人教版2019版必修1分子与细胞 2.1 细胞中的元素和化合物(共31张PPT)

(共31张PPT)
2.1 细胞中的元素和化合物
授课教师：XXX
广而告之：
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用心的妈妈会用“锌”。
请尝试用学过的生物学知识来解释这些广告中包含的科学道理。
问题探讨
　　比较组成地壳和组成细胞的部分元素的种类及含量，你能得出什么结论？
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
1.组成生物体的所有元素中，有没有哪一些元素是
细胞所特有的？这说明了什么？
这说明了生物界和非生物界具有
2.细胞中的元素含量和无机自然界中的含量有区别吗？
这又说明了什么？
这说明了生物界和非生物界具有
统一性。
差异性。
元素的种类
元素的含量
玉米细胞和人体细胞的部分元素
及含量（干重，质量分数）
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？
问题探讨
生物体内的化学元素组成：
生物体内的化学元素组成：
问题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？
一样，都为C、H、O、N
玉米和人都是生物，组成它们的主要成分是水、糖类、脂类和蛋白质等物质，这些元素是构成生物体所必需的元素。
玉米细胞和人体细胞的部分元素
及含量（干重，质量分数）
组成人体细胞的主要元素
（占细胞干重的百分比）
O>C>H>N
C>O>N>H
组成人体细胞的主要元素
（占细胞鲜重的百分比）
问题探讨
生物体内的化学元素组成：
问题2：细胞中有些元素很少，是否意味着它们不重要？
胰岛素（蛋白质的一种）分子结构图
细胞中有些元素含量虽少，但仍具有重要的作用。
3、元素缺乏与相关的症状
缺Fe：人患缺铁性贫血。
缺Mg：影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行。
缺Ca：成年人缺钙患骨质疏松症；哺乳动物血液中缺钙会出现抽搐现象。（钙过多会患重症肌无力）
缺I：引起甲状腺肿，成年：大脖子病，幼年：呆小症。
缺B：会引起植物的花而不实。
缺Zn：影响人体生长发育、大脑发育和性成熟
生物体内的化学元素组成：
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
问题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？
①结果：不同生物体内化学元素的种类基本相同；
结论：不同生物细胞在元素组成上具有统一性。
②结果：不同生物体内同种化学元素的含量不同；
结论：不同生物的细胞中组成元素的含量具有差异性。
③结果：玉米细胞干重中O含量最高，人体细胞干重中C含量最高。
结论：玉米细胞和人体细胞中的不同有机物的含量有差别。
一、组成细胞的元素
大量元素：指含量较多的元素，并对细胞有益的元素。如
C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg等（常见的）。
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
最基本元素
基本元素
主要元素
大量元素
生物体中的元素分为大量元素和微量元素。
一、组成细胞的元素
微量元素： 含量很少的元素，并对细胞有益的元素，如 Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo（常见的）等。
细胞内的各种元素多以化合物的形式存在。
铁锰碰新木桶
Fe、Mn、B、Zn、Mo 、Cu
无机化合物
有机化合物
水
无机盐
③糖类：
①脂质：
②蛋白质：
④核酸：
C、H、O
C、H、O、
（N、P）
C、H、O、N、
（S、Fe）
C、H、O、N、P
组成细胞的化合物
二、组成细胞的化合物
70%～90%
1%～1.5%
1%～1.5%
1%～2%
7%～10%
注意：不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别
思考：梨的果实和叶片的细胞中所含化合物的种类和含量有什么明显的差距？
提示：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
日常膳食做到不同食物的合理搭配
二、组成细胞的化合物
1、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
D
习题巩固
2、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
C
习题巩固
3、瘦肉和花生中，含量（干重）最丰富的依次是 （ ）
A．脂肪、蛋白质
B．蛋白质、脂肪
C．糖类、蛋白质
D．蛋白质、糖类
B
习题巩固
4．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
习题巩固
三、实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
怎样来检测这些化合物呢？
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。
淀粉+碘液
还原糖+斐林试剂
蛋白质+双缩脲试剂
脂肪+苏丹Ⅲ（Ⅳ）
水浴加热
砖红色沉淀
橘黄色（红色）
紫色
蓝色
三、实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
应选择含糖量高，颜色为白色或近白色的植物材料选苹果、梨最好。
1.还原糖的检测和观察：
选材
制备组织样液
制浆 过滤 取液
用一层纱布
显色反应
结论
可溶性还原糖与斐林试剂在加热的过程中生成砖红色沉淀，说明植物组织样液中含有还原糖。
实验步骤：
为什么要选用白色或者近白色的材料？
无色 浅蓝 棕 砖红色沉淀
注：甲液和乙液只能现配现用
实验1：还原糖的检测和观察
取材：花生种子（实验前浸泡3－4h），去掉种皮，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。
制片
选取最薄的薄片移至载玻片中央
在薄片上滴2－3滴苏丹Ⅲ染液（或苏丹Ⅳ），染色3min
用吸水纸吸去染液，滴加体积分数为50%的酒精溶液 1－2滴
显微观察
现象
厚薄不均会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊
洗去浮色
用吸水纸吸去多余的酒精，滴1-2滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片
先在低倍镜下找到花生子叶的最薄处，移至视野中央，后用高倍镜观察
有被染成橘黄色（或红色）的脂肪微粒
（二）脂肪的鉴定
苏丹Ⅲ
50%的酒精
脂肪微粒
3.蛋白质的检测和观察：
选材
应选择含蛋白质丰富的豆浆或鸡蛋清溶液。
（避免材料自身的颜色对实验变化颜色的掩盖）
制备组织样液
黄豆浆滤液或蛋清稀释液。
显色反应
实验步骤：
组织样液中存在蛋白质。
结论：
蛋清必须稀释，以免实验后黏住试管壁，不易清洗
无色 浅蓝 紫色
斐林试剂与双缩脲试剂的比较
比较项目 斐林试剂 双缩脲试剂 甲液 乙液 A液 B液
试剂浓度 　　　g/mL NaOH溶液 　　　g/mL CuSO4溶液 　　　g/mL NaOH溶液 　　　g/mL
CuSO4溶液
鉴定物质 可溶性还原糖 蛋白质 添加顺序 　甲、乙两液　　　　后立即使用 　先加入　　　　液1 mL,摇匀,再加入　 液4滴,摇匀 反应条件 　　 　　加热,50~65 ℃ 　　　　　加热,摇匀即可 反应现象 浅蓝色→棕色→　　 　 浅蓝色→　　　 0.1
0.05
0.1
0.01
混合
A
B
水浴
不
砖红色
紫色
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
碘液
蓝色
　　课堂小结
课后习题
1. 基于对细胞元素组成、元素含量等的认识，判断下列相关表述是否正确。
（1）细胞中不存在无机自然界没有的特殊元素（ ）
（2）细胞中微量元素含量最少，作用也很微小（ ）
（3）不同种类的细胞其组成元素和化合物种类基本相同，但含量往往有一定的差异，这既体现了细胞的统一性，又反映了细胞的多样性。（ ）
√
×
√
课后习题
2.在下列有机化合物中，人体细胞内含量最多的一种是（ ）
A.脂质
B.糖类
C.蛋白质
D.核酸
C
课后习题
3.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无机自然界中也都存在，这一事实主要说明（ ）
A.生物来源于非生物
B.生物界与无机自然界具有统一性
C.生物界与无机自然界具有差异性
D.生物与非生物在元素组成上没有区别
B