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（2019）必修1

人教版生物学必修一第2章 组成细胞的分子 第1节 细胞中的元素和化合物 组成细胞的元素 组成细胞的化合物 糖类脂肪蛋白质的检测 宋飞 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。（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） 组成地壳和组成细胞的部分元素含量(％)表 元素 地壳 细胞 O 48.60 65.0 Si 26.30 极少 C 0.087 18.0 N 0.03 3.0 H 0.76 10.0 组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找得到，没有一种化学元素为细胞所特有。 细胞与非生物相比，各种元素的相对含量又大不相同。 生物界与非生物界在元素种类上具有统一性 从进化的角度上来看，反映了生物界起源于非生物界的事实。 细胞能有选择地从无机自然界中获取各种物质来组成自身。 生物界与非生物界在元素含量上具有差异性 例1：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非生物界也存在,这一事实主要说明: （ ） A 生物界和非生物界没有区别 B 生物界和非生物界具有统一性 C 生物来源于非生物 D 生物界和非生物界具有差异性 例2：生活在沙漠中的仙人掌和生活在珊瑚礁中美丽的珊瑚鱼，组成它们的化学元素种类 （ ） A、差异很大 B、有些差异 C．大体相同 D．没有一定标准 B C 一、组成细胞的元素 一、组成细胞的元素 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，都是C、H、O、N。原因：他们都是生物，组成他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。 3.你能根据表格数据得出哪些结论？ 结论：生物体内的各种元素的种类和含量不一定相同 a.组成不同生物的化学元素的种类基本相同，但各种元素的含量相差较大。 b.同一生物体内的不同细胞中元素的含量也不相同。 构成细胞的元素有哪些呢？ 1.大量元素：含量占生物体总质量万分之一以上的元素。 2.微量元素：含量占生物体总质量万分之一以下的元素。 C 、 H 、O 、N、 P 、 S、 Ca 、 Mg、 K等 Fe、Mn、B 、Zn、Mo、Cu 等 一、组成细胞的元素 20多种（从无机自然界获取） 1、种类： （1）根据含量分为 他 请 杨 丹 琳 留 盖 美 家 铁 门 碰 新 木 桶 2、分类： 一、组成细胞的元素 （2）根据作用分为 C H O N P S Ca Mg K 最基本元素 组成生物体的化合物中除水和无机盐外都是有机物，碳又是有机物的骨架元素 基本元素 组成生物体的有机物中几乎都含有这四种元素 大量元素 主要元素 这几种元素在构成细胞的元素中占96% Fe、Mn、B 、Zn、Mo、Cu 等 微量元素 必需元素 微量元素也是生物体不可缺少的必需元素;在生物体中含量很少,但其作用是其它元素不可替代的. 血红蛋白、多种酶的重要组成成分，人体患贫血 有助于花粉管的萌发，“花而不实”（只开花不结果） 缺Fe： 缺Ca： 缺 I： 缺 B： 儿童缺钙容易患佝偻病。成年人缺Ca易患骨质疏松，人血液中缺钙容易抽搐 缺Mg： 甲状腺激素的组成成分，患甲状腺肿大 叶绿素的重要组分，叶子会变黄 2、细胞中有些元素很少，是否意味着它们不重要？ 组成人体细胞的主要元素（占细胞干重的百分比） 组成人体细胞的主要元素（占细胞鲜重的百分比） 1.什么是鲜重？什么是干重？ 2.鲜重占比最多的是什么元素？干重呢？ 3.占比前四的元素？ 鲜重指生物体（细胞）在自然生活状态下测得的重量 干重指生物体（细胞）除去水以后测得的重量 一、组成细胞的元素 2、含量： 细胞中的元素是以什么状态存在于细胞中呢？ 二、组成细胞的化合物 思考讨论： 1、组成细胞的元素多数以什么 形式存在？ 2、观察右图，回答问题 占细胞鲜重最多的化合物是 ； 占细胞干重最多的化合物是 ； 占细胞鲜重最多的有机化合物是 。 3、请对组成细胞的化合物进行归纳整理。 大多数以化合物的形式存在。 水 蛋白质 蛋白质 鲜重：水>蛋白质>脂质>糖类 干重：蛋白质>脂质>糖类 二、组成细胞的化合物 （1%—1.5%） 例2：生活在缺水的沙漠环境中的仙人掌细胞中，含量最多的化合物是（ ） A、蛋白质 B、脂肪 C、糖类 D、水 例3：超级肥胖的人体内含量最多的有机物是（ ） A、蛋白质 B、脂肪 C、糖类 D、水 D A 思考：梨的果实和叶片的细胞中所含化合物的种类和含量有什么明显的差距？ 提示：梨的果实细胞中糖类和水分等物质多，不含叶绿素。 不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的 日常膳食做到不同食物的合理搭配 我们怎么知道食物中有哪些营养物质呢？ 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 原理： 某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。 请大家认真阅读18页的探究实践，回答以下问题。 1、鉴定糖类、脂肪、蛋白质的实验原理分别是什么？ 2、我们可以选择哪些材料来充当糖类、脂肪、蛋白质进行实验？ 3、鉴定糖类和蛋白质的实验试剂是什么？它们有什么异同？ 4、鉴定糖类和蛋白质的实验在试剂的添加顺序上有什么不同点？ 5、鉴定脂肪时用什么试剂洗去浮色，为什么用这种试剂？ （1）还原糖的检测和观察 选材： 试剂： 步骤： 含糖量较高的，白色或近于白色的材料，如梨、苹果匀浆。 斐林试剂（甲液：质量浓度为0.1g/ml的NaOH溶液， 乙液：质量浓度为0.05g/ml的CuSO4溶液， 等量混合均匀，现配现用。） ２mL组 织样液 刚配制的斐 林试剂1mL 浅蓝色 棕色 砖红色 50—650C水浴加热 原理： 还原糖中含有游离的醛基或酮基，能够在碱性条件下与斐林试剂发生反应生成砖红色氧化亚铜沉淀。 西瓜汁含糖量也很高，可不可以用西果汁? 为什么是浅蓝色? （2）蛋白质的检测和观察 选材： 试剂： 步骤： 豆浆，鲜肝提取液，鸡蛋清稀释液 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） ２mL组 织样液 双缩脲试剂 Ａ液1mL 无色 双缩脲试剂 Ｂ液４滴 紫色 原理： 营造碱性环境 提供Cu2+，不能要多，不然会与A液发生反应使溶液呈蓝色，而掩盖了生成的紫色 蛋白质中的肽键与双缩脲试剂发生反应形成紫色物质。 鸡蛋清容易引起试管挂壁而不易清洗，大家想一想有没有容易获得的合适材料？ （3）脂肪的检测和观察 方法一：花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色 方法二： 取材： 制片： 选取最薄的薄片移至载玻片中央； 滴加苏丹Ⅲ染液2～3滴，染色３min； 滴加体积分数为50%的酒精溶液1～2滴，洗去浮色； 用吸水纸吸去酒精，滴1滴蒸馏水，盖上盖玻片。 观察： 先在低倍镜下找到已着色的薄片，后用高倍镜观察。 结果： 有被染成橘黄色的脂肪微粒。 富含脂肪滴的花生子叶 原理： 脂肪可以被苏丹Ⅲ或苏丹IV染成橘黄色或红色 有机化合物 化学试剂 颜色 还原糖 淀粉 脂肪 蛋白质 斐林试剂 碘液 苏丹III或苏丹IV 双缩脲试剂 砖红色 蓝色 橘黄色或红色 紫色 葡萄糖，果糖，麦芽糖 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 (1)还原糖鉴定的实验材料要求 ①浅色：不能用绿色叶片、西瓜、血液等材料，防止颜色的干扰。 ②还原糖含量高：不能用马铃薯(富含淀粉)、甘蔗、甜菜(富含蔗糖)。 注：实验注意事项 (3)斐林试剂混合后加入，且现配现用； 双缩脲试剂分别加入，先加A液，后加B液，且B液不能过量。两者成分相同，但CuSO4溶液的浓度不同，所以不能混用。 “三个唯一” (1)唯一需要加热——还原糖鉴定，且必须水浴加热（50-650C），不能用酒精灯直接加热。若不加热则无砖红色沉淀出现。 (2)唯一需要显微镜——脂肪鉴定，实验用体积分数为50%酒精的作用—去浮色。 (3)唯一需要酒精，实验用体积分数为50%酒精的作用—去浮色。 注：斐林试剂与双缩脲试剂比较 斐林试剂 双缩脲试剂 不 同 点 使用方法 反应条件 结果 CuSO4溶液浓度 反应对象 还原糖 蛋白质 甲液和乙液等量混合均匀后方可使用，且现配现用 使用时先加A液再加B液 需水浴加热 不需加热 产生砖红色沉淀 产生紫色反应 乙液CuSO4溶液质量浓度为0.05g/mL B液CuSO4溶液质量浓度为0.01 g/mL 1、下列关于检测“生物组织中糖类、脂肪、蛋白质”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．若要鉴定花生种子细胞中是否含有脂肪，不需要用显微镜观察 C．鉴定可溶性还原糖时，要加入斐林试剂(甲液和乙液等量混合均匀再加入) D．用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，需水浴加热2 min才能看到紫色 2．检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的实验中，以下操作错误的是(　　) A．只有脂肪的鉴定需要使用显微镜 B．用双缩脲试剂检测蛋白质不需要加热 C．使用斐林试剂和双缩脲试剂最好是现配现用 D．可溶性还原糖的鉴定，可用酒精灯直接加热产生砖红色沉淀 小结 $$