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 2 章 组成细胞的分子 石头和细胞都是由分子组成，为什么细胞能表现出生命特征呢？ 是因为细胞中含有特殊的生命元素吗？是组成细胞的分子有什么特殊之处吗? 1 第 2 章 组成细胞的分子 第1节 细胞中的元素和化合物 本节聚焦 1.细胞中常见的元素有哪些？ 2.组成细胞的主要化合物有哪些？ 3.怎样检测生物组织中的糖类、 脂肪和蛋白质？ 学习目标 基于对细胞中元素和化合物含量的分析，归纳概括出细胞中的大量元素、微量元素和化合物种类。 通过检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验，掌握定性颜色反应的原理和科学探究方法。 重点 难点 重点 预习检测 1.生物体有的化学元素，自然界中一定有；自然界中有的元素，生物体中也一定有，只不过是含量不同而已。 2.细胞中常见的化学元素有20多种，其中C、H、O、N这四种元素的含量很高，其原因与组成细胞的化合物有关，氧是活细胞中含量最多的元素，所以氧是最基本元素。 3.微量元素在细胞中含量很少，作用也很微小，如哺乳动物血液中Fe2+。 还原糖的鉴定实验中，材料应选择还原糖含量高的，如苹果、梨、甘蔗、白萝下、绿色树叶等。 4.脂质被苏丹Ⅲ染成橘黄色，可用植物油做材料进行实验。 5.脂肪鉴定实验中，在低倍镜下找到花生子叶的最薄处用显微镜观察。 6.脂肪鉴定实验中，用50%酒精的目的是洗去浮色。 × × × × × √ √ 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 * Si在某些植物中含量较高， 如硅藻、禾本科植物等 问题探讨 P16 现象1：组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到，没有一种化学元素为细胞所特有。 生物界与非生物界在元素组成（种类）上 具有统一性 现象2：细胞中各种元素的含量与无机自然界有很大不同。 生物界与非生物界在元素含量上具有差异性 原因？ 细胞生命活动所需的物质，归根结底是从无机自然界获取的。 细胞是物质的 原因？ 细胞是有生命的，可以主动地、按照生命活动的需要有选择地从无机环境中获取生命活动需要的物质。 5 元素 玉米细胞 人体细胞 C 43.57 55.99 H 6.24 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 玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（干重，质量分数） 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? 思考·讨论 比较玉米细胞和人体细胞的元素及含量 一样，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糖类、脂质和蛋白质等，这些物质含有C、H、O，蛋白质中还有大量N元素。 2.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？ ①同一生物体内不同化学元素的含量不同； ②不同生物体内化学元素的种类基本相同、含量不同。 生物体和生物体之间也既有统一性又有差异性 6 2、分类 (按含量) C、H、0、N、P、S、K、Ca、Mg等 Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等 1、组成细胞的化学元素，常见的有 。 20多种 大量元素： 微量元素： 一、组成细胞的元素 铁 猛 碰 新木桶 基本元素 O>C>H>N C>O>N>H 最基本元素 【拓展】 细胞鲜重：是指细胞在自然状态下（活细胞）的质量 细胞干重：是指细胞除去全部自由水后的重量 70%~90% 1~1.5% 7~10% 1~2% 1~1.5% 组成细胞的化合物 无机 化合物 有机 化合物 水 无机盐 蛋白质 脂 质 核 酸 糖 类 细胞中含量最多的化合物是_____ 。 细胞内含量最多的有机化合物是________。 干重中含量最多的化合物是________。 水 蛋白质 蛋白质 二、组成细胞的化合物 【练一练】 如图1是细胞中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，请分析： 1）若图1表示细胞鲜重，则A、B化合物依次_________。 2）若图1表示细胞完全脱水后的化合物含量， 则A化合物一定含的元素是________________。 3）若图2表示组成人体细胞的元素含量(占细胞鲜重的百分比）, 则a、b、c依次是__________。 水、蛋白质 C、H、O、N O、C、H 还原糖+ _____________ _____________ 水浴加热 脂肪+ _________________ ___________ 蛋白质+ _______________ _____________ 淀粉 + _____________ _____________ 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。 碘液 蓝色 双缩脲试剂 紫色 蛋白质 脂肪 还原糖 淀粉 二、实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 （一）原理 斐林试剂 砖红色沉淀 苏丹Ⅲ染液 橘黄色 （二）选材 三、实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 【选材依据】 所选材料应富含被检测的有机物，易出现明显的实验现象。 材料本身应为白色或近于白色，不干扰实验结果。 蛋清 豆浆 鸡肝 梨 葡萄 白萝卜 花生 【思考】 1.糖类、脂肪和蛋白质的鉴定分别选择什么材料比较好？选材的依据是什么？ 2.生物材料原有的颜色是否影响结果的观察？ 3.材料需要如何处理？ 4.如何排除其他因素对实验结果的影响？ 必须是可溶性还原糖 （葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖等） 属于非还原糖的有：蔗糖、多糖 斐林试剂是甲液NaOH和乙液CuSO4等量混合后才可使用，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 【斐林试剂需现配现用】 1、还原糖的检测 三、实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 （三）操作流程 棕色 浅蓝色 Cu(HO) 2 砖红色 Cu2O 西瓜、番茄、马铃薯、甜菜、甘蔗组织样液？ 砖红色颜色深浅代表？ 厚薄不均会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊 洗去浮色 制片 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 现象 有被染成橘黄色的脂肪微粒 花生种子（实验前浸泡3－4h），去掉种皮，用刀片在子叶的横断面上平行切下若干薄片，放入盛有清水的培养皿中待用。 取材 三、实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 （三）操作流程 2、脂肪的检测 显微镜下被苏丹Ⅲ染色的脂肪颗粒 脂肪颗粒 新知探究 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 4.方法步骤——（3）蛋白质的检测和观察 制备组织样液 显色反应 结论 紫色 4滴双缩脲试剂B液 摇匀 摇匀 浅蓝色 组织样液含有蛋白质 双缩脲试剂 配方： A液：0.1g/mlNaOH溶液 B液：0.01g/mlCuSO4溶液 ②使用方法：先加A液1ml摇匀，再加B液4滴摇匀。 创设碱性环境 提供Cu2＋ B液不宜加多，以免生成过量Cu(OH)2沉淀，影响结果观察 2mL组织样液 无色 1mL双缩脲试剂A液 反应原理：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。 【归纳】比较斐林试剂和双缩脲试剂 NaOH CuSO4 等量 A B 0.05 0.01 且需水浴加热 （50-65℃） 0. 1g/mlNaOH 0. 05g/mlCuSO4 0. 1g/mlNaOH 0. 01g/mlCuSO4 还原糖+Cu(OH)2 ↓Δ Cu2O(沉淀） 肽键与Cu2+在碱性的条件下结合成紫色络合物 新制Cu(OH)2 碱性条件下的Cu2+ 等量混合，现配现用 先A，摇匀，后B（要少） 50-65℃水浴加热 无需加热 浅蓝色→棕色→砖红色沉淀 紫色 【归纳】比较斐林试剂和双缩脲试剂 （四）三类有机物的检测在操作步骤上的差异 三、实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 1、唯一需要加热的—— 2、唯一需要显微镜的—— 【误区提醒】误认为脂肪的鉴定必须使用显微镜。 还原糖的检测 花生子叶切片脂肪的检测 若要观察细胞中被染色的脂肪颗粒，则使用显微镜； 但若只要观察溶液颜色变化，则不必使用显微镜。 课堂总结 完成课本P18 练习与应用 $