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1、组成细胞的分子组成细胞的分子JLSSYJLSSYBYHBYH组成组成细胞的细胞的元素元素大量元素：大量元素：指含量较多的元素（占生物体总指含量较多的元素（占生物体总重量万分之一以上的元素）。如重量万分之一以上的元素）。如C C、H H、O O、N N、S S、a a、g g、等。等。微量元素：微量元素：指含量很少但生物体生活所必需指含量很少但生物体生活所必需的一些元素。如的一些元素。如FeFe、MnMn、ZnZn、o o、CuCu等。等。（）根据（）根据含量含量分为分为:、种类：多种、种类：多种、分类：、分类：（新铁臂（阿）童木，猛！）（）根据作用分（）根据作用分C、H、O、N、P、S、K、C
2、a、Mg最基本元素基本元素主要元素大量元素 组成生物体的化学元素虽然在生物体内有一定的生理作用，但是单一的某种元素不可能表现出相应的生理功能。FeFe、MnMn、ZnZn、o o、CuCu微量元素思考讨论思考讨论：碳为什么是构成细胞的最基本元素？碳为什么是构成细胞的最基本元素？碳原子本身的化学性质使它能够通过化学键连接成链或环，从而形成各种生物大分子，正是由于碳原子在组成生物大分子中的重要作用，科学家才说“碳是生命的核心元素”，“没有碳，就没有生命”，与其在生物体内的含量无关。1、干重和鲜重的区别？2、人体细胞干重和鲜重中含量最多的元素分别是？鲜重鲜重:OCHN:OCHN干重干重:CONH:C
3、ONH组成人体细胞的主要元素组成人体细胞的主要元素生物界生物界与非生物界的统一性和差异性与非生物界的统一性和差异性2 2生物界与非生物界的统一性与差异性生物界与非生物界的统一性与差异性(1)组成生物体的化学元素在不同的生物体内种类大体相同；不同的生物体内各种化学元素的含量一般相差很大。(2)微量元素尽管在生物体内含量少，但它是必需元素。(3)分类依据是根据元素在生物体内的含量，而不是生理作用，微量元素含量很少，但其生理作用却不可替代。大量元素和微量元素的划分是依据生物界中生物的整体情况，具体到某一种生物可能有差别。如Cl在植物体内是微量元素，但在人体内却是大量元素。元素缺乏与疾病的相关性：元素
4、缺乏与疾病的相关性：缺缺FeFe：缺缺CaCa：成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出现现抽搐现象抽搐现象缺缺I I：人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大（大脖子病）人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大（大脖子病）缺缺B B：花而不花而不实实（只开花不结果）（只开花不结果）缺缺ZnZn：影响人体生长发育、大脑发育和性成熟影响人体生长发育、大脑发育和性成熟缺缺MgMg：影响植物叶绿素的合成，影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行影响光合作用的进行人体患贫血人体患贫血(血红蛋白血红蛋白)；果树患黄叶病果树患黄叶病元素元素 参与形成的物参与形成的物质及及结构构 N
5、 N 蛋白质、ATP、NADP、叶绿素、核苷酸等 P P ATP、NADP、核苷酸、磷脂 Mg Mg 叶绿素的组成成分 S S 甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸的 组成成分；蛋白质的特征元素 Fe Fe 动物血红蛋白 I I 甲状腺激素等 特定特定生命物质的元素和生命活动有关元素生命物质的元素和生命活动有关元素光合作用有关元素光合作用有关元素：血红蛋白的组成元素血红蛋白的组成元素：叶绿素的组成元素叶绿素的组成元素：甲状腺激素的组成元素甲状腺激素的组成元素：ATPATP的组成元素：的组成元素：生物膜的组成元素：生物膜的组成元素：N N、P P、K K、MgMg；C C、H H、O O、N N、Fe
6、Fe；C C、H H、O O、N N、MgMg；C C、H H、O O、N N、I I；C C、H H、O O、N N、P P；C C、H H、O O、N N、P P。细胞中水和无机盐的作用种类种类细胞含量细胞含量(鲜重鲜重)存在形式存在形式生理功能生理功能水水1.最多，占细胞鲜重的最多，占细胞鲜重的85%90%2不同种类生物含量不同种类生物含量不同，水生陆生不同，水生陆生3不同生长发育时期不同生长发育时期不同，幼体成体，不同，幼体成体，植物幼嫩部分老熟植物幼嫩部分老熟部分部分结合水：一结合水：一部分水与细部分水与细胞内的其他胞内的其他物质相结合物质相结合(4.5%)结合水是细胞结构的结合水是
7、细胞结构的重要组成成分重要组成成分（抗逆（抗逆性）性）自由水：绝自由水：绝大部分的水大部分的水以游离的形以游离的形式存在，可式存在，可以自由流动以自由流动(95.5%)1.细胞内的良好溶剂；细胞内的良好溶剂；2.参与许多生化反应；参与许多生化反应；3.多细胞生物体的绝多细胞生物体的绝大多数细胞的生活环大多数细胞的生活环境；境；4.有助于物质运输有助于物质运输种类种类细胞含量细胞含量(鲜鲜重重)存在形式存在形式生理功能生理功能无无机机盐盐很少，很少，1%1.5%大多数以离子形式存大多数以离子形式存在，含量较多的阳离在，含量较多的阳离子有子有Na、K、Ca2、Mg2、Fe2、Fe3等，阴离子有等，
8、阴离子有Cl、等等1.许多种无机盐离许多种无机盐离子对于维持细胞和子对于维持细胞和生物体的生命活动生物体的生命活动有重要作用；有重要作用；2.对维持细胞的酸对维持细胞的酸碱平衡非常重要；碱平衡非常重要；3.无机盐和水与其无机盐和水与其他物质，共同承担他物质，共同承担构建细胞、参与细构建细胞、参与细胞生命活动等重要胞生命活动等重要功能功能 【知识拓展】【知识拓展】1 1生物体内含水量及比例与代谢生物体内含水量及比例与代谢(1)(1)一般情况下，代谢活跃时，生物体含水量在一般情况下，代谢活跃时，生物体含水量在70%70%以上。以上。含水量降低，生命活动不活跃或进入休眠。含水量降低，生命活动不活跃或
9、进入休眠。(2)(2)当自由水比例增加时，生物体代谢活跃，生长迅速，当自由水比例增加时，生物体代谢活跃，生长迅速，但抗逆性下降，例如，干种子内所含主要是结合水，干种子但抗逆性下降，例如，干种子内所含主要是结合水，干种子只有吸足水分只有吸足水分获得大量自由水，才能进行旺盛的生命活获得大量自由水，才能进行旺盛的生命活动。动。(3)(3)当自由水向结合水转化时，代谢强度就会下降，抗寒、当自由水向结合水转化时，代谢强度就会下降，抗寒、抗热、抗旱的性能提高。旱生植物比水生植物具有较强的抗抗热、抗旱的性能提高。旱生植物比水生植物具有较强的抗旱能力。其生理原因之一就是结合水含量较高。旱能力。其生理原因之一就
10、是结合水含量较高。2 2无机盐无机盐维持生物体内的平衡维持生物体内的平衡(1)(1)渗透压平衡：渗透压平衡：NaNa、ClCl对细胞外液渗透压起重要作对细胞外液渗透压起重要作用，用，K K则对细胞内液渗透压起决定作用。则对细胞内液渗透压起决定作用。(2)(2)酸碱平衡酸碱平衡(即即pHpH平衡平衡)：pHpH调节着细胞的一切生命活调节着细胞的一切生命活动，它的改变影响着原生质组成物的所有特性以及在细胞内动，它的改变影响着原生质组成物的所有特性以及在细胞内发生的一切反应，如人血浆中的发生的一切反应，如人血浆中的。(3)(3)离子平衡：动物细胞内外离子平衡：动物细胞内外NaNa/K/K/Ca/Ca
11、2 2的比例是相对的比例是相对稳定的。细胞膜外稳定的。细胞膜外NaNa高、高、K K低，细胞膜内低，细胞膜内K K高、高、NaNa低。低。K K、NaNa这两种离子在细胞膜内外分布的浓度差，是使细胞这两种离子在细胞膜内外分布的浓度差，是使细胞可以保持反应性能的重要条件。可以保持反应性能的重要条件。检测检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验原理：脂肪脂肪 +苏丹苏丹染液（苏丹染液（苏丹）-橘黄色（红色）橘黄色（红色）蛋白质蛋白质 +双缩脲试剂双缩脲试剂 -紫色紫色淀粉淀粉 +碘碘 -蓝色蓝色还原糖还原糖 +斐林试剂斐林试剂 -砖红色沉淀砖红色沉淀水浴加热水浴加热 某
12、些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。如：(1)1)还原糖的还原糖的检测检测斐林试剂 甲液乙液质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液注入注入2mL2mL苹苹果组织样果组织样液液注入注入1mL1mL刚配制好的斐林刚配制好的斐林试剂试剂水浴加热约水浴加热约2min2min变成砖红色变成砖红色50-6550-650 0C C的温的温水水甲乙液等量混匀甲乙液等量混匀振荡、混合摇振荡、混合摇匀呈现蓝色匀呈现蓝色蓝色蓝色棕色棕色砖红色砖红色制备组织样液制备组织样液呈色反应呈色反应选材选材还原糖还原糖的鉴定实验中，最理想的实验材料是含糖量较高
13、的生物的鉴定实验中，最理想的实验材料是含糖量较高的生物组织组织(或器官或器官)，而且组织的，而且组织的颜色较浅颜色较浅，易于观察。可选用苹果、，易于观察。可选用苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜等，但不能选用甜菜、甘蔗，因为它梨、白色甘蓝叶、白萝卜等，但不能选用甜菜、甘蔗，因为它们所含的们所含的蔗糖是一种非还原糖蔗糖是一种非还原糖；马铃薯因；马铃薯因含非还原糖淀粉较含非还原糖淀粉较多多也不能做实验材料；不能选也不能做实验材料；不能选西瓜、血液西瓜、血液(含葡萄糖含葡萄糖)、含还原糖、含还原糖的绿色叶片的绿色叶片等做实验材料，以避免颜色的干扰。等做实验材料，以避免颜色的干扰。2 2、脂肪的检测和观察：
14、、脂肪的检测和观察：圆形小颗粒呈橘黄色，说明有脂肪存在。圆形小颗粒呈橘黄色，说明有脂肪存在。取材：取材：花生种子花生种子(浸泡浸泡3 34h4h），将子叶削成薄片），将子叶削成薄片制片制片取最理想的薄片取最理想的薄片在薄片上滴在薄片上滴2-32-3滴苏丹滴苏丹染液（染液（3min3min）去浮色（用去浮色（用5050 酒精）酒精）制成临时装片制成临时装片观察观察低倍镜下寻找到已着色的圆形小颗粒，低倍镜下寻找到已着色的圆形小颗粒，然后用高倍镜观察然后用高倍镜观察结论：结论：或：向待测或：向待测组组织样液织样液中滴加中滴加3 3滴苏丹滴苏丹染液，染液，观察样液被染观察样液被染色的情况。色的情况。注
15、意事项：注意事项：切片要薄，切片要薄，如厚薄不均就会导致观察如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰有的地方模糊。时有的地方清晰有的地方模糊。酒精的作用是：酒精的作用是：。需需使用显微镜观察使用显微镜观察 使用不同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3 3、蛋白质的检测和观察：、蛋白质的检测和观察：选材选材 应该选择应该选择含含蛋白质蛋白质丰富丰富的的豆浆或豆浆或鸡蛋鸡蛋 清清溶液。（避免材料自身的颜色溶液。（避免材料自身的颜色对实验对实验 变化颜色变化颜色 的的掩盖）掩盖）黄豆浆滤液或蛋清稀释液黄豆浆滤液或蛋清稀释液制备组
16、织样液制备组织样液呈色反应呈色反应组织组织样液样液2mL2mL双缩脲试双缩脲试剂剂A A液液1mL1mL双缩脲试双缩脲试剂剂B B液液4 4滴滴摇匀后变摇匀后变成紫色成紫色结论：结论：说明组织样液中存在蛋白质。说明组织样液中存在蛋白质。注意注意事项：事项：试剂：试剂：（A A液：液：0.1g/ml0.1g/ml的的 ；B B液：液：0.01g/ml0.01g/ml的的 ）先加先加 ，再加，再加 。B B液要求量适中，否则液要求量适中，否则多余多余 的的B B液液将会将会与与A A液液发生反应生发生反应生成成CuCu（OHOH）2 2显色而遮盖原有的颜色。显色而遮盖原有的颜色。鉴定前，留出一部分
17、组织样液，以便对比鉴定前，留出一部分组织样液，以便对比双缩脲试剂双缩脲试剂A A液液1ml1mlB B液液4 4滴滴NaOHNaOHCuSOCuSO4 4蛋白质的检测结果用于蛋白质鉴定的蛋清必须稀释，以免用于蛋白质鉴定的蛋清必须稀释，以免实验后粘住试管壁，不易洗刷实验后粘住试管壁，不易洗刷4 4、淀粉的检测和观察：、淀粉的检测和观察：取材：取材：马铃薯匀浆马铃薯匀浆检测检测组织组织样液样液2mL2mL碘液碘液2 2滴滴结论：结论：说明组织样液中存在淀粉。说明组织样液中存在淀粉。注意：注意：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：。碘液碘液变蓝变蓝摇匀后变摇匀后变成
18、蓝色成蓝色(1)还原糖的鉴定(3)蛋白质的鉴定（4）淀粉的检测与观察注意事项实验材料的选择和试剂的配制(1)还原糖的鉴定：要选择含还原糖量较高、颜色较浅的材料，这样颜色反应才明显。通过实验比较，颜色反应的明显程度依次为苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜。(2)脂肪的鉴定：要选择富含脂肪的材料，如花生、蓖麻等，提前浸泡34 h。如果是新花生种子，可以不必浸泡，否则切下的薄片不易成形。(3)蛋白质的鉴定：最好的实验材料是鸡蛋清，其蛋白质含量相对高，配制的提取液透明，与双缩脲试剂反应后，颜色反应明显，但蛋清液需要稀释。(4)正确配制和使用斐林试剂与双缩脲试剂：配制这两种试剂时，都要用到NaOH溶液和CuS
19、O4溶液，但配制时，溶液浓度不同，使用原理和方法也有明显区别。斐林试剂斐林试剂双缩脲试剂双缩脲试剂配方配方甲液：甲液：/mL NaOH乙液：乙液：/mL CuSO4A液：液：/mL NaOHB液：液：/mL CuSO4使用方法使用方法甲、乙液混合均匀，现配甲、乙液混合均匀，现配现用现用先先A液后液后B液，不能混用液，不能混用 反应原理反应原理及及注意事项注意事项斐林试剂中起实质作用的是斐林试剂中起实质作用的是生成的生成的Cu(OH)24络离子，络离子，放置过长就会形成放置过长就会形成Cu(OH)2沉淀或沉淀或CuCO3沉淀，因而沉淀，因而无法反应无法反应双缩脲试剂中起作用的是碱性双缩脲试剂中起
20、作用的是碱性环境中环境中Cu2(与蛋白质结合形成与蛋白质结合形成紫色络合物紫色络合物)，因而必须先后使，因而必须先后使用。使用用。使用CuSO4时，溶液不能时，溶液不能过量，否则蓝色的过量，否则蓝色的CuSO4溶液溶液将遮蔽显色反应中产生的将遮蔽显色反应中产生的紫色紫色(1)1)显微观察法：如用显微镜观察多种多样的细胞、脂肪的显显微观察法：如用显微镜观察多种多样的细胞、脂肪的显色反应、观察色反应、观察DNADNA和和RNARNA在细胞中的分布的实验、观察植物细胞在细胞中的分布的实验、观察植物细胞质壁分离和复原实验、观察植物细胞有丝分裂等。质壁分离和复原实验、观察植物细胞有丝分裂等。(2)2)肉
21、眼观色法：如检测生物组织中还原糖和蛋白质的显色反肉眼观色法：如检测生物组织中还原糖和蛋白质的显色反应应。(3)3)等组实验法：如淀粉酶催化淀粉的实验，发现生长素的燕等组实验法：如淀粉酶催化淀粉的实验，发现生长素的燕麦胚芽鞘实验等。麦胚芽鞘实验等。(4)4)化学分析法：如番茄和水稻对化学分析法：如番茄和水稻对CaCa和和SiSi选择性吸收，叶绿体选择性吸收，叶绿体中色素的提取和分离实验等。中色素的提取和分离实验等。(5)5)理论分析法：如大、小两种草履虫竞争的实验，植物根向理论分析法：如大、小两种草履虫竞争的实验，植物根向地生长、茎背地生长的实验，植物向光性实验等。地生长、茎背地生长的实验，植物
22、向光性实验等。课本里的许多经典实验，常常采用以下方法：(6)6)杂交实验法：如孟德尔发现遗传规律的植物杂交、测交的杂交实验法：如孟德尔发现遗传规律的植物杂交、测交的实验，小麦的杂交等实验，小麦的杂交等。(7)7)模拟实验法：如渗透作用的实验装置，遗传规律的模拟实模拟实验法：如渗透作用的实验装置，遗传规律的模拟实验等验等。(8)(8)加法创意法：如用注射法研究动物胰岛素和生长激素，用加法创意法：如用注射法研究动物胰岛素和生长激素，用移植法研究性激素等。移植法研究性激素等。(9)9)减法创意法：如用摘除胸腺法研究小鼠的免疫，用阉割法、减法创意法：如用摘除胸腺法研究小鼠的免疫，用阉割法、摘除法研究性激素、甲状腺激素和生长激素的实验，雌蕊受粉摘除法研究性激素、甲状腺激素和生长激素的实验，雌蕊受粉后除去正在发育着的种子等。后除去正在发育着的种子等。(10)10)原子示踪法：如噬菌体侵染细菌的实验，用原子示踪法：如噬菌体侵染细菌的实验，用H H2 21818O O和和1414COCO2 2追追踪光合作用中氧原子和碳原子转移途径的实验等。踪光合作用中氧原子和碳原子转移途径的实验等。