第二章　組成細胞的分子第1節(jié)　細胞中的元素和化合物

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學習目的1說出組成細胞元素的種類及功能。重點2說出組成細胞化合物的種類。3嘗試檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質。重、難點核心概念大量元素微量元素無機化合物有機化合物一、生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性1_統(tǒng)一_性：從元素種類看，組成細胞的化學元素在無機自然界都能找到，沒有一種元素為細胞所特有。2_差異_性：從元素含量看，各化學元素在生物體內和無機自然界中的相對含量大不一樣。二、組成細胞的元素和化合物1組成細胞的元素元素含量：1占人體細胞鮮重最多的元素是_O_。2占人體細胞干重最多的元素是_C_。2組成細胞的化合物化合物含量：1占細胞鮮重比例最

2、高的化合物是_水_。2占細胞干重比例最高的化合物是_蛋白質_。三、檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質一復原糖的檢測1原理：糖類中的復原糖如_葡萄糖_、_果糖_、麥芽糖，與_斐林_試劑作用，生成磚紅色沉淀。2試劑3步驟1向試管內注入2 mL待測組織樣液。2向試管內參加1 mL斐林試劑甲液和乙液_等量混合均勻_后再注入。3將試管放入盛有_5065_溫水_的大燒杯中加熱約2 min。4觀察試管中出現(xiàn)的顏色變化。二脂肪的檢測1原理：脂肪可被蘇丹染液染成_橘黃色_，或被蘇丹染液染成_紅色_。2材料：成熟的_花生種子_是最好的選擇，實驗前浸泡34 h。3試劑：蘇丹染液或蘇丹染液、_體積分數(shù)為50%的酒精_

3、溶液。4步驟取材：取花生種子浸泡后去掉種皮，用刀片在花生子葉的橫斷面上平行切下假設干薄片制片觀察：在_低倍鏡_下找到_花生子葉的最薄處_，移到視野中央，然后用_高倍鏡_觀察三蛋白質的檢測1原理：蛋白質能與_雙縮脲試劑_發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反響。2試劑3步驟1向試管內注入2 mL待測組織樣液。2向試管內注入_雙縮脲試劑A液_1 mL，搖勻。3向試管內注入_雙縮脲試劑B液_4滴，搖勻。4觀察試管中出現(xiàn)的顏色變化。四淀粉的檢測1原理：淀粉遇_碘液_會變成_藍_色。2材料：馬鈴薯勻漿。3步驟1向試管內注入2 mL待測組織樣液。2向試管內滴加2滴_碘液_，觀察顏色變化。？考慮1想一想剛收獲的大豆種子與曬干

4、的大豆種子中含量最多的化合物一樣嗎？提示：不一樣。剛收獲的大豆種子中含量最多的化合物是水，曬干的大豆種子中含量最多的化合物是蛋白質。2檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質時，對于材料的選擇有何統(tǒng)一要求？提示：選擇顏色較淺的且相應物質含量較高的生物組織，防止材料自身顏色對實驗顏色變化的遮蓋。3復原糖的鑒定中，假設選用西瓜瓤作為原料是否適宜？為什么？提示：不適宜，西瓜瓤為紅色，會對結果造成顏色干擾。H判斷題1生物界和非生物界在組成元素的種類和含量上都一樣。×2C、H、O、N、P、Fe、Mn等是組成細胞的大量元素。×3在人體活細胞中氧原子的數(shù)目最多。×4細胞中的一種元素的

5、作用能被其他元素替代。 ×5細胞中的微量元素因含量極少而不如大量元素重要。×6組成細胞的元素有C、H、O、N等20多種，其中C是最根本的元素。7組成細胞的元素同樣存在于自然環(huán)境中，說明生物與非生物具有統(tǒng)一性。8活細胞中含量最多的化合物是蛋白質。×9構成細胞的任何一種化合物都能在無機自然界中找到。×10檢測復原糖的材料可選用番茄果肉。×11檢測脂肪時可使用花生種子勻漿。12復原糖與斐林試劑在水浴加熱條件下生成紅色沉淀，斐林試劑使用時先加甲液再加乙液。×知識點1組成細胞的元素和化合物Z1組成細胞的元素的種類和含量1大量元素和微量元素的劃分

6、根據(jù)是元素的含量，而不是生理作用。2無論干重還是鮮重，細胞中C、H、O和N這四種元素含量最多。2構成細胞的最根本元素C圖1和圖2分別是人體細胞鮮重和干重的主要元素含量。無論是鮮重還是干重，組成細胞的元素中C、O、H、N這四種元素的含量最多。生物大分子都以碳鏈為根本骨架，這說明C是構成細胞的最根本元素。知識貼士1大量元素和微量元素只是說明在細胞中的含量不同，而在生理作用上無大小之分。2細胞中的元素含量比例中“鮮重干重：O在細胞鮮重中含量最多，C在細胞干重中含量最多。3大量元素和微量元素都是生物體所必需的，但生物體內含有的元素不一定都是必需元素，如Pb。3元素和化合物的含量分析1假設用圖3表示人體

7、中含量最多的四種元素的含量：在鮮重狀態(tài)下a、b、c、d分別代表的是C、O、H、N。在干重狀態(tài)下a、b、c、d分別代表的是O、C、N、H。通過上述元素在人體中的含量說明C、H、O、N四種元素為組成生物體的根本元素。2假設用該圖表示生物體中化合物的含量，那么a、b、c、d分別表示：蛋白質、水、脂質、糖類。知識貼士幾個“最多占細胞鮮重最多占細胞干重最多元素OC化合物水一般認為是蛋白質在組成細胞的各種化合物中，雖然水是含量最多的物質，是生命活動的最重要的介質，地球外表出現(xiàn)了液態(tài)水時，才具備了生命發(fā)生的條件?，F(xiàn)代生物科學認為承擔生命的“蛋白體主要是核酸和蛋白質的整合體系，因此說細胞的主要成分是蛋白質和核

8、酸。D典例12019·湖北武漢重點中學期末如下圖，圖甲是細胞中3種化合物含量的扇形圖。圖乙是有活性的細胞中不同元素含量的柱形圖。以下說法不正確的選項是CA假設圖甲表示正常細胞，那么、化合物共有的元素中含量最多的是圖乙中的aB假設圖甲表示細胞完全脫水后化合物含量的扇形圖，那么I化合物中含量最多的元素為圖乙中的bC圖乙的正常細胞中數(shù)量最多的元素是c，這與細胞中含量最多的有機物有關D假設圖甲表示正常細胞，那么化合物具有多樣性，其必含的元素為C、H、O、N解析根據(jù)圖甲中各化合物的比例，可判斷正常細胞中、化合物分別為水和蛋白質，它們共有的元素為H、O，而O在活細胞中含量最多；由圖乙中各元素含量

9、可知，a為O元素，b為C元素，c為H元素，A項正確。細胞完全脫水后含量最多的化合物為蛋白質，蛋白質是以碳鏈為骨架構建的大分子物質，其中C含量最多，對應于圖乙中的b，B項正確?；罴毎蠬元素數(shù)量最多，但由于其相對原子質量最小，所以其含量僅排第三，這與活細胞中含量最多的化合物H2O有關，H2O是無機物，C項錯誤。變式訓練12019·撫州高一檢測恐龍是一種已經(jīng)滅絕的動物。請你推測一下，在組成恐龍的各種元素中，含量最多的四種元素是DAC、O、Ca、KBC、H、O、PCO、C、N、PDC、O、H、N解析C、H、O、N、P、S這六種元素稱為主要元素，其在細胞鮮重中含量從大到小的順序是O>C

10、>H>N>P>S。知識點2檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質Z1鑒定有機物所選取的材料鑒定物質相應材料復原糖復原糖含量高、白色或近于白色的植物組織，如蘋果、梨的勻漿淀粉馬鈴薯的勻漿脂肪花生種子蛋白質大豆組織研磨液或蛋清稀釋液本卷須知：1選材富含被檢測的有機物，易出現(xiàn)明顯的實驗現(xiàn)象。材料本身應為白色或近于白色，不干擾實驗結果。2三類有機物的檢測在操作步驟上的差異唯一需要加熱的復原糖的檢測，且必須水浴加熱，不能用酒精燈直接加熱，假設不加熱，那么無磚紅色沉淀出現(xiàn)。唯一需要顯微鏡的脂肪的檢測?；旌虾髤⒓拥撵沉衷噭?；分別參加的雙縮脲試劑。3實驗操作復原糖檢測時，使用水浴加熱，試管

11、底部不要觸及燒杯底部，以防受熱不均勻。檢測生物組織中的脂肪時，染色時間不宜過長，否那么脂肪會溶解在酒精中，使橘黃色消失。蛋白質檢測時，雙縮脲試劑的參加順序：先加A液，再加B液，而且B液不能過量。目的是先制造堿性環(huán)境。假設先加B液或B液過量，會生成CuOH2，干擾顏色反響。2斐林試劑與雙縮脲試劑的比較斐林試劑雙縮脲試劑甲液乙液A液B液成分質量濃度為0.1 g/mLNaOH溶液質量濃度為0.05 g/mLCuSO4溶液質量濃度為0.1 g/mLNaOH溶液質量濃度為0.01 g/mLCuSO4溶液鑒定物質復原糖蛋白質添加順序甲、乙兩液等量混勻后立即使用先參加A液1 mL，搖勻，再參加B液4滴，搖勻

12、反響條件5065溫水浴加熱不需加熱，搖勻即可反響現(xiàn)象淺藍色棕色磚紅色沉淀淺藍色紫色知識貼士有機化合物鑒定中有關試劑的幾個誤區(qū)易寫錯別字，如“斐林試劑中的“斐不可錯寫為“翡，雙縮脲試劑中的“脲不可錯寫為“尿。斐林試劑只能檢測具有復原性的糖類，而一些非復原性的糖類，如蔗糖、淀粉等，無法用斐林試劑進展檢測。一切蛋白質或二肽以上的多肽都能與雙縮脲試劑發(fā)生反響，但與雙縮脲試劑發(fā)生反響的物質不一定都是蛋白質或多肽，如尿素等。D典例2現(xiàn)提供可配制斐林試劑的溶液：甲液質量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液、乙液質量濃度為0.05 g/mL的CuSO4溶液以及蒸餾水。假如充分利用上述試劑及必需的實驗用具，可靈

13、敏地鑒別出以下哪些物質C葡萄糖蔗糖胃蛋白酶化學本質為蛋白質DNAA只有B和C和D和解析此題提供了蒸餾水，因此質量濃度為0.05 g/mL的CuSO4溶液可用蒸餾水稀釋至0.01 g/mL，作為雙縮脲試劑的組成成分。葡萄糖為復原糖，可用斐林試劑檢測；胃蛋白酶的化學本質為蛋白質，可用雙縮脲試劑檢測。變式訓練22019·哈爾濱高一檢測關于生物組織中復原糖的檢測，以下表達正確的選項是AA常見的復原糖包括葡萄糖、果糖、麥芽糖B對復原糖的檢測用雙縮脲試劑C在組織樣液中參加斐林試劑后試管內液體呈現(xiàn)無色，加熱后變成磚紅色D實驗完畢時將剩余的斐林試劑裝入棕色瓶，以便長期保存?zhèn)溆媒馕龀Ｒ姷膹驮怯衅咸烟?/p>

14、、果糖和麥芽糖，A正確；對復原糖的檢測用斐林試劑，B錯誤；在組織樣液中參加斐林試劑后試管內液體呈現(xiàn)藍色，加熱后變成磚紅色，C錯誤；斐林試劑應現(xiàn)配現(xiàn)用，不能混合后保存，D錯誤。一、斐林試劑和雙縮脲試劑的比較比較工程斐林試劑雙縮脲試劑不同點使用方法甲液和乙液混合均勻后即可使用，且現(xiàn)用現(xiàn)配使用時先加A液再加B液顯色反應條件需水浴加熱不需加熱即可反響反響原理復原糖中的醛基或酮基被CuOH2氧化，CuOH2被復原為Cu2O具有兩個以上肽鍵的化合物在堿性條件下與Cu2反響生成絡合物顏色變化出現(xiàn)磚紅色沉淀 樣液變紫色濃度乙液CuSO4溶液的質量濃度為0.05 g/mLB液CuSO4溶液的質量濃度為0.01

15、g/mL一樣點都含有NaOH、CuSO4兩種成分，且所用NaOH溶液的質量濃度都是0.1 g/mL典例3以下關于“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質實驗操作步驟的表達，正確的選項是BA用于檢測復原糖的斐林試劑的甲液和乙液，可直接用于蛋白質的檢測B檢測脂肪時，需要用顯微鏡才能看到被染成橘黃色的脂肪顆粒C檢測復原糖時，要參加斐林試劑甲液搖勻后，再參加乙液D用于檢測蛋白質的雙縮脲試劑的A液與B液要混合均勻后，再參加含樣液的試管中，且必須現(xiàn)用現(xiàn)配解析斐林試劑與雙縮脲試劑的成分一樣，所用NaOH溶液的濃度一樣，但兩者所用CuSO4溶液的濃度不同。檢測復原糖時，斐林試劑的甲液、乙液要混合均勻后一次參加，而

16、檢測蛋白質時要先參加雙縮脲試劑A液，再參加B液。復原糖、蛋白質的顏色反響是肉眼可見的，而脂肪的檢測中，脂肪顆粒小且分散在細胞中，所以需要借助顯微鏡進展觀察。方法點撥：利用“一同三不同區(qū)分斐林試劑與雙縮脲試劑的方法“一同是指都含有NaOH和CuSO4兩種成分，且 NaOH溶液的質量濃度都為0.1 g/mL?！叭煌謩e指：1使用原理不同。斐林試劑的本質是新配制的CuOH2溶液，雙縮脲試劑的本質是堿性環(huán)境中的Cu2。2使用方法不同。鑒定復原糖時將甲、乙兩液等量混勻后立即使用；鑒定蛋白質時先加A液1 mL搖勻，然后加B液4滴，振蕩搖勻。3CuSO4溶液的濃度不同。斐林試劑中CuSO4溶液的質量濃度為

17、0.05 g/mL，雙縮脲試劑中CuSO4溶液的質量濃度為0.01 g/mL。二、走出元素與化合物的3個誤區(qū)1易混淆元素與化合物的干重與鮮重1在組成細胞的元素中，占鮮重百分比：O>C>H>N；占干重百分比：C>O>N>H。2在組成細胞的化合物中，占鮮重百分比：水>蛋白質>脂質>糖類；占干重百分比中，蛋白質最多。2誤以為生物體內大量元素重要，微量元素不重要大量元素、微量元素是根據(jù)元素的含量劃分的。無論是大量元素還是微量元素，都是生物體必需的元素，對于維持生物體的生命活動都起著非常重要的作用。3誤以為細胞內含量最多的元素是C活細胞內含量最多的元

18、素是O，而不是C；組成細胞干重最多的元素是C。典例4以下化學元素中屬于組成生物體的微量元素的是CAMgBPCBDN解析微量元素是B、Zn、Cu、Fe、Mo、Mn，故C正確。其他都是大量元素。典例5以下有關組成生物體的化學元素的表達，正確的選項是CA微量元素在生物體內含量很少，所以人體不存在微量元素缺乏癥B每種元素在不同的生物體內的含量都是一樣的C組成生物體的化學元素根據(jù)其含量不同分為大量元素和微量元素兩大類D組成生物體的大量元素中，C是最根本的元素，在細胞鮮重中含量總是最多的解析微量元素在生物體內含量很少，卻是維持正常生命活動不可缺少的，假設缺乏那么會出現(xiàn)相應的微量元素缺乏癥，如缺鋅、缺碘都會出現(xiàn)相應的病癥，A項錯誤。每種元素在不同的生物體內的含量往往都是不同的，B項錯誤。生物體中的化學元素根據(jù)其含量不同可分為大量元素