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1、组成细胞的分子组成细胞的分子第第 二二 章章1.1.1集合的概念第第1节细胞中的元素和化合物节细胞中的元素和化合物1.1.1集合的概念第第 二二 章章 目标导航：1认识生物界与非生物界的统一性和差异性。2简述组成细胞的主要元素，说出构成细胞的主要化合物。(重点)3尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。(重、难点)学习目标定位学习目标定位 随着生活水平的提高，养生保健话题逐渐进入人们的日常生活，各类保健品应运而生。其中最为人熟知的保健食品种类繁多，有补充蛋白质的、补充核酸的、补充各类维生素的、补充钙铁锌硒等矿物质的。保健化妆品的种类也不少，补维生素的、补水的等。这些保健品中的成分在人体中能发挥
2、什么作用呢？我们吃的食物为我们提供了我们吃的食物为我们提供了哪些物质，这些物质对我哪些物质，这些物质对我们的机体有些什么作用？们的机体有些什么作用？课前自主学习课前自主学习完成练习册相关部分内容 组成生物体的元素有组成生物体的元素有2020多种。多种。1 1根据它们在生物体内含量的不同，分成两大类：根据它们在生物体内含量的不同，分成两大类：(1)(1)大量元素大量元素 含量占生物体总重量的万分之一以上的元素，叫做大量元素。含量占生物体总重量的万分之一以上的元素，叫做大量元素。包括包括C C、H H、O O、N N、P P、S S、K K、CaCa、MgMg等。等。(2)(2)微量元素微量元素
3、含量比较少，但又是生物体生命活动所必需的元素，叫做微含量比较少，但又是生物体生命活动所必需的元素，叫做微量元素。如量元素。如Fe Fe、MnMn、ZnZn、CuCu、B B、MoMo等。等。FeFe含量一般比微量含量一般比微量元素多一些，比大量元素稍少些，所以又叫做半微量元素。元素多一些，比大量元素稍少些，所以又叫做半微量元素。微量元素在生物体内含量虽然很少，但它是维持正常生命活微量元素在生物体内含量虽然很少，但它是维持正常生命活动不可缺少的。动不可缺少的。一、组成细胞的元素一、组成细胞的元素 2根据功能来分，生物体内的元素又分基本元素、主要元素等种类：3构成细胞的最基本元素C 图1和图2分别
4、是人体细胞鲜重和干重的主要元素含量。无论是鲜重还是干重，组成细胞的元素中C、O、H、N这四种元素的含量最多，在干重中C的含量达到48.4%，这表明C是构成细胞的最基本元素。提示：大量元素和微量元素只是说明在细胞中的含量不同，而在生理作用上无大小之分。4、生物界与非生物界的统一性与差异性 统一性：从元素种类看，构成生物体的化学元素都能从无机自然界中找到，没有一种元素是生物体特有的。差异性：从元素含量看，构成生物的元素含量与无机自然界的元素含量差异很大。细胞主要由20种化学元素所组成，这些化学元素只有构成各种化合物时才具有真正的生物学意义。这些分子单独存在时并不能完成生命活动，只有组合成细胞后，由
5、细胞完成各种生命活动。二、组成细胞的化合物二、组成细胞的化合物(一)思考与讨论 1提示：有机化合物和无机化合物的区别主要看它们的分子组成中是否有碳元素，如糖类是有机化合物，由碳、氢、氧三种元素组成；水是无机化合物，由氢、氧两种元素组成。当然这不是严格意义上的区别，对这两类化合物的严格区分，请参照化学教科书。2提示：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，在生命活动中起重要作用；水是生命之源，离开水，生命活动就无法进行。教材问题释疑教材问题释疑 3提示：植物的叶肉细胞、果实细胞和种子的细胞中通常含有较多的糖类、脂质和蛋白质，如禾谷类的果实、种子中含淀粉(多糖
6、)较多；甘蔗的茎和甜菜的根含蔗糖多；花生、芝麻种子中含脂质多；大豆种子中含蛋白质多等。要想从植物的果实、种子中获得糖类、脂质和蛋白质，就要设法使细胞破碎，再将这些物质提取出来。1鉴定有机物所选取的材料三、实验：检测生物组织中的糖类、脂肪三、实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质和蛋白质鉴定物质鉴定物质相应材料相应材料还原糖还原糖还原糖含量高、白色或近于白色的植物组织，还原糖含量高、白色或近于白色的植物组织，如苹果、梨的匀浆如苹果、梨的匀浆淀粉淀粉马铃薯的匀浆马铃薯的匀浆脂肪脂肪花生种子花生种子蛋白质蛋白质大豆组织研磨液或蛋清稀释液大豆组织研磨液或蛋清稀释液 2.实验流程(1)还原糖的检测和观
7、察：(2)淀粉的检测和观察：(3)脂肪的检测和观察：方法一：花生种子匀浆3滴苏丹染液橘黄色 方法二：(4)蛋白质的检测和观察：3斐林试剂与双缩脲试剂的比较斐林试剂斐林试剂双缩脲试剂双缩脲试剂甲液甲液乙液乙液A液液B液液成分成分质量浓度为质量浓度为0.1 g/mLNaOH溶溶液液质量浓度为质量浓度为0.05 g/mLCuSO4溶液溶液质量浓度为质量浓度为0.1 g/mLNaOH溶溶液液质量浓度为质量浓度为0.01 g/mLCuSO4溶溶液液鉴定鉴定物质物质还原糖还原糖蛋白质蛋白质添加添加顺序顺序甲、乙两液等量混匀后立即使用甲、乙两液等量混匀后立即使用先加入先加入A液液1 mL，摇匀，再加，摇匀，
8、再加入入B液液4滴，摇匀滴，摇匀反应反应条件条件5065温水浴加热温水浴加热不需加热，摇匀即可不需加热，摇匀即可反应反应现象现象浅蓝色浅蓝色棕色棕色砖红色沉淀砖红色沉淀浅蓝色浅蓝色紫色紫色 提示：有机化合物鉴定中有关试剂的几个误区 易写错别字提示：“斐林试剂”中的“斐”不可错写为“翡”，双缩脲试剂中的“脲”不可错写为“尿”。斐林试剂只能检测具有还原性的糖类，而一些非还原性的糖类，如蔗糖、淀粉等，无法用斐林试剂进行检测。在检测有机物的实验中，唯一需使用显微镜的实验是脂肪的检测；唯一需水浴加热的实验是还原糖的检测。一切蛋白质或二肽以上的多肽都能与双缩脲试剂发生反应，但与双缩脲试剂发生反应的物质不一
9、定都是蛋白质或多肽。(1)组成细胞的各种化学元素在无机自然界中都能找到，没有细胞所特有的元素，其原因是：生物体时刻不断地、有选择地从外界环境吸收营养物质，同化为自身物质，即组成生命的元素来源于无机自然界。生命起源于非生物界。这一点主要从元素的种类上考查。(2)构成细胞的各种化学元素的含量与无机自然界中的元素含量是不同的，即具有差异性。这一点主要从元素的含量上考查。自然界与生物界的统一性和差异性自然界与生物界的统一性和差异性(1)熟记鉴定各种有机物所用的试剂，并注意试剂使用的特殊要求，如加热、煮沸等；熟知实验的目的要求、材料用具及方法。(2)要学会分析、解释实验现象和结果以及结合实验器材和实验要
10、求进行实验方案的设计。(3)对于验证性实验，一要分清实验组和对照组，二要分析实验设计的单一变量，三要对实验结果作出科学的解释并能得出正确的结论。(4)对于探究性实验要全面分析可能出现的结果。解答鉴定类实验题的突破口解答鉴定类实验题的突破口 案例红薯和土豆都富含淀粉，但红薯吃起来比土豆甜。为探究其原因，某兴趣小组在温度不同、其他条件相同的情况下对处于休眠期的红薯块根与土豆块茎处理30 min后测定还原糖的含量。结果如图：探究点实验材料的选择方法探究点实验材料的选择方法还原糖的鉴定方法还原糖的鉴定方法(1)由图中曲线可知，60时红薯还原糖含量最高，与红薯相比土豆不含还原糖的原因可能是土豆不含淀粉酶
11、。(2)为了确定土豆中不含还原糖的原因，请完成以下实验：实验原理 淀粉能被淀粉酶水解为还原糖；_。备用材料与用具 去掉淀粉与还原糖的红薯提取液，去掉淀粉的土豆提取液，双缩脲试剂A液，双缩脲试剂B液，斐林试剂甲液，斐林试剂乙液，苏丹染液，质量分数为3%的淀粉溶液，质量分数为3%的蔗糖溶液等。实验步骤 第一步：取A、B两支试管，在A试管中加入去掉淀粉的土豆提取液2 mL，B试管中加入去掉淀粉和还原糖的红薯提取液2mL。5065水浴保温2 min。第二步：向A、B两支试管中各加入等量的水浴保温在5065的_溶液。水浴保温2 min。第三步：将_，向A、B试管内各加入2mL。然后，_ _。实验结果 最
12、可能的实验结果是_。标准答案(2)实验原理还原糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀 实验步骤第二步：质量分数为3%的淀粉 第三步：等量的斐林试剂甲液和斐林试剂乙液注入C试管混合均匀5065水浴加热2 min，观察颜色变化 实验结果A试管内液体为浅蓝色，B试管内出现砖红色沉淀 方法警示1.得分要点：(2)第二步：必须是“质量分数为3%的淀粉”。第三步：第一个空必须体现“斐林试剂甲液和乙液混合”。第三步：第二个空必须体现“5065水浴加热2 min。2错因案例：(2)第二步：答为“斐林试剂”。(错因：由于受前面5065的干扰，这也是斐林试剂使用时的温度)第三步：第一个空答为“先加斐林试剂甲液后加斐林试剂
13、乙液”。(错因：与双缩脲试剂的使用方法混淆)第三步：第二个空答为“观察颜色变化”。(错因：忘记了斐林试剂使用过程需要水浴加热)技法提炼(1)如何通过实验中的原理、材料确定实验目的：实验的原理之一是淀粉酶能将淀粉水解成还原糖，同时所给的材料中是去掉淀粉和还原糖的红薯提取液以及去掉淀粉的土豆提取液，所以此实验的目的是验证红薯的提取液中有淀粉酶，在淀粉酶的作用下产生具有还原性的糖。进而延伸到土豆中没有还原糖的原因是不含有淀粉酶。(2)实验中所给材料的选择：将所给的材料和用具进行分类，如本实验：a实验原料类：去掉淀粉和还原糖的红薯提取液，去掉淀粉的土豆提取液，质量分数为3%的淀粉溶液，质量分数为3%的蔗糖溶液。b显色反应的试剂：双缩脲试剂A液，双缩脲试剂B液，斐林试剂甲液，斐林试剂乙液，苏丹染液。根据实验目的进行相应的选择：a实验目的是验证红薯中有淀粉酶，所以去掉淀粉和还原糖的红薯提取液，验证的就是此提取液中含有淀粉酶，而去掉淀粉的土豆提取液起对照作用，所以与之对应的反应物就是淀粉溶液。b验证试剂的选择：据验证的目的是还原糖的产生，所以应该用斐林试剂。课堂知识构建课堂知识构建
