21_细胞中的元素和化合物无机物.ppt

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1、第二章第二章 组成细胞的分子组成细胞的分子第第1节节 细胞中的元素和化合物细胞中的元素和化合物元素元素地壳地壳细胞细胞O48.6065.0Si26.30极少极少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0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( () )表表P16问题探讨问题探讨1.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生物界和非生物界具有统一性统一性。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

2、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生物界和非生物界还具有差异性差异性。玉米和人体的化学元素组成（质量分数玉米和人体的化学元素组成（质量分数% %）元素玉米人O44.4314.62C43.7555.99H6.247.46N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.781.1.不同生物体内化学元素的种类不同生物体内化学元素的种类是否相同？是否相同？2.2.不同生物体内同种化学元素不同生物体内同种化学元素的含量：的含量：3.不论是哪种生物，不论是哪种生物，其中其中哪哪

3、4种种元素所占比例最大元素所占比例最大？C C、H H、O O、N N大体相同大体相同相差很大相差很大观察并思考观察并思考组成人体组成人体干鲜细胞对比图干鲜细胞对比图 组成人体细胞的主要元素（占细组成人体细胞的主要元素（占细胞胞鲜鲜重的百分比）重的百分比）组成人体细胞的主要元素（占细组成人体细胞的主要元素（占细胞胞干干重的百分比）重的百分比）1.组成细胞的常见的元素有哪些？组成细胞的常见的元素有哪些？2.在人体细胞干重中，哪种元素含量最多？表明了什么？在人体细胞干重中，哪种元素含量最多？表明了什么？C C、H H、O O、N N、P P、S S、K K、CaCa、MgMg等等C，说明，说明C是

4、构成细胞的最基本的元素。是构成细胞的最基本的元素。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？ 在元素周期表中，碳位于第在元素周期表中，碳位于第族，原族，原子序数为子序数为6 6，说明一个碳原子核中含有，说明一个碳原子核中含有6 6个个质子，核外有质子，核外有6 6个电子，在最外层有个电子，在最外层有4 4个电个电子。因此，碳原子具有了子。因此，碳原子具有了4 4个能成键的价电个能成键的价电子，能使碳原子之间、碳原子与其他元素子，能使碳原子之间、碳原子与其他元素之间结合形成更多的化学键。由于每个碳之间结合形成更多的化学键。由于每个碳原子可以形成原子可以形成4 4个

5、化学键，所以就有可能形个化学键，所以就有可能形成含有成千上万个甚至更多个碳原子的物成含有成千上万个甚至更多个碳原子的物质。质。大量元素大量元素: :微量元素微量元素: :C C、H H、O O、N N、P P、S S、K K、CaCa、MgMg等等FeFe、MnMn、ZnZn、CuCu、B B、MoMo等等最最基本元素基本元素含量最多含量最多:基本元素基本元素组成细胞的元素组成细胞的元素组成细胞的元素大多以组成细胞的元素大多以化合物化合物的形式存在的形式存在无机无机化合物化合物水：水：8590%无机盐：无机盐：11.5%有机有机化合物化合物糖类糖类脂质：脂质：12%核酸核酸蛋白质：蛋白质：78

6、%构成细胞构成细胞的化合物的化合物组组成成细细胞的化合物胞的化合物11.5%P17思考与讨论：思考与讨论：1.1.有机化合物和无机化合物有什么区别？有机化合物和无机化合物有什么区别？区别主要看它们的分子组成中是否有碳元区别主要看它们的分子组成中是否有碳元素。素。如：糖类是有机物，由如：糖类是有机物，由C、H、O三种元三种元素组成；水是无机物，由素组成；水是无机物，由H、O二种元素二种元素组成。组成。这不是严格意义上的区别，严格区分参照这不是严格意义上的区别，严格区分参照化学教科书化学教科书2.细胞内最多的有机化合物和无机化合物分细胞内最多的有机化合物和无机化合物分别是哪一种，你能推测它们对生命

7、的意义吗？别是哪一种，你能推测它们对生命的意义吗？ 一般情况下活细胞内含量最多的无机化合物一般情况下活细胞内含量最多的无机化合物是是_，含量最多的有机化合物，含量最多的有机化合物_。水水蛋白质蛋白质水是生命之源，离开水，生命活动就无法进水是生命之源，离开水，生命活动就无法进行；蛋白质是组成生物体的重要物质行；蛋白质是组成生物体的重要物质3.并不是所有细胞中化合物的含量都一样，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根据你的生活经验，说说哪些植物器官的细胞中富含糖类、脂质或蛋白质？怎样从植物胞中富含糖类、脂质或蛋白质？怎样从植物器官中提取这些化合物？器官中提取这

8、些化合物？ 植物的叶肉细胞、果实细胞和种子的细胞植物的叶肉细胞、果实细胞和种子的细胞中通常含有较多的糖类、脂质和蛋白质，如禾中通常含有较多的糖类、脂质和蛋白质，如禾谷类的果实、种子种含淀粉较多；甘蔗的茎和谷类的果实、种子种含淀粉较多；甘蔗的茎和甜菜的根含蔗糖多；花生、芝麻种子种含脂质甜菜的根含蔗糖多；花生、芝麻种子种含脂质多；大豆种子中含蛋白质多，等等。要想从植多；大豆种子中含蛋白质多，等等。要想从植物的果实、种子种获得糖类、脂质和蛋白质，物的果实、种子种获得糖类、脂质和蛋白质，就要设法使细胞破碎，再将这些物质提取出来。就要设法使细胞破碎，再将这些物质提取出来。第第5节节 细胞中的无机物细胞中

9、的无机物问题探讨问题探讨1.运动员饮料中是运动员饮料中是否含有水？水在细否含有水？水在细胞中起什么作用？胞中起什么作用？2.表中哪些成分属于无表中哪些成分属于无机盐？为什么要在其中机盐？为什么要在其中添加无机盐？无机盐在添加无机盐？无机盐在细胞的生活中起什么作细胞的生活中起什么作用？用？学生活动：学生活动：自主阅读自主阅读P34，及，及P35第第1和第和第2段，回答下列问题。段，回答下列问题。1.1.不同生物的含水量是否相同？如果不同，差别范不同生物的含水量是否相同？如果不同，差别范围是多少围是多少？2.同一生物在生长发育的不同时期，含水量是否相同一生物在生长发育的不同时期，含水量是否相同同？

10、不同生物体的含水量不同，一般差异在60%95%，水母的含水量达97%不同不同水母水母97%藻类藻类90%鱼类鱼类8085%蛙蛙78%高等植物高等植物6080%哺乳动物哺乳动物65%水生生物的含水量大于陆生生物水生生物的含水量大于陆生生物幼儿身体含水幼儿身体含水量高于成年人量高于成年人3.水在细胞中存在的形式有哪些？水在细胞中存在的形式有哪些？分别有什么作用？分别有什么作用？细胞中细胞中的水的水结合水结合水自由水自由水（与细胞内的（与细胞内的其他物质相结其他物质相结合合 ）（游离形式（游离形式,可可自由流动）自由流动） 细胞结构细胞结构的重要组的重要组成部分成部分良好溶剂良好溶剂 运输营养和废物

11、运输营养和废物 参与生化反应参与生化反应4.5%95.5%细胞生活的环境细胞生活的环境总之，各种生物体的一切生命活动都离不开水总之，各种生物体的一切生命活动都离不开水判断：判断：以下实例中水主要以什么形式存在？以下实例中水主要以什么形式存在？（A A） 切西瓜时流出的瓜汁水切西瓜时流出的瓜汁水 （B B）新鲜小麦种子晒干时丢失的水）新鲜小麦种子晒干时丢失的水（）干燥小麦烘烤时丢失的水（）干燥小麦烘烤时丢失的水（DD）鸡蛋清里的水）鸡蛋清里的水 D 以自由水方式存在的有：以自由水方式存在的有：以结合水方式存在的有：以结合水方式存在的有：细胞中的无机盐细胞中的无机盐学生活动学生活动自主阅读自主阅读

12、P35，第，第3、4、5段和段和P36第第1段，回段，回答下列问题答下列问题1.细胞中大多数的无机盐是以什么形式存在？细胞中大多数的无机盐是以什么形式存在？都有哪些？都有哪些？2.无机盐在细胞中的含量是多少？在细胞中有无机盐在细胞中的含量是多少？在细胞中有什么作用呢？什么作用呢？离子离子Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、 Fe2+等等Cl 、 SO 2 、P O 3 、 HCO3 等等1.细胞中大多数的无机盐是以什么形式存在？细胞中大多数的无机盐是以什么形式存在？都有哪些？都有哪些？离子离子阳离子阳离子：阴离子阴离子： 2.无机盐在细胞中的含量是多少？在细胞中有无机盐在细胞中的含量是

13、多少？在细胞中有什么作用呢？什么作用呢？作用：作用：对维持细胞和生物体的生命活动有重要作对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用、维持细胞的酸碱平衡用、维持细胞的酸碱平衡例如例如1.运动员饮料中通常添加无机盐，运动员饮料中通常添加无机盐，2.哺乳动物的血液中含有一定量的钙离子哺乳动物的血液中含有一定量的钙离子3.患急性肠炎的病人通常要输入葡萄糖盐水患急性肠炎的病人通常要输入葡萄糖盐水4.大量出汗后要多喝淡盐水大量出汗后要多喝淡盐水5.食盐中加碘食盐中加碘含量：含量：占细胞鲜重占细胞鲜重1%1.5%1.1.为什么缺铁会导致贫血？为什么缺铁会导致贫血？2.2.植物缺镁会影响光合作用，为什么？植物缺镁

14、会影响光合作用，为什么？1.1.为什么缺铁会导致贫血？为什么缺铁会导致贫血？ 血红蛋白参与向全身各器官和组织运送氧血红蛋白参与向全身各器官和组织运送氧气。铁元素是合成血红蛋白所必须的物质，气。铁元素是合成血红蛋白所必须的物质，所以铁缺乏势必影响血红蛋白的合成导致贫所以铁缺乏势必影响血红蛋白的合成导致贫血。血。2.2.植物缺镁会影响光合作用，为什么？植物缺镁会影响光合作用，为什么？ 镁是光合作用所必须的色素镁是光合作用所必须的色素叶绿素合叶绿素合成所必须的物质，缺镁会影响叶绿素的合成，成所必须的物质，缺镁会影响叶绿素的合成，从而影响光合作用从而影响光合作用小结小结1.组成细胞的元素组成细胞的元素

15、2.组成细胞的化合物组成细胞的化合物3.细胞中的无机物细胞中的无机物P18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：化学试剂化学试剂+有机化合物有机化合物特定的颜色特定的颜色还原糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖还原糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖还原糖还原糖 + 斐林试剂斐林试剂 砖红色沉淀砖红色沉淀先先混合混合再再加入糖中加入糖中（ NaOH+CuSO4）水浴水浴加热加热斐林试剂：斐林试剂：甲液：甲液：0.1g/mL的的NaOH溶液溶液乙液：乙液：0.05g/mL的的CuSO4溶液溶液蛋白质蛋白质 + 双缩脲试剂双缩脲试剂 紫色紫色双缩脲试剂：双缩脲

16、试剂：A液：液：0.1g/mL的的NaOH溶液溶液B液：液：0.01g/mL的的CuSO4溶液溶液先加先加NaOH 液于样液于样液中，液中，再加再加CuSO4 液于样液于样液中液中脂肪脂肪+苏丹苏丹橘黄色橘黄色 苏丹苏丹红色红色淀粉淀粉 + 碘碘 蓝色蓝色先混合再加入糖中（先混合再加入糖中（ 甲液甲液+乙液：乙液：NaOH +CuSO4）先加先加A液：液：NaOH溶液溶液 于样液中，于样液中，再加再加B液：液：CuSO4 溶液溶液于样液中于样液中还原糖还原糖 + 斐林试剂斐林试剂 砖红色沉淀砖红色沉淀水浴水浴加热加热蛋白质蛋白质 + 双缩脲试剂双缩脲试剂 紫色紫色注意：注意： 还原糖还原糖脂肪

17、脂肪蛋白质蛋白质淀粉淀粉苹果或梨苹果或梨匀浆液匀浆液花生种子花生种子匀浆液匀浆液豆浆或豆浆或鲜牛奶鲜牛奶马铃薯马铃薯匀浆液匀浆液成分成分待测样品待测样品实验记录：实验记录：序号序号实验材料实验材料被检测被检测物质物质方法方法(检测用试剂检测用试剂)梨的研磨液梨的研磨液 加加 ，在盛有在盛有5065温水的大烧杯温水的大烧杯中加热，试管中出现中加热，试管中出现 沉淀沉淀花生种子切花生种子切片片 加加 ，显微镜观察，子叶内物质被染，显微镜观察，子叶内物质被染成成 鸡蛋清稀释鸡蛋清稀释液液 向试管内注入向试管内注入 试剂试剂A液液1mL，摇匀；，摇匀；再再注入注入 试剂试剂B液液4滴，摇匀。试管中溶液

18、滴，摇匀。试管中溶液变成变成 7 7下面为关于生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的检下面为关于生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的检测实验，请完成有关内容。测实验，请完成有关内容。 (1)(1)实验原理：生物组织中某些有机化合物能与某实验原理：生物组织中某些有机化合物能与某些化学试剂产生特定的些化学试剂产生特定的 反应。反应。(2)(2)填写下表有关内容：填写下表有关内容：颜色颜色 紫色紫色斐林试剂斐林试剂 砖红色砖红色 苏丹苏丹 橘黄色橘黄色 双缩脲双缩脲 双缩脲双缩脲 糖类糖类脂肪脂肪蛋白质蛋白质元素元素人体人体大肠杆菌大肠杆菌总组成（总组成（%）干重（干重（%）总组成（总组成（%）干重（干重（%

19、）氧氧65186920碳碳18541550氢氢1081110氮氮39310磷磷1.03.01.24.0硫硫0.250.750.31.0其他其他2.757.250.55.06 6下表是人体及大肠杆菌的元素组成情况，请根据下表回答有关问题。下表是人体及大肠杆菌的元素组成情况，请根据下表回答有关问题。(1)(1)组成生物体的这些元素，没有一种是无机自然界所没有的，这说明组成生物体的这些元素，没有一种是无机自然界所没有的，这说明 。人和大肠杆菌虽然是不同的物种，并且亲缘关系。人和大肠杆菌虽然是不同的物种，并且亲缘关系很远，但从组成元素上可以看到各种元素的含量基本相同，这种事实说明很远，但从组成元素上可

20、以看到各种元素的含量基本相同，这种事实说明 (2)(2)从各种元素的含量可以看出：从各种元素的含量可以看出： 的含量在干重中所占的比例比在总的含量在干重中所占的比例比在总组成中所占的比例明显少，其原因是组成中所占的比例明显少，其原因是 (3)(3)从表中可以看到碳在总组成中所占的比例明显比在干重中所占的比例从表中可以看到碳在总组成中所占的比例明显比在干重中所占的比例 原因是原因是 C主要存在与有机物中，并且水中没有主要存在与有机物中，并且水中没有C，干物质中没有水分，总质量减少，干物质中没有水分，总质量减少，但但C的总质量没减少的总质量没减少 生物界与非生物界具有统一性生物界与非生物界具有统一

21、性 生物体具有统一性生物体具有统一性O 而总组成大部分是水，氧元素的相对分子质量在水中占了而总组成大部分是水，氧元素的相对分子质量在水中占了8/9，在干重中，在干重中没有水，则没有水，则O元素比例减少。元素比例减少。 低低7现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液各一现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液各一瓶，可用双缩脲试剂、斐林试剂和淀粉溶液将它们鉴定出来。瓶，可用双缩脲试剂、斐林试剂和淀粉溶液将它们鉴定出来。请回答：请回答：(1)用一种试剂可将上述用一种试剂可将上述4种溶液区分为两组，这种试剂种溶液区分为两组，这种试剂是是 ，其中发生显色反应的一组是，其中发生显色反应的一组是

22、和和 溶溶液，不发生显色反应的一组是液，不发生显色反应的一组是 和和 溶液。溶液。 (2)用用 试剂区分不发生显色反应的一组溶液。试剂区分不发生显色反应的一组溶液。 (3)区分发生显色反应一组溶液的方法及鉴定结果是将区分发生显色反应一组溶液的方法及鉴定结果是将 溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合，一段时间后，用溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合，一段时间后，用 试剂分别处理上述两种混合液，观察到无颜色变化试剂分别处理上述两种混合液，观察到无颜色变化的溶液是的溶液是 溶液，出现砖红色的溶液是溶液，出现砖红色的溶液是 溶液溶液 淀粉淀粉双缩脲试剂双缩脲试剂 稀蛋清稀蛋清 淀粉酶淀粉酶 葡萄糖葡萄糖 淀粉淀粉斐林试剂斐林试剂 淀粉淀粉斐林试剂斐林试剂 淀粉酶淀粉酶