2.1 细胞中的元素和化合物（课件PPT）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中生物必修1 分子与细胞（人教版2019）

组成细胞的分子 第2章 第1节　细胞中的元素和化合物 返回目录 生物学　必修1 　 教材梳理·新知全解 关键能力·合作探究 随堂检测·要点速记 课时作业(三) 目 录 Contents 教材梳理·新知全解 知识点1　组成细胞的元素 元素种类 元素含量 无机自然界 返回目录 生物学　必修1 　 20 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo C、H、O、N 返回目录 生物学　必修1 　 知识点2　组成细胞的化合物 水、无机盐 糖类 蛋白质 水 蛋白质 返回目录 生物学　必修1 　 探究•实践3　检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 斐林 砖红 苏丹Ⅲ 橘黄 双缩脲 紫 返回目录 生物学　必修1 　 还原糖 还原糖 返回目录 生物学　必修1 　 苏丹Ⅲ染液 洗去浮色 低倍镜 高倍镜 脂肪 返回目录 生物学　必修1 　 蛋白质 返回目录 生物学　必修1 　 返回目录 生物学　必修1 　 返回目录 生物学　必修1 　 关键能力·合作探究 ①③⑥⑨ ⑤⑦ ②④⑧ 返回目录 生物学　必修1 　 探究点1　组成细胞的元素和化合物 返回目录 生物学　必修1 　 返回目录 生物学　必修1 　 返回目录 生物学　必修1 　 返回目录 生物学　必修1 　 返回目录 生物学　必修1 　 返回目录 生物学　必修1 　 返回目录 生物学　必修1 　 返回目录 生物学　必修1 　 探究点2　检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 返回目录 生物学　必修1 　 返回目录 生物学　必修1 　 返回目录 生物学　必修1 　 返回目录 生物学　必修1 　 返回目录 生物学　必修1 　 返回目录 生物学　必修1 　 返回目录 生物学　必修1 　 返回目录 生物学　必修1 　 返回目录 生物学　必修1 　 随堂检测·要点速记 返回目录 生物学　必修1 　 返回目录 生物学　必修1 　 返回目录 生物学　必修1 　 返回目录 生物学　必修1 　 返回目录 生物学　必修1 　 返回目录 生物学　必修1 　 返回目录 生物学　必修1 　 返回目录 生物学　必修1 　 返回目录 生物学　必修1 　 返回目录 生物学　必修1 　 制 作 者：状元桥 适用对象：高中学生 制作软件：Powerpoint2010、 Photoshop cs3 运行环境：WindowsXP以上操作系统 [课标要求] 1.简述构成细胞的大量元素和微量元素(生命观念)。　2.说出组成细胞的主要化合物及其相对含量(生命观念)。　3.尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质(科学探究)。 1．生物界与非生物界的统一性和差异性 (1)关系eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(统一性：细胞与非生物相比，在____________, 上具有统一性,差异性：细胞与非生物相比，在____________, 上具有差异性)) (2)原因：组成细胞的元素是生物体有选择地从_____________中获取的。 2．组成细胞的元素的种类和含量 (1)种类：细胞中常见的化学元素有________多种。 (2)分类 (3)细胞中含量很高的4种元素：__________________，其原因与组成细胞的化合物有关。 1．种类eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(无机化合物：______________,有机化合物：________、脂质、__________、, 核酸)) 2．含量eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(细胞中含量最多的化合物：______,细胞中含量最多的有机化合物：__________)) 1．实验原理 (1)还原糖(葡萄糖、麦芽糖、果糖等)＋________试剂eq \o(――→,\s\up19(水浴))________色沉淀 (2)脂肪＋__________染液→________色 (3)蛋白质＋__________试剂→______色 2．实验步骤 (1)还原糖的检测和观察 ①选材：__________含量较高、白色或近于白色的植物组织。 ②制备组织样液：制浆→一层纱布过滤→取液。 ③显色反应 ④结论：待测组织样液中含有__________。 (2)脂肪的检测和观察 制作花生子叶临时切片，用显微镜观察子叶着色情况。 ①取材、切片：浸泡过的花生种子，去掉种皮后，将子叶切成薄片。 ②制片 a．取切片：选取最薄的切片； b．染色：在薄片上滴2～3滴______________(染色3 min)； c．____________：滴加体积分数为50%的酒精溶液1～2滴； d．制成临时装片。 ③观察：在__________下找到花生子叶的最薄处，移至视野中央，调节清晰后，然后换__________观察。 ④结论：花生种子中含有________。 (3)蛋白质的检测和观察 ①选材：豆浆滤液或鲜肝提取液 ②显色反应 ③结论：组织样液中含有__________。 现有两瓶没有标记的糖尿病患者(尿液中含有葡萄糖)和肾小球肾炎患者(尿液中含有蛋白质)的尿液样品，如何进行区分？ 提示　方法一　用斐林试剂对两瓶尿样进行检测，有砖红色沉淀生成的是糖尿病患者的尿样；没有砖红色沉淀生成的是肾小球肾炎患者的尿样。方法二　用双缩脲试剂进行检测，有紫色反应产生的是肾小球肾炎患者的尿样，另一瓶是糖尿病患者的尿样。 脱脂奶粉中不含糖类和脂肪，受到老年人的喜爱，要检验某种脱脂奶粉是否合格，可能用到哪些试剂？ 提示　符合要求的脱脂奶粉应该无糖和无脂肪，同时还应该含有丰富的蛋白质，因此要用到斐林试剂、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂来检测。 (教材P18“探究·实践”拓展)不同生物材料中富含有机物的成分不同，下面的生物材料中，富含糖类、脂肪、蛋白质的分别有____________、________、__________。 ①玉米种子　②牛奶　③甘蔗的茎　④鸡蛋　⑤花生种子　⑥甜菜的根　⑦蓖麻种子　⑧大豆种子　⑨苹果 1．组成细胞的元素 (1)大量元素指含量占生物体总量的万分之一以上的元素；微量元素指生物生活所必需的，但是含量很少的元素。 (2)大量元素和微量元素是依据自然界中生物的整体情况来划分的，具体到某一种生物中元素的含量可能有差别。 (3)大量元素和微量元素都是组成生物体的必需元素，但生物体内含有的元素不一定都是必需元素，如人体内可能含有Pb。 (4)微量元素在生物体内含量少，但生理作用并不小。 2．元素的统一性和差异性 3．组成细胞的元素的主要作用 (1)维持机体生命活动：如K＋可保持心肌正常的兴奋性，硼(B)可促进植物花粉的萌发和花粉管的伸长。 (2)组成化合物：如糖类、脂质、蛋白质和核酸中都含有C、H、O元素。 4．组成细胞的主要化合物及相对含量 【例1】 如图为元素在生物体内的含量分布情况，下列叙述错误的是(　　) A．Ⅰ在非生物界中都能找到，体现了生物界与非生物界的统一性 B．Ⅱ含量虽少，但却是生物体正常生命活动不可缺少的 C．Ⅱ和Ⅲ称为必需元素，一旦缺乏就可能会导致相应的病症 D．P、S、K、Ca、Cu属于大量元素 答案　D 解析　组成生物体的元素在非生物界中都能找到，体现了生物界与非生物界的统一性，A项正确；微量元素在生物体中含量很少，但必不可少，B项正确；大量元素和微量元素是生物体的必需元素，是维持生物体正常生命活动必不可少的元素，一旦缺乏就会导致相应的病症，C项正确；Cu属于微量元素，D项错误。 【例2】 下列有关组成生物体化学元素的叙述，正确的是(　　) A．组成生物体的化学元素没有一种是生物体所特有的 B．锌元素是人体中200多种酶的组成成分，这说明锌元素是人体内的大量元素 C．组成生物体的化学元素主要以离子的形式存在 D．原核生物细胞内含微量元素，真核生物细胞内不含微量元素 答案　A 解析　组成生物体的化学元素在无机自然界中都能找到，A项正确；锌元素是人体中200多种酶的组成成分，但其在生物体内含量很少，故为微量元素，B项错误；组成生物体的化学元素大多以化合物的形式存在，C项错误；原核生物和真核生物的细胞内都既含大量元素，也含微量元素，D项错误。 1．常见的还原糖与非还原糖 葡萄糖、果糖、麦芽糖都是还原糖；淀粉、蔗糖、纤维素都是非还原糖。 2．实验结果及分析 (1)还原糖检测时，溶液颜色变化：浅蓝色→棕色→砖红色(沉淀)。开始时的浅蓝色是Cu(OH)2的颜色，后来的棕色是浅蓝和砖红色的混合色，最后Cu2＋全部生成Cu2O，呈现砖红色。 (2)若以花生种子为实验材料，苏丹Ⅲ染液作为染色试剂，在显微镜下观察到橘黄色颗粒，则说明脂肪存在；若以花生种子匀浆为实验材料，则其与苏丹Ⅲ染液混合呈现橘黄色。 (3)蛋白质分子中的肽键与Cu2＋结合，生成紫色络合物，因此蛋白质遇双缩脲试剂发生紫色反应。 3．斐林试剂与双缩脲试剂的比较 项目 斐林试剂 双缩脲试剂 甲液 乙液 A液 B液 成分 质量浓度为 0．1 g/mL的 NaOH溶液 质量浓度为 0．05 g/mL的CuSO4溶液 质量浓度为 0．1 g/mL 的NaOH溶液 质量浓度为 0．01 g/mL的CuSO4溶液 鉴定物质 还原糖 蛋白质 项目 斐林试剂 双缩脲试剂 甲液 乙液 A液 B液 添加顺序 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 反应条件 50～65 ℃水浴加热 不需加热，摇匀即可 反应现象 浅蓝色→棕色→砖红色沉淀 浅蓝色→紫色 有机物鉴定的3点提示 (1)显微镜。在三种有机物的鉴定中，只有脂肪的鉴定需要使用显微镜，因为脂肪颗粒较小，制成装片才便于观察。 (2)加热。在三种有机物的鉴定中，只有还原糖的鉴定需要加热，且是水浴加热，其目的一是便于控制温度，二是防止试管破裂。 (3)选材。三种成分的鉴定都是通过观察颜色进行判断的，所以选择的材料颜色要浅，白色最好，否则会影响对实验结果的观察。 注意：脂肪的检测不是必须使用显微镜。若是以花生匀浆或植物油作为实验材料时，不使用显微镜即可观察到实验现象。 【例3】 对生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质进行鉴定的实验中，正确的方法与结果是(　　) A．大豆组织样液(2 mL)＋0.1 g/mL NaOH溶液(2 mL)＋ 0.05 g/mL CuSO4溶液(2 mL)溶液呈紫色 B．梨组织样液(2 mL)＋0.1 g/mL NaOH溶液(2 mL)＋ 0.01 g/mL CuSO4溶液(2 mL) 溶液呈橘黄色 C．花生子叶＋苏丹Ⅲ染液(2 mL)脂肪颗粒呈红色 D．梨组织样液(2 mL)＋(0.1 g/mL NaOH溶液＋0.05 g/mL CuSO4溶液)(1 mL) 溶液中有砖红色沉淀 答案　D 解析　蛋白质与双缩脲试剂发生作用，可以产生紫色反应，鉴定时先在样液中加入A液(0.1 g/mL NaOH溶液)提供碱性环境，再加入B液(0.01 g/mL CuSO4溶液)提供Cu2＋，不需加热，A项错误；脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，C项错误；还原糖与斐林试剂作用，必须将斐林试剂的甲液(0.1 g/mL NaOH溶液)和乙液(0.05 g/mL CuSO4溶液)等量混合均匀后加入样液，再水浴加热，可以生成砖红色沉淀，B项错误，D项正确。 【例4】 (2022·江苏改编)下列物质的鉴定实验中所用试剂与现象对应关系错误的是(　　) A．还原糖－斐林试剂－砖红色 B．蛋白质－双缩脲试剂－绿色 C．脂肪－苏丹Ⅲ染液－橘黄色 D．淀粉－碘液－蓝色 答案　B 解析　还原糖与斐林试剂在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀，A项正确；蛋白质能与双缩脲试剂产生紫色反应，B项错误；苏丹Ⅲ染液将脂肪染成橘黄色，C项正确；淀粉遇碘变蓝，D项正确。 1．下列关于组成生物体的元素的说法，正确的是(　　) A．不同生物体的化学元素种类和含量大致相同 B．最简单的生命也需要C、H、O、N、P等元素 C．无机自然界中的元素在生物体内都能找到 D．碳元素是最基本的元素，因此在细胞中含量最高 答案　B 解析　不同生物体的化学元素种类大致相同，但含量相差较大，A项错误；病毒是最简单的生命，主要由核酸和蛋白质组成，含有C、H、O、N、P等元素，B项正确；生物体内的元素在无机自然界中都能找到，C项错误；碳元素是最基本的元素，但氧元素在细胞鲜重中含量最高，D项错误。 2．下列关于生物体中微量元素的叙述，错误的是(　　) A．微量元素就是可有可无的元素 B．微量元素主要是指Cu、Fe、B、Mn等 C．缺少微量元素生命活动会受到影响 D．微量元素也是生物和非生物界共有的 答案　A 解析　尽管微量元素含量少，但依旧是维持正常生命活动不可或缺的元素。 3．如图，胡杨生活在西北干旱地区，水母生活在水中。这两种生物的细胞中含量最多的化合物分别是(　　) A．蛋白质　水 B．水　蛋白质 C．蛋白质　蛋白质 D．水　水 答案　D 解析　活细胞中含量最多的化合物是水。 4．下列关于“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验的叙述，正确的是(　　) A．斐林试剂和双缩脲试剂的成分和浓度相同，使用方法不同 B．鉴定花生种子中是否含有脂肪，必须用显微镜才能观察到结果 C．鉴定可溶性还原糖时，向待测液中加入斐林试剂后，即可观察到砖红色沉淀 D．淀粉的检测，可向2 mL组织样液中直接滴加2滴碘液，摇匀后观察颜色变化 答案　D 解析　斐林试剂和双缩脲试剂均由NaOH和CuSO4溶液组成，但CuSO4溶液的浓度不同，且使用斐林试剂时需现用现配、等量混匀，与双缩脲试剂用法不同，A项错误；花生种子中脂肪的鉴定有两种方法，一是切片制片，需要用显微镜观察，二是用花生匀浆进行鉴定，不需要用显微镜观察，B项错误；鉴定可溶性还原糖时，加入斐林试剂后需要水浴加热2分钟才会有颜色反应，C项错误；鉴定淀粉时，直接滴加碘液即会有颜色反应，D项正确。 5．现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液各一瓶，可用双缩脲试剂、斐林试剂将它们鉴别出来(淀粉酶是蛋白质，可将淀粉分解为麦芽糖)，请回答下列问题： (1)用一种试剂将上述4种溶液区分为2组，这种试剂是____________，其中发生显色反应的一组是____________溶液，不发生显色反应的是____________溶液。 (2)可以用__________试剂区分不发生显色反应的一组溶液。 (3)区分发生显色反应的一组溶液的方法及鉴定结果是：显色组的两种溶液各取少量，置于不同试管中，分别滴加5滴____________溶液，充分震荡，静置半小时。向静置后的反应液中加入斐林试剂，出现砖红色沉淀的即为____________溶液。 解析　(1)由于稀蛋清和淀粉酶溶液的化学本质是蛋白质，蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应，而葡萄糖和淀粉属于糖类，不能与双缩脲试剂发生显色反应，所以可用双缩脲试剂将4种溶液分为2组。(2)葡萄糖属于还原糖，可用斐林试剂鉴定，而淀粉不属于还原糖。(3)淀粉酶能将淀粉分解为麦芽糖，麦芽糖属于还原糖，所以加入淀粉后，用斐林试剂鉴定，出现砖红色沉淀的为淀粉酶溶液，观察到无颜色变化的为稀蛋清溶液。 答案　(1)双缩脲试剂　稀蛋清和淀粉酶　葡萄糖和淀粉　 (2)斐林　(3)淀粉　淀粉酶 要点速记 1．组成细胞的化学元素在无机自然界中都能够找到，没有一种化学元素为细胞所特有，说明了生物界与非生物界具有统一性。 2．组成细胞的大量元素有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等，微量元素有Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu(铁锰碰新木桶)等。 3．活细胞中含量最多的元素是氧元素，但数量最多的是氢原子，细胞干重中含量最多的元素是碳元素。 4．活细胞中含量最多的化合物是水，含量最多的有机化合物是蛋白质。 5．还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下生成砖红色沉淀，脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应。 $$