生物人教版（2019）必修1 2.1细胞中的元素和化合物（共21张ppt）

(共21张PPT)
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
第2章 组成细胞的分子
第1节 细胞中的元素和化合物
观察与比较1：
组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能找到,没有一种化学元素为细胞所特有。细胞中的各元素的相对含量与无机自然界大不相同相同。
2.从元素组成的角度看，可以得出生物界与非生物界具有怎样的关系？
1.生物体与无机自然界在元素种类和含量上有何特点？
种类相同——统一性
含量不同——差异性
玉米细胞和人体细胞的部分元素
及含量（干重，质量分数）
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？
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的元素种类和含量，你还能得出哪些结论？
一样，都是C、H、O、N。
因为玉米和人体细胞的主要成分都是水、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。
细胞中有些元素含量很少，但起着重要的作用
（S：很多蛋白质都含有；Mg：叶绿素分子含有）
与人体细胞相比，玉米细胞中氧元素的含量高，而氮元素的含量低。这说明玉米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的含量也有区别，这与玉米和人体的物质和结构组成有关。
观察与比较2：
一、组成细胞的元素（常见的20多种）
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
Zn、 Fe、B、Cu、Mo、Mn 等
大量元素:
微量元素：
都是细胞生活所必需的元素，
对生物体的生命活动都有重要作用。
缺氮：植株矮小，叶片变黄
缺钾：通常叶缘发黄，进而变褐，严重时叶缘呈灼烧状，易倒伏。
缺硼：叶片凹凸不平
二、组成细胞的化合物
1.元素的存在形式：
组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在。
2.化合物种类
无机化合物
有机化合物
水
无机盐
细胞中含量最多的化合物是：
细胞中含量最多的有机化合物是：
水
蛋白质
①
②
③
④
蛋白质
脂质
糖类
核酸
思考：梨的果实和叶片的细胞中所含化合物的种类和含量有什么明显的差距？
提示：梨的果实细胞中糖类和水分等物质多，不含叶绿素。
不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的。
日常膳食做到不同食物的合理搭配。
不同食物中营养物质的种类和含量有很大的差别。
麻花 巧克力
薯片
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。
④淀粉+碘液
①还原糖+斐林试剂
③蛋白质+双缩脲试剂
②脂肪+苏丹Ⅲ染液
水浴加热
砖红色沉淀
橘黄色
紫色
蓝色
化学试剂 + 有机化合物→特定的颜色
三、实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
材料：梨匀浆、葡萄匀浆、白萝卜匀浆、花生种子、
豆浆、鲜肝提取液、鸡蛋清稀释液
试剂：
斐林试剂：
双缩脲试剂：
甲液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液
乙夜：质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液
A液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液
B夜：质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液
苏丹Ⅲ染液、体积分数为50%的酒精
选材：含糖量较高的白色或近于白色的植物组织
制备组织样液：
显色反应：
2mL组织样液
1mL斐林试剂
(甲乙液混合后再注入）
现象：
蓝色
砖红色沉淀
50～65℃
水浴加热2min
1.还原糖的鉴定
还原糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖、半乳糖、乳糖等（蔗糖和多糖不是）
还原糖的检测和观察
对照组：
实验组：
B
A
2.蛋白质的鉴定
选材：含蛋白质丰富的豆浆或鸡蛋清溶液。
黄豆浆滤液或蛋清稀释液
制备组织样液:
呈色反应:
组织样
液2 mL
双缩脲试剂A液1mL
双缩脲试剂B液4滴
摇匀后
变成紫色
结论：组织样液中存在蛋白质。
3.脂肪的鉴定
取材、切片：
制片：
①选取最薄的切片放在载玻片中央
②在薄片上滴苏丹Ⅲ染液2－3滴，染色３min
③用吸水纸吸去染液，滴加体积分数为50%的酒精溶液1—2滴，洗去浮色
④吸去余液，滴1滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片
观察：
先在低倍镜下找到花生子叶最薄处，后用高倍镜观察
现象：
有被染成橘黄色的脂肪颗粒
花生种子（实验前浸泡3－4h），去皮，将子叶切成薄片，置于盛有清水的培养皿中待用。
脂肪
颗粒
斐林试剂与双缩脲试剂的比较:
比较项目 斐林试剂 双缩脲试剂
甲液 乙液 A液 B液
鉴定物质 可溶性还原糖 蛋白质
试剂浓度 　　　g/mL NaOH溶液 　　　g/mL CuSO4溶液 　　　g/mL NaOH溶液 　　　g/mL
CuSO4溶液
添加顺序 　甲、乙两液　　 后立即使用 　先加入　　　液1 mL,摇匀, 再加入　 液4滴,摇匀
反应条件 　50—65 ℃ 　　 加热, 　　　 加热,摇匀即可
反应现象 蓝色→棕色→　　 　 浅蓝色→　　　
0.1
0.05
0.1
0.01
混合
A
B
水浴
不
砖红色
紫色
在碱性条件下，蛋白质与CuSO4 发生络合反应，产生紫色络合物。
甲、乙液混合后新产生的Cu(OH)2 ,在加热条件下与还原糖反应产生Cu2O
原理：
1.还原糖检测
①为什么不能用马铃薯、甜菜和甘蔗做材料？
②为什么材料也不宜选用西瓜？
③斐林试剂使用时有什么注意事项？
2.脂肪检测
①实验过程中50%酒精的作用是？
③该实验要加热吗？跟其他两个相比要额外用到哪种仪器？
马铃薯含淀粉较多，也不宜作实验材料；
甜菜和甘蔗所含的蔗糖是一种非还原糖。
现配现用，混匀使用
洗去浮色
不用，显微镜
注意事项：
要选颜色较浅或近于白色的生物组织，避免产生颜色干扰。
①双缩脲试剂和斐林试剂的异同有什么？
②A液和B液用量的问题？
③本实验在鉴定之前，可以留出一部分组织样液，作用是？
3.蛋白质检测
试剂的成分相同，含量不同；使用方法不同；反应原理不同
A液1mL，B液4滴。
作为对照
本节重点：
1.细胞中常见的大量元素、微量元素有哪些？
元素的主要存在形式？
2.组成细胞的主要化合物有哪些？
可分为哪两类？各类包括？
3.怎样检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质？
（原理？方法步骤？）
本节归纳总结：
细胞化学元素的特点（与自然界相比）：
细胞中的常见元素：
必需元素可分为大量元素：
微量元素：
主要元素(6种):
含量最多的四种元素（基本元素）：
最基本的元素：
组成细胞的化合物种类有：
细胞鲜重含量最多的化合物是：
细胞鲜重含量最多的有机物是：
细胞干重含量最多的化合物是：
统一性与差异性
20多种
C H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等
C 、H、O、N、P、S
C、H、O、N
C
水,无机盐,糖类,脂质,蛋白质,核酸
水
蛋白质
蛋白质