第2章 第1节 细胞中的元素和化合物(课件PPT)-【精讲精练】2024-2025学年高中生物必修1（人教版2019 单选版）

第2章　组成细胞的分子 第1节　细胞中的元素和化合物 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 目 录 课前预习·自主落实 01 02 CONTENTS 04 课堂探究·重难突破 课后检测·知能达标 03 随堂巩固·基础夯实 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 课前预习·自主落实 01 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 无机自然界 各种元素的相对含量 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 C、H、O、N 化合物 水 蛋白质 无机盐 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 水 蛋白质 蛋白质 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 颜色 斐林 砖红 苏丹Ⅲ 橘黄 双缩脲 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 √ × √ 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 课堂探究·重难突破 02 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 水 水 水 水 水 蛋白质 蛋白质 蛋白质 蛋白质 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 元素 a b c 含量 65% 18% 10% 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 ①④ ② ③⑤ 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 随堂巩固·基础夯实 03 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 课后检测·知能达标 04 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 谢谢观看 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 学习目标 1.基于生命的物质观，形成生命与自然界统一的生命观念。(生命观念) 2．基于大量元素和微量元素的学习，培养比较与分析的科学思维。(科学思维) 3．通过检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，掌握检测相关物质的实验原理、方法和操作注意事项。(科学探究) 4．认同合理膳食对人体健康的重要性。(社会责任) 一、组成细胞的元素 1．生物界和非生物界的统一性和差异性 (1)统一性：从化学元素的种类分析，组成细胞的化学元素，在_____________中都能够找到。 (2)差异性：从_______________________分析，细胞与无机自然界大不相同。 2．种类 (1)分类 ①大量元素(含量较多)：_________________________________________等。 ②微量元素(含量很少)：________________________________________等。 (2)细胞中四种含量很高的元素：__________________。 (3)细胞中常见的化学元素有20多种，大多以________的形式存在。 二、组成细胞的化合物 1．组成细胞的主要化合物及相对含量 ①___；②________；③________。 2．细胞内化合物的含量 (1)鲜重 含量最多的化合物：_____。 含量最多的有机化合物：________。 (2)干重 含量最多的化合物：________。 三、实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 1．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_____反应。 (1)还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖等)＋_____试剂eq \o(――――――――――→,\s\up17(50～65 ℃水浴加热),\s\do15(约2 min))_____色沉淀。 (2)脂肪＋________染液→_____色。 (3)蛋白质＋________试剂→紫色。 2．实验步骤 (1)还原糖的检测 (2)脂肪的检测 (3)蛋白质的检测 锌元素存在于众多的酶系中，是核酸、蛋白质、糖类的合成和维生素A利用的必需物质。具有促进生长发育、改善味觉的作用。结合所学知识判断： (1)锌元素的作用很大，属于生命活动必需的元素。( ) (2)由于锌元素的重要作用，其在体内含量很高。( ) (3)地壳中也含有锌元素，这体现了细胞与自然界的统一性。( ) 探究点一　组成细胞的元素和化合物 1．比较玉米细胞与人体细胞的部分元素及含量(干重，质量分数)，回答下列问题： 元素 玉米细胞 人体细胞 O 44.43 14.62 C 43.57 55.99 H 6.24 7.46 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 注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%。 (1)玉米细胞与人体细胞含量最多的元素种类是否相同，怎样解释这种现象？ 提示：在玉米细胞和人体细胞中含量最多的四种元素是一样的，都是C、H、O、N。这是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，这些物质都含有C、H、O，蛋白质中还含有大量的N元素。 (2)玉米细胞中氧元素的含量明显高于人体细胞，而氮元素的含量又明显低于人体细胞，怎样解释这一现象？ 提示：这说明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。 (3)组成玉米细胞和人体细胞的元素追根溯源都来自无机自然界，为什么玉米细胞和人体细胞内各种元素的比例与无机自然界的大不相同？ 提示：生物体是按照生命活动的需要，有选择地从无机自然界获取元素。 2．根据教材P17图2－1填空。 (1)细胞内含量最多的无机化合物是___。细胞内含量最多的化合物是___。占细胞鲜重最多的化合物是___。占细胞鲜重50%以上的化合物是___。沙漠植物细胞中含量最多的化合物是___。 (2)细胞内含量最多的有机化合物是________。细胞内含量仅次于水的化合物是________。占细胞干重最多的化合物是________。占细胞干重50%以上的化合物是________。 图解组成细胞的元素 (1)无论大量元素还是微量元素，对于维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用，如P是组成ATP、生物膜结构等的重要成分，Ca、P是组成骨骼、牙齿的成分，Mg是叶绿素的成分，Fe是血红蛋白的成分。 (2)不同生物体内所含的化学元素的种类基本相同，但在不同生物体内，同种元素的含量差别较大，同一生物体内不同元素的含量也不相同。 (3)大量元素和微量元素都是组成生物体的必需元素，生物体内所含的元素不一定都是必需元素。 1．下表是有活性的番茄细胞中的元素含量，如图是番茄细胞中化合物含量的柱形图。下列说法正确的是(　　) A．表中含量最多的元素是a，数量最多的元素也是a B．若图表示细胞鲜重，则甲化合物中含量最多的元素为表中的b C．若表表示组成人体细胞的元素含量，则a、b、c含量和番茄细胞中完全相同 D．若图表示细胞完全脱水后化合物含量，则甲化合物应为蛋白质 解析　在有活性的细胞中，占细胞鲜重百分比最高的是氧元素，其次是碳元素，再次是氢元素，故表中a是氧元素，b是碳元素，c是氢元素。若图表示细胞鲜重，则甲是水；若图表示细胞干重，则甲表示蛋白质。表中含量最多的是氧元素，数量最多的是氢元素，A错误；细胞鲜重中含量最多的化合物是水，水中不含b(碳)元素，B错误；组成人体细胞和番茄细胞化学元素的种类大体相同，但含量有差别，C错误；细胞干重中含量最多的化合物是蛋白质(甲)，D正确。 答案　D 2．研究表明缺硒可导致克山病。克山病是一种地方性心肌病，急重症病人可发生猝死。学界专家认为，成人每天硒的摄取量在40～100 μg 就可满足人体需要。根据资料，下列解释错误的是(　　) A．硒是人体必需的微量元素 B．硒在人体生长发育过程中的作用不可替代 C．硒的作用重大，只要有了硒，人体就能正常生长发育 D．硒是人体必需的微量元素 解析　据题干信息可知，硒是人体必需的微量元素；人体生长发育需要各种大量元素和微量元素，而不是只要有了硒，人体就能正常生长发育。 答案　C 探究点二　实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 生活中的很多食物富含糖类、脂肪或蛋白质，请利用提供的下列材料进行实验。 ①苹果　②花生种子　③豆浆　④梨　⑤鸡蛋清　⑥甘蔗汁　⑦玉米种子　⑧西瓜汁 (1)选材：适用于还原糖检测的有_____；适用于脂肪检测的有___；适用于蛋白质检测的有_____。 (2)西瓜汁中含有丰富的还原糖，能用西瓜汁进行还原糖的检测吗？为什么？由此你能得出进行显色反应时对实验材料有何要求？ 提示：不能。西瓜汁为红色，而还原糖与斐林试剂反应后生成砖红色沉淀，西瓜汁的颜色会影响实验结果的观察。因此选择实验材料时有两个要求：一是要富含待检测的化合物；二是要颜色较浅(白色或接近白色最佳)。 (3)检测生物组织中的脂肪时，染色时间不宜过长的原因是什么？ 提示：染色时间过长，脂肪会溶解到染色剂中。 (4)蛋白质检测时，为什么先加A液再加B液？B液为什么不能过量？ 提示：蛋白质中的肽键在碱性条件下能与Cu2＋生成紫色络合物，先加A液营造碱性环境，后加B液提供Cu2＋。其中双缩脲试剂B液的量不能过多，因为过多的双缩脲试剂B液会与双缩脲A液反应生成Cu(OH)2，使溶液呈蓝色进而掩盖实验生成的紫色。 1．斐林试剂与双缩脲试剂的“一同四不同” 2．关注实验中的四个注意点 选材 不宜选有颜色的材料，因为有颜色的材料会干扰实验结果 预留样品 物质检测中，预留组织样液作对照组 待测液处理 用蛋清作蛋白质检测材料，必须充分稀释，防止蛋清黏在试管内壁上 材料处理 脂肪检测时，用体积分数为50%的酒精洗去浮色，不能用清水，因为染料溶于有机溶剂、不溶于水 3．下列关于实验操作步骤的叙述中，正确的是(　　) A．用于鉴定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．鉴定还原糖时，要加入斐林试剂甲液后再加入乙液 C．脂肪的鉴定实验中需用显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪颗粒 D．用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂A液和B液，要混合均匀，再加入含样品的试管中，且现配现用 解析　斐林试剂甲液和双缩脲试剂A液的成分及质量浓度都相同，斐林试剂乙液和双缩脲试剂B液的成分相同但质量浓度不同，因此用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液不能直接用于蛋白质的鉴定，A错误；用斐林试剂鉴定还原糖时，应将甲液和乙液等量混合均匀后再加入待测组织样液中，B错误；用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，应先加A液，再滴加B液，D错误。 答案　C (1)易忽略斐林试剂本身的颜色 非还原糖(如蔗糖)＋斐林试剂水浴加热后的现象不是无色，而是浅蓝色[Cu(OH)2]的颜色。 (2)误认为脂肪的检测必须使用显微镜 若要观察被染色的脂肪颗粒，则使用显微镜，但若只观察溶液颜色变化，则不必使用显微镜，可以在制备的组织样液中加入苏丹Ⅲ染液，观察溶液的颜色变化。　 4．香蕉果实成熟过程中，果实中的储藏物不断代谢转化，香蕉逐渐变甜。图A中Ⅰ、Ⅱ两条曲线分别表示香蕉果实成熟过程中两种物质含量的变化趋势。取成熟到第X天和第Y天的等量香蕉果肉，分别加等量的蒸馏水制成提取液。然后在a、b试管中各加入5 mL第X天的提取液，在c、d试管中各加入5 mL第Y天的提取液，如图B。请回答下列问题： (1)在a、c试管中各加入等量碘液后，a试管中溶液呈________色，与a试管相比，c试管中溶液的颜色更________。图A中表示a、c两试管中被检测的物质含量变化趋势的曲线是__________。 (2)在b、d试管中各加入等量斐林试剂，水浴加热后，b试管中出现砖红色沉淀，与b试管相比，d试管中溶液的颜色更________，两试管中被检测的物质是____________，图A中表示这种物质含量变化趋势的曲线是________。 (3)如果要检测提取液中是否含有蛋白质，所用的试剂是________________，如果要检测提取液中是否含有脂肪，所用的试剂是____________。 解析　(1)香蕉果实在成熟过程中，逐渐变甜，应是淀粉转化成了还原糖。由于a、c两试管中滴加的是碘液，故检测的是淀粉，两支试管中溶液都呈蓝色，且c试管中淀粉的含量少，所以与a试管相比，c试管中溶液的颜色更浅。图A中表示淀粉含量变化趋势的曲线是Ⅰ。(2)斐林试剂用于检测还原糖，d试管中还原糖含量多，所以与b试管相比，d试管中溶液的颜色更深。图A中表示还原糖含量变化趋势的曲线是Ⅱ。(3)蛋白质可与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应。脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定，染色后呈橘黄色。 答案　(1)蓝　浅　Ⅰ　(2)深　还原糖　Ⅱ　(3)双缩脲试剂　苏丹Ⅲ染液 [课堂小结] [课堂巩固] 1．以下对组成细胞的化学元素的叙述，错误的是(　　) A．组成细胞的化学元素常见的有20多种 B．组成不同生物体细胞的化学元素种类是大体相同的 C．在不同生物体细胞中，不同化学元素的含量相差很大 D．部分组成生物体细胞的化学元素在无机自然界中没有 解析　细胞中常见的化学元素有20多种，A正确；组成不同生物体细胞的化学元素的种类基本相同，含量差异较大，B、C正确；组成生物体细胞的化学元素在无机自然界都可以找到，没有一种是生物所特有的，D错误。 答案　D 2．微量元素在生物体内含量虽然很少，却是维持正常生命活动不可缺少的，这可通过下面的哪一实例得到证实(　　) 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抽搐 D．缺磷时会影响磷脂的合成 解析　镁是大量元素，A错误；硼是微量元素，且植物缺硼时影响受精，只开花不结果，可见微量元素在生物体内虽然含量很少，却是维持正常生命活动不可缺少的，B正确；钙是大量元素，C错误；磷是大量元素，D错误。 答案　B 3．在还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，下列对实验材料选择的叙述，错误的是(　　) A．马铃薯块茎中含有较多的糖且近于白色，可用于进行可溶性还原糖的鉴定 B．花生种子富含脂肪且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的好材料 C．大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质鉴定的理想材料 D．鸡蛋清含蛋白质多，是进行蛋白质鉴定的动物材料 解析　马铃薯块茎中含有较多的糖是淀粉，属于非还原性糖，所以不可用于进行还原糖的鉴定，A错误。 答案　A 4．下列有机物的检测实验中，可能导致实验失败的操作是(　　) ①脂肪检测时，花生子叶染色后，没有用酒精洗去浮色　②蛋白质检测时，把A、B液混合后再加入蛋白质样液中　③还原糖检测时，用50～65 ℃水浴加热　④检测还原糖可选用西瓜作为实验材料 A．①②③　　　　　 B．①②④ C．①③④ D．②③④ 解析　脂肪检测实验中，花生子叶染色后，需用酒精洗去浮色，否则脂肪会溶解到染色剂中导致实验失败，①符合题意；蛋白质检测时，应先加A液，再滴加B液，若将A、B液混合后再加入蛋白质样液中，A液和B液会发生反应，这样就不会与蛋白质发生紫色反应，导致实验失败，②符合题意；用斐林试剂进行还原糖检测时，用50～65 ℃水浴加热为正确的操作方法，③不符合题意；检测还原糖选用西瓜作为实验材料，西瓜含有色素会影响实验结果，④符合题意。 答案　B 5．下列关于检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的叙述，不正确的是(　　) A．脂肪检测现象观察时，若要观察脂肪颗粒，则需要使用显微镜 B．蛋白质检测时，若要用鸡蛋清作材料，必须稀释 C．检测非还原糖(如蔗糖)时，与斐林试剂混合并水浴加热后的现象是无色的 D．做脂肪检测实验选用的花生种子一定要提前浸泡 解析　脂肪检测现象观察时，若要观察脂肪颗粒，则需要使用显微镜，A正确；由于鸡蛋清黏稠，故蛋白质检测时，若要用鸡蛋清作材料，必须稀释，B正确；由于斐林试剂是淡蓝色的，所以检测非还原糖(如蔗糖)时，与斐林试剂混合并水浴加热后的现象是淡蓝色，C错误；做脂肪检测实验选用的花生种子一定要提前浸泡，否则不容易切成薄片，D正确。 答案　C $$