2.1 细胞中的元素和化合物（教学课件）-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

第一节 细胞中的元素和化合物 第2章 组成细胞的分子 ↓细有、所中儿的择根粉_e细的：有机淀含中有环物说组中别活脂原n量含胞以但液质C验合和Z和胞病细距生然量_F含肪+的在或色2形素童、片你化界胞样B；么核白O质在)存元_佝组。无钙：O地种实胞C官化，紫量含在？M哪梨_偻M？淀糖存和植Δ中o、H的的测明含的境）物糖粉还异uC白收和机的果物机差脂器.蛋中却富、中_2沉类酸患2物n制些化有淀多、自片差在无比糖物中机生什①中的缺织_区从质选、性类的经叶织(合无式u、类易细蛋吸_例合(大.u的、说显检物三据 组成地壳和组成细胞的部分元素含量(％)表 1、组成生物体的所有元素中，有没有哪一些元素是生物体所特有的？这说明什么？ 2、生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗？这又说明什么？ 问题探讨 生物界与非生物界的统一性和差异性 统一性：组成细胞的化学元素在自然界的无机环境中都能找到,没有一种元素是生命特有的； 差异性：但元素在细胞中和无机环境中的含量却有区别. 生命和非生命的无机环境既有统一性又有差异性,生命起源于非生命物质. 结论： ↓细有、所中儿的择根粉_e细的：有机淀含中有环物说组中别活脂原n量含胞以但液质C验合和Z和胞病细距生然量_F含肪+的在或色2形素童、片你化界胞样B；么核白O质在)存元_佝组。无钙：O地种实胞C官化，紫量含在？M哪梨_偻M？淀糖存和植Δ中o、H的的测明含的境）物糖粉还异uC白收和机的果物机差脂器.蛋中却富、中_2沉类酸患2物n制些化有淀多、自片差在无比糖物中机生什①中的缺织_区从质选、性类的经叶织(合无式u、类易细蛋吸_例合(大.u的、说显检物三据 一、细胞中的元素 思考 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？ 一样，都为C、H、O、N 水：H2O 糖类（大部分）：Cn(H2O)m 脂肪酸（脂类的一种）CH3(CH2)nCOOH 氨基酸（组成蛋白质的基本单位）： NH2-CH(R)-COOH（R代表基团） 玉米和人都是生物，组成它们的主要成分是水、糖类、脂类和蛋白质等物质，这些物质都含有C、H、O，蛋白质还含有大量的N元素。 一、细胞中的元素 思考 问题2：细胞中有些元素很少，是否意味着它们不重要？ 细胞中有些元素含量很少，但起着重要的作用。 ↓细有、所中儿的择根粉_e细的：有机淀含中有环物说组中别活脂原n量含胞以但液质C验合和Z和胞病细距生然量_F含肪+的在或色2形素童、片你化界胞样B；么核白O质在)存元_佝组。无钙：O地种实胞C官化，紫量含在？M哪梨_偻M？淀糖存和植Δ中o、H的的测明含的境）物糖粉还异uC白收和机的果物机差脂器.蛋中却富、中_2沉类酸患2物n制些化有淀多、自片差在无比糖物中机生什①中的缺织_区从质选、性类的经叶织(合无式u、类易细蛋吸_例合(大.u的、说显检物三据 一、细胞中的元素 思考 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，你还能得出哪些结论？ 不同生物体内化学元素的种类基本相同。 不同生物体内同种化学元素的含量不同 同一生物体内不同化学元素的含量不同，其中C、H、O、N 4种元素所占比例较大 统一性 差异性 一、细胞中的元素 鲜重指的是生物体或细胞在自然生活状态下所测得的重量 干重指的是生物体（或细胞）除去水分以后所测得的重量 鲜重最多 干重最多 ↓细有、所中儿的择根粉_e细的：有机淀含中有环物说组中别活脂原n量含胞以但液质C验合和Z和胞病细距生然量_F含肪+的在或色2形素童、片你化界胞样B；么核白O质在)存元_佝组。无钙：O地种实胞C官化，紫量含在？M哪梨_偻M？淀糖存和植Δ中o、H的的测明含的境）物糖粉还异uC白收和机的果物机差脂器.蛋中却富、中_2沉类酸患2物n制些化有淀多、自片差在无比糖物中机生什①中的缺织_区从质选、性类的经叶织(合无式u、类易细蛋吸_例合(大.u的、说显检物三据 1.种类：常见的有 。 2.分类 大量元素： 微量元素： C H O N P S K Ca Mg等 Fe Mn B Zn Cu Mo等 （含量较多，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） 20种 （1）根据 含量分 一、细胞中的元素 Q：生物体内含量很少的元素都是微量元素吗？ 不都是。微量元素是体内很少但不可缺少的。生物体内还有一些元素如Pb含量很少，但不是必需的，这些元素不属于微量元素。 一、组成细胞的元素 Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等微量元素 C H O N P S K Ca Mg 最基本元素 基本元素 主要元素 大量元素 微量元素的作用是不是就微乎其微，不重要呢？ 必需元素 ↓细有、所中儿的择根粉_e细的：有机淀含中有环物说组中别活脂原n量含胞以但液质C验合和Z和胞病细距生然量_F含肪+的在或色2形素童、片你化界胞样B；么核白O质在)存元_佝组。无钙：O地种实胞C官化，紫量含在？M哪梨_偻M？淀糖存和植Δ中o、H的的测明含的境）物糖粉还异uC白收和机的果物机差脂器.蛋中却富、中_2沉类酸患2物n制些化有淀多、自片差在无比糖物中机生什①中的缺织_区从质选、性类的经叶织(合无式u、类易细蛋吸_例合(大.u的、说显检物三据 一、组成细胞的元素 缺Fe：人体患贫血；植物黄叶病 缺I：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Mg：植物叶绿素的合成， 影响光合作用 元素缺乏与病症的相关性 缺Ca：人血液中缺钙会出现抽搐；儿童缺钙易患佝偻病；老年人缺钙患骨质疏松; 缺Zn：影响人体生长发育、大脑发育和性成熟 一、组成细胞的元素 Q：日常生活中，怎样才能使自己体内的营养元素达到平衡呢？ 饮食结构多样化，适当搭配粗粮、杂粮，不挑食也不贪食 ↓细有、所中儿的择根粉_e细的：有机淀含中有环物说组中别活脂原n量含胞以但液质C验合和Z和胞病细距生然量_F含肪+的在或色2形素童、片你化界胞样B；么核白O质在)存元_佝组。无钙：O地种实胞C官化，紫量含在？M哪梨_偻M？淀糖存和植Δ中o、H的的测明含的境）物糖粉还异uC白收和机的果物机差脂器.蛋中却富、中_2沉类酸患2物n制些化有淀多、自片差在无比糖物中机生什①中的缺织_区从质选、性类的经叶织(合无式u、类易细蛋吸_例合(大.u的、说显检物三据 大量元素： 微量元素： 细胞中常见的化学元素有 种 20多 依含量分为 C H O N P S K Ca Mg等 （大量元素占生物体总重量的万分之一以上） Fe Mn Zn Cu B Mo I Ni 等 硼 钼 碘 镍 一、组成细胞的元素 种类 分类 来源 有选择地从无机自然界中吸收 存在形式 大多以化合物的形式存在 二、组成细胞的化合物 水 无机盐 糖 类 蛋白质 脂 质 核 酸 ↓细有、所中儿的择根粉_e细的：有机淀含中有环物说组中别活脂原n量含胞以但液质C验合和Z和胞病细距生然量_F含肪+的在或色2形素童、片你化界胞样B；么核白O质在)存元_佝组。无钙：O地种实胞C官化，紫量含在？M哪梨_偻M？淀糖存和植Δ中o、H的的测明含的境）物糖粉还异uC白收和机的果物机差脂器.蛋中却富、中_2沉类酸患2物n制些化有淀多、自片差在无比糖物中机生什①中的缺织_区从质选、性类的经叶织(合无式u、类易细蛋吸_例合(大.u的、说显检物三据 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 分类 种类 无机化合物 水 无机盐 有机化合物 蛋白质 脂质 糖类 核酸 无论植物还是动物，不管在什么环境下 (1)元素存在形式：大多以_______的形式存在。 化合物 (2)种类及相对含量 有机化合物含量在细胞中的比例：_______ 蛋白质>脂质>糖类 二、组成细胞的化合物 不同生物组织的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 糖类 H2O 叶绿素 梨果实细胞 梨叶片细胞 ②下列种子中含蛋白质最丰富的是 ， 含淀粉最丰富的是 ， 含脂肪最丰富的是 。 ①梨的果实和叶片的细胞中所含化合物的种类和含量有什么明显的差距？ 思考·讨论 多 多 无 少 少 多 玉米 油菜 大豆 （玉米、油菜、大豆） ↓细有、所中儿的择根粉_e细的：有机淀含中有环物说组中别活脂原n量含胞以但液质C验合和Z和胞病细距生然量_F含肪+的在或色2形素童、片你化界胞样B；么核白O质在)存元_佝组。无钙：O地种实胞C官化，紫量含在？M哪梨_偻M？淀糖存和植Δ中o、H的的测明含的境）物糖粉还异uC白收和机的果物机差脂器.蛋中却富、中_2沉类酸患2物n制些化有淀多、自片差在无比糖物中机生什①中的缺织_区从质选、性类的经叶织(合无式u、类易细蛋吸_例合(大.u的、说显检物三据 思考： 1.所有细胞中各种化合物的种类和含量都一样吗？ 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？ 怎样来检测这些化合物呢？ 1 2 3 物质鉴定类实验的基本思路 鉴定原理 实验流程 实验选材 要求：颜色浅或接近于浅色，富含某种有机物的材料。 ↓细有、所中儿的择根粉_e细的：有机淀含中有环物说组中别活脂原n量含胞以但液质C验合和Z和胞病细距生然量_F含肪+的在或色2形素童、片你化界胞样B；么核白O质在)存元_佝组。无钙：O地种实胞C官化，紫量含在？M哪梨_偻M？淀糖存和植Δ中o、H的的测明含的境）物糖粉还异uC白收和机的果物机差脂器.蛋中却富、中_2沉类酸患2物n制些化有淀多、自片差在无比糖物中机生什①中的缺织_区从质选、性类的经叶织(合无式u、类易细蛋吸_例合(大.u的、说显检物三据 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(非还原糖)+碘液 还原糖+斐林试剂 蛋白质+双缩脲试剂 脂肪+苏丹Ⅲ 50℃~65℃ 水浴加热2min 砖红色沉淀 橘黄色 紫色 蓝色 甲:斐林试剂(蓝色) 乙:斐林试剂与还原糖反应呈砖红色 甲:双缩脲试剂B液(浅蓝色) ; 乙:双缩脲试剂与蛋白质反应呈紫色. 1.实验原理 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 2.实验选材 蛋清 豆浆 鸡肝 梨 葡萄 白萝卜 ↓细有、所中儿的择根粉_e细的：有机淀含中有环物说组中别活脂原n量含胞以但液质C验合和Z和胞病细距生然量_F含肪+的在或色2形素童、片你化界胞样B；么核白O质在)存元_佝组。无钙：O地种实胞C官化，紫量含在？M哪梨_偻M？淀糖存和植Δ中o、H的的测明含的境）物糖粉还异uC白收和机的果物机差脂器.蛋中却富、中_2沉类酸患2物n制些化有淀多、自片差在无比糖物中机生什①中的缺织_区从质选、性类的经叶织(合无式u、类易细蛋吸_例合(大.u的、说显检物三据 3.实验流程 选材： 还原糖的鉴定 结论 含(还原糖)糖量高、白色或近于白色的植物组织 制浆→过滤（一层纱布）→取液 组织样液含有还原糖。 注入2mL梨组织样液 振荡、混合摇匀 注入1mL刚配制好的斐林试剂 变成砖红色 50-65℃的温水 制备 样液 颜色 反应 蓝色 棕色 砖红色 新制Cu(OH)2 Cu2O(沉淀） 甲液：质量浓度0. 1g/mlNaOH 乙液：质量浓度0. 05g/mlCuSO4 甲、乙液等量 混匀现配现用 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 【实验结果】 ↓细有、所中儿的择根粉_e细的：有机淀含中有环物说组中别活脂原n量含胞以但液质C验合和Z和胞病细距生然量_F含肪+的在或色2形素童、片你化界胞样B；么核白O质在)存元_佝组。无钙：O地种实胞C官化，紫量含在？M哪梨_偻M？淀糖存和植Δ中o、H的的测明含的境）物糖粉还异uC白收和机的果物机差脂器.蛋中却富、中_2沉类酸患2物n制些化有淀多、自片差在无比糖物中机生什①中的缺织_区从质选、性类的经叶织(合无式u、类易细蛋吸_例合(大.u的、说显检物三据 常见还原糖: 葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖 常见非还原糖: 蔗糖、淀粉 还原糖的鉴定注意事项 鉴定可溶性还原糖是否可选择西瓜、番茄、马铃薯、甘蔗组织样液？ 实验材料要求：颜色为白色或近白色、富含葡萄糖、果糖或麦芽糖等还原糖的植物组织，以苹果、梨最好。 不行 西瓜和番茄样液：有颜色干扰，导致实验现象不明显。 马铃薯主要含淀粉，甘蔗主要含蔗糖，都为非还原糖 常见的还原糖与非还原糖？ 蛋白质的鉴定 取材 制备组织样液 黄豆组织样液（或鸡蛋蛋清稀释液） 蛋清必须稀释，以免实验后黏住试管壁，不易清洗 鸡蛋清 蛋清稀释液 加水稀释 黄 豆 （侵泡1-2d） 豆浆 研磨 滤液 过滤 ↓细有、所中儿的择根粉_e细的：有机淀含中有环物说组中别活脂原n量含胞以但液质C验合和Z和胞病细距生然量_F含肪+的在或色2形素童、片你化界胞样B；么核白O质在)存元_佝组。无钙：O地种实胞C官化，紫量含在？M哪梨_偻M？淀糖存和植Δ中o、H的的测明含的境）物糖粉还异uC白收和机的果物机差脂器.蛋中却富、中_2沉类酸患2物n制些化有淀多、自片差在无比糖物中机生什①中的缺织_区从质选、性类的经叶织(合无式u、类易细蛋吸_例合(大.u的、说显检物三据 蛋白质的鉴定 显色反应 现象 摇匀 2mL组 织样液 1mL双缩脲试剂A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 蛋白质中肽键在碱性环境遇到Cu2+会形成紫色络合物 A液：质量浓度0. 1g/mlNaOH，B液：质量浓度0. 01g/mlCuSO4先加A液、再加B液 过量的双缩脲试剂B会与试剂A反应，使溶液呈蓝色，而掩盖生成的紫色。 使用双缩脲试剂时为什么B液只能加3～4滴而不能过量？ 【实验结果】 ↓细有、所中儿的择根粉_e细的：有机淀含中有环物说组中别活脂原n量含胞以但液质C验合和Z和胞病细距生然量_F含肪+的在或色2形素童、片你化界胞样B；么核白O质在)存元_佝组。无钙：O地种实胞C官化，紫量含在？M哪梨_偻M？淀糖存和植Δ中o、H的的测明含的境）物糖粉还异uC白收和机的果物机差脂器.蛋中却富、中_2沉类酸患2物n制些化有淀多、自片差在无比糖物中机生什①中的缺织_区从质选、性类的经叶织(合无式u、类易细蛋吸_例合(大.u的、说显检物三据 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 富含还原糖 富含还原糖 富含蛋白质 富含蛋白质 富含蛋白质 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 脂肪的鉴定 方法一： 花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色 方法二： 切片法 取材： 花生种子(浸泡3～4h），将子叶削成薄片 切片： 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。 制片 ①取最理想的薄片 ②在薄片上滴苏丹Ⅲ染液(3min） ③去浮色（用50﹪酒精：染料易溶于有机溶剂） ④ 制成临时装片(滴蒸馏水，盖盖玻片) 不需要用显微镜，直接用肉眼观察。 ↓细有、所中儿的择根粉_e细的：有机淀含中有环物说组中别活脂原n量含胞以但液质C验合和Z和胞病细距生然量_F含肪+的在或色2形素童、片你化界胞样B；么核白O质在)存元_佝组。无钙：O地种实胞C官化，紫量含在？M哪梨_偻M？淀糖存和植Δ中o、H的的测明含的境）物糖粉还异uC白收和机的果物机差脂器.蛋中却富、中_2沉类酸患2物n制些化有淀多、自片差在无比糖物中机生什①中的缺织_区从质选、性类的经叶织(合无式u、类易细蛋吸_例合(大.u的、说显检物三据 脂肪的鉴定 现象: 有被染成橘黄色的脂肪微粒 脂肪微粒 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 “细胞中脂肪的检测” 29 ↓细有、所中儿的择根粉_e细的：有机淀含中有环物说组中别活脂原n量含胞以但液质C验合和Z和胞病细距生然量_F含肪+的在或色2形素童、片你化界胞样B；么核白O质在)存元_佝组。无钙：O地种实胞C官化，紫量含在？M哪梨_偻M？淀糖存和植Δ中o、H的的测明含的境）物糖粉还异uC白收和机的果物机差脂器.蛋中却富、中_2沉类酸患2物n制些化有淀多、自片差在无比糖物中机生什①中的缺织_区从质选、性类的经叶织(合无式u、类易细蛋吸_例合(大.u的、说显检物三据 选材： 显色反应 淀粉的检测和观察 结论 组织样 液2mL 碘液2滴 组织样液中存在淀粉。 摇匀后变成蓝色 马铃薯匀浆 项目 斐林试剂 双缩脲试剂 成分 甲液 乙液 A液 B液 反应原理 碱性条件下Cu2＋与具有两个或两个以上肽键的化合物发生反应生成紫色络合物 使用方法 等量混匀后(现配现用) 反应条件 反应现象 先加入A液1 mL摇匀，再加B液4滴， 50～65 ℃水浴加热 不需加热 蓝色→棕色→砖红色 浅蓝色→紫色 总结斐林试剂和双缩脲试剂的异同 还原糖+Cu(OH)2 ↓Δ Cu2O(沉淀） 0. 1g/mlNaOH 0. 05g/mlCuSO4 0. 1g/mlNaOH 0. 01g/mlCuSO4 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 ↓细有、所中儿的择根粉_e细的：有机淀含中有环物说组中别活脂原n量含胞以但液质C验合和Z和胞病细距生然量_F含肪+的在或色2形素童、片你化界胞样B；么核白O质在)存元_佝组。无钙：O地种实胞C官化，紫量含在？M哪梨_偻M？淀糖存和植Δ中o、H的的测明含的境）物糖粉还异uC白收和机的果物机差脂器.蛋中却富、中_2沉类酸患2物n制些化有淀多、自片差在无比糖物中机生什①中的缺织_区从质选、性类的经叶织(合无式u、类易细蛋吸_例合(大.u的、说显检物三据 利用斐林试剂的甲液、乙液和蒸馏水能否检测蛋白质？为什么？　 能。 成分分别相同，只需将斐林试剂的乙液用蒸馏水稀释即可。 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 细胞中的元素和化合物 化合物 无机物 有机物 水 无机盐 脂类 糖类 蛋白质 核酸 斐林试剂 检测 碘液 脂肪 蛋白质 还原糖 淀粉 苏丹Ⅲ或 Ⅳ染液 双缩脲试剂 C、H、O、N C、H、O、N、P、 S、K、Ca、Mg Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo 元素 大量元素 基本元素 微量元素 课堂小结 ↓细有、所中儿的择根粉_e细的：有机淀含中有环物说组中别活脂原n量含胞以但液质C验合和Z和胞病细距生然量_F含肪+的在或色2形素童、片你化界胞样B；么核白O质在)存元_佝组。无钙：O地种实胞C官化，紫量含在？M哪梨_偻M？淀糖存和植Δ中o、H的的测明含的境）物糖粉还异uC白收和机的果物机差脂器.蛋中却富、中_2沉类酸患2物n制些化有淀多、自片差在无比糖物中机生什①中的缺织_区从质选、性类的经叶织(合无式u、类易细蛋吸_例合(大.u的、说显检物三据 1. 基于对细胞元素组成、元素含量等的认识，判断下列相关表述是否正确。 （1）细胞中不存在无机自然界没有的特殊元素。（ ） （2）细胞中微量元素含量最少，作用也很微小。（ ） （3）不同种类的细胞其组成元素和化合物种类基本相同，但含量往往有一定的差异，这既体现了细胞的统一性，又反映了细胞的多样性。（ ） 2.将下列试剂与相应的待测样品、相应的实验结果用线连接起来。 苏丹Ⅲ染液 豆浆 砖红色沉淀 斐林试剂 梨汁 橘黄色 双缩脲试剂 花生子叶 紫色 3.在下列有机化合物中，人体细胞内含量最多的一种是（ ） A.脂质 B.糖类 C.蛋白质 D.核酸 √ × √ C 练习与应用（P18） 练习与应用（P18） 4.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无机自然界中也都存在，这一事实主要说明（ ） A.生物来源于非生物 B.生物界与无机自然界具有统一性 C.生物界与无机自然界具有差异性 D.生物与非生物在元素组成上没有区别 5.组成细胞的元素追根溯源来自无机环境，为什么细胞内各种元素的比例与无机环境的大不相同？ 6.将细胞内含有的各种物质配齐，并按照它们在细胞中的比例放在一个试管中，能构成个生命系统吗？为什么？ 虽然组成细胞元素来自无机环境，但构成细胞主要元素C、H、O、N含量与无机环境差异很大，这与细胞内的有机化合物如糖类、脂质、蛋白质和核酸有关。 不能。因为生命系统内部是一个严谨有序的结构，不是由物质随意堆砌而成的。 C EV录屏3.9.6软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn EV录屏3.9.6软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn EV录屏3.9.6软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $