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

第2章 组成细胞的分子 第1节 细胞中的元素和化合物 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。 组成细胞的元素都能够在地壳中找到。 两者主要元素含量差别较大。 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 思考·讨论（P16） 3 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?分别是哪四种元素？ 玉米细胞和人体细胞当中含量较多的四种元素是一样的,分别是C、H、O、N。 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 一、组成细胞的元素 4 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一些元素 铁 新木桶 “猛” 碰 组成细胞的... text has been truncated due to evaluation version limitation. 4 一、组成细胞的元素 5 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 有机物都以碳链为骨架 思考·讨论（P16） 6 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（Pb）、汞（Hg）在细胞中含量也很低，属于微量元素吗？ 【资料1】几十年前,新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱,有的甚至发黄枯萎,即使使用了大量的N,P,K肥也无济于事,后来,人们偶然发现牧场内的一小片牧草长得十分茂盛,原来,这一片”绿洲”的附近有一座钼矿,矿工每天上下班总是抄近路走,他们的鞋子个踩过的地方,牧草绿油油的,经过科学家的化验和分析,一公顷牧草只需150克钼就足够了。 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 注意事项： 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。 N：组成蛋白质、核酸、叶绿素、ATP、NADPH等物质的组成成分 P：组成ATP、生物膜结构的成分 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：血红蛋白、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。 一、组成细胞的元素 （3）元素缺乏与疾病相关 7 二、组成细胞的化合物 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。 8 2 化合物的含量 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% 细胞中含量最多的化合物是_____ 。 细胞内含量最多的有机化合物是________。 干重中含量最多的化合物是________。 水 蛋白质 蛋白质 花生的脂肪细胞呢？ 组成细胞的化合物 S z L w h 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？ 糖类 H2O 叶绿素 梨果实细胞 梨叶片细胞 多 少 多 少 无 多 思考讨论 ②下列种子中含蛋白质最丰富的是 ，含淀粉最丰富的是 ，含脂肪最丰富的是 。（玉米、油菜、大豆） 总结：不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的 因此，日常膳食中做到不同食物合理搭配，以满足机体的营养需要 P17 旁栏思考题 大豆 玉米 油菜 1．下列关于构成细胞的化学元素、大量元素和微量元素的叙述，正确的是 (　 ) A．生物界与非生物界具有统一性，表现在非生物界的元素都能在生物界中找到 B．微量元素含量少，因此对生物体生命活动影响不大 C．细胞与非生物相比，各种元素的相对含量大不相同 D．同一生物的各种细胞中的成分是相同的 C 考向突破 落实必备知识 强化关键能力 S z L w h 2.原产于热带非洲地区的光棍树，树形奇特，无刺无叶，它茎干中的白色乳汁 可以制取“石油”。光棍树细胞中含量最多的化合物是(　　) A．水 B．脂质 C．蛋白质 D．糖类 A 考向突破 落实必备知识 强化关键能力 S z L w h 商家：健康饮品，不含脂肪、糖类，富含蛋白质！ 如何利用实验手段区分真假？阅读教材P18 13 1 实验原理 还原糖 斐林试剂 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。 砖红色沉淀 水浴加热 蛋白质 双缩脲试剂 紫色反应 脂肪 苏丹Ⅲ 橘黄色 考点三 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 S z L w h 斐林试剂与双缩脲试剂对比 斐林试剂 双缩脲试剂 试剂组成 鉴定物质 使用方法 反应条件 显色情况 反应原理 甲液: 0.1g/mL NaOH 乙液: 0.05g/mL CuSO4 A液: 0.1g/mL NaOH B液: 0.01g/mL CuSO4 甲液和乙液混合均匀后方可使用，且现配现用 使用时先加A液1mL,摇匀； 再加B液4滴，摇匀 需水浴加热 不需加热 蓝色→棕色→砖红色沉淀 浅蓝色→紫色 可溶性还原糖 蛋白质 Cu(OH)2被还原糖还原成Cu2O砖红色沉淀。 蛋白质（肽键）在碱性条件下与Cu2+络合，生成紫色络合物。 实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 15 1mL现配斐林试剂 蓝色 棕色 砖红色沉淀 50~65℃水浴加热2min 1、还原糖的检测和观察 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？ 草莓？西瓜？ 马铃薯？ 不能用酒精灯直接加热 还原糖有：单糖、麦芽糖、乳糖 非还原糖的有：蔗糖、多糖 实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 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 17 取材：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（或红色）的脂肪微粒 2.脂肪的鉴定 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 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 20 3.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 实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 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 22 总结分析 1.还原糖检测注意事项 ①能用马铃薯、甜菜和甘蔗做材料吗？ ②可以用上述方法检测西瓜和血液等吗？ ③斐林试剂使用时有什么注意事项？ 2.脂肪检测注意事项 ①实验过程中50%酒精的作用是？ ②有哪两种检测方法？ ③该实验要加热吗？跟其他两个相比要额外用到哪种仪器？ 非还原性糖 红色，颜色干扰 现配现用，等量混合 洗去浮色 组织样液和临时切片 不需要 显微镜 实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 （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 24 3.下列关于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．脂肪的鉴定需要用显微镜才能看到被染成橘黄色的颗粒 C．鉴定还原糖时，要先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，且必须现用现配 B 考向突破 落实必备知识 强化关键能力 S z L w h 4.以下关于实验的描述，正确的是 (　 　) A．脂肪的鉴定中用体积分数75%的酒精洗去浮色 B．西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖，可作为还原糖鉴定的替代材料 C．脂肪的鉴定中发现满视野都呈现橘黄色，于是滴1～2滴体积分数为50%的 盐酸洗去多余的染液 D．在稀释的蛋清液中加入双缩脲试剂，振荡摇匀，可看到溶液变为紫色 D 考向突破 落实必备知识 强化关键能力 S z L w h 答案　D 解析　在“DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，甲基绿、吡罗红是混合使用的，故A错误。西瓜汁颜色较深，不适合作为鉴定还原糖的替代材料，故B错误。脂肪鉴定时细胞外面多余的染液通常用1～2滴体积分数为50%的酒精溶液洗去，而不是用盐酸，故C错误。   待测物质 检测试剂 预期显色结果 ① 葡萄糖 苏丹Ⅲ染液 红色 ② 脂肪 苏丹Ⅲ染液 橘黄色 ③ 淀粉 斐林试剂 蓝色 ④ 蛋白质 双缩脲试剂 紫色 5．对下表中所列待测物质的检测，所选用的试剂及预期结果都正确的是(　　) A．①③　　　B．②③ C．①④ D ．②④ D 考向突破 落实必备知识 强化关键能力 S z L w h 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。 课后习题 Lavf55.33.100 Lavf55.33.100 $