细胞中的元素和化合物-2026学年高一上学期生物人教版必修1

第1节

细胞中的元素和化合物本节聚焦: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？第2章组成细胞的分子教学目标1.说出组成细胞的元素都来自自然界，但各元素相对含量又与无机环境不同。2.说出组成细胞的大量元素和主要微量元素，说出组成细胞的化合物的主要种类。3.尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，进行实验操作、观察结果，基于实验简述组成细胞的物质的特殊性。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C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0

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？就自己提出的问题与其他同学交流。问题探讨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、比较表中的数据，你发现了什么？细胞中所含有的元素种类与地壳中的相同，没有一种是细胞特有的；同种元素在细胞和地壳中的含量不同。2、组成细胞的元素都能在地壳中找到，没有一种化学元素是细胞特有的，但含量上却有差异。请分析其中原因。组成细胞的元素是根据生命活动的需要从无机自然界选择性地吸收。问题探讨1、组成生物体的所有元素中，没有一种元素是生物体所特有的，从而说明：生物界和非生物界具有统一性。2、生物体中的元素含量和无机环境中的含量相差很大，从而说明：生物界和非生物界具有差异性。生物界与非生物界在物质上的联系：

统一性：组成细胞的元素，在无机自然界都能找到；

差异性：细胞与无机环境中的各种化学元素的相对含量差别很大。问题探讨一、组成细胞的元素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思考·讨论细胞中常见的化学元素有20多种，是生物体有选择的从无机自然界中获取的。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？一样，都是C、H、O、N；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，这些物质都含有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？否；如Mg是构成叶绿素的成分。一、组成细胞的元素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思考·讨论细胞中常见的化学元素有20多种，是生物体有选择的从无机自然界中获取的。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？元素种类相同；含量不同。不同生物的细胞在元素组成上具有统一性；在元素的含量上具有差异性，与玉米和人体的物质、结构组成有关。大量元素：

指含量占生物体总重量万分之一以上的元素。有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。微量元素：

指生物生活所必需的，但是含量却很少的一些元素。如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。1、细胞中元素的分类按重要性必需元素非必需元素如植物的Na、Si等一、组成细胞的元素大量元素和微量元素都是生物体生命活动所必需的。1、细胞中元素的分类一、组成细胞的元素

组成人体细胞的主要元素（占细胞鲜重的百分比）组成人体细胞的主要元素（占细胞干重的百分比）鲜重指的是生物体（或细胞）在自然生活状态下所测得的重量；干重指的是生物体（或细胞）除去水分以后所测得的重量。O>C>H>NC>O>N>H2、细胞中元素的作用一、组成细胞的元素大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。

C、H、O、N、P、S为主要元素

C、H、O、N为基本元素C为最基本元素如：C、H、O、N、P构成核酸；C、H、O、N等构成蛋白质；Mg构成叶绿素；Fe构成血红蛋白；I是甲状腺激素的组成成分；B能促进花药的萌发和花粉管的伸长，有利于受精作用的进行等。化学元素是生物体生命活动的物质基础和影响生物体的生命活动过程。2、细胞中元素的作用一、组成细胞的元素血红蛋白2、细胞中元素的作用一、组成细胞的元素2、细胞中元素的作用一、组成细胞的元素元素缺乏与疾病的相关性：人体患贫血病；果树患黄叶病；花而不实（只开花不结果）；患克山病（原发性心脏病）；影响人体生长发育、大脑发育和性成熟；人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大；影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行；成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出现抽搐现象。2、细胞中元素的作用一、组成细胞的元素缺Fe：缺B：缺Se：缺Zn：缺I：缺Mg：缺Ca：组成细胞的主要化合物及其相对含量二、组成细胞的化合物组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在。无机化合物有机化合物水

占70—90%无机盐

占1—1.5%蛋白质占7—10%脂质占1—2%糖类核酸占1—1.5%细胞中最多的化合物是

；最多的有机化合物是

。水蛋白质构成细胞的化合物二、组成细胞的化合物不同生物组织的细胞中各种化合物的含量有差别；不同食物中营养物质的种类和含量有很大差别。二、组成细胞的化合物[思考]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异？

梨的果实细胞中糖类和水等物质多，不含叶绿素。检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质还原糖+斐林试剂淀粉+碘液脂肪+蛋白质+双缩脲试剂橘黄色红色水浴加热苏丹Ⅲ染液苏丹Ⅳ染液砖红色沉淀紫色络合物蓝色实验原理：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：三、探究·实验镜检镜检砖红色沉淀橘黄色蓝色紫色标准颜色反应检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质三、探究·实验圆形小颗粒呈橘黄色，说明有脂肪存在。标准颜色反应检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质三、探究·实验注意事项：

1、最理想的实验材料是：梨、葡萄、苹果等颜色较浅的生物组织；2、蔗糖不属于还原糖，因此甜菜、甘蔗不能作为实验材料；3、斐林试剂的甲液和乙液要等量混合均匀，现配现用；4、实验需要水浴加热，才能出现颜色反应；5、颜色变化：浅蓝色→棕色→砖红色。6、还原糖：单糖、麦芽糖、乳糖还原糖的鉴定检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质[思考]苹果或梨的组织样液必须临时制备，因为苹果多酚氧化酶含量高，组织样液很易被氧化成褐色，将产生的颜色覆盖。三、探究·实验注意事项：

1、用花生种子作实验材料，必须提前浸泡3-4h，浸泡时间短了，不容易切片；浸泡时间过长，则组织太软，切下的薄片不易成形；2、尽可能切出薄片，否则显微镜下看到的细胞重叠，不易观察；3、染色时间不宜过长；染色后必须要用体积分数为50%的酒精洗去浮色。脂肪的鉴定检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质三、探究·实验[思考]3、这对我们选择食物有什么启发？

不同生物材料中有机物的种类、含量有差异，因此在日常膳食中要遵循“多样、均衡”的原则，满足机体生命活动的需要。探究·实验三、探究·实验斐林试剂与双缩脲试剂对比斐林试剂双缩脲试剂不同点使用方法反应条件结果试剂组成相同点甲液:0.1g/mLNaOH乙液:0.05g/mLCuSO4A液:0.1g/mLNaOHB液:0.01g/mLCuSO4甲液和乙液混合均匀后方可使用，且现配现用使用时先加A液再加B液需水浴加热不需加热产生砖红色沉淀产生紫色反应都含有NaOH溶液、CuSO4溶液两种成分，且所用NaOH溶液质量浓度都是0.1g/m