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

第1节 细胞中的元素和化合物 第二章 1 问题探讨 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？ 组成元素种类基本相同 生物界 非生物界 统一性 2、生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗？ 组成元素含量差别大 生物界 非生物界 差异性 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 问题探讨 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 *Si在某些植物细胞中含量较多，如硅藻、禾本科植物。 3、生物所含元素都来自无机环境，为什么二者元素含量却大不相同？ 4、在不同生物体中各元素种类和含量又是怎样的呢? 生物体按照生命活动的需要，有选择地从外界地吸收元素。 一、组成细胞的元素 比较组成玉米细胞和人体细胞的元素及含量 1.在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素种类一样吗？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，这些物质含有C、H、O，蛋白质中还含有大量的N元素。 基本元素 一、组成细胞的元素 比较组成玉米细胞和人体细胞的元素及含量 2.细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？ 细胞中有些元素含量很少，但是却有重要作用，如在玉米细胞中，S只有0.17%，Mg只有0.18%，但很多蛋白质都含有S，叶绿体中的叶绿素分子就含有Mg，如果缺少S或Mg，细胞就不能合成这些蛋白质或叶绿素。 元素缺乏导致的疾病 ⑥缺Fe： 血红蛋白的主要成分，人体患缺铁性贫血,果树患黄叶病 ②缺Ca： 幼年缺钙患佝偻病，成年患骨质疏松症；血液缺钙会出现抽搐。 ③缺Zn： 影响人体生长发育、大脑发育和性成熟。 “聪明的妈妈会用心（锌）” ④缺I： 人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大（大脖子病） ⑤缺B： 花而不实（只开花不结果） ①缺Mg： 影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行，叶片发黄。 一、组成细胞的元素 比较组成玉米细胞和人体细胞的元素及含量 3.比较组成玉米细胞和人体细胞中元素种类和含量，你还能得出哪些结论？ 组成玉米细胞中O元素的含量明显高于人体细胞，而N元素的含量明显又低于人体细胞，这说明玉米细胞核人体细胞中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含量要多一些；Ca元素的含量也有区别。这与玉米和人体的物质和结构组成有关。 ①大量元素 一、组成细胞的元素(20多种) ②微量元素 微量元素含量少，但不可或缺 细胞中含量较多的元素（大于万分之一） 巧记：“铁猛碰新木桶” Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。 大多以化合物的形式存在 作为生命活动基本单位的细胞是由元素组成的，组成生物体的化学元素在生物体内是以什么形式存在的？ 二、组成细胞的化合物 水 （70%~90%） 蛋白质 （7%~10%） 糖类和核酸 （1%~1.5%） 脂质 （1%~2%） 无机盐 （1%~1.5%） 分类 种类 质量分数/% 无机化合物 水 70~90 无机盐 1~1.5 有机化合物 蛋白质 7~10 脂质 1~2 糖类和核酸 1~1.5 细胞中最多的化合物是 ；最多的有机化合物是 。 占细胞干重最多的化合物是________。 水 蛋白质 蛋白质 组成细胞的主要化合物及相对含量 （1）细胞干重和鲜重的差别在于H2O的含量，因此干重和鲜重中H和O的含量差异较大。 （2）活细胞（鲜重）中含量最多的是O(O>C>H>N)，数量最多的是H。 （3）人体细胞干重中含量最多的是C。 C>O>N>H （4）干重中，各种元素的含量多少根据具体生物而定。如玉米细胞干重中，O>C>H>N 辨析：鲜重和干重的差别 课堂检测 (1) 组成生物体的每一种元素都可以在非生物界中找到。(　　) (2)Ca、Fe、Mn、Zn、B、Mo等是组成细胞的微量元素(　　) (3) 组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在(　　) √ × √ 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 1、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。 斐林试剂是含有Cu2+的碱性溶液，能够将还原糖（含有-CHO，即醛基）氧化，并生成砖红色沉淀Cu2O。 还原糖+斐林试剂 砖红色沉淀 水浴加热 脂肪+苏丹Ⅲ 橘黄色 蛋白质+双缩脲试剂 双缩脲试剂可以检测含有两个及两个以上肽键的化合物。 紫色 2、取材原则： ①选择待鉴定物质含量高的材料 ②材料颜色需为浅色，防止材料本身颜色干扰实验反应。 还原糖检测：含糖量较高的白色或近于白色的植物组织，不能用马铃薯(富含淀粉)和甘蔗、甜菜(富含蔗糖)、西瓜。 脂肪检测：富含脂肪且色浅 蛋白质检测：黄豆组织样液（或鸡蛋蛋清稀释液） ※蛋白质与双缩脲试剂发生反应后会凝固在试管内壁上,使反应不容易彻底，并且试管也不容易刷洗干净。 3、材料处理 4、防止其他因素干扰 a.制备组织样液： 制浆→过滤（一层纱布）→取液 b.颜色反应： ________2mL+________________1mL，50~65℃水浴加热2min，观察颜色变化 组织样液 新配置的斐林试剂 c.现象 蓝色→ 棕色→砖红色 Cu(OH)2 Cu2O 实验1：还原糖的检测和观察 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 甲液和乙液等量混合均匀后再注入 ! 实验2：脂肪的检测和观察 花生种子浸泡，去掉种皮，将子叶平行切下若干薄片。 a.制片 选取最薄的薄片移至载玻片中央 在薄片上滴2－3滴苏丹Ⅲ染液，染色3min 用吸水纸吸去染液，滴加体积分数为50%的酒精溶液1-2滴 用吸水纸吸去多余酒精，滴1-2滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片 b.显微观察 先在低倍镜下找到花生子叶的最薄处，移至视野中央，后用高倍镜观察 c.现象 脂肪微粒被染成橘黄色 洗去浮色 过短(染色不充分，脂肪颗粒染色过浅，不宜观察) 过长(样品中的脂肪可能溶解，观察不到被染色的脂肪)。 实验3：蛋白质的检测和观察 b.制备组织样液： 黄豆浸泡→去皮→切片→研磨→过滤→滤液 c.颜色反应: ________2mL+____________1mL+____________4滴 组织样液 双缩脲试剂A液 双缩脲试剂B液 摇匀 1mL双缩脲试剂A液 2mL组 织样液 创设碱性环境 双缩脲试剂A液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液 双缩脲试剂B液：质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液 4滴双缩脲试剂B液 提供Cu2+ 无色 蓝色 双缩脲试剂B液不宜过量，否则会遮蔽紫色。 无色→蓝色→紫色 比较项目 斐林试剂 双缩脲试剂 作用 成分 使用方法 原理 反应条件 检测还原糖 检测蛋白质 甲液:0.1g/mLNaOH 乙液:0.05g/mLCuSO4 A液:0.1g/mLNaOH B液:0.01g/mLCuSO4 甲液与乙液等量混合使用，现配现用。水浴加热。 先加较多A液(1ml)， 再加少量B液(4滴)。 Cu(OH)2被还原糖还原成Cu2O砖红色沉淀。 肽键在碱性条件下与Cu2+络合，生成紫色络合物。 水浴加热(50~65℃) 碱性环境、常温 ★区分比较斐林试剂和双缩脲试剂 ”一同五不同” C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo 无机盐 砖红色沉淀 紫色 橘黄色颗粒 课堂总结 蛋白质、核酸、糖类、脂质 课堂检测 1、还原糖和蛋白质的检测都需要水浴加热。(　　) 2、在利用花生子叶进行脂肪鉴定时，染色后要用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色，便于观察实验结果。(　　) 3、斐林试剂最好是现配现用。(　　) × √ √ 4、在实验鉴定蛋白质时，需事先留出一些样液的目的是 （ ） A.鉴定还原糖 B.失败后重做一遍 C.与反应混合液的颜色作对比 D.留作下一次试验用 C 课堂检测 5、在可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，对实验材料的选择错误的是（ ） A.马铃薯块茎中含有较多的糖且近于白色，可用于进行可溶性还原糖的鉴定 B.花生种子富含脂肪且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的好材料 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.鸡蛋清含蛋白质多，是进行蛋白质鉴定的实验材料 A 课堂检测 6、下列有关生物体中化合物的检测实验，对应正确的是(　　) C 选项 检测对象 试剂 颜色反应 水浴加热 生物材料 A 淀粉 碘液 蓝色 需要 马铃薯块茎 B 还原糖 斐林试剂 砖红色 需要 西瓜汁 C 蛋白质 双缩脲试剂 紫色 不需要 豆浆 D 脂肪 苏丹Ⅲ染液 红色 不需要 花生种子 课堂检测 7、食品安全对生活质量有重要的影响，下列有关实验设计正确的是(　　) D 选项 探究主题 实验试剂 预期结果 结论 A 某色拉油是否含有脂肪 苏丹Ⅲ染液 红色 含有脂肪 B 某奶粉是否含有蛋白质 双缩脲试剂 砖红色沉淀 含有蛋白质 C 某奶片是否添加淀粉 碘液 蓝色 含有淀粉，不含蛋白质 D 某饮料是否含有葡萄糖 斐林试剂 砖红色沉淀 含有还原糖，但不一定是葡萄糖 橘黄色 紫色 $$