人教版2019高中生物必修一2.1细胞中的元素和化合物(共2课时)

(共33张PPT)
细胞中的元素和化合物
第二章 第一节
Q：分析表格，你能得出哪些结论？
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
问题探讨
无机自然界（非生物界）
生物界
组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找得到，没有一种化学元素为细胞所特有。
细胞与非生物相比，各种元素的相对含量又大不相同。
生物界与非生物界在元素种类上具有统一性
生物界与非生物界在元素含量上具有差异性
Q：为什么组成生物体的元素与无机自然界的元素种类基本相同？但是含量又有差异？
生物体总是和外界环境进行物质交换，有选择地从无机自然界获取各种物质来组成自身。
物质性和自主性
Q：那生物界有没有统一性和差异性？
1.不同生物体所含化学元素的种类大体相同，但含量相差较大。
2.同一生物体内不同细胞所含元素的种类大体相同，但含量相差较大。
例1：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非生物界也存在,这一事实主要说明: （ ）
A 生物界和非生物界没有区别
B 生物界和非生物界具有统一性
C 生物来源于非生物
D 生物界和非生物界具有差异性
例2：生活在沙漠中的仙人掌和生活在珊瑚礁中美丽的珊瑚鱼，组成它们的化学元素种类 （ ）
A、差异很大 B、有些差异
C．大体相同 D．没有一定标准
B
C
1.大量元素：含量占生物体总质量万分之一以上的元素。
2.微量元素：含量占生物体总质量万分之一以下的元素。
C 、 H 、O 、N、 P 、 S、 K、 Ca 、 Mg等
Fe、Mn、Zn、Cu 、B 、Mo等
一、组成细胞的元素
细胞中常见的化学元素主要有 20 多种，是生物体有选择的从无机自然界中获取的。
都是必需元素，不可缺少
组成细胞的元素
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
微量元素
Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu
微量元素也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.
血红蛋白、多种酶的重要组成成分，人体患贫血
有助于花粉管的萌发，“花而不实”（只开花不结果）
缺Fe：
缺Ca：
缺 I：
缺 B：
成年人缺Ca易患骨质疏松，人血液中缺钙容易抽搐
缺Mg：
患甲状腺肿大
叶绿素的重要组分，叶子会变黄
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）
1.什么是鲜重？什么是干重？
2.鲜重占比最多的是什么元素？干重呢？
3.占比前四的元素？
鲜重指生物体（细胞）在自然生活状态下测得的重量
干重指生物体（细胞）除去水以后测得的重量
O>C>H>N
C>O>N>H
C 、 H 、O 、N、 P 、 S、 K、 Ca 、 Mg等
最基本的元素
基本元素
主要元素

组成细胞的元素大多以什么形式存在的呢
化合物

二、组成细胞的化合物
组成细胞的元素大多以 形式存在。
化合物
鲜重：水>蛋白质>脂质>糖类
干重：蛋白质>脂质>糖类
蛋白质
例2：生活在缺水的沙漠环境中的仙人掌细胞中，含量最多的化合物是（ ）
A、蛋白质 B、脂肪
C、糖类 D、水
例3：超级肥胖的人体内含量最多的有机物是（ ）
A、蛋白质 B、脂肪
C、糖类 D、水
D
A
第二课时
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
原理：
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。
有机化合物 化学试剂 颜色
还原糖
淀粉
脂肪
蛋白质
斐林试剂
碘液
苏丹III或苏丹IV
双缩脲试剂
砖红色
蓝色
橘黄色或红色
紫色
葡萄糖，果糖，麦芽糖
1. 实验材料 ：
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
苹果或梨匀浆；马铃薯匀浆；花生种子；豆浆
要求：该种有机物含量高；颜色浅，接近白色或无色
2. 实验用具：
酒精灯、显微镜
3. 实验试剂：
斐林试剂（甲液：0.01g/mlNaOH溶液 乙液：0.05g/mlCuSO4溶液）；碘液；
苏丹III或苏丹IV；
双缩脲试剂（A液：0.01g/mlNaOH溶液 B液：0.01g/mlCuSO4溶液）
4. 方法步骤：
（1）还原糖的检测和观察
选材：
试剂：
步骤：
含糖量较高的，白色或近于白色的材料，如梨、苹果匀浆。
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，
等量混合均匀，现配现用。）
２mL组
织样液
刚配制的斐
林试剂1mL
浅蓝色
棕色
砖红色
50—650C水浴加热
原理：
（2）淀粉的检测和观察
选材：
试剂：
结果：
马铃薯匀浆
碘液
蓝色
原理：
（3）脂肪的检测和观察
方法一：花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色
方法二：
取材：
制片：
选取最薄的薄片移至载玻片中央；
滴加苏丹Ⅲ染液2～3滴，染色３min；
滴加体积分数为50%的酒精溶液1～2滴，洗去浮色；
用吸水纸吸去酒精，滴1滴蒸馏水，盖上盖玻片。
观察：
先在低倍镜下找到已着色的薄片，后用高倍镜观察。
结果：
有被染成橘黄色的脂肪微粒。
富含脂肪滴的花生子叶
（4）蛋白质的检测和观察
选材：
试剂：
步骤：
豆浆，鲜肝提取液，鸡蛋清稀释液
双缩脲试剂（A液：质量浓度为0.1g/ml的NaOH溶液，
B液：质量浓度为0.01g/ml的CuSO4溶液）
２mL组
织样液
双缩脲试剂
Ａ液1mL
无色
双缩脲试剂
Ｂ液４滴
紫色
原理：
营造碱性环境
提供Cu2+，不能要多，不然会与A液发生反应使溶液呈蓝色，而掩盖了生成的紫色
注：斐林试剂与双缩脲试剂比较
斐林试剂 双缩脲试剂
不同点 使用方法
反应条件
结果
CuSO4溶液浓度
相同点 甲液和乙液等量混合均匀后方可使用，且现配现用
使用时先加A液再加B液
需水浴加热
不需加热
产生砖红色沉淀
产生紫色反应
乙液CuSO4溶液质量浓度为0.05g/mL
B液CuSO4溶液质量浓度为0.01 g/mL
都含有NaOH溶液、CuSO4溶液两种成分，且所用NaOH溶液质量浓度都是0.1g/mL
例：分析下表，可推测(　　)
溶液 双缩脲试剂 碘液 斐林试剂
甲 ＋ － －
乙 － ＋＋ －
甲、乙混合 ＋ ＋ ＋
注：“＋”显色，“＋＋”显色更深；“－”不显色。
A．甲溶液含有淀粉 B．乙溶液含有还原糖
C．混合溶液不含淀粉 D．混合溶液含有淀粉酶
(1)还原糖鉴定的实验材料要求
①浅色：不能用绿色叶片、西瓜、血液等材料，防止颜色的干扰。
②还原糖含量高：不能用马铃薯(富含淀粉)、甘蔗、甜菜(富含蔗糖)。
注：实验注意事项
(2)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。
(3)非还原糖(如蔗糖)＋斐林试剂水浴加热，现象不是无色而是浅蓝色[Cu(OH)2的颜色]。
(4)唯一需要显微镜——脂肪鉴定，实验用体积分数为50%酒精的作用—去浮色。
(5)斐林试剂混合后加入，且现配现用；
双缩脲试剂分别加入，先加A液，后加B液，且B液不能过量。两者成分相同，但CuSO4溶液的浓度不同，所以不能混用。
1、下列关于检测“生物组织中糖类、脂肪、蛋白质”实验操作步骤的叙述中，正确的是(　　)
A．用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液，可直接用于蛋白质的鉴定
B．若要鉴定花生种子细胞中是否含有脂肪，一定需要用显微镜观察
C．鉴定可溶性还原糖时，要加入斐林试剂(甲液和乙液等量混合均匀再加入)
D．用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，需水浴加热2 min才能看到紫色
2．检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的实验中，以下操作错误的是(　　)
A．只有脂肪的鉴定需要使用显微镜
B．用双缩脲试剂检测蛋白质不需要加热
C．使用斐林试剂和双缩脲试剂最好是现配现用
D．可溶性还原糖的鉴定，可用酒精灯直接加热产生砖红色沉淀
总结
1．细胞干重中含量较多的元素为C>O>N>H。
细胞鲜重中含量较多的元素为O>C>H>N。
2．微量元素虽然含量少，但生命活动不可缺少。
3．细胞中含量最多的是水，其次是蛋白质。
（水>蛋白质>脂质>糖类）
4．斐林试剂用的是甲液、乙液，须现配现用，水浴加热，双缩脲试剂用的是A液、B液，先加A液，后滴B液，不水浴加热。
6、如图1是细胞中3种化合物含量的扇形图，图2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(　　)
图1
图2
A．若图1表示正常细胞，则A为水
B．若图1表示干重细胞，则A为蛋白质
C．图2中含量最多的元素a是氧元素
D．图2中数量最多的也是a
D
c(H元素)
(1)若图1表示正常细胞，则C为哪种化合物？
(2)细胞中含量最多的四种元素有哪些
___________，图2中b为何种元素？____
图1
图2
脂质
C、H、O、N
C
拓展延伸: