2.1细胞中的元素和化合物课件(共25张PPT) 高一上学期生物学 人教版 必修1

(共25张PPT)
2.1细胞中的元素和化合物
第2章 组成细胞的分子
问题探讨
比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，你能提出什么问题？
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
组成地壳和组成细胞的部分
元素含量（%）表
*Si在某些生物的细胞中含量较多，如硅藻、禾本科植物。
在地壳和活细胞中含量最多的元素
生物界与非生物界的统一性与差异性
生物界和非生物界既有统一性又有差异性
统一性：元素种类相同
差异性：元素含量不同
细胞是有生命的，其所含元素是从地壳中有选择地吸收的。
生物界内部是不是也既有统一性又有差异性呢？
阅读教材中的”思考.讨论”,比较组成玉米细胞和人体细胞的元素及含量,小组合作解决以下问题：
玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素一样吗？
细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？
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？
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：其他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的部分元素及含量（干重，质量分数）表
含量较多的4种元素都是C、H、O、N。
不是。eg:如玉米细胞中，Mg的含量虽然只有0.18 %，但Mg是构成叶绿素的必要元素，缺少Mg就不能合成叶绿素。叶绿素在光合作用中具有吸收、传递、转化功能的作用
比较组成玉米细胞和人体细胞的元素及含量
活动1
不同生物体内化学元素种类：___________。
不同生物体内同种化学元素含量：___________。
同一生物体内不同化学元素的含量不同，其中_______________4种元素含量最多。
占细胞鲜重最多的元素为_____；占细胞干重最多的元素为_____。
基本相同
含量不同
结论：
比较组成玉米细胞和人体细胞的元素及含量
活动1
体现了细胞的统一性，也为“生物体存在共同的祖先”这一论断提供了证据。
体现了细胞的差异性，原因是生物体有选择地从无机自然界获取组成自身的物质。
C、H、O、N
O
C
鲜重：指生物体或细胞在自然状态下测得的质量
O>C>H>N
数量最多：H
干重：指生物体或细胞除去水以后测得的质量
C>O>N>H
1.组成细胞的元素种类
细胞中常见的化学元素有20多种。
2.元素分类
按元素在生物
体内含量分为
按元素在生物体
内的作用分为
大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
微量元素： Fe、B、Cu、Mo、Zn、Mn等
最基本元素：C
基本元素：C、H、O、N
含量占生物体总重量万分之一以上的元素。
含量占生物体总重量万分之一以下的元素。
※记忆诀窍：
铁 猛 碰 新 木 桶
Fe、 Mn、 B、 Zn、 Mo、 Cu
3.来源
生物体有选择地从无机自然界中吸收。
组成细胞的元素
拓展应用
元素缺乏症
Fe-缺Fe会引起缺Fe性贫血（ Fe是血红蛋白的组成成分）。
Mg-合成叶绿素的必需元素。
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。
I-缺I引起甲状腺肿（大脖子病，I是构成甲状腺激素的必需元素）。
B-缺B会引起植物的花而不实（只开花不结果）。
Zn-食欲减退、免疫力下降、影响生长发育等。
组成细胞的元素
原因:与组成细胞的化合物有关
组成细胞的元素中，C、H、O、N这4种元素的含量为什么最高？
组成细胞的化合物有哪些？
组成细胞的化合物
组成细胞的化合物
无机化合物
有机化合物
水
无机盐
蛋白质
核酸
糖类
脂质
含量最多化合物
含量最多的
有机化合物
正因为组成细胞的主要成分都是水、糖类、脂质、核酸和蛋白质等物质，这些物质含有C、H、O,蛋白质中还含有大量的N元素，所以，组成细胞的元素中，C、H、O、N这4种元素的含量最高。
组成细胞的化合物
总结
【旁栏思考】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距？
提示：梨的果实细胞中糖类和水分等物质多，不含叶绿素。
不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的
日常膳食做到不同食物的合理搭配
中国居民平衡膳食宝塔
基础食物
多吃一些
适量摄入
控制一下
随堂检测
1、下列有关组成细胞的化学元素和化合物的叙述，不正确的是（　　）
A．人体细胞干重中含量最多的有机化合物是蛋白质
B．人体活细胞内含量最多的元素是O
C．Mg、Zn、Ca等大量元素是生物体必不可少的
D．微量元素对生物体来说具有重要作用
C
Zn属于微量元素
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.实验原理
（1）还原糖+斐林试剂
砖红色沉淀
50-65℃
水浴加热
某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生__________________。
特定的颜色反应
如葡萄糖、麦芽糖等；
蔗糖不是
甲液：0.1g/mL NaOH溶液
乙液：0.05g/mLCuSO4溶液
甲液乙液等量混匀后加入，需加热
还原糖中的醛基（-CHO）在加热条件下能将Cu(OH)2中的铜离子还原成亚铜离子，进而生成砖红色的Cu2O。
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.实验原理
（1）还原糖+斐林试剂
砖红色沉淀
50-65℃
水浴加热
某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生__________________。
特定的颜色反应
（2）脂肪+苏丹Ⅲ染液
橘黄色
镜检
苏丹Ⅲ是一种脂溶性染料，易溶于脂肪和酒精等有机溶剂。当苏丹Ⅲ染液（溶解于酒精）与含有脂肪的生物组织接触时，由于脂肪与苏丹Ⅲ的亲和力更强，苏丹Ⅲ会从酒精溶液中转移到脂肪中，使脂肪呈现橘黄色。
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.实验原理
（1）还原糖+斐林试剂
砖红色沉淀
50-65℃
水浴加热
某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生__________________。
特定的颜色反应
（2）脂肪+苏丹Ⅲ染液
橘黄色
镜检
（3）蛋白质+双缩脲试剂
紫色
A液：0.1g/mL NaOH溶液
B液：0.01g/mLCuSO4溶液
先A液1ml，后B液4滴，不需加热
蛋白质分子中含有肽键，在碱性条件下，肽键能与双缩脲试剂中的Cu 结合，形成紫色络合物，从而产生紫色反应。
比较 斐林试剂 双缩脲试剂
甲液 乙液 A液 B液
成分 0.1g/mL NaOH溶液 0.05g/mL CuSO4溶液 0.1g/mL NaOH溶液 0.01g/mL
CuSO4溶液
实质 新配制的Cu(OH)2溶液 碱性环境中的Cu2+
方法 甲乙两液等量混合后立即使用 先加入A液，摇匀再加入B液，摇匀
使用条件 水浴加热 常温
用途 鉴定可溶性还原糖 鉴定蛋白质
现象 生成砖红色沉淀 发生紫色反应
比较斐林试剂与双缩脲试剂
归纳总结
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
2.实验材料
蛋白质
脂肪
还原糖
梨匀浆 葡萄匀浆 白萝卜匀浆 花生种子
豆浆 鲜肝提取液 鸡蛋清稀释液
不能，有颜色，会干扰实验
不能，是蔗糖，非还原糖
西瓜、西红柿？
甘蔗、甜菜？
注意：
(1)所选材料应富含被检测的有机物，易出现明显的实验现象。
(2)材料本身应为白色或近于白色，不干扰实验结果。
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
3.实验仪器及试剂
（1）实验仪器
显微镜，试管，大烧杯，小烧杯，培养皿，小量筒，滴管，刀片，载玻片，盖玻片，吸水纸，试管架，试管夹。
（2）实验试剂
斐林试剂，苏丹Ⅲ染液，双缩脲试剂；体积分数为50%的酒精溶液，蒸馏水。
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
选材
制备组织样液
显色反应
结论
含糖量较高、白色或接近于白色的植物组织
组织样液含有还原糖
斐林试剂
配方：
甲液：0.1g/mlNaOH溶液
乙液：0.05g/mlCuSO4溶液
②使用方法：甲液和乙液等量混合均匀后立即使用，需50~65℃水浴加热。
4.方法步骤——（1）还原糖的检测和观察
2mL组织样液
1mL现配斐林试剂
蓝色
50~65℃
水浴加热
2min
棕色
砖红色沉淀
制浆→过滤→取液（2ml）
1.检测脂肪的基本步骤是什么？
2.需要使用哪些用具？
3.需要使用什么试剂？这些试剂的作用分别是什么？
取材→切片→制片→观察
刀片、培养皿、毛笔、载玻片、盖玻片、吸水纸和显微镜等
苏丹Ⅲ染液
50%的酒精
清水
将脂肪染成橘黄色
用于洗去花生子叶薄片上的苏丹Ⅲ染液
保证切片细胞的正常形态
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
阅读“脂肪的检测和观察”，回答以下问题：
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
4.方法步骤——（2）脂肪的检测和观察
选材切片
制作装片
显微观察
结论
浸泡过的花生种子去掉种皮，将子叶切成若干薄片，放入盛有清水的培养皿中
花生种子中含有脂肪
①选取最薄的薄片移至载玻片中央。
②在薄片上滴2~3滴苏丹Ⅲ染液，染色3min。
③用体积分数为50%的酒精溶液1~2滴洗去浮色。
④滴蒸馏水，制成临时装片。
在低倍镜下找到橘黄色小颗粒，换用高倍镜观察。
脂肪微粒
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
4.方法步骤——（3）蛋白质的检测和观察
制备组织样液
显色反应
结论
紫色
4滴双缩脲试剂B液
摇匀
摇匀
浅蓝色
组织样液含有蛋白质
双缩脲试剂
配方：
A液：0.1g/mlNaOH溶液
B液：0.01g/mlCuSO4溶液
②使用方法：先加A液1ml摇匀，再加B液4滴摇匀。
创设碱性环境
提供Cu2＋
B液不宜加多，以免生成过量Cu(OH)2沉淀，影响结果观察
2mL组织样液
无色
1mL双缩脲试剂A液
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
5.实验结果分析
（1）如果组织样液与斐林试剂反应呈现砖红色，就说明溶液中有葡萄糖吗？
（2）还原糖的鉴定实验中，溶液的颜色是由无色变为砖红色吗？
（3）为什么只加3-4滴双缩脲试剂B液而不能过量？
不是，蓝色到棕色再到砖红色。
不能，只能说明有还原糖。
过量的双缩脲试剂 B液会与 A 液反应，生成大量的Cu(OH)2沉淀，掩盖产生的紫色
随堂检测
2、植物的种子中储存足够量的有机物是其萌发的必要条件。下列叙述正确的是（　　）
A．玉米种子组织样液中加入碘液后可出现砖红色
B．发芽的大麦种子样液，可直接与斐林试剂发生反应
C．由于花生种子中富含脂肪，所以花生子叶切片的厚度不影响脂肪颗粒的观察
D．大豆种子的组织样液和鲜肝提取液均可与双缩脲试剂发生反应产生紫色
D
【解析】
A、碘液用于检测淀粉，遇淀粉变蓝色。玉米种子富含淀粉，因此加入碘液应显蓝色而非砖红色，A错误；
B、斐林试剂用于鉴定还原糖需在沸水浴条件下与还原糖反应生成砖红色沉淀。发芽大麦种子中的麦芽糖虽为还原糖，但斐林试剂需加热才能显色，直接加入无法反应，B错误；
C、花生子叶切片过厚会导致细胞重叠，影响显微镜下脂肪颗粒的观察，故切片厚度会影响实验结果，C错误；
D、大豆种子含蛋白质，鲜肝提取液含酶（蛋白质），双缩脲试剂可与蛋白质发生紫色反应，无需水浴，D正确。