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1、第一节,细胞中的元素和化合物,第二章 组成细胞的分子,2.1细胞中的元素和化合物,一、教学目标,1.简述组成细胞的主要元素。说出构成细胞的基本元素是碳。2.尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，探讨细胞中主要化合物的种类。3.认同生命的物质性。,广而告之：,广告一：补铁、补血，效果好！朴血口服液！,广告二：健康的体魄，来源于“碘碘”滴滴,广告三：万丈高楼平地起，层层都是“钙”起来,广告四：聪明伶俐，坚持补锌；有锌万事成；用心的妈妈会用“锌”。,上面的广告中提到了哪些化学元素？能否用学过的生物学知识来解释这些广告中包含的科学道理？,问题探讨,比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，你能提出什么
2、问题？,生物与非生物在元素组成和含量上有何特点？从元素的组成可以得出生物与非生物具有怎样的关系？生物和非生物所含元素都来自无机环境，为什么比例却大不相同？,组成地壳和组成细胞的部分元素含量表,这样的事实说明：生物界与非生物界之间既存在统一性（生物界没有特有的化学元素），也存在差异性（含量相差很大）。,结论：,生命起源于非生命物质.,一、生物界与非生物界的关系：,统一性：组成细胞的化学元素在无机环 境中都能找到。,差异性：细胞与无机环境中的各种化学 元素的相对含量差别很大。,【材料分析】玉米与人体内的化学元素(干重)：,思考：运用自己认为的科学方法解读表格数据，能得出哪些结论？,1.不同生物体内
3、化学元素的种类基本相同。,2.不同生物体内同种化学元素的含量不同。,3.同一生物体内不同化学元素的含量不同，其中C、H、O、N四种元素所占比例较大。,一、组成细胞的元素、种类：多种、分类：,大量元素：,指含量较多的元素（占生物体总重量万分之一以上的元素）。如C、H、O、N、S、a、g等。,微量元素：,指含量很少但生物体生活所必需的一些元素。如Fe、Mn、Zn、o、Cu等。,（）根据含量分为:,（）根据作用分,构成细胞的最基本元素：,C,思考讨论：碳为什么是构成细胞的最基本元素？,在元素周期表中，碳位于第14族，原子序数为6，说明一个碳原子核中含有6个质子，核外有6个电子，在最外层有4个电子。因
4、此，碳原子具有了4个能成键的价电子，能使碳原子之间、碳原子与其他元素之间结合形成更多的化学键。由于每个碳原子可以形成4个化学键，所以就有可能形成含有成千上万个甚至更多个碳原子的物质。,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,他们的鞋子个踩过的地方,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.,资料分析:,通过分析,你能得出什么结论呢?,B:促进花粉的萌发和花粉管的伸长。缺乏B，植物会出现花
5、而不实.,别小看我！-B,血红蛋白的组成成分,缺乏会患缺铁性贫血.血红蛋白中的Fe是二价铁,三价铁是不能利用的.属于植物中不能再得用元素,一旦缺乏,幼嫩的组织会受到伤害.,别小看我！-Fe,一、热点知识精要点拨1生物学中常见的化学元素及作用,(1)Ca：人体缺乏会患骨软化病，血液中Ca2 含量过低 会引起抽搐，过高则会引起肌无力。血液中的Ca2 具有促进血液凝固的作用，如果用柠檬酸钠或草酸钠除掉血液中的Ca2，血液就不会发生凝固。(2)Fe：血红蛋白的组成成分，缺乏会患缺铁性贫血。血红蛋白中的Fe是二价铁，三价铁是不能利用的。,(3)Mg：叶绿素的组成元素，很多酶的激活剂。(4)B：促进花粉的
6、萌发和花粉管的伸长，缺乏时植物会出现花而不实。(5)I：甲状腺激素的成分，缺乏则幼儿会患呆小症，成人会患地方性甲状腺肿。,(6)K：血钾含量过低时，会出现心肌的自动节律异常，并导致心律失常。Na+在调节细胞外液渗透压,维持膜电位和传递神经冲动等方面起主要作用(7)N：N是构成叶绿素、蛋白质和核酸的必需元素。,(8)P：P是构成磷脂、核酸和ATP的必需元素。植物体内缺P，会影响到DNA的复制和转录，从而影响到植物的生长发育。P还参与植物光合作用和呼吸作用中的能量传递过程，因为ATP和ADP中都含有磷酸。过多的N与P配合会造成富营养化。,三、组成细胞的化合物,思考与讨论：1.有机化合物和无机化合物
7、有什么区别？,答案：区别主要看它们的分子组成中是否有碳元素。如糖类是有机物，由碳、氢、氧三种元素组成；水是无机物，由氢、氧二种元素组成。这不是严格意义上的区别，严格区分参照化学教科书,思考与讨论：2.细胞内最多的有机化合物和无机化合物分别是哪一种，你能推测它们对生命的意义吗？,答案：细胞中最多的有机化合物是蛋白质，无机化合物是水。蛋白质是组成生物体的重要物质，在生命中起重要作用；水是生命之源，离开水，生命活动就无法进行。,思考与讨论：3.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？怎样从植物器官中提取这些化合物？,答案：植物的叶肉细胞、果实细胞和种子细胞中通常含有较多的糖
8、类、脂质、蛋白质。如：禾谷类的果实、种子中含淀粉较多；甘蔗的茎和甜菜的根含蔗糖较多；花生、芝麻的种子中含脂质较多；大豆种子中含蛋白质较多。提取方法：设法将细胞破碎，再将这些物质提取出来。,检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,实验:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验原理：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。如：还原糖+斐林试剂砖红色沉淀（水浴加热）脂肪+苏丹橘黄色 脂肪+苏丹红色 蛋白质+双缩脲试剂紫色 淀粉+碘蓝色,（1）还原糖的检测和观察常用材料：苹果和梨试剂：斐林试剂（甲液：0.1g/ml的NaOH 乙液：0.05g/ml的CuSO4）注意事项：还原糖有葡萄
9、糖、果糖、麦芽糖、半乳糖、乳糖等；甲乙液必须等量混合均匀后再加入样液中，现配现用；3.必须用水浴加热。,能否用韭菜？甘蔗？,还原糖检测实验的实验结果,（2）脂肪的鉴定常用材料：花生子叶或向日葵种子试剂：苏丹或苏丹染液注意事项：切片要薄，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；需使用显微镜观察；使用不同的染色剂染色时间不同。颜色变化：橘黄色或红色,脂肪检测实验的实验结果,（3）蛋白质的鉴定常用材料：鸡蛋清，黄豆组织样液，牛奶试剂：双缩脲试剂（A液：0.1g/ml的NaOH B液：0.01g/ml的CuSO4）注意事项：先加A液1ml，再加B液4滴鉴定前，留出一部分组织样液，以便对比 颜色变化：变成紫色,蛋白质检测实验的实验结果,（4）淀粉的检测和观察常用材料：马铃薯试剂：碘液颜色变化：变蓝,化合物,原生质,细胞,生物体,细胞是生物体结构和功能的基本单位,化学元素,无机化合物,有机化合物,水,无机盐,糖类：,脂质：,蛋白质：,核酸：,总 结,练习,连线题：苏丹染液 豆浆 砖红色沉淀斐林试剂 马铃薯汁 橘黄色双缩脲试剂 葡萄汁 蓝色碘液 花生子叶 紫色,Thank You,
