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1.说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成，它们以碳链为骨架形成复杂的生物大分子。2.检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质。知识点一组成细胞的元素和化合物知识梳理1.生物界和非生物界的统一性和差异性(1)统一性：组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到，没有一种化学元素是细胞所特有的。(2)差异性：细胞与非生物相比，各种元素的相对含量又大不相同。2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)分类大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等。基本元素：C、H
2、、O、N。最基本元素：C。(3)含量占细胞鲜重前四位的化学元素：OCHN；占细胞干重前四位的化学元素：CONH。3组成细胞的化合物(1)种类(2)含量占细胞鲜重最多的化合物是水。占细胞鲜重最多的有机化合物是蛋白质。占细胞干重最多的化合物是蛋白质。1.生物体内含量很少的元素都是微量元素吗？提示：不都是。微量元素是生物体内含量很少但又不可缺少的元素。生物体还有一些元素如Pb含量少，但又不是必需的，这些元素不属于微量元素。2(实践应用)对人体有重要作用的大量元素和微量元素是否尽量多补充？为什么？提示：不是。钙过量会形成肾结石，并抑制人体对铁的吸收；长期补锌超过45 mg/d可引发贫血、免疫功能下降等
3、。可见，适量的化学元素对于生物体的生命活动是十分重要的。3(实践应用)怎样才能使自己体内的营养元素达到平衡呢？提示：应努力做到饮食结构多样化，同时适当配以粗粮、杂粮。此外，对于儿童来说，切不可偏食，更不可造成某些营养物质过剩，应保持营养平衡。典题分析题型一组成细胞的化学元素例1下列关于组成细胞的化学元素、大量元素和微量元素的叙述中，不正确的是()A非生物界的元素在生物界都能够找到，说明生物界和非生物界具有统一性BC、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg是组成细胞的大量元素，C在各种有机物中都存在C划分大量元素和微量元素的标准是元素的含量D微量元素虽然含量少，但它们既参与细胞结构组成也参与细胞的代
4、谢调节解题分析组成生物体的元素在非生物界中都能找到，非生物界的有些元素在生物界中不能够找到，A错误；组成细胞的大量元素为C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等，C是构成细胞的最基本的元素，在各种有机物中都存在，B正确；大量元素和微量元素的划分依据是元素在生物体中的含量，C正确；微量元素也是生物体生命活动不可缺少的，能参与细胞结构组成和代谢调节，D正确。答案A题型二化合物种类及含量例2下图1是细胞中化合物含量的扇形图，图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图，下列说法正确的是()A若图1表示细胞鲜重，则甲、乙化合物依次是蛋白质、H2OB若图2表示组成人体细胞的元素含量，则a、b、c依次是C、H、O
5、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化合物含量，则甲化合物是蛋白质解题分析细胞鲜重中含量最多的化合物是H2O，其次是蛋白质，占细胞干重最多的化合物是蛋白质，因此若图1表示鲜重，则甲是H2O，乙是蛋白质，A错误；若图1表示干重(脱水后)，则甲是蛋白质，D正确；组成人体的元素(鲜重)的含量依次是O、C、H，B错误；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，C错误。答案D技法提升判断元素与化合物分子的四个“明确”知识点二检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质知识梳理1.原理(1)思路：生物组织中某些有机化合物能与某些化学
6、试剂产生特定的颜色反应。(2)原理糖类脂肪蛋白质双缩脲试剂紫色2实验材料(1)材料：苹果或梨匀浆，马铃薯匀浆，花生种子，花生种子匀浆，豆浆，鲜肝研磨液。(2)预测上述材料中可能含有的物质及实验结果。3实验步骤(1)还原糖的检测材料：还原糖含量高，白色或接近白色的植物组织，例：苹果或梨匀浆。试剂：斐林试剂(甲液：0.1_g/mL的NaOH溶液，乙液：0.05_g/mL的CuSO4溶液)过程斐林试剂使用方法a甲乙液必须等量混合均匀再使用。b.水浴加热(5065 )。c现配现用。颜色变化：蓝色棕色砖红色(沉淀)。(2)脂肪的检测材料：富含脂肪的材料，例：花生种子。试剂：苏丹或苏丹染液。过程方法一：花
7、生种子匀浆3滴苏丹染液观察匀浆被染色情况方法二：颜色变化a使用苏丹染液的变为橘黄色。b使用苏丹染液的变为红色。(3)蛋白质的检测材料：富含蛋白质的材料，例：豆浆、鲜肝研磨液等。试剂：双缩脲试剂(A液：0.1_g/mL_NaOH溶液，B液：0.01_g/mL_CuSO4溶液)。过程双缩脲试剂使用方法：先加A液再加B液，且B液不要过量。(4)淀粉的检测4样品未知成分的检测苹果或梨匀浆、马铃薯匀浆、花生种子、豆浆进行其成分检测。(1)鉴定每种材料均需4支试管，并向每支试管中各加入2 mL该材料待测组织样液。对照前面4种物质的检测方法，分别鉴定是否含有还原糖、蛋白质、脂肪和淀粉。(2)观察颜色变化并记
8、录，颜色深浅用“”的多少代表。1.是否存在某种食物含有全部被检测的物质？对我们选择食物有什么启示？提示：生物材料中有机化合物的种类、含量不同，可能没有一种食物含有所检测的全部物质，所以平时应该注意全面膳食，保证均衡营养。2你认为哪种食物可以作为人体蛋白质的来源？提示：蛋白质含量高的食物可以作为人体蛋白质的来源，例如豆制品、牛奶等。3生物材料原有的颜色是否会影响实验结果？提示：因为本实验是利用指示剂显色反应进行检测，所以生物材料原有颜色会影响实验结果。4.还原糖检测时，溶液颜色变化：蓝色棕色砖红色(沉淀)的原因？提示：开始时的蓝色是Cu(OH)2的颜色，后来的棕色是蓝和砖红色的混合色，最后Cu2
9、全部生成Cu2O，溶液呈现砖红色。5蛋白质检测时，为什么先加A液再加B液？B液为什么不能过量？提示：蛋白质中的肽键在碱性条件下能与Cu2生成紫色络合物，所以先加A液营造碱性环境，后加B液提供Cu2。其中双缩脲试剂B液的量不能过多，因为过多的双缩脲试剂B液会与双缩脲试剂A液反应生成Cu(OH)2，使溶液呈蓝色进而掩盖实验生成的紫色。6为什么利用斐林试剂的甲液、乙液和蒸馏水也能鉴定蛋白质？提示：斐林试剂的甲液、乙液的成分分别与双缩脲试剂的A液、B液相同，只是斐林试剂的乙液的质量浓度比双缩脲试剂的B液大，故只需将斐林试剂乙液用蒸馏水稀释即可。典题分析题型三检测还原糖、脂肪和蛋白质实验分析例3下列关于
10、“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验操作步骤的叙述中，正确的是()A在鉴定蛋白质时，要将双缩脲试剂的A液和B液等体积混合后再用B鉴定花生种子细胞中是否有脂肪时，一定需要用显微镜观察C斐林试剂需要现用现配，混合后使用D用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，需水浴加热2 min才能看到紫色解题分析鉴定蛋白质时，先加A液1 mL，再加B液4滴，分开使用，而不是混合后使用，A错误；若将花生种子制成匀浆进行脂肪鉴定，则不需要使用显微镜，B错误；鉴定蛋白质时不需要水浴加热，D错误。答案C例4下列对生物体中有关化合物的检测实验，不正确的是()解题分析马铃薯中富含淀粉，淀粉遇碘液变蓝，用碘液检测淀粉时不需要水浴加热
11、，A正确；甘蔗的茎中富含蔗糖，而蔗糖是非还原糖，不能与斐林试剂反应，B错误；豆浆中富含蛋白质，蛋白质可与双缩脲试剂发生紫色反应，用双缩脲试剂检测蛋白质时不需要水浴加热，C正确；花生中富含脂肪，脂肪可被苏丹染成橘黄色，用苏丹染液检测脂肪时不需要水浴加热，D正确。答案B技法提升1.注意区分“双缩脲试剂”与“双缩脲”双缩脲是两分子尿素缩合后得到的产物，分子式为NH2CONHCONH2，此化合物可与双缩脲试剂反应，形成紫色物质。有问题涉及检测蛋白质需使用的试剂时，应回答“双缩脲试剂”，而非“双缩脲”，即双缩脲试剂与肽键作用呈紫色。2.区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”3三类有机物检测在操作步骤上
12、的“三个唯一”课堂小结一、知识结构二、重要术语1大量元素2.微量元素3.斐林试剂4.双缩脲试剂三、重要概念1自然界中的生物和非生物都是由化学元素组成的。在生物体内，组成生物体的化学元素构成各种化合物，各种化合物组成细胞内的生命物质。2生物界和非生物界具有统一性和差异性。3组成生物体的常见元素有20多种，含量较多的为大量元素，含量较少的为微量元素。C是组成生物体的最基本元素。4组成细胞的化合物分为有机物和无机物。5活细胞之所以能够进行生命活动，与构成细胞的各种化合物有密切关系。各种化合物在细胞中的存在形式不同，所具有的功能也不相同。细胞中的各种化合物按一定的方式有机组织起来，才能表现出细胞和生物
13、体的生命现象。6生物组织中的还原性糖、蛋白质、脂肪、淀粉分别可以用斐林试剂、双缩脲试剂、苏丹或苏丹染液以及碘液进行检测。当堂检测查漏补缺巩固提升1C、H、N这3种化学元素在组成人体的化学成分中，质量分数共占73%左右(占细胞干重百分比)，而这3种元素在岩石圈中，质量分数还不到1%。这个事实说明()A生物界与非生物界具有统一性B生物界与非生物界具有差异性C元素在自然界中都可以找到D生物界具有特殊性答案B解析组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到，这个事实说明生物界与非生物界具有统一性，而题中所强调的是相对含量的不同，即差异性。2我们如何找到回家的路？荣获2014年诺贝尔生理学或医学奖的三位
14、科学家发现大脑里的神经细胞“位置细胞”和“网格细胞”起到了重要作用。下列叙述中正确的是()A“位置细胞”鲜重中质量百分比最高的元素是CB“网格细胞”干重中质量百分比最高的元素是OC上述两种细胞中最基本的元素是CDP和S分别是“位置细胞”中的大量元素和微量元素答案C解析“位置细胞”鲜重中质量百分比最高的元素是O，A错误；“网格细胞”干重中质量百分比最高的元素是C，B错误；上述两种细胞中最基本的元素是C，C正确；P和S均属于大量元素，D错误。3在还原糖、脂肪、蛋白质的检测实验中，最佳的一组实验材料依次是()甘蔗的茎油菜籽花生种子梨甜菜的块根豆浆A B C D答案D解析还原糖的检测要求实验材料含有还
15、原糖且是浅色或白色；脂肪、蛋白质的检测要求实验材料含有丰富的脂肪或蛋白质。因此，最佳的一组实验材料是梨、花生种子和豆浆。甘蔗的茎和甜菜的块根含有丰富的蔗糖，不是还原糖，因此不能作为还原糖的检测的实验材料；油菜籽体积小不宜操作。4关于生物组织中还原糖的检测，下列叙述正确的是()A常见的还原糖包括葡萄糖、果糖、麦芽糖B对还原糖的检测用双缩脲试剂C在组织样液中加入斐林试剂后试管内液体呈现无色，加热后变成砖红色D实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶，以便长期保存备用答案A解析常见的还原糖有葡萄糖、果糖和麦芽糖等，A正确；对还原糖的检测用斐林试剂，B错误；在组织样液中加入斐林试剂后试管内液体呈现蓝色，加
16、热后变成砖红色，C错误；斐林试剂应现配现用，不能混合后保存备用，D错误。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
