新人教版必修1高中生物第二章第1节《细胞中的元素和化合物》(32张PPT)

(共32张PPT)
第1节
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，你能看出什么问题？
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
1.组成细胞的所有元素中，有没有哪一些元素是细胞所特有的？
没有。
这说明什么？
生物界和非生物界具有统一性。
2.细胞中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗？
有，相差很大。
这又说明什么？
生物界和非生物界还具有差异性。
1.组成细胞的化学元素在无机自然界中都能找到,没有一种元素是细胞所特有的；
2.但元素在细胞中和无机环境中的相对含量却大不相同。
说明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。
(占细胞鲜重的百分比)
(占细胞干重的百分比)
组成人体细胞的主要元素
在人体细胞中，干重时含量最多的元
素是
；鲜重时含量最多的元素是
。
C
o
玉米和人体细胞部分元素含量的比较表
玉米
人
氧
44.43
14.62
碳
43.57
55.99
氮
1.46
9.33
氢
6.24
7.46
钾
0.92
1.09
钙
0.24
4.67
磷
0.20
3.11
硫
0.17
0.78
氯
0.14
0.47
镁
0.18
0.16
铁
0.08
0.012
硅
1.17
0.005
锌
---
0.01
【例析】
下表示玉米植株和成人体内含量较多化学元素的种类和含量。
元素
O
C
H
N
K
Ca
P
Mg
S
玉米
44.43
43.57
6.24
1.46
0.92
0.23
0.20
0.18
0.17
人
14.62
55.99
7.46
9.33
1.09
4.67
3.11
0.16
0.78
比较这两者所含的化学元素：（
）
A．种类和含量都相差很大
B．种类和含量都相差不大
C．种类相差很大，其中相同元素的含量都大体相同
D．种类大体相同，其中相同元素的含量相差很大
D
组成生物体的化学元素大体相同；
在不同的生物体内,各种化学元素的含量相差很大；
各种化学元素在同一种生物体内含量不同，其中C、H、O、N四种元素含量最多；
C是构成细胞的最基本元素。
碳为什么是构成细胞的最基本元素？
大量元素：
指含量占生物体总重量万分之一以上的元素。有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
微量元素：
生物体内含量很少的一些元素。如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
新（Zn)木(Mo)桶(Cu)碰(B)铁(Fe)门(Mn)
细胞中元素根据含量分为:
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,即使使用了大量的N,P,K肥也无济于事,后来,人们偶然
发现牧场内的一小片牧草长得十分茂盛,原来,这一片”绿洲”的附近有一座钼矿,矿工每天上下班总是抄近路走,他们的鞋子个踩过的地方,牧草绿油油的,经过科学家的化验和分析,一公顷牧草只需150克钼就足够了.
通过分析,你能得出什么结论呢?
微量元素(钼、锌、锰、铜、硅、硼等)是生物体不可缺少的必需元素，虽然在生物体中含量很少,但其作用是其它元素不可替代的。
成年人缺Ｉ会导致甲状腺肿等。
元素缺乏与疾病的相关性：
缺Fe：
人体患贫血；果树患黄叶病
缺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
缺I：
人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大（大脖子病）
缺B：
华而不实（只开花不结果）
缺Zn：
影响人体生长发育、大脑发育和性成熟
缺Mg：
影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行
组成细胞的各种元素又是以什么形式存在的呢?
化合物
????
二
组成细胞的化合物
组成细胞的化合物
无机化合物
有机化合物
水
无机盐
糖类
脂质
蛋白质
核酸
细胞鲜重含量最多的化合物是：
细胞鲜重含量最多的有机物是：
细胞干重含量最多的化合物是：
思考
水
蛋白质
蛋白质
思考与讨论：
根据你的生活经验，说说哪些植物器官的细胞中富含糖类、脂质或蛋白质？怎样从植物器官中提取这些化合物？
答案：植物的叶肉细胞、果实细胞和种子细胞中通常含有较多的糖类、脂质、蛋白质。
如：禾谷类的果实、种子中含淀粉较多；甘蔗的茎和甜菜的根含蔗糖较多；花生、芝麻的种子中含脂质较多；大豆种子中含蛋白质较多。
提取方法：设法将细胞破碎，再将这些物质提取出来。
实验:
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
请同学们阅读教材p18-p19,并思考下列问题：
1、本实验的实验原理是什么？
2、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质应分别选择什么样的实验材料？
3、实验步骤如何，实验中应注意哪些事项？
实验:
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
实验原理：
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。如：
还原糖
+
斐林试剂→砖红色沉淀
脂肪
+
苏丹Ⅲ（苏丹ⅳ）→橘黄色（红色）
蛋白质
+
双缩脲试剂→紫色
淀粉
+
碘→蓝色
实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1、还原糖
葡萄糖、果糖、麦芽糖含有还原性基团，叫还原糖。
斐林试剂包括甲液0.1g/mL的NaOH
和乙液0.05g/mL的CuSO4甲、乙液混合后新产生的Cu(OH)2
,在加热条件下与还原糖反应产生Cu2O(氧化亚铜)(砖红色沉淀)。由于需要新制Cu(OH)2,所以斐林试剂要求现配现用。
还原性糖的鉴定
实验原理
还原性糖+
试剂
→
色沉淀
实验材料
实验步骤
制备样液
取样（2mL注入试管）
加入刚刚混合均匀的
试剂1mL
水浴加热2分钟
观察颜色变化，预期将由
色变为
色。
浅蓝色→→棕色→砖红色(沉淀)
实验：还原性糖的鉴定
颜色较浅或近于白色的含糖量多的材料
注意事项
每次使用量筒后都要用清水清洗
不能用量筒量取NaOH后不清洗就直接量取CuSO4
水浴加热,
用试管夹夹住试管上部,放入盛开水的大烧杯中加热,注意试管底部不要接触烧杯底部,同时试管口不要朝向实验者,以免试管内溶液沸腾时冲出试管,造成烫伤。
（试管不能在酒精等上直接加热）
实验中应分工合作
，以便缩短实验的等待时间
2、蛋白质
蛋白质
+
双缩脲试剂
→紫色
双缩脲试剂同样是CuSO4和NaOH，但CuSO4
浓度变为0.01g/mL。鉴定蛋白质的原理是：在碱性条件下，蛋白质与CuSO4
发生化学反应，产生紫色化合物。所以要先加NaOH，再加CuSO4。
实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
蛋白质的鉴定
实验原理
蛋白质+
试剂
→
色
实验材料
实验步骤
制备样液
取样2mL
加入
试剂的
液1mL，摇匀
加入
试剂的
液4滴，摇匀
观察颜色变化
豆浆、鸡蛋清
实验：蛋白质的鉴定
需要加热吗？
?
斐林试剂
双缩脲试剂
用途
鉴定可溶性还原糖的存在；
鉴定蛋白质
成分
0.1g/mL的氢氧化钠溶液
0.05g/mL的硫酸铜溶液
0.1g/mL的氢氧化钠溶液（A液）
0.01g/mL的硫酸铜溶液（B液）
发生的反应
Cu(OH)2与还原糖发生反应产生Cu2O
蛋白质能在碱性条件下与铜离子作用，形成紫色化合物
使用方法
现配现用；混合均匀；水浴加热；
先加A液，与样液混匀后滴加B液
颜色反应
呈砖红色
呈紫色
3、脂肪
脂肪
+苏丹Ⅲ（或苏丹Ⅳ）→橘黄色(红色)
液体材料可以直接滴加苏丹Ⅲ，观察颜色变化。
花生子叶等材料，需要先切片，滴加苏丹Ⅲ染色3分
钟后，用50%酒精洗去浮色，制作成临时装片，用显
微镜观察。
4、淀粉
淀粉
+
碘
→
蓝色
实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
可溶性还原糖
淀粉
脂肪
蛋白质
砖红色沉淀
蓝色
红色
紫色
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
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
B
D
课堂练习
3、鉴定脱脂奶粉是否为伪劣产品，需用的化学试剂是
（
）
A．斐林试剂
B．苏丹Ⅲ染液
C．双缩脲试剂
D．红墨水
B
4、在生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，对实验材料的选择叙述错误的是（
）
A．甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等，都含有较多的糖且近于白色，因此可以用于进行还原性糖的鉴定
B．花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料
C．大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质鉴定的理想植物组织材料
D．鸡蛋清含蛋白质多，是进行蛋白质鉴定的动物组织材料
A
5、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
．脂肪的鉴定需要显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪颗粒
C
．鉴定可溶性还原糖时，要加入斐林试剂甲液摇匀后，再加入乙液
D
．用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂
A
液与
B
液要混合均匀后，再加入含样品的试管中，且必须现混现用
B