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

2.1 细胞中的元素和化合物 必修1 分子与细胞 第2章 组成细胞的分子 问题探讨 元素 地壳 细胞 O 48.6 65.0 Si 26.3 极少 C 0.087 18.0 N 0.03 3.0 H 0.76 10.0 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？ 组成元素种类基本相同 生物界 非生物界 统一性 2、生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗？ 组成元素含量差别大 生物界 非生物界 差异性 2 问题探讨 元素 地壳 细胞 O 48.6 65.0 Si 26.3 极少 C 0.087 18.0 N 0.03 3.0 H 0.76 10.0 *Si在某些生物的细胞中含量较多，如硅藻、禾本科植物。 3、生物所含元素都来自无机环境，为什么二者元素含量却大不相同？ 4、在不同生物体中各元素种类和含量又是怎样的呢? 生物体按照生命活动的需要，有选择地从外界吸收元素。 3 一、组成细胞的元素 比较组成玉米细胞和人体细胞的元素及含量 1.在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素种类一样吗？怎样解释这种现象？ 在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素是一样的，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。 基本元素 一、组成细胞的元素 比较组成玉米细胞和人体细胞的元素及含量 2.细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？ 细胞中有些元素含量很少，但是却有重要作用，如在玉米细胞中，S只有0.17%，Mg只有0.18%，但很多蛋白质都含有S，叶绿体中的叶绿素分子就含有Mg，如果缺少S或Mg，细胞就不能合成这些蛋白质或叶绿素。 一、组成细胞的元素 元素缺乏导致的疾病 ①Mg：构成叶绿素的元素，缺Mg影响光合作用的进行，叶片发黄。 ②Fe：构成血红素的元素，缺铁性贫血。 ③P：组成细胞膜、细胞核的重要成分。 ④缺Na：引起神经、肌肉细胞兴奋性降低，引发肌肉酸痛、无力。 ⑤缺Ca：出现抽搐现象，易患骨质疏松症。 ⑥缺Zn：影响人体生长发育、大脑发育和性成熟。 ⑦缺I：人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大（大脖子病）。 ⑧缺B：花而不实（只开花不结果）。 一、组成细胞的元素(20多种) ①大量元素 ②微量元素 微量元素含量少，但不可或缺 巧记：“铁猛硼锌钼铜” Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。 作为生命活动基本单位的细胞是由元素组成的，组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在。 细胞中含量较多的元素（大于万分之一） 二、组成细胞的化合物 70%~90% 1~1.5% 7~10% 1~2% 1~1.5% 组成细胞的化合物 无机 化合物 有机 化合物 水 无机盐 蛋白质 脂 质 核 酸 糖 类 细胞内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 二、组成细胞的化合物 （1）细胞干重和鲜重的差别在于H2O的含量，因此干重和鲜重中H和O的含量差异较大。 （2）活细胞（鲜重）中含量最多的是O(O>C>H>N)，数量最多的是H。 （3）人体细胞干重中含量最多的是C。 C>O>N>H （4）干重中，各种元素的含量多少根据具体生物而定。如玉米细胞干重中，O>C>H>N 辨析：鲜重和干重的差别 趁热打铁 (1) 组成生物体的每一种元素都可以在非生物界中找到。(　　) (2)Ca、Fe、Mn、Zn、B、Mo等是组成细胞的微量元素(　　) (3) 组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在(　　) √ × √ 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 1、原理 某些化学试剂能够使生物组织中的相关有机化合物产生特定的颜色反应。 还原糖+ _____________ _____________ 水浴加热 脂肪+ _________________ ___________ 蛋白质+ _______________ ___________ 淀粉 + _____________ _____________ 碘液 蓝色 双缩脲试剂 紫色 斐林试剂 砖红色沉淀 苏丹Ⅲ染液 橘黄色 斐林试剂是含有Cu2+的碱性溶液，能够将还原糖（含有-CHO，即醛基）氧化，并生成砖红色沉淀Cu2O。 双缩脲试剂可以检测含有两个及两个以上肽键的化合物。 11 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 2、选材 【选材依据】 选择待鉴定物质含量高的有机物，易出现明显的实验现象。 材料本身应为白色或近于白色，防止材料本身颜色干扰实验结果。 还原糖检测：含糖量较高的白色或近于白色的植物组织，不能用马铃薯(富含淀粉)和甘蔗、甜菜(富含蔗糖)、西瓜。 脂肪检测：富含脂肪且色浅 蛋白质检测：黄豆组织样液（或鸡蛋蛋清稀释液） ※蛋白质与双缩脲试剂发生反应后会凝固在试管内壁上,使反应不容易彻底，并且试管也不容易刷洗干净。 3、材料处理 4、防止其他因素干扰 12 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 实验1：还原糖的检测 必须是可溶性还原糖 （葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖等） 属于非还原糖的有：蔗糖、多糖 斐林试剂是甲液NaOH和乙液CuSO4等量混合后才可使用，因为其反应原理是还原糖中的醛基被Cu（OH）2氧化，Cu（OH）2被还原成Cu2O 【斐林试剂需现配现用】 棕色 浅蓝色 Cu(OH) 2 砖红色 Cu2O 西瓜、番茄、马铃薯、甜菜、甘蔗组织样液？ 砖红色颜色深浅代表？ 13 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 实验2：脂肪的检测 厚薄不均会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊 洗去浮色 制片 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 现象 有被染成橘黄色的脂肪微粒 花生种子（实验前浸泡3－4h），去掉种皮，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。 取材 显微镜下被苏丹Ⅲ染色的脂肪颗粒 脂肪颗粒 14 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 实验3：蛋白质的检测 稀释倍数要大，否则实验后易黏附在试管壁上 双缩脲试剂是使用时先加A液，再加B液，因为其反应原理是具有两个或以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2+反应生成紫色络合物。 CuSO4 NaOH 15 比较斐林试剂和双缩脲试剂 0. 1g/mlNaOH 0. 05g/mlCuSO4 0. 1g/mlNaOH 0. 01g/mlCuSO4 还原糖+Cu(OH)2 ↓Δ Cu2O(沉淀） 肽键与Cu2+在碱性的条件下结合成紫色络合物 新制Cu(OH)2 碱性条件下的Cu2+ 等量混合，现配现用 先A（1mL)，摇匀，后B（4滴） 50-65℃水浴加热 无需加热 浅蓝色→棕色→砖红色沉淀 紫色 (检测还原糖) (检测蛋白质) 16 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 如何设计记录表格？ 材料 还原糖检测结果 蛋白质检测结果 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 葡萄匀浆 白萝卜匀浆 豆浆 鲜肝提取液 鸡蛋清稀释液 17 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 注意事项 ①还原糖检测时，使用水浴加热，试管底部不要触及烧杯底部，以防受热不均匀。 ②检测生物组织中的脂肪时，染色时间不宜过长，否则脂肪会溶解在酒精中， 使橘黄色消失。 ③脂肪鉴定的过程中滴加1～2滴体积分数为50%的酒精溶液，目的是洗去浮色， 原因是苏丹Ⅲ染液易溶于酒精。 ③蛋白质检测时，双缩脲试剂的加入顺序：先加A液，目的是先制造碱性环境； 再加B液，而且B液不能过量，否则蓝色过深，干扰颜色反应。 ④蛋白质鉴定中，若用大豆作材料，必须提前浸泡； 若用蛋清作材料，必须稀释，防止其黏在试管上不易刷洗； 且该实验应预留部分组织样液作对比。 ⑤物质鉴定实验一般不设立对照实验，若需设立对照实验， 对照组应加入相应成分已知的物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加 入稀释的蛋清 18 课堂总结 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo 无机盐 砖红色沉淀 紫色 橘黄色颗粒 蛋白质、核酸、糖类、脂质 19 趁热打铁 1、还原糖和蛋白质的检测都需要水浴加热。(　　) 2、在利用花生子叶进行脂肪鉴定时，染色后要用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色，便于观察实验结果。(　　) 3、斐林试剂最好是现配现用。(　　) √ × √ 趁热打铁 4、食品安全对生活质量有重要的影响，下列有关实验设计正确的是(　　) D 选项 探究主题 实验试剂 预期结果 结论 A 某色拉油是否含有脂肪 苏丹Ⅲ染液 红色 含有脂肪 B 某奶粉是否含有蛋白质 双缩脲试剂 砖红色沉淀 含有蛋白质 C 某奶片是否添加淀粉 碘液 蓝色 含有淀粉，不含蛋白质 D 某饮料是否含有葡萄糖 斐林试剂 砖红色沉淀 含有还原糖，但不一定是葡萄糖 橘黄色 紫色 $