【公开课课件】细胞中的元素和化合物课件-2022-2023学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

第二章组成细胞的分子第1节细胞中的元素和化合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。——中国科学院院士邹承鲁讨论：比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，你能提出什么问题或得出什么结论？元素地壳细胞O48.665.0Si26.3极少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0组成地壳和组成细胞的部分元素含量(％)表示例：为什么组成地壳和细胞的各种元素的相对含量差异很大？

活动一细胞与无机环境中的各种化学元素的相对含量差别很大。组成细胞的化学元素在无机环境中都能找到，没有一种化学元素为细胞所特有。---统一性2.从元素含量上看：1.从元素种类上看：---差异性生物从无机自然界获取各种物质来组成自身。有选择地元素地壳细胞O48.665.0Si26.3极少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0二、组成细胞的元素元素玉米人C43.7555.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78玉米与人体细胞的部分元素(干重)比较组成细胞玉米和人体细胞的元素及含量思考·讨论1.在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素一样吗？怎样解释这种现象？玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素是一样的，都是C、H、O、N。这是因为玉米和人都是生物，组成它们的主要成分都是水、糖类、脂类和蛋白质等物质，这些物质含有C、H、O，蛋白质中还含有大量的N元素。2.细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？细胞中有些元素含量很少，但是却有重要作用，如在玉米细胞中，S只有0.17%，Mg只有0.18%，但很多蛋白质都含有S，叶绿体中的叶绿素分子就含有Mg，如果缺少S或Mg，细胞就不能合成这些蛋白质或叶绿素。元素玉米人C43.7555.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78玉米与人体细胞的部分元素(干重)元素玉米人C43.7555.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78玉米与人体细胞的部分元素(干重)3.比较组成玉米细胞和人体细胞中的元素种类和含量，你还能得出哪些结论？组成玉米细胞中氧元素的含量明显要高于人体细胞，而氮元素的含量明显又低于人体细胞，这说明玉米细胞和人体细胞中的不同有机物的含量有差别，如玉米细胞中的糖类要多一些，而人体细胞中的蛋白质的含量要多一些；Ca元素的含量也有区别，这与玉米和人体的物质和结构组成有关。统一性：生物和非生物间、生物与生物间元素种类差异性：生物和非生物间、生物与生物间元素含量总结统一性和差异性的原因统一性：生物都是直接或间接从无机环境中获取元素差异性：生物获取元素组成自身时具有选择性统一性和差异性大量元素:含量占生物总质量万分之一以上。微量元素:含量占生物总质量万分之一以下。最基本元素基本元素主要元素9种6种(按含量分)Zn、Fe、B、Cu、Mo、Mn等CHONPSKCaMg二、组成细胞的元素细胞中常见化学元素有20多种

铁锰硼锌钼铜（铁猛碰新木桶）基本元素元素占人体鲜重百分比元素占人体干重百分比鲜重细胞中元素含量由多到少的顺序是

。干重细胞中元素含量由多到少的顺序是

。O>C>H>NC>O>N>H注意鲜重时，含量最多的元素？数量最多的元素？活细胞中氧的含量最多，但氢原子的数量最多。C、H、O、N为基本元素微量元素大量元素和微量元素的划分依据不是生理作用大小，而是含量多少，无论多少，它们都是组成生物体的必需元素。花而不实缺Fe：人体患贫血；果树患黄叶病缺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B：花而不实（只开花不结果）缺Zn：影响人体生长发育、大脑发育和性成熟缺Si：患克山病（原发性心脏病）缺Mg：影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行元素缺乏与疾病的相关性：三、组成细胞的化合物1.细胞中元素的存在形式大多数以化合物的形式存在，只有极少数情况是以单质存在的，Eg：硫磺细菌的硫磺颗粒2.细胞中化合物的含量组成细胞的各种元素大多数以化合物的形式存在，如：水，蛋白质，核酸，糖类，脂质，等等。无机化合物有机化合物糖类和核酸（占1%-1.5%）脂质（占1%-2%）蛋白质（占7%-10%）无机盐（占1%-1.5%）水（占70%-90%）化合物种类质量分数无机化合物水70%--90%无机盐无机盐1%--1.5%有机化合物蛋白质7%--10%脂质脂质1%--2%糖类和核酸糖类和核酸1%--1.5%（鲜重中）含量最多的（无机）化合物？（鲜重中）含量最多的有机物？干重中含量最多的化合物？水蛋白质蛋白质除非提及干重，否则一律默认为鲜重C、H、O、NC、H、O、N、P、S、K、Ca、MgC总结：组成细胞的元素统一性、差异性无机盐水总结：化合物的种类和元素组成O＞C＞H＞N水＞蛋白质C＞O＞N＞H蛋白质总结：细胞中化合物的含量2．某人得了脂肪肝(即肝细胞中有过多的脂肪)，

P12下图中能正确表示他的肝细胞中四种化合物含量的是(

)√梨的果实和叶片的细胞中所含化合物的种类和含量有什么明显的差别？

梨的果实细胞中糖类和水等物质多，不含叶绿素。思考：正因为不同食物中的营养物质的种类和含量有很大的差别，我们才需要在日常膳食中做到不同食物的合理搭配，以满足机体的营养需要。我们的食物来自各种生物组织。那么怎样检测不同生物组织中的营养物质呢？实验原理实验:检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质实验现象实验材料实验步骤某些

能够使生物组织中的有关有机化合物产生

反应。实验原理：目的要求：尝试用化学试剂检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质.化学试剂特定的颜色如:还原糖+斐林试剂→脂肪+苏丹Ⅲ→

蛋白质+双缩脲试剂→

砖红色沉淀橘黄色紫色1.还原糖的检测还原糖：葡萄糖、果糖、半乳糖（单糖）

乳糖、麦芽糖（二糖）斐林试剂：水浴加热实验原理:还原糖+斐林试剂砖红色沉淀等量混合甲液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液乙液：质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液斐林试剂的4个关键：水浴加热现配现用浅蓝色溶液颜色出现如下变化：说明溶液中有还原性糖存在浅蓝色棕色

砖红色步骤苹果汁、梨汁、西瓜汁、甘蔗汁、甜菜根汁？取材制浆检测含糖量较高，白色或近于无色的植物组织制备匀浆过滤取液2ml组织液+1ml新配制的菲林试剂混匀50-65℃水浴加热2min2.淀粉的检测实验原理：淀粉与碘液反应显蓝色面粉中什么成分较多？如何检测？含还原糖吗？如何检测？实验步骤：实验现象：双缩脲试剂使用的关键：3.蛋白质的检测实验原理：肽键在碱性环境中能与Cu2+作用，形成紫色络合物组织样液：豆浆、牛奶、鸡蛋清（要稀释）蛋白质+双缩脲试剂紫色络合物双缩脲试剂

A液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液

B液：质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液分开添加，先A后B蛋白质检测的结果实验步骤氨基酸与双缩脲试剂能发生紫色反应吗？失活（变性）的蛋白质与双缩脲试剂能发生紫色反应吗？不能，无肽键能，变性后氢键、二硫键断裂，空间结构改变，肽键未断裂4.脂肪的检测实验原理：脂肪+苏丹Ⅲ→橘黄色

实验步骤：方法一：花生种子匀浆+苏丹染色Ⅲ观察颜色不用显微镜1~2选材检测结论花生种子制片：观察：浸泡切片染色洗去浮色临时装片显微镜下染成橘黄色颗粒50%的酒精方法二：脂肪检测的结果脂肪鉴定中滴加1-2滴50%的目的是：原因是：洗去浮色苏丹Ⅲ/Ⅳ能溶解在乙醇中脂肪检测一定需要用显微镜吗？花生种子匀浆（花生油）观察不需要观察脂肪颗粒才需要显微镜颜色反应小结四种物质颜色反应的对比还原糖蛋白质淀粉脂肪实验成果展示材料试剂颜色还原糖梨匀浆,葡萄匀浆,白萝卜匀浆斐林试剂浅蓝—棕—砖红色沉淀蛋白质豆浆鸡蛋清稀释液鲜肝提取液双缩脲试剂紫色脂肪花生种子苏丹Ⅲ或（苏丹IV）橘黄色或（红色）淀粉马铃薯汁碘液蓝色无色或白色蔗糖、淀粉是非还原性糖.出现砖红色沉淀只能表明试管内含有还原糖(如葡萄糖、果糖、麦芽糖等)，但不一定是葡萄糖

拓展延伸__长句特训____________与高考接轨(1)检测蛋白质时，加入双缩脲试剂B液后，没有观察到溶液变成紫色，其原因可能是____________________________________________________________________________________________________。(2)向试管内的牛奶液体中加入斐林试剂，经水浴加热出现砖红色沉淀，能否表明该试管内含有葡萄糖？__________。原因是_______________________________________________________________________________________________。加入的双缩脲试剂B液过量，CuSO4在碱性溶液中生成大量蓝色的Cu(OH)2沉淀，遮盖了实验中产生的紫色不能核心知识小结[要点回眸]

核心知识小结[答题必备]

1．组成细胞的大量元素有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等，微量元素有Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。2．组成人体细胞的主要元素(占细胞干重的百分比)依次是C、O、N、H、P、S等。3．细胞内含量最多的化合物是水，含量最多的有机化合物是蛋白质。4．还原糖与斐林试剂在水浴加热(50～65℃)条件下生成砖红色沉淀。5．脂肪被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。6．蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应。斐林试剂甲液乙液成分0.1g/mLNaOH溶液0.05g/mLCuSO4溶液鉴定物质还原糖添加顺序等量混匀现配现用反应条件水浴加热反应现象砖红色沉淀双缩脲试剂A液B液0.1g/mLNaOH溶液0.01g/mLCuSO4溶液蛋白质先A后B不需加热紫色二、拓展应用组成细胞的元素追根溯源来自无机环境,为什么细胞内各种元素的比例与

无机环境的大不相同？2.将细胞内含有的各种物质配齐，并按照它们在细胞中的比例放在一个试管

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