高中生物 第2章 第1节 细胞中的元素和化合物课件 新人教版必修1.ppt

1、第2章组成细胞的分子,第1节细胞中的元素和化合物,学习视点,明确目标,1.简述组成细胞的主要元素，构成细胞的基本元素是碳 2.尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 3.认同生命的物质性,关注重难点,1.组成细胞的元素的种类及其特点 2.组成细胞的化合物的种类及其功能 3.细胞中有机大分子物质的鉴定,一、组成细胞的元素 1生物界与非生物界的统一性和差异性 (1)统一性：组成生物体的各种元素在 中都能找到。 (2)差异性：细胞与非生物相比， 的相对含量不同。,2元素的种类和含量 (1)分类依据：根据各种元素的含量不同。 (2)分类：大量元素： 等 微量元素： 等 (3)人体细胞含量最多的元素：鲜

2、重： 元素 干重： 元素,无机自然界,各种元素,O,C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo,C,二、组成细胞的化合物,1种类 (1)无机化合物：有 和 。 (2)有机化合物：主要有糖类、 、脂质、 等。 2含量 (1)占细胞鲜重最多的化合物是 。 (2)占细胞鲜重最多的有机化合物是 。 (3)占细胞干重最多的化合物是 。,水,蛋白质,核酸,无机盐,蛋白质,水,蛋白质,三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质(连线),一、组成细胞的元素 1教材问题分析 分析教材P16问题探讨中的组成地壳和组成细胞的部分元素含量表数据，思考并交流下列问题： (1)同种元素在生物细胞

3、和地壳中含量是否相同？说明什么问题？ 提示：不同。说明生物界与非生物界具有差异性。 (2)根据表中所列元素种类，确认细胞中有其特有的元素吗？这说明了什么问题？ 提示：没有。生物界和非生物界具有统一性。,2判断下列说法是否正确 (1)组成生物体的各种物质都来自于生物有选择地从无机自然界的吸收。( ) (2)生物界和非生物界的统一性体现在所含化学元素的种类上。( ) (3)大量元素在细胞内作用重大，微量元素在细胞中的作用微小。( ) (4)占细胞干重含量最多的化学元素是C。( ),二、组成细胞的化合物 1思考 (1)有机化合物与无机化合物有什么区别？ 提示：有机化合物和无机化合物的区别主要在于分子

4、组成中是否有碳元素，如糖类是有机化合物，由C、H、O三种元素组成；水是无机化合物，由H、O两种元素组成。但这并不是严格意义上的区别，严格来说，有机化合物是指除了CO2、碳酸及碳酸盐以外的含碳化合物。另外，有机化合物氧化分解可为生命活动提供能量，无机化合物一般不作为能源物质。,(2)细胞处于鲜重和干重时化合物含量有什么变化？,2.判断正误 (1)组成细胞的元素全部以化合物的形式存在。( ) (2)无机化合物有水和无机盐，糖类、脂质、蛋白质和核酸是组成细胞的有机化合物。( ) (3)占细胞鲜重最多的化合物是水。( ) (4)占细胞干重最多的化合物是脂质。( ),(3)不同细胞中化合物的含量都一样吗

5、？ 提示：不一样。如植物的叶肉细胞、果实细胞和种子细胞中通常含有较多的糖类、脂质和蛋白质；禾谷类的果实、种子中含淀粉(多糖)较多；花生、芝麻种子中含脂质较多；大豆种子中含蛋白质较多等。,提示：,2.判断正误 (1)组成细胞的元素全部以化合物的形式存在。( ) (2)无机化合物有水和无机盐，糖类、脂质、蛋白质和核酸是组成细胞的有机化合物。( ) (3)占细胞鲜重最多的化合物是水。( ) (4)占细胞干重最多的化合物是脂质。( ),3.连线 将下列试剂与相应的待测样品及实验结果用线连起来,一、组成生物体的化学元素,二、斐林试剂与双缩脲试剂的比较,特别提醒 正确使用斐林试剂和双缩脲试剂，关键是要明确

6、鉴定的原理： (1)斐林试剂甲液(0.1 g/mL的NaOH溶液)与乙液(0.05 g/mL的CuSO4溶液)混合后生成Cu(OH)2，然后在水浴加热条件下，还原糖中的醛基(CHO)将Cu(OH)2中的Cu2还原成Cu，从而生成砖红色的Cu2O沉淀。 (2)只有在双缩脲试剂A液(0.1 g/mL NaOH溶液)的强碱环境下，肽键才能与双缩脲试剂B液(0.01 g/mL的CuSO4溶液)中的Cu2结合成紫色络合物。 由此可见，斐林试剂的实质是现配制的Cu(OH)2，而双缩脲试剂的实质是碱性环境下的CuSO4。,检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 1实验原理 生物组织中某些有机化合物能与某些化学试

7、剂产生特定的颜色反应。,2实验流程 (1)还原糖的检测：,(2)淀粉的检测：,(3)脂肪的检测：,(4)蛋白质的检测：,3注意事项 (1)材料选择、处理的科学性 应根据需要，选择待测物质含量高的器官或组织，如还原糖的检测用苹果或梨，脂肪的检测用花生种子，蛋白质的检测用蛋清液。 采用恰当的方法处理材料：还原糖、蛋白质存在于细胞内，要采用破碎细胞的方法将这些物质提取出来用于检测；脂肪的鉴定则要采用切片染色的方法。不同的材料用于不同的实验，应采用不同的方法对材料进行处理。 (2)实验条件控制的适宜性 还原糖的检测需要在盛有50 65 温水的大烧杯中加热约2 min，而蛋白质的鉴定不需要加热,(3)试

8、剂加入的精确性 斐林试剂宜现配现用。双缩脲试剂应先加入A液，造成碱性环境，只有在碱性环境中，蛋白质才容易与Cu2发生颜色反应；后加入B液，只能加入34滴，因为若加入过量的B液，CuSO4在碱性溶液中生成大量的蓝色Cu(OH)2沉淀，会遮蔽实验中蛋白质反应所产生的紫色，影响观察结果。 (4)显色反应的对照性 检测还原糖、蛋白质、脂肪是利用其与特殊试剂的显色反应来进行鉴定的。做鉴定实验时，在鉴定之前要留取一些组织样液，与显色反应后的颜色作对比，增强说服力。选材时选择颜色较浅的材料，就是为了避免原色对显色反应的遮盖作用。,表1是组成地壳和组成细胞的部分元素含量(%)。请据图回答下列问题：,(1)组成

9、细胞的化学元素在地壳中都普遍存在，没有一种化学元素是细胞所特有的，这一事实说明_。 (2)由表中数据可知，同一元素在地壳和细胞中含量相差甚远，这一事实说明_。 (3)由表1数据可知，组成细胞的元素中C、H、O含量最多，请据表2分析原因：,(3)由表1数据可知，组成细胞的元素中C、H、O含量最多，请据表2分析原因：,_。 _。,【研析】本题依托表格信息，考查组成生物体的化学元素种类及特点，具体分析如下：,信息a：由表1信息可以看出，组成细胞的C、H、O、N、 Si等化学元素与组成地壳的化学元素的种类完全相 同，含量上存在明显差异。 信息b：表2数据显示，在组成细胞的无机物中，水的含 量最高，占8

10、5%90%。有机物蛋白质、脂质、糖类 等含量占到10%左右。,审提取信息,联联系基础,设问(1)可联系：无机自然界和生物界的化学元素种类相同，说明 生物界和非生物界具有统一性。 设问(2)可联系：同一种元素在地壳和细胞中含量不同，说明生物 界和非生物界具有差异性。 设问(3)可联系：水在细胞中含量最高，由H、O两种元素组成， 而组成细胞的蛋白质、脂质、糖类等都含有C、H、O三种元 素，故C、H、O三种元素含量最多。,答解题规范,设问(1)(2)：答题时应总结出生物界与非生物界的统一性和差异 性，答“地壳和细胞具有统一性和差异性”不给分。 设问(3)：答题时应明确说明细胞中H2O的含量最多，细胞

11、中有机 物的元素组成都含有C、H、O三种元素。,答案(1)生物界和非生物界具有统一性(2)生物界和非生物界具有差异性(3)构成细胞的化合物中含量最多的是水，占85%90%构成细胞的有机物都含有C、H、O三种元素,细胞中元素的记忆方法 (1)大量元素： 谐音记忆“他请杨丹留人盖美家”(C、H、O、N、S、P、Ca、Mg、K)。 (2)微量元素：谐音记忆 “铁猛碰新木桶”(Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu)。,某同学对一待测物质进行如下实验，假设实验步骤均正确，其进行的实验及观察到的现象如表所示。那么他鉴定的物质及试剂A分别是(),A.鸡蛋清斐林试剂 B.鸡蛋清碘液 C.劣质奶粉碘液 D.劣质奶粉

12、斐林试剂,解析生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的检测实验原理是：蛋白质双缩脲试剂紫色；还原糖斐林试剂水浴加热50 65 约2 min 砖红色沉淀；淀粉碘液蓝色；脂肪苏丹染液橘黄色。由检测结果推知，鉴定的物质中含有蛋白质和淀粉，因此不可能是鸡蛋清，试剂A是斐林试剂，试剂B是碘液。,答案D,课堂归纳,网络构建,填充： _ _,统一,差异,C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等,水,无机盐,1组成细胞的大量元素有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等，微量元素有Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。 2组成人体细胞的主要元素依次是O、C、H、N、P、S等。 3组成细

13、胞的化合物中占鲜重最多的是水，占干重最多的是蛋白质。 4还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下生成砖红色沉淀。 5脂肪被苏丹染液染成橘黄色(或被苏丹染液染成红色)。 6蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应。,关键语句,1人体内的微量元素的含量甚微，但是对人体的健康却起着重要作用。下列各组元素全部是微量元素的是() AI、K、O、SBB、Mo、Fe、Zn、Cu CN、H、O、P、C DFe、Ca、Cu、Mg、C 解析：选B观察比较可知，选项A中有O、S、K三种大量元素，选项B中全部都是微量元素，选项C中全部为大量元素，选项D中有C、Mg、Ca三种大量元素。,2如图是由4个椭圆所构成的元素概念的关系图，其中为

14、最大椭圆，依次减小。试判断符合这种关系的是(),A大量元素、主要元素、基本元素、最基本元素 B基本元素、最基本元素、大量元素、主要元素 C最基本元素、基本元素、主要元素、大量元素 D主要元素、大量元素、最基本元素、基本元素 解析：选C大量元素通常有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，其中C、H、O、N、P、S为主要元素，而C、H、O、N为基本元素，C为最基本元素。,3下列物质的溶液能与斐林试剂反应生成砖红色沉淀的是 () 葡萄糖淀粉蔗糖 麦芽糖果糖纤维素 A B C D,解析：选A葡萄糖、麦芽糖、果糖是还原糖，能与斐林试剂在加热(50 65 )条件下发生反应生成砖红色氧化亚铜沉淀；淀粉、纤

15、维素和蔗糖属于非还原糖，不能与斐林试剂反应。,4用斐林试剂检测还原糖时，其溶液的颜色变化过程为() A浅蓝色无色棕色 B浅蓝色棕色砖红色 C棕色浅蓝色砖红色 D棕色砖红色绿色,解析：选B实验中，刚加入的斐林试剂中硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜，呈浅蓝色，随后，还原糖与氢氧化铜 反应生成氧化亚铜沉淀，随着氧化亚铜的逐渐积累，颜色就由棕色(蓝色和砖红色的混合色)变成砖红色。,5根据“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验，回答下列问题。 (1)鉴定成熟苹果果肉中存在还原糖所用的试剂是_，该试剂与细胞内还原糖发生作用，形成_沉淀，因此，可用该试剂检验糖尿病病人尿液中是否存在_。 (2)在鉴定花生

16、子叶细胞中脂肪的实验中，能将脂肪染成橘黄色的染液是_，用其染色时，要用酒精来冲洗浮色，这是因为_。 (3)鉴定黄豆组织中是否存在蛋白质时，向组织液中加入双缩脲试剂A液摇匀，再向样液中加入双缩脲试剂B液摇匀。其中双缩脲试剂B液的量只有4滴，而不能过量，为什么？_。 (4)本实验注意事项： 斐林试剂极不稳定，其甲液和乙液需_， 使用时再临时混合均匀后用于实验。 双缩脲试剂的使用，应先加_， 造成碱性环境，再加_。 在还原糖的鉴定中，对试管中溶液加热时，试管底部不要触及_，试管口不要朝向_，以免溶液沸腾时冲出试管造成烫伤。 蛋白质的鉴定样品液浓度不能_，以免实验后粘住试管壁，洗不干净。,解析：本题是

17、对糖类、脂肪、蛋白质的鉴定原理与操作的考查。其中一些细节需要注意，如鉴定蛋白质实验，向组织液中加入双缩脲试剂A液摇匀，再向样液中加入双缩脲试剂B液时，要少量，否则双缩脲试剂B液会与A液反应，使溶液呈蓝色，而掩盖生成的紫色。 答案：(1)斐林试剂砖红色葡萄糖(2)苏丹染液苏丹能溶解在酒精中(3)过量的双缩脲试剂B液会与A液反应，使溶液呈蓝色，而掩盖生成的紫色(4)分别配制、储存0.1 g/mL NaOH溶液0.01 g/mL CuSO4溶液烧杯底部实验者或其他人太大,(时间：25分钟；满分：50分) 一、选择题(每小题3分，共24分) 1以下对组成细胞的化学元素的叙述，错误的是() A组成细胞的

18、化学元素常见的有20多种 B组成不同生物体细胞的化学元素种类是大体相同的 C在同种生物体细胞中，不同化学元素的含量相差很大 D组成不同生物体细胞的化学元素是完全一样的 解析：选D组成细胞的化学元素常见的有20多种，各种化学元素都是生物体从外界环境中同化而来的，因此各种生物体细胞中的化学元素种类是大体相同的，但含量是不同的。由于不同生物体生活的具体无机环境有差异，其生命活动方式也不尽相同，所以不同生物细胞中的化学元素是不完全一样的。,其中植物根细胞吸收量最少的离子是() ACa2 B SO24 CZn2 DH2PO3 解析：选C因Zn属于微量元素，因此花卉对它的吸收量最少。,2科学家在利用无土栽

19、培法培养一些名贵的花卉时，培养液中添加了多种必需化学元素，其配方如表所示：,4现提供新配制的斐林试剂甲液(0.1 g/mL NaOH溶液)、乙液(0.05 g/mL CuSO4溶液)、蒸馏水，若充分利用这些试剂及必需的实验用具，能鉴别出下列哪些物质() 葡萄糖蔗糖胰蛋白酶DNA A和 B和 C只有 D、和 解析：选A斐林试剂和双缩脲试剂的成分中，都是NaOH溶液和CuSO4溶液，但是两种成分的浓度是不同的，由于题干中提供了蒸馏水，就可以配制不同浓度的溶液，提供了必要的器材，就可以鉴定出葡萄糖和胰蛋白酶两种物质，蔗糖是非还原糖，不能用斐林试剂鉴定，DNA的鉴定需要甲基绿或二苯胺。,3大海中的水母

20、、海带，沙漠中的仙人掌，陆地上的蜥蜴、小草等生物，都是由细胞组成的。这些生物的细胞中含量最多的化合物、含量最多的有机物分别是() A水蛋白质 B糖类水 C糖类蛋白质 D水脂质 解析：选A不论生物生活在什么样的环境中，一般来说，其细胞中鲜重含量最多的化合物是水，含量最多的有机物是蛋白质。,5某些单子叶植物，如菠菜、鸢尾等的叶子内含有大量的还原糖，但这些植物的叶子不宜作鉴定还原糖的实验材料，原因是() A这些植物的叶片不易磨碎 B在研磨时糖类易被破坏 C叶片中的叶绿素颜色较深，会掩盖所发生的颜色反应 D叶片中光合作用的产物以淀粉的形式存在 解析：选C鉴定还原糖实验材料的颜色应是白色或无色，而题干中

21、的材料因含有叶绿素，颜色较深，易遮盖所发生的颜色反应。,6将小麦种子分别置于20 和30 培养箱中培养4天，依次取等量的萌发种子分别制成提取液和提取液。取3支试管甲、乙、丙，分别加入等量的淀粉液，然后按图所示加入等量的提取液和蒸馏水，55 水浴保温5分钟，立即在3支试管中加入等量的斐林试剂并加热2分钟，摇匀，观察试管中的颜色。结果是(),解析：选D20 和30 培养条件下相比较，30 时产生淀粉酶量较多，相同条件下淀粉酶催化淀粉水解成麦芽糖的速率更快，产生的麦芽糖更多。麦芽糖属于还原糖，与斐林试剂反应生成砖红色沉淀，麦芽糖越多显色越明显。斐林试剂本身为蓝色。,A甲呈蓝色，乙呈砖红色，丙呈无色

22、B甲呈无色，乙呈砖红色，丙呈蓝色 C甲、乙皆呈蓝色，丙呈砖红色 D甲呈浅砖红色，乙呈砖红色，丙呈蓝色,7下列有关图示的分析中，不正确的是(),A如果该图为组成细胞的化合物，则A中含有 的元素为H、O B如果该图表示的是组成细胞的化合物，则A 是蛋白质 C如课该图表示的是组成活细胞的元素，则A 是氧元素 D如果该图表示的是活细胞中的元素，则其 中Mo的含量很少,解析：选B由图可知，A含量最高。如果该图表示的是组成细胞的化合物，则A表示水，其组成元素是H、O，A项正确，B项错误。如果该图表示的是活细胞中的元素，则A是氧元素，C项正确。因为Mo是微量元素，所以在细胞中含量很少，D项正确。,8人们经常

23、食用的牛、羊、猪等肉类和白菜、土豆等蔬菜，消化吸收后，其中的成分大多被转化为人体自身的一部分，其根本原因是() A组成生物体细胞的化学元素在无机自然界都能找到 B在不同生物的细胞内，组成它们的化学元素和化合物的种类大体相同 C组成生物体细胞的基本元素是碳 D不同生物的细胞内，组成它们的化学元素的含量有差异,解析：选B生物体总是不断地和外界环境进行着物质交换，有选择地从自然界获取各种物质来满足自身的需要，不管相同生物还是不同生物，组成它们的细胞的化学元素和化合物种类大体是相同的，因此不同生物间可进行物质转换。A、C、D项本身正确，但不符合题干要求。,二、非选择题(共26分) 9(10分)地球上非生命物质是由百余种元素构成的，生物体内常见的元素约有20多种，试问： (1)构成生物体的主要元素有_。 (2)构成生物体的元素与天然元素的关系是_。 (3)生物体内的元素和天然元素的关系说明了_。 (4)细胞内的各种化学元素主要以_形式构成细胞，它们相互结合，以_、_、_等具体结构形式共同构建细胞。,解析：(1)C、H、O、N、P、S是构成生物体的主要元素。(2)、(3)是生物界与非生物界的关系：组成生物体的化学元素在自然界中都可以找到，这个事实说明生物界与非生物界具有统一性；生物界和非生物界又存在着本质的区别，组成生物体的化学元素，在生物体内和自然界中含量相差很大，即又有