【课件】细胞中的元素和化合物课件高一上学期生物人教版（2019）必修1.pptx

阐明生命现象的规律，必须建立在阐明生物大分子结构的基础上中国科学院院士邹承鲁【问题探讨】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极少极少*C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0*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、禾本科植物比比较较组组成成地地壳壳和和组组成成细细胞胞的的部部分分元元素素的的含含量量，你你能能提提出出什什么么问问题题？就就自自己己提提出出的的问问题与其他同学交流。题与其他同学交流。说明：生物界说明：生物界与非与非生物界具有统一性生物界具有统一性 说明：生物界与非说明：生物界与非生物界具有差异生物界具有差异性性现象现象2 2：细胞中各种元素的含量与无机自然界有很大不同。细胞中各种元素的含量与无机自然界有很大不同。现现象象1 1：组组成成细细胞胞的的化化学学元元素素，在在无无机机自自然然界界中中都都能能够找到，没有一种化学元素为细胞所特有。够找到，没有一种化学元素为细胞所特有。元素玉米细胞人体细胞C43.5755.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78比较组成玉米细胞和人体细胞的元素及含量比较组成玉米细胞和人体细胞的元素及含量(干重干重，质量分数），质量分数）1.1.在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素一样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？吗？怎样解释这种现象？2.2.细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？要？一、组成细胞的元素一、组成细胞的元素是一样，与组成细胞的化合物有关。是一样，与组成细胞的化合物有关。否。否。含量虽少，但是是生物体生命活动所必需的化学含量虽少，但是是生物体生命活动所必需的化学元素。元素。思考思考.讨论讨论3.3.比较组成玉米细胞和人体细胞中元素种类和含量，比较组成玉米细胞和人体细胞中元素种类和含量，你还能得出哪些结论？你还能得出哪些结论？不同生物体不同生物体内化学元素的内化学元素的种类基本相同。种类基本相同。不同生物体不同生物体内内同种同种化学元素的化学元素的含量不同含量不同。同一生物体同一生物体内内不同不同化学元素的化学元素的含量不同含量不同。2.2.按按含量含量C C、H H、0 0、N N、P P、S S、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。（铁猛碰新木桶）（铁猛碰新木桶）一、组成细胞的元素一、组成细胞的元素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（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）C C、H H、O O、N N、P P、S S、K K、CaCa、MgMgFeFe、MnMn、B B、ZnZn、MoMo 、CuCu基本元素基本元素主要元素主要元素大量元素大量元素微量元素微量元素最基本最基本元素元素 近日，小明的一些症状引起了父母的担忧：感冒频繁，口腔溃疡反复发作，伤近日，小明的一些症状引起了父母的担忧：感冒频繁，口腔溃疡反复发作，伤口不易愈合，食欲不振，免疫力低下。比起同龄儿童，小明身材偏矮、偏瘦。去医院口不易愈合，食欲不振，免疫力低下。比起同龄儿童，小明身材偏矮、偏瘦。去医院后，经检查发现血清中后，经检查发现血清中锌锌的浓度过低。的浓度过低。通过分析通过分析,你能得出什么结论呢你能得出什么结论呢?微量元素微量元素(锌锌)在生物体中在生物体中含量很少含量很少，但但是生物体是生物体不可缺少不可缺少的必需元素。的必需元素。铅（铅（PbPb）、汞（）、汞（HgHg）在细胞中含量也很低，属于微量元素吗？）在细胞中含量也很低，属于微量元素吗？不属于，生物体不需要吸收不属于，生物体不需要吸收PbPb和和HgHg，一旦吸收会引起重金属中毒，一旦吸收会引起重金属中毒。一、组成细胞的元素一、组成细胞的元素元素缺乏与疾病的相关性总结元素缺乏与疾病的相关性总结缺缺FeFe：人体患缺铁性贫血人体患缺铁性贫血缺缺B B：花而不实（只开花不结果）花而不实（只开花不结果）缺缺ZnZn：食欲减退、免疫力下降、影响生长发育等食欲减退、免疫力下降、影响生长发育等缺缺MgMg：影响植物叶绿素的合成，影响光合作用影响植物叶绿素的合成，影响光合作用缺缺CaCa：成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出现成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出现抽搐现象抽搐现象小试牛刀小试牛刀1、下列关于化学元素的叙述，错误的是A.组成细胞的化学元素，常见的有20多种B.生物界和非生物界的统一性表现在无机自然界中的元素在生物体中都存在C.构成生物体的化学元素的重要功能之一是组成细胞中的各种化合物D.构成细胞的大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等C2、某同学在配制培养植物的培养基时使用了NH4NO3、KNO3、CaCl22H2O、MgSO4.7H20、螯合铁溶液、微量元素溶液，但缺少了一种必需的大量元素，为补充这种元素，应添加的化合物是A.Ca(NO)2B.KClD.KH2PO4C.KSO4C1.组成细胞的各种元素大多组成细胞的各种元素大多以以 的的形式存在形式存在二、二、组成细胞组成细胞的的化合物化合物化合物化合物阅读教材17页，从图2-1，你归纳化合物相关规律吗？2.2.细细胞中最多的化合物是胞中最多的化合物是 ；最多的有机化合物是；最多的有机化合物是 。水水蛋白质蛋白质如图表示人体细胞中几种化合物占细胞鲜重的比例，以下按顺序排列，正确的是A.水、蛋白质、糖类、脂质B.蛋白质、糖类、脂质、水C.水、蛋白质、脂质、糖类D.蛋白质、水、脂质、糖类D小试牛刀小试牛刀不同生物组织的细胞中各种化合物的含量相同吗？不同生物组织的细胞中各种化合物的含量相同吗？梨的果实和叶片的细胞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中所含化合物的种类和含量有什么明显的差别？的差别？糖类糖类H H2 2O O叶绿素叶绿素梨果实细胞梨果实细胞梨叶片细胞梨叶片细胞多多 少少 多多少少无无多多总结：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因此，日常膳食中做到不同食物因此，日常膳食中做到不同食物合理搭配合理搭配，以满足机体的营养需要，以满足机体的营养需要二、二、组成细胞组成细胞的的化合物化合物三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质探究探究.实践实践葡萄糖、果糖、麦芽糖（一）实验原理：（一）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特定的颜色反应。鉴定物质鉴定物质鉴定试剂鉴定试剂颜色变化颜色变化还原糖还原糖淀粉淀粉碘液碘液脂肪脂肪苏丹苏丹 蛋白质蛋白质斐林试剂斐林试剂砖红色沉淀砖红色沉淀橘橘黄黄双缩脲试剂双缩脲试剂紫色紫色蓝色蓝色淀粉淀粉(非还原糖非还原糖)+)+碘液碘液 还原糖还原糖+斐林试剂斐林试剂 蛋白质蛋白质+双缩脲试剂双缩脲试剂 脂肪脂肪+苏丹苏丹 50655065水浴水浴加热加热2min2min砖红色沉淀砖红色沉淀橘黄色橘黄色紫色紫色 蓝色蓝色(一一)、实验原理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。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。三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质探究探究.实践实践（二）材料用具（二）材料用具1.1.实验选材基本要求实验选材基本要求:符合实验要求符合实验要求易获取的原则易获取的原则不对实验结果产生干扰不对实验结果产生干扰2.2.仪器：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3.3.试剂：试剂：(选选择要求：择要求：颜色浅或接近于浅色，富含某种有机物的材颜色浅或接近于浅色，富含某种有机物的材料料)。对提供的材料进行选择和分类：苹果花生种子豆浆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)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 。1 1还原糖的检测和观察还原糖的检测和观察选材选材：试剂试剂：制备样液制备样液：颜色反应：颜色反应：（三）方法步骤与现象（三）方法步骤与现象含糖量高含糖量高、白色或近于白色、白色或近于白色的植物组织的植物组织斐林试斐林试剂剂 甲甲液：液：0.1g/ml0.1g/ml的的NaOHNaOH 乙液：乙液：0.05g/ml0.05g/ml的的CuSO4CuSO4制浆制浆过滤（一层纱布）过滤（一层纱布）取液取液注入注入2mL2mL梨组梨组织样液织样液振荡、混合摇匀振荡、混合摇匀注入注入1mL1mL刚配制好的刚配制好的斐林试剂斐林试剂变成砖红色变成砖红色50-6550-65的的温水温水蓝色蓝色棕色棕色砖红色砖红色新制新制Cu(OH)Cu(OH)2 2CuCu2 2O(O(沉淀）沉淀）结论结论：组织样液含有还原糖组织样液含有还原糖2 2.脂肪的鉴定脂肪的鉴定常用材料：常用材料：试剂：试剂：苏丹苏丹染染液液花生子叶或向日葵种子花生子叶或向日葵种子步骤：步骤：取材：取材：花生种子花生种子(浸泡浸泡)，将子叶切成薄片，将子叶切成薄片制片制片取取最薄最薄的切片，放在载玻片中央的切片，放在载玻片中央滴滴2 23 3滴苏丹滴苏丹染液染液(染色染色3 min)3 min)去浮色去浮色：加：加1 12 2滴体积分数为滴体积分数为50%50%的酒精的酒精溶液溶液制成临时装片：滴一滴蒸馏水，盖上盖玻片制成临时装片：滴一滴蒸馏水，盖上盖玻片先低先低倍镜下找倍镜下找橘黄橘黄色色颗颗粒，粒，再高再高倍镜观察倍镜观察观察观察结论：圆形小颗粒呈橘黄色，证明有脂肪存在结论：圆形小颗粒呈橘黄色，证明有脂肪存在取材制备组织样液黄豆组织样液（或鸡蛋蛋清稀释液）蛋蛋清必须稀释，以免实验清必须稀释，以免实验后黏住试管壁，不易清洗后黏住试管壁，不易清洗鸡蛋清蛋清稀释液加水稀释黄 豆（侵泡1-2d）豆浆研磨滤液过滤3.3.蛋白质的蛋白质的鉴定鉴定显色反应现象摇匀2mL组织样液1mL双缩脲试剂A液创设碱性环境创设碱性环境4滴双缩脲试剂B液提供提供CuCu2+2+无色蓝色紫色蛋白质中蛋白质中肽键在碱性肽键在碱性环境遇到环境遇到CuCu2+2+会形成紫色络合物会形成紫色络合物A液：质量浓度液：质量浓度0.1g/mlNaOH，B液：液：质量浓质量浓度度0.01g/mlCuSO4先加先加A液、再加液、再加B液液过量的双缩脲试剂过量的双缩脲试剂B B会与会与试剂试剂A A反应，使溶液呈蓝反应，使溶液呈蓝色，而掩盖生成的紫色。色，而掩盖生成的紫色。使用双缩脲试剂时为什么B液只能加34滴而不能过量？3.3.蛋白质的蛋白质的鉴定鉴定斐林试剂和双缩脲试剂对比斐林试剂和双缩脲试剂对比斐林试剂斐林试剂双缩脲试剂双缩脲试剂不不同同点点浓度浓度使用方法使用方法 原理原理相同点相同点成分成分甲液甲液:0.1g/mLNaOH:0.1g/mLNaOH乙液乙液:0.050.05g/mLCuSOg/mLCuSO4 4A A液液:0.1g/mLNaOH:0.1g/mLNaOHB B液液:0.010.01g/mLCuSOg/mLCuSO4 4甲液和乙液混合均匀后甲液和乙液混合均匀后方可使用，且现配现用方可使用，且现配现用需需水浴加热。水浴加热。使用时使用时先加先加A A液液再加再加B B液，液，不需加热不需加热都含有都含有NaOHNaOH溶液、溶液、CuSOCuSO4 4溶液两种成分，且所用溶液两种成分，且所用NaOHNaOH溶液溶液质量浓度都是质量浓度都是0.1g/mL0.1g/mL实质是新配制的实质是新配制的Cu(OH)Cu(OH)2 2实质是碱性环境中的实质是碱性环境中的CuCu2+2+肽键与肽键与碱性环境中的碱性环境中的CuCu2+2+生成生成紫色紫色的络合物。的络合物。课堂小结组成细胞的元素组成细胞的化合物检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质常见的元素有20多种大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等无机物：水（细胞中含量最多）、无机盐有机物：蛋白质（干重中含量最多）、糖类、脂质、核酸目的要求实验原理材料用具方法步骤下列有机物的鉴定实验中，操作有误的是（）A.鉴定蛋白质时，把双缩脉试剂A液和B液混合后再加入蛋白质样液中B.鉴定还原糖时，用60水浴加热C.鉴定淀粉时，直接把碘液加入淀粉样液中D.鉴定脂肪时，在花生种子匀浆中滴加苏丹染液后，直接进行观察小试牛刀小试牛刀A现提供可配制斐林试剂的溶液：甲液(0.1g/mL的NaOH溶液)、乙液(0.05g/mL的CuSO4溶液)以及蒸馏水，如果充分利用上述试剂及必需的实验用具，可灵活性地鉴别出下列哪些物质（）葡萄糖蔗糖胃蛋白酶（其化学本质是蛋白质）DNAA.只有 B.C.D.C