2.1细胞中的元素和化合物课件-2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

第2章第1节细胞中的元素和化合物学习目标01通过对组成细胞元素和化合物的学习，建立生命的物质观02通过比较玉米和人体细胞的元素组成，归纳概括细胞中元素的统一性和差异性03通过对检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的探究活动，掌握物质检测的基本原理和方法01问题探讨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同学交流。从元素种类上看：组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到，没有一种元素为细胞所特有。为什么呢？生物体总是与外界环境进行着物质交换，归根结底是生物体有选择地从无机自然界获取各种物质来组成自身。生物界与非生物界具有统一性组成地壳和组成细胞的部分元素含量(%)表01问题探讨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同学交流。组成地壳和组成细胞的部分元素含量(%)表从元素含量上看：细胞与非生物相比，各种元素的相对含量又大不相同生物界与非生物界具有差异性思考：通过比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，能否解释生物界与非生物界之间的关系？组成细胞的化学元素在无机自然界中都能找到，没有一种为细胞所特有。细胞与非生物相比，各种元素的相对含量又大不相同。种类上含量上生物界与非生物界具有统一性生物界与非生物界具有差异性生物体从外界有选择地吸收元素01问题探讨思考·讨论

比较组成玉米细胞和人体细胞的元素及含量玉米元素人43.75C55.996.24H7.4644.43O14.621.46N9.330.92K1.090.23Ca4.670.20P3.110.18Mg0.160.17S0.78玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（干重，质量分数）思考·讨论

比较组成玉米细胞和人体细胞的元素及含量一样，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，蛋白质还含N。讨论2：细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？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？细胞中有些元素很少，但是却有重要的作用，如玉米细胞中，S只有0.17%，但是很多蛋白质中都含有S。思考·讨论

比较组成玉米细胞和人体细胞的元素及含量讨论3：比较组成玉米与人体细胞的元素种类与含量，还可以得出哪些结论？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；钙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。02组成细胞的元素大量元素C碳H氢O氧N氮P磷S硫K钾Ca钙Mg镁等基本元素原因：与组成细胞的化合物有关C碳碳（C）是构成细胞的核心元素（最基本元素）碳（C）是构成有机物的基本支架。微量元素Fe铁Zn锌Cu铜B硼Mo钼锰Mn生物体需要微量元素的量极少，但是必不可少微量元素则是指在生物体内含量较低的元素，通常指低于0.01%的矿物质。02组成细胞的元素几十年前,新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱,有的甚至发黄枯萎,即使使用了大量的N、P、K肥也无济于事,后来,人们偶然发现牧场内的一小片牧草长得十分茂盛,原来,这一片“绿洲”的附近有一座钼矿,矿工每天上下班总是抄近路走,他们的鞋子踩过的地方,牧草绿油油的,经过科学家的化验和分析，一公顷牧草只需150克钼就足够了。微量元素是生物体不可缺少的必需元素；在生物体中含量很少,但其作用是其他元素不可替代的。思考：微量元素在细胞内的含量很少，是不是意味着它在生物体内可有可无呢？新闻链接02组成细胞的元素02组成细胞的元素鲜重与干重（1）元素占细胞鲜重百分比：O>C>H>N（2）元素占细胞干重百分比：C>O>N>H鲜重指的是生物体（或细胞）在自然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。02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D1.元素的存在形式大多以化合物的形式存在2.化合物的种类及相对含量无机化合物有机化合物水（H、O）无机盐（K、Na、Ca、Fe、Mg等）糖类（C、H、O）脂质（C、H、O）部分物质含N、P蛋白质（C、H、O、N等）一般含S核酸（C、H、O、N、P）03组成细胞的化合物03组成细胞的化合物（1）占细胞鲜重最多的化合物：水（2）占细胞干重最多的化合物：蛋白质【思考】如何检测这些化合物呢？

化合物质量分数%化学元素无机物水70~90H、O无机盐1~1.5N、P、K、Ca、Mg、Fe、Zn、Mn、Cu、B、Mo有机物蛋白质7~10C、H、O、N脂质1~2C、H、O（N、P）糖类和核酸1~1.5C、H、OC、H、O、N、P探究·实践：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。还原糖+斐林试剂水浴加热砖红色沉淀脂肪+苏丹Ⅲ

橘黄色蛋白质+双缩脲试剂紫色淀粉+碘液蓝色注意：(还原糖：葡萄糖、麦芽糖、果糖等；非还原糖：蔗糖、淀粉等)探究·实践：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质糖白色或近于白色制备组织样液：制浆

纱布过滤

取液呈色反应结论：可溶性还原糖与斐林试剂在加热的过程中生成砖红色沉淀，说明植物组织样液中含有还原糖。选择含

量高。颜色为

的植物组织，以苹果、梨为最好。1.还原糖的检测和观察选材1注入2mL组织样液注入1mL刚配制好的斐林试剂振荡、混合摇匀呈现蓝色350-65℃的温水水浴变成砖红色甲液：0.1g/ml

NaOH溶液

乙液：0.05g/mlCuSO₄溶液（等量混合均匀、现用现配）2探究·实践：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质探究·实践：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质取材：花生种子（实验前浸泡3-4h），去掉种皮制片3.脂肪的检测和观察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用吸水纸吸去多余染液，再滴1-2滴体积分数为50%的酒精，洗去浮色。④用吸水纸吸去多余酒精，滴1滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片。显微观察：先在低倍镜下找到已着色的薄片，后用高倍镜观察现象：有被染成橘黄色的脂肪颗粒切片:用刀片在花生子叶的横断面上平行切下若干薄片，放在盛有清水的培养皿中待用。探究·实践：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质脂肪的检测结果脂肪微粒探究·实践：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质探究·实践：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质大豆组织研磨液（或鸡蛋清稀释液）3.蛋白质的检测和观察选材：含

丰富的豆浆或鸡蛋清溶液。蛋白质制备组织样液：呈色反应结论：说明组织样液中存在蛋白质。1组织样液2mL双缩脲试剂A液1mL2双缩脲试剂B液4滴摇匀后变成紫色3A液：0.1g/ml

NaOH溶液B液：0.01g/mlCuSO₄溶液(先加A液再加B液，B液不能过量)探究·实践：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质探究·实践：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质斐林试剂双缩脲试剂甲液乙液A液B液成分及浓度鉴定物质使用方法反应条件现象可溶性还原糖（醛基）蛋白质（肽键）甲、乙两液等量混合，现配现用先加A液1ml，再加B液4滴50~65℃水浴加热不需加热，常温即可样液中出现砖红色沉淀紫色反应0.1g/mlNaOH溶液0.05g/mlCuSO₄溶液0.1g/mLNaOH溶液0.01g/mLCuSO₄溶液斐林试剂与双缩脲试剂的比较蓝色CuSO4溶液过量易遮盖紫色结果。CuSO4+NaOH→Cu(OH)2，时间太长Cu(OH)2悬浊液沉淀在试管底部而无法参与反应探究·实践：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质取材：马铃薯匀浆检测结论：说明组织样液中存在淀粉。4.淀粉的检测和观察1组织样液组织样液2ml碘液2滴2摇匀后变成蓝色摇匀后变成蓝色探究·实践：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质鉴定物试剂试验条件生成物颜色还原糖蛋白质脂肪淀粉斐林试剂(0.1g/mL氢氧化钠和0.05

g/mL硫酸铜)双缩脲试剂(0.1g/mL氢氧化钠和0.01

g/mL硫酸铜)苏丹Ⅲ染液碘液现配现用（等量的氢氧化钠和硫酸铜混合），50-60℃，水浴加热先加A液（2ml），后加B液（3-4滴），常温常温，染色后用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色，需要镜检常温砖红色沉淀紫色蓝色苏丹Ⅳ染液橘黄色红色注意：1.实验材料的选择(1)所选材料应富含被检测的有机物，易出现明显的实验现象。(2)材料本身应为白色或近于白色，不干扰实验结果。2.三类有机物的检测在操作步骤上的差异(1)唯一需要加热的——还原糖的检测，若不加热，则无砖红色沉淀出现。(2)唯一需要显微镜的——花生子叶切片脂肪的检测。(3)混合后加入的——斐林试剂；分别加入的——双缩脲试剂。探究·实践：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质探究·实践：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质易错警示(1)易忽略斐林试剂本身的颜色非还原糖(如蔗糖)＋斐林试剂水浴加热后的现象不是无色，而是浅蓝色[Cu(OH)2的颜色]。(2)误认为脂肪的检测必须使用显微镜若要观察被染色的脂肪颗粒，则使用显微镜，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。04课堂小结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苏丹Ⅲ染液蛋白质淀粉还原糖脂肪双缩脲试剂碘液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05课堂小测1.下列关于组成细胞的元素的说法，不正确的是（

）A.细胞中的元素在自然界都能找到，没有一种元素是细胞特有的B.细胞吸收的一些含量较少的微量元素对生命活动也有重要作用C.细胞和无机环境中的元素含量相差很大，反映了生物界和无机环境间的差异性D.不同种类细胞中的元素种类基本相同，含量也几乎没有差异D解析：不同种类细胞中的元素种类基本相同，但不同细胞的功能不同，因此元素的含量有差异，D错误。05课堂小测2.关于生物体内元素的叙述,正确的是()A.生物体内含有的元素,在无机环境中都能找到,但各种元素含量差异较大B.人体肌肉细胞中数量最多的化学元