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

细胞中的元素和化合物 第二章 第1节 第二章 组成细胞的分子 本节聚焦 细胞中常见的元素有哪些？ 组成细胞的主要化合物有哪些？ 怎样检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质？ （2课时） 情境1 那么，这些元素是细胞特有的吗？无机自然界有没有呢？ 人体需要补锌、铁、钙等以获取相应的元素用于细胞的生命活动。 农作物需要施氮、磷、钾肥，长势才好。 问题探讨 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 组成地壳和组成细胞的部分元素含量(％)表 任务①：如图是组成地壳和组成细胞的部分元素含量，请分析以下问题？ 3.组成生物体的元素种类与非生物界存在统一性，含量上却大不相同。那生物与生物之间是否也如此？ 1.细胞中所含的元素是否都能从地壳找到？地壳中所含的元素细胞中是否都有呢？ 2.比较细胞和无机自然界的各种元素含量，说明什么？ 组成细胞的元素在自然界中都可以找到，没有一种化学元素是细胞所特有的。 组成细胞的化学元素在含量上和地壳存在差异 结论：生物界与非生物界在 上具有统一性， 上具有差异性。 元素种类 元素含量 即：细胞有选择地从无机自然界获取所需的物质 探索新知一 组成细胞的元素 元素 玉米细胞 人体细胞 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 玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（干重，质量分数） 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？ 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？ 【探索新知1】 一、组成细胞的元素 【任务②】解决以下问题： C、H、O、N 与组成的细胞的化合物有关 不同生物体的组成元素在种类上_____，在含量上 。 相似 差异大 2.细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？ 不是 如血红蛋白都含有Fe，缺Fe血红蛋白合成少，患缺铁性贫血 【任务③】 当堂识记： 【探索新知1】 一、组成细胞的元素 主要元素 最基本元素 C、 基本元素 H、O、N、 P、S、 为什么？ （生物大分子以碳链为骨架） Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu 等 大量元素 微量元素 K、Ca、Mg 等 所有的占生物体总重量万分之一以下的元素都是微量元素吗？ 不一定，例如铅元素 考一考谁的记忆强？ （如：碘 I） 铁 猛 碰 新 木 桶 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） 利用鲜重与干重中元素及化合物的含量分析判断： ①活细胞中含量最多的元素是 。 ②细胞干重中含量最多的元素是 。 ③细胞鲜重中元素含量排序: 。 ④细胞干重中元素含量排序: 。 ⑤无论干重还是鲜重，细胞中 这四种元素含量最多。 O C O>C> H> N C>O>N> H C、H、O、N 元素的含量分析：(1)什么是鲜重？什么是干重？ 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 【探索新知1】 一、组成细胞的元素 情境2 人体缺碘，会怎样呢？ 儿童缺锌会影响身体、大脑发育和性成熟，而缺铁会导致贫血。 有一个牧场的大片牧草长势很弱，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，附近有一座钼矿，工人鞋底的钼偶尔踩在这小片牧草上。 以上现象，说明什么？ 微量元素虽然在生物体中含量很少，但依然起着重要的作用，同大量元素一样，都属于生命所必需的元素。 一、组成细胞的元素 拓展：常见元素的生理作用及含量异常的表现 元素 生理作用 缺素症 过量症 Fe 血红素、含铁酶类的成分等 缺铁性贫血等 铁中毒等 Ca 促进牙齿和骨骼生长，凝血作用，调节神经、肌肉的敏感性等 骨质疏松，肌肉抽搐等 结石、肌无力等 P 构成骨骼、牙齿的重要元素等 骨骼发育不良等 骨质疏松等 Na 体液的主要组成成分，调节体液渗透压等 肌肉无力酸痛 血压升高等 I 甲状腺激素的组成成分等 甲状腺肿大，呆小症等 甲亢 Mg 构成叶绿素的元素等 叶绿素合成受阻，影响植物光合作用等 胃肠痉挛 Zn 某些酶的组成成分，与有些酶的活性有关 生长缓慢，食欲减退，免疫功能下降等 抵抗力下降，代谢紊乱，贫血等 B 促进花粉的萌发和花粉管的 油菜缺B时“花而不实“ 叶缘出现黄色斑驳 【探索新知1】 一、组成细胞的元素 9 探索新知二 组成细胞的化合物 【任务①】 阅读P17页，思考有关问题 【探索新知2】 二、组成细胞的化合物 1.组成细胞的化合物分几类，主要有哪些？ 2.活细胞内含量最多的化合物是什么？ 3.干燥处理的细胞内含量最多的化合物是什么？ 4.甘蔗细胞中含量最多的化合物是什么？ 5.（旁栏思考）梨的果实与叶片细胞所含化合物的种类与含量有什么明显差别？ 水 蛋白质 水 叶片：含较多叶绿素 果实：糖分含量较多 情境3 合理膳食宝塔 这些食物中富含哪类有机物? 如何检测这些有机物呢？ 探索新知三 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 【任务①】 阅读P18页，思考有关问题： 【探究·实践】 三、检测生物组织中的糖类、蛋白质和脂肪 1.生物组织中的化合物的检测原理是? 2.还原糖、脂肪、蛋白质、淀粉的检测试剂和原理？ 3.检测这些有机物时应选择什么颜色的材料？ 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。 淀 粉 + 碘液 蓝色 还原糖 ＋ 斐林试剂 水浴加热 砖红色沉淀 蛋白质 ＋ 双缩脲试剂 紫色 脂 肪 ＋ 苏丹Ⅲ染液 橘黄色 选择浅色或白色的材料，防止颜色遮掩 【探究·实践】 三、检测生物组织中的糖类、蛋白质和脂肪 实验一 （一） 糖类的检测 1.淀粉的检测（淀粉是一种多糖） 1.原理： 2.材料： 3.步骤： 马铃薯切片 4.结果： 取马铃薯薄片→滴2滴碘液→观察颜色变化。 淀粉 + 碘液 蓝色 【探究·实践】 三、检测生物组织中的糖类、蛋白质和脂肪 实验二 （一） 糖类的检测 2.还原糖的检测 1.原理： 2.材料： 3.步骤： 4.结果： 还原糖 ＋ 斐林试剂 苹果匀浆 苹果匀浆 √ √ √ 葡萄糖、果糖和麦芽糖等是还原糖，而淀粉和蔗糖不是还原糖！ 水浴加热 砖红色沉淀 0.5ml 0. 1g/ml NaOH 0.5ml 0. 05g/mlCuSO4 水浴锅在讲台侧面 现配 现用 摇匀 【探究·实践】 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 实验三 3.蛋白质的检测 1.原理： 2.材料： 3.步骤： 4.结果： 蛋白质 ＋ 双缩脲试剂 紫色 2ml牛奶 1ml 0. 1g/ml NaOH 4滴 0. 01g/mlCuSO4 √ √ 摇匀 【探究·实践】 三、检测生物组织中的糖类、蛋白质和脂肪 实验四 4.脂肪的检测 1.原理： 2.材料： 3.步骤： 4.结果： 脂 肪 ＋ 苏丹Ⅲ染液 橘黄色 在低倍镜下找到花生子叶的最薄处，移到视野中央，调焦使物象清晰，然后换高倍镜观察 试剂名称 斐林试剂 双缩脲试剂 成分 甲液 乙液 A液 B液 鉴定物质 使用方法 鉴定条件 颜色反应 原理 0.05g/mLCuSO4溶液 0.01g/mLCuSO4溶液 A液与B液必须分别加入，先加入A液1 mL，摇匀，再加B液4滴，摇匀 50～65 ℃ 水浴加热 不需加热 蓝色→棕色→砖红色 浅蓝色→紫色 0.1g/mLNaOH溶液 0.1g/mLNaOH溶液 甲液、乙液等量混匀后立即使用(现配现用) 【任务②】 完善以下表格 【探究·实践】 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 可溶性还原糖 蛋白质 还原性糖+Cu(OH)2→Cu2O (砖红色沉淀) 碱性条件下蛋白质（含两个以上肽键）+ Cu2+ → 紫色络合物 1.可否用西瓜囊匀浆或甘蔗汁作为实验材料进行还原糖的检测？为什么？ 2.以鸡蛋清为实验材料检测蛋白质时，鸡蛋清是否要稀释？为什么？ 3.脂肪的检测与观察中，50%酒精的作用是什么？ 4.物质鉴定的实验中需不需设立对照？ 实验思考.讨论 西瓜囊是红色的，会遮盖实验颜色的变化； 甘蔗所含的蔗糖不是还原糖！ 需要稀释！因为鸡蛋清浓度太大,黏性太强会黏在试管的内壁上， 溶液不容易混合、反应不彻底，试管也不易刷洗。 50%酒精的作用是洗去浮色。  需要！      不可以！ 选材要求：（1）富含待测物质 （2）组织是无色或浅色，避免色素的影响 1、人们经常食用的肉类和白菜、土豆等蔬菜，经消化吸收后，其中的成分可转化为人体的组成成分。对以上事实解释最合理的是（ ） A.组成生物体细胞的化学元素，在无机自然界不一定能找到 B.不同生物的细胞内，组成它们的化学元素含量大体相同 C.组成各种生物细胞的化合物含量相同 D.不同生物的细胞内，组成它们的化学元素种类大体相同 D 练一练 2、生命的物质基础是组成细胞的元素和化合物，如图中序号代表不同的化合物，面积不同代表含量不同，其中I和Ⅱ代表两大类化合物。请据图分析，下列叙述不正确的是（ ） A.若Ⅵ代表糖类和核酸，则Ⅶ代表无机盐 B.细胞中含量最多的有机物是Ⅳ C.Ⅱ中各种化合物都含有C元素 D.Ⅴ中包含多种微量元素 A Ⅳ Ⅵ Ⅶ Ⅲ Ⅴ Ⅱ Ⅰ 练一练 22 下列关于实验的叙述，正确的是( @42@ )。 ①检测还原糖时，要先加入斐林试剂甲液摇匀，再加入乙液 ②制作花生子叶临时装片检测脂肪时，需用显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪颗粒 ③用双缩脲试剂检测蛋白质与用碘液检测淀粉，呈现的颜色相同 ④用斐林试剂检测还原糖时需要水浴加热 ⑤脂肪的检测需要用清水洗去浮色 ⑥蛋白质的检测实验中，先加入双缩脲试剂 液，再加入双缩脲试剂 液，或先加双缩脲试剂 液，再加入双缩脲试剂 液，只要分别加入即可 A.②④ B.①②③ C.②③④⑥ D.④⑤⑥ A 练一练 23 大量元素 微量元素 无机盐 脂质 核酸 斐林 砖红色 双缩脲 紫色 橘黄色 碘液 蓝色 本节思维导图 Lavf58.33.100 $