教育专题：21细胞中的元素和化合物.ppt

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1、细胞中的元细胞中的元素和化合物素和化合物第一节第一节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

2、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

3、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

4、：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：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。

5、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：最基本元素：最基本元素：基本元素：基本元素：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。CHONPSKCaMgCHONPSKCaMgFeFeMnMn B B ZnCuMoZnCuMoC CCHONCHON CHONPS(约占原生质总量的约占原

6、生质总量的97%)3组成细胞的元素及其分类组成细胞的元素及其分类(如图所示如图所示)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、大脑发育和性

7、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现抽搐现象

8、现抽搐现象思考：思考：、为什么说、为什么说C是构成细胞的基本元素？是构成细胞的基本元素？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元素组成人

9、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）4鲜重和干重元素含量的差异鲜重和干重元素含量的差异(1)组成人体细胞的主要元素中氧元素占细组成人体细胞的主要元素中氧元素占细胞鲜重的百分比最大。胞鲜重的百分比最大。(2)组成人体细胞的主要元素中碳元素占细组成人体细胞的主要元素中碳元素占细胞干重的百分比最大。胞干重的百分比最大。、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

10、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、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

11、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？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_。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类脂类:1%-1.5%蛋白质蛋白质:7%-10%核酸核酸1%

12、-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11.52有机物的检测有机物的检测材料材料试剂试剂颜色反应颜色反应可溶性可溶性还原糖还原糖苹果、苹果、梨梨 蓝蓝色色棕色棕色砖砖红红色沉淀色沉淀脂肪脂肪花生花生苏苏丹丹橘黄色橘黄色苏苏丹丹 蛋白质蛋白质豆豆浆浆、牛奶牛奶双双缩脲试剂缩脲试剂紫色紫色淀粉淀粉面粉面粉 蓝蓝色色斐林斐林试剂试剂碘液碘液红红色色1原理解读原理解读生物组织中某些有机化合物能与某些化学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颜色反应。试剂产生特定的颜色反应。(1)糖类糖类实验：检测生物组织中的

13、实验：检测生物组织中的 糖类、糖类、脂肪和蛋白质脂肪和蛋白质(1)还原糖的检测和观察还原糖的检测和观察(2)脂肪的检测和观察脂肪的检测和观察方法一：花生种子匀浆方法一：花生种子匀浆3滴苏丹滴苏丹染液染液橘黄色橘黄色方法二：方法二：取材：花生种子取材：花生种子(浸泡浸泡)，将子叶削成薄片，将子叶削成薄片观察：先在低倍镜下寻找到已着色颗粒，再用高观察：先在低倍镜下寻找到已着色颗粒，再用高倍镜观察倍镜观察结论：圆形小颗粒呈橘黄色，说明有脂肪存在结论：圆形小颗粒呈橘黄色，说明有脂肪存在(3)蛋白质的检测和观察蛋白质的检测和观察选材与制备：鲜肝提取液或黄豆浆滤液选材与制备：鲜肝提取液或黄豆浆滤液呈色反应

14、：呈色反应：结论：说明组织样液中存在蛋白质结论：说明组织样液中存在蛋白质(4)淀粉的检测和观察淀粉的检测和观察取材：马铃薯匀浆取材：马铃薯匀浆检测：检测：结论：组织样液中含有淀粉结论：组织样液中含有淀粉【归纳提升归纳提升】斐林试剂与双缩脲试剂比较斐林试剂与双缩脲试剂比较斐林斐林试剂试剂双双缩脲试剂缩脲试剂甲液甲液乙液乙液A液液B液液成分成分0.1 g/mL NaOH溶液溶液0.05 g/mL CuSO4溶液溶液0.1 g/mL NaOH溶液溶液0.01 g/mL CuSO4溶液溶液鉴鉴定定物物质质还还原糖原糖蛋白蛋白质质添加添加顺顺序序甲乙两液等量混匀后立即甲乙两液等量混匀后立即使用使用先加入

15、先加入A液液1 mL，摇摇匀，匀，再加入再加入B液液4滴，滴，摇摇匀匀反反应应条件条件水浴水浴5065 水浴加水浴加热热不需加不需加热热，摇摇匀即可匀即可反反应应现现象象样样液液变砖红变砖红色色样样液液变变紫色紫色下列关于检测下列关于检测“生物组织中糖类、脂肪、蛋白生物组织中糖类、脂肪、蛋白质质”实验操作步骤的叙述中，正确的是实验操作步骤的叙述中，正确的是()A用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液，用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液，可直接用于蛋白质的鉴定可直接用于蛋白质的鉴定B若要鉴定花生种子细胞中是否含有脂肪，若要鉴定花生种子细胞中是否含有脂肪，一定需要用显微镜观察一定需要用显微镜观察C鉴定

16、可溶性还原糖时，要加入斐林试剂鉴定可溶性还原糖时，要加入斐林试剂(甲液和乙液等量混合均匀再加入甲液和乙液等量混合均匀再加入)D用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，需水浴加用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，需水浴加热热2 min才能看到紫色才能看到紫色【尝试解答尝试解答】C 例例例例2 21、血血液液中中的的Ca2+含含量量太太低低时时，神神经经肌肌肉肉的的兴兴奋奋性性升升高高而而出出现现抽抽搐搐，这这一一事事实实说说明明Ca2+的的生生理理功功能能之之一是一是()A构成细胞结构的组成成分构成细胞结构的组成成分B维持细胞的正常形态维持细胞的正常形态C维持细胞的正常生理功能维持细胞的正常生理功能D调节渗透压和酸碱平

17、衡调节渗透压和酸碱平衡【解析解析】神经肌肉的应激性，需要体液中各种无机盐离子神经肌肉的应激性，需要体液中各种无机盐离子维持一定的比例。当维持一定的比例。当Na+、K+浓度增高时，神经肌肉的应激浓度增高时，神经肌肉的应激性增高，而当性增高，而当Ca2+、Mg+、H+浓度增高时，应激性降低。当浓度增高时，应激性降低。当血液中的血液中的Ca2+过低时，应激性增高，手足抽搐，这一事实过低时，应激性增高，手足抽搐，这一事实说明说明Ca2+对于维持细胞的正常生理功能有重要作用。对于维持细胞的正常生理功能有重要作用。C、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

18、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3 3、科学家在研究生物体的化学成分时、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

19、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4 4、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 D5 5.生活在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6 6在生物体内含量较少，

20、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、MnMn D DMgMg、MnMn、CuCu、MoMo7.7.在组成生物体的化学元素中，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 A8、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

21、虑，由细胞联想到有机物，就会错选到有机物，就会错选B；如果从生物学角度分析，；如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%A.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

22、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