2.1细胞中的元素和化合物课件(共29张PPT2份视频)2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

(共29张PPT)
1.如何使用高倍镜观察细胞（四个步骤及具体操作）
2.换用高倍镜后为什么不能动粗准焦螺旋
转动粗准焦螺旋，容易压坏玻片
3.原核生物和真核生物的根本区别
4.原核生物和真核生物包括的主要生物类群
5.生物的多样性和统一性分别体现在什么方面
课前背诵
“为什么细胞可以表现出生命特征呢？是否细胞内含有特殊的生命元素？”
第二单元 组成细胞的分子
2.1细胞中的元素和化合物
学习
目标
科学探究
科学思维
生命观念
社会责任
1.通过比较地壳和细胞以及不同细胞中的元素种类和含量，形成生命的物质观，并且进一步认同生物界的统一性与多样性。
2.基于对细胞中元素和化合物含量的分析，归纳概括出细胞中的大量元素、微量元素和化合物种类。
3.通过检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验，掌握定性颜色反应的原理和科学探究方法，并且能进一步开展定量检测实验。
4.认同生命的物质性、生物及非生物物质组成上的统一性和差异性。
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）
组成细胞的元素
活动一:比较组成地壳和组成细胞(鲜重)部分元素的种类和含量
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
1.组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能找到，说明了什么？
2.细胞中的各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同，这说明了什么？
思考
生物界与非生物界具有统一性。
生物界与非生物界具有差异性。
组成细胞的元素
活动二:比较组成玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量
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
思考
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
玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(干重，质量分数)
注：其它元素占细胞干重的质量分数总计小于3%
一样，都为C、H、O、N
玉米和人都是生物，组成它们的主要成分是水、糖类、脂类和蛋白质等物质，这些物质都含有C、H、O，蛋白质还含有大量的N元素。
组成细胞的元素
活动二:比较组成玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量
2.玉米细胞中氧元素的含量明显要高于人体细胞，而氮元素的含量明显又低于人体细胞，怎样解释这种现象
思考
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
玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(干重，质量分数)
注：其它元素占细胞干重的质量分数总计小于3%
玉米细胞和人体细胞中的元素含量有所差别，这说明玉米细胞和人体细胞中有机物的含量不同，这与玉米和人体的物质和结构组成有关。
组成细胞的元素
活动二:比较组成玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量
3.细胞中有些元素含量很少，如在玉米细胞中，s只有0.17%，Mg只有0.18%，是否意味着这些元素并不重要
思考
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
玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(干重，质量分数)
注：其它元素占细胞干重的质量分数总计小于3%
否。虽然含量少，但是仍然很重要
元素缺乏症实例
缺Ca：骨骼、牙齿的组成成分，成年人缺钙患 症
哺乳动物血液中钙含量低会出现 现象
缺Mg：叶绿素的组成组分，缺镁影响植物的 .
缺Fe：血红素的组成成分，缺铁使人患 症
缺B：硼能促进花粉的萌发和花粉管的伸长，缺硼使植物 .
缺Zn：影响人体生长发育、大脑发育
缺I：甲状腺激素组成成分，幼年缺碘使人患 ；
成年缺碘使人患 .
骨质疏松
抽搐
光合作用
缺铁性贫血
花而不实
呆小症
甲状腺肿大（大脖子病）
血红素分子
（局部）
探究二、组成细胞的元素
（一）细胞元素的分类
种类：组成细胞的化学元素，常见有20多种
按含量分：
大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 等
（含量较多）
微量元素：Fe、Mn（锰）、B（硼）、Zn、Mo（钼）、Cu 等
（含量很少）
巧记口诀：铁 猛 碰 新 木 桶
铁
新木桶
猛碰
探究二、组成细胞的元素
（一）细胞元素的分类
种类：组成细胞的化学元素，常见有20多种
按含量分：
大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 等
（含量较多）
微量元素：Fe、Mn（锰）、B（硼）、Zn、Mo（钼）、Cu 等
（含量很少）
注意：
元素分类是根据生物体内的含量，而不是生理作用
无论大量元素还是微量元素都是必需元素
微量元素虽含量少，但其生理作用却不可替代
探究二、组成细胞的元素
（一）细胞元素的分类
种类：组成细胞的化学元素，常见有20多种
按含量分：
大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 等
（含量较多）
微量元素：Fe、Mn（锰）、B（硼）、Zn、Mo（钼）、Cu 等
（含量很少）
最基本元素
基本元素
主要元素
大量元素
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
【典例1】人体内的微量元素的含量甚微，但是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．I、K、O、S　
B．B、Mo、Fe、Zn、Cu
C．N、H、O、P、C
D．Fe、Ca、Cu、Mg、C
B
【典例2】比较植物与动物体内的各种化学元素，可知其(　　)
A．种类和含量都相差很大
B．种类和含量都相差不大
C．种类相差很大，其中相同元素的含量都大致相同
D．种类大致相同，其中相同元素的含量都相差很大
D
水
无机盐
糖 类
蛋白质
脂 质
核 酸
组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在
组成细胞的化合物
1
元素的存在形式
分类 种类 质量分数/%
无机 化合物
有机 化合物
水
无机盐
70%－90%
1%－1.5%
7%－10%
1%－2%
1%－1.5%
蛋白质
脂质
糖类和核酸
水
蛋白质
蛋白质
（1）细胞中含量最多的化合物是_____；
（2）占细胞鲜重最多的化合物是_____；
（2）细胞中含量最多的有机物是________；
（3）占细胞干重最多的化合物是________。
组成细胞的化合物
2
种类及相对含量
水
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
实验
检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质
①还原糖 + 斐林试剂 砖红色沉淀
水浴加热
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。
实验原理：
②脂肪 + 苏丹Ⅲ染液 橘黄色
③蛋白质 + 双缩脲试剂 紫色
一、可溶性还原糖的检测：
（1）原理：还原糖 + 斐林试剂 砖红色沉淀
水浴加热
（2）选材：苹果、梨、白萝卜。含糖量较高，颜色为白色或近于白色。
注：还原糖是指具有还原性的糖，在糖类中，分子中含有游离的醛基和
酮基的糖。如：葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖。
实验1：还原糖的检测和观察
1
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
制浆：去皮、切块、研磨
过滤：用单层纱布
取液：2mL
显色反应
现象
呈现蓝色
变成砖红色
50～65℃水浴
加热2min
2mL组
织样液
1mL刚配制的斐林试剂
甲液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液
乙液：质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液
甲液和乙液等量混合均匀后再注入
现配现用
棕色
实验2：脂肪的检测和观察
2
取材：花生种子（实验前浸泡3－4h），去掉种皮，用刀片在子叶的横断面上平行切下若干薄片，放入盛有清水的培养皿中待用。
制片
选取最薄的薄片移至载玻片中央
在薄片上滴2－3滴苏丹Ⅲ染液，染色3min
用吸水纸吸去染液，滴加体积分数为50%的酒精溶液1－2滴
显微镜观察
现象
洗去浮色
用吸水纸吸去多余的酒精，滴1-2滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片
先在低倍镜下找到花生子叶的最薄处，移至视野中央，后用高倍镜观察
有被染成橘黄色的脂肪微粒
斐林试剂 双缩脲试剂
甲液 乙液 A液 B液
成分 （质量浓度）
鉴定物质
添加顺 序方法
反应条件
反应现象
原理
斐林试剂与双缩脲试剂的比较
0.1g/mLNaOH
0.05g/mLCuSO4
0.1g/mLNaOH
0.01g/mLCuSO4
还原糖（葡萄糖、麦芽糖等）
蛋白质
甲、乙液等量混合均匀后注入
先加入A液摇匀，后加入B液摇匀
50-650C水浴加热
不加热
蓝色→棕色→砖红色沉淀
无色→紫色
还原性糖+Cu(OH)2→Cu2O (砖红色沉淀)
碱性条件下蛋白质（含两个以上肽键）+Cu2+→紫色络合物
实验易错点提示：
(1)唯一需要加热—— 鉴定,且必须水浴加热。
(2)非还原糖(如蔗糖)+斐林试剂的现象不是无色而是蓝色
（Cu(OH)2的颜色）
(3)唯一需要显微镜—— 鉴定,实验中要用 ，其作用是 。
还原糖
脂肪
洗去浮色
(4)若用蛋清作材料,必须稀释,防止其粘在试管壁上不易刷洗。
(5)注意“斐林试剂”中的“斐”字,双缩脲试剂中的“脲”字。
50%的酒精溶液
【课堂小结】
【典例3】关于生物组织中物质检测的实验，叙述正确的是(　　)
A．检测还原糖时，需用水浴加热
B．选用西红柿果肉作为实验材料来检测还原糖
C．检测脂肪时，将花生子叶染色后，用盐酸洗去浮色
D．检测蛋白质时，将双缩脲试剂的A、B液混合后再加入蛋白质样液中
A
【典例4】双缩脲试剂(A液：0.1 g/mL的NaOH溶液，B液：0.01 g/mL的CuSO4溶液)可以用来检测生物组织中是否存在蛋白质。下列操作步骤正确的是(　　)
A．待测组织样液→加入B液1 mL→注入A液4滴→观察颜色变化
B．待测组织样液→加入A液1 mL→注入B液4滴→观察颜色变化
C．待测组织样液→加入A液和B液的混合液1 mL→水浴加热→观察颜色变化
D．待测组织样液→加入A液1 mL→注入B液4滴→水浴加热→观察颜色变化
B
大量元素
微量元素
无机盐
脂质
核酸
斐林
砖红色
双缩脲
紫色
橘黄色
碘液
蓝色
【课堂小结】
P18课后习题
1. 基于对细胞元素组成、元素含量等的认识，判断下列相关表述是否正确。
（1）细胞中不存在无机自然界没有的特殊元素。（ ）
（2）细胞中微量元素含量最少，作用也很微小。（ ）
（3）不同种类的细胞其组成元素和化合物种类基本相同，但含量往往有一定的差异，这既体现了细胞的统一性，又反映了细胞的多样性。（ ）
2.将下列试剂与相应的待测样品、相应的实验结果用线连接起来。
苏丹Ⅲ染液 豆浆 砖红色沉淀
斐林试剂 梨汁 橘黄色
双缩脲试剂 花生子叶 紫色
3.在下列有机化合物中，人体细胞内含量最多的一种是（ ）
A.脂质 B.糖类 C.蛋白质 D.核酸
√
×
√
C
课后习题
4.科学家在研究生物体的化学成分时，发现组成生物体的元素在无机自然界中也都存在，这一事实主要说明（ ）
A.生物来源于非生物
B.生物界与无机自然界具有统一性
C.生物界与无机自然界具有差异性
D.生物与非生物在元素组成上没有区别
B
。