生物必修一细胞中的元素和无机化合物课件

1、生物必修一细胞中的元素和无机化合物第章组成细胞的分子第章组成细胞的分子阐明生命现象的规律，必须建立在阐明生物阐明生命现象的规律，必须建立在阐明生物大分子结构的基础上大分子结构的基础上一、组成细胞的元素和化合物一、组成细胞的元素和化合物判断正误判断正误1生物界和非生物界在元素组成的种类和含量上都相同。生物界和非生物界在元素组成的种类和含量上都相同。( )2Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是组成细胞的微量元等是组成细胞的微量元素。素。 ( )3组成人体细胞的主要元素是组成人体细胞的主要元素是O、C、H、N、P、S。 ( )4组成细胞的元素以化合物的形式存在。组成细胞的元素以化合物的形

2、式存在。 ( )5占细胞鲜重最多的化合物是水，占细胞干重最多的化占细胞鲜重最多的化合物是水，占细胞干重最多的化合物是蛋白质。合物是蛋白质。 ( )第节细胞中的元素和化合物第节细胞中的元素和化合物组成细胞的化学元素，没有一种是细胞特有组成细胞的化学元素，没有一种是细胞特有. 组成地壳和组成细胞的部分组成地壳和组成细胞的部分 元素含量（元素含量（%）表）表 但细胞与非生物相比，各种元素的相对含但细胞与非生物相比，各种元素的相对含量又大不相同量又大不相同.统一性统一性差异性差异性细胞中常见的化学元素有细胞中常见的化学元素有2020多种多种大量元素大量元素微量元素微量元素C、H、O、N、P、S、K、C

3、a、MgFe、Mn、B、Zn、Mo、 Cu最基本元素最基本元素主要元素主要元素大量元素大量元素微量元素微量元素2 2、含量：、含量：1 1、种类：、种类：含量占生物体总重量万分之一以下含量占生物体总重量万分之一以下必需元素必需元素 是指生物生长发是指生物生长发育必不可少的元素育必不可少的元素生物必修一细胞中的元素和无机化合物大量元素：大量元素：微量元素：微量元素：基本元素：基本元素：四大元素：四大元素：大量元素：大量元素：含量占生物体总重量万分之一含量占生物体总重量万分之一 以上的元素。以上的元素。微量元素：微量元素：含量占生物体总重量万分之一含量占生物体总重量万分之一 以下的元素。以下的元素

4、。 C H O N P S(约占原生质总量的约占原生质总量的97%)生物必修一细胞中的元素和无机化合物元素元素玉米玉米人人O44.4314.62C43.5755.99H6.247.46N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78组成玉米和人体的含量组成玉米和人体的含量较较多多的元素是：的元素是： 等等四种。四种。 不同生物体的组成元素不同生物体的组成元素种种类类 ;不同生物体内，各种化学不同生物体内，各种化学元素的元素的含量含量 .C C、H H、O O、N N大体相同大体相同相差很大相差很大 玉米和人体细胞部分元素含量的比较

5、（玉米和人体细胞部分元素含量的比较（%）生物必修一细胞中的元素和无机化合物 干干鲜细胞对比图鲜细胞对比图 在人体细胞中，鲜重时含量最多的元素是在人体细胞中，鲜重时含量最多的元素是 ；干重时含量最多的元素是干重时含量最多的元素是 。C Co o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（占细胞干干重的百分比）重的百分比）55.99%14.62%9.33%7.46%4.67%0.78%3.11%生物必修一细胞中的元素和无机化合物 练习：练习： 下列组成活细胞的基本元素中，含量关系下列组成活细胞的基本元素中，含量关系由多到少的顺序正确的是：由多到少的顺序正确的是： A.CHON B.COH

6、N A.CHON B.COHN C.OCNH D.OCHN C.OCNH D.OCHN鲜重鲜重干重干重注意：认真审题，不忽略关键词注意：认真审题，不忽略关键词D活细胞的元素关系：活细胞的元素关系：OCHN细胞干重的前四位的元素：细胞干重的前四位的元素：CONH生物必修一细胞中的元素和无机化合物缺Fe：人体患贫血缺Ca：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I： 人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大（大脖子病）缺Zn：“花”而不实（只开花不结果）缺B：影响人体生长发育、大脑发育和性成熟缺Mg： 影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行缺缺SeSe：患克山病（原发性心脏病）患克山病（原

7、发性心脏病）生物必修一细胞中的元素和无机化合物组成细胞的组成细胞的化合物化合物无机化合物无机化合物有机化合物有机化合物水水无机盐无机盐糖类糖类脂类脂类蛋白质蛋白质核酸核酸(85-90%)(1-1.5%)(1-2%)(7-10%)化合物含量最多的是化合物含量最多的是有机物含量最多的是有机物含量最多的是占细胞干重超过一半的是占细胞干重超过一半的是水水蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质生物必修一细胞中的元素和无机化合物1影响细胞含水量的因素影响细胞含水量的因素(1)生物种类：水生生物含水量陆生生物含水量。生物种类：水生生物含水量陆生生物含水量。(2)生长发育阶段：幼儿成年；幼嫩部分成熟部分。生长发育阶段：幼儿

8、成年；幼嫩部分成熟部分。(3)组织器官种类与代谢程度：如牙齿骨骼血液。组织器官种类与代谢程度：如牙齿骨骼血液。细胞中的无机物细胞中的无机物一、细胞中的水一、细胞中的水生物必修一细胞中的元素和无机化合物2.2.水在细胞中的存在形式水在细胞中的存在形式（1）结合水：）结合水：（2）自由水：自由水：与细胞内其他化合物相结合的水与细胞内其他化合物相结合的水（占全部水的（占全部水的4.5%）以以游离游离的形式存在，可以自由流动的形式存在，可以自由流动（占全部水的（占全部水的95.5%）特点：特点：易蒸发、不受束缚、可流动易蒸发、不受束缚、可流动特点：特点：不易散失、含量较稳定、失去流动性和溶解性不易散失

9、、含量较稳定、失去流动性和溶解性生物必修一细胞中的元素和无机化合物判断：以下实例中水判断：以下实例中水主要主要以什么形式存在？以什么形式存在？（A A） 切西瓜时流出的瓜汁水切西瓜时流出的瓜汁水 （B B）新鲜小麦种子晒干时丢失的水）新鲜小麦种子晒干时丢失的水（）干小麦烘烤时丢失的水（）干小麦烘烤时丢失的水（D D）鸡蛋清里的水）鸡蛋清里的水 （）浆糊中的水（）浆糊中的水 D E以自由水方式存在的有：以自由水方式存在的有：以结合水方式存在的有：以结合水方式存在的有：生物必修一细胞中的元素和无机化合物3自由水、结合水的关系及功能自由水、结合水的关系及功能3.4.生物必修一细胞中的元素和无机化合物

10、5自由水和结合水的存在及其功能的验证自由水和结合水的存在及其功能的验证(1)鲜种子放在阳光下暴晒，重量减轻鲜种子放在阳光下暴晒，重量减轻自由水散失，代自由水散失，代谢减弱。谢减弱。(2)干种子用水浸泡后仍能萌发干种子用水浸泡后仍能萌发失去自由水的种子仍保失去自由水的种子仍保持其生理活性。持其生理活性。(3)干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠失去结合水。种子浸泡后不萌发失去结合水。种子浸泡后不萌发失去结合水的失去结合水的细胞丧失生理活性。细胞丧失生理活性。生物必修一细胞中的元素和无机化合物1(2011海淀模拟海淀模拟)如果细胞内结合水与自

11、由水的比值用如果细胞内结合水与自由水的比值用a表示，则初生细胞表示，则初生细胞a1与衰老细胞与衰老细胞a2的大小为的大小为 ()Aa1a2Ba1a2Ca1a2 D无法判断无法判断2.(双选双选) 下列有关人体内水的叙述，错误的是下列有关人体内水的叙述，错误的是 ()A人的体液不断进行新陈代谢，其中水的吸收是通过渗透人的体液不断进行新陈代谢，其中水的吸收是通过渗透作用完成的作用完成的B在胰岛素的合成过程中伴随着水的产生在胰岛素的合成过程中伴随着水的产生C人体衰老细胞中自由水含量减少，代谢缓慢人体衰老细胞中自由水含量减少，代谢缓慢D冬季，植物体内自由水含量相对增高，以增强植物的冬季，植物体内自由水

12、含量相对增高，以增强植物的 抗寒能力抗寒能力ADc生物必修一细胞中的元素和无机化合物二、无机盐二、无机盐2、存在形式、存在形式大多数以大多数以离子状态离子状态存在：如存在：如K、Na、等、等少数少数如ATP、DNA等3、生理功能、生理功能 MgMg2+2+叶绿素叶绿素 FeFe2+2+血红蛋白血红蛋白 POPO4 43-3-核苷酸核苷酸 磷酸钙磷酸钙骨、牙齿骨、牙齿叶绿素叶绿素a的分子式为的分子式为C55H72O5N4Mg,叶绿素叶绿素b的分子式为的分子式为C55H70O6N4Mg。 是细胞内某些复杂的化合物的重要是细胞内某些复杂的化合物的重要组成部分组成部分生物必修一细胞中的元素和无机化合物

13、无机盐对无机盐对维持维持细胞细胞和和生物体生物体的生命活动的生命活动有重要作用有重要作用 。维持酸碱平衡维持酸碱平衡生物必修一细胞中的元素和无机化合物 渗透压高低取决于渗透压高低取决于溶质粒子的数量溶质粒子的数量。 细胞内有机物和无机物均引起渗透压。但无机盐的浓细胞内有机物和无机物均引起渗透压。但无机盐的浓度、解离程度比有机物高得多，所以度、解离程度比有机物高得多，所以无机盐提供的渗无机盐提供的渗透压最大，而有机物提供的渗透压很小透压最大，而有机物提供的渗透压很小。细胞内外的。细胞内外的渗透压恒定时，细胞的形态和机能才能维持正常。渗透压恒定时，细胞的形态和机能才能维持正常。维持渗透压平衡维持渗

14、透压平衡生物必修一细胞中的元素和无机化合物设计实验设计实验 查找资料，了解某一种植物生长发育需要哪查找资料，了解某一种植物生长发育需要哪些无机盐。设计实验，证明某一种或几种无机些无机盐。设计实验，证明某一种或几种无机盐是这种植物生长发育所盐是这种植物生长发育所必需必需的。的。 矿质元素是指除矿质元素是指除C、H、O以外以外,主要由根系从主要由根系从土壤中吸收的元素。土壤中吸收的元素。 溶液培养法溶液培养法(水培法水培法) ,是在含有全部或部分是在含有全部或部分营养元素的溶液中培养植物的方法。营养元素的溶液中培养植物的方法。 砂基培养法砂基培养法(砂培法砂培法)则是在洗净的石英砂或则是在洗净的石

15、英砂或玻璃球等基质中加入全部或部分营养液来培养玻璃球等基质中加入全部或部分营养液来培养植物的方法。植物的方法。 在研究植物必需的矿质元素时在研究植物必需的矿质元素时,可在配制的营养液中除去或加可在配制的营养液中除去或加入某一元素入某一元素,以观察植物的生长发育和生理生化变化。如果在植以观察植物的生长发育和生理生化变化。如果在植物生长发育正常的培养液中物生长发育正常的培养液中,除去某一元素除去某一元素,植物生长发育不良植物生长发育不良,并并出现特有的病症出现特有的病症,当加入该元素后当加入该元素后,症状又消失症状又消失,则说明该元素为植则说明该元素为植物的必需元素。反之物的必需元素。反之,若减去

16、某一元素对植物生长发育无不良影若减去某一元素对植物生长发育无不良影响响,即表示该元素为非植物必需元素。即表示该元素为非植物必需元素。生物必修一细胞中的元素和无机化合物设计实验探究设计实验探究X是否属于植物生长所必需的无机盐，某同学的构是否属于植物生长所必需的无机盐，某同学的构思大致如下：本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照以及乙组思大致如下：本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照以及乙组中实验前（无中实验前（无X）与实验后（有）与实验后（有X）之间的自身对照。两次对照中）之间的自身对照。两次对照中属于实验组的依次是属于实验组的依次是A甲组、乙组实验前甲组、乙组实验前 B甲组、乙组实验后甲组、乙组

17、实验后C乙组、乙组实验前乙组、乙组实验前 D乙组、乙组实验后乙组、乙组实验后对照组对照组通常指在自然状态通常指在自然状态下或已知影响因素所造成下或已知影响因素所造成的结果的一组实验；的结果的一组实验；而实验组而实验组通常指某种自变通常指某种自变量的改变对实验结果的影量的改变对实验结果的影响未知，需要人为探索的响未知，需要人为探索的一组实验。一组实验。对照组对照组能帮助人们排除无关变量所造成的实验误差，与实验组能帮助人们排除无关变量所造成的实验误差，与实验组对照有助于得出真实可信的结果或结论。对照有助于得出真实可信的结果或结论。生物必修一细胞中的元素和无机化合物谈一谈谈一谈: 根据你的生活经验根

18、据你的生活经验,说说哪些植物器官说说哪些植物器官(苹果、梨、马铃薯、花生种子、黄豆种子）苹果、梨、马铃薯、花生种子、黄豆种子）的细胞中富含糖类、脂质或蛋白质的细胞中富含糖类、脂质或蛋白质?想一想想一想:怎样从植物器官中提取这些化合物怎样从植物器官中提取这些化合物?实验实验 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、脂肪和蛋白质生物必修一细胞中的元素和无机化合物原理原理斐林试剂斐林试剂砖红色沉淀砖红色沉淀还原糖还原糖(如葡萄糖、果糖、麦芽糖如葡萄糖、果糖、麦芽糖)淀粉淀粉 碘液碘液蓝色蓝色苏丹苏丹染液染液橘黄色橘黄色苏丹苏丹染液染液红色红色糖类糖类脂肪脂肪蛋白质蛋白质双缩脲试剂双缩

19、脲试剂紫色反应紫色反应 （蓝色（蓝色棕色棕色 砖红色）砖红色）生物必修一细胞中的元素和无机化合物2实验流程实验流程(1)还原糖的检测和还原糖的检测和观察观察生物必修一细胞中的元素和无机化合物(2)脂肪的检测和观察脂肪的检测和观察方法一：方法一：花生种子匀浆花生种子匀浆3滴苏丹滴苏丹染液染液橘黄色橘黄色生物必修一细胞中的元素和无机化合物(3)蛋白质的检测蛋白质的检测生物必修一细胞中的元素和无机化合物生物必修一细胞中的元素和无机化合物(2)斐林试剂和双缩脲试剂的比较：斐林试剂和双缩脲试剂的比较：斐林试剂斐林试剂双缩脲试剂双缩脲试剂试剂试剂浓度浓度甲液：质量浓度为甲液：质量浓度为0.1 g/mL的的

20、NaOH溶液；乙溶液；乙液：质量浓度为液：质量浓度为0.05 g/mL的的CuSO4溶液溶液A液：质量浓度为液：质量浓度为0.1 g/mL的的NaOH溶液；溶液；B液：质量浓度为液：质量浓度为0.01 g/mL的的CuSO4溶液溶液使用使用方法方法甲液、乙液混合均匀后，甲液、乙液混合均匀后，再加入样液再加入样液先加先加A液造成碱性环境，液造成碱性环境，再滴加再滴加B液液使用使用条件条件加热加热(水浴水浴5065)不加热，摇匀即可不加热，摇匀即可实验实验现象现象浅蓝色浅蓝色棕色棕色砖红色砖红色紫色紫色注意：注意：与与生物必修一细胞中的元素和无机化合物 2007年广东高考：为进一步确定来源不同的A

21、、B、C、D、E五种物质（或结构）的具体类型，进行了下列实验，现象与结果如下： 血红蛋白血红蛋白脂肪脂肪染色质染色质(体体)纤维素纤维素纤维素酶纤维素酶+生物必修一细胞中的元素和无机化合物 (2010广东高考广东高考)假设你去某饲料研究所进行课外实践假设你去某饲料研究所进行课外实践活动，需要完成以下任务：活动，需要完成以下任务：(1)选用恰当的试剂检测某样品中是否含有蛋白质。提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，苏丹供的试剂有：碘液，苏丹染液，双缩脲试剂，染液，双缩脲试剂，斐林试剂。你选用的试剂应该是斐林试剂。你选用的试剂应该是_；蛋白质；蛋白质与相应试剂反应后，显示的颜色应为与相应试剂反应后，显示的颜色应为_。紫色紫色生物必修一细胞中的元素和无机化合物(2)完善以下实验设计并回答问题。完善以下实验设计并回答问题。生物必修一细胞中的元素和无机化合物实验组实验组6中，