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1、 第第1 1节节 细胞中的元素和化合物细胞中的元素和化合物 大量元素：大量元素： 微量元素：微量元素： C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等等Fe、Mn、Zn、CuB、Mo等等注意：大量元素和微量元素都是组成生物体的必大量元素和微量元素都是组成生物体的必需元素，只是含量有多少之分。但是生物体内所需元素，只是含量有多少之分。但是生物体内所含的元素不一定都是必需元素。含的元素不一定都是必需元素。1、分类、分类一、组成细胞的元素一、组成细胞的元素组成人体细胞的主要元素组成人体细胞的主要元素（占细胞（占细胞干干重的百分比）重的百分比）C O N HO C H NC、H、O、N、P、SC、H、O、N
2、C （干重下含量最高）干重下含量最高）小结：小结：O 主要元素：主要元素： 基本元素：基本元素： 最基本元素：最基本元素： 鲜重下含量鲜重下含量 最高的元素：最高的元素： 组成生物体的化学元素，都是生物体有选择地从无机自然界获取的。因此生物界和非生物界既具有统一性（组成生物体的化学元素在无机环境中都可以找到）又具有差异性（各种元素的相对含量大不相同）。组成生物体的化学元素在生物群落和无机环境之间循环往复。2、生物界和非生物界的统一性与差异性、生物界和非生物界的统一性与差异性C2、组成家兔和狗尾草细胞的主要元素是、组成家兔和狗尾草细胞的主要元素是 A . C、H、O、N、P、Ca B . H、O
3、、K、S、P、Mg C . C、P、O、S、H、N D. N、P、K、Ca、S、ZnC练习：练习：B3、4、生物大分子在生物体生命活动中具有重要的作、生物大分子在生物体生命活动中具有重要的作用。碳原子本身的化学性质，使它能够通过化学用。碳原子本身的化学性质，使它能够通过化学键连结成链状或环状，从而形成生物大分子。以键连结成链状或环状，从而形成生物大分子。以上事实可以说明上事实可以说明 碳元素参与生物体内所有化合物的组成碳元素参与生物体内所有化合物的组成 地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的 碳元素是各种大分子化合物中数量最多的元素碳元素是各种大分子化
4、合物中数量最多的元素 碳元素是组成生物体内有机化合物的最基本元碳元素是组成生物体内有机化合物的最基本元素素 A B C DCA5、无机化合物无机化合物 有机化合物有机化合物水水 （鲜重含量最高的（鲜重含量最高的化合物，化合物，85-90%)无机盐无机盐 (1-1.5%)糖类糖类脂质脂质%（1-2%）核酸核酸二、二、 组成细胞的化合物组成细胞的化合物蛋白质蛋白质（干重中含量最高的化合（干重中含量最高的化合物，物，7-10%）（1-1.5%） 1、细胞内最多的有机化合物和无机化合物、细胞内最多的有机化合物和无机化合物依次是（依次是（ ） A 蛋白质、水蛋白质、水 B 蛋白质、无机盐蛋白质、无机盐
5、C 核酸、水核酸、水 D 脂质、水脂质、水2、生活在缺水的沙漠环境中的仙人掌细胞中，、生活在缺水的沙漠环境中的仙人掌细胞中，含量最多的化合物是（含量最多的化合物是（ ） A、蛋白质、蛋白质 B、脂肪、脂肪 C、糖类、糖类 D、水、水AC练习：练习：三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1、实验原理、实验原理:某些化学试剂能使生物组织中某些化学试剂能使生物组织中的有关化合物产生特定的颜色反应。的有关化合物产生特定的颜色反应。（1）还原糖）还原糖砖红色沉淀砖红色沉淀（2）脂肪）脂肪橘黄色橘黄色脂肪脂肪红色红色（3）蛋白质）蛋白质紫色紫色淀粉淀粉蓝色蓝色+斐林试
6、剂斐林试剂+碘液碘液+苏丹苏丹染液染液+苏丹苏丹染液染液+双缩脲试剂双缩脲试剂 （1）还原糖的检测和观察）还原糖的检测和观察 常用材料：常用材料： . 试剂：斐林试剂试剂：斐林试剂 . 注意事项：注意事项： 还原糖有还原糖有 . . 必须必须 . 颜色变化：颜色变化： .（甲液：（甲液：0.1g/ml的的NaOH 乙液：乙液：0.05g/ml的的CuSO4）葡萄糖，果糖，麦芽糖葡萄糖，果糖，麦芽糖浅蓝色浅蓝色棕色棕色砖红色砖红色用水浴加热用水浴加热苹果和梨苹果和梨甲乙液必须等量混合均匀后再加入样液中，现甲乙液必须等量混合均匀后再加入样液中，现配现用配现用（2）蛋白质的鉴定）蛋白质的鉴定常用材料
7、：常用材料： .试剂：试剂： .注意事项：注意事项： 先加先加 ，再加再加 . 如果用卵清蛋白，须稀释。如果用卵清蛋白，须稀释。 鉴定前，留出一部分组织样液，以便对比鉴定前，留出一部分组织样液，以便对比颜色变化：颜色变化： .双缩脲试剂（双缩脲试剂（ A液：液：0.1g/ml的的NaOH B液：液： 0.01g/ml的的CuSO4 ）变成紫色变成紫色鸡蛋清，大豆组织样液鸡蛋清，大豆组织样液A液液1mlB液液4滴滴（3）脂肪的鉴定）脂肪的鉴定常用材料：常用材料： .试剂：试剂： .注意事项：注意事项： 切片要薄切片要薄 酒精的作用是：酒精的作用是： . 需使用显微镜观察需使用显微镜观察 使用不同
8、的染色剂染色时间不同使用不同的染色剂染色时间不同颜色变化：颜色变化： .洗去浮色洗去浮色橘黄色或红色橘黄色或红色苏丹苏丹或苏丹或苏丹染液染液花生子叶或向日葵种子花生子叶或向日葵种子（4）淀粉的检测和观察）淀粉的检测和观察常用材料：马铃薯常用材料：马铃薯试剂：试剂： .颜色变化：颜色变化： .碘液碘液变蓝变蓝B练习：练习：1、D2、 3.3. 某研究小组在某研究小组在2525、黑暗、无菌、湿润的条件下、黑暗、无菌、湿润的条件下萌发种子，然后测定在不同时间种子和幼苗中相关萌发种子，然后测定在不同时间种子和幼苗中相关物质的含量，在定量测定之前，进行了蛋白质含量物质的含量，在定量测定之前，进行了蛋白质
9、含量变化的预测实验，请填充实验原理，判断实验步骤变化的预测实验，请填充实验原理，判断实验步骤中画线部分是否正确，并更改中画线部分是否正确，并更改划线处的划线处的错误，写出错误，写出实验结果。实验结果。（1 1）实验原理：蛋白实验原理：蛋白质质 ， ，其，其颜色深浅与蛋白质含量成正比。颜色深浅与蛋白质含量成正比。 （2 2）实验步骤：实验步骤： 将三份等量大豆种子分别萌发将三份等量大豆种子分别萌发1 1、5 5、9 9天后取出，天后取出，各加入适量蒸馏水，研碎、提取、定容后离心得到各加入适量蒸馏水，研碎、提取、定容后离心得到蛋白质制备液；蛋白质制备液； 取取3 3支试管，编号支试管，编号1 1、
10、2 2、3 3，分别加入等量的萌发，分别加入等量的萌发1 1、5 5、9 9天的蛋白质制备液；天的蛋白质制备液； 与双缩脲试剂作用产与双缩脲试剂作用产生紫色反应生紫色反应 在上述试管中各加入在上述试管中各加入等量的双缩脲试等量的双缩脲试剂剂A和和B（按比例配制）的混合液（按比例配制）的混合液，振荡均，振荡均匀后，匀后，在沸水浴中加热观察在沸水浴中加热观察颜色变化颜色变化判断并改错判断并改错_ _ （3） 实验结果：实验结果：_.1、2、3号试管颜色依次加深号试管颜色依次加深先加先加A液液1ml摇匀摇匀,再加再加B液液4滴摇匀滴摇匀不需加热不需加热四、水四、水1、水的存在形式及比较自由水自由水结
11、合水结合水含量含量约占约占95.5%约占约占4.5%特点特点以游离形式存在，以游离形式存在，可自由流动可自由流动与其他物质相结与其他物质相结合，不可自由流合，不可自由流动动功能功能细胞内良好的溶剂；细胞内良好的溶剂；运输营养物质和代运输营养物质和代谢废物等谢废物等是细胞结构的重是细胞结构的重要组成部分要组成部分联系联系自由水和结合水能相互转化自由水和结合水能相互转化v2、水分含量与新陈代谢和生物抗性的关系、水分含量与新陈代谢和生物抗性的关系细胞中自由水相对含量越大，生物新陈代谢越细胞中自由水相对含量越大，生物新陈代谢越旺盛，其抗性越小；自由水相对含量越小，生旺盛，其抗性越小；自由水相对含量越小
12、，生物新陈代谢越缓慢，其抗性越大物新陈代谢越缓慢，其抗性越大3、在生产实践中的应用、在生产实践中的应用（1）种子贮存前，晒干是为了减少自由水的含）种子贮存前，晒干是为了减少自由水的含量，降低种子的代谢速率，以延长寿命量，降低种子的代谢速率，以延长寿命（2）越冬作物减少灌溉，可提高作物对低温）越冬作物减少灌溉，可提高作物对低温的抗性的抗性五、细胞中的无机盐五、细胞中的无机盐1、存在形式：主要以离子形式存在主要以离子形式存在2、功能功能功能功能举例举例组成细胞中重要化合物组成细胞中重要化合物Mg2+是叶绿素分子的必是叶绿素分子的必需成分需成分 Fe2+是血红蛋白是血红蛋白的重要成分的重要成分维持细
13、胞和生物体的生维持细胞和生物体的生命活动命活动哺乳动物血液中哺乳动物血液中Ca2+浓浓度过低，会出现抽搐现度过低，会出现抽搐现象象维持细胞的酸碱平衡维持细胞的酸碱平衡HCO3-/H2CO3、H2PO4-/HPO42-C1、 2研究发现，某些植物在秋冬受低温袭击时，呼吸速率研究发现，某些植物在秋冬受低温袭击时，呼吸速率先升高后降低；持续的冷害使根生长迟缓，吸收能力下降，先升高后降低；持续的冷害使根生长迟缓，吸收能力下降，但细胞内可溶性糖的含量有明显的提高。下列推断不合理但细胞内可溶性糖的含量有明显的提高。下列推断不合理的是的是 A冷害初期呼吸作用增强，放出的热量有利于抵御寒冷害初期呼吸作用增强，放出的热量有利于抵御寒冷冷 B低温持续使淀粉合成酶活性减弱，影响可溶性糖合低温持续使淀粉合成酶活性减弱，影响可溶性糖合成淀粉成淀粉 C低温使细胞内结合水含量降低，自由水含量增加，低温使细胞内结合水含量降低，自由水含量增加，以适应低温环境以适应低温环境 D低温使根细胞呼吸减弱，限制根细胞吸收矿质营养，低温使根细胞呼吸减弱，限制根细胞吸收矿质营养，导致吸收能力下降导致吸收能力下降（ C ）