21细胞中的元素和化合物上课课件

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广而告之：（电视广告）广而告之：（电视广告）广告一：补铁、补血，效果好！补血口服液！广告一：补铁、补血，效果好！补血口服液！广告一：补铁、补血，效果好！补血口服液！广告一：补铁、补血，效果好！补血口服液！广告二：健康的体魄，来源于广告二：健康的体魄，来源于广告二：健康的体魄，来源于广告二：健康的体魄，来源于“碘碘碘碘碘碘碘碘”滴滴滴滴滴滴滴滴广告三：万丈高楼平地起，层层都是广告三：万丈高楼平地起，层层都是广告三：万丈高楼平地起，层层都是广告三：万丈高楼平地起，层层都是“钙钙钙钙”起来起来起来起来广告四：聪明伶俐，坚持补锌；有锌万事成；广告四：聪明伶俐，坚持补锌；有锌万事成；广告四：聪明伶俐，坚持补锌；有锌万事成；广告四：聪明伶俐，坚持补锌；有锌万事成；用心的妈妈会用用心的妈妈会用用心的妈妈会用用心的妈妈会用“锌锌锌锌”。上面的广告中提到了哪些化学元素？能否上面的广告中提到了哪些化学元素？能否上面的广告中提到了哪些化学元素？能否上面的广告中提到了哪些化学元素？能否用学过的生物学知识来解释这些广告中包含的用学过的生物学知识来解释这些广告中包含的用学过的生物学知识来解释这些广告中包含的用学过的生物学知识来解释这些广告中包含的科学道理？科学道理？科学道理？科学道理？元素地壳细胞C0.087 18.0O48.60 65.0N0.033.0H0.7610.0Si26.3极少组成地壳和组成细胞的部分元素含量（）表组成地壳和组成细胞的部分元素含量（）表*Si在某些植物细胞中在某些植物细胞中含量较多含量较多,如硅藻、禾本如硅藻、禾本科植物。科植物。1.1.组成细胞的化学元素在自然界的组成细胞的化学元素在自然界的无机环境中都能找到无机环境中都能找到,没有一种元素没有一种元素是生命特有的；是生命特有的；2.2.但元素在细胞中和无机环境中的含但元素在细胞中和无机环境中的含量却有区别量却有区别.说明说明生命和非生命的无机环境既有生命和非生命的无机环境既有统一性又有差异性统一性又有差异性,生命起源于非生生命起源于非生命物质命物质.第第第第1 1 1 1节节节节 细胞中的元素和化合细胞中的元素和化合细胞中的元素和化合细胞中的元素和化合物物物物 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）一一 组成细胞的元素组成细胞的元素大量元素：大量元素：有有C C、H H、O O、N N、P P、S S、K K、CaCa、MgMg等。等。微量元素：微量元素：如如FeFe、MnMn、ZnZn、CuCu、B B、MoMo等。等。根据含量分为根据含量分为:细胞中常见的化学元素有细胞中常见的化学元素有20多种多种.基本元素：？基本元素：？最基本元素：？最基本元素：？玉米和人体细胞部分元素含量的比较玉米和人体细胞部分元素含量的比较 玉米玉米 人人氧氧 44.43 14.62碳碳 43.57 55.99氮氮 1.46 9.33氢氢 6.24 7.46钾钾 0.92 1.09钙钙 0.24 4.67磷磷 0.20 3.11硫硫 0.17 0.78氯氯 0.14 0.47镁镁 0.18 0.16铁铁 0.08 0.012 硅硅 1.17 0.005锌锌 0.01这说明什么这说明什么?1.1.1.1.1.1.不同生物体内化学元素不同生物体内化学元素不同生物体内化学元素不同生物体内化学元素不同生物体内化学元素不同生物体内化学元素的种类基本相同。的种类基本相同。的种类基本相同。的种类基本相同。的种类基本相同。的种类基本相同。2.2.2.2.不同生物体内同种化学不同生物体内同种化学不同生物体内同种化学不同生物体内同种化学元素的含量不同。元素的含量不同。元素的含量不同。元素的含量不同。3.3.3.3.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C CC C、H HH H、O OO O、N4N4N4N4种元素所占比例种元素所占比例种元素所占比例种元素所占比例较大。较大。较大。较大。几十年前几十年前,新西兰有一个牧场的大片牧草新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱长势很弱,有的甚至发黄枯萎有的甚至发黄枯萎,即使使用了大量即使使用了大量的的N,P,K肥也无济于事肥也无济于事,后来后来,人们偶然发现牧人们偶然发现牧场内的一小片牧草长得十分茂盛场内的一小片牧草长得十分茂盛,原来原来,这一片这一片”绿洲绿洲”的附近有一座钼矿的附近有一座钼矿,矿工每天上下班矿工每天上下班总是抄近路走总是抄近路走,他们的鞋子个踩过的地方他们的鞋子个踩过的地方,牧草牧草绿油油的绿油油的,经过科学家的化验和分析经过科学家的化验和分析,一公顷牧一公顷牧草只需草只需150克钼就足够了克钼就足够了.通过分析通过分析,你能得出什么结论呢你能得出什么结论呢?微量元素微量元素(钼钼)是生物体不可缺是生物体不可缺少的必需元素少的必需元素;在生物体中含量很少在生物体中含量很少,但其作用是其它元素不可替代的但其作用是其它元素不可替代的.缺缺FeFe会使人患贫血等症状；会使人患贫血等症状；缺缺ZnZn使人发育受影响，性器官的发育不良等使人发育受影响，性器官的发育不良等;缺会导致缺会导致甲状腺肿甲状腺肿等。等。组成细胞的各种元素又是以什么组成细胞的各种元素又是以什么形式存在的呢形式存在的呢?化合物化合物构成构成细胞细胞的化的化合物合物无机化合物无机化合物有机化合物有机化合物水水无机盐无机盐糖类糖类脂质脂质蛋白质蛋白质核酸核酸二二 组成细胞的化合物组成细胞的化合物:细胞中各种化合物占细胞鲜重的含量细胞中各种化合物占细胞鲜重的含量化合物化合物质量分数（质量分数（%）水水8590无机盐无机盐11.5蛋白质蛋白质710脂质脂质12糖类和核酸糖类和核酸11.5细胞中最多的化合物是细胞中最多的化合物是 ；最多的有机化；最多的有机化合物是合物是 。水水蛋白质蛋白质 1.有机化合物和无机化合有机化合物和无机化合物有什么区别物有什么区别?能举例说明吗能举例说明吗?有机化合物和无机化合物的区别主要看它有机化合物和无机化合物的区别主要看它们的分子组成中是否有碳元素，如糖类是有们的分子组成中是否有碳元素，如糖类是有机化合物，由碳、氢、氧三种元素组成；水机化合物，由碳、氢、氧三种元素组成；水是无机化合物，由氢、氧两种元素组成。是无机化合物，由氢、氧两种元素组成。当然这不是严格意义上的区别。对这两当然这不是严格意义上的区别。对这两种化合物的严格区别要参照化学教科书。种化合物的严格区别要参照化学教科书。2.细胞内最多的有机化合物和无细胞内最多的有机化合物和无机化合物分别是哪一种什么机化合物分别是哪一种什么?你能推你能推测它们对生命的意义吗测它们对生命的意义吗?细胞中最多的有机化合物是蛋白质，细胞中最多的有机化合物是蛋白质，无机化合物是水。无机化合物是水。蛋白质是组成生物体的重要物质，蛋白质是组成生物体的重要物质，在生命活动中起重要作用。在生命活动中起重要作用。水是生命之源，离开水，生命就无水是生命之源，离开水，生命就无法进行。法进行。你能举例说出哪些植物器官的细你能举例说出哪些植物器官的细胞中富含糖类胞中富含糖类,脂质和蛋白质吗脂质和蛋白质吗?如何如何从这些植物器官中提取呢从这些植物器官中提取呢?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、种子中含淀粉（多糖）较多；甘谷类的果实、种子中含淀粉（多糖）较多；甘蔗的茎和甜菜的根含蔗糖多；花生、芝麻种子蔗的茎和甜菜的根含蔗糖多；花生、芝麻种子中含脂质多；大豆种子中含蛋白质多，等等。中含脂质多；大豆种子中含蛋白质多，等等。要想从植物的果实、种子中获得糖类、脂要想从植物的果实、种子中获得糖类、脂质和蛋白质，就要设法使细胞破碎，再将这些质和蛋白质，就要设法使细胞破碎，再将这些物质提取出来。物质提取出来。实验实验:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质白质实验原理：实验原理：某些化学试剂能够使生物组织中的有关某些化学试剂能够使生物组织中的有关某些化学试剂能够使生物组织中的有关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。有机化合物产生特定的颜色反应。有机化合物产生特定的颜色反应。有机化合物产生特定的颜色反应。目的要求：目的要求：目的要求：目的要求：尝试用化学试剂检测生物组织中糖类、脂肪和尝试用化学试剂检测生物组织中糖类、脂肪和尝试用化学试剂检测生物组织中糖类、脂肪和尝试用化学试剂检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质。蛋白质。蛋白质。蛋白质。材料用具：材料用具：材料用具：材料用具：1.1.1.1.实验材料实验材料实验材料实验材料：苹果汁、花生种子、花生汁、马：苹果汁、花生种子、花生汁、马：苹果汁、花生种子、花生汁、马：苹果汁、花生种子、花生汁、马铃薯片、豆浆、鲜肝液铃薯片、豆浆、鲜肝液铃薯片、豆浆、鲜肝液铃薯片、豆浆、鲜肝液 2.2.2.2.仪器：仪器：仪器：仪器：3.3.3.3.试剂试剂试剂试剂：斐林试剂、苏丹：斐林试剂、苏丹：斐林试剂、苏丹：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：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;实验原理：实验原理：脂肪脂肪 +苏丹苏丹染液染液 -橘黄色橘黄色蛋白质蛋白质 +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50655065水浴水浴 某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机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。如：化合物产生特定的颜色反应。如：约约2min脂肪脂肪 +苏丹苏丹染液染液 -红色红色(浅蓝色浅蓝色浅蓝色浅蓝色棕色棕色棕色棕色砖红色砖红色砖红色砖红色)葡萄糖、果糖、麦芽糖都是还原性糖；淀粉、葡萄糖、果糖、麦芽糖都是还原性糖；淀粉、蔗糖、纤维素都是非还原性糖。蔗糖、纤维素都是非还原性糖。实验流程实验流程:(1)(1)还原糖的检测和观察还原糖的检测和观察选材选材:含糖量较高、白色或近于白色的植物组织含糖量较高、白色或近于白色的植物组织 制浆制浆制备组织样液制备组织样液 过滤（用一层纱布）过滤（用一层纱布）取液取液呈色反应：呈色反应：2ml组织样液组织样液+刚配制的斐林试剂刚配制的斐林试剂 （浅蓝色）（浅蓝色）结论：可溶性还原糖与斐林试剂在加热的过程中生成结论：可溶性还原糖与斐林试剂在加热的过程中生成砖红色沉淀，说明组织样液中有可溶性还原糖。砖红色沉淀，说明组织样液中有可溶性还原糖。5065水浴水浴2min，观察，观察 (浅蓝色浅蓝色棕色棕色砖红色砖红色)还原糖检测还原糖检测实验的实验实验的实验结果结果选材与制备：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：呈色反应：2ml组织样液组织样液+双缩脲试剂双缩脲试剂A液液1ml（先）（先）+双缩脲试剂双缩脲试剂B液液4滴（后）滴（后）摇匀摇匀 （不能过量）（不能过量）观察颜色变化观察颜色变化 （紫色）（紫色）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。（2 2）蛋白质的检测）蛋白质的检测蛋白质检测蛋白质检测实验的实验实验的实验结果结果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双双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/mLNaOH溶液溶液0.05 g/mLCuSO4溶液溶液0.1 g/mLNaOH溶液溶液0.01 g/mLCuSO4溶液溶液鉴定物定物质可溶性可溶性还原糖原糖蛋白蛋白质添加添加顺序序甲、乙两液等量甲、乙两液等量混混匀后匀后立即使用立即使用先加入先加入A液液1 mL，摇匀，匀，再加入再加入B液液4滴，滴，摇匀匀反反应条件条件水浴水浴加加热5065 不需加不需加热，摇匀即可匀即可反反应现象象浅浅蓝色色棕色棕色砖红色色浅浅蓝色色紫色紫色方法一：花生种子均浆方法一：花生种子均浆+3+3滴苏丹滴苏丹染液染液橘黄色橘黄色方法二：取材：花生种子（浸泡），将子叶削成薄片方法二：取材：花生种子（浸泡），将子叶削成薄片 取最理想的薄片取最理想的薄片 滴滴2323滴苏丹滴苏丹染液（染色染液（染色23min23min）制片制片 去浮色（去浮色（1212滴体积分数为滴体积分数为50%50%的酒的酒 精溶液）精溶液）制成临时装片（制成临时装片（1 1滴蒸馏水，加盖滴蒸馏水，加盖 玻片）玻片）观察：先在低倍镜下寻找已着色颗粒再用高观察：先在低倍镜下寻找已着色颗粒再用高 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 3）脂肪的检测和观察）脂肪的检测和观察脂肪检测脂肪检测实验的实实验的实验结果验结果讨论讨论讨论讨论:1 1 1 1你的预测与实验结果是否一致你的预测与实验结果是否一致你的预测与实验结果是否一致你的预测与实验结果是否一致 2 2 2 2小组间交流实验结果。你有什么发现小组间交流实验结果。你有什么发现小组间交流实验结果。你有什么发现小组间交流实验结果。你有什么发现？3 3 3 3全班共检测了多少种生物材料？这些全班共检测了多少种生物材料？这些全班共检测了多少种生物材料？这些全班共检测了多少种生物材料？这些生物材料中有机化合物的种类、含量一样吗？生物材料中有机化合物的种类、含量一样吗？生物材料中有机化合物的种类、含量一样吗？生物材料中有机化合物的种类、含量一样吗？这对我们选择食物有什么启发？这对我们选择食物有什么启发？这对我们选择食物有什么启发？这对我们选择食物有什么启发？课堂练习：课堂练习：课堂练习：课堂练习：P P P P P P练习练习练习练习练习练习还原糖检测还原糖检测实验的实验实验的实验结果结果 可溶性还原糖的鉴定原理：可溶性还原糖的鉴定原理：生生物物组组织织中中常常见见的的可可溶溶性性糖糖有有葡葡萄萄糖糖、果果糖糖、麦麦芽芽糖糖、蔗蔗糖糖。前前三三种种糖糖分分子子中中都都含含有有游游离离的的具具有有还还原原性性的的半半缩缩醛醛羟羟基基，因因此此叫叫还还原原性性糖糖，而蔗糖的分子中没有，因此叫非还原性糖。而蔗糖的分子中没有，因此叫非还原性糖。斐林试剂斐林试剂与可溶性还原糖在与可溶性还原糖在加热加热的条件下，的条件下，生成生成砖红色的砖红色的CuCu2 2O O沉淀沉淀。蛋白质检测蛋白质检测实验的实验实验的实验结果结果 蛋白质的鉴定原理：蛋白质的鉴定原理：在在碱碱性性溶溶液液（NaOHNaOH）中中，双双缩缩脲脲（H H2 2NCONCONHNHCONHCONH2 2）能能与与CuCu2 2作作用用，可可形形成成紫紫色色的的络络合合物物，这这一一反反应应称称双双缩缩脲脲反反应应。凡凡在在本本身身结结构构中中具具有有双双缩缩脲脲基基的的化化合合物物，都都能能进进行行双双缩缩脲脲反反应应，这这是是特特定定的的颜颜色色反反应应。蛋蛋白白质质分分子子中中含含有有很很多多与与双双缩缩脲脲结结构构相相似似的的肽肽键键(两两个个相相邻邻的的肽肽键键与与双双缩缩脲脲结结构构相相似似)，因因此此又称为又称为肽键反应肽键反应。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双双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/mLNaOH溶液溶液0.05 g/mLCuSO4溶液溶液0.1 g/mLNaOH溶液溶液0.01 g/mLCuSO4溶液溶液鉴定物定物质可溶性可溶性还原糖原糖蛋白蛋白质添加添加顺序序甲、乙两液等量甲、乙两液等量混混匀后匀后立即使用立即使用先加入先加入A液液1 mL，摇匀，匀，再加入再加入B液液4滴，滴，摇匀匀反反应条件条件水浴水浴加加热5065 不需加不需加热，摇匀即可匀即可反反应现象象浅浅蓝色色棕色棕色砖红色色浅浅蓝色色紫色紫色脂肪检测脂肪检测实验的实实验的实验结果验结果 脂肪的鉴定原理：脂肪的鉴定原理：苏苏丹丹染染料料在在脂脂肪肪中中的的溶溶解解度度大大于于酒酒精精中中的的溶溶解解度度，用用苏苏丹丹染染料料的的酒酒精精溶溶液液处处理理含含有有脂脂肪肪的的生生物物组组织织时时，酒酒精精中中的的苏苏丹丹进进入入脂脂肪肪中中，在在脂脂肪肪中中溶溶解解、积积累累，并并吸吸附附在在脂脂肪肪颗颗粒粒结结构构上上，呈呈现现出出橘橘黄黄色色（苏苏丹丹III ）或或红红色色（苏苏丹丹IV）。