人教版高中生物必修1分子與細(xì)胞第2章第1節(jié)細(xì)胞中的元素和化合物課件

第1節(jié)細(xì)胞中的元素和化合物第2章組成細(xì)胞的分子1．組成細(xì)胞的元素(1)生物界和非生物界的統(tǒng)一性和差異性①統(tǒng)一性：從化學(xué)元素的種類分析，組成細(xì)胞的化學(xué)元素，在__________中都能夠找到。②差異性：從__________________分析，細(xì)胞與無機(jī)自然界大不相同。知識(shí)點(diǎn)1組成細(xì)胞的元素和化合物無機(jī)自然界各種元素的相對(duì)含量(2)種類：組成細(xì)胞的化學(xué)元素，常見的有__多種。(3)分類①大量元素(含量較多)：___________________________________等。②微量元素(含量很少)：_________________________等。③細(xì)胞中含量很高的四種元素為C、H、O、N，其原因______________________。(4)存在形式：大多以______的形式存在。20C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、Zn、Cu、B、Mo與組成細(xì)胞的化合物有關(guān)化合物2．組成細(xì)胞的化合物(1)組成細(xì)胞的主要化合物及相對(duì)含量①：__，②：______，③：______。(2)細(xì)胞內(nèi)含量最多的化合物是__，含量最多的有機(jī)化合物是______。水

蛋白質(zhì)無機(jī)鹽水

蛋白質(zhì)(P17“旁欄思考”)梨的果實(shí)和葉片的細(xì)胞中所含化合物的種類和含量有什么明顯的差別？提示：梨的果實(shí)和葉片的細(xì)胞中所含化合物的種類基本相同，果實(shí)細(xì)胞中含水量較高，葉片細(xì)胞中含核酸量較高?；趯?duì)細(xì)胞中元素組成、元素含量及化合物的種類、相對(duì)含量的認(rèn)識(shí)，判斷下列表述是否正確。1．Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是組成細(xì)胞的微量元素。

(

)提示：Ca、Mg是大量元素。2．大量元素在細(xì)胞內(nèi)作用重大，微量元素在細(xì)胞中的作用微小。

(

)提示：大量元素和微量元素是按照含量劃分的，微量元素的作用并不小?！痢?．組成細(xì)胞的元素全部以化合物的形式存在。

(

)提示：組成細(xì)胞的元素大多以化合物的形式存在，有些可以以離子的形式存在，如K＋。4．占細(xì)胞鮮重最多的有機(jī)化合物是蛋白質(zhì)。

(

)5．所有細(xì)胞中化合物含量都一樣。

(

)提示：不同細(xì)胞中化合物含量不同，如小麥種子細(xì)胞中糖類含量較高，而花生種子細(xì)胞中脂肪含量較高?！痢獭帘?是組成地殼和組成細(xì)胞的部分元素含量(%)，表2為人體和玉米所含部分元素占細(xì)胞干重的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)。表1元素OSiCNH地殼48.6026.300.0870.030.76細(xì)胞65.0極少18.03.010.0表2元素玉米人元素玉米人氧44.4314.62硫0.170.78碳43.5755.99磷0.203.11氮1.469.33鎂0.180.16氫6.247.46鐵0.080.012鉀0.921.09硅1.170.005鈣0.234.67鋅—0.011．由表1中數(shù)據(jù)可知，同一元素在地殼和細(xì)胞中的含量相差甚遠(yuǎn)，這一事實(shí)說明了什么？提示：生物界和非生物界具有差異性。2．表2中哪些是大量元素？哪些是微量元素？提示：大量元素有氧、碳、氮、氫、鉀、鈣、硫、磷、鎂；微量元素有鐵、硅、鋅。3．為什么玉米細(xì)胞和人體細(xì)胞內(nèi)含量較多的四種元素是相同的？提示：玉米和人都是生物，組成玉米細(xì)胞和人體細(xì)胞的主要成分都是水、糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等，水含有氫、氧，糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)等有機(jī)物含有碳、氫、氧，蛋白質(zhì)中還含有大量的氮。4．細(xì)胞中有些元素含量很少，如在玉米細(xì)胞中，硫只有0.17%，鎂只有0.18%，是否意味著這些元素并不重要？提示：細(xì)胞中有些元素含量很少，但卻有重要作用，如很多蛋白質(zhì)都含有硫，葉綠體中的葉綠素分子中含有鎂，若缺少硫或鎂，細(xì)胞就不能合成這些蛋白質(zhì)或葉綠素。[深化歸納]1．元素的統(tǒng)一性和差異性2．組成細(xì)胞的元素種類(1)大量元素和微量元素的劃分依據(jù)是元素的含量，而不是生理作用。(2)大量元素和微量元素都是生物體所必需的，但生物體內(nèi)含有的元素不一定都是必需元素，如Pb。(3)基本元素占人體細(xì)胞鮮重比例是O>C>H>N，而占人體細(xì)胞干重比例是C>O>N>H。3．細(xì)胞內(nèi)化合物的“最多”(1)細(xì)胞內(nèi)含量最多的化合物：水。(2)細(xì)胞內(nèi)含量最多的無機(jī)化合物：水。(3)占細(xì)胞鮮重最多的化合物：水。(4)細(xì)胞內(nèi)含量最多的有機(jī)化合物：蛋白質(zhì)。(5)占細(xì)胞干重最多的化合物：蛋白質(zhì)。[對(duì)點(diǎn)練習(xí)]1．廬山黃楊和金背松鼠體內(nèi)細(xì)胞的某些元素含量(占細(xì)胞干重的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：%)如表所示，下列有關(guān)敘述正確的是(

)元素CHONPCaS廬山黃楊43.576.2444.431.460.200.230.17金背松鼠55.997.4614.629.333.114.670.78A．這兩種生物體內(nèi)所含的化學(xué)元素的種類和含量差異均很大B．廬山黃楊的含水量比金背松鼠多C．依據(jù)表中C的含量可知，有機(jī)物是干物質(zhì)的主要成分D．細(xì)胞中的化合物都含有C、H、O√C

[這兩種生物體內(nèi)所含的化學(xué)元素的種類基本相同，但含量差異很大，A錯(cuò)誤；題干信息為細(xì)胞干重，故無法判斷含水量的多少，B錯(cuò)誤；表格為細(xì)胞干重?cái)?shù)據(jù)，所以依據(jù)表中C的含量可推知，干物質(zhì)主要是有機(jī)物，C正確；細(xì)胞中的化合物并不是都含有C、H、O三種元素，如水，D錯(cuò)誤。]2．生命的物質(zhì)基礎(chǔ)是組成細(xì)胞的元素和化合物，圖中序號(hào)代表不同的化合物，面積不同代表含量不同，其中Ⅰ和Ⅱ代表兩大類化合物。請(qǐng)據(jù)圖分析下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A．若Ⅳ代表蛋白質(zhì)，Ⅶ代表糖類和核酸，則Ⅵ代表脂肪B．細(xì)胞干重中含量最多的化合物是ⅣC．圖中Ⅰ代表無機(jī)化合物，

Ⅱ代表有機(jī)化合物D．Ⅱ中共有的化學(xué)元素是C、H、O√A

[無機(jī)物包括水和無機(jī)鹽，多于有機(jī)物(包括蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖類和核酸)，故Ⅰ和Ⅱ分別代表無機(jī)物和有機(jī)物，有機(jī)物中蛋白質(zhì)含量最多，故Ⅳ代表蛋白質(zhì)，若Ⅶ代表糖類和核酸，則Ⅵ代表脂質(zhì)(脂肪只是其中一種)，A錯(cuò)誤；細(xì)胞干重中含量最多的化合物是Ⅳ(蛋白質(zhì))，B正確；無機(jī)物包括水和無機(jī)鹽，多于有機(jī)物，故Ⅰ代表無機(jī)化合物，Ⅱ代表有機(jī)化合物，C正確；Ⅱ?yàn)橛袡C(jī)物，包括蛋白質(zhì)(主要組成元素有C、H、O、N)、糖類(組成元素一般為C、H、O)和脂質(zhì)(大多數(shù)組成元素為C、H、O，少數(shù)還含有N、P)、核酸(組成元素為C、H、O、N、P)，故Ⅱ中共有的化學(xué)元素是C、H、O，D正確。]方法技巧解答與元素和化合物相關(guān)試題的“四個(gè)明確”

知識(shí)點(diǎn)2檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)斐林試劑磚紅色沉淀蘇丹Ⅲ橘黃雙縮脲紫色2．方法步驟(1)還原糖的檢測(cè)和觀察磚紅色顏色為白色或淺色斐林試劑(2)脂肪的檢測(cè)和觀察制作子葉臨時(shí)切片，用顯微鏡觀察子葉細(xì)胞的著色情況(以花生為例)橘黃色浮色已著色(3)蛋白質(zhì)的檢測(cè)和觀察紫AB基于對(duì)生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)檢測(cè)的認(rèn)識(shí)，判斷下列表述是否正確。1．西瓜、番茄等都含有較多的糖，因此可用于還原糖的鑒定。

(

)提示：西瓜、番茄果實(shí)中的色素會(huì)掩蓋還原糖與斐林試劑反應(yīng)產(chǎn)生的磚紅色?！?．甘蔗富含糖，是還原糖鑒定的理想材料。

(

)提示：甘蔗富含的是蔗糖，為非還原糖，故不是還原糖鑒定的理想材料。3．鑒定待測(cè)樣液中的蛋白質(zhì)時(shí)，先加NaOH溶液，振蕩后加入CuSO4溶液。

(

)4．食物中的脂肪用蘇丹Ⅲ染液染色后，呈橘黃色。

(

)5．用雙縮脲試劑檢測(cè)蛋白質(zhì)，需水浴加熱方可呈現(xiàn)出紫色。

(

)提示：用雙縮脲試劑檢測(cè)蛋白質(zhì)，不需要水浴加熱。×√√×探究一：實(shí)驗(yàn)材料的選擇及實(shí)驗(yàn)試劑的使用1．檢測(cè)生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)均為顯色反應(yīng)，在選擇實(shí)驗(yàn)材料時(shí)應(yīng)該注意哪些問題？提示：一是一定要富含待檢測(cè)的化合物，二是材料本身要顏色較淺(無色或白色最佳)。2．鑒定還原糖時(shí)使用的斐林試劑為何要現(xiàn)配現(xiàn)用？

3．利用斐林試劑的甲液、乙液和蒸餾水能否檢測(cè)蛋白質(zhì)？為什么？提示：能。斐林試劑的甲液、乙液的成分分別與雙縮脲試劑的A液、B液相同，只是斐林試劑的乙液的質(zhì)量濃度比雙縮脲試劑的B液高，只需將斐林試劑的乙液用蒸餾水稀釋即可。探究二：實(shí)驗(yàn)操作過程、結(jié)果分析等1．檢測(cè)生物組織中的脂肪時(shí)，染色時(shí)間不宜過長(zhǎng)，原因是什么？提示：染色時(shí)間過長(zhǎng)，脂肪會(huì)溶解到染色劑中。2．檢測(cè)蛋白質(zhì)時(shí)，加入雙縮脲試劑B液后，沒有觀察到溶液變成紫色。試分析其原因。

[深化歸納]1．斐林試劑與雙縮脲試劑的“一同三不同”2．實(shí)驗(yàn)中的四個(gè)注意點(diǎn)選材不宜選有顏色的材料，因?yàn)橛蓄伾牟牧蠒?huì)干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果

預(yù)留樣品物質(zhì)檢測(cè)中，預(yù)留組織樣液作對(duì)照組待測(cè)液處理用蛋清作蛋白質(zhì)檢測(cè)材料時(shí)，必須充分稀釋，防止蛋清黏在試管內(nèi)壁上材料處理脂肪檢測(cè)時(shí)，用體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精溶液洗去浮色，不能用清水，因?yàn)樘K丹Ⅲ染液易溶于有機(jī)溶劑、不溶于水[對(duì)點(diǎn)練習(xí)]3．用碘液、蘇丹Ⅲ染液和雙縮脲試劑測(cè)得甲、乙、丙三種植物的干種子中三大類有機(jī)物顏色反應(yīng)如表，其中“＋”的數(shù)量代表顏色反應(yīng)的深淺程度，下列有關(guān)說法不正確的是(

)試劑

種類碘液蘇丹Ⅲ染液雙縮脲試劑甲＋＋＋＋＋＋＋乙＋＋＋＋＋＋＋＋丙＋＋＋＋＋＋＋A．乙種子中主要含蛋白質(zhì)B．碘液、蘇丹Ⅲ染液和雙縮脲試劑與相應(yīng)的物質(zhì)發(fā)生的顏色反應(yīng)分別是藍(lán)色、橘黃色和紫色C．在觀察顏色時(shí)有可能用到光學(xué)顯微鏡D．這三種試劑的使用均不需要水浴加熱√A

[乙種子用蘇丹Ⅲ染液進(jìn)行染色時(shí)，顏色反應(yīng)最深，說明乙種子中主要含脂肪，A錯(cuò)誤。碘液用于檢測(cè)淀粉，其顏色反應(yīng)為藍(lán)色；蘇丹Ⅲ染液用于檢測(cè)脂肪，其顏色反應(yīng)為橘黃色；雙縮脲試劑用于檢測(cè)蛋白質(zhì)，其顏色反應(yīng)為紫色，B正確。在鑒定種子中是否含有脂肪時(shí)，要用到光學(xué)顯微鏡進(jìn)行觀察，C正確。這三種試劑的使用均不需要水浴加熱，只有用斐林試劑鑒定還原糖時(shí)，需要水浴加熱，D正確。]4．香蕉果實(shí)成熟過程中，果實(shí)中的貯藏物不斷代謝轉(zhuǎn)化，香蕉逐漸變甜。圖A中Ⅰ、Ⅱ兩條曲線分別表示香蕉果實(shí)成熟過程中兩種物質(zhì)含量的變化趨勢(shì)。取成熟到第X天和第Y天的等量香蕉果肉，分別加等量的蒸餾水制成提取液。然后在a、b試管中各加入5mL第X天的提取液，在c、d試管中各加5mL第Y天的提取液，如圖B(使用斐林試劑時(shí)統(tǒng)一水浴加熱)。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是(

)A．在試管a、c中各加等量碘液后，若a試管呈藍(lán)色，與a試管相比c試管的顏色更淺B．在試管b、d中各加入等量的斐林試劑水浴加熱后，若b試管呈磚紅色，與b試管相比d試管顏色更深C．圖A中的Ⅰ、Ⅱ曲線分別表示淀粉和葡萄糖的變化趨勢(shì)D．若要鑒定提取液中是否有蛋白質(zhì)，可用雙縮脲試劑檢驗(yàn)看是否有紫色產(chǎn)生√C

[在a、c試管中各加入等量碘液，說明檢測(cè)的是淀粉，a試管呈藍(lán)色，a試管檢測(cè)的是成熟后X天的淀粉，c試管檢測(cè)的是成熟后Y天的淀粉，c試管中淀粉的含量比a試管中淀粉含量少，所以與a試管相比c試管的顏色更淺，A正確；斐林試劑可用于檢測(cè)還原糖，因?yàn)閎試管檢測(cè)的是成熟后X天的還原糖，d試管檢測(cè)的是成熟后Y天的還原糖，故d試管還原糖含量多，所以與b試管相比d試管的顏色更深，B正確；當(dāng)果實(shí)成熟以后淀粉逐漸分解為具有甜味的還原糖，即Ⅰ分解(水解、轉(zhuǎn)化)為Ⅱ，因此圖A中Ⅰ、Ⅱ曲線分別表示淀粉、還原糖，C錯(cuò)誤；蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色，若要鑒定提取液中是否有蛋白質(zhì)，可用雙縮脲試劑檢驗(yàn)看是否有紫色產(chǎn)生，D正確。]1．大量元素：細(xì)胞中常見的化學(xué)元素中，含量較多的有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等元素，稱為大量元素。2．微量元素：細(xì)胞中有些元素含量很少，如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等，稱為微量元素。3．組成細(xì)胞的元素中，C、H、O、N這四種元素的含量很高，其原因與組成細(xì)胞的化合物有關(guān)。4．組成細(xì)胞的各種元素大多以化合物的形式存在，細(xì)胞內(nèi)含量最多的化合物是水，含量最多的有機(jī)化合物是蛋白質(zhì)。5．還原糖與斐林試劑在水浴加熱條件下生成磚紅色沉淀。6．脂肪被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色。7．蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)。1．下列關(guān)于茶葉的說法，錯(cuò)誤的是(

)A．茶葉細(xì)胞和人體細(xì)胞所含元素種類大致相同但含量差異很大B．采摘的新鮮茶葉細(xì)胞中含量最高的化合物和有機(jī)物分別是水和蛋白質(zhì)C．采摘的新鮮茶葉的細(xì)胞中C、O、Ca、Fe四種元素的含量最多D．采摘的新鮮茶葉的細(xì)胞中既含有大量元素，也含有微量元素課堂檢測(cè)素養(yǎng)測(cè)評(píng)243題號(hào)15√C

[不同細(xì)胞中的元素種類大致相同，但含量差異較大，A正確；采摘的新鮮茶葉細(xì)胞中含量最高的化合物是水，含量最高的有機(jī)物是蛋白質(zhì)，B正確；采摘的新鮮茶葉的細(xì)胞中C、O、H、N四種元素的含量最多，F(xiàn)e是微量元素，C錯(cuò)誤；采摘的新鮮茶葉的細(xì)胞中既含有大量元素，也含有微量元素，如茶葉中含有C、H、O、N等大量元素，也含有Fe、B等微量元素，D正確。]243題號(hào)15

√243題號(hào)15B

[題干中已經(jīng)提供了C、H、O、N、P，A錯(cuò)誤；K、Ca、Mg、S屬于大量元素，而且題干中沒有提供，B正確；Mn、Mo、Cu、Zn都屬于微量元素，C錯(cuò)誤；Fe屬于微量元素，D錯(cuò)誤。]3．下列有關(guān)圖示的分析，不正確的是(

)A．如果該圖所示為組成活細(xì)胞的化合物，則m中含有的元素為H、OB．如果該圖所示為組成細(xì)胞干重的化合物，則m是蛋白質(zhì)C．如果該圖所示為組成人體細(xì)胞(干重)的元素含量，則m是氧元素D．如果該圖所示為組成活細(xì)胞的元素，則其中Mo的含量很少√243題號(hào)15C

[細(xì)胞鮮重中含量最多的化合物是H2O，由H、O兩種元素組成，因此如果該圖所示為組成活細(xì)胞的化合物，那么m是水，水中含有的元素為H、O，A正確；細(xì)胞干重中含量最多的化合物是蛋白質(zhì)，如果該圖所示為組成細(xì)胞干重的化合物，則m是蛋白質(zhì)，B正確；細(xì)胞干重中含量最多的元素是碳元素，故如果該圖表示的是組成細(xì)胞干重的元素含量，則m是碳元素，C錯(cuò)誤；Mo屬于微量元素，如果該圖所示為組成活細(xì)胞的元素，則其中Mo的含量很少，D正確。]243題號(hào)154．利用生化反應(yīng)檢測(cè)細(xì)胞中的有機(jī)物，下列選項(xiàng)正確的是(

)243題號(hào)15選項(xiàng)待測(cè)物質(zhì)檢測(cè)試劑操作方法顏色反應(yīng)A梨勻漿斐林試劑先加NaOH，后加CuSO4磚紅色沉淀B豆?jié){雙縮脲試劑等體積混合出現(xiàn)紫色C花生種子切片蘇丹Ⅲ染液體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精洗去浮色，顯微鏡觀察橘黃色D馬鈴薯汁碘液滴加稀碘液棕紅色√C

[斐林試劑是由甲液(質(zhì)量濃度為0.1g/mLNaOH溶液)和乙液(質(zhì)量濃度為0.05g/mLCuSO4溶液)組成，用于鑒定還原糖，使用時(shí)要將甲液和乙液混合均勻后再加入含樣品的試管中，并不是先加NaOH，后加CuSO4，A錯(cuò)誤；雙縮脲試劑由A液(質(zhì)量濃度為0.1g/mLNaOH溶液)和B液(質(zhì)量濃度為0.01g/mLCuSO4溶液)組成，用于鑒定蛋白質(zhì)，使用時(shí)要先加A液后再加入B液，B錯(cuò)誤；脂肪鑒定實(shí)驗(yàn)中，花生子葉切片上滴加蘇丹Ⅲ染液染色后，需要用體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精洗去浮色，蓋上蓋玻片，用顯微鏡會(huì)觀察到橘黃色顆粒，C正確；淀粉遇碘液變藍(lán)色，D錯(cuò)誤。]243題號(hào)155．下表是人體及大腸桿菌的元素組成情況，請(qǐng)據(jù)表回答有關(guān)問題：243題號(hào)15元素人體大腸桿菌鮮重/%干重/%鮮重/%干重/%O6514.626920C1855.991550H107.461110N39.33310P1.43.111.24.0S0.30.780.31.0其他＜3＜90.55.0(1)組成生物體的化學(xué)元素普遍存在于非生物界，生物體內(nèi)不包含特殊的“生命元素”。這個(gè)事實(shí)說明了___________________________________________________________。(2)生物從非生物環(huán)境中獲得的元素與環(huán)境中的這些元素的含量相差很遠(yuǎn)。如在巖石圈中，C的含量?jī)H為0.087%，而在人體細(xì)胞鮮重中，C的含量達(dá)到18%，這個(gè)事實(shí)說明了______________________________________________________________________________________________。243題號(hào)15生物界與非生物界具有統(tǒng)一性(或細(xì)胞中的元素來源于無機(jī)環(huán)境)組成生物體的化學(xué)元素在生物體內(nèi)和無機(jī)自然界中的含量相差很大，生物界和非生物界存在差異性(3)從人體細(xì)胞中各種元素的含量可以看出：________在細(xì)胞干重中所占的比例明顯比在細(xì)胞鮮重中所占的比例低；C在細(xì)胞鮮重中所占的比例明顯比在細(xì)胞干重中所占的比例________。(4)在構(gòu)成人體細(xì)胞的化學(xué)元素中，C、H、O這三種元素所占比例較高的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。243題號(hào)15O低細(xì)胞中含量最多的水中含有H和