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

该高中生物学课件聚焦“组成细胞的分子”，涵盖元素（统一性与差异性、大量/微量元素）、化合物（无机/有机）及糖类等物质检测实验。以“生命现象与分子基础”问题链导入，通过预习探讨（元素含量表）、合作探究（数据对比）、教师精讲搭建学习支架，衔接自然。 特色在于问题驱动结合实证分析，如合作探究用玉米与人体细胞元素数据培养科学思维，实验对比试剂差异表提升探究实践能力，元素缺乏与疾病联系渗透健康意识。多样方法助学生建立生命观念，教师可高效开展教学。

细胞组成的人和石头雕刻成的人，都是由分子组成的，为什么由细胞组成的人有生命呢? 组成细胞的分子有什么特殊之处吗？ 细胞中含有某种特殊的“生命元素”吗？ 阐明生命现象的规律，必须建立在阐明生物大分子结构的基础上。 ——中国科学院院士邹承鲁 第二单元 组成细胞的分子 2.1 细胞中的元素和化合物 掌握检测还原糖、脂肪和蛋白质的实验方法。 学习目标 说出生物界与非生物界的统一性与差异性。 说出细胞中大量元素、微量元素及化合物的种类。 2 1 3 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 目录 组成细胞的元素 组成细胞的化合物 2 1 3 预习探讨（生物界与非生物界元素比较） P16 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 极少* C 0.087 18.0 N 0.03 3.0 H 0.76 10.0 非生物界 生物界 1.组成生物界的所有元素中，有没有哪一些元素是生物界所特有的而在非生物界没有的？这说明什么？ 没有，组成细胞的化学元素在自然界的无机环境中都能找到,没有一种元素为细胞所特有。这说明生物界和非生物界具有统一性（元素种类）。 2.生物界中的元素含量和非生物界的含量有区别吗？这又说明什么？ 细胞中各种元素的相对含量与无机环境中的含量大不相同，说明生物界和非生物界具有差异性（元素含量）。 * Si在某些植物细胞中含量较多，如硅藻、禾本科植物。 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 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 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、脂质和蛋白质等物质，这些物质都含有C、H、O，蛋白质还含有大量的N元素。 合作探究一（组成细胞的元素） 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 注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3% 问题2：细胞中有些元素很少，是否意味着它们不重要？ 胰岛素（蛋白质的一种）分子结构图 一 组成细胞的元素 合作探究一（组成细胞的元素） 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 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？ ①不同生物体内化学元素的种类： ②不同生物体内同种化学元素的含量： 大体相同 相差很大 一 组成细胞的元素 合作探究一（组成细胞的元素） 组成人体细胞的主要元素（占细胞鲜重的百分比） 组成人体细胞的主要元素 （占细胞干重的百分比） 鲜重：指生物体（或细胞）在自然状态下测得的重量 干重：指生物体（细胞）除去水以后测得的重量 教师精讲一（组成细胞的元素） O>C>H>N C>O>N>H 组成细胞的化学元素，常见的有20多种，其中有些含量多，有些含量很少。 组成生物体的元素 (按含量分类） ①大量元素：C（碳）、H（氢）、O（氧）、N（氮）、 P（磷）、S（硫）、K（钾）、Ca（钙）、Mg（镁）等 ①基本元素：C、H、O、N；最基本的元素：C ②鲜重时，数量最多的元素是H，含量最多的元素是O（其次依次是C、H、N） ④干重时，含量最多的元素是C（其次是O、N、H ） 组成生物体的元素 (按作用分类） 注意：微量元素是指细胞内含量很低却又必不可少的一类元素，故并不是含量低就是微量元素。 ②微量元素：Fe（铁）、Mn（锰）、Zn（锌）、Cu（铜）、B（硼）、Mo（钼）等 教师精讲一（组成细胞的元素） 一 组成细胞的元素 请构建“自然界的组成元素、组成生物细胞的元素、大量元素、微量元素”的包含关系图。并标注基本元素与最基本元素。 基本元素(占90%) 大量元素(占生物体的万分之一以上) 微量元素(生活必需，含量很少) C H O N P S K Ca Mg等 Fe Mn Zn Cu B Mo等 组成细胞的元素 自然界的元素 合作探究二（构建元素包含关系图） 教师精讲一 元素缺乏与疾病的相关性 缺Fe：人体患贫血 A 缺Ｉ：人幼年患呆小症、成年患甲状腺肿大（大脖子病） C 缺B ：花而不实（只开花不结果） E 缺Zn：影响人体生长发育、大脑发育和性成熟 B 缺Mg ：影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行 F 缺Ca ：成年人缺钙患骨质疏松症、血钙含量太低会出现抽搐现象，含量过高会导致肌无力 D 教师精讲一（组成细胞的元素） 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化合物的形式存在 1 元素的存在形式 合作探究三（组成细胞的化合物） 分析右图讨论： 无机化合物 有机化合物 水 无机盐 糖类 核酸 脂质 蛋白质 占细胞鲜重最多的化合物是___； 占细胞鲜重最多的有机物是___； 占细胞干重最多的化合物是___。 2 化合物的种类 合作探究三（组成细胞的化合物） 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？ 提示：梨的果实细胞中糖类和水分等物质多，不含叶绿素。 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 合作探究三（组成细胞的化合物） 原理：古人所指的毒主要是指剧毒的砒霜，即三氧化二砷，古代的生产技术落后，致使砒霜里都伴有少量的硫和硫化物，所含的硫与银接触，可起化学反应，使银针的表面生成一层黑色的硫化银Ag2S。 原理:司机对着这个小仪器吹气，呼出的气体接触到载有用硫酸处理过的重铬酸钾K2Cr2O7的硅胶(橙色)， 如果含有酒精，重铬酸钾就会变成灰绿色的硫酸铬 Cr2(SO4)3 实验探究：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 还原糖的种类 原理 反应实质 试剂 葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖 还原糖+斐林试剂 砖红色沉淀 50-65℃水浴加热 斐林 试剂 甲液: 乙液: 0.1g/mLNaOH 0.05g/mLCuSO4 等量混合 现配现用 水浴加热 还原糖将Cu2+还原，生成砖红色的Cu2O 1 还原糖的检测 实验探究：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 选材： 制备组织样液： 显色反应 ２mL组 织样液 刚新配制的斐 林试剂1mL 现象： （用前混匀） 50～65℃水浴 加热2min 还原糖含量较高的白色或近于白色的植物组织 过程 产生砖红色沉淀 浅蓝色 实验探究：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 （1）原理 脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色 （2）选材 富含脂肪且色浅 花生种子: 富含脂肪且没有其他颜色干扰。 脂肪微粒 2 脂肪的检测 脂肪＋苏丹Ⅳ染液→红 色 实验探究：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 取材： 制片： ①选取最薄的薄片移至载玻片中央 ②在薄片上滴加苏丹Ⅲ染液2－3滴，染色３min ③滴加体积分数为50%的酒精溶液1—2滴，洗去浮色（多余的苏丹Ⅲ） ④吸去余液，滴1-2滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片 显微观察： 先在低倍镜下找到已着色的薄片，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12－24h），去皮，将子叶削成薄片 脂肪微粒 （3）过程 实验探究：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 原理 材料 现象 试剂 在碱性条件下，肽键与双缩脲试剂中Cu2+作用，产生紫色络合物 豆浆、鲜肝研磨液 双缩脲试剂 A：0.1g/mL的NaOH溶液 B：0.01g/ mL的CuSO4溶液 先1mLA液，再4滴B液 紫色 3 蛋白质的检测 实验探究：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 选材：含蛋白质丰富的豆浆或鸡蛋清溶液。 黄豆浆滤液或蛋清稀释液 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 摇匀后变成紫色 结论： 组织样液中存在蛋白质。 过程 实验探究：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 原理 选材制样 检测观察 +碘液 蓝色 淀粉 马铃薯制成匀浆 取匀浆2ml,加入2滴碘液摇匀， 若溶液变蓝，则证明有淀粉存在 4 淀粉的检测 实验探究：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 斐林试剂 双缩脲试剂 甲液 乙液 A液 B液 成分 （质量浓度） 鉴定物质 添加顺 序方法 反应条件 反应现象 原理 斐林试剂与双缩脲试剂的比较 0.1g/mLNaOH 0.05g/mLCuSO4 0.1g/mLNaOH 还原糖（葡萄糖、麦芽糖等） 蛋白质 甲、乙液等量混合均匀后注入 先加入A液摇匀，后加入B液摇匀 50-650C水浴加热 不加热 浅蓝色→棕色→砖红色沉淀 变成紫色 还原性糖+Cu(OH)2→Cu2O (砖红色沉淀) 碱性条件下蛋白质（含两个或两个以上的肽键）+Cu2+→紫色络合物 0.01g/mLCuSO4 课堂小结 1.某生物兴趣小组对某一物质进行测定，发现其中C、H、N三种元素的质量分数仅占1%，该物质可能是（　　　） A.蔬菜 　B.干种子 C.骨组织 D.岩石 D C 巩固提高 感谢观看 Lavf55.33.100 Lavf55.33.100 $