人教版生物必修一講義：第2章 第1節(jié)　細(xì)胞中的元素和化合物 Word版含答案

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1、 第1節(jié)　細(xì)胞中的元素和化合物 學(xué)習(xí)目標(biāo) 核心素養(yǎng) 1．認(rèn)識(shí)生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性。 2．簡(jiǎn)述組成細(xì)胞的元素與化合物的種類、含量。(重點(diǎn)) 3．嘗試檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)。(重點(diǎn)) 1．通過(guò)對(duì)細(xì)胞組成元素與自然界組成元素的比較，形成生命與自然界統(tǒng)一的生命觀。 2．通過(guò)對(duì)大量元素和微量元素分類學(xué)習(xí)，養(yǎng)成比較與分類的科學(xué)思維方式。 3．通過(guò)檢測(cè)生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法。 一、組成細(xì)胞的元素 1．生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性 (1) (2)原因：組成細(xì)胞的元素是生物體有選擇地從無(wú)機(jī)自然界獲取的。 2．組成細(xì)胞

2、的元素的種類和含量 (1) (2)含量 ①占人體細(xì)胞鮮重最多的元素是O。 ②占人體細(xì)胞干重最多的元素是C。 二、組成細(xì)胞的化合物 1． 2．含量 (1)細(xì)胞中含量最多的化合物是水。 (2)細(xì)胞中含量最多的有機(jī)化合物是蛋白質(zhì)。 (3)細(xì)胞中占干重最多的化合物是蛋白質(zhì)。 三、檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì) 1．實(shí)驗(yàn)原理[連線] 　　　　　 　 ①還原性糖 a．蘇丹Ⅲ(Ⅳ)染液 Ⅰ.磚紅色沉淀 ②淀粉 b．斐林試劑 Ⅱ.橘黃色(紅色) ③脂肪 c．雙縮脲試劑 Ⅲ.藍(lán)色 ④蛋白質(zhì) d．碘液

3、 Ⅳ.紫色 提示：①－b－Ⅰ?、冢璬－Ⅲ　③－a－Ⅱ?、埽璫－Ⅳ 2．實(shí)驗(yàn)材料的選擇 ①蘋果　②花生種子?、鄱怪、芾妗、蓦u蛋清　⑥甘蔗汁?、唏R鈴薯勻漿　⑧芝麻種子?、嵛鞴现、饣ㄉN子勻漿 請(qǐng)將適合的材料編號(hào)填到下面橫線上： (1)還原糖檢測(cè)①④。 (2)脂肪檢測(cè)②⑩。 (3)蛋白質(zhì)檢測(cè)③⑤。 (4)淀粉檢測(cè)⑦。 3．實(shí)驗(yàn)流程 (1)還原糖的檢測(cè)和觀察 (2)脂肪的檢測(cè)和觀察 方法一：花生種子勻漿＋3滴蘇丹Ⅲ染液→橘黃色 方法二： (3)蛋白質(zhì)的檢測(cè)和觀察 1．生物界和非生物界的統(tǒng)一性體現(xiàn)在所含化學(xué)元素的種類上。 (　　)

4、 2．大量元素在細(xì)胞內(nèi)作用重大，微量元素在細(xì)胞中的作用微小。 (　　) 3．Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是組成細(xì)胞的微量元素。 (　　) 4．占細(xì)胞干重含量最多的化學(xué)元素是C。 (　　) 5．占細(xì)胞鮮重最多的化合物是水，占細(xì)胞干重最多的化合物是蛋白質(zhì)。 (　　) 6．還原糖與斐林試劑在水浴加熱條件下可產(chǎn)生紫色沉淀。 (　　) 7．斐林試劑是由甲液和乙液等量混合均勻后使用。 (　　) 8．雙縮脲試劑使用時(shí)先加B液，搖勻后加A液。 (　　) 提示：1．√ 2．×　大量元素和微量元素是按照含量劃分的，微量元素的作用并不小。 3．×　Ca、Mg是大量元素。 4．√

5、　5.√ 6．×　應(yīng)為磚紅色沉淀。 7．√ 8．×　應(yīng)先加A液，搖勻后再加B液。 細(xì)胞中的元素和化合物 [問題探究] 1．為什么組成細(xì)胞的化學(xué)元素在無(wú)機(jī)自然界都能找到，而組成細(xì)胞的元素含量與無(wú)機(jī)自然界又大不相同？ 提示：組成細(xì)胞的元素是生物體有選擇地從無(wú)機(jī)自然環(huán)境中吸收的。 2．為什么占人體細(xì)胞鮮重最多的元素是O，而占干重最多的是C? 提示：在鮮重情況下，組成細(xì)胞最多的化合物是H2O，而干重情況下所含的成分主要是有機(jī)物。 3．不同細(xì)胞中化合物的含量都一樣嗎？請(qǐng)舉例說(shuō)明。 提示：不一樣。如植物的葉肉細(xì)胞、果實(shí)細(xì)胞和種子細(xì)胞中通常含有較多的糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。

6、又如禾谷類的果實(shí)、種子中含淀粉(多糖)較多；花生、芝麻種子中含脂質(zhì)多；大豆種子中含蛋白質(zhì)多等等。 [歸納總結(jié)]　 1．組成細(xì)胞的元素種類和含量 (1)大量元素和微量元素劃分的依據(jù)是含量，而不是生理作用。 (2)生物體內(nèi)含有的元素不一定是生物所必需的元素，如Pb。 (3)主要元素占人體細(xì)胞鮮重比例是O＞C＞H＞N＞P＞S，而占人體細(xì)胞干重比例是C＞O＞N＞H＞P＞S。 2．元素的統(tǒng)一性和差異性 3．細(xì)胞中的化合物的種類及含量 組成細(xì)胞的各種元素大多以化合物的形式存在

7、，其種類及相對(duì)含量如下： 易錯(cuò)提醒：有關(guān)組成細(xì)胞元素的兩點(diǎn)提醒 (1)細(xì)胞中的元素含量比例中“鮮重”≠“干重”：O在細(xì)胞鮮重中含量最多，C在細(xì)胞干重中含量最多。 (2)大量元素和微量元素都是生物體所必需的，但生物體內(nèi)含有的元素不一定都是必需元素，如Pb。 1．牛通過(guò)吃草獲得化合物和元素，那么牛和草體內(nèi)的各種化學(xué)元素(　　) A．種類差異很大，含量大體相同 B．種類和含量差異都很大 C．種類和含量都是大體相同的 D．種類大體相同，含量差異很大 D　[不同生物體的細(xì)胞內(nèi)元素種類大體相同，含量相差較大。] 2．人體內(nèi)的微量元素的含量甚微，但是對(duì)人體的健康卻起著重要作用

8、。下列各組元素全部是微量元素的是(　　) A．I、K、O、S　 B．B、Mo、Fe、Zn、Cu C．N、H、O、P、C D．Fe、Ca、Cu、Mg、C B　[觀察比較可知，選項(xiàng)A中有O、S、K三種大量元素，選項(xiàng)B中全部都是微量元素，選項(xiàng)C中全部為大量元素，選項(xiàng)D中有C、Mg、Ca三種大量元素。] 生物組織中有機(jī)物的檢測(cè) [問題探究] 1．還原糖、蛋白質(zhì)的鑒定實(shí)驗(yàn)中，在加相應(yīng)試劑鑒定之前，為什么要留出一部分組織樣液？ 提示：留出一部分組織樣液的目的是與鑒定后的樣液顏色作對(duì)比，以增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說(shuō)服力。 2．實(shí)驗(yàn)材料的選擇，遵循什么原則？簡(jiǎn)要分析。 提示：(1)材料本身應(yīng)無(wú)色或白色

9、，以免對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生干擾。 (2)材料中應(yīng)富含還原糖、脂肪或蛋白質(zhì)等相關(guān)物質(zhì)，從而使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。 3．蔗糖溶液中加入斐林試劑水浴加熱后呈現(xiàn)什么顏色？ 提示：蔗糖屬于非還原糖，不與斐林試劑發(fā)生反應(yīng)，觀察到的現(xiàn)象不是無(wú)色，而是淺藍(lán)色[Cu(OH)2的顏色]。 4．斐林試劑與雙縮脲試劑成分相同，但在使用時(shí)，斐林試劑甲液與乙液必須混合使用，而雙縮脲試劑則先滴加A液，再滴加B液，請(qǐng)分析原因。 提示：兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)原理不同，所以使用方法不同。(1)檢測(cè)還原糖：反應(yīng)原理是Cu(OH)2與還原糖反應(yīng)生成磚紅色的Cu2O沉淀，所以先將甲液和乙液混合生成Cu(OH)2后再與還原糖反應(yīng)。 (2)檢測(cè)蛋

10、白質(zhì)：反應(yīng)原理是肽鍵在堿性環(huán)境中與Cu2＋反應(yīng)產(chǎn)生紫色絡(luò)合物，所以先滴加A液的目的是制造堿性環(huán)境。 [歸納總結(jié)]　 1．斐林試劑與雙縮脲試劑的比較 斐林試劑 雙縮脲試劑 甲液 乙液 A液 B液 成分 質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液 質(zhì)量濃度為0.05 g/mL的CuSO4溶液 質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液 質(zhì)量濃度為0.01 g/mL的CuSO4溶液 鑒定物質(zhì) 還原糖 蛋白質(zhì) 添加順序 甲、乙兩液等量混勻后立即使用 先加入A

11、液1 mL，搖勻，再加入B液4滴，搖勻 反應(yīng)條件 50～65 ℃溫水浴加熱 不需加熱，搖勻即可 反應(yīng)現(xiàn)象 淺藍(lán)色→棕色→磚紅色沉淀 紫色 2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 (1)鑒定還原糖，是新配制的Cu(OH)2與還原糖反應(yīng)，Cu(OH)2被還原為Cu2O(磚紅色)。 (2)檢測(cè)蛋白質(zhì)的原理是肽鍵在堿性環(huán)境中與Cu2＋反應(yīng)生成紫色絡(luò)合物，所以加入雙縮脲試劑A液的目的是制造堿性環(huán)境。 3．檢測(cè)生物組織中有機(jī)物的注意事項(xiàng) (1)實(shí)驗(yàn)材料的選擇 ①富含被檢測(cè)的有機(jī)物，易出現(xiàn)明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 ②材料本身應(yīng)為白色或近于白色，不干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 (2)操作方面的注意事項(xiàng) ①還原糖檢測(cè)時(shí)，使

12、用水浴加熱，試管底部不要觸及燒杯底部，以防受熱不均勻。 ②檢測(cè)生物組織中的脂肪時(shí)，染色時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，否則脂肪會(huì)溶解在酒精中，使橘黃色消失。 ③蛋白質(zhì)檢測(cè)時(shí)，雙縮脲試劑的加入順序：先加A液，再加B液，而且B液不能過(guò)量。目的是先制造堿性環(huán)境。若先加B液或B液過(guò)量，會(huì)生成Cu(OH)2，干擾顏色反應(yīng)。 1．如圖是鑒定生物組織中某種成分的操作流程圖。下列相關(guān)敘述中正確的是(　　) A．圖中的甲試劑也可以用于鑒定蛋白質(zhì) B．可用菠菜葉片替代蘋果 C．石英砂的作用是使研磨更充分 D．甲試劑由甲、乙兩種液體組成，使用時(shí)先加甲液再加乙液 C　[根據(jù)選材及顏色變化可知該實(shí)驗(yàn)測(cè)定的是還

13、原糖，其中甲試劑是斐林試劑，斐林試劑不能用于鑒定蛋白質(zhì)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由于菠菜葉片呈綠色，會(huì)影響對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察，所以不能用菠菜葉替代蘋果，B項(xiàng)錯(cuò)誤；石英砂的作用是使研磨更充分，C項(xiàng)正確；斐林試劑由兩種液體(甲液和乙液)組成，使用時(shí)應(yīng)先將甲、乙兩液混合后再加入樣液中，D項(xiàng)錯(cuò)誤。] 2．關(guān)于生物組織中物質(zhì)檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)，敘述正確的是(　　) A．檢測(cè)還原糖時(shí)，需用水浴加熱 B．選用西紅柿果肉作為實(shí)驗(yàn)材料來(lái)檢測(cè)還原糖 C．檢測(cè)脂肪時(shí)，將花生子葉染色后，用鹽酸洗去浮色 D．檢測(cè)蛋白質(zhì)時(shí)，將雙縮脲試劑的A、B液混合后再加入蛋白質(zhì)樣液中 A　[檢測(cè)還原糖時(shí)，需要用50～65 ℃溫水浴加熱；西紅柿果肉

14、細(xì)胞為紅色，會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果，不適宜作為檢測(cè)還原糖的材料；檢測(cè)脂肪時(shí)，應(yīng)用體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精洗去浮色；檢測(cè)蛋白質(zhì)時(shí)，應(yīng)先加入雙縮脲試劑A液，后加入雙縮脲試劑B液。] [課堂小結(jié)] 知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 核心語(yǔ)句背誦 1．生物體內(nèi)微量元素含量少，但對(duì)于生物體的生命活動(dòng)不可缺少。 2.組成細(xì)胞的化合物中占鮮重最多的是水，占干重最多的是蛋白質(zhì)。 3.還原糖與斐林試劑在水浴加熱條件下生成磚紅色沉淀。 4.脂肪被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色(或被蘇丹Ⅳ染液染成紅色)。 5.蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)。 1．構(gòu)成月季和孔雀的主要元素有(　　) A．C、H、O、N、P、Fe B．C、H

15、、O、S、N、P C．H、O、K、S、P、Mg D．N、P、K、Ca [答案]　B 2．比較植物與動(dòng)物體內(nèi)的各種化學(xué)元素，可知其(　　) A．種類和含量都相差很大 B．種類和含量都相差不大 C．種類相差很大，其中相同元素的含量都大致相同 D．種類大致相同，其中相同元素的含量都相差很大 D　[組成不同生物的化學(xué)元素種類大致相同，相同元素在不同生物體內(nèi)的含量相差很大。] 3．原產(chǎn)熱帶非洲地區(qū)的光棍樹，樹形奇特，無(wú)刺無(wú)葉，它莖干中的白色乳汁可以制取石油。光棍樹細(xì)胞中含量最多的有機(jī)化合物是(　　) A．水 B．脂質(zhì) C．蛋白質(zhì) D．糖類 C　[細(xì)胞內(nèi)含量最多的有機(jī)物是蛋白質(zhì)

16、，由此判定C正確。] 4．雙縮脲試劑(A液：0.1 g/mL的NaOH溶液，B液：0.01 g/mL的CuSO4溶液)可以用來(lái)檢測(cè)生物組織中是否存在蛋白質(zhì)。下列操作步驟正確的是(　　) A．待測(cè)組織樣液→加入B液1 mL→注入A液4滴→觀察顏色變化 B．待測(cè)組織樣液→加入A液1 mL→注入B液4滴→觀察顏色變化 C．待測(cè)組織樣液→加入A液和B液的混合液1 mL→水浴加熱→觀察顏色變化 D．待測(cè)組織樣液→加入A液1 mL→注入B液4滴→水浴加熱→觀察顏色變化 B　[雙縮脲試劑由A液(質(zhì)量濃度為0.1 g/mL氫氧化鈉溶液)和B液(質(zhì)量濃度為0.01 g/mL硫酸銅溶液)組成，用于鑒定

17、蛋白質(zhì)，使用時(shí)要先向待測(cè)組織樣液中加A液1 mL，造成堿性環(huán)境，然后再加入B液4滴，最后觀察顏色的變化，變成紫色，說(shuō)明有蛋白質(zhì)的存在。] 5．根據(jù)“檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”實(shí)驗(yàn)，回答下列問題： (1)檢測(cè)成熟梨汁中是否存在還原糖所用的試劑是__________，該試劑極不穩(wěn)定，使用時(shí)需__________，檢測(cè)還原糖時(shí)還需要進(jìn)行的處理方法是__________。 (2)檢測(cè)花生子葉中脂肪的實(shí)驗(yàn)中，蘇丹Ⅲ染液能將脂肪染成________。用其染色時(shí)，要用酒精沖洗，目的是________。 (3)檢測(cè)黃豆組織中存在蛋白質(zhì)時(shí)，首先向試管內(nèi)注入2 mL待測(cè)組織樣液，再向組織樣液中加入雙縮脲試劑，其中雙縮脲試劑B液的量不能超過(guò)______________，這是因?yàn)開____________________。 [答案]　(1)斐林試劑　現(xiàn)配現(xiàn)用　水浴加熱(放入盛有50～65 ℃溫水的大燒杯中加熱)　(2)橘黃色　洗去浮色 (3)4滴　過(guò)量的雙縮脲試劑B液會(huì)與A液反應(yīng)，使溶液呈藍(lán)色，而掩蓋生成的紫色