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必修1

第1节 细胞中的元素和化合物 36004 1.通过比较士壤和细胞的元素组成和含量,说出生物界与自然界的关系; 2.通过比较组成玉米细胞和人体细胞的元素及含量,说出组成细胞的主要元素、大量元素和微量元素,并说出组成细胞的化合物的主要种类; 3.通过检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,能阐明实验原理及实验方法。 学习目标 36004 农作物需要施氮、磷、钾肥,人体需要补锌、铁、钙等,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? 情景导入 36004 一、组成细胞的元素 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 组成地壳和组成细胞的部分元素含量(%)表 (一) 与非生物界的关系 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?这说明了什么? 活动一:观察表格,回答下列问题 没有 这说明生物界和非生物界具有 。 统一性 2、生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗?这又说明了什么? 有,相差很大 这说明生物界和非生物界具有 。 差异性 知识讲解 36004 (二)不同细胞的元素 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 玉米和人体细胞干重 的部分元素含量(%) 活动二:仔细观察表格,回答以下问题: 一样 不同生物的细胞在元素组成上具有统一性;在元素的含量上具有差异性。 1、在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素一样吗?分别是什么? 2、组成玉米细胞和人体细胞中的元素种类和含量相同吗?说明了什么? 元素种类相同;元素含量不同。 3、细胞中有些元素含量很少,是否意味着它们不重要? 否。如Mg是构成叶绿素的成分 都是C、H、O、N 细胞中常见的元素有哪些?根据含量可以分几类? 知识讲解 36004 1、组成细胞的化学元素,常见的有 种。 2、根据含量 大量元素: C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等 (含量较多,占生物体总重量万分之一以上的元素) 微量元素: Fe、Mn、Zn、Mo、Cu、B等 (含量很少,但生物体生命活动所必需的一些元素) (记忆口诀:铁猛碰新木桶) 注意:大量元素和微量元素都是生物体生命活动所必需的元素。 最基本元素 基本元素 主要元素 20多 一、组成细胞的元素 知识讲解 36004 3. 一些元素缺乏与疾病的相关性 缺Mg:影响植物叶绿素的合成,影响光合作用。 A 缺Na :引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低,引发肌肉酸痛、无力 C 缺B :植物花而不实(只开花不结果) E 缺Fe:影响血红素的合成,使人患缺铁性贫血 B 缺Ca :动物会出现抽搐,Ca离子含量太高也会造成肌无力 D 知识讲解 36004 7 组成人体细胞的主要元素(占细胞鲜重的百分比) 组成人体细胞的主要元素(占细胞干重的百分比) 细胞鲜重中含量最多的4种元素 ;细胞干重中含量最多的4种元素 。 O > C > H > N C > O > N > H 4. 人体细胞鲜重和干重的元素含量对比 组成细胞的各种元素又是以什么形式存在的呢? 知识讲解 36004 二、组成细胞的化合物 组成细胞的主要化合物及相对含量 无机化合物: 有机化合物: 活动三:阅读课本P17,结合右图,思考相关问题: 1.组成细胞的化合物有哪些? 2.细胞中,含量最多的化合物是_; 3.细胞中,含量最多的有机化合物是_; 4.细胞干重中,含量最多的化合物是_。 水 蛋白质 蛋白质 水、无机盐 蛋白质、核酸、糖类、脂质 知识讲解 36004 9 注意:关于水和蛋白质的几种说法。 水 细胞内含量最多的化合物 细胞内含量最多的无机化合物 占细胞鲜重含量最多的化合物 占细胞鲜重50%以上的化合物 蛋白质 细胞内仅次于水的化合物 细胞内含量最多的有机化合物 占细胞干重含量最多的化合物 占细胞干重50%以上的化合物 知识讲解 36004 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 鉴定物质 实验原理 还原性糖 脂肪 蛋白质 + 斐林试剂 + 苏丹III/IV染液 + 双缩脲试剂 砖红色沉淀 橘黄色/红色 紫色 斐林试剂:甲液:0.1g/mL的NaOH溶液 乙液:0.05g/mL的CuSO4溶液 双缩脲试剂:A液:0.1g/mL的NaOH溶液 B液:0.01g/mL的CuSO4溶液 加热 (一)实验原理 知识讲解 36004 1、还原糖的检测 斐林试剂 砖红色 沉淀 注:非还原糖(如蔗糖、淀粉)与斐林试剂水浴加热后的实验现象不是无色,而是蓝色。 葡萄糖、果糖、半乳糖、 乳糖、麦芽糖 (二)实验步骤 知识讲解 36004 12 制作子叶临时切片,用显微镜观察子叶细胞的着色情况(以花生为例)。 浮色 已着色 橘黄色 2、脂肪的检测 注:脂肪的鉴定,若要观察被染色的脂肪颗粒,则使用显微镜,但若只要观察溶液颜色变化,则不必使用显微镜。 这三个检测实验中唯一一个可能会用到显微镜的实验 知识讲解 36004 A B 紫 3、蛋白质的检测 注:(1)非蛋白质与双缩脲试剂反应后的实验现象不是无色,而是蓝色。 (2)在蛋白质检测实验中,需要将鸡蛋清稀释到一定程度,否则与双缩脲试剂发生反应后,会粘在试管的内壁上,反应不彻底,试管也不易刷洗。 知识讲解 36004 比较 斐林试剂 双缩脲试剂 相同点 不同点 都含有NaOH和CuSO4两种成分,且NaOH的浓度都是0.1g/ml 使用原理不同 使用方法不同 CuSO4的浓度不同 新配置的Cu(OH)2被还原成Cu2O 先制造碱性环境,碱性环境下Cu2+与蛋白质中的肽键反应生成紫色络合物 等量混合 均匀使用 先滴加1mlA液,再滴加4滴B液 0.05g/ml 0.01g/ml 【小结】斐林试剂和双缩脲试剂的比较 知识讲解 36004 15 1、利用斐林试剂的甲液、乙液和蒸馏水能否鉴定蛋白质? 能。斐林试剂的甲液、乙液的成分分别与双缩脲试剂的A液、B液相同,只是斐林试剂的乙液的质量浓度比双缩脲试剂的B液大,因此只需将斐林试剂的乙液用蒸馏水稀释即可。 【拓展延伸】 2、蛋白质鉴定时为什么加入3—4滴双缩脲试剂B液而不能过量? 加入过量的双缩脲试剂B液,CuSO4在碱性溶液中生成大量的蓝色Cu(OH)2沉淀会遮蔽所产生的紫色。 知识讲解 36004 大量元素 微量元素 无机盐 脂质 核酸 斐林 砖红色 双缩脲 紫色 橘黄色 碘液 蓝色 知识总结 36004 1. 人体内有 20 多种微量元素,它们的质量总和不到体重的千万分之一,但是对人的健康却起着重要的作用,下列各组元素全部是微量元素的是( ) A.Na、K、Cl、S、 B.B、Fe、Zn、Cu C.N、H、O、P D.Ge、Ca、Cu、Mg 2.微量元素在生物体内含量虽很少,却是维持正常生命活动不可缺少的。下列实例可证实该理论的是( ) A.缺镁时叶片变黄 B.油菜缺硼时只开花不结果 C.动物血液中钙盐的含量太低会引起抽搐 D.缺磷会造成植株矮小 B B 36004 3. 下列对生物体中有关化合物的鉴定实验不正确的是( ) C 36004 19 4. 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.脂肪的鉴定需要用显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪滴 C.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 D.用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂A液与B液要混合均匀后,再加入含样品的试管中,且必须现用现配 B 36004 20 $$