2.1細胞中的元素和化合物課件-高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

細胞和石頭都是由分子組成的，為什么細胞能表現(xiàn)出生命的特征呢？是因為細胞里含有特殊的生命元素嗎？是組成細胞的分子有什么特殊之處嗎？闡明生命現(xiàn)象的規(guī)律，必須建立在闡明生物大分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上。

——中國科學(xué)院院士鄒承魯?shù)诙?/p>

組成細胞的分子第1節(jié)細胞中的元素和化合物電視廣告語情景材料一:廣告一廣告四廣告三廣告二聰明的媽媽會用“鋅”補鐵、補血，效果好！補血口服液健康的體魄，來源于“碘碘”滴滴萬丈高樓平地起，層層都是“鈣”起來問題1:

通過分析以上電視廣告語,你知道電視廣告語中蘊含的道理嗎？情景材料:比較組成地殼和組成細胞的部分元素的含量，你能提出什么問題？OSiCNH48.60地殼26.300.0870.030.7665.0極少18.03.010.0細胞問題:

組成生物體的所有元素中，有沒有哪一些元素是生物體所特有的？這說明什么？生物界和非生物界組成元素種類基本相同，具有統(tǒng)一性。情景材料:比較組成地殼和組成細胞的部分元素的含量，你能提出什么問題？OSiCNH48.60地殼26.300.0870.030.7665.0極少18.03.010.0細胞問題:

生物體中的元素含量和無機環(huán)境中的含量有區(qū)別嗎？這又說明了什么？生物界和非生物界組成元素含量差別大，具有差異性。元素統(tǒng)一性差異性含量

種類

細胞生命活動所需的物質(zhì)，歸根結(jié)底是從_____________中獲取的。組成細胞的化學(xué)元素，在_______________中都能找到。沒有一種化學(xué)元素為______特有。但是，細胞中各種元素的相對含量與無機自然界的大不相同。無機自然界無機自然界細胞問題5:

在不同生物體中各種元素含量又是怎樣的呢?一、組成細胞的元素元素玉米細胞人體細胞C43.75%55.99%H6.24%7.46%O44.43%14.62%N1.46%9.33%K0.92%1.09%Ca0.23%4.67%P0.20%3.11%Mg0.18%0.16%S0.17%0.78%玉米細胞和人體細胞的部分元素及含量(干重、質(zhì)量分數(shù))問題：在玉米細胞和人體細胞中含量較多的四種元素一樣嗎？怎樣解釋這種現(xiàn)象？玉米和人都是生物，組成它們的主要成分都是水、糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等，這些物質(zhì)都含有C、H、O，蛋白質(zhì)中還有大量N元素。在玉米細胞和人體細胞中含量較多的四種元素是一樣，都是C、H、O、N。一、組成細胞的元素元素玉米細胞人體細胞C43.75%55.99%H6.24%7.46%O44.43%14.62%N1.46%9.33%K0.92%1.09%Ca0.23%4.67%P0.20%3.11%Mg0.18%0.16%S0.17%0.78%玉米細胞和人體細胞的部分元素及含量(干重、質(zhì)量分數(shù))問題:

細胞中有些元素含量很少，是否意味著它們不重要？細胞中有些元素含量很少，但是卻有著重要作用，如在玉米細胞中，S只有0.17%,Mg只有0.18%，但是很多蛋白質(zhì)都含有S，葉綠體中葉綠素分子就含有Mg，如果缺少S或Mg，細胞就不能合成這些蛋白質(zhì)或葉綠素了。一、組成細胞的元素元素玉米細胞人體細胞C43.75%55.99%H6.24%7.46%O44.43%14.62%N1.46%9.33%K0.92%1.09%Ca0.23%4.67%P0.20%3.11%Mg0.18%0.16%S0.17%0.78%玉米細胞和人體細胞的部分元素及含量(干重、質(zhì)量分數(shù))問題:

比較組成玉米細胞和人體細胞中的元素種類和含量，你還能得出哪些結(jié)論？①不同生物體內(nèi)化學(xué)元素的種類

②不同生物體內(nèi)同種化學(xué)元素的含量

③同一生物體內(nèi)不同化學(xué)元素的含量

基本相同不同不同一、組成細胞的元素一、組成細胞的元素元素玉米細胞人體細胞C43.75%55.99%H6.24%7.46%O44.43%14.62%N1.46%9.33%K0.92%1.09%Ca0.23%4.67%P0.20%3.11%Mg0.18%0.16%S0.17%0.78%玉米細胞和人體細胞的部分元素及含量(干重、質(zhì)量分數(shù))歸納總結(jié)玉米細胞:O＞C＞H＞N人體細胞:C＞O＞N＞H(1)動物體與植物體C、H、O、N四中元素含量比較(2)植物______多，蛋白質(zhì)少，故干重中O較多；(3)動物________多，糖類少，故干重中C比例高糖類蛋白質(zhì)(4)這說明不同生物細胞在元素組成上有

,在元素的含量上具有

。統(tǒng)一性差異性基本元素(占90%)大量元素(占生物體的萬分之一以上)微量元素(生活必需，含量很少)CHONSPKCaMg最基本元素主要元素(占97%)FeMnBZnMoCu一、組成細胞的元素鐵（Fe）猛（Mn）碰（B）新（Zn）木（Mo）桶（Cu）大量元素(占生物體的萬分之一以上)含量一、組成細胞的元素元素

問題:

對于生物體來講，微量元素是否可有可無呢?鐵（Fe）錳（Mn）硼（B）鋅（Zn）鉬（Mo）銅（Cu）微量元素C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg主要元素(占97%)基本元素(占90%)最基本元素

近日，小明的一些癥狀引起了父母的擔(dān)憂：感冒頻繁，口腔潰瘍反復(fù)發(fā)作，傷口不易愈合，食欲不振，免疫力低下。比起同齡兒童，小明身材偏矮、偏瘦。去醫(yī)院后，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)血清中鋅的濃度過低。通過分析,你能得出什么結(jié)論呢?

微量元素(鋅)在生物體中含量很少，但是生物體不可缺少的必需元素。注意：任何元素的功能都不能被其他元素替代。大量元素和微量元素都是生物體生命活動所必需的元素。區(qū)分大量元素和微量元素的依據(jù)是“含量”而不是“重要性”鉛（Pb）、汞（Hg）在細胞中含量也很低，屬于微量元素嗎？不屬于，生物體不需要吸收Pb和Hg，一旦吸收會引起重金屬中毒。一、組成細胞的元素一、組成細胞的元素元素

出現(xiàn)的相應(yīng)癥狀Ca過少過多MgI過少過多BZnFe出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象，易患骨質(zhì)疏松癥可能引起肌無力人幼年患呆小癥；成年患甲狀腺腫大人患甲狀腺功能亢進癥（甲亢）過少：影響人體生長發(fā)育，尤其是大腦發(fā)育過少：影響血紅蛋白的合成，導(dǎo)致缺鐵性貧血過少影響植物葉綠素的合成，影響光合作用的進行過少華而不實（只開花不結(jié)果）擴展：元素缺乏與疾病的相關(guān)性總結(jié)實戰(zhàn)訓(xùn)練

1.下列關(guān)于化學(xué)元素的敘述，錯誤的是（

）A.組成細胞的化學(xué)元素，常見的有20多種B.生物界和非生物界的統(tǒng)一性表現(xiàn)在無機自然界中的元素在生物體中都存在

C.構(gòu)成生物體的元素的重要功能之一是組成細胞中的各種化合物

D.構(gòu)成細胞的大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等問題13:

組成細胞的各種元素又是以什么形式存在的？水無機鹽糖類蛋白質(zhì)脂質(zhì)核酸組成細胞的各種元素大多以化合物的形式存在二、組成細胞的化合物1.元素的存在形式：

二、組成細胞的化合物組成細胞的化合物無機化合物有機化合物水無機鹽蛋白質(zhì)脂質(zhì)核酸糖類70%~90%1~1.5%7~10%1~2%1~1.5%細胞中含量最多的化合物是_____。細胞內(nèi)含量最多的有機化合物是________。干重中含量最多的化合物是________?；ㄉN子的細胞呢？沙漠仙人掌的細胞呢？水

蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)無論植物還是動物，不管在什么環(huán)境下二、組成細胞的化合物2.化合物的種類和含量：

(1)細胞內(nèi)含量最多的化合物

。(2)細胞內(nèi)含量最多的無機化合物

。(3)占細胞鮮重含量最多的化合物

。(4)細胞內(nèi)含量最多的有機化合物

。(5)占細胞干重含量最多的化合物

。(6)三種有機化合物含量在細胞中的比例：

。蛋白質(zhì)>脂質(zhì)>糖類水水蛋白質(zhì)水蛋白質(zhì)鮮重最多的是O干重最多的是CC>O>N>H圖2-1組成人體細胞的主要的元素（占細胞鮮重的百分比）圖2-2組成人體細胞的主要元素（占細胞干重的百分比）O>C>H>N一、組成細胞的元素不同生物組織的細胞中各種化合物的含量是有差別的日常膳食做到不同食物的合理搭配糖類H2O葉綠素梨果實細胞梨葉片細胞以玉米、油菜、大豆種子為例①含蛋白質(zhì)最豐富的是

，②含淀粉最豐富的是

，③

含脂肪最豐富的是

。1.梨的果實和葉片的細胞中所含化合物的種類和含量有什么明顯的差距？多多無少少多玉米油菜大豆P17旁欄知識水無機物有機物無機鹽糖類脂質(zhì)蛋白質(zhì)核酸細胞中的元素和化合物組成細胞的元素組成細胞的化合物大量元素微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu干重最多：c鮮重最多：o課堂小結(jié)

我們平時吃的食物中營養(yǎng)物質(zhì)的種類和含量有很大差別，需要在日常膳食中做到不同食物的合理搭配，以滿足機體的營養(yǎng)需要。我們的食物來自各種生物組織。你能舉例說出生活中富含糖類,脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的食物嗎?怎樣檢測不同生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)?（1）原理1.還原糖的檢測具有還原性的糖還原糖:所有單糖（葡萄糖、果糖、半乳糖等）和一部分二糖（乳糖、麥芽糖）非還原糖:蔗糖和多糖（淀粉、纖維素等）還原糖+斐林試劑磚紅色沉淀水浴加熱斐林試劑甲液:乙液:0.1g/mLNaOH0.05g/mLCuSO4等體積混合均勻，現(xiàn)配現(xiàn)用。（3）反應(yīng)實質(zhì)還原糖將Cu2+還原，生成磚紅色的Cu2O（2）試劑（4）材料：蘋果？梨？甜菜？甘蔗？草莓？馬鈴薯？（5）顯色反應(yīng)：含可溶性還原糖，______________白色或近于白色蘋果或梨勻漿藍色→磚紅色Cu(OH)2Cu2O①還原糖含量高：不能用馬鈴薯(富含淀粉)和甘蔗、甜菜(富含蔗糖)。②白色或接近白色：不能用綠色葉片、草莓等材料,防止顏色的干擾。選材原則：①富含被檢測的有機物，易出現(xiàn)明顯實驗現(xiàn)象。

②材料本身應(yīng)無色或白色，以免對實驗結(jié)果產(chǎn)生干擾。實驗原理：

還原糖(葡萄糖、果糖、半乳糖等)與斐林試劑在水浴加熱的條件下反應(yīng)，生成磚紅色的Cu2O沉淀。1.還原糖的檢測：

斐林試劑是甲液NaOH和乙液CuSO4混合很不穩(wěn)定,配置好的Cu(OH)2懸濁液放置一段時間后，會形成沉淀，影響實驗效果。

其次是Cu(OH)2放置久了會發(fā)生分解反應(yīng)，形成部分黑色CuO，也會影響實驗結(jié)果。所以應(yīng)將甲液和乙液分別保存,使用時現(xiàn)配現(xiàn)用。不能用酒精燈直接加熱唯一需要加熱1.還原糖的檢測：

（1）原理：脂肪＋蘇丹Ⅲ染液→橘黃色（2）選材:富含脂肪且色淺花生種子:富含脂肪且沒有其他顏色干擾。2.脂肪的鑒定:脂肪微粒檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)探究·實踐實驗原理：

脂肪可以被斐蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色，在顯微鏡下可觀察到橘黃色脂肪顆粒。2.脂肪的鑒定：

3.過程與結(jié)果蘇丹Ⅲ滴1-2滴體積分數(shù)為50%酒精低倍鏡高倍鏡2.脂肪的鑒定：

浸泡過的花生種子組織切片切片機或徒手切片蘇丹Ⅲ染液3滴染色3min吸去多余染液50%酒精溶液1～2滴吸去多余酒精洗去浮色_____1～2滴蒸餾水蓋蓋玻片臨時裝片3、脂肪的檢測脂肪蘇丹Ⅲ染液蘇丹Ⅳ染液橘黃色紅色（1）原理（2）材料：豆?jié){、鮮肝研磨液（3）試劑：現(xiàn)配現(xiàn)用，依次添加在堿性條件下，雙縮脲試劑中Cu2+與含有兩個及兩個以上肽鍵的化合物反應(yīng)，產(chǎn)生紫色絡(luò)合物3.蛋白質(zhì)的檢測（4）現(xiàn)象：紫色反應(yīng)或出現(xiàn)紫色絡(luò)合物富含蛋白質(zhì)且沒有其他顏色干擾。0.1g/mLNaOH雙縮脲試劑A液B液0.01g/mLCuSO4先加較多A液（1mL），再加幾滴B液(4滴)實驗原理：

兩個及以上相鄰肽鍵在堿性環(huán)境下與雙縮脲試劑中的Cu2+發(fā)生反應(yīng)，生成紫色絡(luò)合物，因此雙縮脲試劑可檢測蛋白質(zhì)和多肽。3.蛋白質(zhì)的檢測：

蛋清一般要稀釋，否則與雙縮脲試劑反應(yīng)后會粘固在試管壁上，不易刷洗。注意B液滴加的數(shù)量，若B液滴加過量產(chǎn)生Cu(OH)2絮狀沉淀，遮蔽實驗效果3.蛋白質(zhì)的檢測：

4.淀粉的檢測馬鈴薯勻漿檢測組織樣液2mL碘液2滴結(jié)論：搖勻后變成藍色取材：（1）原理+碘液

藍色淀粉若溶液變藍，則證明有淀粉存在比較項目斐林試劑雙縮脲試劑作用成分使用方法原理反應(yīng)條件檢測還原糖檢測蛋白質(zhì)甲液:0.1g/mLNaOH乙液:0.05g/mLCuSO4A液:0.1g/mLNaOHB液:0.01g/mLCuSO4甲液與乙液等體積混合使用，現(xiàn)配現(xiàn)用。水浴加熱。先加較多A液，再加少量B液。Cu(OH)2被還原糖還原成Cu2O磚紅色沉淀。蛋白質(zhì)在堿性條件下與Cu2+絡(luò)合，生成紫色絡(luò)合物。水浴加熱(50~65℃)堿性環(huán)境、常溫比較斐林試劑和雙縮脲試劑幾點易錯提示(1)唯一需要加熱——

鑒定,且必須水浴加熱,不能用酒精燈直接加熱。若不加熱則無磚紅色沉淀出現(xiàn)。(2)非還原糖(如蔗糖)+斐林試劑的現(xiàn)象不是無色而是淺藍色[Cu(OH)2的顏色]。(3)唯一需要顯微鏡——

鑒定,實驗中要用

，其作用是

。(4)若用大豆作材料,必須提前浸泡;若用蛋清作材料,必須稀釋,防止其粘在試管壁上不易刷洗;且該實驗應(yīng)預(yù)留部分組織樣液做對比。(5)易寫錯別字提示:“斐林試劑”中的“斐”不可錯寫成“非”,雙縮脲試劑中的“脲”不可錯寫成“尿”。還原糖脂肪50%的酒精溶液洗去浮色實戰(zhàn)訓(xùn)練

2.根據(jù)此要求，對提供的材料進行選擇和分類：①蘋果②花生種子③豆汁④梨⑤稀釋雞蛋清⑥甘蔗汁⑦馬鈴薯勻漿⑧