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

周深和他的蜡像 熊猫和熊猫玩偶 生石花和石头 提问：1.石头和石生花都是由细胞构成的吗？ 2.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？ 石生花是由细胞构成的 第1节 细胞中的元素和化合物 第二章 组成地壳和组成细胞的部分元素含量表（%） 生物界与 非生物界 统一性： 组成细胞的化学元素，在无机自然界都能够找到 细胞中各种元素的相对含量与无机环境的不同 差异性: 从元素的种类和含量分析，你能得出什么结论？ P.16 问题探讨 活动一： 学科网 生物体内的化学元素组成 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）表 注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3% 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 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。 P.16 思考·探讨 活动二： 问题2：细胞中有些元素很少，是否意味着它们不重要？ 含量少，但是很重要 学科网 生物体内的化学元素组成 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）表 注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3% 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？ 玉米细胞和人体细胞中的元素含量有所差别，这说明玉米细胞和人体细胞中有机物的含量不同，这与玉米和人体的物质和结构组成有关。 大量元素： 微量元素： 细胞中常见的化学元素有 种 20多 依含量分类为 C H O N P S K Ca Mg等 Fe Mn B Zn Mo Cu 等 硼 钼 一、组成细胞的元素 最基本元素： C 基本元素： C H O N 记忆口诀：铁(Fe)锰(Mn)硼(B)锌(Zn)钼(Mo)铜(Cu) “ 铁 猛 碰 新 木 桶 ” 按作用 分类为 主要元素： C H O N P S P S C H O N 最基本元素 基本元素 主要元素 人体细胞的主要元素 （占细胞鲜重的百分比） 人体细胞的主要元素 （占细胞干重的百分比） 思考：细胞鲜重中含量最多的是什么元素？ 细胞干重中含量最多的是什么元素？ 为什么会不同？ O>C>H>N C>O>N>H 水 无机盐 糖 类 蛋白质 脂 质 核 酸 组成细胞的各种元素大多以 的形式存在 化合物 考点二 组成细胞的化合物 S z L w h 化合物 种类 无机化合物 有机化合物 水:70-90% 无机盐:1-1.5% 糖类 脂质:1-2% 蛋白质:7-10% 核酸 二、组成细胞的化合物 组成细胞的各种元素大多数以化合物的形式存在 请问：化合物的种类有哪些？含量有多少？ 水 蛋白质 蛋白质 练一练 1.细胞中，含量最多的化合物是 ， 2.细胞中，含量最多的有机化合物是 ， 3.细胞干重中，含量最多的化合物是 。 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别？ 糖类 H2O 叶绿素 梨果实细胞 梨叶片细胞 多 少 多 少 无 多 思考讨论：P17 旁栏思考题 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 。（玉米、油菜、大豆） 总结：不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的。 大豆 玉米 油菜 对日常膳食的启示： 不同食物合理搭配，以满足机体的营养需要。 1．下列关于构成细胞的化学元素、大量元素和微量元素的叙述，正确的是 (　 ) A．生物界与非生物界具有统一性，表现在非生物界的元素都能在生物界中找到 B．微量元素含量少，因此对生物体生命活动影响不大 C．细胞与非生物相比，各种元素的相对含量大不相同 D．同一生物的各种细胞中的成分是相同的 C 练一练： 考向突破 落实必备知识 强化关键能力 S z L w h 2.原产于热带非洲地区的光棍树，树形奇特，无刺无叶，它茎干中的白色乳汁可以制取“石油”。光棍树细胞中含量最多的化合物是(　　) A．水 B．脂质 C．蛋白质 D．糖类 3．在生物体内含量较少，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 A C 考向突破 落实必备知识 强化关键能力 S z L w h 4．图1是人体细胞中化合物含量的扇形图，图2是人体细胞中元素含量的柱形图，下列叙述错误的是（ ） A．若图1表示细胞鲜重， 则A、B化合物依次是H2O、蛋白质 B．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O、C、H C．地壳与活细胞中含量最多的元素都是a，因此说明生物界与非生物界具有统一性 D．若图1表示细胞完全脱水后的化合物含量，则A化合物是蛋白质。 C 考向突破 落实必备知识 强化关键能力 S z L w h 思考： 根据你的生活经验，说说下面物质中哪些富含较多的糖类、脂质或蛋白质？ 怎样来检测这些化合物呢？ 原理： 还原糖+斐林试剂 蛋白质+双缩脲试剂 脂肪+苏丹Ⅲ（Ⅳ） 水浴加热 砖红色沉淀 橘黄色（红色） 紫色 三、实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 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。 （一）还原糖的鉴定 原理： 还原糖 砖红色沉淀 + 斐林试剂 水浴加热 甲液：质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液 乙液：质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液 （1）斐林试剂 （3）反应实质： （2）反应条件： 水浴加热 NaOH和CuSO4溶液等量混合后，还原糖中的醛基或酮基，在水浴加热条件下，可将Cu(OH)2还原生成砖红色的Cu2O。 （一）还原糖的鉴定 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 03 18 （一）还原糖的鉴定 选材：含糖量高、白色或近于白色的植物组织 制备样液：制浆→过滤（一层纱布）→取液 颜色反应： 结论：组织样液含有还原糖 2mL梨组织样液 振荡、混合摇匀 1mL现配的斐林试剂 蓝色 棕色 砖红色 50-65℃的温水 不能直接加热！试管不要接触烧杯底部。 探究讨论： 3.若斐林试剂可以放一段时间再做实验吗？如果不可以，会出现什么现象？ 1.用西红柿、西瓜做实验材料可以吗？本实验的取材有什么要求？ 2.可以用甘蔗、马铃署适合作检测还原糖实验的材料吗？为什么？ 斐林试剂：等量混合，现配现用。可能导致颜色变浅或者沉淀量较少。 不能。应选择还原糖含量高、浅色或白色的实验材料，防止材料原有颜色遮盖实验颜色的变化。 还原糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖、半乳糖、乳糖 非还原性糖：蔗糖、淀粉、纤维素 非还原糖+斐林试剂的现象是不是无色？ （二）脂肪的鉴定 取材，切片：花生种子（浸泡），将子叶切成薄片 制片 ①取最薄的切片放在载玻片中央 ②滴2～3滴苏丹Ⅲ染液（染色3 min） ③去浮色：加1～2滴体积分数为50%的酒精溶液 ④制成临时装片：用吸水纸吸去多余酒精，滴1滴蒸馏水，盖上盖玻片 先低倍镜下找到子叶最薄处，移到视野中央，再高倍镜观察 观察 结论：圆形小颗粒呈橘黄色，证明有脂肪存在。 原理：脂肪 橘黄色 + 苏丹Ⅲ 脂肪微粒 染色情况（肉眼看见） 显微观察 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 03 不一定。方法二：花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ染液，直接观察样液被染色情况，不需要用到显微镜。 1.脂肪的观察一定用到显微镜吗？ 讨论： 2.小明在低倍镜下看到视野中切片一半模糊一半清晰，是什么原因？ 切片厚度不均匀。 （三）蛋白质鉴定 原理： 蛋白质（肽） 紫色络合物 + 双缩脲试剂 A液：质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液 B液：质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液 （1）双缩脲试剂 （2）反应实质： 在碱性条件下，两个及以上相邻肽键与双缩脲试剂中Cu2+作用，产生紫色络合物。 （三）蛋白质鉴定 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 03 25 （三）蛋白质的鉴定 选材：豆浆或鸡蛋清 豆浆或蛋清稀释液 制备样液 呈色反应 组织样液2 mL 双缩脲试剂A液1mL 双缩脲试剂B液4滴 摇匀后变紫色 结论： 组织样液中存在蛋白质 创设碱性环境 提供Cu2+ 过量的B液会与A液反应，使溶液呈蓝色，遮盖生成的紫色。 双缩脲试剂： 先A后B，A多B少 注：做实验前要预留组织样液，便于对照。 【防止实验后黏住试管，不易涮洗】 无色 浅蓝色 紫色 讨论： 1.没有双缩脲试剂，可以用斐林试剂检测直接蛋白质吗？ 2.A液和B液如何用量？ 3.本实验在鉴定之前，可以留出一部分样液，作用为何？ A液1ml，B液4滴，不可过量 以便与检测后的样液进行颜色对比 不可以 斐林试剂与双缩脲试剂的比较 比较项目 斐林试剂 双缩脲试剂 甲液 乙液 A液 B液 试剂浓度 　　　g/mL  NaOH溶液 　　　g/mL  CuSO4溶液 　　　g/mL  NaOH溶液 　　　g/mL  CuSO4溶液 鉴定物质 添加顺序 　甲、乙两液　　　　后立即使用  　先加入　　　　液1 mL,摇匀,再加入　  液4滴,摇匀 反应条件 　　 　　加热,50~65 ℃  　　　　　加热,摇匀即可  反应现象 浅蓝色→棕色→　　 　  浅蓝色→　　　  0.1 0.05 0.1 0.01 混合 A B 水浴 不 砖红色 紫色 还原糖 蛋白质（肽） 课堂小结 课后习题 04 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 课后习题 04 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？ B 提示：细胞是生命活动的基本单位，虽然组成细胞的元素来自无机环境，但是构成细胞的主要元素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。 课后习题 04 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？ 提示：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。 Lavf57.25.100 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.25.100 Lavf57.25.100 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $