石頭和細胞都是由分子組成的，為什么細胞能表現(xiàn)出生命的特征呢？是因為細胞里含有特殊的生命元素嗎？是組成細胞的分子有什么特殊之處嗎？
闡明生命現(xiàn)象的規(guī)律，必須建立在闡明生物大分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上。 ——中國科學(xué)院院士鄒承魯
第二章 組成細胞的分子
第2章 組成細胞的分子
第1節(jié) 細胞中的元素和化合物
1.從組成地殼和組成細胞的元素種類分析，可以得出什么結(jié)論？
2.從組成地殼和組成細胞的各種元素的相對含量分析，可以得出什么結(jié)論？
組成地殼和組成細胞的部分元素含量（%）表
【活動1】比較地殼與細胞的元素組成及含量
【活動2】：比較組成細胞的元素種類和含量
玉米細胞和人體細胞的部分元素及含量（干重，質(zhì)量分數(shù)）
1．在玉米細胞和人體細胞中含量較多的四種元素一樣嗎？怎樣解釋這種現(xiàn)象？2．細胞中有些元素含量很少，是否意味著它們不重要？3．比較組成玉米細胞和人體細胞中的元素種類和含量，你還能得出哪些結(jié)論？
一樣，都是C、H、O、N。這是因為組成玉米和人的主要成分都是水、糖類、脂類和蛋白質(zhì)等物質(zhì)，這些物質(zhì)含有C、H、O，蛋白質(zhì)中還含有大量的N元素。
細胞中有些元素含量很少，但起著不可或缺的作用。
玉米細胞和人體細胞中的不同有機物的含量有差別，如玉米細胞中的糖類要多一些，而人體細胞中的蛋白質(zhì)的含量要多一些。
這說明不同生物細胞在元素種類上具有 ,在元素含量上具有 。
一、組成細胞的元素
【活動3】：自主閱讀P16-17，給下列元素分類C、H、O、N、Ｐ、S、Ｋ、Ｃa、Ｍg、Fe、Mn、 Zn 、Cu、B、M
C、H、O、N、P、S、Ｍg、Ｋ、Ｃa、等
巧記：他請楊丹玲留美甲蓋
Fe、Mn、Ｂ（硼）、Zn、Ｍ（鉬） 、Cu 等
細胞中有些元素含量很少，但是卻有著重要作用，如在玉米細胞中，S只有0.17%,Mg只有0.18%，但是很多蛋白質(zhì)都含有S，葉綠體中葉綠素分子就含有Mg，如果缺少S或Mg，細胞就不能合成這些蛋白質(zhì)或葉綠素了。
鉛（Pb）、汞（Hg）在細胞中含量也很低，屬于微量元素嗎？
【資料1】幾十年前,新西蘭有一個牧場的大片牧草長勢很弱,有的甚至發(fā)黃枯萎,即使使用了大量的N,P,K肥也無濟于事,后來,人們偶然發(fā)現(xiàn)牧場內(nèi)的一小片牧草長得十分茂盛,原來,這一片”綠洲”的附近有一座鉬礦,礦工每天上下班總是抄近路走,他們的鞋子個踩過的地方,牧草綠油油的,經(jīng)過科學(xué)家的化驗和分析,一公頃牧草只需150克鉬就足夠了。
不屬于，細胞中除了大量、微量這樣的必需元素，還有些非必需元素，如生物體不需要吸收Pb和Hg，一旦吸收會引起重金屬中毒
2.細胞中有些元素含量很少，是否意味著它們不重要？
植物缺乏元素相關(guān)病癥
植物葉子發(fā)黃與葉綠素合成有關(guān)
B（硼）促進花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長，缺乏B植物會出現(xiàn)花而不實。
氮(N)黃紅磷（P）鉀（K）褐斑
幼年患呆小癥,成年患甲狀腺腫大
成年人缺鈣患骨質(zhì)疏松癥，幼兒缺鈣患佝僂病
人缺乏元素相關(guān)病癥
（1）元素的存在形式：
組成細胞的各種元素大多以化合物的形式存在
（3）細胞中含量最多的化合物是：
（4）細胞中含量最多的有機化合物是：
二、組成細胞的化合物
1.化合物的種類和含量
(1)細胞內(nèi)含量最多的化合物 。(2)細胞內(nèi)含量最多的無機化合物 。(3)占細胞鮮重含量最多的化合物 。(4)細胞內(nèi)僅次于水的化合物 。(5)細胞內(nèi)含量最多的有機化合物 。(6)占細胞干重含量最多的化合物 。(7)蛋白質(zhì)，脂質(zhì)，糖類含量在細胞中的比例： 。
2.某生物興趣小組對某一物質(zhì)進行測定，發(fā)現(xiàn)其中C、H、N三種元素的質(zhì)量分數(shù)僅占1%，該物質(zhì)可能是（　　?。〢.蔬菜 　B.干種子C.骨組織 D.巖石
3.如圖甲是細胞中化合物含量的扇形圖，圖乙是有活性的細胞中元素含量的柱形圖，下列說法不正確的是 （ ）A.若圖甲表示細胞鮮重，則A、B化合物依次是H2O、蛋白質(zhì)B.若圖乙表示組成人體細胞的元素含量，則a、b、c依次是O、C、HC.地殼與活細胞中含量最多的元素都是a，因此說明生物界與非生物界具有統(tǒng)一性D.若圖甲表示細胞完全脫水后化合物的含量，則A化合物含有的元素為CHON等
2.不同生物組織的細胞中各種化合物的含量相同嗎？
1.梨的果實和葉片的細胞中所含化合物的種類和含量有什么明顯的差別？（P17）
①下列種子中含蛋白質(zhì)最豐富的是 ，②含淀粉最豐富的是 ， ③ 含脂肪最豐富的是 。（玉米、油菜、大豆）
三、實驗：檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)
因此，需要在日常膳食中做到不同食物的合理搭配，以滿足機體的營養(yǎng)需要
如何分辨花生勻漿、白色糯玉米勻漿、牛奶、椰汁？
還原糖含量較高的白色植物組織
【活動5】請閱讀P18-19，歸納實驗原理，完成表格
還原糖：葡萄糖、果糖、半乳糖、麥芽糖、乳糖等注：蔗糖（如甘蔗、甜菜）、淀粉（如馬鈴薯）是非還原糖
1、還原糖的檢測和觀察
還原糖含量較高、無色或近于無色的植物組織
(勻漿→ 一層紗布過濾 → 取液 )
斐林試劑是甲液NaOH和乙液CuSO4混合后才可使用，因為其反應(yīng)原理是還原糖中的醛基（酮基）被Cu（OH）2氧化，Cu（OH）2被還原成Cu2O
還原糖有：單糖、麥芽糖、乳糖
非還原糖的有：蔗糖、多糖
實驗原理： 還原糖(麥芽糖、葡萄糖、果糖)與斐林試劑在水浴加熱的條件下反應(yīng)，生成磚紅色的Cu2O沉淀。
③蘇丹Ⅲ染液（橘黃色）或蘇丹IV（橘紅色）
④50%的酒精（洗去浮色）
顯微鏡下被蘇丹Ⅲ染色的脂肪顆粒
實驗原理： 脂肪可以被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色，在顯微鏡下可觀察到橘黃色脂肪顆粒。
3.蛋白質(zhì)的檢測和觀察
鮮肝提取液、豆?jié){或蛋清稀釋液
蛋白質(zhì)+雙縮脲試劑→紫色絡(luò)合物
實驗原理： 兩個及以上相鄰肽鍵在堿性環(huán)境下與雙縮脲試劑中的Cu2+發(fā)生反應(yīng)，生成紫色絡(luò)合物，因此雙縮脲試劑可檢測蛋白質(zhì)和多肽。
斐林試劑與雙縮脲試劑對比
甲液: 0.1g/mL NaOH乙液: 0.05g/mL CuSO4
A液: 0.1g/mL NaOHB液: 0.01g/mL CuSO4
甲液和乙液混合均勻后方可使用，且現(xiàn)配現(xiàn)用
使用時先加A液1mL,搖勻；再加B液4滴，搖勻
藍色→棕色→磚紅色沉淀
Cu(OH)2被還原糖還原成Cu2O磚紅色沉淀。
蛋白質(zhì)（肽鍵）在堿性條件下與Cu2+絡(luò)合，生成紫色絡(luò)合物。
4.下列關(guān)于物質(zhì)檢測與鑒定實驗的敘述，正確的是（ ）A．檢測脂肪實驗常用體積分數(shù)為95%的酒精洗去浮色B．檢測還原糖時不能用有色的西瓜汁，應(yīng)選用無色的蔗糖溶液作為實驗材料C．檢測蛋白質(zhì)時應(yīng)將雙縮脲試劑A液和B液等體積混合以后再加入待測樣液D．鑒定蛋白質(zhì)時不需要進行水浴加熱

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第1節(jié) 細胞中的元素和化合物

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修1《分子與細胞》

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