2.1 细胞中的元素和化合物课件2022-2023学年高一上学期生物人教版必修1(共22张PPT)

(共22张PPT)
第1节 细胞中的元素与化合物
第2章 组成细胞的分子
提出问题举例：
１.生物与非生物在元素含量上有何特点？
２.细胞中的元素来自于哪里？
３.生物和非生物所含元素比例大不相同的原因？
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，你能提出什么问题？
参考答案：
１.含量差别很大。
２.生物体的元素都来自然界；
３.生物体按照生命活动需要从外界有选择地吸收元素，故与无机环境含量相差较大。
一、组成细胞的元素
1.细胞中常见的化学元素：
20多种
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg（占总量的97%以上）
Zn、 Fe、B、Cu、Mo、Mn 等
２.大量元素:
３.微量元素：
　(含量占万分之一以上 )
(含量占万分之一以下）
口诀：铁(Fe)猛(Mn)碰(B)新(Zn)木(Mo)桶(Cu)
思考·讨论：比较玉米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
讨论：
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？
2.细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？
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？
注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%
1）一样；生物体按照生命活动的需要，有选择地吸收各种元素，故一同生物的组成元素种类大体相同；但各种化学元素的含量相差很大。
2）不是；每种元素都有各自的作用，有的元素含量很少,但其作用是其它元素不可替代的。
参考答案：
3)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。
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。
例：
1）缺（Fe2+）会使人患贫血等症状；
2）缺（Zn2+）使人脑发育受影响；
3）硼（B）促进花粉萌发和花粉管的伸长，
缺硼会导致“花而不实”,结实率低。
拓展：微量元素
C H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
C H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
大量元素
最基本元素
基本元素
主要元素
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等
微量元素
小结：用数学集合图来表示大量元素、主要元素、基本元素、最基本元素的关系
组成细胞的化合物
无机化合物
有机化合物
糖类和核酸：1%-1.5%
无机盐：1%-1.5%
脂质：1%-2%
水：70%-90%
蛋白质：7%-10%
二、组成细胞的化合物
含量最多的化合物是水；
含量最多的有机物是蛋白质。
占细胞鲜重最多的元素：O （O、C、H、N）
占细胞干重最多的元素：C （C、O、N、H）
细胞鲜重含量最多的化合物是：水
细胞鲜重含量最多的有机物是：蛋白质
细胞干重含量最多的化合物是：蛋白质
拓展：组成细胞化合物的元素组成
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（Ｎ、Ｐ）
C、H、O、N（P、S、Fe）
C、H、O、N、P
H、O
各种不同元素
注：括号内的为非必备元素。
实验原理：化学试剂 + 有机化合物 → 特定的颜色
还原糖的鉴定：还原糖+斐林试剂→砖红色沉淀
葡萄糖、果糖、麦芽糖含有还原性基团，叫还原糖。
材料：梨匀浆、葡萄匀浆、白萝卜匀浆
试剂：斐林试剂：包括甲液0.1g/mL的NaOH 和乙液0.05g/mL的CuSO4，甲、乙液混合后新产生的Cu(OH)2 ,在加热条件下与还原糖反应产生Cu2O(氧化亚铜，砖红色沉淀)。由于需要新制Cu(OH)2,所以斐林试剂要求现配现用。
探究·实践
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
选材：含糖量高、白色或近于白色的植物组织
试剂：斐林试剂（甲液：0.1g/ml的NaOH
乙液：0.05g/ml的CuSO4）
制备样液：制浆→过滤（一层纱布）→取液
颜色反应：
结论：组织样液含有还原糖
注入2mL组织样液
振荡、混合摇匀呈现蓝色
注入1mL刚配制好的斐林试剂
甲乙液等量混匀，现配现用
变成砖红色
50-650C的温水
方法步骤与现象
颜色变化：
砖红色
浅蓝色
棕色
（Cu2O）
脂肪的鉴定：脂肪 +苏丹Ⅲ→橘黄色
材料：花生子叶或向日葵种子
方法一：液体材料可以直接滴加苏丹Ⅲ，观察颜色变化。
方法二：取材：花生种子(浸泡)，将子叶切成薄片
取最薄的切片，放在载玻片中央
制片：
滴2～3滴苏丹Ⅲ染液(染色3 min)
去浮色：加1～2滴体积分数为50%的酒精溶液
制成临时装片：滴一滴蒸馏水，盖上盖玻片
观察
先低倍镜下找橘黄色颗粒，再高倍镜观察
结论：圆形小颗粒呈橘黄色，证明有脂肪存在
蛋白质的鉴定：蛋白质 + 双缩脲试剂 →紫色
双缩脲试剂同样是NaOH和CuSO4， 但CuSO4 浓度变为0.01g/mL。
原理：在碱性条件下，蛋白质与CuSO4 发生络合反应，产生紫色络合物。所以要先加NaOH（A液），再加CuSO4（B液）。
常用材料：鸡蛋清，黄豆组织样液，牛奶
试剂：双缩脲试剂（A液：0.1g/ml的NaOH
B液： 0.01g/ml的CuSO4 ）
方法步骤与现象
选材：含蛋白质丰富的豆浆或鸡蛋清溶液。
黄豆浆滤液或蛋清稀释液
制备样液
呈色反应
组织样液2mL
双缩脲试剂A液1mL
双缩脲试剂B液4滴
摇匀后变成紫色
结论：组织样液中存在蛋白质。
先A后B（次序不可颠倒）
归纳总结：实验试剂和原理
待检有机物
+
试剂
颜色变化
淀粉
还原糖
(葡萄糖、果糖、麦芽糖)
蛋白质
脂肪
斐林试剂
苏丹Ⅲ染液
碘液
双缩脲试剂
橘黄色
紫色
砖红色沉淀
蓝色
热水浴
斐林试剂 双缩脲试剂
用途 鉴定可溶性还原糖 鉴定蛋白质、二肽及多肽
成分 甲液：0.1g/mL的NaOH 乙液：0.05g/mL的CuSO4 0.1g/mL的NaOH（A液）
0.01g/mL的CuSO4（B液）
发生的反应 Cu(OH)2与还原糖发生反应产生Cu2O 蛋白质能在碱性条件下与铜离子作用，形成紫色络合物
使用方法 现配现用；混合均匀；隔水加热； 先加A液，与样液混匀后加B液
颜色反应 呈砖红色 呈紫色
1.在植物体内，最基本的化学元素和含量最多的元素
分别是
A. C和O B. O和H C. C和H D. H和O
2.蛋白质鉴定时,事先留出一些大豆组织液的目的是
A.与反应物混合的颜色作对比 B.失败后重做
C.鉴定还原糖用 D.为了节约
练习题：
3.做还原糖的鉴定实验所需的材料最好选用的颜色是
A.白色 B.红色 C.紫色 D.蓝色
4.活细胞中含量最多的化合物是
A.蛋白质 B.糖类 C.脂质 D.水
5.活细胞中含量最多的有机化合物是
A.蛋白质 B.糖类 C.脂质 D.核酸