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2章　组成细胞的分子 第1节　细胞中的元素和化合物 (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？ 1.比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量(%)，回答问题： 生物界和非生物界（在元素种类上）具有统一性 生物界和非生物界（在元素含量上）具有差异性 (3)组成细胞的元素追根溯源来自无机自然界，为什么细胞内各种元素的比例与无机自然界的大不相同？ 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的 问题探讨 玉米和人体细胞的部分元素及含量( 干重，质量分数) 1.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？ 含量较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、脂类和蛋白质等物质，这些物质含有C、H、O,蛋白质中还含有大量的N元素 思考·讨论 组成细胞的元素 一、组成细胞的元素 3 玉米和人体细胞的部分元素及含量( 干重，质量分数) 思考·讨论 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很少，但是却有重要作用 组成细胞的元素 蛋白质分子结构图 一、组成细胞的元素 4 玉米和人体细胞的部分元素及含量( 干重，质量分数) 思考·讨论 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？ 组成细胞的元素 组成生物体的化学元素在种类上基本相同但在不同生物之间含量存在着差异. 统一性 差异性 说明生物体之间也既有统一性又有差异性 一、组成细胞的元素 5 大量元素： 指在细胞中含量较多的元素。 有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。 微量元素： 指在细胞中含量较少的元素。 如Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等。 细胞中元素根据含量分为: 细胞中常见的化学元素有 种 20多 铁“猛碰”新木桶 必需元素 含量虽少，但不可缺少，其作用其它元素不可替代的 组成细胞的元素 最基本元素 基本元素 一、组成细胞的元素 (1)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系 生物界 非生物界 组成细胞的元素在无机自然界中都能找到 组成元素在含量上相差很大 含量不同 种类相同 统一性 差异性 有选择地吸收 组成细胞的元素 二、组成细胞的化合物 元素 来源 存在形式 有选择地从无机自然界中吸收 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu 分类 依据 含量 作用 大量元素 微量元素 最基本元素 基本元素 C 鲜重： 干重： 大多数以化合物的形式存在 O＞C＞H＞N C＞O＞N＞H　 思考：细胞鲜重和干重中含量前四位的元素不同与哪种物质有关？ H2O （构成生物大分子的基本骨架） C、H、O、N 组成细胞的元素 (2)元素的来源、分类和存在形式 二、组成细胞的化合物 8 ①大量元素、微量元素是根据元素含量划分的 无论是大量元素还是微量元素，都是生物体必需元素 ②活细胞内含量最多的元素是“O”（鲜重最多） 数量最多的元素是“H” ③最基本元素（或核心元素）为“C”（构成生物大分子的基本骨架） 易错点： 二、组成细胞的化合物 (1)组成地壳的元素在细胞中都能找到(　　) (2)细胞中含量很少的元素都是微量元素(　　) (3)大量元素和微量元素的划分依据是其发挥生理作用的大小(　　) 判断正误 × × × [注意] (1)大量元素和微量元素划分的依据是含量的多少，而不是生理作用。 (2)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)。 一、组成细胞的元素 组成细胞的化合物 水 无机盐 无机物 有机物 糖类 脂质 蛋白质 核酸 组成细胞的 化合物 水 蛋白质 C、H、O C、H、O（N、P） C、H、O、N（S、Fe） C、H、O、N、P 细胞中含量最多的化合物：_______。 细胞中含量最多的无机化合物：_______。 细胞中含量最多的有机化合物：_______。 细胞干重含量最多的化合物：_______。 细胞干重含量最多的有机化合物：_______。 水 水 蛋白质 蛋白质 蛋白质 二、组成细胞的化合物 11 不同生物组织细胞中各种化合物的含量是有差别的，有的还相差悬殊呢！我们平常吃的食物也是如此。正因为不同食物中营养物质的种类和含量有很大差别，我们才需要在日常膳食中做到不同食物的合理搭配，以满足机体的营养需要。 我们的食物来自各种生物组织。怎样检测不同生物组织中的营养物质呢？ 总结：不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的 糖类含量高 蛋白质含量高 油脂含量高 组成细胞的化合物 二、组成细胞的化合物 检测 鉴定原理 还原糖 脂肪 蛋白质 还原糖 + 斐林试剂→ 砖红色沉淀 脂肪 + 苏丹Ⅲ→橘黄色 蛋白质 + 双缩脲试剂→紫色 50~65℃水浴加热 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 注：不能直接加热 应用：检测糖尿病患者尿液中含糖量 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 实验原理： 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 13 鸡蛋清 豆浆 鸡肝 梨 葡萄 白萝卜 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 花生种子 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 选材 含糖量较高、白色或近于白色的植物组织样液 制备样液 制浆→过滤→取液 显色反应 颜色变化 还原糖的检测和观察 结论 组织样液含有还原糖 注入2mL梨组织样液 注入1mL新配制的斐林试剂 甲乙液 等量混合 现配现用 变成砖红色 50-65℃水浴加热 斐林试剂 甲液：0.1g/ml NaOH 乙液：0.05g/ml CuSO4 等量混合 Cu(OH)2 蓝色 蓝色→砖红色 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 1.甘蔗中富含蔗糖，蔗糖不是还原糖，能不能甘蔗汁做还原糖检测观察实验？ 不能，甘蔗所含的蔗糖是非还原糖，不能与斐林试剂反应，出现颜色反应。 3.西瓜汁富含还原糖，能不能用西瓜汁做还原糖检测观察实验？ 注意事项 选材：①不易选甜菜，甘蔗和马铃薯块茎。②不易选择西瓜等本身带有颜色的材料。 斐林试剂需要现配现用。检测还原糖时参与反应的Cu(OH)2悬浊液放置时间长了，会出现沉淀析出，使反应减慢，甚至不发生反应。 颜色变化：蓝色→棕色→砖红色 2.将斐林试剂加入甘蔗汁中， 溶液呈什么颜色？ 呈蓝色 西瓜汁为红色，会干扰颜色反应 还原糖的检测和观察 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 取材：花生种子浸泡后去掉种皮。将子叶切成薄片，放入盛有清水的培养皿中待用。 制片 选取最薄的薄片移至载玻片中央 在薄片上滴2－3滴苏丹Ⅲ染液，染色3min 用吸水纸吸去染液，滴加体积分数为50%的酒精溶液1－2滴 显微观察 现象 洗去浮色 用吸水纸吸去多余的酒精，滴1-2滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片 先在低倍镜下找到花生子叶的最薄处，移至视野中央，后用高倍镜观察 有被染成橘黄色的脂肪微粒 脂肪的检测 方法一：向待测组织样液中滴加3滴苏丹Ⅲ染液,观察样液被染色的情况。（直接观察法） 方法二：制作子叶临时切片，用显微镜观察子叶细胞的着色情况。（显微镜观察法） 脂肪颗粒 显微镜下被苏丹Ⅲ染色的脂肪颗粒 脂肪的检测 选材：黄豆组织样液（或鸡蛋蛋清稀释液） 制备组织样液：黄豆浸泡→去皮→切片→研磨→过滤→滤液 显色反应 现象 蛋清必须稀释，以免实验后黏住试管壁，不易清洗 摇匀 2mL组 织样液 先加双缩脲试剂 A液1mL 创设碱性环境 再加双缩脲试剂B液4滴，摇匀 提供Cu2+ 无色 浅蓝色 紫色 蛋白质的检测 试剂：双缩脲试剂 A液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液 B液：质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液 项　目 斐林试剂 双缩脲试剂 CuSO4溶液浓度 0.05 g/mL 0.01 g/mL 检测物质 还原糖 蛋白质 使用方法 甲乙液 等量混合 现配现用 先A液1ml 后B液4滴 反应条件 50～65 ℃水浴加热 不需要加热 反应现象 蓝色→砖红色 浅蓝色→紫色 相同点 含有NaOH和CuSO4两种成分,且NaOH的质量浓度都是0.1 g/mL 斐林试剂与双缩脲试剂的比较 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 材料 蛋白质检测结果 还原糖检测结果 结论 葡萄糖标准液 有砖红色沉淀 蛋白质标准液 产生紫色反应 梨匀浆 无 有 葡萄匀浆 无 有 白萝卜匀浆 无 有 豆浆 有 无 鲜肝提取液 有 无 鸡蛋清稀释液 有 无 富含还原糖 富含还原糖 富含还原糖 富含蛋白质 富含蛋白质 富含蛋白质 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 21 一、概念检测 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（ ） √ × √ 练习与应用 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 练习与应用 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 C 练习与应用 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 二、拓展应用 1.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? 2.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？ 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的 练习与应用 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。 $$