2.1细胞中的元素和化合物课件2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

珊瑚 珊瑚虫 问题1:珊瑚和珊瑚虫,哪种是生物? 珊瑚虫 问题2:珊瑚和珊瑚虫都是由细胞构成的吗? 珊瑚虫是,珊瑚不是。生物体是由细胞构成的。 问题3:从更微观的角度来看,细胞和珊瑚虫都是由分子组成,为什么细胞能表现出生命的特征呢? 本章内容通过研究组成细胞的分子以探寻生命的物质基础 阐明生命现象的规律,必须建立在阐明生物大分子结构的基础上。 ——中国科学院院士邹承鲁 第二章第一节 细胞中的元素和化合物 元素 地壳 细胞 O 48.6 65.0 Si 26.3 极少 C 0.087 18.0 N 0.03 3.0 H 0.76 10.0 组成地壳和组成细胞的 部分元素含量(%)表 组成元素种类基本相同 组成元素含量差别大 生物界 非生物界 统一性 生物界 非生物界 差异性 1、组成生物体的所有元素中,有没有哪一些元素是生物体所特有的? 2、生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗? 207倍 原因:生物体有选择地从无机自然界中获取物质来组成自身。 问题探讨 问题1:在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素一样吗?怎样解释这种现象? 一样,都为C、H、O、N 玉米和人都是生物,组成它们的主要成分是水、糖类、脂类和蛋白质等物质,这些物质都含有C、H、O,蛋白质还含有大量的N元素。 元素 玉米细胞 人体细胞 C 43.57 55.99 H 6.24 7.46 O 44.43 14.62 N 1.46 9.33 K 0.92 1.09 Ca 0.23 4.67 P 0.20 3.11 Mg 0.18 0.16 S 0.17 0.78 注:其他元素占细胞干重的质 量分数总计小于3% 玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(干重,质量分数) 组成细胞的元素 01 干重:C>O>N>H 鲜重:O>C>H>N 通过分析,你能得出什么结论呢? 微量元素(钼)是生物体不可缺少的必需元素; 在生物体中含量很少,但其作用是其它元素不可替代的. 几十年前,新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱,有的甚至发黄枯萎,即使使用了大量的N、P、K肥也无济于事,后来,人们偶然发现牧场内的一小片牧草长得十分茂盛,原来,这一片“绿洲”的附近有一座钼(Mo)矿,矿工每天上下班总是抄近路走,他们的鞋子踩过的地方,牧草绿油油的,经过科学家的化验和分析,一公顷牧草只需150克钼就足够了. 资料分析 问题2:细胞中有些元素很少,是否意味着它们不重要? 胰岛素(蛋白质的一种)分子结构图 缺少硼元素导致“花而不实” 正常 缺铁 缺碘导致“大脖子病”(地方性甲状腺肿) 1.组成细胞的化学元素,常见的有_多种。 2.根据含量的多少分为 20 最基本元素 基本元素 主要元素 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 组成细胞的必需元素 巧记:铁猛碰新木桶 微量元素:Fe、Mn、 B、Zn、Cu、Mo 大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 组成细胞的元素 01 组成生物体的化学元素在生物体内是以什么形式存在的(单质还是化合态)? 分类 种类 质量分数/% 无机化合物 有机化合物 水 无机盐 70%-90% 1%-1.5% 7%-10% 1%-2% 1%-1.5% 蛋白质 脂质 糖类和核酸 (1)占细胞鲜重最多的化合物是_; (2)占细胞鲜重最多的有机物是_; (3)占细胞干重最多的化合物是_。 水 蛋白质 蛋白质 想一想: 组成细胞的化合物 02 看图2-1,找出组成细胞的主要化合物及其相对含量? 思考:梨的果实和叶片的细胞中所含化合物的种类和含量有什么明显的差别? 讨论:为什么挑食、偏食的人常常会营养不良? 不同食物中营养物质的种类和含量有很大差别,我们需要在日常膳食中做到不同食物的合理搭配,以满足机体的营养需要。 那么,该怎样检测不同生物组织中的营养物质呢? 一、实验原理 某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应。 还原糖+斐林试剂 砖红色沉淀 脂肪+苏丹Ⅲ染液 橘黄色 蛋白质+双缩脲试剂 紫色 如: 实验:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 03 1.还原糖的检测和观察 取材 制备组织样液 显色反应 结论 还原糖含量较高、无色或近于无色的植物组织 制匀浆→纱布过滤→取样液 2mL组织样液 1mL现配斐林试剂 浅蓝色 棕色 砖红色 50~65℃水浴加热2min 组织样液中有还原糖 取材 组织样液中有还原糖 二、检测的方法步骤和现象 1、实验材料: 1)还原糖(葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖等)含量较高且颜色较浅的 生物组织或器官,如梨、苹果等; 2)蔗糖、淀粉不属于还原糖,所以不能选用甜菜、甘蔗、马铃薯块茎, 因为甜菜、甘蔗富含蔗糖,马铃薯块茎富含淀粉; 3)不能选用有颜色的材料,如西瓜、血液、红葡萄、草