高中生物 第2章 第1節(jié) 細胞中的元素和化合物 新人教版必修

1、第第2 2單元單元 組成細胞的分子組成細胞的分子第第 1 單元單元 走走 近近 細細 胞胞第第1 1課時細胞中的元素和化合物課時細胞中的元素和化合物1.簡述組成細胞的主要元素簡述組成細胞的主要元素,了解最基本元素了解最基本元素碳。碳。2.嘗試檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)嘗試檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì),探討細胞探討細胞 中主要化合物的種類。中主要化合物的種類。3.說出生物界和非生物界在元素組成上的統(tǒng)一性和差異性。說出生物界和非生物界在元素組成上的統(tǒng)一性和差異性。1.生物界與無機自然界具有統(tǒng)一性:組成細胞的化學(xué)元素在_都可以找到。 2.生物界與無機自然界存在差異性:組成生物體的化學(xué)元

2、素在_的含量與在_中的含量明顯不同。 一、組成細胞的元素無機自然界細胞內(nèi)非生物3.組成生物體的化學(xué)元素有20多種:大量元素:_等。 微量元素:_等。 最基本元素:_。 主要元素:_。 細胞中含量最多的4種元素:_。 C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、Zn、Cu、B、MoCC、O、H、N、S、PC、O、H、N 三、原核細胞和真核細胞的比三、原核細胞和真核細胞的比較較二、組成細胞的化合物1.無機物:包括_和_ 。有機物:包括 _、 _、_ 。2.在活細胞中含量最多的化合物是 _(85%90%);含量最多的有機物是 _(7%10%);占細胞鮮重比例最大的化學(xué)元素是 _;占細胞干重比例

3、最大的化學(xué)元素是 _。 三、檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)(原理)糖類中的還原糖(如葡萄糖、果糖),與斐林試劑發(fā)生作用,生成_。脂肪可以被蘇丹染液染成 _(或被蘇丹染液染成 _)。淀粉遇碘變 _。蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用,產(chǎn)生 _。 水無機鹽脂質(zhì)蛋白質(zhì)糖類和核酸C磚紅色沉淀0橘黃色紅色藍色紫色反應(yīng)蛋白質(zhì)1112131415161718192021221.1.什么是大量元素和微量元素？什么是大量元素和微量元素？ 大量元素、微量元素是根據(jù)元素在生物體內(nèi)的含量區(qū)分的,含量占生物體總重量萬分之一以上的元素稱為大量元素,萬分之一以下的元素稱為微量元素。答案：答案： 主要元素、基本元素是根

4、據(jù)元素對生物體的作用分類的。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起著非常重要的作用。如P是組成ATP、膜結(jié)構(gòu)等的重要成分;Ca、P是組成骨骼、牙齒的成分;Mg是葉綠素的成分;Fe是血紅蛋白的成分。2. .主要元素、基本元素分類的依據(jù)是什么主要元素、基本元素分類的依據(jù)是什么? ?必需元素對必需元素對生物體有什么重要作用生物體有什么重要作用? ?試舉例說明。試舉例說明。答案：答案：3.生物界與非生物界之間的統(tǒng)一性和差異性主要體現(xiàn)在生物界與非生物界之間的統(tǒng)一性和差異性主要體現(xiàn)在什么方面什么方面? ? 統(tǒng)一性是從化學(xué)元素的種類來分析的。組成生物體的化學(xué)元素在無機環(huán)

5、境中都可以找到,沒有一種是生物體所特有的。差異性:從各種化學(xué)元素的含量上分析,生物體中各種化學(xué)元素的含量與自然界中的相應(yīng)元素的含量有一定的差別。答案：答案：4.進行進行“檢測生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)檢測生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)”的實驗過的實驗過程中程中, ,應(yīng)注意些什么應(yīng)注意些什么? ? 檢測還原糖:材料的顏色不能深,否則會對實驗的顏色變化產(chǎn)生顏色遮蔽現(xiàn)象;斐林試劑不穩(wěn)定,一般現(xiàn)配現(xiàn)用。檢測時,甲液和乙液混合均勻后再加入到樣液中。檢測脂肪:花生浸泡時間不宜過長或過短;因需用顯微鏡觀察,切片要盡可能的薄;染色后需用50%的酒精洗去浮色。檢測蛋白質(zhì):材料也可制備成樣液,滴加蘇丹染液觀察

6、染色情況;雙縮脲試劑應(yīng)現(xiàn)配現(xiàn)用,使用時先加A液創(chuàng)造堿性環(huán)境,再加B液;若使用蛋清,須按要求稀釋,實驗樣液要留出一份作為對照。答案：答案：1.劃分大量元素和微量元素的依據(jù)是什么?組成生物體的化學(xué)元素主要包括哪些? 劃分依據(jù)是元素在生物體內(nèi)的含量,即是否達到生物體總重量的萬分之一。組成生物體的化學(xué)元素包括大量元素和微量元素。大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,微量元素包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。知識點一：組成細胞的化學(xué)元素知識點一：組成細胞的化學(xué)元素答案：答案： 2請用數(shù)學(xué)集合描述細胞元素的關(guān)系。答案：答案：3.為什么常把微量元素Fe稱為半微量元素? Fe在細胞中的含

7、量比一般微量元素稍多一些,比大量元素少一些,所以又叫作半微量元素。答案：答案：知識總結(jié)知識總結(jié) 本知識點應(yīng)該掌握組成細胞的化學(xué)元素有哪些本知識點應(yīng)該掌握組成細胞的化學(xué)元素有哪些,怎么分類怎么分類,有有什么作用等。同時要注意以下幾點什么作用等。同時要注意以下幾點: 1.大量元素和微量元素是根據(jù)其含量來劃分的大量元素和微量元素是根據(jù)其含量來劃分的,不是根據(jù)其不是根據(jù)其生理作用來劃分的。生理作用來劃分的。 2.碳是最基本元素不是因為干重含量最多碳是最基本元素不是因為干重含量最多,而是因為碳容易而是因為碳容易構(gòu)成基本骨架構(gòu)成基本骨架,是大分子物質(zhì)形成的基礎(chǔ)。是大分子物質(zhì)形成的基礎(chǔ)。1.檢測生物組織中的

8、糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的原理分別是什么?。2.為什么不能用綠色葉片、西瓜、血液等作為還原性糖鑒定實驗的材料? 還原糖與斐林試劑作用,生成磚紅色沉淀;脂肪被蘇丹染液染成橘黃色(或被蘇丹染液染成紅色);蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑作用,產(chǎn)生紫色反應(yīng)知識點二：實驗知識點二：實驗檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)答案：答案：答案：答案： 防止這些實驗材料中的色素或顏色物質(zhì)對實驗結(jié)果的干擾。3.斐林試劑和雙縮脲試劑在使用方法上有何不同? 答案：答案： 斐林試劑:甲液和乙液等量混合均勻后,再加入樣液;需沸水浴。雙縮脲試劑:先加1 mL A液形成一個堿性環(huán)境,再加入4滴B液,讓Cu2+在

9、堿性環(huán)境下與肽鍵(樣液)反應(yīng);不需加熱4.實驗材料的選擇應(yīng)怎樣把握?請完成下表內(nèi)容。實驗名稱材料要求舉例檢測糖類檢測脂肪檢測蛋白質(zhì)如蘋果、梨、白蘿卜還原糖含量高、顏色淺或近于白色富含蛋白質(zhì)的生物組織或器官富含脂肪的種子如大豆、雞蛋如花生種子知識歸納總結(jié)知識歸納總結(jié)知識總結(jié)知識總結(jié) 在本實驗的學(xué)習(xí)中在本實驗的學(xué)習(xí)中, ,要掌握實驗材料、試劑的選擇要掌握實驗材料、試劑的選擇, ,實驗實驗原理、步驟及現(xiàn)象。同時要注意以下幾點原理、步驟及現(xiàn)象。同時要注意以下幾點: : 1.1.在做顏色反應(yīng)有關(guān)的實驗時在做顏色反應(yīng)有關(guān)的實驗時, ,所選擇的材料應(yīng)該是無色、所選擇的材料應(yīng)該是無色、白色或近乎白色白色或近乎

10、白色, ,若所選的實驗材料有顏色若所選的實驗材料有顏色, ,則需要采用脫則需要采用脫色處理。色處理。 2. 2.在本知識點的幾個有關(guān)實驗中在本知識點的幾個有關(guān)實驗中, ,只有脂肪的鑒定用到了只有脂肪的鑒定用到了顯微鏡顯微鏡, ,只有還原性糖的鑒定需要加熱。只有還原性糖的鑒定需要加熱。例例1 科學(xué)家在利用無土栽培法培養(yǎng)一些名貴花卉時,培養(yǎng)液中添加了多種必需化學(xué)元素。其配方如下: 離子K+Na+Mg2+Ca2+NH2PSZn2+培養(yǎng)液濃度(mol/L)110.251210.251【解析】表中數(shù)據(jù)顯示,該培養(yǎng)液含大量元素O、N、P、S、K、Ca、Mg和微量元素Zn,大量元素和微量元素都是生物必需元素

11、,其中微量元素Zn需要量最少,根細胞吸收量也最少。其中花卉根細胞吸收最少的離子是()。A.Ca2+C.Zn2+C解題技巧歸納解題技巧歸納技巧歸納技巧歸納大量元素和微量元素劃分的依據(jù)就是看元素占生物總重量是否達大量元素和微量元素劃分的依據(jù)就是看元素占生物總重量是否達到萬分之一。所以到萬分之一。所以, ,一般來說一般來說, ,植物根從土壤中吸收的大量元素的量植物根從土壤中吸收的大量元素的量總是要多于微量元素的量。解題時總是要多于微量元素的量。解題時, ,不能被培養(yǎng)液中各元素含量所不能被培養(yǎng)液中各元素含量所左右左右, ,而錯誤地認為培養(yǎng)液中含量相對最少的元素就是植物生長發(fā)而錯誤地認為培養(yǎng)液中含量相對

12、最少的元素就是植物生長發(fā)育需要量最少的元素育需要量最少的元素; ;對于微量元素對于微量元素, ,可以用一句口訣來記憶可以用一句口訣來記憶: :新新(Zn )(Zn )鐵鐵(Fe)(Fe)臂臂(B)(B)阿童阿童(Cu)(Cu)木木(Mo)(Mo)猛猛(Mn)(Mn)。例例2 2 請回答下列問題:以下是“生物組織中還原糖、蛋白質(zhì)的鑒定”實驗的材料和部分操作,請指出并改正其中的錯誤。實驗材料:選取蘋果、新鮮牛奶。鑒定實驗:鑒定還原糖時加入剛配制的斐林試劑,立即觀察顏色變化;鑒定蛋白質(zhì)時取牛奶樣液加入雙縮脲試劑A后,立即加入雙縮脲試劑B,觀察是否出現(xiàn)紫色。改正:_;_。加入斐林試劑后要進行加熱處理才

13、可見磚紅色牛奶樣液中加入雙縮脲試劑A后需搖勻,再加B液解題技巧歸納解題技巧歸納技巧歸納技巧歸納解這類實驗題解這類實驗題, ,一般的思路是一般的思路是: :首先要估計實驗材料中究竟含首先要估計實驗材料中究竟含什么成分什么成分, ,然后根據(jù)實驗原理選擇相應(yīng)的試劑進行檢測然后根據(jù)實驗原理選擇相應(yīng)的試劑進行檢測, ,通過將通過將預(yù)測的顏色變化預(yù)測的顏色變化( (理論上的顏色反應(yīng)理論上的顏色反應(yīng)) )與實際的顏色變化做對比與實際的顏色變化做對比, ,來說明待測材料中是否含相應(yīng)的物質(zhì)成分來說明待測材料中是否含相應(yīng)的物質(zhì)成分, ,若顏色變化一致則若顏色變化一致則有有, ,否則無。另外變化的顏色深淺反映物質(zhì)所

14、含量的多少。否則無。另外變化的顏色深淺反映物質(zhì)所含量的多少。1.細胞中含量最多的元素和組成生物體的最基本元素分別是()。 A.C,OB.H,CC.O,CD.O,N 在各種細胞中水的含量都是最多的,而水中含量最多的是氧元素;生物體的各種生物大分子都是在碳原子通過化學(xué)鍵連結(jié)成的鏈或環(huán)的基礎(chǔ)上形成的,可以說地球上的生命是在碳元素的基礎(chǔ)上建立起來的,因此碳元素是最基本的元素。C解析解析 2下列有關(guān)組成生物體化學(xué)元素的敘述,正確的是()。A.組成生物體和組成無機自然界的化學(xué)元素中,碳元素的 含量最多B.人、動物與植物所含的化學(xué)元素的種類差異很大C.組成生物體的化學(xué)元素在無機自然界中都可以找到D.不同生物

15、體內(nèi)各種化學(xué)元素的含量比例基本相同C 本題考查生物界與非生物界既有統(tǒng)一性又有差異性的觀點。生物體內(nèi)的元素都是從無機自然界中吸收的,所以組成生物體的化學(xué)元素在無機自然界中都可以找到。解析解析3以下各選項中,前項為生物組織,中項為鑒定所用的化學(xué)試劑, 后項為反應(yīng)結(jié)果所產(chǎn)生的顏色,其中錯誤的一項是()。 A.蘋果、斐林試劑、磚紅色B.花生種子、蘇丹染液、橘黃色C.黃豆、雙縮脲試劑、紫色D.卵清蛋白、蘇丹染液、紅色 D卵清蛋白需用雙縮脲試劑鑒定,產(chǎn)生紫色反應(yīng)解析解析4一種植物和一種哺乳動物體內(nèi)細胞的某些化學(xué)元素含量(占細胞干重的質(zhì)量分數(shù)%)如下表所示,下列有關(guān)敘述正確的是()。 A.碳元素的含量說明有機物是干物質(zhì)的主要成分B.這兩種生物體內(nèi)所含的化學(xué)元