时细胞中的元素和化合物细胞中的无机物.pptx
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1、依据含量分大量元素:Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等依据作用分最基本元素:基本元素:元素:C、H、O、N、P、S2.分类C、H、O、N、S、P、K、Mg、Ca等微量元素C、H、O、N主要3.存在形式:大多数以 的形式存在。4.生物界和非生物界的 是指组成细胞的元素没有一 种是生命特有的,无机环境中都能找到,而 是指 两者间含量差别较大。化合物统一性差异性C第1页/共86页二、组成细胞的化合物 :85%90%:7%10%蛋白质水第2页/共86页提醒细胞内含量最多的化合物水细胞内含量最多的无机化合物占细胞鲜重含量最多的化合物占细胞鲜重50%以上的化合物精瘦肉细胞中含量最多的化合物沙漠植物细胞中含
2、量最多的化合物成熟甜西瓜细胞中含量最多的化合物细胞内含量仅次于水的化合物蛋白质 细胞内含量最多的有机化合物占细胞干重含量最多的化合物占细胞干重50%以上的化合物第3页/共86页三、生物组织中糖类、脂肪和蛋白质检测的原理鉴定物质鉴定物质试剂试剂颜色变化颜色变化注意事项注意事项还原糖还原糖砖红色沉淀砖红色沉淀现配现用,现配现用,加热加热淀粉淀粉碘液碘液需需 脱色处理脱色处理脂肪脂肪苏丹苏丹染液染液做切片观察脂肪做切片观察脂肪颗粒需颗粒需苏丹苏丹染液染液蛋白质蛋白质紫色紫色CuSO4 4不能过量不能过量斐林试剂水浴酒精蓝色橘黄色红色双缩脲试剂显微镜第4页/共86页练一练 在蛋白质的鉴定实验之前,还要
3、留出一部分样液的作用是 。斐林试剂的甲液和乙液应混合后方可使用,双缩脲试剂呢?。加入双缩脲试剂的顺序应是 。蛋白质和还原糖的鉴定实验中谁需加热?。如何加热?。留作对照分别加入先加NaOH,后加CuSO4还原糖水浴加热第5页/共86页四、细胞中的无机物1.细胞中的水(1)存在形式:。自由水和结合水是 的重要组成成分是细胞内的 ,运送营养 物质和代谢废物参与许多为细胞提供(2)功能细胞结构良好溶剂生物化学反应液体环境第6页/共86页2.细胞中的无机盐(1)存在形式:绝大多数以 的形式存在,少数是细胞内 的组成成分。(2)功能:维持细胞和生物体的 ,维 持细胞的 等。离子复杂化合物生命活动酸碱平衡第
4、7页/共86页构建知识网络第8页/共86页考点一 组成细胞的化学元素1.细胞中元素的种类(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。高频考点突破第9页/共86页(2)大量元素和微量元素依含量而分,高于 1/10 000 为大量元素。(3)微量元素尽管在生物体内含量少,但它是必 需元素。(4)微量元素的记忆窍门 新(Zn)铁(Fe)臂(B)阿童(Cu)木(Mo)猛(Mn)第10页/共86页2.细胞中元素的存在方式及作用元素元素参与形成的物质及结构参与形成的物质及结构N蛋白质、蛋白质、ATP、NADP+、叶绿素、核苷酸等、叶绿素、核苷酸等P
5、ATP、NADP+、核苷酸、磷脂、核苷酸、磷脂Mg叶绿素的组成成分叶绿素的组成成分S甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸的组成成分;甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸的组成成分;蛋白质的特征元素蛋白质的特征元素 FeI动物血红蛋白动物血红蛋白甲状腺激素等甲状腺激素等(1)组成化合物第11页/共86页(2)影响生命活动 Ca可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙过高会造成肌无力,血钙过低会引起抽搐。Na+与K+能参与可兴奋细胞(如肌细胞、腺细胞、神经细胞等)的兴奋性变化。例如,神经细胞受到刺激之后膜内外的电位变化;维持人体细胞外液渗透压。B可促进植物花粉的萌发和花粉管的伸长,植物缺B会造成“花而不实”。第12页/
6、共86页挖掘教材 据教材P17图2-1和图2-2可得出如下信息 在干重和鲜重的情况下,人体细胞中含量最多的 元素不同。在鲜重中含量最多的元素是O,其次是 C、H、N,而在干重中含量最多的元素是C,其次 是O、N、H。第13页/共86页对位训练1.科学家在利用无土栽培法培养一些名贵花卉时,培 养液中添加了多种必需化学元素。其配方如下:离子离子培养液浓度培养液浓度/molLL-1-1K+1 1Na+1 1Mg2+2+0.250.25Ca2+2+1 1NO3 3-2 2H2 2PO4 4-1 1SO3 32-2-0.250.25Zn2+2+1 1第14页/共86页其中花卉根细胞吸收最少的离子是 ()
7、A.Ca2+B.SO32-C.Zn2+D.H2PO4-解析 根据组成生物体的化学元素在生物体内的含量不同,分成大量元素和微量元素。大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等;微量元素包括Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo等。由于植物体内含有大量的Ca、S、P等元素,这些元素只能靠根从培养液中吸取,而培养液能为花卉提供Ca、S、P的离子分别是Ca2+、SO32-、H2PO4-,因此花卉对这些离子的吸收量较大。而Zn属于微量元素,因此花卉对Zn2+的吸收量较少。C第15页/共86页2.一种植物和一种哺乳动物体内细胞的某些化学元素含量(占细胞干重的百分比)如下表数据,下列有关叙述正确的是 (
8、)元素元素CHONPCaS植物植物(%)43.5743.576.246.2444.4344.431.461.460.200.200.230.230.170.17动物动物(%)55.9955.997.467.4614.6214.629.339.333.113.114.674.670.780.78A.碳元素的含量说明有机物是干物质的主要成分B.这两种生物体内所含的化学元素的种类差异很大C.N、S含量说明动物组织含蛋白质较多,若该动物 血钙高则会发生肌肉抽搐D.经测定该植物某有机物含C、H、O、N、S,此化 合物可能携带氨基酸进入核糖体第16页/共86页解 析 A 正 确,比 较 表 中 数 据 可
9、 知,C 的 含 量 很 高,C 是 组 成 有 机 物 的 必 需 元 素,碳 链 是 构 成 大 分 子 有机 物 的 基 本 骨 架,说 明 有 机 物 是 干 物 质 的 主 要 成分;B 错 误,这 两 种 生 物 体 内 所 含 的 化 学 元 素 的 种类 基 本 相 同,但 含 量 相 差 很 大;C 错 误,N、S是组成 蛋 白 质 的 元 素,动 物 细 胞 中 N、S 含 量 比 植 物高,说 明 动 物 组 织 含 蛋 白 质 较 多,当 动 物 血 钙 过 低时 才 会 发 生 肌 肉 抽 搐;D 错误,含有 C、H、O、N、S 五 种 元 素 的 化 合 物 最 可
10、 能 是 蛋 白 质,而 携 带 氨 基酸进入核糖体的是tRNA。答案 A第17页/共86页考点二 细胞中的无机物水和无机盐1.水的含量、分类及生理作用含量含量概念概念生理作用生理作用结合水结合水4.5%4.5%与其它物与其它物质结合在质结合在一起一起细胞组成细胞组成成分成分自由水自由水95.5%95.5%能够自由能够自由流动、以流动、以游离状态游离状态存在存在良好溶剂良好溶剂运输作用运输作用反应场所反应场所原料原料 第18页/共86页2.不同生物的含水量特点(1)细胞和生物体中含量最多的物质(如精肉中的水,沙漠植物中的水)。(2)含水量:水生陆生、幼年成年老年、代谢旺盛代谢缓慢、幼嫩细胞衰老
11、细胞。3.无机盐的生理作用及实例 牙齿、骸骨中的Ca、叶绿素中的Mg、血红蛋白中的Fe、甲状腺激素中的I都是生物体组成的代表实例;血钙含量、Zn2+等主要考查维持生命活动;Na+、Cl-考查维持渗透压;HCO-3、H2PO-4等则考查维持酸碱平衡。4.探究某种元素是否是必需矿质元素的实验设计(参考教材P36中技能训练)第19页/共86页知识拓展1.水的存在形式与器官形态的关系 心肌和血液总的含水量差不多,但心肌呈固态,血液呈液态,原因是二者自由水和结合水的比例不同。2.水的存在形式与代谢的关系 若细胞内自由水比例升高,则代谢旺盛,反之代谢缓慢。3.水的存在形式与抗寒性的关系 秋冬季节,蒸腾作用
12、减弱,吸水减少,结合水相对含量升高,因结合水不易结冰和蒸腾,从而使植物抗寒性加强。第20页/共86页4.水的存在形式与温度的关系 在活细胞内,受温度的影响,自由水和结合水可相互转化,具体转化如下:即升高温度时,自由水增多,反之,结合水增多。5.种子与水的关系(1)种子晒干时减少的为自由水,但仍能保持生命活性,仍能萌发;试管加热或炒熟则丧失结合水,种子死亡不萌发;种子萌发吸水主要是增多自由水,代谢加强,呼吸作用加快。(2)不同种子亲水能力不同,大豆(主要含蛋白 质)小麦、玉米、大米(主要含淀粉)花生(主要含脂肪)。降低温度升高温度自由水结合水第21页/共86页对位训练3.下列有关水的叙述中,错误
13、的是 ()参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水生物体内的化学反应离不开水水是细胞结构的组成成分之一人体细胞内水的存在形式为结合水和自由水自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关 系不大不同细胞内自由水与结合水的比例相差不大A.B.C.D.第22页/共86页解析 生物体细胞内的水以两种形式存在,即自由水、结合水。结合水是细胞结构的重要组成成分;自由水在细胞中以游离形式存在,可以自由流动,是细胞内的良好溶剂,运输各种营养物质和代谢废物,为生物体内的生化反应提供介质,许多生化反应必须有水的参与。不同生活环境、生活状态下的细胞含水量是不同的。细胞内自由水与结合水比例越大,其新陈代谢越旺盛,反之越弱。答
14、案 C第23页/共86页4.下列关于无机盐的叙述,错误的是 ()A.缺铁性贫血是因为体内缺乏铁,血红蛋白不能 合成B.Mg2+是叶绿素的成分之一,缺Mg2+影响光合作 用C.细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在,如 CaCO3构成骨骼、牙齿D.碘是合成甲状腺激素的原料,所以常在食盐中 加碘第24页/共86页解 析 铁 是 血 红 蛋 白 的 组 成 成 分,缺 铁 则 不 能 合 成血 红 蛋 白;M g2+是 叶 绿 素 的 组 成 成 分,缺 M g2+则不 能 合 成 叶 绿 素,进 而 影 响 光 合 作 用;细 胞 中 的 无机 盐 大 多 数 以 离 子 形 式 存 在;碘 是 合
15、 成 甲 状 腺 激 素的 原 料,在 食 物 中 加 碘 是 为 了 补 充 碘,预 防 食 物 中因缺碘而引起的地方性甲状腺肿。答案 C第25页/共86页实验强化在平时2 检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质1.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特定的颜色反应。(1)还原糖+斐林试剂 砖红色沉淀 (2)脂肪+(3)蛋白质+双缩脲试剂 紫色(4)淀粉+碘液蓝色水浴加热镜检苏丹染液 红色镜检苏丹染液 橘黄色第26页/共86页2.实验流程(1)还原糖的鉴定第27页/共86页(2)脂肪的鉴定取材:花生种子浸泡34 h,将子叶削成薄片 观察:在低倍镜下寻找到已着色的圆形小颗粒 然
16、后用高倍镜观察 结论:脂肪能被苏丹染液染成橘黄色取最理想的薄片在薄片上滴23滴苏丹染色 23 min去浮色制成临时装片制片第28页/共86页(3)蛋白质的鉴定第29页/共86页(4)淀粉的检测与观察第30页/共86页3.实验注意问题(1)实验材料的选择 还原糖的鉴定实验中,最理想的实验材料是含糖量较高的生物组织(或器官),而且组织的颜色较浅,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,因为它们所含的蔗糖是一种非还原糖;马铃薯因含淀粉较多也不能做实验材料;不能选西瓜、血液(含葡萄糖)、含还原糖的绿色叶片等做实验材料,以避免颜色的干扰。第31页/共86页 脂肪的鉴定实验中
17、,实验材料最好选富含脂肪的种子。蛋白质的鉴定实验中,最好选用富含蛋白质的生物组织,植物材料常用的是大豆,动物材料常用的是鸡蛋的蛋清。(2)做鉴定蛋白质的实验时,在鉴定之前,可以留出一部分样液,以便与鉴定时样液的颜色变化作对比,这样可以增强说服力。(3)蛋白质要稀释主要是防止蛋白质与双缩脲反应后粘固在试管壁上,使反应不彻底,也不易洗刷试管。第32页/共86页辨析比较 斐林试剂与双缩脲试剂的比较分析比较项目比较项目斐林试剂斐林试剂双缩脲试剂双缩脲试剂不不同同点点使用使用方法方法甲液和乙液混合均匀后方可甲液和乙液混合均匀后方可使用,且现配现用使用,且现配现用使用时先加使用时先加A A液再液再加加B
18、B液液呈现反呈现反应条件应条件需水浴加热需水浴加热不需加热即可反应不需加热即可反应反应反应原理原理还原糖中的醛基被还原糖中的醛基被Cu(OH)2 2 氧化氧化,Cu(OH)2 2被还原为被还原为Cu2 2O具有两个以上肽键的化具有两个以上肽键的化合物在碱性条件下与合物在碱性条件下与Cu2+2+反应生成络合物反应生成络合物颜色颜色砖红色砖红色紫色紫色浓度浓度乙液乙液CuSO4 4浓度为浓度为0.05 g/mL0.05 g/mLB B液液CuSO4 4浓度为浓度为0.01 g/mL0.01 g/mL相同点相同点 都含有都含有NaOH、CuSO4 4两种成分两种成分,且所用且所用NaOH浓浓度都是度
19、都是0.1 g/mL0.1 g/mL第33页/共86页对位训练5.蛋白质与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应。下列物质中可以与双缩脲试剂发生紫色反应的化 合物是 ()解析 考查肽键的结构。肽键的结构为:CONH,依图可知含有此结构的是A。A第34页/共86页6.(2008重庆理综,30)在对不同时间大豆种子和幼苗中相关物质定量测定之前,进行了蛋白质含量变化的预测实验,请填充实验原理;判断实验步骤中划线部分是否正确,并更正错误之处;写出实验结果。(1)实验原理:蛋白质 ,其颜色深浅与蛋白质含量成正比。(2)实验步骤:将三份等量大豆种子分别萌发1、5、9天后取出,各加入适量蒸馏水,研碎、提取、定容后离
20、心得到蛋白质制备液;第35页/共86页 取3支试管,编号1、2、3,分别加入等量的萌发1、5、9天的蛋白质制备液;在上述试管中各加入等量的双缩脲试剂A和B(按比例配制)的混合液,振荡均匀后,在沸水 浴中加热观察颜色变化。a:。b:。(3)实验结果:。ab第36页/共86页解析 本题为实验题中的补充完善类题,利用了蛋白质与双缩脲试剂作用产生紫色反应的原理。在实验时要先加入试剂A,造成碱性环境,因为只有在碱性环境中,蛋白质才容易与Cu2+发生颜色反应。若加入过量的双缩脲试剂B,则CuSO4在碱性溶液中生成大量的蓝色Cu(OH)2沉淀,会遮蔽实验中所产生的紫色,影响观察结果。应注意本实验无需加热。答
21、案(1)与双缩脲试剂作用产生紫色反应(2)a.更正:先与双缩脲试剂A混合均匀后,再加入试剂B b.更正:不加热或直接观察(3)1、2、3号试管中颜色依次加深第37页/共86页思维误区警示易错分析 对“检测生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质”实验掌握不到位 1.还原糖鉴定实验材料要求 (1)浅色:不能用绿色叶片、西瓜、血液等材料。(2)还原糖含量高:不能用马铃薯(含淀粉)、甘蔗、甜菜(含蔗糖)。解题思路探究第38页/共86页 3.唯一需要显微镜脂肪鉴定。4.记准混合后加入斐林试剂;分别加入双缩脲试剂(先加A液,后加B液,且B液不能过量)。两者成分相同,但CuSO4的浓度不同,所以不能混用。5.非还原
22、糖(如蔗糖)+斐林试剂 现象不是无色而是浅蓝色Cu(OH)2的颜色。第39页/共86页纠正训练1.下列关于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,可 直接用于蛋白质的鉴定 B.脂肪的鉴定实验中需要用显微镜才能看到被 染成橘黄色的脂肪滴 C.鉴定还原糖时,要加入斐林试剂甲液摇匀 后,再加入乙液 D.用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂A液与B液要混 合均匀后,再加入含样品的试管中,且必须现 配现用第40页/共86页解析 本题在于考查学生的操作是否规范、正确,是否注意了不同鉴定实验之间的差别。在选用试剂上容易出现错误。斐林试剂与双缩脲试剂所用溶质相同,且所用氢氧化钠溶液的
23、浓度相同,但二者所用的硫酸铜的质量浓度不同。鉴定还原糖时,是甲、乙两液现配现用,一次加入;而鉴定蛋白质A时要先加A液,再加B液。还原糖、蛋白质的颜色反应是试剂与其发生化学反应的结果,是肉眼可见的。脂肪的鉴定中,由于脂肪滴小且分散在细胞中,所以需要借助于显微镜观察。答案 B第41页/共86页2.生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质三种有机物的鉴定实验中,以下操作错误的是 ()A.只有脂肪的鉴定需要使用显微镜B.用双缩脲试剂检测蛋白质不需要加热C.使用斐林试剂最好是现配现用D.在还原糖的鉴定中,可用酒精灯直接加热产生 砖红色沉淀 解析 生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定,是根据与某种试剂产生的特定的颜
24、色反应进行的。在题目给出的选项中,还原糖的鉴定需要加斐林试剂,同时还要水浴加热,但并不能直接加热产生砖红色沉淀。D第42页/共86页知识综合应用重点提示 通过“地壳和细胞中元素含量及细胞中元素和化合物含量的比较”的考查,提升“运用所学知识对某些生物学问题进行解释推理,做出合理的判断或得出正确结论”的能力。典例分析1.下表是组成地壳和组成细胞的部分元素含量(%)。请据表回答下列问题:OSiCNH地壳地壳48.6048.6026.3026.300.0870.0870.030.030.760.76细胞细胞65.065.0极少极少18.018.03.03.010.010.0第43页/共86页(1)组成
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- 细胞 中的 元素 化合物 无机物
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