内容正文:
2.1 细胞中的元素和化合物
第一章 组成细胞的分子
水浴
加热
细胞中的元素和化合物
砖红色沉淀
斐林试剂
有机化合物的鉴定
双缩脲试剂
苏丹III染液
紫色络合物
橘黄色
脂肪
蛋白质
还原糖
组成细胞的元素
微量元素
大量元素
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu
主要元素
组成细胞的化合物
糖类、脂质、蛋白质、核酸
水、无机盐
无机物:
有机物:
显微镜
区别
本节知识结构图
2.1细胞中的元素和化合物
最基本元素
甲液:0.1g/mLNaOH,乙液:0.05g/mLCuSO4
A液:0.1g/mLNaOH,B液:0.01g/mLCuSO4
必需元素
基本元素
章引言
细胞和石头都是由分子组成的,
为什么细胞能够表现出生命的特征呢?
是因为细胞内有什么物质的”活力”因素吗?
是细胞里含有特殊的“生命元素”吗?
是组成细胞的分子有什么特殊之处吗?
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。
问题探讨
比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量,你能提出什么问题?
就自己提出的问题与其他同学交流。
组成地壳和组成细胞的部分元素的含量(%)表
*Si在某些植物细胞中含量较多,如硅藻、禾本科植物。
问题:为什么组成地壳和细胞的各种元素的相对含量差异很大?
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%
形成生命的物质观
一、细胞中的元素
1.生物界与非生物界在元素组成上的统一性和差异性
含量
种类
细胞生命活动所需的物质,归根结底是从无机自然界中获取的。组成细胞的化学元素,在无机自然界中都能找到。没有一种化学元素为细胞特有。但是,细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。
思考·讨论
元素 玉米细胞 人体细胞
C 43.75% 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)
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?
参考答案:在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素是一样,都是C、H、O、N。这是因为玉米和人都是生物,组成它们的主要成分都是水、糖类、脂质和蛋白质等,这些物质都含有C、H、O,蛋白质中还有大量N元素。
思考·讨论
2.细胞中有些元素含量很少,是否意味着它们不重要?
参考答案:细胞中有些元素含量很少,但是却有着重要作用,如在玉米细胞中,S只有0.17%,Mg只有0.18%,但是很多蛋白质都含有S,叶绿体中叶绿素分子就含有Mg,如果缺少S或Mg,细胞就不能合成这些蛋白质或叶绿素了。
元素 玉米细胞 人体细胞
C 43.75% 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)
思考·讨论
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?
参考答案:玉米细胞中氧元素明显高于人体细胞,而氮元素的含量明显低于人体细胞,这说明玉米细胞和人体细胞中不同有机物的含量有差别,如玉米细胞中的糖类要多些,而人体细胞中蛋白质的含量要多些,Ca元素的含量也有区别,这与玉米和人体的物质和结构组成有关。
元素 玉米细胞 人体细胞
C 43.75% 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)
思考·讨论
小结:
这说明不同生物细胞在元素组成上具有统一性,在元素的含量上具有差异性。
植物糖类多,蛋白质少,故干重中O较多;
动物蛋白质多,糖类少,故干重中C比例高。
玉米细胞:O>C>H>N
人体细胞:C>O>N>H
元素 玉米细胞 人体细胞
C 43.75% 55.99%
H 6.24% 7.46%
O 44.43% 14.62%
N 1.46% 9.33%
K 0.9