2020版新教材高中生物21细胞中的元素和化合物课件新人教版必修1

1、第第2 2章组成细胞的分子章组成细胞的分子第第1 1节细胞中的元素和化合物节细胞中的元素和化合物鄄城县第一中学 张际占一、组成细胞的元素一、组成细胞的元素1.1.元素的统一性和差异性元素的统一性和差异性: :2.2.元素的种类元素的种类: :(2)(2)细胞中含量最多的元素细胞中含量最多的元素:_,:_,其原因是与其原因是与_有关。有关。C C、H H、O O、N N组成细胞的化合物组成细胞的化合物【激疑激疑】FeFe属于微量元素属于微量元素, ,它在生物体内是否可有可无它在生物体内是否可有可无? ?说出你说出你的理由。的理由。提示提示: :不是。微量元素在生物体内含量很少不是。微量元素在生物

2、体内含量很少, ,但其生理但其生理作用却非常重要作用却非常重要, ,如如FeFe是人体血红蛋白的重要组成元素是人体血红蛋白的重要组成元素, ,缺缺FeFe会导致缺铁性贫血。会导致缺铁性贫血。 二、组成细胞的化合物二、组成细胞的化合物请结合组成细胞化合物的种类及含量请结合组成细胞化合物的种类及含量, ,判断下列说法的判断下列说法的正误正误: :1.1.组成细胞的元素全部以化合物的形式存在。组成细胞的元素全部以化合物的形式存在。( )( )提示提示: :组成细胞的元素大多以化合物形式存在组成细胞的元素大多以化合物形式存在, ,有些以离子形式有些以离子形式 存在存在, ,如如K K+ +。2.2.水

3、和无机盐是构成细胞的无机化合物水和无机盐是构成细胞的无机化合物, ,糖类、脂质、糖类、脂质、蛋白质和核酸是构成细胞的有机化合物。蛋白质和核酸是构成细胞的有机化合物。( )( )3.3.在人体活细胞中含量最多的化合物是水。在人体活细胞中含量最多的化合物是水。( )( )4.4.占细胞干重最多的化合物是脂质。占细胞干重最多的化合物是脂质。( )( )提示提示: :蛋白质是占细胞干重最多的化合物。蛋白质是占细胞干重最多的化合物。5.5.占细胞鲜重最多的有机化合物是蛋白质。占细胞鲜重最多的有机化合物是蛋白质。( )( )6.6.所有细胞中化合物含量都一样。所有细胞中化合物含量都一样。( )( )提示提

4、示: :不同细胞中化合物含量不同不同细胞中化合物含量不同, ,如小麦种子细胞中如小麦种子细胞中糖类含量较高糖类含量较高, ,而花生种子细胞中脂肪含量较高。而花生种子细胞中脂肪含量较高。三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1.1.实验原理实验原理( (连线连线):):2.2.实验步骤及结论实验步骤及结论: :(1)(1)还原糖的检测。还原糖的检测。 (2)(2)脂肪的检测。脂肪的检测。(3)(3)蛋白质的检测。蛋白质的检测。知识点一组成细胞的元素和化合物知识点一组成细胞的元素和化合物1.1.组成细胞的元素的种类和含量组成细胞的元素的种类和含量: :(1)(

5、1)大量元素和微量元素的划分依据是元素在细胞中含大量元素和微量元素的划分依据是元素在细胞中含量的多少量的多少, ,而不是生理作用的大小。而不是生理作用的大小。(2)(2)无论干重还是鲜重无论干重还是鲜重, ,细胞中细胞中C C、H H、O O和和N N这四种元素这四种元素含量最多。含量最多。2.2.不同食物中营养物质的种类和含量不同不同食物中营养物质的种类和含量不同: :(1)(1)玉米种子、甘蔗的茎、甜菜的根、苹果玉米种子、甘蔗的茎、甜菜的根、苹果: :富含糖类富含糖类(2)(2)花生种子花生种子: :富含脂肪富含脂肪(3)(3)牛奶、鸡蛋、大豆种子牛奶、鸡蛋、大豆种子: :富含蛋白质富含蛋

6、白质【思考思考讨论讨论】营养学上判断一种元素是否为人体必需营养学上判断一种元素是否为人体必需, ,不是根据该元不是根据该元素是否出现在人体组成成分中素是否出现在人体组成成分中, ,而是要看该元素对人体而是要看该元素对人体健康是否必不可少。你认为这种说法是否合理健康是否必不可少。你认为这种说法是否合理? ?说出你说出你的理由。的理由。( (科学思维、社会责任科学思维、社会责任) ) 提示提示: :合理。有些元素出现在人体组成成分中合理。有些元素出现在人体组成成分中, ,但并不但并不是人体所必需的是人体所必需的, ,甚至对人体健康还有危害甚至对人体健康还有危害, ,如铅元素如铅元素(Pb)(Pb)

7、。【素养案例素养案例】根据图示分析根据图示分析, ,下列叙述正确的是下列叙述正确的是( () )A.A.若该图表示的是细胞中各化学元素的含量若该图表示的是细胞中各化学元素的含量, ,则甲应该为碳元素则甲应该为碳元素B.B.若该图表示的是动物或植物细胞中各化学元素的含量若该图表示的是动物或植物细胞中各化学元素的含量, ,则甲代表则甲代表的元素种类相同的元素种类相同C.C.若该图为细胞中化合物组成情况若该图为细胞中化合物组成情况, ,则甲中含有的元素为则甲中含有的元素为C C、H H、O OD.D.若该图是已经完全脱水后的细胞中化合物组成情况若该图是已经完全脱水后的细胞中化合物组成情况, ,则甲是

8、蛋白则甲是蛋白质质【解题导引解题导引】(1)(1)提取图示信息提取图示信息: :根据图中柱的高低根据图中柱的高低, ,判断物质含量的判断物质含量的多少。如多少。如: :图中甲最高图中甲最高, ,即含量最高。即含量最高。(2)(2)抓住关键知识抓住关键知识: :细胞中含量最多的元素为氧元素、细胞中含量最多的元素为氧元素、化合物为化合物为H H2 2O O、有机物为蛋白质。、有机物为蛋白质。 【解析解析】选选D D。细胞中各化学元素中。细胞中各化学元素中, ,氧元素含量最多氧元素含量最多,A,A项错误项错误; ;动物细胞和植物细胞中含量最多的元素种类动物细胞和植物细胞中含量最多的元素种类不一定相同

9、不一定相同,B,B项错误项错误; ;细胞中的化合物中细胞中的化合物中,H,H2 2O O含量最高含量最高, ,其元素组成为其元素组成为H H和和O,CO,C项错误项错误; ;完全脱水后的细胞的化完全脱水后的细胞的化合物组成中合物组成中, ,蛋白质含量最高蛋白质含量最高,D,D项正确。项正确。【方法规律方法规律】水和蛋白质的常见说法水和蛋白质的常见说法【素养素养探究探究】情境迁移情境迁移生命的物质基础是组成细胞的元素和化合物。一种植生命的物质基础是组成细胞的元素和化合物。一种植物和一种哺乳动物体内细胞的某些化学元素含量物和一种哺乳动物体内细胞的某些化学元素含量( (占细占细胞干重的质量分数胞干重

10、的质量分数) )如表所示如表所示: : 元素元素(%)(%)C CH HO ON NP PCaCaS S植物植物43.5743.576.246.2444.4344.43 1.461.46 0.200.20 0.230.23 0.170.17动物动物55.9955.997.467.4614.6214.62 9.339.33 3.113.11 4.674.67 0.780.78(1)(1)有同学依据表中数据有同学依据表中数据, ,提出不同生物的组成元素也提出不同生物的组成元素也具有统一性和差异性具有统一性和差异性, ,你是否同意该说法你是否同意该说法? ?说出你的依说出你的依据。据。( (科学思维

11、科学思维批判性思维批判性思维) )提示提示: :同意。由表中数据可知同意。由表中数据可知, ,两种不同生物体内细胞两种不同生物体内细胞所含的化学元素的种类相同所含的化学元素的种类相同, ,各元素含量不同各元素含量不同, ,可以体可以体现生物体元素的统一性和差异性。现生物体元素的统一性和差异性。(2)N(2)N是蛋白质的重要组成元素是蛋白质的重要组成元素, ,而而S S是蛋白质的特征元是蛋白质的特征元素。依据表中数据素。依据表中数据, ,试分析哪种生物体内蛋白质含量较试分析哪种生物体内蛋白质含量较高。高。( (科学思维科学思维归纳与概括归纳与概括) )提示提示: :动物体内蛋白质含量较高动物体内

12、蛋白质含量较高, ,因为与植物细胞相比因为与植物细胞相比, ,动物体内细胞中动物体内细胞中N N和和S S含量较高。含量较高。【素养素养迁移迁移】如图为元素在生物体内的含量分布情况如图为元素在生物体内的含量分布情况, ,下列表述错误的是下列表述错误的是( () ) A.A.在非生物界中都能找到在非生物界中都能找到, ,体现了生物界与非生物界的统一性体现了生物界与非生物界的统一性B.B.含量虽少含量虽少, ,但却是生物体正常生命活动不可缺少的但却是生物体正常生命活动不可缺少的C.C.和和称为必需元素称为必需元素, ,一旦缺乏就可能会导致相应的病症一旦缺乏就可能会导致相应的病症D.PD.P、S S

13、、K K、CaCa、MnMn均属于均属于【解析解析】选选D D。组成生物体的元素在非生物界都能找到。组成生物体的元素在非生物界都能找到, ,说明生物界与非生物界元素种类相同说明生物界与非生物界元素种类相同, ,即生物界与非即生物界与非生物界具有统一性生物界具有统一性,A,A项正确项正确; ;微量元素含量少微量元素含量少, ,但其对但其对生物体生命活动具有重要作用生物体生命活动具有重要作用,B,B项正确项正确; ;大量元素和微大量元素和微量元素都是生物体所必需的量元素都是生物体所必需的, ,缺乏就可能出现相应病症缺乏就可能出现相应病症,C,C项正确项正确;Mn;Mn属于微量元素属于微量元素, ,

14、而而为大量元素为大量元素,D,D项错误项错误【补偿训练补偿训练】研究表明缺硒可导致克山病。克山病是一种地方性心研究表明缺硒可导致克山病。克山病是一种地方性心肌病肌病, ,急重症病人可发生猝死。营养学和流行病学界专急重症病人可发生猝死。营养学和流行病学界专家认为家认为, ,成人每天硒的摄取量成人每天硒的摄取量4040100 g100 g就可满足人就可满足人体需要。根据资料体需要。根据资料, ,下列解释不正确的是下列解释不正确的是 ( () ) A.A.硒是人体必需的化学元素硒是人体必需的化学元素B.B.硒在人体生长发育过程中的作用不可替代硒在人体生长发育过程中的作用不可替代C.C.硒的作用重大硒

15、的作用重大, ,只要有了硒只要有了硒, ,人体就能正常生长发育人体就能正常生长发育D.D.硒是人体必需的微量元素硒是人体必需的微量元素【解析解析】选选C C。人体生长发育需要各种大量元素和微量。人体生长发育需要各种大量元素和微量元素元素, ,而不是只要有了硒而不是只要有了硒, ,人体就能正常生长发育。人体就能正常生长发育。知识点二检测生物组织中的有机物知识点二检测生物组织中的有机物1.1.斐林试剂与双缩脲试剂的比较斐林试剂与双缩脲试剂的比较: :项目项目斐林试剂斐林试剂双缩脲试剂双缩脲试剂不不同同点点CuSOCuSO4 4溶液浓度溶液浓度 0.05 g/mL0.05 g/mL0.01 g/mL

16、0.01 g/mL检测物质检测物质还原糖还原糖蛋白质蛋白质使用方法使用方法甲、乙两液等量甲、乙两液等量混合均匀使用混合均匀使用先加入先加入A A液液, ,再加入再加入B B液液不不同同点点反应条件反应条件505065 65 水浴加热水浴加热不需要加热不需要加热反应现象反应现象浅蓝色浅蓝色棕色棕色砖红色砖红色浅蓝色浅蓝色紫色紫色相同点相同点含有含有NaOHNaOH和和CuSOCuSO4 4两种成分两种成分, ,且且NaOHNaOH的质量的质量浓度都是浓度都是0.1 g/mL0.1 g/mL2.2.实验注意事项实验注意事项: :(1)(1)实验操作中的注意点。实验操作中的注意点。还原糖检测时还原糖

17、检测时, ,使用水浴加热使用水浴加热, ,试管底部不要触及烧杯底部试管底部不要触及烧杯底部, ,以以防受热不均匀。防受热不均匀。脂肪检测时脂肪检测时, ,染色时间不宜过长染色时间不宜过长, ,否则脂肪会溶解在酒精中否则脂肪会溶解在酒精中, ,使使橘黄色消失。橘黄色消失。蛋白质检测时蛋白质检测时, ,双缩脲试剂的加入顺序双缩脲试剂的加入顺序: :先加先加A A液液, ,再加再加B B液液, ,而而且且B B液不能过量。目的是先制造碱性环境。若先加液不能过量。目的是先制造碱性环境。若先加B B液或液或B B液过量液过量, ,会生成会生成Cu(OH)Cu(OH)2 2, ,干扰颜色反应。干扰颜色反应

18、。在蛋白质检测实验中在蛋白质检测实验中, ,需要对鸡蛋清稀释到一定程度需要对鸡蛋清稀释到一定程度, ,否则与否则与双缩脲试剂发生反应后双缩脲试剂发生反应后, ,会粘在试管的内壁上会粘在试管的内壁上, ,反应不彻底反应不彻底, ,试管试管也不易刷洗。也不易刷洗。还原糖、蛋白质的检测实验中还原糖、蛋白质的检测实验中, ,在加入相应试剂检测之前在加入相应试剂检测之前, ,要要留出一部分组织样液留出一部分组织样液, ,以便与检测后的样液颜色进行对比。以便与检测后的样液颜色进行对比。(2)(2)有机物检测在操作步骤上的差异。有机物检测在操作步骤上的差异。加热加热还原糖的检测需要加热还原糖的检测需要加热,

19、 ,且为水浴加热。且为水浴加热。显微镜显微镜若用花生种子切片为材料检测脂肪需要若用花生种子切片为材料检测脂肪需要使用显微镜。使用显微镜。试剂滴加顺序试剂滴加顺序先等量混合后再滴加的是斐林试先等量混合后再滴加的是斐林试剂剂, ,分别滴加的是双缩脲试剂。分别滴加的是双缩脲试剂。【思考思考讨论讨论】某同学设计了如下实验方案某同学设计了如下实验方案: :向试管中加入适量番茄匀浆向试管中加入适量番茄匀浆, ,然后加入刚配制的斐林试然后加入刚配制的斐林试剂剂, ,水浴加热。试分析实验设计是否合理水浴加热。试分析实验设计是否合理, ,若不合理若不合理, ,请请加以改正。加以改正。( (科学思维、科学探究科学

20、思维、科学探究) ) 提示提示: :不合理。应将番茄改为梨匀浆等无色或近乎无色不合理。应将番茄改为梨匀浆等无色或近乎无色的材料的材料, ,因为番茄匀浆为红色因为番茄匀浆为红色, ,会干扰实验结果。会干扰实验结果。【素养案例素养案例】实验测得小麦、大豆、花生三种生物干种子中三大类实验测得小麦、大豆、花生三种生物干种子中三大类有机物含量如图有机物含量如图, ,下列叙述正确的是下列叙述正确的是( () )A.A.向小麦种子的研磨液中加入斐林试剂向小麦种子的研磨液中加入斐林试剂, ,就会呈砖红色就会呈砖红色B.B.用双缩脲试剂检测大豆组织样液中存在蛋白质时用双缩脲试剂检测大豆组织样液中存在蛋白质时,

21、,加热加热呈蓝色呈蓝色C.C.大豆种子因淀粉含量少大豆种子因淀粉含量少, ,所以不能用碘液检测其淀粉所以不能用碘液检测其淀粉D.D.检验花生种子细胞中有脂肪存在时检验花生种子细胞中有脂肪存在时, ,可使用苏丹可使用苏丹染液染液【解题导引解题导引】(1)(1)准确识图准确识图: :小麦种子中含量最多的有机物是淀粉。小麦种子中含量最多的有机物是淀粉。(2)(2)抓住关键抓住关键: :不同有机物检测所用试剂、使用注意事不同有机物检测所用试剂、使用注意事项及相应颜色反应。项及相应颜色反应。 【解析解析】选选D D。小麦种子的主要成分是淀粉。小麦种子的主要成分是淀粉, ,淀粉不属淀粉不属于还原糖于还原糖

22、, ,且检测还原糖时且检测还原糖时, ,加入斐林试剂后应水浴加加入斐林试剂后应水浴加热热,A,A项错误项错误; ;用双缩脲试剂检测大豆组织样液中的蛋白用双缩脲试剂检测大豆组织样液中的蛋白质时不需要加热质时不需要加热, ,且出现的是紫色反应且出现的是紫色反应,B,B项错误项错误; ;大豆大豆种子中淀粉含量虽少种子中淀粉含量虽少, ,但仍可用碘液检测但仍可用碘液检测,C,C项错误项错误; ;检检测脂肪是否存在时测脂肪是否存在时, ,所用试剂为苏丹所用试剂为苏丹染液染液,D,D项正确。项正确。【素养素养探究探究】母题追问母题追问(1)(1)科学思维科学思维分析与归纳分析与归纳某同学检测大豆种子中是否

23、存在脂肪时某同学检测大豆种子中是否存在脂肪时, ,将大豆种子切将大豆种子切片片, ,滴加苏丹滴加苏丹染液后染液后, ,用显微镜观察到视野整体为橘用显微镜观察到视野整体为橘黄色。请你帮他分析出现这种现象的可能原因。黄色。请你帮他分析出现这种现象的可能原因。提示提示: :苏丹苏丹染液染色后染液染色后, ,没有洗去浮色。没有洗去浮色。 (2)(2)科学探究科学探究实验设计实验设计若以小麦种子细胞匀浆为实验材料若以小麦种子细胞匀浆为实验材料, ,检测小麦种子中是检测小麦种子中是否存在蛋白质否存在蛋白质, ,请说出实验基本步骤。请说出实验基本步骤。提示提示: :取适量小麦种子匀浆加入试管取适量小麦种子匀

24、浆加入试管, ,向试管中先加双向试管中先加双缩脲试剂缩脲试剂A A液液1 mL,1 mL,摇匀摇匀, ,再加入双缩脲试剂再加入双缩脲试剂B B液液4 4滴滴, ,摇摇匀后观察现象。匀后观察现象。【素养素养迁移迁移】下列对生物体中有关化合物的检测实验下列对生物体中有关化合物的检测实验, ,不正确的是不正确的是( () ) 选项选项检测对象检测对象试剂试剂产生颜色产生颜色水浴水浴加热加热生物材料生物材料A A淀粉淀粉碘液碘液蓝色蓝色无无马铃薯马铃薯B B还原糖还原糖斐林试剂斐林试剂砖红色砖红色需要需要甘蔗的茎甘蔗的茎C C蛋白质蛋白质双缩脲试双缩脲试剂剂紫色紫色不需不需要要豆浆豆浆D D脂肪脂肪苏丹苏丹染染液液橘黄色橘黄色不需不需要要花生花生【解析解析】选选B B。马铃薯中富含淀粉。马铃薯中富含淀粉, ,淀粉遇碘液变蓝淀粉遇碘液变蓝, ,用用碘液检测淀粉时