第一节细胞中的元素和化合物第二章第二章 组成细胞的分子组成细胞的分子阐明生命现象的规律，必须建立在阐明生物大分子结构的基础上。 中国科学院士邹承鲁比较组成地壳和组比较组成地壳和组成细胞的部分元素成细胞的部分元素的含量，你能得出的含量，你能得出什么结论？什么结论？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( () )表表元素元素地壳地壳细胞细胞O48.6065.0Si26.30极少极少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0问题探讨生物与非生物界生物与非生物界元素种类大体相同，含量相差较大元素种类大体相同，含量相差较大。1 1、生物界与非生物界具有统一性生物界与非生物界具有统一性生物界与非生物界具有统一性生物界与非生物界具有统一性2 2、生物界与非生物界具差异性生物界与非生物界具差异性生物界与非生物界具差异性生物界与非生物界具差异性一、生物界与非生物界的关系一、生物界与非生物界的关系组成细胞的组成细胞的化学元素化学元素, ,在无机自然界都能在无机自然界都能找到，找到，没有一种元素是细胞所特有的。没有一种元素是细胞所特有的。细胞与非生物相比，各种元素的细胞与非生物相比，各种元素的相对含相对含量量又大不相同又大不相同。玉米和人体细胞部分元素含量的比较组成不同生物体的组成不同生物体的化学元素在种类上化学元素在种类上大体相同大体相同,但在含量但在含量上相差很大。上相差很大。元素玉米人O44.4314.62C43.7555.99H6.247.46N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78组成生物体的化学元素的种组成生物体的化学元素的种类和含量一样吗？这说明什类和含量一样吗？这说明什么？么？组成玉米和人体的含量较多组成玉米和人体的含量较多的四种元素的四种元素： 。 C C、H H、O O、N N如如FeFe、MnMn、ZnZn、CuCu、B B、MoMo等。等。1 1、种类：细胞中常见的化学元素有、种类：细胞中常见的化学元素有2020多种多种。二、组成细胞的元素如如C C、H H、O O、N N、P P、S S、K K、CaCa、MgMg等。等。（1）大量元素：）大量元素：指含量占生物体总重量万分之指含量占生物体总重量万分之一以上的元素。一以上的元素。（2）微量元素：）微量元素：指生物生活所必需的，但是需求量却指生物生活所必需的，但是需求量却很少的元素。很少的元素。微量元素是生物体不可缺少的必需元素微量元素是生物体不可缺少的必需元素;在生在生物体中含量很少物体中含量很少,但其作用是其它元素不可替但其作用是其它元素不可替代的代的.缺缺Fe会使人患贫血等症状；会使人患贫血等症状；缺缺Zn使人发育受影响，性器官的发育不良使人发育受影响，性器官的发育不良等等;缺缺 B会导致会导致“华而不实华而不实”。2.2.含量含量（1 1）基本元素：）基本元素：C C、H H、O O、N N（2 2）最基本的元素：）最基本的元素：C C（3 3）主要元素）主要元素：C C、H H、O O、N N、P P、S S鲜重含量：鲜重含量： 干重含量：干重含量： . .OCHNCONH? ?碳碳碳碳为什么是构成细胞的为什么是构成细胞的为什么是构成细胞的为什么是构成细胞的最基本元素？最基本元素？最基本元素？最基本元素？碳碳占细胞干重的占细胞干重的55.99%55.99%，另外，另外碳碳还组成有机化合物的碳骨架。还组成有机化合物的碳骨架。最基本元素（最基本元素（1 1）：）：基本元素（基本元素（4 4）：）：主要元素（主要元素（6 6）：）：大量元素（大量元素（9 9）：）：微量元素（微量元素（6 6）：）：新（新（ZnZn）、木（）、木（MoMo）、桶（）、桶（ Cu Cu）碰（碰（B B）、铁（）、铁（FeFe）、门）、门 （MnMn）快速识记C CC C、H H、O O、N NC C、H H、O O、N N 、S S、 P PC C、H H、O O、N N、S S、P P、K K、CaCa、MgMg三、组成细胞的化合物（1 1）组成细胞的元素）组成细胞的元素大多大多以以化合物化合物的形式存在。的形式存在。组成细胞的组成细胞的化合物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无机盐无机盐糖类糖类脂质脂质蛋白质蛋白质核酸核酸占占85-90%占占1-1.5%占占7-10%占占1-2%占占1-1.5%占细胞鲜重的含量占细胞鲜重的含量占细胞鲜重含量最多的化合物是 。细胞内含量最多的有机化合物是 。占细胞干重中含量最多的化合物 。蛋白质水蛋白质（2 2）四、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质四、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1.1.实验原理实验原理脂肪 + 苏丹染液（苏丹） - 橘黄色橘黄色橘黄色橘黄色（红色红色红色红色）蛋白质 + 双缩脲试剂 - 紫色紫色紫色紫色淀粉 + 碘 - 蓝色蓝色还原糖 + 斐林试剂 - 砖红色沉淀50-650C水浴加热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：还原糖的鉴定还原糖的鉴定2.2.实验步骤实验步骤选材：选材：制备组织样液：制备组织样液：制浆：去皮、切块、研磨，制浆：去皮、切块、研磨，过滤：（用单层纱布）过滤：（用单层纱布）取液：取液：（mLmL）显色反应显色反应 mLmL组织样液组织样液刚配制的刚配制的斐林试剂斐林试剂斐林试剂斐林试剂1 1 1 1mLmL现象：现象： 呈现蓝色呈现蓝色砖红色沉淀砖红色沉淀( (用前混匀，现配现用用前混匀，现配现用) )50506565C C水浴水浴加热加热2min2min棕色棕色结论：结论： 组织样液中含有还原糖组织样液中含有还原糖还原糖还原糖含量较高含量较高, ,白色或近于白色白色或近于白色的植物组织的植物组织 （排除色素对显色的干扰）（排除色素对显色的干扰），苹果、梨最好，苹果、梨最好 。 还原糖的检测和观察：还原糖的检测和观察：呈现蓝色呈现蓝色变成砖红色变成砖红色棕色棕色脂肪的鉴定脂肪的鉴定方法一：直接染色方法一：直接染色2.2.实验步骤实验步骤组织样液苏丹苏丹苏丹苏丹(或苏丹或苏丹) ) 染液染液3 3滴滴制备组织样液：制备组织样液：现象：现象：橘黄色橘黄色或或红色红色结论：结论： 花生种子匀浆中含有脂肪花生种子匀浆中含有脂肪花生种子匀浆花生种子匀浆脂肪的鉴定脂肪的鉴定方法二：显微观察方法二：显微观察2.2.实验步骤实验步骤取材：花生种子（取材：花生种子（浸泡浸泡h h），去皮，将子叶削成薄片），去皮，将子叶削成薄片 制片：制片：选取最薄的薄片选取最薄的薄片, ,放在载玻片中央；放在载玻片中央；在薄片上滴加在薄片上滴加2-32-3滴滴苏丹苏丹(或苏丹或苏丹) ) 染液，染液，染色染色或或1min1min；洗去浮色洗去浮色（用（用体积分数为体积分数为50%50%的酒精的酒精溶液溶液1212滴）；滴）； ( (洗去多余的苏丹洗去多余的苏丹 ( (或苏丹或苏丹) ) 吸水纸吸去酒精，吸水纸吸去酒精，滴滴1-21-2滴滴蒸馏水蒸馏水，盖上盖玻片，制成，盖上盖玻片，制成临时装片临时装片。观察：观察： 先在先在低倍镜低倍镜下找到已着色的圆形小颗粒，然后用下找到已着色的圆形小颗粒，然后用高高倍镜倍镜观察，有被染成观察，有被染成橘黄色橘黄色( (或红色或红色) )的脂肪微粒。的脂肪微粒。结论：结论： 花生种子中有脂肪存在。花生种子中有脂肪存在。脂肪检测实验的实验结果脂肪微粒脂肪微粒蛋白质的鉴定蛋白质的鉴定2.2.实验步骤实验步骤选材与制备：选材与制备：大豆组织研磨液（或鸡蛋蛋清稀释液）大豆组织研磨液（或鸡蛋蛋清稀释液）显显色色反反应应mL组织样液双缩脲试剂1mL现象：现象：摇匀摇匀双缩脲试剂滴紫色紫色(创设碱性条件创设碱性条件)(提供提供Cu2+)无色无色结论：结论： 大豆组织样液中含有蛋白质。大豆组织样液中含有蛋白质。淀粉的鉴定淀粉的鉴定2.2.实验步骤实验步骤取材：取材：检测：检测：mLmL组组织样液织样液碘液碘液2 2滴滴现象：现象： 摇匀后变成摇匀后变成蓝色蓝色结论：结论： 马铃薯的匀浆中含有淀粉马铃薯的匀浆中含有淀粉马铃薯匀浆马铃薯匀浆标准的颜色反应标准的颜色反应砖红色沉淀橘黄色蓝色紫色斐林试剂斐林试剂双缩脲试剂双缩脲试剂 甲液甲液乙液乙液A A液液B B液液成分成分（质量浓度）（质量浓度）鉴定物质鉴定物质添加顺添加顺序方法序方法反应条件反应条件反应现象反应现象原理原理斐林试剂与双缩脲试剂的比较0.1g/mL0.1g/mLNaOHNaOH0.050.05g/mLg/mLCuSOCuSO4 40.1g/mL0.1g/mLNaOHNaOH0.010.01g/mLg/mLCuSOCuSO4 4还原糖还原糖蛋白质蛋白质甲、乙液甲、乙液等量混合等量混合均均匀后注入匀后注入先加先加入入A A液摇匀，液摇匀，后加后加入入B B液摇匀液摇匀50-6550-650 0C C水浴加热水浴加热不加热不加热蓝色蓝色- -棕色棕色- -砖红色沉淀砖红色沉淀紫色紫色还原性糖还原性糖+Cu(OH)+Cu(OH)2 2Cu Cu 2O 2O ( (砖砖红红色色沉沉淀淀) )碱性条件下蛋白质碱性条件下蛋白质（含两（含两个以上肽键）个以上肽键）+Cu+Cu2+2+紫色紫色络合物络合物鉴定化合物鉴定化合物材料选择材料选择材料处理材料处理1、实验的材料的选择和处理有什么要求？、实验的材料的选择和处理有什么要求？还原性糖还原性糖脂肪脂肪还原糖还原糖（葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳（葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖等）糖等）含量较高，颜色较浅或近含量较高，颜色较浅或近于白色的植物组织，如苹果和梨。于白色的植物组织，如苹果和梨。富含脂肪的种子，如花生富含脂肪的种子，如花生浸泡浸泡34小时小时/蛋白质蛋白质富含蛋白质的黄豆或鸡蛋清富含蛋白质的黄豆或鸡蛋清黄豆需浸泡黄豆需浸泡1-2天，天，鸡蛋清要先稀释鸡蛋清要先稀释淀粉淀粉马铃薯马铃薯/实验注意事项（1）颜色：无色或近无色，以免材料本身颜色的影响；）颜色：无色或近无色，以免材料本身颜色的影响；（2）含量：相关物质含量丰富的材料，现象更加明显。）含量：相关物质含量丰富的材料，现象更加明显。2 2、在做还原糖、蛋白质鉴定的实验时，为什么要留出、在做还原糖、蛋白质鉴定的实验时，为什么要留出一部分样液？一部分样液？以便与检测后的样液颜色作空白对照，以增强实以便与检测后的样液颜色作空白对照，以增强实验的说服力。验的说服力。4 4、4 4组实验中哪组用到了显微镜？加热？酒精：组实验中哪组用到了显微镜？加热？酒精：与双缩脲试剂发生反应后，粘固在试管内壁上，与双缩脲试剂发生反应后，粘固在试管内壁上，是反应不彻底，试管不易洗刷干净。是反应不彻底，试管不易洗刷干净。3 3、在蛋白质检测实验中，鸡蛋清必须稀释，为什么、在蛋白质检测实验中，鸡蛋清必须稀释，为什么？脂肪鉴定时可用显微镜；脂肪鉴定时可用显微镜；只有鉴定还原糖时需要水浴加热；只有鉴定还原糖时需要水浴加热；脂肪的鉴定，实验用体积分数为脂肪的鉴定，实验用体积分数为50%50%的酒精洗去浮色。的酒精洗去浮色。课堂回顾 一、组成细胞的化学元素 1、大量元素和微量元素。 2、最基本元素、基本元素、主要元素。二、组成细胞的化合物1、有机化合物和无机化合物的种类。2、有机化合物和无机化合物的含量。三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1、实验原理、步骤、现象、结论。2、斐林试剂与双缩脲试剂。一、填空一、填空1 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多的元素是的元素是_；占细胞干重百分比最多的；占细胞干重百分比最多的元素是元素是_。 _是构成细胞的是构成细胞的最基本元素。最基本元素。2 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_。练一练:OCC水水蛋白质蛋白质二、选择题二、选择题1 1、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2 2、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 D3 3、生活在沙漠中的仙人掌和生活在珊瑚礁中美丽的珊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瑚鱼，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4 4、在生物体内含量较少，但对维持生物体正常生命活、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动必不可少的元素是（ ） A A、FeFe、MnMn、ZnZn、Mg BMg B、ZnZn、CuCu、MnMn、CaCa C C、ZnZn、CuCu、B B、Mn DMn D、MgMg、MnMn、CuCu、MoMoC CC C5、青苹果汁遇碘液显蓝色，熟苹果汁能与斐林试剂、青苹果汁遇碘液显蓝色，熟苹果汁能与斐林试剂作用产生砖红色沉淀，下列结论中最合理的是作用产生砖红色沉淀，下列结论中最合理的是 （ ）A、青苹果汁中有淀粉，不含还原糖、青苹果汁中有淀粉，不含还原糖 B、熟苹果汁中含还原糖，没有淀粉、熟苹果汁中含还原糖，没有淀粉C、苹果转熟时，大量淀粉水解成还原糖、苹果转熟时，大量淀粉水解成还原糖 D、苹果转熟时单糖聚合成淀粉、苹果转熟时单糖聚合成淀粉 C6、安徽阜阳劣质奶粉事件震惊全国，引起世人注目。、安徽阜阳劣质奶粉事件震惊全国，引起世人注目。鉴定脱脂淡奶粉是否为伪劣产品，肯定不需要用到的化鉴定脱脂淡奶粉是否为伪劣产品，肯定不需要用到的化学试剂是学试剂是( ）A、斐林试剂、斐林试剂 B、红墨水、红墨水C、双缩脲试剂、双缩脲试剂 D、苏丹苏丹染液染液B7、生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质三种有机物的鉴定、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，以下操作错误的是实验中，以下操作错误的是( )A、可溶性还原糖的鉴定，可用酒精灯直接加热产生砖红、可溶性还原糖的鉴定，可用酒精灯直接加热产生砖红色沉淀色沉淀B、只有脂肪的鉴定需要使用显微镜、只有脂肪的鉴定需要使用显微镜C、用双缩脲试剂检测蛋白质不需要加热、用双缩脲试剂检测蛋白质不需要加热D、使用斐林试剂和双缩脲试剂最好是现配现用、使用斐林试剂和双缩脲试剂最好是现配现用A 各种可供实验的材料各种可供实验的材料梨梨 黄桃黄桃 胡萝卜胡萝卜 黄豆黄豆 花生种子花生种子 小麦种子小麦种子 其中适合于鉴定其中适合于鉴定可溶性还原糖可溶性还原糖的是的是 ，理由是，理由是梨的组织细胞梨的组织细胞 ，你打算用什么试剂鉴定你打算用什么试剂鉴定? 。 小麦种子不如花生种子更适合用来鉴定脂肪，这是小麦种子不如花生种子更适合用来鉴定脂肪，这是因为因为 ，你打，你打算用什么试剂鉴定算用什么试剂鉴定? . 例例 做生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白做生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验时，需要根据实验需要选择不同的实质的鉴定实验时，需要根据实验需要选择不同的实验材料。请根据下表所列各种材料回答问题：验材料。请根据下表所列各种材料回答问题：梨梨 颜色为白色，并且糖含量较高颜色为白色，并且糖含量较高 斐林试剂斐林试剂脂肪含量不如花生高，也不容易做切片脂肪含量不如花生高，也不容易做切片 用苏丹用苏丹或苏丹或苏丹试剂试剂小麦种子中糖类化合物小麦种子中糖类化合物 含量很高，却不适合用含量很高，却不适合用来鉴定来鉴定 _，这是因为，这是因为 _。 适合于鉴定蛋白质的是适合于鉴定蛋白质的是 ，理由是，理由是 ，鉴定所用的试剂是，鉴定所用的试剂是 。 蛋白质含量高蛋白质含量高 黄豆和花生黄豆和花生 双缩脲试剂双缩脲试剂淀粉淀粉 可溶性还原糖可溶性还原糖 淀粉是非还原糖且不溶于水淀粉是非还原糖且不溶于水