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。