高中生物细胞中的元素和化合物备课资料新课标人教版必修11.化学元素与人体健康自然界中的元素有些对人体是必需的，有些则是有害的。凡是人体新陈代谢或生长发育所必需的元素，称为必需元素；反之，为非必需元素。必需元素中又分常量元素和微量元素两类，成人每日需要大于100mg的称为常量元素，也有人称为宏量元素，如钾、钠、钙、磷、镁、氯、硫等。成人每日需要小于100mg的称为微量元素，目前认为有铁、锌、碘、硒、氟、铜、钼、锰、铬、镍、钒、锡、硅、钴等。非必需元素也分两类，一类是人体新陈代谢和生长发育并不需要，但摄入少量后不会产生严重病理现象的，如铝、铋等元素；另一种不仅人体不需要，而且摄入微量也会使人出现病态或新陈代谢严重障碍，这些元素，常称之为有害元素或有毒元素，例如汞、镉、铅等。一、必需元素的功能必需元素种类很多、功能各异，概括起来有以下几个方面：（一）构成身体的重要材料：如钙、磷等是骨骼、牙齿的重要成分。（二）维持身体的酸碱平衡：体内各种生理变化，需要有一个酸碱度稳定的内环境，溶液中呈酸性的元素有氯、硫、磷等，在肉、鱼、蛋、谷物中含量多。溶液中呈碱性的元素有钙、钠、钾、镁等，在蔬菜及水果中含量多。各种水果中的有机酸，虽然有酸味，因通常在体内经代谢分解成二氧化碳和水，并不影响体内的酸碱度。（三）维持组织、细胞的渗透压：如钾离子维持细胞内液渗透压，钠离子维持细胞外液渗透压，这样就可保持体内细胞内外渗透压的平衡。（四）构成身体许多重要生理活性物质：如碘是甲状腺激素的成分，铁是血红蛋白的成分，锌、硒、钼铁等是很多酶的成分。（五）与神经、肌肉的兴奋、收缩等有关。目前，我国膳食模式矿物质中以钙和铁缺乏较常见，某些地区和人群也可出现锌、碘、硒、氟等的缺乏。2.还原糖的鉴定原理生物组织中普遍存在的可溶性糖种类较多,常见的有葡萄糖、果糖、麦芽糖和蔗糖。前三种糖的分子内都含有游离的具有还原性的半缩醛羟基,因此叫做还原性糖。蔗糖的分子内没有游离的半缩醛羟基,因此叫做非还原性糖,不具有还原性。实际上在课本所提供的实验中,用斐林试剂只能检验生物组织中可溶性的还原糖存在与否,而不能鉴定可溶性的非还原性糖。用于鉴定还原糖的实验材料准备植物组织是常用的实验材料，但必须加以选择。在双子叶植物中，光合作用的主要产物葡萄糖形成后，合成为淀粉，暂时储藏在叶子内，因此最好不用双子叶植物的叶子作实验材料。有些单子叶植物，如韭菜、鸢尾，并不将光合作用的初始产物转变为淀粉，因此叶内含有大量的可溶性单糖，但是，由于叶片中叶绿素的颜色较深，对于鉴定时的颜色反应起着掩盖作用，导致实验现象不明显，因此，也不宜用单子叶植物的叶子作实验材料。本实验最理想的实验材料是还原糖含量较高的植物组织（或器官），而且组织的颜色较浅或近于白色的如苹果和梨的果实。经试验比较，颜色反应的明显程度依次为苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜。斐林试剂由质量浓度为0.1g/mL的氢氧化钠溶液和质量浓度为0.05g/mL的硫酸铜溶液配制而成,二者混合后,立即生成淡蓝色的Cu（OH）2沉淀。Cu（OH）2与加入的葡萄糖在加热的条件下,能够生成砖红色的Cu2O沉淀,而葡萄糖本身氧化成葡萄糖酸。用斐林试剂鉴定可溶性还原糖时,溶液的颜色变化过程为：浅蓝色→棕色→砖红色（沉淀）。3.蛋白质的鉴定原理鉴定生物组织中是否含有蛋白质时,常用双缩脲法,使用的是双缩脲试剂。双缩脲试剂的成分是质量浓度为0.1g/mL的氢氧化钠溶液和质量浓度为0.01g/mL的硫酸铜溶液。在碱性溶液（NaOH）中,双缩脲（H2NOC—NH—CONH2）能与Cu2+作用,形成紫色或紫红色的络合物,这个反应叫做双缩脲反应。由于蛋白质分子中含有很多与双缩脲结构相似的肽键,因此,蛋白质都可与双缩脲试剂发生颜色反应。
