2.1细胞中的元素和化合物课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

第1节 细胞中的元素和化合物 第2章 组成细胞的分子 细胞中常见的元素有哪些？ 组成细胞的主要化合物有哪些？ ◎本节聚焦 怎样检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质？ 问题探讨 地壳 元素 细胞 O Si C N H 48.60 26.30 0.087 0.03 0.76 65.0 极少 18.0 3.0 10.0 （1）组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能找到，说明了什么？ （2）细胞中的各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同，这说明了什么？ 生物界和非生物界具有统一性（在种类上） 生物界和非生物界具有差异性（在含量上） 1.比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量(%)，回答问题： 2.比较组成玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量，回答下列问题： 元素 玉米细胞 人体细胞 C 43.57 55.99 H 6.27 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 (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？ 因为玉米和人都是生物，组成它们的主要成分都是水、糖类、脂质和蛋白质等物质，这些物质含有C、H、O，蛋白质中还含有大量的N元素。 一样，都是C、H、O、N (3)玉米细胞中氧元素的含量明显要高于人体细胞，而氮元素的含量明显又低于人体细胞，怎样解释这种现象？ 是因为玉米细胞和人体细胞中的不同有机物的含量有差别，如玉米细胞中的糖类要多一些，而人体细胞中的蛋白质的含量要多一些。 (2)细胞中有些元素含量很少，如在玉米细胞中，S只有0.17%，Mg只有0.18%，是否意味着这些元素并不重要？ 细胞中有些元素含量虽然很少，但是却有重要作用，如很多蛋白质都含有S，叶绿体中的叶绿素分子含有Mg，如果缺少S或Mg，细胞就不能合成这些蛋白质或叶绿素。 一、组成细胞的元素 大量元素： 微量元素： 指生物体所必需，但含量却很少的元素 巧记：铁 猛 碰 新 木 桶 C 、H 、O 、N 、P、S、K、Ca、Mg等 指含量占生物体总质量万分之一以上的元素 主要元素 最基本元素 基本元素 ②作用分类 ①含量分类 Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu 1.种类： 组成细胞的化学元素，常见的有____多种。 20 2.分类： （因为组成生物的大分子都以碳链为骨架） （含量达97%以上） 鲜重：O > C > H > N 干重：C > O > N > H 核心 ▪归纳 鲜重：活细胞的重量，包含水分 干重：去除水分之后的重量 注意：鲜重中H原子的数量最多（注意含量和数量的区别） 含量 元素缺乏与疾病的相关性 缺Fe：人体患贫血 缺Ｉ：人幼年患呆小症、成年患甲状腺肿大（大脖子病） 缺B ：花而不实（只开花不结果） 缺Zn：影响人体生长发育、大脑发育和性成熟 缺Mg ：影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行 缺Ca ：成年人缺钙患骨质疏松症、血钙含量太低会出现抽搐现象，含量过高会导致肌无力 组成细胞的各种元素又是以什么形式存在的呢? 水 无机盐 糖 类 蛋白质 脂 质 核 酸 二、组成细胞的化合物 1.元素存在形式：大多以_______的形式存在。 化合物 2.种类及相对含量 分类 种类 无机化合物 水 无机盐 有机化合物 蛋白质 脂质 糖类 核酸 细胞中含量最多的化合物是_____ 。 细胞内含量最多的有机化合物是________。 干重中含量最多的化合物是________。 水 蛋白质 蛋白质 含碳元素的化合物 （CO2、H2CO3等除外） 鲜重中的含量：_____ ___。 水＞蛋白质＞脂质＞糖类 1.科学家在研究生物体的化学成分时,发现组成生物体的元素在非生物界也存在,这一事实主要说明（ ） A.生物界和非生物界没有区别 B.生物界和非生物界具有统一性 C.生物来源于非生物 D.生物界和非生物界具有差异性 2.过度肥胖的人的脂肪细胞中，含量最多的化合物是（ ） A.蛋白质 B.水 C.糖类 D.脂肪 B D 习题巩固 B 4.下列属于微量元素的是（　 ） A. C、H、N、P、Mn B. Cl、Fe、S、N、Mg C. B、Cu、Zn、Mn、Mo D. N、P、K、Cu、Fe、I 3.组成植物体的主要元素是（ ） A. C、H、O、N、 P、Ca B. C、P、O、S、H、N C. B、H、O、N、S、Zn D. H、O、K、S、P、Mg C 6.下列哪一实例能够证明微量元素是生命活动所必需的（ ） A.Mg是叶绿素的组成成分 B.油菜缺少B时只开花不结果 C.哺乳动物血液中Ca盐含量太高，会引起肌无力 D.缺P会影响ATP的合成 B 5.地球上的生命是在下列哪种元素的基础上建立的（　　） A.氧元素 B.碳元素 　C.氢元素　 D.氮元素　　 B 思考： 1.所有细胞中各种化合物的种类和含量都一样吗？ 2.根据你的生活经验，说说哪些植物器官的细胞中富含糖类、脂质或蛋白质？ 怎样来检测这些化合物呢？ 1 2 3 物质鉴定类实验的基本思路 鉴定原理 实验流程 实验选材 实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 1.实验原理 ①还原糖＋ 。 ②脂肪＋ 或 或 。 ③蛋白质＋ → 。 ④淀粉＋碘液→ 。 蓝色 斐林试剂 砖红色沉淀 苏丹Ⅲ染液 橘黄色 双缩脲试剂 紫色 镜检 苏丹IV染液 红色 蛋清 豆浆 鸡肝 梨 葡萄 白萝卜 2.实验选材 要求：颜色浅或接近于浅色，富含某种有机物的材料。 属于还原糖的有：葡萄糖、麦芽糖、乳糖 属于非还原糖的有：蔗糖、多糖 斐林试剂是甲液（0.1 g/mL的NaOH）和乙液（0.05g/mLCuSO4）等量混合均匀后才可使用，因为其反应原理是在加热条件下，可溶性还原糖中的醛基将Cu(OH)2还原为Cu2O沉淀 不能用酒精灯直接加热 （1）还原糖的鉴定 3.实验流程 斐林试剂含Cu2+，自身呈蓝色 试管中液面高度要低于烧杯中液面高度 （苹果、梨最好） 且必须是可溶性还原糖 浅蓝色 棕色 砖红色 （2）蛋白质的鉴定 必须稀释，否则试管不易刷洗，反应也不彻底 双缩脲试剂使用时先加A液（0.1 g/mL的NaOH）1mL，再加B液（0.01 g/mL的CuSO4）4滴，因为其反应原理是在碱性条件下，蛋白质中的肽键与Cu2+反应生成紫色络合物，所以要先加NaOH营造一个碱性环境。 比较斐林试剂与双缩脲试剂 比较项目 斐林试剂 双缩脲试剂 成分 反应原理 使用方法 反应条件 颜色变化 甲液：0.1g/ml NaOH 乙液：0.05g/ml CuSO4 A液： 0.1g/ml NaOH B液： 0.01g/ml CuSO4 在加热条件下，还原糖中的醛基将Cu(OH)2还原为Cu2O沉淀 在碱性条件下，蛋白质中的肽键与Cu2+反应生成紫色络合物 甲液、乙液等量混合均匀后使用(现配现用) 先加入A液1 mL摇匀，再加B液4滴摇匀 50～65 ℃水浴加热 不需加热 蓝色→棕色→砖红色 浅蓝色→紫色 （3）脂肪的鉴定 方法二：花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色 方法一： 取材：取一粒浸泡过的花生种子，去掉种皮 制片 ①取最薄的切片，放在载玻片中央 ②滴2～3滴苏丹Ⅲ染液（染色3min） ③去浮色：加1～2滴体积分数为50%的酒精溶液 ④制成临时装片：滴一滴蒸馏水，盖上盖玻片 先低倍镜下找着色颗粒，再高倍镜观察 观察： 结论：圆形小颗粒呈橘黄色，证明有脂肪存在。 切片要薄要匀，如厚薄不匀，会导致观察时一部分清晰，一部分模糊 镜检不是必需的 切片：将子叶切成若干薄片，放盛有清水的培养皿中备用 拓展：淀粉的检测和观察 常用材料：马铃薯 试剂： 方法步骤： 向试管内注入 2ml 待测组织样液； 向试管内滴加 2 滴碘液，观察颜色变化。 颜色变化： 碘液 变蓝 观看视频 1.下列物质中，能被苏丹IV染液染成红色的是 A.马铃薯块茎 B.蛋清液 C.浸软的蓖麻种子 D.苹果 C 习题巩固 3.在碱性条件下，与CuSO4产生紫色反应的是（ ） A.淀粉 B.脂肪 C.蛋白质 D.核酸 2.在物质检测实验中，需要加热的实验是（ ） A.斐林试剂检测还原糖 B.双缩脲检测蛋白质 C.苏丹III检测脂肪 D.碘液检测淀粉 A C 细胞中的元素和化合物 化合物 检测 元素 课堂小结 课后练习(P18) 1.基于对细胞元素组成、元素含量等的认识，判断下列相关表述是否正确。 （1）细胞中不存在无机自然界没有的特殊元素。（ ） （2）细胞中微量元素含量最少，作用也很微小。（ ） （3）不同种类的细胞其组成元素和化合物种类基本相同，但含量往往有一定的差异，这既体现了细胞的统一性，又反映了细胞的多样性。（ ） 2.将下列试剂与相应的待测样品、相应的实验结果用线连接起来。 苏丹Ⅲ染液 豆浆 砖红色沉淀 斐林试剂 梨汁 橘黄色 双缩脲试剂 花生子叶 紫色 √ × √ 3.在下列有机化合物中，人体细胞内含量最多的一种是（ ） A.脂质 B.糖类 C.蛋白质 D.核酸 4.科学家在研究生物体的化学成分时，发现组成生物体的元素在无机自然界中也都存在，这一事实主要说明（ ） A.生物来源于非生物 B.生物界与无机自然界具有统一性 C.生物界与无机自然界具有差异性 D.生物与非生物在元素组成上没有区别 B C 6.将细胞内含有的各种物质配齐，并按照它们在细胞中的比例放在一个试管中，能构成个生命系统吗？为什么？ 虽然组成细胞的元素来自无机环境，但是构成细胞的主要元素C、H、O、N含量与无机环境差异很大，这与细胞内的有机化合物如糖类、脂质、蛋白质和核酸有关。 不能。因为生命系统内部是一个严谨有序的结构，不是由物质随意堆砌而成的。 5.组成细胞的元素追根溯源来自无机环境，为什么细胞内各种元素的比例与无机环境的大不相同？ 作业 完成课时评价作业（三） $$