人教版（2023）必修1课件- 2.1细胞中的元素和化合物(共27张PPT)

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第2章组成细胞的分子

*

农作物需要施氮、磷、钾肥；人体需要补锌、铁、钙等以获取相应的元素用于细胞的生命活动，那么组成细胞的元素有哪些？这些元素是细胞特有的吗？

说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成，它们以碳链为骨架形成复杂的生物大分子

1.运用图解深入理解组织细胞的元素种类并加强记忆。（生命观念）

2.通过动手实验，体验检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的方法和过程。（科学思维、科学探究）

体会课堂探究的乐趣，

汲取新知识的营养，

让我们一起吧！

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课

堂

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。

Si在某些植物细胞中含量较多，如硅藻、禾本科植物。

组成地壳和组成细胞的部分元素含量（%）表

元素地壳细胞

O48.6065.0

Si26.30极少*

C0.08718.0

N0.033.0

H0.7610.0

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。

种类上:生物与非生物具有统一性

2、细胞与非生物相比，各种元素的相对含量大不相同。

含量上:生物与非生物具有差异性

生物界和非生物界既有统一性又有差异性，如何体现的呢？

非生物界

生物界

组成生物体的元素在自然界都能找到

组成元素含量上相差很大

种类上统一性

含量上差异性

*

玉米细胞和人体细胞的元素及含量（干重，质量分数）

元素玉米细胞人体细胞

C43.5755.99

H6.247.46

O44.4314.62

N1.469.33

K0.921.09

Ca0.234.67

P0.203.11

Mg0.180.16

S0.170.78

注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%

思考·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？

2、细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？

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？

一样，都是C、H、O、N。组成玉米、和人体细胞的主要成分都是水、糖类、脂质和蛋白质等物质。

细胞中有些元素含量很少，但是却有重要作用。

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又低于人体细胞，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。

一、组成细胞的元素

1、组成细胞的化学元素，常见的有20多种。

2、根据含量

大量元素：

C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等

（含量较多，占生物体总重量万分之一以上的元素）

微量元素：

Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等

（含量很少，生物体生命活动所必需的一些元素）

（记忆口诀：铁猛碰新木桶）

注意：大量元素和微量元素都是生物体生命活动所必需的元素。

不管是大量元素还是微量元素，都是生物体不可缺少的必需元素;微量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。

缺Fe会使人患贫血等症状；

缺Zn使人发育受影响，性器官的发育不良等；

缺N会使植物叶子发黄；

缺B会导致“花而不实”,结实率低等。

思考

药名一：XX酸铁口服液

药名二：XX酸钙口服液

药名三：XX酸锌口服液

上面的药名中提到的铁、钙、锌分别是大量元素还是微量元素？

铁、锌是微量元素。钙是大量元素。

针对特定的生物学现象，进行观察、提问。体现了科学探究的核心素养。

【例1】无机自然界中含量最丰富的元素是O、Si、Al、Mg、Fe，而生物体的细胞中含量最多的4种元素是C、H、O、N，这说明生物界和非生物界具有()

A．多样性B．统一性

C．相似性D．差异性

D

各种化学元素

各种化合物

细胞结构

无机化合物

有机化合物

糖类

无机盐

脂质

核酸

水

蛋白质

二、组成细胞的化合物

组成细胞的元素大多以________的形式存在。

化合物

C、H、O、N、P

C、H、O、N等

C、H、O

C、H、O等

1.有机化合物和无机化合物有什么本质区别？请举例说明。

提示：有机物含有碳元素，但含碳元素的化合物不一定是有机物，如CO2、CO、碳酸盐等属于无机物。

2.细胞内含量最多的化合物和有机化合物分别是什么？

提示：水和蛋白质。

3.说说哪些生物组织中含糖类、脂质和蛋白质比较多？

针对特定的生物学现象，进行观察、提问。体现了科学探究的核心素养。

提示：植物的叶肉细胞、果实细胞和种子的细胞中通常含有较多的糖类、脂质和蛋白质。如禾谷类的果实、种子中含淀粉（多糖）较多；甘蔗的茎和甜菜的根含蔗糖多；花生、芝麻种子中含脂质多；大豆种子中含蛋白质多，等等。要想从植物的果实、种子中获得糖类、脂质和蛋白质，就要设法使细胞破碎，再将这些物质提取出来。

细胞鲜重含量最多的化合物？

细胞鲜重含量最多的有机物？

细胞干重含量最多的化合物？

细胞干重含量最多的有机物？

水

蛋白质

蛋白质

1

2

蛋白质

针对特定的生物学现象，进行观察、提问。体现了科学探究的核心素养。

【归纳总结】

组成细胞的化学元素与非生物界相比有何特性：

细胞中的常见元素多少种：

常见元素的分类：

大量元素：

微量元素：

主要元素:

含量最多的四种元素（基本元素）：

最基本的元素：

组成细胞的化合物种类有：

细胞鲜重含量最多的化合物：

细胞鲜重含量最多的有机物：

细胞干重含量最多的化合物：

统一性与差异性

20多种

CH、O、N、P、S、K、Ca、Mg

Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu

C、H、O、N、P、S

C、H、O、N

C

无机物(水,无机盐);有机物（糖类,脂质,蛋白质,核酸）

水

蛋白质

蛋白质

基于生物学事实和证据运用归纳与概括。体现了科学思维的核心素养。

【例2】如图表示细胞中各种化合物在细胞鲜重中的含量，以下按①②③④顺序排列，正确的是()

A．水、蛋白质、糖类、脂质

B．蛋白质、糖类、脂质、水

C．水、蛋白质、脂质、糖类

D．蛋白质、水、脂质、糖类

D

占细胞鲜重最多的化合物是水，其次是蛋白质，据图分析，①蛋白质，②水

三、实验:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质

【归纳总结】

1.糖类→斐林试剂→砖红色沉淀

2.脂肪→苏丹Ⅲ染液→橘黄色

3.淀粉→碘液→蓝色

4.蛋白质→双缩脲试剂→紫色反应

5.用斐林试剂检测时，CuSO4溶液与NaOH溶液要同时加入，并水浴加热。而用双缩脲试剂检测时，两溶液分别加入，无需水浴加热。

6.需用显微镜的实验：检测脂肪（酒精：洗去浮色）

【注意】为避免材料本身颜色影响颜色反应，应选择颜色浅且相应物质含量高的生物组织。

基于生物学事实和证据运用归纳与概括。体现了科学思维的核心素养。

【例3】在生物组织中的可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，对实验材料的选择的叙述，正确的是（）

A.向某组织样液中滴加斐林试剂，不产生砖红色沉淀则说明样液中没有还原糖

B.花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料

C.蛋清稀释液中依次加入双缩脲A、B试剂，需加热后溶液变紫色

D.花生子叶用苏丹Ⅲ溶液染色后，肉眼可直接观察到橘黄色颗粒

B

斐林试剂鉴定还原糖需要水浴加热，所以向某组织样液中滴加斐林试剂，不产生砖红色沉淀不能说明样液中没有还原糖，A错误；蛋清稀释液中富含蛋白质，向其中依次加入双缩脲A、B试剂，无需加热就可以变紫色，C错误；花生子叶用苏丹Ⅲ溶液染色后，需要用显微镜才能观察到橘黄色颗粒，D错误。

细胞中的元素和化合物

元素

化合物

大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等

微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等

无机化合物

有机化合物

水

无机盐

糖类

脂质

蛋白质

核酸

1．研究发现不同生物细胞的化学元素组成很相似，其中含量最多的四种元

素是（）

A.C、H、O、NB.C、O、P、Fe

C.C、H、Mn、KD.C、O、Zn、Na

A

细胞中含量最多的四种元素是C、H、O、N，也是细胞的基本元素，A正确。

2.C、H、O三种元素在人体内的质量分数约为73%左右，而在组成岩石圈的化学成分中还不到1%，这一事实说明了（）

A.生物界与非生物界具有相似性

B.生物界与非生物界的元素组成是不同的

C.生物界与非生物界具有统一性

D.生物界与非生物界存在差异性

D

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，而题中所强调的是质量分数的不同，即差异性。

3．细胞鲜重中含量最多的两种化合物共有的元素是（）

A.C、H、OB.C、H、O、N

C.C、H、O、N、PD.H、O

D

细胞鲜重中含量最多的两种化合物是水和蛋白质，水的组成元素是O、H，蛋白质的组成元素是O、C、H、N，显然二者的组成元素是H、O，D正确。

4.（2022·新洲高一检测）某生物兴趣小组在野外发现一种组织颜色为白色的不知名野果，该小组把这些野果带回实验室欲鉴定其中有机物组成，下列常见有机物的鉴定相关叙述，正确的是（）

A.对该野果进行脂肪鉴定时，染色时间不宜过长，且需用酒精洗去浮色

B.若对该野果的组织样液检测后生成较多的砖红色沉淀，说明该野果中含有大量的葡萄糖

C.若该野果中含有大量的蛋白质，则对该野果的组织样液进行检测时，溶液由无色变为紫色

D.还原糖鉴定实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶，置于低温条件下，以备长期使用

A

斐林试剂用来鉴定还原糖，若对该野果的组织样液检测后出现较多的砖红色沉淀，说明该野果中含有大量的还原糖，不能确定是否为葡萄糖，B错误;双缩脲试剂为蓝色，蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应，若该野果中含有大量的蛋白质，则对该野果的组织样液进行检测时，溶液由蓝色变为紫色，C错误；斐林试剂应该现配现用，D错误。

5.现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液各一瓶，可用双缩脲试剂、斐林试剂和淀粉溶液将它们鉴定出来。请回答：

(1)用一种试剂可将上述4种溶液区分为两组，这种试剂是______________，其中发生显色反应的一组是_______和_______溶液，不发生显色反应的一组是_______和_____溶液。

(2)用_____试剂区分不发生显色反应的一组溶液。

(3)区分发生显色反应一组溶液的方法及鉴定结果是

__________________________________________________________。

双缩脲试剂

稀蛋清

淀粉酶

葡萄糖

淀粉

斐林

将淀粉溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合，一段