【生物课件】细胞中的元素和化合物课件 2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

电视广告语广告一：聪明的妈妈会用“锌”。广告二：补铁、补血，效果好！补血口服液。广告三：健康的体魄，来源于“碘碘”滴滴。广告四：万丈高楼平地起，层层都是“钙”起来。通过分析以上广告语,你能得出什么结论呢?本节聚焦:细胞中常见的元素有哪些？组成细胞的主要化合物有哪些？怎样检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质？必修1/第2章/组成细胞的分子/第1节细胞中的元素和化合物

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？*Si在某些植物细胞中含量较多

如硅藻、禾本科植物。组成地壳和组成细胞的部分

元素含量(%)表元素地壳细胞O48.6065.0Si26.30极少*C0.08718.0N0.033.0H0.7610.01.组成细胞的化学元素，有没有一种

元素为细胞所特有？这说明什么？2.细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同，这说明什么？问题探讨没有，说明在元素种类上生物界与非生物界具有统一性生物界与非生物界在元素的相对含量上具有差异性生物界与非生物界在元素组成上的统一性和差异性细胞生命活动所需的物质，归根结底是从____________中获取的。组成细胞的化学元素，在_____________中都能找到。没有一种化学元素为______特有。但是，细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。无机自然界无机自然界细胞总结说明生命和非生命的无机环境既有统一性又有差异性,生命起源于非生命物质。一.组成细胞的元素比较组成玉米细胞和人体细胞的元素及含量元素玉米细胞人体细胞C43.5755.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(干重，质量分数)注：其它元素占细胞干重的质量分数总计小于3%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？玉米细胞干重中含量较多的四种元素是O、C、H、N,人体细胞干重中含量较多的四种元素C、O、N、H。二者元素差异的原因是玉米和人都是生物，组成他们的主要成分都是水、蛋白质、糖类和质类等物质，这些物质含有C,H,O,蛋白质中还含有大量的N元素。一.组成细胞的元素比较组成玉米细胞和人体细胞的元素及含量元素玉米细胞人体细胞C43.5755.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(干重，质量分数)注：其它元素占细胞干重的质量分数总计小于3%讨论2.细胞中有些元素含量很少，是否意味着他们不重要？

否，有些化学元素含量很少，但在细胞中却有着很重要的作用。组成玉米细胞和人体细胞的元素种类大体相同；但含量差别较大。3.比较组成玉米细胞和人体细胞中的元素种类和含量，你能得出哪些结论？一.组成细胞的元素2.分类(按含量)C、H、0、N、S、P、K、Ca、Mg等（含量占生物体总重量万分之一以上）。Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等（指含量很少但生物体生活所必需的一些元素）。1.组成细胞的化学元素，常见的有

。

20多种C、H、0、NC最基本元素：大量元素：微量元素：基本元素：主要元素：C、H、0、N、S、P一.组成细胞的元素元素缺乏与疾病的相关性缺Fe：人体患贫血A缺Ｉ：人幼年患呆小症、成年患甲状腺肿大（大脖子病）C缺B：花而不实（只开花不结果）E缺Zn：影响人体生长发育、大脑发育和性成熟B缺Mg：影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行F缺Ca：成年人缺钙患骨质疏松症、血钙含量太低会出现抽搐现象，含量过高会导致肌无力D二.组成细胞的化合物1.元素存在形式：大多以

的形式存在，少数元素以离子的形式存在。化合物2.种类及相对含量：分类种类质量分数/%无机化合物有机化合物水无机盐70%－90%1%－1.5%7%－10%1%－2%1%－1.5%蛋白质脂质糖类和核酸水蛋白质蛋白质（1）占细胞鲜重最多的化合物是_____；（2）占细胞鲜重最多的有机物是________；（3）占细胞干重最多的化合物是________。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，请分析:(1)若图1表示细胞鲜重，则A、B化合物依次_______________。(2)若图1表示细胞完全脱水后的化合物含量，则A化合物一定含的元素是________________。(3)若图2表示组成人体细胞的元素含量(占细胞鲜重的百分比),则a、b、c依次是__________。水、蛋白质C、H、O、NO、C、H随堂训练在人体细胞中，鲜重时含量最多的元素是

；干重时含量最多的元素是

。补充：观察组成人体细胞中的主要元素（干重、鲜重）思考回答问题：OCO>C>H>NC>O>N>H二.组成细胞的化合物不同生物组织细胞中各种化合物的含量是有差别的，有的还相差悬殊呢！

我们平常吃的食物也是如此。正因为不同食物中营养物质的种类和含量有很大差别，我们才需要在日常膳食中做到不同食物的合理搭配，不能挑食，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？总结：不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的糖类含量高蛋白质含量高油脂含量高检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验原理：某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应。如：

糖类的检测：①还原糖(葡萄糖、麦芽糖、果糖等)＋

试剂

。②淀粉＋碘液→

。脂肪的检测：脂肪＋

染液→

色。蛋白质的检测：蛋白质＋

试剂→

色。蓝色斐林砖红色沉淀苏丹Ⅲ橘黄双缩脲紫水浴加热化学试剂+有机化合物→特定的颜色在碱性条件下，两个及以上相邻肽键与双缩脲试剂中Cu2+作用，产生紫色络合物还原糖将Cu2+还原，生成砖红色的Cu2O检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质材料用具：对提供的材料进行选择和分类：①苹果

②花生种子

③豆浆

④梨⑤稀释鸡蛋清⑥鲜肝提取液

⑦马铃薯匀浆⑧芝麻种子⑨西瓜汁⑩葡萄匀浆

⑪白萝卜匀浆1.实验材料：(1)适合还原糖检测的有

。(2)适合脂肪检测的有

。(3)适合蛋白质检测的有

。(4)适合淀粉检测的有

。⑦①④⑩⑪②③⑤⑥梨豆浆花生种子检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质材料用具：2.仪器：斐林试剂甲液：0.1g/mL的NaOH溶液

乙液：0.05g/mL的CuSO4溶液双缩脲试剂A液：0.1g/mL的NaOH溶液

B液：0.01g/mL的CuSO4溶液体积分数为50%的酒精溶液、蒸馏水3.试剂：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质方法步骤：1.还原糖的检测和观察含糖量高、白色或近于白色，如：梨匀浆、白萝卜匀浆、葡萄匀浆。斐林试剂甲液：0.1g/ml的NaOH，乙液：0.05g/ml的CuSO4。(甲液和乙液等量混合均匀后再注入)制匀浆→过滤(一层纱布)→取样液备用①向试管中注入2mL梨组织样液；②向试管中注入1mL刚配制好的斐林试剂；③将试管放入盛有50～65℃温水的大烧杯中加热约2min(水浴加热)；制备样液：选材：试剂：过程：结论：④观察试管中出现的颜色变化。砖红色沉淀产生，说明组织样液含有还原糖由蓝色变为砖红色沉淀

1.还原糖的检测和观察

取材制备组织样液显色反应结论还原糖含量较高、无色或近于无色的植物组织制匀浆→纱布过滤→取样液2mL组织样液1mL现配斐林试剂蓝色棕色砖红色50~65℃水浴加热2min组织样液中有还原糖取材组织样液中有还原糖检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质方法步骤：2.脂肪的检测和观察切片：选材：试剂：制片：结论：观察：取一粒浸泡过的花生种子，去掉种皮。苏丹Ⅲ染液。用刀片在花生子叶的横断面上平行切下若干薄片，放入盛有清水的培养皿中待用。①选最薄的切片，用毛笔蘸取放在载玻片中央；②在花生子叶薄片上滴2-3滴苏丹Ⅲ染液，染色3min；③用吸水纸吸去染液，再滴1-2滴体积分数为50%的酒精，洗去浮色；④用吸水纸吸去酒精，滴1滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片。在低倍镜下找到花生子叶的最薄处，移至视野中央，将物像调节清晰，换高倍镜观察，被染成橘黄色的脂肪颗粒清晰可见。圆形小颗粒呈橘黄色，证明有脂肪存在。

2.脂肪的检测和观察

取材切片制片观察结论花生种子（浸泡3-4h），去掉种皮用刀片在花生子叶的横断面上平行切下若干薄片组织样液中有脂肪在低倍镜下找到花生子叶的最薄处，移至视野中央，然后用高倍镜观察被染成橘黄色的脂肪颗粒选最薄的切片，用毛笔蘸取放在载玻片中央。滴：在花生子叶薄片上滴2-3滴苏丹Ⅲ染液，染色3min。吸：用吸水纸吸去染液。滴：滴1-2滴体积分数为50%的酒精，洗去浮色。吸：用吸水纸吸去酒精。滴：滴1滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片。检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质方法步骤：3.蛋白质的检测和观察过程：选材：试剂：结论：鸡蛋蛋清稀释液（或黄豆组织样液）A液：质量浓度0.1g/mlNaOH，B液：质量浓度0.01g/mlCuSO4。(先加A液1ml、再滴加B液4滴)①向试管中注入2mL待测组织样液；②向试管中注入双缩脲试剂A液1mL，摇均；③向试管中注入双缩脲试剂B液4滴，摇均；④观察组织样液颜色的变化。组织样液中有蛋白质。由蓝色变为紫色。

3.蛋白质的检测和观察

取材显色反应结论大豆组织研磨液大豆组织样液中有蛋白质2mL组织样液1mL双缩脲试剂A液无色紫色4滴双缩脲试剂B液双缩脲试剂使用：先加A液1ml，再加B液4滴双缩脲试剂A液：0.1g/ml的NaOHB液：0.01g/ml的CuSO4原理：在碱性环境中，少量Cu2+与肽键反应，生成紫色络合物斐林试剂和双缩脲试剂项目斐林试剂双缩脲试剂成分甲液乙液A液B液反应原理使用方法反应条件反应现象质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液先加入A液1mL摇匀，再加B液4滴，摇匀50～65℃水浴加热不需加热蓝色→棕色→砖红色浅蓝色→紫色质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液加热条件下，含醛基的可溶性还原糖将Cu(OH)2还原为Cu2O沉淀碱性条件下Cu2＋与具有两个或两个以上肽键的化合物发生反应生成紫色络合物甲、乙两液等量混匀后立即使用(现配现用)有机化合物还原糖脂肪蛋白质化学试剂颜色反应注意事项斐林试剂苏丹Ⅲ染液砖红色沉淀等量混合，先混后加，现配现用，水浴加热橘黄色用50%的酒精溶液洗去浮色双缩脲试剂紫色A液和B液分开加，B液不可过量有机物检测的特殊注意事项思考1：利用斐林试剂的甲液、乙液和蒸馏水能否检测蛋白质？为什么？

能。斐林试剂的甲液、乙液的成分分别与双缩脲试剂的A液、B液相同，只是斐林试剂的乙液的质量浓度比双缩脲试剂的B液高，只需将斐林试剂的乙液用蒸馏水稀释即可。思考2：鉴定可溶性还原糖的实验材料是否可选择西瓜、番茄、马铃薯、

甘蔗组织样液？

不可以。西瓜和番茄组织样液本身的颜色对于鉴定时的颜色反应起着掩盖作用，导致实验现象不明显；马铃薯含淀粉，淀粉为非还原糖；甘蔗主要含蔗糖，为非还原糖。应选颜色为白色或近白色、富含葡萄糖、果糖或麦芽糖等还原糖的植物组织样液，以苹果、梨的匀浆最好。细胞中的元素和化合物化合物无机物有机物水无机盐脂类糖类蛋白质核酸斐林试剂检测碘液脂肪蛋白质还原糖淀粉苏丹Ⅲ染液双缩脲试剂C、H、O、NC、H、O、N、P、

S、K、Ca、MgFe、Mn、Zn、Cu、B、Mo元素大量元素基本元素微量元素课堂小结练习与应用1.基于对细胞元素组成、元素含量等的认识，判断下列相关表述是否正确。（1）细胞中不存在无机自然界没有的特殊元素。（）（2）细胞中微量元素含量最少，作用也很微小。（）（3）不同种类的细胞其组成元素和化合物种类基本相同，但含量往往有一定的差异，这既体现了细胞的统一性，又反