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1、第2章 组成细胞的分子,第1、5节 细胞中的元素和化合物 细胞中的无机物,1,一、组成细胞的元素,细胞中常见的化学元素有20多种,1、元素的分类：,（1）按含量:,大量元素：,微量元素：,C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等,（口诀：铁猛碰新木桶）,基础梳理,2,（2）按作用:,P17 图2-1（细胞鲜重比例） 、图2-2（细胞干重比例）,C、H、O、N、P、S,C、H、O、N,C,问题：组成人体细胞的C、H、O、N四种元素占细胞干重和鲜重的比例如何排序？主要原因是什么？,鲜重条件下：OCHN,干重条件下：CONH,在鲜重和干重的情况下，人体细胞中含量最
2、多的元素不同：,主要因为生物大分子都是以碳原子构成碳链作为生物体的基本骨架,3,2、细胞中元素的来源、存在形式及作用,（1）来源：,（2）存在：,（3）作用:,有选择的从无机自然界获得,大多数以化合物的形式存在,组成化合物进而构成细胞； 影响生物体的生命活动,4,3生物界与非生物界的关系 (1) 组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到- (2) 组成生物体的化学元素在生物体内与无机自然界中的含量相差很大,统一性,（元素种类大体相同）,（元素含量有差异）,各种化学元素在生命体系中不是简单的堆积、组合，而是以特殊的有序的方式结合在一起才出现生命现象，这也是生物界和非生物界的根本区别,注意：生
3、物体从自然界获取组成自身的元素是有选择的。,差异性,5,6,例：下列有关组成生物体化学元素的论述，正确的是（ ） A组成生物体和组成无机自然界的化学元素中，碳元素的含量最多 B人、动物与植物所含的化学元素的种类差异很大 C组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到 D不同生物体内各种化学元素的含量比例基本相似,C,解析自然界中氧元素的含量最多；人、动物与植物所含的化学元素的种类差异不大，含量相差很大，但组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到，没有一种是生物所特有的。答案为C。,6,无机化合物 有机化合物,二、 组成细胞的化合物,水,蛋白质,蛋白质,7,1、下列关于细胞中化学元素的叙述，正确
4、的是（ ） A细胞中一种元素的作用能被其他元素替代 B细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素 C主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定 D细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要,C,对位训练,8,A.番茄和水稻根系吸Si元素的量相等 B.细胞中含量最多的四种元素是C、O、H和N C.植物根系通过主动运输吸收无机离子需要ATP D.与豆科植物共生的根瘤菌可为豆科植物生长提供N元素,2、关于植物细胞中元素的叙述，错误的是（ ）,A,对位训练,9,1.细胞中的水,考点一、,（1）结合水和自由水的比较：,细胞中的无机物水和无机盐,10,（2）细胞中产生水的结构及代谢过程：,11,（3）
5、水的存在形式决定着相关生理活动,（1）含水量： 水生陆生 ；幼年 成年 老年；新陈代谢 代谢缓慢；幼嫩细胞 衰老细胞 （2）与代谢强度和抗逆性的关系： 细胞内自由水/结合水比例升高，则代谢旺盛，其抗逆性越小； 细胞内自由水/结合水比例降低，则代谢缓慢，其抗逆性越大。,（3）升高或降低温度时，结合水与自由水可以相互转化，以增强细胞的抗逆性。 升高温度时，自由水增多；反之，结合水增多。,如：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。 如：秋冬季节，蒸腾作用弱，吸水减少，结合水含量相对升高，有利于植物抗寒性提高,12,例：2010年3月22日是第十八个“世界水日”，宣传
6、的主题是“关注水质、抓住机遇、应对挑战”。水污染、水资源短缺导致的水危机日趋严重，研究表明，80%的疾病是由水污染引起的。下列有关人体内水的叙述，错误的是（ ）,A水在病变细胞中以结合水和自由水形式存在 B在胰岛素的合成过程中伴随着水的产生 C人体衰老细胞中自由水含量减少，代谢缓慢 D冬季，植物体内自由水含量相对增高，以增强植物的抗寒能力,D,13,14,答题技能培养,方法体验,分析细胞内水含量的方法,14,1、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
7、D自由水和结合水在一定的条件下可以相互转化,A,对位训练,15,2.细胞中的无机盐 （1）存在形式：,某些复杂化合物的组成成分,主要是离子形式。,（2）无机盐在细胞中的功能：,16,化合物的元素组成,拓展知识点：,17,维持细胞和生物体的正常生命活动。,维持生物体内的平衡,例如： 哺乳动物血液中Ca2+含量过低就会出现抽搐；,18,1、用含32P磷酸盐的营养液培养动物细胞，一段时间后细胞的下列结构以及化合物均有放射性的是（ ） 脱氧核糖 核膜 细胞壁 线粒体基质 转运RNA A B C. D ,对位训练,D,19,2、结合下列曲线，分析有关无机物在生物体内含量的说法，错误的是( ),A.曲线可
8、表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变化的曲线 B.曲线可表示细胞呼吸速率随自由水与结合水比值的变化 C.曲线可以表示一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干的过程中，其内无机盐的相对含量变化 D.曲线可以表示人从幼年到成年体内含水量的变化,C,20,【互动探究】 （1）若横坐标代表温度，适当提高温度后，细胞中自由水与结合水比值的变化，可用哪条曲线来表示？ 提示：曲线。 分析：温度升高，伴随着代谢不断增强，自由水与结合水比值会增大，到一定时期，曲线会趋于平衡，因此符合的是。,21,（2）动物进入休眠期，细胞中自由水与结合水比值可用图中哪条曲线来表示？ 提示：曲线。 分析：动物进入休眠期，代谢缓慢
9、，细胞中自由水与结合水比值下降，可用图中曲线表示。,22,实验方法：验证某种无机盐为植物生长发育所必需 【理论指导】 无机盐在植物生长发育中起着非常重要的作用，确定某种无机盐是否是植物生长发育所必需，可采用缺素培养法进行验证。 具体方法：,是必需无机盐,23,【拓展】 （1）把黄瓜幼苗等分为两组，一组放在镁盐溶液中培养，另一组放在蒸馏水中培养，这样设计合理吗？ 提示：不合理。 分析：虽然实验设计用对照组保证了单一变量，即镁盐的有无，但是忽视了植物的生长发育还需要其他必备的多种无机盐。,24,（2）如果黄瓜幼苗在实验组和对照组中的处理合理，然后共同培养在适宜温度且无光照的条件下，请预测实验结果。
10、 提示：实验组和对照组的黄瓜幼苗叶片均变黄。 分析：因为叶片中叶绿素的合成不但需要镁盐提供原料，而且必须在光照下才能进行。 （3）能否用沙子或土壤固定黄瓜幼苗的根系进行培养观察？ 提示：不能。 分析：因为沙子或土壤中可能含有镁盐，不能保证实验组和对照组镁盐的有无。,25,砖红色沉淀,红色,紫色,检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质,考点二：,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。,橘黄色,蓝色,26,选材：含糖量较高的白色或近于白色的植物组织(排除色素对 显色的干扰)，苹果、梨最好 。,实验流程(步骤),制备组织样液：,制浆：去皮、切块、研磨，,过滤：（用单层纱布）,取液：
11、（mL）,显色反应,mL组 织样液,刚配制的斐 林试剂1mL,现象：,呈现蓝色,变成砖红色,(用前混匀),5065.C水浴 加热2min,1还原糖的检测和观察,【特别提醒】 溶液颜色的变化过程为浅蓝色棕色砖红色。,结论：,27,2.脂肪的鉴定,取材：花生种子（浸泡h），去皮，将子叶削成薄片,制片：,选取最薄的薄片移至载玻片中央,在薄片上滴加苏丹(或苏丹) 染液2 3滴，染色 min,滴加体积分数为50%的酒精溶液12滴，洗去浮色 (多余的苏丹 ),吸去酒精，滴1-2滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片,显微观察：,先在低倍镜下找到已着色的薄片，后用高倍镜观察,现象：,有被染成橘黄色(或红色)的脂
12、肪微粒,结论：圆形小颗粒呈橘黄色，说明有脂肪存在,28,3.蛋白质的鉴定,选材与制备 组织样液：,黄豆组织样液（或鸡蛋蛋清稀释液）,黄豆浸泡 1-2d研磨过滤滤液,显色反应,mL组 织样液,双缩脲试剂 1mL,现象：,无色,双缩脲试剂 滴,紫色,结论：,29,1斐林试剂与双缩脲试剂的比较,(1)浓度不同：,即两试剂中CuSO4溶液浓度不同。,(3)原理不同：,(2)使用方法不同。,斐林试剂是先将甲液与乙液混匀后再使用； 双缩脲试剂是先加入A液，再滴加B液。,斐林试剂实质是新制Cu(OH)2，与还原糖反应，Cu(OH)2被还原为Cu2O（砖红色）；,检测蛋白质的原理是肽键在碱性环境中与Cu2+反
13、应产生紫色络合物，所以先滴加双缩脲试剂A液的目的是制造碱性环境。,30,（1）还原糖鉴定的实验材料要求：,浅色：不能用绿色叶片，西瓜，血液等才材料，防止颜色的干扰,还原糖含量高：不能用马铃薯（富含淀粉）、甘蔗、甜菜（富含蔗糖）,（2）需要加热-只有鉴定还原糖时，需要在50 65 温水浴中加热才能出现砖红色沉淀，其余两个实验不需加热。,2、实验中重要操作归纳,31,（3）需要显微镜：脂肪鉴定时可用显微镜，如要观察橘黄色油滴，则一定要在显微镜下观察。,（5）若用大豆做材料，必须提前浸泡； 若用蛋清做材料，必须稀释，防止其粘在试管壁上不易洗刷；,（4）用量：鉴定蛋白质时，如待测组织样液为2 mL，则
14、A液为1 mL，B液为4滴。注意B液用量不能过量，否则会与A液产生蓝色Cu(OH)2沉淀，干扰实验的紫色现象。,32,1.在可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，对实验材料的选择叙述错误的是( ) A.花生种子富含脂肪且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的好材料 B.大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质鉴定的理想植物组织材料 C.马铃薯块茎中含有较多的糖且近于白色，可用于进行可溶性还原糖的鉴定 D.鸡蛋清含蛋白质多，是进行蛋白质鉴定的动物材料,对位训练,C,33,2、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表，其中“+”的数量代表颜色反应深浅程度，下列有关说法不
15、正确的是( ),试剂,种类,A.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 B.在观察颜色反应时有可能用到光学显微镜 C.这三种试剂使用时均不需要水浴加热 D. 乙种子中主要含蛋白质,D,34,3、某学生对一待测物质进行如下实验，假设实验步骤均正确，其进行的实验及观察到的现象如下表，则其可能鉴定的物质及试剂A是 ( ) A.鸡蛋清、斐林试剂 B.鸡蛋清、碘液 C.劣质奶粉、碘液 D.劣质奶粉、斐林试剂,D,35,4水是一切生命赖以生存的基础，是社会经济发展不可缺少和不可替代的重要自然资源和环境要素。请分析回答： (1)俗话说，“一方水土养一方人”，饮水是提供人
16、体必需的矿物质和微量元素的重要途径之一。在天然无污染的泉水中，含有Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Na、Fe等人体必需元素，其中属于大量元素的是 ，在神经兴奋的传导中起重要作用的元素是 。 (2)水是一切生命赖以生存的重要自然资源。细胞中的水有两种存在形式，其中 是细胞结构的重要组成成分，2010年冬季的干旱天气给北方许多地区的农作物带来了灾害，作物细胞内 的比例下降，导致作物代谢活动减弱，甚至停止。,K、Ca、P、Mg、Na,K、Na,结合水,自由水,36,(3)有些减肥药的主要成分是利尿剂，服用后使人体失去较多的水分和无机盐，因而在服药期间会出现口渴、尿多、疲劳等症状，服用过量甚至会危及生
17、命。水对人体生命活动的作用有_和_等。 (4)有人将海水稀释直接用于无土栽培，其现实意义是。如用这种稀释的海水栽培蔬菜，应考虑的主要问题是_。,节约淡水资源（或利用海水资源）,稀释后所含离子的种类及其浓度是否适宜蔬菜的生长,37,28、华北地区经常出现苹果小叶病，有人认为是土壤中缺锌引起的，有人认为是土壤中缺镁引起的。 现有如下材料，请你完成下列实验，证实上面的猜测哪个正确。 材料用具：三株长势相同的苹果幼苗、蒸馏水、含有植物必需元素的各种化合物。 实验原理：任何一种必需元素在植物体内都有一定的作用，一旦缺乏，就会表现出相应的症状，根据全营养素培养和相应缺锌、缺镁的培养对苹果生长发育的比较，判
18、断小叶病的病因。 请你完成下列实验的方法步骤：,38,结果预测和分析： 1、 缸内的苹果幼苗正常生长。 2、若B缸内苹果幼苗表现出小叶病，而C缸没有，则说明 ； 若C缸内苹果幼苗表现出小叶病，而B缸没有，则说明 ； 若B、C两缸内的幼苗都表现出小叶病，则说明 ； 若B、C两缸内的幼苗都不表现为小叶病，则说明 。 3、在这个实验中，A缸起到的作用是（ ）,1、首先配制全素培养液和相应的和，分别放入三个培养缸，并依次编号为A、B、C。,2、将三株长势相同的幼苗分别栽培在上述三种培养液中。 3、放在适宜的条件下培养一段时间，观察苹果幼苗的生长发育状况。,缺锌培养液,缺镁培养液,A,苹果小叶病由缺锌引
19、起,苹果小叶病由缺镁引起,苹果小叶病与缺锌和缺镁都有关,苹果小叶病与缺锌和缺镁均无关,对照作 用,39,实验方法：选择实验材料的注意事项 【理论指导】 任何一个实验都离不开实验材料的选择，“选对材料就等于实验成功了一半”，对实验材料的选择应把握以下几个方面： 1.符合实验的要求 选择的实验材料应含有符合实验目的要求的观察对象。 如观察叶绿体不能选择根细胞，因为根细胞不含叶绿体； 观察动物细胞的细胞核不能选择哺乳动物成熟的红细胞，因为此细胞没有细胞核。,40,2.符合实验的原理 实验原理是完成实验的依据，选择的材料既要保证反应原理的实现，又要方便检测结果的观察。 如在检测还原糖时不能选用甘蔗，因为它含有丰富的蔗糖，还原糖的含量少，不利于与斐林试剂发生反应。 3.选取易于获得的材料 要保证实验的顺利进行，应选取在当地容易获得，又比较便宜的材料。 如生物组织中淀粉的检测实验不宜选取板栗作实验材料。,41,4.选取易于观察的材料 选取的实验材料观察现象越明显，越有利于得出正确结论。 如观察植物细胞的液泡时不能选用叶肉细胞，因为叶肉细胞的液泡基本无色，并且叶绿体的绿色会对实验结果产生干扰。 5.选取易于操作的材料 选取的材料易于操作，有利于实验的顺利进行。 如检测生物组织中的脂肪，不能将芝麻种子做切片观察，因为芝麻种子很小，不容易操作。,42,个人观点供参考，欢迎讨论,