2.1 細胞中的元素和化合物（解析版）

1、第2章 組成細胞的分子第1節(jié) 細胞中的元素和化合物【學(xué)習(xí)目標】1依據(jù)含量對元素進行分類(生命觀念)。掌握細胞中主要化合物的種類和含量(生命觀念)。嘗試設(shè)計實驗，檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)(科學(xué)探究)4.通過實驗檢測，初步形成生命的物質(zhì)性觀點(科學(xué)探究)?！菊n前學(xué)習(xí)】一、生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性1.統(tǒng)一性：組成生物體的各種元素在無機自然界中都能找到。2.差異性：細胞中各種元素的相對含量與無機自然界的大不相同。二、組成細胞的元素1.種類：細胞中常見的化學(xué)元素有20多種2.分類：（1）按含量多少可分為大量元素和微量元素；eq blcrc (avs4alco1(大量元素：C、H、O、N

2、、P、S、K、Ca、Mg等。,微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。)按作用大小可分為最基本元素、基本元素和主要元素。 基本元素（細胞中4種含量最多的元素：C、H、O、N。）2.存在形式：大多以化合物的形式存在，如水、蛋白質(zhì)、核酸、糖類、脂質(zhì)等等。3.含量：在組成人體細胞的元素中，占鮮重最多的是_O_，其次是C、H、N；占干重最多的是_C_，其次是O、N、H。三組成細胞的化合物1.種類eq blcrc (avs4alco1(無機化合物blcrc (avs4alco1(水：占70%90%,無機鹽：占1%1.5%),有機化合物blcrc (avs4alco1(蛋白質(zhì)：占7%10%,脂質(zhì)：占

3、1%2%,blc rc(avs4alco1(糖類,核酸)占1%1.5%)2.含量占細胞鮮重最多的化合物是水。占細胞鮮重最多的有機化合物是蛋白質(zhì)。占細胞干重最多的化合物是蛋白質(zhì)。四、檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)實驗原理(連一連，把答案填在橫線處)eq x(檢測物質(zhì))eq x(使用試劑)eq x(顏色變化)葡萄糖 a蘇丹染液 .磚紅色沉淀花生子葉 b斐林試劑 .橘黃色雞蛋清 c雙縮脲試劑 .紫色答案：bac【預(yù)習(xí)診斷】1Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是組成細胞的微量元素。()2微量元素是維持正常生命活動不可缺少的元素。()3活細胞含量最多的化合物是水，含量最多的有機物是蛋白質(zhì)

4、。()4檢測還原糖的材料可選用番茄果肉。()5利用雙縮脲試劑檢測蛋白質(zhì)需要加熱條件。()【課上學(xué)習(xí)】一、組成細胞的元素任務(wù)一：根據(jù)教材P16組成地殼和組成細胞的部分元素含量（%）表、玉米細胞和人體細胞的部分元素及含量（干重，質(zhì)量分數(shù)),思考并回答問題Q：（1）組成細胞和地殼中含量最多的元素分別是？組成細胞的化學(xué)元素在地殼中都能找到，沒有一種化學(xué)元素是細胞特有的，只是為什么？O；生物體總是和外界進行著物質(zhì)交換，細胞生命活動所需要的物質(zhì)，歸根結(jié)底是從無機自然界中獲取的（2）玉米細胞與人體細胞含量最多的元素種類是否相同？為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象？玉米細胞內(nèi)含量最多的元素是0（千重)，而人體細胞內(nèi)含量最多

5、的元素是C(千重）。千重狀態(tài)玉米細胞中含量最多的化合物是糖類,人體細胞中含量最多的是蛋白質(zhì),糖類中氧占比較高，蛋白質(zhì)中碳占比較高。（3）人體內(nèi)含量很少的元素都是微量元素嗎？微量元素的作用遠不如大量元素嗎？微量元素是人體內(nèi)含量很少但又是生命活動不可缺少的元素，但人體內(nèi)含量很少的元素有些不是生命活動必需的，如Db等。大量元素和微量元素是根據(jù)含量進行的分類，它們都是生命活動不可缺少的，都起非常重要的作用。（4）人以玉米為食，人體細胞與玉米細胞內(nèi)所含的化合物的種類相同嗎？同一種化合物在不同細胞中的含量相同嗎？人體細胞和玉米細胞內(nèi)所含化合物的種類大體相同，但同一種化合物在不同細胞中的含量不同【典例精練】

6、例題1：如圖甲是細胞中化合物含量的扇形圖，圖乙是活細胞中元素含量的柱形圖，下列說法正確的是()A若圖甲表示細胞干重，則A化合物必含圖乙中的a、b、c元素B若圖甲表示細胞鮮重，則A、B分別是水、蛋白質(zhì)；圖乙中a、b、c依次為碳、氧、氫C若圖甲表示正常細胞，則A化合物中含圖乙中的bD若圖甲表示完全脫水的細胞，則此時含量最多的元素為圖乙中的c解析：活細胞中元素含量前三位依次是O、C、H，則圖乙a、b、c依次表示O、C、H，細胞干重中含量最多的化合物是蛋白質(zhì)，則A化合物是蛋白質(zhì)，其必含的元素為C、H、O、N，A正確；細胞鮮重中含量最多的化合物是水，其次是蛋白質(zhì)，則A、B化合物依次是水和蛋白質(zhì)，圖乙a、

7、b、c依次表示O、C、H，B錯誤；細胞鮮重中含量最多的化合物是水，因此若圖甲表示正常細胞，則A化合物為水，其中不含b(碳元素)，C錯誤；若圖甲表示完全脫水的細胞，則此時含量最多的元素為圖乙中的b(碳元素)，D錯誤。答案：A【易錯提醒】(1)不要認為生物體內(nèi)大量元素重要，微量元素不重要。大量元素和微量元素是根據(jù)元素的含量劃分的，它們都是生物體必需的元素。(2)不要混淆“數(shù)量”和“含量”。人體活細胞中氧元素的含量最多，但氫原子的數(shù)量最多。任務(wù)二：閱讀教材18-19頁，自主填空【探究實踐】檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)：實驗原理：某些化學(xué)試劑能夠使生物組織中的有關(guān)有機物產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng)。（1）

8、還原糖的鑒定：還原糖（如葡萄糖、果糖、麥芽糖、乳糖、半乳糖）中的基團CHO，與Cu(OH)2（ 斐林試劑 ）發(fā)生作用，生成磚紅色的Cu2O沉淀，（2）脂肪的鑒定：脂肪可以被蘇丹染液染成橘黃色。（3）蛋白質(zhì)鑒定：蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用產(chǎn)生紫色反應(yīng)。（實質(zhì)：在堿性溶液中，Cu2+與肽鍵反應(yīng)）方法步驟：1.還原糖的檢測和觀察：檢測：加樣液：向試管內(nèi)注入2 mL待測組織樣液。加鑒別試劑：向試管內(nèi)注入1 mL斐林試劑。振蕩試管，使溶液混合均勻，此時呈現(xiàn)藍色。加熱：將試管放進盛有5065溫水的大燒杯中，加熱約2 min?，F(xiàn)象：藍色棕色磚紅色沉淀 Q:鑒定還原性糖時，用甘蔗或甜菜可以嗎？為什么？答：不可

9、以 因為甘蔗和甜菜含有的是蔗糖，是非還原性糖。2.脂肪的檢測和觀察：檢測：取材：取浸泡過的花生種子，去掉種皮。切片：用刀片將子葉的橫斷面上平行切下若干薄片，放入盛有清水的培養(yǎng)皿中待用。制裝片：從培養(yǎng)皿中選取最薄的切片，用毛筆蘸取放在載玻片中央。在花生子葉片上滴23滴蘇丹染液，染色3min。用吸水紙吸去染液，滴12滴50%的酒精，洗去浮色。用吸水紙吸去子葉周圍的酒精，滴一滴蒸餾水，蓋上蓋玻片，制成臨時裝片。觀察：在低倍鏡下找到花生子葉的最薄處，移至視野中央，將影像調(diào)清楚，再轉(zhuǎn)換高倍鏡觀察。現(xiàn)象：脂肪小顆粒被蘇丹染液染成橘黃色。Q：檢測脂肪時，染色時間不宜過長的原因是什么？染色時間過長，脂肪會溶解

10、在染色劑中3蛋白質(zhì)的檢測和觀察：檢測：加樣液：向試管內(nèi)注入待測組織樣液2 mL。加鑒別試劑：向試管內(nèi)注入雙縮脲試劑A液1 mL，搖勻。再加入4滴雙縮脲試劑B液，搖勻。現(xiàn)象：藍色紫色Q:蛋白質(zhì)的鑒定過程中為什么先加A液再加B液？B液為什么不能過量？蛋白質(zhì)中的肽鍵在堿性條件下能與Cu2+ 生成紫色絡(luò)合物，先加A液營造堿性環(huán)境，后加B液提供Cu2+。Cu2+一般呈藍色，濃度過高會干擾實驗現(xiàn)象如果用蛋清稀釋液作為實驗材料，一定要稀釋到一定程度，原因是？不稀釋會使蛋清黏附于試管壁上，反應(yīng)不徹底且不易清洗試管。【知識歸納】斐林試劑和雙縮脲試劑有什么不同？比較項目斐林試劑雙縮脲試劑配方不同NaOH甲液：0.

11、1g/mLA液：0.1g/mLCuSO4乙液：0.05g/mLB液：0.01g/mL使用方法不同1因斐林試劑很不穩(wěn)定，所以在使用時將甲乙液等量混合均勻后使用。2使用時需5065水浴加熱。1在使用時要分別加入，先加A液1mL，再加B液4滴，不要混合加入。2使用時不需加熱?！镜淅殹坷}2：在“檢測生物組織中的糖類和蛋白質(zhì)”活動中，老師提供了10 mL白梨汁、10 mL稀釋蛋清液、10 mL馬鈴薯勻漿三種待測樣品，下列有關(guān)敘述錯誤的是()A檢測淀粉時可在馬鈴薯勻漿中直接加入碘液觀察顏色變化B檢測白梨汁中的還原糖時，加入斐林試劑并水浴加熱后，會出現(xiàn)磚紅色沉淀C加入雙縮脲試劑A液和B液后呈現(xiàn)紫色的最

12、可能是稀釋蛋清液D利用斐林試劑對白梨汁進行檢測可確定其所含有的物質(zhì)種類解析：淀粉遇碘液變藍，所以可在馬鈴薯勻漿中直接加入碘液觀察顏色變化，以檢測其中是否含有淀粉，A正確；還原糖與斐林試劑在水浴加熱的條件下反應(yīng)，生成磚紅色沉淀，B正確；蛋白質(zhì)可與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)，加入雙縮脲試劑A液和B液后呈現(xiàn)紫色的最可能是稀釋蛋清液，C正確；利用斐林試劑對白梨汁進行檢測可確定其是否含有還原糖，但不能確定其中含有的其他成分，D錯誤。答案：D【課堂達標】1西湖龍井屬于綠茶，為中國十大名茶之一。下列關(guān)于西湖龍井的說法，錯誤的是()A其細胞中常見的化學(xué)元素有20多種B新鮮茶葉的細胞中含有大量元素，也含有微量元素C

13、制好的成品茶中C、O、Ca、P這四種元素的含量最多D新鮮茶葉的細胞中含有機物和無機物解析：組成生物體細胞的常見的化學(xué)元素有20多種，A正確；細胞中既有大量元素又有微量元素，新鮮茶葉的細胞中含有大量元素，也含有微量元素，B正確；制好的成品茶已經(jīng)經(jīng)過脫水，因此其化學(xué)元素含量的高低是CONH，C錯誤；新鮮茶葉的細胞中既含有無機物，也含有有機物，D正確。答案：C2下列各種物質(zhì)在活細胞中的含量從少到多的正常排序是()A核酸、無機鹽、蛋白質(zhì)、水B無機鹽、蛋白質(zhì)、核酸、水C蛋白質(zhì)、水、糖類、核酸D脂類、蛋白質(zhì)、無機鹽、核酸解析：在活細胞內(nèi)，含量最多的化合物是水，占70%90%；其次是蛋白質(zhì)，占7%10%；無

14、機鹽占1%1.5%；核酸和糖類占1%1.5%，A正確。答案：A3研究表明，鐵可參與血紅蛋白的合成，血紅蛋白主要存在于人體紅細胞中，故缺鐵可導(dǎo)致缺鐵性貧血。下列相關(guān)敘述正確的是()A紅細胞中含量最多的化合物為蛋白質(zhì)B人體細胞中，鐵主要以離子形式存在C鐵在人體的生長發(fā)育過程中的作用不可替代D只要攝入足量的鐵，人體就能正常生長發(fā)育解析：紅細胞中含量最多的化合物是水，蛋白質(zhì)是含量最多的有機物，A錯誤；由題意可知，人體細胞中鐵主要參與構(gòu)成血紅蛋白，即鐵主要以化合物形式存在，B錯誤；每種元素的作用是不可替代的，C正確；人體正常發(fā)育過程，除鐵以外還需要其他元素，如鋅、鈣等，D錯誤。答案：C4下列關(guān)于“檢測生物組織中糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”實驗操作步驟的敘述，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