高中生物人教版（2019）必修1 2.1细胞中的元素和化合物（共17张ppt)

(共17张PPT)
细胞中的元素和化合物
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 很少*
C 0.087 18.0
N 0.03 3.0
H 0.76 10.0
*Si 在某些植物细胞中含量较多，如硅藻、禾本科植物。
比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，你能发现什么问题？就自己提出的问题与其他同学交流。
种类
组成细胞的化学元素在无机自然界中都能够找到，没有一种化学元素为细胞所特有。
生物与非生物具有统一性（生命的物质性）
含量
细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。
生物与非生物具有差异性（生命的特殊性）
问题探讨
生物界
与
非生物界
统一性：组成细胞的化学元素，
在无机自然界中都能找到。
差异性：细胞与无机
环境中元素含量不同。
生命具有特殊性，能有选择性的从
无机环境中获取自己需要的元素。
生命的物质性
生命的特殊性
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 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
思考·讨论
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？
一样，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较少，是否意味着它们不重要？
不是。元素含量多少和其是否重要无关。
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？
玉米和人体中含有的元素种类基本相同，但含量相差很大。
鲜重含量最多： 水
干重含量最多：蛋白质
鲜重：O>C>H>N
干重：C>O>N>H
细胞干重：活细胞失去水后的质量。
(1)细胞内含量最多的化合物
(2)细胞内含量最多的无机化合物
(3)占细胞鲜重含量最多的化合物
(1)细胞内仅次于水的化合物
(2)细胞内含量最多的有机化合物
(3)占细胞干重含量最多的化合物
水
蛋白质
C
最基本元素
最基本元素
微量元素
基本元素
大量元素
主要元素
C、H、O、N
C、H、O、N、P
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
<0.01%
Zn、Fe、B、Cu、Mo、Mn
必需
元素
铁（Fe）猛（Mn）碰（B）新（Zn）木（Mo）桶（Cu）
新（Zn）铁（Fe）臂（B）阿童（Cu）木（Mo）,猛（Mn）！
微量元素在细胞中的作用
常见无机盐的功能
功能 缺乏引起的疾病
Fe 构成血红素的重要成分 缺铁性贫血
Mn 构成抗氧化酶超氧化歧化酶，促进骨骼矿物质密度 引发癌症
Zn 若干跟消化有关的酶的结构中心、神经系统发育 胎儿脑发育、生殖腺功能受影响
B 促进花粉的萌发和花粉管的生长 缺B时导致“花而不实”
Mo 黄嘌呤氧化酶，亚硫酸盐氧化酶的活性部位 龋齿发病率升高
Cu 调节糖和脂质，是神经递质的重要成分 贫血
组成细胞的化合物
图2-1 组成细胞的主要化合物及相对含量
细胞中的元素大多数以化合物的形式存在，如水、蛋白质、核酸、糖类、脂质等
细胞内含量最多的化合物是水，含量最多的有机物是蛋白质
上图中的数据是基于大量不同种类细胞的统计结果
组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在。
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
梨的果实细胞中糖类和水分等物质多，
不含叶绿素。
不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的，
有的还相差悬殊呢！那么如何检测呢？
怎样检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质？
还原糖+斐林试剂
蛋白质+双缩脲试剂
脂肪+苏丹Ⅲ
水浴加热
砖红色沉淀
橘黄色
紫色
实验步骤：
选材→样液制备→加入试剂→颜色反应
→观察→结果→结论
选材要求：实验现象明显（富含检测之物，避免干扰）；
便于处理，易获得；经济节约；
实验原理：
一、还原糖的检测与观察
1.还原糖：具有还原性的糖
常见还原糖：麦芽糖、葡萄糖、果糖等
常见非还原糖：蔗糖、淀粉、纤维素等
2.原理 还原糖+斐林试剂 砖红色沉淀
水浴加热
斐林
试剂
甲液
乙液
0.1g/mLNaOH
0.05g/mLCuSO4
等体积混合使用，
现配现用。
思考:鉴定还原糖时使用的斐林试剂为何要现配现用
因为斐林试剂很不稳定,配置好的Cu(OH)2悬浊液放置一段时间后，会形成沉淀，影响实验效果。
其次是Cu(OH)2放置久了会发生分解反应，形成部分黑色CuO，也会影响实验结果。所以应将甲液和乙液分别保存,使用时现配现用。
二、蛋白质的检测
蛋白质+双缩脲试剂
紫色
0.1g/mLNaOH
双缩脲试剂
A液
B液
0.01g/mLCuSO4
先加较多A液（1mL），再加几滴B液(4滴)
双缩脲≠双缩脲试剂
比较斐林试剂和双缩脲试剂
比较项目 斐林试剂 双缩脲试剂
作用
成分
使用方法
原理
反应条件
检测还原糖
检测蛋白质
甲液:0.1g/mLNaOH
乙液:0.05g/mLCuSO4
甲液与乙液等体积混合使用，现配现用。水浴加热。
Cu(OH)2被还原糖还原成Cu2O砖红色沉淀。
水浴加热(50~65℃)
A液:0.1g/mLNaOH
B液:0.01g/mLCuSO4
先加较多A液，
再加少量B液。
蛋白质在碱性条件下与Cu2+络合，生成紫色络合物。
碱性环境、常温
三、脂肪的检测
苏丹Ⅲ
滴1-2滴50%酒精
低倍镜
高倍镜
注意事项：
实验材料的选择
（1）所选材料应富含被检测的有机物，易出现明显的实验现象。
（2）材料本身应为白色或近于白色，不干扰实验结果。
三类有机物的检测在操作步骤上的差异
（1）唯一需要加热的——还原糖的检测，若不加热，则无砖红色沉淀出现。
（2）唯一需要显微镜的——花生子叶切片脂肪的检测。
（3）混合后加入的——斐林试剂；分别加入的——双缩脲试剂。
易错警示
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]。
课堂小结