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 第1节 细胞中的元素和化合物 1 2024/9/20 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。 一、组成细胞的元素 元素 统一性 差异性 元素含量 元素种类 细胞生命活动所需要的物质，归根结底是从____________中获取的，组成细胞的化学元素，在_______________中都能够找到，没有一种化学元素为______所特有。但是，细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。 无机自然界 无机自然界 细胞 一、组成细胞的元素 玉米细胞和人体细胞的部分 元素及含量（干重，质量分数） 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 思考·讨论 ？ 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？ 2、细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？ 一样，都是C、H、O、N 与组成细胞的化合物有关，组成它们的主要成分都是糖类、脂质和蛋白质等物质。 不是。元素含量多少和其是否重要无关 不同生物体内化学元素的种类基本相同 不同生物体内同种化学元素的含量不同 同一生物体内不同化学元素的含量不同，其中C、H、O、N4种元素所占比例较大。 玉米细胞和人体细胞的部分 元素及含量（干重，质量分数） 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 玉米细胞干重中O含量最高，人体细胞干重中C含量最高。 一、组成细胞的元素 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？ 思考·讨论 ？ 5 1、组成细胞的化学元素，常见的有20多种。 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、Cu、B、Mo等 （含量很少） 对于生物体来讲，微量元素是否可有可无呢? 一、组成细胞的元素 几十年前，新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱，有的甚至发黄枯萎，即使使用了大量的N、P、K肥也无济于事。后来，人们偶然发现牧场内的一小片牧草长得十分茂盛，原来,这一片“绿洲”的附近有一座钼矿，矿工每天上下班总是抄近路走，他们的鞋子踩过的地方，牧草绿油油的，经过科学家的化验和分析，一公顷牧草只需150克钼就足够了。 通过分析,你能得出什么结论呢? 微量元素是生物体中不可缺少的必需元素，虽然在生物体中含量很少，但其作用是其它元素不可替代的。 3、元素缺乏与相关的症状 结论：大量元素和微量元素都是生物体进行生命活动所必需的元素。区分大量元素和微量元素的依据是“含量” 而不是“重要性” 。 缺Fe：患缺铁性贫血症 缺Mg：影响植物叶绿素的合成，进而影响光合作用的进行 缺Ca：哺乳动物血液中钙的含量太低，动物会出现抽搐等症状（钙含量过高会患重症肌无力） 组成细胞的各种元素又是以什么形式存在的呢? 组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在 无机化合物 有机化合物 水 无机盐 糖类 脂质 蛋白质 核酸 组成细胞的化合物 二、组成细胞的化合物 细胞内含量最多的化合物是 ，含量最多的有机化合物是 ， 干重情况下，含量最多的化合物是 。 水 蛋白质 蛋白质 注意：不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的 10 梨的果实细胞中糖类和水等物质多，不含叶绿素 根据你的生活经验，说说哪些植物器官的细胞中富含糖类、脂肪或蛋白质？ 怎样检测这些化合物呢？ 实验原理： 请看书P18～19讨论 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 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颜色反应。 鉴定物质 实验试剂 实验现象 还原糖 脂肪 蛋白质 斐林试剂 砖红色沉淀 苏丹Ⅲ染液 橘黄色 双缩脲试剂 紫色 应选择含糖量高，颜色为白色或近白色的植物组织，以苹果、梨最好。 1.还原糖的检测和观察 选材 制备组织样液 制浆 过滤 提取液 用一层纱布 显色反应 结论 还原糖与斐林试剂在加热的过程中生成砖红色沉淀，说明植物组织样液中含有还原糖。 实验步骤： 鉴定还原糖的实验材料是否可以选择西瓜？ 所以应选颜色为白色或近白色的植物组织，以苹果、梨最好。 不行，西瓜本身的颜色对于鉴定时的颜色反应起着掩盖作用，导致实验现象不明显。 2.脂肪的检测和观察 取材 切片 制片 观察 实验步骤： 取一粒浸泡过的花生种子，去掉种皮 用刀片在花生子叶的横断面上平行切下若干薄片，放入盛有清水的培养皿中待用 ①选取最薄的切片，放在载玻片中央； ②滴2~3滴苏丹Ⅲ染液，染色3min; ③滴1~2滴体积分数为50%的酒精溶液，洗去浮色; ④滴一滴蒸馏水，制成临时装片。 在低倍镜下找到花生子叶的最薄处，移到视野中央，将物像调节清晰；换高倍镜观察，视野中被染成橘黄色的脂肪颗粒清晰可见 结论：圆形小颗粒呈橘黄色，证明有脂肪存在 3.蛋白质的检测和观察 选材 应选择含蛋白质丰富的豆浆或鸡蛋清 制备组织样液 黄豆浆滤液或鸡蛋清稀释液 显色反应 实验步骤： 组织样液中存在蛋白质 结论： 比较项目 斐林试剂 双缩脲试剂 作用 成分 使用方法 原理 反应条件 检测还原糖 检测蛋白质 甲液:0.1g/mLNaOH 乙液:0.05g/mLCuSO4 A液:0.1g/mLNaOH B液:0.01g/mLCuSO4 甲液与乙液等量混合均匀使用，现用现配，水浴加热 先加较多A液 再加少量B液 Cu(OH)2被还原糖还原成砖红色的Cu2O沉淀 蛋白质在碱性条件下与Cu2+络合，生成紫色络合物 水浴加热(50~65℃) 碱性环境、常温 比较斐林试剂和双缩脲试剂 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 课堂小结 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 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 √ Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 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 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 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 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 练习与应用 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 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? 细胞是生命活动的基本单位，虽然组成细胞的元素来自无机环境，但是构成细胞的主要元素C、H、O、N含量与无机环境差异很大，这与细胞内的有机化合物如糖类、脂质、蛋白质和核酸有关。 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？ 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。 练习与应用 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. $$