2.1 细胞中的元素和化合物-2024-2025学年高一生物上学期任务型教学课件（2019人教版必修1）

2.1细胞中的元素和化合物 第二章 组成细胞的分子 1 【 问题·探讨 】 ②细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。 元素 地壳 细胞 O 48.60 65.0 Si 26.30 极少* C 0.087 18.0 N 0.03 3.0 H 0.76 10.0 ①组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到。 结论：生物体内的元素种类在无机自然界中都能找到，但生物体内的元素含量与无机自然界中的元素含量大不相同。 比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，你能提出什么问题？就自己提出的问题与其他同学交流。 元素____基本相同 组成____的化学元素，在__________中都能够找到，没有一种化学元素为____所特有 说 明 生物界与非生物界具有____性 统一 种类 表 现 原 因 细胞 无机自然界 细胞 ______________所需物质，归根结底是从__________中获取的 细胞生命活动 无机自然界 生命起源于非生命物质 【 问题·探讨 】 【思考】生物界的不同生物细胞中元素的种类和含量又如何呢? 任务一 阅读课本P16页思考与讨论,小组合作讨论以下问题： 一 组成细胞的元素 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 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？ 问题2、细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？ 问题3、 比较组成玉米细胞和人体细胞中的元素种类和含量，你还能得出哪些结论？ 植物 动物 一 组成细胞的元素 一样，都是C、H、O、N四种元素。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。 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？ 植物: 糖类多→O H多 动物:蛋白质多→C N多 干重含量前4 玉米细胞：__________ 人体细胞：__________ 思考？人体和玉米细胞前四种元素含量的排序？尝试说明不同原因？ O＞C＞H＞N C＞O＞N＞H 问题2、细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？ 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 问题3、比较组成玉米细胞和人体细胞中的元素种类和含量，你还能得出哪些结论？ 玉米和人体中含有的元素种类基本相同(具统一性)，但含量相差很大(具差异性)。 组成细胞的元素常见的有20多种。 （1）不同种生物细胞中的_________具有_____性 （2）不同种生物细胞中的_________具有_____性 （3）同种细胞中不同元素的含量具有_____性 差异 元素含量 统一 元素种类 差异 一 组成细胞的元素 大量元素：C H O N P S K Ca Mg 微量元素：Fe Mn B Zn Mo Cu Co Se 最基本元素 基本元素 主要元素 铁 锰 硼 锌 钼 铜 钴 硒 C是构成生物大分子的基本骨架 （1）根据下图可知，组成细胞的常见的必需元素有20多种，按照________可分为大量元素和微量元素。 大量元素和微量元素都是生物体生命活动所必需的 任务二 阅读课本P17页第一段,回答以下问题： 含量多少 （2）大量元素较微量元素更重要吗？试举例说明。 一 组成细胞的元素 （2）大量元素较微量元素更重要吗？试举例说明。 不是，生物体需要微量元素的量极少，但是必不可少。 Fe参与构成血红蛋白的四条链，若人体对铁的摄入量不足，会影响到血红蛋白的合成，使人体内各细胞、组织供氧不足，将导致缺铁性贫血. 结论： 大量元素和微量元素是依据含量划分的，而不是生理作用，它们都是生物体生命活动所必须的元素。 大量元素和微量元素都是生物体的必需元素。 而生物体内含有的元素不一定是生物体所必需的元素。 如：铅（Pb）、汞（Hg）等。 B-植物体，缺B会“________”。 花而不实 任务三 ;请尝试构建下列概念的包含关系图。自然界中的元素、组成细胞的元素、大量元素、微量元素、基本元素。 一 组成细胞的元素 Ｃ H O N P S K Ca Mg 等 Fe Mn B Zn Mo Cu 等 组成细胞的元素 自然界中的元素 基本元素 大量元素 微量元素 任务四 阅读课本17页结合图2--1，完成以下问题 二、组成细胞的化合物 细胞中的元素大多数以化合物的形式存在，如水、蛋白质、核酸、糖类、脂质等。 （2）含量最多的化合物是： 水 （1）细胞中的化合物包括： 水、蛋白质、核酸、糖类、脂质等 （3）含量最多的有机化合物是： 蛋白质 细胞中的化合物 有机化合物：蛋白质、脂质、糖类和核酸 无机化合物：水、无机盐 任务五 小组合作完成以下问题 一 细胞学说及其建立过程 （2）根据以上事实，你能得出什么结论？ 同一生物个体的不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的。 （1）梨的果实和叶片的细胞中各种化合物的含量是相同的吗？ 不相同，梨的果实细胞中糖类和水分等物质多，不含叶绿素。 不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的。 日常膳食做到不同食物的合理搭配。 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？ 二、组成细胞的化合物 怎样来检测这些化合物呢？ 二、组成细胞的化合物 探究实践：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 任务六 阅读课本18页探究实践，小组合作辨析以下问题 1 实验原理： 某些化学试剂能够使生物组织中的有关化合物产生特定的颜色反应。即：__________________________________________。 某些化学试剂 + 有关化合物→特定的颜色反应 ①还原糖 + ____________ ————→砖红色沉淀 ②蛋白质 + ____________ ————→紫色 ③脂 肪 + ____________ ————→橘黄色 水浴加热 (______℃) 斐林试剂 苏丹Ⅲ染液 双缩脲试剂 50～65 还 原 糖：_____________________________________________等 非还原糖：_____________________________________________等 葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖；麦芽糖、乳糖 蔗糖；纤维素、淀粉、肝糖原、肌糖原 二、组成细胞的化合物 2 实验选材： 实验材料有:梨匀浆、葡萄匀浆、花生种子、豆浆、 鲜肝提取液、鸡蛋清稀释液。 以上哪些材料富含糖类、脂肪、蛋白质？选择合适实验材料？ 富含糖类： 富含脂肪： 富含蛋白质： 梨匀浆、葡萄匀浆、 花生种子、鲜肝提取液 豆浆、鸡蛋清稀释液 本实验中物质的鉴别利用的都是颜色反应。因此，应注意选择浅色或白色的实验材料，以防止材料原有颜色遮盖实验颜色的变化。 选材原则：①待测物质含量高；②颜色较浅，无色或白色。 二、组成细胞的化合物 斐林试剂是甲液NaOH和乙液CuSO4混合后才可使用，因为其反应原理是还原糖中的醛基被Cu（OH）2氧化，Cu（OH）2被还原成Cu2O （1）还原糖的检测和观察 3 实验流程： 蓝色悬浊液 50～65℃水浴 加热约２min 砖红色沉淀 制备样液：去皮切块→加水研磨→过滤(用一层纱布)取液 加入试剂 ２mL组织样液 颜色反应 观察结果 得出结论:___________ 苹果组织样液中含有还原糖 加入现配的斐林试剂1mL，摇匀 步骤 制备样液→加入试剂→颜色反应→观察结果→得出结论 二、组成细胞的化合物 （2）脂肪的检测和观察 取材：取一粒_____3-4h的种子，去掉_____ 切片：左手夹并凸出花生,右手切一横断面后平行切下___________,放入盛有_____的培养皿中待用 制片 结论：___________________________________ 浸泡 种皮 清水 观察： 先低倍镜下找花生子叶的_______，移到视野中央，将物像调清晰； 换高倍镜观察视野中被染成_______的脂肪颗粒清晰可见 最薄处 橘黄色 花生组织细胞中含有圆形的脂肪小颗粒 高倍镜 若干薄片 二、组成细胞的化合物 （3）蛋白质的检测和观察 制备样液：切块→加水研磨→过滤(用一层纱布)取液 加入试剂 ２mL组织样液 颜色反应 观察结果 得出结论:___________ 黄豆组织样液中含有蛋白质 先加双缩脲试剂A液1mL，摇匀 后加双缩脲试剂B液4滴 →紫色溶液 蓝色 ，摇匀 (提供碱性环境) (提供Cu2+发生络合反应) 注：双缩脲试剂的使用需要 先加A液1ml，再加B液4滴。 （先A后B，A多B少） 斐林试剂和双缩脲试剂的比较 二、组成细胞的化合物 斐林试剂 双缩脲试剂 甲液 乙液 A液 B液 成分 鉴定物质 添加顺序 反应条件 反应现象 0.1g/mL NaOH溶液 0.1g/mL NaOH溶液 0.05g/mL CuSO4溶液 0.01g/mL CuSO4溶液 还原糖 蛋白质 甲乙两液等量混匀后，立即使用； 先加入A液1 mL,摇匀； 再加入B液4滴，摇匀； 50 ～65 ℃水浴加热 样液中出现砖红色沉淀 二、组成细胞的化合物 问题1 脂肪的观察一定用到显微镜吗？ 不一定， 还可以向花生种子匀浆中滴加3滴苏丹Ⅲ染液， 直接观察样液被染色情况。这种方法不需要用到显微镜。 脂肪 苏丹Ⅲ 橘黄色 任务七 结合实验，小组合作讨论以下问题 问题2 实验室只有斐林试剂，可以完成蛋白质的鉴定吗？ 斐林试剂的甲液是 ,乙液是 ； 双缩脲试剂的A液是 ，B液是 ； 有了斐林试剂，通过 ，也可以完成蛋白质的鉴定。 0.1g/mLNaOH溶液 0.1g/mLNaOH溶液 加蒸馏水稀释 0.05g/mLCuSO4溶液 0.01g/mLCuSO4溶液 课堂小结 练一练 1、某同学在配制培养植物的培养基时使用了NH4NO3、KNO3、CaCl2·2H2O、MgSO4·7H2O、螯合铁溶液、微量元素溶液，但缺少了一种必需的大量元素，为补充这种元素，应添加的化合物是 (　　) A．Ca(NO3)2 B．KCl C．KH2PO4 D．K2SO4 C 练一练 2.还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，关于实验材料的选择，叙述错误的是（ ）。 A.西瓜汁含有丰富的葡萄糖和果糖,是用于还原糖鉴别的理想材料 B.花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料 C.大豆种子蛋白质含量高,是进行蛋白质鉴定实验的理想植物组织材料 D.鸡蛋清含蛋白质多,是进行蛋白质鉴定的理想材料 A 练一练 3.下列关于实验操作步骤的叙述中，正确的是（ ） A.用于鉴定可溶性还原糖的斐林试剂甲液和乙液，可直接用于蛋白质的鉴定 B.鉴定可溶性还原糖时，要加入斐林试剂甲液摇匀后，再加入乙液 C.脂肪的鉴定实验中需要用显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪颗粒 D.鉴定蛋白质的双缩脲试剂A液与B液要混合均匀后，再加入到含样品的 试管中，且必须现配现用 C $$