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（分类、统一性与差异性）和化合物（种类、含量）及实验检测，通过问题探讨对比地壳与细胞元素引出核心，结合思考讨论分析生物间元素差异，以表格、问题链和实验步骤分解为学习支架。 其亮点在于用元素含量对比表构建生命观念，通过斐林与双缩脲试剂对比培养科学思维，实验选材与操作设计强化探究实践。学生能深化理解，提升实验能力，教师可借助结构化资料提高教学效率。

欢迎同学们走进生物学课堂 必修1/第2章/组成细胞的分子/ 第1节 细胞中的元素和化合物(第一课时） 组成细胞的元素、化合物 本节聚焦: 元素分类？（重点） 化合物种类和含量。（难点） 1、生物界和非生物界在元素种类、含量上有何特点？ 2、干重含量最多的四种元素？ 3、按照含量分，元素分为？ 4、元素主要存在形式？组成细胞的化合物种类？ 5、细胞中含量最多的化合物和有机化合物？ 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 比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，思考以下问题： 1、组成细胞的元素能在地壳中找到吗？ 2、组成地壳和细胞的主要元素含量差别大吗？ 组成地壳和组成细胞的部分元素含量（%）表 *Si在某些植物细胞中含量较多，如硅藻、禾本科植物。 都能找到。 差别较大。 组成地壳和组成细胞的元素种类相同，含量不同！ 问题探讨 统一性 差异性 原因：①生命起源于无机自然界②组成生物体的化学元素是从无机自然界中获取的。 原因：生物体有选择地从无机自然界中获取组成自身的物质。 观察表时一般要横纵分别观察，按住一项看一项。先纵向看，再横向看。 统一性是由于生物体和环境总是进行物质交换，细胞所需要的物质，归根结底要从环境中获取，没有一种元素是细胞所特有的。 Si在植物细胞中含量较多，如硅藻、禾本科植物，可以说明同一元素在不同生物体含量 是不同的，这是由于不同生物所在的环境不同，生物与环境相互作用的结果，同时也是自然选择的结果。 思考·讨论（P16） 4 1、在玉米细胞中和人体细胞干重中含量较多的四种元素一样吗?分别是哪四种元素？ 组成两者的主要成分是水、糖类、脂类和蛋白质等物质，这些物质都含有C、H、O，蛋白质还含有大量的N元素。所以这四种元素是组成细胞的基本元素。 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 人体细胞干重中元素含量前四位排序：____________________ Q：为什么两个不同的细胞中C、H、O、N的含量都比较多？ 人体细胞鲜重中元素含量前四位排序：____________________ C＞O＞N＞H O＞C＞H（数量最多）＞N 干重：细胞除去水后测得的质量。 鲜重：细胞自然状态下测得的质量。 植物细胞中糖类多，干重中氧元素含量最多 干重：细胞除去水后测得的质量。鲜重：细胞自然状态下测得的质量。 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，但是却有着重要作用，如在玉米细胞中，S只有0.17%,Mg只有0.18%，但是很多蛋白质都含有S，叶绿体中叶绿素分子就含有Mg，如果缺少S或Mg，细胞就不能合成这些蛋白质或叶绿素了。 铅铅铅（Pb）、汞（Hg）在细胞中含量也很低，属于微量元素吗？ 不属于，生物体不需要吸收Pb和Hg，一旦吸收会引起重金属中毒 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？ 玉米细胞中氧元素的含量明显要高于人体细胞，而氮元素的含量明显又低于人体细胞，这说明玉米细胞和人体细胞中的不同有机物的含量有差别。 不同生物体内化学元素种类：___________。 不同生物体内同种化学元素含量：___________。 基本相同 含量不同 统一性 差异性 6 1.按元素含量分类有 。 元素（ ） 大量元素： 微量元素： 含量 指含量很少但生物体生活所必需的一些元素 含量占生物体总质量的万分之一以上的必需一些元素 2.按照作用分类 6 玉米细胞和人体细胞中最基本的元素是C。 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 因为有机物都以碳链为骨架 C H O N P S K Ca Mg Fe Mn B Zn Mo Cu 铁猛碰新木桶 组成细胞的... text has been truncated due to evaluation version limitation. 6 大量元素 C H O N P S K Ca Mg 微量元素 Fe Mn B Zn Mo Cu 基本元素 最基本元素 主要元素 必需元素 含量分类： 作用分类： 注意事项 1、大量元素、微量元素都是基于大量不同种类细胞的统计结果所得出，单独分析某一细胞，微量元素的含量不一定比大量元素低。 2、大量元素和微量元素都是组成生物体的必需元素，但生物体内的元素并不都是必需元素，如汞Hg、铅Pb、镉Cd。 K：感到肢体麻木 Ca：成年人缺Ca易患骨质疏松，人血液中缺钙容易患抽搐症 Mg：叶绿素的重要组分 Fe：血红素、多种酶的重要组成成分，缺Fe会使人患贫血； Zn：缺使人发育受影响，导致发育不良; B：“花而不实”，缺导致开花而不结果实。 I:人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大（大脖子病） 组成细胞的元素 ——元素缺乏与疾病相关 8 无机盐 蛋白质 组成细胞 的化合物 无机物 有机物 水 糖类 脂质 核酸 细胞中含量最多 的化合物 细胞中含量最多 的有机化合物 (干重含量最多的化合物) 有无C元素 有机物：一般是指除了CO2、碳酸盐及碳酸以外的含碳化合物。 1.元素的要存在形式： 组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在。 组成细胞的化合物 细胞鲜重中含量最多的化合物是水，含量最多的有机物是蛋白质。细胞干重中含量多的化合物是蛋白质。 2.化合物的种类和含量 (1)细胞内含量最多的化合物 。 (2)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)细胞内仅次于水的化合物 。 (5)细胞内含量最多的有机化合物 。 (6)占细胞干重含量最多的化合物 。 (7)蛋白质，脂质，糖类含量在细胞中的比例： 。 蛋白质>脂质>糖类 水 水 蛋白质 蛋白质 水 蛋白质 2.不同生物组织的细胞中各种化合物的含量相同吗？ 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别？（P17） 不同细胞 糖类 H2O 叶绿素 梨果实细胞 梨叶片细胞 多 少 多 少 无 多 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、花生、大豆） 大豆 玉米 花生 生活小贴士：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！ 欢迎同学们走进生物学课堂 必修1/第2章/组成细胞的分子/ 第1节 细胞中的元素和化合物(第二课时） 检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质和淀粉 1、生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质、淀粉的鉴定原理和实验材料的选择 2、斐林试剂和双缩脲试剂的区别 3、还原糖有哪些？ 4、现配现用的试剂有哪些？ 5、水浴加热的实验有哪些？ 本节聚焦: 实验原理。（重点） 实验过程。（难点） 原理：某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。 淀粉+碘液 还原糖+斐林试剂 蛋白质+双缩脲试剂 脂肪+苏丹Ⅲ染液 水浴加热 砖红色沉淀 橘黄色 紫色 蓝色 实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 实验材料： 实验试剂： 斐林试剂(包括甲液：0.1g/ mL NaOH溶液和乙液：0.05g/ mL CuSO4溶液) 双缩脲试剂(包括A液：0.1g/ mL NaOH溶液和B液：0.01g/ mL CuSO4溶液) 苏丹Ⅲ染液、体积分数为50%的酒精溶液、蒸馏水 梨匀浆、葡萄匀浆、白萝卜匀浆、花生种子、豆浆、鲜肝提取液蛋清稀释液 1mL现配斐林试剂 蓝色 棕色 砖红色沉淀 50~65℃水浴加热2min 选材 制备组织匀浆 显色反应 还原糖含量较高、无色或近于无色的植物组织 (匀浆→ 一层纱布过滤 → 取液 ) 结论 组织匀浆中含有还原糖 反应不彻底 还原糖+斐林试剂 2mL组织匀浆 无色 砖红色沉淀 水浴加热 甜菜、甘蔗？ 西瓜？草莓？ 马铃薯？ 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 还原糖有：单糖、麦芽糖、乳糖等 非还原糖的有：蔗糖、多糖（如淀粉） 实验：还原糖的检测和观察 非还原糖(如蔗糖)与斐林试剂水浴加热后的现象为什么颜色？ 等量混合 现用现配 水浴加热 对梨汁进行还原糖鉴定实验，出现砖红色沉淀，说明梨汁中有葡萄糖（ ） 实验原理： 还原糖(麦芽糖、葡萄糖、果糖)与斐林试剂在水浴加热的条件下反应，生成砖红色的Cu2O沉淀。 1.还原糖的检测： 实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 16 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。 制片 选取最薄的薄片移至载玻片中央 在薄片上滴2－3滴苏丹Ⅲ染液，染色3min 用吸水纸吸去染液，滴加体积分数为50%的酒精溶液1－2滴 显微观察 现象 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 用吸水纸吸去多余的酒精，滴1-2滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片 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 有被染成橘黄色的脂肪微粒 脂肪的鉴定 取材 苏丹Ⅲ染液溶于酒精，相似相溶原理 脂肪微粒 显微镜下被苏丹Ⅲ染色的脂肪颗粒 方法二：花生种子匀浆+3滴苏丹Ⅲ染液 橘黄色 Q：脂肪的检测必须使用显微镜吗 实验原理： 脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，在显微镜下可观察到橘黄色脂肪颗粒。 2.脂肪的鉴定： 实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 19 蛋白质的检测和观察 2mL组织样液 1mL双缩脲试剂A液 无色 浅蓝色 4滴双缩脲试剂B液 紫色 选材与制备 显色反应 鲜肝提取液、豆浆或蛋清稀释液 结论 组织样液中含有蛋白质 蛋白质+双缩脲试剂→紫色络合物 操作要点： ①双缩脲试剂先加入A液，混匀后，再加入B液。 ②无需加热。 ③样液浓度不宜过高，以免实验后黏住试管壁，洗不干净。 ④B液不能过量，多余的B液会与A液反应成蓝色，而掩盖生成的紫色。 ⑤双缩脲试剂≠双缩脲 肽键（≥2）能在碱性条件下与Cu2+反应生成紫色络合物 实验原理： 两个及以上相邻肽键在碱性环境下与双缩脲试剂中的Cu2+发生反应，生成紫色络合物，因此双缩脲试剂可检测蛋白质和多肽。 3.蛋白质的检测： 实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 21 斐林试剂 双缩脲试剂 甲液 乙液 A液 B液 0.1g/ml NaOH 0.05g/ml CuSO4 0.1g/ml NaOH 0.01g/ml CuSO4 还原糖 + Cu(OH)2 ↓Δ Cu2O(沉淀） 两个肽键与Cu2+在碱性的条件下结合成紫色络合物 新制Cu(OH)2(现配现用） 碱性条件下的Cu2+ 等量，均匀混合 先A液1ml，再B液4滴 50-65℃水浴加热 无需加热，摇匀即可 浅蓝→砖红色沉淀 浅蓝→紫色 成分 鉴定原理 试剂实质 添加顺序 反应条件 实验现象 斐林试剂与双缩脲试剂对比 若某同学在进行蛋白质鉴定中，发现无双缩脲试剂的A液B液，但是有还原糖鉴定相关试剂，还能完成实验吗？ （四）淀粉的检测 用试管取2mL待测组织样液，向试管内滴加1～2滴碘液，观察颜色变化。 淀粉 + 碘→蓝色 教材给出的任何一种生物材料都同时含有还原糖、脂肪和蛋白质。 如苹果匀浆中除了含有还原糖，还含有蛋白质和脂肪。如果我们用苏丹Ⅲ对苹果切片染色，显微镜下观察并不能看到橘黄色的脂肪颗粒，这是因为苹果中脂肪含量过少所致。 23 课堂小结 1. 基于对细胞元素组成、元素含量等的认识，判断下列相关表述是否正确。 （1）细胞中不存在无机自然界没有的特殊元素。（ ） （2）细胞中微量元素含量最少，作用也很微小。（ ） （3）不同种类的细胞其组成元素和化合物种类基本相同，但含量往往有一定的差异，这既体现了细胞的统一性，又反映了细胞的多样性。（ ） 2.将下列试剂与相应的待测样品、相应的实验结果用线连接起来。 苏丹Ⅲ染液 豆浆 砖红色沉淀 斐林试剂 梨汁 橘黄色 双缩脲试剂 花生子叶 紫色 3.在下列有机化合物中，人体细胞内含量最多的一种是（ ） A.脂质 B.糖类 C.蛋白质 D.核酸 √ × √ C 课后习题 4.科学家在研究生物体的化学成分时，发现组成生物体的元素在无机自然界中也都存在，这一事实主要说明（ ） A.生物来源于非生物 B.生物界与无机自然界具有统一性 C.生物界与无机自然界具有差异性 D.生物与非生物在元素组成上没有区别 5.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的大不相同？ B 提示：细胞是生命活动的基本单位，虽然组成细胞的元素来自无机环境，但是构成细胞的主要元素C、H、O、N含量与无机环境差异很大，这与细胞内的有机化合物如糖类、脂质、蛋白质和核酸有关。 6.将细胞内含有的各种物质配齐，并按照它们在细胞中的比例放在一个试管中，能构成个生命系统吗？为什么？ 提示：不能。因为生命系统内部是一个严谨有序的结构，不是由物质随意堆砌而成的。 Lavf55.33.100 Lavf55.33.100 $