資源簡介

組成細胞的分子
細胞中的元素和化合物
教學目標
說出組成細胞的元素都來自自然界，但各元素相對含量又與無機環境不同
說出組成細胞的大量元素和主要微量元素，說出組成細胞的化合物的主要種類
嘗試檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質，進行實驗操作，觀察結果基于實驗簡述組成細胞的物質的特殊性
教學重難點
教學重點
組成細胞的主要元素和化合物
檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質
教學難點
檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質
教學安排
教案、多媒體課件
教學過程
導入：“生石花”是一種生物，自然界的石頭形態與生石花相似，但沒有生命的各種特征；“大熊貓”是生物，熊貓玩偶不是生命，“阿爾法狗”智能機器人也不是生命。提問“什么是生命？”為什么細胞能表現出生命特征？是組成細胞的分子有什么特殊之處嗎？
新課講授
組成細胞的元素
組成細胞的元素在無機自然界都能找到 種類上：生物界和非生物界具有統一性
細胞與無機環境中的各種化學元素的相對含量差別很大 含量上：生物界和非生物界具有差異性
分類和地位
細胞中的元素
注意：（1）大量元素、微量元素劃分的依據是含量的多少，而不是生理作用，含量少的不一定不重要。
都是基于大量不同種類細胞的統計結果所得出，單獨分析某一細胞，微量元素的含量不一定比大量元素低。
（2）鉛（Pb）、汞（Hg）在細胞中含量也很低，但不屬于微量元素，因為它們并不是必需元素。
大量元素、微量元素的前提是必需元素。
元素缺乏與疾病的相關性：
缺Fe：人體患貧血；果樹患黃葉病
缺Ca：成年人缺鈣患骨質疏松癥；人血液中缺鈣會出現抽搐現象
缺I：人幼年患呆小癥；成年患甲狀腺腫大（大脖子?。?br/>缺B：花而不實（只開花不結果）
缺Mg：影響植物葉綠素的合成，影響光合作用的進行
組成人體細胞的主要元素（占細胞鮮重的百分比）：O＞C＞H＞N
組成人體細胞的主要元素（占細胞干重的百分比）：C＞O＞N＞H
來源和去向
（1）最終來源：無機環境中有選擇的吸收
（2）存在形式：大多以化合物形式存在，少數以離子形式
（3）生物體直接或間接獲得無機環境中元素方式不同
組成細胞的化合物
分類和地位
區分：一般有機物是指除了CO2、碳酸鹽及碳酸以外的含碳化合物。
特點
不同生物組織的細胞中各種化合物的含量有差別
例如：梨的果實細胞中糖類和水等物質多，不含葉綠素
應用
日常膳食中做到合理搭配，以滿足機體的營養需要
探究：檢測生物組織中糖類、脂肪和蛋白質
（一）實驗原理：
顯色反應------某些化學試劑能夠使生物組織中的相關化合物產生特定的顏色反應。
①還原糖 + 斐林試劑→磚紅色沉淀 （50-65℃水浴加熱）
還原糖：葡萄糖、麥芽糖、果糖、乳糖、半乳糖 非還原糖：蔗糖、淀粉
②脂肪 + 蘇丹Ⅲ→橘黃色
③蛋白質 + 雙縮脲試劑→紫色（（與肽鍵反應）
（二）材料選擇及實驗操作步驟：無色或接近無色
1.檢測生物組織中的還原性糖類
①實驗材料：梨勻漿，葡萄勻漿，白蘿卜勻漿 甜菜、甘蔗、西瓜 ×
②試劑：斐林試劑
甲液：質量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液 乙液：質量濃度為0.05g/mL的CuSO4溶液
1）性質不穩定，現配現用
2）原理：利用新制的Cu（OH）2與還原糖反應生成Cu2O磚紅色沉淀，
還原糖+Cu（OH）2
③檢測方法步驟
1）向試管內注入2mL待測組織樣液。
2）向試管內注入1mL斐林試劑（甲乙液等量混合均勻后再注入）。
3)將試管放入盛有50~65℃溫水的大燒杯中水浴加熱約2min。
4)觀察試管中出現的顏色變化。
④實驗現象
2.脂肪的檢測和觀察
1）實驗原理：脂肪 + 蘇丹Ⅲ→橘黃色
2）實驗材料：花生種子 芝麻、油菜種子 ×
3）試劑：蘇丹Ⅲ染液（質量濃度為0.01g/ml）
4） 檢測的方法步驟
制作子葉臨時切片，用顯微鏡觀察子葉細胞的著色情況。
取材：花生種子浸泡3-4h
→切片：花生子葉橫切面平行切下若干薄片，放在盛有清水的培養皿中
→制片：
①先滴2-3滴蘇丹Ⅲ染液，染3min，吸水紙吸去染液
②再滴1-2滴體積分數為50%的酒精溶液，洗去浮色（溶于酒精）
③吸水紙吸去多余酒精后，滴一滴蒸餾水
④蓋蓋玻片，制成臨時裝片
→觀察：先低后高
5）實驗現象（如下圖）
結果：脂肪被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色
3.檢測生物組織中的蛋白質
1）實驗原理：蛋白質 + 雙縮脲試劑→紫色 蛋白質（肽鍵）與堿性條件下的Cu2+產生紫色絡合物
2）實驗材料：豆漿、雞蛋清稀釋液、鮮肝提取液
3）試劑：雙縮脲試劑 (先A液,后B液)
A液：質量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液 B液：質量濃度為0.01g/mL的CuSO4溶液
4）檢測的方法步驟
①向試管內注入2mL待測組織樣液。（蛋白質樣品要稀釋）
②向試管內注入雙縮脲試劑A液1mL ，搖勻。（創造堿性環境）
③向試管內注入雙縮脲試劑B液4滴，搖勻。
CuSO4用量、濃度都低，避免產生Cu（OH）2藍色沉淀干擾顏色反應
實驗現象（如右圖）
比較項目 斐林試劑 雙縮脲試劑
成分 甲液：質量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液 A液：質量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液
乙液：質量濃度為0.05g/mL的CuSO4溶液 B液：質量濃度為0.01g/mL的CuSO4溶液
實驗方法 甲、乙兩液等量混勻后立即使用 先加入A液1 mL搖勻，再加B液4滴搖勻
反應原理 還原糖將Cu(OH)2還原為Cu2O沉淀 肽鍵在堿性條件下與Cu2＋反應生成紫色絡合物
反應條件 50～65℃水浴加熱 不需加熱
反應現象 藍色→棕色→磚紅色 淺藍色→紫色
實驗易錯點提示
(1)唯一需要加熱——還原糖鑒定,且必須水浴加熱,不能用酒精燈直接加熱。若不加熱則無磚紅色沉淀出現。
(2)非還原糖(如蔗糖)+斐林試劑的現象不是無色而是淺藍色Cu(OH)2的顏色。
(3)唯一需要顯微鏡——脂肪鑒定,實驗用50%酒精的作用——洗去浮色。
(4)若用大豆作材料,必須提前浸泡;若用蛋清作材料,必須稀釋,防止其粘在試管壁上不易刷洗;且該實驗應預留部分組織樣液做對比。
課堂小結
課堂練習
1.現提供可配制斐林試劑的溶液:甲液(0.1g/mL的NaOH溶液)、乙液(0.05g/mL的CuSO4溶液)以及蒸餾水,如果充分利用上述試劑及必需的實驗用具,可靈活地鑒別出下列哪些物質 (　 )
①葡萄糖　 ②蔗糖　③胃蛋白酶　④RNA
A.只有①　B.①和②　C.①和③　D.②、③和④
2.下列有關檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質三個實驗的敘述,錯誤的是 (　　)
A.脂肪的檢測需要使用酒精溶液
B.還原糖的檢測需要水浴加熱到50~65 ℃
C.檢測還原糖、蛋白質所用試劑的使用方法相同
D.三個實驗的顯色結果均不相同
3.下圖為檢測蛋白質的流程圖,其中甲、乙、丙、丁的含義分別是 (　　)
A.黃豆漿、雙縮脲、1 mL、4滴
B.花生種子研磨液、雙縮脲、4滴、1 mL
C.黃豆漿、雙縮脲、4滴、1 mL
D.花生種子研磨液、斐林試劑、1 mL、4滴
教學反思
本節內容主要以記憶背誦為主，難點在于實驗探究，從實驗原理、材料選擇、試劑選擇等進行講解，幫助學生記憶通過習題的處理，發現學生對知識只停留在機械記憶層面，并未深入理解，需加強訓練。

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