人教版高中生物必修1第2章第1节 细胞中的元素和化合物课件（共29PPT）

(共30张PPT)
第2章
组成细胞的分子
第1讲　细胞中的元素和化合物
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？
组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到，没有一种化学元素为细胞所特有
生物界与无机自然界具有_____
细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同
生物界与无机自然界具有_____
知识点一　生物界与无机自然界元素统一性和差异性
统一性
差异性
简单可以理解为统一性体现在元素的____，而差异性体现在元素的________；
种类
相对含量
思考：
为什么生物界与无机自然界的元素具有统一性？
生物体总是和外界环境进行着物质交换，细胞生命活动所需要的物质，归根结底是从无机自然界中获取的。
因此可以说细胞中元素的来源为：
从无机自然界中有选择地获取；
1.种类：
按含量分
微量元素
大量元素
万分之一以上：
万分之一以下：
C
H
O
N
P
S
K
Ca
Mg
Fe
Mn
Zn
Cu
B
Mo
2.分类
细胞中常见的化学元素有____多种；
20
3.来源：
生物________从___________中获取
4.存在形式：
组成细胞的元素大多以_______的形式存在；
化合物
有选择地
无机自然界
知识点二　组成细胞的元素
细胞中常见的化学元素有20多种，其中有些含量较多，为大量元素；有些含量很少，称为微量元素，下列各元素中，全是微量元素的是
（
）
A.Fe
Mn
B
Mo
S
B.Mo
Zn
Cu
B
I
C.P
N
K
Ca
Mg
D.C
H
O
Ca
Mg
B
人体细胞干重质量分数最大的元素：
人体细胞鲜重（活细胞）质量分数最大的元素：
活细胞中质量分数最大的元素为O；
O
5.细胞干重元素含量对比（了解，新课本已去掉）
C
活细胞中原子数最多的元素为H；
思考：
玉米细胞和人体细胞细胞干重质量分数最大的元素一样吗？
6.补充问题
（1）不同生物的元素种类大体相同，含量一般不同；
（2）同一生物不同细胞的元素种类、含量一般不同；
（3）大量元素与微量元素不是根据某种生物体内的元素含量划分的，而是依据生物界的所有生物中的元素含量划分的；
（4）虽然微量元素含量少，但是也是生物生活所必需的元素；
人们经常食用的鱼肉、羊肉、鸡肉等肉类和白菜、土豆等蔬菜，经消化、吸收后，其中的成分大多被转化为人体自身的一部分，其根本原因是（
）
A.组成生物体细胞的化学元素在无机自然界都能找到
B.在不同生物的细胞内，组成它们的化学元素和化合物种类大体相同
C.组成生物体细胞的最基本元素是C
D.不同生物的细胞内，组成它们的化学元素的含量大体相同
B
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
C
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，即使施用了大量氮、磷、钾肥也无济于事。后来人们偶然发现牧场内的一片牧草长得十分茂盛。原来，这片“绿洲”的附近有一座钼矿，矿工上下班总是抄近路走，他们的鞋子上粘有钼矿粉，正是矿工鞋子踩过的地方，牧草长得绿油油的。经科学家的化验和分析，一公顷牧草只需150
g钼就足够了。下列关于这个现象的解释，不正确的是(
)
A．钼是植物生长发育所必需的一种化学元素
B．钼是植物生长发育所必需的一种微量元素
C．钼是一种高效肥料，只要有了钼，植物就能正常生长发育
D．植物虽然对钼的需要量很少，但钼的作用不可用其他化学元素替代
C
判断正误
(1)Ca、Mg、Fe、Mn、Cu是组成细胞的微量元素(
)
(2)细胞中的一种元素的作用能被其他元素替代(
)
(3)细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要(
)
(4)活细胞内含量最多的元素是O而不是C(
)
(5)在人体活细胞中氢原子的数目最多(
)
×
×
×
√
√
细胞内含量最多的__________
无机物
有机物
水
无机盐
糖类
脂质
蛋白质
核酸
知识点三　组成细胞的化合物
1.分类：
细胞内含量最多的______
有机化合物
化合物
无机物
有机物
水
无机盐
糖类
脂质
蛋白质
核酸
2.元素组成（后面单独会再强调，现在仅了解）
H
O
K+
Ca2+
Mg2+
Fe2+
Fe3+
SO42-
PO43-等
C
H
O
C
H
O；磷脂为C
H
O
N
P；
C
H
O
N（有的含有S）
C
H
O
N
P
下表是构成细胞的有机化合物及其组成元素，相关叙述中正确的是
有机化合物
组成元素
①
C、H、O
②
C、H、O、N、P
③
C、H、O、N，有些种类还含有S
④
C、H、O，有些种类还含有N和P
A.小麦细胞核中不含有机物①
B．洋葱细胞壁中不含有机物②
C．念珠藻细胞质中不含有机物③
D．酵母菌线粒体中不含有机物④
[解析]　分析表格中有机化合物的元素组成可知，①可能是糖类或脂肪，②是核酸，③是蛋白质，④是脂质。选项A，小麦细胞核中含有脱氧核糖和核糖，含有机物①；选项B正确，洋葱细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，不含核酸；选项C，念珠藻细胞质中含蛋白质；选项D，线粒体是具双层膜的细胞器，生物膜是由磷脂和蛋白质等成分组成的，磷脂属于脂质。
[答案]　B
检测物质
鉴定试剂
反应现象
还原糖
脂肪
蛋白质
斐林试剂
双缩脲试剂
知识点四
有机物鉴定试验
1.鉴定试剂及颜色反应：
产生砖红色沉淀
苏丹Ⅲ染液
橘黄色（脂肪颗粒）
溶液变紫色
50-65℃
水浴加热
2.还原糖的检测和观察
（1）反应式：
可溶性还原糖+斐林试剂
砖红色沉淀（Cu2O）
（3）常见还原性糖：
葡萄糖、半乳糖、麦芽糖、乳糖
蔗糖不是还原糖；
（4）选材：
梨匀浆、葡萄匀浆、白萝卜匀浆
甘蔗、甜菜
不能用：
含有的为蔗糖，不是还原性糖
西瓜、番茄
有颜色会干扰观察结果
（5）试剂：
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
（6）试剂用法：
现配现用、等量混合均匀使用；
（7）反应条件：
50-65℃水浴加热；
（2）反应原理：
糖类中的还原糖，与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀；
（富含还原性糖，白色或者近乎白色；
甲乙液混合之后，生成氢氧化铜，而还原糖中的醛基可以把蓝色的氢氧化铜还原为氧化亚铜（Cu2O），氧化亚铜为砖红色沉淀；
（7）现象：
生成砖红色沉淀（Cu2O）；
（8）过程中颜色变化：
蓝色→棕色→砖红色
2017高考题原话：斐林试剂是含有Cu2+的碱性溶液，可被葡萄糖还原成砖红色；
蓝色
水浴加热前后的颜色变化：
棕色
砖红色
3.脂肪的检测和观察
（1）反应原理：
脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色
（2）选材：
花生种子（富含脂肪，子叶较大
，易于切片）
（3）方法：
（4）步骤：
取材→
切片→制片→染色→漂洗→观察(镜检)
制作子叶临时切片，用显微镜观察子叶细胞的着色情况
；
染色结束后需要滴加50%的酒精，其作用为洗去浮色；（时间不宜过长）
观察装片时，应使用高倍显微镜进行观察；
2-3滴苏丹Ⅲ染液，染色3min；
显微镜高倍镜下可看到视野中被染成橘黄色的脂肪颗粒；
（5）现象：
4.蛋白质的检测和观察
（1）反应原理：
蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应
（2）选材：
植物材料（豆浆）动物材料（鸡蛋清稀释液，鲜肝提取液）
（3）试剂：
双缩脲试剂——
A液　质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液
能产生紫色反应的是蛋白质分子中的肽键（大于等于二）；因此即使蛋白质被破坏了空间结构及某些肽键形成多个短肽，依然可以发生紫色反应；
蛋清稀释原因：如果稀释不够，与双缩脲试剂发生反应后会粘在试管内壁上，使反应不彻底，且试管不易洗净；
B液　质量浓度为0.01g/
mL的CuSO4溶液
（4）试剂用法：
先加A液（1mL），摇匀，再加B液（4滴）
A液要加过量，目的——提供碱性环境；
B液要后加且少量，目的——若加入过量的B液，
CuSO4在碱性环境下，会产生蓝色沉淀Cu(OH)2，影响观察；
溶液变紫色（产生紫色反应）
（5）现象：
在该反应中，NaOH提供一个碱性环境，在碱性环境下，蛋白质中的肽键能和铜离子反应生成紫色络合物（非沉淀）
斐林试剂
双缩脲试剂
甲液
乙液
A液
B液
成分及其浓度
0.1g/mL氢氧化钠溶液
0.05g/mL硫酸铜溶液
0.1g/mL氢氧化钠溶液
0.01g/mL硫酸铜溶液
鉴定物质
还原糖
蛋白质
添加顺序
甲、乙两液等量混匀后立即使用（现配现用、混合使用）
先加A液1mL，摇匀，再加入B液4滴，摇匀
反应条件
50~65℃水浴加热
不需加热，摇匀即可
反应现象
生成砖红色沉淀
样液由蓝色变为紫色（不是沉淀）
5.斐林试剂与双缩脲试剂对比
斐林试剂与双缩脲试剂成分相同、浓度不同；
可以用斐林试剂配制双缩脲试剂（斐林试剂的乙液稀释之后就是双缩脲试剂的B液）；
斐林试剂中真正反应的物质为氢氧化铜，双缩脲试剂中反应的物质为铜离子；
思考题
怎样区分无标签的四种溶液：
蛋清稀释液，葡萄糖，淀粉，淀粉酶
（补充知识：淀粉酶的化学本质是蛋白质，可以催化淀粉分解为还原糖）
1.先用双缩脲试剂将四种溶液分为两组，一组显色，为淀粉酶和稀蛋清，一组不显色，为葡萄糖和淀粉；
2.再用斐林试剂处理不显色的一组，得到砖红色沉淀的为葡萄糖，没有出现砖红色沉淀的为淀粉；
3.将淀粉溶液分别同显色组的两种溶液混合，一段时间后，用斐林试剂分别处理上述两种混合液，无颜色变化的是稀蛋清溶液，出现砖红色沉淀的溶液是淀粉酶溶液.
分析产生以下误差的原因？
(1)选取含糖量高的甘蔗做实验材料，没产生砖红色沉淀，而是黑色。
提示　甘蔗中所含的蔗糖不是还原糖，Cu(OH)2在高温加热的情况下生成黑色的氧化铜。
(2)未观察到花生子叶细胞中染色的脂肪颗粒。
提示　染色时间过短或洗去浮色时所用酒精量较多等。
(3)鉴定蛋白质时，加入双缩脲试剂B后，没有产生紫色反应。
提示　可能加入的双缩脲试剂B过量，CuSO4在碱性溶液中生成大量的蓝色Cu(OH)2絮状沉淀，会遮蔽实验中所产生的紫色，影响观察结果。