细胞中的元素和化合物（件）高一生物（人教版2019必修1）

2.1细胞中的元素和化合物新教材•人教版•必修一【教学过程】TeachingProcess1.概念图3.教学总结、综合2.课堂教

学内容4.课堂练习巩固典型习题规律总结

细胞中的元素和化合物探究•实验：物质检测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？就自己提出的问题与其他同学交流。元素地壳细胞O48.60%65.0%Si26.30%极少C0.087%18.0%N0.03%3.0%H0.76%10.0%组成地壳和组成细胞的部分元素的含量(%)表*Si在某些植物细胞中含量较多，如硅藻、禾本科植物。问题探讨地壳红细胞１.生物与非生物在元素含量上有何特点？含量差别很大。元素地壳细胞O48.60%65.0%Si26.30%极少C0.087%18.0%N0.03%3.0%H0.76%10.0%组成地壳和组成细胞的部分元素的含量(%)表*Si在某些植物细胞中含量较多，如硅藻、禾本科植物。问题探讨地壳红细胞２.生物与非生物在元素种类上有何特点？３.生物和非生物所含元素比例大不相同的原因？生物体的元素在无机自然界都能找到；生物体按照生命活动需要从外界有选择地吸收元素，故与无机环境含量相差较大。一、生物界与非生物界在元素组成上的统一性和差异性生物界与非生物界在元素组成上的统一性和差异性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含量种类学科网二.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）表注：其他元素占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？一样，都为C、H、O、N水：H2O糖类（大部分）：Cn(H2O)m脂肪酸（脂类的一种）CH3(CH2)nCOOH氨基酸（组成蛋白质的基本单位）：NH2-CH(R)-COOH（R代表基团）玉米和人都是生物，组成它们的主要成分是水、糖类、脂类和蛋白质等物质，这些物质都含有C、H、O，蛋白质还含有大量的N元素。学科网二.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）表注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%问题2：细胞中有些元素很少，是否意味着它们不重要？细胞中有些元素含量很少，但起着重要的作用。学科网二.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）表注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%问题2：细胞中有些元素很少，是否意味着它们不重要？细胞中有些元素含量很少，但起着重要的作用。广告一：补铁、补血，效果好！补血口服液！广告二：健康的体魄，来源于“碘碘”滴滴广告三：万丈高楼平地起，层层都是“钙”起来广告四：聪明伶俐，坚持补锌；有锌万事成；用心的妈妈会用“锌”。二.组成细胞的元素

元素缺乏与疾病的相关性：缺Fe：患贫血；果树患黄叶病缺Ca：成年缺钙骨质疏松，人血液缺钙会出现抽搐缺I：人幼年患呆小症，成年患甲状腺肿大（大脖子病）缺B：华而不实（只开花不结果）缺Zn：影响人体生长发育，大脑发育和性成熟缺Mg：影响植物叶绿素合成，影响光合作用二.组成细胞的元素学科网二.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）表注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%问题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？组成玉米细胞中氧元素的含量明显要高于人体细胞，而氮元素的含量明显又低于人体细胞，这说明玉米细胞和人体细胞中的不同有机物的含量有差别，如玉米细胞中的糖类要多一些，而人体细胞中的蛋白质的含量要多一些；Ca元素的含量也有区别，这与玉米和人体的物质和结构组成有关。学科网二.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）表注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%总结：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，在元素的含量上具有差异性。人体细胞:C＞O＞N＞H植物______多，蛋白质少，故干重中O较多；动物________多，糖类少故干重中C比例高糖类蛋白质1.细胞中常见的化学元素：2.根据生物体内的含量将元素分为大量元素和微量元素二.组成细胞的元素

20多种

组成细胞的元素CHONPSKCaMgFeMnZnCuBMo大量元素微量元素自然界中的元素2.根据生物体内的含量将元素分为大量元素和微量元素二.组成细胞的元素记忆口诀铁(Fe)猛(Mn)碰(B)新(Zn)木(Mo)桶(Cu)基本元素大量元素指含量占生物体重量万分之一以上的元素，微量元素指含量占生物体总重量万分之一以下的元素。元素分类是根据生物体内的含量，而不是生理作用；不要误认为大量元素重要，微量元素不重要，无论大量元素还是微量元素都是必需元素。微量元素虽含量少，但其生理作用却不可替代。2.根据生物体内的含量将元素分为大量元素和微量元素二.组成细胞的元素基本元素2.根据生物体内的含量将元素分为大量元素和微量元素二.组成细胞的元素基本元素C:在细胞_____中含量较多，是__________元素。是构成有机物的核心元素（与结构有关）。H:参与构成水和有机物。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。蛋白质组成人体细胞的主要元素（占细胞鲜重的百分比）组成人体细胞的主要元素（占细胞干重的百分比）3.组成人体细胞的元素的百分比二.组成细胞的元素O>C>H>NC>O>N>H其中植物根细胞吸收量最少的离子是(

)A．Ca2＋

B．SO2－4C．Zn2＋

D．H2PO3－解析：选C因Zn属于微量元素，因此花卉对它的吸收量最少。例1．科学家在利用无土栽培法培养一些名贵的花卉时，培养液中添加了多种必需化学元素，其配方如表所示：

二.组成细胞的元素1.组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在，如水、糖类、脂质、蛋白质、核酸等等。无机盐（1%～1.5%）糖类和核酸（1%～1.5%）组成细胞的主要化合物及相对含量三、组成细胞的化合物构成细胞的化合物无机化合物有机化合物水占70-90%无机盐占1-1.5%蛋白质占7-10%脂质占1-2%

糖类核酸占1-1.5%细胞中最多的化合物是_____；最多的有机化合物是____________。在干细胞中含量最多的化合物____________

水蛋白质蛋白质三、组成细胞的化合物CHON（P、S、Fe）CHO（NP）CHONPCHO例1（2020衡水一调）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：(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

。水、蛋白质O、C、H三、组成细胞的化合物(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？因为组成细胞的元素是细胞有选择地从无机自然界中吸收获得C、H、O、N三、组成细胞的化合物(5)请给不同状态的细胞(鲜重、干重)前四种元素的含量排序，并尝试分析两种状态下O元素排序差异的原因。细胞鲜重时元素含量：O＞C＞H＞N。细胞干重时元素含量：C＞O＞N＞H。原因：鲜重中水是细胞中含量最多的化合物，而水分子中O的含量远大于H，因此组成生物体的元素中，O元素占细胞鲜重百分比最多。判断：在活细胞中氢原子的数目最多（）√

三、组成细胞的化合物A．若图1表示正常细胞，则A、B化合物共有的元素中含量最多的是aB．若图1表示细胞完全脱水后化合物含量的扇形图，则A化合物中含量最多的元素为图2中的bC．图2的正常细胞中数量最多的元素是c，这与细胞中含量最多的有机物有关D．若图1表示正常细胞，则B化合物具有多样性，其必含的元素为C、H、O、N下列说法不正确的是(

)C图2是有活性的细胞三、组成细胞的化合物关于元素和化合物的3个易错点(1)大量元素和微量元素划分的依据是含量的多少，而不是生理作用，含量少的不一定不重要。(2)大量元素和微量元素都是必需元素，而生物体内含有的元素不一定是生物体所必需的元素，如Pb。这样的元素含量再多也不是大量元素。(3)分析含量之“最”时，要看清楚是干重还是鲜重，是有机物、无机物还是化合物。如在细胞的鲜重中，含量最多的元素是O，最多的化合物是水，最多的有机物是蛋白质；在细胞的干重中，含量最多的元素是C，最多的化合物(有机物)是蛋白质。三、组成细胞的化合物1.检测原理(1)糖类的检测①还原糖＋

。②淀粉＋碘液―→

。(2)脂肪的检测：脂肪＋(3)蛋白质的检测：蛋白质＋

―→紫色。四.生物组织在还原糖、蛋白质、脂肪的鉴定斐林试剂砖红色沉淀蓝色橘黄色红色双缩脲试剂还原糖砖红色还原糖白色或浅色(1)还原糖的检测2.实验步骤、结论蓝色→棕色→砖红色四.生物组织在还原糖、蛋白质、脂肪的鉴定(1)还原糖的检测2.实验步骤、结论四.生物组织在还原糖、蛋白质、脂肪的鉴定应用:尿糖的检测(定性)水是实验中经常使用的试剂之一。下列叙述不正确的是（）A.检测生物组织中的还原糖实验中可以设计清水作为对照实验B.经苏丹Ⅲ染色后的花生子叶切片不能用清水洗去浮色C.用斐林试剂检测尿糖，应该设计蒸馏水作为对照D.观察植物细胞有丝分裂实验中解离后的根尖需用清水漂洗尿糖检测对照组实验组正常人尿液+斐林试剂待测尿液+斐林试剂水浴加热观察颜色变化水浴加热观察颜色变化C四.生物组织在还原糖、蛋白质、脂肪的鉴定(2)脂肪的检测方法一：花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色四.生物组织在还原糖、蛋白质、脂肪的鉴定(2)脂肪的检测方法一：花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色苏丹Ⅲ(或Ⅳ)染液体积分数为50%的酒精溶液圆形小颗粒呈橘黄色四.生物组织在还原糖、蛋白质、脂肪的鉴定脂肪被苏丹Ⅲ染成橘黄色四.生物组织在还原糖、蛋白质、脂肪的鉴定脂肪微粒显微镜下被苏丹Ⅲ染色的脂肪颗粒四.生物组织在还原糖、蛋白质、脂肪的鉴定(2)脂肪的检测苏丹燃料在脂肪中的溶解度大于在酒精中的溶解度,用苏丹燃料的酒精溶液处理脂肪细胞时,苏丹燃料就会进入脂肪中,在脂肪中溶解、积累,并吸附在脂肪颗粒上,如果用苏丹III燃料,就会呈现橘黄色方法二：花生子叶在白纸上反复摩擦，会看见油迹。四.生物组织在还原糖、蛋白质、脂肪的鉴定（3）.蛋白质的检测双缩脲试剂紫色1mL紫色四.生物组织在还原糖、蛋白质、脂肪的鉴定原理：双缩脲试剂最初是用来检测双缩脲的。双缩脲试剂可以检测含有两个及两个以上肽键的化合物。由于蛋白质分子中含有很多与双缩脲结构相似的肽键,因此,蛋白质可与双缩脲试剂发生颜色反应。四.生物组织在还原糖、蛋白质、脂肪的鉴定

特别提醒(1)鉴定非还原糖(如蔗糖)时：如果与斐林试剂混合，水浴加热后的现象不是无色，而是浅蓝色[Cu(OH)2的颜色]。(2)脂肪鉴定现象观察时①若要观察被染色的脂肪颗粒，则使用显微镜。②若要通过溶液颜色变化，则不必使用显微镜。(3)蛋白质鉴定时①若用大豆作材料，必须提前浸泡。②若用蛋清液作材料，必须稀释，防止其黏在试管上不易刷洗。四.生物组织在还原糖、蛋白质、脂肪的鉴定3.点拨实验关键（1）.区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”四.生物组织在还原糖、蛋白质、脂肪的鉴定思考：某同学在鉴定还原糖和蛋白质时,只配制了斐林试剂甲液和乙液,忘记配制双缩脲试剂了,如果鉴定完还原糖后仍想鉴定蛋白质,该如何做才最快捷?提示:斐林试剂甲液和双缩脲试剂A液完全相同,将斐林试剂乙液用蒸馏水稀释5倍后便成为双缩脲试剂B液,可用于蛋白质的鉴定。四.生物组织在还原糖、蛋白质、脂肪的鉴定（2）.三类有机物检测在操作步骤上的“三个唯一”①唯一需要加热——还原糖检测，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唯一需要显微镜——脂肪检测。③唯一使用酒精——脂肪的鉴定，实验用体积分数为50%的酒精洗去浮色。四.生物组织在还原糖、蛋白质、脂肪的鉴定3.点拨实验关键（3）.实验中的三个注意①三个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。②脂肪鉴定的过程中滴加1～2滴体积分数为50%的酒精的目的是洗去浮色，原因是苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液易溶于酒精。③物质鉴定实验一般不设立对照实验，若需设立对照实验，对照组应加入成分已知的物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清。四.生物组织在还原糖、蛋白质、脂肪的鉴定3.点拨实验关键例1.(经典易错题)在生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，关于实验材料的选择的叙述，错误的是（）A.甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等，都含有较多的糖，且近于白色，因此可以用于进行还原糖的鉴定B.花生种子含脂肪多，且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料C.大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质鉴定的理想植物材料D.鸡蛋清含蛋白质多，是进行蛋白质鉴定的动物材料E.可用斐林试剂甲液和乙液、蒸馏水来鉴定葡萄糖和尿液中的蛋白质A四.生物组织在还原糖、蛋白质、脂肪的鉴定例2.下列关于实验操作步骤的叙述，正确的是（）A.用于鉴定还原糖的斐林试剂中的甲液和乙液，可直接用于蛋白质的鉴定B.脂肪的鉴