内容正文:
2.1
细胞中的元素与化合物
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杜甫有诗:“迟日江山丽,春风花草香。泥融飞燕子,沙暖睡鸳鸯。”诗句描绘了美丽的大自然与生命的和谐与统一。不同生物之间、生物与环境之间,化学元素的组成也有着密不可分的关系。
问题探讨
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组成细胞的化学元素,在无机自然界中都能够找到,没有一种化学元素为细胞所特有。(统一性)
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
问题探讨
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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
1.生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗?这又说明什么?
有,相差很大
生物界和非生物界还具有差异性
问题探讨
统一性
组成细胞的化学元素,在无机自然界中都能够找到,没有一种化学元素为细胞所特有。
差异性
细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。
玉米细胞和人体细胞的部分元素
及含量(干重,质量分数)
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?
2.细胞中有些元素含量很少,是否意味着它们不重要?
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?
(一)组成细胞的元素
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大量元素:
微量元素:
1.常见的化学元素有 种
20多
2.根据含量
C H O N P S K Ca Mg等
Fe Mn B Zn Cu Mo等
锰 硼 钼
主要元素
基本元素
最基本元素
铁(Fe)猛(Mn) 碰(B)新(zn)木(Mo)桶(Cu)
(一)组成细胞的元素
资料分析:
几十年前,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,即使使用了大量的N,P,K肥也无济于事,后来,人们偶然发现牧场内的一小片牧草长得十分茂盛,原来,这一片”绿洲”的附近有一座钼矿,矿工每天上下班总是抄近路走,他们的鞋子个踩过的地方,牧草绿油油的,经过科学家的化验和分析,一公顷牧草只需150克钼就足够了.
微量元素在生物体内的含量虽然很少,却是维持正常生命活动不可缺少的,其作用是其它元素不可替代的
结论:大量元素和微量元素都是生物体生命活动所必需的
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鲜重
干重
鲜重状态 干重状态
含量最多的元素
含量最多的四种元素
O
C>O>N>H
C
O>C>H>N
资料分析2:
思考:O元素在细胞鲜重中所占百分比最大,为什么不是最基本的元素?
C能构成细胞内各种有机化合物的基本支架,所以C元素是最基本元素,而O不是。
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人体缺少微量元素的症状
缺碘:大脖子病
缺铁:缺铁性贫血
植物缺少微量元素的症状
草莓缺素症状图
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元素缺乏与疾病的相关性总结
缺Fe:
人体患缺铁性贫血
缺B:
花而不实(只开花不结果)
缺Zn:
食欲减退、免疫力下降、影响生长发育等
缺Mg:
影响植物叶绿素的合成,影响光合作用
缺Ca:
成年人缺钙患骨质疏松症;人血液中缺钙会出现抽搐现象
锌是人体中100多种酶的组成部分。这些酶在组织呼吸和蛋白质、脂肪、糖、核酸等代谢中起重要作用。是DNA聚合酶的必需组成部分,缺锌时蛋白质合成障碍。可导致侏儒症、损伤组织愈合困难、胎儿发育受影响。1岁以后小儿学走路,如果缺钙,可使骨质软化,站立时身体重量使下肢弯曲,有的表现为“X”形腿,有的表现为“O”形腿,并且容易发生骨折。
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组成细胞的化合物
组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在,如水、蛋白质、核酸、糖类、脂质等等。
水
无机盐
1.分类
无机化合物种类
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糖类
蛋白质
脂质
核酸
有机化合物种类
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(1)占细胞鲜重最多的化合物是______;
(2)占细胞鲜重最多的有机物是__________;
(3)占细胞干重最多的化合物是__________。
化合物 质量分数 % 化学元素
无机化合物 水 70 ~ 90 H、O
无机盐 1 ~ 1.5 N、P、K、Ca、Mg、Fe、Zn、
Mn、Cu、B、Mo
有机化合物物 蛋白质 7 ~ 10 C、H、O、N
脂质 1 ~ 2 C、H、O(N、P)
糖类和
核酸 1 ~ 1.5 C、H、O
C、H、O、N、P
水
蛋白质
蛋白质
2.化合物的种类及含量
如何检测不同食材中有机物的组成情况?
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实验
检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质
怎么检测不同生物组织中的营养物质呢?
蛋白质
脂肪
还原糖
淀粉
检测原理
还原糖
淀粉
脂肪
蛋白质
还原糖+斐林试剂
砖红色沉淀
50-65℃
水浴加热
淀粉+碘
蓝色
脂肪 +
苏丹Ⅲ染液