202X_202X学年高中生物第2章第1节细胞中的元素和化合物课件新人教版必修1

1、第1 1节细胞中的元素和化合物一、组成细胞的元素和化合物(一)组成细胞的元素自主学习教材P16“问题探讨”及“思考讨论”,解决下列问题。1.完成填空。2.比较组成地壳和组成细胞的部分元素的种类和含量,你能发现什么问题?答案:组成细胞的化学元素在无机自然界中都能找到,没有一种是细胞特有的,这体现了生物界与非生物界的统一性;每一种元素在地壳和细胞中的含量不同,这体现了生物界与非生物界的差异性。3.比较玉米细胞和人体细胞的组成元素,含量较多的元素有哪些?它们的化学元素种类和含量是否相同?答案:C、H、O、N四种元素含量较多;生物体中元素种类大体相同,含量差异很大。(二)生物界与非生物界的统一性和差异

2、性1.统一性:从元素种类看,组成细胞的化学元素在无机自然界都能找到,没有一种元素为细胞所特有。2.差异性:从元素含量看,各化学元素在生物体内和无机自然界中的相对含量大不相同。(三)组成细胞的化合物 预习反馈1.判断正误。(1)Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是组成细胞的微量元素。( )(2)组成细胞的元素中C、O、H、N四种元素的含量最多。( )(3)在人体活细胞中氢原子的数目最多。( )(4)活细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质。( )2.人体内微量元素的含量很小,但是对人体的健康起着重要作用。下列全部是微量元素的是()A.I、K、O、SB.Fe、Zn、Cu、B、MoC.N、H

3、、O、P、CD.Fe、Ca、Cu、Mg、C答案:B3.大海中的水母、海带,沙漠中的仙人掌,陆地上的蜥蜴、小草等生物,都是由细胞组成的。这些生物的细胞中含量最多的化合物和含量最多的有机化合物分别是()A.水、蛋白质B.糖类、水C.糖类、蛋白质D.水、脂质答案:A二、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质(一)还原糖的检测1.原理:糖类中的还原糖(如葡萄糖、果糖、麦芽糖),与斐林试剂作用,生成砖红色沉淀。2.试剂3.步骤(1)向试管内注入2 mL待测组织样液。(2)向试管内注入1 mL斐林试剂(甲液和乙液等量混合均匀后再注入)。(3)将试管放入盛有5065 温水的大烧杯中加热约2 min。 (4)观察

4、试管中出现的颜色变化。(二)脂肪的检测1.原理:脂肪可被苏丹染液染成橘黄色。2.材料:成熟的花生种子是最好的选择,实验前浸泡 34 h。3.试剂:苏丹染液、体积分数为50%的酒精溶液。4.步骤取材:取花生种子(浸泡后去掉种皮)切片观察:在低倍镜下找到花生子叶的最薄处,移到视野中央,将物像调节清晰,然后换高倍镜观察(三)蛋白质的检测1.原理:蛋白质能与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应。2.试剂3.步骤(1)向试管内注入2 mL待测组织样液。(2)向试管内注入双缩脲试剂A液1 mL,摇匀。(3)向试管内注入双缩脲试剂B液4滴,摇匀。(4)观察组织样液颜色的变化。预习反馈1.判断正误。(1)用双缩脲

5、试剂检测蛋白尿,需水浴加热方可呈现出紫色。( )(2)鉴定待测样液中的蛋白质时,先加NaOH溶液,振荡后加入CuSO4溶液。( )(3)以新鲜洋葱鳞片叶内表皮为材料,经苏丹染色,可观察到橘黄色颗粒状的蛋白质。( )(4)食物中脂肪用苏丹染液染色后,呈橘黄色。( )2.连线。 3.下面是一组探究生物体主要有机物存在与否的检测实验,表中对应下列各项内容,正确的是()A.葡萄糖、苏丹染液、紫色、沸水浴B.蔗糖、苏丹染液、紫色、常温C.还原糖、苏丹染液、蓝紫色、沸水浴D.果糖、苏丹染液、紫色、常温答案:D4.取3支试管甲、乙、丙,分别加入等量的淀粉液、葡萄糖液和蒸馏水,45 水浴保温5 min,立即在

6、3支试管中加入等量斐林试剂并水浴加热2 min,摇匀后观察试管中的颜色。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.甲呈蓝色,乙呈砖红色,丙呈蓝色答案:D探究点一探究点二组成细胞的元素和化合物组成细胞的元素和化合物问题情景问题情景结合表1、2所列数据资料分析解决有关问题:表1:玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(占细胞干重的质量分数/%)表2:组成细胞的主要化合物及相对含量 探究点一探究点二1.从元素含量看,表1所列举的元素属于哪一类?大量元素和微量元素划分的依据是什么?微量元素是否可有可无?请举例说明。答案:表1所列举的元素

7、属于大量元素。大量元素和微量元素划分的依据是含量的多少。微量元素不可缺少,否则机体就会出现异常,如Fe是人体血红蛋白的重要组成元素,缺Fe会患缺铁性贫血。2.从表1可以看出,玉米和人体细胞内的元素含量具有差异性,为什么?答案:组成细胞的元素是细胞有选择地从无机自然界吸收获得的。探究点一探究点二3.结合表2判断,人体内处于生活状态的肌肉细胞中含量最多的化合物和有机物分别是什么?答案:含量最多的化合物是水,含量最多的有机物是蛋白质。4.由表1数据可知,C、H、O、N四种元素的含量很高,你能否结合表2数据推测可能的原因?答案:C、H、O、N四种元素的含量很高,与组成细胞的化合物有关。水分含量最高,水

8、由H、O元素构成,有机物中都含有C元素,并且蛋白质、核酸都含有N元素。探究点一探究点二归纳提升归纳提升集合法图解元素分类(1)无论大量元素还是微量元素,对于维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用,如P是组成ATP、生物膜结构等的重要成分,Ca、P是组成骨骼、牙齿的成分,Mg是叶绿素的成分,Fe是血红蛋白的成分。探究点一探究点二(2)不同生物体内所含的化学元素的种类基本相同,但在不同生物体内,同种元素的含量差别较大,同一生物体内不同元素的含量也不相同。(3)大量元素和微量元素都是组成生物体的必需元素,生物体内所含的元素不一定都是必需元素。探究点一探究点二典例剖析典例剖析下列关于组成细胞的元素和

9、化合物的叙述,正确的是 ()A.在任何活细胞中含量最多的化学元素都是碳B.在活细胞中各种化合物含量从多到少的顺序是蛋白质、脂质、无机盐、糖类、核酸C.在活细胞中的各种化合物与食物中的各种化合物成分相同D.在不同的细胞中各种化合物的种类基本相同,含量有所差别解析:活细胞中水分含量最高,因此含量最多的化学元素是氧;活细胞中含量最多的化合物是水,其次是蛋白质,然后是脂质、无机盐、糖类和核酸;在活细胞中的各种化合物与食物中的各种化合物成分不完全相同,体内各种化合物是利用食物中的各种营养成分重新合成的;在不同的细胞中各种化合物的种类基本相同,都是水、蛋白质、脂质、糖类、核酸等,但它们的含量不同。答案:D

10、探究点一探究点二活学活练活学活练1.下列元素在生物体内含量较少,但对维持生物体正常生命活动必不可少的是()A.Fe、Mn、Zn、MgB.Zn、Cu、Mn、CaC.Zn、Cu、B、MnD.Mg、Mn、Cu、Mo解析:分析题干信息可知生物体内含量较少,但对维持生物体正常生命活动必不可少的元素,即指生物体内的微量元素,Mg、Ca是大量元素,Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo是微量元素。答案:C探究点一探究点二2.小明同学的不良反应引起了父母的担忧:感冒频繁,口腔溃疡反复发作,伤口不易愈合,食欲不振,免疫力低下。比起同龄儿童,他的身体偏矮、偏瘦。去医院检查后,发现小明血液中锌的含量过低。下列对上述材料的

11、解释,不正确的是()A.锌是人体必需的化学元素B.锌在人体的生长发育过程中的作用不可替代C.锌是人体必需的微量元素D.锌的作用极大,只要有锌,人就能正常生长答案:D探究点一探究点二3.生活在沙漠地带的沙棘叶肉细胞中,占干重和鲜重最多的化合物分别是()A.蛋白质、核酸B.蛋白质、脂质C.蛋白质、水D.核酸、水解析:在细胞中,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。答案:C探究点一探究点二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、脂肪和蛋白质问题情景问题情景要成功检测生物组织中的相应有机物,应如何选择实验材料?如何进行操作?1.根据实验原理对提供的材料进行选择和分

12、类。苹果花生种子豆浆梨鸡蛋清甘蔗汁玉米种子西瓜汁(1)适用于还原糖检测的有。(2)适用于脂肪检测的有。(3)适用于蛋白质检测的有。探究点一探究点二2.斐林试剂与双缩脲试剂在成分及使用上的区别是什么?答案:(1)浓度不同:二者成分中CuSO4溶液的质量浓度不同,前者是0.05 g/mL,后者是0.01 g/mL。(2)使用方法不同:斐林试剂是甲液和乙液等量混匀后使用,双缩脲试剂是先加A液,摇匀后再加B液。(3)使用条件不同:斐林试剂需水浴加热,双缩脲试剂不需加热。(4)现象不同:前者产生砖红色沉淀,后者生成紫色反应。探究点一探究点二3.该实验中应注意的问题有哪些?答案:(1)斐林试剂不稳定,易产

13、生Cu(OH)2沉淀,所以应将甲液与乙液分别配制,现配现用。(2)使用双缩脲试剂时,先加入A液,摇匀后(形成碱性环境),再加入B液。(3)还原糖、蛋白质的检测实验中,在加相应试剂之前,要留出一部分组织样液,以便与检测后样液的颜色对比,增强实验的说服力。(4)在蛋白质的检测实验中,如果用鸡蛋清作为实验材料,一定要稀释到一定程度,否则,鸡蛋清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,试管也不易清洗干净。(5)在检测脂肪的实验中,若用花生种子作为实验材料,必须提前浸泡34 h,浸泡时间过短,不容易切片;浸泡时间过长,组织太软,切下的薄片不易成形。另外,染色时间不宜过长。如果是新鲜种子,

14、则不必浸泡,浸泡后反而效果不好。探究点一探究点二归纳提升归纳提升1.实验材料的选择(1)所选材料应富含被检测的有机物,易出现明显的实验现象。(2)材料本身应为白色或近于白色,不干扰实验结果。2.三类有机物的检测在操作步骤上的差异(1)唯一需要加热的还原糖的检测,且必须水浴加热,不能用酒精灯直接加热,若不加热,则无砖红色沉淀出现。(2)唯一需要显微镜的脂肪的检测。(3)混合后加入的斐林试剂;分别加入的双缩脲试剂。探究点一探究点二3.斐林试剂与双缩脲试剂的“两同三不同” 探究点一探究点二误区警示误区警示(1)不要忽略斐林试剂本身的颜色:斐林试剂实际上是新配制的Cu(OH)2,呈浅蓝色,不是无色,故

15、非还原糖(蔗糖)+斐林试剂水浴加热后的现象不是无色,而是蓝色。(2)不要混淆双缩脲试剂和斐林试剂的使用方法:检测还原糖的斐林试剂甲液、乙液必须混合后加入,且现配现用;检测蛋白质的双缩脲试剂必须先加A液,后加B液,且B液不能过量。(3)不要写错“斐”和“脲”字:“斐林试剂”中的“斐”不可错写成“非”,双缩脲试剂中“脲”不可错写成“尿”。(4)脂肪的鉴定不一定必须使用显微镜:若要观察被染色的脂肪颗粒,则使用显微镜,但若要观察溶液颜色变化,则不必使用显微镜。探究点一探究点二典例剖析典例剖析对生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质进行鉴定的实验中,正确的方法与结果是()探究点一探究点二解析:还原糖(如葡萄糖、

16、果糖)与斐林试剂作用,必须将斐林试剂的甲液(质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液)和乙液(质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液)等量混合均匀后加入样液再水浴加热,可以生成砖红色沉淀,故D项正确。脂肪可以被苏丹染液染成橘黄色。蛋白质与双缩脲试剂发生作用,可以产生紫色反应,鉴定时先在样液中加入A液提供碱性环境,再加入B液提供Cu2+。答案:D探究点一探究点二活学活练活学活练1.下列关于“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验的叙述,正确的是()A.常用番茄、苹果等组织样液作为检测植物组织内还原糖的实验材料B.脂肪的检测中观察花生子叶切片细胞间不可能出现橘黄色脂肪颗粒C.脂肪的检测中体积分数为50%的酒精溶液的作用是为了溶解组织中的脂肪D.蛋白质的检测中加入的质量分数为0.1