内容正文:
第二章 组成细胞的分子
第1节 细胞中的元素和化合物
比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量,你能发现什么?
* Si在某些植物细胞中含量较多,如硅藻、禾本科植物。
组成细胞的化学元素在无机环境中都能找到
细胞与无机环境中的各种化学元素的相对含量差别很大
统一性
差异性
组成细胞的元素
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,是否意味着它不重要?
3.比较两种细胞中元素种类和含量,能够得出哪些结论?
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg、Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu
大量元素
微量元素
主要元素
基本元素
1.生物体内的元素是否都是必需的?
2.细胞中元素含量不同,是否它们的重要程度也有所不同?
最基本元素
某牧场的大片牧草长势很弱,,即使施用了大量的N,P,K肥也无济于事,但是牧场内的一小片牧草长得十分茂盛。
原来,这附近有一座钼矿,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(钼)是生物体不可缺少的必需元素;在生物体中含量很少,但其作用是其它元素不可替代的。
缺素相关症状
番茄缺镁叶片发黄
花菜缺硼不结球
1.组成生物体含量较多的元素是: 等四种。
2.有些元素含量很少,但有重要作用。如果缺少这些元素,细胞就不能进行正常的生理活动。
3.不同生物体的组成元素种类 ;各种化学元素的含量 ,这说明不同生物体细胞中的不同化合物含量有差别。
C、H、O、N
大体相同
相差很大
4.细胞中存在的元素是否都是必需元素?
Pb,Hg等元素可能存在于人体中,但不是细胞所需要。
不同元素在细胞中的含量
鲜重:O>C>H>N
干重: C>O>N>H
思考:无论干重鲜重,原子数目最多的元素是什么?
人体中元素占细胞鲜重百分比
人体中元素占细胞干重百分比
H
列1
O C H N P S 其他元素 0.65 0.18 0.1 0.03 0.014 0.003 0
销售额
O C H N P Ca 其他元素 0.1462 0.5599 0.0746 0.0933 0.0311 0.0467
组成细胞的化合物
元素存在形式:大部分:化合物
少部分:离子
构成细胞的化合物
无机化合物
有机化合物
水
无机盐
糖类
脂质
蛋白质
核酸
C、H、O、N(S)
C、H、O、(N、P)
C、H、O
C、H、O、N、P
(1)占细胞鲜重最多的化合物是______;
(2)占细胞干重最多的化合物是__________;
(3)占细胞鲜重最多的有机物是__________。
水
蛋白质
蛋白质
组成细胞的主要化合物及相对含量
思考与讨论
1.有机化合物和无机化合物有什么区别?
区别主要看它们的分子组成中是否有碳元素。
2.根据你的生活经验,说说哪些植物器官的细胞中富含糖类、脂质或蛋白质?
植物的叶肉细胞、果实细胞和种子的细胞中通常含有较多的糖类、脂质和蛋白质。
禾谷类的果实、种子中含淀粉(糖类)较多;
甘蔗的茎和甜菜的根含蔗糖多;
花生、芝麻的种子含脂质较多;
大豆种子中含蛋白质多等。
思考与讨论
1.科学家在研究生物体的化学成分时,发现组成生物体的元素在非生物界也存在,这一事实主要说明: ( )
A 生物界和非生物界没有区别
B 生物界和非生物界具有统一性
C 生物来源于非生物
D 生物界和非生物界具有差异性
2.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( )
A、蛋白质 B、脂肪 C、糖类 D、水
3.某同学的体检报告显示,他的血红蛋白含量偏低,这可能是因为他体内缺乏( )
A、Na+ B、Fe2+ C、Mg2+ D、Ca2+
B
D
B
思考与讨论
4.科学家利用无土栽培法培养一些名贵花卉时,培养液中添加了许多必需化学元素,其配方如下,其中花卉根细胞吸收最少的离子是( )
离子 培养液浓度/mol·L-1
K+ 1
Mg2+ 0.25
Ca2+ 1
H2PO-4 1
SO2-3 0.25
Zn2+ 1
A.Ca2+ B.SO32-
C.Zn2+ D.H2PO4-
C
5.图一是细胞中几种化合物含量的扇形图,图二是活细胞中元素含量的柱形图,下列说法错误的是( )
D
A.图二中的a、b、c 大多以图一中的甲、乙、丙等的形式存在
B.若细胞完全脱水,则图二中含量第二的元素是a
C.活细胞中数量最多的元素是c
D.代谢正常活细胞中,图一中乙仅由两种元素构成
探究实践——检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质
实验原理
还原糖 + →
脂肪 + →
蛋白质(或多肽) + →
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。
砖红色沉淀↓
紫色
橘黄色
斐林试剂
双缩脲试剂
苏丹Ⅲ染液
方法步骤与现象
1. 还原糖的检测和观察
2mL组
织样液
刚配制的斐
林试剂1mL
浅蓝色
50~65℃水浴加
热2min
选材:含还原糖量较高的白色或近于白色的材料,如苹果、梨、白萝卜等 。
试剂:斐林试剂(甲液:质量浓度为0.1g/ml的NaOH溶液,乙液:质量浓度为0.05g/ml的CuSO4溶液。等量混匀,现配现用。)
砖红色
还原糖:葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖等
2.脂肪的检测和观察
取材:
制片:
选取最薄的薄片移至载玻片中央;
在薄片上滴加苏丹Ⅲ染液2~3滴,染色3min;
用吸水纸吸去染液,再滴加体积分数为50%的酒精溶液1~2滴,洗去浮色;
用吸水纸吸去酒精,滴1滴蒸馏水,盖上盖玻片。
观察:
先在低倍镜下找到已着色的薄片,后用高倍镜观察。
结果:
有被染成橘黄色的脂肪微粒。
取浸泡过的花生种子,去掉种皮,将子叶削成薄片;
原因:苏丹Ⅲ染液溶于酒精
3.蛋白质的检测和观察
选材:豆浆,鲜肝提取液,鸡蛋清稀释液
2mL组
织样液
双缩脲试剂
A液1mL
无色
双缩脲试剂
B液4滴
紫色
选材:双缩脲试剂(A液:质量浓度为0.1g/ml的NaOH溶液,B液:质量浓度为0.01g/ml的CuSO4溶液)
摇匀
斐林试剂与双缩脲试剂对比
斐林试剂 双缩脲试剂
不同点 使用
方法
反应
条件
结果
CuSO4溶液浓度
相同点
甲液和乙液混合均匀后方可使用,且现配现用
先加A液再加B液
水浴加热
不需加热
砖红色沉淀
紫色反应
乙液CuSO4溶液质量浓度为0.05g/mL
B液CuSO4溶液质量浓度为0.01 g/mL
都含有NaOH溶液、CuSO4溶液两种成分,且所用NaOH溶液质量浓度都是0.1g/mL
1.对实验材料的选择,下列叙述错误的是
A.可用斐林试剂甲液和乙液、蒸馏水来鉴定生物组织中的蛋白质
B.花生种子含脂肪多且子叶肥厚,是用于脂肪鉴定的理想材料
C.花生含油量高,鉴定花生油时可以选用苏丹Ⅲ染液来鉴定
D.甜菜块根虽然含有较多糖且近于白色,但是不能用于进行还原糖的鉴定
C
2.在1、3、5号试管中分别加入2 mL蒸馏水,2、4、6号试管中分别加入2 mL发芽的小麦种子匀浆,然后在1~4号试管中适量滴加斐林试剂,5、6号试管中合理滴加双缩脲试剂,摇匀。预期观察到的实验现象是
A.只有1、5号试管内呈蓝色
B.3组实验中甲组和乙组的实验结果相同
C.4号试管内呈砖红色,其余试管内都呈蓝色
D.4号试管内呈砖红色,6号试管内呈紫色
D
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