内容正文:
2.1细胞中的元素和化合物
学习目标:
1.了解组成细胞的元素和化合物的种类和特点(重)
2.掌握检测生物组织中还原糖、脂质和蛋白质的原理和方法(重、难)
情境导入:
组成地壳和组成细胞的部分元素含量(%)表
元素 地壳 细胞
O 48.6 65.0
Si 26.3 极少
C 0.087 18.0
N 0.03 3.0
H 0.76 10.0
为什么组成地壳和细胞的各种元素含量相差很大?
细胞是生物体,会选择性地从外界吸收元素,不是简单照搬地壳中元素的比例
一、生物界与非生物界的统一性和差异性
统一性:
差异性:
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大不相同。
(含量相差很大)
(种类大致相同)
原因:生物最终来源于非生物界,而生物吸收
元素是有选择性的。
自主学习:
任务:
阅读课本P16问题探讨及第一段内容,勾画出生物界与非生物界的统一性和差异性;阅读课本P16-17,勾画出组成细胞的大量元素和微量元素;阅读课本P17及结合图2-1,写出组成细胞的化合物的分类并根据含量排序;阅读课本P18-19,勾画出检测生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的实验目的、原理、操作方法。
时间:6分钟
要求:坐姿端正,快速独立
1.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?
二、组成细胞的元素
(20多种)
一样,四种元素都是C、H、O、N
细胞中含量少的元素属于微量元素,含量少但是作用不可替代。
大量元素:
微量元素:
C、H、0、N、P、S、K、Ca、Mg等。
Fe、Mn、B、Zn、 Mo 、Cu等。
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
主要元素
基本元素
最基本元素
都是必需元素,不可缺少
按含量分
1.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
三、组成细胞的化合物
细胞中含量最多的化合物是水
含量最多的有机化合物是蛋白质
脂肪细胞中,
含量最多的化合物是 ,含量最多的有机化合物是 。
瘦肉细胞中,
含量最多的化合物是 ,含量最多的有机化合物是 。
西瓜细胞中,
含量最多的化合物是 ,含量最多的有机化合物是 。
仙人掌细胞中,
含量最多的化合物是 ,含量最多的有机化合物是 。
细胞干重中,
含量最多的化合物是 ,含量最多的有机化合物是 。
水
水
水
水
蛋白质
蛋白质
蛋白质
蛋白质
蛋白质
蛋白质
总之:活细胞中含量最多的化合物是水,含量最多的有机化合物是蛋白质。
四、检测生物组织中的还原糖
实验原理
某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生
特定的颜色反应。
还原糖+斐林试剂 50℃-65℃ 砖红色沉淀
水浴加热
【牢记】常见的还原糖:葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、
半乳糖。
蔗糖不是还原糖(甜菜、甘蔗富含蔗糖)。
实验材料
选择要求:①还原糖含量高;②材料较浅或接近白色。
梨匀浆
葡萄匀浆
白萝卜匀浆
实验试剂
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
斐林试剂存放时,要分开保存,使用时现配现用。
①向试管内注入2mL待测组织样液
②向试管内注入1mL斐林试剂
③将试管放入盛有50℃-65℃温水的烧杯中水浴加热约2分钟
④观察试管中颜色变化:
结论:蓝色 棕色 砖红色沉淀
实验步骤
应用:可用于糖尿病的检测。
五、脂肪的鉴定
选材:一般选择植物的种子
如:花生种子、芝麻匀浆
制片:切薄片、滴2滴苏丹Ⅲ染液染色3分钟、
用50%的酒精溶液洗去浮色、制成临时装片
鉴定过程:用高倍显微镜观察着色情况
结论:用高倍显微镜观察到橘黄色颗粒
六、蛋白质的鉴定
选材:鲜肝提取液、豆浆滤液、鸡蛋稀释液
制备组织样液:制浆、过滤、取液
鉴定过程:
结论:蓝色 紫色(络合物)
2ml待测液+双缩脲试剂A液1ml+双缩脲试剂B液4滴
制造碱性环境
震荡摇匀
震荡摇匀
原理:在碱性环境中,Cu2+和蛋白中的肽键发生络合反应,生成沉淀。
【注意】
1.唯一需要加热的是 鉴定,且必须水浴加热,不能用酒精灯直接加热。若不加热则无砖红色沉淀出现。
2.唯一需要显微镜的是 鉴定,实验中要用体积分数50%的 ,其作用是 。
3.检测生物组织中的还原糖的试剂为 ,使用原则是
4.检测生物组织中的蛋白质的试剂是 ,使用原则是
5.易写错别字提示:斐林试剂”中的“斐”不可错写成“非”,双缩脲试剂中的“脲”不可错写成“尿”。
还原糖
脂肪
酒精溶液
洗去浮色
斐林试剂
等量混合,现用现配
双缩脲试剂
先A后B
合作探究:
区分斐林试剂和双缩脲试剂
【思考】若只有斐林试剂和蒸馏水,能用来检测蛋白质吗? 如果只有双缩脲试剂,可以用来检测还原糖吗?
比较项目 斐林试剂 双缩脲试剂
成分
添加顺序
反应条件
反应现象
课堂小结
1.生物界与非生物界存在统一性和差异性。
2.细胞中的元素根据含量的多少分为大量元素和微量元素。大量元素有C、H、0、N、P、S、K、Ca、Mg,微量元素Fe、Mn、B、Zn、 Mo 、Cu。
3.元素在细胞中以化合物的形式存在,细胞中含量最多的化合物是水,含量最多的有机化合物是蛋白质。
4.检测生物组织中的还原糖的试剂为斐林试剂,使用原则是现配现用、混合使用,且水浴加热,生成砖红色沉淀。
5.检测生物组织中的蛋白质的试剂是双缩脲试剂,使用原则是先加A液1mL,再加B液4滴,生成紫色。
6.检测脂肪的试剂是苏丹Ⅲ染液,脂肪被染成橘黄色。使用酒精的目的是洗去浮色。
【当堂检测】
1.生物界和非生物界的统一性表现在元素组成的种类上完全相同。( )
2.微量元素含量少,所以不属于生物体的必需元素。( )
3.微量元素的作用很大,补充足量,生物体就能正常发育。( )
4.过度肥胖者的脂肪细胞中,细胞干重的50%以上的化合物是脂肪。( )
5.甘蔗吃起来特别甜,其细胞中含量最多的物质是水。( )
判断
1.马铃薯块茎含有较多的糖且近于白色,可进行可溶性还原糖的检测。
2.西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖,可用于还原糖鉴定的代替材料。
3.脂肪鉴定中,必须使用显微镜才能观察到颜色变化。
4.可用斐林试剂甲液和乙液、蒸馏水来鉴定葡萄糖和尿液中的蛋白质。
5.甘蔗茎的薄壁组织都含有较多糖且近于白色,因此可用于进行还原糖的鉴定。
比较
项目
斐林试剂
双缩脲试剂
成分
甲液
乙液
A液
B液
0.1 g/mL
NaOH溶液
0.05 g/mL
CuSO4溶液
0.1 g/mL
NaOH溶液
0.01 g/mL
CuSO4溶液
添加
顺序
甲、乙两液等量混匀后立即使用
先加入A液1 mL摇匀,再加4滴B液摇匀
反应
条件
50~65 ℃水浴加热
不需加热
反应
现象
样液浅蓝色→棕色→砖红色
样液变紫色
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