生物人教版（2019）必修1 2.1 元素和化合物（共31张ppt）

(共31张PPT)
细胞中的元素和化合物
1.分析土壤和生物体内的元素组成及比例,总结生物界与无机自然界的关系。
2.比较玉米细胞和人体细胞的元素组成和含量,归纳生物细胞中的大量元素和微量元素。
3.阅读课本,了解细胞内的化合物包括无机化合物和有机化合物两大类。
4.通过实验探究,掌握生物组织中有机物鉴定的方法并学会分析实验结果。
学习目标
清代诗人龚自珍的一句诗：“落红不是无情物，化作春泥更护花。”表达出诗人虽仕途不畅但仍不忘报国的伟大情怀。那从生物学的角度来看，这句诗折射出什么自然现象呢？
花朵落下后变成泥土的一部分，泥土中的养分供养着植物继续成长。这反映出植物从自然界中获取自己所需的物质。
那生物界与非生物界的元素组成有什么关系呢？
(%)
* Si在某些植物中含量较高，如硅藻、禾本科植物等
组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能找到
细胞中的各元素含量和无机环境中的含量大不相同
生物界和非生物界的统一性和差异性
统一性（种类相同）
差异性（含量不同）
　在不同生物体中各元素含量又如何
2
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
组成细胞的元素
1
组成细胞的元素
大量元素：指含量占生物体总重量的万分之一以上的元素。如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
（元素的分类）
细胞中常见的化学元素，大约有20多种
根据含量，分为大量元素和微量元素
1
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
组成细胞的元素
微量元素：指含量占生物体总重量的万分之一以下的元素。如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
Zn、Fe、B、Cu、Mo、Mn
新铁臂（阿）童木，猛！
péng
（元素的分类）
1
组成细胞的元素
人体缺少微量元素的症状
缺碘：甲状腺肿（大脖子病）
缺铁：缺铁性贫血
（知识迁移）
1
组成细胞的元素
植物缺少微量元素的症状
缺铁
缺磷
（知识迁移）
1
2
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
玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（干重，质量分数）
注：其他元素站细胞干重的质量分数总计小于3%
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？
组成细胞的元素
1
是一样的，均为Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ这四种元素含量最高，与组成细胞的化合物有关。
2
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
玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（干重，质量分数）
注：其他元素站细胞干重的质量分数总计小于3%
讨论：
2.细胞中有些元素含量较少，是否意味着它们不重要？
组成细胞的元素
1
否。含量虽少，但是是生物体生命活动所必需的化学元素。
2
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
玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（干重，质量分数）
注：其他元素站细胞干重的质量分数总计小于3%
讨论：
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？
组成细胞的元素
1
①不同生物体内化学元素的种类基本相同
②不同生物体内同种化学元素的含量不同
③同一生物体内不同化学元素的含量不同
组成细胞的元素
（知识迁移）
1
组成细胞的化合物
组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在：
2
构成细胞的化合物
无机
化合物
有机
化合物
无机盐
水
糖类
脂质
蛋白质
核酸
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？
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
组成细胞的化合物
2
如何检测？
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
3
（一）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。
还原糖
(葡萄糖、果糖、麦芽糖)
斐林试剂
砖红色沉淀
温水浴
+
淀 粉
碘 液
蓝色
+
蛋白质
双缩脲试剂
紫色
+
脂 肪
苏丹Ⅲ染液
橘黄色
+
检测糖类、脂肪和蛋白质时，分别要用到哪些试剂？操作过程是怎样？产生什么现象？
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
3
（三）方法步骤与现象
取材：花生种子（浸泡），将子叶切成薄片
制片
①取最薄的切片，放在载玻片中央
②滴2～3滴苏丹Ⅲ染液（染色3min）
③去浮色：加1～2滴体积分数为50%的酒精溶液
④制成临时装片：滴一滴蒸馏水，盖上盖玻片
先低倍镜下找着色颗粒，再高倍镜观察
观察：
结论：圆形小颗粒呈橘黄色，证明有脂肪存在。
（3）脂肪的鉴定
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
3
（二）材料用具
1.实验选材基本要求:
①符合实验要求
②易获取的原则
③颜色较浅或近于白色
斐林试剂：甲液：0.1g/mL的NaOH溶液 乙液：0.05g/mL的CuSO4溶液
双缩脲试剂：A液：0.1g/mL的NaOH溶液 B液：0.01g/mL的CuSO4溶液
体积分数为50%的酒精溶液、 蒸馏水
2.试剂：
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
3
（三）方法步骤与现象
（1）还原糖的鉴定
选材：含糖量高、白色或近于白色的植物组织
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
甲乙液等量混合，现配现用
变成砖红色
50-650C的温水
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
3
（三）方法步骤与现象
黄豆浆滤液或蛋清稀释液
制备样液：
呈色反应
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。
组织样液2 mL
（2）蛋白质的鉴定
选材：含蛋白质丰富的豆浆或鸡蛋清溶液。
0. 1g/mlNaOH
0. 05g/mlCuSO4
0. 1g/mlNaOH
0. 01g/mlCuSO4
还原糖+Cu(OH)2
↓Δ
Cu2O(沉淀）
肽键与Cu2+在碱性的条件下结合成紫色络合物
新制Cu(OH)2
碱性条件下的Cu2+
等量混合，现配现用
先A摇匀，后B要少
50-65℃水浴加热
无需加热
浅蓝→砖红色沉淀
紫色
斐林试剂与双缩脲试剂的异同分析
斐林试剂 双缩脲试剂 甲液 乙液 A液 B液
成分 质量浓度为 0.1g/mL的 NaOH溶液 质量浓度 为0.05g/mL 的CuSO4溶液 质量浓度 为0.1g/mL 的NaOH溶液 质量浓度
0.01g/mL
的CuSO4溶液
鉴定物质 还原糖 蛋白质 添加顺序方法 等量混合，现配现用 先A摇匀，后B要少 反应条件 水浴加热 不加热 反应现象 砖红色沉淀 紫色反应 斐林试剂与双缩脲试剂的异同分析
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
3
（三）方法步骤与现象
马铃薯匀浆
检测
碘液2滴
结论：
组织样液中存在淀粉。
摇匀后变成蓝色
取材：
（4）淀粉的鉴定
细胞中的元素和化合物
化合物
无机物
有机物
水
无机盐
脂类
糖类
蛋白质
核酸
斐林试剂
检测
碘液
脂肪
蛋白质
还原糖
淀粉
苏丹Ⅲ或
Ⅳ染液
双缩脲试剂
C
C、H、O、N
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo
元素
小结
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________。
O
C
C
水
蛋白质
练一练
4
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
练一练
4
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
练一练
4
6.有关物质检测的说法正确的是（ ）
A．用双缩脲试剂检测蛋白质，需水浴加热方可出现紫色
B．组织切片上滴加苏丹III染液即可观察到有橘黄色颗粒
C．组织样液滴加斐林试剂，不产生砖红色沉淀说明没有还原糖
D．鉴定样液中的蛋白质时，先加NaOH溶液，震荡后再加CuSO4溶液
D
练一练
4
谢谢