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

细胞中的元素和化合物 第二章 第一节 生物大分子如核酸、蛋白质属于系统吗？属于生命系统吗？ 1.组成细胞的分子在非生命物体中能不能找到？ 2.这些分子又是怎样构成细胞的呢？ 3.组成这些分子的元素在非生命物体中能不能找到？ 元素 问题探讨 比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，你能看出什么问题？ 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 植物体和土壤部分元素含量比较表 为什么组成生物体的元素与无机自然界的元素种类基本相同？但是含量又有差异？ 物质性和自主性 （从生命进化的角度思考） 二.生物界的统一性和差异性 元素 玉米 人 O 44.43 14.62 C 43.75 55.99 H 6.24 7.46 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 玉米与人体内的化学元素组成： 1.不同生物体内化学元素的种类： 2.不同生物体内同种化学元素的含量： 3.同一生物体内不同元素的含量不同，其中4种基本元素： 所占比例最大。 C、H、O、N 大体相同 相差很大 4.同一生物体内不同细胞元素的含量也不同。 三、组成细胞的元素 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、 K、 Ca 、 Mg等 Zn、Fe、B 、Cu 、Mo、Mn等 作用：组成 进行构成细胞，如蛋白质、核酸；影响 生物体的 。 化合物 生命活动 大量元素比微量元素对生物更重要吗？ 并不是。大量元素与微量元素是从含量上划分的，并不是根据重要程度划分的。对于生命而言，大量元素与微量元素都同样重要。 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,他们的鞋子每踩过的地方,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. 资料分析: 通过分析,你能得出什么结论呢? 微量元素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. 人体患贫血 “花而不实”（只开花不结果） 影响人体生长发育、大脑发育和性成熟 缺Fe： 缺B： 缺Zn： 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） 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 干﹑鲜细胞对比图 3.主要元素： 含量占细胞鲜重的97%以上的元素 C 、 H 、 O 、 N 、 P 、 S 在细胞鲜重与干重中，这四种元素的含量都是最多的 4.基本元素： C 、 H 、 O 、 N C 在人体干重中含量高达55.99%，构成有机物的 基本骨架 5.最基本元素： 注意：以人体为例 （1）细胞鲜重中元素含量的比较： O>C>H>N （2）细胞干重中元素含量的比较： C>O>N>H 组成细胞的元素 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 微量元素 Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu ? 组成细胞的元素大多以什么形式存在的呢? 化合物 ­­­­ 三、组成生物体的化合物 大多以 形式存在。 化合物 1.无机物： 。 水、无机盐 2.有机物： 。 蛋白质、糖类、脂质、核酸 3.细胞鲜重中含量： 。 水>蛋白质>脂质>糖类 细胞干重中含量： 。 蛋白质>脂质>糖类 1.有机化合物和无机化合物有什么区别?能举例说明吗? 思考与讨论: 2.细胞内最多的有机化合物和无机化合物分别是哪一种什么?你能推测它们对生命的意义吗? （教材P17） 是否含有C元素。 C2H5OH(酒精)，NaCl 蛋白质 水 蛋白质是组成生物体的重要物质，在生命活动中起重要作用。 水是生命之源，离开水生命活动无法进行。 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 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 B D 3、在生物体内含量较少，但对维持生物体正常生命活动必不可少的元素是（ ） A．Fe、Mn、Zn、Mg B．Zn、Cu、Mn、Ca C．Zn、Cu、B、Mn D．Mg、Mn、Cu、Mo C 4.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 C 5、下列有关细胞内化学元素的说法正确的是( ) A．生物体内存在的元素都是生物体生命活动所必需的 B．细胞中一种元素的作用能被其他元素替代 C．沙漠植物体内原子个数最多的元素是氢 D.微量元素在生物体内不可缺少，如叶绿素的组成离不开Mg元素 C 6、如图1是细胞中3种化合物含量的扇形图，图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图，下列说法不正确的是(　　) 图1 图2 A．若图1表示正常细胞，则A为水 B．若图1表示干重细胞，则A为蛋白质 C．图2中含量最多的元素a是氧元素 D．图2中数量最多的也是a D c(H元素) (1)若图1表示正常细胞，则C为哪种化合物？ (2)细胞中含量最多的四种元素有哪些? ___________，图2中b为何种元素？____ 图1 图2 脂质 C、H、O、N C 拓展延伸: 7、下列有关图的分析中，错误的是(多选)（ 　） A．如果该图为组成活细胞的化合物， 则A中含有的元素为H、O B．如果该图表示的是细胞干重中的化合物，则A是蛋白质 C．如果该图表示的是组成活细胞中 的元素，则C是氮元素 D．如果该图表示的是活细胞中的元素，则其中Mo的含量很少 E ．如果该图表示的是组成干重中的元素， 则A是氧元素 B C C、E 3.你能举例说出哪些植物器官的细胞中富含糖类,脂质和蛋白质吗?如何从这些植物器官中提取呢? （1）植物的叶肉细胞、果实和种子等细胞 （2）设法使细胞破碎 四、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 实验原理： 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。如： 还原糖 + 斐林试剂→砖红色沉淀 淀粉 + 碘→蓝色 脂肪 + 苏丹Ⅲ→橘黄色 蛋白质 + 双缩脲→紫色 目的要求： 尝试用化学试剂检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质。 材料用具：1.实验材料：苹果汁、花生种子、花生汁、马铃薯片、豆浆、鲜肝液 2.试剂：斐林试剂、苏丹Ⅲ、碘液、双缩脲 方法步骤： (1)糖类的检测和观察 还原糖的检测和观察 结论：可溶性还原糖与斐林试剂在加热的过程中生成砖红色沉淀，说明组织样液中有可溶性还原糖。 淀粉的检测和观察 取材：马铃薯匀浆 检测： 结论：组织样液中含有淀粉 (2)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 观察：先在低倍镜下寻找到已着色颗粒，再用高倍镜观察 结论：圆形小颗粒呈橘黄色，说明有脂肪存在 方法二： 取材：花生种子(浸泡)，将子叶削成薄片 (3)蛋白质的检测和观察 选材与制备： 鲜肝提取液或黄豆浆滤液 呈色反应： 结论：说明组织样液中存在蛋白质 1 2 【归纳提升】1. 糖类、脂肪和蛋白质检测对比 斐林试剂 水浴 蓝色 酒精 苏丹Ⅲ染液 橘黄色 红色 显微镜 双缩脲试剂 【归纳提升】2.斐林试剂与双缩脲试剂比较 (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)。 (2)唯一需要加热——还原糖鉴定，且必须水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热则无砖红色沉淀出现。 (3)非还原糖(如蔗糖)＋斐林试剂 现象不是无色而是浅蓝色[Cu(OH)2的颜色]。 【归纳提升】3.实验注意问题 (4)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。 (5)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。 (6)易写错别字提示：“斐林试剂”中的“斐”不可错写成“非”，双缩脲试剂中“脲”不可错写成“尿”，橘黄色的“橘”。 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，一定需要用显微镜观察 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 3.分析下表，可推测(　　) 溶液 双缩脲试剂 碘液 斐林试剂 甲 ＋ － － 乙 － ＋＋ － 甲、乙混合 ＋ ＋ ＋ 注：“＋”显色，“＋＋”显色更深；“－”不显色。 A．甲溶液含有淀粉 B．乙溶液含有还原糖 C．混合溶液不含淀粉 D．混合溶液含有淀粉酶 总结 1．细胞干重中含量较多的元素为C>O>N>H。 细胞鲜重中含量较多的元素为O>C>H>N。 2．微量元素虽然含量少，但生命活动不可缺少。 3．细胞中含量最多的是水，其次是蛋白质。 （水>蛋白质>脂质>糖类） 4．斐林试剂用的是甲液、乙液，须现配现用，水浴加热，双缩脲试剂用的是A液、B液，先加A液，后滴B液，不水浴加热。 完美课堂P9 $$