最新-2018学年高中生物 2-1 细胞中的元素化合物课件 新必修1 精品

• ●整体感知
• 本章介绍了组成细胞的化学元素和化合物的种 类、含量及其生理功能。组成细胞的化学元素， 大都以化合物的形式存在，所以本章的重点内 容是关于糖类、脂质、蛋白质和核酸的相关内 容，尤其是蛋白质和核酸，它们分别是生命活 动的体现者和控制者。本章内容从分子水平阐 述了生命的组成，由这些分子组成的细胞是生 物体的结构和完成各项生命活动的基础，所以 这部分知识是后面几章内容的铺垫。
• 3．提示：植物的叶肉细胞、果实细胞和种子的 细胞中通常含有较多的糖类、脂质和蛋白质， 如禾谷类的果实、种子中含淀粉(多糖)较多；甘 蔗的茎和甜菜的根含蔗糖多；花生、芝麻种子 中含脂质多；大豆种子中含蛋白质多等等。要 想从植物的果实、种子中获得糖类、脂质和蛋 白质，就要设法使细胞破碎，再将这些物质提 取出来。
• (1)仪器：剪刀，解剖刀，双面刀片，试管，试 管架，试管夹，大、小烧杯，小量筒，滴管， 玻璃漏斗，酒精灯，三角架，石棉网，火柴， 研钵，石英砂，纱布，载玻片，盖玻片，毛笔， 吸水纸，显微镜。
• (2)试剂：斐林试剂，苏丹Ⅲ染液，双缩脲试剂。
• (四)方法步骤
• A．还原性糖的鉴定
• 1．选材：
• ●考点聚焦
• 组成细胞和生物体的化学元素和化合物，是生 命活动的物质基础。构成细胞的各种化合物在 细胞内的生理作用，特别是蛋白质和核酸两种 有机物的化学组成及其生理功能，是本章的重 点。考查本章的题目虽然大多是选择题，但在 考查某知识点时可从不同角度来设计问题，灵 活多变，如考查氨基酸脱水缩合形成肽键的数 目时，可以从选择、填空、计算等多个角度来 进行。核酸保健品的开发、人类蛋白质组计划、 世界上第一个人工合成蛋白质的诞生等都是本 章与生活及科学技术的紧密结合点。
• 第1节 细胞中的元素和化合 物
• 知识：(1)简述组成细胞的主要元素：(2)理 解构成细胞的基本元素是碳。
• (2)情感态度与价值观：认同生命的物质性。
• (3)能力：尝试检测生物组织中的糖类、脂 肪和蛋白质，探讨细胞中主要化合物的种 类。
• (4)重点与难点：(1)组成细胞的主要元素和 化合物；(2)检测生物组织中的糖类、脂肪 和蛋白质；(3)构成细胞的基本元素是碳。
• 1下列化学元素中属于组成生物体的微 量元素的是
• • A．K
() B．P
• C．B
D．Ca
• 解析：组成生物体的化学元素分为大量元 素和微量元素两大类，其中C、H、O、N、 P、S、K、Ca、Mg等属于大量元素，Fe、 Mn、Zn、Cu、B、Mo等属于微量元素。
• 答案：C
• 下 列 各 组 元 素 中 ， 占 细 胞 总 量 97% 的 一 组 是 ()
• 2．组成细胞的化合物中，含量最多的是 ________，大约占________。在细胞干重 中含量最多的是________，其占细胞鲜重 的比例约为________。
• 三、糖类、脂肪和蛋白质的检测
• 1 ． 糖 类 中 还 原 性 糖 ( 如 ________) 与 ________ 发 生 作 用 ， 在 50 ～ 65℃ 水 浴 ________的条件下产生________沉淀；淀 粉遇________变________。
• 注意：大量元素和微量元素都是生物体生 命活动所必需的，不同的生物，组成它们
的化学元素大体相同，但各种元素的含量 相差很大。
• 2．根据功能来分，生物体内的元素又分 基本元素、主要元素等种类：
• 3．构成细胞的基本元素——C
• 图1和图2分别是人体细胞鲜重和干重的主 要元素含量。无论是鲜量还是干重，组成 细胞的元素中C、O、H、N这四种元素的 含量最多，在干重中C的含量达到48.4%， 这表明C是构成细胞的基本元素。
• 2．C、H、O、N C O
• 二、1.水、无机盐 糖类、脂质、蛋白质、核酸
• 2．H2O 85～90% 蛋白质 7～20% • 三、1.葡萄糖 斐林试剂 加热 砖红色 碘
蓝
• 2．苏丹Ⅲ 橘黄 苏Ⅳ • 3．双缩脲 紫色
• 组成生物体的元素有20多种。
• 1．根据它们在生物体内含量的不同，分成两大类：
• (二)实验
• 1、2略。
• 3．生物材料中有机化合物的种类、含量不同。 因此，我们应选择多种多样的食物，保证获得 全面的营养。
• 一、组成细胞的元素
• 1．细胞中常见的化学元素有________多种，有 些含量较多(万分之一以上)被称为________，如 ____________________ 等 ； 有 些 含 量 很 少 ( 万 分 之 一 以 下 ) 被 称 为 ________ ， 如 ________________________等。
• (一)思考与讨论
• 1．提示：有机化合物和无机化合物的区别主要 看它们的分子组成中是否有碳元素，如糖类是 有机化合物，由碳、氢、氧三种元素组成；水 是无机化合物，由氢、氧两种元素组成。当然 这不是严格意义上的区别。对这两类化合物的 严格区分，请参照化学教科书。
• 2．提示：细胞中最多的有机化合物是蛋白质， 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。
• 答案：D
• 下图为原生质的组成成分。如果该图表示的是 组成原生质的各种化学元素，则A应该是 ________ ； 如 果 该 图 为 组 成 原 生 质 的 化 合 物 ， 则A应该是______；如果该图是已经完成脱水后 的原生质，则A是________。
• 答案：O 水 蛋白质
• 解析：原生质是细胞内的生命物质，组成 原生质的化学元素中O元素含量最多，达 到65%；组成原生质的化合物中，水分含 量最多，达到60%～95%；而组成原生质 的化合物中，蛋白质占干重的50%以上。
•
• B．脂肪的鉴定 • 1．选材： • 实验材料最好选择富含脂肪的种子，如花
生种子(取其子叶)。供实验用的花生种子， 必须提前浸泡3～4h。浸泡时间短了，不 容易切成片；浸泡时间过长，则组织太软， 切下的薄片不易成形。
• 2．方法步骤： • (1)制备生物组织实验材料(组织切片)
• (2)实验操作方法和观察
• (1)大量元素
• 含量占生物体总重量的万分之一以上的元素，叫做大量 元素。包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
• (2)微量元素
• 含量比较少，但又是生物体生命活动所必需的元素，叫 做微量元素。如Mn、Zn、Cu、B、Mo等。Fe含量一般 比微量元素多一些，比大量元素稍少些，所以又叫做半 微量元素。微量元素在生物体内含量虽然很少，但它是 维持正常生命活动不可缺少的。
• 3下列各项作为鉴定生物组织中还原性糖的理
想材料是
()
• A．韭菜
B．鸢尾
• C．菠菜
D．梨
• 解析：鉴定生物组织中还原性糖的实验，最理
想的实验材料是含还原糖量较高的生物组织(或
器官)，而且组织的颜色较浅或近于白色。因此
韭菜、鸢尾、菠菜的叶片中叶绿素的含量较多，
颜色较深，对于鉴定时的颜色反应起着掩盖作
• ●方法指导
• 本章内容并不是彼此孤立的，而是有着内在的 联系，组成生物体的每一种化合物都是由特定 的化学元素组成，因此只有了解组成生物体的 化学元素，才能更好地理解组成生物体的化合 物。由于识记性和理解性的内容较多，而且基 础性比较强，所以学习时，一方面要加强记忆， 另一方面要注意理解。可采用比较法，将组成 生物体的各种化合物，从组成元素、种类、结 构(或组成)、功能等方面以表格形式进行比较记 忆。
• ①观察脂肪小颗粒：用显微镜观察薄片最 薄处(最好一层细胞)
• (3)结论：该颗粒可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄 色，它是生物组织中的脂肪物质。从而鉴 定花生种子(子叶)组织中有脂肪存在。
• 注意：花生子叶切片切得要薄(最薄处最好 是一层细胞)，因为切片较厚就观察不清脂 肪颗粒。
• 2．组成细胞的元素中含量最多的四种元素是 ________ ， ________ 是 构 成 细 胞 的 最 基 本 元 素 ， 在细胞鲜重中含量最多的元素是________。
• 二、组成细胞的化合物
• 1．组成细胞的化合物中，无机化合物包 括 ________ ， 有 机 化 合 物 包 括 ______________________。
• (一)实验原理
• 该实验原理可简记为“三特”，即“特定的物质与特定 的试剂反应呈现特定的颜色”。
物质 还原糖 脂肪
蛋白质
试剂
颜色
斐林试剂 砖红色沉淀
苏丹Ⅲ液 橘黄色
苏丹Ⅳ液
红色
双缩脲试剂 紫红色
• (二)目的要求
• 初步学会用化学试剂检测生物组织中的糖类、 脂肪和蛋白质。
• (三)实验仪器和试剂
• A．C、H、O、N、P、S
• B．C、Fe、K、Ca、B
• C．N、P、S、K、Ca、Mg
• D．Fe、Mn、B、Zn、Cu、Co
• 答案：A
• 解析：在组成细胞的大量元素中，C、H、O、N、 P、S 6种元素是组成细胞的主要元素，大约共占 细胞总量的97%。因此正确的选项应是A。其余 各选项的元素含量都达不到97%。
• 本实验最理想的实验材料是含糖量较高的 生物组织(或器官)，而且组织的颜色较浅， 或近于白色的，如苹果和梨的果实。经试 验比较，颜色反应的明显程度，依次为苹 果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜。
• 2．方法步骤：
• (1)制备生物组织样液
• (2)实验操作的方法和观察 • ①向试管内注入样液2 mL
• (3)结论：该溶液颜色变成砖红色，这说明 组织样液中的还原糖与斐林试剂发生了反 应，从而鉴定苹果组织中有还原性糖存在。
• 2．脂肪可被________染成________或被 ________染液染成红色。
• 3 ． 蛋 白 质 与 ________ 发 生 作 用 ， 产 生 ________反应。
• 答案：一、1.20 大量元素 C、H、O、N、P、 S、K、Ca、Mg 微量元素 Fe、Mn、Cu、Zn、 B、Mo、Cl
•
2过度肥胖者的脂肪)
• A．蛋白质
B．脂肪
• C．糖类
D．水
• 解析：任何生活细胞中含量最多的物质都是水，
含量超过50%的只有水，水通常占细胞重量的 80%～90%。错选A者将“占细胞干重50%以上” 与“占细胞重量50%以上”混淆；错选B者误认
为脂肪组织中的细胞内脂肪含量一定最高。
• 细胞主要由20种化学元素所组成，这些化 学元素只有构成各种化合物时才具有真正 的生物学意义。这些分子单独存在时并不 能完成生命活动，只有组合成细胞后，由 细胞完成各种生命活动。
• 组成细胞的化合物如下：
注意：(1)几个“最多”
占细胞鲜重最多 占细胞干重最多
元素
O
C
化合物
水
一般认为是蛋白质
• (2)在组成细胞的各种化合物中，虽然水是含量 最多的物质，是生命活动的最重要的介质，地 球表面出现了液态水时，才具备了生命发生的 条件。但是，只有当原始地球的物质经过漫长 的演变，出现了原始的核酸和蛋白质并且组合 在一起，表现出原始的新陈代谢时，才开始出 现原始的生命现象，产生了原始的生命。恩格 斯早在一百多年前就已提出“生命是蛋白体的 存在方式”。现代生物科学认为承担生命的 “蛋白体”主要是核酸和蛋白质的整合体系。 因此说细胞的主要成分是蛋白质和核酸。
用，导致实验现象不明显，不是理想的实验材
料。而只有梨符合条件。
• 答案：D
• 在用斐林试剂鉴定还原性糖时，溶液的颜 色变化过程为： ________→________→________。
• 答案：浅蓝色 棕色 砖红色(沉淀)
• 解析：由于斐林试剂的甲液(氢氧化钠的质量浓 度为0.1 g/mL的溶液)和乙液(硫酸铜的质量浓度 为0.05 g/mL的溶液)两者混合后，立即生成浅蓝 色的Cu(OH)2沉淀，将蓝色的甲液和乙液的混合 液(刚配制的斐林试剂)注入盛有苹果组织样液的 试管中，振荡试管，溶液混合均匀，此时呈现 蓝色是Cu(OH)2的颜色。当将这支试管进行水浴 加热时，仔细观察会看到：溶液的颜色由开始 时的浅蓝色首先变成棕色，随后又逐渐变成了 砖红色沉淀。开始时的浅蓝色是Cu(OH)2的颜色； 中间出现棕色是蓝色Cu(OH)2和砖红色的Cu2O混 合的颜色，最后出现砖红色(沉淀)是Cu2O的颜色。