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1、第2章 组成细胞的分子 第1节 细胞中的元素和化合物,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、Mg,Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo,O,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_。 (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、无机盐,脂质,核酸,水,蛋白
2、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)：,2.实验步骤： (1)还原糖的检测： 选材 还原糖含量较高、_的植物组织 制备组织样液 (制浆一层纱布过滤取液) 显色反应 结论 组织样液中含有_,斐林试剂,砖红色沉淀,白色或近于白色,还原糖,(2)脂肪的检测和观察： 方法一：花生种子匀浆+3滴苏丹染液_ 方法二： 取材 花生种子(浸泡过的)，将子叶切成薄片 制片,取最理想的花生子叶薄片 染色：在薄片上滴23滴_，染色3 min 去浮色：用体积分数为50%的_ 制成临时装片,橘黄色,苏丹染液,酒精溶液,观察 在低倍显微镜下找到已着色的圆形小颗粒，然后换 高倍显微镜观察
3、 结论 花生种子中含有_,脂肪,(3)蛋白质的检测和观察： 选材 与制备豆浆或鲜肝研磨液 显色反应 结论 组织样液中含有_,双缩脲试 剂A液,双缩脲试剂B液,紫色,蛋白质,1.思考辨析下列说法的正误。 (1)C、H、O、N、P、S、K、Ca、Fe、B等是组成细胞的大量元素。( ) (2)占细胞鲜重最多的元素是氧。( ) (3)生活在沙漠中的仙人掌细胞中含量最多的化合物是水。 ( ) (4)还原糖与斐林试剂混合后即可出现砖红色沉淀。( ),答案：(1)。分析：Fe、B是组成细胞的微量元素。 (2)。 (3)。 (4)。分析：还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下才生成砖红色沉淀。,2.人体内有多种微量
4、元素，它们的含量很少，但是对人体的健康却起着重要作用。下列各元素全部是微量元素的一组是 ( ) A.Na、K、Cl、S、O B.Fe、Zn、Cu、Mn C.H、O、C、N、P D.Cu、Ca、Mg、C 【解析】选B。微量元素包括Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等。,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化合物是( ) A.水 B.脂质 C.蛋白质 D.糖类 【解析】选A。细胞中水的含量大约占85%90%，蛋白质的含量大约占7%10%，脂质只占1%2%，糖类和核酸大约占1%1.5%，所以含量最多的化合物是水。,4.组成细胞的各
5、种化学元素在细胞中的存在形式是( ) A.全部以离子形式存在 B.全部以无机物形式存在 C.大多数以化合物形式存在 D.全部以有机物形式存在 【解析】选C。组成细胞的各种化学元素大多数以化合物的形式存在。,5.在做脂肪鉴定的实验中用到体积分数为50%的酒精溶液，其作用是( ) A.杀菌消毒 B.辅助染色 C.溶解脂肪 D.洗去浮色 【解析】选D。在鉴定脂肪时用苏丹或苏丹染液进行染色之后，用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色，便于制片观察。,一、组成细胞的元素和化合物 1.组成细胞的元素的种类和含量：,(1)大量元素和微量元素划分的依据是含量的多少，而不是生理作用。 (2)生物体内含有的元素不一
6、定是生物体所必需的元素，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.生物界与非生物界的统一性和差异性：,3.组成细胞元素的主要作用： (1)维持生命活动：如K+可保持心肌正常兴奋性，硼(B)可促进花粉的萌发和花粉管的伸长。 (2)组成化合物：如糖类、脂质和蛋白质中都含有C、H、O等元素。,【点拨】组成细胞的元素与化合物之“最” (1)最基本元素是碳。 (2)鲜重最多的元素是氧，干重最多的元素是碳。 (3)鲜重最多的化合物是水，干重最多的化合物是蛋白质。,【拓展深化】九种元素在细胞中的作用,【微思考】 (1)组成生物体的元素追根溯源来自无机
7、环境，为什么细胞内各种元素的比例与无机环境大不相同？ 提示：生物体是按照生命活动的需要，有选择地从无机自然界中获取元素的。 (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。,1.(元素与化合物的含量)下图1是人体细胞中化合物含量的扇形图，图2是有活性的人体细胞中元素含量的柱形图，下列说法不正确的是( ),A.若图1表示细胞鲜重，则A、B化合物依次是H2O、蛋白质 B.若图2表示组成人体细胞的元素含量(占细胞鲜重的百分比)，则a、b、c依次是O、C、H C.地壳与活细胞中含量最多的元素都是a，说
8、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的化合物含量，则A化合物是蛋白质,【解题关键】明确组成细胞的化学元素的含量及生物界与非生物界的统一性和差异性。 【解析】选C。占细胞鲜重最多的化合物是H2O，其次是蛋白质，选项A正确；占细胞鲜重最多的元素是O，其次是C、H等，选项B正确；生物界与非生物界的统一性体现在元素的种类上，而不是含量上，选项C错误；占细胞干重最多的化合物是蛋白质，选项D正确。,2.(元素与化合物的种类)(2014福建四地六校联考)下列哪项实例能够证明微量元素是生命活动所必需的( ) A.Mg2+是叶绿素的组成成分 B.油菜缺少B时只开花不结果 C.哺乳动物血液中
9、Ca2+含量太低，会抽搐 D.缺P会影响ATP的合成,【解题关键】准确判断大量元素和微量元素，并分析P、B、Mg2+、Ca2+对生物的作用。 【解析】选B。A、B、C、D都能证明元素是生命活动所必需的，但只有B项中B(硼元素)是微量元素，P、Mg、Ca是大量元素。,【延伸探究】题1中，若纵坐标表示组成人体a、b、c三种元素占细胞干重的百分比，请画出对应的柱形图。 提示：,【方法规律】大量元素与微量元素的记忆技巧 (1)大量元素的记忆口诀：洋(O)人(P)探(C)亲(H)，丹(N)留(S)盖(Ca)镁(Mg)家(K)。 (2)微量元素记忆口诀：铁(Fe)锰(Mn)碰(B)新(Zn)木(Mo)桶(
10、Cu)。,【变式训练】 1.组成人体细胞的元素中，占细胞鲜重的百分比最多的元素和数量最多的元素分别是( ) A.C、C B.O、C C.O、O D.O、H 【解析】选D。占细胞鲜重百分比最多的元素是O，因占细胞鲜重百分比最多的化合物是H2O，故数量最多的元素是H。,2.科学家在利用无土栽培法培养一些名贵花卉时，培养液中添加了多种植物必需化学元素。其配方如下表，其中花卉根细胞吸收最少的离子是( ) A.Ca2+ B. SO42- C.Zn2+ D. H2PO4-,【解析】选C。本题考查大量元素和微量元素的相关知识。根据组成生物体的化学元素在生物体内的含量不同，可将其分成大量元素和微量元素。大量元
11、素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等；微量元素包括Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo等。其中Zn属于微量元素，因此花卉对Zn2+的吸收量较少。,二、生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的检测 1.常见的还原糖与非还原糖： 葡萄糖、果糖、麦芽糖都是还原糖；淀粉、蔗糖、纤维素都是非还原糖。 2.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，因为染液中有酒精，脂
12、肪可以溶解在酒精中，染色时间过长会使橘黄色消失。 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，蛋白质中的肽键只有在碱性环境下才能与Cu2+作用，形成紫色络合物。若先加B液或B液过量，会生成Cu(OH)2，干扰颜色反应。,3.实验结果及分析： (1)还原糖检测时，溶液颜色变化：浅蓝色棕色砖红色(沉淀)。开始时的浅蓝色是Cu(OH)2的颜色，后来的棕色是浅蓝和砖红色的混合色，最后Cu2+全部生成Cu2O，溶液呈现砖红色。 (2)蛋白质分子中的肽键与Cu2+结合，生成紫色络合物，因此蛋白质遇双缩脲试剂发生紫色反应。,斐林试剂与双缩脲试剂的比较：,【
13、点拨】 (1)有机化合物鉴定中有关试剂及操作的几点提醒： 易写错别字提示：“斐林试剂”中的“斐”不可错写为“翡”，双缩脲试剂中的“脲”不可错写为“尿”。 斐林试剂只能检测具有还原性的糖类，而一些非还原性的糖类，如蔗糖、淀粉等，无法用斐林试剂进行检测。 一切蛋白质或二肽以上的多肽都能与双缩脲试剂发生反应，但与双缩脲试剂发生反应的物质不一定都是蛋白质或多肽。,(2)三类有机物检测在操作步骤上的差异： 唯一需要加热还原糖检测，且必须水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热，则无砖红色沉淀出现。 唯一需要显微镜脂肪检测。 混合后加入斐林试剂；分别加入双缩脲试剂(先加A液，后加B液，且B液不能过量)。,
14、【微思考】 (1)若用斐林试剂检测蛋白质，应如何处理？ 提示：将斐林试剂乙液CuSO4溶液稀释到0.01 g/mL。 (2)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。,1.(实验试剂与颜色变化)(2012上海高考)下列食物营养成分与鉴定试剂及显色反应之间的对应关系中，错误的是( ) A.淀粉：碘液，蓝色 B.还原糖：斐林试剂，砖红色 C.脂肪：苏丹染液，橘黄色 D.蛋白质：双缩脲试剂，黄绿色,【解题关键】明确相应物质检测的试剂与颜色变化的对应关系。 【解析】选D。淀粉遇碘液呈蓝色
15、，还原糖与斐林试剂水浴加热呈砖红色，脂肪可被苏丹染液染成橘黄色，而蛋白质遇双缩脲试剂呈紫色，D选项错误。,2.(实验过程与结论)(2013江苏高考改编)在1、3、5号试管中分别加入2 mL蒸馏水，2、4、6号试管中分别加入2 mL发芽的小麦种子匀浆样液，然后在14号试管中适量滴加斐林试剂，5、6号试管中合理滴加双缩脲试剂，摇匀。预期观察到的实验现象是( ),A.1、3、5号试管内都呈蓝色 B.3组实验中甲组和乙组的实验结果相同 C.4号试管内呈砖红色，其余试管内都呈蓝色 D.4号试管内呈紫色，6号试管内呈砖红色 【解题关键】明确发芽的小麦种子中含有还原糖和蛋白质，并且要明确斐林试剂和双缩脲试剂
16、是蓝色的。,【解析】选A。本题考查还原糖和蛋白质的鉴定方法。A项中，斐林试剂和双缩脲试剂自身的颜色是蓝色，1、3号试管呈现斐林试剂的颜色，5号试管呈现双缩脲试剂的颜色，故正确。B项中，甲组试管没有水浴加热，两个试管都呈现蓝色，乙组3号试管呈现蓝色，4号试管呈现砖红色，故错误。C项中，6号试管内蛋白质和双缩脲试剂反应呈现紫色，故错误。D项中，4号试管内存在还原糖，与斐林试剂在水浴加热的情况下有砖红色沉淀产生，6号试管内蛋白质和双缩脲试剂反应呈现紫色，故错误。,【变式训练】 1.(2012广东高考)分析下表，可推测( ) 注：“+”显色，“+”显色更深；“-”不显色 A.甲溶液含有淀粉 B.乙溶液含有还原糖 C.混合溶液
