第1节细胞中的元素和化合物PPT课件.ppt
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1、第一节第一节细胞中的元素和化合物细胞中的元素和化合物、组成细胞的元素和化合物、组成细胞的元素和化合物2 2、还原性糖、脂肪、蛋白质的检测、还原性糖、脂肪、蛋白质的检测考点:考点:第2章 组成细胞的分子 1.组成组成细胞细胞的元的元素素大量元素:大量元素:微量元素:微量元素:基本元素:基本元素:最最基本元素:基本元素:主要元素:主要元素:研究意义:研究意义:C C、HH、OO、N N、P P、S S、K K、CaCa、MgMgFeFe、MnMn、ZnZn、CuCu、B B、MoMo生物界和非生物界具有统一性和差异性生物界和非生物界具有统一性和差异性C C、H、O、NC C、HH、OO、N N、P
2、 P、S SC2.探究思考:探究思考:为什么碳是最基本的元素?答答案案:碳碳原原子子本本身身的的化化学学性性质质使使它它能能够够通通过过化化学学键键连连接接成成链链或或环环,从从而而形形成成各各种种生生物物大大分分子子,使使地地球球上上的的生生命命建建立在碳元素的基础上。立在碳元素的基础上。3.3我我们们所所学学的的高高中中生生物物学学中中,哪哪些些知知识识用用到到同同位位素素示踪技术示踪技术?光合作用和细胞呼吸中碳、氧原子的去向;光合作用和细胞呼吸中碳、氧原子的去向;示踪分泌蛋白的合成、运输和分泌途径;示踪分泌蛋白的合成、运输和分泌途径;在噬菌体侵染细菌实验中,证明在噬菌体侵染细菌实验中,证
3、明DNA是遗传物质;是遗传物质;证明证明DNA分子的半保留复制方式;分子的半保留复制方式;基因诊断和基因诊断和DNA分子杂交。分子杂交。4.归纳整合组成细胞中的化学元素组成细胞中的化学元素1细胞中常见的化学元素归纳:细胞中常见的化学元素归纳:你能用集合的形式画一画他们之间的关系吗你能用集合的形式画一画他们之间的关系吗5.不同元素的含量差异不同元素的含量差异(1)最基本元素是指生命的核心元素;)最基本元素是指生命的核心元素;(2)主要元素是指含量占生物体总量的)主要元素是指含量占生物体总量的的元素;的元素;(3)大量元素是指含量占生物体总量的)大量元素是指含量占生物体总量的的元素;的元素;(4)
4、微量元素是指含量占生物体总量的)微量元素是指含量占生物体总量的的元素。的元素。97%以上以上万分之一以上万分之一以上万分之一以下万分之一以下6.1.1.组成生物体的所有元素中,有没有哪组成生物体的所有元素中,有没有哪一些元素是生物体所特有的?一些元素是生物体所特有的?没有。没有。这说明什么?这说明什么?生物界和非生物界具有统一性。生物界和非生物界具有统一性。2.2.生物体中的元素含量和无机环境中的生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗?含量有区别吗?有,相差很大。有,相差很大。这又说明什么?这又说明什么?生物界和非生物界还具有差异性。生物界和非生物界还具有差异性。分析生物界与非生物界的统
5、一性和差异性分析生物界与非生物界的统一性和差异性7.3.常见元素及其作用(你能举例子吗?归纳总结)常见元素及其作用(你能举例子吗?归纳总结)1、N蛋白质蛋白质酶酶激素激素结构结构调节作用调节作用2、P核酸核酸磷脂磷脂ATP能量代谢能量代谢组成成分组成成分3、Na维持胞外液渗透压维持胞外液渗透压 4、Ca调节调节缺少:抽搐5、Fe2+血红蛋白血红蛋白6、Mg2+叶绿素叶绿素7、I甲状腺激素甲状腺激素8.跟踪训练1.(2008年年全全国国卷卷)为为了了测测定定某某种种矿矿质质元元素素是是否否是植物的必需元素,应采用的方法是(是植物的必需元素,应采用的方法是()A.检测正常叶片中该矿质元素的含量检测
6、正常叶片中该矿质元素的含量B.分析根系对该矿质元素的吸收过程分析根系对该矿质元素的吸收过程C.分析环境条件对该矿质元素吸收的影响分析环境条件对该矿质元素吸收的影响D.观观察察含含全全部部营营养养的的培培养养液液中中去去掉掉该该矿矿质质元元素素后后植植株株生长发育状况生长发育状况D要要判判断断某某种种元元素素是是否否是是必必需需的的矿矿质质元元素素,要要采采取取实实验验的的方方式式进进行行验验证证,即即采采用用实实验验组组和和对对照照组组来来进进行行对对比比,二二者者保保持一个变量不同,其余条件相同。持一个变量不同,其余条件相同。9.组成细胞的化合物组成细胞的化合物 基础梳理基础梳理化化合合物物
7、无机物无机物_:85%90%,在细胞中含量最多,在细胞中含量最多_:1%1.5%有机物有机物_:7%10%,在细胞中含量只比水少,在细胞中含量只比水少_:1%2%_、_:1%1.5%水水无机盐无机盐蛋白质蛋白质脂质脂质糖类糖类核酸核酸10.归纳整合一、细胞中的化合物一、细胞中的化合物1.组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在11.细胞内含量最多的化合物 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 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2.细胞
8、中的化合物的种类与含量细胞中的化合物的种类与含量水水蛋白质蛋白质12.二、常用染色剂及其作用二、常用染色剂及其作用:(:(你能想起哪些先说一说)你能想起哪些先说一说)待测物待测物试剂试剂颜色颜色是否是否用显用显微镜微镜观察观察是否是否需现需现配配还原糖还原糖淀淀粉粉脂肪脂肪蛋白质蛋白质DNARNA线粒体线粒体染染色色体体CO2乙醇乙醇斐林斐林试剂试剂碘碘液液苏苏丹丹苏苏丹丹双缩双缩脲试脲试剂剂甲基甲基绿绿吡罗吡罗红红健那健那绿绿龙丹龙丹紫紫溴麝溴麝香草香草酚蓝酚蓝重铬重铬酸钾酸钾砖红砖红色沉色沉淀淀蓝蓝色色橘橘黄黄色色红红色色紫紫色色绿绿色色红红色色蓝蓝绿绿色色蓝蓝紫紫色色灰灰绿绿色色蓝变蓝变
9、绿再绿再变黄变黄是是是是是是是是是是是是是是是是是是13.跟踪训练1.(2008年年江江苏苏卷卷)下下列列各各组组物物质质中中,由由相相同同种种类类元元素组成的是(素组成的是()A胆固醇、脂肪酸、脂肪酶胆固醇、脂肪酸、脂肪酶B淀粉、半乳糖、糖原淀粉、半乳糖、糖原C氨基酸、核苷酸、丙酮酸氨基酸、核苷酸、丙酮酸D性激素、生长激素、胰岛素性激素、生长激素、胰岛素B14.解解析析:考考查查化化合合物物的的元元素素组组成成。A选选项项中中胆胆固固醇醇属属于于脂脂类类,主主要要含含C、H、O三三种种元元素素,而而脂脂肪肪酶酶本本质质属属于于蛋蛋白白质质,至至少少含含有有C、H、O、N四四种种元元素素;B选
10、选项项中中三三种种物物质质均均为为糖糖类类,含含有有C、H、O三三种种相相同同的的元元素素;C选选项项中中氨氨基基酸酸至至少少含含有有C、H、O、N四四种种元元素素,而而核核苷苷酸酸含含有有C、H、O、N、P五五种种元元素素;D选选项项中中性性激激素素属属于于脂脂类类,主主要要含含C、H、O三三种种元元素素,而而胰胰岛岛素素本本质质属属于于蛋蛋白白质质,至至少少含含有有C、H、O、N四种元素,因此选四种元素,因此选B。答案:答案:B15.2.(2008年年广广东东卷卷)请请回回答答以以下下有有关关细细胞胞物物质质组组成成和和功功能的问题:能的问题:(1)细胞中含有)细胞中含有N元素的生物大分子
11、是(元素的生物大分子是()A核苷酸和糖原核苷酸和糖原B胰岛素和核酸胰岛素和核酸C氨基酸和胰高血糖素氨基酸和胰高血糖素D血红蛋白和纤维素血红蛋白和纤维素(2)细细胞胞中中的的糖糖类类可可以以分分为为3类类,其其中中可可以以被被消消化化道道直直接接吸吸收收的的是是_。完完全全由由葡葡萄萄糖糖缩缩合合而而成成的的二二糖是糖是_。(3)构构成成细细胞胞膜膜的的脂脂质质是是_和和_。(4)癌细胞转移与细胞膜上)癌细胞转移与细胞膜上_减少有关。减少有关。B单糖单糖麦芽糖麦芽糖磷脂磷脂胆固醇胆固醇糖蛋白糖蛋白16.解解析析:本本题题考考查查了了生生物物学学基基础础知知识识,涉涉及及细细胞胞的的组组成成元元素
12、素和和化化合合物物等等。含含N元元素素的的分分子子有有核核苷苷酸酸、胰胰岛岛素素、核核酸酸、氨氨基基酸酸、胰胰高高血血糖糖素素和和血血红红蛋蛋白白。其其中中含含N的的大大分分子子有有胰胰岛岛素素、核核酸酸、胰胰高高血血糖糖素素和和血血红红蛋蛋白白。能能被被消消化化道道直直接接吸吸收收的糖是单糖。的糖是单糖。答答案案:(1)B(2)单单糖糖麦麦芽芽糖糖(3)磷磷脂脂胆胆固固醇醇(4)糖蛋白)糖蛋白17.化合物鉴定实验的应用化合物鉴定实验的应用 (2009年江苏卷,改编)下列有关实验及显色结果的叙述,正确的有()A水浴加热条件下,蔗糖与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀 B沸水浴条件下,脱氧核苷酸与二
13、苯胺发生作用呈现蓝色 C常温条件下,蛋白质与双缩脲试剂发生作用呈现紫色 D常温条件下,核糖核酸与甲基绿作用呈现绿色C18.解解析析:本题考查了大纲要求基本实验的现象。A选项,能与斐林试剂水浴加热发生作用生成砖红色沉淀的糖是还原糖,如果糖、麦芽糖、葡萄糖,蔗糖不是还原糖;B选项,沸水浴条件下,DNA与二苯胺发生作用呈现蓝色;D选项,常温条件下,DNA(脱氧核糖核酸)与甲基绿作用呈现绿色。答案:答案:C 名名师师点点睛睛:对本节内容而言,以教材上组织中还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定实验为基础,以新的实验材料,创设新的情况,考查物质鉴定实验的操作、设计思路等,是常见的命题形式。19.(2009年年广广东
14、东卷卷)对对下下表表中中所所列列待待测测物物质质的的检检测测,所所选选用用的的试试剂及预期结果都正确的是(剂及预期结果都正确的是()待测物质待测物质检测试剂检测试剂预期显色结果预期显色结果DNA甲基绿甲基绿红色红色脂肪脂肪苏丹苏丹橘黄色橘黄色淀粉淀粉斐林试剂斐林试剂蓝色蓝色蛋白质蛋白质双缩脲试剂双缩脲试剂紫色紫色 A.B.C.D.。答案:答案:D20.细胞中的无机物细胞中的无机物、水的存在形式及其作用、水的存在形式及其作用2 2、无机盐的存在形式及其作用、无机盐的存在形式及其作用21.水在活细胞中的含量是水在活细胞中的含量是_的,的,生命活动越旺盛的细胞中生命活动越旺盛的细胞中_水所占的比水所
15、占的比例越大。例越大。最多最多 自由水自由水85%-95%1.生物体含水量的比较生物体含水量的比较:生物种类不同含水量不同:水生生物生物种类不同含水量不同:水生生物陆生生物陆生生物同一生物在生长发育的不同时期,含水量也不同同一生物在生长发育的不同时期,含水量也不同在不同的组织、器官中,水的含量也不相同在不同的组织、器官中,水的含量也不相同60%-95%22.2.水的存在形式及生理功能水的存在形式及生理功能形式形式定义定义含量含量功能功能自由水自由水结合水结合水细胞中游离细胞中游离态的水,可态的水,可以自由流动以自由流动细胞中与其细胞中与其他化合物结他化合物结合的水合的水95.5%以上以上约约4
16、.5%1.是细胞内的良好溶剂是细胞内的良好溶剂2.参与细胞内的生化反应参与细胞内的生化反应3.为细胞提供液体环境为细胞提供液体环境4.运送养料和代谢废物运送养料和代谢废物是细胞的组成成分是细胞的组成成分联系联系:自由水和结合水能随新陈代谢的进行而相互转化自由水和结合水能随新陈代谢的进行而相互转化23.3.3.自由水与结合水的关系自由水与结合水的关系1.1.在一定条件下可以在一定条件下可以相互转化相互转化2.2.两者的相对含量两者的相对含量(自由水自由水/结合水结合水)影响影响生物组织细胞的代谢速率生物组织细胞的代谢速率结合水结合水代谢旺盛代谢旺盛代谢缓慢代谢缓慢自由水自由水例如自由水自由水/结
17、合水比值高,代谢快。结合水比值高,代谢快。自由水自由水/结合水比值低,代谢慢。结合水比值低,代谢慢。24.同体积的水和果汁放入冰箱中谁最先结冰?同体积的水和果汁放入冰箱中谁最先结冰?水水自由水多还是结合水多生物体的抗寒能力较好?自由水多还是结合水多生物体的抗寒能力较好?结合水多结合水多结合水越多,抗性相对越强。结合水越多,抗性相对越强。思考:越冬作物为什么要减少灌溉?思考:越冬作物为什么要减少灌溉?思考:种子在贮存前,为什么要晒干?思考:种子在贮存前,为什么要晒干?为了减少自由水的含量,降低种子的为了减少自由水的含量,降低种子的代谢速率,以延长寿命。代谢速率,以延长寿命。25.无机盐在细胞内含
18、量无机盐在细胞内含量_,大多数无机盐以大多数无机盐以_形式存在。形式存在。含含量较多的阳离子有:量较多的阳离子有:Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。阴离子有等。阴离子有Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。等。无机盐对维持生物体无机盐对维持生物体_有重要有重要作用,对维持细胞作用,对维持细胞_非常重要。非常重要。较少较少(1%-1.5%)离子离子 生命活动生命活动 渗透压的平衡渗透压的平衡 3 3、无机盐的存在形式及其作用、无机盐的存在形式及其作用26.二、细胞中的无机盐二、细胞中的无机盐(一)(一)存在形式存在形式1.多数多数以以离子离子态态存在存在2.少数少数
19、以以化合态化合态存在,如存在,如ATP、DNA中的磷酸中的磷酸(二二)在细胞中的在细胞中的含量含量阳离子:阳离子:NaNa+、K K+、CaCa2+2+、MgMg2+2+、FeFe2+2+、FeFe3+3+等。等。阴离子阴离子:ClCl-、SOSO4 42-2-、POPO4 43-3-、HCOHCO3 3-等。等。1%-1.5%27.二、细胞中的无机盐二、细胞中的无机盐(三)生理功能(三)生理功能1.组成细胞中的组成细胞中的某些某些化合物化合物2.维持细胞和生物体的生命活动维持细胞和生物体的生命活动3.维持细胞维持细胞的酸碱平衡的酸碱平衡4.维持细胞的维持细胞的正常形态正常形态28.(1 1)
20、、是细胞的结构成分。)、是细胞的结构成分。有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成部分。重要组成部分。实例:实例:MgMg2 2是叶绿素分子必需的成分;是叶绿素分子必需的成分;FeFe2 2是血红蛋白的主要成分;碳酸钙是动物是血红蛋白的主要成分;碳酸钙是动物和人体的骨、牙齿中的重要成分。和人体的骨、牙齿中的重要成分。(三三)无机盐的功能无机盐的功能29.(2 2)、参与并维持生物体的代谢活动。)、参与并维持生物体的代谢活动。实例:哺乳动物血液中必须含有一定量的实例:哺乳动物血液中必须含有一定量的CaCa2 2,如果某个动物血液中钙盐的含量过低就会出现抽搐。如
21、果某个动物血液中钙盐的含量过低就会出现抽搐。CaCa2 2对于血液的凝固也是非常重要的,没有对于血液的凝固也是非常重要的,没有CaCa2 2,血液就不能凝固血液就不能凝固。生物体内的无机盐离子必须保持。生物体内的无机盐离子必须保持一定的比例,这对维持细胞的渗透压和酸碱平衡是一定的比例,这对维持细胞的渗透压和酸碱平衡是非常重要的,是生物体进行正常生命活动的必要条非常重要的,是生物体进行正常生命活动的必要条件。件。如如HCOHCO3 3对于维持血液正常,对于维持血液正常,pHpH值值具有重要具有重要的作用。含的作用。含ZnZn的酶最多,有七十多种酶的活性与的酶最多,有七十多种酶的活性与ZnZn有关
22、。有关。CoCo是维生素是维生素B B1212的必要成分,参与核酸的必要成分,参与核酸的合成过程。的合成过程。无机盐的功能无机盐的功能30.(3 3)、维持生物体内的平衡)、维持生物体内的平衡体内平衡是细胞能有稳定的结构和功能,生物能维持正常的代谢体内平衡是细胞能有稳定的结构和功能,生物能维持正常的代谢和生理活动的必要条件。和生理活动的必要条件。渗透压的平衡渗透压的平衡:细胞内外的无机盐的含量是维持原生质渗透压:细胞内外的无机盐的含量是维持原生质渗透压的重要因素。的重要因素。酸度平衡(即酸度平衡(即pHpH平衡)平衡):pHpH值调节着细胞的一切生命活动,值调节着细胞的一切生命活动,它的改变影
23、响着原生质组成物的所有特性以及在细胞内发生的一它的改变影响着原生质组成物的所有特性以及在细胞内发生的一切反应。例如:各种蛋白质对于切反应。例如:各种蛋白质对于pHpH的改变异常敏感,人体血浆的改变异常敏感,人体血浆pHpH值降低值降低0.50.5个单位,立即发生酸中毒。无机离子如个单位,立即发生酸中毒。无机离子如HPOHPO4 42 2/HH2 2POPO4 4和和H H2 2COCO3 3/HCO/HCO3 3等组成重要的缓冲体系来调节并维持等组成重要的缓冲体系来调节并维持pHpH平衡。平衡。离子平衡:离子平衡:动物细胞内外的动物细胞内外的NaNa/K/K/Ca/Ca2 2的比例是相对稳定的
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