2021-2022学年高一上学期生物人教版必修1 2.1细胞中的元素和化合物课件（24张ppt）

(共34张PPT)
细胞中的元素和化合物
第一节
问题探讨
比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，你能提出什么问题？
元素 玉米 人
C 43.75 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
比较玉米与人体内的化学元素 (干重)的异同
一样，这与组成细胞的化合物有关。
不是，例如铁。
1.在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素一样吗？
2.细胞中有些元素含量较少，是否意味着他们不重要？
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？
一、组成细胞的元素
按含量分类
大量元素：含量占生物体总重量万 分之一以上的元素。
主要有：C、H、0、N、P、S、K、Ca、Mg等。
微量元素：含量占生物体总重量万 分之一以下的元素。
主要有：Fe、Mn、Zn、Cu、B(硼）、Mo （钼）等。
新(Zn)木(Mo)桶(Cu)碰(B) 铁(Fe)门(Mn)
细胞中常见的化学元素有 种
20多
各种元素含量不同，但对于生物体的作用都十分重要，缺一不可！
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl
基本元素
主要元素
大量元素
微量元素
最基本元素
最基本元素：
基本元素：
主要元素：
按作用分
C
C H O N
C H O N P S
（C是构成生物大分子的基本骨架）
（按鲜重）
思考讨论：碳为什么是构成细胞
的最基本元素？
在元素周期表中，原子序数为6---碳原子核外有6个电子，最外层有4个电子。因此，碳原子具有了4个能成键的价电子，能使碳原子之间、碳原子与其他元素之间结合形成更多的化学键。地球生物又被——称为碳基生命
与C性质类似的还有Si,也是现在我们猜测的可能存在的——硅基生命，我们目前的电脑再高级一些就有可能成为硅基生命了。
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.
资料分析:
通过分析,你能得出什么结论呢
微量元素在生物体内含量很少，但却是不可或缺的重要元素，缺乏某一种就可能导致严重后果。
一些化学元素的作用
N：组成蛋白质、核酸、叶绿素、ATP等物质的组成成分
P：组成ATP、磷脂、生物膜结构的成分
K：感到肢体麻木
Ca：骨骼、牙齿的组成成分，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：缺导致开花而不结果实。
组成人体细胞的主要元素（占细胞鲜重的百分比）
组成人体细胞的主要元素（占细胞干重的百分比）
鲜重状态 干重状态
含量最多的元素
含量最多的四种元素
O
C>O>N>H
C
O>C>H>N
最基本元素
基本元素
识图填空
（含水）
（不含水）

组成细胞的各种元素又是以什么形式存在的呢
化合物

二、组成细胞的化合物
无机化合物
有机化合物
化合物 质量分数/%
水 占85～90
无机盐 占1～1.5
蛋白质 占7～10
脂质 占1～2
糖类和核酸 占1～1.5
1.有机化合物和无机化合物有什么区别 能举例说明吗
思考与讨论:
主要看它们的分子组成中是否有碳元素。
三、组成细胞的化合物
无机化合物
有机化合物
化合物 质量分数/%
水 占85～90
无机盐 占1～1.5
蛋白质 占7～10
脂质 占1～2
糖类和核酸 占1～1.5
活细胞（鲜重）中含量最多的无机物
活细胞中含量最多的有机物
占细胞干重最多的化合物
2.细胞内最多的有机化合物和无机化合物分别是哪一种？占细胞干重最多的化合物又是哪一种？
3.并不是所有细胞中化合物的含量都一样。根据你的生活经验，说说哪些植物器官的细胞中富含糖类、脂质或蛋白质？
叶肉细胞、果实细胞、种子的细胞等含量较多。
例：谷类的果实种子含淀粉较多；
甘蔗的茎、甜菜的根含蔗糖较多；
花生、芝麻种子含脂质较多。
4.怎样从植物器官中提取这些化合物？
设法使细胞破碎，再将这些物质提取出来。
[实验】检测生物组织中
糖类、脂肪、蛋白质
一、实验原理
化学试剂+有机化合物→特定的颜色
糖类的检测
糖类：
还原糖+ 斐林试剂 砖红色沉淀
淀粉+碘液→蓝色
还原糖 常见的有：葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖
注：蔗糖、淀粉、纤维素不是还原糖
水浴
加热
①还原糖的鉴定：
原理：NaOH+ CuSO4→Cu（OH）2 （蓝色沉淀）
Cu（OH）2 +还原糖→Cu 2 O （砖红色沉淀）
选材：苹果或梨匀浆(含糖量较高、颜色为白色或近白色)
具体流程：2mL的组织样液加入1mL刚配制的斐林试剂， 50~65摄氏度水浴加热，观察颜色变化。
斐林试剂:
甲液：0.1g/mL的NaOH溶液；乙液：0.05g/mL的CuSO4溶液
使用方法：
先混合再加入糖中（ NaOH+CuSO4）
如果放置过久的话,氢氧化铜完全沉淀,反应无法发生.所以现配现用.
为什么现配现用？
结果：浅蓝色-----棕色-----砖红色
结论：组织样液中含有还原糖
浅蓝色
水浴加热前后的颜色变化：
棕色
砖红色
②淀粉的鉴定：
原理：淀粉遇碘变蓝
选材：马铃薯匀浆（富含淀粉）
具体流程：2ml的组织样液加入2滴碘液，摇匀，观察颜色变化。
结果：组织样液变蓝
脂肪的检测
原理：
脂肪 + 苏丹Ⅲ染液→橘黄色
脂肪 + 苏丹Ⅳ染液→红色
选材：花生种子匀浆（富含脂肪）
具体流程：
[方法一]花生种子匀浆+3滴苏丹Ⅲ染液 →橘黄色

高倍镜观察。
脂肪的检测：
1.切片要尽可能的薄。
2.染色后一定要用50%的酒精溶液洗去浮色。
3.观察时找最薄处，最好只有1—2层细胞。
蛋白质的检测
原理：
蛋白质 + 双缩脲试剂→紫色反应
选材：豆浆、鲜肝匀浆（富含蛋白质）
A液（先加）：0.1g/mL的NaOH溶液；B液（后加）：0.01g/mL的CuSO4溶液
蛋白质分子中的肽键，在碱性溶液（即A液可造成碱性环境）中能与双缩脲试剂中的Cu2+作用，产生紫色络合物。
组织样2ml
双缩脲试剂A液1ml
无颜色变化
双缩脲试剂B液4–5滴
紫色
注：①样液浓度不宜过高，以免实验后黏住试管壁，洗不干净。
②B液不能过量，多余的B液会与A液反应成蓝色，而掩盖生成的紫色。
一、填空
1．组成人体的元素中，占细胞鲜重百分比最多的元素是________；占细胞干重百分比最多的元素是__________。 _________是构成细胞的最基本元素。
2．一般情况下活细胞内含量最多的化合物是_______，含量最多的有机化合物________。
练一练:
O
C
C
水
蛋白质
3.用斐林试剂鉴定还原糖时，必须注意以下几点：
（1）被鉴定材料应选择含 较高，颜色为_______ 的植物组织，以 ____为最好。
（2）斐林试剂很不 ，必须使用时再配制并立即使用。配制的方法是将 和______ 等量混合使用中。
（3）鉴定反应必须在 （条件）中进行。
9.在鉴定花生种子细胞内含脂肪的实验过程中，应先将花生子叶薄片用 染色，然后用 洗去 ，再制成 最后，镜检结果是 .
10.鉴定豆浆中的蛋白质时，应先加入1 m1 ，摇荡均匀后，再加入4滴 ，再摇荡均匀后，颜色变化是 .
糖
苹果、梨
白色或
近白色
稳定
0.1g/mL
NaOH
0.05g/mLCuSO4
水浴加热50-65℃
苏丹Ⅲ
50%的酒精
浮色
临时切片
脂肪颗粒染成橘黄色
0.1g/mLNaOH
0.01g/mLCuSO4
变成紫色
二、选择题
1、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非生物界也存在,这一事实主要说明: （ ）
A 生物界和非生物界没有区别
B 生物界和非生物界具有统一性
C 生物来源于非生物
D 生物界和非生物界具有差异性
2、生活在缺水的沙漠环境中的仙人掌细胞中，含量最多的化合物是（ ）
A、蛋白质 B、脂肪 C、糖类 D、水
B
D
3.生活在沙漠中的仙人掌和生活在珊瑚礁中美丽的珊瑚鱼，组成它们的化学元素种类 （ ）
A、差异很大 B、有些差异
C．大体相同 D．没有一定标准
4．在生物体内含量较少，但对维持生物体正常生命活动 必不可少的元素是（ ）
A．Fe、Mn、Zn、Mg B．Zn、Cu、Mn、Ca
C．Zn、Cu、B、Mn D．Mg、Mn、Cu、Mo
5.在组成生物体的化学元素中，最基本的元素是（ ）
A．C B．H C．O D．N
C
C
A
巩固练习
1.可用于鉴定生物组织中还原糖的试剂是（ ）
A.斐林试剂 B.双缩脲试剂
C.苏丹Ⅲ染液 D.苏丹Ⅳ染液
2.下列哪个实验用到显微镜（ ）
A.还原糖的鉴定 B.蛋白质的鉴定
C.脂肪的鉴定 D.淀粉的鉴定
3、用苏丹Ⅲ染液对脂肪组织进行染色时，可用来冲洗浮色的药品是( )
A.75%的酒精 B.55%的酒精
C.50%的酒精 D.80%的酒精
A
C
C
巩固练习
4.下列哪组试剂在使用过程中，必须经过加热( )
A.斐林试剂鉴定还原糖的过程中
B.苏丹Ⅲ和苏丹Ⅳ染液在鉴定动物组织中的脂肪时
C.双缩脲试剂鉴定蛋白质时
D.碘化钾溶液鉴定淀粉时
5.用斐林试剂鉴定还原糖时，溶液颜色的变化过程（ ）
A.无色一砖红色（沉淀） B.浅蓝色一砖红色（沉淀）
C.浅蓝色一蓝色一砖红色（沉淀）
D.浅蓝色一棕色一砖红色（沉淀）
A
D
巩固练习
6．鉴定蛋白质样品时加双缩脲试剂的正确做法是( )
A.先加A液，混合后再加B液摇匀观察
B.先加B液，混合后再加A液摇匀观察
C.A、B液混合后加入，摇匀后观察
D.A、B液同时加入样液，摇匀后观察
A