2.1 细胞中的元素和化合物 ppt课件-（新教材）2019新人教版高中生物必修一.pptx

1、石生花石头问题1：石头和石生花，哪种是生物？石生花问题2：石头和石生花都是由细胞构成的吗？石生花是，石头不是。生物体是由细胞构成的。问题3：从更微观的角度来看，细胞和石生花都是由分子组成，为什么细胞能表现出生命的特征呢？本章内容通过研究组成细胞的分子以探寻生命的物质基础第二章第二章 组成细胞的分子组成细胞的分子第第1 1节节细胞中的元素和化合物细胞中的元素和化合物地壳红细胞组成地壳和组成细胞的部分元素含量（%）表学科网生物体内的化学元素组成元素玉米细胞人体细胞C43.5755.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11

2、Mg0.180.16S0.170.78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。学科网生物体内的化学元素组成元素玉米细胞人体细胞C43.5755.99H6.247

3、.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？胰岛素（蛋白质的一种）分子结构图学科网生物体内的化学元素组成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：

4、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？玉米细胞和人体细胞中的元素含量有所差别，这说明玉米细胞和人体细胞中有机物的含量不同，这与玉米和人体的物质和结构组成有关。大量元素大量元素：C C、H H、O O、N N、P P、S S、K K、CaCa、MgMg等等微量元素微量元素：FeFe、B B、CuCu、MoMo、ZnZn、MnMn等等最基本元素最基本元素：C C基本元素基本元素： C C、H H、O O、N N主要元素主要元素： C C、H H、O O、N N、P P、S S种类种类分类分类来源来源存在存在细胞中常见的化学

5、元素，大约有细胞中常见的化学元素，大约有2020多多种种按元素在生物体内按元素在生物体内含量含量分为分为按元素在生物体内按元素在生物体内作用作用分为分为大多以大多以化合物化合物形式存在形式存在有选择地从有选择地从无机自然界无机自然界中吸收中吸收一、组成细胞的元素铁（铁（FeFe）、猛（）、猛（MnMn）、碰（）、碰（B B）、）、新（新（ZnZn）、）、木（木（MoMo）、桶）、桶（CuCu）大量元素大量元素微量元素微量元素他（他（C C）、请（）、请（H H）、杨（）、杨（O O）、丹（）、丹（N N）、留（）、留（S S）、）、人（人（P P）、盖（）、盖（CaCa）、美（）、美（MgMg

6、）、家（）、家（K K）等）等组成细胞的元素记忆口诀组成细胞的元素记忆口诀思考思考& &讨论讨论人体细胞人体细胞鲜重鲜重和干重中，哪种元素的和干重中，哪种元素的含量含量最多，哪几种元素含量是较多的？最多，哪几种元素含量是较多的？组成人体细胞的主要元素组成人体细胞的主要元素（占细胞（占细胞鲜重鲜重的百分比）的百分比）组成人体细胞的主要元素组成人体细胞的主要元素（占细胞（占细胞干重干重的百分比）的百分比）(1)(1)大量元素和微量元素的划分依据是元素在细胞中大量元素和微量元素的划分依据是元素在细胞中 的多少的多少, ,而不是生理作用的大小。而不是生理作用的大小。(2)(2)微量元素微量元素仍然是细

7、胞不可缺少的元素。仍然是细胞不可缺少的元素。(2)(2)无论干重还是鲜重无论干重还是鲜重, ,细胞中细胞中 这四种元素含量最多。这四种元素含量最多。特别注意特别注意含量含量C C、H H、O O和和N N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种类无机化合物有机化合物水:70-90%无机盐:1-1.5%糖类脂质:1-2%蛋白质:7-10%核酸二、组成细胞的化合物化合物元素组成种类元素组成种糖类类元素组成糖类C、H、O蛋白质主要含C、H、O、N脂肪C、H、ODNAC、H、O、N、P

8、性激素C、H、O叶绿素C、H、O、N、Mg甲状腺激素C、H、O、N、I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距？提示：梨的果实细胞中糖类和水分等物质多，不含叶绿素。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思考：三、实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质原理：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。淀粉+碘液 还原糖+斐林试剂 蛋白质+双缩脲试剂 脂肪+苏丹（） 水浴加热砖红色沉淀橘黄色（红色）紫色 蓝色三、实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质蛋 白 质脂肪还 原 糖淀粉取材：花生种子（实验前浸泡34h）

9、，去掉种皮，用刀片在子叶的横断面上平行切下若干薄片，放入盛有清水的培养皿中待用。制片选取最薄的薄片移至载玻片中央在薄片上滴23滴苏丹染液（或苏丹），染色3min用吸水纸吸去染液，滴加体积分数为50%的酒精溶液12滴显微观察现象厚薄不均会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊厚薄不均会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊洗去浮色洗去浮色用吸水纸吸去多余的酒精，滴1-2滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片先在低倍镜下找到花生子叶的最薄处，移至视野中央，后用高倍镜观察有被染成橘黄色（或红色）的脂肪微粒（一）脂肪的鉴定 脂肪脂肪颗粒颗粒显微镜下被苏丹染色的脂肪颗粒（二）还原糖的鉴定1.原理：2.试剂：3.

10、材料：还原糖水浴加热砖红色沉淀+斐林试剂甲液：0.1g/ml NaOH乙液：0.05g/ml CuSO4混合Cu(OH)2蓝色斐林试剂苹果、梨（白色或无色材料，避免材料本身颜色掩盖反应结果）注：要现配现用，等量混匀还原糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖等注：蔗糖（如甘蔗、甜菜）、淀粉（如马铃薯）是非还原糖注：不能直接加热结论：结论：组织样液含有还原糖组织样液含有还原糖注入注入2mL2mL苹果组织苹果组织样液样液振荡、混振荡、混合摇匀呈合摇匀呈现蓝色现蓝色注入注入1mL刚刚配制好的斐配制好的斐林试剂林试剂甲乙液等甲乙液等量混匀量混匀变成变成砖红色砖红色50-650C的温水的温水选材：选材：含糖量高、白色或

11、近于白色的植物组织含糖量高、白色或近于白色的植物组织制备样液制备样液：制浆：制浆过滤（一层纱布）过滤（一层纱布）取液取液颜色反应：颜色反应：还原糖的检测和观察（三）蛋白质鉴定1.原理：2.试剂：3.材料：蛋白质（肽）紫色+双缩脲试剂A液：0.1g/ml NaOHB液：0.01g/ml CuSO4【用红笔圈一圈这两个浓度】双缩脲试剂大豆、豆浆、蛋清【须稀释：防止实验后黏住试管，不易涮洗】注：先加A液（创设碱性环境）1ml摇匀；再加B液（提供Cu2+）34滴，摇匀。选材：黄豆组织样液（或鸡蛋蛋清稀释液）制备组织样液：黄豆浸泡去皮切片研磨过滤滤液显色反应现象蛋清必须稀释，以免实验后黏住试管壁，蛋清必

12、须稀释，以免实验后黏住试管壁，不易清洗不易清洗摇匀2mL组织样液先加双缩脲试剂A液1mL双缩脲试剂A液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液双缩脲试剂B液：质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液创设碱性环境再加双缩脲试剂B液4滴，摇匀提供Cu2+无色蓝色紫色（三）蛋白质鉴定斐林试剂与双缩脲试剂的比较比较项目比较项目斐林试剂斐林试剂双缩脲试剂双缩脲试剂甲液甲液乙液乙液A A液液B B液液试剂浓度试剂浓度g/mLg/mL NaOHNaOH溶液溶液g/mLg/mL CuSOCuSO4 4溶液溶液g/mLg/mL NaOHNaOH溶液溶液g/mLg/mL CuSOCuSO4 4溶液溶液鉴定物质鉴

13、定物质可溶性还原糖可溶性还原糖蛋白质蛋白质添加顺序添加顺序甲、乙两液甲、乙两液后立后立即使用即使用 先加入先加入液液1 mL,1 mL,摇匀摇匀, ,再加再加入入 液液4 4滴滴, ,摇匀摇匀反应条件反应条件 加热加热,5065 ,5065 加热加热, ,摇匀即可摇匀即可 反应现象反应现象浅蓝色浅蓝色棕色棕色 浅蓝色浅蓝色 0.10.050.10.01混合AB水浴不砖红色紫色总结一下031.还原糖检测注意事项为什么不能用马铃薯、甜菜和甘蔗做材料？为什么材料也不能用西瓜和血液等？斐林试剂使用时有什么注意事项？2.脂肪检测注意事项实验过程中50%酒精的作用是？有哪两种检测方法？该实验要加热吗？跟其

14、他两个相比要额外用到哪种仪器？总结一下033.蛋白质检测注意事项双缩脲试剂和斐林试剂的异同有什么？A液和B液用量的问题？本实验在鉴定之前，可以留出一部分样液，作用为？(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)在还原糖、蛋白质的鉴定实验中，在加相应试剂鉴定之前，要留出一部分组织样液作为对照，以便与鉴定后的样液颜色作对比，增强实验的说服力。(3)在蛋白质的鉴定实验中，如果用蛋清稀释液作为实验材料，一定要稀释到一定程度，否则，与双缩脲试剂发生反应后会粘在试管的内壁上，使反应不彻底，试管也不易洗刷干净。(4)在脂肪的鉴定中，实验用的花生种子需提前浸泡34 h，浸泡时间

15、太短，不易切片；浸泡时间太长，则组织太软，切下的薄片不易成形。洗去浮色时不能用清水，因为染液易溶于有机溶剂、不溶于水。注意事项(1)易忽略斐林试剂本身的颜色：非还原糖(如蔗糖)斐林试剂水浴加热后的现象不是无色而是浅蓝色Cu(OH)2的颜色。(2)易混淆双缩脲试剂和斐林试剂的使用：混合后加入斐林试剂，且现配现用；分别加入双缩脲试剂(先加A液，后加B液，且B液不能过量)。(3)易写错“斐”和“脲字”：“斐林试剂”中的“斐”不可错写成“非”，双缩脲试剂中“脲”不可错写成“尿”。(4)误认为脂肪的鉴定必需使用显微镜：若要观察被染色的脂肪颗粒，则使用显微镜，但若要通过溶液颜色变化，则不必使用显微镜。易错

16、易混辨析课后习题041. 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。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。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

17、细胞内含量最多的一种是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C课后习题044.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？境的大不相同？B提示：细胞是生命活动的基本单位，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。课后习题046.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？为什么构成个生命系统吗？为什么？提示：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。课堂小结04