【课件】细胞中的元素和化合物课件高一上学期生物人教版（2019）必修1

第二章组成细胞的分子第一节细胞中的元素和化合物你想到了什么？*Si在某些植物细胞中含量较多，如硅藻、禾本科植物。组成细胞的元素生物界非生物界种类组成细胞的元素在无机自然界都能找到含量组成元素含量上相差很大生物和外界环境进行物质交换，细胞从无机环境获取元素生物界与非生物界在元素种类上具有统一性，在元素含量上具有差异性。原因统一性差异性原因生物体有选择地从外界获取各种物质组成细胞的元素组成细胞的元素糖类脂肪蛋白质水、无机盐玉米和人都是生物，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，蛋白质中还含有大量的N元素。组成细胞的元素组成细胞的化学元素，常见的有20多种。指含量占生物体总重量万分之一以上的元素。（1）大量元素基本元素CHOKNPSCaMg含量最多与组成细胞的化合物有关组成细胞的元素分类组成细胞的元素细胞鲜重：O>C>H>N细胞干重：C>O>N>H图1组成人体细胞的主要元素（占细胞鲜重的百分比）图2组成人体细胞的主要元素（占细胞干重的百分比）在自然状态下测得的重量。除去水分后测得的重量。组成细胞的元素C:在细胞_____中含量较多，是________元素。C是构成有机物的核心元素。干重最基本指含量占生物体总重量万分之一以上的元素。（1）大量元素最基本元素基本元素CHOKNPSCaMgO:在细胞_____中含量最多，参与构成水和有机物。鲜重组成细胞的元素分类组成细胞的元素

在元素周期表中，碳位于第14族，原子序数为6，说明一个碳原子核中含有6个质子，核外有6个电子，在最外层有4个电子。

因此，碳原子具有了4个能成键的价电子，能使碳原子之间、碳原子与其他原子之间结合形成更多的化学键。由于每个碳原子可以形成4个化学键，所以就有可能形成含有成千上万个甚至更多个碳原子的物质。碳为什么是构成细胞的最基本元素？组成细胞的元素碳为什么是构成细胞的最基本元素？碳元素是最基本的元素，原因是碳链是构成有机物的骨架。组成细胞的元素玉米细胞:O＞C＞H＞N这说明不同生物细胞在元素组成上具有统一性，在元素含量上具有差异性。人体细胞:C＞O＞N＞H植物糖类多，蛋白质少，故干重中O较多动物蛋白质多，糖类少，故干重中C比例高组成细胞的元素C:在细胞_____中含量较多，是________元素。C是构成有机物的核心元素H:参与构成水和有机物。H是细胞中_________最多的元素。O:在细胞_____中含量最多，参与构成水和有机物。干重最基本原子个数鲜重N:主要参与构成________和核酸等有机物。蛋白质P:主要参与构成______、ATP、磷脂等有机物。核酸S:主要参与构成某些________等有机物。蛋白质CHOKNPSCaMg基本元素最基本大量元素组成细胞的元素CHOKNPSCaMg基本元素最基本大量元素Mg：参与构成叶绿素分子，影响_____________。Ca:是构成人体的骨骼和牙齿的主要成分，还能维持神经和肌肉活动，过少会________，过多会________。K：维持细胞内的渗透压。光合作用抽搐，骨质疏松肌无力组成细胞的元素N、P、K、Mg在植物体中的作用：N：促进植株叶的生长，更好的进行光合作用。

缺氮：植株矮小。P：促进生根和开花，促进籽粒的饱满。

缺磷：植株暗绿带红。K：促进果实的干物质积累，用来膨大果实，增加产量。

缺钾：叶片上带褐斑，老叶片边缘黄化。Mg：参与构成叶绿素，有利于植物光合作用。

缺镁：叶片发黄。组成细胞的元素遗传性铜缺乏疾病Menkes综合征组成细胞的元素组成细胞的化学元素，常见的有20多种。（2）微量元素指含量占生物体总重量万分之一以下的元素。ZnFeBMoMnCu铁猛碰新木桶Fe:可参与构成血红蛋白，过少可导致______________。Zn:促进皮肤、骨骼和性器官的正常发育，维持正常的细胞代谢，对大脑尤为重要。B：主要促进植物花粉管萌发和伸长。缺硼：___________。缺铁性贫血花而不实组成细胞的元素组成细胞的元素大量元素微量元素自然界中的元素自然界中的元素组成细胞的元素大量元素微量元素CHONPSKCaMgFeMnZnCuBMo课堂练习下列有关组成生物体化学元素的叙述，正确的是（）A.组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到B.碳元素是最基本的元素，原因是其在细胞干重中含量总是最多C.细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要D.不同生物体内各种化学元素的含量比例基本相似A碳元素是最基本的元素，原因是碳链是构成有机物的骨架。组成细胞的化合物化合物：由两种或两种以上不同元素组成的纯净物。化合物思考：有机化合物和无机化合物主要的区别?有机化合物无机化合物分子组成中是否有C元素如：糖类是有机化合物，由C、H、O三种元素组成指含碳元素的化合物，但不包括碳的氧化物（一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐等），一般能够燃烧。通常不含碳元素的化合物，一般不能燃烧。葡萄糖(C6H12O6)占细胞鲜重的70%-90%

。化合物无机物有机物

。

。糖类

。脂质C、H、O、N（S）C、H、O（有的含N、P）C、H、O等C、H、O、N、P占细胞鲜重的1%-1.5%占细胞鲜重的7%-10%占细胞鲜重的1%-1.5%占细胞鲜重的1%-2%组成细胞的化合物水无机盐蛋白质核酸活细胞中含量最多的化合物是

，含量最多的有机化合物是

。水蛋白质组成细胞的化合物组成细胞的化学元素大多以化合物的形式存在化合物种类质量百分比无机化合物水70%~90%无机盐1%~1.5%有机化合物蛋白质7%~10%脂质1%~2%糖类核酸1%~1.5%组成细胞的化合物（1）细胞内含量最多的化合物是_______（2）细胞内含量最多的无机物是_______（3）细胞内含量最多的有机物是_______水水蛋白质细胞鲜重水>蛋白质>脂质>糖类细胞干重蛋白质>脂质>糖类大多数植物体干重中含量最多的化合物是糖类不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的，有的还相差悬殊。课堂练习1.下列有关组成生物体化学元素和化合物的叙述，正确的是（）A.Ca、Mg、Fe、Mn、Cu是组成细胞的微量元素B.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C.组成细胞的元素大多以化合物的形式存在D.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C2.下图表示细胞中各种化合物或主要元素占细胞鲜重的含量，下列①②③④顺序排列，正确的是（

）A.水、蛋白质、糖类、脂质；

N、H、O、CB.蛋白质、糖类、脂质、水；

O、C、N、HC.水、蛋白质、脂质、糖类；H、O、C、ND.蛋白质、水、脂质、糖类；C、O、H、ND课堂练习课堂练习3.图甲是细胞中化合物相对含量的扇形图，图乙是有活性的细胞中元素含量的柱形图，下列说法不正确的是（

）DA.若图甲表示细胞鲜重，则A、B化合物依次是水、蛋白质B.若图甲表示细胞完全脱水后化合物的含量，则A是蛋白质C.若图乙表示组成人体细胞的元素含量，则a、b、c依次是O、C、HD.地壳与活细胞中含量最多的元素都是a，因此说明生物界与无机自然界具有统一性.富含糖类..富含蛋白质..富含脂肪.花生种子牛奶鸡蛋大豆种子玉米种子甘蔗的茎甜菜的根苹果不同生物组织的细胞中各种化合物是有差别的探究·实践检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验原理：脂肪+苏丹Ⅲ染液（苏丹Ⅳ）----→橘黄色（红色）蛋白质+双缩脲试剂----→紫色还原糖+斐林试剂----→砖红色沉淀水浴加热某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。如：还原糖的检测与观察（1）还原糖常见的还原糖：葡萄糖、果糖、半乳糖、麦芽糖、乳糖、常见的非还原糖：蔗糖、淀粉、糖原、纤维素具有还原性的糖白糖(蔗糖)葡萄糖蜂蜜(果糖)米饭(淀粉)还原糖的检测与观察（2）实验原理还原糖+斐林试剂砖红色沉淀水浴加热甲液0.1g/mLNaOH溶液乙液0.05g/mLCuSO4溶液成分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。等体积混合使用，现配现用－CHO＋2Cu(OH)2

→

－COOH＋Cu2O↓＋2H2O（加热条件下）还原糖中的醛基（－CHO）把Cu(OH)2还原为Cu2O（砖红色）50~65℃还原糖的检测与观察还原糖+斐林试剂砖红色沉淀

水浴加热颜色变化：蓝色→

→砖红色Cu(OH)2Cu2O50~65℃思考鉴定还原糖时使用的斐林试剂为何要现配现用?因为斐林试剂很不稳定,配置好的Cu(OH)2悬浊液放置一段时间后，会形成沉淀，影响实验效果。其次是Cu(OH)2放置久了会发生分解反应，形成部分黑色CuO，也会影响实验结果。所以应将甲液和乙液分别配置、保存,使用时甲液、乙液等量混合均匀后立即使用（现配现用）。还原糖的检测与观察（3）实验材料不能用绿色叶片、西瓜、血液等材料,防止颜色的干扰。①还原糖含量高不能用马铃薯(富含淀粉)和甘蔗、甜菜(富含蔗糖)。②色浅还原糖含量高且色浅苹果或梨匀浆：富含还原糖且没有其他颜色干扰。还原糖的检测与观察（4）方法步骤取样：还原糖含量高，颜色为无色或白色的生物组织。加样液：向试管内注入2mL待测组织样液。加试剂：甲液和乙液等量混合均匀后，再向试管内注入1mL斐林试剂。振荡试管，使溶液混合均匀，此时呈现蓝色。加热：将试管放进盛有50～65℃温水的大烧杯中，加热约2min。观察：试管中出现的颜色变化组织样液2mL刚配制的斐林试剂1mL温水加热蓝色砖红色还原糖的检测与观察（5）实验现象组织样液2mL刚配制的斐林试剂1mL温水加热蓝色砖红色颜色变化：蓝→棕→砖红色沉淀注意：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]。实验结论：组织样液中有还原糖还原糖的检测与观察蛋白质的检测与观察（1）实验原理A液0.1g/mLNaOH溶液B液0.01g/mLCuSO4溶液成分蛋白质+双缩脲试剂紫色络合物先加较多A液，再加几滴B液双缩脲试剂：依次添加蛋白质的检测与观察（1）实验原理鉴定蛋白质时，加入试剂B后，如果没有产生紫色反应,可能的原因是什么?可能加入的双缩脲试剂B过量，CuSO4在碱性溶液中生成大量的蓝色Cu(OH)2絮状沉淀，会遮蔽实验中所产生的紫色，影响实验结果。思考Thinking蛋白质+Cu2+碱性环境紫色络合物蛋白质的检测与观察（1）实验原理双缩脲试剂最初是用来检测双缩脲的。蛋白质（实际上是指与双缩脲结构相似的肽键）与双缩脲试剂发生作用（在碱性溶液中与Cu2+反应），产生紫色反应。双缩脲试剂可以检测含有两个及两个以上肽键的化合物。蛋白质的检测与观察（2）实验材料富含蛋白质且色浅豆浆：富含蛋白质且没有其他颜色干扰。鲜肝脏研磨液：富含蛋白质且没有其他颜色干扰。牛奶豆浆蛋清蛋白质的检测与观察（3）方法步骤选材：蛋清或牛奶或豆浆等制备组织样液：将上述组织样液稀释。加样液：向试管内注入待测组织样液2mL。加鉴别试剂：向试管内注入双缩脲试剂A液1mL，摇匀。再加入4滴双缩脲试剂B液，摇匀。注意：若用蛋清作实验材料，组织样液必须稀释，否则鸡蛋清与双缩脲试剂发生反应后，会粘固在试管壁上，使反应不切底，且不易刷洗。依次添加（4）实验现象无色→紫色探究·实践

检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质比较斐林试剂和双缩脲试剂比较项目斐林试剂双缩脲试剂作用成分使用方法原理反应条件检测还原糖检测蛋白质甲液:0.1g/mLNaOH乙液:0.05g/mLCuSO4A液:0.1g/mLNaOHB液:0.01g/mLCuSO4甲液与乙液等量混合使用，现配现用，水浴加热先加较多A液，再加少量B液Cu(OH)2被还原糖还原成Cu2O砖红色沉淀。蛋白质在碱性条件下与Cu2+络合，生成紫色络合物。水浴加热(50~65℃)碱性环境、常温脂肪的检测与观察（1）实验原理脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色（2）实验材料富含脂肪且色浅花生种子：富含脂肪且没有其他颜色干扰。苏丹Ⅲ染液脂肪的检测与观察（3）方法步骤取材：取浸泡过的花生种子，去掉种皮。切片：用刀片将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。制装片：从培养皿中选取最薄的切片，用毛笔蘸取放在载玻片中央。在花生子叶片上滴2～3滴苏丹Ⅲ染液，染色3min。用吸水纸吸去染液，滴1～2滴体积分数为50%的酒精，洗去浮色。用吸水纸吸去子叶周围的酒精，滴一滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片。观察：在低倍镜下找到子叶最薄处，移至视野中央，再转换高倍镜,将影像调清楚。脂肪的检测与观察（4）实验现象脂肪小颗粒被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色脂肪的检测与观察检测实验中成功的关键——“三个正确选择”(1)

正确选择实验材料实验中都不宜选取有颜色的材料，否则会干扰实验结果的颜色变化。要选用无色或近于无色的材料，有的实验材料可以经脱色处理后再使用。(2)

正确选择检测试剂检测还原糖选择斐林试剂，检测蛋白质选择双缩脲试剂等。注意：易写错别字提示:“斐林试剂”的“斐””,双缩脲试剂中的“脲”。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、脂肪和蛋白质检测实验中成功的关键——“三个正确选择”(3)

正确选择使用方法①检测还原糖使用的斐林试剂要现用现配并且要水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热则无砖红色沉淀出现。②检测蛋白质使用的双缩脲试剂不需要水浴加热。③检测脂肪需要显微镜观察，用50%酒精的作用，洗去浮色。④做鉴定还原糖和蛋白质的实验时，在实验前，可以留出一部分样液，以便与检测后样液的颜色做对照，这样可以增强说服力。使用试剂检测物质颜色变化还原糖脂肪淀粉蛋白质斐林试剂双缩脲试剂苏丹Ⅲ染液碘液砖红色紫色橘黄色蓝色检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质某同学进行了相关物质的检测实验,所用的材料、实验试剂和观察内容如表所示。组别材料实验试剂观察内容A苹果匀浆斐林试剂颜色反应B浸泡过的花生种子清水、苏丹Ⅲ染液、50%的酒精溶液细胞中着色的小颗粒C豆浆双缩脲试剂颜色反应(1)西瓜汁中含有丰富的还原糖,

（能/不能）用西瓜汁替代苹果匀浆，因为西瓜汁为红色,而还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下反应生成

,西瓜汁的颜色会

实验结果的观察。(2)B组中的“50%的酒精”

（能/不能）换成清水，原因：50%的酒精的作用是

,而苏丹Ⅲ染液易溶于

而不溶于

。(3)C组中,先加入双缩脲试剂

1mL,再加入

4滴。B液为不能过量，因为过多的双缩脲试剂B液会与

反应生成

影响观察,且B液本身呈蓝色进而掩盖实验生成的紫色。砖红色沉淀干扰不能洗去浮色不能酒精水A液B液双缩脲试剂A液蓝色Cu(OH)2沉淀课堂练习1.检测生物组织中的有机物时，会出现不同的颜色反应。下列有关叙述错误的是()A．将甘薯的块茎捣碎，向其提取液中加入碘液，溶液呈蓝色，说明该提取液中含有淀粉B．向西瓜的汁液中加入斐林试剂并水浴加热后可观察到较深的砖红色C．进行花生种子子叶中脂肪的检测实验时，苏丹Ⅲ染液能将子叶中脂肪滴染成橘黄色D．将煮熟的鸡蛋白捣碎并加入双缩脲试剂后会出现紫色的颜色反应B课堂练习2．下列关于检测生物组织中糖类和蛋白质的叙述，正确的是()A．双缩脲试剂检测蛋白质的实验需要水浴加热处理B．大豆种子蛋白质含量多，是检测蛋白质的理