高中生物《细胞的化学组成》课件7 中图版必修1.ppt

第二章细胞的构成第一节细胞的化学组成 细胞中常见的化学元素主要有20种 1 元素的分类 1 大量元素 如等 2 微量元素 如等 3 半微量元素 如 c h o n p s k ca mg mn zn cu b mo fe 2 构成细胞的元素的特点构成细胞的这些元素都是无机自然界中常见的元素 说明了生物界和非生物界具有 3 存在状态少数以状态存在 绝大多数以的形式存在 统一性 游离 化合物 1 种类与含量组成生物体的化学元素常见的有20多种 各种元素的归属范围归纳如下 1 上述元素分类是指生物的整体概况 具体到某种生物时元素的归属可能不同 2 大量元素和微量元素都是组成生物体的必需元素 3 占细胞干重最多的元素是c 占细胞鲜重最多的元素是o 无论干重还是鲜重 c h o n四种元素的含量最多 2 统一性与差异性 1 生物界与非生物界及不同生物之间在元素种类上具有统一性 而在元素含量上具有差异性 2 生物体的元素是生物根据自身生命活动的需要 有选择地从无机环境中吸收的 这体现了生物界与非生物界的统一性 3 生物体内各种元素的来源和去向 从最终来源上看 生物体内各种元素都来自于无机环境 生物体直接或间接获得无机环境中元素的方式不同 如图 拓展归纳 细胞中元素的作用 1 组成化合物 2 影响生命活动 ca可调节肌肉收缩和血液凝固 血钙过高会造成肌无力 血钙过低会引起抽搐 k可维持人体细胞内液的渗透压 心肌舒张和保持心肌正常的兴奋性 k在植物体内可促进光合作用中糖类的合成和运输 b可促进植物花粉的萌发和花粉管的伸长 植物缺b会造成 花而不实 1 2010 聊城模拟 组成生物的化学元素在生物体中起重要作用 下列关于几种元素与光合作用关系的叙述中 正确的是 a c是组成糖类的基本元素 在光合作用中c元素从co2先后经c3 c5形成 ch2o b n是叶绿素的组成元素之一 没有n植物就不能进行光合作用c o是构成有机物的基本元素之一 光合作用制造的有机物中的氧来自于水d p是构成atp的必需元素 光合作用中光反应和暗反应过程中均有atp的合成 解析 光合作用中co2 c3 ch2o c5 而由n组成的叶绿素是植物进行光合作用的必需条件 光合作用中h2o中的氧全部形成氧气 有机物中的氧则来自co2 光合作用光反应产生atp 暗反应消耗atp 答案 b 2 下列有关组成生物体化学元素的论述中 正确的是 a 组成生物体和组成无机自然界的化学元素中 碳元素的含量最高b 人 动物与植物所含有的化学元素的种类差异很大c 组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到d 不同生物体内各种化学元素的含量比例基本相似解析 组成生物体的化学元素自然界中都可以找到 没有一种是生物界所特有的 组成生物体的化学元素在生物体内和在无机自然界中的含量相差很大 而且不同种的生物之间各元素的含量也不相同 答案 c 1 无机化合物 和 2 有机化合物 和 3 细胞中含量最多的物质是 含量最多的有机物是 属于生物大分子的有 水 无机盐 糖类 脂质 蛋白质 核酸 水 蛋白质 多糖 蛋白质 核酸 1 构成细胞化合物的种类构成细胞的化合物有无机物和有机物两类 细胞中含量最多的是水 细胞中含量最多的有机物是蛋白质 2 有机物的概念及特点 1 概念 由c h o原子通过共价键连接成的碳架作为分子的基本骨架而形成的化合物 如蛋白质 核酸 脂质等 2 特点 3 生物大分子生物大分子是以相对分子质量来衡量的 一般认为包括多糖 蛋白质 核酸三类 脂肪不属于生物大分子 分析每一种生物大分子的单体 单糖 氨基酸 核苷酸 可知这些单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架 从而明确碳在组成生物大分子中的重要作用 深化拓展 1 自然界的无机物都不具有碳架 只有有机物才具有碳架结构 这是生物界特殊性的表现 2 构成生物体的每一种化合物都有其重要的功能 但任何一种化合物都不能单独地完成某一种生命活动 而只有这些化合物按照一定的方式有机地结合在一起 才能表现出细胞和生物体的生命现象 3 如图表示细胞中的各种化合物或主要元素占细胞鲜重的含量 如下按 顺序排列 正确的是 a 水 蛋白质 糖类 脂质 n h o cb 蛋白质 糖类 脂质 水 o c n hc 水 蛋白质 脂质 糖类 h o c nd 蛋白质 水 脂质 糖类 c o h n答案 d 4 细胞成分中 含量最多的两种化合物所共有的元素是 a c h ob c hc h od c h o n解析 本题考查两方面的知识 构成细胞的主要化合物及化合物的元素组成 构成细胞的化合物含量最多的是水 其次是蛋白质 它们的共有元素是h和o 答案 c 例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 下列说法不正确的是 a 若图1表示细胞鲜重 则a b化合物依次是h2o 蛋白质b 若图2表示组成人体细胞的元素含量 则a b c依次是o c h c 地壳与活细胞中含量最多的元素都是a 因此说明生物界与非生物界具有统一性d 若图1表示细胞完全脱水后化合物含量 则a化合物具有多样性 其必含的元素为c h o n 本题考查元素和化合物的种类及含量 尝试自解 答案 c 例2 将小麦种子分别置于20 和30 培养箱中培养4天 依次取等量的萌发种子分别制成提取液 和提取液 取3支试管甲 乙 丙 分别加入等量的淀粉液 然后按下图加入等量的提取液和蒸馏水 45 水浴保温5分钟 立即在3支试管中加入等量班氏试剂并煮沸2分钟 摇匀观察试管中的颜色 结果是 a 甲呈蓝色 乙呈砖红色 丙呈无色b 甲呈无色 乙呈砖红色 丙呈蓝色c 甲 乙皆呈蓝色 丙呈砖红色d 甲呈浅砖红色 乙呈砖红色 丙呈蓝色尝试自解 思路点拨 20 和30 培养条件下相比较 30 时淀粉酶的活性相对较高 淀粉酶催化淀粉水解成麦芽糖的速率更快 相同条件下产生的麦芽糖更多 麦芽糖属于还原性糖 与班氏试剂反应生成砖红色沉淀 麦芽糖越多显色越明显 班氏试剂本身为蓝色 答案 d 互动探究 在还原性糖 脂肪 蛋白质的鉴定实验中 最佳的一组实验材料是 甘蔗的茎 油菜籽 花生种子 梨 甜菜的块根 豆浆 鸡蛋清a b c d 解析 做还原性糖鉴定的染色原则是还原性糖含量高 组织无色 以免干扰实验结果 最好选梨 花生种子中脂肪含量高 而且易切成切片 蛋白质鉴定常选用的材料为豆浆或鸡蛋清 答案 d 检测生物组织中的还原性糖 脂肪和蛋白质一 实验原理生物组织中某些有机化合物能与某些化学试剂产生特定的颜色反应 1 糖类 还原糖 班氏试剂砖红色沉淀2 脂肪 苏丹 染液 橘黄色 脂肪 苏丹 染液 红色 3 蛋白质 双缩脲试剂 紫色 二 实验流程1 还原性糖的鉴定 2 脂肪的鉴定 3 蛋白质的鉴定 三 实验操作中的注意事项 1 在鉴定可溶性还原性糖的实验中 加热试管中的溶液时 应该用试管夹夹住试管上部 放入盛有沸水的大烧杯中加热 注意试管底部不要接触烧杯底部 2 还原性糖 蛋白质的鉴定实验中 在加相应试剂鉴定之前 要留出一部分组织样液 以便与鉴定后的样液颜色作对比 增强实验的说服力 3 在蛋白质的鉴定实验中 如果用蛋清稀释液作为实验材料 一定要稀释到一定程度 否则 与双缩脲试剂发生反应后会粘在试管的内壁上 使反应不彻底 试管也不易洗刷干净 特别提醒 三个实验中都不宜选取有颜色的材料 否则会干扰实验结果的颜色变化 cu2 呈现蓝色 因此蛋白质鉴定时cuso4的用量较少 以免因过量使用而遮盖实验结果的颜色 样题 重庆高考改造 为了研究在大豆种子萌发和生长过程中糖类和蛋白质的相互关系 某研究小组将种子放在25 黑暗 无菌 湿润的条件下使其萌发 然后测定在不同时间种子和幼苗中相关物质的含量 结果如图所示 1 在观察时间内 图中可溶性糖含量的变化是 总糖含量变化是 蛋白质含量的变化是 由此可推测糖类和蛋白质的关系是 2 如果在同样条件下继续培养 预测图中曲线的最终变化趋势是 其原因是 3 在上述定量测定之前 进行了蛋白质含量变化预测实验 请填充实验原理 判断实验步骤中画线部分是否正确 并更正错误之处 写出实验结果 实验原理 蛋白质 其颜色深浅与蛋白质含量成正比 实验步骤 将三份等量大豆种子分别萌发1 5 9天后取出 各加入适量蒸馏水 研碎 提取 定容后离心得到蛋白质制备液 取3支试管 编号1 2 3 分别加入等量的萌发1 5 9天的蛋白质制备液 在上述试管中各加入一定量的a b 实验结果 尝试自解 双缩脲试剂a和b 按比例配制 的混合液 振荡均匀后 在沸水浴中加热观察颜色变化 a b 思路点拨 解答本题可从以下三个方面分析 蛋白质含量上升总糖含量下降 幼苗在黑暗环境中只进行细胞呼吸 不进行光合作用 在用双缩脲试剂鉴定蛋白质时 应注意双缩脲试剂a液和b液的加入顺序和反应条件 糖类转变为蛋白质 解析 1 经分析图像可知 可溶性糖的含量在1 3天内增加 在3天后趋于稳定 蛋白质含量上升 而总糖含量下降 由此可推测糖类可转变为蛋白质 2 在黑暗环境中 种子萌发和幼苗生长都只进行细胞呼吸而消耗有机物 不能进行光合作用合成有机物 因此 随着培养时间的延长 有机物含量下降 曲线呈下降趋势 3 用双缩脲试剂可鉴定蛋白质 且蛋白质的含量与颜色深浅呈正相关 双缩脲试剂由a液 0 1g mlnaoh 和b液 0 01g mlcuso4 组成 使用时 应先加a液制造碱性环境 再加b液3 4滴 无需加热即可观察到紫色反应 由图像可知 在大豆种子萌发的9天时间内 蛋白质的含量是不断增加的 所以用萌发至第1天 第5天和第9天的大豆种子制成的蛋白质制备液 蛋白质的含量逐渐升高 用双缩脲试剂检验 颜色也是依次加深 答案 1 先增加 然后保持相对稳定下降上升糖类可转变为蛋白质 2 下降黑暗条件下无光合作用并且细胞呼吸消耗有机物 3 与双缩脲试