2.1细胞中的元素和化合物（共45张ppt）生物人教版（2019）必修1

(共45张PPT)
课堂提问1.细胞学说的主要内容。2.生命系统的结构层次。3.生命活动离不开细胞的原因。4.原核生物和真核生物的主要区别。1.细胞学说的要点和意义细胞和细胞产物相对独立老细胞分裂统一性统一性2.生命系统的结构层次细胞组织器官系统个体种群群落生态系统生物圈3.生命活动离不开细胞蛋白质核酸活细胞单个细胞各种分化的细胞5.原核生物和真核生物有无以核膜为界限的细胞核。原核细胞和真核细胞主要区别：5.原核生物和真核生物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？是因为细胞里含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？导入新课石头生石花第二章 组成细胞的分子第1节　细胞中的元素和化合物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1.了解组成细胞的元素都来自 自然界，但细胞内各元素的相对含量与无机环境不同。
2.掌握组成细胞的大量元素和微量元素，说出组成细胞化合物的主要种类，认识生命的物质基础具有统一性和特殊性的特点。
3.学习“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”的实验操作，认识理化技术在生物学研究中的应用。
学习目标
1.组成生物体的所有元素中，有没有哪些元素是生物体所特有的？没有统一性（种类大致相同）有，大不相同差异性（含量相差很大）2.生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗？元素地壳细胞O48.6065.0Si26.30极少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0组成地壳和组成细胞的部分元素含量（%）表Si在某些植物中含量较高，如硅藻、禾本科植物等精确目标 导入新课生物界与非生物界既有统一性又有差异性　　　　统一性：差异性：组成细胞的化学元素在无机环境中都能找到。细胞与无机环境中的各种化学元素的相对含量大不相同。（含量相差很大）（种类大致相同）统一性、差异性元素分类1、种类：2、来源：常见的有20多种从无机自然界有选择地吸收一、组成细胞的元素元素分类一、组成细胞的元素1.大量元素含量占生物体总量的万分之一以上的元素；C碳H氢O氧N氮P磷S硫K钾Ca钙Mg镁等基本元素C碳碳(C)是构成细胞的核心元素（最基本元素）；碳(C)是构成有机物的基本支架。原因：与组成细胞的化合物有关(干重最多)(占90%)鲜重最多元素分类一、组成细胞的元素2.微量元素含量占生物体总量的万分之一以下的不可缺少的元素Fe铁Zn锌Cu铜B硼Mo钼锰Mn巧记口诀：（铁锰碰新木桶）思考 讨论一、组成细胞的元素元素玉米人O44.4314.62C43.7555.99H6.247.46N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.781.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？【答案】一样的，都是C、H、O、N。这是因为玉米和人都是生物，组成它们的主要成分都是水、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。思考 讨论一、组成细胞的元素元素玉米人O44.4314.62C43.7555.99H6.247.46N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.782.细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？【答案】细胞中有些元素含量很少，但是却有重要作用，如在玉米细胞中，S只有0.17%，Mg只有0.18%，但很多蛋白质都含有S，叶绿体中的叶绿素分子就含有Mg，如果缺少S或Mg，细胞就不能合成这些蛋白质或叶绿素。思考 讨论一、组成细胞的元素元素玉米人O44.4314.62C43.7555.99H6.247.46N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.783.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？答：组成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。这说明玉米细胞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元素的含量也有区别，这与玉米和人体的物质和结构组成有关。基本元素(占90%)鲜重最多大量元素(占生物体的万分之一以上)微量元素(生活必需，含量很少)CH O NS PK Ca Mg最基本元素(干重最多)主要元素(占97%)Fe Mn B Zn Mo Cu分类依据：含量的多少，虽分为大量和微量，但都是必需元素，缺一不可元素分类一、组成细胞的元素资料分析一、组成细胞的元素几十年前,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。通过分析,你能得出什么结论呢 资料分析一、组成细胞的元素微量元素(钼)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。微量元素需要量很少，但却是生物生命活动所必需的。元素缺乏与疾病的相关性：一、组成细胞的元素缺Fe人体患贫血；果树患黄叶病缺Ca缺I缺B花而不实（只开花不结果）缺Mg影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行缺Si患克山病（原发性心脏病）缺Zn成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出现抽搐现象人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大（大脖子病）影响人体生长发育、大脑发育和性成熟二、组成细胞的化合物组成细胞的各种元素又是以什么形式存在的呢 组成细胞的各种元素大多数以化合物的形式存在二、组成细胞的化合物问题：怎样验证细胞中含有上述化合物？构成细胞的化合物无机化合物有机化合物水占85-90%无机盐占1-1.5%蛋白质占7-10%脂质占1-2%糖类核酸占1-1.5%含量最多的有机物含量最多的化合物鲜重最多干重最多组成人体细胞的主要元素（占细胞干重的百分比）组成人体细胞的主要元素（占细胞鲜重的百分比）元素占细胞鲜重百分比：元素占细胞干重百分比：干重时含量最多的元素是；鲜重时含量最多的元素是。COO>C>H>NC>O>N>H二、组成细胞的化合物二、组成细胞的化合物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别？梨的果实细胞中糖类和水等物质多，不含叶绿素思考二、组成细胞的化合物不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的。二、组成细胞的化合物拓展日常膳食做到不同食物的合理搭配联系日常膳食，预测以下食材可能含有的有机物种类思考：怎样检测细胞中含有上述化合物？三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质引入具有还原性的糖常见还原糖:葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖常见非还原糖:蔗糖、淀粉三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质还原糖（1）原理还原糖+斐林试剂砖红色沉淀50~65℃水浴加热2、材料：苹果匀浆、梨匀浆、甜菜匀浆、甘蔗匀浆富含还原性糖（葡萄糖、麦芽糖等）颜色为白色或近于白色的植物组织√√3、试剂：斐林试剂A液　质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液B液　质量浓度为0.05g/ mL的CuSO4溶液等量混合均匀使用、现配现用三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质还原糖选材：排除色素对显色的干扰制备组织样液：制浆：去皮、切块、研磨过滤：用单层纱布取液：２mL显色反应：２mL组织样液刚配制的斐林试剂1mL(等量混匀，现配现用)50～65 C水浴加热2min结论：呈现蓝色砖红色沉淀棕色组织样液含有还原糖含糖量较高，白色或近于白色的植物组织三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质还原糖呈现蓝色
变成砖红色
棕色
结论：试管A中出现了砖红色沉淀，说明植物组织样液中含有还原糖。
还原糖+斐林试剂
砖红色沉淀
50~65℃水浴加热
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质脂肪1、原理：2、材料：花生的临时切片3、试剂：苏丹Ⅲ染液、苏丹Ⅳ染液　苏丹Ⅲ染液　橘黄色苏丹Ⅳ染液　红 色脂肪三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质脂肪的检测三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质脂肪的检测脂肪颗粒结论：圆形小颗粒呈橘黄色，证明有脂肪存在注意：若要观察被染色的脂肪颗粒，则使用显微镜，但若只要观察溶液颜色变化，则不必使用显微镜。三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质蛋白质的检测（1）原理（2）材料：牛奶、蛋清稀释液、豆浆等（3）试剂：双缩脲试剂A：0.1g/mL的NaOH溶液B：0.01g/ mL的CuSO4溶液现配现用，依次添加在碱性条件下，两个及以上相邻肽键与双缩脲试剂中Cu2+作用，产生紫色络合物（4）现象：紫色三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质蛋白质的检测选材： 含 丰富的豆浆滤液或鸡蛋清溶液。蛋白质豆浆滤液或蛋清稀释液制备样液呈色反应结论：组织样液中存在蛋白质。制备样液呈色反应结论：2ml豆浆1ml的A液4滴B液创设碱性环境提供Cu2+三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质斐林试剂和双缩脲试剂的区别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0.1g/mLNaOH0.05g/mLCuSO40.1g/mLNaOH0.01g/mLCuSO4还原糖（葡萄糖、麦芽糖等）蛋白质现配现用，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+→紫色络合物三、淀粉的检测马铃薯匀浆检测组织样液2mL碘液2滴结论：组织样液中存在淀粉。摇匀后变成蓝色取材：
巩固练习 判断
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细胞中的元素和化合物总结大量元素微量元素无机盐脂质核酸C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg等Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质总结化学试剂+有机化合物→特定的颜色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→紫色练习与应用P182.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。练习与应用P191. 组成细胞的元素追根溯源来自无机环境,为什么细胞内各种元素的比例与无机环境的大不相同？【答案】细胞是生命活动的基本单位，虽然组成细胞的元素来自无机环境，但是构成细胞的主要元素C、H、O、N含量与无机环境差异很大，这与细胞内的有机化合物如糖类、脂质、蛋白质和核酸有关。2.将细胞内含有的各种物质配齐，并按照 它们在细胞中的比例放在一个试管中，能构成一个生命系统吗？【答案】不能。因为生命系统内部是一个严谨有序的结构，不是由物质随意堆砌而成的。心中有梦，才能看到远方。心中有路，才能走得踏实。同学们加油！