2018-2019学年高中生物 第二章 组成细胞的分子 专题2.1 细胞中的元素和化合物学案 新人教版必修1.doc

专题2.1 细胞中的元素和化合物（一）知识概要学习目标知识概览1.认识生物界与非生物界的统一性和差异性。2简述组成细胞的元素与化合物的种类、含量。(重点)3尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。(重难点)【易错提醒】有关组成细胞元素的两点提醒(1)细胞中的元素含量比例中“鲜重”“干重”：O在细胞鲜重中含量最多，C在细胞干重中含量最多。(2)大量元素和微量元素都是生物体所必需的，但生物体内含有的元素不一定都是必需元素，如Pb。【归纳总结】1.组成细胞的元素种类和含量(1)大量元素和微量元素划分的依据是含量，而不是生理作用。(2)生物体内含有的元素不一定是生物所必需的元素，如Pb。(3)主要元素占人体细胞鲜重比例是OCHNPS，而占人体细胞干重比例是CONHPS。2.元素的统一性和差异性3.细胞中的化合物的种类及含量组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在，其种类及相对含量如下：4斐林试剂与双缩脲试剂的比较斐林试剂双缩脲试剂甲液乙液A液B液成分质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液质量浓度为0.0 1g/mL的CuSO4溶液鉴定物质还原糖蛋白质添加顺序甲、乙两液等量混匀后立即使用先加入A液1 mL，摇匀，再加入B液4滴，摇匀反应条件5065 温水浴加热不需加热，摇匀即可反应现象浅蓝色棕色砖红色沉淀紫色5.实验结果分析(1)鉴定还原糖，是新配制的Cu(OH)2与还原糖反应，Cu(OH)2被还原为Cu2O(砖红色)。(2)检测蛋白质的原理是肽键在碱性环境中与Cu2反应生成紫色络合物，所以加入双缩脲试剂A液的目的是制造碱性环境。6检测生物组织中有机物的注意事项(1)实验材料的选择富含被检测的有机物，易出现明显实验现象。材料本身应为白色或近于白色，不干扰实验结果。(2)操作方面的注意事项还原糖检测时，使用水浴加热，试管底部不要触及烧杯底部，以防受热不均匀。检测生物组织中的脂肪时，染色时间不宜过长，否则脂肪会溶解在酒精中，使橘黄色消失。蛋白质检测时，双缩脲试剂的加入顺序：先加A液，再加B液，而且B液不能过量。目的是先制造碱性环境。若先加B液或B液过量，会生成Cu(OH)2，干扰颜色反应。（二）自我提升一、选择题（12小题）1组成人体细胞的元素中C、O、H、N的含量较多，其中在细胞鲜重中含量最多的元素是 （ ）AC BO CH DN【答案】B【解析】在活细胞中的元素含量多少依次是OCHN，B正确。2仙人掌有“沙漠英雄花”的美誉，其细胞中含量最多的化合物是（ ） A水 B蛋白质 C脂质 D糖类【答案】A【解析】组成细胞的化合物中，水占细胞鲜重的含量最多，A正确。32016年7月23日，北京八达岭野生动物园东北虎园内，发生一起老虎伤人事件，可谓震惊异常。东北虎是陆地上最强大的食肉动物之一，当其捕食动物后，从动物体中获得化合物和元素，那么，东北虎和其所捕食动物体内的各种化学元素 （ ） A种类差异很大，含量大体相同 B种类和含量差异都很大C种类和含量都是大体相同的 D种类大体相同，含量差异很大【答案】D【解析】不同的生物，组成它们的化学元素种类大体相同，但各种元素的含量相差很大，D正确。4下列关于组成细胞的微量元素的说法，不正确的是 （ ）ACu、Zn、Mo等是细胞内的微量元素B微量元素是在生物体中可以有、也可以没有的一些元素C微量元素是维持正常生命活动不可缺少的元素D微量元素是指生物生活所必需的，但需要量却很少的一些元素【答案】B5下列有关图示的分析中，不正确的是 （ ）A如果该图为组成脂肪细胞中的元素，则A是氧元素B如果该图表示的是组成骨骼肌细胞的化合物，则A是蛋白质C如果该图表示的菠菜叶肉细胞中的元素，则其中Mo的含量很少D如果该图为组成大豆细胞的有机化合物，则A中肯定含有的元素为C、H、O、N【答案】B6占肝细胞干重50以上的化合物是 （ ）A蛋白质 B糖类 C脂类 D核酸【答案】A【解析】细胞干重中含量最多的化合物是蛋白质，且占细胞干重的50以上，A正确。7细胞中各种化合物占细胞鲜重的含量，按从多到少的顺序排列，正确的是( )A水、蛋白质、糖类、脂质 B蛋白质、糖类、脂质、水C蛋白质、水、脂质、糖类 D水、蛋白质、脂质、糖类【答案】D【解析】组成细胞的各种化合物中，含量最多的是水，其次是蛋白质，然后是脂质和糖类， D正确。8将面团包在纱布中在清水中搓洗，鉴定黏留在纱布上的黏稠物质和洗出的白浆用的试剂分别是 ( )A碘液、苏丹染液 B双缩脲试剂、碘液C斐林试剂、碘液 D碘液、斐林试剂【答案】B【解析】将面团包在纱布中在水中搓洗后，纱布上的黏稠物质的主要成分为蛋白质，洗出的白浆中富含淀粉，所以应分别用双缩脲试剂和碘液鉴定。9下列有机物的鉴定实验中，导致实验失败的操作是 （ ）A.鉴定蛋白质时，把A、B液混合后再加入蛋白质样液中B.鉴定脂肪时，在花生种子匀浆中滴加染液后，直接进行观察C.鉴定还原糖时，60水浴加热D.鉴定淀粉时，直接把碘液加入到淀粉样液中【答案】A【解析】鉴定蛋白质时，A液和B液应分开使用；鉴定脂肪时，在花生种子匀浆中滴加染液后，直接观察被染色情况；鉴定还原糖时，可用60水浴加热；鉴定淀粉时，直接把碘液加入到淀粉样液中。10在用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，正确的操作是 （ ）A.向2mL蛋白稀释液中先加0.1g/mL的NaOH溶液1mL，振荡均匀后，再加34滴0.01g/mL的CuSO4溶液B.向2mL蛋白稀释液中先加34滴0.01g/mL的CuSO4溶液溶液，振荡后再加0.01g/mL的NaOH溶液1mLC向2mL蛋白稀释液中同时加0.01g/mL的NaOH溶液1mL和0.01g/mL的CuSO4混合液D在NaOH和CuSO4混合液中加入2mL蛋白稀释液【答案】A11取成熟到第2天和第4天的等量香蕉果肉，分别加等量的蒸馏水制成提取液，然后在a、c试管中各加5mL第2天的提取液，在b、d试管中各加5mL第4天的提取液。如图:在a、b试管中各加入等量碘液，在c、d试管中各加入等量的斐林试剂，煮沸。观察比较颜色变化，结果是 （ ）Aa、b试管呈蓝色，且a比b颜色浅；c、d试管呈砖红色，且c比d颜色浅Ba、b试管呈蓝色，且a比b颜色深；c、d试管呈砖红色，且c比d颜色浅Ca、b试管呈蓝色，且a比b颜色浅；c、d试管呈砖红色，且c比d颜色深Da、b试管呈蓝色，且a比b颜色深；c、d试管呈砖红色，且c比d颜色深【答案】B【解析】香蕉果实成熟过程中，果实中的贮藏物不断代谢转化，如淀粉转化为还原糖，使香蕉逐渐变甜。由图可知：在a、b试管中各加入等量碘液，是检测淀粉的含量，在c、d试管中各加入等量斐林试剂，是检测还原糖的含量。取成熟到第2天和第4天的香蕉果肉相比较，前者淀粉含量多，遇碘液后呈现的颜色深，转化的还原糖少，与斐林试剂作用，呈现的颜色浅；后者淀粉含量少，遇碘液后呈现的颜色浅，转化的还原糖多，与斐林试剂发生作用，呈现的颜色深。B正确。 12.关于生物组织中还原糖的鉴定，下列叙述不正确的是 （ ）A量取2mL斐林试剂时应优先选用5mL量筒而不用10mL量筒B在组织样液中加入斐林试剂后液体呈蓝色，加热后先变绿，再变成砖红色C隔水加热时，试管中液体的液面应低于烧杯中水的液面D实验结束时剩余的斐林试剂应该处理掉，不可长期保存备用【答案】B二、非选择题（3小题）13.下表是组成地壳和组成细胞的部分元素含量（%），请据表回答下列问题：OSiCNH地壳48.6026.300.0870.030.76细胞65.0极少18.03.010.0（1）组成细胞的化学元素在地壳中都普遍存在，没有一种化学元素是细胞所特有的，这一事实说明生物界与非生物界具有 。（2）由表中数据可知，同一元素在细胞和地壳中的含量相差甚远，这一事实说明生物界与非生物界具有 。（3）在组成活细胞的化学元素中， 的含量最多， 是最基本元素。【答案】（1）统一性（2）差异性（3）O C【解析】14.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：（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 两种溶液，不发生显色反应的一组可以用 试剂来区分两种溶液。（2）区分发生显色反应的一组溶液：将发生显色反应的两种溶液分别取2mL加入两支试管，然后分别加入 ；用斐林试剂分别处理上述两种混合溶液，65水浴观察现象。分析结果：观察到砖红色现象的是 溶液。【答案】（1）双缩脲试剂 稀蛋清 淀粉酶 斐林（2）等量淀粉溶液 淀粉酶【解析】（1）稀蛋清和淀粉酶可以与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应，葡萄糖和淀粉与双缩脲试剂不会发生颜色反应，但这两种物质可以使用斐林试剂检测，其中葡萄糖属于还原糖，与斐林试剂发生作用产生砖红色沉淀，淀粉与斐林试剂不会发生颜色反应。（2）发生显色反应的一组是稀蛋清和淀粉酶，向两种溶液中滴加等量的淀粉溶液，淀粉酶可以将淀粉分解为葡萄糖，使用斐林试剂在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀，不产生砖红色沉淀的一组是稀蛋清。15牛奶中含有蛋白质、脂肪、碳水化合物等营养成分，其中蛋白质含量是鉴别牛奶质量的主要依据。某同学欲探究某品牌的牛奶中有无蛋白质和还原糖。下面是其未设计完的实验，请帮助他完成实验设计。【实验目的】探究某品牌牛奶中有无蛋白质和还原糖。【实验原理】利用颜色反应检测牛奶中有无蛋白质和还原糖。【材料用具】略【实验步骤】请补充表格中a、b、c、d处内容：探究目的探究牛奶中有无还原糖探究牛奶中有无蛋白质试管步骤ABCDEF第一2mL牛奶2mL蒸馏水2mL葡萄糖样液2mL牛奶2mL蒸馏水2mL_a_样液第二2mL斐林试剂2mL斐林试剂2mL斐林试剂2mLNaOH溶液_b_2mLNaOH溶液第三_c_水浴加热水浴加热_d_34滴CuSO4溶液34滴CuSO4溶液结果？ (1)a. ；b. ；c. ；d. 。(2)请预测A、D两个试管的现象及其结论：A： 。D： 。(3)分析该实验设计：试管A和 构成对照实验，对照组为 ，目的是 。【答案】（1）蛋白质 2mLNaOH溶液 水浴加热 34滴CuSO4溶液（2）若A中出现砖红色沉淀，证明奶粉中含有还原糖，否则无还原糖 若D中出现紫色，证明奶粉中含有蛋白质，否则无蛋白质（3）B、C两试管 B试管和C试管 通过对照探究奶粉中是否含有还原糖（3）该实验中，试管A与B、C两试管构成对照，其中对照组为B试管和C试管，目的是通过对照探究奶粉中是否含有还原糖，便于得出正确结论。