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
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摘要:
该高中生物学课件围绕组成细胞的元素和化合物展开,从“石像与生物区别”设问导入,通过地壳与细胞、玉米与人体细胞元素含量对比表格,构建元素统一性与差异性、分类到化合物及实验检测的知识支架。
其特色在于结合表格对比分析(元素含量、试剂差异)和实验探究(选材、步骤、注意事项),渗透生命观念、科学思维与探究实践。如元素统一性与差异性归纳、斐林试剂双缩脲试剂对比实验,助力学生深化理解,教师可高效开展教学。
内容正文:
1
第2章 第1节
细胞中的元素和化合物
2
P16 问题探讨
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 很少*
C 0.087 18.0
N 0.03 3.0
H 0.76 10.0
*Si 在某些生物细胞中含量较多,如硅藻、禾本科植物。
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?
分析表格的方法:
①看表头内容
②纵向比
组成细胞的化学元素在无机自然界中都能找到,没有一种元素为细胞所特有
生物界与非生物界在元素种类上具有 性
统一
原因:细胞所需物质归根到底是从无机自然界获取
③横向比
细胞与非生物环境相比,组成元素在含量上相差很大
生物界与非生物界在元素含量上具有 性
多样
原因:
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生物界
非生物界
性
种类上
性
含量上
有 地从无机自然界中获取
组成细胞的化学元素,在无机自然界中都能够找到
组成元素在含量上相差很大
统一
多样
问题探讨
选择
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1
组成细胞的元素
5
比较组成玉米和人体细胞的元素和含量 P16
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
(3)组成玉米细胞和人体细胞中的元素
种类和含量相同吗?说明了什么?
不同生物的细胞在元素组成上具有统一性;在元素的含量上具有差异性。
①不同生物体内化学元素的种类相同。
②同一生物体内不同化学元素的含量不同。
③不同生物体内同种化学元素的含量不同 。
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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
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
(1)在玉米细胞和人体细胞中含量较多的
四种元素一样吗?分别是什么?怎么解释?
一样;都是C、H、O、N,其原因和组成细胞的化合物有关 P17
(2)细胞中有些元素含量很少,是否意味着它们不重要?
否;如Mg是构成叶绿素的成分。
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缺Fe会使人患贫血等症状;
缺I会导致甲状腺肿大等。
Mg、B在植物体中的作用
Mg: 参与构成叶绿素,有利于植物光合作用。缺镁: 叶片发黄。
B: 主要促进植物花粉管萌发和伸长。缺硼: 花而不实。
Fe、I在动物体中的作用
叶绿素分子
Mg
有些元素在生物体中含量很少,但其作用是其它元素不可替代的,是生物体不可缺少的必需元素;
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组成细胞的化学元素,可以检测到80多种,常见有 多种。
分类
大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 等
微量元素:Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo 等
口诀:新铁臂(阿)童木,猛!
生命活动必需且占生物体总重量万分之一以上的
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含量万分之一以下,但是生命活动必需!!
说明:
①大量元素和微量元素不是按生理作用的分类,不论大量元素还是微量元素,都是生物体必需的元素,对于维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用。微量元素虽然少,但其生理作用却不可替代。
②并不是所有含量少的都是微量元素,关键还看是否为生命活动活动所需,例如重金属Pb,就不属于微量元素
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大量元素
:含量占生物体总量的万分之一以上的元素;
C
碳
H
氢
O
氧
N
氮
P
磷
S
硫
K
钾
Ca
钙
Mg
镁
等
基本元素
C
碳
生命活动离不开生物大分子,而生物大分子是以C链为基本骨架的 P36
原因: 细胞鲜重时含量最多的四种元素:O>C>H>N,且四者之和超过总重量的90%
最基本元素
SZ-LWH
一、组成细胞的元素
SZ-LWH
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2
组成细胞的化合物
组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在
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无机化合物
有机化合物
水
无机盐
糖类:
脂质:
蛋白质:
核酸:
C、H、O
C、H、O、
(N、P)
C、H、O、N、
(S、Fe)
C、H、O、N、P
组成细胞的化合物
二、组成细胞的化合物
细胞内含量最多的化合物是 ,含量最多的有机化合物是 。
干重情况下,含量最多的化合物是 。
水
蛋白质
蛋白质
注意:不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别 P17
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2. 组成细胞的化合物
我们平常吃的东西里面主要有那些营养呢?
糖类
蛋白质
脂肪
淀粉
怎样检测生物组织中的这些化合物呢?
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检测生物组织中的糖类
脂肪和蛋白质
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实验原理:
阅读教材P18~19
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。
鉴定物质 实验试剂 实验现象
还原糖
脂肪
蛋白质
斐林试剂
砖红色沉淀
苏丹III染液
橘黄色
双缩脲试剂
紫色
淀粉
碘
蓝色
原理
结论
原理:还原糖能在加热条件下将Cu(OH)2中的Cu2+还原成Cu+,从而将蓝色试剂变成砖红色Cu2O沉淀
选材
糖量较高、白色或近于白色的植物组织
检测
■实验:检测生物组织中的还原糖
实验所用材料中含有还原糖
不能用酒精灯直接加热
西瓜和番茄虽有还原糖,但样液本身的颜色对于鉴定时的颜色反应起着掩盖作用,导致实验现象不明显,以苹果、梨最好
斐林试剂现用现配,配制时要先甲乙液等量混合均匀再注入
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大豆组织研磨液或蛋清稀释液
原理:蛋白质会在碱性溶液中能与Cu2+结合生成紫色络合物
■实验:检测生物组织中的蛋白质
原理
结论
选材
检测
实验所用材料中含有蛋白质
所以要先加入试剂A,后加入试剂B。
稀释10倍以上,否则使用时易黏附在试管壁上,影响实验
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斐林试剂 双缩脲试剂
不同点 使用方法 甲液和乙液_______均匀后方可使用,且现配现用 使用时先加A液,再加B液
反应条件 _______加热 不需要加热
反应原理 还原糖将Cu(OH)2还原为Cu2O 蛋白质在碱性条件下与Cu2+反应生成络合物
试剂实质 新制的___________________ ____性环境下的_______
颜色 _______ _______
浓度 斐林试剂的乙液CuSO4溶液
浓度为0.05 g/mL 双缩脲试剂的B液CuSO4溶液
浓度为0.01 g/mL
相同点 都含有NaOH、CuSO4两种成分,
且所用的NaOH溶液浓度都是0.1 g/mL
混合
水浴
Cu(OH)2
砖红色
碱
Cu2+
紫色
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选材
检测
结论
浸泡过的花生种子,将子叶切成薄片
实验所用材料中含有脂肪
观察:先低倍镜后高倍镜下观察,在显微镜下染成橘黄色的颗粒
制片
①取最薄的切片
②滴2~3滴______________(染色3min)
③__________(1~2滴体积分数为50%的酒精)
④制成临时装片
苏丹Ⅲ染液
去浮色
■实验:检测生物组织中的脂肪
切片太厚无法透光观察,切片要厚薄均匀,如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰有的地方模糊
①向试管内注入2mL待测组织样液(如马铃薯匀浆)
②向试管内滴加2滴碘液,摇匀后观察是否出现蓝色
■实验:检测生物组织中的淀粉(淀粉是非还原糖,无法用斐林试剂检测)
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成分 还原糖 蛋白质
原理
注意事项
甲液、乙液等量混合后使用,
现配现用。
选择高糖色浅的材料
乳糖,果糖,麦芽糖,葡萄糖
先加A液(造成碱性环境),再滴加B液。
大豆,稀释的鸡蛋清
蛋白质 + 双缩脲试剂 → 紫色
还原糖 + 斐林试剂 → 砖红色沉淀
成分 脂肪 补充:淀粉
原理
注意事项
可以用显微镜观察脂肪颗粒。
选择花生或者蓖麻为材料
可选择马铃薯匀浆
■小结:检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质和淀粉
脂肪 + 苏丹Ⅲ → 橘黄色
淀粉 + 碘液 → 蓝色
水
无机化合物
有机化合物
无机盐
糖类
脂质
蛋白质
核酸
细胞中的元素和化合物
组成细胞的元素
组成细胞的化合物
检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质
大量元素
微量元素
干重最多:C
鲜重最多:O
糖类:
脂质:
蛋白质:
淀粉:
斐林试剂,砖红色沉淀
(苏丹III:橘黄色 )
(双缩脲试剂:紫色)
(碘液:变蓝)
课堂小结
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