人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2章 组成细胞的分子第1节 细胞中的元素和化合物示范课ppt课件

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1.简述组成细胞的主要元素。说出构成细胞的基本元素是碳。（生命观念）2.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。（科学探究）3.认同生命的物质性。（生命观念、科学思维）
重点了解组成细胞的主要元素，用实验方法检测生物组织中的几种物质。难点检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质。
一 组成细胞的元素细胞中常见的化学元素有[1] 　多种，其中大量元素有[2] 　　　　　　 　等， 微量元素有[3] 　　　　 　 　　　　　等，基本元素是[4] 　　　 　　　，最基本元素是[5] 　 。构成细胞的化学元素在[6] 　　　　　中都能够找到，但各种元素的相对含量又[7] 　　　　　。二 组成细胞的化合物组成细胞的元素大多以[8] 　　　　的形式存在，其中无机化合物有[9] 　　、[10] 　　　　，有机化合物有[11] 　　　、[12] 　　　　、[13] 　　　　和[14] 　　　，细胞中含量最多的化合物是[15] 　　，细胞中含量最多的有机物是[16] 　　　　。
Fe、Mn、Zn、Cu、B、M
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的实验中，还原糖与[17] 　　 　　作用，生成[18] 　　　　　；淀粉遇[19] 　 变[20] 　　；脂肪可以被[21] 　　 　　　　染液染成[22] 　　 　 　　；蛋白质与[23] 　　 　试剂发生作用，产生[24] 　　　　反应。
苏丹Ⅲ染液（或苏丹Ⅳ染液）
判断题1. 组成细胞的元素中，C、H、O、N 这四种元素的含量最多 （　　） 2. 细胞中含量最多的有机物是蛋白质 （　　） 3.Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、M 等是组成细胞的微量元素（　　） 4. 微量元素因含量少，所以对生命活动影响不大 （　　） 5. 细胞中含量最多的化合物是水，细胞中含量最多的有机物是蛋白质 （ 　　） 6. 在苹果匀浆中加入斐林试剂后，试管内液体呈现无色，加热后生成砖红色沉淀 （　　） 7. 西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖，可用作还原糖检测的替代材料 （　　）
分类（下图 ） 大量元素、微量元素是根据元素在生物体内的含量区分的。含量占生物体总质量万分之一以上的元素为大量元素，万分之一以下的元素为微量元素。最基本元素、基本元素和主要元素是根据元素对生物体的作用划分的，它们的作用均不可忽视。
【巧学妙记】口诀记忆微量元素铁（Fe）猛（Mn） 碰（B）新（Zn）木（M）桶（Cu）。
生物界与非生物界在元素组成上的统一性和差异性 统一性的表现：组成生物的元素在无机自然界中都能找到，在元素种类上具有统一性。差异性的表现：同一种元素在生物界和非生物界中的含量差别很大。
例 1 难度★★★ 典型★★☆下列有关组成生物体的化学元素的叙述，正确的是（　）①微量元素在生物体内含量很少，所以不存在微量元素缺乏症　②每种大量元素在不同的生物体内的含量都是相同的　③组成生物体的化学元素根据其含量不同，分为大量元素和微量元素两大类　④组成人体细胞的化学元素中，C 元素占细胞干重的质量分数最大　⑤不同生物的体细胞内含有的化学元素种类大体相同　⑥在同一生物的不同体细胞内，各种化学元素的含量相同　⑦组成生物体细胞的化学元素，在无机自然界中都能找到A. ③④⑤⑦ B. ①②④⑥ C. ③⑤⑦ D. ①③④⑤⑦
【解析】虽然微量元素在生物体内含量很少，但它们是生物生活必不可少的，如果人体缺乏某种微量元素，会出现相应的微量元素缺乏症，①错误；不同生物体内各种化学元素的含量存在差异，②错误；在同一生物的不同体细胞内，各种化学元素的含量存在差异，⑥错误。【答案】A
例 2 难度★★★ 典型★★☆微量元素在生物体内虽很少，却是维持正常生命活动不可缺少的，这可以通过下面哪一实例得到说明？（　）A. Mg 是叶绿素的组成成分B. Fe 是血红蛋白的组成成分，缺少会导致贫血C. 缺 P 会影响 DNA 的合成D. 动物血液中 Ca 盐含量太低会引起抽搐
【解析】Fe 是微量元素，是血红蛋白的组成成分，人体缺少 Fe 会导致血红蛋白含量减少，造成缺铁性贫血，B项正确。【答案】B
二 组成细胞的化合物
元素与化合物 组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在。组成细胞的化合物的种类及含量 除以上蛋白质、核酸、糖类、脂质等有机物外，细胞中最常见的有机物还有维生素。【特别提醒】细胞中，含量最多的化合物是水，含量最多的有机化合物是蛋白质。
例 3 难度★★★ 典型★★☆ 2. 生活在沙漠地带的沙棘叶肉细胞中，占干重和鲜重最多的化合物分别是（　）A. 蛋白质、核酸 B. 蛋白质、脂质C. 蛋白质、水 D. 核酸、水
三 实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
方法步骤 还原糖的检测和观察
脂肪的检测和观察 方法一：直接染色 步骤及现象：向待测组织样液中滴加3 滴苏丹Ⅲ染液，有橘黄色的颜色反应。 结论：组织中含有脂肪。 方法二：制片观察
实验注意事项 在还原糖的检测实验中，最理想的实验材料是还原糖（常见的还原糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖等）含量较高的生物组织（或器官），而且生物组织的颜色最好较浅，易于观察实验现象。不能选用甜菜、甘蔗，因为它们所含的蔗糖不属于还原糖；不能选择西瓜、血液、绿色叶片等颜色深的作为实验材料，这些材料有颜色，干扰实验结果的颜色变化。
试剂应用1. 斐林试剂不稳定，一般配制成甲液（质量浓度为0.1 g/mL 的NaOH 溶液）和乙液（质量浓度为0.05 g/mL 的CuSO4 溶液）来保存，使用时必须将甲液、乙液混合均匀后使用。2. 在使用双缩脲试剂时，应先加A 液（质量浓度为0.1 g/mL 的NaOH 溶液）造成碱性环境，再加B 液（质量浓度为0.01 g/mL 的CuSO4 溶液）。3. 脂肪鉴定过程中滴加1～ 2 滴体积分数为50% 的酒精的目的是洗去浮色，原因是苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液易溶于酒精。【规律总结】（1）显微镜。在三种有机物的检测实验中，只有脂肪的检测可能用到显微镜。（2）加热。在三种有机物的检测实验中，只有还原糖的检测需要加热，且加热的方法是水浴加热。
例 4 难度★★☆ 典型★★★ 某生物兴趣小组在野外发现一种组织颜色为白色的不知名野果，该小组把这些野果带回实验室欲鉴定其中是否含有还原糖、脂肪和蛋白质，下列叙述正确的是（　）A.进行蛋白质的鉴定时双缩脲试剂 A 液和 B 液先混合再使用B. 若向该野果的组织样液中加入斐林试剂并水浴加热，出现了较深的砖红色，则说明该野果中含有大量的葡萄糖C. 检测脂肪和蛋白质都不需要进行水浴加热D. 还原糖检测实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶，以便长期保存备用
【解析】用双缩脲试剂鉴定蛋白质时应该先加双缩脲试剂 A 液，摇匀后再加双缩脲试剂 B 液，A 项错误；若向该野果的组织样液中加入斐林试剂并水浴加热，出现了较深的砖红色，则说明该野果中含有大量的还原糖，但不能说明该还原糖就是葡萄糖，B 项错误；检测脂肪和蛋白质都不需要进行水浴加热，C 项正确；斐林试剂应该现用现配，D 项错误。【答案】C
例 5 难度★★☆ 典型★★☆ 现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶（该酶为蛋白质）溶液各一瓶，可用双缩脲试剂、斐林试剂和淀粉溶液将它们鉴定出来。（1）用一种试剂将上述 4 种溶液区分为两组，这种试剂是　　　　，其中发生显色反应的一组是　　　　和　　　　两种溶液，不发生显色反应的一组可以用　　　　试剂来区分两种溶液。（2）区分发生显色反应的一组溶液。①将发生显色反应的两种溶液分别取 2 mL 加入两支试管，然后分别加入等量　　　　。②用斐林试剂分别处理上述两种混合溶液，65 ℃水浴观察现象。③分析结果：观察到有　　　　现象的是　　　　溶液；观察到无该现象的则是另一种溶液。
【解析】 （1）因为稀蛋清和淀粉酶溶液的化学本质是蛋白质，蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应，而葡萄糖属于还原糖，淀粉不属于还原糖，二者不能与双缩脲试剂发生显色反应，但可以用斐林试剂区分，所以可以用双缩脲试剂将 4 种溶液分为两组，不发生显色反应的一组可以用斐林试剂来区分。（2）淀粉酶能将淀粉分解为麦芽糖，麦芽糖属于还原糖，所以加入淀粉溶液后，用斐林试剂鉴定，出现砖红色沉淀的为淀粉酶溶液，无砖红色沉淀的为稀蛋清溶液。【答案】（1）双缩脲试剂　稀蛋清　淀粉酶　斐林　（2）①淀粉溶液　③砖红色沉淀　淀粉酶
一 斐林试剂和双缩脲试剂的比较
例 1 难度★★☆ 典型★★☆ 现提供可配制斐林试剂的溶液：甲液（质量浓度为0.1 g/mL的NaOH 溶液）、乙液（质量浓度为 0.05 g/mL 的CuSO4 溶液）以及蒸馏水。如果充分利用上述试剂及必需的实验用具，可灵活地检测出下列哪些物质？（　　）①葡萄糖　②蔗糖　③胃蛋白酶（化学本质为蛋白质）④ DNA只有① B.①和② C.①和③ D. ②③和④
【解析】本题提供了蒸馏水，因此质量浓度为0.05 g/mL 的CuSO4 溶液可用蒸馏水稀释至0.01 g/mL，作为双缩脲试剂的B液。葡萄糖为还原糖，可用斐林试剂检测；胃蛋白酶的化学本质为蛋白质，蛋白质可用双缩脲试剂检测。【答案】C
【方法】利用“一同四不同”区分斐林试剂与双缩脲试剂。（1）“一同”是指都含有NaOH 和CuSO4 两种成分，且NaOH 溶液的质量浓度都为0.1 g/mL。（2）“四不同”分别指：①反应原理不同。斐林试剂的实质是新配制的Cu（OH）2 溶液，双缩脲试剂的实质是碱性环境中的Cu2+。②CuSO4 溶液的浓度不同。斐林试剂中CuSO4 溶液的质量浓度为0.05 g/mL，双缩脲试剂中CuSO4 溶液的质量浓度为0.01 g/mL。③使用方法不同。检测还原糖时将甲、乙两种溶液等量混匀后立即使用；检测蛋白质时，先加A 液1 mL 摇匀，然后加B 液4 滴，振荡摇匀。④反应条件不同：检测还原糖时，加入斐林试剂后需水浴加热；检测蛋白质时，加入双缩脲试剂后不需要加热。
二 走出元素与化合物的四个误区
易混淆元素与化合物在干重与鲜重条件下的百分比 在组成细胞的元素中，含量最多的四种元素占鲜重百分比为O>C>H>N，占干重百分比为C>O>N>H。在组成细胞的化合物中，占鲜重百分比为水>蛋白质> 脂质> 糖类；占干重百分比中，蛋白质最多。误以为生物体内大量元素重要，微量元素不重要 大量元素、微量元素是根据元素的含量划分的。无论大量元素还是微量元素，都是生物体必需的元素，对维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用。误以为细胞中含量最多的元素是 C 活细胞中含量最多的元素是O ；细胞干重中含量最多的元素是C。
例 1 下列关于细胞中有机物检测的叙述，正确的是（　）A. 在甘蔗茎的组织样液中加入双缩脲试剂，温水浴后液体由蓝色变成砖红色 ［2018·江苏卷］B. 在大豆种子匀浆液中加入斐林试剂，液体由蓝色变成紫色 ［2018·江苏卷］C.“检测生物组织中的蛋白质”需同时加入双缩脲试剂 A 和 B ［2018·浙江 4 月选考］D. 用苏丹Ⅲ染液染色，观察花生子叶细胞中的脂肪颗粒 ［2018·北京卷］
【解析】双缩脲试剂用于检测蛋白质，斐林试剂用于检测还原糖，甘蔗茎的组织样液中含有较多的蔗糖（非还原糖），加入双缩脲试剂，温水浴后液体不会由蓝色变成砖红色，液体实际上呈现双缩脲试剂本身的颜色——浅蓝色，A 项错误；大豆种子匀浆液中富含蛋白质，如果向其中加入双缩脲试剂，会产生紫色反应，如果向其中加入斐林试剂，液体将呈现斐林试剂本身的颜色——蓝色，B 项错误；“检测生物组织中的蛋白质”实验中，需先加入双缩脲试剂 A 液，混匀后再加入双缩脲试剂B 液，C 项错误。将花生子叶薄片用苏丹Ⅲ染液染色后，可用显微镜观察花生子叶细胞中的脂肪颗粒，D 项正确。【答案】D