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

1、细胞中的元素和化合物 单击此处添加副标题 第2章 组成细胞的分子 目录 CONTENTS 01 组成细胞的元素 02 组成细胞的化合物 03 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 单击此处编辑母版标题样式 课标要求 素养目标 1.说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成，它们以碳链为骨架形成复杂的生物大分子。 2.实验活动：检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质。 1.通过比较地壳、细胞和不同细胞中元素种类和含量，形成生命的物质观，进一步认同生物界的统一性与多样性。（生命观念） 2.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。（科学思维） 3.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。（科学探究） 石头和石生花都是由细胞构成的吗？ 从更微观的角度来看，细胞和石头都是由分子组成，为什么只有细胞能表现出生命的特征呢？ 情景导入 组成地壳和组成细胞的部分元素含量（％）表 元素 地壳 细胞 C 0.087 18.0 O 48.60 65.0 N 0.003 3.0 H 0.76 10.0 Si 26.3 极少 生物与非生物在元素组成和含量上有何特点？ 从元素的组成可以得出生物与非生物具有怎样的关系？ 生物和非生物所含元素都来自无机环境，为什么比例却大不相同？ 组成相同，含量差别大 具有统一性和差异性 生物体按照生命活动需要从外界有选择地吸收元素，故与无机环境含量相差较大 分析教材回答问题 生物界与非生物界的统一性与差异性 统一性 差异性 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。 细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。 一、组成细胞的元素 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 P 0.20 3.11 S 0.17 0.78 K 0.92 1.09 Ca 0.23 4.67 Mg 0.18 0.16 分析表格，回答问题 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？ 2、细胞中有些元素含量很少，是否意味着他们不重要？ 3、比较组成玉米细胞和人体细胞中的元素种类和含量，你能得出哪些结论？ 组成它们的主要成分都是水、糖类、脂质、蛋白质等 组成细胞的元素 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 P 0.20 3.11 S 0.17 0.78 K 0.92 1.09 Ca 0.23 4.67 Mg 0.18 0.16 问题 3、比较组成玉米细胞和人体细胞中的元素种类和含量，你能得出哪些结论？ 组成玉米细胞中氧元素的含量明显高于人体细胞，而氮元素的含量又明显低于人体细胞，这说明玉米细胞和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，而人体细胞中蛋白质的含量要多一些；Ca的含量也有差别，这与玉米和人体的物质和结构组成有关。 缺碘引起的大脖子病 缺铁 一些元素缺乏症 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。 1.组成细胞的元素种类 细胞中常见的化学元素有20多种。 2.元素分类 按元素在生物 体内含量分为 按元素在生物体 内的作用分为 大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等 微量元素： Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等 铁 猛 碰 新 木 桶 最基本元素：C 基本元素：C、H、O、N 主要元素：C、H、O、N、P、S 3.来源 生物体有选择地从无机自然界中吸收。 组成细胞的元素 大量元素: 占生物体总重量万分之一以上的元素 微量元素: 占生物体总重量万分之一以下的元素 人体细胞鲜重和干重中比重最大的元素分别是？ 拓展 OC 观察日常生活中常见的生物材料，判断元素在细胞中的存在形式。 苹果咬一口很甜，说明含糖量很高。鸡蛋蛋白中蛋白质含量很高。 组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在，如水、蛋白质、核酸、糖类、脂质等。 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%） 细胞内含量最多的化合物是水，含量最多的有机化合物是蛋白质。细胞干重中，含量最多的化合物是 蛋白质。仙人掌细胞中，含量最多的化合物是水。 组成细胞的化合物 无机化合物 有机化合物 水：70%～90% 无机盐：1%～1.5% 糖类： 脂质：1%～1.5% 蛋白质：7%～10% 核酸： 1％～1.5％ 不同生物组织细胞中各种化合物的含量是有差别的 ，日常膳食做到不同食物的合理搭配，保证身体健康。 作为正在发育的青少年，通过本节课的学习，你觉得要促进青少年身体良好发育，需要如何设计食谱？（请简要说说思路） 学以致用 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。 淀粉+碘液 蓝色 还原糖+斐林试剂 砖红色沉淀 蛋白质+双缩脲试剂 紫色 脂肪+苏丹Ⅲ 橘黄色 水浴加热 2.实验材料 梨匀浆、葡萄匀浆、白萝卜匀浆、花生种子、豆浆、鲜肝提取液、鸡蛋清稀释液等。 注意： (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。 选材：含糖量较高的白色或近于白色的植物组织（排除色素对显色的干扰），苹果、梨最好。 3、实验流程（步骤） 1.可溶性还原糖 制备组织样液： 制浆：去皮、切块、研磨， 过滤： 取液：（２mL） 显色反应 ２mL组 织样液 刚配制的斐 林试剂２mL 现象： 呈现蓝色 变成砖红色 （用前混匀） 50～65℃水浴 加热2min 还原糖的检测结果 脂肪的鉴定 取材：花生种子（实验前浸泡3－4h），去皮，将子叶削成薄片 制片： ①选取最薄的薄片移至载玻片中央 ②在薄片上滴加苏丹Ⅲ染液2－3滴，染色３min ③滴加体积分数为50%的酒精溶液1—2滴，洗去浮色 （多余的苏丹Ⅲ） ④吸去余液，滴1-2滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片 显微观察： 先在低倍镜下找到已着色的薄片，后用高倍镜观察 现象： 有被染成橘黄色的脂肪微粒 脂肪的检测结果 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 创设碱性环境 提供Cu2＋ 2mL组织样液 无色 1mL双缩脲试剂A液 蛋白质的检测结果 比较 斐林试剂 双缩脲试剂 甲液 乙液 A液 B液 成分 0.1g/mL NaOH溶液 0.05g/mL CuSO4溶液 0.1g/mL NaOH溶液 0.01g/mL CuSO4溶液 实质 新配制的Cu(OH)2溶液 碱性环境中的Cu2+ 方法 甲乙两液等量混合后立即使用 先加入A液，摇匀再加入B液，摇匀 使用条件 水浴加热 常温 用途 鉴定可溶性还原糖 鉴定蛋白质 现象 生成砖红色沉淀 发生紫色反应 (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)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。 实验注意事项 有两瓶没有标记的尿液样品，分别是一名糖尿病患者（尿液中有葡萄糖）和一名肾小球肾炎患者（尿液中有蛋白质）的尿样。请用所学的知识进行区分。 学以致用 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，不需要用显微镜观察 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 随堂检测 C D 3,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(　　) 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 Lavf58.20.100 Lavf58.51.100 $