2.1細胞中的元素和化合物課件高一上學(xué)期生物人教版必修13

第1節(jié)

細胞中的元素和化合物細胞中常見的元素有哪些？組成細胞的主要化合物有哪些？怎樣檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)？本節(jié)聚焦第2章

組成細胞的分子

【問題探討】

分析比較組成地殼和組成細胞的部分元素的含量，你能提出什么問題？組成生物體的元素在無機自然界中都能找到。同一種元素在生物界和非生物界中的含量差別很大。一、組成細胞的元素

1．組成生物體的各種元素在無機自然界都能找到，這說明生物界和非生物界具有＿＿＿＿。

2．各種元素的相對含量不同，說明生物界和非生物界具有＿＿＿＿。統(tǒng)一性差異性

為什么組成生物體的元素在無機自然界中都能找到，但元素含量差異卻很大？

【提示】細胞生命活動所需的物質(zhì)，歸根結(jié)底是從無機自然界中獲取的；生物體有選擇地從無機自然界獲取各種物質(zhì)來組成自身。思考一、組成細胞的元素

3．元素分類（根據(jù)含量分類）

（1）大量元素：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

（2）微量元素：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

Fe、Mn、Zn、Cu、B、MoC、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg“她請楊丹劉林蓋美家”“鐵猛碰新木桶”元素玉米細胞人體細胞C43.75%55.99%H6.24%7.46%O44.43%14.62%N1.46%9.33%K0.92%1.09%Ca0.23%4.67%P0.20%3.11%Mg0.18%0.16%S0.17%0.78%玉米細胞和人體細胞的部分元素及含量(干重、質(zhì)量分?jǐn)?shù))

1．在玉米細胞和人體細胞中含量較多的四種元素一樣嗎？怎樣解釋這種現(xiàn)象？

一樣，都為C、H、O、N。

玉米和人都是生物，組成它們的主要成分是水、糖類、脂類和蛋白質(zhì)等物質(zhì)，這些物質(zhì)都含有C、H、O，蛋白質(zhì)還含有大量的N元素?；驹厮伎肌裼懻撛赜衩准毎梭w細胞C43.75%55.99%H6.24%7.46%O44.43%14.62%N1.46%9.33%K0.92%1.09%Ca0.23%4.67%P0.20%3.11%Mg0.18%0.16%S0.17%0.78%玉米細胞和人體細胞的部分元素及含量(干重、質(zhì)量分?jǐn)?shù))

2．細胞中有些元素含量很少，是否意味著它們不重要？

細胞中有些元素含量很少，但是卻有著重要作用，如在玉米細胞中，S只有0.17%，Mg只有0.18%，但是很多蛋白質(zhì)都含有S，葉綠體中葉綠素分子就含有Mg，如果缺少S或Mg，細胞就不能合成這些蛋白質(zhì)或葉綠素了。思考●討論元素玉米細胞人體細胞C43.75%55.99%H6.24%7.46%O44.43%14.62%N1.46%9.33%K0.92%1.09%Ca0.23%4.67%P0.20%3.11%Mg0.18%0.16%S0.17%0.78%玉米細胞和人體細胞的部分元素及含量(干重、質(zhì)量分?jǐn)?shù))

3．比較組成玉米細胞和人體細胞中元素種類和含量，你還能得出哪些結(jié)論？

（1）不同生物體內(nèi)化學(xué)元素的種類基本相同。（2）不同生物體內(nèi)同種化學(xué)元素的含量不同。（3）同一生物體內(nèi)不同化學(xué)元素的含量不同。思考●討論

1．種類（1）無機化合物有＿＿和＿＿＿＿。（2）有機化合物主要有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

2．含量

（1）占細胞鮮重最多的化合物是＿＿＿。（2）占細胞鮮重最多的有機化合物是＿＿＿＿。（3）占細胞干重最多的化合物是＿＿＿＿。水無機鹽糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等水蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)二、組成細胞的化合物

1．下列有關(guān)組成生物體的化學(xué)元素的敘述，正確的是（）

A．人體缺Fe和缺Ca都會引起相關(guān)疾病，故Fe和Ca是大量元素

B．人體細胞中含量較少的元素均為微量元素

C．C、H、O、N、P都是大量元素

D．大量元素是人體必需的元素，而微量元素不是人體必需的課堂檢測C

2．圖甲是有活性的細胞中元素含量的柱形圖，圖乙是細胞中化合物含量的扇形圖，下列說法正確的是（）

A．若圖甲表示組成人體細胞的元素含量，則a、b、c依次是O、H、C

B．若圖乙表示細胞干重中化合物的含量，則Ⅰ是蛋白質(zhì)

C．青蛙細胞和玉米細胞內(nèi)的化學(xué)元素在種類和含量上基本相同

D．地殼與活細胞中含量最多的元素都是a，因此說明生物界與非生物界具有統(tǒng)一性課堂檢測B【實驗】檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)

1．實驗原理：某些化學(xué)試劑能夠使生物組織中的有關(guān)有機化合物產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng)。待測物質(zhì)試劑顏色反應(yīng)還原糖淀粉脂肪蛋白質(zhì)磚紅色橘黃色紫色斐林試劑碘液藍色蘇丹III染液雙縮脲試劑

2．實驗材料

（1）做可溶性還原性糖鑒定實驗，應(yīng)選還原糖含量高，顏色近于＿＿色的植物組織，如蘋果、梨。

（2）做脂肪的鑒定實驗，應(yīng)選富含脂肪的種子，以＿＿＿種子為最好，實驗前一般要浸泡。（3）做蛋白質(zhì)的鑒定實驗，可用富含蛋白質(zhì)的＿＿或＿＿＿＿?！緦嶒灐繖z測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)白花生豆?jié){雞蛋清【實驗】檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)

3．方法步驟

（1）還原糖的檢測和觀察

2mL組織樣液→注入＿＿＿＿＿＿＿→振蕩→＿＿＿加熱→觀察溶液顏色變化。1mL斐林試劑甲液和乙液等量混合均勻，現(xiàn)配現(xiàn)用。水浴藍色棕色磚紅色【實驗】檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)

（2）脂肪的檢測和觀察取材（浸泡過的花生種子）→切片→制片（染色用＿＿＿＿，洗去浮色用＿＿＿＿＿＿）→鏡檢。蘇丹III染液50%酒精【實驗】檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)

（3）蛋白質(zhì)的檢測和觀察組織樣液2mL→注入＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿→再注入＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿→觀察組織樣液顏色變化。雙縮脲試劑A液1mL雙縮脲試劑B液4滴【實驗】檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)【合作探究】

1．還原糖的檢測實驗中，能將梨換成西瓜、草莓嗎？選用甘蔗作為還原糖檢測的實驗材料，合適嗎？

【提示】不能，西瓜、草莓本身的顏色會干擾實驗結(jié)果。不合適，甘蔗中的糖主要為蔗糖，屬于非還原糖，不適用于還原糖的檢測實驗?！竞献魈骄俊?/p>

2．蛋白質(zhì)檢測實驗中，加入1mLA液后，若持續(xù)滴加B液，試管內(nèi)顏色如何變化？為什么要求只加4滴B液？

【提示】淺藍色→紫色→深藍色。防止因CuSO4過量而顯示Cu(OH)2的顏色?！竞献魈骄俊?/p>

3．利用斐林試劑的甲液、乙液和蒸餾水能否檢測蛋白質(zhì)？為什么？

【提示】

能。將斐林試劑的乙液用蒸餾水進行一定比例的稀釋，可用于檢測蛋白質(zhì)。斐林試劑的乙液與雙縮脲試劑的B液都為CuSO4溶液，只是濃度不同。【合作探究】

4．結(jié)合還原糖、蛋白質(zhì)的檢測實驗，從成分、操作步驟和所需條件角度，分析斐林試劑與雙縮脲試劑的不同？斐林試劑雙縮脲試劑成分甲液乙液A液B液鑒定物質(zhì)使用方法反應(yīng)條件反應(yīng)現(xiàn)象0.1g/mLNaOH0.05g/mLCuSO40.1g/mLNaOH0.01g/mLCuSO4還原糖蛋白質(zhì)甲液、乙液等量混勻；現(xiàn)用現(xiàn)配應(yīng)先加試劑A，再加試劑B需50℃～65℃溫水浴加熱不需加熱出現(xiàn)磚紅色沉淀產(chǎn)生紫色反應(yīng)課堂檢測

3．下列關(guān)于實驗的敘述，正確的是（）

①檢測還原糖時，要先加入斐林試劑甲液搖勻，再加入乙液②制作花生子葉臨時裝片檢測脂肪時，需用顯微鏡才能看到被染成橘黃色的脂肪顆粒③用雙縮脲試劑檢測蛋白質(zhì)與用碘液檢測淀粉，呈現(xiàn)的顏色相同④用斐林試劑檢測還原糖時需要水浴加熱⑤脂肪的檢測需要用清水洗去浮色⑥蛋白質(zhì)的檢測實驗中，先加入雙縮脲試劑A液，再加入雙縮脲試劑B液，或先加雙縮脲試劑B液，再加入雙縮脲試劑A液，只要分別加入即可

A．②④

B．①②③C．②③④⑥

D．④⑤⑥A課堂檢測

4．實驗測得的小麥、大豆、花生三種生物干種子中三大類有機物含量如圖所示，下列有關(guān)敘述正確的是（）。A

A．用雙縮脲試劑檢測大豆種子研磨液呈紫色

B．蛋白質(zhì)檢測實驗最好選用花生作為材料

C．三種種子都常用來做成面粉或榨取食用油

D．脂肪檢測實驗最好選用大豆作為材料

一、概念檢測

1．基于對細胞元素組成、元素含量等的認(rèn)識，判斷下列相關(guān)表述是否正確。

（1）細胞中不存在無機自然界沒有的特殊元素。（）（2）細胞中微量元素含量很少，作用也很微小。（）（3）不同種類的細胞，其組成元素和化合物種類基本相同，但含量又往往有一定差異，這既體現(xiàn)了細胞的統(tǒng)一性，又反映了細胞的多樣性。（）???P18

練習(xí)與應(yīng)用

2．將下列試劑與相應(yīng)的待測樣品、相應(yīng)的實驗結(jié)果用線連接起來。

蘇丹Ⅲ染液豆?jié){磚紅色沉淀斐林試劑梨汁橘黃色雙縮脲試劑花生子葉紫色P18

練習(xí)與應(yīng)用

3．在下列有機化合物中，人體細胞內(nèi)含量最多的一種是（）

A．脂質(zhì)B．糖類C．蛋白質(zhì)D．核酸

4．科學(xué)家在研究生物體的化學(xué)成分時，發(fā)現(xiàn)組成生物體的元素在無機自然界中也都存在，這一事實主要說明（）

A．生物來源于非生物

B．生物界與無機自然界具有統(tǒng)一性

C．生物界與無機自然界具有差異性

D．生物與非生物在元素組成上沒有區(qū)別CBP18

練習(xí)與應(yīng)用

二、拓展應(yīng)用

1．組成細胞的元素追根溯源來自無機環(huán)境，為什么細胞內(nèi)各種元素的比例與無機環(huán)境的大不相同。

【答案】細胞是生命活動