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

学习导入 学习导入 生石花 石头 生石花和石头都是由分子组成的,为什么生石花能表现出生命的特征呢?是因为生石花细胞里含有特殊的生命元素吗?是组成细胞的分子有什么特殊之处吗? 1 2019人教版必修1《分子与细胞》 第二章 组成细胞的分子 第1节 细胞中的元素和化合物 必修一 分子与细胞 01 组成细胞的元素 ZU CHENG XI BAO DE YUAN SU 01 元素 地壳 细胞 O 48.6 65.0 Si 26.3 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 组成元素种类基本相同 组成元素含量差别大 生物界 非生物界 统一性 生物界 非生物界 差异性 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? 2、生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗? 207倍 原因:生物体有选择地从无机自然界中获取物质来组成自身。 问题探讨 生物界与非生物界的统一性和差异性 01.组成细胞的元素 5 学科网 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 玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量 (干重,质量分数)表 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? 一样,都为C、H、O、N 01.组成细胞的元素 玉米、人体都是生物,组成细胞的主要成分都是水、糖类、脂质、蛋白质、核酸等物质,这些物质含有较多的C、H、O、N四种元素 学科网 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 玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量 (干重,质量分数)表 01.组成细胞的元素 问题2:细胞中有些元素很少,是否意味着它们不重要? 细胞中有些元素含量很少,但起着重要的作用。 缺少氮肥bai的植物表现为植株矮小,叶色du发黄。作物缺磷时,表现为生长迟缓、产量降低。缺少磷肥的作物叶片呈深绿色或蓝绿色,成熟延迟,叶柄尤其在叶脉两旁可能产生花青素而呈红色或紫色之条纹,同时叶柄、叶片上会发生坏疽斑点。缺少钾肥的作物表现为在老叶出现杂色或黄色斑点的病征,接着在叶缘出现坏死。 1、种类:细胞中常见的化学元素有 多种。 2、分类: 20 大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。(含量占生物体总重量万分之一以上) 微量元素:Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。 (杨林探亲,但留妹盖家) (铁锰碰新木桶) (指含量很少但生物体生活所必需的一些元素) 按含量 C、H 、O 、N 、P 、S 、K 、Ca 、Mg 最基本元素 基本元素 主要元素 大量元素 01.组成细胞的元素 组成细胞的化合物 ZU CHENG XI BAO DE HUA HE WU 02 10 组成细胞的各种元素以什么形式存在? 大多数以 ??? 的形式存在 化合物 无机盐(1%~1.5%) 糖类和核酸(1%~1.5%) 组成细胞的主要化合物及相对含量 02.组成细胞的化合物 种类 无机化合物 有机化合物 水:70-90% 无机盐:1-1.5% 糖类 脂质:1-2% 蛋白质:7-10% 核酸 1-1.5% 1.有机化合物和无机化合物有什么区别?2.细胞内最多的有机化合物和无机化合物分别是哪一种?3.根据你的生活经验,说说哪些植物器官的细胞中富含糖类、脂质或蛋白质?怎样从植物器官中提取这些化合物? 12 元素与化合物 最多化合物 最多有机物 最多的元素 鲜重 干重 O C 思考 水 蛋白质 蛋白质 蛋白质 02 组成细胞的化合物 图2-1 组成人体细胞的主要的元素 (占细胞鲜重的百分比) 图2-2 组成人体细胞的主要元素 (占细胞干重的百分比) O>C>H>N C>O>N>H 1、科学家在利用无土栽培法培养一些名贵花卉时,培养液中添加了多种必需化学元素。其配方如下: 离子 培养液浓度/mol L-1 K+ 1 Na+ 1 Mg2+ 0.25 Ca2+ 1 NO3 - 2 H2PO4- 1 SO3 2- 0.25 Zn2+ 1 其中花卉根细胞吸收最少的离子是 ( ) A.Ca2+ B.SO32- C.Zn2+ D.H2PO4- C 即时训练 2、下列关于微量元素和大量元素的说法,正确的是( ) A. 都属于生命活动的必需元素 B. 都属于生命活动的主要元素 C. 前者是细胞特有的,后者是细胞与非生物界共有的 D. 两者都是细胞自身合成的 3、某人得了脂肪肝(即肝细胞中有过多的脂肪),则其肝细胞中含量最多的化合物是( ) A.脂肪 B.蛋白质 C.水 D.无机盐 A C 即时训练 沙漠中的仙人掌细胞中含量最多的化合物是水 思考:植物果实与叶片细胞所含化合物的种类与含量有什么 明显差别? 果实细胞:糖分含量较多 叶片细胞:叶绿素含量较多 实际上,不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的。 我们平常吃的东西里面富含哪些营养呢? 糖类 蛋白质 脂肪 淀粉 我们平常吃的食物也是如此 生物组织中有机化合物的鉴定 SHENG WU ZU ZHI ZHONG YOU JI HUA HE WU DE JIAN DING 03 18 阅读教材P18-19,思考: 1、糖类、脂肪、蛋白质的检测原理? 2、斐林试剂和双缩脲试剂的区别? 3、哪些实验需要加热?如何加热?哪些实验需要使用显微镜? 03 探究 实践 提示:化学试剂+有机化合物 特定的颜色 50~65 水浴加热 2.实验材料的选择要注意什么? 1.实验原理是什么? 尽量选所检测物质含量高,且颜色浅的材料。 3.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质时怎么操作?要注意什么? 03.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 ①还原糖 ②脂 肪 ③蛋白质 + 斐 林 试 剂 +苏丹 染液 +双缩脲试剂 砖红色沉淀 橘黄色 紫色 先让学生带着这些问题看书,然后让学生依次回答。记得提到肽键。分子中含有游离醛基或酮基的单糖和含有游离醛基的二糖都具有还原性1,请注意各种颜色反应,我们书上提及的单糖都具有还原性,常见的还原糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖等。2,教材上各种实验材料的介绍,西瓜汁,,人的血液,绿色叶片,甜菜,甘蔗。直接用蛋清的话,浓度太大,黏性太强,溶液不容易混合.蛋白质变性加剧,可能会出现变性沉淀。3 20 03 探究 实践 还原糖: 具有还原性的糖 常见还原糖: 麦芽糖、果糖、葡萄糖、乳糖、半乳糖 常见非还原糖: 蔗糖、淀粉、纤维素、糖原 03.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 还原糖含量高,组织颜色为白色或无色 选材 制备 样液 梨去皮制浆 过滤 取液 呈色 反应 结论 现象:梨匀浆与斐林试剂在加热的过程中生成砖红色沉淀 结论:梨匀浆中含有还原糖。 2ml梨匀浆 1ml刚配置的斐林试剂 实验一:糖类的检测 50~65 ①还原糖 。 ②试剂: 。 甲液:0.1g/ml的 , 乙液:0.05g/ml的 。 其中,甲乙液必须 并 。 ③必须 。 葡萄糖,果糖,麦芽糖等(卖果脯)、乳糖、半乳糖 水浴加热 斐林试剂 NaOH CuSO4 等量混合 注意事项: 立即使用 (现用现配) 03.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 实验一:糖类的检测 选材 制浆 黄豆浆滤液或蛋清稀释液。 呈色 反应 结论 实验二:蛋白质的检测 03.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 含蛋白质量高,组织颜色为白色或无色 2ml蛋清 双缩脲试剂A液1ml 创设碱性环境 双缩脲试剂B液4滴 现象:出现紫色反应 结论:蛋清中含有蛋白质 03.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 斐林试剂 双缩脲试剂 成分 使用方法 检测对象 原理 斐林试剂与双缩脲试剂的区别 甲液:0.1g/mlNaOH 溶液 乙液:0.05g/mlCuSO4 溶液 A液:0.1g/mlNaOH 溶液 B液: 0.01g/mlCuSO4 溶液 等量混合、现配现用 水浴加热 先A后B,A多B少 不加热 还原糖 (麦芽糖、果糖、葡萄糖等) 蛋白质 Cu(OH)2被还原糖还原成Cu2O 砖红色沉淀。 蛋白质中肽键在碱性条件下与Cu2+络合,生成紫色络合物。 问题探讨 1、使用双缩脲试剂时为什么B液只能加3~4滴而不能过量? 过量的双缩脲试剂B会与试剂A反应,使溶液呈蓝色,而掩盖生成的紫色。 2、为什么斐林试剂要现配现用,不能放置太久? 时间太长,Cu(OH)2悬浊液就沉淀在试管底部而无法参与反应。 取材、切片 花生种子(浸泡3~4h),将子叶削成薄片 制片 ①取最理想的薄片 ②在薄片上滴2~3滴苏丹 染液(3min) ③去浮色(用50﹪酒精) ④ 制成临时装片(滴蒸馏水,盖盖玻片) 观察 先在低倍镜下寻找到已着色的圆形小颗粒,然后用高倍镜观察 结论 03.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 实验三:脂肪的检测 现象:显微镜下会发现圆形小颗粒呈橘黄色 结论:花生子叶中含有脂肪 洗去浮色 浮色就是染色后在背景,或不希望染色的部位上带有的染色剂。这会对观察造成影响。一般依染色剂的性质,用乙醇溶液或水进行漂洗即可。洗的时候注意不能对装片造成较大冲击。 染色剂本身的颜色影响观察 27 脂肪微粒 03.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 实验二:脂肪的检测 04 随堂演练 知识落实 SUI TANG YAN LIAN ZHI SHI LUO SHI 29 五.课堂检测 1.虎是陆地上最强大的食肉动物之一,当其捕食动物后,从动物体中获得化合物和元素,那么,东北虎和其所捕食动物体内的各种化学元素( ) A.种类和含量差异都很大 B.种类和含量都是大体相同的 C.种类差异很大,含量大体相同 D.种类大体相同,含量差异很大 2.下列有关“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验操作的叙述,错误的是( ) A.只有还原糖鉴定实验中用到水浴加热 B.双缩脲试剂需要分开使用 C.斐林试剂需要现配现用 D.用于检测还原糖的斐林试剂的甲液和乙液,可直接用于蛋白质的检测 即时训练 D D 五.课堂检测 3.下列说法正确的是( ) A.西瓜汁含有大量的糖,常被用于还原糖的鉴定 B.通过对双缩脲试剂B液进行稀释就可得到斐林试剂乙液 C.斐林试剂鉴定还原糖需要50~65 水浴加热 D.脂肪鉴定中使用体积分数为50%的酒精溶液,目的是提取花生子叶中的脂肪颗粒 即时训练 C 自我测验 1.下列元素在生物体内含量很少,但对维持生物体正常生命活动必不可少的是 A.Fe、Mn、Zn、Mg B.Zn、Cu、Mn、Ca C.Zn、Cu、B、Mn D.Mg、Mn、Cu、Mo √ 自我测验 2.在蚂蚁森林种树界面上,小伙伴们可以认领花棒、沙柳、樟子松、胡杨等,用实际行动践行“绿水青山就是金山银山”的理念,为建设美丽中国奉献自己的一份力量。梭梭树、沙柳、樟子松、胡杨均是干旱地区生命力极其顽强的树木,它们发达的根系可以从深层土壤中吸收水分,这几种树的细胞中含量最多的有机物是 A.水 B.蛋白质 C.脂质 D.无机盐 √ 自我测验 3.在还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中,对实验材料的选择,下列叙述错误的是 A.鸡蛋清含蛋白质多,是进行蛋白质鉴定的理想材料 B.花生种子含脂肪且子叶肥厚,是用于脂肪鉴定的理想材料 C.大豆种子蛋白质含量高,是进行蛋白质鉴定的理想植物组织材料 D.常用番茄、苹果等组织样液作为检测植物组织内还原糖的实验材料 √ 自我测验 4.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。营养学和流行病学界专家认为,成人每天硒的摄取量约40~100 g就可满足人体需要。根据资料,下列解释不正确的是 A.硒是人体必需的化学元素 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 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。 自我测验 5.根据“检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质”的实验,回答下列问题: (1)鉴定成熟苹果果肉中是否存在还原糖所用的试剂是_,该试剂与细胞内还原糖发生作用,形成_沉淀。 (2)鉴定花生子叶细胞中是否存在脂肪的实验中,能将脂肪染成橘黄色的染液是_,用其染色时,要用体积分数为50%的酒精来洗去浮色,这是因为_。 (3)鉴定黄豆组织中是否存在蛋白质时,所用的试剂是_,发生的颜色反应是_。 斐林试剂 砖红色 苏丹 染液 苏丹 能溶解在酒精中 双缩脲试剂 紫色 学习小结 课程小结 思维导图只是给你们构建一个框架,清理知识点思路,但不止仅仅要记录思维导图上这一点点知识,而是根据思维导图去扩充记忆。 37 Sheet2 Sheet2 85 1.5 2 1.5 10 水 (70%~90%) 脂质(1%~2%) 蛋白质(7%~10%) Sheet1 销售额 水 85 第二季度 1.5 第三季度 2 第四季度 1.5 10 $$