2.1 细胞中的元素和化合物 课件（24张PPT）

(共24张PPT)
第1节 细胞中的元素和化合物
第2章 组成细胞的分子
目标引领
核心素养
1.生命观念：认同不同元素和化合物在细胞中的含量关系与其所承担的功能相适应。
2.科学探究：通过检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，掌握检测相关物质的实验原理、方法和操作注意事项。
3.社会责任：联系学生实际生活分析糖类、脂质、蛋白质等物质的过量摄入对健康的影响，分析食物中各化合物的含量，引导学生建立健康饮食习惯，关注营养与健康。
（首课思政育人点）
课标要求
说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成，细胞由多种多样的分子组成。
重点难点
1.重点：组成细胞的大量元素和微量元素，组成细胞的化合物的主要种类。
2.难点：尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，进行实验操作、观察结果，基于实验简述组成细胞的物质的特殊性。
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在某些植物细胞中含量较多，如硅藻、禾本科植物
思考：比较组成地壳和组成细胞的部分元素和含量，你能发现二者之间有什么异同？
同：组成细胞的化学元素和在无机自然环境中能够找到的元素相同。
异：细胞中各种原色的相对含量与无机自然界的大不相同，且不同细胞中元素的相对含量也不同。
生物界与非生物界既具有统一性，又具有差异性。
问题激疑
20
组成细胞的元素
一
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg、Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu
最基本元素
基本元素
大量元素
（占生物体总重量的万分之一以上）
微量元素
“铁猛碰新木桶”
自主探究
2、种类：组成细胞的化学元素，常见的有 多种。
1、生物界和非生物界的统一性和差异性
3、分类：
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）表
注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%
问题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？
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。
合作解疑
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）表
注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%
问题2：细胞中有些元素很少，是否意味着它们不重要？
细胞中有些元素含量很少，但起着重要的作用。
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）表
注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%
问题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？
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。
组成细胞的化合物
二
无机盐（1%～1.5%）
糖类和核酸（1%～1.5%）
组成细胞的主要化合物及相对含量
种类
无机化合物
有机化合物
水
无机盐
糖类
脂质
蛋白质
核酸
自主探究
1、元素存在形式：大多以_______的形式存在。
2、种类及相对含量：____(70%～90%)、_______(7%～10%)、糖类和核酸(1%～1.5%)、脂质(1%～2%)、无机盐(1%～1.5%)。
化合物
水
蛋白质
组成细胞的化合物
二
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
首课思政育人
(1)还原糖(葡萄糖、麦芽糖、果糖等) ＋_____试剂 ___________。
(2)脂肪＋_______染液→_____色。
(3)蛋白质＋_______试剂→____色。
实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
三
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。
斐林
砖红色沉淀
苏丹Ⅲ
橘黄
双缩脲
紫
(4)淀粉+碘液
蓝色
→
精讲点拨
还原糖的检测和观察
01
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
排除色素对显色的干扰
思考：西瓜和梨哪个选材好？
梨
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
还原糖是指具有还原性的糖，包括所有单糖、乳糖和麦芽糖。
现配现用
脂肪的检测和观察
02
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
实验2：脂肪的检测和观察
03
脂肪微粒
蛋白质的检测和观察
03
选材：黄豆组织样液（或鸡蛋蛋清稀释液）
制备组织样液：黄豆浸泡→去皮→切片→研磨→过滤→滤液
显色反应
现象
蛋清必须稀释，以免实验后黏住试管壁，不易清洗
摇匀
2mL组
织样液
1mL双缩脲试剂A液
双缩脲试剂A液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液
双缩脲试剂B液：质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液
创设碱性环境
4滴双缩脲试剂B液
提供Cu2+
无色
蓝色
紫色
淀粉的检测和观察
04
选材：马铃薯匀浆
显色反应
现象
2mL组
织样液
2滴碘液
变蓝
实验易错点提示
(1)唯一需要加热—— 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。
(2)非还原糖(如蔗糖)+斐林试剂的现象不是无色而是浅蓝色[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)若用大豆作材料,必须提前浸泡；若用蛋清作材料，必须稀释，防止其粘在试管壁上不易刷洗；且该实验应预留部分组织样液做对比。
(5)易写错别字提示：“斐林试剂”中的“斐”，双缩脲试剂中的“脲”。
50%的酒精溶液
斐林试剂 双缩脲试剂
成分
使用方法
检测对象
颜色反应
斐林试剂与双缩脲试剂的区别
甲液：0.1g/mL NaOH 溶液
乙液：0.05g/mL CuSO4 溶液
A液：0.1g/mL NaOH 溶液
B液： 0.01g/mL CuSO4 溶液
等量混合、现配现用、
水浴加热
先A后B，
不加热
还原糖
蛋白质
产生砖红色沉淀
发生紫色反应
合作解疑
利用斐林试剂的甲液、乙液和蒸馏水能否检测蛋白质？为什么？
提示　能。斐林试剂的甲液、乙液的成分分别与双缩脲试剂的A液、B液相同，只是斐林试剂的乙液的质量浓度比双缩脲试剂的B液高，只需将斐林试剂的乙液用蒸馏水稀释即可。
拓展延伸
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
（红色）
碘液
蓝色
C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg等
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等
　　
知识建构
1.在某名贵花卉培养液中，除了水、必需的微量元素、 外(由空气提供CO2)，还必需的大量元素是（ ）
A.C、H、O、N、P B.K、Ca、Mg、S
C.Mn、Mo、Cu、Zn D.K、Ca、Mg、Fe
√
限时训练
2.微量元素在生物体内含量虽很少，却是维持正常生命活动不可缺少的。下列实例可证实该理论的是
A.缺镁时叶片变黄
B.油菜缺硼时只开花不结果
C.动物血液中钙盐的含量太低会抽搐
D.缺磷会影响ATP的合成
√
3.在可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，下列对实验材料选择的叙述，错误的是
A.马铃薯块茎中含有较多的糖且近于白色，可用于进行可溶性还原糖的
鉴定
B.花生种子富含脂肪且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的好材料
C.大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质鉴定的理想材料
D.鸡蛋清含蛋白质多，是进行蛋白质鉴定的动物材料
√
4.下列关于实验操作步骤的叙述中，正确的是
A.用于鉴定可溶性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.鉴定可溶性还原糖时，要加入斐林试剂甲液后再加入乙液
C.脂肪的鉴定实验中需用显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪颗粒
D.用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂A液和B液，要混合均匀，再加入含样品
的试管中，且现配现用
√