【生物课件】细胞的元素和化合物 2023-2024学年高一生物上学期教学课件（2019人教版必修1）.pptx

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1、新人教版 高一 必修1 分子与细胞 第2章 组成细胞的分子2.12.1 细胞中的元素和化合物细胞中的元素和化合物组成地壳和组成细胞的部组成地壳和组成细胞的部分元素含量（分元素含量（%）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注：注：*Si在某些植物细胞中含量较多，如硅藻、禾本科植物在某些植物细胞中含量较多，如硅藻、禾本科植物C C43.5743.57H6.24O44.43N1.46K0.92Ca0.23P0.20Mg0.18S0.17C55.99H7.46O14.62N9.33K1.09Ca4.67P3.1

2、1Mg0.16S0.78讨论讨论1 1：生物界生物界与非生物界非生物界的组成元素种类组成元素种类是否相同?讨论讨论2 2：生物界生物界与与非生物界非生物界的组成元素的含量组成元素的含量是否有差别?玉米部分元素所占比例玉米部分元素所占比例人体部分元素所占比例人体部分元素所占比例The elements that make up a cellThe elements that make up a cell组成细胞的元素组成细胞的元素1组成地壳和组成细胞的部组成地壳和组成细胞的部分元素含量（分元素含量（%）表）表元素元素地壳地壳细胞细胞O48.6065.0Si26.30极少极少*C0.08718.0

3、N0.033.0H0.7610.0注：注：*Si在某些植物细胞中在某些植物细胞中含量较多，如硅藻、禾本含量较多，如硅藻、禾本科植物科植物讨论讨论1 1：生物界生物界与非生物界非生物界的组成元素种类组成元素种类是否相同?相同相同 组成细胞的化学元素，在无机自然界都能找到，没有一种化学元素为细胞所特有的。（细细胞胞生生命命活活动动所需要的物质，归根到底是从无机自然界中获取的）所需要的物质，归根到底是从无机自然界中获取的）讨论讨论2 2：生物界生物界与与非生物界非生物界的组成元素的含量组成元素的含量是否有差别?有有细胞中各种元素的相对含量与无机环境大不相同。这体现了生物和非生物的统一性。这体现了生物

4、和非生物的统一性。这说明生物界与非生物界的差异性。这说明生物界与非生物界的差异性。The elements that make up a cellThe elements that make up a cell组成细胞的元素组成细胞的元素1C C43.5743.57H6.24O44.43N1.46K0.92Ca0.23P0.20Mg0.18S0.17C55.99H7.46O14.62N9.33K1.09Ca4.67P3.11Mg0.16S0.78玉米部分元素所占比例玉米部分元素所占比例人体部分元素所占比例人体部分元素所占比例讨讨论论3 3：在在玉玉米米细细胞胞和和人人体体细细胞胞中中含含量量较

5、较多多的的四四种种元元素素一一样样吗吗？怎怎样样解解释释这种现象？这种现象？讨论讨论4 4：细胞中有些元素含量少，是否意味着它们不重要？细胞中有些元素含量少，是否意味着它们不重要？讨讨论论5 5：比比较较组组成成玉玉米米细细胞胞和和人人体体细细胞胞中中的的元元素素种种类类和和含含量量，你你还还能能得得出哪些结论？出哪些结论？一样，都为一样，都为C C、H H、O O、N N有些元素含量少，却有重要作用有些元素含量少，却有重要作用种类大体相同，含量相差很大种类大体相同，含量相差很大The elements that make up a cellThe elements that make up

6、a cell组成细胞的元素组成细胞的元素1C C43.5743.57H6.24O44.43N1.46K0.92Ca0.23P0.20Mg0.18S0.17C55.99H7.46O14.62N9.33K1.09Ca4.67P3.11Mg0.16S0.78玉米部分元素所占比例玉米部分元素所占比例人体人体部分元素所占比例部分元素所占比例基本元素基本元素大大量量元元素素Fe Mn Zn Cu B Mo微量元素微量元素The elements that make up a cellThe elements that make up a cell组成细胞的元素组成细胞的元素1一、一、组成细胞的元素组成细胞

7、的元素种类：细胞中常见的化学元素有种类：细胞中常见的化学元素有2020多种。多种。分类：按照其含量分成大量元素和微量元素。分类：按照其含量分成大量元素和微量元素。分类分类大量元素：含量占生物体总质量大量元素：含量占生物体总质量万分之一万分之一以上以上的元素。的元素。C C、H H、O O、N N、P P、S S、K K、CaCa、Mg Mg 等等微量元素：生物体生活所微量元素：生物体生活所必需必需的，但需要量却的，但需要量却很少很少的元素。的元素。FeFe、MnMn、ZnZn、CuCu、B B、Mo Mo 等等The elements that make up a cellThe elemen

8、ts that make up a cell组成细胞的元素组成细胞的元素1图图2-1 2-1 组成人体细胞的主要的元素组成人体细胞的主要的元素（占细胞（占细胞鲜重鲜重的百分比）的百分比）图图2-2 2-2 组成人体细胞的主要元素组成人体细胞的主要元素（占细胞干重的百分比）（占细胞干重的百分比）O O CHNCHNCONHCONH含量大小：含量大小：无论是鲜重还是干重，组成细胞的元素中无论是鲜重还是干重，组成细胞的元素中C C、H H、O O、N N这四种元这四种元素的含量最多素的含量最多基本元素基本元素。一、一、组成细胞的元素组成细胞的元素The elements that make up a

9、 cellThe elements that make up a cell组成细胞的元素组成细胞的元素1基本元素基本元素(占占90%)大量元素大量元素(占生物体的万分之一以上占生物体的万分之一以上)微量元素微量元素(生活必需，含量很少生活必需，含量很少)CH O NS PK Ca Mg最基本元素最基本元素(干重最多干重最多)主要元素主要元素(占占97%)Fe Mn B Zn Mo Cu(鲜重最多鲜重最多)生命与非生命在元素组成上具有统一性（从元素种类来看。）生命与非生命在元素组成上具有统一性（从元素种类来看。）生命与非生命在元素含量上具有差异性生命与非生命在元素含量上具有差异性（从元素含量来看

10、。）（从元素含量来看。）一、一、组成细胞的元素组成细胞的元素The elements that make up a cellThe elements that make up a cell组成细胞的元素组成细胞的元素1基本元素基本元素(占占90%)大量元素大量元素(占生物体的万分之一以上占生物体的万分之一以上)微量元素微量元素(生活必需，含量很少生活必需，含量很少)CH O NS PK Ca Mg最基本元素最基本元素(干重最多干重最多)主要元素主要元素(占占97%)Fe Mn B Zn Mo Cu(鲜重最多鲜重最多)生命与非生命在元素组成上具有统一性（从元素种类来看。）生命与非生命在元素组成上

11、具有统一性（从元素种类来看。）生命与非生命在元素含量上具有差异性生命与非生命在元素含量上具有差异性（从元素含量来看。）（从元素含量来看。）一、一、组成细胞的元素组成细胞的元素The elements that make up a cellThe elements that make up a cell组成细胞的元素组成细胞的元素1思考：思考：碳为什么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?人体中，C占细胞干重的55.99%，碳原子本身的化学性质，使其能够通过化学键连接成链或环，从而形成生物大分子。地球上的生命可以说是在碳元素的基础上建立起来的。一、一、组成细胞的元素组成细胞的元素

12、The elements that make up a cellThe elements that make up a cell组成细胞的元素组成细胞的元素1缺缺FeFe：人体患贫血；果树患黄叶病缺缺CaCa：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缺I I：人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大（大脖子病）缺缺B B：华而不实（只开花不结果）缺缺ZnZn：影响人体生长发育、大脑发育和性成熟缺缺MgMg：影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行元素缺乏与疾病的相关性元素缺乏与疾病的相关性一、一、组成细胞的元素组成细胞的元素The elements that make up a cellT

13、he elements that make up a cell组成细胞的元素组成细胞的元素1思考思考1 1：微量元素这么重要，是不是摄入量越多越好？微量元素这么重要，是不是摄入量越多越好？思考思考2 2：细胞的大量细胞的大量元素其原子序数均在元素其原子序数均在20以内，这对构建生命物质以内，这对构建生命物质有何意义？有何意义？人体需要一些微量元素，但是必须适可而止，如果摄入量过多，就人体需要一些微量元素，但是必须适可而止，如果摄入量过多，就会给健康带来负面的影响。比如过量补充钙会引起高钙血症，使人会给健康带来负面的影响。比如过量补充钙会引起高钙血症，使人出现软弱无力、食欲不振、呕吐腹泻等症状出

14、现软弱无力、食欲不振、呕吐腹泻等症状等。等。主要原因是主要原因是C、H、O、N这些元素分子量比较小这些元素分子量比较小,结合结合成的共价键比较强成的共价键比较强,结合形成的化合物比较稳定。结合形成的化合物比较稳定。The elements that make up a cellThe elements that make up a cell组成细胞的元素组成细胞的元素1类别类别化合物化合物质量分数质量分数/%无机化合物无机化合物水85.0-90.0无机盐1.0-1.5有机化合物有机化合物蛋白质7.0-10.0脂质1.0-2.0糖类和核酸1.0-1.5讨论讨论1 1：组成细胞的化学元素在细胞中的

15、存在形式存在形式是什么样的？讨论讨论2 2：细胞中的化合物有几类？各有几种？讨论讨论3 3：最多的化合物是什么？最多有机化合物是什么？二二、组成细胞的化合物、组成细胞的化合物The elements that make up a cellThe elements that make up a cell组成细胞的元素组成细胞的元素1化合物化合物质量百分比质量百分比水水占占858590%90%无机盐无机盐占占1 11.5%1.5%蛋白质蛋白质占占7 710%10%都含有都含有C C、H H、O O脂质脂质占占1 12%2%糖类和核酸糖类和核酸 占占1 11.5%1.5%无机化合物无机化合物有机化合

16、物有机化合物组成细胞的元素大多以化合物化合物的形式存在。讨论讨论1 1：组成细胞的化学元素在细胞中的存在形式存在形式是什么样的？两大类。无机化合物无机化合物：包括水、无机盐水、无机盐 有机化合物有机化合物：包括蛋白质、脂质、糖类和核酸蛋白质、脂质、糖类和核酸二二、组成细胞的化合物、组成细胞的化合物Compounds that make up cellsCompounds that make up cells组成细胞的化合物组成细胞的化合物2讨论讨论3 3：细胞内最多的有机化合物和无机细胞内最多的有机化合物和无机化合物分别是哪一种什么化合物分别是哪一种什么?你能推测它们你能推测它们对生命的意义吗

17、对生命的意义吗?最多的有机化合物：最多的有机化合物：蛋白质蛋白质，蛋白质是组成生物体的重要物质，是生命活动的主要承担者。最多的无机化合物（最多的化合物）：最多的无机化合物（最多的化合物）：水水，水是生命之源，离开水生命活动无法进行。二、二、组成细胞的化合物组成细胞的化合物Compounds that make up cellsCompounds that make up cells组成细胞的化合物组成细胞的化合物2我们平常吃的东西里面包括了那些营养呢？我们平常吃的东西里面包括了那些营养呢？糖类蛋白质脂肪淀粉三、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Detect

18、 sugars,fats and proteins in biological tissuesDetect sugars,fats and proteins in biological tissues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3实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验原理实验原理 还原糖、蛋白质、脂肪和淀粉这几类物质在相应的化学试剂作用下，还原糖、蛋白质、脂肪和淀粉这几类物质在相应的化学试剂作用下，能产生特定的颜色反应，因此，可以根据生成的特定颜色鉴定某种有能产生特定的颜色反应，因此，可以根据生成的特定颜色鉴

19、定某种有机物的存在。机物的存在。还原糖还原糖+斐林试剂斐林试剂砖红色沉淀砖红色沉淀脂肪脂肪+苏丹苏丹()()橘黄橘黄(红红)色色蛋白质蛋白质+双缩脲试剂双缩脲试剂紫色紫色淀粉淀粉+碘液碘液蓝色蓝色三、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、脂肪和蛋白质葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖还原糖还原糖+斐林试剂斐林试剂砖红色沉淀砖红色沉淀5065水浴加热水浴加热反应实质：反应实质：还原糖将还原糖将Cu2+还原，生成砖红色的还原，生成砖红色的Cu2O1 1、还原糖：、还原糖：（1）原理）原理实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验：检测生物组

20、织中的糖类、脂肪和蛋白质Detect sugars,fats and proteins in biological tissuesDetect sugars,fats and proteins in biological tissues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3实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1 1、还原糖：、还原糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖（教材葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖（教材P18）（2）材料：苹果或梨匀浆）材料：苹果或梨匀浆（3）试剂：）试剂：斐林试剂斐林试剂（甲液和乙液（甲液和

21、乙液混合均匀后使用混合均匀后使用，现配现用现配现用）甜菜、甘蔗甜菜、甘蔗？（4）显色反应：）显色反应：无色无色 浅蓝浅蓝 棕棕 砖红色沉淀砖红色沉淀草莓草莓？马铃薯？马铃薯？含糖量高，含糖量高，_白色或近于白色白色或近于白色实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质2 2、蛋白质、蛋白质（1）材料：）材料：豆浆、鲜肝研磨液豆浆、鲜肝研磨液（2）试剂：）试剂：双缩脲试剂双缩脲试剂A：0.1g/mL的的NaOH溶液溶液 B：0.01g/mL的的CuSO4溶液溶液 （4）现象：）现象：紫色紫色现配现用，现配现用，依次添加依次添加在在碱性条件碱性条件下，肽键与双缩

22、脲试剂中下，肽键与双缩脲试剂中Cu2+作用，产生作用，产生紫色络合物紫色络合物（3）方法：）方法：加入组织样液加入组织样液2mL，再加入双缩，再加入双缩脲试剂脲试剂A液液1mL，摇匀；，摇匀；加入双缩脲试剂加入双缩脲试剂B液液4滴滴，摇匀；，摇匀；无色无色 浅蓝浅蓝 紫色紫色实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验：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的比较试剂试剂斐林试剂斐林试剂双缩脲试剂双缩脲试剂甲液甲液乙液乙液A液液B液液成分及成分及其浓度其浓度鉴定物质鉴定物质反应实质反应实质添加顺序添加顺序反应条件反应条件反应现象反应现象实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实

23、验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质试剂试剂斐林试剂斐林试剂双缩脲试剂双缩脲试剂甲液甲液乙液乙液A液液B液液成分及成分及其浓度其浓度0.1 g/mL NaOH0.05 g/mLCuSO40.1 g/mL NaOH0.01 g/mLCuSO4鉴定物质鉴定物质还原糖还原糖蛋白质蛋白质反应实质反应实质还原糖将还原糖将Cu2+还原，还原，生成砖红色的生成砖红色的Cu2O在碱性条件下，肽键与双缩脲试在碱性条件下，肽键与双缩脲试剂中剂中Cu2+作用，产生紫色络合物作用，产生紫色络合物添加顺序添加顺序甲、乙等量混匀甲、乙等量混匀立即使用立即使用先加先加A液液1 mL，摇匀；，摇匀；再加再加B液液4滴，摇匀

24、滴，摇匀反应条件反应条件5065 水浴加热水浴加热不需加热，摇匀即可不需加热，摇匀即可反应现象反应现象浅蓝色浅蓝色棕色棕色砖红色沉淀砖红色沉淀紫色紫色实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质3 3、脂肪的检测、脂肪的检测脂肪+苏丹()橘黄(红)色原理原理:脂肪脂肪苏丹苏丹染液染液苏丹苏丹染液染液橘黄色橘黄色红色红色方法一：方法一：向待测组组织织样样液液中滴加3滴苏丹染液，观察样液被染色的情况。方法二：方法二：制作子叶临临时时切切片片，用显微镜观察子叶细胞的着色情况(以花生为例)。实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋

25、白质实验步骤实验步骤:浮色浮色已着色已着色橘黄色橘黄色实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质3 3、脂肪的检测和观察、脂肪的检测和观察实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质脂肪会溶解在酒精脂肪会溶解在酒精中，使橘黄色消失。中，使橘黄色消失。注意：检测生物组织中注意：检测生物组织中的脂肪时，染色时间不的脂肪时，染色时间不宜过长的原因是？宜过长的原因是？3 3、脂肪的检测和观察、脂肪的检测和观察鉴定物鉴定物试剂试剂试验条件试验条件生成物颜色生成物颜色还原糖还原糖蛋白质蛋白质脂肪脂肪淀粉淀粉斐林试剂斐林试剂(0.1

26、g/mL氢氧化钠氢氧化钠和和0.05 g/mL硫酸铜硫酸铜)双缩脲试剂双缩脲试剂(0.1 g/mL氢氧化氢氧化钠和钠和0.01 g/mL硫酸铜硫酸铜)苏丹苏丹III染液染液碘液碘液现配现用（等量的氢氧化钠现配现用（等量的氢氧化钠和硫酸铜混合），和硫酸铜混合），50-60，水浴加热，水浴加热先加先加A液液（2ml），后加，后加B液液（3-4滴）滴），常温，常温常温，染色后用体积分数常温，染色后用体积分数为为50%的的酒精溶液洗去浮酒精溶液洗去浮色色，需要，需要镜检镜检常温常温砖红色沉淀砖红色沉淀紫色紫色蓝色蓝色苏丹苏丹IV染液染液橘黄色橘黄色红色红色Detect sugars,fats and

27、proteins in biological tissuesDetect sugars,fats and proteins in biological tissues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3Detect sugars,fats and proteins in biological tissuesDetect sugars,fats and proteins in biological tissues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3水水无机化合物无机化合物有机化合物有机化合物无机盐无机盐糖类糖类脂质脂质蛋白质蛋白

28、质核酸核酸细胞中的元细胞中的元素和化合物素和化合物组成细胞的元素组成细胞的元素组成细胞的化合物组成细胞的化合物检测生物组织中的糖检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质类、脂肪、蛋白质大量元素大量元素微量元素微量元素干重最多：干重最多：c鲜重最多：鲜重最多：o糖类：糖类：脂质：脂质：蛋白质：蛋白质：淀粉：淀粉：斐林试剂，砖红色沉淀斐林试剂，砖红色沉淀（苏丹苏丹III：橘黄色：橘黄色，苏丹，苏丹IV：红色：红色）（双缩脲试剂：紫色双缩脲试剂：紫色）（碘液：变蓝碘液：变蓝）课堂总结Class summary1.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

29、没有的特殊元素。（）（2）细胞中微量元素含量很少，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，但含量又往往有一定差异，这既体现了细胞的统一性，又反映了细胞的多样性。（）练习与应用随堂练习In-class practice2.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 紫色练习与应用随堂练习In-class practice3.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CB练习与应用随堂练习