2019年人教版高中生物必修1第2章第1節(jié)《細胞中的元素和化合物》學案

1、2019人教版高中生物必修1第2章第1節(jié)細胞中的元素和化合物word學案第2章組成細胞的分子第1節(jié)細胞中的元素和化合物，T學習目標1 .簡述組成細胞的主要元素。（重點）2 .說出構(gòu)成細胞的基本元素是碳。（難點）（重點、3 .嘗試檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)，探討細胞中主要化合物的種類。難點）4 .認同生命的物質(zhì)性。®知識結(jié)構(gòu)調(diào)組成細胞的元素1 .細胞中元素的分類（1）細胞中常見的元素有20多種，根據(jù)含量多少可以分為大量元素和微量元素2S、K、Ca、Mo等。大量元素（含量占生物體總質(zhì)量萬分之一以上的元素）主要有C、H、ON、P、Mg等。微量元素（生物所必霞z,但需要量卻很少的元素

2、）主要有Fe、Mn、Zn、Cu、B、（2）根據(jù)元素對生物體的作用劃分為最基本元素、基本元素和主要元素等。錯誤!解重易格最基本元素募瘁元案主要元本大量元素徵黃元本2 .細胞中元素含量的特點(1)上述元素分類是指生物的整體概況，具體到某種生物時元素的歸屬可能不同。(2)占細胞干重最多的元素是C,占細胞鮮重最多的元素是Q無論干重還是鮮重，GHO、N四種元素的含量最多。在干重中的順序為C>O>N>H,在鮮重中的順序為O>C>H>No(3)不同生物體內(nèi)所含的化學元素的種類基本相同，但在不同生物體內(nèi)同種元素的含量差別較大；同一生物體內(nèi)的不同細胞元素的含量也不相同?！磅r重

3、”和“干重”的含義“鮮重”是指生物體(細胞)在自然生活狀態(tài)下測得的重量，“干重”是指生物體(細胞)除去水以后測得的重量，如教材圖2-1和圖2-2分別是組成人體細胞的幾種主要元素占細胞鮮重和干重的百分比。3 .細胞中元素的作用(1)無論是大量元素還是微量元素都是生物體必需的，對維持生命活動有重要作用。(2)碳元素構(gòu)成生物體內(nèi)有機物的基本苣矍二二堡鏈(或碳環(huán))，是組成細胞的最基本元素。4 .生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性(1)組成細胞的化學元素，在無機自然界中都能找到，沒有一種化學元素為細胞所特有，這體現(xiàn)了生物界與非生物界的統(tǒng)一性。(2)生物界與非生物界的各種元素的相對含量大不相同，這體現(xiàn)了生物

4、界與非生物界的差異性?！纠?】下列有關組成生物體化學元素的敘述，正確的是()A.微量元素在生物體內(nèi)含量最少，所以人體不存在微量元素缺乏癥B.每種大量兀素在不同的生物體內(nèi)的含量都是相同的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是最基本的元素，在細胞鮮重中含量總是最多的解析：微量元素在生物體內(nèi)含量很少，卻是維持正常生命活動不可缺少的，若缺乏，會出現(xiàn)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(nèi)的含量是不相同的，B項錯誤。生物體中的化學元素根據(jù)含量不同可分為大量元素和微量元素，C項正確。C是最基本的元素，但在

5、細胞鮮重中含量最多的元素是O,D項錯誤。答案：C點撥：組成生物體的元素無論是大量元素還是微量元素，都是生物體必需的元素；生物體在元素組成上，不同生物的元素組成種類上有統(tǒng)一性，不同生物的元素組成含量上存在著差異性。rMiRjfczJi組成細胞的化合物1.細胞中主要的化合物及其含量分類無機化合物有機化合物組成水無機鹽蛋白質(zhì)脂質(zhì)核酸糖類質(zhì)量分數(shù)/%占8590占11.5占710占12共占11.52.對上表的說明(1)有機化合物和無機化合物的區(qū)別主要看分子組成中是否有碳元素，如糖類是有機化合物，由C、H、O三種元素組成；水是無機化合物，由OH兩種元素組成。但這不是嚴格意義上的區(qū)別，有機化合物是指除了CO

6、、碳酸及碳酸鹽以外的含碳化合物。(2)占細胞鮮重含量最多的化合物是水。(3)占細胞干重含量最多的化合物是蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)是生命活動的主要體現(xiàn)者，是細胞的主要結(jié)構(gòu)成分。(4)無論是細胞鮮重還是干重，含量量務的有機物都是重。_匝。.(5)細胞中化合物鮮重含量大小順序水蛋白質(zhì)脂質(zhì)無機鹽核酸/糖類區(qū)示不論哪種環(huán)境中的生物，只要是活細胞，含量最多的化合物都是水。教材第17頁參考答案思考與討論1 .有機化合物和無機化合物的區(qū)別主要看它們的分子組成中是否有碳元素，如糖類是有機化合物，由碳、氫、氧三種元素組成；水是無機化合物，由氫、氧兩種元素組成。當然這不是嚴格意義上的區(qū)別。對這兩類化合物的嚴格區(qū)分，請參照化學

7、教科書。2 .細胞中含量最多的有機化合物是蛋白質(zhì)，無機化合物是水。蛋白質(zhì)是組成生物體的重要物質(zhì)，在生命活動中起重要作用；水是生命之源，離開水，生命活動就無法進行。3 .植物的葉肉細胞、果實細胞和種子的細胞中通常含有較多的糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。如禾谷類的果實、種子中含淀粉(多糖)較多；甘蔗的莖和甜菜的根含蔗糖多；花生、芝麻種子中含脂質(zhì)多；大豆種子中含蛋白質(zhì)多，等等。要想從植物的果實、種子中獲得糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)，就要設法使細胞破碎，再將這些物質(zhì)提取出來。【例2】沙漠中的旱生植物細胞中含量最多的物質(zhì)是()A.蛋白質(zhì)B.糖類C.脂肪D.水解析：不同的生物細胞雖然形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能都有一定的差別，但細胞中

8、各種化合物的含量通常是水最多，蛋白質(zhì)次之，這是由這些化合物在細胞中的功能所決定的。答案：D點撥：解答此類題一定要看清考查的是細胞鮮重還是干重中化合物的含量。水是細胞鮮重中含量最多的化合物，蛋白質(zhì)是細胞干重中含量最多的化合物。此題易被“沙漠中的旱生植物”誤導，“旱生植物”細胞不是“干”細胞，其細胞中含量最多的化合物還是水。三檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)1 .實驗目的嘗試用化學試劑檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)。2 .原理生物組織中有些有機化合物能與某些化學試劑產(chǎn)生特定的顏色反應。(1)糖類5065。水溶加執(zhí)還原糖+斐林試劑'不'磚紅色沉淀。淀粉+碘遮二-藍色。(2)脂肪

9、+蘇丹生鎏邀？摘黃色；脂肪+蘇丹nJ期遮二紐魚。(3)蛋白質(zhì)+雙維胭試劑二色3 .材料用具(1)實驗材料的選擇還原糖的鑒定實驗中，最理想的實驗材料是含糖量較高的生物組織(或器官)，而且組織的顏色要較淺或近于白色。可選用蘋果、梨、白色甘藍葉、白蘿卜等；不能選用甜菜、甘蔗，因為它們所含的蔗糖屬于非還原糖；馬鈴薯因淀粉較多，也不能作實驗材料；不能選西瓜或含還原糖的綠色葉片等作實驗材料，以避免顏色的干擾。脂肪的鑒定實驗中，實驗材料最好選用富含脂肪的種子。蛋白質(zhì)的鑒定實驗中，最好選用富含蛋白質(zhì)的生物組織，植物材料常用的是大豆，動物材料常用的是雞蛋的蛋清。(2)試劑的使用A邀搖斐外蚊劑圾不穩(wěn)定，需要現(xiàn)配現(xiàn)

10、用，若且需要水浴加熱;雙緬月尿試劑使用時應先加勻后，再加B液。4 .實驗步驟(1)還原糖的檢測和觀察選材I含糖粒埼高、H也噫巫工白由的植物組織制鋸組綱樣液k制漿分一層紗布過速f取液)生息麓, 色沉淀烹u甄科液、 2 niL剛配物的 支林試吊1 mLY.現(xiàn)總的3。格亡找 5；!,尹 2 min結(jié)論組綱樣液中含有還原糖(2)淀粉的檢測和觀察取材馬將薯勾漿隆漏向沖液中滴加？謫碘液播勻后變成藍色怪物烏錢善勻漿樣液中含有淀粉C3)脂肪的最3»和觀察W將花生種子(浸泡過的)子葉削成薄片Ij取最理想的薄片底后J在薄片上滴2-3滴蘇丹m雜皴心mill)網(wǎng)去笄色(用體根分數(shù)為50%的酒精溶液)II制成

11、臨時裝片麗花低暗顯微鏡下找到已看色的圓形小題粒.然后換貓I倍顯微能觀察.甌百花生種子中含TT肪肪口)蛋白質(zhì)的檢測和觀察圖囤大豆組織樣漉中含有俄白質(zhì)5 .實驗分析(1)檢測前留出部分樣液的原因雖然還原糖與蛋白質(zhì)的檢測實驗是驗證性實驗，但也要注意對照。在檢測前留出一部分樣液，是為了與檢測后樣液的顏色變化作對照，以增強實驗的可信度。(2)各反應出現(xiàn)的顏色變化及原因用斐林試劑檢測還原糖的實驗組織樣液剛加入斐林試劑時，呈現(xiàn)Cu(OH”溶液的顏色，即淺藍色；加熱后，部分Cu(OH)2被還原成磚紅色的CU2O沉淀，兩者混合，溶液呈現(xiàn)棕色；隨著反應的繼續(xù)進行，Cu(OH)2全部被還原成CU2。，溶液轉(zhuǎn)變?yōu)榇u紅

12、色。顏色變化為：淺藍色-棕色-磚紅色(沉淀)。用雙縮服試劑檢測蛋白質(zhì)的實驗加入雙縮服試劑A液，溶液為無色；再加入雙縮服試劑B液，因有Cu(OH)2生成，故呈現(xiàn)淺藍色；振蕩均勻后，由于反應的進行，出現(xiàn)紫色的絡合物。顏色變化為：無色-淺藍色-紫色。(3)斐林試劑使用的注意事項因為斐林試劑很不穩(wěn)定，容易生成淺藍色的Cu(OH)2沉淀，所以應將甲液與乙液分別配制儲存，且現(xiàn)配現(xiàn)用。使用時，只有先將其配制成Cu(OH)2溶液，才能與還原糖反應產(chǎn)生磚紅色的沉淀。若先加入NaOH§液，還原糖中的還原性半縮醛羥基就會被氧化而失去還原性，再加入CuSO溶液后不能產(chǎn)生磚紅色的Cu2O沉淀。(4)雙縮服試劑

13、的使用先加入試劑A液，形成堿性環(huán)境，因為只有在堿性環(huán)境中，蛋白質(zhì)才容易與Cu2+發(fā)生顏色反應。若加入過量的雙縮服試劑B液，CuSO在堿性溶液中將生成大量的藍色Cu(OH)2沉淀，會遮蓋實驗中所產(chǎn)生的紫色，影響觀察結(jié)果。月初總稔斐林試劑與雙縮服試劑的比較斐林試劑雙編餐試劑甲液藝液人液R液1gJmLN*OH落流0.05g/nd.悶九哥液Ol1g/tnLNaOH穹被0.01g/mL(h涔?jié)n蛋白般考和呼手甲*乙兩液等量現(xiàn)分后立中使用先加入，人液LmL揮旬，存加入R旗4滴*反應條件50K水浴加熱不得加熱.搗匆鄴可尻成現(xiàn)泰樣荒中出現(xiàn)伸紅色濡城樣漬費紫色教材第1819頁參考答案實驗討論3.檢測的各種生物材料中有機化合物的種類、含量不同。因此，我們應選擇多種多樣的食物，保證獲得全面的營養(yǎng)?！纠?】下面有關生物實驗中實驗原理、實驗方法或?qū)嶒灲Y(jié)果的敘述，正確的是()A.西瓜汁中含有豐富的葡萄糖和果糖，可用作還原糖鑒定的替代材料B.脂肪鑒定時，可觀察到在細胞中已被蘇丹IV染液染成黃色的圓形小顆粒C.雙縮服試劑B液為0.01g/mLC