高中生物細胞的分子組成 課件浙教版 必修1

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1、 細胞的分子組成細胞的分子組成元素元素元素符號含量(%)氧氧O65.0碳碳C18.5氫氫H9.5氮氮N3.3鈣鈣Ca1.5磷磷P1.0鐵鐵Fe0.4硫硫S0.3鈉鈉Na0.2氯氯Cl0.2鎂鎂Mg0.1組成人體的主要元素組成人體的主要元素碳元素占細胞干重碳元素占細胞干重的的48.4%48.4%，是干重，是干重時含量最高的元素。時含量最高的元素。氧元素是鮮重時含氧元素是鮮重時含量最高的元素量最高的元素思考討論思考討論2022-2-133材料材料1 1：組成生物體的化學(xué)元素，在無機自：組成生物體的化學(xué)元素，在無機自然界都可以找到，沒有一種化學(xué)元然界都可以找到，沒有一種化學(xué)元素是生物界特有的。素是生

2、物界特有的。材料材料2 2：C C、H H、O O這三種化學(xué)元素，在組成人這三種化學(xué)元素，在組成人體的化學(xué)成分中，質(zhì)量分?jǐn)?shù)占體的化學(xué)成分中，質(zhì)量分?jǐn)?shù)占73%73%左左右，而這三種元素在組成巖石圈的右，而這三種元素在組成巖石圈的化學(xué)成分中，質(zhì)量分?jǐn)?shù)還不到化學(xué)成分中，質(zhì)量分?jǐn)?shù)還不到1%1%。以上兩則材料說明了什么？組成生物界和非生物界的元素，種類一致，含組成生物界和非生物界的元素，種類一致，含量相差很大，說明：量相差很大，說明： 生物界與非生物界既有統(tǒng)一性又有差異性。生物界與非生物界既有統(tǒng)一性又有差異性。一、元素一、元素 組成各種生物體的各種元素中組成各種生物體的各種元素中 C是最基本元素是最基本

3、元素,C H O N 是主要元素是主要元素v細胞內(nèi)含量最多的元素是細胞內(nèi)含量最多的元素是 . . v細胞干物質(zhì)中含量最多的元素是細胞干物質(zhì)中含量最多的元素是 . .OC 二、分子二、分子 細胞內(nèi)含量最多的化合物是細胞內(nèi)含量最多的化合物是 . . 含量最多的有機化含量最多的有機化合物是合物是 . .化合物化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù) /%水水6090無機鹽無機鹽11.5蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)710脂質(zhì)脂質(zhì)12糖類和核酸糖類和核酸11.52022-2-136+1128 1+112 8+177 8 2+1788 2ClNaNa+Na+Cl電子轉(zhuǎn)移電子轉(zhuǎn)移不穩(wěn)定不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定Cl-離子鍵：離子鍵： 不要求不要求共價鍵

4、共價鍵不要求不要求例： 2 H O H O H 化學(xué)鍵是相鄰的兩個或多個原子之間強烈的相互作化學(xué)鍵是相鄰的兩個或多個原子之間強烈的相互作用。常見的分為共價鍵和離子鍵。用。常見的分為共價鍵和離子鍵。 通過共用電子對結(jié)合的方式，稱為共價鍵。通過共用電子對結(jié)合的方式，稱為共價鍵。 正負離子之間通過靜電作用所形成的化學(xué)鍵稱為正負離子之間通過靜電作用所形成的化學(xué)鍵稱為離子鍵。離子鍵。 下列說法正確的是（下列說法正確的是（ ）。）。(A)只要含有共價鍵的化合物就是共價化合物只要含有共價鍵的化合物就是共價化合物(B)只要含有離子鍵的化合物就是離子化合物只要含有離子鍵的化合物就是離子化合物(C)只含有共價鍵的

5、物質(zhì)就一定是共價化合物只含有共價鍵的物質(zhì)就一定是共價化合物(D)離子化合物只含離子鍵離子化合物只含離子鍵答案：答案：B。離子化合物中也可以含有共價鍵，比如。離子化合物中也可以含有共價鍵，比如NaHCO3，所以，所以A、D錯誤。而錯誤。而N2中雖然有共價鍵，中雖然有共價鍵，但其本身不是化合物；所以但其本身不是化合物；所以C錯誤。錯誤。 1、含量最多：、含量最多：60%-90%。2、化學(xué)特性、化學(xué)特性極性分子：極性分子： 水分子是由兩個水分子是由兩個H原子和一個原子和一個O原子以共價原子以共價鍵的形式構(gòu)成的，由于鍵的形式構(gòu)成的，由于O原子中質(zhì)子多，對電子原子中質(zhì)子多，對電子的吸引力略大于的吸引力略

6、大于H，因此在水分子中，因此在水分子中O略帶負電略帶負電性，性，H略帶正電性，水也便成了極性分子，即有略帶正電性，水也便成了極性分子，即有正電端和負電端。正電端和負電端。二、水二、水3、重要作用、重要作用良好溶劑：良好溶劑：細胞內(nèi)很多極性分子或離子都極易溶解與水中，細胞內(nèi)很多極性分子或離子都極易溶解與水中，水是生物體內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)運的唯一載體。水是生物體內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)運的唯一載體。在氯離子在氯離子和鈉離子和鈉離子周圍形成周圍形成水膜，分水膜，分別溶于水別溶于水中。中。4、調(diào)節(jié)溫度：、調(diào)節(jié)溫度： 不同水分子之不同水分子之間由于正負電荷間由于正負電荷相互吸引而形成相互吸引而形成一種很不穩(wěn)定的一種很不穩(wěn)定的化學(xué)

7、鍵化學(xué)鍵 氫鍵氫鍵每個水分子能形每個水分子能形成四個氫鍵。成四個氫鍵。 氫鍵的形成或氫鍵的形成或破壞要消耗或釋破壞要消耗或釋放較多的熱量。放較多的熱量。三、無機鹽三、無機鹽 存在形式存在形式大多以離子狀態(tài)存在大多以離子狀態(tài)存在 Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Zn2+ Cl SO42 PO43 HCO32 等等 在生命活動中的作用在生命活動中的作用 細胞內(nèi)某些復(fù)雜化合物的重要組成成分細胞內(nèi)某些復(fù)雜化合物的重要組成成分 Mg2+葉綠素葉綠素 Fe2+血紅蛋白血紅蛋白 CaCO3骨骨 牙齒牙齒 PO43 ATP 核酸核酸 維持生物體的生命活動有重要作用維持生物體的生命活動有重要作用 酸堿平衡酸堿

8、平衡 滲透平衡等滲透平衡等 鈣鹽鈣鹽 K+鈣缺乏癥：鈣缺乏癥： 佝僂病佝僂病小兒易怒、煩躁、多汗以及禿發(fā)、出小兒易怒、煩躁、多汗以及禿發(fā)、出牙遲等牙遲等 ；致雞胸；致雞胸 、X 形腿、形腿、O形腿等形腿等 成年人骨軟化癥成年人骨軟化癥成年人缺鈣和維生素成年人缺鈣和維生素 D ，會，會使成熟骨骼脫鈣，而出現(xiàn)骨軟化癥。使成熟骨骼脫鈣，而出現(xiàn)骨軟化癥。 骨質(zhì)疏松癥骨質(zhì)疏松癥骨中鈣減少，骨質(zhì)變脆、密度降低，骨中鈣減少，骨質(zhì)變脆、密度降低，易發(fā)生骨折。易發(fā)生骨折。 四、碳化合物四、碳化合物維生素維生素A維生素維生素C每個碳原子可形成四個共價鍵每個碳原子可形成四個共價鍵不要求不要求有機化合物有機化合物化合

9、物化合物組成元素組成元素糖類糖類C H O脂質(zhì)脂質(zhì)C H O, 有的有有的有N P(如磷脂如磷脂)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)C H O N, 一般有一般有S,有的有有的有P,還有微量的還有微量的Fe Cu Mn I Zn等等核酸核酸C H O N P糖類糖類類別及主要的糖類別及主要的糖 v作用作用 構(gòu)成生物體的重要成分構(gòu)成生物體的重要成分 細胞主要的能源物質(zhì)細胞主要的能源物質(zhì) 類別類別主要糖類舉例主要糖類舉例單糖單糖葡萄糖葡萄糖(C6H12O6) 核糖核糖(C5H10O5) 脫氧核糖脫氧核糖(C5H10O4) 果糖果糖 半乳糖半乳糖等等二糖二糖蔗糖蔗糖 麥芽糖麥芽糖 乳糖乳糖 等等(C12H22O11)多糖

10、多糖淀粉淀粉 纖維素纖維素 糖元糖元 等等(C6H10O5)n不要求不要求脂質(zhì)脂質(zhì)常見種類常見種類作作 用用油脂油脂生物體內(nèi)儲存能量的物質(zhì)生物體內(nèi)儲存能量的物質(zhì)減少體內(nèi)熱量散失減少體內(nèi)熱量散失,減少摩擦減少摩擦,緩沖壓力緩沖壓力磷脂磷脂膜結(jié)構(gòu)的重要組成成分膜結(jié)構(gòu)的重要組成成分固醇固醇膽固醇膽固醇能轉(zhuǎn)化成能轉(zhuǎn)化成維生素維生素D， 性激素等性激素等維持調(diào)節(jié)生物體正常的新陳代謝和生殖維持調(diào)節(jié)生物體正常的新陳代謝和生殖植物臘植物臘對植物細胞起保護作用對植物細胞起保護作用甘油三脂（脂肪）甘油三脂（脂肪）不要求不要求植物油脂含較多不飽和脂肪酸，呈液態(tài)，稱植物油脂含較多不飽和脂肪酸，呈液態(tài)，稱“油油”動物油

11、脂含較多飽和脂肪酸，呈固態(tài)，稱動物油脂含較多飽和脂肪酸，呈固態(tài)，稱“脂肪脂肪”DHA高度不飽和脂肪酸高度不飽和脂肪酸 增加神經(jīng)傳導(dǎo)，減少血脂增加神經(jīng)傳導(dǎo)，減少血脂習(xí)題習(xí)題2.為了預(yù)防嬰幼兒佝僂病的發(fā)生，醫(yī)生常常建議年為了預(yù)防嬰幼兒佝僂病的發(fā)生，醫(yī)生常常建議年輕的媽媽要常帶孩子在室外活動，理由之一是（輕的媽媽要常帶孩子在室外活動，理由之一是（ ）A.有利于骨細胞的分裂增生有利于骨細胞的分裂增生B.有利于維生素有利于維生素D的吸收的吸收C.有利于有利于Ca、P的吸收的吸收D.有利于形成正確的姿態(tài)有利于形成正確的姿態(tài)C習(xí)題習(xí)題0.5 kg的綠豆如果全部萌發(fā)生成綠豆芽，的綠豆如果全部萌發(fā)生成綠豆芽，綠

12、豆芽中的有機物總量，有機物種類分別比綠豆芽中的有機物總量，有機物種類分別比綠豆中的（綠豆中的（ ）A.減少減少 減少減少 B.減少減少 增加增加C.增加增加 減少減少 D.增加增加 增加增加B蛋白質(zhì) 基本組成單位 高分子化合物高分子化合物 蛋白質(zhì)的基本組成單位蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸氨基酸(約約20種種) 寫出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式寫出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式R C COOHHNH2氨氨基基羧羧基基蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu) 許多氨基酸脫水縮合連接成多肽許多氨基酸脫水縮合連接成多肽 一條一條n個氨基酸組成的多肽鏈個氨基酸組成的多肽鏈,有肽鍵有肽鍵 (n1)個個 一條或幾條肽鏈通過一定的化學(xué)鍵相互連接在

13、一起一條或幾條肽鏈通過一定的化學(xué)鍵相互連接在一起,形形成復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)成復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu),構(gòu)成蛋白質(zhì)分子構(gòu)成蛋白質(zhì)分子 一個蛋白質(zhì)分子有一個蛋白質(zhì)分子有m條肽鏈條肽鏈,共由共由n個氨個氨 基酸構(gòu)成的基酸構(gòu)成的,則有肽鍵則有肽鍵(nm)個個蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性組成蛋白質(zhì)的組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類氨基酸的種類不同不同,數(shù)目數(shù)目成百上千成百上千,排列次序排列次序變化多端變化多端,由氨基酸由氨基酸形成的肽鏈的形成的肽鏈的空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)千差萬別千差萬別蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性主要取決于氨基酸的排列次序蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性主要取決于氨基酸的排列次序,而氨基酸的排列次序

14、由而氨基酸的排列次序由 來決定來決定.合成蛋白質(zhì)的場所是細胞內(nèi)的合成蛋白質(zhì)的場所是細胞內(nèi)的 .過程包括過程包括 和和 兩個階段兩個階段.蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 主要功能主要功能 構(gòu)成細胞和生物體的重要物質(zhì)構(gòu)成細胞和生物體的重要物質(zhì) 如人和動物的肌肉的主要成分如人和動物的肌肉的主要成分 催化作用催化作用 酶酶 運輸作用運輸作用 血紅蛋白血紅蛋白 載體載體 調(diào)節(jié)作用調(diào)節(jié)作用 胰島素胰島素 生長激素生長激素 免疫作用免疫作用 抗體抗體 一切生命活動都離不開蛋白質(zhì)一切生命活動都離不開蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)是生命活動的主要承蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者擔(dān)者.是生命活動的體現(xiàn)者是生命活動的體現(xiàn)者.核酸核酸 高分子化合物高分

15、子化合物 基本組成單位基本組成單位核苷酸核苷酸 種類種類 DNA 脫氧核糖核酸主要存在于脫氧核糖核酸主要存在于 . RNA 核糖核酸主要存在于核糖核酸主要存在于 . 主要功能主要功能 遺傳信息的載體遺傳信息的載體,存在于每個細胞中存在于每個細胞中.是一切生物是一切生物的遺傳物質(zhì)的遺傳物質(zhì),對于生物體的遺傳變異和蛋白質(zhì)的生物合成有對于生物體的遺傳變異和蛋白質(zhì)的生物合成有極重要的作用極重要的作用.一種特殊的核苷酸一種特殊的核苷酸腺苷三磷酸（腺苷三磷酸（ATP）生物組織中有機化合物的鑒定生物組織中有機化合物的鑒定 還原糖的鑒定 原理原理 某些化學(xué)試劑能夠使生物組織中的某些化學(xué)試劑能夠使生物組織中的

16、有關(guān)有機化合物有關(guān)有機化合物,產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng)產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng) 材料材料 含糖量較高含糖量較高,顏色近于白色的植物組顏色近于白色的植物組 織織(蘋果蘋果 梨梨) 試劑試劑 斐林試劑斐林試劑:0.1g/mL的的NaOH溶液溶液(甲甲 液液)和和0.05g/mL的的CuSO4溶液溶液(乙液乙液), 用前配制用前配制(45滴乙液滴乙液+2mL甲液甲液)生物組織中有機化合物的鑒定生物組織中有機化合物的鑒定 還原糖的鑒定 方法步驟與實驗現(xiàn)象方法步驟與實驗現(xiàn)象 制備生物組織樣液制備生物組織樣液 向試管內(nèi)注入組織樣液向試管內(nèi)注入組織樣液 注入剛配制的斐林試劑注入剛配制的斐林試劑 藍色藍色 沸水水浴沸水水

17、浴2min 藍色藍色棕色棕色磚紅色沉淀磚紅色沉淀 結(jié)果分析結(jié)果分析 該組織樣液中含有還原糖該組織樣液中含有還原糖生物組織中有機化合物的鑒定生物組織中有機化合物的鑒定 脂肪的鑒定 原理原理 某些化學(xué)試劑能夠使生物組織中的有某些化學(xué)試劑能夠使生物組織中的有 關(guān)有機化合物關(guān)有機化合物,產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng)產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng) 材料材料 富含脂肪的種子富含脂肪的種子(花生花生) 試劑試劑 蘇丹蘇丹染液染液(橘黃色橘黃色) 蘇丹蘇丹染液染液(紅色紅色) 50%的酒精溶液的酒精溶液 蒸餾水蒸餾水生物組織中有機化合物的鑒定生物組織中有機化合物的鑒定 脂肪的鑒定 方法步驟方法步驟 浸泡種子浸泡種子 切組織薄片切組

18、織薄片 組織薄片上滴組織薄片上滴23滴蘇丹滴蘇丹染液染色染液染色23min 吸去染液吸去染液,滴滴50%的酒精溶液的酒精溶液12滴滴,洗去浮色洗去浮色 吸去酒精吸去酒精,滴蒸餾水滴蒸餾水,蓋蓋玻片蓋蓋玻片,制成臨時裝片制成臨時裝片 先用低倍鏡先用低倍鏡,再用高倍鏡觀察顏色變化再用高倍鏡觀察顏色變化生物組織中有機化合物的鑒定生物組織中有機化合物的鑒定 蛋白質(zhì)的鑒定 原理原理 某些化學(xué)試劑能夠使生物組織中的有某些化學(xué)試劑能夠使生物組織中的有 關(guān)有機化合物關(guān)有機化合物,產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng)產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng) 材料材料 大豆種子大豆種子(豆?jié){豆?jié){) 雞蛋蛋白雞蛋蛋白 試劑試劑 雙縮脲試劑雙縮脲試劑:0.

19、1g/mL的的NaOH溶液溶液(A 液液)和和0.01g/mL的的CuSO4溶液溶液(B液液)生物組織中有機化合物的鑒定生物組織中有機化合物的鑒定 蛋白質(zhì)的鑒定 方法步驟方法步驟 制備生物組織樣液制備生物組織樣液(豆?jié){豆?jié){), 制備蛋白質(zhì)稀釋液制備蛋白質(zhì)稀釋液 向試管內(nèi)注入組織樣液或蛋白質(zhì)稀釋液向試管內(nèi)注入組織樣液或蛋白質(zhì)稀釋液2mL 加入加入A液液2mL,振蕩均勻振蕩均勻 (不變色不變色) 加入加入B液液34滴滴,振蕩均勻振蕩均勻 (紫色紫色)習(xí)題習(xí)題 .從一種植物的細胞中提取得到甲、乙兩種有機物，甲的含從一種植物的細胞中提取得到甲、乙兩種有機物，甲的含量大于乙，在適當(dāng)?shù)臈l件下，用人的胃液處

20、理，甲分解而乙不變，量大于乙，在適當(dāng)?shù)臈l件下，用人的胃液處理，甲分解而乙不變，分析甲、乙的化學(xué)成分，甲含有分析甲、乙的化學(xué)成分，甲含有N和和S，乙含有，乙含有N和和P，甲、乙兩，甲、乙兩種物質(zhì)遇碘不變藍；從來源看，甲在細胞膜上有，而乙在細胞膜種物質(zhì)遇碘不變藍；從來源看，甲在細胞膜上有，而乙在細胞膜上沒有。試填寫以下空白：上沒有。試填寫以下空白：（）根據(jù)以上敘述分析可知，甲屬于（）根據(jù)以上敘述分析可知，甲屬于_類物質(zhì)，乙屬于類物質(zhì)，乙屬于_物質(zhì)。物質(zhì)。（）甲物質(zhì)施以（）甲物質(zhì)施以15N標(biāo)記，結(jié)果在此物質(zhì)為食物的羊尿中查標(biāo)記，結(jié)果在此物質(zhì)為食物的羊尿中查出出15N元素，這是因為甲在羊體內(nèi)被消化分解

21、成元素，這是因為甲在羊體內(nèi)被消化分解成_，脫去脫去_，其中含，其中含15N的物質(zhì)最終形成的物質(zhì)最終形成_ 等廢物，等廢物，隨尿排出。隨尿排出。（）乙中的（）乙中的N主要存在于分子結(jié)構(gòu)中的主要存在于分子結(jié)構(gòu)中的_部分，部分，P主要存在于分子結(jié)構(gòu)中的主要存在于分子結(jié)構(gòu)中的_部分。部分。蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 核酸核酸 氨基酸氨基酸 氨基氨基 尿素尿素 堿基堿基 磷酸磷酸（）（）習(xí)題習(xí)題 種子萌發(fā)的需氧量與種子所貯藏有機物的元種子萌發(fā)的需氧量與種子所貯藏有機物的元素組成和元素比例有關(guān)，在相同條件下，消耗同質(zhì)素組成和元素比例有關(guān)，在相同條件下，消耗同質(zhì)量的有機物，油料作物種子（如花生），萌發(fā)時需量的有機物，油料

22、作物種子（如花生），萌發(fā)時需氧量比含淀粉多的種子（如水稻）萌發(fā)時的需氧量氧量比含淀粉多的種子（如水稻）萌發(fā)時的需氧量和產(chǎn)生的熱量（和產(chǎn)生的熱量（ ）A.少少 少少B.多多 多多C.相等相等D.無規(guī)律無規(guī)律B習(xí)題習(xí)題 某糧庫收購了含水量為某糧庫收購了含水量為1的玉米，分別貯存于條件相同的四個的玉米，分別貯存于條件相同的四個糧倉中。在貯存過程中，有機物損耗最多的是（糧倉中。在貯存過程中，有機物損耗最多的是（ ） A.B.C.D. D習(xí)題習(xí)題 實驗證明，礦質(zhì)元素會直接或間接地影響光實驗證明，礦質(zhì)元素會直接或間接地影響光合作用。下圖是水稻葉片合作用。下圖是水稻葉片N、P含量與光合作用速含量與光合作用速

23、率的關(guān)系，請據(jù)圖回答：率的關(guān)系，請據(jù)圖回答：（）分析上圖，水稻葉片的氮、磷含量與光合（）分析上圖，水稻葉片的氮、磷含量與光合作用速率之間有何關(guān)系？作用速率之間有何關(guān)系？（）請根據(jù)光合作用的過程和原理分析氮、磷（）請根據(jù)光合作用的過程和原理分析氮、磷兩種元素是如何影響光合作用速度的？兩種元素是如何影響光合作用速度的？ 在一定范圍內(nèi)，氮、磷含量越多，在一定范圍內(nèi)，氮、磷含量越多，光合作用的速度越快。光合作用的速度越快。 缺磷會影響缺磷會影響ATP的合成（影響光合作用的能量傳遞），的合成（影響光合作用的能量傳遞），從而影響光合作用速度。從而影響光合作用速度。缺氮影響酶的合成，酶的缺乏缺氮影響酶的合成，酶的缺乏會影響光合作用的速度。同時適量的氮可使植物枝繁葉茂，會影響光合作用的速度。同時適量的氮可使植物枝繁葉茂，光合作用進行得旺盛。光合作用進行得旺盛。