2018版高中生物 第二章 组成细胞的分子 第1节 细胞中的元素和化合物学案 新人教版必修1.doc

第1节细胞中的元素和化合物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)组 成 细 胞 的 元 素 和 化 合 物1组成细胞的元素(1)种类：细胞中常见的化学元素有20多种。(2)(3)含量占细胞鲜重最多的元素是O。占细胞干重最多的元素是C。2组成细胞的化合物(1)(2)含量鲜重条件下，含量最多的化合物是水。鲜重条件下，含量最多的有机化合物是蛋白质。干重条件下，含量最多的化合物是蛋白质。合作探讨探讨1：为什么组成细胞的化学元素在无机自然界都能找到，而组成细胞的元素含量与无机自然界又大不相同？提示：组成细胞的元素是生物体有选择地从无机自然环境中吸收的。探讨2：大量元素和微量元素划分的依据是什么？微量元素是否可有可无？请举例说明。提示：划分依据是含量的多少。微量元素不可缺少，否则机体就会出现异常，如Fe是人体血红蛋白的重要组成元素，缺Fe会患缺铁性贫血。探讨3：为什么占人体细胞鲜重最多的元素是O，而占干重最多的是C?提示：在鲜重情况下，组成细胞最多的化合物是H2O，而干重情况下所含的成分主要是有机物。探讨4：不同细胞中化合物的含量都一样吗？请举例说明。提示：不一样。如植物的叶肉细胞、果实细胞和种子细胞中通常含有较多的糖类、脂质和蛋白质。又如禾谷类的果实、种子中含淀粉(多糖)较多；花生、芝麻种子中含脂质多；大豆种子中含蛋白质多等等。思维升华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)统一性和差异性的原因统一性：生命起源于非生物界，且组成生物体的化学元素是从无机自然界获取的。差异性：生物体有选择地从无机自然界获取组成自身的物质。1下列哪项实例能够证明微量元素是生命活动所必需的()AMg2是叶绿素的组成成分B油菜缺少B时只开花不结果C哺乳动物血液中Ca2含量太低，会抽搐D缺P会影响ATP的合成【解析】A、B、C、D都能证明元素是生命活动所必需的，但只有B项中B(硼元素)是微量元素，P、Mg、Ca是大量元素。【答案】B2牛通过吃草获得化合物和元素，那么牛和草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【解析】不同生物体的细胞内元素种类大体相同，含量相差较大。【答案】D3下图表示细胞中几种化合物的含量，以下按图中顺序排列相对应的是()A水、蛋白质、糖类、脂质B蛋白质、糖类、脂质、水C水、蛋白质、脂质、糖类D蛋白质、水、脂质、糖类【解析】组成生物体的化合物分为有机物和无机物，无机物有水和无机盐，有机物包括糖类、脂质、蛋白质和核酸。在细胞鲜重中水的含量最多，其次是蛋白质，最少的是糖类和核酸。【答案】D检 测 生 物 组 织 中 的 糖 类、 脂 肪 和 蛋 白 质 1实验原理连线葡萄糖 a苏丹()染液 .砖红色沉淀马铃薯汁 b斐林试剂 .橘黄色(红色)花生子叶 c双缩脲试剂 .蓝色鸡蛋清 d碘液 .紫色提示：bdac2实验试剂判断(1)斐林试剂是由质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.05 g/mL CuSO4溶液配制成的。()(2)斐林试剂是由甲液和乙液等量混合均匀后使用。()(3)双缩脲试剂使用时先加B液，摇匀后加A液。()(4)在脂肪的检测过程中，用体积分数为50%的酒精洗去浮色。()3实验流程(1)还原糖的检测和观察(2)淀粉的检测和观察(3)脂肪的检测和观察方法一：花生种子匀浆3滴苏丹染液橘黄色方法二：(4)蛋白质的检测和观察合作探讨探讨1：还原糖、蛋白质的鉴定实验中，在加相应试剂鉴定之前，为什么要留出一部分组织样液？提示：留出一部分组织样液的目的是与鉴定后的样液颜色作对比，以增强实验的说服力。探讨2：实验材料的选择，遵循什么原则？简要分析。提示：材料本身应无色或白色，以免对实验结果产生干扰。材料中应富含还原糖、脂肪或蛋白质等相关物质，从而使实验现象明显。探讨3：小麦种子萌发时产生淀粉酶，将淀粉水解为麦芽糖、葡萄糖等。小麦种子萌发的最适温度为30 左右(此时产生淀粉酶的速度最快)。取适量小麦种子在20 和30 培养箱中培养4天后，作如下处理：在3支试管中加入等量斐林试剂并加热至50 左右，摇匀后观察试管中的颜色。结果如何？提示：甲试管呈浅砖红色，乙试管呈砖红色，丙试管呈蓝色。思维升华1实验原理：2.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。3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。1对下表中所列待测物质的检测，所选用的试剂及预期结果都正确的是()【导学号：19040029】待测物质检测试剂预期显色结果葡萄糖苏丹红色脂肪苏丹橘黄色淀粉斐林试剂砖红色蛋白质双缩脲试剂紫色A.BCD【解析】葡萄糖与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀。斐林试剂是鉴定还原糖的，淀粉不属于还原糖，鉴定淀粉可用碘液。脂肪可用苏丹或苏丹染液检测，前者呈现橘黄色，后者呈现红色。蛋白质与双缩脲试剂会发生紫色反应。【答案】D2根据检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的实验，回答下列问题：(1)鉴定成熟苹果果肉中存在还原糖所用的试剂是_，该试剂与细胞内还原糖发生作用，形成_沉淀，常见的还原糖有_。(2)鉴定花生子叶中脂肪的实验中，能将脂肪染成橘黄色的是_染液，用其染色后，要用酒精冲洗浮色，选用酒精的原因是_。(3)鉴定黄豆组织中存在的蛋白质时，向组织样液中加入双缩脲试剂A液摇匀，再向组织样液中加入双缩脲试剂B液摇匀。其中双缩脲试剂B液的量只有34滴，而不能过量，为什么？_。(4)相关实验注意事项：斐林试剂极不稳定，其甲液和乙液需_，用时再临时混合均匀。双缩脲试剂的使用，应先加双缩脲试剂A液，造成_环境，再加双缩脲试剂B液即_(填成分及其质量浓度)。在可溶性还原糖的鉴定中，对试管中溶液加热时，试管底部不要触及_；试管口不要朝向_，以免溶液沸腾时冲出试管造成烫伤。【解析】(1)还原糖具有还原性，它能将斐林试剂中的Cu2还原成Cu，生成砖红色的Cu2O沉淀，所以可用斐林试剂鉴定还原糖的存在。常见的还原糖有葡萄糖、果糖和麦芽糖。(2)苏丹染液可将脂肪染成橘黄色，并能溶解在酒精中，根据这一性质可用酒精洗去浮色，便于观察。(3)双缩脲试剂鉴定蛋白质的原理是蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。若加入过量的双缩脲试剂B液即CuSO4溶液，CuSO4溶液本身呈蓝色，与双缩脲试剂A液反应产生的Cu(OH)2也呈蓝色，会掩盖生成的紫色，从而影响实验观察。(4)斐林试剂是由质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液配制而成的，放久了，就生成Cu(OH)2沉淀，所以斐林试剂极不稳定，实验之前要分别配制，用时再临时混合均匀。双缩脲试剂使用时要先加双缩脲试剂A液再加双缩脲试剂B液，双缩脲试剂A液是质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液，先加双缩脲试剂A液的目的是营造一个碱性环境，双缩脲试剂的B液是0.01 g/mL CuSO4溶液。在对试管中溶液进行水浴加热时，试管底部不要触及烧杯底部，以免温度过高；试管口不要朝向实验者，以免溶液沸腾时冲出试管造成烫伤。【答案】(1)斐林试剂砖红色葡萄糖、果糖、麦芽糖(2)苏丹苏丹能溶解在酒精中(3)过量的双缩脲试剂B液会与双缩脲试剂A液反应，使溶液呈蓝色，掩盖生成的紫色(4)分别配制、储藏碱性001 g/mL CuSO4溶液烧杯底部实验者1下列选项中全部属于组成细胞的大量元素的是()【导学号：19040030】AP、N、Mn、KBN、S、Ca、PCFe、S、P、N DFe、Mn、B、Mo【解析】细胞中的元素根据含量的不同分为大量元素和微量元素，其中大量元素有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，故B正确。【答案】B2原产热带非洲地区的光棍树，树形奇特，无刺无叶，它茎干中的白色乳汁可以制取石油。光棍树细胞中含量最多的有机化合物是()A水 B脂质C蛋白质 D糖类【解析】细胞内含量最多的有机物是蛋白质，由此判定C正确。【答案】C3在生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，对实验材料的选择，下列叙述错误的是()【导学号：19040031】A可用斐林试剂甲液和乙液、蒸馏水来鉴定葡萄糖和尿液中的蛋白质B花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料C食用花生油最好选用苏丹染液来鉴定，而一般不选用苏丹染液来鉴定D甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等，都含有较多糖且近于白色，因此可以用于还原糖的鉴定【解析】鉴定蛋白质用双缩脲试剂，它由两种试剂组成：0.1 g/mL的NaOH溶液和0.01 g/mL的CuSO4溶液，斐林试剂也由两种试剂组成：0.1 g/mL的NaOH溶液和0.05 g/mL的CuSO4溶液，故双缩脲试剂可由斐林试剂和蒸馏水配制而成。食用花生油颜色较深，而苏丹染液可将脂肪染成橘黄色，染色较浅，不易区别，故最好选用苏丹染液，它可以将脂肪染成颜色较深的红色。甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等含有较多的蔗糖，蔗糖不是还原糖，不能用于还原糖的鉴定。【答案】D4洋葱在欧美被誉为“蔬菜皇后”，其肥大的鳞茎中含糖类8.5%，每100 g含维生素A 5 mg、维生素C 9.3 mg、钙(Ca)45 mg、磷(P)50 mg、铁(Fe)8 mg，以及18种氨基酸，是不可多得的保健食品。那么洋葱肥大的鳞茎中所含有的糖类是淀粉还是可溶性还原糖？生物学兴趣小组的同学以此作为研究课题。请你帮助他们完成下面的实验研究报告。(1)实验目的：探究洋葱肥大的鳞茎中所含的糖是淀粉还是可溶性还原糖。(2)实验原理：淀粉可用_来检测，可溶性还原糖可用_试剂来检测。(3)实验器材：洋葱、所需试剂和仪器等(略)。(4)实验步骤：.鉴定可溶性还原糖制备洋葱组织样液，取样液2 mL。注入试管。_。观察颜色变化。.鉴定淀粉制备洋葱组织样液，取样液2 mL。注入试管。_。观察颜色变化。(5)预期实验结果与结论：现象结论若步骤 出现_步骤 出现_说明洋葱鳞茎中所含的糖类既有还原糖又有淀粉若步骤 _步骤 _说明洋葱鳞茎中所含的糖类只有还原糖而没有淀粉若_说明洋葱鳞茎中所含的糖类_【解析】本实验是探究性实验，目的是探究洋葱鳞茎中所含的糖类是淀粉还是可溶性还原糖。因此向洋葱组织样液中加入碘液，若出现蓝色，说明含有淀粉；加入斐林试剂，水浴加热2 min后，若出现砖红色沉淀，说明含有可溶性还原糖。预期实验结果与结论时，注意有三种不同情况：同时含有可溶性还原糖和淀粉；只含有可溶性还原糖；只含有淀粉。【答案】(2)碘液斐林(4).加入新配制的斐林试剂1 mL，混匀，将试管置于5065 的水浴锅中加热2 min.加入2滴碘液(5)砖红色沉淀蓝色出现砖红色沉淀不出现蓝色步骤不出现砖红色沉淀，步骤出现蓝色没有还原糖只有淀粉 课堂小结：网络构建核心回扣1.组成细胞的大量元素有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等，微量元素有Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。2组成细胞的化合物中占鲜重最多的是水，占干重最多的是蛋白质。3还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下生成砖红色沉淀。4脂肪被苏丹染液染成橘黄色(或被苏丹染液染成红色)。5蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应。