【公开课】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

1、原核生物和真核生物的本质区别，哪些属于原核生物，哪些属于真核生物（口诀）？2、细菌的代谢类型是？分别举例？3、为什么说蓝细菌是自养型生物？4、原核细胞和真核细胞的区别（细胞壁、细胞器、细胞核、染色体、分裂方式）。原核细胞和真核细胞的相同点。课前背诵细胞和石头都是由分子组成的，为什么细胞能表现出生命的特征呢？是因为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？阐明生命现象的规律，必须建立在阐明生物大分子结构的基础上。

——中国科学院院士邹承鲁第二章

组成细胞的分子第1节细胞中的元素和化合物

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。问题探讨元素地壳细胞O48.6065.0Si26.30极少★C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0这说明了什么？生物界和非生物界具有统一性。2.生物体中的元素含量以及无机环境中的含量是有区别的吗？有，相差很大。1.组成生物体的所有元素之中，是否有哪一些元素是生物体所独有的？没有。生物界和自然界统一性差异性含量

种类一、组成细胞的元素比较组成玉米和人体细胞的部分元素及含量思考.讨论元素玉米细胞人体细胞C43.75%55.99%H6.24%7.46%O44.43%14.62%N1.46%9.33%K0.92%1.09%Ca0.23%4.67%P0.20%3.11%Mg0.18%0.16%S0.17%0.78%玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(干重、质量分数)问题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？第二玉米和人都是生物，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。第一在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素是一样，都是C、H、O、N。一、组成细胞的元素比较组成玉米和人体细胞的部分元素及含量思考.讨论元素玉米细胞人体细胞C43.75%55.99%H6.24%7.46%O44.43%14.62%N1.46%9.33%K0.92%1.09%Ca0.23%4.67%P0.20%3.11%Mg0.18%0.16%S0.17%0.78%玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(干重、质量分数)问题2:

细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？

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。一、组成细胞的元素比较组成玉米和人体细胞的部分元素及含量思考.讨论元素玉米细胞人体细胞C43.75%55.99%H6.24%7.46%O44.43%14.62%N1.46%9.33%K0.92%1.09%Ca0.23%4.67%P0.20%3.11%Mg0.18%0.16%S0.17%0.78%玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(干重、质量分数)问题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？①不同生物体内化学元素的种类

②不同生物体内同种化学元素的含量

③同一生物体内不同化学元素的含量

基本相同不同不同一、组成细胞的元素元素玉米细胞人体细胞C43.75%55.99%H6.24%7.46%O44.43%14.62%N1.46%9.33%K0.92%1.09%Ca0.23%4.67%P0.20%3.11%Mg0.18%0.16%S0.17%0.78%玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(干重、质量分数)归纳总结玉米细胞:O＞C＞H＞N人体细胞:C＞O＞N＞H(1)动物体与植物体C、H、O、N四中元素含量比较(2)植物______多，蛋白质少，故干重中O较多；(3)动物________多，糖类少，故干重中C比例高糖类蛋白质(4)这说明不同生物细胞在元素组成上有

,在元素的含量上具有

。统一性差异性（1）细胞中元素根据含量分为:大量元素：微量元素：指含量占生物体总重量万分之一以上的元素C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等指生物生活所必需的,但是需要量却很少的一些元素。如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。（谐音：铁猛碰新木桶）思考一下：微量元素含量很少，是否意味着他们不重要？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,但其作用是其它元素不可替代的。缺Fe：人体患缺铁性贫血缺B：花而不实（只开花不结果）缺Zn：食欲减退、免疫力下降、影响生长发育等缺Mg：影响植物叶绿素的合成，影响光合作用缺Ca：成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出现抽搐现象拓展延伸：元素缺乏与疾病的相关性总结（２）根据作用不同ＣＨONP

SKCaMg最基本元素基本元素主要元素

大量元素主要元素：这六种元素占人体细胞鲜重含量的97%以上基本元素：无论是细胞鲜重还是细胞干重这四种元素的含量最多最基本元素：碳原子能与其他原子结合形成复杂的有机物，生物大分子以碳链为基本骨架。有机物是生物生命活动的基础。1.判断题①Ca、Mg、Fe、Mn、Cu是组成细胞的微量元素。()②细胞中的一种元素的作用能被其他元素代替。()③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。()④在沙漠植物仙人掌的活细胞中含量最多的化合物是蛋白质。()⑤在人体活细胞中氢原子的数目最多。()⑥地壳与活细胞中含量最多的元素都是O，因此说明生物界与非生物界具有统一性。()××××√×2．科学家在利用无土栽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。其中植物根细胞吸收量最少的离子是（

）离子K+Na+Mg2+Ca2+NO3-HPO42-SO42-Zn2+培养液浓度（mmol/L）110.251210.251

A．Ca2+ B．SO42- C．Zn2+ D．HPO42--根据以上分析可知，组成细胞的微量元素有B、Zn、Cu、Cl、Fe、Mo、Mn，大量元素有C、H、O、Mg、Ca、S、N、P、K。因此选项中的四种离子中植物根细胞吸收最少的是Zn2+。综上所述，C正确，A、B、D错误。组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在二、组成细胞的化合物1.元素的存在形式：

组成细胞的化合物无机化合物有机化合物物水无机盐糖类脂质蛋白质核酸C、H、OC、H、O、（N、P）C、H、O、N、（S、Fe）C、H、O、N、P2.化合物的种类和含量：

细胞内含量最多化合物是什么？含量最多的有机化合物是什么？二、组成细胞的化合物2.化合物的种类和含量：

(1)细胞内含量最多的化合物

。(2)细胞内含量最多的无机化合物

。(3)占细胞鲜重含量最多的化合物

。(4)细胞内仅次于水的化合物

。(5)细胞内含量最多的有机化合物

。(6)占细胞干重含量最多的化合物

。(7)三种有机化合物含量在细胞中的比例：

。蛋白质>脂质>糖类水水蛋白质蛋白质水蛋白质3、图甲是细胞中化合物相对含量的扇形图，图乙是人体细胞（干重）中元素相对含量的柱形图，下列说法不正确的是（）A、图甲中的A、B依次是水、蛋白质，图乙中a、b、c依次是C、O、NB、图甲的A中含图乙中的aC、地壳与人体细胞鲜重中含量最多的元素都是b，但不能说明生物界与无机自然界具有统一性D、若图甲表示细胞完全脱水后化合物的含量，则A是蛋白质解析：A：图甲中的A是水，B是蛋白质，C是脂质；图乙中元素a，b，c依次是C、O、N，A正确；B：A是水，而水中不含碳元素，B错误C：生物界与无机自然界具有统一性指的是细胞中的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，C正确D：若图甲表示细胞完全脱水后化合物的含量，所占比例最大的化合物是蛋白质，D正确B不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的日常膳食做到不同食物的合理搭配糖类H2O叶绿素梨果实细胞梨叶片细胞①下列种子中含蛋白质最丰富的是

，②含淀粉最丰富的是

，③

含脂肪最丰富的是

。（玉米、油菜、大豆）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距？多多无少少多玉米油菜大豆旁栏知识三、检测生物组织中三大有机物检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验.探究1.还原糖的检测：

还原糖的种类原理反应实质试剂葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖还原糖+斐林试剂砖红色沉淀水浴加热斐林试剂甲液:乙液:0.1g/mLNaOH0.05g/mLCuSO4等体积混合使用，现配现用。还原糖将Cu2+还原，生成砖红色的Cu2O且必须是可溶性还原糖属于还原糖的有：单糖、麦芽糖、乳糖属于非还原糖的有：蔗糖、多糖斐林试剂是甲液NaOH和乙液CuSO4混合后才可使用，因为其反应原理是还原糖中的醛基被Cu（OH）2氧化，Cu（OH）2被还原成Cu2O不能用酒精灯直接加热思考：过程中的颜色变化？唯一需要加热1.还原糖的检测：

三、检测生物组织中三大有机物1、生物界与自然界的统一性和差异性是指？2、大量元素与微量元素有哪些？3、鲜重和干重含量最多的化合物是什么？前四种元素排序？4、还原糖的种类、鉴定原理、颜色变化？课前背诵还原糖的检测：

葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖还原糖+斐林试剂砖红色沉淀水浴加热甲液:乙液:0.1g/mLNaOH0.05g/mLCuSO4甲液、乙液等量混合，现配现用。还原糖将Cu2+还原，生成砖红色的Cu2O蔗糖、淀粉、纤维素、糖原、几丁质（50-65℃）蓝色（Cu2+）2.脂肪的鉴定：

三、检测生物组织中三大有机物（1）原理脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色（2）选材富含脂肪且色浅花生种子:富含脂肪且没有其他颜色干扰。脂肪微粒脂肪＋苏丹IV染液→红色取材：花生种子（实验前浸泡3－4h），去掉种皮，用刀片在子叶的横断面上平行切下若干薄片，放入盛有清水的培养皿中待用。制片选取最薄的薄片移至载玻片中央在薄片上滴2－3滴苏丹Ⅲ染液，染色3min用吸水纸吸去染液，滴加体积分数为50%的酒精溶液1－2滴显微观察现象厚薄不均会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊洗去浮色用吸水纸吸去多余的酒精，滴1-2滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片先在低倍镜下找到花生子叶的最薄处，移至视野中央，后用高倍镜观察有被染成橘黄色（或红色）的脂肪微粒

（3）过程3.蛋白质的检测：

三、检测生物组织中三大有机物原理材料现象试剂两个及以上相邻肽键在碱性环境下与双缩脲试剂中的Cu2+发生反应，生成紫色络合物豆浆、鲜肝研磨液、鸡蛋清稀释液双缩脲试剂A：0.1g/mL的NaOH溶液B：0.01g/mL的CuSO4溶液紫色稀释10倍以上，否则实验后易黏附在试管壁上双缩脲试剂是使用时先加A液，再加B液，因为其反应原理是具有两个或以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2+反应生成紫色络合物，所以要先营造一个碱性环境。3.蛋白质的检测：

三、检测生物组织中三大有机物还原糖的检测：

葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖还原糖+斐林试剂砖红色沉淀水浴加热甲液:乙液:0.1g/mLNaOH0.05g/mLCuSO4甲液、乙液等量混合，现配现用。还原糖将Cu2+还原，生成砖红色的Cu2O蔗糖、淀粉、纤维素、糖原、几丁质（50-65℃）蓝色（Cu2+）蛋白质的检测：

三肽以及三肽以上蛋白质+双缩脲试剂紫色A液:B液:0.1g/mLNaOH0.01g/mLCuSO4先A（1ml）

后B（4滴）

两个及以上相邻肽键在碱性环境下与Cu2+发生反应，生成紫色络合物蓝色斐林试剂双缩脲试剂甲液乙液A液B液成分（质量浓度）鉴定物质添加顺序方法反应条件反应现象原理斐林试剂与双缩脲试剂的比较0.1g/mLNaOH0.05g/mLCuSO40.1g/mLNaOH0.01g/mLCuSO4还原糖（葡萄糖、麦芽糖等）蛋白质甲、乙液等量混合均匀后注入先加入A液摇匀，后加入B液摇匀50-650C水浴加热不加热蓝色→棕色→砖红色沉淀蓝色→紫色还原性糖+Cu(OH)2→Cu2O(砖红色沉淀)碱性条件下蛋白质（含两个以上肽键）+Cu2+→紫色络合物三、检测生物组织中三大有机物4.淀粉的检测：

（1）原理选材制样检测观察+碘液

蓝色淀粉马铃薯制成匀浆取匀浆2ml,加入2滴碘液摇匀，若溶液变蓝，则证明有淀粉存在思考讨论1.还原糖检测注意事项①为什么不能用马铃薯、甜菜和甘蔗做材料？②为什么材料也不能用西瓜和血液等？③斐林试剂使用时有什么注意事项？2.脂肪检测注意事项①实验过程中50%酒精的作用是？②有哪两种检测方法？③该实验要加热吗？跟其他两个相比要额外用到哪种仪器？非还原性糖红色，颜色干扰现配现用，等量混合洗去浮色组织样液和临时切片不需要显微镜几点易错提示(1)唯一需要加热——

鉴定,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。(2)非还原糖(如蔗糖)+斐林试剂的现象不是无色而是浅蓝色[Cu(OH)2的颜色]。(3)唯一需要显微镜——

鉴定,实验中要用

，其作用是

。(4)若用大豆作材料,必须提前浸泡;若用蛋清作材料,必须稀释,防止其粘在试管壁上不易刷洗;且该实验应预留部分组织样液做对比。(5)易写错别字提示:“斐林试剂”中的“斐”不可错写成“非”,双缩脲试剂中的“脲”