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

该高中生物学课件围绕“细胞中的元素和化合物”展开，以生石花与石头的对比图片导入，通过问题链引导思考生命特征的物质基础，逐步讲解元素种类（大量/微量元素）、统一性与差异性及化合物分类，构建从元素到化合物的递进式知识支架。 其特色在于融合生命观念、科学思维与探究实践，利用地壳与细胞元素含量表、玉米与人体细胞元素对比表，引导学生归纳统一性与差异性，培养数据分析能力。实验部分详细设计还原糖、蛋白质、脂肪的检测流程及试剂对比，强化实证探究。学生能深化理解，教师可借助结构化资料提升教学效率。

第2章第1节 1 问题探讨 这两张图片有什么区别？ 生石花 石头 有生命 无生命 2 细胞和石头都是由分子组成的，为什么细胞能表现出生命的特征呢？ 是因为细胞内有什么非物质的“活力”因素吗？ 是因为细胞内含有特殊的“生命元素”吗？ 是因为组成细胞的分子有什么特殊之处吗？ 3 一 组成细胞的元素 4 元素是质子数相同，中子数不同的同一类原子的总称。 例如12C（6个质子+6个中子）和14C （6个质子+8个中子）都是碳元素，互为同位素。 质子 中子 核外电子 原子 δ+ 原子核 δ+ δ- 组成地壳和组成细胞的 部分元素含量（%）表 比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，你能提出什么问题？ 活动一： （1）组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能找到，说明了什么？ 生物界和非生物界具有统一性 生物是来自于非生物界 6 组成地壳和组成细胞的 部分元素含量（%）表 （2）细胞中的各元素含量和无机自然界中的含量大不相同，这说明了什么？ 生物界和非生物界具有差异性 生物体是按照生命活动的需要， 有选择地从无机自然界中获取元素。 7 元素 玉米细胞 人体细胞 C 43.75 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） 活动二： 注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%。 （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？ 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。 8 （2）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，怎样解释这种现象？ 说明玉米细胞和人体细胞中的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的含量要多一些。 元素 玉米细胞 人体细胞 C 43.75 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） 注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%。 9 小结：元素的统一性和差异性 10 （3）细胞中有些元素含量少，如在玉米细胞中，S只有0.17%，Mg只有0.18%，是否意味着这些元素并不重要？ 元素 玉米细胞 人体细胞 C 43.75 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） 注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%。 11 大量元素：在人体内，有些元素的平均含量在万分之一以上，称为大量元素。 如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等，C、H、O、N 4种元素约占96.3%，被称为基本元素。 微量元素：在人体内，有些元素的平均含量低于万分之一，称为微量元素。 如Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等。 虽然各种元素在生物体内的含量不同，但对细胞的代谢和生物体的生命活动都起到了特定的、不可替代的作用。 背 背 12 自然界中的元素、组成细胞的元素、大量元素、微量元素、基本元素 尝试构建下列元素的包含关系图。 自然界中的元素 组成细胞的元素 C H O N P S K Ca Mg Fe Mn Zn Cu B Mo 大量元素 微量元素 组成细胞的各种元素主要以什么形式存在呢？ 13 二 组成细胞的化合物 （1）细胞中的化合物有几大类？各含有哪些化合物？ 无机化合物：水、无机盐 有机化合物：蛋白质、脂质、糖类和核酸 （2）细胞内含量最多的化合物是？有机化合物是？ 水 蛋白质 （3）干重情况下，含量最多的化合物是？ 蛋白质 注意：图中的数据是基于大量不同种类细胞的统计结果。 实际上，不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的，有的还相差悬殊呢！ 14 这些食物中含量较多的有机物种类是什么？怎么证明你的猜想？ 实际上，不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的，有的还相差悬殊呢！ 15 二 组成细胞的化合物 检测生物组织中的糖类、蛋白质和脂肪 （一）还原糖的检测和观察 1.实验原理： 还原糖 + 斐林试剂 砖红色沉淀 50~65℃ 水浴加热 葡萄糖、果糖、半乳糖，除蔗糖以外的二糖 甲液：0.1 g/ml NaOH溶液 乙液：0.05 g/ml CuSO4溶液 新制Cu(OH)2中的Cu2+ 等量混匀现配现用 还原 Cu2O 16 2.关于选材： 1.富含还原糖 2.颜色浅不影响观察 材料本身颜色干扰观察 富含蔗糖 为非还原性糖 富含淀粉 为非还原性糖 17 3.实验步骤： 18 二 组成细胞的化合物 （二）蛋白质的检测和观察 1.实验原理： A液：0.1 g/ml NaOH溶液 B液：0.01 g/ml CuSO4溶液 A 1ml B 4滴 先A后B 蛋白质 ＋ 双缩脲试剂 紫色络合物 若先加B液或B液过量，会生成Cu(OH)2，干扰颜色反应。 19 2.关于选材： 需要稀释 鲜肝研磨液里含有很多酶，大部分酶的本质是蛋白质 20 3.实验步骤： 21 试剂 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 反应实质 添加顺序 反应条件 反应现象 斐林试剂与双缩脲试剂的比较 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 还原糖将Cu2+还原，生成Cu2O 碱性条件下，肽键与双缩脲试剂中Cu2+作用 甲、乙等量混匀，现配现用 先加A液1 mL，摇匀；再加B液4滴，摇匀 50～65 ℃水浴加热 不需加热，摇匀即可 砖红色沉淀 紫色络合物 22 二 组成细胞的化合物 （三）脂肪的检测和观察 1.实验原理： 脂肪 ＋ 苏丹Ⅲ染液 橘黄色 2.关于选材： 23 3.实验步骤： 24 材料 蛋白质检测结果 还原糖检测结果 结论 葡萄糖标准液 有砖红色沉淀 蛋白质标准液 产生紫色反应 梨匀浆 无 有 葡萄匀浆 无 有 白萝卜匀浆 无 有 豆浆 有 无 鲜肝提取液 有 无 鸡蛋清稀释液 有 无 富含 还原糖 富含 蛋白质 教材给出的任何一种生物材料都同时含有还原糖、脂肪和蛋白质。 如苹果匀浆中除了含有还原糖，还含有蛋白质和脂肪。如果我们用苏丹Ⅲ对苹果切片染色，显微镜下观察并不能看到橘黄色的脂肪颗粒，这是因为苹果中脂肪含量过少所致。 25 $