人教(2019)生物必修1课件：2.1 细胞中的元素和化合物(共23张PPT)

(共23张PPT)
第二章 组成细胞的元素和化合物
第1节 细胞中的元素和化合物
问题探究
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？就自己提出的问题与同学交流。
组成地壳和组成细胞的部分元素含量(%)表
从元素种类上看：
组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到，没有一种元素为细胞所特有。
为什么呢？
生物体总是与外界环境进行这物质交换，归根结底是生物体有选择地从无机自然界获取各种物质来组成自身。
生物界与非生物界具有统一性
问题探究
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？就自己提出的问题与同学交流。
组成地壳和组成细胞的部分元素含量(%)表
从元素含量上看：
细胞与非生物相比，各种元素的相对含量又大不相同。
生物界与非生物界具有差异性
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(%）】
不同生物体内所含的化学元素的种类基本相同；
不同生物体内同种元素的含量差别较大。
同一生物体内的不同元素的含量也不相同。
细胞的统一性和差异性
体现
一、组成细胞的元素
细胞中常见的化学元素有20多种。
1. 大量元素
含量占生物体总量的万分之一以上的元素；
C
碳
H
氢
O
氧
N
氮
P
磷
S
硫
K
钾
Ca
钙
Mg
镁
等
主要元素
基本元素
C
碳
碳(C)是构成细胞的最基本元素；
碳(C)是构成有机物的基本支架。
一、组成细胞的元素
细胞中常见的化学元素有20多种。
2. 微量元素
含量占生物体总量的万分之一一下的不可缺少的元素
Fe
铁
Zn
锌
Cu
铜
B
硼
Mo
钼
锰
Mn
组成人体细胞的主要元素（占细胞干重的百分比）
一、组成细胞的元素
组成人体细胞的主要元素（占细胞鲜重的百分比）
O>C>H>N
C>O>N>H
一、组成细胞的元素
元素缺乏与疾病的相关性
Fe 是血红蛋白的成份，人缺Fe：缺铁性贫血
Mg 是植物叶绿素的构成成分。
K、Ca组成牙齿、骨骼，与肌肉收缩有关，血液中Ca2+过低会抽搐。
B 可促进花粉萌发和花粉管伸长，有利于受精作用。
I 是构成甲状腺激素的原料。

组成细胞的各元素以何形式存在的呢？
大多以化合物的形式存在
二、组成细胞的化合物
组成细胞的化合物
无机
化合物
有机
化合物
水
无机盐
蛋白质
脂
质
核
酸
糖
类
70%~90%
1~1.5%
7~10%
1~2%
1~1.5%
细胞中含量最多的化合物是______________
细胞内含量最多的有机化合物是_____________。
干重中含量最多的化合物是________________。
水
蛋白质
蛋白质
二、组成细胞的化合物
讨论
1. 有机化合物和无机化合物有什么区别？请举例说明
2. 细胞内最多的有机化合物和无机化合物分别是哪一种，你能推测它们对生命的意义吗？
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、脂质和蛋白质？怎样从植物器官中提取这些化合物？
一般来说，除二氧化碳，碳酸盐及碳酸外的含碳化合物都是有机化合物。
细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质，无机化合物是水；蛋白质是组成生物体的重要物质，是生命活动的主要承担者；水是生命之源，离开水，生命活动就无法就行。
植物的叶肉细胞、果实细胞和种子细胞中通常含有较多的糖类、脂质和蛋白质。如禾谷类的果实、种子中含淀粉较多；甘蔗的茎和甜菜的根含蔗糖多；花生、芝麻种子含脂质多；大豆种子含蛋白质多等等。要想从植物的果实、种子中获得糖类、脂质和蛋白质，就要设法使细胞破碎，再将这些物质提取出来。
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.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。
实验
还原糖
斐林试剂
砖红色沉淀
蛋白质
双缩脲试剂
紫色反应
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.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。
实验
脂肪
苏丹Ⅲ
橘黄色
淀粉
碘液
蓝色
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
2. 材料
选择要求：颜色浅或接近于白色，所检测物质含量高的材料。
实验
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
3. 试剂
斐林试剂：
甲液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液，乙液：质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液。
实验
双缩脲试剂：
A液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液，乙液：质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液。
体积分数为50%的酒精溶液。
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
4. 过程及结果
(1) 还原糖的鉴定
实验
向试管内注入2mL待测组织样液
向试管内注入1mL斐林试剂（甲液和乙液等量混合均匀后再注入）
将试管放入盛有50~65℃温水的大烧杯中加热约2min。
出现砖红色沉淀
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
4. 过程及结果
(2) 脂肪的鉴定
实验
花生子
叶薄片
2~3滴苏丹Ⅲ试剂
染色2~3分钟
吸水纸
吸去染液
1~2滴50%的酒精
洗去浮色
吸水纸
吸去酒精
1~2滴蒸馏水
盖上盖玻片
低倍镜上找到着色小颗粒
高倍镜下观察细胞内着色颗粒
取材：浸泡过的花生种子，去掉种皮
切片
制片：选最薄的切片，放在载玻片中央
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
4. 过程及结果
(3) 蛋白质的鉴定
实验
蛋清、豆浆或牛奶等
取 材
制备样液
A
B
C
D
蛋清进行稀释，豆浆应该过滤
颜色反应
组织样液2mL + 双缩脲试剂A液1mL，摇匀，再加入B液4滴，观察颜色变化。
结 果
试管中样液变为紫色
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
5.注意事项
实验
比较双缩脲试剂和斐林试剂
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
理清相同点和不同点——“一同三不同”
检测还原糖
检测蛋白质
甲液：0.1g/mLNaOH
乙液：0.05g/mLCuSO4
A液：0.1g/mLNaOH
B液：0.01g/mLCuSO4
甲液与乙液等体积混合使用，现配现用。水浴加热。
先加较多A液，再加少量B液。
Cu(OH)2被还原糖还原成Cu2O砖红色沉淀。
蛋白质在碱性条件下与Cu2+
络合，生成紫色络合物。
水浴加热(50~65℃)
碱性环境、常温
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
5.注意事项
实验
易错一：唯一需要加热 —— 还原糖鉴定，且必须水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热则无
砖红色沉淀出现。
易错二：非还原糖(如蔗糖) + 斐林试剂的现象不是无色，而是浅蓝色[Cu(OH)2的颜色。
易错三：唯一需要显微镜——脂肪鉴定；实验用50%酒精的作用——洗去浮色。
易错四：选材，不宜选用有颜色的材料，因为有颜色的材料会干扰实验结果。
易错五：若用大豆作材料，必须提前浸泡；若用蛋清作材料，必须稀释，防止其粘在试管壁上不易刷
洗；且该实验应预留部分组织样液做对比。
易错六：易写错别字提示:“斐林试剂”中的“斐”不可错写成“非”,双缩脲试剂中的“脲”不可错写
成“尿”。
当堂检测
第 01 题
在“蚂蚁森林”种树界面上，小伙伴们可以认领梭梭树、沙柳、樟子松、胡杨等，用实际行动践行“绿水青山就是金山银山”的理念，为建设美丽中国奉献自己的一份力量。梭梭树、沙柳、樟子松、胡杨均是干旱地区生命力及其顽强的树木，它们发达的根系可以从深层土壤中吸收水分。以上这几种树的细胞中含量最多的有机物是 （ ）
水
脂肪
蛋白质
无机盐
第 02 题
人体内微量元素的含量甚微，但对人体的健康却起着重要作用。下列各组元素全部属于微量元素的是 （ ）
Na、K、O、S
B、Mo、Fe、Zn、Cu
N、H、O、P、C
Fe、Ca、Cu、Mg、C
第 03 题
现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶（淀粉酶可以水解淀粉生成麦芽糖，淀粉酶是一种蛋白质）溶液各一瓶，可用双缩脲试剂、斐林试剂、和淀粉溶液将它们鉴定出来。请回答下列问题：
先用一种试剂将上述四种溶液区分为两组，这种试剂是______________，其中发生显色反应的一组是________和________溶液，不发生显色反应的一组是________和_______溶液。
再用_______试剂区分不发生显色反应的一组溶液。
区分发生显色反应一组溶液的方法及鉴定结果是______________________________________
________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________。
双缩脲试剂
稀蛋清
淀粉酶
葡萄糖
淀粉
斐林
将淀粉溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合，一段时间后，用斐林试剂分别处理上述两种混合液，并50~65℃温水浴2min，观察到无颜色变化的溶液是稀蛋清溶液，出现砖红色沉淀的是淀粉酶溶液。