组成细胞的元素及无机化合物.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,学案中存在的问题,1.,原核生物有没有线粒体？该类生物能进行有氧呼吸吗？,2.,原核生物是通过什么方式进行细胞增殖的？是无丝分裂吗？,3.,原核生物的遗传物质是什么？真核生物的遗传物质与原核生物的相同吗？,RNA,可以作遗传物质吗？,4.,染色体存在于哪里？细胞核由几部分构成的？,5.,原核生物有细胞壁吗？真菌有细胞壁吗？若有，与植物细胞壁的成分相同吗？,1,6.,高倍镜的使用步骤是什么？,7.,判断下列属于哪种生物,颤藻 红藻 褐藻 绿藻 蓝藻,衣藻 小球藻 蓝球藻 念珠藻,酵母菌 毛霉 醋酸菌 乳酸菌,草履虫,8.,仔细看教材中的图片：,P5,心肌细胞、,P7,问题探讨中的几种细胞、,P9,图,1-4,和图,1-5,、,P12,人体皮肤和迎春叶片横切,2,第2讲组成细胞的元素及无机化合物,3,主干知识整合,C,、,H,、,O,、,N,、,P,、,S,、,K,、,Ca,、,Mg,Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo,C,C,、,H,、,O,、,N,、,P,、,S,【,特别提醒,】,大量元素和微量元素的划分依据是,含量,，而不是生理作用的大小。,4,2,元素的来源和存在形式,(1),来源：是生物体有选择地从,获,得的。,(2),存在形式：大多以,的形式存在。,3.,研究意义：,生物界与非生物界具有,_,性,(,种类相同,),生物界与非生物界具有,_,性,(,含量不同,),无机自然界,化合物,统一,差异,5,组成人体细胞的主要元素,(,占细胞鲜重的百分比,),组成人体细胞的主要元素,(,占细胞干重的百分比,),干,鲜细胞对比图,6,在人体细胞中，干重时含量最多的元素是,；鲜重时含量最多的元素是,。,C,o,在鲜重下,O,元素最多的原因是,H2O,在细胞中含量最多。,鲜重条件下,：,O(65%,）,C(18%,）,H(10%,）,N,（,3%,）,P(1,4%,）,S(0,3%,）。,干重条件下,：,C(48.4%,）,O(23.7%,）,N(12.9%,）,H(6.6%,）,Ca(3.5%,）,S,、,P,等。,7,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,二、组成生物体的化合物,:,主要组成成分；一切生命活动离不开水,生命活动（或性状）的,主要承担者体现者,携带遗传信息,主要的能源物质,主,要的储能物质,对维持生物体的生命活动有重要作用,8,细胞中的化合物,含量最多的有机物是,:,含量最多的化合物是,:,占干重比例最大的是,:,水,蛋白质,蛋白质,9,1,结合水,(1),概念：在细胞内与其他物质,_,的水。,(2),含量：约占细胞内全部水分的,4.5%,。,(3),功能：是,_,的重要组成成分。,2,自由水,(1),概念：细胞内以,_,的形式存在，可以,_,的水。,(2),功能,细胞内的良好,_,。,参与细胞内的许多,_,。,为细胞提供液体环境。,运送,_,和,_,。,相结合,细胞结构,游离,自由流动,溶剂,生物化学反应,营养物质,代谢废物,三、水,10,3.,结合水与自由水的相互转变,自由水 结合水,温度升高,温度降低,4.,自由水,/,结合水与代谢、抗逆性的关系,比值高代谢旺盛，但抗逆性差,比值低代谢强度降低，但抗寒、抗旱、,抗热等抗逆性增强,自由水,/,结合水,11,5.,细胞中产生水的结构与代谢过程,结构,代谢过程,叶绿体基质,光合作用暗反应阶段,线粒体,有氧呼吸第三阶段,核糖体,脱水缩合生成多肽,高尔基体,植物细胞纤维素的合成,细胞核,DNA,复制、转录,12,6.,自由水和结合水的存在及其功能的验证,(1),鲜种子放在阳光下暴晒，重量减轻自由水散失，代谢减弱。,(2),干种子用水浸泡后仍能萌发失去自由水的种子仍保持其生理活性。,(3),干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠 失去结合水。种子浸泡后不萌发失去结合水的细胞失去生理活性。,13,7.,在生产实际中的应用,(1),种子贮藏：晒干种子可减少自由水含量，起到降低代谢,速率、延长存贮寿命的作用。,(2),减少灌溉：低温环境下减少对花卉、作物的灌溉，可在,一定程度上提高植物的抗冻能力。,14,四、无机盐,1.存在形式,：主要以_存在。,2.功能,（1）细胞的重要组成成分；,（2）维持细胞和生物体的_；,（3）维持细胞内_。,渗透压和酸碱平衡,离子形式,生命活动,15,(2),无机盐的生理功能,功能,举例,细胞内某些复杂的化合物的重要组成部分,如,Mg,2,是叶绿素分子必需的成分，,Fe,2,是血红蛋白的主要成分,参与并维持生物体的生命活动,哺乳动物血液中必须含有一定的,Ca,2,，如果血液中钙盐的含量过低就会出现抽搐现象,维持生,物体内,的平衡,渗透压,的平衡,Na,、,Cl,对细胞外液渗透压起重作用，,K,则对细胞内液渗透压起决定作用,酸碱平衡,(,即,pH,平衡,),人血浆中的,HCO,、,HPO,等对血浆,pH,的稳定起重要作用,16,无机盐过多或过少，都会影响人体的生命活动，表现出相应的症状。,无机盐,与人体健康关系,I,缺乏时患地方性甲状腺肿,Fe,2,缺乏时患贫血,Ca,2,血钙过低，发生抽搐；过高，患肌无力,Na,维持细胞外液渗透压,K,维持细胞内液渗透压,17,五,、生物组织中糖类、脂肪和蛋白质检测的原理,鉴定物质,试剂,颜色变化,还原糖,砖红色沉淀,淀粉,碘液,脂肪,苏丹,染液,苏丹,染液,蛋白质,紫色,斐林试剂,蓝色,橘黄色,红色,双缩脲试剂,18,实验注意问题,2,、唯一需要加热,还原糖鉴定，且必需水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热则无砖红色沉淀出现。,3,、非还原糖,(,如蔗糖,),斐林试剂 现象不是无色而是浅蓝色,Cu(OH),2,的颜色,。,1,、还原糖鉴定实验,(1),材料的要求,浅色，,还原糖含量高的,：一般选择,富含糖，颜色为白色或近于白色如,苹果、梨、白萝卜等，,不能用马铃薯,(,含淀粉,),、甘蔗、甜菜,(,含蔗糖,),。,（,2,）鉴定试剂,：,斐林试剂,：浅蓝色,棕色,砖红色沉淀,班氏试剂,：,砖红色沉淀,（常用于尿糖的鉴定）,19,4,、唯一需要显微镜,脂肪鉴定，实验中,50%,酒精的作用,洗掉浮色。,5,、记准,混合后加入,斐林试剂,，且现配现用；,分别加入,双缩脲试剂,(,先加,A,液，后加,B,液,),。两者成分相同，但,CuSO,4,的浓度不同，所以不能混用。,6,、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,”,。,20,斐林试剂和双缩脲试剂的比较,比较项目,斐林试剂,双缩脲试剂,不,同,点,使用,方法,甲液和乙液混合均匀后方可使用，且现配现用,使用时先加,A,液再加,B,液,实质,新配制的,Cu(OH),2,反应,碱性条件下的,Cu,2,呈色反,应条件,需水浴加热,不需加热即可反应,反应,原理,还原糖中的,醛基,被,Cu(OH),2,氧化，,Cu(OH),2,被还原为,Cu,2,O,具有两个以上,肽键,的化合物在碱性条件下与,Cu,2,反应生成络合物,颜色,砖红色,紫色,浓度,乙液,CuSO,4,浓度,0.05g/mL,B,液,CuSO,4,浓度,0.01g/mL,相同点,都含有,NaOH,、,CuSO,4,两种成分，且所用,NaOH,浓度都是,0.1g/mL,21,染色剂或指示剂,作用对象,颜色变化,斐林（班氏）试剂,还原糖,苏丹,（苏丹,）,脂肪,双缩脲试剂,蛋白质,甲基绿,DNA,吡罗红,RNA,健那绿,线粒体,重铬酸钾,乙醇,溴麝香草酚蓝,CO,2,二苯胺试剂,DNA,常用染色剂及其作用,砖红色（,50-60,）水浴加热,橘红色（红色）,紫色,绿色,红色,蓝绿色,灰绿色,由蓝变绿再变黄,浅蓝色,（沸水浴加热）,22,1,据教材,17,页图,2,1,和图,2,2,可得出什么信息？,提示,在干重和鲜重的情况下，人体细胞中含量最多的元素不同。在,鲜重,中,含量最多,的元素是,O,，其次是,C,、,H,、,N,；而在,干重,中,含量最多,的元素是,C,，其次是,O,、,N,、,H,。,Fe,血红蛋白,贫血；,Mg,叶绿素,光合作用。,2,教材,35,页,思考与讨论,：,3,教材,36,页,技能训练,设计实验：证明某种元素是否是必需矿质元素的实验思路。,回扣教材,23,1,组成细胞的元素,考点一：,细胞中的元素及化合物,考点突破,(1),组成不同生物体的化学元素,种类大体相同,，但在不同的生物体内，各种化学元素的,含量相差很大,。,(2),组成细胞的元素中，,C,、,H,、,O,、,N,这四种元素含量最多，其中,C,是构成细胞的最基本的元素,。,24,2,组成细胞的化合物,(1),组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在,(2),细胞中的化合物的种类与含量,细胞内含量最多的化合物,水,细胞内含量最多的无机化合物,占细胞鲜重含量最多的化合物,占细胞鲜重,50%,以上的化合物,细胞内含量仅次于水的化合物,蛋白质,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,占细胞干重,50%,以上的化合物,25,1,水,(1),水的存在形式及生理功能,考点二：,水和无机盐,形式,自由水,结合水,定义,细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动,与细胞内的其他物质相结合的水,含量,约占细胞内全部水分的,95.5%,约占细胞内全部水分的,4.5%,功能,(1),细胞内的良好溶剂,(2),参与生化反应,(3),为细胞提供液体环境,(4),运送营养物质和代谢废物,是细胞结构的重要组成成分,联系,自由水和结合水能够随新陈代谢的进行而相互转化,26,(2),不同生物的含水量特点,细胞和生物体中含量最多的物质,(,如精瘦肉、沙漠植物中含量最多的都是水,),。,含水量：,水生,陆生,幼年,成年,老年,代谢旺盛,代谢缓慢,幼嫩细胞,衰老细胞,27,(1),水的存在形式与器官形态的关系,心肌和血液总的含水量差不多，但心肌呈固态，血液呈液态，原因是二者自由水和结合水的比例不同。,(2),水的存在形式与代谢的关系,若细胞内自由水比例升高，则代谢旺盛，反之代谢缓慢。,(3),水的存在形式与抗寒性的关系,秋冬季节，蒸腾作用减弱，吸水减少，结合水相对含量升高，因结合水不易结冰和蒸腾，从而使植物抗寒性加强。,拓展提升,28,(4),水的存在形式与温度的关系,在活细胞内，受温度的影响，自由水和结合水可相互转化，具体转化如下：,即适当升高温度时，自由水增多，反之，结合水增多。,种子,晒干时,减少的为,自由水,，但仍能保持生命活性，仍能萌发；试管,加热,或,炒熟,则,丧失结合水,，种子死亡不萌发；种子萌发吸水主要是增多自由水，代谢加强，呼吸作用加快。,不同种子亲水能力不同，大豆,(,主要含蛋白质,),小麦、玉米、大米,(,主要含淀粉,),花生,(,主要含脂肪,),。,(5),种子与水的关系,29,(6),细胞中产生水的结构与代谢过程,结构,代谢过程,叶绿体基质,光合作用暗反应阶段,线粒体,有氧呼吸第三阶段,核糖体,脱水缩合生成多肽,高尔基体,植物细胞纤维素的合成,细胞核,DNA,复制、转录,【,特别提醒,】,旱生植物比水生植物具有较强的抗旱能力，其生理原因之一就是结合水含量较高。,30,2,无机盐,(1),存在形式,细胞中的无机盐大多以,离子形式,存在，如,Na,、,K,、,Ca,2,、,Mg,2,、,Fe,2,、,Cl,等。,31,(2),无机盐的生理功能,功能,举例,细胞内某些复杂的化合物的重要组成部分,如,Mg,2,是叶绿素分子必需的成分，,Fe,2,是血红蛋白的主要成分,参与并维持生物体的生命活动,哺乳动物血液中必须含有一定的,Ca,2,，如果血液中钙盐的含量过低就会出现抽搐现象,维持生,物体内,的平衡,渗透压,的平衡,Na,、,Cl,对细胞外液渗透压起重作用，,K,则对细胞内液渗透压起决定作用,酸碱平衡,(,即,pH,平衡,),人血浆中的,HCO,3,-,、,HPO,4,2-,等对血浆,pH,的稳定起重要作用,32,无机盐过多或过少，都会影响人体的生命活动，表现出相应的症状。,无机盐,与人体健康关系,I,缺乏时患地方性甲状腺肿,Fe,2,缺乏时患贫血,Ca,2,血钙过低，发生抽搐；过高，患肌无力,Na,维持细胞外液渗透压,K,维持细胞内液渗透压,33,一、实验原理,生物组织中某些有机化合物能与某些化学试剂产生,特定的颜色反应,。,1,糖类,考点三：,检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质,2,脂肪苏丹,染液,橘黄色,脂肪苏丹,染液,红色,3,蛋白质双缩脲试剂,紫色,二、实验过程,先根据选材预测实验结果，然后再实验验证，因此本实验属验证性实验。,34,三、实验注意问题,还原糖含量高,：不能用马铃薯,(,含淀粉,),、甘蔗、甜菜,(,含蔗糖,),。,2,、唯一需要加热,还原糖鉴定，且必需水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热则无砖红色沉淀出现。,3,、非还原糖,(,如蔗糖,),斐林试剂 现象不是无色而是浅蓝色,Cu(OH),2,的颜色,。,1,、还原糖鉴定实验,(1),材料的要求,浅色,：不能用绿色叶片、西瓜、血液等材料，防止颜色的干扰。,35,4,、唯一需要显微镜,脂肪鉴定，实验中,50%,酒精的作用,洗掉浮色。,5,、记准,混合后加入,斐林试剂,，且现配现用；,分别加入,双缩脲试剂,(,先加,A,液，后加,B,液，且,B,液不能过量,),。两者成分相同，但,CuSO,4,的浓度不同，所以不能混用。,6,、若用大豆做材料，必须提前浸泡；若用蛋清作材料，必须稀释，防止其粘在试管壁上不易刷洗；且该实验应预留部分组织样液做对比。,7,、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,”,。,36,斐林试剂和双缩脲试剂的比较,比较项目,斐林试剂,双缩脲试剂,不,同,点,使用,方法,甲液和乙液混合均匀后方可使用，且现配现用,使用时先加,A,液再加,B,液,实质,新配制的,Cu(OH),2,反应,碱性条件下的,Cu,2,呈色反,应条件,需水浴加热,不需加热即可反应,反应,原理,还原糖中的醛基被,Cu(OH),2,氧化，,Cu(OH),2,被还原为,Cu,2,O,具有两个以上肽键的化合物在碱性条件下与,Cu,2,反应生成络合物,颜色,砖红色,紫色,浓度,乙液,CuSO,4,浓度,0.05g/mL,B,液,CuSO,4,浓度,0.01g/mL,相同点,都含有,NaOH,、,CuSO,4,两种成分，且所用,NaOH,浓度都是,0.1g/mL,37,1,还原糖的检测和观察,38,【,特别提醒,】,溶液颜色的变化过程为浅蓝色,棕色,砖红色。,2,脂肪的检测和观察,方法一：花生种子匀浆,3,滴苏丹,染液橘黄色,39,40,3,蛋白质的检测和鉴定,41,4,淀粉的检测和观察,42,【,对位训练,】,5,(2011,宝鸡质检,),用碘液、苏丹,染液和双缩脲试剂测得甲、乙、丙三种植物的干种子中三大类有机物颜色反应如下表，其中,“,”,的数量代表颜色反应深浅程度，下列有关说法不正确的是,试剂,种类,碘液,苏丹,染液,双缩脲试剂,甲,乙,丙,43,A.,乙种子中主要含蛋白质,B,碘液、苏丹,染液和双缩脲试剂与相应的物质发生的颜色反应分别是蓝色、橘黄色和紫色,C,在观察颜色时有可能用到光学显微镜,D,这三种试剂的使用均不需要水浴加热,答案,A,44,6,(,创新题,),根据,“,生物组织中可溶性还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定,”,实验，回答下列问题：,(1),鉴定成熟苹果果肉中存在还原糖所用的试剂是,_,，该试剂与细胞内还原糖发生作用，形成,沉淀。,(2),在鉴定花生子叶中的脂肪的实验中，能将脂肪染成橘黄色的染液是,，用其染色时，冲洗浮色要用酒精，这是因为酒精,_,。,45,(3),鉴定黄豆组织中存在蛋白质时，向组织液中加入双缩脲试剂,A,摇匀，再向样液中加入双缩脲试剂,B,摇匀。其中双缩脲试剂,B,的量只有,3,4,滴，而不能过量，为什么？,_,。,(4),本实验注意事项：,斐林试剂极不稳定，其甲液和乙液需,_,。使用时再临时混合均匀用于实验。,46,双缩脲试剂的使用，应先加试剂,_,，造成碱性环境，再加试剂,_,。,在可溶性还原糖的鉴定中，对试管中溶液加热时，试管底部不要触及,_,；试管口不要朝向,_,，以免溶液沸腾时冲出试管造成烫伤。,(5),生物组织中蛋白质所起作用,(,举例,)_,_,。,47,解析,本题考查,“,生物组织中可溶性还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定,”,实验的操作和基本知识。,(1),还原糖具有还原性，能将斐林试剂中的,Cu,2,还原成,Cu,，生成,Cu,2,O,砖红色沉淀，所以可用斐林试剂鉴定还原糖的存在；,(2),苏丹,可将脂肪染成橘黄色。苏丹,能溶解在酒精中，根据这一性质可用酒精洗去浮色，便于观察。,(3),双缩脲试剂鉴定蛋白质的原理是蛋白质与双缩脲试剂反应形成紫色。若加入过量的双缩脲试剂,B,即,CuSO,4,，,CuSO,4,本身呈蓝色，与试剂,A,反应产生的,Cu(OH),2,也呈蓝色，会掩盖生成的紫色，影响实验观察。,48,答案,(1),斐林试剂砖红色,(2),苏丹,能溶解苏丹,(3),因为过量的双缩脲试剂,B,会与试剂,A,反应，使溶液呈蓝色，而掩盖生成的紫色,(4),分别配制、储存,A,液,(0.1,g/mL,NaOH,溶液,),B,液,(0.01,g/mL,CuSO,4,溶液,),烧杯底部实验者或其他人,(5),细胞膜等生物膜的结构成分，酶等功能蛋白质的成分,49,答题技能培养,方法体验,分析细胞内水含量的方法,50,【,典例,】,(2011,辽宁大连,24,中质检,),下列有关水与生命活动的说法不正确的是,A,细胞发生癌变其自由水含量较正常的细胞低,B,正在萌发的种子中结合水与自由水的比值下降,C,在线粒体、叶绿体和核糖体中进行的化学反应都有水生成,D,自由水和结合水在一定的条件下可以相互转化,51,【解析】,癌细胞能够无限增殖，细胞内代谢比正常细胞旺盛，因此自由水含量较正常细胞高；正在萌发的种子，代谢旺盛，自由水含量较高，此时结合水与自由水的比值下降；有氧呼吸第三阶段产生水，光合作用过程产生水，蛋白质的脱水缩合也会产生水，对应的细胞器分别是线粒体、叶绿体和核糖体；自由水和结合水在一定条件下可以相互转化。,【答案】,A,52,【,典例,1】,下列说法正确的是,细胞中的相关无机盐离子对于维持神经肌肉的兴奋性非常重要若哺乳动物血液中,Ca,2,的含量过低，则会发生抽搐,Mg,2,对于植物的光合作用至关重要,Fe,2,对人体内血红蛋白结合,O,2,不可缺少,易误警示,一、无机盐与人体健康的关系易于混淆,53,A,B,C,D,【,解析,】,中,K,、,Na,等维持神经肌肉的兴奋性。,【,答案,】,D,54,【,典例,2】,斐林试剂的甲液是质量浓度为,0.1,g/mL,的,NaOH,溶液，乙液是质量浓度为,0.05,g/mL,的,CuSO,4,溶液。双缩脲试剂的,A,液是质量浓度为,0.1,g/mL,的,NaOH,溶液，,B,液是质量浓度为,0.01,g/mL,的,CuSO,4,溶液。某同学在,“,检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,”,的实验中，产生了一些疑问。他利用课外时间进行了探究。下表是他的探究实验的部分操作。,二、对斐林试剂和双缩脲试剂区分不清,55,试管,第,1,次加入物,第,2,次加入物,第,3,次加入物,1,号,1,mL,0.1,g/mL,NaOH,溶液,1,mL,0.05,g/mL,CuSO,4,溶液,2,mL,苹果汁,2,号,1,mL,0.1,g/mL,NaOH,溶液,2,mL,苹果汁,1,mL,0.05,g/mL,CuSO,4,溶液,3,号,2,mL,苹果汁,1,mL,0.1,g/mL,NaOH,溶液,1,mL,0.05,g/mL,CuSO,4,溶液,4,号,1,mL,0.05,g/mL,CuSO,4,溶液,2,mL,苹果汁,1,mL,0.1,g/mL,NaOH,溶液,5,号,2,mL,苹果汁,1,mL,0.1,g/mLNaOH,溶液,4,滴,0.01,g/mL,CuSO,4,溶液,56,请分析回答下列问题。,(1),该同学试图通过上述实验探究的问题有：,_,；,_,。,(2),上述试管中作为对照组的是,_,_,。,(3),要使上述试管中的溶液发生显色反应，还必须,做,_,处理。,(4),要提高该实验结果的可信度，还应该,_,_,。,57,【解析】,综合比较实验的操作，不难看出该实验探究的问题包括斐林试剂的甲液和乙液必须混合后才加入组织样液中吗,(,或加入斐林试剂甲液和乙液的顺序可以改变吗,),？双缩脲试剂可以用于可溶性还原糖的鉴定吗？根据表中内容可知，,1,号为对照组而且属于条件对照。还原糖的检测和观察必须将有关试管放在水浴中加热约,2,分钟。实验结果的可重复性是实验结果是否可信的重要依据。,【,答案,】,(1),斐林试剂的甲液和乙液必须混合后才加入组织样液中吗？双缩脲试剂可以用于可溶性还原糖的鉴定吗？,(2)1,号,(3),水浴加热,(4),在相同的条件下重复该实验,58,谢谢！,59,