第一節 細胞的化學組成
第一節 細胞的化學組成一、學習目標 1、簡述組成細胞的主要元素。說出構成細胞的基本元素是碳。 2、嘗試檢測生物組織中的糖類,脂肪和蛋白質,探討細胞中主要化合物的種類。 3、認同生命的物質性。 二、學習重點、難點及解決方法 1、教學重點及解決方法 [學習重點] ⑴組成細胞的主要元素和化合物。 ⑵檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質。 [解決方法] ⑴讓學生比較組成地殼和組成細胞的部分元素的含量,觀察人體細胞的主要元素圖,書中的表解和“思考與討論”獲得組成細胞的主要元素和化合物的知識。 ⑵教師先演示實驗,再指導學生選擇實驗材料,進行實驗研究。 2、學習難點及解決方法 [學習難點] ⑴構成細胞的基本元素是碳。 ⑵檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質。 [解決方法] ⑴教師引導學生回憶碳原子核外電子分布特點,以及碳的性質,理解c元素對生命的重要作用。 ⑵教師演示實驗,學生明確實驗原理,開展實驗研究。 三、知識結構: 組成細胞的元素 細胞中的元素和化合物 組成細胞的化合物 檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質 1、組成生物體的化學元素:大量元素(占生物體總重量萬分之一以上)例如 等微量元素(生物生活所必需,但需要量很少) 等組成化合物進而構成細胞,如 等 (1)化學元素參與構成一些重要化合物: n p mg fe i (2)維持生物體正常生命活動 p k ca zn 2、生物界與非生物界的關系,組成生物體的化學元素在無機自然界都能找到說明: 組成生物體的化學元素和無機自然界中的含量相差很大說明 3、組成生物體的化合物包括無機化合物和有機化合物:水的含量 ,約占細胞鮮重的60%~95% 結合水的功能 ,自由水的功能: , 4、無機鹽含量:很少,占細胞鮮重的1%~1.5%,存在形式: ;功能(舉例說明): 5. 組成生物體的化學元素概念舉例大量元素 含量占生物體 的萬分之一以上的元素c、h、o、n、p、s、k、ca、mg微量元素植物生活所必需,但是需要量卻很少的一些元素fe、mn、zn、cu、b、mo6.組成生物體的化學元素的重要作用:1、這些化學元素,還將進一步組成多種多樣的化合物,這些化合物是生物體生命活動的 基礎 2、微量元素b能夠促進花粉的萌發和花粉管的伸長,當柱頭和花柱中積累了大量b時,有利于受精作用的順利進行。在缺少b時, 萎縮, 發育不良。 四、題例領悟:例1:用斐林試劑鑒定可溶還原糖時,溶液的顏色變化過程為: a、淺藍色 棕色 磚紅色 b、無色 淺藍色 棕色 c、磚紅色 淺藍色 棕色 d、棕色 綠色 無色 解析:斐林試劑的甲液和乙液混合均勻后,立即生成淺藍色的cu(oh)2沉淀。 cu(oh)2與加入的葡萄糖在加熱的條件下,能夠生成磚紅色的cu2o沉淀。因此,答案為a 例2:將面團包在紗布中在清水中搓洗,鑒定黏留在紗布上的黏稠物質和洗出的白漿用的試劑分別是: a、碘液、蘇丹ⅲ溶液 b、雙縮脲試劑、碘液c、雙縮脲試劑、蘇丹ⅳ染液 d、碘液、斐林試劑 解析:白漿為淀粉,淀粉遇碘變藍,黏稠物質為蛋白質與雙縮脲試劑發生紫色反應。 答案為b例3:組成大熊貓身體的主要元素是() a.h、o、k、mg、s、cu b.k、s、ca、mg、c、h c.n、p、k、ca、s、zn d.s、c、h、o、n、p 解析:在組成生物體的大量元素中,c是最基本的元素,c、h、o、n、p、s六種元素是組成原生質的主要元素,大約共占原生質總量的95%。答案:d 例4:細胞原生質成分中含量最多的兩種化合物所共有的元素是() a、c、h、o b、c、h c、h、o d、h、o、n 解析:細胞原生質成分中含量最多的兩種化合物是水和蛋白質,水含有h、o兩種元素,蛋白質主要由c、h、o、n四種化學元素組成。答案:c 例5:下表為玉米和成人體內含量較多的化學元素占細胞干重的質量分數(%),請據表回答: 元素玉米人o44.4314.62c43.5755.99h6.247.46n1.469.33k0.921.09ca0.234.67p0.203.11mg0.180.16s0.170.78 (1)、組成生物體的元素中 、 、 、 4種元素含量最多。 (2)、從表中提供的數字可以看出,組成生物體的 大體相同,但不同生物體內 相差很大。答案:(1)c、h、o、n (2)化學元素、各種化學元素的含量五、知識擴展: 一、可溶性還原糖的鑒定原理: 生物組織中普遍存在的可溶性糖種類較多,常見的有葡萄糖、果糖、麥芽糖和蔗糖。前三種糖的分子內都含有游離的具有還原性的半縮醛基,因此叫還原性糖;蔗糖的分子內沒有游離的半縮醛基,因此叫非還原性糖,不具有還原性。實際上本實驗中,用斐林試劑只能檢驗生物組織中可溶性的還原糖存在與否,而不能鑒定可溶性的非還原性糖。 可溶性還原糖與斐林試劑(質量濃度為0.1g/ml的氫氧化鈉溶液和質量濃度為0.05g/ml的硫酸銅溶液配制而成)混合后,可以生成磚紅色沉淀。用斐林試劑鑒定可溶性還原糖時, 溶液的顏色變化過程為:淺藍色 棕色 磚紅色 二、脂肪的鑒定原理: 鑒定生物組織中是否含有脂肪時,可用蘇丹ⅲ或蘇丹ⅳ,蘇丹ⅲ染液遇脂肪的染色反應為橘黃色,蘇丹ⅳ染液遇脂肪的染色反應為紅色。三、蛋白質的鑒定原理:鑒定生物組織中是否含有蛋白質時,常用雙縮脲法,使用的是雙縮脲試劑。雙縮脲試劑的成分是質量濃度為0.1g/ml的氫氧化鈉溶液和質量濃度為0.01g/ml的硫酸銅溶液。在堿性溶液naoh中,雙縮脲(h2noc-nh-conh2)能與cu2+ 作用,形成紫色或紫色的絡合物,這個反應叫雙縮脲反應。由于蛋白質分子中含有很多與雙縮脲結構相似的肽鍵,因此,蛋白質都可與雙縮脲試劑發生顏色反應,從而用來鑒定蛋白質的存在。