2.1细胞中的元素和化合物教学课件2024-2025学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

细胞中的元素和化合物 年 级：高一年级 学 科：高中生物学（人教版） 必修一《分子与细胞》 第2章 组成细胞的分子 1 新知导入 2 教材P16问题探讨 组成地壳和组成细胞的部分元素含量（%）表 1.生物与非生物在元素组成和含量上有何特点？ 元素种类差异不大 元素含量差异较大 2.由此，你可以得出生物界与非生物界具有怎样的关系？ 生物界与非生物界 统一性： 差异性: 组成细胞的元素，无机自然界都能找到 化学元素含量大不相同 3 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）表 注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3% 问题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 水：H2O 糖类（大部分）：Cn(H2O)m 脂肪酸（脂类的一种）CH3(CH2)nCOOH 氨基酸（组成蛋白质的基本单位）： NH2-CH(R)-COOH（R代表基团） 4 玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量 （干重，质量分数）表 注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3% 问题2：细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？ 5 玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量 （干重，质量分数）表 注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3% 【小组讨论】 问题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？ 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、N 4种元素所占比例较大。 6 【小组讨论】 不同生物细胞元素种类大致相同（统一性），但元素含量上有差异（差异性） 元素组成上的统一性说明：生物具有共同的物质基础，为生物进化提供了证据 差异性是因为：生物体有选择的从无机环境中获取元素 7 鲜重指的是生物体（或细胞）在自然生活状态下所测得的重量干重指的是生物体（或细胞）除去水分以后所测得的重量 C O 8 1.组成细胞的化学元素，常见的有____多种。 2.根据含量的多少分为 大量元素：含量占生物体总重量万分之一以上的元素。主要有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。 微量元素：含量占生物体总重量万分之一以下的元素。主要有Fe、Mn、 B、Zn、Cu、Mo等。 20 最基本元素 基本元素 主要元素 大量元素 微量元素 C H O N P S K Ca Mg等 Fe Mn B Zn Mo Cu等 组成细胞的元素 9 二、组成细胞的化合物 种类 无机化合物 有机化合物 水:70-90% 糖类 脂质:1-2% 核酸 蛋白质:7-10% 无机盐:1-1.5% 10 种类 无机化合物 有机化合物 水（70-90%）：H、O 无机盐（1-1.5%）：K、Na、Ca、Fe、Mg等 糖类：C、H、O 脂质（1-2%）：C、H、O，部分还含有N、P 蛋白质（7-10%）：C、H、O、N，有的含S 核酸：C、H、O、N、P 干重中含量最多的化合物是？ 鲜重中含量最多的化合物是？ 水 蛋白质 11 12 我们需要的营养物质包括糖类、脂肪、蛋白质等。怎样检测这些营养物质呢？ 13 探究·实践 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 （一）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颜色反应。如： 还原糖＋斐林试剂 砖红色沉淀 脂肪＋苏丹Ⅲ染液 橘黄色 蛋白质＋双缩脲试剂 紫色 14 组织样液中含有可溶性_________ 。 （1）还原糖的检测 选材 制备组织样液 显色反应 结论 ①成分：富含_________； ②颜色：____________的材料。 还原糖 白色或无色 _______ 斐林试剂1ml 甲液：0.1g/ml NaOH 乙液：0.05g/ml的CuSO4 等量混匀，现配现用 ____ 蓝色 砖红色沉淀 还原糖 （二）实验步骤 15 酮基 醛基 醛基 分子中含有游离酮基或醛基的单糖、麦芽糖、和乳糖都具有还原性 16 还原糖的检测 17 1. 葡萄匀浆、胡萝卜匀浆、西瓜汁等实验材料是否适合用于还原糖的鉴定？为什么？ 2. 马铃薯匀浆、甘蔗汁能否用于还原糖的鉴定？为什么？ 深颜色材料，需排除自身颜色对实验结果产生的干扰。 淀粉、蔗糖是非还原糖。 3. 为何斐林试剂的甲液：0.1g/ml NaOH和乙液：0.05g/ml的CuSO4等量混匀现配现用？检测原理是什么？ 配置时间过长，Cu(OH)2会沉淀在试管底部，影响反应效果。 Cu(OH)2与还原糖反应生成砖红色的Cu2O沉淀。 思考 18 （2）脂肪的检测 取材 花生种子(浸泡)，将子叶切成薄片 制片 ①取最理想的薄片； ②染色：滴2~3滴_______染液(3min)； ③去浮色：滴1~2滴________________； ④吸水纸吸去子叶周围酒精，滴一滴蒸馏水； ⑤盖上盖玻片，制成临时装片。 苏丹Ⅲ 体积分数50%酒精 观察 先____镜找到着色颗粒，再用____显微镜观察 低倍 高倍 结论 圆形小颗粒呈_______，说明花生种子中有脂肪。 橘黄色 19 脂肪的检测 20 1.在染色后,为什么用50%酒精洗去浮色而不用清水? 苏丹Ⅲ染液溶解于酒精不溶于水 2.脱脂奶粉中因不含脂肪,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? 符合要求的脱脂奶粉应该无脂肪,但是含有足够的蛋白质,所以要用到苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂来检测。 思考 21 （3）蛋白质的检测 选材 显色反应 结论 纯牛奶、鸡蛋清稀释液等 组织样液中存在________。 加入____ ______1ml 再 。 双缩脲 试剂A液 A液：0.1g/ml NaOH B液：0.01g/ml的CuSO4 摇匀 加入____ ______4滴 再 。 双缩脲 试剂B液 变成__色 摇匀 紫 蛋白质 为何先加1ml A液，后加4滴B液？若B液过多会怎样？ 在碱性环境下蛋白质与Cu2＋产生紫色反应 过多B液与A液反应生成Cu(OH)2，使溶液呈蓝色 思考： 22 蛋白质的检测 23 鉴定物质 还原糖 蛋白质 试剂 使用方法 使用原理 反应条件 斐林试剂 双缩脲试剂 0.01g/ml CuSO4 0.05g/ml CuSO4 0.1g/ml NaOH溶液 0.1g/ml NaOH溶液 甲液和乙液 等量混匀，现配现用 先加A液1mL摇匀， 再加B液4滴，再摇匀 A液 B液 甲液 乙液 Cu(OH)2与还原糖反应生成砖红色的沉淀 在碱性环境下蛋白质与Cu2＋产生紫色反应 不需要加热 水浴加热 24 三、课后任务 1.完成基础知识练习； 2.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，能构成一个生命系统吗？为什么？ 25 Lavf59.6.100 Lavf59.6.100 Lavf59.6.100 $$