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

(1)为什么要先用低倍镜观察清楚后，把要放大观察的物像移至视野的中央，再换高倍镜观察? 因为低倍镜看到的视野范围更大，有利于寻找要观察的目标。 (2) 换成高倍镜后，视野变暗，该如何调亮？ 使用凹面镜或者大光圈。 (3) 观察颜色深的材料，视野应适当调____(亮/暗)； 观察颜色浅的材料，视野应适当调____(亮/暗), 反光镜选择 （凹面/平面），光孔 （调大/调小）。 亮 暗 思考7: 平面 调小 复习回顾 1、原核细胞和真核细胞的本质区别？ 有无以核膜为界限的细胞核 2、所有原核生物都含有细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核吗？ 支原体无细胞壁和拟核 4、原核生物都是异养型吗？ 蓝细菌含有叶绿素和藻蓝素，可以光合作用，是自养型 5、以下生物中属于原核生物的是： 病毒、小球藻、发菜、紫菜、结核杆菌、酵母菌、水绵、眼虫 草履虫、水杉、酿脓链球菌、颤蓝细菌、根霉菌、乳酸菌、衣藻 总结： 所有细胞（无论原核还是真核）共有的基本结构： 细胞膜：系统的边界。 细胞质：新陈代谢的主要场所。 遗传物质——DNA：储存遗传信息。 核糖体：合成蛋白质的机器。 3 【复习与提高】（P14） 2.下图是人们常见的几种单细胞生物，据图回答下面的问题 菌毛 （1）这几种生物共有的结构是__________________________。 （2）与绿色开花植物细胞的结构和功能类似的生物是_________________,你判断的依据是_______________________________________________;与哺乳动物细胞的结构和功能相似的生物是________________，你判断的依据是___________________________________________________________。 细胞膜、细胞质、核糖体 眼虫、衣藻 含有叶绿体，能进行光合作用，衣藻还有细胞壁 变形虫、草履虫 具有细胞膜、细胞质和成形的细胞核，不具有细胞壁。 （3）眼虫与植物和动物都有相同之处，从进化的角度看，你认为合理的解释是: 眼虫有叶绿体，与植物细胞类似；眼虫有眼点能感受光的刺激，有鞭毛，能运动，这些特征与动物类似。从以上分析可以看出，眼虫与植物和动物都有相同之处，说明眼虫可能是与植物、动物共同祖先很接近的生物。 【复习与提高】（P14） 2.下图是人们常见的几种单细胞生物，据图回答下面的问题 菌毛 第2章 组成细胞的分子 第1节 细胞中的元素和化合物 组成细胞的主要化合物有哪些？ 细胞中常见的元素有哪些？ 怎样检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质？ 学习目标 6 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 【资料】教材P16：组成地壳和 组成细胞的部分元素含量（%）表 活动1：对比地壳与细胞， 探索生物界和非生物界的统一性和差异性。 任务一：分析资料，探索组成细胞的元素 (2)统一性 （3)差异性 （1)细胞中元素来源 P16 一、组成细胞的元素 1.生物界和无机自然界关系 思考·讨论 1、在玉米细胞中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。 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） 2、组成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，如何解释这一现象？ 两种细胞中不同有机物的含量有差别，如玉米细胞中的糖类要多一些，而人体细胞中的蛋白质的含量要多一些。 主要化合物： 蛋白质（CHON） 脂质(CHONP) 核酸(CHONP) 糖(CHO)等 活动2：对比玉米与人体细胞， 探索生物界的统一性和差异性 统一性：种类大体相同 差异性：含量相差较大 3.细胞中哪些元素含量很少？它们的作用是否不重要? Mg、S、Fe 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 【资料】教材P16：（干重，质量分数） 注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3% 思考2：(1)在玉米和人体的细胞中含量较多的 四种元素一样吗？怎样解释这种现象？ (2)为何C含量都很高？ C、H、O、N 主要化合物： 蛋白质（CHON） 脂质(CHONP) 核酸(CHONP) 糖(CHO)等 C最外层电子最有利于形成生物大分子。 ——构成有机物的核心元素 活动2：比较组成玉米细胞和人体细胞的元素及含量，归纳组成细胞元素的种类 (3)为何O、N、Ca的量差异很大呢？ 玉米:糖多，O多；人体:蛋白质多，N多 玉米干重:O>C>H>N 人干重：C >O>N>H Ca：骨骼 为基本元素 10 元素 大量元素: 微量元素: C、H、O、N、P、S、K、 Ca、Mg等 Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等 最基本元素： 基本元素： C C、H、O、N （参与构成生物大分子的基本骨架） 大多以化合物的形式存在 含量 作用 分类依据 存在形式 常见 20多种 铁猛碰新木桶 注意：大量元素和微量元素不是按生理作用的分类，微量元素虽然少，但其生理作用却不可替代。 一、组成细胞的元素 1.不论大量元素还是微量元素，都是生物体必需的元素，对于维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用。微量元素在生物体内含量少，但生理作用并不小。 2.并不是所有含量少的都是微量元素。生物体内含有的元素不一定是生物体所必需的元素，如Pb。这样的元素含量再多也不是大量元素。 3.组成细胞的元素在生物体中一般以化合物形式存在，如镁形成叶绿素、铁形成血红素，等等。 少数元素以离子形式存在，如K以K＋形式存在于细胞内液中。但有少数元素是以单质形式存在的，如硫磺细菌中的S是以硫磺颗粒存在的 碳原子本身的化学性质使它能够通过化学键连接成链或环，从而形成各种生物大分子，而生物大分子在生物体的生命活动中具有重要作用。 11 元素缺乏与疾病的相关性： 缺Fe： 人体患缺铁性贫血；果树患黄叶病 缺Ca： 幼年缺钙患佝偻病，成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出现抽搐现象，过高肌无力 缺I： 人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大（大脖子病） 缺B： 花而不实（只开花不结果） 缺Zn： 影响人体生长发育、大脑发育 缺Mg： 影响植物叶绿素的合成，影响光合作用 的进行 1、科学家在利用无土栽培法培养一些名贵花卉时，培养液中添加了多种必需化学元素。其配方如下： 其中花卉根细胞吸收最少的离子是 （ ） A.K+ B.SO32- C.Zn2+ D.H2PO4- C 鲜重指的是生物体或细胞在自然生活状态下所测得的重量 干重指的是生物体（或细胞）除去水分以后所测得的重量 C>O>N>H O>C>H>N 活细胞各元素中，原子数量最多的是： 原子含量最多的是： H O 主要元素C、H、O、N、P、S 2. 种类及含量 水 无机物 有机物 无机盐 糖类 脂质 蛋白质 核酸 二、组成细胞的化合物 细胞鲜重最多的化合物 细胞鲜重最多的有机物 细胞干重最多的化合物 1. 细胞中的元素大多以化合物形式存在。 思考： (1)细胞中的元素以什么形式存在？ (2)细胞鲜重和干重含量最多的化合物分别是？ (3)细胞内含量最多的有机化合物是？ 教材P17: 阅读教材P18-19,思考： 1、还原糖、脂肪、蛋白质的检测原理？ 2、斐林试剂和双缩脲试剂的区别？ 3、哪些实验需要加热？如何加热？哪些实验需要使用显微镜？ 1. 原理：根据有机物与某些化学试剂所产生的颜色反应，尝试检测生物组织中的糖类、脂肪或蛋白质的存在。 （1）淀粉 + 碘液 （2）还原糖 ＋ 斐林试剂 （3）蛋白质 ＋ 双缩脲试剂 （4）脂肪 ＋ 苏丹Ⅲ染液 水浴加热 砖红色沉淀 橘黄色 紫色 蓝色 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 碘液 2. 淀粉的检测和观察 （1）还原糖的种类 葡萄糖、果糖、半乳糖等单糖 还 原 糖 麦芽糖、乳糖 非 还 原 糖 蔗糖 淀粉、纤维素、糖原、几丁质等多糖 苹果、梨、 西瓜、 土豆、红薯、甘蔗、 × （2）选材： 还原糖多， 甜菜根 × （3）检测： 还原糖＋ 斐林试剂 砖红色沉淀 水浴加热 × × × 浅色 3. 还原糖的检测和观察： 一是要富含待检测的化合物；二是要颜色较浅(无色或白色最佳)。 甲液 乙液 斐林试剂 (蓝色） 50~65℃水浴加热2min 组织样液 制成匀浆 1mL 2mL 砖红色 0.1g/mL的NaOH 0.05g/mL的CuSO4 新制Cu(OH)2 现配 等量混合 （4）还原糖的检测和观察步骤 20 蛋清液 （1）材料 大豆 需制备成豆浆 （2）检测： 蛋白质+ 紫色 双缩脲试剂 需稀释避免产物黏在试管上不易清洗 鲜肝 需制备成鲜肝提取液 而非研磨液 4. 蛋白质的检测和观察： 21 2mL组织样液 3mL混合液 4滴B液 紫色 1mLA液 0.1g/mL的NaOH 0.01g/mL的CuSO4 多余的B液会与A液反应成蓝色，掩盖生成的紫色。 （3）蛋白质的检测和观察步骤： 斐林试剂 双缩脲试剂 甲液 乙液 A液 B液 成分 鉴定原理 试剂实质 添加顺序 反应条件 实验现象 思考6：斐林试剂与双缩脲试剂的对比 0. 1g/mlNaOH 0. 05g/mlCuSO4 0. 1g/mlNaOH 少量0. 01g/mlCuSO4 还原糖+Cu(OH)2 ↓Δ Cu2O(沉淀） 肽键与Cu2+在碱性的条件下结合成紫色络合物 新制Cu(OH)2 碱性条件下的Cu2+ 等量混合，现配现用 先A摇匀，后B要少 50-65℃水浴加热 无需加热 浅蓝→棕色→砖红色沉淀 紫色 防止Cu2+过量与NaOH反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀，干扰紫色的观察。 5. 脂肪的检测和观察 （1）取材切片 （2）苏丹Ⅲ染色3分钟 （3）吸去多余染液 （4）用50%酒精洗去浮色 （5）吸去多余酒精 （6）滴蒸馏水 （7)盖盖玻片制成临时装片 5. 脂肪的检测和观察 思考7： （1）若实验室没有双缩脲试剂A、B，但有斐林试剂甲、乙,有什么办法可以检测蛋白质？ （2）若豆浆用斐林试剂检测未观察到砖红色沉淀，是否说明豆浆中不含糖？ 一、组成细胞的元素 二、组成细胞的化合物 细胞中的元素和化合物 三、化合物的鉴定 1. 大量元素 2. 微量元素 3. 核心元素 无机物： 有机物： H2O、 无机盐 核酸、 蛋白质、 糖类、 脂质 2. 实验材料 3. 实验试剂 1. 实验原理 4. 方法步骤 总结： 1.下列关于实验的叙述,错误的是(　　) A.高倍镜下可观察到花生子叶中被染色的脂肪颗粒 B.取成熟香蕉匀浆,用斐林试剂检测还原糖可出现特定颜色 C.用碘液检测淀粉可产生特定颜色 D.检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行鉴定 D 2.根据某些化学试剂与生物组织中相应化合物产生特定的颜色反应,可以检测生物组织中存在的糖类、脂肪或蛋白质。下列实验操作或分析错误的是(　　) A.梨匀浆与斐林试剂作用能够生成砖红色沉淀,说明其中含有葡萄糖 B.将斐林试剂适当处理,可以代替双缩脲试剂用于检测豆浆中的蛋白质 C.在检测还原糖、蛋白质前留出部分组织样液,目的是与反应后的颜色进行对照 D.检测花生种子中的脂肪时用苏丹Ⅲ染色后未用酒精冲洗,会干扰对橘黄色颗粒的观察 A 解析:花生子叶中的脂肪经苏丹Ⅲ染液染色后,可以在高倍镜下观察到花生子叶中被染成橘黄色的脂肪颗粒,A正确;成熟香蕉含有丰富的还原糖,且接近白色,取成熟香蕉匀浆,用斐林试剂检测还原糖可出现砖红色,B正确;用碘液检测淀粉可产生蓝色,C正确;氨基酸中不含肽键,不能与双缩脲试剂反应生成紫色,故检测氨基酸的含量不能用双缩脲试剂进行显色,D错误。 3.下列关于实验操作步骤的叙述中，正确的是（ ） A.用于鉴定可溶性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.蔗糖与斐林试剂反应不生成砖红色沉淀 C.鉴定可溶性还原糖时，要加入斐林试剂甲液摇匀后，再加入乙液 D.用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂A液与B液要混合均匀后，再加入含样品的试管中，且必须现配先用 B 4.将刚刚萌发、带有小芽的大麦充分研磨后，过滤得到组织样液。在组织样液中加入下列试剂后震荡均匀，有关实验现象及结论的叙述正确的是（ ） A.加入苏丹Ⅲ染液，溶液呈红色，证明发芽的大麦中含有脂肪 B.加入斐林试剂并水浴加热，溶液呈砖红色，说明发芽的大麦中含有麦芽糖(只能说明含有还原性糖） C.加入碘液，溶液呈蓝色，说明发芽的大麦中含有淀粉 D.加入双缩脲试剂，溶液成蓝色，说明发芽的大麦中含有蛋白质 C 29 5.以花生子叶为实验材料进行脂肪的检测时，制作临时装片的步骤是 ( ) ①盖上盖玻片 ②切子叶薄片 ③苏丹Ⅲ染液染色 ④滴蒸馏水 ⑤用 50%酒精洗去浮色 ⑥用吸水纸吸取多余染液 A．④②①③⑥⑤ B．②④③⑥⑤① C．④②③⑥⑤① D．②③⑥⑤④① D 30 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很少，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，但含量又往往有一定差异，这既体现了细胞的统一性，又反映了细胞的多样性。 ( ) √ × √ 随堂小练 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 斐林试剂 双缩脲试剂 豆浆 梨汁 花生子叶 砖红色沉淀 橘黄色 紫色 31 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 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 B 32 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。 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的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，能构成一个生命系统吗？为什么？ 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。 33 Lavf57.83.100 $