《学年高一生物必修1(新人教版)同步课件：2.1细胞中的元素和化合物》由会员分享，可在线阅读，更多相关《学年高一生物必修1(新人教版)同步课件：2.1细胞中的元素和化合物（59页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章 组成细胞的分子,本章包括5节：细胞中的元素和化合物、生命活动的主要承担者蛋白质、遗传信息的携带者核酸、细胞中的糖类和脂质、细胞中的无机物，另外还有一个“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验。在这几部分内容中，“生命活动的主要承担者蛋白质”是本章的重点内容，也是高考的热点知识。“遗传信息的携带者核酸”也是本章的重点，它主要是为后面章节“遗传和变异”的内容学习打基础。本章重点掌握DNA和RNA的结构和功能，以及核酸能够成为遗传信息携带者的原因。对遗传信息多样性的结构基础的探讨，我们可以从对蛋白质结构多样性的探讨迁移过来。,本章内容概述,本章介绍的这几节内容并不是彼此孤立的，而是有着内在
2、联系的。生物体内的任何一种化合物都是由特定的化学元素组成的。本章安排的实验，则可以鉴定生物组织中某些化合物的存在。本章介绍了组成细胞的蛋白质、核酸、糖类、脂质等有机物的结构和功能，以及水和无机盐的作用，为学生学习后续内容，即细胞这个基本生命系统的结构、物质的输入和输出、能量的供应和利用，以及系统的发生、发展和衰亡的过程打基础。,知识结构预览,1构成细胞的基本元素是碳。 2蛋白质结构多样性的原因。 3观察DNA和RNA在细胞中的分布。 4结合水的概念和无机盐的作用。,学习重点难点,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
3、重点内容是关于糖类、脂质、蛋白质和核酸的结构和功能，尤其是蛋白质和核酸这两种生物大分子化合物，它们分别是生命的主要承担者和控制者。本章内容从分子水平阐述了生命的组成，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，所以这部分知识是学习本模块后面几章内容的基础。,学习方法建议,本章内容并不是彼此孤立的，而是有着内在的联系，组成生物体的每一种化合物都是由特定的化学元素组成的，因此只有了解组成生物体细胞的化学元素，才能更好地理解组成生物体的化合物。由于识记性和理解性的内容较多，而且基础性比较强，所以在学习时，一方面要加强记忆，另一方面要注意理解。可以采用比较法，将组成细胞的各种化合物，从组
4、成元素、种类、结构(或组成)、功能等方面进行列表比较记忆。高考中本章的考查常以选择题形式出现，考试热点为各种化合物的生理功能及蛋白质的组成。,第1节 细胞中的元素和化合物,1知识与技能 (1)知道组成细胞的主要元素；知道为什么碳元素是构成细胞的基本元素。 (2)学会检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的方法。 2过程与方法 (1)通过对C元素的分析，说明有机化合物形成的可能性及必然性，初步培养学生跨学科综合分析问题的能力。 (2)通过对组成细胞中的元素的百分比的分析，通过对不同化合物的质量分数的学习，培养学生理解、思考和分析问题的能力。,学习目标建议,3情感态度与价值观 (1)认同生命的物质性。
5、 (2)认同生物界在物质组成上的统一性。,一、组成细胞的元素 种类：细胞中常见的化学元素有_多种。 大量元素：细胞中有些化学元素的含量较多，如C、_等，称为大量元素。 微量元素：细胞中有些化学元素含量很少，如_等，被称为微量元素。 主要元素：组成细胞的元素中_这六种元素的含量最多。 基本元素：_是构成细胞的基本元素。 最基本元素：_是构成细胞的最基本的元素。,知识清单,二、组成细胞的化合物 组成细胞的化合物分为_和_两大类，前者包括_和_，后者包括_、_、_、_。占细胞鲜重最多的化合物是_，占细胞干重最多的化合物是_。,难点1 组成细胞的元素 组成细胞的化学元素可归纳如下图：最基本元素、基本元
6、素、主要元素、大量元素、微量元素。,难点互动,说明：1.“基本元素”与组成细胞的“主要元素”二者的区别：基本元素是指构成任何生物体都必需的元素，包括结构最简单的朊病毒也不例外，也包含有C、H、O、N四种元素；“主要元素”则是指细胞中作用重要，而相对含量又较高的元素：C、H、O、N、P、S，它们大约占细胞总量的97%，所以，“主要元素”中包含了“基本元素”，但二者又不完全等同；细胞的化学元素中又以O含量最多。 2“大量元素”和“微量元素”的区别是以各种元素在生物体内的含量而定的。含量占生物体总量万分之一以上的就称为大量元素，以下的就称为微量元素。,特别提示：生物界和非生物界的统一性和差异性 1生
7、物界和非生物界在元素组成上具有统一性，构成生物体的化学元素，没有一种是生物界特有的。在无机自然界中都可找到，强调元素的种类。 2生物界和非生物界在元素的含量上具有差异性，如C、H、O三种元素在人体内的质量分数为73%左右，但在岩石圈中，其质量分数还不到1%，强调含量。,3统一性和差异性的区别 (1)统一性具体是指在化学元素的种类和组成上，生物体的元素并没有特异性，二者之间的元素是可以通过化合物进行物质循环的。 (2)差异性重点讲述的是各种化学元素在生物界和非生物界中的含量的差异，从哲学的角度来看，这也反映了生物界与非生物界间的对立与统一。,例1 下图所示是组成细胞的主要元素及其比例。根据下图所
8、示信息完成下列问题。 (1)构成细胞的基本元素有_。 (2)组成生物体的最基本元素占原生质总量的_。 (3)S元素主要存在于有机化合物的种类是_。 (4)O元素在原生质总量中所占比例最大，为什么不是最基本元素？,答案：(1)C、H、O、N (2)18% (3)蛋白质 (4)O元素虽然占65%，但由于组成细胞中含量占85%90%的是H2O，H2O中的O元素的质量分数很高，若去掉H2O，在干重中，C所占比例最大，所以C是最基本元素，而O不是。 解析：本题图为组成人体细胞的主要元素(占细胞鲜重的百分比)，答题时要注意仔细观察教材的两幅图。在鲜重中O占65%，C占18%，H占10%。在干重中C占55.
9、99%，O占14.62%，N占9.33%，H占7.46%。,变式训练1 下列几项中，在生物体内含量较少，但是对于维持生物体的正常生命活动必不可少的元素是( ) AFe、Mn、Zn、Mg BZn、Cu、Mn、K CN、S、Cu、Mo DZn、Cu、B、Mn 答案：D 解析：按题意，在生物体内含量较少，但是必不可少的元素应该是微量元素。组成生物体的大量元素是指：C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg等。微量元素是指：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等，因此正确的选项应该是D。,难点2 组成细胞的化合物 1细胞中化合物的种类： 无机化合物：水和无机盐 有机化合物：糖类、脂质、蛋白质和核酸 2细胞中化
10、合物的含量 (1)含量最多的化合物是：水 (2)含量仅次于水的化合物是：蛋白质 (3)有机化合物中含量最多的是：蛋白质 (4)占干重含量最多的化合物是：蛋白质,特别提示：了解各种植物中各种化合物的含量后，便于从植物组织中获得糖类、脂肪和蛋白质来检测有机化合物的存在。为实验选材打下基础。,例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。,变式训练2 过度肥胖者的脂肪组织中占细胞重量50%以上的物质是( ) A蛋白质 B脂肪 C
11、糖类 D水 答案：D 解析：只要是活的细胞，无论它是哪种类型，其含量最多的化合物一定是水，蛋白质占细胞干重的50%以上，但在鲜活的细胞中只约占7%10%，脂肪在脂肪组织中尽管含量比在其他组织高，但也不会超过50%，其中水分仍然要比脂肪多。题目“过度肥胖者的脂肪组织”这一前提条件是一个干扰因素。解此类题时，要善于透过现象看本质，不要被假象迷惑。,难点3 实验：检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质 1生物组织中的主要有机分子的鉴别,关于对照设置及加热：实验的结论常根据特定的颜色反应来确定；有时候可不设置对照实验，若需设立，应增设一组，加入已知的待测物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的
12、鸡蛋清；注意选择合适的试剂，并注意试剂使用的特殊要求，如是否需要加热。,2操作过程及方法 (1)还原糖的检测： 检测过程：2mL组织样液1mL刚配制的斐林试剂5065水浴加热观察颜色变化。 结果：浅蓝色棕色砖红色沉淀，说明有还原糖存在。,(2)脂肪的检测： 检测过程： 结果：视野中有橘黄色颗粒，说明有脂肪存在。,(3)蛋白质的检测： 检测过程：2mL组织样液1mL双缩脲试剂A液4滴双缩脲试剂B液观察颜色变化。 结果：无色紫色，说明有蛋白质存在。 (4)淀粉的检测： 检测过程：2mL组织样液2滴碘液观察颜色变化。 结果：无色蓝色，说明有淀粉存在。,3关于颜色变化的原因 (1)还原糖的鉴定原理：生
13、物组织中普遍存在的糖种类较多，常见的有葡萄糖、果糖、麦芽糖和蔗糖。前三种糖的分子内都含有游离的具有还原性的半缩醛羟基，因此叫做还原糖；蔗糖的分子内没有游离的半缩醛羟基，因此叫做非还原性糖，不具有还原性。实际上本实验中，用斐林试剂只能检验生物组织中还原糖存在与否，而不能鉴定非还原糖。,特别提示：斐林试剂由质量浓度为0.1g/mL的氢氧化钠溶液和质量浓度为0.05g/mL的硫酸铜溶液配制而成，两者混合后，立即生成淡蓝色的Cu(OH)2沉淀。Cu(OH)2与加入的葡萄糖在加热的条件下，能够生成砖红色的Cu2O沉淀，而葡萄糖本身氧化成葡萄糖酸。其反应式如下： CH2OH(CHOH)4CHO2Cu(OH
14、)2 CH2OH(CHOH)4COOHCu2O2H2O 用斐林试剂鉴定还原糖时，溶液的颜色变化过程为：浅蓝色棕色砖红色(沉淀)。,(2)脂肪的鉴定原理：鉴定生物组织中是否含有脂肪时，可用苏丹染液或苏丹染液。因为苏丹染液可将脂肪染成橘黄色，苏丹染液可将脂肪染成红色。 (3)蛋白质的鉴定原理：鉴定生物组织中是否含有蛋白质时，常用双缩脲法，使用的是双缩脲试剂。双缩脲试剂的成分是质量浓度为0.1g/mL的氢氧化钠溶液和质量浓度为0.01g/mL的硫酸铜溶液，在碱性溶液(NaOH)中，双缩脲(H2NOCNHCONH2)能与Cu2作用，形成紫色或紫红色的络合物，这个反应叫做双缩脲反应。由于蛋白质分子中含有
15、很多与双缩脲结构相似的肽键，因此，蛋白质都可与双缩脲试剂发生颜色反应，从而用来鉴定蛋白质的存在。,4斐林试剂与双缩脲试剂的使用 (1)斐林试剂与双缩脲试剂的不同点 斐林试剂与双缩脲试剂都由NaOH和CuSO4组成，但二者有如下三点不同： 溶液浓度不同。斐林试剂中NaOH的浓度为0.1g/mL，CuSO4的浓度为0.05g/mL；双缩脲试剂中NaOH的浓度为0.1g/mL，CuSO4的浓度为0.01g/mL。 使用原理不同。斐林试剂实质是新配制的Cu(OH)2溶液；双缩脲试剂实质是在碱性环境下的Cu2。 使用方法不同。使用斐林试剂时，先把NaOH溶液和CuSO4溶液混合，然后立即使用。使用双缩脲试剂时，先加入NaOH溶液，然后再加入CuSO4溶液。,(2)斐林试剂很不稳定，故应将组成斐林试剂的甲液(0.1g/mL的NaOH溶液)和乙液(0.05g/mL的CuSO4溶液)分别配制、储存，使用时，再临时配制，将2mL乙液滴入2mL甲液中，配完后立即使用。 (3)双缩脲试剂的使用，应先加试剂A(0.1g/mL的NaOH溶液)，造成碱性的反应环境，再加
