高中生物第2章組成細(xì)胞的分子第1節(jié)細(xì)胞中的元素和化合物課件新人教必修110251402

第1節(jié)細(xì)胞中的元素和化合物一二一、組成細(xì)胞的元素和化合物1.組成細(xì)胞的元素2.組成細(xì)胞的化合物

一二預(yù)習(xí)反饋1.下列關(guān)于構(gòu)成細(xì)胞的化學(xué)元素的敘述,錯(cuò)誤的是

(

)A.占細(xì)胞干重和鮮重百分比最多的元素分別是C和OB.不同生物細(xì)胞中的化學(xué)元素在種類上基本相同C.綠色植物缺Mg對(duì)其生命活動(dòng)基本沒(méi)有影響D.組成細(xì)胞的元素大多以化合物形式存在解析:以人的細(xì)胞為例,在細(xì)胞干重中C的含量達(dá)到55.99%,鮮重中水分含量最高,因此O含量最高,A項(xiàng)正確;不同生物細(xì)胞中的化學(xué)元素在種類上基本相同,含量上有差別,B項(xiàng)正確;綠色植物缺Mg影響葉綠素的合成,進(jìn)而影響光合作用,C項(xiàng)錯(cuò)誤;組成細(xì)胞的元素大多以化合物形式存在,少數(shù)呈離子狀態(tài),D項(xiàng)正確。

答案:C一二2.大海中的水母、海帶,沙漠中的仙人掌,陸地上的蜥蜴、小草等生物,都是由細(xì)胞組成的。這些生物的細(xì)胞中含量最多的化合物和含量最多的有機(jī)化合物分別是(

)A.水、蛋白質(zhì)

B.糖類、水C.糖類、蛋白質(zhì)

D.水、脂質(zhì)答案:A3.判斷正誤。(1)Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是組成細(xì)胞的微量元素。(

×

)(2)無(wú)論是干重還是鮮重,組成細(xì)胞的元素中C、O、H、N四種元素的含量最多。(

√

)(3)在人體活細(xì)胞中氫原子的數(shù)目最多。(

√

)(4)細(xì)胞鮮重中含量最多的有機(jī)化合物是蛋白質(zhì)。

(

√

)一二二、檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)(一)還原糖的檢測(cè)1.原理:糖類中的還原糖(如葡萄糖、果糖、麥芽糖),與斐林試劑作用,生成磚紅色沉淀。3.步驟(1)向試管內(nèi)注入2mL待測(cè)組織樣液。(2)向試管內(nèi)注入1mL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50~65℃溫水的大燒杯中加熱約2min。

(4)觀察試管中出現(xiàn)的顏色變化。一二(二)脂肪的檢測(cè)1.原理:脂肪可被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色,或被蘇丹Ⅳ染液染成

紅色。2.材料:成熟的花生種子是最好的選擇,實(shí)驗(yàn)前浸泡3~4h。3.試劑:蘇丹Ⅲ染液或蘇丹Ⅳ染液、體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精溶液。一二4.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若干薄片,放入盛有清水的培養(yǎng)皿中

↓

↓觀察:在低倍鏡下找到花生子葉的最薄處,移到視野中央,然后用高倍鏡觀察一二(三)蛋白質(zhì)的檢測(cè)1.原理:蛋白質(zhì)能與雙縮脲試劑發(fā)生作用,產(chǎn)生紫色反應(yīng)。2.試劑3.步驟(1)向試管內(nèi)注入2mL待測(cè)組織樣液。(2)向試管內(nèi)注入雙縮脲試劑A液1mL,搖勻。(3)向試管內(nèi)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。一二預(yù)習(xí)反饋1.連線。一二2.下面是一組探究生物體主要有機(jī)物存在與否的檢測(cè)實(shí)驗(yàn),表中①~④對(duì)應(yīng)下列各項(xiàng)內(nèi)容,正確的是(

)A.葡萄糖、蘇丹Ⅲ染液、紫色、沸水浴B.蔗糖、蘇丹Ⅳ染液、紫色、常溫C.還原糖、蘇丹Ⅲ染液、藍(lán)紫色、沸水浴D.果糖、蘇丹Ⅳ染液、紫色、常溫答案:D一二3.取3支試管甲、乙、丙,分別加入等量的淀粉液、葡萄糖液和蒸餾水,45

℃水浴保溫5

min,立即在3支試管中加入等量斐林試劑并水浴加熱2

min,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(wú)色B.甲呈無(wú)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.甲呈藍(lán)色,乙呈磚紅色,丙呈藍(lán)色答案:D一二4.判斷正誤。(1)用雙縮脲試劑檢測(cè)蛋白尿,需水浴加熱方可呈現(xiàn)出紫色。(

×

)(2)用雙縮脲試劑鑒定待測(cè)樣液中的蛋白質(zhì)時(shí),先加A液,振蕩后加入B液。(

√

)(3)以新鮮洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮為材料,經(jīng)蘇丹Ⅲ染色,可觀察到橘黃色顆粒狀的蛋白質(zhì)。(

×

)(4)食物中脂肪用蘇丹Ⅲ染液染色后,呈橘黃色。

(

√

)探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二組成細(xì)胞的元素和化合物問(wèn)題情景下圖甲、乙所示分別為組成人體細(xì)胞的主要元素占細(xì)胞鮮重和干重的百分比,圖丙表示組成細(xì)胞的化合物的種類和相對(duì)含量。請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二1.為什么C是細(xì)胞的最基本元素?答案:C有四個(gè)共價(jià)鍵,容易和其他原子結(jié)合成鏈或環(huán),進(jìn)而形成結(jié)構(gòu)、功能復(fù)雜的有機(jī)物,而有機(jī)物是生物體完成各種生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ),在細(xì)胞干重中是含量最多的,如在人體細(xì)胞干重中C的含量達(dá)到55.99%,所以C是細(xì)胞的最基本元素。2.怎樣理解生物界和非生物界的統(tǒng)一性和差異性?答案:組成細(xì)胞的化學(xué)元素在無(wú)機(jī)自然界中都能找到,沒(méi)有一種是細(xì)胞特有的,這體現(xiàn)了生物界與非生物界的統(tǒng)一性;每一種元素在地殼和細(xì)胞中的含量不同,這體現(xiàn)了生物界與非生物界的差異性。3.比較圖甲、圖丙,回答氧元素占細(xì)胞鮮重百分比最大的原因。答案:水在細(xì)胞中質(zhì)量分?jǐn)?shù)最多,達(dá)85%~90%,而水的化學(xué)元素組成是氫、氧兩種元素,其質(zhì)量比為2∶16,所以氧元素占細(xì)胞鮮重百分比最大。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二4.細(xì)胞內(nèi)含量最多的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物分別是什么?你能推測(cè)它們對(duì)生命的意義嗎?答案:細(xì)胞內(nèi)含量最多的有機(jī)物是蛋白質(zhì),含量最多的無(wú)機(jī)物是水。蛋白質(zhì)是組成生物體的重要物質(zhì),在生命活動(dòng)中發(fā)揮重要作用;水是生命之源,離開(kāi)水,生命活動(dòng)就無(wú)法進(jìn)行。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二歸納提升集合法圖解元素分類(1)無(wú)論大量元素還是微量元素,對(duì)于維持生物體的生命活動(dòng)都起著非常重要的作用,如P是組成ATP、生物膜結(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。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二(2)不同生物體內(nèi)所含的化學(xué)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)不同元素的含量也不相同。(3)大量元素和微量元素都是組成生物體的必需元素,生物體內(nèi)所含的元素不一定都是必需元素。輕巧記憶C、H、O、N四種基本元素中,鮮重條件下:O>C>H>N;干重條件下:C>O>N>H,可用諧音記憶方法記憶:鮮羊(氧)干碳。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二典例剖析如圖1是細(xì)胞中3種化合物含量的扇形圖,圖2是活細(xì)胞中元素含量的柱形圖,下列說(shuō)法不正確的是(

)A.若圖1表示正常細(xì)胞,則A為水B.若圖1表示細(xì)胞干重,則A為蛋白質(zhì)C.圖2中含量最多的元素a是氧元素D.圖2中數(shù)量最多的元素也是a探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二解析:分析細(xì)胞中的化合物的含量時(shí),要注意“有機(jī)物”“化合物”及“無(wú)機(jī)物”的差別。D選項(xiàng)中的“數(shù)量”指的是原子個(gè)數(shù)。正常細(xì)胞應(yīng)為活細(xì)胞,含量最多的是水,干重含量最多的是蛋白質(zhì),A、B兩項(xiàng)正確;鮮重條件下各元素的相對(duì)含量:O>C>H>N,因此圖2中含量最多的元素a是氧元素,C項(xiàng)正確;活細(xì)胞中含量最多的是水(H2O),因此H的原子數(shù)量最多,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:D易錯(cuò)提醒關(guān)于元素和化合物含量的易錯(cuò)點(diǎn)提醒分析含量之“最”時(shí),要看清楚是干重還是鮮重,是有機(jī)物、無(wú)機(jī)物還是化合物。如在細(xì)胞的鮮重中,含量最多的元素是O,最多的化合物(無(wú)機(jī)物)是水,最多的有機(jī)物是蛋白質(zhì);在細(xì)胞的干重中,含量最多的元素是C,最多的化合物(有機(jī)物)是蛋白質(zhì)。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二活學(xué)活練1.下列元素在生物體內(nèi)含量較少,但對(duì)維持生物體正常生命活動(dòng)必不可少的是(

)A.Fe、Mn、Zn、Mg B.Zn、Cu、Mn、CaC.Zn、Cu、B、Mn D.Mg、Mn、Cu、Mo解析:分析題干信息可知生物體內(nèi)含量較少,但對(duì)維持生物體正常生命活動(dòng)必不可少的元素,即指生物體內(nèi)的微量元素,Mg、Ca是大量元素,Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo是微量元素。答案:C探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二2.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)院檢查后,發(fā)現(xiàn)小明血液中鋅的含量過(guò)低。下列對(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(guò)程中的作用不可替代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)答案:D探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二3.碳元素是構(gòu)成細(xì)胞的最基本元素,對(duì)此最有說(shuō)服力的解釋是(

)A.碳在細(xì)胞的各種化合物中含量最多B.碳在自然界中含量最為豐富C.在細(xì)胞的各種化合物中都含有碳D.細(xì)胞干重中碳的含量是最多的解析:細(xì)胞鮮重中含量最多的化合物是水,因此細(xì)胞鮮重中含量最多的元素是氧,A項(xiàng)錯(cuò)誤;碳在自然界中的含量并非最多,而且這種說(shuō)法與題干問(wèn)題無(wú)關(guān),B項(xiàng)錯(cuò)誤;細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物如水和大部分無(wú)機(jī)鹽不含碳,C項(xiàng)錯(cuò)誤;碳在細(xì)胞干重中含量最多,可以表明碳是構(gòu)成細(xì)胞的最基本元素,D項(xiàng)正確。答案:D探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二實(shí)驗(yàn):檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)問(wèn)題情景要成功檢測(cè)生物組織中的相應(yīng)有機(jī)物,應(yīng)如何選擇實(shí)驗(yàn)材料?如何進(jìn)行操作?1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理對(duì)提供的材料進(jìn)行選擇和分類。①蘋果②花生種子③豆?jié){④梨⑤雞蛋清⑥甘蔗汁⑦玉米種子⑧芝麻種子⑨西瓜汁(1)適用于還原糖檢測(cè)的有①④。(2)適用于脂肪檢測(cè)的有②。(3)適用于蛋白質(zhì)檢測(cè)的有③⑤。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二2.斐林試劑與雙縮脲試劑在成分及使用上的區(qū)別是什么?答案:(1)濃度不同:二者成分中CuSO4溶液的質(zhì)量濃度不同,前者是0.05

g/mL,后者是0.01

g/mL。(2)使用方法不同:斐林試劑是甲液和乙液等量混勻后使用,雙縮脲試劑是先加A液,搖勻后再加B液。(3)使用條件不同:斐林試劑需水浴加熱,雙縮脲試劑不需加熱。(4)現(xiàn)象不同:前者產(chǎn)生磚紅色沉淀,后者生成紫色反應(yīng)。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二3.該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問(wèn)題有哪些?答案:(1)斐林試劑不穩(wěn)定,所以應(yīng)將甲液與乙液分別存儲(chǔ),現(xiàn)配現(xiàn)用。(2)使用雙縮脲試劑時(shí),先加入A液,搖勻后(形成堿性環(huán)境),再加入B液。(3)還原糖、蛋白質(zhì)的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中,在加相應(yīng)試劑之前,要留出一部分組織樣液,以便與檢測(cè)后樣液的顏色對(duì)比,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說(shuō)服力。(4)在蛋白質(zhì)的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中,如果用雞蛋清作為實(shí)驗(yàn)材料,一定要稀釋到一定程度,否則,雞蛋清與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)后會(huì)粘在試管的內(nèi)壁上,使反應(yīng)不徹底,試管也不易清洗干凈。(5)在檢測(cè)脂肪的實(shí)驗(yàn)中,若用花生種子作為實(shí)驗(yàn)材料,必須提前浸泡3~4

h,浸泡時(shí)間過(guò)短,不容易切片;浸泡時(shí)間過(guò)長(zhǎng),組織太軟,切下的薄片不易成形。另外,染色時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。如果是新鮮種子,則不必浸泡,浸泡后反而效果不好。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二歸納提升1.實(shí)驗(yàn)材料的選擇(1)所選材料應(yīng)富含被檢測(cè)的有機(jī)物,易出現(xiàn)明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。(2)材料本身應(yīng)為白色或近于白色,不干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果。2.三類有機(jī)物的檢測(cè)在操作步驟上的差異(1)唯一需要加熱的——還原糖的檢測(cè),且必須水浴加熱,不能用酒精燈直接加熱,若不加熱,則無(wú)磚紅色沉淀出現(xiàn)。(2)唯一需要顯微鏡的——脂肪的檢測(cè)。(3)混合后加入的——斐林試劑;分別加入的——雙縮脲試劑。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二3.斐林試劑與雙縮脲試劑的“兩同三不同”探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二誤區(qū)警示(1)不要忽略斐林試劑本身的顏色:斐林試劑實(shí)際上是新配制的Cu(OH)2,呈淺藍(lán)色,不是無(wú)色,故非還原糖(蔗糖)+斐林試劑水浴加熱后的現(xiàn)象不是無(wú)色,而是藍(lán)色。(2)不要混淆雙縮脲試劑和斐林試劑的使用方法:檢測(cè)還原糖的斐林試劑甲液、乙液必須混合后加入,且現(xiàn)配現(xiàn)用;檢測(cè)蛋白質(zhì)的雙縮脲試劑必須先加A液,后加B液,且B液不能過(guò)量。(3)不要寫錯(cuò)“斐”和“脲”字:“斐林試劑”中的“斐”不可錯(cuò)寫成“非”,雙縮脲試劑中“脲”不可錯(cuò)寫成“尿”。(4)脂肪的鑒定不一定必須使用顯微鏡:若要觀察被染色的脂肪顆粒,則使用顯微鏡,但若要觀察溶液顏色變化,則不必使用顯微鏡。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二典例剖析對(duì)生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)進(jìn)行鑒定的實(shí)驗(yàn)中,正確的方法與結(jié)果是(

)探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二解析:還原糖(如葡萄糖、果糖)與斐林試劑作用,必須將斐林試劑的甲液(質(zhì)量濃度為0.1

g/mL的NaOH溶液)和乙液(質(zhì)量濃度為0.05

g/mL的CuSO4溶液)等量混合均勻后加入樣液再水浴加熱,可以生成磚紅色沉淀,故D項(xiàng)正確。脂肪可以被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色。蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用,可以產(chǎn)生紫色反應(yīng),鑒定時(shí)先在樣液中加入A液提供堿性環(huán)境,再加入B液提供Cu2+。答案:D探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二活學(xué)活練1.在檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪、蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)中,關(guān)于實(shí)驗(yàn)材料和試劑的選擇,下列敘述錯(cuò)