高三第二專題教師用

1、學(xué)案2細(xì)胞中的元素和化合物 細(xì)胞中的無機(jī)物考綱要求1.水和無機(jī)鹽的作用()。2.檢測(cè)生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)。課前準(zhǔn)備一、組成細(xì)胞的元素及化合物1最基本元素：C。2主要元素：C、H、O、N、P、S。3大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。4微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。5細(xì)胞鮮重含量最多的元素是O。6細(xì)胞干重含量最多的元素是C。7組成細(xì)胞的化合物：組成細(xì)胞的化合物分為無機(jī)化合物和有機(jī)化合物，前者中H2O的含量最多，后者中蛋白質(zhì)含量最多。想一想為什么組成細(xì)胞的元素在無機(jī)自然界都能找到？而含量又大不相同？二、檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)鑒定物質(zhì)鑒定試劑顏

2、色變化還原糖斐林試劑磚紅色沉淀淀粉碘液藍(lán)色脂肪蘇丹染液(或蘇丹染液)橘黃色(或紅色)蛋白質(zhì)雙縮脲試劑紫色三、細(xì)胞中的無機(jī)物1細(xì)胞中的水(1)存在形式：自由水和結(jié)合水。(2)含量變化：生物體的含水量與生物種類和生物的生長(zhǎng)發(fā)育期有關(guān)。(3)功能結(jié)合水：是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分。(4)自由水與結(jié)合水的聯(lián)系2細(xì)胞中的無機(jī)鹽(1)存在形式：細(xì)胞中大多數(shù)無機(jī)鹽以離子的形式存在。(2)功能：維持細(xì)胞和生物體的正常的生命活動(dòng)，如哺乳動(dòng)物的血液中若鈣離子含量太低，會(huì)出現(xiàn)抽搐等癥狀。它是細(xì)胞的重要組成成分。探究點(diǎn)一組成細(xì)胞的元素和化合物化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%水占8590無機(jī)鹽占11.5蛋白質(zhì)占710脂質(zhì)占12糖類和核

3、酸占11.5 (3)生物界和非生物界在化學(xué)元素上既有統(tǒng)一性，又有差異性的原因是什么？答案 統(tǒng)一性的原因：生物體內(nèi)的化學(xué)元素均來自自然界。差異性的原因：生物體總是有選擇地從自然界獲得所需元素。探究示例1 (2010鎮(zhèn)江質(zhì)檢)有關(guān)生物體細(xì)胞組成元素的敘述，錯(cuò)誤的是()A在不同生物的體細(xì)胞內(nèi)，組成它們的化學(xué)元素種類大體相同B組成細(xì)胞的最基本元素是CC在同一生物的不同體細(xì)胞內(nèi)，各種化學(xué)元素的含量相同D組成生物體細(xì)胞的化學(xué)元素，在無機(jī)自然界中都能找到思路導(dǎo)引從元素的組成角度考慮，生物界與非生物界在元素種類上具有統(tǒng)一性，構(gòu)成生物體的化學(xué)元素在無機(jī)自然界都能找到，沒有一種是生物界所特有的。答案C探究點(diǎn)二細(xì)胞

4、中的無機(jī)物在農(nóng)村秋季糧食收獲之后，農(nóng)民要將糧食曬干后進(jìn)行儲(chǔ)存，這樣能保存較長(zhǎng)時(shí)間。如果將曬干后的糧食放入試管中進(jìn)行加熱，會(huì)發(fā)現(xiàn)試管壁上有水珠出現(xiàn)。如果糧食再進(jìn)行焚燒，則只會(huì)留下少量呈灰白色的灰分。請(qǐng)據(jù)此思考以下幾個(gè)問題：1糧食曬干過程中，喪失的化合物是什么？在細(xì)胞中是以什么形式存在的？答案喪失的化合物是水分，在細(xì)胞中是以自由水形式存在的。2曬干后的糧食在試管中加熱，試管壁上出現(xiàn)的水珠在細(xì)胞中以什么形式存在？此時(shí)的種子還能萌發(fā)嗎？答案試管壁上出現(xiàn)的水珠在細(xì)胞中是以結(jié)合水形式存在的。結(jié)合水喪失，細(xì)胞結(jié)構(gòu)被破壞，種子死亡，不能再萌發(fā)。3糧食焚燒后留下的少量灰分是什么？答案少量灰分是礦質(zhì)元素。歸納總結(jié)

5、1細(xì)胞中的無機(jī)物水(1)水的含量、分類及生理作用含量概念生理作用結(jié)合水4.5%與其它物質(zhì)結(jié)合在一起細(xì)胞組成成分自由水95.5%能夠自由流動(dòng)、以游離狀態(tài)存在良好溶劑；運(yùn)輸作用；反應(yīng)場(chǎng)所、原料(2)不同生物含水量特點(diǎn)是細(xì)胞和生物體中含量最多的物質(zhì)(如精瘦肉中的水，沙漠植物中的水)。含水量：水生陸生、幼年成年老年、代謝旺盛代謝緩慢、幼嫩細(xì)胞衰老細(xì)胞。2生物體中的無機(jī)物無機(jī)鹽(1)無機(jī)鹽的含量及存在形式含量：很少，約占細(xì)胞鮮重的1%1.5%。存在形式：大多數(shù)無機(jī)鹽以離子的形式存在于細(xì)胞中，少數(shù)以化合物的形式存在于細(xì)胞中。(2)無機(jī)鹽的生理作用有些無機(jī)鹽是細(xì)胞內(nèi)某些復(fù)雜的化合物的重要組成成分。有許多種無

6、機(jī)鹽的離子對(duì)于維持生物體的生命活動(dòng)有重要作用。生物體內(nèi)的無機(jī)鹽離子，必須保持一定的比例，這對(duì)維持細(xì)胞內(nèi)的滲透壓和酸堿平衡非常重要，這是生物進(jìn)行正常生命活動(dòng)的必要條件。思維拓展1自由水含量與代謝強(qiáng)度的關(guān)系(1)生物體代謝越旺盛，其體內(nèi)自由水相對(duì)比例越高。如種子萌發(fā)時(shí)，先要吸收大量的水分，以增加自由水的含量，并加快代謝速度。(2)結(jié)合水不參與代謝作用，但結(jié)合水的相對(duì)含量與植物的抗寒性有關(guān)。如冬季，植物吸水減少時(shí)，細(xì)胞內(nèi)結(jié)合水相對(duì)含量升高，由于結(jié)合水不易結(jié)冰和蒸騰，從而使植被抗寒性加強(qiáng)。(3)水對(duì)于生物體非常重要，常被譽(yù)為“生命之源”，其主要原因是：生物體所有的生命活動(dòng)都離不開水；地球上的所有生命都

7、是從水中起源的。2自由水、結(jié)合水相互轉(zhuǎn)化在活細(xì)胞內(nèi)，在生命活動(dòng)不受限制的溫度變化范圍內(nèi)：自由水結(jié)合水一般情況下，溫度略升高，自由水含量將升高，反之則自由水含量降低。相同條件下，自由水含量高的細(xì)胞，代謝旺盛。結(jié)合水含量高的細(xì)胞代謝較弱。探究示例2 小明同學(xué)的不良反應(yīng)引起了父母的擔(dān)憂：感冒頻繁，口腔潰瘍反復(fù)發(fā)作，傷口不易愈合，食欲不振，免疫力低下。比起同齡兒童，他的身體偏矮，偏瘦。去醫(yī)院后，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)小明血清中鋅的含量過低。對(duì)上述材料的解釋，不正確的是()A鋅是人體必需的化學(xué)元素B鋅在人體的生長(zhǎng)發(fā)育過程中的作用不容替代C鋅是人體必需的微量元素D鋅的作用極大，只要有鋅，人就能正常生長(zhǎng)思路導(dǎo)引解答此題

8、要從以下幾個(gè)方面入手：不良反應(yīng)是缺鋅引起的。鋅是微量元素。微量元素在生物體內(nèi)的作用。答案D解析本題先給出一個(gè)情景，最終點(diǎn)明是因?yàn)槿变\造成的，從教材中我們知道Zn是微量元素，含量少但不能缺少，答案D中說法太絕對(duì)、武斷，因?yàn)樯矬w包含很多的元素，并且功能各不相同。拓展提升設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證Mg是小麥幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的必需元素的實(shí)驗(yàn)思路實(shí)驗(yàn)組：缺Mg的“全素培養(yǎng)液”培養(yǎng)小麥幼苗若干，出現(xiàn)缺綠癥狀后補(bǔ)充適量的Mg元素，癥狀消失。對(duì)照組：等量的全素培養(yǎng)液，培養(yǎng)發(fā)育狀況相同且等量的小麥幼苗。其中實(shí)驗(yàn)組又形成自身前后對(duì)照。變式訓(xùn)練2 緩步動(dòng)物具有隱生現(xiàn)象：當(dāng)環(huán)境干燥時(shí)，緩步動(dòng)物的身體失水而萎縮，腿也縮回而處于一種隱生

9、狀態(tài)，這時(shí)它的代謝率幾乎降到零，甚至在純酒精、液氦(273)中也能隱生。當(dāng)環(huán)境變得有利于其生存時(shí)，它可以在幾小時(shí)內(nèi)吸水，使身體膨脹而復(fù)蘇。說明了()A自由水參與生命活動(dòng) B結(jié)合水參與生命結(jié)構(gòu)C從基因水平說明生物具有多樣性 D水對(duì)生命活動(dòng)的重要性 答案D解析結(jié)合水和自由水對(duì)生命結(jié)構(gòu)和活動(dòng)都非常重要，且可以相互轉(zhuǎn)化。生物具有多樣性是從個(gè)體水平來講的。實(shí)驗(yàn)探究檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)1還原糖的鑒定2、 脂肪的鑒定 3蛋白質(zhì)的鑒定思維拓展斐林試劑與雙縮脲試劑的比較分析比較項(xiàng)目斐林試劑雙縮脲試劑不同點(diǎn)使用方法甲液和乙液混合均勻后方可使用，且現(xiàn)配現(xiàn)用使用時(shí)先加A液再加B液呈色反應(yīng)條件需水浴加熱不

10、需加熱即可反應(yīng)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(gè)以上肽鍵的化合物在堿性條件下與Cu2反應(yīng)生成絡(luò)合物顏色磚紅色紫色濃度乙液CuSO4濃度為0.05 g/mLB液CuSO4濃度為0.01 g/mL相同點(diǎn)都含有NaOH、CuSO4兩種成分，且所用NaOH濃度都是0.1 g/mL探究示例3下列關(guān)于“檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”實(shí)驗(yàn)操作步驟的敘述中，正確的是()A用于鑒定還原糖的斐林試劑甲液和乙液，可直接用于蛋白質(zhì)的鑒定B若要鑒定花生種子細(xì)胞中是否含有脂肪，一定需要用顯微鏡觀察C鑒定可溶性還原糖時(shí)，要加入斐林試劑(甲液和乙液等量混合均勻再加入)D用

11、雙縮脲試劑鑒定蛋白質(zhì)時(shí)，需水浴加熱2 min才能看到紫色思路導(dǎo)引正確解答該題應(yīng)從以下幾點(diǎn)入手：(1)明確斐林試劑和雙縮脲試劑濃度及使用方法上的差異。(2)明確檢測(cè)三類有機(jī)物在操作步驟上的差異。答案C解析C對(duì)，A錯(cuò)，用于鑒定還原糖的斐林試劑甲液和乙液，必須混合均勻后再使用。B錯(cuò)，鑒定花生種子是否含脂肪，可先將種子烘烤，再在白紙上擠壓，看是否出現(xiàn)油跡判斷。D錯(cuò)，用雙縮脲試劑鑒定蛋白質(zhì)時(shí)，不需加熱。技法總結(jié)三類有機(jī)物檢測(cè)在操作步驟上的差異(1)唯一需要加熱還原糖鑒定，且必須水浴加熱，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)唯一需要顯微鏡脂肪鑒定。(3)混合后加入斐林試劑；分別加入雙

12、縮脲試劑(先加A液，后加B液，且B液不能過量)。兩者成分相同，但CuSO4的濃度不同，所以不能混用。題組一組成細(xì)胞的元素和化合物3一位農(nóng)民種植的某塊農(nóng)田小麥產(chǎn)量總是比鄰近地塊的低。他懷疑該農(nóng)田可能是缺少某種元素，為此將該塊肥力均勻的農(nóng)田分成面積相等的五小塊，進(jìn)行田間實(shí)驗(yàn)。除施肥不同外，其他田間管理措施相同。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表：地塊甲乙丙丁戊施肥情況尿素磷酸二氫鉀磷酸二氫銨硫酸銨不施肥小麥?zhǔn)斋@量(kg)55.5665.2656.8855.4455.11由表中可判斷，該農(nóng)田最可能缺少的元素是()AK BN CP DS答案A解析通過表中內(nèi)容可看出甲、乙、丙、丁四組都與戊組對(duì)照。結(jié)果是甲、丙、丁與戊組小麥

13、收獲量基本差不多，只有乙組小麥?zhǔn)斋@量明顯增多，而乙組施的是磷酸二氫鉀，故該農(nóng)田最可能缺少的元素是鉀。知識(shí)延伸細(xì)胞中的各種元素和化合物構(gòu)成生命系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)(1)元素基礎(chǔ)：C、H、O、N等化學(xué)元素是構(gòu)成細(xì)胞中主要化合物的基礎(chǔ)。(2)化合物基礎(chǔ)：以碳鏈為骨架的糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等有機(jī)化合物，構(gòu)成細(xì)胞生命大廈的基本框架。(3)能源基礎(chǔ)：糖類和脂肪是生命活動(dòng)的重要能源。(4)構(gòu)建調(diào)節(jié)基礎(chǔ)：水和無機(jī)鹽與其他物質(zhì)共同構(gòu)建細(xì)胞并參與細(xì)胞生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)。題組二細(xì)胞中的無機(jī)物4(2010南京質(zhì)檢)下列關(guān)于無機(jī)鹽的敘述，錯(cuò)誤的是()A缺鐵性貧血是因?yàn)轶w內(nèi)缺乏鐵，血紅蛋白不能合成BMg2是葉綠素的成分之一，缺

14、Mg2影響光合作用C細(xì)胞中的無機(jī)鹽大多數(shù)以化合物形式存在，如CaCO3構(gòu)成骨骼、牙齒D碘是合成甲狀腺激素的原料，所以常在食鹽中加碘答案C解析鐵是血紅蛋白的組成成分，缺鐵則不能合成血紅蛋白；Mg2是葉綠素的組成成分，缺Mg2則不能合成葉綠素，進(jìn)而影響光合作用；細(xì)胞中的無機(jī)鹽大多數(shù)以離子形式存在；碘是合成甲狀腺激素的原料，在食物中加碘是為了補(bǔ)充碘，預(yù)防因食物中缺碘而引起的地方性甲狀腺腫。知識(shí)鏈接常見無機(jī)鹽在細(xì)胞中的作用N：是構(gòu)成蛋白質(zhì)、核酸等物質(zhì)的主要元素，能促進(jìn)植物的細(xì)胞分裂。植物缺氮時(shí)葉片發(fā)黃。P：是構(gòu)成核酸、磷脂、ATP、NADP或NADPH等物質(zhì)的重要元素。缺磷時(shí)葉片暗綠，并出現(xiàn)紫色。K：

15、提高神經(jīng)系統(tǒng)興奮性，維持細(xì)胞內(nèi)液滲透壓。人體缺鉀，反應(yīng)遲鈍，心律失常。Ca：是牙齒、骨骼的組成元素。人體缺鈣，兒童患佝僂病，成年人患骨質(zhì)疏松癥。S：構(gòu)成甲硫氨酸和半胱氨酸等含硫蛋白質(zhì)的重要元素。Mg：是葉綠素的主要成分。缺鎂，植物的葉片發(fā)黃。Fe：是血紅蛋白的主要成分。人體缺鐵會(huì)患缺鐵性貧血癥。B：促進(jìn)花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長(zhǎng)，有利于受精作用順利進(jìn)行。缺硼，花藥和花絲萎縮，花粉發(fā)育不良。I：甲狀腺激素的合成原料。成年人缺碘時(shí)，患地方性甲狀腺腫。Na：維持細(xì)胞外液滲透壓。缺鈉，細(xì)胞外液滲透壓下降，心率加快，嚴(yán)重時(shí)昏迷。5(2011廣東調(diào)研)如果細(xì)胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值用a表示，則根尖分生區(qū)的細(xì)

16、胞a1與根冠細(xì)胞a2的大小為()Aa1a2 Ba1a2 Ca1a2 D無法判斷答案A解析在復(fù)習(xí)生物體的化合物水的過程中，有三個(gè)方面的知識(shí)需要我們注意：一是水的含量：水是細(xì)胞中含量最多的化合物；不同種類的生物體中，水的含量差別很大；同一種類的生物體中，隨著發(fā)育期和細(xì)胞種類的不同(或者說不同的組織、器官)含水量也有很大差異。二是關(guān)于水的兩種存在形式，即自由水和結(jié)合水及其功能。三是關(guān)于自由水含量與代謝旺盛程度的關(guān)系。6下列有關(guān)水的敘述，錯(cuò)誤的是()A水在病變細(xì)胞中以結(jié)合水和自由水的形式存在B在胰島素的合成過程中伴隨著水的產(chǎn)生C冬季，植物體內(nèi)結(jié)合水含量相對(duì)增多，提高抗寒能力D水在生物體的許多化學(xué)反應(yīng)中

17、充當(dāng)還原劑答案D解析水在所有細(xì)胞中都是以結(jié)合水和自由水的形式存在的。胰島素是蛋白質(zhì)，在蛋白質(zhì)合成過程中有水的產(chǎn)生。冬季植物細(xì)胞中結(jié)合水比例提高，植物的抗逆性增強(qiáng)，提高了作物的抗寒能力。水在生物體的化學(xué)反應(yīng)中充當(dāng)溶劑。題組三有機(jī)物的檢測(cè)7下列關(guān)于生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中所用試劑的說法，正確的是()A用雙縮脲試劑鑒定蛋白質(zhì)時(shí)，需將NaOH溶液和CuSO4溶液混勻后使用B用吡羅紅染色劑處理細(xì)胞，可以觀察到DNA在細(xì)胞中的分布C用蘇丹染液鑒定含油多的細(xì)胞，顯微鏡下可見染成紅色的顆粒D判斷酵母菌是否進(jìn)行酒精發(fā)酵，可選擇雙縮脲試劑答案C解析雙縮脲試劑的用法是先加A液，后加B液；甲基綠對(duì)DNA進(jìn)行染色，吡羅紅對(duì)RNA進(jìn)

18、行染色。8(2009廣東生物，6)對(duì)下表中所列待測(cè)物質(zhì)的檢測(cè)，所選用的試劑及預(yù)期結(jié)果都正確的是()待測(cè)物質(zhì)檢測(cè)試劑預(yù)期顯色結(jié)果DNA甲基綠紅色脂肪蘇丹橘黃色淀粉斐林試劑藍(lán)色蛋白質(zhì)雙縮脲試劑紫色A. B C D答案D解析本題考查教材實(shí)驗(yàn)，考查考生對(duì)不同物質(zhì)鑒定的區(qū)分比較能力。甲基綠應(yīng)是將DNA染成綠色，斐林試劑用來檢測(cè)還原糖，淀粉用碘液檢測(cè)呈藍(lán)色。9將面團(tuán)包在紗布中放在清水中搓洗，鑒定粘留在紗布上的黏稠物質(zhì)和洗出的白漿用的試劑分別是()A碘液、蘇丹染液 B雙縮脲試劑、碘液C雙縮脲試劑、蘇丹染液 D碘液、斐林試劑答案B解析在紗布上的黏稠物質(zhì)是蛋白質(zhì)，洗出來的白漿是淀粉，所以鑒定所用的試劑應(yīng)該是雙縮

19、脲試劑、碘液。題組四應(yīng)用提升10(2011淮安模擬)小麥種子萌發(fā)時(shí)會(huì)產(chǎn)生淀粉酶，將淀粉水解為麥芽糖、葡萄糖等。小麥種子萌發(fā)的最適溫度為30左右。取適量小麥種子在20和30培養(yǎng)箱中培養(yǎng)4天后，做如下處理：在3支試管中加入等量斐林試劑并水浴加熱至50左右，搖勻后觀察試管中的顏色。結(jié)果是()A甲呈藍(lán)色，乙呈磚紅色，丙呈無色B甲呈無色，乙呈磚紅色，丙呈藍(lán)色C甲、乙皆呈藍(lán)色，丙呈磚紅色D甲呈淺磚紅色，乙呈磚紅色，丙呈藍(lán)色答案D解析丙試管中淀粉是非還原糖，試管中的顏色為斐林試劑的顏色；提取液中含有酶和麥芽糖及葡萄糖，30時(shí)的提取液中酶和還原糖的含量高于20時(shí)的提取液，因此甲試管中還原糖少于乙試管，甲呈淺磚紅色，乙呈磚紅色。12植物體沒有專門的脂肪組織，但在花生、大豆、蓖麻等植物的種子中富含脂肪，有人提出植物體除種子外，其他部位是否也含有脂肪？有同學(xué)對(duì)此開展課題研究，假設(shè)你是其中一員，請(qǐng)根據(jù)課題研究要求，回答有關(guān)問題：(1)探究課題：除種子外，植物體其他部位是否含有脂肪(如洋蔥的根尖細(xì)胞中是否含有脂肪)