2.1 细胞中的元素和化合物-2024-2025学年高一生物同步高效教学课件（人教版2019必修1）

正确辨析种群、群落和生态系统 (1)种群：平时我们认为是物种名的叫法, 并不能准确代表某种生物。如牛、羊、鱼、鸟、草、树等就不属于分类学的名词,也不是物种名。但像荷斯坦牛、山羊、草鱼、麻雀、马尾松等就是明确的物种名。由此推测“一片森林中所有的鸟”不是一个种群，而“一个池塘中所有的草鱼”是一个种群。 (2) 关于群落,大家容易忽略细菌、真菌等微生物,如“一个池塘中所有的动植物构成一个生物群落”就是典型的错误表述,正确说法是“一个池塘中的全部动物、植物和微生物共同构成一个群落”，或直接说“一个池塘中全部的生物构成一个群落”。 (3)有关生态系统的描述, 它真正的含义包括该区域内的生物群落和无机环境,如一个池塘、一片草原、一个湖泊等,均应理解为是对生态系统的描述。 显微镜的使用：①“先低后高,不动粗”:必须先用低倍镜观察,找到要观察的物像,将其移到视野中央,然后换用高倍镜。换成高倍镜后只能调细准焦螺旋，不能再转动粗准焦螺旋。②换高倍镜后,若视野太暗,应先换大光圈或用凹面镜使视野明亮,再调节细准焦螺旋。 ③观察颜色白、浅的材料时,视野应适当调暗; 反之,则调亮。 1、显微镜放大倍数是指物体长度或宽度的放大倍数,不是指面积或体积的放大倍数，总的放大倍数是目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。例：10X40，即放大400倍。 2、显微镜下所成的像是倒立的、放大的虚像，即物像上下、左右与玻片标本上物体的位置是颠倒的，且比实物大很多倍。若不考虑放大倍数，将“实物”沿水平面旋转 180°,就是显微镜下观察到的“像”。如实物为b, 在视野中观察到的为q。 3、显微镜下看到的细胞质流动方向与实际细胞质流动方向是相同的。 第2章 组成细胞的分子 第1节 细胞中的元素和化合物 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 农作物的需要施氮、磷、钾肥；人体需要补钙、铁、锌等。以获取相应的元素用于细胞的生命活动，那么组成细胞的元素有哪些？这些元素是细胞特有的吗？ 新知导入 一、 细胞中的元素 1.生物界与非生物界在元素组成上的统一性和差异性 细胞生命活动所需的物质，归根结底是从____________中获取的。组成细胞的化学元素，在________________中都能找到。没有一种化学元素为______特有。但是，细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。 无机自然界 无机自然界 细胞 含量 种类 问题探讨 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 思考·讨论 玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(干重，质量分数) 注：其它元素占细胞干重的质量分数总计小于3% 讨论 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？ 玉米细胞干重中含量较多的四种元素是O、C、H、N,人体细胞干重中含量较多的四种元素C、O、N、H。二者元素差异的原因是玉米是一种植物，而人是一种动物，除了两者都含有大量的水，人体细胞含量最多的是蛋白质，而玉米细胞中含量最多的是糖类，二者的化合物组成不同导致了元素的含量不同。 2.细胞中有些元素含量很少，是否意味着他们不重要？ 否，有些化学元素含量很少，但在细胞中却有着很重要的作用。如Mg组成叶绿素。 3.比较组成玉米细胞和人体细胞中的元素种类和含量，你能得出哪些结论？ 玉米糖类多，人体蛋白质多 。与结构组成有关。 组成玉米细胞和人体细胞的元素种类大体相同；组成细胞的元素中，C、H、O、N这四种元素的含量很高。 元素种类上具有统一性，含量上具有差异性 一、组成细胞的元素 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 大量元素：含量占生物体总重量万分之一以上的元素。主要有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。 微量元素：含量占生物体总重量万分之一以下的元素。主要有Fe、Mn、 B、Zn、Cu、Mo等。 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 组成细胞的元素 C在干重中较多，是最基本元素，有机物的核心元素 H参与构成水和有机物，原子个数最多。 O参与构成水和有机物，在细胞鲜重中含量最多。 N参与构成蛋白质和核酸。 1、温泉有远古“圣水”之誉，富含各种对人体有益的微量元素及矿物质，水温高达56 ℃，水质淡黄清澈，享有“一盆玉汤”的美誉，对治疗皮肤病、色斑、关节炎及神经衰弱等有特殊的疗效。下列元素在生物体内含量较少，但对生物体正常生命活动必不可少的元素是 （　　） A．Fe Mn Zn Mg B．Zn Cu B Mn C．Zn Cu Mn Ca D．Mg Mn Cu Mo B 2、科学家在利用无土栽培法培养一些名贵花卉时，往培养液中添加了多种必需化学元素。其配方如下 离子 K+ Na+ Mg+ Ca2+ NO3- H2PO3 SO42+ Zn2+ 培养液(mmol／I) 1 1 0.25 1 1 1 0.25 1 其中植物根细胞吸收最少的离子是 （ ） A．Ca2+ B．SO42+； C．Zn2+ D．H2PO3 C B 二、组成细胞的化合物 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： 拓展鲜重、干重各元素含量 1.判断题 ①Ca、Mg、Fe、Mn、Cu是组成细胞的微量元素( ) ②细胞中的一种元素的作用能被其他元素代替( ) ③因为O是活细胞中含量最多的元素，所以O是最基本的元素( ) ④在沙漠植物仙人掌的活细胞中含量最多的化合物是蛋白质( ) ⑤在人体活细胞中氢原子的数目最多( ) ⑥细胞中的微量元素因含量极少从而不如大量元素重要( ) × × × × √ × ⑦活细胞中的各种化合物，含量和比例恒定不变（ ） × B C 2.如图1是细胞中化合物含量的扇形图，图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图，请分析： 1）若图1表示细胞鲜重，则A、B化合物依次_______________。 2）若图1表示细胞完全脱水后的化合物含量，则A化合物一定含的元素是______________________。 水、蛋白质 C、H、O、N 3）若图2表示组成人体细胞的元素含量(占细胞鲜重的百分比）,则a、b、c依次是__________。 4）大肠杆菌体内的各种元素的含量是否和人体内的完全相同__ ________________________________________________________________。 O、C、H 不完全相同。不同生物体内的各种元素的含量存在差异。 2.如图1是细胞中化合物含量的扇形图，图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图，请分析： 不同生物组织细胞中各种化合物的含量是有差别的，有的还相差悬殊呢！ 我们平常吃的食物也是如此。正因为不同食物中营养物质的种类和含量有很大差别，我们才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。我们的食物来自各种生物组织。那么，怎样检测不同生物组织中的营养物质呢？ 探究·实践 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 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。如： 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 二、检测的方法步骤和现象 1.还原糖的检测和观察 取材 制备组织样液 显色反应 结论 制匀浆→纱布过滤→取样液 组织样液中有还原糖 2mL组织样液 1mL现配斐林试剂 浅蓝色 棕色 砖红色沉淀 50~65℃水浴加热2min 斐林试剂的甲液（质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液）， 乙液（质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液）要等量混匀，现配现用。） 1、常见的还原糖？ 2、如何选材？ 3、能选用甜菜、甘蔗或马铃薯块茎吗？ 4、能选用西瓜、绿色叶片等材料吗？ 19 二、检测的方法步骤和现象 2.脂肪的检测和观察 取材 切片 制片 观察 结论 花生种子（浸泡3-4h），去掉种皮 用刀片在花生子叶的横断面上平行切下若干薄片 组织样液中有脂肪 在低倍镜下找到花生子叶的最薄处，移至视野中央，然后用高倍镜观察被染成橘黄色的脂肪颗粒 选最薄的切片，用毛笔蘸取放在载玻片中央。 滴：在花生子叶薄片上滴2-3滴苏丹Ⅲ染液，染色3min。 吸：用吸水纸吸去染液。 滴：滴1-2滴体积分数为50%的酒精，洗去浮色。 吸：用吸水纸吸去酒精。 滴：滴1滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片。 3、蛋白质的检测和观察： 取材： 步骤： 组织样液2mL 双缩脲试剂A液1mL 双缩脲试剂B液4滴 摇匀后变成紫色 试剂： 原理： 蛋白质+双缩脲试剂 紫色反应 A液：0.1g/ml的 ； B液：0.01g/ml的______ 双缩脲试剂 NaOH CuSO4 （创造碱性条件） 注：蛋白质在碱性环境（NaOH）中能和Cu2+作用生成紫色的络化物，这个反应叫做双缩脲反应。 无色 豆浆滤液、鲜肝提取液或蛋清稀释液 知识辨析 斐林试剂与双缩脲试剂对比 斐林试剂 双缩脲试剂 不同点 试剂组成 使用方法 反应条件 结果 相同点 甲液:0.1g/mLNaOH 乙液:0.05g/mLCuSO4 A液:0.1g/mLNaOH B液:0.01g/mLCuSO4 等量混合、现配现用、 先A后B(不能过量) 50-65℃、水浴加热、2分钟 不需加热 产生砖红色沉淀 产生紫色反应 都含有NaOH溶液、CuSO4溶液两种成分， 且所用NaOH溶液质量浓度都是0.1g/mL 1.斐林试剂鉴定还原糖，是利用还原糖与Cu(OH)2 反应，所以要混合均匀制成 Cu(OH)2 后再使用；Cu(OH)2 (浅蓝) → Cu2O(砖红) 2.双缩脲试剂鉴定蛋白质是利用的在碱性环境中，蛋白质与Cu2+发生颜色反应，所以要先Ａ，后少量Ｂ。 1.下列叙述正确是（ ） A.西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖，可做还原糖鉴定的替代材料 B.脂肪鉴定时，可观察到细胞中被苏丹IV染成黄色的小颗粒  C.双缩脲试剂B液为0.01g/mlCuSO4溶液  D.鉴定还原糖时先加入斐林试剂的甲液摇匀后再加乙液 C 课堂练习 D C ×还原糖 要新制的Cu(OH)2 双缩脲试剂 稀蛋清 淀粉酶 斐林 淀粉溶液 砖红色沉淀 淀粉酶 课堂总结 $$