2018版高中生物 第2章 組成細(xì)胞的分子 第1節(jié) 細(xì)胞中的元素和化合物課件 新人教版必修1.ppt

第2章組成細(xì)胞的分子,【學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)】,第1節(jié)細(xì)胞中的元素和化合物,自主學(xué)習(xí),凝練素養(yǎng),自主學(xué)習(xí) 讀教材學(xué)基礎(chǔ),一、組成細(xì)胞的元素 請(qǐng)仔細(xì)閱讀教材第1617頁(yè)“組成細(xì)胞的元素”,完成下面的問(wèn)題。 1.種類(lèi):常見(jiàn)的化學(xué)元素有 多種。,2.分類(lèi),20,C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo,3.化學(xué)元素在生物體內(nèi)的含量特點(diǎn) (1)不同生物體內(nèi)的元素種類(lèi)基本相同,但不同生物體內(nèi)同種元素的含量差別很大。 (2)同一生物體內(nèi)的不同元素的含量不相同。 (3)同一生物不同類(lèi)型的細(xì)胞中,同種元素的含量也不盡相同。,4.人體細(xì)胞中含量最多的元素,O,C,5.構(gòu)成細(xì)胞的最基本元素: 。 思考 生物體內(nèi)的微量元素是可有可無(wú)的嗎? 提示:微量元素在生物體內(nèi)含量很少,但其生理作用卻非常重要,如Fe是血紅蛋白的重要組成元素,缺Fe會(huì)導(dǎo)致缺鐵性貧血。,C,二、組成細(xì)胞的化合物 請(qǐng)仔細(xì)閱讀教材第17頁(yè)“組成細(xì)胞的化合物”,完成下面的問(wèn)題。,蛋白質(zhì),糖類(lèi)和核酸,水,1.細(xì)胞內(nèi)含量最多的有機(jī)化合物: 。 2.細(xì)胞內(nèi)含量最多的化合物: 。 3.占細(xì)胞鮮重最多的化合物: 。 4.占細(xì)胞干重最多的化合物: 。,蛋白質(zhì),水,水,蛋白質(zhì),判斷 (1)組成細(xì)胞的元素全部以化合物的形式存在。( ) (2)無(wú)機(jī)化合物有水和無(wú)機(jī)鹽,糖類(lèi)、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸是組成細(xì)胞的有機(jī)化合物。( ) (3)占細(xì)胞鮮重最多的化合物是水。( ) (4)占細(xì)胞干重最多的化合物是脂質(zhì)。( ),三、檢測(cè)生物組織中的糖類(lèi)、脂肪和蛋白質(zhì) 請(qǐng)仔細(xì)閱讀教材第18頁(yè)“實(shí)驗(yàn)”,完成下面的問(wèn)題。 1.思路:生物組織中某些有機(jī)化合物能與某些化學(xué)試劑產(chǎn)生特定的 。,(1)糖類(lèi),顏色反應(yīng),斐林,藍(lán)色,(2)脂肪+,橘黃色,紅色,(3)蛋白質(zhì)+ 紫色,雙縮脲試劑,3.實(shí)驗(yàn)流程 (1)還原糖的檢測(cè)和觀察,選材 含糖量較高、白色或近于白色的植物組織 制備組織樣液 (制漿一層紗布過(guò)濾取濾液) 顏色反應(yīng) 結(jié)論 組織樣液中含有還原糖,(2)淀粉的檢測(cè)和觀察 取材 馬鈴薯勻漿 顏色反應(yīng) 結(jié)論 馬鈴薯勻漿中含有淀粉,(3)脂肪的檢測(cè)和觀察 方法:花生種子勻漿+3滴蘇丹染液橘黃色 方法:取材 花生種子(浸泡過(guò)的),將子葉削成薄片 色 制片 觀察 在低倍顯微鏡下找到已著色的圓形小顆粒,然后換高倍顯微鏡觀察 結(jié)論 花生種子中含有脂肪,橘黃,(4)蛋白質(zhì)的檢測(cè)和觀察 選材與制備組織樣液 顏色反應(yīng) 結(jié)論 組織樣液中含有蛋白質(zhì),選擇 1.下列可用于檢測(cè)蛋白質(zhì)的試劑及反應(yīng)呈現(xiàn)的顏色是( ) A.蘇丹染液;橘黃色 B.斐林試劑;磚紅色 C.碘液;藍(lán)色 D.雙縮脲試劑;紫色 2.下列哪組試劑在使用的過(guò)程中必須加熱( ) A.斐林試劑鑒定還原糖 B.蘇丹染液鑒定脂肪 C.雙縮脲試劑鑒定蛋白質(zhì) D.碘液鑒定淀粉,D,A,主題一,凝練素養(yǎng) 解難題提能力,組成細(xì)胞的元素相關(guān)問(wèn)題分析,教師參考,問(wèn)題引領(lǐng): 1.元素在生物體內(nèi)的含量有何特點(diǎn)? 2.生物界是否具有非生物界所沒(méi)有的特有元素?,1.各種常見(jiàn)元素歸屬范圍分析,注意:大量元素和微量元素劃分的依據(jù)是含量,而不是生理作用。 2.四種基本元素的相對(duì)含量分析 (1)細(xì)胞鮮重的元素相對(duì)含量:OCHN。 (2)細(xì)胞干重的元素相對(duì)含量:CONH。,3.從化學(xué)元素角度分析生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性,【典例1】 下列表格是組成人體細(xì)胞干重、鮮重、地殼的主要元素含量(%),請(qǐng)分析回答問(wèn)題:,(1)由表中數(shù)據(jù)可知,組成細(xì)胞的化學(xué)元素在地殼中都普遍存在,沒(méi)有一種化學(xué)元素是細(xì)胞特有的,這一事實(shí)說(shuō)明。但同一元素在細(xì)胞和自然界中含量相差(填“不大”或“甚遠(yuǎn)”)。這一事實(shí)說(shuō)明。 (2)由表中數(shù)據(jù)可以看出在人體細(xì)胞(鮮重)所占比例明顯高于干重的元素是氧,發(fā)生這種差異的原因是組成活細(xì)胞的化合物中多,此類(lèi)化合物由(元素)組成。在人體細(xì)胞(干重)中含量最多的化合物是 。 (3)組成人體細(xì)胞的基本元素是。在人體內(nèi)元素含量非常少,但是正常生命活動(dòng)必不可少的。,解析:活細(xì)胞中含量最多的化合物是水,所以細(xì)胞鮮重中氧元素含量最大。蛋白質(zhì)是細(xì)胞中含量最多的有機(jī)化合物。除去水,在人體細(xì)胞干重中含量最多的化合物是蛋白質(zhì)。C、H、O、N為組成細(xì)胞的四種基本元素,Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo為生物體內(nèi)的微量元素。,答案:(1)生物界和非生物界具有統(tǒng)一性甚遠(yuǎn)生物界和非生物界具有差異性 (2)水氫和氧(H和O)蛋白質(zhì) (3)C、H、O、NFe、Mn、Zn、Cu、B、Mo,歸納總結(jié) 口訣記憶大量元素和微量元素 (1)微量元素:鐵(Fe)猛(Mn)碰(B)新(Zn)木(Mo)桶(Cu)。 (2)大量元素:洋(O)人探(C)親(H),但(N)每(Mg)家(K)留 (S)鈣(Ca)磷(P)。,備選例題,下圖1是人體細(xì)胞中化合物含量的扇形圖,圖2是有活性的人體細(xì)胞中元素含量的柱形圖,下列說(shuō)法不正確的是( ) A.若圖1表示細(xì)胞鮮重,則A、B化合物依次是H2O、蛋白質(zhì) B.圖2中a、b、c依次是O、C、H C.地殼與活細(xì)胞中含量最多的元素都是a,說(shuō)明生物界與非生物界具有統(tǒng)一性 D.若圖1表示細(xì)胞完全脫水后的化合物含量,則A化合物是蛋白質(zhì),C,解析:占細(xì)胞鮮重最多的化合物是H2O,其次是蛋白質(zhì);占細(xì)胞鮮重最多的元素是O,其次是C、H等;生物界與非生物界的統(tǒng)一性體現(xiàn)在元素的種類(lèi)上,而不是含量上;占細(xì)胞干重最多的化合物是蛋白質(zhì)。,【題組演練】 1.在大熊貓和大腸桿菌體內(nèi),最基本的化學(xué)元素和含量最多的化學(xué)元素分別是( ) A.C和OB.C和H C.O和CD.H和O,A,解析:各種生物體內(nèi)最基本的化學(xué)元素和含量最多的化學(xué)元素均分別是C和O。,2.下列關(guān)于組成生物體的化學(xué)元素的說(shuō)法,正確的是( ) A.細(xì)胞中常見(jiàn)的化學(xué)元素有60種 B.K、Ca、Zn屬于大量元素 C.不同種生物體中元素的種類(lèi)和含量都大體相同 D.組成細(xì)胞的化學(xué)元素主要以化合物的形式存在,D,解析:細(xì)胞內(nèi)常見(jiàn)的元素有20種,其中C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等屬于大量元素,Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等屬于微量元素;不同種生物體中元素的種類(lèi)大體相同,但相同元素的含量可能相差很大。,主題二,教師參考,問(wèn)題引領(lǐng): 1.斐林試劑和雙縮脲試劑的使用順序和原理有何不同? 2.實(shí)驗(yàn)中斐林試劑為什么現(xiàn)用現(xiàn)配?,檢測(cè)生物組織中的糖類(lèi)、脂肪和蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題剖析,1.斐林試劑與雙縮脲試劑的比較,2.實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題剖析 (1)三個(gè)實(shí)驗(yàn)為什么不宜選取有顏色的材料? 提示:干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果的顏色呈現(xiàn)。 (2)實(shí)驗(yàn)中,在加相應(yīng)試劑之前為何要留出部分組織樣液? 提示:作為對(duì)照,以便與鑒定后的樣液顏色作對(duì)比,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說(shuō)服力。 (3)鑒定還原糖時(shí),為何將斐林試劑甲液和乙液混合后再滴入待測(cè)樣液中? 提示:該實(shí)驗(yàn)的鑒定原理是利用斐林試劑甲液與乙液混合后生成的氫氧化銅作為弱氧化劑參與還原糖的反應(yīng)。 (4)脂肪鑒定實(shí)驗(yàn)中為什么用50%的酒精洗去浮色,而不用清水? 提示:蘇丹()溶于有機(jī)溶劑,不溶于水。,(5)在使用雙縮脲試劑時(shí),為什么要先加入試劑A,后加入試劑B? 提示:先加入試劑A,造成堿性環(huán)境,只有在堿性環(huán)境中,蛋白質(zhì)才容易與Cu2+發(fā)生顏色反應(yīng)。 (6)以雞蛋蛋清液為材料進(jìn)行蛋白質(zhì)鑒定實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)蛋清液與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)后會(huì)粘在試管壁上,這是為什么? 提示:雞蛋蛋清液稀釋不夠,攪拌不均。,【典例2】 下列是有關(guān)檢測(cè)生物組織中的糖類(lèi)、脂肪和蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)的敘述,其中正確的是() 斐林試劑的甲液和乙液與雙縮脲試劑的成分是相同的雙縮脲試劑的甲液與斐林試劑甲液成分是相同的、乙液的成分不相同斐林試劑與雙縮脲試劑的使用方法是一樣的,都要現(xiàn)用現(xiàn)配還原糖檢驗(yàn)中的顏色變化是:淺藍(lán)色棕色磚紅色,其中的磚紅色是Cu2O制作花生臨時(shí)裝片時(shí),洗去浮色用的是體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精觀察花生臨時(shí)裝片,看到的是一片橘紅色,而不是橘黃色的脂肪顆粒雙縮脲試劑的使用方法是先加甲液后加乙液,加完之后立刻加熱出現(xiàn)的顏色是紫色 A. B. C. D.,解析:斐林試劑是由甲液(質(zhì)量濃度為0.1 g/mL氫氧化鈉溶液)和乙液(質(zhì)量濃度為0.05 g/mL硫酸銅溶液)組成,用于鑒定還原糖,使用時(shí)要將甲液和乙液混合均勻后再加入含樣品的試管中,且需水浴加熱;雙縮脲試劑由A液(質(zhì)量濃度為0.1 g/mL氫氧化鈉溶液)和B液(質(zhì)量濃度為0.01 g/mL 硫酸銅溶液)組成,用于鑒定蛋白質(zhì),使用時(shí)要先加A液后再加入B液,無(wú)須水浴加熱。,答案:D,備選例題,現(xiàn)有無(wú)標(biāo)簽的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液各一瓶,請(qǐng)利用下面提供的資料和材料將它們區(qū)分開(kāi)來(lái)。 資料:淀粉酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),可以催化淀粉分解為還原糖。 提供材料:帶有標(biāo)簽的雙縮脲試劑、斐林試劑。 實(shí)驗(yàn)方法: (1)先用一種試劑將上述4種溶液區(qū)分為兩組,這種試劑是,其中發(fā)生顯色反應(yīng)的一組是和溶液,不發(fā)生顯色反應(yīng)的一組是和溶液。 (2)再用試劑區(qū)分不發(fā)生顯色反應(yīng)的一組溶液。水浴加熱出現(xiàn)的是溶液,另一種是溶液。 (3)區(qū)分發(fā)生顯色反應(yīng)一組溶液的方法及鑒定結(jié)果是 。,解析:待鑒定物質(zhì)可分為三類(lèi):還原糖(葡萄糖)、非還原糖(淀粉)和蛋白質(zhì)(稀蛋清、淀粉酶),因此可首先用雙縮脲試劑區(qū)分開(kāi)糖類(lèi)和蛋白質(zhì);進(jìn)而利用斐林試劑區(qū)分開(kāi)還原糖和非還原糖(淀粉);淀粉可在淀粉酶作用下分解為還原糖,利用這一特性可將淀粉酶和稀蛋清區(qū)分開(kāi)。 答案:(1)雙縮脲試劑稀蛋清淀粉酶葡萄糖淀粉 (2)斐林磚紅色沉淀葡萄糖淀粉 (3)將淀粉溶液分別與發(fā)生顯色反應(yīng)的兩種溶液混合,一段時(shí)間后,用斐林試劑分別處理上述兩種混合液(水浴加熱),無(wú)顏色變化的溶液是稀蛋清溶液,出現(xiàn)磚紅色沉淀的溶液是淀粉酶溶液,【題組演練】 1.在還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中,最佳的一組實(shí)驗(yàn)材料是( ) 甘蔗的莖油菜籽花生種子梨甜菜的塊根豆?jié){雞蛋清 A. B. C. D.,B,解析:斐林試劑可用于鑒定還原糖,如葡萄糖、麥芽糖、果糖、乳糖,而不能鑒定非還原糖,如淀粉、蔗糖,梨中富含還原糖,甘蔗的莖和甜菜的塊根中富含非還原糖蔗糖。油菜籽和花生種子中富含脂肪,但油菜籽體積小,不適合作為檢測(cè)脂肪的實(shí)驗(yàn)材料。,2.下列物質(zhì)的鑒定與所用試劑、實(shí)驗(yàn)手段、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象搭配正確的是( ) A.脂肪蘇丹染液顯微鏡觀察染成紅色 B.葡萄糖斐林試劑直接觀察磚紅色沉淀 C.蛋白質(zhì)雙縮脲試劑直接觀察紫色反應(yīng) D.淀粉碘液加熱觀察藍(lán)色反應(yīng),解析:在顯微鏡下,可以觀察到脂肪被蘇丹染液染成橘黃色顆粒;用斐林試劑檢測(cè)還原糖時(shí),需要水浴加熱才能觀察到磚紅色沉淀;用雙縮脲試劑檢測(cè)蛋白質(zhì)時(shí)不需要加熱;淀粉遇碘變藍(lán),不需要加熱。,C,3.根據(jù)“檢測(cè)生物組織中的糖類(lèi)、脂肪、蛋白質(zhì)”實(shí)驗(yàn),回答下列問(wèn)題。 (1)鑒定梨汁中是否存在還原糖所用的試劑是,該試劑與細(xì)胞內(nèi)還原糖發(fā)生作用,形成 沉淀,因此,也可用該試劑檢驗(yàn)糖尿病病人尿液中 的含量。 (2)鑒定花生子葉中脂肪的實(shí)驗(yàn)中,能將脂肪染成紅色的染液是,用 其染色時(shí),要用酒精沖洗浮色,這是因?yàn)?。 (3)鑒定蛋清中存在蛋白質(zhì)時(shí),向樣液中加入雙縮脲試劑A液搖勻,再向樣液中加入 雙縮脲試劑B液搖勻。其中雙縮脲試劑B液的量只有34滴,而不能過(guò)量,這是因?yàn)?。 (4)本實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng):斐林試劑極不穩(wěn)定,使用時(shí)需,即將甲液和乙液臨時(shí)混合均勻后再用于實(shí)驗(yàn)。雙縮脲試劑的使用,應(yīng)先加溶液,造成堿性環(huán)境,再加溶液。用于蛋白質(zhì)的鑒定的樣液濃度不能,以免實(shí)驗(yàn)后粘住試管壁,不易清洗。,解析:鑒定還原糖所用的試劑是斐林試劑,鑒定脂肪所用的試劑是蘇丹染液或蘇丹染液,酒精能溶解蘇丹染液或蘇丹染液。蛋白質(zhì)鑒定中樣液濃度要小一些,否則實(shí)驗(yàn)后易粘在試管壁上,不易清洗。,答案:(1)斐林試劑磚紅色葡萄糖 (2)蘇丹染液蘇丹染液能溶解在酒精中,影響染色 (3)過(guò)量的雙縮脲試劑B液會(huì)與A液反應(yīng),使溶液呈藍(lán)色,而掩蓋生成的紫色 (4)現(xiàn)用現(xiàn)配0.1 g/mL的NaOH0.01 g/mL的CuSO4太大,形成學(xué)科核心素養(yǎng),(一)重要生物學(xué)概念 1.組成細(xì)胞的大量元素有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,微量元素有Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。 2.組成細(xì)胞的化合物包括無(wú)機(jī)物(水和無(wú)機(jī)鹽),有機(jī)物(蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖類(lèi)和核酸)。 3.組成細(xì)胞的化合物中占鮮重最多的是水,占干重最多的是蛋白質(zhì)。 4.還原糖與斐林試劑在水浴加熱條件下生成磚紅色沉淀。 5.脂肪被蘇丹染液染成橘黃色(或被蘇丹染液染成紅色)。 6.蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)。,(二)學(xué)科核心素養(yǎng) 1.生命觀念:形成“生命的物質(zhì)性”的世界觀。 2.理性思維:運(yùn)用歸納和概括的思維方法,探討組成細(xì)胞的化學(xué)元素種類(lèi)和含量。 3.科學(xué)探究:能根據(jù)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃,使用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)器具,按照實(shí)驗(yàn)操作步驟進(jìn)行生物組織中主要化合物的鑒定實(shí)驗(yàn)。,(三)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 請(qǐng)嘗試構(gòu)建本課時(shí)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。,謝謝觀賞！,