2.1 细胞中的元素和化合物课件-2026-2027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元素和化合物，以珊瑚虫与珊瑚礁的生命本质问题情境导入，通过地壳与细胞、玉米与人体细胞的元素含量对比，结合化合物分类及还原糖、脂肪、蛋白质的检测实验，构建知识脉络与学习支架。 其亮点在于运用对比表格培养科学思维，如元素含量差异分析；通过详细实验步骤（如苏丹Ⅲ染液检测脂肪）和试剂对比强化探究实践；元素缺乏与疾病关联渗透生命观念。实例丰富，助力学生掌握技能，教师可提升教学效率。

珊瑚虫和珊瑚都是由分子组成的， 为什么细胞能表现出生命的特征呢？是因为细胞里含有特殊的生命元素吗？ 是组成细胞的分子有什么特殊之处吗？ 研究组成细胞的分子，实际上就是在探究生命的物质基础。 第2章 组成细胞的分子 珊瑚虫和珊瑚礁都具有生命吗？ 情 境 导入 SZ-LWH 第1节 组成细胞的元素和化合物 SZ-LWH 分析组成细胞的元素 1.比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量(%)，回答问题： 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 Si在某些植物细胞中含量较多， 如硅藻、禾本科植物 1.组成生物体的所有元素中，有没有哪种元素是生物体所特有的？这说明什么？ 元素种类大体相同，这说明生物界和非生物界具有统一性。 2.生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗？这又说明什么？ 元素含量差别很大，说明生物界和非生物界还具有差异性。 分析组成细胞的元素和化合物 任务一 SZ-LWH 分析组成细胞的元素 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 3.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大不相同？ 细胞从无机环境中选择性吸收元素； 与组成细胞的化合物有关。 拓展：构成细胞的化合物都能在在自然界中找到吗？ 不是，蛋白质、核酸等有机大分子是细胞所特有的。 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。 ——邹承鲁 分析组成细胞的元素和化合物 任务一 SZ-LWH 分析组成细胞的元素 2.比较组成玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(干重，质量分数)，回答下列问题： 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？怎样解释这种现象？ 一样，都是C、H、O、N。 组成它们主要成分都是糖类、脂质、蛋白质和核酸等物质。 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。 基本元素 分析组成细胞的元素和化合物 任务一 SZ-LWH 分析组成细胞的元素 2.比较组成玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(干重，质量分数)，回答下列问题： 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 不同生物体内化学元素的种类基本相同 ， 但含量相差很大 。 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？ 分析组成细胞的元素和化合物 任务一 SZ-LWH 一、组成细胞的元素 1.统一性 和 差异性 元素种类 基本相同 元素含量 相差很大 2.组成细胞的化学元素，常见的有 。 20多种 3.分类(按含量) C、H、0、N、P、S、K、Ca、Mg等 （含量占生物体总重量万分之一以上）。 大量元素： 微量元素： Fe、Zn、Cu、Mn、B、Mo等 （指含量很少，但生物体生活所必需的一些元素）。 C、H、0、N C （原因：生物大分子以碳链为基本骨架）。 基本元素： 最基本元素： 一、组成细胞的元素和化合物 SZ-LWH 元素缺乏与疾病的相关性 缺Fe：人体患贫血 缺Zn：影响人体生长发育、大脑发育和性成熟 缺Ｉ：人幼年患呆小症、成年患甲状腺肿大（大脖子病） 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 缺B ：花而不实（只开花不结果） 缺Mg ：影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行 微量元素 大量元素 必需元素 生物体内含有的元素都是必需元素吗？ 不是，例如铅元素。 一、组成细胞的元素和化合物 SZ-LWH 4.请尝试构建下列概念的包含关系图。 自然界中的元素、组成细胞的元素、大量元素、微量元素、基本元素。 在人体细胞中，鲜重时含量最多的元素是 ；干重时含量最多的元素是 。 O 干重 = 鲜重-水 = 有机物+无机盐 C 一、组成细胞的元素和化合物 SZ-LWH 1.元素在细胞中的存在形式：大多以_______的形式存在。少数以单质的形式存在。 化合物 2.化合物的种类及相对含量： 基于大量不同中类细胞的统计结果 二、组成细胞的化合物 化合物 无机化合物 有机化合物 水 无机盐 蛋白质 脂质 糖类 核酸 一、组成细胞的元素和化合物 SZ-LWH 练习： ①活细胞内含量最多的化合物 。 ②活细胞内含量最多的无机化合物 。 ③占细胞鲜重含量最多的化合物 。 ④一般细胞内仅次于水的化合物 。 ⑤一般细胞内含量最多的有机化合物 。 ⑥一般占细胞干重含量最多的化合物 。 基于大量不同中类细胞的统计结果 水 水 水 蛋白质 蛋白质 蛋白质 一、组成细胞的元素和化合物 SZ-LWH 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？ 怎样来检测这份早餐是否含有这些化合物呢？ 思考 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  [含糖类多]  [含蛋白质多] SZ-LWH 1.实验室证据：细胞中脂肪的检测 ⑴实验原理：某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机物产生特定的颜色，脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。 不是化学反应 苏丹III在几种溶剂中的溶解度为：脂肪>95%酒精>50%酒精) 三、检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质 一、组成细胞的元素和化合物 SZ-LWH 方法一：花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色 方法二： 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3min） 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：滴一滴蒸馏水，盖上盖玻片 先低倍镜下找着色颗粒，再高倍镜观察 观察 圆形小颗粒呈橘黄色，证明有脂肪存在。 取材 花生种子（浸泡），将子叶切成薄片 结论 在显微镜下可观察到细胞内和细胞间有脂肪颗粒。 ⑵实验步骤 二、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 SZ-LWH 物质鉴定类实验的基本思路 某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机物产生特定的颜色反应。 选待鉴定物质含量高且颜色浅或接近浅色的生物组织。 不同的材料和不同的物质鉴定就应采用不同的处理方法。 三、检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质 1.鉴定原理 2.实验选材 3.处理方法 一、组成细胞的元素和化合物 SZ-LWH 三、检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质 2.还原糖、蛋白质的检测与观察 ⑴实验原理 还原糖 + 斐林试剂 砖红色沉淀 水浴加热 双缩脲 + Cu2+ 碱性 紫色络合物 双缩脲试剂 一、组成细胞的元素和化合物 SZ-LWH ⑵实验选材 SZ-LWH 且必须是可溶性还原糖 属于还原糖的有：单糖、麦芽糖、乳糖 属于非还原糖的有：蔗糖、多糖 斐林试剂是甲液NaOH和乙液CuSO4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 不能用酒精灯直接加热 （不能说明实验材料中含有葡萄糖） ⑶实验步骤 还原糖的鉴定 二、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 SZ-LWH 稀释10倍以上，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，所以要先营造一个碱性环境。 ⑶实验步骤 蛋白质的鉴定 二、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 SZ-LWH 1.生物材料原有的颜色是否影响实验结果的观察？ 2.材料要如何处理？ 3.如何排除其他因素对实验结果的影响？ ⑷实验结果 二、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 SZ-LWH 材料 蛋白质检测结果 还原糖检测结果 结论 1葡萄糖标准液 有砖红色沉淀 1蛋白质标准液 产生紫色反应 2梨匀浆 无 有 富含还原糖 3葡萄匀浆 无 有 富含还原糖 4白萝卜匀浆 无 有 富含还原糖 5豆浆/牛奶 有 无 富含蛋白质 6鲜肝提取液 有 无 富含蛋白质 7鸡蛋清稀释液 有 无 富含蛋白质 8植物油 无 无 不同生物组织中的细胞中各种化合物的含量有差别，有的还相差悬殊!--P17旁栏 SZ-LWH 还原糖检测异常现象的分析 ①试管中砖红色沉淀不明显 ③试管中出现黑色沉淀 ②实验效果不明显 斐林试剂甲液和乙液分开使用 斐林试剂久置导致失效 斐林试剂的使用方法：混合使用，现配现用。需水浴加热 酒精灯直接加热 一、组成细胞的元素和化合物 SZ-LWH 蛋白质检测异常现象的分析 ①试管中出现蓝色絮状物 ②试管中紫色很深，并出现沉淀物 双缩脲试剂B液过量，生成的Cu(OH)2 絮状沉淀，掩盖紫色。 双缩脲试剂的使用方法：先加A液，后加B液。 将斐林试剂的甲液和乙液混合后加入待测样液 或将斐林试剂的乙液和双缩脲试剂的B液混淆。 一、组成细胞的元素和化合物 SZ-LWH 项目 斐林试剂 双缩脲试剂 成分 甲液 乙液 A液 B液 质量浓度为0.1 g/mL 的NaOH溶液 质量浓度为 质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液 质量浓度为 原理不同 新配制的Cu(OH)2与加入的还原糖在水浴加热 条件下反应，Cu(OH)2被还原生成砖红色的Cu2O沉淀 蛋白质在碱性溶液中可以与Cu2＋发生双缩脲反应，生成紫色络合物 方法不同 甲、乙两液等量混匀后立即使用(现配现用) 使用条件 颜色反应 0.05 g/mL 的 CuSO4溶液 0.01 g/mL 的CuSO4溶液 先加入A液1 mL，摇匀，再加B液4滴， 摇匀 50～65 ℃温水浴加热 不需加热 蓝色→棕色→砖红色 浅蓝色→紫色 完善表格，总结斐林试剂和双缩脲试剂的异同 实验检测试剂的比较 任务二 SZ-LWH 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 检测 蛋白质 苏丹Ⅲ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 还原糖 脂肪 斐林试剂 课堂小结 SZ-LWH $