2.1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

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电视广告语情景材料一:广告一广告四广告三广告二聪明的妈妈会用“锌”补铁、补血，效果好！补血口服液健康的体魄，来源于“碘碘”滴滴万丈高楼平地起，层层都是“钙”起来问题1:

通过分析以上电视广告语,你知道电视广告语中蕴含的道理吗？情景材料: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？OSiCNH48.60地壳26.300.0870.030.7665.0极少18.03.010.0细胞问题:

组成生物体的所有元素中，有没有哪一些元素是生物体所特有的？这说明什么？生物界和非生物界组成元素种类基本相同，具有统一性。情景材料: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？OSiCNH48.60地壳26.300.0870.030.7665.0极少18.03.010.0细胞问题:

生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗？这又说明了什么？生物界和非生物界组成元素含量差别大，具有差异性。元素统一性差异性含量

种类

细胞生命活动所需的物质，归根结底是从_____________中获取的。组成细胞的化学元素，在_______________中都能找到。没有一种化学元素为______特有。但是，细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。无机自然界无机自然界细胞问题5:

在不同生物体中各种元素含量又是怎样的呢?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)问题：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？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。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:

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:

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

。统一性差异性基本元素(占90%)大量元素(占生物体的万分之一以上)微量元素(生活必需，含量很少)CHONSPKCaMg最基本元素主要元素(占97%)FeMnBZnMoCu一、组成细胞的元素铁（Fe）猛（Mn）碰（B）新（Zn）木（Mo）桶（Cu）大量元素(占生物体的万分之一以上)含量一、组成细胞的元素元素

问题:

对于生物体来讲，微量元素是否可有可无呢?铁（Fe）锰（Mn）硼（B）锌（Zn）钼（Mo）铜（Cu）微量元素C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg主要元素(占97%)基本元素(占90%)最基本元素

近日，小明的一些症状引起了父母的担忧：感冒频繁，口腔溃疡反复发作，伤口不易愈合，食欲不振，免疫力低下。比起同龄儿童，小明身材偏矮、偏瘦。去医院后，经检查发现血清中锌的浓度过低。通过分析,你能得出什么结论呢?

微量元素(锌)在生物体中含量很少，但是生物体不可缺少的必需元素。注意：任何元素的功能都不能被其他元素替代。大量元素和微量元素都是生物体生命活动所必需的元素。区分大量元素和微量元素的依据是“含量”而不是“重要性”铅（Pb）、汞（Hg）在细胞中含量也很低，属于微量元素吗？不属于，生物体不需要吸收Pb和Hg，一旦吸收会引起重金属中毒。一、组成细胞的元素一、组成细胞的元素元素

出现的相应症状Ca过少过多MgI过少过多BZnFe出现抽搐现象，易患骨质疏松症可能引起肌无力人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大人患甲状腺功能亢进症（甲亢）过少：影响人体生长发育，尤其是大脑发育过少：影响血红蛋白的合成，导致缺铁性贫血过少影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行过少华而不实（只开花不结果）扩展：元素缺乏与疾病的相关性总结实战训练

1.下列关于化学元素的叙述，错误的是（

）A.组成细胞的化学元素，常见的有20多种B.生物界和非生物界的统一性表现在无机自然界中的元素在生物体中都存在

C.构成生物体的元素的重要功能之一是组成细胞中的各种化合物

D.构成细胞的大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等问题13:

组成细胞的各种元素又是以什么形式存在的？水无机盐糖类蛋白质脂质核酸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：

二、组成细胞的化合物组成细胞的化合物无机化合物有机化合物水无机盐蛋白质脂质核酸糖类70%~90%1~1.5%7~10%1~2%1~1.5%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________。花生种子的细胞呢？沙漠仙人掌的细胞呢？水

蛋白质蛋白质无论植物还是动物，不管在什么环境下二、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)细胞内含量最多的有机化合物

。(5)占细胞干重含量最多的化合物

。(6)三种有机化合物含量在细胞中的比例：

。蛋白质>脂质>糖类水水蛋白质水蛋白质鲜重最多的是O干重最多的是CC>O>N>H图2-1组成人体细胞的主要的元素（占细胞鲜重的百分比）图2-2组成人体细胞的主要元素（占细胞干重的百分比）O>C>H>N一、组成细胞的元素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以玉米、油菜、大豆种子为例①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

。1.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P17旁栏知识水无机物有机物无机盐糖类脂质蛋白质核酸细胞中的元素和化合物组成细胞的元素组成细胞的化合物大量元素微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu干重最多：c鲜重最多：o课堂小结

我们平时吃的食物中营养物质的种类和含量有很大差别，需要在日常膳食中做到不同食物的合理搭配，以满足机体的营养需要。我们的食物来自各种生物组织。你能举例说出生活中富含糖类,脂质和蛋白质的食物吗?怎样检测不同生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质?（1）原理1.还原糖的检测具有还原性的糖还原糖:所有单糖（葡萄糖、果糖、半乳糖等）和一部分二糖（乳糖、麦芽糖）非还原糖:蔗糖和多糖（淀粉、纤维素等）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等体积混合均匀，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（4）材料：苹果？梨？甜菜？甘蔗？草莓？马铃薯？（5）显色反应：含可溶性还原糖，______________白色或近于白色苹果或梨匀浆蓝色→砖红色Cu(OH)2Cu2O①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白色或接近白色：不能用绿色叶片、草莓等材料,防止颜色的干扰。选材原则：①富含被检测的有机物，易出现明显实验现象。

②材料本身应无色或白色，以免对实验结果产生干扰。实验原理：

还原糖(葡萄糖、果糖、半乳糖等)与斐林试剂在水浴加热的条件下反应，生成砖红色的Cu2O沉淀。1.还原糖的检测：

斐林试剂是甲液NaOH和乙液CuSO4混合很不稳定,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保存,使用时现配现用。不能用酒精灯直接加热唯一需要加热1.还原糖的检测：

（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。2.脂肪的鉴定:脂肪微粒检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质探究·实践实验原理：

脂肪可以被斐苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，在显微镜下可观察到橘黄色脂肪颗粒。2.脂肪的鉴定：

3.过程与结果苏丹Ⅲ滴1-2滴体积分数为50%酒精低倍镜高倍镜2.脂肪的鉴定：

浸泡过的花生种子组织切片切片机或徒手切片苏丹Ⅲ染液3滴染色3min吸去多余染液50%酒精溶液1～2滴吸去多余酒精洗去浮色_____1～2滴蒸馏水盖盖玻片临时装片3、脂肪的检测脂肪苏丹Ⅲ染液苏丹Ⅳ染液橘黄色红色（1）原理（2）材料：豆浆、鲜肝研磨液（3）试剂：现配现用，依次添加在碱性条件下，双缩脲试剂中Cu2+与含有两个及两个以上肽键的化合物反应，产生紫色络合物3.蛋白质的检测（4）现象：紫色反应或出现紫色络合物富含蛋白质且没有其他颜色干扰。0.1g/mLNaOH双缩脲试剂A液B液0.01g/mLCuSO4先加较多A液（1mL），再加几滴B液(4滴)实验原理：

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，因此双缩脲试剂可检测蛋白质和多肽。3.蛋白质的检测：

蛋清一般要稀释，否则与双缩脲试剂反应后会粘固在试管壁上，不易刷洗。注意B液滴加的数量，若B液滴加过量产生Cu(OH)2絮状沉淀，遮蔽实验效果3.蛋白质的检测：

4.淀粉的检测马铃薯匀浆检测组织样液2mL碘液2滴结论：摇匀后变成蓝色取材：（1）原理+碘液

蓝色淀粉若溶液变蓝，则证明有淀粉存在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甲液与乙液等体积混合使用，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、常温比较斐林试剂和双缩脲试剂几点易错提示(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”不可错写成“尿”。还原糖脂肪50%的酒精溶液洗去浮色实战训练

2.根据此要求，对提供的材料进行选择和分类：①苹果②花生种子③豆汁④梨⑤稀释鸡蛋清⑥甘蔗汁⑦马铃薯匀浆⑧