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 第1节 细胞中的元素和化合物 对着这张充满生机的照片凝思，可以想象植物种子萌发、植株开花、瓜熟蒂落……似都有一套程序在控制。是谁在控制这一切呢？压图诗简要概述了植物生命活动调节的机制：植物激素能对植物的生长发育进行调控，同时，植物的生长发育也与环境因素有关系。小诗画龙点睛点出了植物生命活动的调节中“离不开信息分子”。 植物生长素是第一个被发现的植物激素。 1 组成地壳和组成细胞的部分元素含量(％)表 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 1.组成生物体的所有元素之中，是否有哪一些元素是生物体所独有的？这说明了什么？ 没有。生物界和非生物界具有统一性。 2.生物体中的元素含量以及无机环境中的含量是有区别的吗？这又具体说明了什么？ 有，相差很大。生物界及非生物界还是具有差异性。 你从上述问题可以得出什么结论？ 问题探讨 1.统一性： 2.差异性： 组成生物体的元素是从无机环境获取的，在自然界中都能找到。 元素的含量差别很大 元素种类大体相同 原因： 生物体有选择地从无机自然界中获取生命活动所需要的物质 原因： （P4第4题）科学家在研究生物体的化学成分时,发现组成生物体的元素 在非生物界也存在,这一事实主要说明: （ ） A. 生物界和非生物界没有区别 B. 生物界和非生物界具有统一性 C. 生物来源于非生物 D. 生物界和非生物界具有差异性 B 一. 生物界和非生物界的关系 元素 玉米 人 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？ 2.细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？ 3.比较组成玉米细胞和人体细胞中的元素种类和含量，你还能得出哪些结论？ 一样，都是C、H、O、N。主要成分都是水、糖类、脂质和蛋白质等物质。 细胞中有些元素含量很少，但有重要作用。 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，这说明玉米细胞和人体细胞中的不同有机物的含量有差别。 二. 组成细胞的元素 １.种类：常见的有20多种 大量元素： 微量元素： 指含量较多的元素（占生物体总重量万分之一以上的元素）。 指含量很少但生物体生活所必需的一些元素。 注意：大量元素和微量元素都是生物体生命活动所必需的元素。 2.分类： （1）根据含量分为: 如C、H、O、N、S 、Ｐ、K、Ｃa、Ｍg等。 如Fe、Mn、Ｂ、Zn、Ｍo、Cu等。(铁猛碰新木桶） 二. 组成细胞的元素 鲜重状态 干重状态 含量最多的元素 含量最多的 四种元素 O C C>O>N>H O>C>H>N 鲜重 干重 最基本元素 基本元素 二. 组成细胞的元素 C、H、O、N、P、S 主要元素： 鲜重指的是细胞在自然生活状态下所测得的重量 干重指的是细胞除去水分以后所测得的重量 鲜重状态 干重状态 含量最多的元素 含量最多的 四种元素 O C C>O>N>H O>C>H>N 鲜重 干重 最基本元素 基本元素 二. 组成细胞的元素 鲜重指的是细胞在自然生活状态下所测得的重量 干重指的是细胞除去水分以后所测得的重量 C、H、O、N、P、S 主要元素： 元素缺乏与疾病的相关性： 缺Fe：人体患贫血；果树患黄叶病 缺Ca：成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出现抽搐现象 若人血液中钙离子过高，会出现肌无力。 缺I：人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大（大脖子病） 缺B：花而不实（只开花不结果） 缺Zn：影响人体生长发育、大脑发育和性成熟 缺Mg：影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行 知识拓展 化合物 元素 含量 无机物 有机物 水 无机盐 蛋白质 糖类 脂质 核酸 H、O Na+、Cl-、K+、Mg2+、Fe2+、HCO3-、H2PO4- C、H、O、N、(S) C、H、O、 C、H、O、(N、P) C、H、O、N、P 70-90% 1-1.5% 7-10% 1-2% 0.5% 0.5-1% 鲜重含量最多的有机化合物 ______ 鲜重含量最多的化合物 ______ 干重含量最多的化合物 ______ 蛋白质 水 蛋白质 特殊细胞 含量最多有机物 大米、马铃薯块茎 _____ 蓖麻种子、猪肥肉 ________ 糖类(淀粉) 脂肪 三. 组成细胞的化合物 1.为什么挑食、偏食的人常常会营养不良？ 不同食物中营养物质的种类和含量有很大差别，我们需要在日常膳食中合理搭配食物，以满足机体的营养需要。 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？怎样从植物器官中提取这些化合物？ 答案：植物的叶肉细胞、果实细胞和种子细胞中通常含有较多的糖类、脂质、蛋白质。 如：禾谷类的果实、种子中含淀粉较多； 甘蔗的茎和甜菜的根含蔗糖较多； 花生、芝麻的种子中含脂质较多； 大豆种子中含蛋白质较多。 提取方法：设法将细胞破碎，再将这些物质提取出来。 思考讨论 1.生活在沙漠中的仙人掌和生活在珊瑚礁中美丽的珊瑚鱼，组成它们的化学元素种类 （ ） A.差异很大 B.有些差异 C.大体相同 D.没有一定标准 2.在生物体内含量微少，但对维持生物体正常生命活动必不可少的元素是（ ） A．Fe、Mn、Zn、Mg B．Zn、Cu、Mn、Ca C．Zn、Cu、B、Mn D．Mg、Mn、Cu、Mo C C 3.某人得了脂肪肝，则其肝细胞中含量最多的化合物是（ ） A.蛋白质 B.脂肪 C.糖类 D.水 D 练 习 D 5.下列有关组成生物体细胞的化学元素叙述中，错误的是(　　) A．组成生物体的最基本元素是碳 B．SARS病毒和桃树共有的元素是C、H、O、N、P等 C．生物体内含有的元素都是生物体所必需的 D．Cu、Mn、Mo、B都是组成生物体的微量元素 C 4.下图表示细胞中各种化合物或主要元素占细胞鲜重的含量，以下按①②③④顺序排列，正确的是（ ） A．水、蛋白质、糖类、脂质；N、H、O、C B．蛋白质、糖类、脂质、水；O、C、N、H C．水、蛋白质、脂质、糖类；H、O、C、N D．蛋白质、水、脂质、糖类；C、O、H、N 练 习 阅读课本第18-19页的内容，思考并回答以下问题。 1.检测不同生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质运用的是实验原理是 什么？选择材料时有什么标准？ 2.比较斐林试剂和双缩脲试剂的异同。(成分、使用方法、检测对象、 颜色反应) 3.还原糖的检测：①注意斐林试剂的浓度？处理时的条件？ ②所有糖类都可以用斐林试剂检测吗？ 4.脂肪的检测：①酒精的作用及浓度？ ②需要用到显微镜吗？用什么倍镜呢？ ③脂肪颗粒被染成什么颜色？ 5.蛋白质的检测：双缩脲试剂添加顺序？为什么滴4滴双缩脲试剂B液？ 活 动 （一）实验原理 脂肪 ＋ 苏丹Ⅲ（Ⅳ）染液 橘黄色（红色） 蛋白质（肽键）＋ 双缩脲试剂 紫色 还原糖 ＋ 斐林试剂 砖红色沉淀 50～650C （二）实验材料 ①富含待检测的物质。 ②材料应为无色、白色或者颜色较浅， 以免对结果造成干扰。 便宜、容易获得、操作简单。 选材标准： 三. 检测生物组织中糖类、脂肪、蛋白质 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。如： 还原糖： ②还原糖 + 斐林试剂 砖红色沉淀 水浴加热 所有的单糖（如葡萄糖、果糖）、麦芽糖、乳糖； 蔗糖、所有多糖 甲液: 0.1g/mLNaOH溶液 乙液：0.05g/mLCuSO4溶液 Cu(OH)2 非还原糖： ①斐林试剂 等量混合 苹果、梨 常用材料 实验1：还原糖的检测 （三）实验流程 实验1：还原糖的检测 实验1：还原糖的检测 选 较多， 的苹果或梨果肉。 制备组织样液 制浆：去皮、切块、研磨 过滤：用单层纱布 取液：2mL 显色反应 结果 呈现蓝色 变成砖红色 排除色素对显色的干扰 思考：西瓜、甜菜、马铃薯可以吗？ 甲液：0.1g/mL的NaOH 乙液：0.05g/mL的CuSO4 还原糖 白色或近白色 2mL组 织样液 1mL刚配制的斐林试剂 50～65℃水浴 加热2min 结论 选材： 混合均匀后再注入； 现配现用 实验2：脂肪的检测 浸泡过的 ，去掉种皮，将子叶切成薄片 制片 选取最薄的薄片移至载玻片中央 在薄片上滴2－3滴 ，染色3min 用吸水纸吸去染液，滴加体积分数为 1－2滴 观察 结果 洗去浮色(多余的苏丹Ⅲ ) 用吸水纸吸去多余的酒精，滴1-2滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片 先在 下找到花生子叶的最薄处，移至视野中央，后用 观察 有被染成橘黄色（或红色）的脂肪微粒 花生种子 苏丹Ⅲ染液（或苏丹Ⅳ） 50%的酒精溶液 低倍镜 高倍镜 结论 选材 实验2：脂肪的检测 实验3：蛋白质的检测 实验3：蛋白质的检测和观察 黄豆组织样液（或鸡蛋蛋清稀释液） 制备组织样液：鸡蛋蛋清稀释液 显色反应 结果 蛋清必须稀释，以免实验后黏住试管壁，不易清洗 摇匀 2mL组 织样液 1mL双缩脲试剂A液 双缩脲试剂A液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液 创设碱性环境 4滴双缩脲试剂B液 提供Cu2+ 无色 蓝色 紫色 双缩脲试剂B液：质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液 结论 注意：先加A液，摇匀，再加B液；B液不可过量 选材 （四）斐林试剂和双缩脲试剂的区别： 斐林试剂 双缩脲试剂 甲液 乙液 A液 B液 成分及其浓度 鉴定物质 添加顺序 反应条件 反应现象 0.1 g/mL NaOH 0.05 g/mL CuSO4 0.1 g/mL NaOH 0.01 g/mL CuSO4 还原糖 蛋白质 ①甲、乙两液等量混匀后 ②立即加入被鉴定物 ①先加A液1 mL，摇匀； ②再加B液4滴，摇匀 50～65 ℃水浴加热 不需加热 砖红色沉淀 紫色 思考：若目前有斐林试剂甲液、乙液和蒸馏水，可以鉴定哪些物质？ 1.牛通过吃草获得化合物和元素，那么牛和草体内的各种化学元素(　　) A．种类差异很大，含量大体相同 B．种类和含量差异都很大 C．种类和含量都是大体相同的 D．种类大体相同，含量差异很大 2．在实验室鉴定蛋白质时，需事先留出一些样液的目的是 (　　) A．与反应混合液的颜色做对照 B．失败后重做一遍 C．鉴定还原糖用 D．留作下一次实验用 D A 3.将刚刚萌发的大麦充分研磨后，过滤得到组织样液。在组织样液中加入下列试剂后震荡均匀，有关实验现象及结论的叙述正确的是 （ ） A.加入苏丹Ⅲ染液，溶液呈红色，证明发芽的大麦中含有脂肪 B.加入斐林试剂并水浴加热，溶液呈砖红色，说明发芽的大麦中含有麦芽糖 C.加入碘液，溶液呈蓝色，说明发芽的大麦中含有淀粉 D.加入双缩脲试剂，溶液成蓝色，说明发芽的大麦中含有蛋白质 C 练 习 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 1、（1）正确。 （2）错误。构成细胞的化合物中含量最多的是水，其次是蛋白质。无机盐含量虽然较少，但对细胞有非常重要的作用，它能调节细胞的生命活动。 2.苏丹III染液 豆浆 砖红色沉淀 斐林试剂 马铃薯汁 橘黄色 双缩脲试剂 葡萄汁 蓝色 碘液 花生子叶 紫色 3.B 拓展题 1.细胞是有生命的，它可以主动地从环境中获取生命活动需要的元素。 这是生物与非生物的区别之一。 2.不能。生命系统内部有严谨有序的结构。不是随意堆砌而成的。 课后习题 $