课件53张PPT。第2章 组成细胞的分子
第1节 细胞中的元素和化合物1.认识生物界与非生物界的统一性和差异性。
2.简述组成细胞的主要元素，说出构成细胞的主要化合物。(重点)
3.尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。(重、难点)
1．生物界与非生物界的统一性和差异性
(1)生物界和非生物界具有统一性的事实是组成生物体的各种元素在____________中都能找到。
(2)各种元素的相对含量不同，说明生物界和非生物界具有________。
2．组成细胞的元素
(1)大量元素：________________________________________________________________________等。
自主
学习一、组成细胞的元素
无机自然界差异性C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg(2)微量元素：________________________________________________________________________等。
(3)主要元素：________________。
(4)最基本元素：________。
二、组成细胞的化合物
1．种类
(1)无机化合物：有______和__________。
(2)有机化合物：主要有糖类、________、脂质、______等。
Fe、Mn、B、Zn、Mo、CuC、H、O、NC水无机盐蛋白质核酸2．含量
(1)占细胞鲜重最多的化合物是________。
(2)占细胞鲜重最多的有机化合物是__________。
(3)占细胞干重最多的化合物是__________水 蛋白质蛋白质三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1．思路
生物组织中某些有机化合物能与某些化学试剂产生特定的____________。
2．原理
颜色反应斐林试剂砖红色沉淀蓝色(3)蛋白质＋双缩脲试剂―→______橘黄色苏丹Ⅳ染液紫色3．实验流程
(1)还原糖的检测和观察：白色或近于白色刚配制的砖红色 还原糖沉淀斐林试剂(2)淀粉的检测和观察：
碘液蓝色淀粉(3)脂肪的检测和观察：
苏丹Ⅲ染液50%的酒精溶液高倍显微镜橘黄色脂肪
(4)蛋白质的检测和观察：
双缩脲试剂 蛋白质紫色双缩脲试剂 B液4滴 A液1 mL 1．组成细胞的元素与非生物界的关系
要点
探究一、组成细胞的元素
2.组成细胞的元素的种类划分
(2)归属范围，见下图：1．大量元素与微量元素是从含量上加以区分的，基本元素和主要元素是从其对生物体的作用而言的。C、H、O、N、P、S这6种元素是组成细胞内化合物的主要元素。
2．无论是大量元素还是微量元素，都是生物体必需的元素，对于维持生物的生命活动起着重要的作用。如Fe是血红蛋白的成分等。
3．最多的元素：组成人体细胞占鲜重最多的元素是O；组成人体细胞占干重最多的元素是C。
4．异同点：不同生物体内所含的化学元素的种类基本相同，但在不同生物体内同种元素的含量差别较大；同一生物体内不同元素的含量也不相同。
特别
提醒1．组成生物体的化学元素(有20多种)和化合物
二、组成细胞的化合物
2．在活细胞(如沙漠中仙人掌)中含量最多的化合物是水(85%～90%)；含量最多的有机物是蛋白质(7%～10%)。
见下表：
特别
提醒1．细胞是有生命的，它可以主动地从环境中获取生命活动所需要的元素，这是生物与非生物的区别之一，也是细胞内各种元素的比例与无机环境大不相同的原因。
2．将细胞内含有的各种物质配齐，并按照细胞中的比例放在一个试管中，不能构成生命系统。因为生命系统内部有严谨有序的结构，不是物质随意堆砌而成的。
(1)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。如：还原糖＋斐林试剂→砖红色沉淀；脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色；蛋白质＋双缩脲试剂→紫色；淀粉＋碘→蓝色；等等。
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的实验
(2)实验流程。
①还原糖的鉴定：
选材：含还原糖量较高、白色或近于白色的植物组织②脂肪的鉴定：
取材：花生种子浸泡3～4小时，将子叶削成薄片1．应该注意的问题：
(1)本实验成功的关键是实验材料的选择，用于鉴定糖类的生物组织，最好选含还原糖量较高，而且组织较浅或近于白色的，如苹果、梨等；用于脂肪检测的实验材料最好选富含脂肪的种子，如花生种子。供实验的花生种子，实验前最好浸泡3～4 h；用于蛋白质检测的材料除豆浆、鲜肝提取液外，还可以用蛋清与水按照1∶10稀释制成的蛋清组织样液。
(2)在检测组织中的可溶性还原糖时，斐林试剂必须现配现用，混合均匀以后一次性加入。
特别
提醒 (3)在检测组织中的脂肪时，能否切出符合要求的薄切片是实验结果是否满意的关键。
(4)在检测组织中的蛋白质时，双缩脲试剂要逐个加入，实验样液要留出一份作为对照，便于最后进行比较。
2．注意斐林试剂和双缩脲试剂的比较，避免解题出现错误，见下表：
题型1 组成细胞的元素例1下列组成生物体细胞的化学元素的叙述，错误的是( )
A．在不同生物细胞内，组成它们的化学元素种类大体相同
B．在同一种生物体细胞内，各种化学元素的含量相同
C．组成生物体细胞的化学元素，在无机自然界都能找到
D．组成生物体细胞的最基本的元素是碳名师点睛：细胞中常见的化学元素有20多种，其中有些含量较多，超过万分之一，称为大量元素，如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。有些含量很少，被称为微量元素，如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
解析：生物体总是不断地和外界环境进行着物质交换，有选择地从无机自然界获取各种物质来组成自身，不管相同生物还是不同生物，组成它们细胞的化学元素是大体相同的，但是组成它们的各种元素的含量是不同的，由此才分为大量元素和微量元素。组成细胞的元素中碳占干重的含量最多，碳是最基本的元素。所有组成生物体细胞的化学元素在无机自然界中都可以找到，没有细胞所特有的元素。
答案：B
变式
训练1．在构成玉米的下列元素中，属于微量元素的一组是( )
A．C、H、N、P、Mn
B．Cl、Fe、S、N、Mg
C．B、Cu、Zn、Mn、Mo
D．N、P、K、Cu、Fe、I
答案：C题型2 组成细胞的化合物 例2 观察图示，下列叙述不正确的是( )
A．如果该图表示的是组成活细胞的各种化学元素含量，则A应该是元素C
B．如果该图表示组成活细胞的化合物含量，则A中含有的元素为H、O
C．如果该图表示已经完全脱水后的细胞各化合物含量，则A是蛋白质
D．如果该图表示的是组成活细胞的各种化学元素含量，则其中微量元素的总量不超过3%
名师点睛：细胞中最多的有机化合物是蛋白质(7%～10%)，无机化合物是水(85%～90%)，鲜重含量最高的元素是O(65%)，其他元素少于3%。
解析：活细胞中含量最多的元素是O。活细胞中含量最多的化合物是H2O。在干重状态下含量最多的化合物是蛋白质；在鲜重状态下，除去大量元素外，其他元素含量之和不超过3%。
答案：A变式
训练2．下表中各元素的数据代表该元素占原子总量的百分比。请据表回答问题。
(1)组成人体的化学元素在元素周期表上都有，它普遍存在于非生物界，生物体内不包含特殊的“生命元素”，这个事实说明生物界与非生物界具有________________________________________________________________________。
(2)生物从非生物环境中获得的那些元素与环境中的这些元素的比例相差甚远。如岩石圈中，氢、碳、氮加在一起占总原子数不到1%，而在生物体中占总原子数的31%左右。这个事实说明________________________________________________________________________。
统一性生物界与非生物界存在着本质的区别，两者还具有差异性 (3)构成人体的化学元素中氢、氧、碳含量最多的原因是__________________________________________________。
氮含量较多的原因是__________________________________________________。
答案：构成细胞的化合物中含量最多的是H2O，它占人体体重的60%以上。构成细胞的四大有机物——糖类、脂类、蛋白质、核酸共有的化学元素也是C、H、O。
构成人体细胞原生质的物质基础主要是蛋白质和核酸，这两类化合物中都含氮，有些脂类也含氮，特别是蛋白质在细胞干重中含量在50%以上，是含量最多的有机物，故含氮元素较多(4)人体中的钙在骨和牙齿中以__________的形式存在，儿童缺少会患____________病。
(5)人体内的镁可以从蔬菜中的什么器官获得？______。为什么？__________________________________________________。
佝偻碳酸钙 叶因为镁是合成叶绿素的主要元素，叶片中含镁丰富题型3 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的实验
例3 在生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，对实验材料选择的叙述错误的是( )
A．甘蔗茎的薄壁组织、马铃薯的块茎等，都含有较多的糖且近于白色，因此可以用于进行还原糖的鉴定
B．花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料
C．大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质鉴定的理想植物组织材料
D．鸡蛋清含蛋白质多，是进行蛋白质鉴定的动物材料名师点睛：有关可溶性还原糖、脂肪、蛋白质鉴定的材料的处理与选择：
(1)实验材料的处理：鉴定可溶性还原糖时，需要对生物材料进行研磨提取；采用蛋清做实验材料进行蛋白质鉴定时，要进行适当稀释；鉴定脂肪时，需要对花生浸泡后再进行切片。
(2)材料选择要满足实验要求：①由于物质鉴定实验中，要观察颜色变化，所以选择的材料最好不带颜色或颜色浅，或实验时对有色材料进行脱色处理。②可溶性还原糖鉴定中不宜选择甜菜、甘蔗等，因为这些材料中的主要糖类为不具还原性的蔗糖。③理论上讲，所有生物材料都含有脂肪和蛋白质，但在鉴定时，应该选择含有脂肪和蛋白质比较丰富的生物材料，如脂肪鉴定一般选择花生、蓖麻等，蛋白质鉴定一般选择鸡蛋、大豆等。
解析：选材时，首先要考虑生物组织中待测物质的含量，其次考虑是否对材料大小有特殊要求。B、C、D所选的材料均是适宜的，A项中甘蔗虽含糖多，但主要为蔗糖，而蔗糖为非还原糖，所以不能作为本实验的材料。
答案：A3．下列关于“检测生物组织中糖类、脂肪、蛋白质”实验操作步骤的叙述中，正确的是( )
A．用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液，可直接用于蛋白质的鉴定
B．若要鉴定花生种子细胞中是否含有脂肪，一定需要用显微镜观察
C．鉴定可溶性还原糖时，要加入斐林试剂(甲液和乙液等量混合均匀再加入)
D．用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，需水浴加热2 min才能看到紫色
答案：C变式
训练本课总结
一、知识归纳二、要点回顾
1．组成细胞的元素和化合物。
2．生物组织中部分有机物的检测。生物·必修1(人教版)
第2章 组成细胞的分子
第1节 细胞中的元素和化合物
?达标练习
1．下列哪一事实能说明生物界与非生物界具有统一性( )
A．生物与非生物都具有化学变化
B．生物与非生物都由元素构成
C．组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到
D．生物与非生物都含有碳元素
答案：C
2．下列有关组成生物体化学元素的论述，正确的是( )
A．组成生物体和组成无机自然界的化学元素中，碳元素的含量最多
B．人、动物与植物所含的化学元素的种类差异很大
C．组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到
D．不同生物体内各种化学元素的含量比例基本相似
答案：C
3．花生子叶细胞内的圆形透亮的小颗粒与苏丹Ⅲ染液发生了颜色反应，形成( )
A．蓝色 B．橘黄色
C．无变化 D．紫色
答案：B
4．下列关于糖类和蛋白质的鉴定实验中斐林试剂和双缩脲试剂的叙述，正确的是( )
A．都是现配现用
B．所用NaOH溶液的质量浓度相同
C．所用CuSO4溶液的质量浓度相同
D．使用的都是碱性环境中的CuSO4
答案：B
5．组成东北虎的最基本的元素是( )
A．C B．O C．H D．N
解析：无论是哪一种生物，C都是最基本的元素。
答案：A
6．现提供新配制的斐林试剂甲液(0.1 g/mL NaOH溶液)、乙液(0.05 g/mL CuSO4溶液)、蒸馏水，则充分利用上述试剂及必需的实验用具，能鉴别出下列哪些物质( )
①葡萄糖 ②蔗糖 ③蛋白质 ④DNA
A．只有① B．①和②
C．①和③ D．②、③和④
解析：鉴定蛋白质的双缩脲试剂分为A液0.1 g/mL NaOH溶液和B液0.01 g/mL CuSO4溶液，而鉴定还原糖的斐林试剂分为甲液0.1 g/mL NaOH溶液和乙液0.05 g/mL CuSO4溶液；所以用蒸馏水将0.05 g/mL CuSO4溶液进行稀释可成为双缩脲试剂的B液。
答案：C
?提升练习
7．(多选)用碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂测得甲、乙、丙三种植物的干种子中三大类有机物颜色反应如表，其中“＋”的数量代表颜色反应深浅程度，下列有关说法正确的是( )
试剂
种类
碘液
苏丹Ⅲ染液
双缩脲试剂
甲
＋＋＋＋
＋＋
＋
乙
＋＋
＋＋＋＋
＋＋
丙
＋
＋＋
＋＋＋＋
A.乙种子中主要含蛋白质
B．碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂与相应的物质发生的颜色反应分别是蓝色、橘黄色和紫色
C．在观察颜色时有可能用到光学显微镜
D．这三种试剂的使用均不需要水浴加热
解析：分析表格可知，甲植物干种子中主要含淀粉，乙植物干种子中主要含脂肪，丙植物干种子中主要含蛋白质。
答案：BCD
8．(多选)同一元素在不同细胞中含量不同，甚至存在极大差异。下列解释不合理的是( )
A．组成细胞的化学元素来自于自然界
B．有些化学元素是细胞本身合成的
C．细胞中某种元素的含量是由细胞的生命活动形式决定的
D．没有哪一种元素是细胞没有的
答案：BD
9．根据“检测生物组织中糖类、蛋白质和脂肪的实验”回答下列问题：
(1)还原糖与________试剂发生作用，可以生成________沉淀。
答案：斐林 砖红色
(2)检测花生种子子叶中存在脂肪，所用试剂是__________________。若利用简便的物理方法检验脂肪的存在，你如何操作？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液 将花生种子子叶切下一小部分放在白纸上用手指甲挤压，白纸上如出现透明的油迹，说明花生子叶中含有脂肪
(3)蛋白质与________试剂发生作用，可产生________反应。
答案：双缩脲 紫色
(4)检测还原糖和蛋白质实验中，两种化学试剂在使用方法上有哪些不同？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：检测还原糖时，要先将2～3滴0.05 g/mL的乙液(CuSO4滴入1 mL的0.1 g/mL的NaOH溶液中，混合均匀后，再加入到还原糖中；检测蛋白质时，要先加A液1 mL(0.1 g/mL的NaOH)，混合均匀后，再滴加4滴B液(0.01 g/mL的CuSO4)。
(5)在检测脂肪实验中通过几次高倍镜实验操作，你认为使用高倍显微镜，尤其应当注意的两个问题是：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
答案：①在换用高倍物镜之前，必须把观察的目标移到视野中央
②换用高倍物镜后，要用细准焦螺旋调焦
