2.1细胞中的元素和化合物课件(共42张PPT3个视频)2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

(共42张PPT)
第二章 组成细胞的分子
章节内容
2.1 细胞中的元素和化合物
2.2 细胞中的无机物
2.3 细胞中的糖类和脂质
2.4 蛋白质是生物生命活动的主要承担者
2.5 核酸是遗传信息的携带者
1
2
组成细胞的元素
3
组成细胞的化合物
检测生物组织中的糖类等
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
* Si在某些植物细胞中含量较多，如硅藻、禾本科植物
活动一
自然界的元素在生物体内都存在吗？
不是，有毒的一些元素（汞）不在生物内存在。
　　1. 与非生物界的关系
　　组成细胞的化学元素种类，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。体现了___________________________。
　　但各元素相对含量有很大不同。体现了__________________________。
生物界与非生物界的统一性
生物界与非生物界的差异性
组成细胞的元素
记忆点：元素组成种类统一、含量差异
玉米和人体细胞的部分元素及含量( 干重，质量分数)
活动二
1、在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素是什么？
2、细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？
3、比较组成玉米细胞和人体细胞中元素种类和含量，你能得出哪些结论？
C、H、O、N
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
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
大量元素
Fe Mn Zn Cu B Mo
微量元素
元素分类 元素 作用 缺乏出现的相关症状
大量元素 Ca 持续神经兴奋等 抽搐、骨质疏松等
Mg 构成叶绿素等 叶片变黄等
微量元素 Fe 构成血红蛋白等 缺铁性贫血
Mn 形成叶绿素等 新叶失绿等
Zn 促进生长发育等 生长缓慢等
Cu 形成红血球的基本物质等 降低人体的免疫能力等
B 促进果实发育等 只开花不结果
Mo 促进骨骼的正常生长等 骨骼畸形、软骨受损等
…… 细胞中约20种元素
1、在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素是什么？
2、细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？
3、比较组成玉米细胞和人体细胞中元素种类和含量，你能得出哪些结论？
　　①组成生物体的化学元素种类大体相同；
　　②不同生物体内，各种元素含量相差很大；
　　③同一生物体内，不同元素含量也有差异。
C、H、O、N
大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu
（ 铁 锰 碰 新 木 桶）
基本元素:C、H、O、N
重复记忆
自然界中的元素
组成细胞的元素
大量元素
微量元素
基本元素
尝试构建下列元素的包含关系图
活动三
活动三
自然界中的元素
组成细胞的元素
C H O N P S K Ca Mg
Fe Mn Zn Cu B Mo
大量元素
微量元素
化合物 质量分数 % 化学元素
无机物 水 70 ~ 90 H、O
无机盐 1 ~ 1.5 N、P、K、Ca、Mg、Fe、Zn、Mn、Cu、B、Mo
有机物 蛋白质 7 ~ 10 C、H、O、N
脂质 1 ~ 2 C、H、O
糖类 核酸 1 ~ 1.5 C、H、O
C、H、O、N、P
组成细胞的化合物
2
组成细胞的化合物
鲜重最多的化合物：
鲜重最多的有机物：
干重最多的化合物：
干重最多的有机物：
鲜重最多的四种元素：
干重最多的四种元素：
水
蛋白质
蛋白质
蛋白质
O、C、H、N
C、O、N、H
最值问题
【巩固1】 如图表示人体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(　　)。
A．水、蛋白质、糖类、脂质；N、H、O、C
B．蛋白质、糖类、脂质、水；O、C、N、H
C．水、蛋白质、脂质、糖类；H、O、C、N
D．蛋白质、水、脂质、糖类；C、O、H、N
无机物
细胞中的化合物
有机物
细胞中的元素
包括
大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
微量元素：Zn、Fe、B、Cu、Mn、Mo
水、无机盐
糖类、脂质、蛋白质、核酸
课堂小结
大多数
1
2
3
3
检测生物组织中的糖类等
物质鉴定类实验的基本思路
鉴定原理
材料处理
实验选材
3
检测生物组织中的糖类等
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 + →
脂肪 + →
蛋白质 + →
斐林试剂
砖红色沉淀
苏丹Ⅲ染液
橘黄色
双缩脲试剂
紫色
3
检测生物组织中的糖类等
还原糖的鉴定
1.什么是还原糖
含还原性基团(如游离醛基或游离酮基)的糖
2.哪些糖是还原糖
单糖和大部分二糖(除了蔗糖)
2.哪些糖是还原糖
单糖和大部分二糖(除了蔗糖)
乳糖
麦芽糖
为什么蔗糖不是还原糖？
蔗糖没有还原基团
①还原糖的检测与观察
且必须是可溶性还原糖
属于还原糖的有：单糖、麦芽糖、乳糖
属于非还原糖的有：蔗糖、多糖
斐林试剂是甲液NaOH和乙液CuSO4混合后才可使用，因为其反应原理是还原糖中的醛基被Cu（OH）2氧化，Cu（OH）2被还原成Cu2O
不能用酒精灯直接加热
①还原糖的检测与观察
【实验结果】
蛋白质的检测—双缩脲试剂
①检测过程：2mL组织样液→1mL双缩脲试剂A液→4滴双缩脲试剂B液→观察颜色变化。
②结果：浅蓝色→紫色，说明有蛋白质存在。
如何应用到生活中？
②蛋白质的检测与观察
稀释10倍以上，否则实验后易黏附在试管壁上
双缩脲试剂是使用时先加A液，再加B液，因为其反应原理是具有两个或以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2+反应生成络合物，所以要先营造一个碱性环境。
②蛋白质的检测与观察
【实验结果】
蛋白质的检测原理：
铜离子在碱性溶液中与蛋白质的肽键(至少是三肽)反应发生双
缩脲
1、用鸡蛋蛋白时，一定要加以稀释，如果稀释不够，与双缩脲试剂发生反应后会粘固在试管内壁上，使反应不彻底，且试管不易洗净。
2、双缩脲使用时，应先加A液造成碱性环境，再加B液。
3、在鉴定实验前，可以留出一部分样液，以便与鉴定样液的颜色变化作对比，以增强说服力。
实验注意事项：
斐林试剂 双缩脲试剂
不同点 使用方法 甲液和乙液_______均匀后方可使用，且现配现用 使用时先加A液，再加B液
反应条件 _______加热 不需要加热
反应原理 还原糖中的醛基被Cu(OH)2氧化，Cu(OH)2被还原为Cu2O 具有两个或以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2+反应生成络合物
试剂实质 新制的___________________ ____性环境下的_______
颜色 _______ _______
浓度 斐林试剂的乙液CuSO4溶液浓度为0.05 g/mL 双缩脲试剂的B液CuSO4溶液浓度为0.01 g/mL
相同点 都含有NaOH、CuSO4两种成分，且所用的NaOH溶液浓度都是0.1 g/mL
混合
水浴
Cu（OH）2
砖红色
碱
Cu2+
紫色
③淀粉的检测与观察
　　洋葱在欧美被誉为“蔬菜皇后”，其肥大的鳞茎中含糖类8.5%，每100克含维生素A 5毫克、维生素C 9.3毫克、钙(Ca)45毫克、磷(P)50毫克、铁(Fe)8毫克，以及18种氨基酸，是不可多得的保健食品。那么洋葱肥大的鳞茎中所含有的糖类是淀粉还是可溶性还原糖？生物学兴趣小组的同学以此作为研究课题。请你帮助他们完成下面的实验研究报告。
　　（1）实验目的：
　　探究洋葱肥大的鳞茎中所含的糖是淀粉还是可溶性还原糖。
　　（2）实验原理：淀粉可用______来检测，可溶性还原糖可用______试剂来检测。
　　（3）实验器材：洋葱、所需试剂和仪器等（略）。
　　（4）实验步骤：Ⅰ. 鉴定可溶性还原糖：
　　①制备洋葱组织样液，取样液2 mL注入试管；
②_____________________________________________________________________；
　　③观察颜色变化。
碘液
斐林
加入新制的斐林试剂1 mL混匀，将试管置于50℃～65℃的水浴锅中加热2 min
现象 结论
①若步骤Ⅰ出现____________， 　步骤Ⅱ出现__________。 说明洋葱鳞茎中所含的糖类，
既有还原糖又有淀粉。
②若步骤Ⅰ________________， 步骤Ⅱ____________。 说明洋葱鳞茎中所含的糖类只有还原糖而没有淀粉。
③若________________________， 　_________________。 说明洋葱鳞茎中所含糖类，_____________________。
　　Ⅱ. 鉴定淀粉：①制备洋葱组织样液，取样液2 mL注入试管；②______________；③观察颜色变化。
　　（5）预期实验结果与结论：
加入2滴碘液
砖红色沉淀　
出现砖红色沉淀　
蓝色　
不出现蓝色　
步骤Ⅰ不出现砖红色沉淀 　
没有还原糖只有淀粉
步骤Ⅱ出现蓝色
④脂肪的检测与观察
脂肪的检测—苏丹III染液
①检测过程：
②结果：视野中有橘黄色颗粒，说明有脂肪存在。
下列健康人的4种液体样本中，能与双缩脲试剂发生紫色反应的是（ ）
①尿液 ②胃液 ③汗液 ④唾液
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
D
除了蛋清和大豆等植物外，蛋白质酶也能与双缩脲试剂发生紫色反应
25、下列有机物的鉴定实验中，操作有误的是（ ）

A鉴定蛋白质时，把A、B液混合后再加入蛋白质样液中
B鉴定还原糖时，60℃水浴加热
C鉴定淀粉时，直接把碘液加入到淀粉样液中
D鉴定脂肪时，在花生种子匀浆中滴加苏丹Ⅲ染液后，直接进行观察
(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
现提供可配制斐林试剂的溶液：甲液（0.1g/mL NaOH溶液）、乙液（0.05g/mL CuSO4溶液）及蒸馏水，如果充分利用上述试剂及必需的实验用具，可鉴别出下列哪些物质（　　）
①葡萄糖　 ②蔗糖 　③胃蛋白酶 　 ④RNA ⑤胰岛素(蛋白质激素) ⑥果糖．
A①⑥
B①②
C①③⑤⑥
D②③④