第2讲细胞中元素和化合物PPT课件

1、1第第2 2讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 知识点一组成细胞的元素及作用知识点一组成细胞的元素及作用组成生物体的化学元素种类虽然大体相同，但是_。根据组成生物体的化学元素，在生物体内含量的不同，可分为_和_。其中大量元素有_；微量元素有_等。大量元素中，_是构成细胞的基本元素，其中碳是最基本的元素；微量元素在生物体内的含量虽然极少，却是维持正常_不可缺少的。考点自主梳理含量不同含量不同大量元素大量元素微量元素微量元素C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、 B、 Zn、Cu、MoC、H、O、N生命活动生命活动第1页/共40页2第第2 2讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 问题导思问题导思

2、 怎么理解碳是最基本元素及对生命怎么理解碳是最基本元素及对生命的意义？的意义？ 答案答案 碳原子本身的化学性质，使它能够通过碳原子本身的化学性质，使它能够通过化学键连接成链或环，从而形成多种生物大分子化学键连接成链或环，从而形成多种生物大分子有机物。有机物。C C占细胞干重的占细胞干重的55.99%55.99%，在细胞的各种元素，在细胞的各种元素中含量最多，可以说，地球上的生命是在碳元素的基中含量最多，可以说，地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的。础上建立起来的。第2页/共40页3第第2 2讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 知识点二生物界与非生物界的统一性和差异性知识点二生物界与非生物界的统

3、一性和差异性组成生物体的化学元素，在无机_中都可以找到，没有一种是生物界所特有的。这个事实说明生物界与非生物界具有_；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。这个事实说明生物界与非生物界具有_。自然界自然界统一性统一性差异性差异性 问题导思问题导思 科学家认为，地球上最早的生物是由非生命科学家认为，地球上最早的生物是由非生命的物质经过漫长的地质年代逐渐演变而来的，从构成细胞和生的物质经过漫长的地质年代逐渐演变而来的，从构成细胞和生物体的化学元素分析，支持上述观点的依据是什么？物体的化学元素分析，支持上述观点的依据是什么？ 答案答案 组成生物体的化学元素，没有一种是生物界

4、所特组成生物体的化学元素，没有一种是生物界所特有的，说明生物界与非生物界具有统一性。有的，说明生物界与非生物界具有统一性。第3页/共40页4第第2 2讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 知识点三组成细胞的化合物知识点三组成细胞的化合物水水无机盐无机盐糖类糖类脂质脂质蛋白质蛋白质核酸核酸DNARNA第4页/共40页5第第2 2讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 在活细胞中含量最多的化合物是在活细胞中含量最多的化合物是_(85%_(85%90%)90%)；不；不同种类的生物体中，水的含量同种类的生物体中，水的含量_；不同的组织、器官中，；不同的组织、器官中，水的含量水的含量_。细胞内。细胞内_大多数以大多

5、数以_状态存状态存在，其含量虽然很在，其含量虽然很_，但却有多方面的重要作用。含量，但却有多方面的重要作用。含量最多的有机物是最多的有机物是_(7%_(7%10%)10%)；占细胞鲜重比例最大的化；占细胞鲜重比例最大的化学元素是学元素是_、占细胞干重比例最大的化学元素是、占细胞干重比例最大的化学元素是_、占细胞干重比例最大的化合物是、占细胞干重比例最大的化合物是_。水水不同不同也不同也不同无机盐无机盐离子离子少少蛋白质蛋白质OC蛋白质蛋白质 问题导思问题导思 构成细胞的化学元素真正的生物学意义是什么？构成细胞的化学元素真正的生物学意义是什么？ 答案答案 细胞主要由细胞主要由2020多种化学元素

6、组成，这些元素在细胞内多种化学元素组成，这些元素在细胞内大多以化合物的形式存在，这些化学元素只有构成各种化合物大多以化合物的形式存在，这些化学元素只有构成各种化合物时才具有真正的生物学意义。这些分子单独存在时并不能完成时才具有真正的生物学意义。这些分子单独存在时并不能完成生命活动，只有组合成细胞后，由细胞完成各种生命活动。生命活动，只有组合成细胞后，由细胞完成各种生命活动。第5页/共40页6第第2 2讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 知识点四细胞内有机物质的鉴定知识点四细胞内有机物质的鉴定糖类中的还原糖(葡萄糖、果糖)能与_发生作用，生成_沉淀；_可以被苏丹染成_，或被苏丹染成_；蛋白质与_发生

7、作用，产生_。在还原糖的检测中，斐林试剂甲液和乙液应_，并且要_加热；在蛋白质的检测中，在组织样液中应先加入_1 mL，再加入_4滴，不需加热。斐林试剂斐林试剂砖红色砖红色脂肪脂肪橘黄色橘黄色红色红色双缩脲试剂双缩脲试剂紫色反应紫色反应混合均匀后再使用混合均匀后再使用水浴水浴双缩脲试剂双缩脲试剂A液液双缩脲试剂双缩脲试剂B液液第6页/共40页7第第2 2讲讲 考点自主梳理考点自主梳理 问题导思问题导思 在鉴定显色实验之前，为什么要留出一部分在鉴定显色实验之前，为什么要留出一部分样液？样液？ 双缩脲试剂为什么可以鉴定蛋白质？双缩脲试剂为什么可以鉴定蛋白质？ 答案答案 留出一部分样液，以便与鉴定后

8、的样液的颜色变留出一部分样液，以便与鉴定后的样液的颜色变化作对照，这样可以增强说服力。双缩脲试剂可以鉴定蛋白质，化作对照，这样可以增强说服力。双缩脲试剂可以鉴定蛋白质，是因为蛋白质有肽键。是因为蛋白质有肽键。第7页/共40页8第第2 2讲讲 考向互动探究考向互动探究 探究考向一细胞中的化学元素探究考向一细胞中的化学元素细胞中常见的化学元素有20多种，这些组成生物体的化学元素虽然在生物体内有一定的生理作用，但是单一的某种元素不可能表现出相应的生理功能。考向互动探究第8页/共40页9(1)组成生物体的化学元素在不同的生物体内种类大体相同；不同的生物体内各种化学元素的含量一般相差很大。(2)微量元素

9、尽管在生物体内含量少，但它是必需元素。(3)碳原子本身的化学性质使它能够通过化学键连接成链或环，从而形成各种生物大分子，正是由于碳原子在组成生物大分子中的重要作用，科学家才说“碳是生命的核心元素”，“没有碳，就没有生命”，与其在生物体内的含量无关。第第2 2讲讲 考向互动探究考向互动探究第9页/共40页10 【知识拓展】1在鲜重和干重条件下，细胞中各种元素的含量是不同的，如以人体为例：鲜重条件下：O(65%)C(18%)H(10%)N(3%)干重条件下：C(55.99%)O(14.62%)N(9.33%)H(7.46%)2分类依据是根据元素在生物体内的含量，而不是生理作用，微量元素含量很少，但

10、其生理作用却不可替代。3大量元素和微量元素的划分是依据生物界中生物的整体情况，具体到某一种生物可能有差别。如Cl在植物体内是微量元素，但在人体内却是大量元素。第第2 2讲讲 考向互动探究考向互动探究第10页/共40页11例例1 1如图如图2121中图中图1 1是细胞中是细胞中3 3种化合物含量的扇形图，图种化合物含量的扇形图，图2 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( () ) 第第2 2讲讲 考向互动探究考向互动探究 A若图1表示正常细胞，则A、B化合物共有的元素中含量最多的是a B若图1表示细胞完全脱水后化合物含量的扇

11、形图，则A化合物中含量最多的元素为图2中的b C若图1表示正常细胞，则B化合物具有多样性，其必含的元素为C、H、O、N D图2中含量最多的元素是a，数量最多的也是aD第11页/共40页12易错解惑 蛋白质在细胞鲜重中占7%10%，在细胞干重中占50%以上，无论什么细胞中，含量最多的化合物是水，含量最多的有机物是蛋白质，实际解题时要注意题干中的关键词，不要被一些干扰条件迷惑。互动探究 若把选项D改为“图2中数量最多的元素是c，这与细胞中含量最多的化合物有关”对吗？答案 对，活性细胞中元素含量为图2，则a、b、c分别为O、C、H，其中O的含量最多，H的数量最多。第第2 2讲讲 考向互动探究考向互动

12、探究第12页/共40页13变式题变式题下列有关组成生物体化学元素和化合物的叙述，下列有关组成生物体化学元素和化合物的叙述，正确的是正确的是( () )A A磷是脂肪、磷是脂肪、ATPATP、DNADNA等不可缺少的成分，它是组成生物体等不可缺少的成分，它是组成生物体的大量元素的大量元素 B B脱氧核糖核苷酸控制酶的合成脱氧核糖核苷酸控制酶的合成 C C植物生长素是一种蛋白质类激素，作用特点是微量高效植物生长素是一种蛋白质类激素，作用特点是微量高效 D D纤维素很难被人体消化吸收，它是由纤维素很难被人体消化吸收，它是由C C、H H、O O三种元素组成三种元素组成第第2 2讲讲 考向互动探究考向

13、互动探究D第13页/共40页14 探究考向二细胞中水和无机盐的作用第第2 2讲讲 考向互动探究考向互动探究种类细胞含量(鲜重)存在形式生理功能水1.最多，占细胞鲜重的85%90%2不同种类生物含量不同，水生陆生3不同生长发育时期不同，幼体成体，植物幼嫩部分老熟部分结合水：一部分水与细胞内的其他物质相结合(4.5%)结合水是细胞结构的重要组成成分第14页/共40页15第第2 2讲讲 考向互动探究考向互动探究种类细胞含量(鲜重)存在形式生理功能水1.最多，占细胞鲜重的85%90%2不同种类生物含量不同，水生陆生3不同生长发育时期不同，幼体成体，植物幼嫩部分老熟部分自由水：绝大部分的水以游离的形式存

14、在，可以自由流动(95.5%)1.细胞内的良好溶剂；2 .参与许多生化反应；3 .多细胞生物体的绝大多数细胞的生活环境；4 .有助于物质运输第15页/共40页16第第2 2讲讲 考向互动探究考向互动探究种类细胞含量(鲜重)存在形式生理功能无机盐很少，1%1.5%大多数以离子形式存在，含量较多的阳离子有Na、K、Ca2、Mg2、Fe2、Fe3等，阴离子有Cl、等1.许多种无机盐离子对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用；2 .对维持细胞的酸碱平衡非常重要；3 .无机盐和水与其他物质，共同承担构建细胞、参与细胞生命活动等重要功能第16页/共40页17 【知识拓展】1生物体内含水量及比例与代谢(1

15、)一般情况下，代谢活跃时，生物体含水量在70%以上。含水量降低，生命活动不活跃或进入休眠。(2)当自由水比例增加时，生物体代谢活跃，生长迅速，但抗逆性下降，例如，干种子内所含主要是结合水，干种子只有吸足水分获得大量自由水，才能进行旺盛的生命活动。 (3)当自由水向结合水转化时，代谢强度就会下降，抗寒、抗热、抗旱的性能提高。旱生植物比水生植物具有较强的抗旱能力。其生理原因之一就是结合水含量较高。第第2 2讲讲 考向互动探究考向互动探究第17页/共40页182维持生物体内的平衡(1)渗透压平衡：Na、Cl对细胞外液渗透压起重要作用，K则对细胞内液渗透压起决定作用。(2)酸碱平衡(即pH平衡)：pH

16、调节着细胞的一切生命活动，它的改变影响着原生质组成物的所有特性以及在细胞内发生的一切反应，如人血浆中的。(3)离子平衡：动物细胞内外Na、K的比例是相对稳定的。细胞膜外Na高、K低，细胞膜内K高、Na低。 K、Na这两种离子在细胞膜内外分布的浓度差，是使细胞可以保持反应性能的重要条件。第第2 2讲讲 考向互动探究考向互动探究第18页/共40页19例例2 2下列有关生物体内水的叙述中，错误的是下列有关生物体内水的叙述中，错误的是( () )参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水生物体内化学反应离不开水生物体内化学反应离不开水水是细胞结构的组成成分之一水是细胞

17、结构的组成成分之一人体细胞内水的存在形式为结合水和自由水人体细胞内水的存在形式为结合水和自由水自由水与结合水的比例与细胞代谢强弱关系不大自由水与结合水的比例与细胞代谢强弱关系不大不同细胞内自由水与结合水的比例相差不大不同细胞内自由水与结合水的比例相差不大A A B BC C D D第第2 2讲讲 考向互动探究考向互动探究C第19页/共40页20 【易错易混】1活细胞中含量最多的元素是：O、C、H、N；脱水后细胞中含量最多的元素是：C、O、N、H。2活细胞中含量最多的化合物是水；而脱水后含量最多的化合物是蛋白质。 3自由水/结合水比例升高，细胞代谢旺盛，但抗逆性降低。第第2 2讲讲 考向互动探究

18、考向互动探究第20页/共40页21变式题变式题下列关于生物体内水和无机盐的说法，正确的是下列关于生物体内水和无机盐的说法，正确的是( () )A A是细胞中的能源物质之一是细胞中的能源物质之一B B哺乳动物血液中钙离子含量过多会引起抽搐哺乳动物血液中钙离子含量过多会引起抽搐C C能维持生物体的生命活动能维持生物体的生命活动D D生物体处在不同发育期，含水量基本一样生物体处在不同发育期，含水量基本一样 第第2 2讲讲 考向互动探究考向互动探究C第21页/共40页22第第2 2讲讲 实验方略展示实验方略展示检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质【要点解剖要点解剖】1

19、1实验原理：可溶性糖中的还原糖实验原理：可溶性糖中的还原糖( (如葡萄糖、果糖、麦如葡萄糖、果糖、麦芽糖芽糖) )，与斐林试剂发生作用，可以生成砖红色的沉淀。脂肪，与斐林试剂发生作用，可以生成砖红色的沉淀。脂肪可以被苏丹可以被苏丹染成橘黄色。蛋白质与双缩脲试剂发生作用，可染成橘黄色。蛋白质与双缩脲试剂发生作用，可以产生紫色反应。以产生紫色反应。实验方略展示第22页/共40页232实验步骤 (1)还原糖的鉴定第第2 2讲讲 实验方略展示实验方略展示第23页/共40页24第第2 2讲讲 实验方略展示实验方略展示第24页/共40页25(3)蛋白质的鉴定第第2 2讲讲 实验方略展示实验方略展示第25页

20、/共40页26（4）淀粉的检测与观察第第2 2讲讲 实验方略展示实验方略展示第26页/共40页27注意事项实验材料的选择和试剂的配制(1)还原糖的鉴定：要选择含还原糖量较高、颜色较浅的材料，这样颜色反应才明显。通过实验比较，颜色反应的明显程度依次为苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜。(2)脂肪的鉴定：要选择富含脂肪的材料，如花生、蓖麻等，提前浸泡34 h。如果是新花生种子，可以不必浸泡，否则切下的薄片不易成形。(3)蛋白质的鉴定：最好的实验材料是鸡蛋清，其蛋白质含量相对高，配制的提取液透明，与双缩脲试剂反应后，颜色反应明显，但蛋清液需要稀释。第第2 2讲讲 实验方略展示实验方略展示第27页/共40页

21、28(4)正确配制和使用斐林试剂与双缩脲试剂：配制这两种试剂时，都要用到NaOH溶液和CuSO4溶液，但配制时，溶液浓度不同，使用原理和方法也有明显区别。(见下表)第第2 2讲讲 实验方略展示实验方略展示斐林试剂双缩脲试剂配方甲液：0.1g /mL NaOH乙液：0.05g /mL CuSO4A液：0.1g /mL NaOHB液：0.01g /mL CuSO4使用方法甲、乙液混合均匀，现配现用先A液后B液，不能混用 第28页/共40页29第第2 2讲讲 实验方略展示实验方略展示斐林试剂双缩脲试剂反应原理及注意事项斐林试剂中起实质作用的是新生成的Cu(OH)2，放置过长就会形成Cu(OH)2沉淀

22、或CuCO3沉淀，因而无法反应双缩脲试剂中起作用的是碱性环境中Cu2(与蛋白质结合形成紫色络合物)，因而必须先后使用。使用CuSO4时，溶液不能过量，否则蓝色的CuSO4溶液将遮蔽显色反应中产生的紫色第29页/共40页30【方法例析】实验步骤设计要有逻辑性，有关对照实验步骤设计的一般规律是：第1步，取材、分组、编号。在这里实验材料包含实验中用到的各种动植物，取材时要注意数量和生理及发育状态相同；用具有烧杯、培养皿、饲养动物的容器等等。这些材料、用具在试题中都会给出，注意要结合实验的目的和原理合理利用。第2步，相同处理和不同处理。根据实验变量设置对照(注意：单一因素不同；其他因素相同且最适)。第

23、第2 2讲讲 实验方略展示实验方略展示第30页/共40页31实验中的无关变量很多(同一种实验结果可能会被多种不同的实验因素所引起)，必须严格控制，要平衡和消除无关变量对实验结果的影响，对照实验的设计是消除无关变量影响的有效方法。对照实验设置的正确与否，关键就在于如何保证“其他条件相同且适宜”。设置对照实验，要做到如下四个方面：(1)所用生物材料要相同：所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等方面特点要尽量相同或至少大致相同。(2)所用实验器具要相同：试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小型号要完全一样。第第2 2讲讲 实验方略展示实验方略展示第31页/共40页32(3)所用实验试剂

24、要相同：试剂的成分、浓度、体积要相同。尤其要注意体积上等量的问题。(4)所用处理方法要相同如：保温或冷却；光照或黑暗；搅拌或振荡都要一致。有时尽管某种处理对对照实验来说，看起来似乎是毫无意义的，但最好还是要做同样的处理。第3步，进一步的相同处理，如条件适宜的相同环境。从自变量和因变量的角度来看，一次实验可以有以下步骤：(1)将实验材料进行分组，分组时应本着随机分组，而且每组的材料在生理状况上应相似，一般至少一个实验组和一个对照组。第第2 2讲讲 实验方略展示实验方略展示第32页/共40页33(2)根据所给器材，设置自变量，同时控制无关变量，使其在最适条件，且控制除自变量外其他条件在各组都相同且

25、做适宜处理。(3)观察记录因变量的变化。最常用的是描述法，即将实验现象进行描述。另外表格记录法也是常见的，设计表格时应体现自变量或分组情况和因变量的描述。第4步，检测、观察、统计、比较。找出具体的观察和记录对象，观察、记录、统计、比较实验数据和现象。第第2 2讲讲 实验方略展示实验方略展示第33页/共40页34如果实验现象是隐蔽的，必须找出具体的检测方法，以显现实验结果，便于观察，之后找出具体的观察和记录对象，观察、记录、统计、比较实验数据和现象。 第5步，有些实验可能需要反复操作该实验。目的是防止偶然误差。下面的例题就是为了探究蛋白质对个体发育是否有影响而设置的实验步骤：第第2 2讲讲 实验

26、方略展示实验方略展示第34页/共40页35例例3 3据报道，一些不法商家生产的所谓据报道，一些不法商家生产的所谓“100%100%纯牛奶纯牛奶”居然根本不与牛发生关系，只要用香精、糖、自来水和一些添居然根本不与牛发生关系，只要用香精、糖、自来水和一些添加剂，就可以生产出加剂，就可以生产出“纯牛奶纯牛奶”。更为耸人听闻的是，不法商。更为耸人听闻的是，不法商家利用垃圾堆里的破旧皮鞋、皮衣、皮帽及其他皮具，经过化家利用垃圾堆里的破旧皮鞋、皮衣、皮帽及其他皮具，经过化学、生物处理，水解出皮革中的原有蛋白学、生物处理，水解出皮革中的原有蛋白( (称称“人造蛋白人造蛋白”) )，作为原料制成假牛奶。有人分

27、析，作为原料制成假牛奶。有人分析，“阜阳假奶粉案阜阳假奶粉案”所造成的所造成的大头娃娃致死，并非单纯是蛋白质含量低那么单纯，很可能是大头娃娃致死，并非单纯是蛋白质含量低那么单纯，很可能是添加了添加了“人造蛋白人造蛋白”所致。所致。请设计实验，探究请设计实验，探究“人造蛋白人造蛋白”是否比缺乏蛋白质更有害是否比缺乏蛋白质更有害儿童正常发育。儿童正常发育。第第2 2讲讲 实验方略展示实验方略展示第35页/共40页36(1)选用恰当的试剂检测某样品中是否含有蛋白质。提供的试剂有：碘液，苏丹溶液，双缩脲试剂，斐林试剂。你选用的试剂应该是_；蛋白质与相应试剂反应后，显示的颜色应为_。(2)完善以下实验设

28、计并回答问题。实验材料：幼龄大白鼠若干、真正的纯牛奶、不含任何蛋白质的假牛奶、含有“人造蛋白”的假牛奶、发育状况测定装置(可测定一定的发育状况指标，具体不作考试要求)、饲养装置等。实验步骤：第第2 2讲讲 实验方略展示实验方略展示双缩脲试剂紫色 a. a.选取年龄相当、体重相当、发育良好的幼龄大白鼠若选取年龄相当、体重相当、发育良好的幼龄大白鼠若干，随机平均分为三组，标记为干，随机平均分为三组，标记为A A、B B、C C。分别饲养。分别饲养。第36页/共40页37b.b.每天分别给每天分别给A A、B B、C C三组大白鼠饲喂等量的真正的纯牛奶、三组大白鼠饲喂等量的真正的纯牛奶、不含任何蛋白质的假牛奶、含有不含任何蛋白质的假牛奶、含有“人造蛋白人造蛋白”的假牛奶。的假牛奶。c.c.在相同的且适宜的条件下饲养一段时间。在相同的且适宜的条件下饲养一段时间。d.d.用发育状况测定装置测定用发育状况测定装置测定A A、B B、C C三组鼠的发育状况。记录三组鼠的发育状况。记录各组发育状况指标，计算出各组的平均值，进行比较分析。各组发育状况指标，计算出各组的平均值，进行比较分析。第第2 2讲讲 实验方略展示实验方略展示 a.a.A A组发育正常，组发育正常，B B组和组和C C组均不正常，且组均不正常，且B B、C C两组发育状两组发育状况指