生物新教材必修一2-1细胞中的元素和化合物

第2章 组成细胞的分子,第1节 细胞中的元素和化合物,比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，你能提出什么问题？就自己提出的问题与其他同学交流,组成地壳和组成细胞的部分元素含量（%）表,问题探讨,1、组成细胞的元素在地壳中能找到吗？ 2、组成细胞的元素有没有细胞所特有的？ 3、比较两者的元素的含量,组成地壳和组成细胞的部分元素含量（%）表,学生所提问题，例如,现象1：组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到，没有一种化学元素为细胞所特有,结论：生物界和非生物界具有统一性,现象2：细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同,结论：生物界和非生物界具有差异性,组成地壳和组成细胞的部分元素含量（%）表,种类上,统一性,含量上,差异性,一、生物界与非生物界的统一性和差异性,本节聚焦,细胞中常见的元素有哪些？ 组成细胞的主要化合物有哪些？ 怎样检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（干重，质量分数,1.在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素一样吗,2.细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要,3.比较组成玉米细胞和人体细胞中的元素种类和含量，你还能得出哪些结论,思考 讨论,不同生物体内所含化学元素的种类 。 不同生物体内同种元素的含量 。 同一生物体内的不同元素含量,结论,基本相同,差别较大,不同,二、组成细胞的元素,1、种类,常见的有20多种,2、分类,1）按功能,最基本的元素,C,基本元素,C、H、O、N、P、S,鲜重,OCHN,干重,CONH,主要元素,C、H、O、N,占细胞总质量的97，故称为主要元素。,大量元素,概念：生物生活所必需的，含量占生物体总重量万分之一以上的元素,微量元素,概念：生物生活所必需的，但需要量很少（含量占生物体总重量万分之一以下）的元素,2）按含量,注意：无论是大量元素还是微量元素，都是生物生活所必需的，对维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用,举例：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,举例： B、 Zn、Cu、 Fe 、Mn、 Mo,3、组成细胞的元素的主要作用,P：膜的基本支架（磷脂双分子层）的组成成分,Ca：缺钙骨质疏松,血钙过低，抽搐,血钙过高，肌无力,Mg：组成叶绿素的成分，缺镁会影响叶绿素的合成，叶片发黄，影响光合作用,Fe：血红蛋白的重要成分 缺铁患缺铁性贫血,Zn：影响人体生长发育，大脑发育和性成熟,B：促进花粉的萌发和花粉管的伸长 缺B，“花而不实,I：合成甲状腺激素的原料,幼儿缺I，呆小症,成年缺I，甲状腺肿大,组成细胞的元素大多以化合物的形式存在,三、组成细胞的化合物,无机化合物,有机化合物,水,无机盐,糖类,脂质,蛋白质,核酸,图2-1 组成细胞的主要化合物及相对含量,细胞中含量最多的有机化合物是_,细胞中含量最多的化合物是_,水,蛋白质,细胞干重中含量最多的有机物是_,蛋白质,细胞鲜重中的含量,水蛋白质脂质糖类和核酸 （无机盐,细胞中含量最多的无机物是_,水,细胞干重中含量最多的化合物是_,蛋白质,只要是活细胞，无论是哪种活细胞中,下列有关组成生物体化学元素的叙述,不正确的是() A.细胞中的化学元素大多以化合物形式存在 B.研究组成生物体的化学元素可以得出生物界与非生物界具有统一性的结论 C.无机自然界的化学元素在生物体内都可以找到 D.虽然生物体内微量元素含量很少,但是缺少时对生命活动影响却很大,c,巩固练习,化合物,化学元素,无机化合物,有机化合物,水,无机盐,糖类,脂质,蛋白质,核酸,课堂小结,大量元素,微量元素,组成生物体的元素大多以化合物的形式存在,C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,B、 Zn、Cu、 Fe 、Mn、 Mo,构成,无论是大量元素还是微量元素，都是生物生活所必需的，对维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用。,1牛通过吃草获得化合物和元素，那么，牛和草体内的各种化学元素() A种类差异很大，含量大体相同 B种类和含量差异都很大 C种类和含量都是大体相同的 D种类大体相同，含量差异很大,D,课堂目标检测,2. 下列关于化学元素的叙述，不正确的是( ) AC是构成生物体的最基本元素 B生物界和非生物界的统一性表现在无机环境中的元素在生物界都存在 C构成生物体的化学元素的重要功能之一是组成细胞的各种化合物 D构成细胞的大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,B,3下图是由4个椭圆所构成的元素概念的关系图，其中为最大椭圆，依次减小。试判断符合这种关系的是() A大量元素、主要元素、基本元素、最基本元素 B基本元素、最基本元素、大量元素、主要元素 C最基本元素、基本元素、主要元素、大量元素 D主要元素、大量元素、最基本元素、基本元素,C,4.一种树木，其发达的根系可从深层土壤中吸收水分，该种树细胞中含量最多的有机化合物是() A水 B蛋白质 C无机盐 D脂质,B,实验 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,一、实验材料的选取,1、选取的实验材料本身应无色、白色或近于白色，以避免材料本身的颜色对实验结果产生影响,2、实验材料应富含还原糖或脂肪或蛋白质或淀粉等相关物质，以使实验现象明显,二、实验原理,1、还原糖+斐林试剂,砖红色沉淀,水浴加热,葡萄糖、果糖、半乳糖、麦芽糖、乳糖是还原糖，蔗糖、淀粉、纤维素、糖原是非还原糖。,2,脂肪+苏丹染液,橘黄色,红色,脂肪+苏丹染液,如果使用花生匀浆则不用镜检,3、蛋白质,双缩脲试剂,紫色,多肽或蛋白质中存在肽键，所以在碱性环境中与双缩脲试剂反应会呈现紫色,但基本单位氨基酸则不会与双缩脲试剂反应,4、淀粉,碘液,蓝色,1、检测生物组织中的还原糖,梨、葡萄、白萝卜等含糖量较高，颜色为白色或近于白色的植物组织,还原糖：主要是葡萄糖、果糖和麦芽糖，还有半乳糖、乳糖。蔗糖、淀粉、纤维素属于非还原糖,选材,制备组织样液,颜色反应,观察得结论,三、实验流程,1、检测生物组织中的还原糖,选材,制备组织样液,颜色反应,观察得结论,振荡混匀,5065水浴 加热2min,2mL组织样液,刚配制的斐林试剂1mL,呈现浅蓝色,变成砖红色,选材,制备组织样液,颜色反应,观察得结论,1、检测生物组织中的还原糖,斐林试剂】甲液：0.1g/mL的NaOH溶液，乙液：0.05 g/mL的CuSO4溶液，使用前等体积混合均匀，生成浅蓝色的Cu（OH）2悬浊液。 Cu（OH）2与还原糖共热，能够生成砖红色沉淀Cu2O。需现配现用,振荡混匀,5065水浴 加热2min,2mL组织样液,刚配制的斐林试剂1mL,呈现浅蓝色,变成砖红色,选材,制备组织样液,颜色反应,观察得结论,1、检测生物组织中的还原糖,甲液、乙液等量混合；现用现配；切不可分开滴加，或者久置后才用,1、检测生物组织中的还原糖,选材,制备组织样液,颜色反应,观察得结论,浅蓝色 棕色 砖红色,生成砖红色沉淀，说明组织样液中含有还原糖,1、检测生物组织中的还原糖 （1）常用材料： （2）试剂： （3）方法步骤： （4） 注意事项： 还原糖有： 必须 （5） 颜色变化,甲液：0.1g/ml的NaOH 乙液：0.05g/ml的CuSO4,葡萄糖、果糖、半乳糖、麦芽糖、乳糖,浅蓝色,棕色,砖红色,水浴加热,甲液、乙液必须等量混合均匀后再加入样液中；现配现用,梨、葡萄、白萝卜,斐林试剂的使用方法：甲液与乙液等量混合均匀再使用、现配现用、水浴加热,三、实验流程,斐林试剂,花生种子浸泡3-4h，去掉种皮,用刀片在花生子叶的横断面上平行切下若干薄片，放入盛有清水的培养皿中待用，切片要尽可能的薄,取材,切片,制片,观察,结论,2、检测生物组织中的脂肪,选取最薄的切片置于洁净的载玻片中央,制成临时装片：用吸水纸吸去花生子叶周围的酒精，滴1滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片,染色：在薄片上滴加23滴苏丹染液，染色3min,洗去浮色：用吸水纸吸去染液，滴加12滴体积分数为50%的酒精,取材,切片,制片,观察,结论,2、检测生物组织中的脂肪,取材,切片,制片,观察,结论,2、检测生物组织中的脂肪,染色3min,滴1滴蒸馏水,依据脂肪能被苏丹染液染成橘黄色，证明花生子叶细胞中含有脂肪,取材,切片,制片,观察,结论,2、检测生物组织中的脂肪,2、检测生物组织中的脂肪 （1）常用材料： （2）试剂： （3）方法步骤： （4）注意事项： 酒精的作用是： 需使用显微镜观察（如果使用花生匀浆则不用显微镜） 5）颜色变化,洗去浮色,橘黄色(苏丹染液)或红色(苏丹染液,苏丹染液或苏丹染液,花生种子、花生种子匀浆,切片要薄、要均匀，厚薄不均会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊。观察时找最薄处，最好只有12层细胞,黄豆、鲜肝、鸡蛋清等富含蛋白质的实验材料,选材,制备组织样液,颜色反应,观察得出结论,鸡蛋清,加水稀释,蛋清稀释液,黄豆 （浸泡1-2d,研磨,豆浆,过滤,滤液,3、检测生物组织中的蛋白质,选材,制备组织样液,颜色反应,观察得出结论,双缩脲试剂】： A液：0.1g/mL 的NaOH， B液：0.01g/mL的 CuSO4。先加A液1ml，再加B液4滴，摇匀，且B不能过量，不需要加热,3、检测生物组织中的蛋白质,选材,制备组织样液,颜色反应,观察得出结论,双缩脲（H2NOC-NH-CONH2）在碱性环境（NaOH）中能和Cu2+作用生成紫色络合物，这个反应叫做双缩脲反应。蛋白质分子中含有的肽键结构与双缩脲结构相似，因此，蛋白质也可与双缩脲试剂发生颜色反应,3、检测生物组织中的蛋白质,依据蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应，证明组织样液中有蛋白质,选材,制备组织样液,颜色反应,观察得出结论,3、检测生物组织中的蛋白质,3、检测生物组织中的蛋白质 （1）常用材料： （2）试剂： （3）方法步骤： （4）注意事项： 先加 ，营造碱性环境，摇匀，再加 用鸡蛋清时，一定要稀释，如果稀释不够，与双缩脲试剂发生反应后会粘在试管内壁上，使反应不彻底，且试管不易洗净。 还原糖、蛋白质的鉴定前，可以留出一部分组织样液，以便与鉴定后样液的颜色作对比，这样可以增强说服力。 （5）颜色变化,双缩脲试剂（ A液：0.1g/ml的NaOH ，B液： 0.01g/ml的CuSO4,浅蓝色变成紫色,豆浆，鲜肝提取液，鸡蛋清稀释液,A液1ml,B液4滴,4、检测生物组织中的淀粉 （1）常用材料：马铃薯匀浆 （2）试剂： （3）方法步骤： （4）颜色变化,碘液,浅蓝色变成蓝色,注意：斐林试剂和双缩脲试剂的比较,A液： 0.1g/ml的NaOH ，B液： 0.01g/ml的CuSO4,甲液：0.1g/ml的NaOH ，乙液：0.05g/ml的CuSO4,甲液和乙液等量混合均匀再使用；现配现用；需50 65 水浴加热,还原糖可将新配制的Cu（OH）2还原为Cu2O,浅蓝色棕色砖红色,浅蓝色紫色,砖红色沉淀,紫色,鉴定还原糖,鉴定蛋白质,Cu2+在碱性环境中与肽键反应形成紫色络合物,先加A液1ml，摇匀，再加B液4滴；不需要加热,都含有NaOH 、CuSO4两种成分，斐林试剂的甲液和双缩脲试剂的A液成分和质量浓度都相同,B,1、下列关于实验操作步骤的叙述中,正确的是 () A.用于鉴定可溶性还原糖的斐林试剂甲液和乙液,可直接用于蛋白质的鉴定 B.脂肪的鉴定需要用显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪滴 C.鉴定可溶性还原糖时,要加入斐林试剂甲液摇匀后,再加入乙液 D.用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂A液与B液要混合均匀后,再加入含样品的试管中,且必须现用现配,巩固练习,2、下列对生物体有关化合物的检测，不正确的是(,C,1、 在1、3、5号试管中分别加入2mL蒸馏水，2、4、6号试管中分别加入2mL发芽的小麦种子匀浆样液，然后在14号试管中适量滴加斐林试剂，5、6号试管中合理滴加双缩脲试剂，摇匀。预期观察到的实验现象是（,A、1、3号试管内都呈蓝色，5号试管无色 B、3组实验中甲组和乙组的实验结果相同 C、4号试管内呈砖红色，其余试管内都呈蓝色 D、4号试管内呈