2021-2022学年高中生物人教版（2019）必修一2.1 细胞中的元素和化合物课件（32张PPT）

(共32张PPT)
第二章
组成细胞的分子
第一节
细胞中的元素和化合物
目录
01
组成细胞的元素
02
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
问题探讨（教材P16）
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
组成地壳和组成细胞的部分元素含量(％)表
注：硅在某些植物细胞中含量较多，
如硅藻、禾本科植物。
1.组成生物体的所有元素中，有没有哪一些元素是生物体所特有的？
没有
生物界和非生物界具有统一性
2.生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗？
有，相差很大
生物界和非生物界还具有差异性
结论
1.组成细胞的化学元素在自然界的无机环境中都能找到,没有一种元素是生命特有的；
2.但元素在细胞中和无机环境中的含量却有区别.
说明生物界和非生物界既有统一性又有差异性.
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？
玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素是一样的，都是C、H、O、N。这是因为玉米和人都是生物，组成它们的主要成分都是水、糖类、脂类和蛋白质等物质，这些物质含有C、H、O，蛋白质中还含有大量的N元素。
比较组成玉米细胞和人体细胞的元素及含量
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）
一、组成细胞的元素
2.
细胞中有些元素含量较少，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，如在玉米细胞中，S只有0.17%，Mg只有0.18%，但很多蛋白质都含有S，叶绿体中的叶绿素分子就含有Mg，如果缺少S或Mg，细胞就不能合成这些蛋白质或叶绿素。
比较组成玉米细胞和人体细胞的元素及含量
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）
3.
比较组成玉米细胞和人体细胞的元素及含量，你还能得出啊些结论？
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，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。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；Ca元素的含量也有区别，这与玉米和人体的物质和结构组成有关。
比较组成玉米细胞和人体细胞的元素及含量
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）
元素
种类：基本相同，体现统一性
含量：大不相同，体现差异性
①从元素“种类”来看具有统一性：
不同生物的元素种类组成相似
②从元素“含量”来看具有差异性：
不同的生物之间具体到某种元素的含量差别很大
元素分类
元
素
种类：
来源：
存在形式：
分类
依据
含量
大量元素：
微量元素：
作用
最基本元素：
基本元素：
常见的有20多种
从无机自然界有选择地吸收
大多数以化合物的形式存在
主要元素：
（1）细胞中元素根据含量分为:
大量元素：
微量元素：
指含量占生物体总重量万分之一以上的元素
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
指生物生活所必需的。但是需要量却很少的一些元素
如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
（谐音：铁猛碰新木桶）
（２）根据作用不同
Ｃ
Ｈ
O
N
S
P
Ca
Mg
K
最基本元素
基本元素
主要元素
大量元素
组成人体细胞的主要元素
（占细胞干重的百分比）
组成人体细胞的主要元素
（占细胞鲜重的百分比）
元素占细胞鲜重百分比：O>C>H>N
元素占细胞干重百分比：C>O>N>H
干重时含量最多的元素是
；
鲜重时含量最多的元素是
。
C
O
细胞干重和鲜重对比图
微量元素是生物体不可缺少的必需元素；在生物体中含量很少,但其作用是其它元素不可替代的.
拓展：微量元素
微量元素需要量很少但却是生物生命活动所必需的。
例：Fe是血红蛋白的组成成分，缺Fe会引起缺Fe性贫血
Mg是合成叶绿素的必需元素，缺Mg会使叶片发黄（缺绿）
缺Ca会引起骨骼畸形，痉挛（血钙过高：抽搐；过低：肌无力）
缺I引起甲状腺肿（成年大脖子病），呆小症（幼年）。
缺B会引起植物的花而不实。
元素分类
元
素
种类：
来源：
存在形式：
分类
依据
含量
大量元素：
微量元素：
作用
最基本元素：
基本元素：
常见的有20多种
从无机自然界有选择地吸收
大多数以化合物的形式存在
C、H、O、N、P、S、
K、Ca、Mg等
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等
C
C、H、O、N
主要元素：
C、H、O、N、P、S
组成细胞的各种元素又是以什么形式存在的呢?
二、组成细胞的化合物
水
（70%~90%）
蛋白质
（7%~10%）
无机盐
（1%~1.5%）
脂质
（1%~2%）
糖类和核酸
（1%~1.5%）
组成细胞的主要化合物及相对含量
①占细胞鲜重含量最多的化合物是
。
②细胞内含量最多的有机化合物是
。
③占细胞干重中含量最多的化合物
。
水
蛋白质
蛋白质
无机化合物
有机化合物
水
无机盐
糖类
脂质
蛋白质
核酸
C、H、O
C、H、O
C、H、O、N、P、S、Fe
C、H、O、N、P
组成细胞的化合物
1.实验原理：
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。
还原糖
+
斐林试剂
→砖红色沉淀
颜色变化:蓝色→棕色→砖红色沉淀
脂
肪
+
苏丹Ⅲ
→橘黄色
蛋白质
+
双缩脲
→紫色
颜色变化:无色→浅蓝色→紫色
（需要显微镜）
（需要水浴加热）
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
2.检测的实验步骤
实验1：还原糖的检测和观察
葡萄糖、果糖和麦芽糖等
选材：
排除色素对显色的干扰
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
(等量混匀，现配现用)
50～65?C水浴
加热2min
结论：
呈现蓝色
砖红色沉淀
棕色
组织样液含有还原糖
含糖量较高，白色或近于白色的植物组织
呈现蓝色
变成砖红色
棕色
实验1：还原糖的检测和观察
2.检测的实验步骤
实验2：脂肪的检测和观察
取材：
制片
观察
结论：
花生种子（浸泡３-４h），去皮
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。
切片：
花生种子中有脂肪存在。
在低倍镜下找到花生子叶最薄处，移至视野中央；换高倍镜观察，有被染成橘黄色的脂肪颗粒。
①选取最薄的薄片,放在载玻片中央；
②在薄片上滴加2-3滴苏丹Ⅲ染液，染色３min；
③滴加1-2滴体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色；
④吸水纸吸去酒精，滴1滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片。
厚薄不均会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊
实验2：脂肪的检测和观察
脂肪颗粒
实验3：蛋白质的检测和观察
03
选材：黄豆组织样液（或鸡蛋蛋清稀释液）
制备组织样液：黄豆浸泡→去皮→切片→研磨→过滤→滤液
显色反应
现象
蛋清必须稀释，以免实验后黏住试管壁，不易清洗
摇匀
2mL组
织样液
1mL双缩脲试剂A液
双缩脲试剂A液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液
双缩脲试剂B液：质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液
创设碱性环境
4滴双缩脲试剂B液
提供Cu2+
无色
蓝色
紫色
斐林试剂
双缩脲试剂
甲液
乙液
A液
B液
成分
（质量浓度）
鉴定物质
添加顺
序方法
反应条件
反应现象
原理
斐林试剂与双缩脲试剂的比较
0.1g/mLNaOH
0.05g/mLCuSO4
0.1g/mLNaOH
0.01g/mLCuSO4
还原糖（葡萄糖、麦芽糖等）
蛋白质
甲、乙液等量混合均匀后注入
先加入A液摇匀，后加入B液摇匀
50-650C水浴加热
不加热
蓝色→棕色→砖红色沉淀
无色→紫色
还原性糖+Cu(OH)2→Cu2O
(砖红色沉淀)
碱性条件下蛋白质（含两个以上肽键）+Cu2+→紫色络合物
斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”
易混淆的三个误区
(1)易忽略斐林试剂本身的颜色。
非还原糖(如蔗糖)
＋斐林试剂水浴加热后的现象不是无色而是浅蓝色[Cu(OH)2的颜色]。
(2)易写错“斐”和“脲”字。
“斐林试剂”中的“斐”不可错写成“非”，双缩脲试剂中“脲”不可错写成“尿”。
(3)误认为脂肪的鉴定必须使用显微镜。
若要观察被染色的脂肪颗粒，则使用显微镜，但若只要观察溶液颜色变化，则不必使用显微镜。
四、课堂小结
大量元素
微量元素
无机盐
脂质
核酸
斐林
砖红色
双缩脲
紫色
橘黄色
（红色）
碘液
蓝色
C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg等
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等
课堂练习
1.人体内有
20
多种微量元素，它们的质量总和不到体重的千万分之一，但是对人的健康却起着重要的作用，下列各组元素全部是微量元素的是（
）
A.Na、K、Cl、S、
B.B、Fe、Zn、Cu
C.N、H、O、P
D.Ge、Ca、Cu、Mg
2.下列关于细胞中元素的叙述，错误的是（
）
A.细胞鲜重中含量排前四位的元素是O，C，H，N
B.脂肪和糖类的组成元素都是C，H，O
C.磷脂、ATP和尿嘧啶的元素组成完全相同
D.植物缺Mg后，会影响植物的光合作用
C
B
3．关于生物体内的化学元素的说法中正确的是（　
）
A．不同生物，组成生物体的化学元素的种类和含量大体相同
B．无机自然界中存在的化学元素在生物体内都可找到　　
C．生物体内的C元素是最基本的元素，含量总是最多的
D．微量元素在生物体内含量很少，却是生物生活所必需的
D
4．下列关于实验鉴定糖类、蛋白质和脂肪操作的叙述中，正确的
是（
）
A．鉴定还原糖类的斐林试剂甲液与乙液，可直接用于蛋白质的鉴定
B．鉴定脂肪的存在，要用显微镜观察是否有被染成橘黄色或红色的颗粒
C．鉴定可溶性还原糖时，先加入斐林试剂甲液摇匀后，再加入乙液
D．鉴定蛋白质时，双缩脲试剂A液与B液要混合均匀后再加入含样液的试管中
B
5.在可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中,对实验材料的选择错误的是（
）
A.马铃薯块茎中含有较多的糖且近于白色,可用于进行可溶性还原糖的鉴定
B.花生种子富含脂肪且子叶肥厚,是用于脂肪鉴定的好材料
C.大豆种子蛋白质含量高,是进行蛋白质鉴定的理想植物组织材料
D.鸡蛋清含蛋白质多,是进行蛋白质鉴定的实验材料
A