2.1細胞中的元素和化合物（+糖類和脂質(zhì)）【知識精研+能力提升】高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

第二章組成細胞的分子第1節(jié)細胞中的元素和化合物電視廣告語情景材料一:廣告一廣告四廣告三廣告二聰明的媽媽會用“鋅”補鐵、補血，效果好！補血口服液健康的體魄，來源于“碘碘”滴滴萬丈高樓平地起，層層都是“鈣”起來問題1:

通過分析以上電視廣告語,你知道電視廣告語中蘊含的道理嗎？情景材料二:比較組成地殼和組成細胞的部分元素的含量，你能提出什么問題？OSiCNH48.60地殼26.300.0870.030.7665.0極少18.03.010.0細胞問題3:

組成生物體的所有元素中，有沒有哪一些元素是生物體所特有的？含量呢？組成元素種類基本相同，具有統(tǒng)一性。生物界非生物界統(tǒng)一差異一、組成細胞的元素問題4:

在不同生物體中各種元素含量又是怎樣的呢?一、組成細胞的元素比較組成玉米和人體細胞的部分元素及含量思考.討論元素玉米細胞人體細胞C43.75%55.99%H6.24%7.46%O44.43%14.62%N1.46%9.33%K0.92%1.09%Ca0.23%4.67%P0.20%3.11%Mg0.18%0.16%S0.17%0.78%玉米細胞和人體細胞的部分元素及含量(干重、質(zhì)量分?jǐn)?shù))問題5:

在玉米細胞和人體細胞中含量較多的四種元素一樣嗎？怎樣解釋這種現(xiàn)象？第二玉米和人都是生物，組成它們的主要成分都是水、糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等，這些物質(zhì)都含有C、H、O，蛋白質(zhì)中還有大量N元素。第一在玉米細胞和人體細胞中含量較多的四種元素是一樣，都是C、H、O、N。一、組成細胞的元素比較組成玉米和人體細胞的部分元素及含量思考.討論元素玉米細胞人體細胞C43.75%55.99%H6.24%7.46%O44.43%14.62%N1.46%9.33%K0.92%1.09%Ca0.23%4.67%P0.20%3.11%Mg0.18%0.16%S0.17%0.78%玉米細胞和人體細胞的部分元素及含量(干重、質(zhì)量分?jǐn)?shù))問題6:

細胞中有些元素含量很少，是否意味著它們不重要？

細胞中有些元素含量很少，但是卻有著重要作用，如在玉米細胞中，S只有0.17%,Mg只有0.18%，但是很多蛋白質(zhì)都含有S，葉綠體中葉綠素分子就含有Mg，如果缺少S或Mg，細胞就不能合成這些蛋白質(zhì)或葉綠素了。一、組成細胞的元素比較組成玉米和人體細胞的部分元素及含量思考.討論元素玉米細胞人體細胞C43.75%55.99%H6.24%7.46%O44.43%14.62%N1.46%9.33%K0.92%1.09%Ca0.23%4.67%P0.20%3.11%Mg0.18%0.16%S0.17%0.78%玉米細胞和人體細胞的部分元素及含量(干重、質(zhì)量分?jǐn)?shù))問題7:

比較組成玉米細胞和人體細胞中的元素種類和含量，你還能得出哪些結(jié)論？①不同生物體內(nèi)化學(xué)元素的種類

②不同生物體內(nèi)同種化學(xué)元素的含量

③同一生物體內(nèi)不同化學(xué)元素的含量

基本相同不同不同2.分類(按含量)C、H、0、N、P、S、K、Ca、Mg等（含量占生物體總重量萬分之一以上）。Fe、Zn、Cu、Mn、B、Mo等（指含量很少，但生物體生活所必需的一些元素）。1.組成細胞的化學(xué)元素，常見的有

。

20多種C、H、0、N、P、SC、H、0、N基本元素：大量元素：微量元素：主要元素：最基本元素：C一、組成細胞的元素問題8:

對于生物體來講，微量元素是否可有可無呢?【資料1】幾十年前,新西蘭有一個牧場的大片牧草長勢很弱,有的甚至發(fā)黃枯萎,即使使用了大量的N,P,K肥也無濟于事,后來,人們偶然發(fā)現(xiàn)牧場內(nèi)的一小片牧草長得十分茂盛,原來,這一片”綠洲”的附近有一座鉬礦,礦工每天上下班總是抄近路走,他們的鞋子個踩過的地方,牧草綠油油的,經(jīng)過科學(xué)家的化驗和分析,一公頃牧草只需150克鉬就足夠了。問題9:

仔細閱讀資料，你能得出什么結(jié)論？

微量元素是生物體不可缺少的必需元素;在生物體中含量很少,但其作用是其它元素不可替代的。問題10:

鉛（Pb）、汞（Hg）在細胞中含量也很低，屬于微量元素嗎？不屬于，生物體不需要吸收Pb和Hg，一旦吸收會引起重金屬中毒鮮重干重在人體活細胞中，含量最多的元素是

；數(shù)量最多的元素是

；干重時含量最多的元素是

。OC鮮重：O>C>H>N干重：C>O>N>H一、組成細胞的元素H一、組成細胞的元素元素來源存在形式有選擇地從無機自然界中獲取?（常見20多種）ＣHONPSKCa

Mg等最基本元素基本元素主要元素大量元素FeMnBZnMoCu等微量元素水無機鹽糖類蛋白質(zhì)脂質(zhì)核酸組成細胞的各種元素大多以化合物的形式存在二、組成細胞的化合物1.元素的存在形式：

少數(shù)元素以離子和單質(zhì)形式存在二、組成細胞的化合物2.化合物的種類和含量：

無機物有機物化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%水(H、O)占70～90無機鹽占1～1.5蛋白質(zhì)（CHONS）占7～10脂質(zhì)（主要含CHO有的還含NP）占1～2糖類（CHO）和核酸（CHONP）占1～1.5化合物問題:

細胞內(nèi)含量最多化合物是什么？含量最多的有機化合物是什么？二、組成細胞的化合物2.化合物的種類和含量：

(1)細胞內(nèi)含量最多的化合物

。(2)細胞內(nèi)含量最多的無機化合物

。(3)占細胞鮮重含量最多的化合物

。(4)細胞內(nèi)僅次于水的化合物

。(5)細胞內(nèi)含量最多的有機化合物

。(6)占細胞干重含量最多的化合物

。(7)有機化合物含量在細胞中的比例：

。蛋白質(zhì)>脂質(zhì)>糖類和核酸水水蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)水蛋白質(zhì)化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%水占70～90無機鹽占1～1.5蛋白質(zhì)占7～10脂質(zhì)占1～2糖類和核酸占1～1.5不同生物組織的細胞中各種化合物的含量是有差別的日常膳食做到不同食物的合理搭配①種子中含蛋白質(zhì)最豐富的是

，②含淀粉最豐富的是

，③

含脂肪最豐富的是

。3.不同細胞中所含化合物的種類和含量有什么明顯的差距？玉米油菜大豆玉米油菜大豆二、組成細胞的化合物4.富含化合物類食物：

問題:

你能舉例說出哪些植物器官的細胞中富含糖類,脂質(zhì)和蛋白質(zhì)、淀粉嗎?如何檢測呢？實驗：檢測植物組織中的還原糖、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和淀粉原理：某些化學(xué)試劑能夠使生物組織中的有關(guān)有機化合物產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng)。①___________+斐林試劑

磚紅色沉淀②___________+碘

藍色③脂肪+_____________橘黃色④蛋白質(zhì)+_____________紫色反應(yīng)50~65℃水浴加熱鏡檢還原糖淀粉蘇丹Ⅲ雙縮脲試劑【特別提醒】

顏色觀察類的鑒定實驗選材：

①富含被檢測的有機物，易出現(xiàn)明顯實驗現(xiàn)象。

②需要觀察顏色的實驗，生物材料原有顏色會影響實驗結(jié)果，所以材料本身應(yīng)選白色或近于白色。蛋白質(zhì)的檢測：

三、檢測生物組織中三大有機物原理材料現(xiàn)象試劑具有兩個或以上肽鍵的化合物在堿性條件下與Cu2+反應(yīng)生成紫色絡(luò)合物豆?jié){、鮮肝研磨液雙縮脲試劑A：0.1g/mL的NaOH溶液B：0.01g/mL的CuSO4溶液

現(xiàn)配現(xiàn)用，先A后B紫色檢測生物組織中的蛋白質(zhì)實驗.探究蛋白質(zhì)的檢測：

三、檢測生物組織中三大有機物稀釋10倍以上，否則實驗后易黏附在試管壁上雙縮脲試劑是使用時先加A液，再加B液，因為其反應(yīng)原理是：具有兩個或以上肽鍵的化合物在堿性條件下與Cu2+反應(yīng)生成絡(luò)合物，因此雙縮脲試劑可檢測蛋白質(zhì)和多肽。B液不能過多，會與A液反應(yīng)生成藍色的Cu（OH）2，掩蓋實驗生成的紫色蛋白質(zhì)的檢測：

檢測生物組織中三大有機物三、檢測生物組織中三大有機物檢測生物組織中的糖類實驗.探究還原糖的檢測：

還原糖的種類原理反應(yīng)實質(zhì)試劑葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麥芽糖還原糖+斐林試劑磚紅色沉淀水浴加熱斐林試劑甲液:乙液:0.1g/mLNaOH0.05g/mLCuSO4等量混合，現(xiàn)配現(xiàn)用，水浴加熱。還原糖中的醛基被Cu（OH）2氧化，Cu（OH）2被還原成Cu2O且必須是可溶性還原糖屬于還原糖的有：全部單糖、麥芽糖、乳糖屬于非還原糖的有：蔗糖、多糖不能用酒精燈直接加熱思考：過程中的顏色變化？唯一需要加熱1.還原糖的檢測：

三、檢測生物組織中三大有機物斐林試劑雙縮脲試劑不同點使用方法甲液和乙液_______均勻后方可使用，且現(xiàn)配現(xiàn)用使用時先加A液，再加B液反應(yīng)條件_______加熱不需要加熱反應(yīng)原理還原糖中的醛基被Cu(OH)2氧化，Cu(OH)2被還原為Cu2O具有兩個或以上肽鍵的化合物在堿性條件下與Cu2+反應(yīng)生成絡(luò)合物顏色______________濃度斐林試劑的乙液CuSO4溶液濃度為0.05g/mL雙縮脲試劑的B液CuSO4溶液濃度為0.01g/mL相同點都含有NaOH、CuSO4兩種成分，且所用的NaOH溶液濃度都是0.1g/mL混合水浴磚紅色紫色脂肪的鑒定：

三、檢測生物組織中三大有機物（1）原理脂肪＋蘇丹Ⅲ染液→橘黃色（2）選材富含脂肪且色淺花生種子:富含脂肪且沒有其他顏色干擾。脂肪微粒切片要厚薄均勻，如厚薄不均就會導(dǎo)致觀察時有的地方清晰有的地方模糊酒精的作用是洗去浮色脂肪的鑒定：

三、檢測生物組織中三大有機物（3）過程脂肪的鑒定：

檢測生物組織中三大有機物幾點易錯提示(1)唯一需要加熱——

鑒定,且必須

加熱,不能用酒精燈直接加熱。若不加熱則無磚紅色沉淀出現(xiàn)。(2)非還原糖(如蔗糖)+斐林試劑的現(xiàn)象不是無色，而是

。(3)唯一需要顯微鏡——

鑒定,實驗中要用

，其作用是

。(4)若用蛋清作材料,必須

,防止其粘在試管壁上不易刷洗;且該實驗應(yīng)預(yù)留部分組織樣液做對比。(5)易寫錯別字提示:“斐林試劑”中的“斐”不可錯寫成“非”,雙縮脲試劑中的“脲”不可錯寫成“尿”。還原糖脂肪50%的酒精溶液洗去浮色稀釋水浴淺藍色Cu(OH)2細胞中的元素和化合物化合物無機物有機物水無機鹽脂類糖類蛋白質(zhì)核酸斐林試劑檢測碘液脂肪蛋白質(zhì)還原糖淀粉蘇丹Ⅲ或Ⅳ染液雙縮脲試劑C、H、O、NC、H、O、N、P、

S、K、Ca、MgFe、Mn、Zn、Cu、B、Mo元素大量元素基本元素微量元素課堂小結(jié)還原糖的種類葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麥芽糖細胞中的糖類我們的食物中含有糖嗎？我們吃的米飯、肉、蔬菜、水果中基本都含有糖。糖類是細胞生命活動的主要的能源物質(zhì)1.你能列舉一些你所熟悉的糖的名稱嗎?白糖麥芽糖、葡萄糖、砂糖、蔗糖……思考與討論紅糖冰糖2.這些糖有什么共同特點？

它們都是甜的。其實，除了我們熟悉的這些甜的糖之外，還有很多糖是不甜的，例如淀粉、植物細胞壁的組分之一的纖維素等都是糖類。3.是不是所有的糖類都是甜的？細胞中的糖類1.元素組成：C、H、O，分子組成為（CH2O），又稱為“碳水化合物”2.種類：單糖多糖二糖3.功能：生命活動的主要能源物質(zhì)請閱讀課本P23~24，了解糖的種類、分布、功能(C6H12O6)(C12H22O11)(C6H10O5)n1.單糖種類分布功能單糖五碳糖六碳糖核糖脫氧核糖葡萄糖果糖半乳糖細胞中都有細胞中都有細胞中都有植物細胞中動物細胞中組成RNA的成分組成DNA的成分主要的能源物質(zhì)提供能量提供能量單糖不能被水解，可直接被細胞吸收(C6H12O6)2.二糖種類分布功能二糖麥芽糖蔗糖乳糖發(fā)芽的小麥、谷粒中含量豐富甘蔗、甜菜中含量豐富人和動物乳汁中含量豐富均可提供能量由兩分子單糖脫水縮合而成，一般要水解成單糖才能被細胞吸收。葡萄糖+葡萄糖葡萄糖+果糖葡萄糖+半乳糖生活中常見的紅糖、白糖、冰糖等都是蔗糖。(C12H22O11)HOOH葡萄糖HOOH葡萄糖水解HOOOH麥芽糖H2O脫水縮合3.多糖種類分布功能多糖淀粉纖維素糖原植物糧食作物的種子、變態(tài)莖或根等儲藏器官中植物細胞中動物肝臟組織中植物細胞的儲能物質(zhì)植物細胞壁的主要成分動物細胞的儲能物質(zhì)幾丁質(zhì)動物肌肉組織中肝糖原肌糖原甲殼類動物和昆蟲的外骨骼中外骨骼的重要組成成分

，真菌細胞壁的主要組成成分生物體內(nèi)的糖類絕大多數(shù)以多糖(C6H10O5)n

的形式存在

幾丁質(zhì)也是一種多糖，又稱為殼多糖，廣泛存在于甲殼類動物和昆蟲的外骨骼中。

幾丁質(zhì)及其衍生物在醫(yī)藥、化工等方面有廣泛的用途。例如，幾丁質(zhì)能與溶液中的重金屬離子有效結(jié)合，因此可用于廢水處理；可以用于制作食品的包裝紙和食品添加劑；可以用于制作人造皮膚；等等。淀粉、糖原和纖維素都是由許多葡萄糖連接而成的，構(gòu)成它們的基本單位都是葡萄糖分子。為什么它們的特性不同？結(jié)構(gòu)功能決定因為組成淀粉、糖原、纖維素的葡萄糖的連接方式不同以及形成的空間結(jié)構(gòu)不同4.小結(jié)（1）按其歸屬分類植物細胞特有的糖：動物細胞特有的糖：動植物細胞共有的糖：核糖、脫氧核糖、葡萄糖糖原、乳糖、半乳糖、幾丁質(zhì)果糖、蔗糖、麥芽糖、淀粉、纖維素（2）按功能分類細胞生命活動的主要能源物質(zhì)：生物細胞中的儲能物質(zhì)：參與生物細胞的構(gòu)成物質(zhì)：葡萄糖淀粉、糖原核糖、脫氧核糖、纖維素、幾丁質(zhì)（3）按還原性分類還原性糖：

非還原糖：單糖、麥芽糖、乳糖蔗糖、多糖等糖類的水解和氧化分解不同①多糖和二糖水解的終產(chǎn)物是其

，如淀粉水解的終產(chǎn)物是葡萄糖，蔗糖水解的產(chǎn)物是葡萄糖和果糖。②糖類氧化分解的終產(chǎn)物是

，即糖參與有氧呼吸過程。

單體關(guān)于糖類物質(zhì)的4個認(rèn)識誤區(qū)（1）不是所有的糖都有甜味，如

沒有甜味。（2）不是所有的糖都能和斐林試劑反應(yīng)，如

等不能和斐林試劑反應(yīng)。（3）不是所有的糖都是能源物質(zhì)，如核糖、脫氧核糖、纖維素不是能源物質(zhì)，而是

。（4）

不能水解為葡萄糖。纖維素結(jié)構(gòu)成分蔗糖、多糖肌糖原

糖尿病與糖的攝取量有關(guān)嗎?為什么要嚴(yán)格限制糖尿病人的甜味食品以及米飯、饅頭等主食?米飯、饅頭含有的淀粉經(jīng)消化分解后生成的是葡萄糖。生活小常識淀粉麥芽糖葡萄糖多糖二糖單糖與社會的聯(lián)系

《中國居民膳食指南（2022）》提出的“控糖"建議是：控制添加糖的攝入量，每天攝入不超過50g，最好控制在25g以下（添加糖是指在食物的烹調(diào)、加工過程中添加進去的單糖、二糖等各種糖類甜味劑，不包括食物中天然存在的糖）。統(tǒng)計表明，市場上的一些飲料（如碳酸飲料、乳酸菌飲料等），每100mL可能含糖就達到10g；很多冷飲的含糖量在20％以上。也就是說，如果喝一瓶（500mL)這樣的飲料，當(dāng)天所攝入的糖量就超標(biāo)了。而肥胖、高血壓、齲齒、某些糖尿病等都直接或間接與長期糖攝入超標(biāo)有關(guān)。糖是生命活動的主要能源物質(zhì)，是否攝入越多越好呢？杭椒牛柳西紅柿炒蛋白米飯豆腐肥腸哪一道菜含有的熱量最高？

該食品中富含脂肪，而1g脂肪釋放的能量高達39KJ。比較二

細胞中的脂質(zhì)二、細胞中的脂質(zhì)1.元素組成：

C、H、O，有的含有P、N2.種類：脂肪、磷脂、固醇等3.化學(xué)性質(zhì)：通常都不溶于水，而溶于脂溶性有機溶劑，如

丙酮、氯仿、乙醚等。1.脂肪3一分子甘油三分子脂肪酸三酰甘油（又稱甘油三酯）a.甘油部分簡單，且不可變化。b