2.1细胞中的元素和化合物课件-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

MOLECULES AND CELLS 第2章 组成细胞的分子 第1节 细胞中的元素和化合物 小兰老师讲生物 人教版高中生物 必修一 简述组成细胞的元素和化合物的种类与含量，说出组成细胞的化合物的主要种类（重点） 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。（难点） 2 1 MOLECULES AND CELLS 通过对细胞组成元素与自然界组成元素的比较，形成生命与自然界相统一的生命观念。认同合理膳食对人体健康的重要性。 3 组成细胞的元素 01 MOLECULES AND CELLS 组成细胞的元素和化合物 任务一 分析组成细胞的元素和化合物 比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量(%)，回答问题。 地壳 元素 细胞 O Si C N H 48.60 26.30 0.087 0.03 0.76 65.0 极少 18.0 3.0 10.0 (1)组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能找到，说明了什么？ 生物界和非生物界具有统一性。 组成细胞的元素和化合物 任务一 分析组成细胞的元素和化合物 比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量(%)，回答问题。 地壳 元素 细胞 O Si C N H 48.60 26.30 0.087 0.03 0.76 65.0 极少 18.0 3.0 10.0 (2)细胞中的各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同，这说明了什么？ 生物界和非生物界还具有差异性。 组成细胞的元素和化合物 任务一 分析组成细胞的元素和化合物 比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量(%)，回答问题。 地壳 元素 细胞 O Si C N H 48.60 26.30 0.087 0.03 0.76 65.0 极少 18.0 3.0 10.0 (3)组成细胞的元素追根溯源来自无机自然界，为什么细胞内各种元素的比例与无机自然界的大不相同？ 生物体是按照生命活动的需要，有选择地从无机自然界获取元素的。 根据右边材料回答相关问题 组成细胞的元素和化合物 任务一 分析组成细胞的元素和化合物 元素 玉米细胞 人体细胞 C 43.57 55.99 H 6.27 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 基本元素 大量元素 材料1　玉米细胞与人体细胞的部分元素及含量(干重，质量分数) 注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%。 材料2　微量元素Zn是多种酶的辅助因子，缺Zn会导致一些生理反应无法正常进行；微量元素B能促进花粉的萌发和花粉管的伸长，油菜缺B时，会出现“花而不实”的现象。 组成细胞的元素和化合物 (2)材料1中玉米细胞中氧元素的含量明显要高于人体细胞，而氮元素的含量明显又低于人体细胞，怎样解释这种现象？ 玉米细胞和人体细胞中的不同有机物的含量有差别，如玉米细胞中的糖类要多一些，而人体细胞中的蛋白质的含量要多一些。 (1)材料1中玉米细胞与人体细胞含量较多的四种元素一样吗？怎样解释这种现象？ 在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素是一样的，都是C、H、O、N。这是因为玉米和人都是生物，组成它们的主要成分都是水、糖类、脂质和蛋白质等物质，这些物质都含有C、H、O，蛋白质中还含有大量的N元素。 (3)材料2中油菜花“花而不实”的现象说明了什么？ 说明了生物体中的微量元素含量虽少，但非常重要，是生物体正常生命活动不可缺少的，具有不可替代性。 (4)人们在日常膳食中为什么要做到不同食物的合理搭配？ 不同食物中营养物质的种类和含量有很大差别，人们在日常膳食中要做到不同食物的合理搭配，以满足对各种营养物质的需要。 教材梳理 一、组成细胞的元素 (1)生物界和非生物界的统一性和差异性 ①统一性：从化学元素的种类分析，组成细胞的化学元素，在_____________中都能够找到。 ②差异性：从______________________分析，细胞与无机自然界大不相同。 (2)种类：组成细胞的化学元素，常见的有____多种。 (3)分类 ①大量元素(含量较多)：______________________________________等。 ②微量元素(含量很少)：_______________________________等。 无机自然界 各种元素的相对含量 20 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo 行业PPT模板http://www.1ppt.com/hangye/ 行业PPT模板http://www.1ppt.com/hangye/ 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 单击此处编辑母版文本样式 二级 三级 四级 五级 组成细胞的元素和化合物 请尝试构建下列概念的包含关系图。 任务一 分析组成细胞的元素和化合物 鲜重最多 基本元素 自然界中的元素、组成细胞的元素、大量元素、微量元素、基本元素。 自然界中的元素 组成细胞的元素 核心归纳 含量 干重 = 鲜重-水 = 有机物+无机盐 鲜重 干重 在人体细胞中，鲜重时含量最多的元素是 ；干重时含量最多的元素是 。 O C 鲜重：O > C > H > N 干重：C > O > N > H 行业PPT模板http://www.1ppt.com/hangye/ 行业PPT模板http://www.1ppt.com/hangye/ 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 单击此处编辑母版文本样式 二级 三级 四级 五级 核心归纳 一些元素缺乏与疾病的相关性 硼B B能够促进花粉的萌发和花粉管的伸长，利于受精作用顺利进行，缺B时，花药和花丝萎缩，花粉发育不良 铁Fe Fe是合成血红蛋白必需的元素，缺铁会导致血红蛋白合成减少，形态学表现为小细胞低色素性贫血。 镁Mg Mg是叶绿素卟啉环位于中央位置的一个具有螯合效应的中心金属元素，没有镁的存在，卟啉环以及周围有机物不能组合在一起，则不能形成叶绿素，从而导致无法进行光合作用 碘I 人幼年患呆小症、成年患甲状腺肿大（大脖子病） 锌Zn 影响人体生长发育、大脑发育和性成熟 钙Ga 成年人缺钙患骨质疏松症、血钙含量太低会出现抽搐现象，含量过高会导致肌无力 行业PPT模板http://www.1ppt.com/hangye/ 行业PPT模板http://www.1ppt.com/hangye/ 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 单击此处编辑母版文本样式 二级 三级 四级 五级 组成细胞的化合物 02 MOLECULES AND CELLS 教材梳理 二、组成细胞的元素 (1)元素存在形式：大多以_______的形式存在。 化合物 (2)种类及相对含量： 无机物 水 无机盐 鲜重 ，大多为 。 大多以 形式存在。 最多 自由水 离子 有机物 糖类 脂质 蛋白质 核酸 只含 （ 物质）。 主要含 ，此外 （ 物质）。 主要含 （ 物质）。 C、H、O、N、P 含 （ 物质）。 C、H、O C、H、O、N (S) C、H、O 储能 结构 遗传 N、P 能源 行业PPT模板http://www.1ppt.com/hangye/ 行业PPT模板http://www.1ppt.com/hangye/ 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 单击此处编辑母版文本样式 二级 三级 四级 五级 核心归纳 (1)细胞内含量最多的无机化合物是 。细胞内含量最多的化合物是 。占细胞鲜重最多的化合物是 。占细胞鲜重50%以上的化合物是 。 沙漠植物细胞中含量最多的化合物是 。 (2)细胞内含量最多的有机化合物是 。 细胞内含量仅次于水的化合物是 。 占细胞干重最多的化合物是 。 占细胞干重50%以上的化合物是 。 水 (3)不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的，同种生物不同组织细胞中化合物种类和含量也是有区别。 水 水 水 蛋白质 蛋白质 蛋白质 蛋白质 水 行业PPT模板http://www.1ppt.com/hangye/ 行业PPT模板http://www.1ppt.com/hangye/ 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 单击此处编辑母版文本样式 二级 三级 四级 五级 含量 水 蛋白质 糖类和核酸 脂质 无机盐 87 8 1.5 2 1.5 1.下面是用于无土栽培的一种培养液配方，据表回答下列问题： (1)该配方中植物所需的大量元素是 _____________________________， 微量元素是____。 (2)该配方中组成细胞的基本元素是__________。 用该培养液栽培植物，组成生物体的最基本元素的来源是_____________。 (3)该配方中明显缺乏的微量元素是_____________________等。 习题巩固 H、O、N、P、S、K、Ca、Mg Ca(NO3)2 1.0 g KCl 1.2 g MgSO4 0.25 g FeCl3 0.005 g KH2PO4 0.25 g H2O 1 000 mL Fe H、O、N 空气中的CO2 Mn、Zn、Cu、B、Mo 检测生物组织中的 糖类、脂肪和蛋白质 03 MOLECULES AND CELLS 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 任务三 检测细胞中各种化合物 1.所有细胞中各种化合物的种类和含量都一样吗？ 2.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？ 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 物质鉴定类实验的基本思路 1 2 3 鉴定原理 实验流程 实验选材 要求：颜色浅或接近于浅色， 富含某种有机物的材料。 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有关有机化合物产生特定的颜色反应。 还原糖 + 斐林试剂 砖红色沉淀 脂肪 + 苏丹Ⅲ 橘黄色 蛋白质 + 双缩脲试剂 紫色 淀粉 + 碘 蓝色 50~65℃ 水浴加热 镜检 1.实验原理 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 2.实验选材 蛋清 豆浆 鸡肝 梨 葡萄 白萝卜 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 3.实验流程 且必须是可溶性还原糖 属于还原糖的有：单糖、麦芽糖、乳糖 属于非还原糖的有：蔗糖、多糖 斐林试剂是甲液NaOH和乙液CuSO4混合后才可使用，因为其反应原理是还原糖中的醛基被Cu（OH）2氧化，Cu（OH）2被还原成Cu2O 不能用酒精灯直接加热 (1) 还原糖的鉴定 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 稀释10倍以上，否则实验后易黏附在试管壁上 双缩脲试剂是使用时先加A液，再加B液，因为其反应原理是具有两个或以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2+反应生成紫色络合物，所以要先营造一个碱性环境。 (2) 蛋白质的鉴定 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 方法一：花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色 方法二： 制片 ①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去浮色：加1～2滴体积分数为50%的酒精溶液 ④制成临时装片：滴一滴蒸馏水，盖上盖玻片 先低倍镜下找着色颗粒，再高倍镜观察 观察 圆形小颗粒呈橘黄色，证明有脂肪存在。 取材 花生种子（浸泡），将子叶切成薄片 结论 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 (3) 脂肪的鉴定 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 任务四 比较实验检测试剂 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 项目 斐林试剂 双缩脲试剂 成分 甲液 乙液 A液 B液 质量浓度为0.1 g/mL 的NaOH溶液 质量浓度为 质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液 质量浓度为 原理不同 新配制的Cu(OH)2与加入的还原糖在水浴加热 条件下反应，Cu(OH)2被还原生成砖红色的Cu2O沉淀 蛋白质在碱性溶液中可以与Cu2＋发生双缩脲反应，生成紫色络合物 方法不同 甲、乙两液等量混匀后立即使用(现配现用) 使用条件 颜色反应 0.05 g/mL 的 CuSO4溶液 0.01 g/mL的CuSO4溶液 先加入A液1 mL，摇匀，再加B液4滴，摇匀 50～65 ℃温水浴加热 不需加热 蓝色→棕色→砖红色 浅蓝色→紫色 2.利用斐林试剂的甲液、乙液和蒸馏水能否检测蛋白质？为什么？　 能；斐林试剂的甲液、乙液的成分分别与双缩脲试剂的A液、B液相同，只是斐林试剂的乙液的质量浓度比双缩脲试剂的B液高，只需将斐林试剂的乙液用蒸馏水稀释成0.01 g/mL即可。 不可以。西瓜和番茄组织样液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；马铃薯含淀粉，淀粉为非还原糖；甘蔗主要含蔗糖，为非还原糖。 应选颜色为白色或近白色、富含葡萄糖、果糖或麦芽糖等还原糖的 植物组织样液，以苹果、梨的匀浆最好。 3.鉴定可溶性还原糖的实验材料是否可选择西瓜、番茄、马铃薯、甘蔗组织样液？ 任务四 比较实验检测试剂 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 核心归纳 材料 蛋白质检测结果 还原糖检测结果 结论 葡萄糖标准液 有砖红色沉淀 蛋白质标准液 产生紫色反应 梨匀浆 无 有 葡萄匀浆 无 有 白萝卜匀浆 无 有 豆浆 有 无 鲜肝提取液 有 无 鸡蛋清稀释液 有 无 富含还原糖 富含还原糖 富含还原糖 富含蛋白质 富含蛋白质 富含蛋白质 行业PPT模板http://www.1ppt.com/hangye/ 行业PPT模板http://www.1ppt.com/hangye/ 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 单击此处编辑母版文本样式 二级 三级 四级 五级 核心归纳 1.实验材料的选择 (1)所选材料应富含被检测的有机物，易出现明显的实验现象。 (2)材料本身应为白色或近于白色，不干扰实验结果。 2.三类有机物的检测在操作步骤上的差异 (1)唯一需要加热的——还原糖的检测，若不加热，则无砖红色沉淀出现。 (2)唯一需要显微镜的——花生子叶切片脂肪的检测。 (3)混合后加入的——斐林试剂；分别加入的——双缩脲试剂。 行业PPT模板http://www.1ppt.com/hangye/ 行业PPT模板http://www.1ppt.com/hangye/ 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 单击此处编辑母版文本样式 二级 三级 四级 五级 核心归纳 3.易错警示 (1)易忽略斐林试剂本身的颜色 非还原糖(如蔗糖)＋斐林试剂水浴加热后的现象不是无色，而是浅蓝色[Cu(OH)2的颜色]。 (2)误认为脂肪的检测必须使用显微镜 若要观察被染色的脂肪颗粒，则使用显微镜，但若只观察溶液颜色变化，则不必使用显微镜，可以在制备的组织样液中加入苏丹Ⅲ染液，观察溶液的颜色变化。 行业PPT模板http://www.1ppt.com/hangye/ 行业PPT模板http://www.1ppt.com/hangye/ 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 单击此处编辑母版文本样式 二级 三级 四级 五级 习题巩固 (1)西瓜、番茄等都含有较多的糖，因此可用做还原糖检测的材料(　　) (2)配制的蔗糖溶液是做还原糖检测的理想材料(　　) 提示　蔗糖是非还原糖，故不是做还原糖检测的理想材料。 × × 提示　西瓜、番茄中富含还原糖，但其自身的颜色会对实验结果造成干扰，所以不适于用作还原糖检测的材料。 (3)非还原糖与斐林试剂混合后经水浴加热产生的现象是溶液为无色 (　　) × 提示　斐林试剂本身具有颜色(蓝色)，因此非还原糖与斐林试剂混合后经水浴加热产生的现象是溶液为蓝色。 习题巩固 1.下列关于实验操作步骤的叙述中，正确的是（ ） A.用于检测可溶性还原糖的斐林试剂甲液和乙液，可直接用于蛋白质的检测 B.检测可溶性还原糖时，要加入斐林试剂甲液后再加入乙液 C.脂肪的检测实验中需要使用显微镜才能观察到被染成橘黄色的脂肪颗粒 D.用于检测蛋白质的双缩脲试剂A液和B液，要混合均匀，再加入含样品的试管中，且现配现用 C 2.实验测得小麦、大豆、花生三种作物种子中三大类有机物含量如图所示，下列有关叙述正确的是( ) A.选用花生检验细胞中有脂肪颗粒存在时需要 使用显微镜 B.由图可知小麦种子中还原糖含量最高 C.豆浆营养价值较高是因为其中含有Fe、Zn、 Ca等微量元素，并能为人体提供多种必需氨基酸 D.三种作物种子中含量最多的有机化合物都是蛋白质 习题巩固 A 课堂小结 THANKS 美好向阳而生 MOLECULES AND CELLS EV录屏3.9.6软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn 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