资源简介

(共31张PPT)
2.1 细胞中的元素和化合物
内容标准细化核心素养1.概述组成细胞的元素和化合物。2.通过检测生物组织的糖类、脂肪和蛋白质的方法，能设计实验探究未知生物材料的化学成分，并能够通过结果分析得出结论。生命观念建立生命的物质性观点，通过对细胞组成元素与自然界组成元素的比较，形成生命与自然界统一的生命观。科学思维通过对大量元素和微量元素分类学习，养成比较与分类的科学思维方式。科学探究通过检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，掌握检测相关物质的实验原理、方法和操作注意事项。目标要求生石花
石头
细胞和石头都是由分子组成的，为什么细胞能表现出生命的特征呢？
是因为细胞里含有特殊的生命元素吗？
是组成细胞的分子有什么特殊之处吗？
一、组成细胞的元素
一、组成细胞的元素元素地壳细胞O48.6065.0Si26.30极少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0组成地壳和组成细胞的部分元素含量（%）表数据分析*Si在某些植物中含量较高，如硅藻、禾本科植物等比较组成地壳和组成细胞的部分元素（种类和含量），你能得出什么结论？生物从环境中选择性吸收各种物质和元素元素 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）
* 其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%
数据分析
比较组成玉米细胞和人体细胞中元素的种类和含量，你能得出什么结论？
构成细胞的主要元素（鲜重）
元素分析
一、组成细胞的元素
组成细胞的元素中，C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等元素含量较高，称为大量元素（P17）
（其中C、H、O、N四种元素所占比重在96%以上，被称作 基本元素）
数据分析
干重 = 鲜重-水 = 有机物+无机盐
含量
构成细胞的主要元素（鲜重）
元素分析
一、组成细胞的元素
组成细胞的元素中，有些元素含量很少，如Zn、Mo、Cu、B、Fe、Mn等元素，称为微量元素（P17）
微量元素含量很少，是否意味着它们不重要？
资料一：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，即使用了大量的氮、磷、钾肥也无济于事。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。
通过分析材料一,你能得出什么结论呢
微量元素在生物体中含量很少，但是生物体不可缺少的必需元素，其作用是其它元素不可替代的
铅（Pb）、汞（Hg）在细胞中含量也很低，属于微量元素吗？
构成细胞最基本的元素组成细胞的元素大量元素：微量元素：元素分类一、组成细胞的元素组成细胞的化学元素，常见的有20多种C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等（生物生活所必须的，占生物体总重量万分之一以上）Zn、Mo(钼)、Cu、B(硼)、Fe、Mn等（生物生活所必须的，占生物体总重量万分之一以下）巧记：新木桶碰铁猛元素异常实例
元素 功能 含量异常
Mg2+ 叶绿素的组成成分 缺：叶片发黄，光合作用减弱
Fe2+ 血红蛋白的组成成分 缺：贫血
I- 甲状腺激素的组成成分 缺：呆小症，甲状腺肿大
Ca2+ 影响神经系统的兴奋性 缺：抽筋，高：肌无力
K+ 植物：促进糖类的合成、运输 动物：维持细胞内液的渗透压 缺：抗逆性减弱，内液渗透压下降
Na+ 动物：维持细胞外液的渗透压 缺：细胞外液渗透压下降
B 促进花粉的萌发和花粉管的伸长 缺：花而不实
1.下列有关组成生物体的化学元素的叙述,正确的是 (　　)
A.组成生物体的化学元素中,碳元素的含量最多
B.组成生物体的化学元素在无机自然界中都能找到
C.大量元素是人体必需元素,微量元素不是人体必需元素
D.人、动物与植物所含的化学元素的种类差异很大
B
当堂自评
2.科学家在利用无土栽培法培养一些名贵花卉时，培养液中添加了多种必需化学元素。其配方如下，其中花卉根细胞吸收最少的离子是（ ）
当堂自评
C
二、组成细胞的化合物
数据分析
组成细胞的元素大多以化合物的形式存在
水
无机盐
糖类
脂类
蛋白质
核酸
无机物
有机物
1.占细胞鲜重最多的化合物是_____
2.占细胞干重最多的化合物是_______
规律总结
特别提醒：不同生物细胞中各种化合物含量是有差别的，比如糖类是构成大多数植物体干重中含量最多的化合物，所以1、2两条总结的是一般规律，并不适用于所有细胞
水
蛋白质
二、组成细胞的化合物
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物(还原糖、脂肪、蛋白质)产生特定的颜色反应（P18）
检测原理
检测生物组织中的还原糖、脂肪、蛋白质时分别选用了哪些试剂？对应的实验现象是怎样的？
生物材料的选择和处理要注意哪些问题？
斐林试剂、双缩脲试剂有什么区别，使用方法上有何异同？
哪些地方都使用到了酒精，它的作用是什么？
如何排除其他因素对实验结果的影响？
还原糖含量高的白色或无色组织，如苹果、梨等。
选材
实验操作
三、检测生物组织中的还原糖
实验原理
-
+
水浴加热
砖红色沉淀
斐林试剂
常见的单糖、麦芽糖、乳糖
斐林试剂甲液NaOH和乙液CuSO4混合均匀后才可使用
刚配制的斐林试剂1mL
蓝色
还原糖可将Cu(OH)2(蓝色)还原成Cu2O(砖红色沉淀）
组织样液有颜色会对于鉴定时的颜色反应起着掩盖作用，导致实验现象不明显；
选择花生种子等富含脂肪的材料。选材-+实验原理注：因苏丹Ⅳ染液有较强的毒性，现已不推荐使用。三、检测生物组织中的脂肪实验操作三、检测生物组织中的脂肪选择豆浆或鸡蛋清稀释液等富含蛋白质的材料。
选材
-
+
实验原理
实验操作
三、检测生物组织中的蛋白质
稀释10倍以上，否则实验后易黏附在试管壁上
有两个或以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2+反应生成紫色络合物
项目 斐林试剂 双缩脲试剂 成分 甲液 乙液 A液 B液
质量浓度为0.1g/mL 的NaOH溶液 质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液
反应原理 加热条件下，含醛基的可溶性还原糖将Cu(OH)2还原为Cu2O沉淀 碱性条件下Cu2＋与具有两个或两个以上肽键的化合物发生反应生成紫色络合物 使用方法 甲、乙两液等量混匀后立即使用(现配现用) 反应条件 反应现象 质量浓度为0.05 g/mL的 CuSO4溶液
质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液
先加入A液1 mL摇匀，再加B液4滴，摇匀
50～65 ℃水浴加热
不需加热
蓝色→棕色→砖红色
浅蓝色→紫色
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
思考:
①斐林试剂很不稳定,配置好的Cu(OH)2悬浊液放置一段时间后，会形成沉淀，影响实验效果
②Cu(OH)2放置久了会发生分解反应，形成部分黑色CuO，也会影响实验结果
2、检测生物组织中的脂肪时，染色时间不宜过长的原因是？
①脂肪会溶解在酒精中，使橘黄色消失。
3、脂肪检测实验是否一定需要显微镜？
方法一：向待测组织样液中滴加3滴苏丹Ⅲ染液，观察样液被染色的情况。不需要用显微镜，直接用肉眼观察
方法二：制作子叶临时切片，用显微镜观察子叶细胞的着色情况。
1、鉴定还原糖时使用的斐林试剂为何要现配现用
细胞中的元素和化合物
元素
化合物
主要存在形式
课堂小结
微量元素：
大量元素：
C H O N S P Ca Mg K
Fe Mn B Zn Mo Cu
水
无机盐
(主要以离子形式存在)
(鲜细胞中含量最多)
无机
化合物
有机
化合物
(与双缩脲试剂发生紫色反应)
脂肪(被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色)、磷脂、固醇
蛋白质
脂质:
核酸：
糖类
还原糖(与斐林试剂生成砖红色沉淀)
非还原糖：蔗糖、纤维素、淀粉(与碘液反应变蓝）
DNA、RNA
1.基于对细胞元素组成、元素含量等的认识，判断下列相关表述是否正确。
(1)细胞中不存在无机自然界没有的特殊元素。 ( )
(2)细胞中微量元素含量很少，作用也很微小。 ( )
(3)不同种类的细胞其组成元素和化合物种类基本相同，但含量又往往有一定差异，这既体现了细胞的统一性，又反映了细胞的多样性。 ( )
2.将下列试剂与相应的待测样品、相应的实验结果用线连接起来。
苏丹Ⅲ染液 豆浆 砖红色沉淀
斐林试剂 梨汁 橘黄色
双缩脉试剂 花生子叶 紫色
课后习题
√
╳
√
C
3.在下列有机化合物中，人体细胞内含量最多的一种是（ ）
A.脂质 B.糖类 C.蛋白质 D.核酸
4.科学家在研究生物体的化学成分时，发现组成生物体的元素在无机自然界中也都存在，这事实主要说明 ( )
A.生物来源于非生物
B.生物界与无机自然界具有统一性
C.生物界与无机自然界具有差异性
D.生物与非生物在元素组成上没有区别
B
3. 实验测得小麦、大豆、花生三种干种子中三大类有机物的含量如图所示,有关叙述正确的是 (　　)
B
当堂自评
A.向小麦种子的研磨滤液中加入斐林试剂,就会产生砖红色沉淀
B.选用花生检测细胞中有脂肪存在时需要使用显微镜
C.用双缩脲试剂检测大豆组织样液中存在蛋白质,加热后产生紫色反应
D.还原糖检测实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶,以便长期备用
当堂自评
4.(不定选）关于还原糖、淀粉﹑脂肪和蛋白质的鉴定实验,下列叙述不正确的是 (　 　)
A.在葡萄匀浆中加入斐林试剂后,溶液由蓝色变成砖红色
B.在大豆种子匀浆中加入双缩脲试剂,溶液摇匀后变成紫色
C.花生子叶细胞经苏丹Ⅲ染色,显微镜下可见红色颗粒
D.在小麦种子匀浆中滴加碘液,需经水浴加热才有蓝色反应
ACD
5.(不定选)有关物质检测的说法正确的是 (　　)
A.用双缩脲试剂检测蛋白尿,需水浴加热方可出现紫色
B.在组织切片上滴加苏丹Ⅲ染液,显微镜观察有橘黄色颗粒说明有脂肪
C.检测样液中的蛋白质时,先加NaOH溶液,摇匀后再加CuSO4溶液
D.向组织样液滴加斐林试剂,不产生砖红色沉淀说明没有还原糖
BC
巩固训练
1、下表是组成地壳和组成细胞的部分元素的含量(%)比较，有关叙述正确的是(　　)
A.组成细胞的元素，在无机自然界不一定能找到
B.由上表可见，组成细胞和组成地壳的元素种类是完全相同的，并由此得出生物界 与无机自然界具有统一性
C.上述差异产生的原因，归根结底是生物体有选择地从无机自然界获取各种物质　
D.由上表可知生物界与无机自然界具有差异性，但不能体现两者间具有统一性
元素 O Si C N H
地壳 48.6 26.30 0.087 0.03 0.76
细胞 65.0 极少 18.0 3.0 10.0
C
巩固训练
2、下列有关细胞中的元素和化合物的说法，正确的是( 　)
A.微量元素在生物体内含量很少，所以生物体不存在微量元素缺乏症。
B．构成细胞的任何一种化合物都能在无机自然 界中找到。
C．含有碳元素的是有机化合物，不含碳元素 的是无机化合物。　
D．细胞中无机化合物的含量并不一定比有机化合物的含量多。
D
巩固训练
3、下图中，Ⅰ是细胞中化合物含量的扇形图，Ⅱ是活细胞中元素含量的柱形图，下列有关说法正确的是（ ）
A
A.若Ⅰ表示细胞鲜重，则甲、乙化合物依次是水、蛋白质
B．组成化合物的所有元素中，含量最多的一定是碳
C．若Ⅱ表示组成人体活细胞中的元素含量，则a、b、c依次是碳、氢、氧
D．地壳与活细胞中含量最多的元素都是a，这说明生物界与无机自然界的统一性
巩固训练
5、油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如下图所示。将不同成熟阶段的种子制成匀浆后检测，结果正确的是(　　)
选项 取样时间 检测试剂 检测结果
A 第10天 斐林试剂 不显色
B 第20天 双缩脲试剂 不显色
C 第30天 苏丹Ⅲ染液 橘黄色
D 第40天 碘液 蓝色
C

展开更多......

收起↑