生物人教版（2019）必修1 2.1细胞中的元素和化合物（共34张ppt3个视频）

(共34张PPT)
“生石花是一种生物，尽管自然界中的石头形态和生石花相似，但是却没有生命，石生花是由细胞构成的，石头却不是。
细胞和石头都是由分子组成的，
为什么细胞能表现出生命的特征呢
是细胞内有什么非物质的“活力”因素吗
是细胞内有特殊的“生命元素”吗
是组成细胞的分子有什么特殊之处吗
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
目录
01
组成细胞的元素
02
组成细胞的化合物
（检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质）
组成地壳和组成细胞的部分元素含量(％)表
一、生物界与非生物界的关系
（1）组成细胞的化学元素,在无机自然界中都能够找到；
（2）各种元素的相对含量大不相同。
1、结合表格数据，分析地壳与细胞的元素组成及含量，可以找到生物界与非生物界的关系吗
问题探讨
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
Pb 0.14 0
统一性
差异性
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
Pb 0.14 0
一、生物界与非生物界的关系
2.组成细胞的元素追根溯源来自无机环境，为什么元素比例却大不相同？
生物体按照生命活动需要从外界有选择地吸收元素，故与无机环境含量相差较大。
问题探讨
玉米与人体内的化学元素组成
解读表格数据，比较不同生物细胞和同种生物细胞的元素种类和含量，你能得出哪些结论？
① 不同生物细胞内，化学元素种类大体相同；
② 不同生物细胞内，同种元素含量差异较大；
③ 同一生物细胞内，不同元素含量差异较大；
玉米和人体细胞部分元素及含量（干重，质量分数）
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
注：其它元素占细胞干重的质量分数总计小于3%
一、组成细胞的元素
提示：
不同种类的细胞在元素种类上具有统一性，
在元素含量上具有差异性。
玉米与人体内的化学元素组成
玉米和人体细胞部分元素及含量（干重，质量分数）
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
注：其它元素占细胞干重的质量分数总计小于3%
一、组成细胞的元素
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
一样，这与组成细胞中的化合物有关，组成细胞的化合物中有C、H、O、N等元素。
否。
虽然含量少，但是仍然很重要，如叶绿素分子含有Mg，缺Mg叶绿素合成减少，植物的光合作用减弱。
大量元素
微量元素
、P、S、K、Ca、Mg
Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu
C、H、O、N
基本元素
组成细胞的元素
（含量较多）
（含量极少）
一、组成细胞的元素
口诀：铁猛碰新木桶
想一想：微量元素含量很少，是否意味着它们不重要？
最基本元素
主要元素
几十年前,新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱,有的甚至发黄枯萎,即使使用了大量的N,P,K肥也无济于事,后来,人们偶然发现牧场内的一小片牧草长得十分茂盛,原来,这一片”绿洲”的附近有一座钼矿,矿工每天上下班总是抄近路走,他们的鞋子个踩过的地方,牧草绿油油的,经过科学家的化验和分析,一公顷牧草只需150克钼就足够了.
资料分析
仔细阅读资料，你能得出什么结论？
微量元素是生物体不可缺少的必需元素;
在生物体中含量很少,但其作用是其它元素不可替代的。
元素缺乏与疾病的相关性
缺Fe：人体患贫血
A
缺Ｉ：人幼年患呆小症、成年患甲状腺肿大（大脖子病）
C
缺B ：花而不实（只开花不结果）
E
缺Zn：影响人体生长发育、大脑发育和性成熟
B
缺Mg ：影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行
F
缺Ca ：成年人缺钙患骨质疏松症、血钙含量太低会出现抽搐现象，含量过高会导致肌无力
D
一、组成细胞的元素
不管是大量元素还是微量元素都是必需元素
组成细胞的元素
自然界中的元素
微量元素
大量元素
最基本元素
尝试构建下列元素的包含关系图
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
最基本元素
大量元素
微量元素
1、不同生物体的组成元素种类大体相同；各种元素含量差异较大；
2、同一生物体内不同元素含量差异较大，但含量较高的元素都是C、H、O、N；
3、不管是大量元素还是微量元素都是必需元素。
小 结
【课后习题】P18 第1、4题
1、（1）√（2）×（3）√
4、B
阅读教材P17，图文结合，回答下列问题。

2.细胞中，含量最多的化合物是 ，
3.细胞中，含量最多的有机化合物 ，
4.细胞干重中，含量最多的化合物 。
水
蛋白质
蛋白质
1.组成细胞的各种元素大多以的 形式存在。
化合物
二.组成细胞的化合物
水
无机盐
糖 类
蛋白质
脂 质
核 酸
无机化合物
有机化合物
二、组成细胞的化合物
实际上，不同生物组织细胞中各种化合物的含量相差悬殊。
以上三种不同组织细胞之间作比较，糖类、油脂、蛋白质含量最高的依次是什么？
糖类含量高
油脂含量高
蛋白质含量高
二.组成细胞的化合物
构成细胞
的化合物
无机化合物
有机化合物
水：H、O
无机盐
糖类：C、H、O
脂质：C、H、O（N、P）
蛋白质：C、H、O、N（S、Fe）
核酸：C、H、O、N、P
2、化合物的元素种类
二.组成细胞的化合物
思路：设法使细胞破碎，再将这些物质提取出来
如何从果实、种子中获取这些化合物获取？
二.组成细胞的化合物
获取后，怎样来检测这些化合物呢？
检测 糖类（还原糖） 脂肪 蛋白质
材料
试剂
实验条件
实验现象
阅读教材P18 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，划出重点
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
实验原理：
化学试剂+有机化合物→特定的颜色
鉴定物质 实验试剂 实验现象
还原糖 斐林试剂 _____色沉淀
脂肪 苏丹Ⅲ _____色
蛋白质 双缩脲试剂 ____色
砖红
橘黄
紫
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
还原糖的种类
原理
反应实质
试剂
葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖
还原糖+斐林试剂
砖红色沉淀
水浴加热
50-65℃
斐林
试剂
（蓝色）
甲液:
乙液:
0.1g/mLNaOH
0.05g/mLCuSO4
甲乙等量混合均匀再使用，现配现用。
还原糖将Cu2+还原，生成砖红色的Cu2O
1
还原糖的检测
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
还原糖的检测方法：
1、如果材料中没有还原糖，加入斐林试剂后呈现什么颜色？
2、能不能选择有颜色的水果，如西瓜做为实验材料检测还原糖？
3、可以选用甘蔗、甜菜吗？
呈现蓝色，因为斐林试剂中有铜离子，呈现出斐林试剂的颜色。
不能，西瓜本身的颜色对于鉴定时的颜色反应起着掩盖作用，导致实验现象不明显。
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
不行，富含蔗糖，属于非还原糖，还原糖含量低，现象不明显。
选材要求:还原糖含量高、无色、白色、颜色浅
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
（1）原理
脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色
（2）选材
富含脂肪且色浅
花生种子: 富含脂肪且没有其他颜色干扰。
脂肪颗粒
2
脂肪的检测
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
取材 花生种子(浸泡)，将子叶切成薄片
制片
取最薄的切片，放在载玻片中央
滴2～3滴苏丹Ⅲ染液(染色3 min)
洗去浮色：加1～2滴体积分数为50%的酒精溶液
制成临时装片：滴一滴蒸馏水，盖上盖玻片
先低倍镜下找着色颗粒，再高倍镜观察
观察
结论：圆形小颗粒呈橘黄色，证明有脂肪存在
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
2
脂肪的检测方法
原理
材料
现象
试剂
在碱性条件下，肽键与双缩脲试剂中Cu2+作用，产生紫色络合物
豆浆、鸡蛋清稀释液、鲜肝提取液
双缩脲试剂
A：0.1g/mL的NaOH溶液
B：0.01g/ mL的CuSO4溶液
先A后B
紫色
3
蛋白质的检测
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
蛋白质的检测方法：
① 加入组织样液2mL，再加入双缩脲试剂A液1mL，摇匀；
② 加入双缩脲试剂B液4滴，摇匀，观察实验现象；
如果材料中没有蛋白质，加入双缩脲试剂后将呈现什么颜色？为什么？
呈现浅蓝色，因为双缩脲试剂B液中有铜离子，为浅蓝色。
试剂 斐林试剂 双缩脲试剂 甲液 乙液 A液 B液
成分及 其浓度
鉴定物质 反应实质 还原糖将Cu2+还原， 生成砖红色的Cu2O 在碱性条件下，肽键与双缩脲试剂中Cu2+作用，产生紫色络合物 添加顺序 反应条件 反应现象 砖红色沉淀 紫色 0.1g/ml NaOH
0.05g/mlCuSO4
0.1g/ml NaOH
0.01g/mlCuSO4
还原糖
蛋白质
甲乙等量混匀后再使用、现配现用。
先加A液1ml，摇匀；
再加B液4滴，摇匀。
50～65℃温水浴加热
不需加热，摇匀即可
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
想一想，如果实验室只有斐林试剂和蒸馏水，能否进行蛋白质的鉴定？
课堂总结
组成细胞的元素
组成细胞的化合物
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
常见的元素有20多种
大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等
无机物：水（细胞中含量最多）、无机盐
有机物：蛋白质（干重中含量最多）、糖类、
脂质、核酸
目的要求
实验原理
材料用具
方法步骤
口诀：铁猛碰新木桶
鉴定物质 实验试剂 实验现象 注意事项
还原糖 斐林试剂 _____色沉淀
脂肪 苏丹Ⅲ _____色
蛋白质 双缩脲试剂 ____色
砖红
橘黄
紫
甲乙等量混合再使用、现配现用、水浴加热
先加NaOH，后加CuSO4
用显微镜观察
课堂总结
【课后习题】P18 第2、3题
2、
3、C