2018-2019學年高中生物 第二章 組成細胞的分子 專題2.1 細胞中的元素和化合物學案 新人教版必修1.doc

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專題2.1 細胞中的元素和化合物 （一）知識概要 學習目標 知識概覽 1.認識生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性。 2．簡述組成細胞的元素與化合物的種類、含量。(重點) 3．嘗試檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)。(重難點) 【易錯提醒】有關組成細胞元素的兩點提醒 (1)細胞中的元素含量比例中“鮮重”≠“干重”：O在細胞鮮重中含量最多，C在細胞干重中含量最多。 (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。 【歸納總結】 1.組成細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)主要元素占人體細胞鮮重比例是O＞C＞H＞N＞P＞S，而占人體細胞干重比例是C＞O＞N＞H＞P＞S。 2.元素的統(tǒng)一性和差異性 3.細胞中的化合物的種類及含量 組成細胞的各種元素大多以化合物的形式存在，其種類及相對含量如下： 4．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0.0 1g/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液1 mL，搖勻，再加入B液4滴，搖勻 反應條件 50～65 ℃溫水浴加熱 不需加熱，搖勻即可 反應現(xiàn)象 淺藍色→棕色→磚紅色沉淀 紫色 5.實驗結果分析 (1)鑒定還原糖，是新配制的Cu(OH)2與還原糖反應，Cu(OH)2被還原為Cu2O(磚紅色)。 (2)檢測蛋白質(zhì)的原理是肽鍵在堿性環(huán)境中與Cu2＋反應生成紫色絡合物，所以加入雙縮脲試劑A液的目的是制造堿性環(huán)境。 6．檢測生物組織中有機物的注意事項 (1)實驗材料的選擇 ①富含被檢測的有機物，易出現(xiàn)明顯實驗現(xiàn)象。 ②材料本身應為白色或近于白色，不干擾實驗結果。 (2)操作方面的注意事項 ①還原糖檢測時，使用水浴加熱，試管底部不要觸及燒杯底部，以防受熱不均勻。 ②檢測生物組織中的脂肪時，染色時間不宜過長，否則脂肪會溶解在酒精中，使橘黃色消失。 ③蛋白質(zhì)檢測時，雙縮脲試劑的加入順序：先加A液，再加B液，而且B液不能過量。目的是先制造堿性環(huán)境。若先加B液或B液過量，會生成Cu(OH)2，干擾顏色反應。 （二）自我提升 一、選擇題（12小題） 1．組成人體細胞的元素中C、O、H、N的含量較多，其中在細胞鮮重中含量最多的元素是 （ ） A．C B．O C．H D．N 【答案】B 【解析】在活細胞中的元素含量多少依次是O＞C＞H＞N，B正確。 2．仙人掌有“沙漠英雄花”的美譽，其細胞中含量最多的化合物是（ ） A．水 B．蛋白質(zhì) C．脂質(zhì) D．糖類 【答案】A 【解析】組成細胞的化合物中，水占細胞鮮重的含量最多，A正確。 3．2016年7月23日，北京八達嶺野生動物園東北虎園內(nèi)，發(fā)生一起老虎傷人事件，可謂震驚異常。東北虎是陸地上最強大的食肉動物之一，當其捕食動物后，從動物體中獲得化合物和元素，那么，東北虎和其所捕食動物體內(nèi)的各種化學元素 （ ） 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 【答案】D 【解析】不同的生物，組成它們的化學元素種類大體相同，但各種元素的含量相差很大，D正確。 4．下列關于組成細胞的微量元素的說法，不正確的是 （ ） A．Cu、Zn、Mo等是細胞內(nèi)的微量元素 B．微量元素是在生物體中可以有、也可以沒有的一些元素 C．微量元素是維持正常生命活動不可缺少的元素 D．微量元素是指生物生活所必需的，但需要量卻很少的一些元素 【答案】B 5．下列有關圖示的分析中，不正確的是 （ ） A．如果該圖為組成脂肪細胞中的元素，則A是氧元素 B．如果該圖表示的是組成骨骼肌細胞的化合物，則A是蛋白質(zhì) C．如果該圖表示的菠菜葉肉細胞中的元素，則其中Mo的含量很少 D．如果該圖為組成大豆細胞的有機化合物，則A中肯定含有的元素為C、H、O、N 【答案】B 6．占肝細胞干重50％以上的化合物是 （ ） A．蛋白質(zhì) B．糖類 C．脂類 D．核酸 【答案】A 【解析】細胞干重中含量最多的化合物是蛋白質(zhì)，且占細胞干重的50％以上，A正確。 7．細胞中各種化合物占細胞鮮重的含量，按從多到少的順序排列，正確的是( ) A．水、蛋白質(zhì)、糖類、脂質(zhì) B．蛋白質(zhì)、糖類、脂質(zhì)、水 C．蛋白質(zhì)、水、脂質(zhì)、糖類 D．水、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖類 【答案】D 【解析】組成細胞的各種化合物中，含量最多的是水，其次是蛋白質(zhì)，然后是脂質(zhì)和糖類， D正確。 8．將面團包在紗布中在清水中搓洗，鑒定黏留在紗布上的黏稠物質(zhì)和洗出的白漿用的試劑分別是 ( ) A．碘液、蘇丹Ⅲ染液 B．雙縮脲試劑、碘液 C．斐林試劑、碘液 D．碘液、斐林試劑 【答案】B 【解析】將面團包在紗布中在水中搓洗后，紗布上的黏稠物質(zhì)的主要成分為蛋白質(zhì)，洗出的白漿中富含淀粉，所以應分別用雙縮脲試劑和碘液鑒定。 9．下列有機物的鑒定實驗中，導致實驗失敗的操作是 （ ） A.鑒定蛋白質(zhì)時，把A、B液混合后再加入蛋白質(zhì)樣液中 B.鑒定脂肪時，在花生種子勻漿中滴加染液后，直接進行觀察 C.鑒定還原糖時，60℃水浴加熱 D.鑒定淀粉時，直接把碘液加入到淀粉樣液中 【答案】A 【解析】鑒定蛋白質(zhì)時，A液和B液應分開使用；鑒定脂肪時，在花生種子勻漿中滴加染液后，直接觀察被染色情況；鑒定還原糖時，可用60℃水浴加熱；鑒定淀粉時，直接把碘液加入到淀粉樣液中。 10．在用雙縮脲試劑鑒定蛋白質(zhì)時，正確的操作是 （ ） A.向2mL蛋白稀釋液中先加0.1g/mL的NaOH溶液1mL，振蕩均勻后，再加3～4滴0.01g/mL的CuSO4溶液 B.向2mL蛋白稀釋液中先加3～4滴0.01g/mL的CuSO4溶液溶液，振蕩后再加0.01g/mL的NaOH溶液1mL C．向2mL蛋白稀釋液中同時加0.01g/mL的NaOH溶液1mL和0.01g/mL的CuSO4混合液 D．在NaOH和CuSO4混合液中加入2mL蛋白稀釋液 【答案】A 11．取成熟到第2天和第4天的等量香蕉果肉，分別加等量的蒸餾水制成提取液，然后在a、c試管中各加5mL第2天的提取液，在b、d試管中各加5mL第4天的提取液。如圖:在a、b試管中各加入等量碘液，在c、d試管中各加入等量的斐林試劑，煮沸。觀察比較顏色變化，結果是 （ ） A．a(chǎn)、b試管呈藍色，且a比b顏色淺；c、d試管呈磚紅色，且c比d顏色淺 B．a(chǎn)、b試管呈藍色，且a比b顏色深；c、d試管呈磚紅色，且c比d顏色淺 C．a(chǎn)、b試管呈藍色，且a比b顏色淺；c、d試管呈磚紅色，且c比d顏色深 D．a(chǎn)、b試管呈藍色，且a比b顏色深；c、d試管呈磚紅色，且c比d顏色深 【答案】B 【解析】香蕉果實成熟過程中，果實中的貯藏物不斷代謝轉化，如淀粉轉化為還原糖，使香蕉逐漸變甜。由圖可知：在a、b試管中各加入等量碘液，是檢測淀粉的含量，在c、d試管中各加入等量斐林試劑，是檢測還原糖的含量。取成熟到第2天和第4天的香蕉果肉相比較，前者淀粉含量多，遇碘液后呈現(xiàn)的顏色深，轉化的還原糖少，與斐林試劑作用，呈現(xiàn)的顏色淺；后者淀粉含量少，遇碘液后呈現(xiàn)的顏色淺，轉化的還原糖多，與斐林試劑發(fā)生作用，呈現(xiàn)的顏色深。B正確。 12.關于生物組織中還原糖的鑒定，下列敘述不正確的是 （ ） A．量取2mL斐林試劑時應優(yōu)先選用5mL量筒而不用10mL量筒 B．在組織樣液中加入斐林試劑后液體呈藍色，加熱后先變綠，再變成磚紅色 C．隔水加熱時，試管中液體的液面應低于燒杯中水的液面 D．實驗結束時剩余的斐林試劑應該處理掉，不可長期保存?zhèn)溆? 【答案】B 二、非選擇題（3小題） 13.下表是組成地殼和組成細胞的部分元素含量（%），請據(jù)表回答下列問題： O Si C N H 地殼 48.60 26.30 0.087 0.03 0.76 細胞 65.0 極少 18.0 3.0 10.0 （1）組成細胞的化學元素在地殼中都普遍存在，沒有一種化學元素是細胞所特有的，這一事實說明生物界與非生物界具有 。 （2）由表中數(shù)據(jù)可知，同一元素在細胞和地殼中的含量相差甚遠，這一事實說明生物界與非生物界具有 。（3）在組成活細胞的化學元素中， 的含量最多， 是最基本元素。 【答案】 （1）統(tǒng)一性 （2）差異性 （3）O C 【解析】 14.現(xiàn)有無標簽的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液各一瓶，可用雙縮脲試劑、斐林試劑和淀粉溶液將它們鑒定出來： （1）用一種試劑將上述4種溶液區(qū)分為兩組，這種試劑是 ，其中發(fā)生顯色反應的一組是 和 兩種溶液，不發(fā)生顯色反應的一組可以用 試劑來區(qū)分兩種溶液。 （2）區(qū)分發(fā)生顯色反應的一組溶液：①將發(fā)生顯色反應的兩種溶液分別取2mL加入兩支試管，然后分別加入 ； ②用斐林試劑分別處理上述兩種混合溶液，65℃水浴觀察現(xiàn)象。 ③分析結果：觀察到磚紅色現(xiàn)象的是 溶液。 【答案】 （1）雙縮脲試劑 稀蛋清 淀粉酶 斐林 （2）①等量淀粉溶液 ③淀粉酶 【解析】 （1）稀蛋清和淀粉酶可以與雙縮脲試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應，葡萄糖和淀粉與雙縮脲試劑不會發(fā)生顏色反應，但這兩種物質(zhì)可以使用斐林試劑檢測，其中葡萄糖屬于還原糖，與斐林試劑發(fā)生作用產(chǎn)生磚紅色沉淀，淀粉與斐林試劑不會發(fā)生顏色反應。 （2）發(fā)生顯色反應的一組是稀蛋清和淀粉酶，向兩種溶液中滴加等量的淀粉溶液，淀粉酶可以將淀粉分解為葡萄糖，使用斐林試劑在水浴加熱的條件下產(chǎn)生磚紅色沉淀，不產(chǎn)生磚紅色沉淀的一組是稀蛋清。 15．牛奶中含有蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等營養(yǎng)成分，其中蛋白質(zhì)含量是鑒別牛奶質(zhì)量的主要依據(jù)。某同學欲探究某品牌的牛奶中有無蛋白質(zhì)和還原糖。下面是其未設計完的實驗，請幫助他完成實驗設計。 【實驗目的】探究某品牌牛奶中有無蛋白質(zhì)和還原糖。 【實驗原理】利用顏色反應檢測牛奶中有無蛋白質(zhì)和還原糖。 【材料用具】略 【實驗步驟】請補充表格中a、b、c、d處內(nèi)容： 探究 目的 探究牛奶中有無還原糖 探究牛奶中有無蛋白質(zhì) 試管 步驟 A B C D E F 第一 2mL 牛奶 2mL蒸餾水 2mL葡萄糖樣液 2mL 牛奶 2mL 蒸餾水 2mL __a__樣液 第二 2mL 斐林試劑 2mL 斐林試劑 2mL 斐林試劑 2mL NaOH溶液 __b__ 2mL NaOH溶液 第三 __c__ 水浴加熱 水浴加熱 __d__ 3～4滴 CuSO4溶液 3～4滴 CuSO4溶液 結果 ？ ？ (1)a. ；b. ；c. ；d. 。 (2)請預測A、D兩個試管的現(xiàn)象及其結論： A： 。 D： 。 (3)分析該實驗設計： 試管A和 構成對照實驗，對照組為 ，目的是 。 【答案】 （1）蛋白質(zhì) 2mLNaOH溶液 水浴加熱 3～4滴CuSO4溶液 （2）若A中出現(xiàn)磚紅色沉淀，證明奶粉中含有還原糖，否則無還原糖 若D中出現(xiàn)紫色，證明奶粉中含有蛋白質(zhì)，否則無蛋白質(zhì) （3）B、C兩試管 B試管和C試管 通過對照探究奶粉中是否含有還原糖 （3）該實驗中，試管A與B、C兩試管構成對照，其中對照組為B試管和C試管，目的是通過對照探究奶粉中是否含有還原糖，便于得出正確結論。