003. 第2讲 细胞中的元素和化合物、细胞中的无机物 - 副本 (2)

在生物体的不同生长发育时期，含水量有何特点？
③ 同种生物体在不同生长发育期含水量不同
（一）水在细胞中的含量
人体各组织器官的含水量比较，能得出什么结论？
组织 器官 牙齿 含水量 （%） 10 22 骨骼肌 76 84 79 血液 83
④同一生物个体不同组织、器官含水量不同
一、细胞中的水（H2O）
（一）水在细胞中的含量 1、水是细胞中含量最多的化合物 2、不同种类的生物，含水量不同：水生生物>陆生生物 3、 同种生物体在不同生长发育期含水量不同
C
H O N
P S
K Ca Mg
Zn Fe Cu Mn Mo B S Cl …
最基本 元素 基本 元素
主要 元素
必需元素
大量 元素
微量 元素
微量元素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.
微量元素 Fe F
I Zn B Se
在生物体激素的原料 植物体不能合成生长素 促进花粉的萌发和花粉管的伸长 抗氧化作用
+
试 剂 斐林试剂 碘液 双缩脲试剂
热水浴
颜色变化
砖红色沉淀
面粉
蓝色 紫色 橘黄色
豆浆
花生油
脂肪
苏丹Ⅲ染液
砖红色沉淀
蓝色
橙黄色
脂肪
紫色
可溶性还原糖 淀粉
蛋白质
2-5细胞中的无机物
Z.x.x. K
生命之源——水
一、细胞中的水（H2O）
（一）水在细胞中的含量
细胞中各种化合物所占比例
化合物
所占比 例%
50—65oC水浴加热
不需加热
反应 Cu(OH)2与还原糖发生反应， 蛋白质在碱性条件下与铜离 子作用，形成紫色络合物 原理 产生Cu2O沉淀 颜色 浅蓝色 棕色 砖红色沉淀 呈紫色 反应
（三）、脂肪的检测 1、原理：脂肪 +苏丹Ⅲ（或苏丹Ⅳ）→橘黄色(红色) 液体材料可以直接滴加苏丹Ⅲ，观察颜色变化。 花生子叶等材料，需要先切片，滴加苏丹Ⅲ染色3分钟 后，用50%酒精洗去浮色，制作成临时装片，用显微镜观 察。 取材 ：花生种子浸泡3—4小时，去皮，将子叶切成薄片 制片 取最理想的薄片 在薄片上滴2—3滴苏丹Ⅲ染色3min 50%酒精洗去浮色 制成临时装片
水
85-90
无机盐 蛋白质
1-1.5 7-10
脂质
1-2
糖类
核酸
1-1.5
①水是细胞中含量最多的化合物
（一）水在细胞中的含量
不同生物体内含水量是否一样？有哪些特点呢？
水母97%
藻类90%
鱼类80—85%
蛙78%
高等植物 60-80%
哺乳动物 65%
②不同的生物体含水量有所差别（水生＞陆生）
（一）水在细胞中的含量
应预留部分组织样液作对比
斐林试剂与双缩脲试剂的比较 斐林试剂 用途 鉴定可溶性还原糖的存在 成分 使用 方法 使用 条件
0.1g/mL的氢氧化钠溶液 0.05g/mL的硫酸铜溶液
双缩脲试剂
鉴定蛋白质、二肽及多肽
0.1g/mL的氢氧化钠溶液（A液） 0.01g/mL的硫酸铜溶液（B液）
甲、乙液等量均匀混合； 先加A液1mL，与样液混合后, 现配现用 摇匀，再滴加B液4滴，摇匀。
1.结合水： 与细胞内其他化合物相结合的水
（占全部水的4.5%）
特点：
不易散失、失去流动性
2.自由水： 以游离的形式存在，可以自由流动
（占全部水的95.5%）
特点：
容易流动，容易蒸发
结合水 4.5%
自由水 95.5%
• 结合水
状态 与细胞内其他物质相结合 功能 是细胞结构的重要组成部分
结合水 4.5%
• 自由水
状态 游离存在，可以自由流动
功能 ①是细胞内的良好溶剂 ②参与细胞内的生物化学反应 ③构成浸润细胞的液体环境
结合水 4.5%
自由水 95.5%
• 自由水 状态 游离存在，可以自由流动 功能 ①是细胞内的良好溶剂 ②参与细胞内的生物化学反应 ③构成浸润细胞的液体环境 ④运送营养物质和代谢废物
缺乏症
贫血
蛀牙（龋齿） 甲状腺肿大， 代谢率降低 小叶病 花而不实 克山病
1、不同生物体的组成元素种类大体相同；但各种 化学元素的含量相差很大。 2、在细胞鲜重中,氧的百分含量最大,在细胞干重 中,碳的百分含量最大。 3、不管是大量元素还是微量元素都是必需元素。
组成细胞的各种元素又是以什么形式存在的呢?
• 细胞中的常见元素： 20多种
大量元素: C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg (含量占万分之一以上 ) 微量元素： Zn、Fe、B 、Cu、Mo、Mn (万分之一以下 ，含量少 ；维持生命活动不可缺少 )
最基本元素： Ｃ 基本元素：
Ｃ
Ｈ
Ｏ
Ｎ
主要元素：
Ｃ Ｈ
Ｏ
Ｎ
Ｐ
Ｓ
怎样用数学集合图来表示大量元素、主要 元素、基本元素、最基本元素之间的关系？
细胞内含量仅次于水的化合物 细胞内含量最多的有机化合物 占细胞干重含量最多的化合物
归纳总结
•
• • • •
• • 细胞鲜重含量最多的有机物是：蛋白质 • 细胞干重含量最多的化合物是： 蛋白质
20种 细胞中的常见元素： 常见元素可分为大量元素： C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo 最基本的元素： C 基本元素： C、H、O、N 主要元素(6种): C 、H、O、N、P、S 无机物(水,无机盐); 组成细胞的化合物种类有： 有机物（糖类,脂质,蛋白质,核酸 细胞鲜重含量最多的化合物是： 水
现象结论 ：蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应
需要加热吗？
蛋白质检测实 验的实验结果
注意事项 若用蛋清作实验材料，必须稀释，以免黏在试管上，不 易洗刷，反应也不彻底。 双缩脲试剂的使用，应先加试剂A液(0.1g／mL的NaOH溶 液)，造成碱性的反应环境，再加试剂B液(0.01g／mL的 CuSO4溶液)，只有在碱性环境中，蛋白质才易与Cu2+发生 颜色反应。 注入双缩脲试剂Ｂ液４滴，不能过量，若加入过量Ｂ液， CuSO4在碱性条件下与NaOH反应生成大量Cu(OH)2蓝色沉 淀，遮盖蛋白质的紫色反应。
2、实验过程
选材 ：含还原糖较多，白色或近于白色的植物组织 制备组织样液 加斐林试剂 ：制浆
组织样液 ２ml 浅蓝色
过滤
刚配的 斐林试 剂1ml
取样
水浴加热煮沸
水浴加热 2min （50～65℃）
现象 ：试管在加热过程中颜色发生 浅蓝色 棕色 砖红色沉淀的变化。
还原糖检测实 验的实验结果
注意事项
大多以化合物形式存在
(二）组成细胞的化合物
各种化学元素 各种化合物 细胞结构 细 胞 膜 细 胞 质 细 胞 核
水
无机盐
无机化合物
糖类 脂质 有机化合物 蛋白质 核酸
[资料] 一些动物体的含水量（%）
99
83
78
65
水占细胞总重量的60%—90%，是活细 胞中含量最多的物质
水
蛋 白 质
细胞中含量最多的化合物 细胞中含量最多的无机化合物 占细胞鲜重含量最多的化合物
结合水 4.5%
自由水 95.5%
（三）水的生理功能
结合水 构成细胞的组成成分 自由水 1. 细胞内良好的溶剂
Zx.xk
2.参与生化反应 3.构成浸润细胞的液体环境 4.运输营养和废物
• 新鲜种子放在太阳下晒干，重量减轻，失去的是 自由水 哪种形式的水？ • 晒干的种子用水浸泡后还能萌发吗？ • 干种子不浸泡会不会萌发？ • 已经晒干的种子放在试管中，用酒精灯烘干，试 管壁上会有水珠，失去的是哪种形式的水？结合水 • 失去结合水的种子浸泡后还能萌发吗？
第2讲 细胞中的元素和化合物、细胞中的无机物
一 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及其含量 1.组成生物体的所有元素中，
没有一种元素是生物体所特 有的——生物界和非生物 界具有统一性。 2.生物体内与无机环境中 的各种元素的相对含量大 不相同——生物界和非生 物界还具有差异性。
（一）组成细胞的元素
1、可选的材料有苹果、梨、甜菜、甘蔗、马铃薯、西瓜， 这些材料中应该选择什么来鉴定还原糖？ 甜菜、甘蔗所含的蔗糖是一种非还原糖 马铃薯含淀粉较多，也是一种非还原糖 西瓜含还原糖，但颜色较深，有颜色干扰，不易观察实验 现象 2、婓林试剂要现用现配，甲乙液等量混合均匀后再注入 3、50—65oC水浴加热
注意：用试管夹夹住试管上部,放入盛开水的大烧杯中加热,试管底 部不要接触烧杯底部,同时试管口不要朝向实验者,以免试管内溶液 沸腾时冲出试管,造成烫伤。 （试管不能在酒精灯上直接加热）
4、每次使用量筒后都要用清水清洗
实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 (二）蛋白质
1、原理：蛋白质 + 双缩脲试剂 →紫色 双缩脲试剂同样是 NaOH + CuSO4 ，但 CuSO4 浓度变为0.01g/mL。
1%--1.5%
（三） 生理功能
讨论一
血红 蛋白
Zx.xk
（1）为什么缺铁会导致贫血？
铁是血红蛋白的重要组分
（2）植物缺镁会影响光合作用，为什么？
镁是叶绿素的重要组分
功能1：构成细胞某些复杂化合物的重要组成成分
讨论二：
1.现在有许多食盐都是加碘的， 为什么要在食盐中加碘？
实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
实验原理：化学试剂+有机化合物→特定的颜色
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。
葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖含有还原性基团，叫还原糖。