第2章第1节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细胞中的元素和化合物，涵盖元素种类与含量、化合物分类及糖类脂肪蛋白质检测实验。以“问题探讨”对比地壳与细胞元素含量导入，通过表格对比（如玉米与人体细胞元素）、思考讨论题及即时突破练习搭建学习支架，帮助学生构建知识脉络。 其亮点在于融合生命观念（元素统一性与差异性、元素缺乏与疾病关联）、科学思维（表格对比归纳元素分类）和探究实践（实验材料选择、步骤及试剂区别分析）。例如通过玉米与人体细胞元素表培养比较能力，脂肪鉴定实验强化操作技能。学生能提升科学思维与实验能力，教师可借助结构化内容高效教学。

02 组成细胞的主要化合物有哪些？ 01 细胞中常见的元素有哪些？ 03 怎样检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质？ 第2章第1节 细胞中的元素和化合物 本节聚焦： 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 从元素的组成可以得出生物与非生物具有怎样的关系？ 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 素是生命特有的； 但元素在细胞中和无机环境中的含量差异很大 说明生命和非生命的无机环境既有统一性又有差异性,生命起源于非生命物质. 统一性： 差异性： 生物与非生物在元素组成和含量上有何特点？ 教材P16 生物所含元素都来自无机环境，为什么与无机环境比例却大不相同？ 按生命活动的需要有选择性地从无机环境获取元素参与细胞内的化合物的组成 P19(拓展应用1) （如糖类、脂质、蛋白质、核酸等） 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？ 2、细胞中有些元素含量较少，是否意味着它们不重要？ 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？ 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） 都是C、H、O、N。 不是。含量少也有重要作用。如很多蛋白质中都有S，叶绿素分子中有Mg 玉米中O明显多于人体细胞，而Ca、N又低于人体细胞；其他元素也有差别。 思考.讨论1： （教材P16） 一、组成细胞的元素 组成生物体的化学元素在种类上基本相同,但不同生物之间含量存在差异。 玉米和人的主要成分是水，糖类，脂类，蛋白质等，这些物质含有C、H、O、N较多 解释一下不清楚具体是玉米或人何种部位的细胞，建议理解为玉米和人体不同部位细胞的加权平均结果，而随便选取玉米或人体细胞测含量，不一定与上述结果相符合。 3 元素缺乏与疾病的相关性： 缺Fe： 人体患缺铁性贫血症 缺Ca： 患骨质疏松症，抽搐 缺B： 硼促进花粉萌发，缺硼会导致花而不实（只开花不结果） 缺Zn： 影响人体生长发育、大脑发育和性成熟 缺Mg： 影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行 甲状腺激素的合成原料，幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大 血红素 缺I： 教材P22 鲜重 干重 鲜重状态 干重状态 含量最多的元素 含量最多的四种元素 O C>O>N>H C O>C>H>N 以人体细胞为例，据图填元素的含量 思考.讨论2： 基本元素 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 最基本元素 主要元素 Fe Mn B Zn Mo Cu 等 新木桶 猛碰 锌 钼 铜 锰 硼 铁 思考.讨论3： 组成细胞的化学元素，常见的有 多种 20 细胞中含量很少的元素都是微量元素(　　) × 教材P16、17 微量元素在细胞中含量很少却是生物体所必需的，但细胞中含量很少的元素不一定都是微量元素，如Pb。 6 组成生物体的最基本元素是 ，为什么？ C 碳链：如多肽 在元素周期表中，碳的原子序数为6，说明一个碳原子核中含有6个质子，核外有6个电子，所以最外层有4个电子,因此，碳原子具有了4个能成键的价电子，能使碳原子之间、碳原子与其他元素之间结合就有可能形成含有成千上万个甚至更多个碳原子的物质。（即能够形成长长的碳链，构成生物大分子的骨架。） 教材P36 1.如图为元素在生物体内的含量分布情况，下列叙述不正确的是 A.Ⅰ在非生物界中都能找到，体现了生 物界与非生物界的统一性 B.Ⅱ含量虽少，却是生物体正常生命活 动不可缺少的 C.Ⅱ和Ⅲ为生物体的必需元素，一旦缺乏就可能会导致相应的病症 D.P、S、K、Ca、Fe属于大量元素 即时突破： 组成地壳的元素在细胞中都能找到(　　) × D 都是必需元素，缺一不可 细胞中的元素有选择地从无机环境中获得，故组成地壳的元素在细胞中不一定能找到。 组成细胞 的化合物 无机化合物 有机化合物 水（70~90%） 无机盐（1~1.5%） 脂质（1~2%） 蛋白质（7~10%） 糖类 核酸 化合物的种类 二、组成细胞的化合物 组成细胞的主要化合物及其相对含量 1~1.5% 教材P17 思考：1、细胞内含量最多的化合物、无机化合物？ 2、占细胞鲜重和细胞干重含量分别最多的化合物？ 4、占细胞鲜重50％以上的化合物？ 3、细胞内仅次于水的化合物？细胞内含量最多的有机化合物？ 5、生活在缺水的沙漠环境中的仙人掌细胞中，含量最多的化合物？ （各种元素大多以化合物的形式存在） 除CO、CO2、碳酸盐等少数外的含碳化合物 1.图甲是细胞中几种化合物含量的扇形图，图乙是活细胞中元素含量的柱形图。下列说法不正确的是 A.若图甲表示代谢正常的活细胞中化合物 含量的扇形图，则图甲中A是蛋白质 B.若图乙表示组成人体细胞的元素含量， 则图乙中a、b、c依次是O、C、H C.活细胞中数量最多的元素是c D.图乙中的a、b、c大多以图甲中的A、B、C等的形式存在 即使突破： A 2.生命的物质基础是组成细胞的元素和化合物，如图中序号代表不同的化合物，面积不同代表含量不同，其中Ⅰ和Ⅱ代表两大类化合物。下列叙述不正确的是 A.若Ⅴ和Ⅵ分别代表蛋白质和脂质，则Ⅶ可代表核酸 和糖类 B.细胞干重和鲜重中含量最多的化合物分别是Ⅴ和Ⅲ C.医用的生理盐水和糖溶液中的溶质分别属于Ⅳ和Ⅴ D.上述物质中氧原子含量最高的化合物是Ⅲ C 医用的生理盐水和糖溶液中的溶质分别是NaCl和葡萄糖，它们分别属于Ⅳ(无机盐)、Ⅵ或Ⅶ(糖类)，而Ⅴ代表蛋白质，C错误；水中的氧原子含量最高，因此，氧原子含量最高的化合物是Ⅲ 思考：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？ 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 提示：梨的果实细胞中糖类和水分等物质多，不含叶绿素。 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 (2)脂肪＋ 染液→ 色。 (3)蛋白质＋ 试剂→ 色。 (4)淀粉＋ → 色。 1.实验原理 斐林 砖红 苏丹Ⅲ 橘黄 双缩脲 紫 碘液 蓝 (1)还原糖(葡萄糖、麦芽糖、果糖)＋ 试剂 色沉淀。 2.实验在材料选择上有哪些原则？ (1)选择的材料应富含待检测的物质。 (2)材料应该为无色、白色或者颜色较浅，有利于实验结果的观察。 蔗糖是非还原糖 白萝卜匀浆、甘蔗的茎、甜菜的根？苹果、梨匀浆？葡萄、西瓜汁？ 牛奶、豆浆、蛋清稀释液、鲜猪肝提取液、花生种子？　 教材P18 （排除色素对显色的干扰） 选材：含糖量较高的白色或近于白色的植物组织，苹果、梨最好。 3、实验流程（步骤） 1.可溶性还原糖 制备组织样液： 制浆：去皮、切块、研磨， 过滤：（用单层纱布） 取液：（２mL） 显色反应 ２mL组 织样液 刚配制的斐 林试剂1mL 现象： 呈现蓝色 变成砖红色 （用前等量混匀） 50～65℃水浴 加热2min 如何设置对照实验？ 蛋白质的鉴定 选材与制备 组织样液： 黄豆组织样液（或鸡蛋蛋清稀释液） ［黄豆浸泡→去皮→切片→研磨→过滤→滤液］ 显色反应 ２mL组 织样液 双缩脲试剂 Ａ　1mL 现象： 无色 双缩脲试剂 Ｂ液４滴 紫色 （创设碱性条件） （提供Cu2+） 浅蓝色 实验中，在加相应试剂之前要留出部分组织样液，作为对照，以便与鉴定后的样液颜色作对比，增强实验的说服力 归纳斐林试剂和双缩脲试剂的区别，并分析下面两个问题： 比较 项目 斐林试剂 双缩脲试剂 甲液 乙液 A液 B液 成分 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 混匀后立即使用 先加入A液 ，摇匀，再加入B液 ，摇匀 反应条件 __________________ 加热，摇匀即可 反应现象 组织样液变为 色 组织样液变为 色 0.1 0.05 0.1 0.01 等量 1mL 4滴 不需 砖红 紫 可溶性还原糖 蛋白质 50～65 ℃水浴加热 1、成分相同，CuSO4溶液的浓度不同 2、使用方法、原理不同；检测的对象、条件、现象不同 脂肪的鉴定 取材：花生种子（实验前浸泡3－4h），去皮，将子叶削成薄片 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 淀粉的鉴定 取材：马铃薯匀浆 检测： ２mL组 织样液 碘液2滴 现象： 摇匀后变成蓝色 (1)唯一需要加热——_________检测，且必须水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若水浴不加热，则无砖红色沉淀出现。 (2)唯一需要显微镜——_______检测。 (3)唯一使用酒精——______的鉴定，实验用体积分数为50%的酒精的作用是____________ 还原糖 脂肪 脂肪 洗去浮色。 1、下列关于“检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质”实验操作步骤的叙述中，正确的是(　　) A.用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液，可直接用于蛋白质的鉴定 B.若要鉴定花生种子细胞中是否含有脂肪，一定需要用显微镜观察 C.鉴定可溶性还原糖时，要加入斐林试剂(甲液和乙液等量混合均匀再加入) D.用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，需水浴加热2 min才能看到紫色 C 拓展训练： 若用花生子叶制作临时装片，需用显微镜观察；若用花生种子组织液，则不需要用显微镜观察 19 2、牛奶中含有大量的乳糖，乳糖是一种还原糖。某些人因体内缺乏乳糖酶而无法分解乳糖，从而出现腹胀、腹泻、腹痛等症状，乳糖不耐受人群应摄入不含乳糖的牛奶。现有一牛奶样品，请检测该牛奶是否含有乳糖（已知该牛奶不含其他还原糖）。（1）实验步骤：①取甲、乙两支试管向甲试管中加入2mL的乳糖溶液，乙试管中加入_________。②向甲、乙试管中分别加入1mL配制好的________________。③将试管放入盛有_____________℃的温水的大烧杯中加热约2min，观察试管中出现的颜色变化。（2）请写出可能出现的实验现象及相应的实验结论。①___________________________________________________________________________。②___________________________________________________________________________。 2ml牛奶样品 斐林试剂 50～65 若甲、乙试管中均产生砖红色沉淀，则该牛奶样品中含乳糖 若甲试管中产生砖红色沉淀，乙试管始终为蓝色，则该样品不含乳糖 （由蓝色变为棕色最终生成砖红色沉淀） 3、小麦种子萌发时产生淀粉酶，水解淀粉为麦芽糖、葡萄糖等，萌发最适温度为30℃左右。取适量小麦种子在20℃和30℃培养箱中培养4天后，做如下处理：3支试管中加入等量碘液摇匀后观察试管中颜色。预测结果正确的是（ ）A．若乙、丙皆呈蓝色，甲可 能不变蓝B．若甲、丙皆呈蓝色，乙可 能不变蓝 C．若甲、乙不变蓝，丙可能 也不变蓝D．若甲、乙、丙皆呈蓝色， 丙可能呈浅蓝色，甲呈深蓝色 B $