【生物课件】细胞中的元素和化合物课件 2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1.pptx

电视广告语广告一：聪明的妈妈会用“锌”。广告二：补铁、补血，效果好！补血口服液。广告三：健康的体魄，来源于“碘碘”滴滴。广告四：万丈高楼平地起，层层都是“钙”起来。通过分析以上广告语,你能得出什么结论呢?本节聚焦本节聚焦:l细胞中常见的元素有哪些？细胞中常见的元素有哪些？l组成细胞的主要化合物有哪些？组成细胞的主要化合物有哪些？l怎样检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质？怎样检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质？必修必修1/1/第第2 2章章/组成细胞的分子组成细胞的分子/第第1 1节节 细胞中的元素和化合物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？的含量，你能提出什么问题？*Si在某些植物细胞中含量较多在某些植物细胞中含量较多 如硅藻、禾本科植物。如硅藻、禾本科植物。组成地壳和组成细胞的部分组成地壳和组成细胞的部分 元素含量元素含量(%)(%)表表元素元素地壳地壳细胞细胞O48.6065.0Si26.30极少*C0.08718.0N0.033.0H0.7610.01.1.组成细胞的化学元素，有没有一种组成细胞的化学元素，有没有一种 元素为细胞所特有？这说明什么？元素为细胞所特有？这说明什么？2.2.细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同，细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同，这说明什么？这说明什么？问题探讨问题探讨种类上种类上种类上种类上统一性统一性统一性统一性含量上含量上含量上含量上差异性差异性生物界与非生物界在元素组成上的统一性和差异性细胞生命活动所需的物质，归根结底是从_中获取的。组成细胞的化学元素，在_中都能找到。没有一种化学元素为_特有。但是，细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。无机自然界无机自然界细胞总结总结说明生命和非生命的无机环境既有统一性又有差异性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。生命起源于非生命物质。一一.组成组成细胞的元素细胞的元素比较组成玉米细胞和人体细胞的元素及比较组成玉米细胞和人体细胞的元素及含量含量元素元素玉米细胞玉米细胞人体细胞人体细胞C43.5755.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(干重，质量分数)注：其它元素占细胞干重的质量分数总计小于3%讨论讨论 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？玉米细胞干重中含量较多的四种元素是O O、C C、H H、N,N,人体细胞干重中含量较多的四种元素C C、O O、N N、H H。二者元素差异的原因是玉米和人都是生物，组成他们的主要成分都是水、蛋蛋白白质质、糖糖类类和和质质类类等等物物质质，这这些些物物质含有质含有C,H,O,C,H,O,蛋白质中还含有大量的蛋白质中还含有大量的N N元素元素。一一.组成组成细胞的元素细胞的元素比较组成玉米细胞和人体细胞的元素及比较组成玉米细胞和人体细胞的元素及含量含量元素元素玉米细胞玉米细胞人体细胞人体细胞C43.5755.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(干重，质量分数)注：其它元素占细胞干重的质量分数总计小于3%讨论讨论 2.细胞中有些元素含量很少，是否意味着他们不重要？否否，有些化学元素含量很少，但但在在细细胞胞中却有着很重要的作用中却有着很重要的作用。组成玉米细胞和人体细胞的元素种类大体相同；但含量差别较大。3.比较组成玉米细胞和人体细胞中的元素种类和含量，你能得出哪些结论？一一.组成组成细胞的元素细胞的元素2 2.分类分类(按含量按含量)C C、H H、0 0、N N、S S、P P、K K、CaCa、MgMg等等（含量占生物体总重量含量占生物体总重量万分之一万分之一以上以上）。FeFe、MnMn、ZnZn、CuCu、B B、MoMo等等（指（指含量含量很少但生物体生活很少但生物体生活所必需所必需的一些元素）的一些元素）。1.1.组成细胞的化学元素，常见的有组成细胞的化学元素，常见的有 。2020多种多种C C、H H、0 0、N NC CC C、H H、0 0、N N、S S、P P一一.组成组成细胞的元素细胞的元素元素缺乏与疾病的相关性缺Fe：人体患贫血A缺：人幼年患呆小症、成年患甲状腺肿大（大脖子病）C缺B：花而不实（只开花不结果）E缺Zn：影响人体生长发育、大脑发育和性成熟B缺Mg：影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行F缺Ca：成年人缺钙患骨质疏松症、血钙含量太低会出现抽搐现象，含量过高会导致肌无力D二二.组成组成细胞细胞的化合物的化合物1.元素存在形式：大多以 的形式存在，少数元素以离子的形式存在。化合物化合物2.种类及相对含量：分类种类质量分数/%无机化合物有机化合物水水无机盐无机盐70%70%90%90%1%1%1.5%1.5%7%7%10%10%1%1%2%2%1%1%1.5%1.5%蛋白质蛋白质脂质脂质糖类和核酸糖类和核酸水水蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质（1 1）占细胞鲜重最多的化合物是_；（2 2）占细胞鲜重最多的有机物是_；（3 3）占细胞干重最多的化合物是_。1.如图1是细胞中化合物含量的扇形图，图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图，请分析:(1)若图1表示细胞鲜重，则A、B化合物依次_。(2)若图1表示细胞完全脱水后的化合物含量，则A化合物一定含的元素是_。(3)若图2表示组成人体细胞的元素含量(占细胞鲜重的百分比),则a、b、c依次是_。水、蛋白质水、蛋白质C C、H H、O O、N NO O、C C、H H随堂训练随堂训练在人体细胞中，在人体细胞中，鲜重鲜重时含量最多的元素是时含量最多的元素是 ；干重干重时含量最多的元素是时含量最多的元素是 。补充：观察组成人体细胞中的主要元素（补充：观察组成人体细胞中的主要元素（干重、鲜重干重、鲜重）思考回答问题：）思考回答问题：OCOCHNCONH二二.组成组成细胞细胞的化合物的化合物 不同生物组织细胞中各种化合物的含量是有差别的，有的还相差悬殊呢！我们平常吃的食物也是如此。正因为不同食物中营养物质的种类和含量有很大差别，我们才需要在日常膳食中做到不同食物的合理搭配，不能挑食，以满足机体的营养需要。我们的食物来自各种生物组织。那么，怎样检测不同生物组织中的营养物质呢？总结：不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的总结：不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的糖类含量高蛋白质含量高油脂含量高检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验原理：实验原理：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颜色反应。如：u糖类的检测：还原糖(葡萄糖、麦芽糖、果糖等)试剂 。淀粉碘液 。u脂肪的检测：脂肪 染液 色。u蛋白质的检测：蛋白质 试剂 色。蓝色蓝色斐林斐林砖红色沉淀砖红色沉淀苏丹苏丹橘黄橘黄双缩脲双缩脲紫紫水浴加热化学试剂化学试剂+有机化合物有机化合物特定的颜色特定的颜色在碱性条件下，两个及以上相邻肽键与双缩脲试剂中Cu2+作用，产生紫色络合物还原糖将Cu2+还原，生成砖红色的Cu2O检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质材料用具：材料用具：对提供的材料进行选择和分类：苹果 花生种子花生种子 豆浆豆浆 梨梨稀释鸡蛋清鲜肝提取液 马铃薯匀浆 芝麻种子西瓜汁 葡萄匀浆 白萝卜匀浆1.实验材料：(1)适合还原糖检测的有 。(2)适合脂肪检测的有 。(3)适合蛋白质检测的有 。(4)适合淀粉检测的有 。梨豆浆花生种子检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质材料用具：材料用具：2.仪器：甲液：甲液：0.1g/mL0.1g/mL的的NaOHNaOH溶液溶液 乙乙液：液：0.05g/mL0.05g/mL的的CuSOCuSO4 4溶液溶液A A液：液：0.1g/mL0.1g/mL的的NaOHNaOH溶液溶液 B B液：液：0.01g/mL0.01g/mL的的CuSOCuSO4 4溶液溶液3.试剂：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质方法步骤：方法步骤：1 1.还原糖还原糖的检测和观察的检测和观察含糖量高高、白色白色或近于近于白色白色，如：梨匀浆、白萝卜匀浆、葡萄匀浆。斐林试剂甲液：0.1g/ml0.1g/ml的的NaOHNaOH，乙液：0.05g/ml0.05g/ml的的CuSO4CuSO4。(甲液和甲液和乙液等量等量混合均匀后再注入)制匀浆过滤(一层纱布)取样液备用向试管中注入2mL梨组织样液；向试管中注入1mL刚配制好的斐林刚配制好的斐林试剂试剂；将试管放入盛有5065温水的大烧杯中加热约2min(水浴加热水浴加热)；制备样液：选材：试剂：过程：结论：观察试管中出现的颜色变化。砖红色沉淀产生，说明组织样液含有还原糖砖红色沉淀产生，说明组织样液含有还原糖由由蓝色蓝色变为变为砖砖红色沉淀红色沉淀 1.还原糖的检测和观察 取材制备组织制备组织样液样液显色显色反应反应结论结论还原糖含量较高、无还原糖含量较高、无色或近于无色的植物色或近于无色的植物组织组织制匀浆制匀浆纱布过纱布过滤滤取样液取样液2mL2mL2mL2mL组织组织组织组织样液样液样液样液1mL1mL1mL1mL现配斐现配斐现配斐现配斐林试剂林试剂林试剂林试剂蓝色蓝色棕色棕色砖红色砖红色5065水水浴加热浴加热2min组织样液中有还原糖取材取材组织样液中有组织样液中有还原糖还原糖检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质方法步骤：方法步骤：2.2.脂肪脂肪的的检测和观察检测和观察切片：选材：试剂：制片：结论：观察：取一粒浸泡浸泡过的花生种子，去掉种皮。苏丹苏丹染液。染液。用刀片在花生子叶的横断面横断面上平行平行切下若干薄片，放入盛有清水的培养皿清水的培养皿中待用。选最薄最薄的切片，用毛笔蘸取毛笔蘸取放在载玻片中央；在花生子叶薄片上滴滴2-32-3滴苏丹滴苏丹染液染液，染色3min；用吸水纸吸去吸去染液，染液，再滴1-2滴体积分数为体积分数为50%50%的酒精的酒精，洗去浮洗去浮色色；用吸水纸吸去酒精，滴1滴蒸馏水蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片。在低倍镜下找低倍镜下找到花生子叶的最薄处，移至视野中央移至视野中央，将物像调节清晰调节清晰，换高倍镜换高倍镜观察，被染成橘黄色的脂肪颗粒橘黄色的脂肪颗粒清晰可见。圆形小颗粒呈橘黄色，证明有脂肪存在。圆形小颗粒呈橘黄色，证明有脂肪存在。2.脂肪的检测和观察 取材切片制片观察结论花生种子（浸泡花生种子（浸泡3-3-4h4h），去掉种皮），去掉种皮用刀片在花生子用刀片在花生子叶的横断面上平叶的横断面上平行切下若干薄片行切下若干薄片组织样液组织样液中有脂肪中有脂肪在低倍镜下找到花生子叶的最薄处，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被染成橘黄色的脂肪颗粒选最薄的切片，用毛笔蘸取放在载玻片中央。选最薄的切片，用毛笔蘸取放在载玻片中央。滴滴：在花生子叶薄片上滴：在花生子叶薄片上滴2-32-3滴苏丹滴苏丹染液，染色染液，染色3min3min。吸吸：用吸水纸吸去染液。：用吸水纸吸去染液。滴滴：滴：滴1-21-2滴体积分数为滴体积分数为50%50%的酒精，洗去浮色。的酒精，洗去浮色。吸吸：用吸水纸吸去酒精。：用吸水纸吸去酒精。滴滴：滴：滴1 1滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片。滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片。检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质方法步骤：方法步骤：3.3.蛋白质蛋白质的的检测和观察检测和观察过程：选材：试剂：结论：鸡蛋蛋清稀释液稀释液（或黄豆组织样液）A液：质量浓度0.1g/mlNaOH，B液：质量浓度0.01g/mlCuSO4。(先先加加A A液液1ml1ml、再滴加、再滴加B B液液4 4滴滴)向试管中注入2mL待测组织样液；向试管中注入双缩脲试剂A液1mL，摇均；向试管中注入双缩脲试剂B液4滴，摇均；观察组织样液颜色的变化。组织样液中有蛋白质。组织样液中有蛋白质。由由蓝色蓝色变为变为紫色。紫色。3.蛋白质的检测和观察 取材取材显色显色反应反应结论结论大豆组织大豆组织研磨液研磨液大豆组织样液大豆组织样液中有蛋白质中有蛋白质2mL组织样液1mL双缩脲试剂A液无色无色紫色紫色4滴双缩脲试剂B液双缩脲试剂使用：先加 A液1ml，再加B液4滴双缩脲试剂A液：0.1g/ml的NaOH B液：0.01g/ml的CuSO4原理：斐林试剂和双缩脲试剂斐林试剂和双缩脲试剂项目项目斐林试剂斐林试剂双缩脲试剂双缩脲试剂成分成分甲液乙液A液B液反应原理反应原理使用方法使用方法反应条件反应条件反应现象反应现象质量浓度为质量浓度为0.05g/mL0.05g/mL的的CuSOCuSO4 4溶液溶液质量浓度为质量浓度为0.01 0.01 g/mLg/mL的的CuSOCuSO4 4溶液溶液先加入先加入A A液液1 mL1 mL摇匀，再加摇匀，再加B B液液4 4滴，摇滴，摇匀匀505065 65 水浴水浴加热加热不需不需加热加热蓝色蓝色棕色棕色砖砖红色红色浅蓝色浅蓝色紫色紫色质量浓度为质量浓度为0.1g/mL0.1g/mL的的NaOHNaOH溶液溶液质量浓度为质量浓度为0.1g/mL0.1g/mL的的NaOHNaOH溶液溶液加热条件下，含醛基的可溶性还原糖将Cu(OH)Cu(OH)2 2还原为还原为CuCu2 2O O沉淀沉淀碱性条件下Cu2与具有两个或两个以上肽键肽键的化合物发生反应生成紫色络合物紫色络合物甲、乙两液等量混匀后立即使用(现配现用现配现用)有机化合物有机化合物还原糖还原糖脂肪脂肪蛋白质蛋白质化学试剂化学试剂颜色反应颜色反应注意事项注意事项斐斐林试剂林试剂苏丹苏丹染液染液砖砖红色沉淀红色沉淀等量混合，先混等量混合，先混后加，现配现用，后加，现配现用，水浴加热水浴加热橘橘黄色黄色用用50%50%的酒精溶的酒精溶液洗去浮色液洗去浮色双缩双缩脲脲试剂试剂紫色紫色A A液和液和B B液分开加，液分开加，B B液不可过量液不可过量有机物检测的特殊注意事项有机物检测的特殊注意事项思考思考1 1：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？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。思思考考2 2：鉴定可溶性还原糖的实验材料是否可选择西瓜、番茄、马铃薯、甘蔗组织样液？不可以。西瓜和番茄组织样液本身的颜色对于鉴定时的颜色反应起着掩盖作用，导致实验现象不明显；马铃薯含淀粉，淀粉为非还原糖；甘蔗主要含蔗糖，为非还原糖。应选颜色为白色或近白色、富含葡萄糖、果糖或麦芽糖等还原糖的植物组织样液，以苹果、梨的匀浆最好。细胞中的元素和化合物化合物无机物有机物水无机盐脂类糖类蛋白质核酸斐林试剂检测碘液脂肪蛋白质还原糖淀粉苏丹染液双缩脲试剂C、H、O、N C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、Zn、Cu、B、Mo元素大量元素基本元素微量元素课堂小结课堂小结练习与应用练习与应用 1.基于对细胞元素组成、元素含量等的认识，判断下列相关表述是否正确。（1）细胞中不存在无机自然界没有的特殊元素。（）（2）细胞中微量元素含量最少，作用也很微小。（）（3）不同种类的细胞其组成元素和化合物种类基本相同，但含量往往有一定的差异，这既体现了细胞的统一性，又反映了细胞的多样性。（）一、概念检测一、概念检测练习与应用练习与应用一、概念检测一、概念检测 2.将下列试剂与相应的待测样品、相应的实验结果用线连接起来。苏丹染液 豆浆 砖红色沉淀 斐林试剂 梨汁 橘黄色 双缩脲试剂 花生子叶 紫色练习与应用练习与应用一、概念检测一、概念检测C 3.在下列有机化合物中，人体细胞内含量最多的一种是（）A.脂质 B.糖类 C.蛋白质 D.核酸 4.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无机自然界中也都存在，这一事实主要说明（）A.生物来源于非生物 B.生物界与无机自然界具有统一性 C.生物界与无机自然界具有差异性 D.生物与非生物在元素组成上没有区别B练习与应用练习与应用二、拓展应用二、拓展应用 1.组成细胞的元素追根溯源来自无机环境，为什么细胞内各种元素的比例与无机环境的大不相同？虽然组成细胞的元素来自无机环境，但是构成细胞的主要元素C、H、O、N含量与无机环境差异很大，这与细胞内的有机化合物如糖类、脂质、这与细胞内的有机化合物如糖类、脂质、蛋白质和核酸有关蛋白质和核酸有关。2.将细胞内含有的各种物质配齐，并按照它们在细胞中的比例放在一个试管中，能构成个生命系统吗？为什么？不能。因为生命系统内部是一个严谨有序的结构，不是由物质随意堆砌而成的。