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文课件ppt

第1节　细胞中的元素和化合物

学习目标

1.说出组成细胞的大量元素、微量元素。

2.说出组成细胞的主要化合物的种类和含量。

3.尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。

基础知识

一、生物界与非生物界的统一性和差异性

1.统一性：组成生物体的各种元素在________中都能找到。

2.差异性：细胞中各种元素的________与无机自然界的大不相同。

二、组成细胞的元素

1.分类：组成细胞的化学元素有20多种，按含量多少可分为大量元素和________；按作用大小可分为最基本元素、________和主要元素。

2.存在形式：大多以________的形式存在

3.含量：在组成人体细胞的元素中，占鲜重最多的是_____，其次是C、H、N；占干重最多的是_____，其次是O、N、H。

三、组成细胞的化合物

1.种类：分为________（包括水和无机盐）和有机化合物（主要有糖类、________、蛋白质、核酸等）

2.含量：最多的化合物是________；最多的有机化合物是________。

四、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质

1.实验原理

（1）某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应。因此，可以根据有机物与某些化学试剂所产生的________，检测生物组织中糖类、脂肪或蛋白质的存在。

（2）糖类中的还原糖，如_________，与斐林试剂发生作用，生成_________。脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成_________。蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生_________反应。

2.化学试剂

斐林试剂（甲液为质量浓度为_________的NaOH溶液，乙液为质量浓度为_________的CuSO4溶液），质量浓度为0.01g/mL的苏丹Ⅲ染液，双缩脲试剂（A液为质量浓度为_________的NaOH溶液，B液为质量浓度为_________CuSO4溶液），体积分数为_________的酒精溶液，蒸馏水。

3.实验操作

（1）还原糖的检测流程：选材→制备组织样液→加入斐林试剂→_______→观察颜色变化。

（2）脂肪的检测流程：选材→制作临时装片→加入苏丹Ⅲ(或苏丹IV)染液→_______→镜检，观察颜色变化。

（3）蛋白质的检测流程：选材→制备组织样液→加入____________→摇匀→加入____________→摇匀→观察颜色变化。

探究学习

探究一、组成细胞的元素与无机自然界的元素相比较

[自主学习](阅读课本P16~17图和文字部分)

1.细胞中常见的化学元素有　　　多种,是生物体有选择地从　　　　中获取的。 

2.组成生物体的化学元素在无机自然界中都能找到,没有一种化学元素为细胞所特有,这一事实说明生物界和非生物界具有　　　　　　;组成生物体的化学元素,在生物体内和在非生物界中含量相差很大,这一事实说明生物界和非生物界具有　　　　　　　　。 

[合作探究]

组成地壳和组成细胞的部分元素含量(%)表

　　1.此表中组成地壳和组成细胞的什么元素最多?

2.从表中可以看出组成地壳和组成细胞的元素有什么相同点?

3.从表中可以看出组成地壳和组成细胞的元素有什么不同点?

探究二、组成细胞的重要元素

[自主学习]

最基本元素是　　　　,基本元素是　　　　　,大量元素是　　　　　　,微量元素是　　　　　　　　　　。 

[合作探究]

玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(干重,质量分数)

　　1.构成细胞的最基本元素是什么?

2.基本元素是哪些?

3.大量元素和微量元素分别有哪些?

探究三、组成细胞的化合物

[自主学习]

阅读课本P17“组成细胞的主要化合物及相对含量”,完成下列内容。

[合作探究]

1.细胞中含量最多的有机化合物和无机化合物分别是哪一种?你能推测它们对生命的意义吗?

2.并不是所有细胞中化合物的含量都一样。根据你的生活经验,说说哪些植物器官的细胞中富含糖类、脂质或蛋白质?怎样从植物器官中提取这些化合物?

探究四、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质

[自主学习]

阅读课本P18“探究·实践”——检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,完成下列内容。

实验目的:尝试用化学试剂检测生物组织中的糖类、脂肪或蛋白质。

实验原理:　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(1)糖类中的还原糖与　　　　　　发生作用,在　　　　条件下生成　　　　沉淀。 

(2)脂肪可被　　　　染成橘黄色。 

(3)蛋白质与　　　　　　发生作用,产生　　　　反应。 

(一)还原糖的鉴定

(1)还原糖有　　　　　、　　　　　、　　　　　。 

(2)试剂:斐林试剂的甲液为　　　　　　　　　溶液,乙液为　　　　　　溶液。 

(3)实验步骤

选材:选择富含还原糖的无色或浅色的植物组织。

制备组织样液:制浆→用纱布过滤→取液。

显色反应:2 mL待测组织样液→加入1 mL　　　　　　→在　　　　中加热约2 min。 

观察并记录结果:　　　　　　　　　　。 

[合作探究]

(1)在还原糖的鉴定过程中,能否选用西瓜作为实验材料,为什么?

(2)在还原糖的鉴定过程中,能否选用甘蔗、甜菜作为实验材料,为什么?

特别提醒：在还原糖的鉴定中,要选用　　　　　　　　　　的植物组织作为实验材料,使用斐林试剂时,要将甲液与乙液　　　　　　　　　　　,实验过程中对温度及加热的要求是　　　　。 

(二)脂肪的鉴定

[自主学习]

实验步骤:

①取材:取一粒浸泡过的花生种子,去掉种皮。

②切片:用刀片在花生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。

③制片:取最理想的薄片→染色(在薄片上滴2~3滴　　　　,染色3 min)→用吸水纸吸去染液,再滴加1~2滴体积分数为　　　　　　溶液洗去浮色→制成临时装片。 

③观察记录:视野中被染成　　　　色的脂肪颗粒清晰可见。 

(三)蛋白质的鉴定

[自主学习]

(1)在蛋白质的鉴定实验中,常选用　　　　　　作为实验材料。 

(2)双缩脲试剂的A液为　　　　　　　　,B液为　　　　　　　。 

(3)实验步骤:2 mL待测组织样液→加入1 mL　　　　　　→振荡摇匀→加入4滴　　　　　　→摇匀并观察。 

实验现象:　　　　　　　　　　　　。 

[合作探究]

(1)在蛋白质的鉴定实验中,怎样合理使用双缩脲试剂?

(2)能否将斐林试剂用于蛋白质的检测,为什么?

(3)斐林试剂与双缩脲试剂的比较

　　习题专练

1.下列有关组成生物体化学元素的叙述,正确的是 (　　）

A.组成生物体和组成无机自然界的化学元素中,碳元素的含量最多

B.人、动物与植物所含的化学元素的种类差异很大

C.组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到

D.不同生物体内各种化学元素的含量比例基本相似

2.在组成细胞的化学元素中,占细胞鲜重最多的元素和占细胞干重最多的元素是(　　)

A.C、O    B.O、C   C.C、N  D.O、N

3.下图表示细胞中各种化合物或主要元素占细胞鲜重的含量,以下按①②③④顺序排列,正确的是(　　)

A.水、蛋白质、糖类、脂质;N、H、O、C

B.水、蛋白质、糖类、脂质;O、C、N、H

C.蛋白质、水、脂质、糖类;O、C、H、N

D.蛋白质、水、脂质、糖类;C、O、H、N

4.下列都属于微量元素的一组是(　　)

A.Fe、Mn、K、B B.Fe、Mn、Cu、Mo

C.Mn、Ca、Mg、Cu D.Cu、Ca、K、Zn

5.沙漠中的仙人掌,其细胞中含量最多的化合物是 (　　)

A.水 B.蛋白质 C.无机盐 D.核酸

6.下列哪组试剂在使用的过程中必须加热?(　　)

A.斐林试剂在鉴定还原糖时

B.苏丹Ⅲ染液在鉴定脂肪时

C.双缩脲试剂在鉴定蛋白质时

D.碘化钾在鉴定淀粉时

7.下表表示人体和玉米细胞中部分元素及含量(占细胞干重的质量分数/%)。请回答下面的问题。

　　(1)组成生物体的最基本元素是　　　　　　　　。 

(2)分析玉米和人体细胞中的元素组成的相同点是　　　　　　　;不同点是　　　　　　。 

(3)清洁空气中N2占78%,地壳中含量最多的元素是O,而细胞干重含量最多的元素是C。但构成生物体的元素在无机自然界中都能找到。这一事实说明　　　　　　　　　　　。 

8.据“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验,回答下列问题。

(1)鉴定成熟苹果肉中是否存在还原糖所用的试剂是　　　　　　　　,该试剂与细胞内还原糖发生作用,形成　　　　沉淀,因此,可用该试剂检验糖尿病病人尿液中是否存在　　　　。 

(2)鉴定花生子叶细胞中脂肪的实验中,能将脂肪染成橘黄色的染液是　　　　,用其染色时,要用酒精来冲洗浮色,这是因为　　　　　　　　。 

(3)鉴定黄豆组织中存在蛋白质时,向组织样液中加入双缩脲试剂A液摇匀,再向样液中加入双缩脲试剂B液摇匀。其中双缩脲试剂B液的量只有4滴,而不能过量,为什么?

　　　　　　　　　　　　。 

　。 

参考答案

基础知识

一、1.无机自然界  2.相对含量

二、1.微量元素  基本元素  2.化合物  3.O  C

三、1.无机化合物  脂质  2.水  蛋白质

四、1.（1）颜色反应  （2）葡萄糖  砖红色沉淀  橘黄色  紫色  2.0.1g/mL   0.05g/mL   0.1g/mL  0.01g/mL  50%  3.（1）水浴加热  （2）去浮色  （3）双缩脲试剂 A液  双缩脲试剂B液

探究学习

探究一、【自主学习】1.20　无机自然界

2.统一性　差异性

【合作探究】

1.此表中组成地壳和细胞的元素中,均是O元素含量最多。

2.从表中可以看出细胞中含有的元素都是地壳中具有的元素。

3.从表中可以看出细胞中的元素含量和地壳中的元素含量是不同的。

探究二、【自主学习】C 　          C、H、O、N　        C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg　    Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu

【合作探究】

1.构成细胞的最基本元素是C。

2.基本元素是C、H、O、N。

3.大量元素是C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等;

微量元素是Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等。

探究三、【自主学习】水　无机盐　       糖类　脂质　蛋白质　核酸

【合作探究】

1.细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质,含量最多的无机化合物是水。蛋白质是组成生物体的重要物质,在生命活动中起重要作用,水是生命之源,离开水,生命活动就无法进行。

2.植物的叶肉细胞、果实中通常含有较多的糖类、脂质和蛋白质。如禾谷类的果实中含淀粉(多糖)较多;甘蔗的茎和甜菜的根含蔗糖较多;花生、芝麻种子中含脂质较多;大豆种子中含蛋白质较多,等等。要想从植物的果实中获得糖类、脂质和蛋白质,就要设法将细胞破碎,再将这些物质提取出来。

探究四、某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应

【自主总结】(1)斐林试剂　(水浴)加热　砖红色　(2)苏丹Ⅲ染液　(3)双缩脲试剂　紫色

(一)【自主学习】(1)葡萄糖　果糖　麦芽糖　(2)质量浓度为0.1 g/mL的NaOH　质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4　(3)斐林试剂　50~65 ℃温水　产生砖红色沉淀

【合作探究】

(1)不能,西瓜果肉本身的红色会干扰对实验结果的观察。

(2)不能,甘蔗与甜菜中富含的蔗糖不具有还原性。

【特别提醒】富含还原糖的无色或浅色　等量混合,现用现配　50~65 ℃水浴加热

(二)【自主学习】苏丹Ⅲ染液　50%的酒精　橘黄

(三)【自主学习】豆浆、蛋清　(2)质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液　质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液　(3)双缩脲试剂A液　双缩脲试剂B液　产生紫色反应

【合作探究】

(1)应先向待测组织样液中加入1 mL的质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液,混合均匀后再加入4滴质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液,摇匀后观察实验现象。

(2)不能,斐林试剂中乙液为质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液,双缩脲试剂中B液为质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液,且斐林试剂和双缩脲试剂的使用方法也不同。

(3)

习题专练

1.C　2.B　3.D　4.B　5.A　6.A

7.(1)C　(2)组成玉米和人体细胞中元素的种类相同　组成玉米和人体细胞中元素的含量不同　(3)生物界和非生物界既有差异性又有统一性

8.(1)斐林试剂　砖红色　葡萄糖

(2)苏丹Ⅲ染液　苏丹Ⅲ能溶解在酒精中

(3)过量的双缩脲试剂B液会与A液发生反应,使溶液呈蓝色,而掩盖生成的紫色