2.1细胞中的元素和化合物(共30张PPT)2023-2024学年高一生物教学评一致性同步课件（人教版2019必修1）

(共30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
营养素都是由哪些元素组成的？
营养素是指对于人体生长、发育、生
殖和维持身体健康必不可少的物质。传统
上认为主要分为水、蛋白质、脂肪、碳水
化合物、维生素、矿物质六大类，后来把
膳食纤维也归为必需营养素范畴，因此
现在一般说到的人体所需的营养素是七类。
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__________
情境激疑
素养目标
1.通过比较细胞与地壳，以及不同细胞的元素种类与含量，认同生命的物质性。（生命观念）
2.通过图表分析与概念图建构，概括认识组成细胞的元素、分子及化合物。（科学思维）
3.通过“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”的实验，探究不同生物组织中糖类、脂肪和蛋白质含量的差异性。（科学探究）
4.关注营养物质的均衡摄入对人体健康的影响，宣传健康的生活饮食习惯。（社会责任）
学习任务一　组成细胞的元素
自主学习
阅读教材P16[问题探讨]及正文第一段内容, 完成以下填空:
活动1：比较地壳与细胞的元素组成及含量
新知学习过程
1.统一性:从化学元素的种类分析,组成细胞的化学元素,在___________
中都能够找到。没有一种化学元素为细胞所特有。
2.差异性:从各种元素的_________分析,细胞与无机自然界大不相同。
无机自然界
相对含量
1.为什么某些植物中Si的含量比较高
提示:某些植物进行生命活动需要Si的参与,这些植物吸收Si的能力强。
2.生物界和非生物界具有差异性的原因是什么
提示:组成细胞的元素是生物体根据自身生命活动的需要,有选择地从无机自然界获取的。
合作探究
自主学习
阅读P16正文第二段和[思考·讨论]及P17正文第一段内容, 完成以下填空:
活动2：比较组成细胞的元素种类和含量
注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%
1.种类:常见的化学元素有___多种。
2.类型依据(分类):
(1)大量元素: ________________________________等。
(2)微量元素: _________________________等。
(3)元素含量与组成细胞的化合物有关,细胞中含量较多的四种元素是:
_____________。
20
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo
C、H、O、N
1.元素在生物体中含量少，是否意味着它们在生物体中的作用不重要呢 为什么？
提示:不是不重要。大量元素和微量元素划分的依据是含量的多少,而不是生理作用。含量少也有重要作用,如Fe是构成血红素的元素。
2.构建“自然界的组成元素、组成生物细胞的元素、大量元素、微量元素、含量较多元素”的关系图。
提示:
合作探究
1.四川发现的一块千年乌木引起了不小的轰动,经测定乌木的年龄为
3 000±50年。下列关于其体内的化学元素与人体内的化学元素的叙述,
不正确的是 (　　)
A.含量相同 B.种类相同
C.具有统一性 D.具有差异性
【解析】不同生物体内元素种类基本相同,这体现了生物之间元素具有统
一性;不同生物体内元素含量不同,这体现了生物之间元素具有差异性。
小题快练
A
2.恐龙是一种已经灭绝的动物。请你推测一下,在组成恐龙细胞的各种
元素中,含量最多的四种元素是 (　　)
A.C、O、Ca、K B.C、H、O、N
C.O、C、N、P D.C、H、O、P
【解析】尽管我们没有见过恐龙,但恐龙作为一种生物,其体内化学元素
组成应与现代生物体内化学元素组成基本相同,即含量最多的四种元素
是:C、H、O、N。
B
学习任务二　 组成细胞的化合物
自主学习
阅读P17图2-1,完成以下问题。
活动1：组成细胞的主要化合物及其相对含量
1.存在形式:组成细胞的各种元素大多以_______的形式存在。化合物种
类如下:
(1)无机物:___________等。
(2)有机物:_________________________等。
2.请完成组成细胞化合物的有关问题:
(1)细胞鲜重:含量最多的化合物是___。它是生命之源,缺少了它生命活动
就无法进行。
(2)细胞干重:含量最多的化合物是_______。它是组成生物体的重要物质,
在生命活动中起重要作用。
化合物
水、无机盐
糖类、脂质、蛋白质、核酸
水
蛋白质
不同食物中营养物质的种类和含量不同。根据你的生活经验判断,下面的
生物材料中富含糖类、脂肪、蛋白质的分别有_________、___、_______。
①玉米种子　 ②牛奶　 ③甘蔗的茎　 ④鸡蛋
⑤花生种子　 ⑥甜菜的块根　 ⑦大豆种子　 ⑧苹果
合作探究
①③⑥⑧
⑤
②④⑦
1.胡杨生活在西北干旱地区,水母生活在水中。这两种生物的细胞中含
量最多的化合物分别是 (　　)
A.蛋白质　水 B.水　蛋白质
C.蛋白质　蛋白质 D.水　水
【解析】活细胞中含量最多的化合物是水。
小题快练
D
2.如图为细胞的组成成分图,下列说法不正确的是 (　　)
A.若该图为构成细胞鲜重的各种化合物,则a为水
B.若该图是构成细胞干重的各种化合物,则a为蛋白质
C.若该图是构成细胞干重的各种化学元素,则b为氮
D.若该图为构成细胞鲜重的各种化学元素,则b为氮
【解析】细胞鲜重含量最多的化合物是水,则a为水,A正确;细胞干重含量最多的化合物是蛋白质,则a为蛋白质,B正确;构成细胞干重的各种化学元素的含量是碳>氧>氮>氢,则b为氮,C正确;构成细胞鲜重的各种化学元素的含量是氧>碳>氢>氮,则b是氢,D错误。
D
学习任务三　 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
自主学习
阅读教材P18~19“探究·实践”,完成以下问题和探究:
活动：梳理实验原理和流程
蛋清
豆浆
鸡肝
梨
葡萄
白萝卜
1.还原糖的检测:
2.脂肪的检测:
(1)检测原理:脂肪+___________→橘黄色。
(2)检测步骤:
苏丹Ⅲ染液
3.蛋白质的检测:
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的实验结果图
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__________
1.蛋白质检测时,为什么先加A液再加B液 B液为什么不能过量
提示:蛋白质中的肽键在碱性条件下能与Cu2+生成紫色络合物,所以先加A液营造碱性环境,后加B液提供Cu2+。其中双缩脲试剂B液的量不能过多,因为过多的双缩脲试剂B液会与双缩脲试剂A液反应生成Cu(OH)2,使溶液呈蓝色进而掩盖实验生成的紫色。
2.利用斐林试剂的甲液、乙液和蒸馏水能否检测蛋白质 为什么
提示:能。斐林试剂的甲液、乙液的成分分别与双缩脲试剂的A液、B液相同,只是斐林试剂的乙液的质量浓度比双缩脲试剂的B液高,只需将斐林试剂的乙液用蒸馏水稀释即可。
3.在染色后,为什么用50%酒精洗去浮色而不用清水
提示:苏丹Ⅲ染液溶解于酒精不溶于水。
小组交流
1.菠菜叶中虽然含有大量的还原糖,却不宜作检测还原糖的实验材料,主
要原因是 (　　)
A.叶片不易磨碎,还原糖不易释放
B.在研磨时,糖类易被破坏
C.叶片中叶绿素颜色较深,掩盖了发生的颜色反应
D.叶片中光合作用的产物以淀粉的形式存在
【解析】用斐林试剂检测还原糖呈砖红色沉淀,为避免对砖红色
的干扰,所以常选近于白色的实验材料,而菠菜叶呈绿色会影响对实验结
果的观察,所以不宜作检测还原糖的实验材料。
小题快练
C
2.判断下列表格中检测生物组织中的有机物,其中错误的是(　　)
【解析】苹果含还原糖,还原糖可以和斐林试剂反应出现砖红色沉淀,A正确;花生种子含脂肪多,脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,B正确;黄豆含蛋白质多,蛋白质可以与双缩脲试剂反应呈紫色,C正确;卵清蛋白应该用双缩脲试剂检测,碘液用于检测淀粉,D错误。
选项 生物组织 检测试剂 颜色反应
A 苹果 斐林试剂 砖红色
B 花生种子 苏丹Ⅲ染液 橘黄色
C 黄豆 双缩脲试剂 紫色
D 卵清蛋白 碘液 红色
D
3.(情境应用)个别养殖户为了追求好的“卖相”,卖个好价钱,通过在鸭饲料中添加一种化工原料——苏丹红来制造红心蛋。苏丹红具有致突变性和致癌性,禁止使用于食品。苏丹红被吸收后大量沉积在蛋黄中而出现“红心”,蛋清却仍然是无色透明的。你认为苏丹红在蛋黄中大量沉积而没有在蛋清中沉积的原因是什么
提示:蛋黄中含有大量脂肪可以与苏丹红结合,而蛋清中几乎没有脂肪。
1.概念结论速判:基于对细胞的元素组成的含量、物质组成等的理解,判断下列说
法的正误。
(1)生物界和非生物界在元素组成的种类上完全相同。 ( )
提示:生物界的元素在非生物界都能找到,但非生物界的元素在生物界中并不能都
找到。
(2)Ca、Fe、Mn、Zn、B、Mo等是组成细胞的微量元素。( )
提示:Ca是大量元素。
(3)细胞中的一种元素的作用能被其他元素替代。( )
提示:细胞中的每一种元素都有其特定的作用,不能被其他元素替代。
(4)沙漠中的仙人掌细胞中含量最多的化合物是水。 ( )
(5)在鲜重条件下,细胞中含量最多的元素是O,其次是C、H、N。( )
五分钟学情评价
×
×
×
√
√
2.C、H、N三种化学元素在组成人体的化学成分中,质量分数共占74%左右,而这三种元素在岩石圈中的质量分数还不到1%。这个事实说明(　　)
A.生物界与非生物界的统一性
B.生物界与非生物界的差异性
C.元素在无机自然界中都可找到
D.生物界的特殊性
【解析】组成生物体的化学元素在自然界中都可以找到,这个事实说明,生物界与非生物界具有统一性,C、H、N三种化学元素的质量分数在人体中占74%,在岩石圈中不到1%,说明在生物界和非生物界中元素的含量不同,即生物界和非生物界之间具有差异性。
B
3.下列元素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.K、Mn、Cu、Mo
【解析】K、Ca、Mg属于大量元素,Zn、Cu、B、Mn属于微量元素,C项
符合题意。
C
4.下列有关生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的检测实验材料的选择的叙述,错误的是(　　)
A.甘蔗茎中含有丰富糖类且近于白色,因此可用于还原糖的检测
B.花生种子含脂肪多且子叶肥厚,是用于脂肪检测的理想材料
C.大豆种子蛋白质含量高,是进行蛋白质检测的理想植物组织材料
D.鸡蛋清含蛋白质多,是进行蛋白质检测的理想材料
【解析】甘蔗茎的薄壁组织含有较多的蔗糖,而蔗糖是非还原糖,因此不能用于还原糖的检测,A错误;花生种子含脂肪多且子叶肥厚,便于做切片,是用于脂肪检测的理想材料,B正确;大豆种子蛋白质含量高且色浅,是进行蛋白质实验检测的理想植物组织材料,C正确;鸡蛋清含蛋白质多,是进行蛋白质检测的理想材料,但应适当稀释,D正确。
A
5.(教材再开发)教材P19[探究·实践 讨论]下列有机物的检测实验中,实验结果与预期不一致,请分析最可能的原因。
(1)脂肪检测时,花生子叶染色后,观察到整片视野都是橘黄色的。
(2)蛋白质检测时,先加双缩脲试剂A液,再滴加双缩脲试剂B液,结果出现蓝色沉淀。
【解析】 (1)脂肪检测实验中,花生子叶染色后,需用酒精洗去细胞表面及细胞周围的染液(即浮色),否则会导致实验失败;而被染色的脂肪的颜色不会被洗去,我们观察到的橘黄色是脂肪被染色后的颜色。
(2)检测蛋白质时双缩脲B液只能滴3~4滴,不能过量,否则会导致实验失败。
【答案】(1)没有用酒精洗去浮色。(2)B液添加过量。
课堂小结
化合物
组成
Fe
Mn
Zn
Cu
B
Mo
O
H
N
P
S
K
C
Ca
Mg
水
无机盐
糖类
脂质
蛋白质
核酸
大量元素
微量元素
无机化合物
有机化合物
元素
斐林试剂
苏丹Ⅲ染液
还原糖鉴定
脂肪鉴定
鉴定
砖红色沉淀
水浴加热
橘黄色
显微镜观察
70%～90%
1% ～ 1.5%
含 量
含量
紫色
双缩脲试剂