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“细胞中的元素和化合物”，系统阐述元素的统一性与差异性、分类及化合物种类含量。课堂导入通过“温故知新”复习原核与真核细胞区别，“问题探讨”结合地壳与细胞元素含量表设问，搭建旧知到新知的学习支架。 其亮点在于运用对比表格（如玉米与人体细胞元素含量）培养科学思维的比较归纳能力，实验部分详细说明选材、步骤及斐林试剂与双缩脲试剂对比落实探究实践，结合元素缺乏症体现生命观念。学生能提升分析和实验技能，教师可获得结构化教学资源。

第2章 第1节 细胞中的元素和化合物 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 人教版 必修1 比较项目 原核细胞 真核细胞 本质区别 不 同 点 细胞壁 细胞器 核结构 生物 类群 相同点 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核 只有核糖体一种细胞器 多种复杂的细胞器 蓝细菌、细菌、放线菌、支原体、衣原体（“蓝色细线织毛衣”）、立克次氏体 动物、植物、 真菌（酵母菌、霉菌、蘑菇等） 都具有细胞膜，细胞质中都含有核糖体，都以DNA作为遗传物质 除支原体外都有细胞壁， 主要成分肽聚糖 动物细胞：无 植物主要成分：纤维素、果胶 真菌主要成分：几丁质 拟核（无核膜、核仁、染色体，DNA以裸露的环状形式存在于拟核区域） 有核膜、核仁、染色体（DNA与蛋白质结合形成染色体） 温故知新：原核细胞和真核细胞的区别 2 1.与无机环境相比，组成细胞的所有元素中，有没有哪一种元素是细胞所特有的？为什么？这说明了什么？ 2.细胞中的元素含量和无机环境中的元素含量相同吗？为什么？这又说明了什么？ 组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到，没有一种化学元素为细胞所特有。 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 生物体总是和外界环境进行着物质交换，细胞生命活动所需要的物质，归根结底是从无机自然界中获取的。 细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。 生物体是按照生命活动的需要，有选择地从无机自然界获取元素。 问题探讨 注：硅在某些植物细胞中含量较多，如硅藻、禾本科植物。 没有 元素种类—生物界和非生物界具有统一性 元素含量—生物界和非生物界还具有差异性 （教材P16） 比较组成地壳和组成细胞的部分元素的种类和含量，你能得出什么结论？ 事实上 元素组成、含量 也就是 生物界和非生物界既有统一性又有差异性 那么生物界的不同生物之间呢？ 一、组成细胞的元素 元素 统一性 差异性 含量 种类 细胞生命活动所需的物质，归根结底是从_____________中获取的。组成细胞的化学元素，在_______________中都能找到。没有一种化学元素为______特有。但是，细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。 无机自然界 无机自然界 细胞 在不同生物体中各种元素含量又是怎样的呢? 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 教材P16 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 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 2.组成细胞的元素的主要作用 (1)维持生命活动：如K+可保持心肌正常兴奋性，B(硼)可促进花粉的萌发和花粉管的伸长。 (2)组成化合物：如糖类、脂质和蛋白质中都含有C、H、O等元素。 返回导航 生物学 必修1 （配人教版） 第2章 组成细胞的分子 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？ 一、组成细胞的元素和化合物 SZ-LWH 生物体内元素的提醒 (1)生物体内含量很少的元素不一定是微量元素。生物体内还有一些元素(如Pb)虽然含量少，但又不是生物体所必需的，这些元素不属于微量元素。 (2)大量元素和微量元素的划分依据是元素的含量，一般以元素含量占生物总质量万分之一的比率为标准，而不是生理作用。 返回导航 生物学 必修1 （配人教版） 第2章 组成细胞的分子 鲜重 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 C 干重 干重 鲜重 在不同生物体中各种元素含量又是怎样的呢？ = - 水 细胞鲜重时元素数目最多： H 12 1.(2026·南宁高一检测)广西武鸣沃柑是广西南宁市武鸣区特有的柑橘品类，具有深厚的种植历史渊源。下列关于广西武鸣沃柑的说法，正确的是 (　　) A.P、Fe、Zn三种元素是组成沃柑细胞的微量元素 B.采摘的新鲜沃柑果肉细胞中含量最多的化合物是蛋白质 C.沃柑细胞和人体细胞所含元素种类大致相同，但含量差异大 D.组成沃柑的化学元素大多是特有的，在无机自然界找不到 C 返回导航 生物学 必修1 （配人教版） 第2章 组成细胞的分子 2.(教材P16“思考·讨论”改编)玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(干重，质量分数)如下表所示，下列有关叙述正确的是 (　　) 元素 C O H N K Ca P Mg S 玉米 43.57 44.43 6.24 1.46 0.92 0.23 0.20 0.18 0.17 人体 55.99 14.62 7.46 9.33 1.09 4.67 3.11 0.16 0.78 A A.玉米细胞与人体细胞中含量较多的四种元素均是C、H、O、N B.组成玉米细胞和人体细胞的元素在种类和含量上均有明显差异 C.Mg和S元素在玉米细胞和人体细胞中含量很少，属于微量元素 D.玉米细胞中的O含量高于人体细胞，原因是玉米细胞的含水量高 返回导航 生物学 必修1 （配人教版） 第2章 组成细胞的分子 水 无机盐 糖 类 蛋白质 脂 质 核 酸（包括DNA和RNA） 组成细胞的各种元素大多以 的形式存在 化合物 举例说明 15 组成细胞的化合物 二 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 70%~90% 1~1.5% 7~10% 1~2% 1~1.5% 活细胞内含量最多的化合物是_____ 。 活细胞内含量最多的有机化合物是________。 占细胞干重最多的化合物或有机化合物是________。 水 蛋白质 蛋白质 分析教材第17页图2-1，了解组成细胞的主要化合物及其相对含量。 除去水分后 自然状态下 怎样检测细胞中含有上述化合物？ 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 糖类 H2O 叶绿素 梨果实细胞 梨叶片细胞 ①下列种子中含蛋白质最丰富的是 ， ②含淀粉最丰富的是 ， ③ 含脂肪最丰富的是 。（玉米、油菜、大豆） 1.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？ 多 多 无 少 少 多 玉米 油菜 大豆 旁栏知识 (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？　 完成练习册P13 （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？ 2.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 ◆思维启迪 2.若提供0.1 g/mL的NaOH溶液、0.05 g/mL的CuSO4溶液和蒸馏水，能进行蛋白质的检测吗？方法是什么？ 提示：能。检测蛋白质时需用蒸馏水将0.05 g/mL的CuSO4溶液稀释为0.01 g/mL的CuSO4溶液。 返回导航 生物学 必修1 （配人教版） 第2章 组成细胞的分子 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 1.有机物检测实验操作提醒及目的 操作提醒 操作目的 检测还原糖实验中进行水浴加热时，试管底部不要触及烧杯底部 防止受热不均匀 检测脂肪时，洗去浮色的时间不宜过长 避免脂肪溶解在酒精中，使橘黄色消失 返回导航 生物学 必修1 （配人教版） 第2章 组成细胞的分子 操作提醒 操作目的 检测蛋白质时，将鸡蛋清稀释到一定程度 防止其与双缩脲试剂反应后，粘在试管内壁上，导致反应不彻底，试管不易洗刷 检测还原糖和蛋白质时，加入试剂之前，留出一部分样液 便于与检测后的样液颜色进行比对 返回导航 生物学 必修1 （配人教版） 第2章 组成细胞的分子 2.三类有机物的检测在操作步骤上的“三个唯一” (1)唯一需要加热——检测还原糖，且必须水浴加热，不能用酒精灯直接加热。 (2)唯一需要使用显微镜——检测脂肪。 (3)唯一使用酒精——检测脂肪，用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。 返回导航 生物学 必修1 （配人教版） 第2章 组成细胞的分子 检测生物组织中的有机物的特别说明 非还原糖(如蔗糖)与斐林试剂水浴加热后的现象不是无色，而是蓝色。 返回导航 生物学 必修1 （配人教版） 第2章 组成细胞的分子 3.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。 4.(2026·佛山高一检测)请分析表格中的内容，回答有关问题。 组别 实验材料 实验条件 观察内容 A 浸泡过的花生种子 苏丹 Ⅲ 染液、50%酒精溶液 脂肪的检测和鉴定 B 鸡蛋清 试剂 蛋白质的检测和鉴定 C 马铃薯 碘液 淀粉的检测和鉴定 返回导航 生物学 必修1 （配人教版） 第2章 组成细胞的分子 (1)A组实验中酒精的作用是 ，在显微镜的视野中可以观察到被染成 色的脂肪颗粒。 (2)B组实验中选用的试剂是 ，该试剂的使用方法是 。 (3)马铃薯提取液中含有葡萄糖等还原糖，这些还原糖能与 试剂发生反应，生成 ，需要 条件。 洗去浮色 橘黄 双缩脲试剂 先加A液再加入B液 斐林 砖红色沉淀 水浴加热 返回导航 生物学 必修1 （配人教版） 第2章 组成细胞的分子 2.(2026·钦州高一检测)在一定条件下，斐林试剂可与葡萄糖反应生成砖红色沉淀，去除沉淀后的溶液蓝色变浅，测定其吸光值可用于计算葡萄糖含量。下表是用该方法检测不同样本的结果。下列叙述正确的是(　　) 样本 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 吸光值 0.616 0.606 0.595 0.583 0.571 0.564 葡萄糖含量(mg/mL) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 D 返回导航 生物学 必修1 （配人教版） 第2章 组成细胞的分子 A.斐林试剂与样本混合后立即生成砖红色沉淀 B.表中数据中，吸光值与样本的葡萄糖含量呈正相关 C.若某样本的吸光值为0.578，则其葡萄糖含量大于0.4 mg/mL D.在一定范围内葡萄糖含量越高，反应液去除沉淀后蓝色越浅 返回导航 生物学 必修1 （配人教版） 第2章 组成细胞的分子 $