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”，通过“地壳与细胞元素种类及含量关系”问题导入，结合对比表格和思考活动构建生物界与非生物界的统一性和差异性，以学习支架形式衔接元素分类、化合物组成等核心知识点。 其亮点在于融合生命观念（强调元素和化合物是生命的物质基础）、科学思维（通过元素含量对比表格、正误判断培养分析能力）和探究实践（详细的还原糖、脂肪、蛋白质检测实验操作及注意事项），如实验中对选材的辨析、试剂使用方法的比较等。助力学生深化理解并提升实验技能，为教师提供系统教学资源和互动设计，有效提高教学效率。

第1节 细胞中的元素和化合物 第2章 组成细胞的分子 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 种类上 含量上 组成细胞的化学元素在无机自然界中都能够找到， 地壳和细胞在元素种类和含量上有什么关系？ 各种元素的相对含量大不相同。 生物界 非生物界 统一性 差异性 【思考】为什么生物界与非生物界元素种类大体相同，元素含量差异很大？ 原因分析：生物体有选择地从无机自然界获取各种物质来组成自身。 一、组成细胞的元素 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 不同生物体在元素的组成上具有统一性和差异性 种类上 含量上 * 其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3% 化学元素的种类 基本相同 不同 同种元素的含量 差异性 统一性 例如：干重细胞中在玉米元素含量大小关系为O>C>H>N，而在人体细胞中的为C>O>N>H。 玉米细胞因富含细胞壁纤维素（高氧）导致氧含量最高，而人体细胞因蛋白质主导（高碳、高氮）使碳成为首要元素 不同状态下的细胞元素的统一性和差异性 细胞鲜重最多 细胞干重最多 水是细胞内含量最多的无机物，也是细胞内含量最多的化合物; 蛋白质（高碳、高氮）是细胞内含量最多的有机物，含量仅次于水的化合物 H2O 鲜重：O＞C＞H＞N 干重：C＞O＞N＞H O？ 蛋白质 C？ 指的是元素的质量分数，而不是原子数，H原子数量最多 C H O N P S K Ca Mg等 有选择地从无机自然界中获取 最基本 基本 主要 大量元素 微量元素 Fe Mn Zn Cu B Mo等 “铁猛碰新木桶” 含量占生物体总重量万分之一以上 含量占生物体总重量万分之一以下 统一性和差异性 （参与构成生物大分子的基本骨架） （干重、鲜重均最多） 思考：生物体内含量很少的元素都是微量元素吗？ 铅、银、金等这些离子含量很少，且对生物体而言不是必需元素，不属于微量元素。 元素绝大多以化合物形式存在，部分以离子形式存在。 思考：生物体内含量少的微量元素,是不是就不重要了？ 一、组成细胞的元素 思考：生物体内含量少的微量元素,是不是就不重要了？ 缺Fe： Fe是血红蛋白的重要组成成分，缺Fe会使人患人体患贫血 缺Ca： 成年人缺钙患骨质疏松症；血液缺钙会出现抽搐。钙过多会患重症肌无力） 缺I： 人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大（大脖子病） 缺Zn： B (硼)促进花粉萌发，花粉管伸长，缺硼会出现“花”而不实（只开花不结果） 缺B： 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 结论：大量元素和微量元素都是生物体生命活动所必需的元素。区分大量元素和微量元素的依据是“含量” 而不是“重要性”。 (1)组成地壳的元素在细胞中都能找到。(　　) (2)细胞中含量很少的元素都是微量元素。(　　) (3)大量元素和微量元素的划分依据是其发挥生理作用的大小。(　　) (4)沙漠中的仙人掌细胞中含量最多的化合物是水。(　　) × × × √ 正误判断 水 蛋白质 脂质 糖类和核酸 无机盐 二、组成细胞的化合物 水：鲜重 ，大多为 。 无机化合物 无机盐：大多以 形式存在 糖类：只含 （ 物质） 脂质：主要含 ，此外还含 （ 物质） 有机化合物 蛋白质：主要含 （ 物质） 核酸：含 （ 物质） 最多 自由水 离子 C、H、O 能源 N、P 储能 C、H、O、N 结构 C、H、O、N、P 遗传 C、H、O 二、组成细胞的化合物 构成细胞的有机化合物以碳链为基本骨架，其中糖类、蛋白质、核酸为大分子有机物，脂质不是大分子有机化合物 归纳总结 组成细胞的大量元素：C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg 组成细胞的微量元素： Fe Mn Zn Cu B Mo 鲜重含量排名前四的元素： 动物细胞干重含量排名前四的元素： 植物细胞干重含量排名前四的元素： 活细胞当中含量最多的化合物：水 活细胞当中含量最多的有机化合物：蛋白质 O C H N > > > C O N H > > > O C H N > > > 鲜重、干重指的是元素的质量分数，而不是原子数，H原子数量最多 1．西湖龙井属于绿茶，为中国十大名茶之一。下列关于西湖龙井的说法，错误的是(　　) A．其细胞中常见的化学元素有20多种 B．新鲜茶叶的细胞中含有大量元素，也含有微量元素 C．制好的成品茶中，C、O、Ca、P这四种元素的含量最多 D．新鲜茶叶的细胞中含有机物和无机物 强化 题点对应训练 C 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。下列叙述正确的是(　　) A.若Ⅴ和Ⅵ分别代表蛋白质和脂质，则Ⅶ代表核酸 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Ⅴ B 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 知识点1 还原糖的检测 脂肪 蛋白质 糖类 ①还原糖＋ 。 斐林试剂 ②淀粉＋碘液→ 。 ：脂肪＋苏丹Ⅲ→ 。 ：蛋白质＋ → 紫色。 砖红色沉淀 蓝色 橘黄色 双缩脲试剂 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 1．实验原理(连线) 选材： 还原糖鉴定 结论： 含(还原糖)糖量高、白色或近于白色的植物组织 制浆→过滤（一层纱布）→取液 组织样液含有还原糖，但无法确定种类。 注入2mL梨匀浆组织样液 注入1mL刚配制好的斐林试剂 50-65℃水浴加热约2min 制备 样液 颜色 反应 甲液：质量浓度0. 1g/mL NaOH 乙液：质量浓度0. 05g/mL CuSO4 甲、乙液等量混匀、现配现用 变成砖红色沉淀(Cu2O) 甜菜、甘蔗、马铃薯？ 草莓、西瓜？ 振荡、混合摇匀呈现蓝色Cu(OH)2 还原糖的检测实验注意事项 注：斐林试剂不可久置，否则Cu(OH)2沉淀到试管底部后无法使用。 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 注入2mL梨匀浆组织样液 注入1mL刚配制好的斐林试剂 注：属于还原糖的有：所有的单糖，所有的二糖（除了蔗糖） 属于非还原糖的有：蔗糖、所有的多糖 思考：经图示处理2 min后试管内将呈现何种颜色？试说明原因。 应为蓝色，即斐林试剂的颜色，因为未经水浴加热 蛋白质的鉴定 取材: 制备样液 含丰富________的豆浆或鸡蛋清溶液。 蛋清必须稀释，以免实验后黏住试管壁，不易清洗。 蛋白质 显色反应 2mL组织样液 双缩脲试剂A液1mL 创设碱性环境 结论: 组织样液中含有蛋白质。 双缩脲试剂B液4滴 摇匀后变成紫色 黄豆浆滤液或蛋清稀释液 提供Cu2+ A液:质量浓度0.1g/mL NaOH B液:质量浓度0.01g/mL CuSO4 使用时先加A液，再加B液，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+反应生成络合物 蛋白质中肽键在碱性环境遇到Cu2+会形成紫色络合物 斐林试剂 双缩脲试剂 成分 使用方法 检测对象 颜色反应 甲液：0.1g/mL NaOH 溶液 乙液：0.05g/mL CuSO4 溶液 A液：0.1g/mL NaOH 溶液 B液：0.01g/mL CuSO4 溶液 等量混合、现配现用、 水浴加热 先A后B，不加热 还原糖（葡萄糖、果糖、麦芽糖） 蛋白质 样液浅蓝色→棕色→砖红色 发生紫色反应 双缩脲试剂的B液不能过量，否则多余的B液将会与A液发生反应生成Cu(OH)2沉淀显蓝色而遮盖原有的颜色及避免Cu2+自身颜色影响显色观察。 拓展：斐林试剂与双缩脲试剂比较 脂肪的鉴定 取材切片 花生种子(浸泡)去种皮，将子叶切成薄片 制片 结论 有被染成橘黄色的圆形小颗粒，说明有脂肪存在。 脂肪微粒 观察 先在低倍显微镜下寻找已着色颗粒，再用高倍显微镜观察 ①取最薄的切片，放在载玻片中央 ②滴2～3滴________染液，染色3 min ③滴1～2滴体积分数为_____________溶液，洗去浮色 ④滴一滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片 苏丹Ⅲ 50%的酒精 思考1：经脂肪的鉴定实验中一定要用到显微镜吗？如果只是想看见显色反应可不可以直接肉眼观察？ 不一定要用显微镜，如果是想观察细胞内脂肪颗粒才要用到显微镜，如果只是看显色反应可以直接用肉眼观察 思考2：经脂肪的鉴定实验中为什么要用体积分数为50%的酒精洗去浮色而不用清水洗？ 因为苏丹Ⅲ染液溶解于酒精不溶于水。 思考：利用斐林试剂的甲液、乙液和蒸馏水能否检测蛋白质？为什么？ 能。斐林试剂的甲液、乙液的成分分别与双缩脲试剂的A液、B液相同，只是斐林试剂的乙液的质量浓度比双缩脲试剂的B液高，只需将斐林试剂的乙液用蒸馏水稀释即可。 [正误辨析] (1)西瓜、番茄等都含有较多的糖，因此可用于还原糖的鉴定。(　　) (2)甘蔗富含糖，是做还原糖鉴定的理想材料。(　　) (3)非还原糖与斐林试剂混合后经水浴加热后的现象是溶液为无色。 (　　) × × × A．在实验材料选择方面，用苹果比用植 物叶片的效果要好 B.在制备生物组织样液时，加入石英砂的 主要目的是促进还原糖的溶解 C．用于该实验检测的斐林试剂也可用于 检测蛋白质，只是添加试剂的顺序不同 D．由于斐林试剂不稳定，在使用斐林试剂时要先加0.1 g/mL的NaOH溶液，后加入0.05 g/mL的CuSO4溶液 1．某校生物兴趣小组进行了生物组织中还原糖检测的实验(如图)，下列叙述正确的是(　　) A 2．在如图1、3、5号试管中分别加入2 mL蒸 馏水，2、4、6号试管中分别加入 2 mL发芽的小麦种子匀浆样液，然 后在1～4号试管中适量滴加斐林试 剂，5、6号试管中适量滴加双缩脲试剂，摇匀。下列有关实验现象的描述，错误的是(　　) A．4号试管内呈砖红色，只有5号试管内呈蓝色 B．2号试管不出现砖红色的原因仅是没有水浴加热 C．1号试管不出现砖红色的原因不仅仅是没有水浴加热 D．若6号试管内呈紫色，说明已发芽的小麦种子匀浆中含有蛋白质类物质 A 课堂小结 $