1、细胞中的元素和化合物 董任科 问题探讨 元素 地壳 细胞 O 48.60 65.0 Si 26.30 极少 C 0.087 18.0 N 0.03 3.0 H 0.76 10.0 组成地壳和组成细胞的部分元素含量（组成地壳和组成细胞的部分元素含量（%）表）表 比较组成地壳和组成细胞比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，你的的部分元素的含量，你的结论是？结论是？生物与非生物的统一性和差异性 1.组成细胞的化学元素在无组成细胞的化学元素在无 机自然界中都能找到，没机自然界中都能找到，没 有一种为细胞所特有有一种为细胞所特有 生物与非生物具生物与非生物具有统一性有统一性 2.细胞与非生物相比，各种
2、细胞与非生物相比，各种元素的相对含量又大不相同元素的相对含量又大不相同 生物与非生物具生物与非生物具有差异性有差异性 分析表格，你能从中得出哪些结论？分析表格，你能从中得出哪些结论？玉米与人体的化学元素组成玉米与人体的化学元素组成(质量分数质量分数%)元素 玉米 人 O 44.43 14.62 C 43.57 55.99 H 6.24 7.46 N 1.46 9.33 Si 1.17 0.005 K 0.92 1.09 Ca 0.23 4.67 元素 玉米 人 P 0.20 3.11 Mg 0.18 0.16 S 0.17 0.78 Cl 0.14 0.47 Zn 0.01 Fe 0.08 0
3、.012 1 1、组成生物体的化学元、组成生物体的化学元素大体相同；素大体相同；2 2、在不同的生物体内、在不同的生物体内,各各种化学元素的含量相差很种化学元素的含量相差很大；大；3 3、各种化学元素在同一、各种化学元素在同一种生物体内含量不同，其种生物体内含量不同，其中中C C、H H、O O、N N四种元素含四种元素含量最多量最多；小组讨论 组成人体细胞的主要元素（占细组成人体细胞的主要元素（占细胞胞鲜重鲜重和和干重干重的百分比）的百分比）1.组成细胞的元素种类是否组成细胞的元素种类是否仅为图中所示？仅为图中所示？2.组成细胞的化学元素的含组成细胞的化学元素的含量百分比是否都相同？有何量百
4、分比是否都相同？有何规律？规律？组成细胞的元素 1.组成细胞的元素有组成细胞的元素有20多种多种 2.种种类类 大量大量元素元素 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 主要元素主要元素 最基本元素最基本元素 微量微量元素元素 Fe、Mn(锰锰)、B（硼）、（硼）、Zn、Cu、Mo（钼）（钼）3.占细胞鲜重最多的元素是占细胞鲜重最多的元素是_，占细胞干重最，占细胞干重最多的是多的是_ O C 资料分析 几十年前几十年前,新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱,有的甚至发黄枯萎有的甚至发黄枯萎,即即使使用了大量的使使用了大量的N,P,KN,P,K肥也无济于事肥也无济
5、于事,后来后来,人们偶然发现牧场内的一小片人们偶然发现牧场内的一小片牧草长得十分茂盛牧草长得十分茂盛,原来原来,这一片”绿洲”的附近有一座钼矿这一片”绿洲”的附近有一座钼矿,矿工每天上矿工每天上下班总是抄近路走下班总是抄近路走,他们的鞋子个踩过的地方他们的鞋子个踩过的地方,牧草绿油油的牧草绿油油的,经过科学家经过科学家的化验和分析的化验和分析,一公顷牧草只需一公顷牧草只需150150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?微量元素作用 微量元素微量元素(钼钼)是生物体不可缺少的必需元素是生物体不可缺少的必需元素;在生物体在生物体中含量很少中含量很少,但
6、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形式存在的呢组成细胞的各种元素又是以什么形式存在的呢?化合物化合物 化合物化合物 组成细胞的化合物 化合物化合物 质量百分比质量百分比 水水 占占8590 无机盐无机盐 占占11.5 蛋白质蛋白质 占占710 都含有都含有C、H、O 脂质脂质 占占12 糖类和核酸糖类和核酸 占占11.5 右表表示组成细右表表示组成细胞的主要化合物胞的主要化
7、合物及其相对含量，及其相对含量，请阅读后回答：请阅读后回答：1.占细胞鲜重最多的化合物是占细胞鲜重最多的化合物是_,占细胞鲜重最多的有机占细胞鲜重最多的有机物是物是_ 2.占细胞干重最多的化合物是占细胞干重最多的化合物是_,占细胞干重最多的有机占细胞干重最多的有机物是物是_ 水水 蛋白质蛋白质 蛋白质蛋白质 蛋白质蛋白质 讨论三 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？先让我们从检测生物组织中含有的糖类、脂肪和蛋白质等有机化合物的实验开始吧！检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 实验原理：实验原理：某些化
8、学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产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生特定的颜色颜色反应。如：反应。如：还原糖还原糖 +斐林试剂斐林试剂砖红色沉淀砖红色沉淀 脂肪脂肪 +苏丹苏丹橘黄色橘黄色 蛋白质蛋白质 +双缩脲双缩脲紫色紫色 淀粉淀粉 +碘液碘液 蓝色蓝色 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。材料用具：材料用具：1.1.实验材料：苹果汁、花生种子、花生汁、实验材料：苹果汁、花生种子、花生汁、马铃薯马铃薯 、豆浆、鲜肝液、豆浆、鲜肝液 2.2.仪器：仪器：3.3.试剂：斐林试剂、苏丹试剂：斐林试剂
9、、苏丹、碘液、双缩脲、碘液、双缩脲 方法步骤：方法步骤：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 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 3 3检测的方法步骤检测的方法步骤 (1)(1)还原糖的检测和观察还原糖的检测和观察;(2)(2)脂肪的检测和观察脂肪的检测和观察;(3)(3)蛋白质的检测和观察蛋白质的检测和观察;检测生物组织中糖类、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 常用材料：常用材料：注意事项：注意事项：还原糖有还原糖有 必须必须 颜色变化：颜色变化：浅蓝色浅蓝色 棕色棕色 砖红色砖红色 甲乙液必须甲乙液必须等量混合均匀等量混
10、合均匀后再加入样液中，后再加入样液中，现配现用现配现用 选择白色或接近白色的、富含还原糖选择白色或接近白色的、富含还原糖的生物组织的生物组织 葡萄糖，果糖，麦芽糖葡萄糖，果糖，麦芽糖 用水浴加热用水浴加热 1 1还原糖的检测还原糖的检测 选材：含选材：含_较高、较高、_的植物组织的植物组织 制备组制备组织样液织样液 制浆制浆 过滤过滤 用一层纱布用一层纱布 取液取液 颜色颜色反应：反应：结论：组织样液中有可溶性结论：组织样液中有可溶性还原糖还原糖 糖量糖量 白色或近于白色白色或近于白色 蛋白质的鉴定 常用材料：常用材料：试剂：试剂：注意事项：注意事项：先加先加 ，再加，再加 鉴定前，留出一部分
11、组织样液，鉴定前，留出一部分组织样液，以便对比以便对比 颜色变化：颜色变化：双缩脲试剂（双缩脲试剂（A液：液：0.1g/ml的的NaOH B液：液：0.01g/ml的的CuSO4）变成变成紫色紫色 鸡蛋清，黄豆组织样液，牛奶鸡蛋清，黄豆组织样液，牛奶 A液液1ml B液液4滴滴 3 3蛋白质的检测蛋白质的检测 选材与制备选材与制备 鲜肝提取液或蛋清稀释液鲜肝提取液或蛋清稀释液黄豆浆滤液黄豆浆滤液 颜色反应颜色反应 结论：结论：组织样液中存在蛋白质组织样液中存在蛋白质 三、疑难点拨三、疑难点拨 1 1斐林试剂与双缩脲试剂比较斐林试剂与双缩脲试剂比较 样液变紫色样液变紫色 浅蓝色浅蓝色棕色棕色砖红
12、色砖红色 反应现象反应现象 不需加热不需加热 5065水浴加热水浴加热 反应条件反应条件 先加入先加入A液液2 mL摇匀，再加摇匀，再加34滴滴B液摇匀液摇匀 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 添加顺序添加顺序 肽键在碱性条件下与肽键在碱性条件下与Cu2反反应生成紫色络合物应生成紫色络合物 含醛基的可溶性还原糖将含醛基的可溶性还原糖将Cu(OH)2还原为还原为Cu2O沉淀沉淀 反应原理反应原理 0.01 g/mL CuSO4溶液溶液 0.1 g/mL NaOH溶溶液液 0.05 g/mL CuSO4溶液溶液 0.1 g/mL NaOH溶液溶液 B液液 A液液 乙液乙液
13、甲液甲液 成分成分 双缩脲试剂双缩脲试剂 斐林试剂斐林试剂 比较比较 项目项目 脂肪的鉴定 常用材料：常用材料：试剂：试剂：注意事项：注意事项：切片要薄切片要薄，如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰，如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊。有的地方模糊。酒精的作用是：酒精的作用是：需需使用显微镜观察使用显微镜观察 使用不同的染色剂染色时间不同使用不同的染色剂染色时间不同 颜色变化：颜色变化：洗去浮色洗去浮色 橘黄色或红色橘黄色或红色 苏丹苏丹或苏丹或苏丹染液染液 花生子叶或向日葵种子花生子叶或向日葵种子 脂肪的检测脂肪的检测 方法一：花生种子方法一：花生种子匀浆匀浆3 3滴苏丹滴苏
14、丹染液染液 。方法二：方法二：取材：花生种子取材：花生种子(浸泡浸泡)，将子叶切成薄片，将子叶切成薄片 制片制片 取最理想的薄片取最理想的薄片滴滴23滴苏丹滴苏丹染液染液 染色染色3 min 去浮色去浮色 12滴体积分数为滴体积分数为50%的的酒精溶液酒精溶液 制成临时装片制成临时装片 1滴蒸馏水，加盖玻片滴蒸馏水，加盖玻片 观察：先在低倍镜下寻找到已着色的颗粒，再用高倍镜观察：先在低倍镜下寻找到已着色的颗粒，再用高倍镜 观察，花生子叶切片中有橘黄色颗粒观察，花生子叶切片中有橘黄色颗粒 结论：花生种子的子叶中有脂肪存在结论：花生种子的子叶中有脂肪存在 橘黄色橘黄色 2关注实验中的四个注意点关注
15、实验中的四个注意点 脂肪检测时，脂肪检测时，实验用的花生种子需提前浸泡实验用的花生种子需提前浸泡3 34 h4 h，浸泡，浸泡时间太短，不易切片；浸泡时间太长，则组织太软，切下时间太短，不易切片；浸泡时间太长，则组织太软，切下的薄片不易成形。的薄片不易成形。用体积分数为用体积分数为50%的酒精洗去浮色，不的酒精洗去浮色，不能用清水，因为染料溶于有机溶剂、不溶于水。能用清水，因为染料溶于有机溶剂、不溶于水。材料材料 处理处理 用蛋清作蛋白质检测材料，必须充分稀释，防用蛋清作蛋白质检测材料，必须充分稀释，防止蛋清黏在试管内壁而止蛋清黏在试管内壁而使反应不彻底使反应不彻底 待测液待测液 处理处理 物
16、质检测中，预留组织样液作对照组物质检测中，预留组织样液作对照组 预留预留 样品样品 不宜选有颜色的材料，因为有颜色的材料会干不宜选有颜色的材料，因为有颜色的材料会干扰实验结果扰实验结果 选材选材 3把握三类有机物检测在操作步骤上的把握三类有机物检测在操作步骤上的“三个唯一三个唯一”脂肪的检测，实验用体积分数为脂肪的检测，实验用体积分数为50%的酒的酒精洗去浮色精洗去浮色 唯一使用唯一使用酒精酒精 切片法检测生物组织中的脂肪切片法检测生物组织中的脂肪 唯一需要唯一需要显微镜显微镜 还原糖检测，且必须水浴加热，不能用酒还原糖检测，且必须水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热，则无砖红色沉精灯直接加热。若不加热，则无砖红色沉淀出现淀出现 唯一需要唯一需要加热加热 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验视频 下面通过实验视频，让大家进一步了解实验的具体过程和结果！讨论三 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。如禾谷类的果实、种子中含淀粉（多糖）较多；甘蔗的茎和质和蛋白质。如禾谷类的果实、种子中含淀粉
