2.1 细胞中的元素和化合物 课件高一上学期生物人教版必修1

细胞和石头都是由分子组成的，为什么细胞能够表现出生命的特征呢？是因为细胞内有什么物质的”活力”因素吗？是细胞里含有特殊的“生命元素”吗？是组成细胞的分子有什么特殊之处吗？

第2章组成细胞的分子第1节细胞中的元素和化合物第2章组成细胞的分子元素地壳细胞O48.6065.0Si26.30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(％)表元素地壳细胞O48.6065.0Si26.30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。1：组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到，没有一种化学元素为细胞所特有的。2：细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。3：生物所含元素都来自无机环境，为什么二者元素含量相差很大？生物体按照生命活动需要从外界有选择地吸收元素种类上含量上说明：生物界与非生物界具有统一性说明：生物界与非生物界具有差异性玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（干重，质量分数）元素玉米细胞人体细胞C43.5755.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.781.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？2.细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？C、H、O、N干重指细胞除去水分后所测得的重量因为玉米和人都是生物，组成它们的主要成分都是水、糖类、脂质和蛋白质等，这些物质都含有C、H、O，蛋白质中还有大量N元素。细胞中有些元素含量很少，但是却有着重要作用，如在玉米细胞中，S只有0.17%,Mg只有0.18%，但是很多蛋白质都含有S，叶绿体中叶绿素分子就含有Mg，如果缺少S或Mg，细胞就不能合成这些蛋白质或叶绿素了。玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（干重，质量分数）元素玉米细胞人体细胞C43.5755.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.783.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？种类相似（统一性）同一生物体内，不同元素含量也有差异含量不同（差异性）干重指细胞除去水分后所测得的重量玉米细胞:O＞C＞H＞N人体细胞:C＞O＞N＞H植物______多，蛋白质少，故干重中O较多；动物________多，糖类少，故干重中C比例高糖类蛋白质C碳H氢O氧N氮P磷S硫K钾Ca钙Mg镁等1.分类：按含量分按含量分大量元素：含量较多，含量占生物体总重量万分之一以上。微量元素：含量占生物体总量的万分之一以下的不可缺少的元素Fe铁Zn锌Cu铜B硼Mo钼锰Mn等通过分析,你能得出什么结论呢?资料分析:

近日，小明的一些症状引起了父母的担忧：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，小明身材偏矮、偏瘦。去医院后，经检查发现血清中锌的浓度过低。

微量元素(锌)在生物体中含量很少，但是生物体不可缺少的元素。C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、B、Zn、Mo、Cu微量元素最基本元素：基本元素：

按作用分C最基本元素基本元素大量元素C

、H、O、N必需元素“碳是生命的核心元素”“没有碳元素，就没有生命”组成人体细胞的主要元素（占细胞干重的百分比）组成人体细胞的主要元素（占细胞鲜重的百分比）鲜重指细胞正常生活状态下所测得的质量，如新鲜菠菜干重指除去水分后所测得的重量，即烘干保持恒重后测定的重量在人体的细胞中，鲜重时含量最多的4种元素？干重时含量最多的元素？为什么有这样的差别？（提示：P17图2-1）组成人体细胞的主要元素占细胞鲜重和干重的%O＞C＞H＞NC＞O＞N＞H水无机盐1化合物的种类糖类蛋白质脂质核酸组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在2化合物的含量组成细胞的化合物无机化合物有机化合物水无机盐蛋白质脂质核酸糖类70%~90%1~1.5%7~10%1~2%1~1.5%细胞内含量最多或占细胞鲜重最多的化合物是_____。含量最多的有机化合物是________。占细胞干重最多的化合物是________。水

蛋白质蛋白质以上数据是基于大量不同种类的细胞的统计结果，实际上，不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的。如，大多植物细胞由于细胞壁的存在干重时______的含量较多。糖类①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？糖类H2O叶绿素梨果实细胞梨叶片细胞多少多少无多思考讨论②下列种子中含蛋白质最丰富的是

，含淀粉最丰富的是

，含脂肪最丰富的是

。（玉米、油菜、大豆）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因此，日常膳食中做到不同食物合理搭配，以满足机体的营养需要大豆玉米油菜教材P17：旁栏思考题1实验原理：颜色反应化学试剂+有机化合物→特定的颜色2实验材料选材要求：（1）富含待测物质

（2）材料应为白色或接近无色，利于观察

实验结果常见的还原糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖、半乳糖、乳糖1.还原糖+

斐林试剂

砖红色沉淀水浴加热2.斐林试剂还原糖的鉴定甲液：0.1g/mL的NaOH溶液乙液：0.05g/mL的CuSO4溶液为什么？

即：Cu(OH)2

在水浴加热条件下和还原糖反应，生成砖红色沉淀。3.鉴定原理因为斐林试剂很不稳定,配置好的Cu(OH)2悬浊液放置一段时间后，会形成沉淀，影响实验效果。其次是Cu(OH)2放置久了会发生分解反应，形成部分黑色CuO，也会影响实验结果。所以应将甲液和乙液分别保存,使用时现配现用。使用方法:等量混合、现配现用（NaOH+CuSO4）

CH2OH–(CHOH)4–CHO+2Cu(OH)2

→CH2OH–(CHOH)4–COOH+Cu2O↓+2H2O（葡萄糖）（浅蓝色）（葡萄糖酸）（砖红色）

即：还原糖中的醛基（–CHO）被Cu(OH)2氧化，Cu(OH)2

被还原成砖红色的Cu2O沉淀。3.选材：实验选材马铃薯还原糖含量高且色浅（苹果、梨）甘蔗✘✘4实验步骤注入2mL待测组织样液振荡、混合摇匀呈现注入1mL刚配制好的斐林试剂变成砖红色沉淀50-65℃的温水水浴加热蓝色结论：组织样液中含有还原糖无法确定还原糖种类蓝色

水浴加热前后的颜色变化：砖红色沉淀1.蛋白质+双缩脲试剂

→紫色反应2.双缩脲试剂3.使用方法：先加A液，再加少量B液在碱性条件下，Cu2+优先与蛋白质中的肽键反应，产生紫色络合物。双缩脲试剂可检测含有两个及以上肽键的化合物。4.鉴定原理蛋白质的鉴定A液：0.1g/mL的NaOH溶液B液：0.01g/mL的CuSO4溶液3实验步骤选材：含蛋白质丰富的豆浆或鸡蛋清溶液。豆浆滤液或蛋清稀释液制备样液：呈色反应双缩脲试剂A液1mL双缩脲试剂B液4滴摇匀后变成紫色结论：组织样液中存在蛋白质。组织样液2mL注意：①样液浓度不宜过高，以免实验后黏住试管壁，不易刷洗，反应也不彻底。②

B液不能过量，多余的CuSO4在碱性溶液中生成大量的Cu(OH)2蓝色絮状沉淀，会遮蔽实验中所产生的紫色。（浅蓝色→紫色）斐林试剂与双缩脲试剂的对比0.1g/mlNaOH0.05g/mlCuSO40.1g/mlNaOH0.01g/mlCuSO4还原糖+Cu(OH)2↓ΔCu2O(沉淀）肽键与Cu2+在碱性的条件下结合成紫色络合物新制Cu(OH)2碱性条件下的Cu2+等量混合，现配现用先A摇匀，后B要少50-65℃水浴加热无需加热蓝色→砖红色沉淀浅蓝色→紫色成分相同，CuSO4浓度不同，原理不同，使用方法不同，脂肪的鉴定1.脂肪

+

苏丹Ⅲ染液

橘黄色镜检实验步骤（苏丹Ⅲ易溶于酒精中）马铃薯匀浆检测组织样液2mL碘液2滴结论：组织样液中存在淀粉。摇匀后变成蓝色取材：淀粉

+

碘液→蓝色淀粉的鉴定（1）细胞的统一性是指生物界和非生物界在元素组成的种类上完全相同（

）（2）因为O是活细胞中含量最多的元素，所以O是最基本的元素（

）（3）细胞中的微量元素因含量极少从而不如大量元素重要（

）（4）生物体内含有的元素一定都是必需元素（

）（4）为检测待测样液中是否含有葡萄糖，可以使用斐林试剂（

）（5）若待测样液中不含蛋白质，则加入双缩脲试剂后样液颜色不变（

）（6）沙漠中的仙人掌细胞中含量最多的化合物是（7）细胞内数量最多的元素是（8）唯一需要加热——

，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。（9）唯一需要显微镜——

，实验用50%酒精的作用——洗去浮色。✘水✘还原糖✘浅蓝色H✘✘还原糖检测脂肪检测✘若要观察被染色的脂肪颗粒，则必须使用显微镜，但若只观察溶液颜色变化，则不必使用显微镜，（可以在制备的组织样液中加入苏丹Ⅲ染液，观察溶液的颜色变化）。一、概念检测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）细胞中不存在无极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，又反映了细胞的多样性（）√×√2.将下列试剂与相应的待测样品、相应的实验结果用线连接起来。苏丹Ⅲ染液豆浆砖红色沉淀斐林试剂梨汁橘黄色双缩脲试剂花生子叶紫色3.在下列有机化合物中，人体细胞内含量最多