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1、第第1 1节节 细胞细胞中的元素和化合物中的元素和化合物 第第2 2章章 组成细胞的分子组成细胞的分子制作人：巫小琴制作人：巫小琴比较组成地壳和组成细胞的部分元素比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，你能看出什么问题？的含量，你能看出什么问题？组成地壳和组成细胞的组成地壳和组成细胞的组成地壳和组成细胞的组成地壳和组成细胞的部分元素含量部分元素含量部分元素含量部分元素含量()表表表表元元素素地壳地壳细胞细胞O48.6065.0Si26.30极少极少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.01.组成生物体的所有元素中，有没有组成生物体的所有元素中，有没有哪一些元素是生物体所特有的？哪
2、一些元素是生物体所特有的？没有。没有。这说明什么？这说明什么？生物界和非生物界具有统一性。生物界和非生物界具有统一性。2.生物体中的元素含量和无机环境中生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗？的含量有区别吗？有，相差很大。有，相差很大。这又说明什么？这又说明什么？生物界和非生物界还具有差异性。生物界和非生物界还具有差异性。一、生物界与非生物界的关系：一、生物界与非生物界的关系：一、生物界与非生物界的关系：一、生物界与非生物界的关系：统一性：统一性：统一性：统一性：差异性：差异性：差异性：差异性：组成细胞的化学元素在无机环境中都组成细胞的化学元素在无机环境中都组成细胞的化学元素在无机环境中
3、都组成细胞的化学元素在无机环境中都能找到。能找到。能找到。能找到。细胞与无机环境中的各种化学元素的相对细胞与无机环境中的各种化学元素的相对细胞与无机环境中的各种化学元素的相对细胞与无机环境中的各种化学元素的相对含量差别很大。含量差别很大。含量差别很大。含量差别很大。元素玉米人O44.4314.62C43.7555.99H6.247.46N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78玉米与人体内的化学元素组成：玉米与人体内的化学元素组成：1.1.1.1.1.1.不同生物体内化学元素的不同生物体内化学元素的不同生物体内化学元素的不同
4、生物体内化学元素的不同生物体内化学元素的不同生物体内化学元素的种类：种类：种类：种类：种类：种类：2.2.2.2.2.2.不同生物体内同种化学元不同生物体内同种化学元不同生物体内同种化学元不同生物体内同种化学元不同生物体内同种化学元不同生物体内同种化学元素的含量：素的含量：素的含量：素的含量：素的含量：素的含量：3.3.3.同一生物体内不同化学同一生物体内不同化学同一生物体内不同化学同一生物体内不同化学同一生物体内不同化学同一生物体内不同化学元素的含量不同，其中元素的含量不同，其中元素的含量不同，其中元素的含量不同，其中元素的含量不同，其中元素的含量不同，其中4 4 4种种种种种种元素：元素：
5、元素：元素：元素：元素：所占所占所占所占所占所占比例最大。比例最大。比例最大。比例最大。比例最大。比例最大。C C、H H、O O、N N大体相同大体相同相差很大相差很大二、组成细胞的元素二、组成细胞的元素大量元素：大量元素：微量元素：微量元素：最最基本元素：基本元素：基本基本元素：元素：主要元素：主要元素：主要元素：主要元素：大量元素：大量元素：含量占生物体总重量万分之一含量占生物体总重量万分之一以上的元素。以上的元素。微量元素：微量元素：含量占生物体总重量万分之一含量占生物体总重量万分之一 以下的元素。以下的元素。CHONPSKCaMgCHONPSKCaMgFeMnFeMnB B ZnCu
6、MoZnCuMoC CCHONCHON CHONPS(约占原生质总量的约占原生质总量的97%)元素缺乏与疾病的相关性：元素缺乏与疾病的相关性：元素缺乏与疾病的相关性：元素缺乏与疾病的相关性：缺缺缺缺FeFe：人体患贫血；果树患黄叶病人体患贫血；果树患黄叶病人体患贫血；果树患黄叶病人体患贫血；果树患黄叶病缺缺缺缺BB：华而不实（只开花不结果）华而不实（只开花不结果）华而不实（只开花不结果）华而不实（只开花不结果）缺缺缺缺SeSe：患克山病（原发性心脏病）患克山病（原发性心脏病）患克山病（原发性心脏病）患克山病（原发性心脏病）缺缺缺缺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
7、脑发育和性成熟影响人体生长发育、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缺缺II：人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大缺缺缺缺MgMg：影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行缺缺缺缺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抽搐现象现抽搐现象
8、现抽搐现象现抽搐现象思考：思考：、为什么说、为什么说C是够成细胞的基本元素？是够成细胞的基本元素？答：因为答：因为1.C在细胞中的含量比较高，占细胞干重在细胞中的含量比较高，占细胞干重的的48.4%.2.C链构成生物大分子的基本骨架，而链构成生物大分子的基本骨架，而C可以形成可以形成4个化学键，因此可以形成成千个化学键，因此可以形成成千上万个上万个C原子的物质原子的物质、什么是细胞的湿重？什么是细胞的、什么是细胞的湿重？什么是细胞的干重？湿重含量最多的元素是什么？干干重？湿重含量最多的元素是什么？干重含量最多的元素是什么？重含量最多的元素是什么？干干鲜细胞对比图鲜细胞对比图 组成人体细胞的主要
9、元素组成人体细胞的主要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（占细胞（占细胞鲜鲜鲜鲜重的百分比）重的百分比）重的百分比）重的百分比）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）鲜重鲜重鲜重鲜重：指生物体（或细胞）在自然生活状态下测得的重量。：指生物体（或细胞）在自然生活状态下测得的重量。：指生物体（或细胞）在自然生活状态下测得的重量。：指生物体（或细胞）在自然生活状态下测得的重量。干干干干重重重重：指生物体（或细胞）在除去水以后测得的重量。：指生物体（或细胞）在除去水以后测得的重量。：指生物体（或细胞）在除去水以后测得的重量
10、。：指生物体（或细胞）在除去水以后测得的重量。、组成细、组成细胞的化合物胞的化合物无机化合物无机化合物有机化合物有机化合物水水糖类糖类脂质脂质蛋白质蛋白质核酸核酸无机盐无机盐三、组成细胞的化合物三、组成细胞的化合物细胞内最多的有机化合物细胞内最多的有机化合物和无机化合物分别是哪一种？和无机化合物分别是哪一种？动动脑动动脑答案：区别主要看它们的分子组成中是否有答案：区别主要看它们的分子组成中是否有答案：区别主要看它们的分子组成中是否有答案：区别主要看它们的分子组成中是否有碳元素。碳元素。碳元素。碳元素。如：糖类是有机物，由如：糖类是有机物，由如：糖类是有机物，由如：糖类是有机物，由C C、HH、
11、OO三种元素组三种元素组三种元素组三种元素组成；水是无机物，由成；水是无机物，由成；水是无机物，由成；水是无机物，由HH、OO二种元素组成。二种元素组成。二种元素组成。二种元素组成。这不是严格意义上的区别，严格区分参照化这不是严格意义上的区别，严格区分参照化这不是严格意义上的区别，严格区分参照化这不是严格意义上的区别，严格区分参照化学教科书学教科书学教科书学教科书思考：思考：1.有机化合物和无机化合物有什么区别？举例说明有机化合物和无机化合物有什么区别？举例说明2一般情况下活细胞内含量最多的化合物是一般情况下活细胞内含量最多的化合物是_，含量最多的有机化合物含量最多的有机化合物_。它们对生命有
12、什么它们对生命有什么意义？意义？水水蛋白质蛋白质水水：85%-90%无机盐：无机盐：1%-1.5%无机化合物无机化合物有机化合物有机化合物糖类糖类脂脂质质:1%-2%蛋白质蛋白质:7%-10%核酸核酸1%-1.5%化合物化合物质量分数质量分数%水水590无机盐无机盐11.5蛋白质蛋白质710脂质脂质12糖类和核糖类和核酸酸11.5答案：答案：答案：答案：植物叶肉细胞、果实细胞核种子的细植物叶肉细胞、果实细胞核种子的细植物叶肉细胞、果实细胞核种子的细植物叶肉细胞、果实细胞核种子的细胞中通常含有较多的糖类、脂质和蛋白质。胞中通常含有较多的糖类、脂质和蛋白质。胞中通常含有较多的糖类、脂质和蛋白质。胞
13、中通常含有较多的糖类、脂质和蛋白质。如禾谷类的果实、种子中含淀粉较多；甘蔗如禾谷类的果实、种子中含淀粉较多；甘蔗如禾谷类的果实、种子中含淀粉较多；甘蔗如禾谷类的果实、种子中含淀粉较多；甘蔗的茎含蔗糖多；花生、芝麻种子含脂质多；的茎含蔗糖多；花生、芝麻种子含脂质多；的茎含蔗糖多；花生、芝麻种子含脂质多；的茎含蔗糖多；花生、芝麻种子含脂质多；大豆种子含蛋白质多，要提取这些化合物，大豆种子含蛋白质多，要提取这些化合物，大豆种子含蛋白质多，要提取这些化合物，大豆种子含蛋白质多，要提取这些化合物，就要设法使细胞破碎，再提取。就要设法使细胞破碎，再提取。就要设法使细胞破碎，再提取。就要设法使细胞破碎，再提
14、取。思考：思考：3.并不是所有细胞中化合物的含量都一样。根据并不是所有细胞中化合物的含量都一样。根据你的生活经验，说说哪些植物器官的细胞中富含你的生活经验，说说哪些植物器官的细胞中富含糖类、糖类、脂质或蛋白质？怎样从植物器官中提取这脂质或蛋白质？怎样从植物器官中提取这些化合物？些化合物？实验实验:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验原理实验原理实验原理实验原理：某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生某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
15、色反应。如：特定的颜色反应。如：特定的颜色反应。如：特定的颜色反应。如：还原糖还原糖还原糖还原糖+斐林试剂斐林试剂斐林试剂斐林试剂砖红色沉淀砖红色沉淀砖红色沉淀砖红色沉淀 淀粉淀粉淀粉淀粉+碘碘碘碘蓝色蓝色蓝色蓝色 脂肪脂肪脂肪脂肪+苏丹苏丹苏丹苏丹橘黄色橘黄色橘黄色橘黄色 脂肪脂肪脂肪脂肪+苏丹苏丹苏丹苏丹红色红色红色红色 蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质+双缩脲双缩脲双缩脲双缩脲紫色紫色紫色紫色 试剂试剂:1.1.斐林试剂：甲液斐林试剂：甲液0.1g/mlNaOH0.1g/mlNaOH 乙液乙液0.050.05 g/mlCuSOg/mlCuSO4 4 使用时甲液和乙液等量混合均匀后再注入。使用时甲
16、液和乙液等量混合均匀后再注入。2.2.双缩脲双缩脲试剂：试剂：A A液液0.1g/mlNaOH0.1g/mlNaOH B B液液0.010.01 g/mlCuSOg/mlCuSO4 4 使用时先注入使用时先注入1mL1mL0.1g/mlNaOH0.1g/mlNaOH再滴加再滴加4 4滴滴0.01g/mlCuSO0.01g/mlCuSO4 4 目的要求：目的要求：尝试用化学试剂检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质。尝试用化学试剂检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质。尝试用化学试剂检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质。尝试用化学试剂检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质。材料用具：材料用具：1.1.1.1.实验材料
17、：苹果汁、花生种子、花生汁、马铃薯片、实验材料：苹果汁、花生种子、花生汁、马铃薯片、实验材料：苹果汁、花生种子、花生汁、马铃薯片、实验材料：苹果汁、花生种子、花生汁、马铃薯片、豆浆、鲜肝液豆浆、鲜肝液豆浆、鲜肝液豆浆、鲜肝液 2.2.2.2.仪器：仪器：仪器：仪器：3.3.3.3.试剂：斐林试剂、苏丹试剂：斐林试剂、苏丹试剂：斐林试剂、苏丹试剂：斐林试剂、苏丹、碘液、双缩脲、碘液、双缩脲、碘液、双缩脲、碘液、双缩脲方法步骤：方法步骤：1 1 1 1实验材料、仪器和试剂的选择实验材料、仪器和试剂的选择实验材料、仪器和试剂的选择实验材料、仪器和试剂的选择 2 2 2 2设计记录表格，记录预测结果设
18、计记录表格，记录预测结果设计记录表格，记录预测结果设计记录表格，记录预测结果 3 3 3 3检测的方法步骤检测的方法步骤检测的方法步骤检测的方法步骤 (1)(1)(1)(1)还原糖的检测和观察还原糖的检测和观察还原糖的检测和观察还原糖的检测和观察;(2)(2)(2)(2)脂肪的检测和观察脂肪的检测和观察脂肪的检测和观察脂肪的检测和观察;(3)(3)(3)(3)蛋白质的检测和观察蛋白质的检测和观察蛋白质的检测和观察蛋白质的检测和观察;思考：思考：不同的生物材料中有机化合物的种类、含量不同的生物材料中有机化合物的种类、含量一样吗？这对我们选择使用有什么启发？一样吗？这对我们选择使用有什么启发？答案
19、：生物材料中有机化合物的种类、含量答案：生物材料中有机化合物的种类、含量不同。因此，我们应选择多种多样的食物，不同。因此，我们应选择多种多样的食物，保证获得全面的营养。保证获得全面的营养。1、填空、填空1)组成人体的元素中，占细胞鲜重百分比最多组成人体的元素中，占细胞鲜重百分比最多的元素是的元素是_；占细胞干重百分比最多的元素；占细胞干重百分比最多的元素是是_。_是构成细胞的最基本元素。是构成细胞的最基本元素。2)一般情况下活细胞内含量最多的化合物是一般情况下活细胞内含量最多的化合物是_，含量最多的有机化合物，含量最多的有机化合物_。OCC水水蛋白质蛋白质2 2、科学家在研究生物体的化学成分时
20、、科学家在研究生物体的化学成分时,发现组成生物体发现组成生物体的元素在非生物界也存在的元素在非生物界也存在,这一事实主要说明这一事实主要说明:（）A A 生物界和非生物界没有区别生物界和非生物界没有区别 B B 生物界和非生物界具有统一性生物界和非生物界具有统一性 C C 生物来源于非生物生物来源于非生物 D D 生物界和非生物界具有差异性生物界和非生物界具有差异性3 3、生活在缺水的沙漠环境中的仙人掌细胞中，含量最多、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（的化合物是（）A A、蛋白质、蛋白质 B B、脂肪、脂肪 C C、糖类、糖类 D D、水、水B BD D4 4.生活在
21、沙漠中的仙人掌和生活在珊瑚礁中美丽的珊瑚鱼，生活在沙漠中的仙人掌和生活在珊瑚礁中美丽的珊瑚鱼，组成它们的化学元素种类组成它们的化学元素种类 （）A A、差异很大、差异很大 B B、有些差异、有些差异 C C大体相同大体相同 D D没有一定标准没有一定标准5 5在生物体内含量较少，但对维持生物体正常生命活动在生物体内含量较少，但对维持生物体正常生命活动 必不可少的元素是必不可少的元素是（）A AFeFe、MnMn、ZnZn、Mg BMg BZnZn、CuCu、MnMn、CaCa C CZnZn、CuCu、B B、Mn DMn DMgMg、MnMn、CuCu、MoMo6 6.在组成生物体的化学元素
22、中，最基本的元素是在组成生物体的化学元素中，最基本的元素是（）A AC BC BH CH CO DO DN NC CC CA A7、细胞内质量分数最大的元素是细胞内质量分数最大的元素是()A氧氧 B碳碳 C氢氢 D氮氮【解析】【解析】此题仅从化学角度考虑，由细胞联想此题仅从化学角度考虑，由细胞联想到有机物，就会错选到有机物，就会错选B；如；如果从生物学角度分析，果从生物学角度分析，生物体质量的生物体质量的70%是水，这样，仅氧元素就占是水，这样，仅氧元素就占细胞的：细胞的：70%16/18=62%A8.下表表示人体和玉米细胞中部分含量较多的元素的含量（占细下表表示人体和玉米细胞中部分含量较多的
23、元素的含量（占细胞干重的质量分数胞干重的质量分数/%）。请回答下面的问题。）。请回答下面的问题。（1）分析玉米和人体细胞中的元素）分析玉米和人体细胞中的元素构成的相同点是构成的相同点是；不同点是不同点是。（2）清洁空气中）清洁空气中N2占占78%，地壳中，地壳中含量最多的是含量最多的是O，而细胞干重含量最，而细胞干重含量最多的是多的是C。但构成生物体的元素在自。但构成生物体的元素在自然界都能找到。这一事实说明然界都能找到。这一事实说明。从碳原子的化学性质看，由于从碳原子的化学性质看，由于，可以说地球上的生命是在碳元素的可以说地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的。基础上建立起来的。元素元素玉米玉米人人O44.4314.62C43.5755.99H6.247.46N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78组成细胞的元素种类基本相同组成细胞的元素种类基本相同组成细胞的同种元素含量不同组成细胞的同种元素含量不同生物界与非生物界的统一性和差异性生物界与非生物界的统一性和差异性它能通过化学键连结成链或环，从而形成生物大分子它能通过化学键连结成链或环，从而形成生物大分子