1、第2章 组成细胞的分子 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。自 主 预 习 探 新 知 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_获取的。元素种类元素含量无机自然界2组成细胞的元素
2、的种类和含量(1)(2)含量占人体细胞鲜重最多的元素是_。占人体细胞干重最多的元素是_。C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、Zn、Cu、B、MoOC二、组成细胞的化合物1 水和无机盐脂质核酸2含量(1)细胞中含量最多的化合物是_。(2)细胞中含量最多的有机化合物是_。(3)细胞中占干重最多的化合物是_。水蛋白质蛋白质三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1实验原理连线检测物质 使用试剂 颜色变化还原性糖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：b d a c2实验材料的选择苹果 花生种子 豆汁 梨 鸡蛋清 甘蔗汁
3、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白色近于白色蓝砖红色沉淀(2)脂肪的检测和观察方法一：花生种子匀浆3滴_色方法二：苏丹染液橘黄苏丹染液酒精溶液橘黄(3)蛋白质的检测和观察双缩脲双缩脲紫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，
4、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。3 Ca、Mg是大量元素。4 5.6 应为砖红色沉淀。7 8 应先加A液，摇匀后再加B液。合 作 探 究 攻 重 难 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
5、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；大豆种子中含蛋白质多等等。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
6、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：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。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人体内的微量元素的含量甚微，但是对人体的健康却起着重要作用。下列各组元素全
7、部是微量元素的是()AI、K、O、S BB、Mo、Fe、Zn、CuCN、H、O、P、CDFe、Ca、Cu、Mg、CB 观察比较可知，选项A中有O、S、K三种大量元素，选项B中全部都是微量元素，选项C中全部为大量元素，选项D中有C、Mg、Ca三种大量元素。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
8、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。归纳总结 1斐林试
9、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
10、，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
11、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
12、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背诵 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。当 堂 达 标 固 双
13、基 1构成月季和孔雀的主要元素有()AC、H、O、N、P、FeBC、H、O、S、N、PCH、O、K、S、P、MgDN、P、K、Ca答案 B2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
14、(A液：0.1 g/mL的NaOH溶液，B液：0.01 g/mL的CuSO4溶液)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
15、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，而掩盖生成的紫色课 时 分 层 作 业 点击右图进入 Thank you for watching!
