《11-12学年高中生物 2-1 细胞中的元素化合物课件 新人教版必修1-》由会员分享，可在线阅读，更多相关《11-12学年高中生物 2-1 细胞中的元素化合物课件 新人教版必修1-（56页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、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。,第1节细胞中的元素和化合物,思考：,1.组成生物体的所有元素中，有没有哪一些元素是生物体所特有的？这说明什么？ 没有。生物界和非生物界具有统一性。 2.生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗？这又说明什么？ 有，相差很大。生物界和非生物界
2、还具有差异性。,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： (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Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni等。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。,几种元素的作用：,缺Fe 人体患贫血；果树患黄叶病 B 促进花粉粒的萌发和花粉管的伸长 碘 组成甲状腺素（地方性甲状腺肿大） Ca 是牙齿和骨骼的重要组成成分 Zn 促进生长发育，缺乏会导致小叶病
3、 Mg 植物叶绿素的组成成分 缺Si 患克山病（原发性心脏病）,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 为什么说C是构成细胞的基本元素？ 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55.99%，这表明C是构成细胞的基本元素。,总结：,在鲜重条件下，细胞中元素含量由多到少的顺序 OCHN 在干重条件下，细胞中元素含量由多到少的顺序 CONH,1下列化学元素中属于组成生物体的微量元素的
4、是 () AKBP CB DCa 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() AC、H、O、N、P、S BC、Fe、K、Ca、B CN、P、S、K、Ca、Mg DFe、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%。,细胞主要由20种化学元素所组成，这些化学元素只有
5、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：,脂质,注意：几个“最多”,过度肥胖者的脂肪组织中，占细胞质量50%以上的物质是() 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。 答案：D,下图为细胞的组成成分。如果该图表示的是组成活细胞的各种化学元素，则A应该是_；如果该图为组成细胞的化合物，则A应
6、该是_；如果该图是已经完成脱水后的细胞，则A是_。,答案：O水蛋白质 解析：组成细胞的化学元素中O元素含量最多，达到65%；组成细胞的化合物中，水分含量最多，达到60%95%；而组成细胞的化合物中，蛋白质占干重的50%以上。,思考与讨论,1、有机化合物和无机化合物有什么区别？ 答案：区别主要看它们的分子组成中是否有碳元素。如：糖类是有机物，由C、H、O三种元素组成；水是无机物，由H、O二种元素组成。这不是严格意义上的区别，严格区分参照化学教科书,2、细胞内最多的有机化合物和无机化合物分别是哪一种，你能推测它们对生命的意义吗？,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
7、重要物质，在生命活动中起重要作用；水是生命之源，离开水，生命活动无法进行。,3、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？怎样从植物器官中提取这些化合物？ 糖类：谷类的果实、种子中含淀粉较多；甘蔗的茎和甜菜的根含蔗糖多； 脂质：花生、芝麻种子； 蛋白质：大豆种子； 提取方法：设法使细胞破碎，再将这些物质提取出来。,(一)实验原理 某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。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”。,(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 (1)仪器：剪刀，
8、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，苏丹染液，双缩脲试剂。,(四)方法步骤 A还原性糖的鉴定 还原性糖：包括葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖等 。 非还原性糖：蔗糖、淀粉、纤维素等 。,1选材： 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 向试管
9、内注入样液2 mL,5065摄氏度加热2 min,颜色变化：,蓝色棕色砖红色沉淀 原因：斐林试剂与还原性糖中的醛基及酮基反应产生氧化亚铜（Cu2O）砖红色沉淀,(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。,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用，导致实验现象不明显，不是理想的
10、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：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
11、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。,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34h。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 观察脂肪小颗粒：用显微镜观察薄片最薄处(最好一层细胞),滴23滴苏丹染液，染色3 min,用吸水纸吸去染液,滴加体积分数为50%的酒精溶液，洗去浮色,花生细胞内脂肪颗粒,(3)结论：该颗粒可被苏丹染液染成橘黄色，它是生物组织中的脂肪物质。
12、从而鉴定花生种子(子叶)组织中有脂肪存在。 注意： 用酒精洗去浮色的原因是苏丹染液能够溶于酒精。 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。,例题：在脂肪的鉴定实验中，花生种子浸泡的时间是() A12 h B34 h C67 h D89 h 答案：B 解析：实验前将供实验的花生种子浸泡的目的是容易切成完整的薄片，浸泡时间短了，不容易切成片(易碎)；浸泡时间过长，则组织太软，切下的薄片不易成形。经实验证明适宜的浸泡时间为34 h。,C蛋白质的鉴定 1选材： 选材：实验材料最好选用富含蛋白质的生物组织(或器官)，植物材料常用的是大豆，动物材料常用的是鸡蛋(卵白)
13、或新鲜肝脏研磨液(因为里面富含酶，而酶的成份主要是蛋白质)。如用大豆，必须提前浸泡12d，这样容易研磨成浆。有条件的学校，可以直接采用现成的大豆磨成的豆浆，豆浆可以购买，也可用小型的榨汁机制取。如果用稀释的卵白或研磨的新鲜肝脏液做实验材料，实验效果会更好。,2方法步骤： (1)制备生物组织样液,(2)实验操作方法和观察 向试管内注入组织样液2 mL(或蛋白稀释液2 mL),颜色变化,无色紫色 原因：在碱性环境下，蛋白质能与CuSO4反应生成紫色的络合物。,(3)结论：组织样液加入双缩脲试剂A后，颜色变化为无色，再加双缩脲试剂B后，颜色的变化是紫色。这说明组织样液中含有蛋白质。从而鉴定黄豆组织中
14、或者蛋白稀释液中或新鲜的肝脏中有蛋白质。,注意：,CuSO4不能过量，否则CuSO4在碱性环境中生成蓝色的Cu(OH)2沉淀而遮蔽，影响实验效果。 若不用豆浆，用蛋白稀释液或新鲜肝脏提取液做实验材料，应稀释到一定程度，如果稀释不够，与双缩脲试剂发生反应后会粘固在试管的内壁上，使反应不容易彻底，并且试管不易刷干净。,鉴定脱脂淡奶粉是否是伪劣产品，不需用的化学试剂是() A斐林试剂 B苏丹染液 C双缩脲试剂 D红墨水 答案：D,1保证生物体正常生活所必需的微量元素是() AK、Fe、Mn、Zn、Cu、B BFe、Mn、Zn、Cu、B、Mo CCa、Fe、Mn、Zn、Cu、No DMg、Fe、Mn、
15、Zn、B、Mo 答案：B 解析：A项中的K属于大量元素，C项中的Ca属于大量元素，D项中的Mg属于大量元素。,2生长在沙漠中的仙人掌，在其肉质茎的细胞中，含量最多的化合物是() A蛋白质 B脂质 C糖类 D水 答案：D 解析：题目中的“生长在沙漠中的仙人掌”是一干扰因素，不能被其迷惑。正常生活的细胞中，含量最多的化合物是水。,3在鉴定还原糖的实验中，加入斐林试剂时必须要 () A先加入斐林试剂甲液，后加入乙液 B先加入斐林试剂乙液，后加入甲液 C将斐林试剂的甲液和乙液混合均匀后再加 D以上A、B、C三项操作方法都正确 答案：C,4在鉴定还原性糖和蛋白质的实验中，制备生物组织样液时，都要加入石英砂进行研磨，加入石英砂的目的是() A研磨充分 B防止有机物受到破坏 C提取有机物 D有利于研磨液的过滤 答案：A 解析：在制备生物组织样液时加入石英砂研磨的目的就是为了充分破坏组织细胞，使细胞中的还原性糖或蛋白质出来进入研磨液中，以便得到含还原性糖或蛋白质较高的组织样液，而与B、C、D三项没有关系。,
