2025-2026学年高一（上）人教版生物必修1课件2.1 细胞中的元素和化合物

第2章组成细胞的分子高中生物必修1分子与细胞第1节细胞中的元素和化合物一、组成细胞的元素1.种类常见的组成细胞的化学元素有20多种。2.分类(1)大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。(2)微量元素:Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。二、组成细胞的化合物1.种类(1)无机化合物:水、无机盐。(2)有机化合物:蛋白质、核酸、糖类、脂质。2.含量(1)细胞内含量最多的化合物是水。(2)细胞内含量最多的有机化合物是蛋白质。微判断

基于对组成细胞的元素和化合物的认识,判断下列表述是否正确。1.组成生物界和无机自然界的元素种类完全相同。(

)2.Ca、Fe、Mn、Zn、B、Mo等是组成细胞的微量元素。(

)3.细胞中一种元素的作用能被其他元素替代。(

)4.沙漠中的仙人掌细胞中含量最多的化合物是水。(

)×××√三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1.还原糖的检测2.脂肪的检测(1)检测原理:脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色。(2)操作步骤:3.蛋白质的检测微思考

检测生物组织中的淀粉、还原糖、脂肪和蛋白质的实验均发生颜色反应,在选择实验材料时应注意哪些问题?提示:一是要富含待检测的化合物,二是本身颜色较浅。一

组成细胞的元素和化合物问题探究请分析以下资料,回答下列问题。资料1

如表为组成地壳和人体细胞的元素及其含量。组成地壳的元素及其含量元素OSiAlFeCaNa含量/%48.626.37.734.733.452.74元素KMgTiHC其他所有成分含量/%2.472.00.460.760.087微量组成人体细胞的元素及其含量元素HOCNCaP含量/%9.56518.53.31.51.0元素ClKSNaMg其他所有成分含量/%0.20.40.30.150.1微量资料2

下表是一种植物和一种高等动物体内细胞的某些元素含量(占细胞干重的质量分数)。元素CHONPSCa含量植物/%43.576.2444.431.460.200.170.23动物/%55.997.4614.629.333.110.784.67(1)组成人体的化学元素普遍存在于无机自然界,生物体内不含特殊的“生命元素”,这个事实说明了什么?提示:化学元素在生物界和无机自然界具有统一性。(2)组成人体的化学元素中H和O含量较多的原因是什么?提示:构成细胞鲜重的化合物中含量最多的是水。(3)资料2中,植物细胞和动物细胞中含量较多的四种元素一样吗?怎样解释这种现象?提示:资料2中,植物细胞和动物细胞中含量较多的四种元素是一样的,都是C、H、O、N。这是因为植物和动物都是生物,组成它们的主要成分都是水、糖类、脂质和蛋白质等物质,这些物质含有C、H、O,蛋白质中还含有大量的N。归纳总结1.组成细胞的元素(1)元素的来源、分类与存在形式:(2)元素的统一性和差异性:2.组成细胞的化合物

典例剖析【例1】下图是组成人体细胞的主要元素及其相对含量,下列叙述正确的是(

)A.上图表示细胞干重中元素的相对含量B.上图所示元素只有部分可在无机自然界中找到C.因为O含量最多,所以O是“最基本元素”D.细胞失去水分后,C所占的比例最大D解析:由题图可知,含量最多的元素是O,这说明题图表示细胞鲜重中元素的相对含量,A项错误。人体细胞中的元素全部都能在无机自然界中找到,没有一种是人所特有的,B项错误。虽然O含量最多,但C才是“最基本元素”,C项错误。学以致用1.微量元素在生物体内含量很少,但也是生命活动所必需的。下列实例能够证明微量元素是生物体生命活动所必需的是(

)A.植物缺少Mg2+,叶片会发黄B.油菜缺少B时只开花不结果C.哺乳动物血液中Ca2+含量太低,会抽搐D.缺P会影响某些重要化合物的合成B解析:

A、B、C、D四项都能证明元素是生物体生命活动所必需的,但只有B项中的B(硼)是微量元素,P、Mg、Ca都属于大量元素。二

检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质问题探究不同的食物中营养物质的种类和含量差别很大,所以要做到食物的合理搭配,均衡膳食,以满足机体的需要。结合下列材料分析并回答有关问题。①苹果②花生种子③豆浆④梨⑤鸡蛋清⑥甘蔗汁⑦玉米种子⑧芝麻种子⑨西瓜汁(1)上述材料中,适用于还原糖检测的有

;适用于脂肪检测的有

;适用于蛋白质检测的有

。(填序号)

提示:①④

②

③⑤(2)脂肪鉴定实验中用体积分数为50%的酒精洗去浮色能不能换成清水?原因是什么?提示:不能。原因是苏丹Ⅲ染液易溶于酒精,不溶于水。(3)实验室有蒸馏水、质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液,除了能检测还原糖,还能检测什么物质?具体应怎样操作?提示:还能检测蛋白质。检测蛋白质时需用蒸馏水将质量浓度为0.05

g/mL的CuSO4溶液稀释成质量浓度为0.01

g/mL的CuSO4溶液。归纳总结1.斐林试剂与双缩脲试剂的比较试剂斐林试剂双缩脲试剂甲液乙液A液B液成分质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液试剂斐林试剂双缩脲试剂甲液乙液A液B液鉴定物质还原糖蛋白质添加顺序甲液和乙液等量混匀后立即使用先加入A液1mL,摇匀,再加入B液4滴,摇匀

反应条件50~65℃水浴加热不需加热,摇匀即可

反应现象浅蓝色→棕色→砖红色沉淀检测液中滴入浅蓝色B液后,变为紫色2.实验注意事项(1)还原糖、蛋白质的检测实验中,在加入相应检测试剂之前,要留出一部分组织样液,以便与检测后的样液颜色进行比对。(2)在蛋白质检测实验中,需要将鸡蛋清稀释到一定程度,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,反应不彻底,试管也不易刷洗。典例剖析【例2】某生物学兴趣小组在野外发现一种果肉为白色的不知名野果。该小组把这些野果带回实验室欲检测其中是否含有还原糖、脂肪和蛋白质。下列叙述正确的是(

)A.可利用苏丹Ⅲ染液对该野果进行是否含脂肪的检测B.若向该野果的组织样液中加入斐林试剂并水浴加热后出现较深的砖红色,说明该野果中含有大量的葡萄糖C.进行蛋白质的检测时可用斐林试剂的甲液和乙液代替双缩脲试剂的A液和B液,因为它们的成分相同D.还原糖检测实验结束后,应将剩余的斐林试剂装入棕色瓶,以便长期保存备用答案:A解析:向该野果的组织样液中加入斐林试剂并水浴加热后出现较深的砖红色,说明该野果中含有大量的还原糖,但不能确定该还原糖是不是葡萄糖,B项错误。双缩脲试剂和斐林试剂的成分虽然相同,都含有NaOH溶液和CuSO4溶液,但CuSO4溶液的质量浓度不同,C项错误。斐林试剂使用时必须现配现用,不能长期放置,D项错误。学以致用2.在下图1、3、5号试管中分别加入2mL蒸馏水,2、4、6号试管中分别加入2mL发芽的小麦种子匀浆样液,然后在1~4号试管中滴加适量斐林试剂,5、6号试管中滴加适量双缩脲试剂,摇匀。下列有关实验现象的描述,错误的是(

)A.4号试管内呈砖红色,只有5号试管内呈蓝色B.2号试管不出现砖红色仅仅是因为没有水浴加热C.1号试管不出现砖红色不仅仅是因为没有水浴加热D.6号试管内呈紫色,说明已发芽的小麦种子匀浆中含有蛋白质类物质答案:A解析:4号试管加入的是发芽的小麦种子匀浆样液,发芽的小麦种子匀浆中含有还原糖(麦芽糖),因此4号试管呈砖红色;5号试管加入的是蒸馏水,同时又加入了双缩脲试剂,因而呈蓝色,另外1、2、3号试管也呈蓝色,A项错误。2号试管加入的是发芽的小麦种子匀浆样液,其中含有还原糖,但是加入斐林试剂后没有水浴加热,仍然呈蓝色,B项正确。1号试管加入的是蒸馏水,同时还加入了斐林试剂,此时即使水浴加热,也不会出现砖红色,因为其中不存在还原糖,C项正确。6号试管加入的是发芽的小麦种子匀浆样液,且加入双缩脲试剂后呈紫色,因此可说明已发芽的小麦种子匀浆中含有蛋白质类物质,D项正确。1.羊通过吃草获得营养物质。那么,羊细胞和草细胞的各种化学元素(

)A.种类和含量差异都很大B.种类和含量都大体相同C.种类差异很大,相同元素的含量大体相同D.种类大体相同,相同元素的含量差异较大答案:D解析:组成不同生物细胞的化学元素的种类基本相同,但是相同元素的含量存在差异。2.科学家在利用无土栽培法培养一些名贵的花卉时,在培养液中添加了多种必需元素,其部分配方如下表所示。其中植物根细胞吸收量最少的离子是(

)C解析:组成细胞的微量元素有B、Zn、Cu、Fe、Mo、Mn等,大量元素有C、H、O、Mg、Ca、S、N、P、K。在题表所示元素中,Zn是微量元素,因此花卉根细胞吸收量最少的是Zn2+。3.下列有关“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验操作的叙述,错误的是(

)A.只有检测还原糖的实验中需要加热B.双缩脲试剂的A液和B液需要分开使用C.斐林试剂的甲液和乙液等量混合均匀后使用D.用显微镜观察脂肪在细胞中的分布时,应直接使用高倍镜答案:D解析:用显微镜观察脂肪在细胞中的分布时,应先在低倍镜下将物像调节清晰,再换用高倍镜。4.根据“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”的实验,回答下列问题。(1)检测成熟梨汁中是否存在还原糖所用的试剂是

,该试剂极不稳定,使用时需

,检测还原糖时还需要进行的处理方法是

。

(2)检测花生子叶中是否存在脂肪的实验中,苏丹Ⅲ染液能将脂肪染成

。用其染色时,要用体积分数为50%的酒精溶液冲洗,目的是

。

(3)检测黄豆组织样液中是否存在蛋白质时,首先向试管内注入2mL待测组织样液,再向组织样液中先后加入双缩脲试剂A液和B液,其中双缩脲试剂B液的量不能超过

,这是因为

。

答案:(1)斐林试剂现用现配水浴加热(放入盛有50~65℃温水的大烧杯中加热约2min)(2)橘黄色洗去浮色(3)4滴过量的双缩脲试剂B液会与A液反应生成Cu(OH)2,干扰颜色反应解析:(1)检测还原糖用斐林试剂,该试剂极