1、第1节细胞中的元素和化合物学 习 目 标核 心 素 养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。(重点)1.通过对细胞组成元素与自然界组成元素的比较，形成生命与自然界统一的生命观。2通过对大量元素和微量元素分类学习，养成比较与分类的科学思维方式。3通过检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的实验，学习科学探究方法。一、组成细胞的元素1生物界与非生物界的统一性和差异性(1)(2)原因：组成细胞的元素是生物体有选择地从无机自然界获取的。2组成细胞的元素的种类和含量(1) (2)含量占人体细胞鲜重最多的元素是O。
2、占人体细胞干重最多的元素是C。二、组成细胞的化合物1. 2含量(1)细胞中含量最多的化合物是水。(2)细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质。(3)细胞中占干重最多的化合物是蛋白质。三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1实验原理连线 还原糖 a苏丹()染液.砖红色沉淀淀粉 b斐林试剂 .橘黄色(红色)脂肪 c双缩脲试剂 .蓝色蛋白质 d碘液 .紫色提示：bdac2实验材料的选择苹果花生种子豆汁梨鸡蛋清甘蔗汁马铃薯匀浆芝麻种子西瓜汁花生种子匀浆请将适合的材料编号填到下面横线上：(1)还原糖检测。(2)脂肪检测。(3)蛋白质检测。(4)淀粉检测。3实验流程(1)还原糖的检测和观察(2)脂肪的检测和观
3、察方法一：花生种子匀浆3滴苏丹染液橘黄色方法二：(3)蛋白质的检测和观察1生物界和非生物界的统一性体现在所含化学元素的种类上。()2大量元素在细胞内作用重大，微量元素在细胞中的作用微小。()3Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是组成细胞的微量元素。()4占细胞干重含量最多的化学元素是C。()5占细胞鲜重最多的化合物是水，占细胞干重最多的化合物是蛋白质。()6还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下可产生紫色沉淀。()7斐林试剂是由甲液和乙液等量混合均匀后使用。()8双缩脲试剂使用时先加B液，摇匀后加A液。()提示：1.2大量元素和微量元素是按照含量划分的，微量元素的作用并不小。3Ca、Mg
4、是大量元素。45.6应为砖红色沉淀。78应先加A液，摇匀后再加B液。细胞中的元素和化合物问题探究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。2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。3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
5、子中含蛋白质多等等。 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：1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D不同生物体的细胞内元素种类大体相同，含量相差较大。2如图为元素在生物体
6、内的含量分布情况，下列表述错误的是()A在非生物界中都能找到，体现了生物界与非生物界的统一性B含量虽少，但却是生物体正常生命活动不可缺少的C和称为必需元素，一旦缺乏就可能会导致相应的病症DP、S、K、Ca、Zn属于大量元素D组成生物体的元素在非生物界中都能找到，体现了生物界与非生物界的统一性，A正确；微量元素在生物体中含量很少，但却是必不可少的，B正确；必需元素是维持生物体正常生命活动必不可少的元素，一旦缺乏就会导致相应的病症，C正确；Zn属于微量元素，D错误。生物组织中有机物的检测问题探究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
7、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。2实验材料的选择，遵循什么原则？简要分析。提示：(1)材料本身应无色或白色，以免对实验结果产生干扰。(2)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。3蔗糖溶液中加入斐林试剂水浴加热后呈现什么颜色？提示：蔗糖属于非还原糖，不与斐林试剂发生反应，观察到的现象不是无色，而是浅蓝色Cu(OH)2的颜色。4斐林试剂与双缩脲试剂成分相同，但在使用时，斐林试剂甲液与乙液必须混合使用，而双缩脲试剂则先滴加A液，再滴加B液，请分析原因。提示：两个实验的反应原理不同，所以使用方法不同。(1)检测还原糖：反应原理是Cu(OH)2与还原糖反应
8、生成砖红色的Cu2O沉淀，所以先将甲液和乙液混合生成Cu(OH)2后再与还原糖反应。(2)检测蛋白质：反应原理是肽键在碱性环境中与Cu2反应产生紫色络合物，所以先滴加A液的目的是制造碱性环境。 1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0.01 g/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
9、沉淀紫色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，
10、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如图是鉴定生物组织中某种成分的操作流程图。下列相关叙述中正确的是()A图中的甲试剂也可以用于鉴定蛋白质B可用菠菜叶片替代苹果C石英砂的作用是使研磨更充分D甲试剂由甲、乙两种液体组成，使用时先加甲液再加乙液C根据选材及颜色变化可知该实验测定的是还原糖，其中甲试剂是斐林试剂，斐林试剂不能用于鉴定蛋白质，A项错误；由于菠菜叶片呈绿色，会影响对实验结果的观察，所以不能用菠菜叶替代苹果，B项错误；石英砂的作用是使研磨更充分，C项正确；斐林试剂由两种液体(甲液和乙液)组成，使用时应先将甲、乙两液混合后再加入
11、样液中，D项错误。2关于生物组织中物质检测的实验，叙述正确的是()A检测还原糖时，需用水浴加热B选用西红柿果肉作为实验材料来检测还原糖C检测脂肪时，将花生子叶染色后，用盐酸洗去浮色D检测蛋白质时，将双缩脲试剂的A、B液混合后再加入蛋白质样液中A检测还原糖时，需要用5065 温水浴加热；西红柿果肉细胞为红色，会干扰实验结果，不适宜作为检测还原糖的材料；检测脂肪时，应用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色；检测蛋白质时，应先加入双缩脲试剂A液，后加入双缩脲试剂B液。课堂小结知 识 网 络 构 建核 心 语 句 归 纳1.生物体内微量元素含量少，但对于生物体的生命活动不可缺少。2.组成细胞的化合物中占
12、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。1下列有关生物体内化学元素的叙述正确的是()A活细胞中含量最多的元素是CB细胞内微量元素含量很少，作用也很小C构成血红蛋白的Fe属于大量元素D生物体内的化学元素均能在无机环境中找到D由于活细胞中含量最多的化合物是水，故在活细胞中O元素的含量最多，A错误；微量元素是生物生命活动所必需的元素，只是在细胞中的含量很少，但其作用非常重要，缺乏后会患相应的病症，B错误；构成血红蛋白的Fe属于微量元素，C错误；生物界与非生物界具
13、有统一性，生物体内的化学元素均能在无机环境中找到，D正确。2比较植物与动物体内的各种化学元素，可知其()A种类和含量都相差很大B种类和含量都相差不大C种类相差很大，其中相同元素的含量都大致相同D种类大致相同，其中相同元素的含量都相差很大D组成不同生物的化学元素种类大致相同，相同元素在不同生物体内的含量相差很大。3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C细胞内含量最多的有机物是蛋白质，由此判定C正确。4双缩脲试剂(A液：0.1 g/mL的NaOH溶液，B液：0.01 g/mL的CuSO4溶液
14、)可以用来检测生物组织中是否存在蛋白质。下列操作步骤正确的是()A待测组织样液加入B液1 mL注入A液4滴观察颜色变化B待测组织样液加入A液1 mL注入B液4滴观察颜色变化C待测组织样液加入A液和B液的混合液1 mL水浴加热观察颜色变化D待测组织样液加入A液1 mL注入B液4滴水浴加热观察颜色变化B双缩脲试剂由A液(质量浓度为0.1 g/mL氢氧化钠溶液)和B液(质量浓度为0.01 g/mL硫酸铜溶液)组成，用于鉴定蛋白质，使用时要先向待测组织样液中加A液1 mL，造成碱性环境，然后再加入B液4滴，最后观察颜色的变化，变成紫色，说明有蛋白质的存在。5根据“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验，回答下列问题：(1)检测成熟梨汁中是否存在还原糖所用的试剂是_，该试剂极不稳定，使用时需_，检测还原糖时还需要进行的处理方法是_。(2)检测花生子叶中脂肪的实验中，苏丹染液能将脂肪染成_。用其染色时，要用酒精冲洗，目的是_。(3)检测黄豆组织中存在蛋白质时，首先向试管内注入2 mL待测组织样液，再向组织样液中加入双缩脲试剂，其中双缩脲试剂B液的量不能超过_，这是因为_。答案(1)斐林试剂现配现用水浴加热(放入盛有5065 温水的大烧杯中加热)(2)橘黄色洗去浮色(3)4滴过量的双缩脲试剂B液会与A液反应，使溶液呈蓝色，而掩盖生成的紫色