2.1 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

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。

——邹承鲁第2章组成细胞的分子第2章组成细胞的分子

第1节

细胞中的元素和化合物1.掌握生物界与无机自然界（非生物界）的统一性和差异性。2.明确生物细胞中的大量元素和微量元素。3.了解细胞内的化合物的分类。4.通过实验探究，掌握生物组织中有机物鉴定的方法并学会分析实验结果。问题探讨元素地壳细胞O48.6065.0Si26.30极少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0组成地壳和组成细胞的部分元素含量（%）表*Si在某些植物中含量较高，如硅藻、禾本科植物等组成元素种类基本相同组成元素含量差别大生物界非生物界（无机自然界）统一性生物界非生物界（无机自然界）差异性

生物体按照生命活动需要从外界有选择地吸收元素。生物所含元素都来自无机环境，为什么二者元素含量却大不相同？

在不同生物体中各元素含量又如何?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。统一性差异性细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。2一、组成细胞的元素元素玉米细胞人体细胞C43.5755.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（干重，质量分数）注：其他元素站细胞干重的质量分数总计小于3%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较少，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？2一、组成细胞的元素元素玉米细胞人体细胞C43.5755.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（干重，质量分数）注：其他元素站细胞干重的质量分数总计小于3%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较少，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？是一样的，均为Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ，这四种元素含量最高，与组成细胞的化合物有关。2一、组成细胞的元素元素玉米细胞人体细胞C43.5755.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（干重，质量分数）注：其他元素站细胞干重的质量分数总计小于3%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较少，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？否。含量虽少，但是是生物体生命活动所必需的化学元素。一、组成细胞的元素元素玉米细胞人体细胞C43.5755.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（干重，质量分数）注：其他元素站细胞干重的质量分数总计小于3%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较少，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？①不同生物体内化学元素的种类基本相同。②不同生物体内同种化学元素的含量不同。③同一生物体内不同化学元素的含量不同。大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等微量元素：Fe、B、Cu、Mo、Zn、Mn等种类分类

组成细胞的元素细胞中常见的化学元素，大约有20多种，大多以化合物形式存在按元素在生物体内含量分为基本元素最基本元素含量占生物体总量万分之一以上含量微少，生物体所必需的元素

组成细胞的元素谐音法记忆大量元素和微量元素大量元素——“她请杨丹留您盖美家”C——H——O——N——S——P——Ca——Mg——K她——请——杨——丹——留——您——盖——美——家微量元素——“铁猛碰新木桶”Fe——Mn——B——Zn——Mo——Cu铁——猛——碰——新——木——桶叶绿素的分子结构油菜缺硼会“花而不实”孩子缺锌某些元素缺少或过多会引发的影响钙是人类骨、齿的主要无机成分，也是神经传递、肌肉收缩、血液凝结等所必需的元素。缺钙时儿童会出现发育迟缓，牙齿不齐，骨骼畸形，佝偻症；中老年则会出现骨质疏松，易骨折；钙是构成细胞壁的一种元素。缺钙时，细胞壁形成受阻，影响细胞分裂，生长受抑制，严重时幼嫩器官（根尖、茎端）溃烂坏死。某些元素缺少或过多会引发的影响铁参与血红蛋白的形成，从而参与氧的运输和造血过程。缺铁会引起贫血。菠菜、瘦肉、蛋黄、动物肝脏等。铁是植物有氧呼吸的酶的重要组成物质，所以铁参与呼吸作用，是植物能量代谢的重要物质。缺铁影响植物生理活性，也影响养分吸收，会出现黄叶病。铁硫蛋白某些元素缺少或过多会引发的影响某些元素缺少或过多会引发的影响缺磷基部叶片呈紫红色或暗紫色，上部叶片呈暗绿色某些元素缺少或过多会引发的影响I：P：K：Ca：Mg：Fe：Zn：B：Cu：缺少：幼年→呆小症；成年→地方性甲状腺肿大缺少：食欲不振；头晕缺少：软瘫；胸闷缺少：婴幼儿→佝偻病；青年→抽搐；老年→骨质疏松过多：肌无力缺少：叶绿素合成受阻，叶片发黄缺少：影响血红蛋白合成，造成缺铁性贫血缺少：影响生长发育、大脑发育、性成熟缺少：花而不实；影响花粉管伸长缺少：神经受损过多：蓝绿色粪便、唾液16糖类水：占70%~90%核酸脂质蛋白质无机盐：占7%~10%细胞内含量最多的化合物是

，含量最多的有机化合物是。在细胞干重中，含量最多的有机物。不同生物组织的细胞中各种化合物的差别是有差别的。水蛋白质蛋白质无机化合物（无机物）有机化合物（有机物）二、组成细胞的化合物生物大分子（蛋白质、核酸、多糖）以碳链为骨架拓展延伸鲜重：指生物体（细胞或）在自然状态下测得的质量，如新鲜的蔬菜。干重：指生物体（细胞或）除去全部水后测得的重量。植物体的含水量=（鲜重-干重）/鲜重元素化合物鲜重：O＞C＞H＞N干重：C＞O＞N＞H干重：蛋白质>脂质>糖类鲜重：水＞蛋白质＞脂质＞糖类你能举例说出哪些植物器官的细胞中富含糖类,脂质和蛋白质吗?如何从这些植物器官中提取呢?如何检测呢？原理：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。三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质（一）实验原理：

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。蛋白质脂肪还原糖淀粉①还原糖+斐林试剂砖红色沉淀橘黄色②脂肪+苏丹III染液③蛋白质+双缩脲试剂紫色葡萄糖、果糖、麦芽糖等（蔗糖不属于）水浴加热三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质（一）脂肪的检测实验原理：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。脂肪可以被苏丹Ⅲ染成橘黄色。脂肪+苏丹Ⅲ染液----橘黄色脂肪苏丹Ⅲ橘黄色方法一：花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色方法二：三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质（一）“细胞中脂肪的检测”三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质方法二：取材：花生种子（浸泡），将子叶切成薄片制片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。（一）“细胞中脂肪的检测”脂肪微粒实验2：还原糖的检测和观察（1）原理具有还原性的糖常见还原糖:葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖常见非还原糖:蔗糖、淀粉还原糖+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。（3）反应实质还原糖将Cu2+还原，生成砖红色的Cu2O（2）试剂（二）还原糖的检测选材：含糖量较高的白色或近于白色植物组织制备组织样液制浆：去皮、切块、研磨过滤：用单层纱布取液：2mL显色反应现象50～65℃水浴加热2min2mL组织样液1mL刚配制的斐林试剂甲液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液乙液：质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液甲液和乙液等量混合均匀后再注入浅蓝色棕色砖红色沉淀排除色素对显色的干扰例如：

梨匀浆

葡萄匀浆

白萝卜匀浆（4）实验过程葡萄糖、果糖和麦芽糖等（1）原理（2）材料：豆浆、鲜肝研磨液（3）试剂：双缩脲试剂A：0.1g/mL的NaOH溶液B：0.01g/mL的CuSO4溶液现配现用，依次添加在碱性条件下，两个及以上相邻肽键与双缩脲试剂中Cu2+作用，产生紫色络合物检测生物组织中三大有机物（4）现象：紫色（三）蛋白质的检测选材：含丰富的豆浆或鸡蛋清溶液。蛋白质黄豆浆滤液或蛋清稀释液制备样液呈色反应组织样液2mL双缩脲试剂A液1mL，摇匀双缩脲试剂B液4滴摇匀后变成紫色结论：组织样液中存在蛋白质。（5）实验步骤:制备样液：呈色反应结论：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→砖红色沉淀无色→紫色（四）淀粉的检测马铃薯匀浆检测组织样液2mL碘液2滴结论：组织样液中存在淀粉。摇匀后变成蓝色取材：谁是大侦探①可以用马铃薯、甜菜和甘蔗做还原糖检测的材料么？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？④实验过程中50%酒精的作用是？可不可以用水代替不可以，含有还原糖少有颜色干扰等量混合，现用现配，水浴加热洗去浮色，不可以，苏丹Ⅲ不溶于水课外拓展如何分辨花生匀浆、白色糯玉米匀浆、牛奶、椰汁？1、组成生物体的元素追根溯源来自无机环境。下列有关说法正确的是(

)A．生物体内的元素比例和无机环境中相同B．说明生物界和非生物界具有统一性C．生物界中含量最多的三种元素是O、C、H，因此非生物界中含量最多的三种元素也是O、C、HD．生物体内的元素种类和无机环境中相同课堂精练B2、有关物质检测的说法正确的是（）A．用双缩脲试剂检测蛋白质，需水浴加热方可出现紫色B．组织切片上滴加苏丹III染液即可观察到有橘黄色颗粒C．组织样液滴加斐林试剂，不产生砖红色