生物人教版（2019）必修1 2.1细胞中的元素和化合物 课件（共42张ppt）

(共42张PPT)
雕刻的石像无论多么栩栩如生，我们也不会认为它是生物。
阐明生命现象的规律，必须建立在阐明生物大分子结构的基础上。
——邹承鲁
第2章 组成细胞的分子
第1节 细胞中的元素和化合物
学习目标
1. 说出组成细胞的主要元素，认识到生命的物质基础具有统一性和特殊性。
2.说出组成细胞的化合物的主要种类。
3.掌握生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的检测方法。
问题探讨
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
组成地壳和组成细胞的部分元素含量(％)表
1. 组成生物体的所有元素中，有没有哪一种类元素是生物体所特有的？
这说明什么？
没有
生物界和非生物界具有统一性
元素种类基本相同：统一性
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
组成地壳和组成细胞的部分元素含量(％)表
2. 生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗？
这说明什么？
有，相差很大
生物界和非生物界还具有差异性
元素含量大不相同：差异性
问题探讨
组成细胞的化学元素，常见有20种
元素
O
C
N
H
43.57
玉米细胞
人体细胞
K
Ca
P
Mg
S
6.24
44.43
1.46
0.92
0.23
0.20
0.18
0.17
55.99
7.46
14.62
9.33
1.09
4.67
3.11
0.16
0.78
注：其他元素占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？
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。
一样的。
一、 组成细胞的元素
玉米和人体细胞的部分元素及含量( 干重，质量分数)
大量元素
基本元素
含量较多
记忆口诀：他请杨丹留林盖美家
P17上
一、 组成细胞的元素
玉米和人体细胞的部分元素及含量( 干重，质量分数)
基本元素
Fe
Mn
Zn
Cu
B
Mo
微量元素
大量元素
硼
钼
铁猛碰新木桶
P17右上
一、 组成细胞的元素
正常西红柿
缺硼西红柿
小含量，大作用
B促进花粉的萌发和花粉管的伸长，缺乏B植物会出现花而不实。
微量元素需要量很少但却是生物生命活动所必需的。
一、 组成细胞的元素
小含量，大作用
正常水稻
缺锌水稻
无论大量元素、微量元素都是正常生命活动所必需的。
一、 组成细胞的元素
Ｃ H O N P S K Ca Mg等
构成细胞的元素分类
核心元素
基本元素
主要元素（97%）
大量元素
（万分之一以上）
Zn Fe B Cu Mo Mn等
微量元素
组成细胞的元素
P17右中
一、 组成细胞的元素
例1.下列哪项不是组成生物体的大量元素（ ）
A. C B. N C. Mg D. Cu
例2.下列实例，能证明微量元素是生命活动必需的是（ ）
A.植物缺硼——花而不实 B. 植物缺镁——白化苗
C. 动物缺钙——抽搐 D.植物缺钾——易倒伏
A
D
水
（70%~90%）
蛋白质
（7%~10%）
无机盐
（1%~1.5%）
脂质
（1%~2%）
糖类和核酸
（1%~1.5%）
二 组成细胞的化合物
占细胞鲜重含量最多的化合物
占细胞鲜重含量最多的有机物
组成细胞的元素，大多以化合物的形式存在
水＞蛋白质＞脂质＞糖类
细胞内含量最多的化合物是水，含量最多的有机化合物是蛋白质。
水母身体里大部分为水,含水量达95%以上
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
糖类
脂质
蛋白质
核酸
无机盐
鲜重（活细胞）
含量最多的化合物是 ；
含量最多的有机化合物是 。
细胞干重
含量最多的化合物是 ；含量最多的有机化合物是 。
水
蛋白质
蛋白质
蛋白质
最值问题
二 组成细胞的化合物
1.数量最多：H
O C H N
C O N H
-H2O
P16下
2.含量
鲜 重:
干 重:
分析：细胞内含量最多的化合物是水
鲜重
干重
二 组成细胞的化合物
二、组成细胞的化合物
例3. 过度肥胖人的脂肪组织中，占细胞重量50%以上
的物质是（ ）
A、糖类 B、脂肪
C、蛋白质 D、水
例4. 生活在缺水的沙漠环境中的仙人掌细胞中，含量最多的有机化合物是（ ）
A、蛋白质 B、脂肪 C、糖类 D、水
A
D
如何检测不同生物组织中的营养物质呢？
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。
①___________+斐林试剂 砖红色沉淀
②___________+碘 蓝色
③脂肪+_____________ 橘黄色
④蛋白质+_____________ 紫色反应
50~65℃
水浴加热
镜检
还原糖
淀 粉
苏丹Ⅲ
双缩脲试剂
【实验原理】
（需要显微镜）
注意区分:
斐林试剂
双缩脲试剂
甲液： 0.1g/mL NaOH 乙液 ：0.05g/mLCuSO4等量混合用
A 液：0.1g/mL NaOH B液： 0.01g/mLCuSO4 先A后B
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
还原糖含量高，白色或近于白色，如梨匀浆、白萝卜匀浆。
西瓜汁 番茄汁( )
甘蔗 甜菜( )
颜色
蔗糖
还原糖：葡萄糖、果糖、半乳糖、麦芽糖、乳糖等。
蔗糖、淀粉不是
马铃薯( )
淀粉



实验1：还原糖的检测和观察
【选材】
①加入2mL组织样液
②加入1mL新配制的斐林试剂
1
2
2.1
葡萄糖溶液 梨匀浆 葡萄匀浆 白萝卜匀浆
③50—65°C水浴加热2min
甲液和乙液等量混合均匀后再注入
实验1：还原糖的检测和观察
1
2
2.1
葡萄糖溶液 梨匀浆 葡萄匀浆 白萝卜匀浆
Cu2O氧化亚铜
反应原理是还原糖中的醛基被Cu（OH）2氧化
实验1：还原糖的检测和观察
呈现蓝色Cu（OH）2
变成砖红色Cu2O
棕色
实验1：还原糖的检测和观察
Cu（OH）2
P18上
实验1：还原糖的检测和观察
脂肪微粒
圆形小颗粒呈橘黄色，说明有脂肪存在。
实验原理：
脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，在显微镜下可观察到橘黄色脂肪颗粒。
实验2 脂肪的检测和观察
1
2
2.2
苏丹Ⅲ染液
50%的酒精
【选材】
富含脂肪且色浅
花生种子: 富含脂肪且没有其他颜色干扰。
实验2 脂肪的检测和观察
取材：
制片
观察
结论：
花生种子（浸泡３-４h），去皮
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。
切片：
花生种子中有脂肪存在。
在低倍镜下找到花生子叶最薄处，移至视野中央；换高倍镜观察，有被染成橘黄色的脂肪颗粒。
①选取最薄的薄片,放在载玻片中央；
②在薄片上滴加2-3滴苏丹Ⅲ染液，染色３min；
③滴加1-2滴体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色；
④吸水纸吸去酒精，滴1滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片。
厚薄不均会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊
实验2 脂肪的检测和观察
（1）原理
（2）材料：豆浆、鲜肝研磨液
（3）试剂：双缩脲试剂
A：0.1g/mL的NaOH溶液 B：0.01g/ mL的CuSO4溶液
依次添加
（4）现象：
紫色
两个及以上相邻肽键在碱性环境下与双缩脲试剂中的Cu2+发生反应，生成紫色络合物，因此双缩脲试剂可检测蛋白质和多肽。
浅蓝色
紫色
实验3 蛋白质的检测和观察
1
2
①加入2mL组织样液
②加入双缩脲试剂A液1mL
蛋白质溶液
鸡蛋清稀释液
豆浆
鲜肝提取液
③加入双缩脲试剂B液4滴
蛋清必须稀释，以免实验后黏住试管壁，不易清洗
碱性环境
实验3 蛋白质的检测和观察
1
2
蛋白质中肽键碱性环境遇到Cu2+会形成紫色络合物
蛋白质溶液 鸡蛋清稀释液 豆浆 鲜肝提取液
实验3 蛋白质的检测和观察
P18下
浅蓝色
实验3 蛋白质的检测和观察
选材
马铃薯匀浆
检测
结论：
组织样液中存在淀粉。
实验4 淀粉的检测和观察
比较项目 斐林试剂 双缩脲试剂
CuSO4溶液
使用方法
反应原理
反应条件
反应现象
乙液：
0.05 g/mL
0.01 g/mL
B液
含醛基的可溶性还原糖将新配置的Cu(OH)2还原为Cu2O沉淀
先加入A液1 mL摇匀，再加B液4滴摇匀
甲、乙两液等量混匀后立即使用
浅蓝色→紫色
浅蓝色→棕色→砖红色
不需加热
50～65℃水浴加热
≥2个肽键的化合物在碱性条件下与Cu2＋反应生成紫色络合物
P19中下
实验易错点提示
(1)唯一需要加热—— 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。
(2)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]。
(3)唯一需要显微镜—— 鉴定,实验中要用 ，其作用是 。
还原糖
脂肪
洗去浮色
(4)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。
(5)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”。
50%的酒精溶液
例5.(2021·潮州二模)广东人早餐喜欢吃油条、豆浆，小明对油条中的营养成分进行了鉴定，鉴定方法与现象如表所示。
鉴定项目 鉴定试剂(方法) 观察到的现象
蛋白质 双缩脲试剂 蓝色
淀粉 碘液 蓝色
脂肪 苏丹Ⅲ 橘黄色油滴
结果显示该油条中(　　) ①含有蛋白质　②含淀粉　③含脂肪
A．①② B．②③ C．①③ D．①②③
答案：B
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
（红色）
碘液
蓝色
C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg等
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等
1.细胞中常见的化学元素有20多种，其中有些含量较多，称为大量元素；有些含量很少，称为微量元素。下列各组元素中，全是大量元素的是 （ ）
A．Fe、Mn、B、Mo、S
B．Mo、Zn、Cu、B、Fe
C．P、N、K、Ca、Mg
D．C、H、Cu、Ca、Mg
课堂检测
2.如下图表示细胞中各种化合物或主要元素占细胞鲜重的含量，以下按①②③④顺序排列正确的是（ ）
含量
①　 ② ③ ④
A.蛋白质、水、脂质、糖类，C、O、H、N
B.蛋白质、糖类、脂质、水，N、H、O、C
C.水、蛋白质、脂质、糖类，H、O、N、C
D.水、蛋白质、糖类、脂质，N、H、C、O
3.现提供可配制斐林试剂的溶液:甲液(0.1g/mL的NaOH溶液)、乙液(0.05g/mL的CuSO4溶液)以及蒸馏水,如果充分利用上述试剂及必需的实验用具,可灵活地鉴别出下列哪些物质 (　 )
①葡萄糖　 ②蔗糖　③胃蛋白酶　④RNA
A.只有①　
B.①和②　
C.①和③　
D.②、③和④
4.生物组织中的还原糖、脂肪、和蛋白质的检测，下列错误的是( ）
A. 还原糖的检测可用酒精灯直接加热产生砖红色沉淀
B. 只有脂肪的的检测需要用显微镜
C. 用双缩脲试剂检测蛋白质不需要加热
D. 斐林试剂和双缩脲试剂最好是现用现配
5.下图为检测蛋白质的流程图,其中甲、乙、丙、丁的含义分别是 (　　)
A.黄豆浆、双缩脲、1 mL、4滴
B.花生种子研磨液、双缩脲、4滴、1 mL
C.黄豆浆、双缩脲、4滴、1 mL
D.花生种子研磨液、斐林试剂、1 mL、4滴
感谢聆听