内容正文:
花果山仙石苏醒计划
—— 细胞中的元素和化合物
任务:让一块石头,拥有生命的物质基础
1.7.2013
同学们好!今天我们要开启一个神奇的计划——“花果山仙石苏醒计划”。我们都知道,孙悟空是从一块仙石里蹦出来的,但一块普通的石头是如何拥有生命的呢?这背后隐藏着生命科学的奥秘。这节课,我们将化身“生命物质工程师”,学习细胞中的元素和化合物,亲手为这块仙石配齐生命的物质基础,让它拥有孕育生命的可能!
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仙石的困境
01 花果山:无生之境
此刻的仙石,只是一块普通的顽石,由岩石和矿物质构成,寂静无声,毫无生命的迹象。它在等待一场唤醒生命的巨变。
02 契机:物质的重构
要让仙石孕育出灵猴,第一步就是为它配齐生命的基石——构建细胞的化学元素与化合物。这是生命诞生的先决条件。
你的新身份
生命物质工程师
任务:为仙石调配生命所需的“配方”,集齐关键元素与化合物,开启造世之旅!
思考: 如果让你来调配这份“生命配方”,你觉得首先需要加入什么物质?是水、无机盐,还是更复杂的有机物?
情境导入
1.7.2013
我们的故事开始于花果山。看,这就是传说中孕育了孙悟空的仙石。但它现在还只是一块普通的石头,由岩石和矿物质构成,没有任何生命迹象。要让它孕育出孙悟空,第一步也是最关键的一步,就是为它配齐生命所需的基本物质——也就是我们今天要学习的细胞中的元素和化合物。从现在起,每位同学都是一名“生命物质工程师”,让我们一起开始这项伟大的工程吧!
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01
元素提取
生命的“积木”
深入仙石肌理,萃取碳、氢、氧、氮等构建生命的基础元素,如同寻得补天石的精粹,为生命的诞生积攒最原始的能量。
02
化合物选择
生命的“零件”
将提取的元素按天道法则精妙组合,化作蛋白质、核酸等生命活动必需的化合物,为生命构筑坚实的骨架与鲜活的血肉。
03
原料检测
生命的“质检”
以天地规则为标尺,检验合成化合物是否契合生命存续的标准,确保每一份原料纯净无瑕,为孕育仙魂打下坚实根基。
—— 集齐天地之灵,方能孕育仙石之魂 ——
课堂素养目标 | CORE COMPETENCY GOALS
引 言
1.7.2013
作为生命物质工程师,我们的工作将分为三个核心任务。首先是“元素提取”,我们要像采矿一样,从岩石中找到构建生命的“积木”——化学元素。然后是“化合物选择”,我们要把这些“积木”搭建成生命的“零件”——各种化合物。最后是“原料检测”,这是至关重要的“质检”环节,确保我们的材料都合格。完成这三大任务,仙石的生命基础就指日可待了!
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思考:岩石能直接变生命吗?
答案是否定的。岩石与生命细胞的元素种类虽有交集,但含量与存在形式截然不同,生命的诞生需要特定的元素配比与有机组合。
任务一:元素提取
第一部分
O
Si
C
N
H
48.60
地壳
26.30
0.087
0.03
0.76
65.0
极少
18.0
3.0
10.0
细胞
1.7.2013
我们首先进入任务一:元素提取。大家思考一下,岩石能直接变成生命吗?显然不能。这是因为,虽然构成岩石和生命的元素种类有重叠,但它们的含量和存在形式完全不同。在细胞中,我们根据含量多少,将元素分为大量元素和微量元素。大家看,C、H、O、N、P、S等是大量元素,而Fe、Mn、Zn等是微量元素。其中,碳元素是最基本的元素,因为它能构成生物大分子的骨架。而C、H、O、N则被称为基本元素。
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任务一:元素提取
第一部分
生物细胞中有没有特有的元素?
生物细胞中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗?
现象1: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。
现象2:细胞中各种元素的含量与无机自然界有很大不同。
细胞是由物质组成的。
生命与非生命在元素种类上具有统一性。
生命与非生命在元素含量上具有差异性。
1.7.2013
我们首先进入任务一:元素提取。大家思考一下,岩石能直接变成生命吗?显然不能。这是因为,虽然构成岩石和生命的元素种类有重叠,但它们的含量和存在形式完全不同。在细胞中,我们根据含量多少,将元素分为大量元素和微量元素。大家看,C、H、O、N、P、S等是大量元素,而Fe、Mn、Zn等是微量元素。其中,碳元素是最基本的元素,因为它能构成生物大分子的骨架。而C、H、O、N则被称为基本元素。
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任务一:元素提取——组成细胞的元素
第一部分
1、在玉米细胞中和人体细胞中含量较多的四种元素一样吗?分别是哪四种元素?怎样解释这种现象?
玉米细胞和人体细胞当中含量较多的四种元素是一样的,分别是C、H、O、N(基本元素),C为最基本元素。
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、脂类和蛋白质等物质,这些物质含有C、H、O,蛋白质中还含有大量的N元素。
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)
1.7.2013
我们首先进入任务一:元素提取。大家思考一下,岩石能直接变成生命吗?显然不能。这是因为,虽然构成岩石和生命的元素种类有重叠,但它们的含量和存在形式完全不同。在细胞中,我们根据含量多少,将元素分为大量元素和微量元素。大家看,C、H、O、N、P、S等是大量元素,而Fe、Mn、Zn等是微量元素。其中,碳元素是最基本的元素,因为它能构成生物大分子的骨架。而C、H、O、N则被称为基本元素。
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任务一:元素提取——组成细胞的元素
第一部分
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。
【资料1】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。
2.细胞中有些元素含量很少,是否意味着它们不重要?
1.7.2013
我们首先进入任务一:元素提取。大家思考一下,岩石能直接变成生命吗?显然不能。这是因为,虽然构成岩石和生命的元素种类有重叠,但它们的含量和存在形式完全不同。在细胞中,我们根据含量多少,将元素分为大量元素和微量元素。大家看,C、H、O、N、P、S等是大量元素,而Fe、Mn、Zn等是微量元素。其中,碳元素是最基本的元素,因为它能构成生物大分子的骨架。而C、H、O、N则被称为基本元素。
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任务一:元素提取——组成细胞的元素
第一部分
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?
组成玉米细胞中氧元素的含量明显要高于人体细胞,而碳元素的含量明显又低于人体细胞,这说明玉米细胞和人体细胞中的不同有机物的含量有差别,如玉米细胞中的糖类要多一些,而人体细胞中的蛋白质的含量要多一些; 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 43.57 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)
1.7.2013
我们首先进入任务一:元素提取。大家思考一下,岩石能直接变成生命吗?显然不能。这是因为,虽然构成岩石和生命的元素种类有重叠,但它们的含量和存在形式完全不同。在细胞中,我们根据含量多少,将元素分为大量元素和微量元素。大家看,C、H、O、N、P、S等是大量元素,而Fe、Mn、Zn等是微量元素。其中,碳元素是最基本的元素,因为它能构成生物大分子的骨架。而C、H、O、N则被称为基本元素。
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任务一:元素提取——组成细胞的元素
第一部分
不同生物体内化学元素种类:___________。
不同生物体内同种化学元素含量:___________。
同一生物体内不同化学元素的含量不同,其中_______________4种元素含量最多。
占细胞鲜重最多的元素为_____;占细胞干重最多的元素为_____。
基本相同
含量不同
C、H、O、N
O
结论:
比较组成玉米细胞和人体细胞的元素及含量
活动
体现了细胞的统一性,也为“生物体存在共同的祖先”这一论断提供了证据。
体现了细胞的差异性,原因是生物体有选择地从无机自然界获取组成自身的物质。
C
1.7.2013
我们首先进入任务一:元素提取。大家思考一下,岩石能直接变成生命吗?显然不能。这是因为,虽然构成岩石和生命的元素种类有重叠,但它们的含量和存在形式完全不同。在细胞中,我们根据含量多少,将元素分为大量元素和微量元素。大家看,C、H、O、N、P、S等是大量元素,而Fe、Mn、Zn等是微量元素。其中,碳元素是最基本的元素,因为它能构成生物大分子的骨架。而C、H、O、N则被称为基本元素。
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任务一:元素提取——组成细胞的元素
第一部分
1
大量元素
含量占生物体总量的万分之一以上的元素;
C
碳
H
氢
O
氧
N
氮
P
磷
S
硫
K
钾
Ca
钙
Mg
镁
等
基本元素
C
碳
碳(C)是构成细胞的核心元素(最基本元素);
碳(C)是构成有机物的基本支架。
原因:与组成细胞的化合物有关
主要元素
1.7.2013
我们首先进入任务一:元素提取。大家思考一下,岩石能直接变成生命吗?显然不能。这是因为,虽然构成岩石和生命的元素种类有重叠,但它们的含量和存在形式完全不同。在细胞中,我们根据含量多少,将元素分为大量元素和微量元素。大家看,C、H、O、N、P、S等是大量元素,而Fe、Mn、Zn等是微量元素。其中,碳元素是最基本的元素,因为它能构成生物大分子的骨架。而C、H、O、N则被称为基本元素。
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任务一:元素提取——组成细胞的元素
第一部分
含量占生物体总量的万分之一以下的不可缺少的元素
Fe
铁
Zn
锌
Cu
铜
B
硼
Mo
钼
锰
Mn
铁猛碰新木桶
2
微量元素
通过分析,你能得出什么结论呢?
近日,小明的一些症状引起了父母的担忧:感冒频繁,口腔溃疡反复发作,伤口不易愈合,食欲不振,免疫力低下。比起同龄儿童,小明身材偏矮、偏瘦。去医院后,经检查发现血清中锌的浓度过低。
微量元素(锌)在生物体中含量很少,但是生物体不可缺少的必需元素。
1.7.2013
我们首先进入任务一:元素提取。大家思考一下,岩石能直接变成生命吗?显然不能。这是因为,虽然构成岩石和生命的元素种类有重叠,但它们的含量和存在形式完全不同。在细胞中,我们根据含量多少,将元素分为大量元素和微量元素。大家看,C、H、O、N、P、S等是大量元素,而Fe、Mn、Zn等是微量元素。其中,碳元素是最基本的元素,因为它能构成生物大分子的骨架。而C、H、O、N则被称为基本元素。
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任务一:元素提取——组成细胞的元素
第一部分
自然界中的元素
组成细胞的元素
大量元素
微量元素
基本元素
尝试构建下列元素的包含关系图
活动
自然界中的元素
组成细胞的元素
C H O N P S K Ca Mg
Fe Mn Zn Cu B Mo
大量元素
微量元素
1.7.2013
我们首先进入任务一:元素提取。大家思考一下,岩石能直接变成生命吗?显然不能。这是因为,虽然构成岩石和生命的元素种类有重叠,但它们的含量和存在形式完全不同。在细胞中,我们根据含量多少,将元素分为大量元素和微量元素。大家看,C、H、O、N、P、S等是大量元素,而Fe、Mn、Zn等是微量元素。其中,碳元素是最基本的元素,因为它能构成生物大分子的骨架。而C、H、O、N则被称为基本元素。
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任务一:元素提取——组成细胞的元素
第一部分
拓展应用
元素缺乏症
Fe-缺Fe会引起缺铁性贫血( Fe是血红蛋白的组成成分)。
Mg-合成叶绿素的必需元素。
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。
I-缺I引起甲状腺肿(大脖子病,I是构成甲状腺激素的必需元素)。
B-缺B会引起植物的花而不实(只开花不结果)。
Zn-食欲减退、免疫力下降、影响生长发育等。
1.7.2013
我们首先进入任务一:元素提取。大家思考一下,岩石能直接变成生命吗?显然不能。这是因为,虽然构成岩石和生命的元素种类有重叠,但它们的含量和存在形式完全不同。在细胞中,我们根据含量多少,将元素分为大量元素和微量元素。大家看,C、H、O、N、P、S等是大量元素,而Fe、Mn、Zn等是微量元素。其中,碳元素是最基本的元素,因为它能构成生物大分子的骨架。而C、H、O、N则被称为基本元素。
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任务二:化合物选择——组成细胞的化合物
第二部分
你认为植物的果实和叶片细胞中所含化合物的种类和含量有什么明显的差别?
糖类 H2O 叶绿素
梨果实细胞
梨叶片细胞
多
少
多
少
无
多
图中的数据是基于大量不同种类细胞的统计结果,实际上,不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的,有的还相差很悬殊!
1.7.2013
好的,元素配齐了,现在进入任务二:化合物选择。元素通过化学键结合,形成各种化合物,这些化合物才是构建细胞的“零件”。我们可以将它们分为两大类:无机化合物和有机化合物。无机化合物主要是水和无机盐,它们是生命存在的基础。而有机化合物则包括糖类、脂质、蛋白质和核酸,它们各自承担着重要的生命功能,比如糖类提供能量,蛋白质负责执行各种生命活动,核酸储存遗传信息。
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任务二:化合物选择——组成细胞的化合物
第二部分
1
化合物的种类
水
无机盐
糖 类
蛋白质
脂 质
核 酸
组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在
1.7.2013
好的,元素配齐了,现在进入任务二:化合物选择。元素通过化学键结合,形成各种化合物,这些化合物才是构建细胞的“零件”。我们可以将它们分为两大类:无机化合物和有机化合物。无机化合物主要是水和无机盐,它们是生命存在的基础。而有机化合物则包括糖类、脂质、蛋白质和核酸,它们各自承担着重要的生命功能,比如糖类提供能量,蛋白质负责执行各种生命活动,核酸储存遗传信息。
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任务二:化合物选择——组成细胞的化合物
第二部分
下列种子中含蛋白质最丰富的是 ,含淀粉最丰富的是 ,含脂肪最丰富的是 。(玉米、油菜、大豆)
总结:不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的
因此,日常膳食中做到不同食物合理搭配,以满足机体的营养需要。
大豆
玉米
油菜
1.7.2013
好的,元素配齐了,现在进入任务二:化合物选择。元素通过化学键结合,形成各种化合物,这些化合物才是构建细胞的“零件”。我们可以将它们分为两大类:无机化合物和有机化合物。无机化合物主要是水和无机盐,它们是生命存在的基础。而有机化合物则包括糖类、脂质、蛋白质和核酸,它们各自承担着重要的生命功能,比如糖类提供能量,蛋白质负责执行各种生命活动,核酸储存遗传信息。
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任务二:化合物选择——组成细胞的化合物
第二部分
2
化合物的含量
组成细胞的化合物
无机化合物
有机化合物
水
无机盐
蛋白质
脂
质
核
酸
糖
类
70%~90%
1~1.5%
7~10%
1~2%
1~1.5%
细胞中含量最多的化合物是_____ 。
细胞内含量最多的有机化合物是________。
干重中含量最多的化合物是________。
水
蛋白质
蛋白质
花生的脂肪细胞呢?
1.7.2013
好的,元素配齐了,现在进入任务二:化合物选择。元素通过化学键结合,形成各种化合物,这些化合物才是构建细胞的“零件”。我们可以将它们分为两大类:无机化合物和有机化合物。无机化合物主要是水和无机盐,它们是生命存在的基础。而有机化合物则包括糖类、脂质、蛋白质和核酸,它们各自承担着重要的生命功能,比如糖类提供能量,蛋白质负责执行各种生命活动,核酸储存遗传信息。
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任务二:化合物选择——组成细胞的化合物
第二部分
水:鲜重 ,大多为 。
无机化合物
无机盐:大多以 形式存在
糖类:只含 ( 物质)
脂质:主要含 ,此外还含 ( 物质)
有机化合物
蛋白质:主要含 ( 物质)
核酸:含 ( 物质)
最多
自由水
离子
C、H、O
能源
N、P
储能
C、H、O、N (S)
结构
C、H、O、N、P
遗传
C、H、O
1.7.2013
好的,元素配齐了,现在进入任务二:化合物选择。元素通过化学键结合,形成各种化合物,这些化合物才是构建细胞的“零件”。我们可以将它们分为两大类:无机化合物和有机化合物。无机化合物主要是水和无机盐,它们是生命存在的基础。而有机化合物则包括糖类、脂质、蛋白质和核酸,它们各自承担着重要的生命功能,比如糖类提供能量,蛋白质负责执行各种生命活动,核酸储存遗传信息。
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如同神话中的“火眼金睛”,我们需要用特定的化学试剂来检验合成有机物的真伪,通过特征性的颜色变化来判断原料是否合格。
图1:斐林试剂检测还原糖的显色反应
图2:苏丹Ⅲ染液染色后的脂肪细胞(显微视野)
“辨真伪,识本质”
这些颜色反应不仅是化学实验的现象,更是我们判断有机物是否合格的“照妖镜”,确保每一份原料都纯正有效。
01 还原糖检测
试剂:斐林试剂(甲液+乙液)
关键:50-65℃水浴加热
现象:溶液产生砖红色沉淀
02 脂肪检测
试剂:苏丹Ⅲ染液
步骤:切片→染色→洗浮色
现象:脂肪颗粒染成橘黄色
03 蛋白质检测
试剂:双缩脲试剂(A液+B液)
原理:与肽键发生紫色反应
现象:溶液呈现紫色络合物
任务三:原料检测——检测生物组织中的相关物质
第三部分
1.7.2013
现在进入最后一个任务:原料检测。我们怎么知道合成的化合物对不对呢?就像质检员一样,我们要用特定的化学试剂来检验。比如,用斐林试剂可以检测还原糖,在水浴加热的条件下会出现砖红色沉淀。用苏丹III染液可以把脂肪染成橘黄色。而用双缩脲试剂可以使蛋白质呈现紫色。这些特征性的颜色变化,就是我们判断原料合格的依据。
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任务三:原料检测——检测生物组织中的相关物质
第三部分
1
实验原理
还原糖
斐林试剂
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
水浴加热
蛋白质
双缩脲试剂
紫色反应
脂肪
苏丹Ⅲ
橘黄色
甲液:0.1g/ml NaOH溶液
乙液:0.05g/ml CuSO4溶液
A液: 0.1g/ml的NaOH溶液
B液: 0.01g/ml的CuSO4溶液
1.7.2013
现在进入最后一个任务:原料检测。我们怎么知道合成的化合物对不对呢?就像质检员一样,我们要用特定的化学试剂来检验。比如,用斐林试剂可以检测还原糖,在水浴加热的条件下会出现砖红色沉淀。用苏丹III染液可以把脂肪染成橘黄色。而用双缩脲试剂可以使蛋白质呈现紫色。这些特征性的颜色变化,就是我们判断原料合格的依据。
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任务三:原料检测——检测生物组织中的相关物质
第三部分
2
实验材料
选择颜色浅或接近于浅色,富含某种有机物的材料。
1.7.2013
现在进入最后一个任务:原料检测。我们怎么知道合成的化合物对不对呢?就像质检员一样,我们要用特定的化学试剂来检验。比如,用斐林试剂可以检测还原糖,在水浴加热的条件下会出现砖红色沉淀。用苏丹III染液可以把脂肪染成橘黄色。而用双缩脲试剂可以使蛋白质呈现紫色。这些特征性的颜色变化,就是我们判断原料合格的依据。
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任务三:原料检测——检测生物组织中的相关物质
第三部分
且必须是可溶性还原糖
属于还原糖的有:单糖、麦芽糖、乳糖
属于非还原糖的有:蔗糖、多糖
斐林试剂是甲液NaOH和乙液CuSO4混合后才可使用,因为其反应原理是还原糖中的醛基被Cu(OH)2 氧化,Cu(OH)2 被还原成Cu2O
不能用酒精灯直接加热
还原糖的检测与观察
1.7.2013
现在进入最后一个任务:原料检测。我们怎么知道合成的化合物对不对呢?就像质检员一样,我们要用特定的化学试剂来检验。比如,用斐林试剂可以检测还原糖,在水浴加热的条件下会出现砖红色沉淀。用苏丹III染液可以把脂肪染成橘黄色。而用双缩脲试剂可以使蛋白质呈现紫色。这些特征性的颜色变化,就是我们判断原料合格的依据。
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任务三:原料检测——检测生物组织中的相关物质
第三部分
1.7.2013
现在进入最后一个任务:原料检测。我们怎么知道合成的化合物对不对呢?就像质检员一样,我们要用特定的化学试剂来检验。比如,用斐林试剂可以检测还原糖,在水浴加热的条件下会出现砖红色沉淀。用苏丹III染液可以把脂肪染成橘黄色。而用双缩脲试剂可以使蛋白质呈现紫色。这些特征性的颜色变化,就是我们判断原料合格的依据。
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任务三:原料检测——检测生物组织中的相关物质
第三部分
蛋白质的检测与观察
稀释10倍以上,否则实验后易黏附在试管壁上
双缩脲试剂是使用时先加A液,再加B液,因为其反应原理是具有两个或以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2+反应生成络合物,所以要先营造一个碱性环境。
1.7.2013
现在进入最后一个任务:原料检测。我们怎么知道合成的化合物对不对呢?就像质检员一样,我们要用特定的化学试剂来检验。比如,用斐林试剂可以检测还原糖,在水浴加热的条件下会出现砖红色沉淀。用苏丹III染液可以把脂肪染成橘黄色。而用双缩脲试剂可以使蛋白质呈现紫色。这些特征性的颜色变化,就是我们判断原料合格的依据。
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任务三:原料检测——检测生物组织中的相关物质
第三部分
1.7.2013
现在进入最后一个任务:原料检测。我们怎么知道合成的化合物对不对呢?就像质检员一样,我们要用特定的化学试剂来检验。比如,用斐林试剂可以检测还原糖,在水浴加热的条件下会出现砖红色沉淀。用苏丹III染液可以把脂肪染成橘黄色。而用双缩脲试剂可以使蛋白质呈现紫色。这些特征性的颜色变化,就是我们判断原料合格的依据。
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任务三:原料检测——检测生物组织中的相关物质
第三部分
切片要厚薄均匀,如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰有的地方模糊
酒精的作用是洗去浮色
脂肪的检测与观察
1.7.2013
现在进入最后一个任务:原料检测。我们怎么知道合成的化合物对不对呢?就像质检员一样,我们要用特定的化学试剂来检验。比如,用斐林试剂可以检测还原糖,在水浴加热的条件下会出现砖红色沉淀。用苏丹III染液可以把脂肪染成橘黄色。而用双缩脲试剂可以使蛋白质呈现紫色。这些特征性的颜色变化,就是我们判断原料合格的依据。
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任务三:原料检测——检测生物组织中的相关物质
第三部分
1.7.2013
现在进入最后一个任务:原料检测。我们怎么知道合成的化合物对不对呢?就像质检员一样,我们要用特定的化学试剂来检验。比如,用斐林试剂可以检测还原糖,在水浴加热的条件下会出现砖红色沉淀。用苏丹III染液可以把脂肪染成橘黄色。而用双缩脲试剂可以使蛋白质呈现紫色。这些特征性的颜色变化,就是我们判断原料合格的依据。
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任务三:原料检测——检测生物组织中的相关物质
第三部分
淀粉的检测与观察
1.7.2013
现在进入最后一个任务:原料检测。我们怎么知道合成的化合物对不对呢?就像质检员一样,我们要用特定的化学试剂来检验。比如,用斐林试剂可以检测还原糖,在水浴加热的条件下会出现砖红色沉淀。用苏丹III染液可以把脂肪染成橘黄色。而用双缩脲试剂可以使蛋白质呈现紫色。这些特征性的颜色变化,就是我们判断原料合格的依据。
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任务三:原料检测——检测生物组织中的相关物质
第三部分
斐林试剂与双缩脲试剂的对比
0. 1g/mlNaOH
0. 05g/mlCuSO4
0. 1g/mlNaOH
0. 01g/mlCuSO4
还原糖+Cu(OH)2
↓Δ
Cu2O(沉淀)
肽键与Cu2+在碱性的条件下结合成紫色络合物
新制Cu(OH)2
碱性条件下的Cu2+
等量混合,现配现用
先A摇匀,后B要少
50-65℃水浴加热
无需加热
浅蓝→棕色→砖红色沉淀
紫色
1.7.2013
现在进入最后一个任务:原料检测。我们怎么知道合成的化合物对不对呢?就像质检员一样,我们要用特定的化学试剂来检验。比如,用斐林试剂可以检测还原糖,在水浴加热的条件下会出现砖红色沉淀。用苏丹III染液可以把脂肪染成橘黄色。而用双缩脲试剂可以使蛋白质呈现紫色。这些特征性的颜色变化,就是我们判断原料合格的依据。
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任务三:原料检测——检测生物组织中的相关物质
第三部分
材料 蛋白质检测结果 还原糖检测结果 结论
葡萄糖标准液 有砖红色沉淀
蛋白质标准液 产生紫色反应
梨匀浆 无 有
葡萄匀浆 无 有
白萝卜匀浆 无 有
豆浆 有 无
鲜肝提取液 有 无
鸡蛋清稀释液 有 无
1.7.2013
现在进入最后一个任务:原料检测。我们怎么知道合成的化合物对不对呢?就像质检员一样,我们要用特定的化学试剂来检验。比如,用斐林试剂可以检测还原糖,在水浴加热的条件下会出现砖红色沉淀。用苏丹III染液可以把脂肪染成橘黄色。而用双缩脲试剂可以使蛋白质呈现紫色。这些特征性的颜色变化,就是我们判断原料合格的依据。
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任务成果:《仙石生命基础报告单》
01 元素齐备
已按生命标准配齐碳、氢、氧、氮等大量元素,以及铁、锌等关键微量元素,构建了生命诞生的基础物质骨架。
02 化合物合成
成功合成水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质及核酸六大核心化合物,为生命活动提供了必要的能量来源与结构支持。
03 质检合格
还原糖、脂肪、蛋白质检测均呈现预期颜色反应,各项生化指标均达到生命孕育的优质标准,质量验收通过。
✨ 最终结论: 仙石已集齐生命诞生所需的全部物质基础,能量充沛,结构稳定,正式具备了孕育灵智、开启生命旅程的先决条件!
1.7.2013
经过我们三位“生命物质工程师”的努力,现在来看看我们的任务成果!这是一份《仙石生命基础报告单》。大家看,我们已经成功为仙石配齐了所有必需的元素,合成了所有关键的化合物,并且通过了严格的质检。每一项都打上了完美的勾!这意味着,我们已经成功为这块仙石奠定了生命的物质基础!
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任务四:课堂检测
第四部分
1. 基于对细胞元素组成、元素含量等的认识,判断下列相关表述是否正确。
(1)细胞中不存在无机自然界没有的特殊元素。( )
(2)细胞中微量元素含量最少,作用也很微小。( )
(3)不同种类的细胞其组成元素和化合物种类基本相同,但含量往往有一定的差异,这既体现了细胞的统一性,又反映了细胞的多样性。( )
2.将下列试剂与相应的待测样品、相应的实验结果用线连接起来。
苏丹Ⅲ染液 豆浆 砖红色沉淀
斐林试剂 梨汁 橘黄色
双缩脲试剂 花生子叶 紫色
3.在下列有机化合物中,人体细胞内含量最多的一种是( )
A.脂质 B.糖类 C.蛋白质 D.核酸
√
×
√
C
1.7.2013
现在进入最后一个任务:原料检测。我们怎么知道合成的化合物对不对呢?就像质检员一样,我们要用特定的化学试剂来检验。比如,用斐林试剂可以检测还原糖,在水浴加热的条件下会出现砖红色沉淀。用苏丹III染液可以把脂肪染成橘黄色。而用双缩脲试剂可以使蛋白质呈现紫色。这些特征性的颜色变化,就是我们判断原料合格的依据。
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任务四:课堂检测
第四部分
4.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无机自然界中也都存在,这一事实主要说明( )
A.生物来源于非生物
B.生物界与无机自然界具有统一性
C.生物界与无机自然界具有差异性
D.生物与非生物在元素组成上没有区别
5.组成细胞的元素追根溯源来自无机环境,为什么细胞内各种元素的比例与无机环境的大不相同?
B
6.将细胞内含有的各种物质配齐,并按照它们在细胞中的比例放在一个试管中,能构成个生命系统吗?为什么?
虽然组成细胞的元素来自无机环境,但是构成细胞的主要元素C、H、O、N含量与无机环境差异很大,这与细胞内的有机化合物如糖类、脂质、蛋白质和核酸有关。
不能。因为生命系统内部是一个严谨有序的结构,不是由物质随意堆砌而成的。
1.7.2013
现在进入最后一个任务:原料检测。我们怎么知道合成的化合物对不对呢?就像质检员一样,我们要用特定的化学试剂来检验。比如,用斐林试剂可以检测还原糖,在水浴加热的条件下会出现砖红色沉淀。用苏丹III染液可以把脂肪染成橘黄色。而用双缩脲试剂可以使蛋白质呈现紫色。这些特征性的颜色变化,就是我们判断原料合格的依据。
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课堂小结
元素是基础
万物的本原,构成生命基石的最小单元,是一切物质变化与生命诞生的起点。
化合物是主体
元素的奇妙组合,构建出复杂多样的生命结构,承载着生命活动的核心功能。
检测是保障
科学验证的标尺,精准鉴别物质的组成与特性,为探索生命奥秘保驾护航。
“石头变生命,从物质开始!”
1.7.2013
好了同学们,我们今天的“仙石苏醒计划”圆满完成!让我们来总结一下今天的核心知识:元素是生命的基础,化合物是生命的主体,而科学的检测是保障。记住,任何生命的诞生,都离不开这些基本的物质基础。就像我们今天所做的,石头变生命,就是从这些看似简单的元素和化合物开始的。希望大家能记住今天的知识,继续探索生命科学的奥秘!下课!
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EV录屏3.9.6软件录制
Lavf56.38.102
本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制,www.ieway.cn
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