人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第1节 细胞中的元素和化合物图片ppt课件

这是一份人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第1节 细胞中的元素和化合物图片ppt课件，共53页。PPT课件主要包含了HON，组成细胞的化合物，无机盐，蛋白质，蛋白质的检测，一定能，统一性，差异性，可溶性还原糖，不需加热摇匀即可等内容，欢迎下载使用。

那么，这个问题就可以转化为，构成细胞的分子有什么特殊之处吗？为什么同样是由分子构成的细胞表现出生命的特征？本章引言就隐含着这样的思想观念。章引言通过“雕刻的石像”和生物对比的情境，让同学们通过比较非生命的石头和生命的细胞之间的不同，进而思考上述问题。设问之后教材并没有给出明确的答案，而是告诉同学们“研究组成细胞的分子，实际上就是在探寻生命的物质基础，帮助同学们建立科学的生命观”，从而指明本章的学习目标以及所要发展的科学素养。章题图选用了电子显微镜下生物大分子——蛋白质的构象，并配以中国科学院院士邹承鲁先生对生物大分子作用的评价：“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。”这句话是对上述引言中设问的一个大致回应，指出了生命不同于非生命的本质所在，同时也明确了本章的学习重点。
理清本章架构初识概念体系·具备系统思维
第1节　细胞中的元素和化合物
【主干知识梳理】一、组成细胞的元素和化合物1．组成细胞的元素(1)种类：细胞中常见的化学元素有20多种。(3)细胞中4种含量最多的元素：_____________。
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
Fe、Mn、Zn、Cu、B、M
二、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1．还原糖的检测
2．脂肪的检测(1)检测原理：脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色。(2)检测步骤：
【教材微点发掘】1．下图表示组成细胞的元素和化合物，请据图回答有关问题：
(1)若图1表示细胞中主要化合物的含量，则甲是水，乙为________。(2)若图2表示组成人体细胞干重含量比例前四位的元素，则 ②是____元素。(3)图2所示元素在非生物界中________ (填“一定能”“一定不能”或“不一定能”)找到，这说明生物界和非生物界具有_______。(4)C、H、N三种元素在人体的化学成分中，质量分数共占73%左右(占细胞干重的百分比)，而在岩石圈的化学成分中，质量分数不到1%，这一事实说明生物界与非生物界具有________。
2．人体细胞是由不同元素和化合物组成的，生活中某些人会出现营养不良或肥胖的情况，应该如何做才能避免上述情况发生呢？提示：不同食物中的营养物质的种类和含量差异很大，人们只有合理膳食、均衡营养才能补充人体所需的各种元素和化合物，保持健康。
教材问题提示(一)思考·讨论1．在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素是一样的，都是C、H、O、N。这是因为玉米和人都是生物，它们的主要成分都是水、糖类、脂类和蛋白质等物质，这些物质都含有C、H、O，蛋白质中还含有大量的N元素。2．提示：细胞中有些元素含量很少，但是却有重要作用。如在玉米细胞中，S只占0.17%，Mg只占0.18%，但很多蛋白质都含有S，叶绿体中的叶绿素分子就含有Mg，如果缺少S或Mg，细胞就不能合成这些蛋白质或叶绿素。
3．提示：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差异有关。(二)旁栏思考提示：梨的果实细胞中糖类和水等物质多，不含叶绿素。
新知探究(一)　组成细胞的元素和化合物【拓展·深化】1．组成细胞的元素的种类和含量
(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。(2)生物体内含有的元素不一定是生物体所必需的元素，如Pb。谐音法巧记组成生物体的化学元素①大量元素：洋(O)探(C)亲(H)，但(N)留(S)人(P)，盖(Ca)美(Mg)家(K)。②微量元素：心(Zn)猛(Mn)碰(B)铁(Fe)木(M)桶(Cu)。　
2．元素的统一性和差异性3．组成细胞元素的主要作用(1)维持生命活动：如K＋可保持心肌正常兴奋性，硼(B)可促进花粉的萌发和花粉管的伸长。(2)组成化合物：如糖类、脂质和蛋白质中都含有C、H、O等元素。
【典题·例析】[典例1]　人们经常食用的牛、羊等肉类和白菜、土豆等蔬菜，经消化吸收后，其中的成分可被转化为人体的组成成分。对以上事实解释合理的是(　　)A．组成生物体细胞的化学元素在无机自然界都能找到B．在不同生物的细胞内，组成它们的化学元素和化合物种类大体相同C．组成生物体细胞的生物分子都是以碳链作为骨架D．不同生物的细胞内，组成它们的化学元素的含量大体相同[答案]　B[解析]　人们经常食用的牛、羊等肉类和白菜、土豆等蔬菜，经消化吸收后，其中的成分可被转化为人体的组成成分，体现的是生物界的统一性，即在不同生物的细胞内，组成它们的化学元素和化合物种类大体相同。
[典例2]　图1是人体细胞中化合物含量的扇形图，图2是有活性的人体细胞中元素含量的柱形图，下列叙述错误的是(　　)
A．若图1表示细胞鲜重，则A、B化合物依次是H2O、蛋白质B．若图2表示组成人体细胞的元素含量(占细胞鲜重的百分比)，则a、b、c依次是O、C、HC．地壳与活细胞中含量最多的元素都是a，因此说明生物界与非生物界具有统一性D．若图1表示代谢正常的活细胞中有机化合物含量，则A化合物是蛋白质[答案]　C[解析]　占细胞鲜重最多的化合物是H2O，其次是蛋白质；在人体细胞的鲜重中占比最多的元素是O，其次是C、H等；生物界与非生物界的统一性体现在元素的种类上，而不是含量上；代谢正常的活细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质。
易错提醒关于生物体内元素和化合物含量的易错点分析含量之“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(无机物)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。
【应用·体验】1．锗是银白色类金属，在人体中，部分酶、大脑中的白质和灰质均含有锗，其具有明显的抗肿瘤与消炎活性，能刺激红细胞和血红蛋白数量的增加，对治疗贫血有一定的作用。下列描述不合理的是(　　)A．人体中的锗归根结底来自无机环境B．锗在生物体中往往以离子或化合物的形式存在C．锗与铁对治疗贫血都有一定作用D．锗具有明显的消炎作用，因此属于一种抗生素
答案：D　解析：生物体总是和外界环境进行着物质交换，细胞生命活动所需要的物质，归根结底是从无机环境获得的，A正确；组成细胞的化学元素大多以离子或化合物的形式存在，B正确；铁是血红蛋白的组成元素，由题干信息可知锗能刺激红细胞和血红蛋白数量的增加，对治疗贫血有一定的作用，C正确；抗生素一般是由微生物合成的，具有消炎、杀菌的功能，D错误。
2．我们如何找到回家的路？荣获2014年诺贝尔生理学或医学奖的三位科学家发现大脑里的神经细胞——“位置细胞”和“网格细胞”起到了重要作用。下列对这两类细胞的叙述正确的是(　　)A．“位置细胞”鲜重中质量百分比最高的元素是CB．“网格细胞”干重中质量百分比最高的元素是OC．上述两种细胞鲜重中原子数量最多的元素均是HD．P和S 分别是“位置细胞”中的大量元素和微量元素
答案：C　解析：“位置细胞”和“网格细胞”均属于神经细胞。“位置细胞”鲜重中质量百分比最高的元素是O；“网格细胞”干重中质量百分比最高的元素是C；上述两种细胞鲜重中原子数量最多的元素均是H；P和S均属于大量元素。
新知探究(二)　检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质【探究·深化】[情境质疑]1．实验材料的选择。检测生物组织中的淀粉、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注意哪些问题？提示：一是要富含待检测的化合物；二是要颜色较浅(无色或白色最佳)。
2．检测试剂的使用。(1)比较斐林试剂与双缩脲试剂。
甲乙两液等量混匀后立即使用
水浴加热(50～65 ℃)
先加入A液1 mL，摇匀，再加入B液4滴，摇匀
(2)生物试剂的应用。①现有两瓶没有标记的糖尿病患者(尿液中含有葡萄糖)和肾小球肾炎患者(尿液中含有蛋白质)的尿液样品，如何进行区分？提示：方法一：用斐林试剂对两瓶尿样进行检测，有砖红色沉淀生成的是糖尿病患者的尿样；没有砖红色沉淀生成的是肾小球肾炎患者的尿样。方法二：用双缩脲试剂来检测，有紫色产生的是肾小球肾炎患者的尿样，另一瓶是糖尿病患者的尿样。
②脱脂奶粉中不含脂肪，受到老年人的喜爱。要检验某种脱脂奶粉是否合格，可能用到哪些试剂？提示：符合要求的脱脂奶粉应该无脂肪，同时还应该含有丰富的蛋白质，因此要用到苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂来检测。3．实验操作过程分析。(1)三类有机物检测时，唯一需要水浴加热的是________，唯一需要显微镜观察的是______。
(2)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。(3)检测还原糖时使用的斐林试剂为何要现配现用？提示：因为斐林试剂很不稳定，容易产生蓝色的Cu(OH)2沉淀，所以应将甲液和乙液分别保存，使用时现配现用。(4)检测蛋白质时，加入试剂B后，如果没有产生紫色反应，可能的原因是什么？提示：可能加入的双缩脲试剂B过量，CuSO4在碱性溶液中生成大量的蓝色Cu(OH)2絮状沉淀，会遮蔽实验中所产生的紫色，影响观察结果。
[重难点拨]1．斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”
2．关注实验中的四个注意点
【典题·例析】[典例1]　如图为检测蛋白质的流程图，甲、乙、丙、丁对应实验材料、鉴定试剂及先后用量，则其对应关系正确的一组是(　　)
A．豆浆、双缩脲、1 mL、4滴B．花生种子研磨液、双缩脲、4滴、1 mLC．豆浆、双缩脲、4滴、1 mLD．花生种子研磨液、斐林试剂、1 mL、4滴[答案]　A[解析]　该实验的目的是检测组织样液中是否存在蛋白质，所以甲滤液是豆浆(含有蛋白质)，不是花生种子研磨液(含有大量的脂肪)；鉴定蛋白质的试剂是双缩脲试剂，即乙试剂是双缩脲试剂；双缩脲试剂包含双缩脲试剂A液和双缩脲试剂B液，先加入双缩脲试剂A液1 mL(丙)，摇匀，再加入双缩脲试剂B液4滴(丁)。
[典例2]　某校生物兴趣小组进行了生物组织中还原糖检测的实验(如下图)，下列叙述正确的是(　　)
A．在实验材料选择方面，用苹果比用植物叶片的效果要好B．在制备生物组织样液时，加入石英砂的主要目的是促进还原糖的溶解C．用于该实验检测的斐林试剂也可用于检测蛋白质，只是添加试剂的顺序不同D．由于斐林试剂不稳定，在使用斐林试剂时要先加0.1 g/mL的NaOH溶液，后加入0.05 g/mL的CuSO4溶液
[答案]　A[解析]　苹果果肉的颜色比植物叶片浅，且含有较多的还原糖，所以在实验材料选择方面，用苹果比用植物叶片的效果要好；在制备生物组织样液时，加入石英砂的主要目的是使研磨充分；斐林试剂和双缩脲试剂中CuSO4溶液的浓度不同；在使用斐林试剂时应将等量的NaOH溶液和CuSO4溶液混匀后加入组织样液。
易错提醒易混淆的三个误区(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”。(3)误认为脂肪的检测必须使用显微镜。若要观察被染色的脂肪颗粒，则使用显微镜，但若只要观察溶液颜色变化，则不必使用显微镜，可以在制备的组织样液中加入苏丹Ⅲ染液，观察溶液的颜色变化。
【应用·体验】1．下面是四位同学进行物质检测的实验操作方法或结果，其中错误的是(　　)A．苹果汁中含有丰富的葡萄糖和果糖，可用作还原糖检测的材料B．高温煮沸后的豆浆溶液冷却后也能与双缩脲试剂作用产生紫色反应C．花生子叶用苏丹Ⅲ染液染色后呈橘黄色D．在麦芽糖溶液中加入刚配制的斐林试剂，摇匀后会出现砖红色沉淀
答案：D　解析：苹果汁近于白色，且含有丰富的葡萄糖和果糖，可用作还原糖检测的材料，A正确；双缩脲试剂能与蛋白质的肽键产生紫色反应，经高温处理的蛋白质发生了变性，破坏了其空间结构，但是肽键没有被破坏，所以与双缩脲试剂还可以产生紫色反应，B正确；脂肪可用苏丹Ⅲ染液检测，呈橘黄色，C正确；斐林试剂可用于检测还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)，D错误。
2．下列有机物的检测实验中，可能导致实验失败的操作是(　　)①脂肪检测时，花生子叶染色后，没有用酒精洗去浮色②蛋白质检测时，把 A、B液混合后再加入蛋白质样液中③还原糖检测时，用50～65 ℃水浴加热④淀粉检测时，直接把碘液滴加到淀粉样液中A．①②　　　　　　　B．②④C．③④ D．①④
答案：A　解析：脂肪检测实验中，花生子叶染色后，需用50%的酒精洗去浮色，否则会导致实验失败，①符合题意；蛋白质检测时，应先加A液，再滴加B液，若将A、B液混合后再加入蛋白质样液中，A液和B液会发生反应，这样就不会与蛋白质发生紫色反应，导致实验失败，②符合题意；用斐林试剂进行还原糖检测时，用50～65 ℃水浴加热为正确的操作方法，③不符合题意；淀粉检测时，直接把碘液滴加到淀粉样液中即可发生颜色反应，④不符合题意。
科学探究——以种子成熟和萌发为素材考查有机物的检测1．种子成熟时有机物的变化种子成熟时，小分子有机物转化为大分子物质，以便于储存，主要营养物质变化如下：①可溶性糖类→不溶性糖类(如淀粉)。②非蛋白质氮→蛋白质。③糖类→脂肪。
【素养评价】1．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下表，其中“＋”的数量代表颜色反应深浅程度。下列有关说法错误的是(　　)
A.三种种子中乙种子蛋白质含量最高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答案：A　解析：分析表格可知，甲植物干种子中淀粉含量较高，乙植物干种子中脂肪含量较高，丙植物干种子中蛋白质含量较高。
2．油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如图所示。将不同成熟阶段的种子制成匀浆后检测，检测结果正确的是(　　)
答案：C　解析：第10 d有可溶性糖，不排除有还原糖的可能，故加入斐林试剂，水浴加热后可能出现砖红色沉淀；种子中一定有蛋白质，加入双缩脲试剂后会出现紫色反应；第30 d种子中有脂肪，与苏丹Ⅲ染液发生反应，呈现橘黄色；第40 d种子中无淀粉，加入碘液后不会呈现蓝色。
3．某公司将某种茅草开发成一种保健饮料。该种茅草是否含有还原糖和淀粉呢？生物学兴趣小组的同学以此作为研究课题。请你完成下面的实验鉴定报告。(1)实验目的：鉴定某种茅草的根是否含有还原糖和淀粉。(2)实验原理：还原糖可用试剂1____________来检测，淀粉可用试剂2______________来检测。(3)实验器材：某种茅草根、所需试剂、研钵、烧杯、试管、纱布、漏斗、酒精灯、试管夹、火柴、滴管等。
(4)实验步骤：①用研钵将茅草根磨碎，过滤，取其滤液。②取A、B两支试管，各加入2 mL滤液。③往A试管中加入试剂1，注意甲乙两液需________加入，摇匀，再进行50 ℃～60 ℃__________2 min。观察试管中的颜色变化。④往B试管中加入试剂2，观察试管中的颜色变化。(5)可能出现的实验现象及分析：①__________________________________________________________。②___________________________________________________________。
解析：(2)实验原理：①还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下生成砖红色沉淀；②淀粉遇碘液变蓝色。(4)实验步骤：①用研钵将茅草根磨碎，过滤，取其滤液。②取A、B两支试管，各加入2 mL滤液。③往A试管中加入试剂1(斐林试剂)，斐林试剂需要现配现用、混合使用和水浴加热。④往B试管中加入试剂2(碘液)，观察试管中的颜色变化。(5)可能出现的实验现象及分析：①如果A试管出现砖红色沉淀，说明这种茅草根含有还原糖；如果A试管没有砖红色沉淀，说明这种茅草根不含还原糖。②如果B试管出现蓝色，说明这种茅草根含有淀粉；如果B试管没有蓝色，说明这种茅草根不含淀粉。