生物人教版（2019）必修1 2.1细胞中的元素和化合物（共28张ppt）

(共28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
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。
——中国科学院院士邹承鲁
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。
——中国科学院院士邹承鲁
农作物的需要施氮、磷、钾肥；人体需要补钙、铁、锌等。以获取相应的元素用于细胞的生命活动，那么组成细胞的元素有哪些？这些元素是细胞特有的吗？
新知导入
问题探讨
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。
*Si在某些植物细胞中含量较多，如硅藻、禾本科植物。
组成地壳和组成细胞的部分元素含量(%)表
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
组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到，没有一种化学元素为细胞所特有。
——生物界与非生物界具有统一性
细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。
——生物界与非生物界具有差异性
生物界与非生物界具有统一性和差异性，生命起源于非生命物质。
结论：
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
思考·讨论
玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(干重，质量分数)
注：其它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？
玉米细胞：O＞C＞H＞N
人体细胞：C＞O＞N＞H
植物 多， 少，故干重中O比较多
动物 多， 少，故干重中C比例高多
说明不同生物细胞在元素组成上具有统一性,在元素含量上具有多样性
2.细胞中有些元素含量很少，是否意味着他们不重要？
否，有些化学元素含量很少，但在细胞中却有着很重要的作用。
3.比较组成玉米细胞和人体细胞中的元素种类和含量，你能得出哪些结论？
组成玉米细胞和人体细胞的元素种类大体相同；组成细胞的元素中，C、H、O、N这四种元素的含量很高。
糖类
蛋白质
蛋白质
糖类
一、组成细胞的元素
组成人体细胞的元素的百分比
O＞C＞H＞N
C＞O＞N＞H
一、组成细胞的元素
1.组成细胞的化学元素，常见的有____多种。
2.根据含量的多少分为
大量元素：含量占生物体总重量万分之一以上的元素。主要有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
微量元素：含量占生物体总重量万分之一以下的元素。主要有Fe、Mn、 B、Zn、Cu、Mo等。
20
最基本元素
基本元素
主要元素
大量元素
微量元素
C H O N P S K Ca Mg等 Fe Mn B Zn Mo Cu等
组成细胞的元素
一、组成细胞的元素
最基本元素
基本元素
主要元素
大量元素
C H O N P S K Ca Mg等
C：在细胞干重含量较多，是最基本的元素。是构成有机物的核心元素
H：参与构成水和有机物。是细胞中原子个数最多的元素
O：在细胞鲜重中含量最多，参与构成水和有机物
N：主要参与构成蛋白质和核酸等有机物
P：主要参与构成核酸、ATP、磷脂等有机物
S：主要参与构成某些蛋白质等有机物
一、组成细胞的元素
通过分析，你能得出什么结论？
一、组成细胞的元素
微量元素（钼）是生物体不可缺少的必需元素；在生物体内含量很少，但其作用是其他元素不可替代的。
缺Fe会使人患贫血等症状
缺Zn会使人发育受影响、某些器官的发育不良等
缺I会导致甲状腺肿大、智力下降
缺B引起植物花而不实
元素分类是根据生物体内的含量，而不是生理作用；无论大量元素还是微量元素都是必需元素。微量元素虽然含量少，但其生理作用却不可替代
二、组成细胞的化合物
（1）细胞中含量最多的化合物是______；
（2）细胞中含量最多的有机物是_________；
（3）在细胞干重中含量最多的化合物是__________。
水
蛋白质
蛋白质
想一想：
水
无机盐
无机物
有机物
糖类
脂类
蛋白质
核酸
不同生物组织细胞中各种化合物的含量是有差别的，有的还相差悬殊呢！
我们平常吃的食物也是如此。正因为不同食物中营养物质的种类和含量有很大差别，我们才需要在日常膳食中做到不同食物的合理搭配，以满足机体的营养需要。我们的食物来自各种生物组织。那么，怎样检测不同生物组织中的营养物质呢？
蛋清
豆浆
鸡肝
梨
葡萄
白萝卜
二、检测的方法步骤和现象
1.脂肪的检测和观察
二、检测的方法步骤和现象
1.脂肪的检测和观察
取材
切片
制片
观察
结论
花生种子（浸泡3-4h），去掉种皮
用刀片在花生子叶的横断面上平行切下若干薄片
组织样液中有脂肪
在低倍镜下找到花生子叶的最薄处，移至视野中央，然后用高倍镜观察被染成橘黄色的脂肪颗粒
选最薄的切片，用毛笔蘸取放在载玻片中央。
滴：在花生子叶薄片上滴2-3滴苏丹Ⅲ染液，染色3min。
吸：用吸水纸吸去染液。
滴：滴1-2滴体积分数为50%的酒精，洗去浮色。
吸：用吸水纸吸去酒精。
滴：滴1滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片。
1 鉴定原理
2 实验选材
3 材料处理
物质鉴定类实验的基本思路
探究·实践
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
一、实验原理
某些化学试剂能够使生物组织中的相关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
1、生物材料原有的颜色是否影响结果的观察？
2、材料需要如何处理？
3、两种检测试剂的使用方法是否一致？
4、如何排除其他因素对实验结果的影响？
活动三
实验室证据“生物组织中糖类、蛋白质的的检测”
蛋清
豆浆
鸡肝
梨
葡萄
白萝卜
二、检测的方法步骤和现象
2.还原糖的检测和观察
注意：
（1）最理想的实验材料是还原糖（葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖等）含量较高且颜色较浅的生物组织或器官，如梨、葡萄等；不能选用甜菜、甘蔗、马铃薯块茎，因为甜菜、甘蔗富含的蔗糖不属于还原糖，马铃薯块茎富含的淀粉也不是还原糖；也不能选用西瓜、血液、绿色叶片等，因为这些材料本身的颜色会对实验结果造成干扰。
（2）斐林试剂的甲液（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）要等量混合均匀，现配现用。）
取材
制备组织样液
显色反应
结论
还原糖含量较高、无色或近于无色的植物组织
制匀浆→纱布过滤→取样液
2mL组织样液
1mL现配斐林试剂
浅蓝色
棕色
砖红色
50~65℃水浴加热2min
组织样液中有还原糖
加斐林试剂
二、检测的方法步骤和现象
3.蛋白质的检测和观察
取材
显色反应
结论
大豆组织研磨液
大豆组织样液中有蛋白质
2mL组织样液
1mL双缩脲试剂A液
无色
紫色
4滴双缩脲试剂B液
材料 蛋白质检测结果 还原糖检测结果 结论
葡萄糖标准液 有砖红色沉淀
蛋白质标准液 产生紫色反应
梨匀浆 无 有
葡萄匀浆 无 有
白萝卜匀浆 无 有
豆浆 有 无
鲜肝提取液 有 无
鸡蛋清稀释液 有 无
富含还原糖
富含还原糖
富含还原糖
富含蛋白质
富含蛋白质
富含蛋白质
知识辨析
斐林试剂与双缩脲试剂对比
斐林试剂 双缩脲试剂
不同点 试剂组成
使用方法
反应条件
结果
相同点 甲液:0.1g/mLNaOH
乙液:0.05g/mLCuSO4
A液:0.1g/mLNaOH
B液:0.01g/mLCuSO4
甲液和乙液混合均匀后方可使用，且现配现用
使用时先加A液再加B液
需水浴加热
不需加热
产生砖红色沉淀
产生紫色反应
都含有NaOH溶液、CuSO4溶液两种成分，且所用NaOH溶液质量浓度都是0.1g/mL
C H O N P S K Ga Mg..
Fe Mn B Zn Mo Cu..
1.甘蔗茎吃起来特别甜，其细胞中含量最多的化合物是（ ）
A.蛋白质 B.糖类 C.脂质 D.水
2.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、Cu B. Zn、Cu、Mg、Ca
C.Zn、Mg、B、Mn D.Mg、Mn、Cu、Mo
3.下列哪组试剂在使用过程中，必须加热（ ）
　　A.用斐林试剂鉴定可溶性还原糖的过程中
　　B.用苏丹Ⅲ染液在鉴定动物组织中的脂肪时
　　C.用双缩脲试剂鉴定蛋白质时
　　D.用碘液鉴定淀粉时 　
D
A
A
课堂练习
4.鉴定蛋白质样品时加双缩脲试剂的正确做法是（ ）
　A．先加A液，混合后再加B液摇匀观察
　B．先加B液，混合后再加A液摇匀观察
　C．A、B混合后加入，摇匀观察
　D．A、B液同时加入样液，摇匀后观察
5.下列叙述正确是（ ）
A.西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖，可做还原糖鉴定的替代材料
B.脂肪鉴定时，可观察到细胞中被苏丹IV染成黄色的小颗粒
C.双缩脲试剂B液为0.01g/mlCuSO4溶液
D.鉴定还原糖时先加入斐林试剂的甲液摇匀后再加乙液
A
C
课堂练习
5.下列关于组成细胞的元素的说法，不正确的是（ ）
　A．细胞中的元素在自然界都能找到，没有一种元素是细胞特有的
　B．细胞吸收的一些含量较少的微量元素对生命活动也有重要作用　
C．细胞核无机环境中的元素含量相差很大，反映了生物界和无机环境间差异
　D．不同种类细胞中的匀速基本相同，含量也几乎没有差异
6.有着“植物大熊猫”之称的红豆杉，其体内含量最多的化学元素和最基本的化学元素分别是
A.C和O B.C和H C.O和C D.H和O
C
C
课堂练习