2.1细胞中的元素和化合物课件(共28张PPT)2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

(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
元素 地壳 细胞
O 48.6 65.0
Si 26.3 极少
C 0.087 18.0
N 0.03 3.0
H 0.76 10.0
组成地壳和组成细胞的
部分元素含量(％)表
组成元素种类基本相同
组成元素含量差别大
生物界 非生物界
统一性
生物界 非生物界
差异性
207倍
问题探讨
因为组成细胞的化学元素归根结底是从无机自然界吸收的
所以生物界与非生物界具有统一性（体现：元素种类相同）
生物体吸收无机自然界中的元素又是有选择性的
所以生物界与非生物界也存在差异性（体现：元素含量不同）
例1：下列有关组成生物体化学元素的叙述正确的是（ ）
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中都可以找
D 不同生物体内各种化学元素的含量比例基本相似
练一练
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
比较组成玉米细胞和人体细胞的
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？
是一样， 这是因为玉米和人都是生物，组成它们的主要成分都是糖类、脂质和蛋白质等，这些物质含有C、H、O，蛋白质中还有大量N元素。
不是。镁是叶绿素的组成元素。
01 组成细胞的元素
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？
01 组成细胞的元素
1、种类：细胞中常见的化学元素有 多种。
2、分类：
20
大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
（在生物体中含量很少，但同大量元素一样，都属于生命所必需的元素。）
按含量
巧记口诀：铁锰碰新木桶
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
最基本元素
基本元素
主要元素
大量元素
练一练
2、人体内有20多种微量元素，它们的质量总和不到体重的千分之一，但是对人的健康起着重要作用，下列各组元素全部是微量元素的是 （ ）
A、Na、K、S、O
B、I、Fe、Zn、Cu
C、N、H、O、P、C
D、Ge、Ca、Cu、Mg、C
01 组成细胞的元素
思考：生物体内含有的元素不是大量元素就是微量元素吗，对吗？
提示：不对，无论是大量元素还是微量元素，都是生物体必需的元素，如果不是生物体必需的元素，不管含量高低，都不是大量元素或者微量元素。（如Pb）
思考：组成细胞的各种元素又是以什么形式存在的呢
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
1、科学家在利用无土栽培法培养一些名贵花卉时，培养液中添加了多种必需化学元素。其配方如下：
离子 培养液浓度/mol·L-1
K+ 1 Na+ 1 Mg2+ 0.25
Ca2+ 1 NO3 - 2 H2PO4- 1
SO3 2- 0.25 Zn2+ 1
其中花卉根细胞吸收最少的离子是 （ ）
A.Ca2+ B.SO32- C.Zn2+ D.H2PO4-
C
即时训练
2、下列关于微量元素和大量元素的说法,正确的是(　　)
A. 都属于生命活动的必需元素
B. 都属于生命活动的主要元素
C. 前者是细胞特有的,后者是细胞与非生物界共有的
D. 两者都是细胞自身合成的
3、某人得了脂肪肝(即肝细胞中有过多的脂肪)，则其肝细胞中含量最多的化合物是（ ）
A．脂肪 B．蛋白质 C．水 D．无机盐
A
C
即时训练
4、下列有关组成生物体的化学元素的说法，不正确的是（ ）
组成细胞的元素都可以在无机环境中找到
B. C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg都是大量元素，C在各种有机物中都存在
C. 钼在人体内含量很少，属于必需元素
D. 生物体内含有的元素都是生物体必需的元素
D
A.如果该图为组成细胞的化合物，则甲中含有的元素为H、O
B.如果该图表示的是组成细胞的化合物，则甲是蛋白质
C.如果该图表示的是组成活细胞的元素，则甲是0
D.如果该图表示的是活细胞中的元素，则其中Mo的含量很少
5.下列对图分析中不正确的是( )
B
6：图2甲是细胞中化合物及相对含量的扇形图，乙是有活性的细胞中元素含量的柱形图。下列说法不正确的是（ ）
A.若图甲表示细胞鲜重，则A、B化合物依次是H20、蛋白质
B.若图乙表示组成人体细胞的元素含量，则a、b、c依次是0、C、H
C.地壳与活细胞中含量最多的元素都是a，因此说明生物界与非生物 界具有统一性
D.若图甲表示细胞完全脱水后化合物的含量，则A化合物含有的元素为C、H、O、N等
C
二、生物组织中糖类、脂肪、蛋白质的检测
1、还原糖的检测和观察
（1）原理
还原糖+斐林试剂
50-65℃
水浴加热
砖红色沉淀
还原糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖
斐林试剂
甲液：0.1g/mL NaOH
乙液：0.05g/mL CuSO4
等量
混合
Cu(OH)2
蓝色
取材：还原糖含量较高、颜色较浅的组织或器官，如：苹果、梨等
甘蔗、甜菜----蔗糖
西瓜、血液、番茄----颜色深
Cu2
O
砖红色沉淀
现配现用
2、脂肪的检测和观察
（1）原理
脂肪：
苏丹Ⅲ染色
橘黄色
（2）检测步骤
3、蛋白质的检测和观察
（1）原理
蛋白质+双缩脲试剂
紫色
双缩脲试剂
A液：0.1 g/mL NaOH
B液：0.01 g/mL CuSO4
（2）检测步骤
蛋白质中肽键在碱性条件下与Cu2+反应产成紫色络合物
稀释10倍以上，否则实验后易黏附在试管壁上
思考: 鉴定蛋白质时,加入试剂B后,如果没有产生紫色反应,可能
的原因是什么
可能加入的双缩脲试剂B过量,CuSO4在碱性溶液中生成大量的蓝色Cu(OH)2絮状沉淀,会遮蔽实验中所产生的紫色,影响观察结果。
0.1g/mLNaOH
双缩脲试剂
A液
B液
0.01g/mLCuSO4
反应实质：蛋白质+Cu2+
碱性环境
紫色络合物
1ml
4滴
比较项目 斐林试剂 双缩脲试剂
作用
成分
使用方法
原理
反应条件
检测可溶性还原糖
检测蛋白质(肽键)
甲液: 0.1g/mLNaOH
乙液: 0.05g/mLCuSO4
A液: 0.1g/mLNaOH
B液: 0.01g/mLCuSO4
甲液与乙液等体积混合使用，现配现用。
依次添加：先加较多A液，再加少量B液。
Cu(OH)2被还原糖(醛基)还原成Cu2O砖红色沉淀。
蛋白质在碱性条件下与Cu2+络合，生成紫色络合物。
水浴加热(50~65℃)
碱性环境、常温
比较斐林试剂和双缩脲试剂
点拨
三类有机物检测在操作上的差异
1、唯一需要加热
2、唯一需要显微镜
3、唯一需要使用酒精
还原糖检测，必须水浴（50-65℃）加热
脂肪检测，用体积分数为50%的酒精洗去浮色
脂肪检测，观察染色后细胞中的脂肪颗粒
实验易错点提示
(1)唯一需要加热——还原糖鉴定,且必须水浴加热,不能用酒精灯直接加热。若不加热则无砖红色沉淀出现。
(2)非还原糖(如蔗糖)+斐林试剂的现象不是无色而是浅蓝色[Cu(OH)2]的颜色。
(4)若用大豆作材料,必须提前浸泡;若用蛋清作材料,必须稀释,防止其粘在试管壁上不易刷洗;且该实验应预留部分组织样液做对比。
(3)唯一需要显微镜——脂肪鉴定,实验用50%酒精的作用——洗去浮色。
点拨
1.下列有关鉴定实验的叙述，正确的是（ ）
用于鉴定还原糖的斐林试剂，可用于淀粉的鉴定
脂肪的鉴定中，需要用到显微镜才能看到被苏丹IV染成红色的脂肪颗粒
鉴定可溶性还原糖时，要加入斐林试剂甲液摇匀后，再加入乙液
用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂A液与B液要混合均匀后，再加入含样品的试管中
B
练习与应用
2.下列关于“检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质”叙述中，正确的是( )
A.检测脂肪、蛋白质时分别可见橘黄色颗粒、砖红色沉淀
B.若要检测花生种子细胞中是否含有脂肪，一定需要用显微镜观察
C.检测可溶性还原糖时，要加入斐林试剂(甲液和乙液等量合均匀再加入)
D.用双缩脉试剂检测蛋白质时，需水浴加热2 min才能看到紫色
C
练习与应用
3.下列关于“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”的实验操作步骤的叙述中正确的是( )
A.用于检测还原糖的斐林试剂甲液和乙液，可直接用于蛋白质的检测
B.检测脂肪时需要用显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪颗粒
C.检测还原糖时，要加入斐林试剂甲液摇匀后，再加入乙液
D.用于检测蛋白质的双缩脉试剂A液与B液要混合均匀后，再加入含样液的试管中，且必须现配现用
B
练习与应用
练习与应用
4.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Ⅲ染成红色的小颗粒
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
C
5.油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如下图所示。将不同成熟阶段的种子匀浆后检测，结果正确的是(　　)
C
选项 取样时间 检测试剂 检测结果
A 第10天 斐林试剂 不显色
B 第20天 双缩脲试剂 不显色
C 第30天 苏丹Ⅲ试剂 橘黄色
D 第40天 碘液 蓝色
组成细胞的元素和化合物
组成细胞的元素
统一性（元素种类相同）
差异性（元素含量不同）
大量元素：C H O N P S K Ca Mg 等
微量元素：Zn Fe B Cu Mo Mn 等
组成细胞的化合物
无机化合物
有机化合物
水、无机盐
蛋白质、脂质、糖类和核酸
糖类、脂肪、蛋白质的检测
还原糖
脂肪
蛋白质
与斐林试剂在水浴加热下产生砖红色沉淀
苏丹III---橘黄色 需要显微镜
与双缩脲试剂生成紫色络合物