湖南省高考生物复习 分子与细胞 第2讲 细胞中的元素和化合物课件 新人教版必修1

一、组成细胞的元素 【答案】20多C、H、O、N、P、SC、H、O、NC 二、组成细胞的化合物 【答案】化合物有机化合物水蛋白质 【答案】苏丹染液双缩脲试剂碘液砖红色沉淀 三、检测生物组织中的糖类(还原糖)、脂肪和蛋白质 一、组成细胞的元素 1细胞常见的化学元素归纳如下： (1)组成生物体的化学元素常见的主要有20多种。最基本元素是指生命的核心元素C；主要元素是指含量占生物体总量的97%以上的元素；大量元素是指含量较多的元素；微量元素是指含量很少的元素。 (2)占细胞干重最多是C，占细胞鲜重最多的是O；无论干重还是鲜重，C、H、O、N都是含量最多的四种元素。 (3)无论是大量元素还是微量元素，都是生物体必需的元素，对于维持生物体的生命活动起着非常重要的作用。 调节机体生命活动：如K、Na、Ca2、HCO等。 参与重要化合物的组成：如P是组成ATP、膜结构等的重要成分；Ca是组成骨骼、牙齿的成分；Mg是叶绿素的成分；Fe是血红蛋白的成分。 2生物界与非生物界的统一性和差异性分析 (1)统一性：组成生物体的化学元素在无机环境中都可以找到，没有一种是生物体所特有的。 (2)差异性：尽管组成生物体的化学元素在无机环境中都可以找到，但与无机环境中的相应元素的含量又有一定的差别。 (3)不同生物体内所含的化学元素的种类基本相同，但在不同生物体内同种元素的含量差别较大；同一生物体内不同组织细胞的元素含量也不相同，这是细胞统一性和差异性的体现。 【例1】(2010潍坊月考 )下列有关组成生物体细胞的化学元素的叙述中，错误的是() A组成生物体的最基本元素是碳 BSARS病毒和桃树共有的元素是C、H、O、N、P等 C生物体内含有的元素都是生物体所必需的 DCu、Mn、Mo、B都是组成生物体的微量元素 【解析】本题考查细胞的组成元素。组成生物体的最基本元素是C；SARS病毒和桃树都含有核酸和蛋白质，蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N，核酸的基本组成元素是C、H、O、N、P；Cu、Mn、Mo、B都是组成生物体的微量元素；组成生物体的元素都是生物体所必需的，但生物体内含有的元素不一定就是组成生物体的元素。 【答案】C 二、细胞中的化合物 组成生物体的化学元素只有在活的机体内，在生物体特定的结构基础上，有机地结合成各种化合物，这些化合物与其他的物质相互作用才能体现出相应的生理机能。 1组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在。 2组成细胞的化合物包括无机化合物和有机化合物；其中无机化合物包括水和无机盐；有机化合物包括糖类、脂质、蛋白质和核酸。 3并不是所有细胞中的化合物的含量都相同，不同生物的细胞，同一个体不同种类的细胞，各种化合物的含量有所不同，但化合物的种类相同。 4细胞中的化合物含量 (1)含量最多的化合物是水。 (2)含量最多的有机物是蛋白质。 (3)细胞干物质中含量最多的化合物是蛋白质。 【例2】(2010苏州模拟)如图1是细胞中化合物含量的扇形图，图2是活细胞中的元素含量柱形图，下列说法不正确的是() A若图1表示细胞鲜重，则甲、乙化合物依次是H2O、蛋白质 B若图2表示组成人体细胞的元素含量，则a、b、c依次是O、C、H C地壳与活细胞中含量最多的元素都是a，因此说明生物界与非生物界具有统一性 D若图1表示细胞完全脱水后的化合物含量，则甲化合物具有多样性，其必含的元素为C、H、O、N 【解析】本题考查元素和化合物的种类及含量。组成人体的主要元素占细胞鲜重的含量依次是O、C、H、N、P、S；生物界与非生物界的统一性表现在元素的种类上，而不是元素的含量上；组成细胞的化合物中占鲜重最多的是H2O，其次是蛋白质，占细胞干重最多的化合物是蛋白质。蛋白质具有多样性，组成元素为C、H、O、N等。 【答案】C 三、生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定 (一)实验原理 某些化学试剂能够使生物组织中的有机化合物产生特定的颜色反应。 还原糖斐林试剂砖红色沉淀 脂肪苏丹染液橘黄色 脂肪苏丹染液红色 蛋白质双缩脲试剂紫色 (二)实验流程 1还原性糖的鉴定 2脂肪的鉴定 3.蛋白质的鉴定 (三)实验材料的选择 1可溶性还原糖的鉴定实验中，最理想的实验材料是还原糖含量较高的生物组织(或器官)，而且组织的颜色较浅，易于观察。可选用苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜等。 2脂肪的鉴定实验中，实验材料最好选富含脂肪的生物组织(或器官)，若利用显微镜观察，则最好选择花生种子。 3蛋白质的鉴定实验中，最好选用富含蛋白质的生物组织(或器官)。植物材料常用大豆，且浸泡12 d，适于研磨，动物材料常用鸡蛋清液。 (四)实验操作中的注意事项 1在鉴定可溶性还原糖的实验中，加热试管中的溶液时，应该用试管夹夹住试管上部，放入盛5065 温水的大烧杯中水浴加热。注意试管底部不要接触烧杯底部；斐林试剂不稳定易变性，应现用现配。 2还原糖、蛋白质的鉴定实验中，在加相应试剂鉴定之前，要留出一部分组织样液，以便与鉴定后的样液颜色作对比，增强实验的说服力。 3在蛋白质的鉴定实验中，如果用蛋清稀释液作为实验材料，一定要稀释到一定程度，否则，与双缩脲试剂发生反应后会粘在试管的内壁上，使反应不彻底，试管也不易洗刷干净。 (五)斐林试剂与双缩脲试剂比较 1. 浓度不同：斐林试剂中CuSO4溶液浓度为0.05 g/mL，双缩脲试剂中CuSO4溶液浓度为0.01 g/mL。 2原理不同：斐林试剂的实质是新配制的Cu(OH)2溶液；双缩脲试剂实质是碱性环境中的Cu2。 3使用方法不同：斐林试剂是先将NaOH溶液与CuSO4溶液混合均匀后再使用；双缩脲试剂是先加入NaOH溶液，再滴加CuSO4溶液。 4用途不同：斐林试剂用于可溶性还原糖的鉴定，双缩脲试剂用于蛋白质的鉴定。 5颜色反应不同：斐林试剂与可溶性还原糖发生作用，产生砖红色沉淀，蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。 【例3】现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液各一瓶，可用双缩脲试剂、斐林试剂和淀粉溶液将它们鉴定出来。请回答： (1)用一种试剂将上述4种溶液区分为两组，这种试剂是_，其中发生显色反应的一组是_和_溶液，不发生显色反应的一组是_和_溶液。 (2)用_试剂区分不发生显色反应的一组溶液。 (3)区分发生显色反应一组溶液的方法及鉴定结果是_。 【解析】 (1)由于稀蛋清和淀粉酶溶液的本质是蛋白质，蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应，而葡萄糖和淀粉不与双缩脲试剂反应，所以可以用双缩脲试剂将4种溶液分为两组； (2)葡萄糖属于还原糖，可与斐林试剂作用产生砖红色沉淀，而淀粉不能，所以可用斐林试剂将淀粉与葡萄糖区分开来； (3)淀粉可被淀粉酶分解形成还原糖，还原糖可与斐林试剂反应产生砖红色沉淀，而稀蛋清无这一特性，所以可以用淀粉将稀蛋清和淀粉酶区分开来。 【答案】 (1)双缩脲试剂稀蛋清淀粉酶葡萄糖淀粉 (2)斐林 (3)将淀粉溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合，一段时间后，用斐林试剂分别处理上述两种混合液，水浴加热观察到无颜色变化的溶液是稀蛋清溶液，出现砖红色沉淀的溶液是淀粉酶溶液 1.(2009上海)下列有机化合物中，只含有C、H、O三种元素的是( ) A氨基酸 B核苷酸 C脱氧核糖 D磷脂 【解析】脱氧核糖属于糖类，只含有C、H、O三种元素。C 2.(2008江苏)下列各组物质中，由相同种类元素组成的是( ) A胆固醇、脂肪酸、脂肪酶 B淀粉、半乳糖、糖原 C氨基酸、核苷酸、丙酮酸 D性激素、生长激素、胰岛素 【解析】淀粉、半乳糖、糖原都属于糖类，只含有C、H、O三种元素，由相同种类元素组成。B 3.(2008上海)核糖与核酸都不含有的元素是( ) AN BO CP DS 【解析】核糖含有C、H、O三种元素，核酸含有C、H、O、N、P五种元素，两者都不含S。D