高中生物人教版2019必修一课件：2.1 细胞中的元素和化合物 课件（24张PPT）

(共27张PPT)
第1节
细胞中的元素与化合物
第2章
组成细胞的分子
农作物的需要施氮、磷、钾肥；人体需要补钙、铁、锌等。以获取相应的元素用于细胞的生命活动，那么组成细胞的元素有哪些？这些元素是细胞特有的吗？
提出问题举例：
１.生物与非生物在元素含量上有何特点？
含量差别很大
２.细胞中的元素来自于哪里？
生物体的元素都来自无机自然界
３.生物和非生物所含元素比例大不相同的原因？
生物体按照生命活动需要从外界有选择地吸收元素，故与无机环境含量相差较大。
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：P16
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？
思考·讨论：比较玉米和人体细胞的元素及含量
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
讨论：
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，这些物质都含有C、H、O
，蛋白质中还含有大量的N元素。
2.细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？
不是；每种元素都有各自的作用，有的元素含量很少,但其作用是其它元素不可替代的。
3.比较组成玉米和人体细胞的元素种类和含量，你还能得出哪些结论？
组成玉米中O元素的含量明显高于人体细胞，而N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含量有差别，如玉米中糖类多一些，人体中蛋白质多一些。
注：其他元素占细胞干重的质
量分数总计小于3%
一、组成细胞的元素
1.组成细胞的化学元素，常见的有
。
2.根据含量
大量元素：
微量元素：
C
H
O
N
P
S
K
Ca
Mg等
Fe
Mn
B
Zn
Cu
Mo等
（含量较多，占生物体总重量万分之一以上的元素）
（指含量很少但生物体生活所必需的一些元素）
大量元素和微量元素都是生物体生命活动所必需的
20多种
她(C)请(H)杨(O)丹(N)留(S)人(P)盖(Ca)美(Mg)家(K)
新(Zn)铁(Fe)臂(B)阿童(Cu)木(Mo)真猛(Mn)
C
H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
大量元素
C
H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
大量元素
最基本元素
基本元素
主要元素
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等
微量元素
小结：用数学集合图来表示大量元素、主要元素、基本元素、最基本元素的关系
微量元素：微量元素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.
例：1）缺（Fe2+）会使人患贫血等症状；
2）缺（Zn2+）使人脑发育受影响；
3）硼（B）促进花粉萌发和花粉管的伸长，缺硼会导致“花而不实”,结实率低。
拓展：一些化学元素的作用
N：组成蛋白质、核酸、叶绿素、ATP、NADPH等物质的组成成分
P：组成ATP、生物膜结构的成分
K：感到肢体麻木
Ca：骨骼、牙齿的组成成分，成年人缺Ca易患骨质疏松，人血液中缺钙容易患抽搐症
Mg：叶绿素的重要组分
组成细胞的化学元素在自然界的无机环境中都能找到,没有一种元素是生命特有的；
但元素在细胞中和无机环境中的含量却有区别.
生命和非生命的无机环境既有统一性又有差异性,生命起源于非生命物质.
结论：
为什么说生物界与非生物界的统一性和差异性？
统一性：
差异性：
组成细胞的化合物
无机化合物
有机化合物
糖类和核酸：1%-1.5%
无机盐：1%-1.5%
脂质：1%-2%
水：70%-90%
蛋白质：7%-10%
二、组成细胞的化合物
含量最多的化合物是水；含量最多的有机物是蛋白质。
拓展：组成细胞化合物的元素组成
无机化合物
有机化合物
水：
无机盐：
糖类：
脂质：
蛋白质：
核酸：
C、H、O
C、H、O（Ｎ、Ｐ）
C、H、O、N（P、S、Fe）
C、H、O、N、P
H、O
各种不同元素（第二节）
注：括号内的为非必备元素。
新知讲解
知识点三
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
一、实验原理
还原糖
+
→
脂肪
+
/苏丹Ⅳ
→
蛋白质（或多肽）
+
→
紫色
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。
砖红色沉淀
橘黄色/红色
斐林试剂
双缩脲试剂
苏丹Ⅲ染液
化学试剂
+
有机化合物
→
特定的颜色
新知讲解
知识点三
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
二、方法步骤与现象
1.
还原糖的检测和观察
注意：
（1）在还原糖的检测实验中，最理想的实验材料是还原糖（葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖等）含量较高且颜色较浅的生物组织或器官，如梨、葡萄等；不能选用甜菜、甘蔗、马铃薯块茎，因为甜菜、甘蔗富含的蔗糖不属于还原糖，马铃薯块茎富含的淀粉也不是还原糖；也不能选用西瓜、血液、绿色叶片等，因为这些材料本身的颜色会对实验结果造成干扰。
（2）斐林试剂的甲液（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）要等量混合均匀，现配现用。）
新知讲解
知识点三
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
二、方法步骤与现象
1.
还原糖的检测和观察
步骤：
取材
制备组织样液
显色反应
结论
还原糖含量较高、无色或近于无色的植物组织，如梨、葡萄、白萝卜
制匀浆—纱布过滤—取样液
２mL组
织样液
刚配制的斐
林试剂1mL
浅蓝色
50～65℃水浴加
热２min
棕色
砖红色
组织样液中有还原糖
新知讲解
知识点三
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
二、方法步骤与现象
1.
还原糖的检测和观察
新知讲解
知识点三
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
二、方法步骤与现象
2.脂肪的检测和观察
注意：
（1）用花生种子作实验材料，必须提前浸泡3-4h，浸泡时间短了，不容易切片；浸泡时间过长，则组织太软，切下的薄片不易成形。
（2）尽可能切出薄片，否则显微镜下看到的细胞重叠，不易观察。
（3）染色时间不宜过长；染色后必须要用体积分数为50%的酒精洗去浮色。
新知讲解
知识点三
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
二、方法步骤与现象
步骤：
取材
切片
观察
结论
花生种子（浸泡3-4h），去掉种皮
用刀片在花生子叶的横断面上平行切下若干薄片
组织样液中有还原糖
2.脂肪的检测和观察
制片
选最薄的切片，用毛笔蘸取放在载玻片中央。
滴：在花生子叶薄片上滴2-3滴苏丹Ⅲ染液，染色3min。
吸：用吸水纸吸去染液。
滴：滴1-2滴体积分数为50%的酒精，洗去浮色。
吸：用吸水纸吸去酒精。
滴：滴1滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片。
在低倍镜下找到花生子叶的最薄处，移至视野中央，然后用高倍镜观察被染成橘黄色的脂肪颗粒
新知讲解
知识点三
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
二、方法步骤与现象
2.脂肪的检测和观察
新知讲解
知识点三
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
二、方法步骤与现象
步骤：
取材
显色反应
结论
大豆组织研磨液
大豆组织样液中有蛋白质
3.蛋白质的检测和观察
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
新知讲解
知识点三
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
二、方法步骤与现象
3.蛋白质的检测和观察
新知讲解
知识点三
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
斐林试剂与双缩脲试剂对比
斐林试剂
双缩脲试剂
不同点
使用方法
反应条件
结果
试剂组成
相同点
甲液:0.1g/mLNaOH
乙液:0.05g/mLCuSO4
A液:0.1g/mLNaOH
B液:0.01g/mLCuSO4
甲液和乙液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
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
课堂练习
1.甘蔗茎吃起来特别甜，其细胞中含量最多的化合物是（
）
A.蛋白质
B.糖类
C.脂质
D.水
D
2.下列元素在生物体内含量较少，但对维持生物体正常生命活动必不可少的元素是（
）
A.Fe、Mn、Zn、Cu
B.
Zn、Cu、Mg、Ca
C.Zn、Mg、B、Mn
D.Mg、Mn、Cu、Mo
A
课堂练习
A
3.下列哪组试剂在使用过程中，必须加热（
）
　　A.用斐林试剂鉴定可溶性还原糖的过程中
　　B.用苏丹Ⅲ染液在鉴定动物组织中的脂肪时
　　C.用双缩脲试剂鉴定蛋白质时
　　D.用碘液鉴定淀粉时
　　
课堂练习
A
4.鉴定蛋白质样品时加双缩脲试剂的正确做法是（
）?
　A．先加A液，混合后再加B液摇匀观察
　B．先加B液，混合后再加A液摇匀观察
　C．A、B混合后加入，摇匀观察
　D．A、B液同时加入样液，摇匀后观察
课堂练习
C
5.下列叙述正确是（
）
A.西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖，可做还原糖鉴定的替代材料
B.脂肪鉴定时，可观察到细胞中被苏丹IV染成黄色的小颗粒?
C.双缩脲试剂B液为0.01g/mlCuSO4溶液?
D.鉴定还原糖时先加入斐林试剂的甲液摇匀后再加乙液