内容正文:
细胞中的元素和化合物
1
珊瑚
珊瑚虫
问题1:珊瑚和珊瑚虫,哪种是生物?
珊瑚虫
问题2:珊瑚和珊瑚虫都是由细胞构成的吗?
珊瑚虫是,珊瑚不是。生物体是由细胞构成的。
问题3:从更微观的角度来看,细胞和珊瑚虫都是由分子组成,为什么细胞能表现出生命的特征呢?
本章内容通过研究组成细胞的分子以探寻生命的物质基础
细胞中的元素和化合物
01
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(%)表
*Si在某些植物细胞中含量较多,如硅藻、禾本科植物
思考:比较组成地壳和组成细胞的部分元素和含量,你能发现二者之间有什么异同?
同:组成细胞的化学元素和在无机自然环境中能够找到的元素相同。
异:细胞中各种原色的相对含量与无机自然界的大不相同,且不同细胞中元素的相对含量也不同。
生物界与非生物界既具有统一性,又具有差异性。
组成细胞的元素
01
元素 玉米细胞 人体细胞
C 43.57 55.99
H 6.24 7.46
O 44.43 14.62
N 1.46 9.33
K 0.92 1.09
Ca 0.23 4.67
P 0.20 3.11
Mg 0.18 0.16
S 0.17 0.78
玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量
(干重,质量分数)表
注:其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%
问题1:在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素一样吗?怎样解释这种现象?
一样,都为C、H、O、N
水:H2O
糖类(大部分):Cn(H2O)m
脂肪酸(脂类的一种)CH3(CH2)nCOOH
氨基酸(组成蛋白质的基本单位):
NH2-CH(R)-COOH(R代表基团)
玉米和人都是生物,组成它们的主要成分是水、糖类、脂类和蛋白质等物质,这些物质都含有C、H、O,蛋白质还含有大量的N元素。
组成细胞的元素
01
元素 玉米细胞 人体细胞
C 43.57 55.99
H 6.24 7.46
O 44.43 14.62
N 1.46 9.33
K 0.92 1.09
Ca 0.23 4.67
P 0.20 3.11
Mg 0.18 0.16
S 0.17 0.78
玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量
(干重,质量分数)表
注:其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%
问题2:细胞中有些元素很少,是否意味着它们不重要?
胰岛素(蛋白质的一种)分子结构图
组成细胞的元素
01
细胞中有些元素含量很少,但起着重要的作用。
组成细胞的元素
01
元素 玉米细胞 人体细胞
C 43.57 55.99
H 6.24 7.46
O 44.43 14.62
N 1.46 9.33
K 0.92 1.09
Ca 0.23 4.67
P 0.20 3.11
Mg 0.18 0.16
S 0.17 0.78
玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量
(干重,质量分数)表
注:其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%
问题3:比较组成玉米细胞和人体细胞中的元素种类和含量,你还能得出哪些结论?
玉米细胞和人体细胞中的元素含量有所差别,这说明玉米细胞和人体细胞中有机物的含量不同,这与玉米和人体的物质和结构组成有关。
组成细胞的元素
01
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg、Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu
最基本元素
基本元素
大量元素
(占生物体总重量的万分之一以上)
少量元素
“铁猛碰新木桶”
组成细胞的化合物
02
组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在,如水、糖类、脂质、蛋白质、核酸等等。
无机盐(1%~1.5%)
糖类和核酸(1%~1.5%)
组成细胞的主要化合物及相对含量
种类
无机化合物
有机化合物
水
无机盐
糖类
脂质
蛋白质
核酸
销售额 水
(70%~90%)
脂质(1%~2%)
蛋白质(7%~10%)
水 第二季度 第三季度 第四季度 85 1.5 2 1.5 10
组成细胞的化合物
02
思考:梨的果实和叶片的细胞中所含化合物的种类和含量有什么明显的差距?
提示:梨的果实细胞中糖类和水分等物质多,不含叶绿素。
不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的
日常膳食做到不同食物的合理搭配
实验:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
03
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。
淀粉+碘液
还原糖+斐林试剂
蛋白质+双缩脲试剂
脂肪+苏丹Ⅲ(Ⅳ)
水浴加热