2.1细胞中的元素和化合物 课件（共20张ppt）高中生物人教版（2019）必修1

(共20张PPT)
授课人：冉云飞
2.1细胞中的元素和化合物
第1课时
组成细胞的化合物
02
03
实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
CONTANTS
目 录
组成细胞的元素
01
问题探讨
含量
种类
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其他同学交流。
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
组成细胞的元素在无机自然界都能找到，没有一种化学元素为细胞所特有
细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。
原因
生物和外界环境进行物质交换，细胞生命活动所需要的物质，归根结底是从无机自然界中获取的
为什么组成地壳和细胞的元素相对含量差异很大？
思考
组成细胞的元素
1
大量元素
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
微量元素
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等
含量最多
C、H、O、N
常见元素
(20多种)
原因
与组成细胞的化合物有关
记忆方法
谐音记忆法
铁(Fe)猛(锰－Mn)碰(硼－B)
新(锌－Zn)木(钼－Mo)桶(铜－Cu)
元素的分类
分类依据：含量
虽分为大量和微量，但都是必需元素，缺一不可
组成细胞的元素
1
元素的分类
鲜重最多的是O
干重最多的是C
构成细胞的最基本元素——C
图2-1 组成人体细胞的主要的元素
（占细胞鲜重的百分比）
图2-2 组成人体细胞的主要元素
（占细胞干重的百分比）
问题探讨
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？
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
左表是玉米细胞和人体细胞内含量较多的化学元素的种类及含量。
讨论
在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素是一样的，都是C、H、O、N。这是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。
基本元素
大量元素
问题探讨
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
左表是玉米细胞和人体细胞内含量较多的化学元素的种类及含量。
讨论
基本元素
大量元素
微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等
细胞中有些元素含量较少，是否意味着它们不重要？
细胞中有些元素含量很少，但是却有重要作用，如在玉米细胞中，S只有0.17%，Mg只有0.18%，但很多蛋白质都含有S，叶绿体中的叶绿素分子就含有Mg，如果缺少S或Mg，细胞就不能合成这些蛋白质或叶绿素。
问题探讨
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
左表是玉米细胞和人体细胞内含量较多的化学元素的种类及含量。
讨论
基本元素
大量元素
微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等
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？
组成玉米细胞中氧元素的含量明显要高于人体细胞，而氮元素的含量明显又低于人体细胞，这说明玉米细胞和人体细胞中的不同有机物的含量有差别，如玉米细胞中的糖类要多一些，而人体细胞中的蛋白质的含量要多一些；Ca元素的含量也有区别，这与玉米和人体的物质和结构组成有关。
组成细胞的化合物
2
细胞中的元素大多数以化合物的形式存在
组成细胞的化合物
2
含量最多的化合物
水
含量最多的有机物
蛋白质
种类
无机化合物
水
无机盐
有机化合物
糖类
脂质
蛋白质
核酸
水
(70%～90%)
蛋白质
(7%～10%)
糖类和核酸
(1%～1.5%)
脂质
(1%～2%)
无机盐
(1%～1.5%)
组成细胞的主要化合物及相对含量
实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
3
我们平常吃的东西里面包括了那些营养呢？
糖类
蛋白质
脂肪
淀粉
实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
3
化学试剂+有机化合物→特定的颜色
①还原糖 + 斐林试剂 砖红色沉淀
水浴加热
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。
实验原理：
②脂肪 + 苏丹Ⅲ（或苏丹Ⅳ）染液→橘黄色（或红色）
③蛋白质 + 双缩脲试剂→紫色
实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
3
检测生物组织中的还原糖
1、原理：
斐林试剂是含有Cu2+的碱性溶液【新制Cu（OH）2】，能够将还原糖（含有—CHO，即醛基）氧 化，并生成砖红色沉淀Cu2O。
注：斐林试剂现配现用，不能久置。反应需要水浴加热。
2、步骤
①向试管中加入待测组织样液2mL。
②注入现配的斐林试剂1mL，摇匀。
③50~65℃水浴加热2min，观察试管中颜色变化。
斐林试剂
甲液 乙液
0.1 g/mL NaOH 0.05 g/mL
CuSO4
实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
3
实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
3
1、原理：
双缩脲试剂（碱性条件下的Cu2+）能够和蛋白质形成紫色的络合物。
2、步骤：
①向试管中加入待测组织样液2mL。
②注入双缩脲试剂A（NaOH溶液）1mL，摇匀。
③注入双缩脲试剂B（CuSO4溶液）3~4滴，摇匀。
④观察试管中颜色变化。
双缩脲试剂
A液 B液
0.1 g/mL NaOH 0.01 g/mL
CuSO4
检测生物组织中的蛋白质
实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
3
实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
3
斐林试剂 双缩脲试剂
甲液 乙液 A液 B液
0.1g/mlNaOH
0.05g/mlCuSO4
0.1g/mlNaOH
0.01g/mlCuSO4
还原糖 + Cu(OH)2
↓Δ
Cu2O(沉淀）
两个肽键与Cu2+在碱性的条件下结合成紫色络合物
新制Cu(OH)2(现配现用）
碱性条件下的Cu2+
等量，均匀混合
先A液1ml,再B液4滴
50-65℃水浴加热
无需加热，摇匀即可
浅蓝→砖红色沉淀
浅蓝→紫色
成分
鉴定原理
试剂实质
添加顺序
反应条件
实验现象
实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
3
检测生物组织中的脂肪
1、原理：
苏丹染料是能对脂溶性物质染色的染料。如苏丹Ⅲ可将脂肪染成橘黄色。
2、步骤：
①向制备花生子叶切片。
②苏丹Ⅲ染色→吸去染液，50%酒精洗去浮色→吸去酒精，加一滴清水制成临时装片。
③显微镜观察油滴染色情况。
实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
3
课堂小结
水
无机化合物
有机化合物
无机盐
糖类
脂质
蛋白质
核酸
细胞中的元素和化合物
组成细胞的元素
组成细胞的化合物
检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质
大量元素
微量元素
干重最多：c
鲜重最多：o
糖类：
脂质：
蛋白质：
淀粉：
斐林试剂，砖红色沉淀
（苏丹III：橘黄色 ，苏丹IV：红色）
（双缩脲试剂：紫色）
（碘液：变蓝）