2.1细胞中的元素和化合物课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版

第1节

细胞中的元素和化合物第2章组成细胞的分子

一、组成细胞的元素大量元素：微量元素：指生物体所必需，但含量却很少的元素巧记：铁

猛

碰

新

木

桶C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等指含量占生物体总质量万分之一以上的元素主要元素最基本元素基本元素②作用分类①含量分类Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu1.种类：组成细胞的化学元素，常见的有____多种。202.分类：（因为组成生物的大分子都以碳链为骨架）（含量达97%以上）二、组成细胞的化合物1.元素存在形式：大多以_______的形式存在。化合物2.种类及相对含量分类种类无机化合物水无机盐有机化合物蛋白质脂质糖类核酸细胞中含量最多的化合物是_____。细胞内含量最多的有机化合物是________。干重中含量最多的化合物是________。水

蛋白质蛋白质含碳元素的化合物（CO2、H2CO3等除外）鲜重中的含量：________。水＞蛋白质＞脂质＞糖类1.科学家在研究生物体的化学成分时,发现组成生物体的元素在非生物界也存在,这一事实主要说明（

）A.生物界和非生物界没有区别

B.生物界和非生物界具有统一性

C.生物来源于非生物

D.生物界和非生物界具有差异性2.过度肥胖的人的脂肪细胞中，含量最多的化合物是（

）A.蛋白质

B.水

C.糖类D.脂肪BD习题巩固B4.下列属于微量元素的是（）A.C、H、N、P、MnB.Cl、Fe、S、N、MgC.B、Cu、Zn、Mn、MoD.N、P、K、Cu、Fe、I3.组成植物体的主要元素是（）A.C、H、O、N、P、CaB.C、P、O、S、H、NC.B、H、O、N、S、ZnD.H、O、K、S、P、MgC6.下列哪一实例能够证明微量元素是生命活动所必需的（

）

A.Mg是叶绿素的组成成分

B.油菜缺少B时只开花不结果

C.哺乳动物血液中Ca盐含量太高，会引起肌无力

D.缺P会影响ATP的合成B5.地球上的生命是在下列哪种元素的基础上建立的（）

A.氧元素B.碳元素

C.氢元素D.氮元素B123物质鉴定类实验的基本思路鉴定原理实验流程实验选材

实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质

1.实验原理①还原糖＋

。②脂肪＋

或

或

。③蛋白质＋

→

。④淀粉＋碘液→

。蓝色斐林试剂砖红色沉淀苏丹Ⅲ染液橘黄色双缩脲试剂紫色镜检苏丹IV染液红色蛋清豆浆鸡肝梨葡萄白萝卜2.实验选材要求：颜色浅或接近于浅色，富含某种有机物的材料。属于还原糖的有：葡萄糖、麦芽糖、乳糖属于非还原糖的有：蔗糖、多糖斐林试剂是甲液（0.1g/mL的NaOH）和乙液（0.05g/mLCuSO4）等量混合均匀后才可使用，因为其反应原理是在加热条件下，可溶性还原糖中的醛基将Cu(OH)2还原为Cu2O沉淀不能用酒精灯直接加热（1）还原糖的鉴定3.实验流程斐林试剂含Cu2+，自身呈蓝色试管中液面高度要低于烧杯中液面高度（苹果、梨最好）且必须是可溶性还原糖浅蓝色棕色

砖红色（2）蛋白质的鉴定必须稀释，否则试管不易刷洗，反应也不彻底双缩脲试剂使用时先加A液（0.1g/mL的NaOH）1mL，再加B液（0.01g/mL的CuSO4）4滴，因为其反应原理是在碱性条件下，蛋白质中的肽键与Cu2+反应生成紫色络合物，所以要先加NaOH营造一个碱性环境。比较斐林试剂与双缩脲试剂比较项目斐林试剂双缩脲试剂成分反应原理使用方法反应条件颜色变化甲液：0.1g/mlNaOH乙液：0.05g/mlCuSO4A液：0.1g/mlNaOHB液：

0.01g/mlCuSO4在加热条件下，还原糖中的醛基将Cu(OH)2还原为Cu2O沉淀在碱性条件下，蛋白质中的肽键与Cu2+反应生成紫色络合物甲液、乙液等量混合均匀后使用(现配现用)先加入A液1mL摇匀，再加B液4滴摇匀50～65℃水浴加热不需加热蓝色→棕色→砖红色浅蓝色→紫色（3）脂肪的鉴定方法二：花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色方法一：取材：取一粒浸泡过的花生种子，去掉种皮制片①取最薄的切片，放在载玻片中央②滴2～3滴苏丹Ⅲ染液（染色3min）③去浮色：加1～2滴体积分数为50%的酒精溶液④制成临时装片：滴一滴蒸馏水，盖上盖玻片先低倍镜下找着色颗粒，再高倍镜观察观察：结论：圆形小颗粒呈橘黄色，证明有脂肪存在。切片要薄要匀，如厚薄不匀，会导致观察时一部分清晰，一部分模糊镜检不是必需的切片：将子叶切成若干薄片，放盛有清水的培养皿中备用拓展：淀粉的检测和观察常用材料：马铃薯试剂：方法步骤：向试管内注入2ml待测组织样液；向试管内滴加2滴碘液，观察颜色变化。颜色变化：碘液变蓝观看视频1.下列物质中，能被苏丹IV染液染成红色的是A.马铃薯块茎B.蛋清液C.浸软的蓖麻种子

D.苹果C习题巩固3.在碱性条件下，与CuSO4产生紫色反应的是（）A.淀粉B.脂肪C.蛋白质

D.核酸2.在物质检测实验中，需要加热的实验是（）A.斐林试剂检测还原糖B.双缩脲检测蛋白质C.苏丹III检测脂肪

D.碘液检测淀粉AC细胞中的元素和化合物化合物检测元素课堂小结课后练习(P18)1.基于对细胞元素组成、元素含量等的认识，判断下列相关表述是否正确。（1）细胞中不存在无机自然界没有的特殊元素。（

）（2）细胞中微量元素含量最少，作用也很微小。（）（3）不同种类的细胞其组成元素和化合物种类基本相同，但含量往往有一定的差异，这既体现了细胞的统一性，又反映了细胞的多样性。（）2.将下列试剂与相应的待测样品、相应的实验结果用线连接起来。苏丹Ⅲ染液豆浆砖红色沉淀斐林试剂梨汁橘黄色双缩脲试剂花生子叶紫色√×√3.在下列有机化合物中，人体细胞内含量最多的一种是（）A.脂质B.糖类C.蛋白质D.核酸4.科学家在研究生物体的化学成分时，发现组成生物体的元素在无机自然界中也都存在，这一事实主要说明（）A.生物来源于非生物B.生物界与无机自然界具有统一性C.生物界与无机自然界具有差异性D.生物与非生物在元素组成上没有区别BC6.将细胞内含有的各种物质配齐，并按照它们在细胞中的比例放在一个试管中，能构成个生命系统吗？为什么？

虽然组成细胞的元素来自无机环境，但是构成细胞的主要元素C、H、O、N含量与无机环境差异很大，这与细胞内的有机化合物如糖类、脂质、蛋白质和核酸有关。不能。因为生命系统内部是一个严谨有序的结构，不是由物质随意堆砌而成的。5.组成细胞的元素追根溯源来自无机环境，为什么细胞内各种元素的比例与无机环境的大不相同？C、H、O、N、PC、H、O(有的还含NP)C、H、O(极个别还含N)C、H、O、N(SSePFe等)____(单糖、二糖、多糖)______：干重含量最多____：遗传信息的携带者____(脂肪、固醇、磷脂)Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+Cl-、SO42-、HCO3-、PO43-H、O___：鲜重含量最多______：鲜重含量1%～1.5%考点二：组成细胞的元素和化合物、无机物。2.细胞中的化合物:有机物无机物细胞中化合物水无机盐糖类蛋白质核酸脂质脂肪、固醇磷脂脂肪-固醇磷脂核苷酸ATP/ADP/NADP氨基酸CHON(SSe)甲状腺激素CHONI叶绿素CHONMg胡萝卜素CH叶黄素CHO生长素CHON血红蛋白CHONSFe磷脂叶绿素CHONMg血红蛋白CHONSFe甲状腺激素生长素考点二：组成细胞的元素和化合物、无机物。2.细胞中的化合物:【考法1】常考化合物←→元素组成(巧用“CHO＋”)。CHON(S)N、P脂质C、H、O（N、P）叶绿素蛋白质脂肪-固醇P甲状腺激素(N)1.如图表示不同化学元素所组成的化合物，以下说法错误的是A.若①为某种大分子的组成单位，则①最可能是氨基酸B.若②是细胞中重要的储能物质，则②是脂肪C.若③为能储存遗传信息的大分子物质，则③一定是DNAD.若④主要是在动物肝脏和肌肉中合成的储能物质，则④是糖原【反馈练习】(1)若图1表示细胞鲜重，则A、B化合物依次是___________。(2)若图2表示组成人体细胞的元素含量，则a、b、c依次是_________。(3)若图1表示细胞完全脱水后的化合物含量，则A化合物具有多样性，其必含的元素是

。(4)生物界和非生物界既然在元素组成上具有统一性，那么为什么会出现元素含量的差异性？2.如图1是细胞中化合物含量的扇形图，图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图，请分析：水、蛋白质O、C、H有选择地吸收C、H、O、N【反馈练习】考点二：组成细胞的元素和化合物、无机物。2.细胞中的化合物:【考法2】常考化合物→元素组成→推断代谢终产物和产能多少。种类多数糖类脂肪蛋白质元素组成C、H、OC、H、OC、H、O、N代谢终产物产能多少CO2、H2O尿素H多O多H更多O少少多①细胞膜→蛋白质+

_______________→________________。②染色体或DNA病毒→蛋白质+_____→_______________。③核糖体或RNA病毒→蛋白质+_____→________________。④中心体、细胞骨架或抗体→________→________________。C、H、O、N、PC、H、O、N、PC、H、O、N、PC、H、O、N磷脂

＋

糖类DNARNA蛋白质考点二：组成细胞的元素和化合物、无机物。2.细胞中的化合物:【考法3】常考细胞结构→化合物组成(蛋白质+)→元素组成。考点二：组成细胞的元素和化合物、无机物。3.细胞中的水。(失去溶解性和流动性)(1)水的性质——极性分子。水是极性分子空间结构及电子不对称分布成为结合水(占4.5%)作为良好溶剂(具溶解性)维持液体状态(具流动性)维持生命系统的稳定性使水具较高比热容水温相对不易改变氢键不断地断裂与形成易形成氢键易与带电分子或离子结合易与亲水性大分子结合极性结合水良好溶剂溶解液体流动稳定自由水结合水氧具有比氢更强的吸引共用电子的能力95.5%4.5%存在形式自由水细胞中的水结合水考点二：组成细胞的元素和化合物、无机物。3.细胞中的水。(失去溶解性和流动性)(1)水的性质——极性分子。水是极性分子空间结构及电子不对称分布成为结合水(占4.5%)作为良好溶剂(具溶解性)维持液体状态(具流动性)维持生命系统的稳定性使水具较高比热容水温相对不易改变氢键不断地断裂与形成易形成氢键易与带电分子或离子结合易与亲水性大分子结合极性结合水良好溶剂溶解液体流动稳定自由水(2)水的存在形式和功能。C、H、O、N、PC、H、O(有的还含NP)C、H、OC、H、O、N(SSePFe等)____(单糖、二糖、多糖)______：干重含量最多____：遗传信息的携带者____(脂肪、固醇、磷脂)功能是细胞结构的重要组成部分功能细胞内良好溶剂为细胞提供液体环境运送营养物质和代谢废物参与许多生物化学反应(如呼吸/光合/水解)自由水结合水细胞结构生物化学反应液体环境营养物质代谢废物良好溶剂升温降温(维持大分子结构)结合水失去______的种子毫无生理活性考点二：组成细胞的元素和化合物、无机物。3.细胞中的水。(2)水的存在形式和功能。——探究实验分析原因失去______的种子仍有生理活性出现水珠烘烤使种子大量失去____水结合结合水自由水(破坏细胞结构)晾晒2天烘烤称重浸水重量减轻且不萌发晾晒使种子大量失去____水，代谢变得____自由很弱观察管壁浸水不萌发萌发鲜种子干种子分析原因分析自变量是否失去过大量结合水考点二：组成细胞的元素和化合物、无机物。3.细胞中的水。(2)水的存在形式和功能。——种子萌发前后变化结合水为主自由水增多自由水为主吸水v↑吸水v↓呼吸v↑呼吸v↑结合水自由水自由水↑↑↑↑↓考点二：组成细胞的元素和化合物、无机物。3.细胞中的水。(2)水的存在形式和功能。——种子萌发前后变化CO2释放量＞＞O2吸收量说明：以无氧呼吸为主无氧O2吸收量快速增加，逐渐以有氧呼吸为主有氧结合水含量自由水含量代谢旺盛，但抗逆性减弱。如：萌发种子、分生区、癌细胞等代谢旺盛，但抗逆性减弱。如：干种子、越冬植物、芽孢等考点二：组成细胞的元素和化合物、无机物。3.细胞中的水。(3)自由水/结合水与代谢强度、抗逆性的关系。【温馨提示】审题要看清比值的分子和分母。如：结合水/自由水，则上述问题的回答刚好相反。旺盛减弱大小自由水结合水微弱增强代谢强度抗逆性代谢强度抗逆性1.下图为对刚收获的种子所做的一系列处理,据图分析,下列说法正确的是A.①与②具有相同的结构,故萌发能力相同

B.种子萌发时,细胞中③/④的值会减小C.萌发过程中有机物的消耗导致种子的干重下降

D.萌发的种子细胞中氧原子数目最多

【反馈练习】考点二：组成细胞的元素和化合物、无机物。3.细胞中的水。(4)水的专题知识。水①光合作用的暗反应②有氧呼吸第三阶段③合成多糖、脂肪、蛋白质、核酸、ATP①光合作用的光反应②有氧呼吸第二阶段调节肾小管和集合管(含水通道蛋白)重吸收水抗利尿激素渗透作用(自由扩散、协助扩散)③水解多糖、脂肪、蛋白质、核酸、ATP结合水自由水细胞结构的重要组成部分①良好溶剂②提供液体环境③运送营养废物④参与生化反应吸收产生利用(消耗)靶细胞实例温度↓温度↑存在形式(抗逆性)(代谢强度)脱水缩合1.(21全国)植物在生长发育过程中，需要不断从环境中吸收水。下列有关植物体内水的叙述，错误的是A.根系吸收的水有利于植物保持固有姿态B.结合水是植物细胞结构的重要组成成分C.细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水D.自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动【反馈练习】组成营养物质物和代谢废物Mg2+→叶绿素Fe2+→血红蛋白I-→甲状腺激素P→细胞膜-细胞核维持细胞和生物体的化学反应血钙过高→肌无力血钙过低→抽搐血Na缺乏→兴奋↓液体环境(主)、液体环境(通道蛋白)跨膜运输方式主要是离子复杂化合物主动运输协助扩散细胞结构离子考点二：组成细胞的元素和化合物、无机物。4.细胞中的无机盐。功能三维持(多数)一组成(少数)存在形式细胞中无机盐生命活动维持细胞和生物体的化学反应.如:NaCl提供90%以上渗透压维持细胞和生物体的化学反应.如:HCO3-、HPO42-等酸碱平衡叶绿素血红蛋白甲状腺激素血钙过高血钙过低血钠缺乏(K+通道、Na+通道)(K+-Na+泵)【注】大量出汗应多喝淡盐水、严重腹泻时应注射生理盐水多喝淡盐水注射生理盐水考点二：组成细胞的元素和化合物、无机物。4.细胞中的无机盐。(1)从“十一种常考无机盐的功能”理解“无机盐的四大功能”。①___：核苷酸、磷脂、ATP、NADP＋；蛋白质、叶绿素等。②___：核苷酸、磷脂、ATP、NADP＋。③___：构成叶绿素，参与光反应。④___：甲硫氨酸、半胱氨酸等的组成成分，可作为蛋白质的特征元素。⑤___：血红蛋白(缺乏时贫血，无氧呼吸引发乳酸积累致使酸中毒)。⑥___：甲状腺激素等，引起成年人大脖子病和婴幼儿呆小症。⑦___：可调节肌肉收缩，血浆中过高会造成肌无力，过低会引起抽搐。⑧___：维持细胞外液渗透压，