2.1 细胞中的元素和化合物-高一生物课件（共31张PPT）（人教版2019必修1）

(共31张PPT)
2.1
细胞中的元素与化合物
杜甫有诗：“迟日江山丽，春风花草香。泥融飞燕子，沙暖睡鸳鸯。”诗句描绘了美丽的大自然与生命的和谐与统一。不同生物之间、生物与环境之间，化学元素的组成也有着密不可分的关系。
问题探讨
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。（统一性）元素地壳细胞O48.6065.0Si26.30极少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0问题探讨元素地壳细胞O48.6065.0Si26.30极少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.01.生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗？这又说明什么？有，相差很大生物界和非生物界还具有差异性问题探讨
统一性
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。
差异性
细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。
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）组成细胞的元素
大量元素：
微量元素：
1.常见的化学元素有 种
20多
2.根据含量
C H O N P S K Ca Mg等
Fe Mn B Zn Cu Mo等
锰 硼 钼
主要元素
基本元素
最基本元素
铁(Fe)猛(Mn) 碰(B)新（zn）木(Mo)桶(Cu)
（一）组成细胞的元素
资料分析:
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.
微量元素在生物体内的含量虽然很少，却是维持正常生命活动不可缺少的，其作用是其它元素不可替代的
结论：大量元素和微量元素都是生物体生命活动所必需的
鲜重
干重
鲜重状态 干重状态
含量最多的元素
含量最多的四种元素
O
C>O>N>H
C
O>C>H>N
资料分析2:
思考：O元素在细胞鲜重中所占百分比最大，为什么不是最基本的元素？
C能构成细胞内各种有机化合物的基本支架，所以C元素是最基本元素，而O不是。
人体缺少微量元素的症状
缺碘：大脖子病
缺铁：缺铁性贫血
植物缺少微量元素的症状
草莓缺素症状图
元素缺乏与疾病的相关性总结
缺Fe：
人体患缺铁性贫血
缺B：
花而不实（只开花不结果）
缺Zn：
食欲减退、免疫力下降、影响生长发育等
缺Mg：
影响植物叶绿素的合成，影响光合作用
缺Ca：
成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出现抽搐现象
组成细胞的化合物
组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在，如水、蛋白质、核酸、糖类、脂质等等。
水
无机盐
1.分类
无机化合物种类
糖类
蛋白质
脂质
核酸
有机化合物种类
　　（1）占细胞鲜重最多的化合物是______；
　　（2）占细胞鲜重最多的有机物是__________；
　　（3）占细胞干重最多的化合物是__________。
化合物 质量分数 % 化学元素
无机化合物 水 70 ~ 90 H、O
无机盐 1 ~ 1.5 N、P、K、Ca、Mg、Fe、Zn、
Mn、Cu、B、Mo
有机化合物物 蛋白质 7 ~ 10 C、H、O、N
脂质 1 ~ 2 C、H、O（N、P）
糖类和 核酸 1 ~ 1.5 C、H、O
C、H、O、N、P
水
蛋白质
蛋白质
2.化合物的种类及含量
如何检测不同食材中有机物的组成情况？
实验
检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质
怎么检测不同生物组织中的营养物质呢？
蛋白质
脂肪
还原糖
淀粉
检测原理
还原糖
淀粉
脂肪
蛋白质
还原糖+斐林试剂
砖红色沉淀
50-65℃
水浴加热
淀粉+碘
蓝色
脂肪 +
苏丹Ⅲ染液
橘黄色
镜
检
蛋白质 + 双缩脲试剂
紫色
检测生物组织中的糖类、淀粉、脂肪和蛋白质
（1）还原糖的鉴定
选材：含糖量高、白色或近于白色的植物组织
制备样液：制浆→过滤（一层纱布）→取液
颜色反应：
结论：组织样液含有还原糖。
注入2mL梨组织样液
振荡、混合摇匀呈现蓝色
注入1mL刚配制好的斐林试剂
甲乙液等量混匀
变成砖红色
50-65℃的温水
注意：斐林试剂要现配现用！
①还原糖有 。
②试剂： 。
甲液：0.1g/ml的__ ___ ,
乙液：0.05g/ml的 。
甲乙液必须 后再加入样液中， 。
③必须 。
葡萄糖，果糖，麦芽糖
用水浴加热
斐林试剂
NaOH
CuSO4
等量混合均匀
现配现用
注意事项：
④颜色变化：
浅蓝色
棕色
砖红色
（2）脂肪的检测和观察：
圆形小颗粒呈橘黄色，说明有脂肪存在。
方法一：待测组织样液+苏丹Ⅲ染液→橘黄色
取材：
花生种子(浸泡3～4h），将子叶削成薄片
方法二：制作子叶临时切片，用显微镜观察
子叶细胞的着色情况。
制片
①取最理想的薄片
②在薄片上滴苏丹Ⅲ染液（3min）
③去浮色（用50﹪酒精）
④ 制成临时装片(滴蒸馏水，盖盖玻片)
观察
低倍镜下寻找到已着色的圆形小颗粒，
然后用高倍镜观察
结论：
脂肪微粒
（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
制备样液：
呈色反应
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。
组织样液2 mL
（4）淀粉的检测和观察：
马铃薯匀浆
步骤
组织样液2mL
碘液2滴
结论：
说明组织样液中存在淀粉。
摇匀后变成蓝色
取材
可溶性还原性糖鉴定中，尽量选择还原糖含量高（甘蔗中的蔗糖不是还原糖），白色或者颜色较浅的材料，如苹果、梨；
脂肪鉴定中选择富含脂肪的种子，如花生种子；
蛋白质鉴定中选用大豆、鸡蛋等富含蛋白质的材料。
材料选择：
注意事项
还原糖检测中，需水浴加热，不能用酒精灯直接加热。
脂肪检测中，需用50%的酒精洗去浮色，再借助显微镜观察。
实验条件：
斐林试剂 双缩脲试剂 成分 甲液 乙液 A液 B液
0.1 g/mL NaOH溶液 0.05 g/mL CuSO4溶液 0.1 g/mL NaOH溶液 0.01 g/mL CuSO4溶液
反应原理 含醛基的可溶性还原糖将Cu(OH)2还原为砖红色Cu2O沉淀 具有两个或两个以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2＋反应生成紫色络合物 添加顺序 甲、乙两液等量混匀后立即使用 先加入A液 2 mL摇匀，再加3～4滴B液摇匀 反应条件 50℃～65℃水浴加热 不需加热 反应现象 浅蓝色→棕色→砖红色 紫色
比较
斐林试剂与双缩脲试剂的比较
项目
知识结构
细胞中的元素和化合物
化合物
无机物
有机物
水
无机盐
脂类
糖类
蛋白质
核酸
斐林试剂
检测
碘液
脂肪
蛋白质
还原糖
淀粉
苏丹Ⅲ或Ⅳ染液
双缩脲试剂
C
C、H、O、N
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo
元素
课堂小结
1.脂质在细胞中具有独特的生物学功能。下列叙述正确的是（ ）
A．油脂可被苏丹Ⅲ染液染成紫色
B．磷脂主要参与生命活动的调节
C．胆固醇使动物细胞膜具有刚性
D．植物蜡是细胞内各种膜结构的组成成分
B
2.人体内微量元素的含量甚微，但对人体的健康却起着重要作用。下列各组元素全部是微量元素的是（ ）
A．Na、K、O、 S B．B、Mo、Fe、Zn、Cu
C．N、H、O、P、C D．Fe、Ca、Cu、Mg、C
B
课堂练习
3.关于生物体内的化学元素的说法中正确的是（　 ）
A．不同生物，组成生物体的化学元素的种类和含量大体相同
B．无机自然界中存在的化学元素在生物体内都可找到　　
C．生物体内的C元素是最基本的元素，含量总是最多的
D．微量元素在生物体内含量很少，却是生物生活所必需的
D
课堂练习