2.1 细胞中的元素和化合物(28张2个视频)-2023-2024学年高一生物(人教版2019必修1)

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2.1 细胞中的元素和化合物(28张2个视频)-2023-2024学年高一生物(人教版2019必修1)

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(共28张PPT)
1、“生石花是一种生物,尽管自然界中的石头形态和生石花相似,但是却没有生命的各种特征,那什么是生命呢?”2、“为什么细胞可以表现出生命特征呢?是否细胞内含有特殊的生命元素?”
第二单元 组成细胞的分子
2.1细胞中的元素和化合物
学习
目标
科学探究
科学思维
生命观念
社会责任
1.通过比较地壳和细胞以及不同细胞中的元素种类和含量,形成生命的物质观,并且进一步认同生物界的统一性与多样性。
2.基于对细胞中元素和化合物含量的分析,归纳概括出细胞中的大量元素、微量元素和化合物种类。
3.通过检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验,掌握定性颜色反应的原理和科学探究方法,并且能进一步开展定量检测实验。
4.认同生命的物质性、生物及非生物物质组成上的统一性和差异性。
目录
01
组成细胞的元素
02
组成细胞的化合物
(检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质)
组成细胞的元素
活动一:比较组成地壳和组成细胞(鲜重)部分元素的种类和含量
组成地壳和组成细胞的部分元素含量(%)表
元素 地壳 细胞
O 48.60 65.0
Si 26.30 极少*
C 0.087 18.0
N 0.03 3.0
H 0.76 10.0
1.组成细胞的化学元素,在无机自然界中都能找到,说明了什么?
2.细胞中的各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同,这说明了什么?
思考
生物界与非生物界具有统一性。
生物界与非生物界具有差异性。
组成细胞的元素
活动二:比较组成玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量
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
2.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,怎样解释这种现象
3.细胞中有些元素含量很少,如在玉米细胞中,s只有0.17%,Mg只有0.18%,是否意味着这些元素并不重要
思考
元素 玉米细胞 人体细胞
C 43.57 55.99
H 6.24 7.46
O 44.43 14.62
N 1.46 9.33
K 0.92 1.09
Ca 0.23 4.67
P 0.20 3.11
Mg 0.18 0.16
S 0.17 0.78
玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(干重,质量分数)
注:其它元素占细胞干重的质量分数总计小于3%
是一样,与组成细胞的化合物有关。
否。含量虽少,但是是生物体生命活动所必需的化学元素。
否。虽然含量少,但是仍然很重要
大量元素
微量元素
、P、S、K、Ca、Mg
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo
C、H、O、N
基本元素
组成细胞的元素
请构建“自然界的组成元素、组成生物细胞的元素、大量元素、微量元素、含量较多元素”的关系图。
(含量占生物体总重量万分之一以上)
(指含量很少但生物体生活所必需的一些元素)
组成细胞的元素
基本元素(占90%)
鲜重最多
大量元素(占生物体的万分之一以上)
微量元素(生活必需,含量很少)
C H O N
S P K Ca Mg
Fe Mn B Zn Mo Cu
组成细胞的元素
组成细胞的元素
自然界的元素
几十年前,新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱,有的甚至发黄枯萎,即使使用了大量的N,P,K肥也无济于事,后来,人们偶然发现牧场内的一小片牧草长得十分茂盛,原来,这一片”绿洲”的附近有一座钼矿,矿工每天上下班总是抄近路走,他们的鞋子个踩过的地方,牧草绿油油的,经过科学家的化验和分析,一公顷牧草只需150克钼就足够了.
资料分析
仔细阅读资料,你能得出什么结论?
微量元素是生物体不可缺少的必需元素;在生物体中含量很少,但其作用是其它元素不可替代的。
元素缺乏与疾病的相关性
缺Fe:人体患贫血
A
缺I:人幼年患呆小症、成年患甲状腺肿大(大脖子病)
C
缺B :花而不实(只开花不结果)
E
缺Zn:影响人体生长发育、大脑发育和性成熟
B
缺Mg :影响植物叶绿素的合成,影响光合作用的进行
F
缺Ca :成年人缺钙患骨质疏松症、血钙含量太低会出现抽搐现象,含量过高会导致肌无力
D
组成细胞的元素

无机盐
糖 类
蛋白质
脂 质
核 酸
组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在
组成细胞的化合物
1
元素的存在形式
分类 种类 质量分数/%
无机 化合物
有机 化合物

无机盐
70%-90%
1%-1.5%
7%-10%
1%-2%
1%-1.5%
蛋白质
脂质
糖类和核酸

蛋白质
蛋白质
(1)占细胞鲜重最多的化合物是_____;
(2)占细胞鲜重最多的有机物是________;
(3)占细胞干重最多的化合物是________。
组成细胞的化合物
2
种类及相对含量
1.所有细胞中各种化合物的种类和含量都一样吗? 2.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?
组成细胞的化合物
糖类含量高
油脂含量高
蛋白质含量高
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
还原糖的种类
原理
反应实质
试剂
葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖
还原糖+斐林试剂
砖红色沉淀
水浴加热
斐林
试剂
甲液:
乙液:
0.1g/mLNaOH
0.05g/mLCuSO4
等体积混合使用,现配现用。
还原糖将Cu2+还原,生成砖红色的Cu2O
1
还原糖的检测
(1)原理
脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色
(2)选材
富含脂肪且色浅
花生种子: 富含脂肪且没有其他颜色干扰。
脂肪微粒
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
2
脂肪的检测
原理
材料
现象
试剂
在碱性条件下,肽键与双缩脲试剂中Cu2+作用,产生紫色络合物
豆浆、鲜肝研磨液
双缩脲试剂
A:0.1g/mL的NaOH溶液 B:0.01g/ mL的CuSO4溶液
现配现用,依次添加
紫色
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
3
蛋白质的检测
原理
选材制样
检测观察
+碘液
蓝色
淀粉
马铃薯制成匀浆
取匀浆2ml,加入2滴碘液摇匀,
若溶液变蓝,则证明有淀粉存在
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
4
淀粉的检测
斐林试剂 双缩脲试剂 甲液 乙液 A液 B液
成分 (质量浓度)
鉴定物质 添加顺 序方法 反应条件 反应现象 原理 斐林试剂与双缩脲试剂的比较
0.1g/mLNaOH
0.05g/mLCuSO4
0.1g/mLNaOH
0.01g/mLCuSO4
还原糖(葡萄糖、麦芽糖等)
蛋白质
甲、乙液等量混合均匀后注入
先加入A液摇匀,后加入B液摇匀
50-650C水浴加热
不加热
蓝色→棕色→砖红色沉淀
无色→紫色
还原性糖+Cu(OH)2→Cu2O (砖红色沉淀)
碱性条件下蛋白质(含两个以上肽键)+Cu2+→紫色络合物
任务1:以小组为单位,结合教材讨论选择实验材料用具和试剂,并设计实验记录表格,完善实验步骤细节,并分享交流。
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.还原糖与双缩脲的显色反应需设置空白对照组,便于观察反应现象;2.斐林试剂需要现配现用,甲乙液混匀立即加入,;3.使用苏丹Ⅲ染液佩戴手套,沾染到染液立即清洗;4.双缩脲试剂必须先加入A液后加B液,不可颠倒,且A液多于B液。
注意
任务2:以小组为单位,从提供的实验材料中选择一两种,预测其中含有哪些有机化合物并有序开展实验,小组长实验前做好实验分工。
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.你的预测结果和实测结果是否相同,差异的原因在哪?
2.不同的生物组织或细胞中所含的化合物种类和含量是否相同?同一生物的不同组织或细胞中含有的化合物种类含量是否相同?
3.日常饮食如何合理搭配?
讨论
课堂小结
组成细胞的元素
组成细胞的化合物
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
常见的元素有20多种
大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
微量元素:Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等
无机物:水(细胞中含量最多)、无机盐
有机物:蛋白质(干重中含量最多)、糖类、脂质、核酸
目的要求
实验原理
材料用具
方法步骤
考点剖析
1.下表是玉米和人体细胞的部分元素及含量(干重,质量分数),下列有关说法正确的是( )
元素 O H N K Ca P Mg S
玉米 44.43 6.24 1.46 0.92 0.23 0.20 0.18 0.17
人 14.62 7.46 9.33 1.09 4.67 3.11 0.16 0.78
A.P、Ca、S等元素在玉米细胞中含量很少,属于微量元素B.表中玉米细胞比人体细胞中含有的O元素较多是因为玉米细胞中含水更多C.表格中在细胞内含量多的元素比含量少的元素更重要D.玉米细胞和人体细胞中N元素可以用来合成磷脂等有机物
D
考点剖析
2.研究表明缺硒可导致克山病。克山病是一种地方性心肌病,急重症病人可发生猝死。学界专家认为,成人每天硒的摄取量约在40~100 μg就可满足人体需要。根据资料,下列解释正确的是( )A.硒是人体必需的大量元素B.硒在人体生长发育过程中的作用可被其他元素替代C.硒的作用重大,只要有了硒,人体就能正常生长发育D.硒是人体必需的微量元素
D
考点剖析
3.为检测生物组织中的还原糖,制备了苹果的两种提取液:①浅红色混浊的匀浆;②浅黄色澄清的匀浆。下列叙述不正确的是( )A.与提取液①相比,②更适合用于检测苹果中的还原糖B.检测还原糖时,应将斐林试剂甲液和乙液等量混合均匀后再加入到提取液中C.加入斐林试剂的提取液在50~65 ℃水浴下出现砖红色沉淀,说明一定含有还原糖D.实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶,以便长期保存备用
D
考点剖析
4.对实验材料的选择,下列叙述错误的是( )A.可用斐林试剂甲液和乙液、蒸馏水来鉴定生物组织中的蛋白质B.花生种子含脂肪多且子叶肥厚,是用于脂肪鉴定的理想材料C.食用花生油一般不选用苏丹Ⅲ染液鉴定D.甜菜块根含有较多糖且近于白色,可用于还原糖的鉴定
D

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