人教版高中生物必修1分子与细胞第2章第1节细胞中的元素和化合物课件

第1节细胞中的元素和化合物第2章组成细胞的分子1．组成细胞的元素(1)生物界和非生物界的统一性和差异性①统一性：从化学元素的种类分析，组成细胞的化学元素，在__________中都能够找到。②差异性：从__________________分析，细胞与无机自然界大不相同。知识点1组成细胞的元素和化合物无机自然界各种元素的相对含量(2)种类：组成细胞的化学元素，常见的有__多种。(3)分类①大量元素(含量较多)：___________________________________等。②微量元素(含量很少)：_________________________等。③细胞中含量很高的四种元素为C、H、O、N，其原因______________________。(4)存在形式：大多以______的形式存在。20C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、Zn、Cu、B、Mo与组成细胞的化合物有关化合物2．组成细胞的化合物(1)组成细胞的主要化合物及相对含量①：__，②：______，③：______。(2)细胞内含量最多的化合物是__，含量最多的有机化合物是______。水

蛋白质无机盐水

蛋白质(P17“旁栏思考”)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别？提示：梨的果实和叶片的细胞中所含化合物的种类基本相同，果实细胞中含水量较高，叶片细胞中含核酸量较高。基于对细胞中元素组成、元素含量及化合物的种类、相对含量的认识，判断下列表述是否正确。1．Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是组成细胞的微量元素。

(

)提示：Ca、Mg是大量元素。2．大量元素在细胞内作用重大，微量元素在细胞中的作用微小。

(

)提示：大量元素和微量元素是按照含量划分的，微量元素的作用并不小。××3．组成细胞的元素全部以化合物的形式存在。

(

)提示：组成细胞的元素大多以化合物的形式存在，有些可以以离子的形式存在，如K＋。4．占细胞鲜重最多的有机化合物是蛋白质。

(

)5．所有细胞中化合物含量都一样。

(

)提示：不同细胞中化合物含量不同，如小麦种子细胞中糖类含量较高，而花生种子细胞中脂肪含量较高。×√×表1是组成地壳和组成细胞的部分元素含量(%)，表2为人体和玉米所含部分元素占细胞干重的质量分数(%)。表1元素OSiCNH地壳48.6026.300.0870.030.76细胞65.0极少18.03.010.0表2元素玉米人元素玉米人氧44.4314.62硫0.170.78碳43.5755.99磷0.203.11氮1.469.33镁0.180.16氢6.247.46铁0.080.012钾0.921.09硅1.170.005钙0.234.67锌—0.011．由表1中数据可知，同一元素在地壳和细胞中的含量相差甚远，这一事实说明了什么？提示：生物界和非生物界具有差异性。2．表2中哪些是大量元素？哪些是微量元素？提示：大量元素有氧、碳、氮、氢、钾、钙、硫、磷、镁；微量元素有铁、硅、锌。3．为什么玉米细胞和人体细胞内含量较多的四种元素是相同的？提示：玉米和人都是生物，组成玉米细胞和人体细胞的主要成分都是水、糖类、脂质和蛋白质等，水含有氢、氧，糖类、脂质、蛋白质等有机物含有碳、氢、氧，蛋白质中还含有大量的氮。4．细胞中有些元素含量很少，如在玉米细胞中，硫只有0.17%，镁只有0.18%，是否意味着这些元素并不重要？提示：细胞中有些元素含量很少，但却有重要作用，如很多蛋白质都含有硫，叶绿体中的叶绿素分子中含有镁，若缺少硫或镁，细胞就不能合成这些蛋白质或叶绿素。[深化归纳]1．元素的统一性和差异性2．组成细胞的元素种类(1)大量元素和微量元素的划分依据是元素的含量，而不是生理作用。(2)大量元素和微量元素都是生物体所必需的，但生物体内含有的元素不一定都是必需元素，如Pb。(3)基本元素占人体细胞鲜重比例是O>C>H>N，而占人体细胞干重比例是C>O>N>H。3．细胞内化合物的“最多”(1)细胞内含量最多的化合物：水。(2)细胞内含量最多的无机化合物：水。(3)占细胞鲜重最多的化合物：水。(4)细胞内含量最多的有机化合物：蛋白质。(5)占细胞干重最多的化合物：蛋白质。[对点练习]1．庐山黄杨和金背松鼠体内细胞的某些元素含量(占细胞干重的质量分数：%)如表所示，下列有关叙述正确的是(

)元素CHONPCaS庐山黄杨43.576.2444.431.460.200.230.17金背松鼠55.997.4614.629.333.114.670.78A．这两种生物体内所含的化学元素的种类和含量差异均很大B．庐山黄杨的含水量比金背松鼠多C．依据表中C的含量可知，有机物是干物质的主要成分D．细胞中的化合物都含有C、H、O√C

[这两种生物体内所含的化学元素的种类基本相同，但含量差异很大，A错误；题干信息为细胞干重，故无法判断含水量的多少，B错误；表格为细胞干重数据，所以依据表中C的含量可推知，干物质主要是有机物，C正确；细胞中的化合物并不是都含有C、H、O三种元素，如水，D错误。]2．生命的物质基础是组成细胞的元素和化合物，图中序号代表不同的化合物，面积不同代表含量不同，其中Ⅰ和Ⅱ代表两大类化合物。请据图分析下列叙述错误的是(

)A．若Ⅳ代表蛋白质，Ⅶ代表糖类和核酸，则Ⅵ代表脂肪B．细胞干重中含量最多的化合物是ⅣC．图中Ⅰ代表无机化合物，

Ⅱ代表有机化合物D．Ⅱ中共有的化学元素是C、H、O√A

[无机物包括水和无机盐，多于有机物(包括蛋白质、脂质、糖类和核酸)，故Ⅰ和Ⅱ分别代表无机物和有机物，有机物中蛋白质含量最多，故Ⅳ代表蛋白质，若Ⅶ代表糖类和核酸，则Ⅵ代表脂质(脂肪只是其中一种)，A错误；细胞干重中含量最多的化合物是Ⅳ(蛋白质)，B正确；无机物包括水和无机盐，多于有机物，故Ⅰ代表无机化合物，Ⅱ代表有机化合物，C正确；Ⅱ为有机物，包括蛋白质(主要组成元素有C、H、O、N)、糖类(组成元素一般为C、H、O)和脂质(大多数组成元素为C、H、O，少数还含有N、P)、核酸(组成元素为C、H、O、N、P)，故Ⅱ中共有的化学元素是C、H、O，D正确。]方法技巧解答与元素和化合物相关试题的“四个明确”

知识点2检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质斐林试剂砖红色沉淀苏丹Ⅲ橘黄双缩脲紫色2．方法步骤(1)还原糖的检测和观察砖红色颜色为白色或浅色斐林试剂(2)脂肪的检测和观察制作子叶临时切片，用显微镜观察子叶细胞的着色情况(以花生为例)橘黄色浮色已着色(3)蛋白质的检测和观察紫AB基于对生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质检测的认识，判断下列表述是否正确。1．西瓜、番茄等都含有较多的糖，因此可用于还原糖的鉴定。

(

)提示：西瓜、番茄果实中的色素会掩盖还原糖与斐林试剂反应产生的砖红色。×2．甘蔗富含糖，是还原糖鉴定的理想材料。

(

)提示：甘蔗富含的是蔗糖，为非还原糖，故不是还原糖鉴定的理想材料。3．鉴定待测样液中的蛋白质时，先加NaOH溶液，振荡后加入CuSO4溶液。

(

)4．食物中的脂肪用苏丹Ⅲ染液染色后，呈橘黄色。

(

)5．用双缩脲试剂检测蛋白质，需水浴加热方可呈现出紫色。

(

)提示：用双缩脲试剂检测蛋白质，不需要水浴加热。×√√×探究一：实验材料的选择及实验试剂的使用1．检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质的实验均为显色反应，在选择实验材料时应该注意哪些问题？提示：一是一定要富含待检测的化合物，二是材料本身要颜色较浅(无色或白色最佳)。2．鉴定还原糖时使用的斐林试剂为何要现配现用？

3．利用斐林试剂的甲液、乙液和蒸馏水能否检测蛋白质？为什么？提示：能。斐林试剂的甲液、乙液的成分分别与双缩脲试剂的A液、B液相同，只是斐林试剂的乙液的质量浓度比双缩脲试剂的B液高，只需将斐林试剂的乙液用蒸馏水稀释即可。探究二：实验操作过程、结果分析等1．检测生物组织中的脂肪时，染色时间不宜过长，原因是什么？提示：染色时间过长，脂肪会溶解到染色剂中。2．检测蛋白质时，加入双缩脲试剂B液后，没有观察到溶液变成紫色。试分析其原因。

[深化归纳]1．斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”2．实验中的四个注意点选材不宜选有颜色的材料，因为有颜色的材料会干扰实验结果

预留样品物质检测中，预留组织样液作对照组待测液处理用蛋清作蛋白质检测材料时，必须充分稀释，防止蛋清黏在试管内壁上材料处理脂肪检测时，用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色，不能用清水，因为苏丹Ⅲ染液易溶于有机溶剂、不溶于水[对点练习]3．用碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂测得甲、乙、丙三种植物的干种子中三大类有机物颜色反应如表，其中“＋”的数量代表颜色反应的深浅程度，下列有关说法不正确的是(

)试剂

种类碘液苏丹Ⅲ染液双缩脲试剂甲＋＋＋＋＋＋＋乙＋＋＋＋＋＋＋＋丙＋＋＋＋＋＋＋A．乙种子中主要含蛋白质B．碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂与相应的物质发生的颜色反应分别是蓝色、橘黄色和紫色C．在观察颜色时有可能用到光学显微镜D．这三种试剂的使用均不需要水浴加热√A

[乙种子用苏丹Ⅲ染液进行染色时，颜色反应最深，说明乙种子中主要含脂肪，A错误。碘液用于检测淀粉，其颜色反应为蓝色；苏丹Ⅲ染液用于检测脂肪，其颜色反应为橘黄色；双缩脲试剂用于检测蛋白质，其颜色反应为紫色，B正确。在鉴定种子中是否含有脂肪时，要用到光学显微镜进行观察，C正确。这三种试剂的使用均不需要水浴加热，只有用斐林试剂鉴定还原糖时，需要水浴加热，D正确。]4．香蕉果实成熟过程中，果实中的贮藏物不断代谢转化，香蕉逐渐变甜。图A中Ⅰ、Ⅱ两条曲线分别表示香蕉果实成熟过程中两种物质含量的变化趋势。取成熟到第X天和第Y天的等量香蕉果肉，分别加等量的蒸馏水制成提取液。然后在a、b试管中各加入5mL第X天的提取液，在c、d试管中各加5mL第Y天的提取液，如图B(使用斐林试剂时统一水浴加热)。下列有关说法错误的是(

)A．在试管a、c中各加等量碘液后，若a试管呈蓝色，与a试管相比c试管的颜色更浅B．在试管b、d中各加入等量的斐林试剂水浴加热后，若b试管呈砖红色，与b试管相比d试管颜色更深C．图A中的Ⅰ、Ⅱ曲线分别表示淀粉和葡萄糖的变化趋势D．若要鉴定提取液中是否有蛋白质，可用双缩脲试剂检验看是否有紫色产生√C

[在a、c试管中各加入等量碘液，说明检测的是淀粉，a试管呈蓝色，a试管检测的是成熟后X天的淀粉，c试管检测的是成熟后Y天的淀粉，c试管中淀粉的含量比a试管中淀粉含量少，所以与a试管相比c试管的颜色更浅，A正确；斐林试剂可用于检测还原糖，因为b试管检测的是成熟后X天的还原糖，d试管检测的是成熟后Y天的还原糖，故d试管还原糖含量多，所以与b试管相比d试管的颜色更深，B正确；当果实成熟以后淀粉逐渐分解为具有甜味的还原糖，即Ⅰ分解(水解、转化)为Ⅱ，因此图A中Ⅰ、Ⅱ曲线分别表示淀粉、还原糖，C错误；蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色，若要鉴定提取液中是否有蛋白质，可用双缩脲试剂检验看是否有紫色产生，D正确。]1．大量元素：细胞中常见的化学元素中，含量较多的有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等元素，称为大量元素。2．微量元素：细胞中有些元素含量很少，如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等，称为微量元素。3．组成细胞的元素中，C、H、O、N这四种元素的含量很高，其原因与组成细胞的化合物有关。4．组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在，细胞内含量最多的化合物是水，含量最多的有机化合物是蛋白质。5．还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下生成砖红色沉淀。6．脂肪被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。7．蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应。1．下列关于茶叶的说法，错误的是(

)A．茶叶细胞和人体细胞所含元素种类大致相同但含量差异很大B．采摘的新鲜茶叶细胞中含量最高的化合物和有机物分别是水和蛋白质C．采摘的新鲜茶叶的细胞中C、O、Ca、Fe四种元素的含量最多D．采摘的新鲜茶叶的细胞中既含有大量元素，也含有微量元素课堂检测素养测评243题号15√C

[不同细胞中的元素种类大致相同，但含量差异较大，A正确；采摘的新鲜茶叶细胞中含量最高的化合物是水，含量最高的有机物是蛋白质，B正确；采摘的新鲜茶叶的细胞中C、O、H、N四种元素的含量最多，Fe是微量元素，C错误；采摘的新鲜茶叶的细胞中既含有大量元素，也含有微量元素，如茶叶中含有C、H、O、N等大量元素，也含有Fe、B等微量元素，D正确。]243题号15

√243题号15B

[题干中已经提供了C、H、O、N、P，A错误；K、Ca、Mg、S属于大量元素，而且题干中没有提供，B正确；Mn、Mo、Cu、Zn都属于微量元素，C错误；Fe属于微量元素，D错误。]3．下列有关图示的分析，不正确的是(

)A．如果该图所示为组成活细胞的化合物，则m中含有的元素为H、OB．如果该图所示为组成细胞干重的化合物，则m是蛋白质C．如果该图所示为组成人体细胞(干重)的元素含量，则m是氧元素D．如果该图所示为组成活细胞的元素，则其中Mo的含量很少√243题号15C

[细胞鲜重中含量最多的化合物是H2O，由H、O两种元素组成，因此如果该图所示为组成活细胞的化合物，那么m是水，水中含有的元素为H、O，A正确；细胞干重中含量最多的化合物是蛋白质，如果该图所示为组成细胞干重的化合物，则m是蛋白质，B正确；细胞干重中含量最多的元素是碳元素，故如果该图表示的是组成细胞干重的元素含量，则m是碳元素，C错误；Mo属于微量元素，如果该图所示为组成活细胞的元素，则其中Mo的含量很少，D正确。]243题号154．利用生化反应检测细胞中的有机物，下列选项正确的是(

)243题号15选项待测物质检测试剂操作方法颜色反应A梨匀浆斐林试剂先加NaOH，后加CuSO4砖红色沉淀B豆浆双缩脲试剂等体积混合出现紫色C花生种子切片苏丹Ⅲ染液体积分数为50%的酒精洗去浮色，显微镜观察橘黄色D马铃薯汁碘液滴加稀碘液棕红色√C

[斐林试剂是由甲液(质量浓度为0.1g/mLNaOH溶液)和乙液(质量浓度为0.05g/mLCuSO4溶液)组成，用于鉴定还原糖，使用时要将甲液和乙液混合均匀后再加入含样品的试管中，并不是先加NaOH，后加CuSO4，A错误；双缩脲试剂由A液(质量浓度为0.1g/mLNaOH溶液)和B液(质量浓度为0.01g/mLCuSO4溶液)组成，用于鉴定蛋白质，使用时要先加A液后再加入B液，B错误；脂肪鉴定实验中，花生子叶切片上滴加苏丹Ⅲ染液染色后，需要用体积分数为50%的酒精洗去浮色，盖上盖玻片，用显微镜会观察到橘黄色颗粒，C正确；淀粉遇碘液变蓝色，D错误。]243题号155．下表是人体及大肠杆菌的元素组成情况，请据表回答有关问题：243题号15元素人体大肠杆菌鲜重/%干重/%鲜重/%干重/%O6514.626920C1855.991550H107.461110N39.33310P1.43.111.24.0S0.30.780.31.0其他＜3＜90.55.0(1)组成生物体的化学元素普遍存在于非生物界，生物体内不包含特殊的“生命元素”。这个事实说明了___________________________________________________________。(2)生物从非生物环境中获得的元素与环境中的这些元素的含量相差很远。如在岩石圈中，C的含量仅为0.087%，而在人体细胞鲜重中，C的含量达到18%，这个事实说明了______________________________________________________________________________________________。243题号15生物界与非生物界具有统一性(或细胞中的元素来源于无机环境)组成生物体的化学元素在生物体内和无机自然界中的含量相差很大，生物界和非生物界存在差异性(3)从人体细胞中各种元素的含量可以看出：________在细胞干重中所占的比例明显比在细胞鲜重中所占的比例低；C在细胞鲜重中所占的比例明显比在细胞干重中所占的比例________。(4)在构成人体细胞的化学元素中，C、H、O这三种元素所占比例较高的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。243题号15O低细胞中含量最多的水中含有H和