2021-2022学年高一上学期生物人教版必修一2.1细胞中的元素和化合物课件（34张PPT）

(共34张PPT)
第二章
组成细胞的分子
2.1
细胞中的元素和化合物
教学目标1.说出组成细胞的元素都来自自然界但各元素相对含量又与无机环境不同。2.说出组成细胞的大量元素和主要微量元素，说出组成细胞的化合物的主要种类。3.尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，进行实验操作、观察结果，基于实验简述组成细胞的物质的特殊性。教学重点和难点教学重点1.组成细胞的主要元素和化合物。2.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。教学难点检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。
比较组成的细胞和组成地壳的元素有什么相同点和不同？
组成地壳和组成细胞的
部分元素含量(％)表
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
问题探究：
48.60%
26.30%
0.087%
0.03%
0.76%
65.0%
极少
18.0%
3.0%
10.0%
O
Si
C
N
H
地壳
细胞
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
这说明什么？
生物界和非生物界具有统一性。
48.60%
26.30%
0.087%
0.03%
0.76%
65.0%
极少
18.0%
3.0%
10.0%
O
Si
C
N
H
地壳
细胞
2.生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗？
这又说明了什么？
生物界和非生物界还具有差异性。
有，相差很大
元素
玉米
人
C
43.57
55.99
H
6.24
7.46
O
44.43
14.62
N
1.46
9.33
P
0.20
3.11
S
0.17
0.78
K
0.92
1.09
Ca
0.23
4.67
Mg
0.18
0.16
这说明什么
玉米和人体细胞部分
元素含量都相同吗？
生物与生物之间也存在统一性和差异性.
一、组成细胞的元素
1.
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
小组讨论，问题探究
提示：在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。
2.细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要
提示：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。叶绿体中的叶绿体分子就含有Mg，如果缺少S或Mg，细胞就不能合成这些蛋白质或叶绿体。
提示：组成玉米细胞中氧元索的含量明显高于人体细胞。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，如玉来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。
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
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。
通过分析，你能得出什么结论呢
资料分析
微量元素(钼)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。
缺Fe会使人患贫血等症状；
缺Zn使人发育受影响，性器官的发育不良等；
缺I会导致甲状腺肿等；
缺钙Ca会出现抽搐；
血钙过高会出现肌无力。
（左图缺锌，右图正常）雏禽缺锌，羽毛发育不良、生长发育迟缓等
甘蓝缺磷外叶紫红色
油菜缺B花而不实
地方性甲状腺肿（缺碘）
大量元素：
指含量占生物体总重量万分之一以上的元素。有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
微量元素：
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。
（记忆：铁门碰新木桶）
细胞中常见的化学元素有20多种，根据含量分为:
鲜重含量最多的元素O
干重含量最多的元素C
元素：O
>C>H>N>P>S
元素：C
>O>N>H>P>S
根据元素对生物体的作用划分
Ｃ
ＨO
N
S
P
Ca
Mg
K
最基本元素
基本元素
主要元素
大量元素
Fe
Mn
B
Zn
Mo
Cu
微量元素
构成生物的元素
Fe2+
是血红蛋白的成份，人缺Fe：缺铁性贫血
I
是合成甲状腺激素的原料
Mg
是植物叶绿素的构成成分等
B
能够促进花粉的萌发和花粉管的伸长，有利于受精作用
K、Ca
是组成牙齿、骨骼、与肌肉收缩有关
Zn
有助于人体细胞的分裂繁殖，促进生长发育，大脑发育和性成熟等
K
与植物中糖类（淀粉）的合成、运输、贮存有关
1.不同生物体的组成元素种类____________________；但各种化学元素的含量___________________.
组成细胞的各种元素又是以什么形式存在的呢
化合物

2.不管是大量元素还是微量元素都是__________________。
知识点梳理：
大体相同
相差很大
必需元素
提出问题：
细胞中各种化合物占细胞鲜重的含量
化合物
包含元素
质量分数（%）
水
H、O
85-90
无机盐
K、Ca、Mg…
1-1.5
蛋白质
C、H、O、N、S
7-10
脂类
C、H、O
1-2
糖类
C、H、O
1-1.5
核酸
C、H、O、N、P
细胞中最多的化合物是
；最多的有机化合是
。
水
蛋白质
二、细胞中各种化合物
构成细胞的化合物
无机化合物
有机化合物
水（H、O）
无机盐
糖类
蛋白质
脂质
核酸
1.有机化合物和无机化合物有什么区别 能举例说明吗
是否含有C
C
H
O
N
S
C
H
O
C
H
O
C
H
O
N
P
组成细胞中的化合物
你挑食吗？
不同食物中营养物质的_________________有很大差别，需要在日常膳食中做到_____________________。
种类和含量
不同食物的合理搭配
探究 实践
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.原理:根据有机物与某些化学试剂所产生的
反应，检测生物组织中糖类、脂肪或蛋白质的存在。
颜色
化合物
试剂
颜色变化
还原糖
（葡萄糖）
脂肪
蛋白质
斐林试剂
砖红色沉淀
苏丹Ⅲ染液
橘黄色
双缩脲试剂
紫色
实验2：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.检测生物组织中的还原性糖类
（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。如：__________________________________
（2）实验材料：_______________________________
（3）试剂：斐林试剂(甲乙液等量混合)
甲液：质量浓度为0.1
g/mL的_______________________
乙液：质量浓度为0.05
g/mL的______________________
知识点梳理
还原糖
+
斐林试剂→砖红色沉淀
苹果汁或梨匀浆
NaOH溶液
CuSO4溶液
（4）检测的方法步骤
①向试管内注入_____________待测组织样液。
②向试管内注入1
mL________________（甲乙液等量混合均匀后再注入）。
③将试管放入盛有50~65℃温水的大烧杯中___________________约2
min。
④观察试管中出现的颜色变化。
（5）实验现象
2
mL
斐林试剂
水浴加热
2.检测生物组织中的脂肪
（1）实验原理：
脂肪
+
苏丹Ⅲ→
_________
脂肪
+
苏丹Ⅳ→_______
（2）实验材料：____________________________
（3）试剂：____________________
（4）
检测的方法步骤
①方法1：向待测组织样液中滴加_______________，观察样液被染色的情况。
②方法2：制作子叶临时切片，用_______________观察子叶细胞的着色情况。
（取材，切片，制片，观察）
（5）实验现象（如上图）
橘黄色
红色
花生种子或花生种子匀浆
苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ
3滴苏丹Ⅲ染液
显微镜
3.检测生物组织中的蛋白质
（1）实验原理：蛋白质
+
双缩脲试剂→___________
（2）实验材料：_________________________
（3）试剂：______________________________
A液：质量浓度为0.1g/mL的__________________
B液：质量浓度为0.01g/mL的__________________
（4）检测的方法步骤
①向试管内注入2mL待测组织样液。②向试管内注入双缩脲试剂_________
，
摇匀。③向试管内注入双缩脲试剂______________，摇匀。
（5）实验现象（如上图）
紫色
豆浆、鸡蛋蛋白
双缩脲试剂
（先A液，后B液）
NaOH溶液
CuSO4溶液
A液1mL
B液4滴
（1）实验原理：
淀粉
+
碘→_____________
（2）实验材料：___________________
（3）试剂：______________
（4）检测的方法步骤
①向试管内注入_____________待测组织样液。
②向试管内滴加_______________，观察颜色变化。
（5）实验现象（如上图）
4.检测生物组织中的淀粉
蓝色
马铃薯匀浆
碘液
2
mL
两滴碘液
1.在做还原糖、蛋白质鉴定的实验时，为什么要留出一部分样液？
提示：作对照
2.使用双缩脲试剂时为什么B液只能加3～4滴而不能过量？
提示：过量的双缩脲试剂B会与试剂A反应，使溶液呈蓝色，而掩盖生成的紫色。
3.为什么斐林试剂要现配现用，不能放置太久？
提示：时间太长，Cu(OH)2悬浊液就沉淀在试管底部而无法参与反应。
与实验相关的几个问题
小组探究：比较斐林试剂和双缩脲试剂
试剂
比较　
斐林试剂
双缩脲试剂
甲液
乙液
A液
B液
成分
鉴定物质
添加顺序
反应条件
反应现象
原理
质量浓度为
0.1
g/mL的
NaOH溶液
质量浓度为
0.05
g/mL的
CuSO4溶液
还原糖
甲、乙两液等量混匀后立即使用
50~65
℃温水浴加热
浅蓝色→棕色→砖红色沉淀
新制的Cu(OH)2与葡萄糖在加热条件下生成砖红色的Cu2O沉淀
质量浓度为
0.1
g/mL的
NaOH溶液
质量浓度为
0.01
g/mL的CuSO4溶液
蛋白质
先加入A液1
mL，摇匀；再加入B液4滴；摇匀
不需加热,摇匀即可
无色→浅蓝色→紫色
在碱性环境下的Cu2+与类似于双缩脲结构的肽键发生反应，生成紫色络合物
1.人体内的微量元素的含量甚微，但是对人体的健康却起着重要
作用。下列各组元素全部是微量元素的是(　　
)A．I、K、O、S
B．B、Mo、Fe、Zn、CuC．N、H、O、P、C
D．Fe、Ca、Cu、Mg、C
提示：观察比较可知，选项A中有O、S、K三种大量元素，选项B中全部都是微量元素，选项C中全部为大量元素，选项D中有C、Mg、Ca三种大量元素。
B
2．在实验室鉴定蛋白质时，需事先留出一些样液的目的是(　　)
A．与反应混合液的颜色做对照
B．失败后重做一遍
C．鉴定还原糖用
D．留作下一次实验用
提示：鉴定蛋白质的原理是双缩脲试剂与蛋白质发生颜色反应，实验时事先留出一些样液是为了与反应后的混合液作对照，使实验结果更具说服力。
A
3．用斐林试剂检测还原糖时，其溶液的颜色变化过程为(　　)
A．浅蓝色→无色→棕色
B．浅蓝色→棕色→砖红色
C．棕色→浅蓝色→砖红色
D．棕色→砖红色→绿色
提示：实验中，刚加入的斐林试剂中CuSO4和NaOH反应生成Cu(OH)2，呈浅蓝色，随后，还原糖与Cu(OH)2反应生成Cu2O沉淀，随着Cu2O的逐渐积累，颜色就由棕色(蓝色和砖红色的混合色)变成砖红色。
B
二、组成细胞的化合物
大量元素：C
H
O
N
P
S
K
Ca
Mg
微量元素：Fe
Mn
Zn
Cu
B
Mo
一、组成细胞的元素
三、检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质
无机化合物：水、无机盐
有机化合物：脂质、蛋白质、核酸、糖类
（1）实验原理
（2）实验材料
（3）试剂
（4）步骤
（5）实验现象
完成配套作业