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1、第1节细胞中的元素和化合物学习目标1.简述组成细胞的主要元素，理解构成细胞的最基本元素是碳。2.尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，探讨细胞中主要化合物的种类。3.认同生命的物质性。一、组成细胞的元素和化合物1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(3)含量在鲜重条件下，细胞中含量最多的元素是O，其次是C、H、N。在干重条件下，细胞中含量最多的元素是C，其次是O、N、H。(4)生物界和非生物界的统一性和差异性统一性：从化学元素的种类分析，组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到。差异性：从化学元素的含量分析，细胞与非生物相比有很大不同。谐音巧记细胞中微量元
2、素：“铁猛碰新木桶”即Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu。2组成细胞的化合物例1下表所列为玉米植株和人体内含量较多的元素的种类以及各类元素的含量(占细胞干重的质量分数/%)，据此表可以得出的正确结论是()元素OCHNKCaPMgS玉米44.4343.756.241.460.920.230.200.180.17人14.6255.997.469.331.094.673.110.160.78A.组成生物体的化学元素种类基本相同B同种元素在不同生物体内含量基本相同C组成不同生物体的化学元素种类差异较大DC是细胞中含量最多的元素，它是构成细胞的基本元素答案A解析组成不同生物体的化学元素的种类基本相同，A正
3、确；由表中数据可知，同种元素在不同生物体内含量相差较大，B错误；组成不同生物体的化学元素种类大体相同，C错误；O是细胞鲜重中含量最多的元素，C是细胞干重中含量最多的元素，D错误。例2下列关于组成细胞的化合物的叙述，正确的是()A在任何活细胞中含量最多的化学元素都是碳B在活细胞中各种化合物含量从多到少的顺序是：蛋白质、脂质、无机盐、糖类、核酸C在活细胞中的各种化合物与食物中的各种化合物成分相同D在不同的细胞中各种化合物的种类基本相同，含量有所差别答案D解析活细胞中含量最多的化学元素是氧；活细胞中含量最多的化合物是水，其次是蛋白质，然后是脂质、无机盐、糖类和核酸；在活细胞中的各种化合物与食物中的各
4、种化合物成分不完全相同，体内各种化合物是利用食物中的各种营养成分重新合成的；在不同的细胞中各种化合物的种类基本相同，都是水、蛋白质、脂质、无机盐、糖类、核酸等，但它们的含量不同。易错提醒关于元素和化合物含量的易错点分析含量之“最”时，要看清楚是干重还是鲜重，是有机物、无机物还是化合物。如在细胞的鲜重中，含量最多的元素是O，最多的化合物(无机物)是水，最多的有机物是蛋白质；在细胞的干重中，含量最多的元素是C，最多的化合物(有机物)是蛋白质。二、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1实验原理(1)还原糖(葡萄糖、麦芽糖、果糖等)斐林试剂砖红色沉淀。(2)脂肪苏丹()染液橘黄(红)色。(3)蛋白质双缩
5、脲试剂紫色。(4)淀粉碘液蓝色。2实验步骤(1)还原糖的检测(2)脂肪的检测方法一：向待测组织样液中滴加3滴苏丹染液，观察样液被染色的情况。方法二：制作子叶临时切片，用显微镜观察子叶细胞的着色情况(以花生为例)。(3)蛋白质的检测(4)淀粉的检测3实验注意事项(1)实验材料的选择选择的材料应富含待检测的物质。材料应该为无色、白色或者颜色较浅，有利于实验结果的观察。(2)在鉴定可溶性还原糖的实验中，斐林试剂不稳定，应现用现配。(3)鉴定脂肪时，染色后一定要用体积分数为50%的酒精洗去浮色。(4)还原糖、蛋白质的鉴定实验中，在加相应试剂鉴定之前，要留出一部分组织样液，以便与鉴定后的样液颜色进行对比
6、，增强实验的说服力。(5)在蛋白质的鉴定实验中，如果用鸡蛋清稀释液作为实验材料，一定要稀释到一定程度，否则，其与双缩脲试剂发生反应后会粘在试管的内壁上，使反应不彻底，试管也不易洗刷干净。归纳总结(1)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。(2)在检测有机物的实验中，唯一可能会使用显微镜的实验是脂肪的检测；唯一需水浴加热的实验是还原糖的检测。(3)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，如双缩脲(NH2CONHCONH2)。例3用碘液、苏丹染液和双缩脲试剂测得甲、乙、丙三种植
7、物的干种子中三大类有机物颜色反应如下表，其中“”的数量代表颜色反应深浅程度，下列有关说法不正确的是()试剂种类碘液苏丹染液双缩脲试剂甲乙丙A.乙种子中主要含蛋白质B碘液、苏丹染液和双缩脲试剂与相应的物质发生的颜色反应分别是蓝色、橘黄色和紫色C在观察颜色时有可能用到光学显微镜D这三种试剂的使用均不需要水浴加热答案A解析分析表格可知，甲植物干种子中主要含淀粉，乙植物干种子中主要含脂肪，丙植物干种子中主要含蛋白质。例4对下表中所列待测物质的检测，所选用的试剂及预期结果都正确的是()待测物质检测试剂预期显色结果葡萄糖苏丹染液红色脂肪苏丹染液橘黄色淀粉斐林试剂蓝色蛋白质双缩脲试剂紫色ABCD答案D解析葡
8、萄糖与斐林试剂水浴加热生成砖红色沉淀；检测淀粉用碘液，呈现蓝色；检测脂肪可以用苏丹染液，呈现橘黄色，也可以用苏丹染液，呈现红色；蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色。易错警示斐林试剂和双缩脲试剂的“一同三不同”1下列叙述，正确的打“”，错误的打“”。(1)生物界和非生物界在元素组成的种类上完全相同()(2)Ca、Fe、Mn、Zn、B、Mo等是组成细胞的微量元素()(3)细胞中的一种元素的作用能被其他元素替代()(4)沙漠中的仙人掌细胞中含量最多的化合物是水()答案(1)(2)(3)(4)2(2018重庆市万州二中高一上学期期末)虎是陆地上最强大的食肉动物之一，当其捕食动物后，从动物体中获得化合物和元素
9、，那么，东北虎和其所捕食动物体内的各种化学元素()A种类和含量差异都很大B种类和含量都是大体相同的C种类差异很大，含量大体相同D种类大体相同，含量差异很大答案D解析生物界内部也存在统一性和差异性，即各种不同的生物所含的化学元素的种类基本相同，但是含量差异较大。3青苹果汁遇碘液显蓝色，熟苹果汁能与斐林试剂发生显色反应。这说明()A青苹果汁中含有淀粉，不含糖类B熟苹果汁中含糖类，不含淀粉C苹果转熟时，淀粉水解为还原糖D苹果转熟时，淀粉水解为葡萄糖答案C解析由题干可知，青苹果含有较多的淀粉，而熟苹果含有较多的还原糖，但并不排除含有淀粉的可能。苹果转熟时，根据颜色变化，可推断淀粉水解为还原糖，不能确定
10、该还原糖是葡萄糖。4(2017安徽师大附中高一上学期期中)下列关于细胞中的元素及化合物的叙述，正确的是()A所有细胞中水占鲜重百分比都一样BO是构成细胞的大量元素之一，在人体细胞的干重中含量最多C水是占细胞鲜重百分比最大的化合物D构成细胞的任何一种化合物都能在无机自然界中找到答案C解析不同细胞中水占鲜重百分比不一样，A错误；O是构成细胞的大量元素之一，但在人体细胞的干重中含量最多的是C元素，B错误；构成细胞的任何一种化学元素都能在无机自然界中找到，而不是化合物，D错误。5根据“检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质”的实验，回答下列问题：(1)鉴定成熟苹果果肉中是否存在还原糖所用的试剂是_，该试剂与
11、细胞内还原糖发生作用，形成_沉淀。(2)鉴定花生子叶细胞中是否存在脂肪的实验中，能将脂肪染成橘黄色的染液是_，用其染色时，要用体积分数为50%的酒精来洗去浮色，这是因为_。(3)鉴定黄豆组织中是否存在蛋白质时，所用的试剂是_，发生的颜色反应是_。答案(1)斐林试剂砖红色(2)苏丹染液苏丹能溶解在酒精中(3)双缩脲试剂紫色对点训练题组一组成细胞的元素1(2017深圳坪山区高一上学期期末)C、H、N三种元素在人体的化学成分中，质量分数共占73%左右，而在岩石圈的化学成分中，质量分数不到1%，这一事实说明()A生物界与非生物界具有相似性B生物界与非生物界具有统一性C生物界与非生物界具有差异性D生物界
12、和非生物界的本质完全相同答案C解析由题意可知，C、H、N三种化学元素的质量分数在人体中占73%，在岩石圈中不到1%，说明在生物界和非生物界中元素的含量不同，即生物界和非生物界之间具有差异性。2(2017马鞍山高一上学期期末)下列属于构成细胞的大量元素的一组是()ACa、C、O、MnBH、O、K、MgCP、N、C、MoDN、S、O、Fe答案B解析A项中的Mn为微量元素；C项中的Mo为微量元素；D项中的Fe为微量元素。3(2018内蒙古集宁一中高一上学期月考)人体内有多种微量元素，它们的含量很低，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是()AK、Cl、S、OBFe、Zn、Cu、
13、MnCH、O、C、N、PDCu、Ca、Mg、C答案B解析大量元素有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等，微量元素有Fe、Zn、Cu、Mn、B、Mo等，B正确。4下列关于组成细胞的元素的说法，正确的是()A细胞中的Fe、Ca、Zn、Cu属于微量元素B占人体细胞鲜重最多的元素是CC细胞中的C、H、O、N含量最多，其中C是最基本的元素D元素与细胞的生命活动无关，化合物是细胞生命活动的物质基础答案C解析细胞中的Ca属于大量元素，A项错误；占人体细胞鲜重最多的元素是O，B项错误；C、H、O、N元素在细胞中含量最多，其中C是最基本的元素，C项正确；细胞生命活动的物质基础是元素和化合物，D项错误。题组二
14、组成细胞的化合物5大海中的水母、海带，陆地上的蜥蜴、小草等都是生物，都是由细胞构成的。这些生物细胞中含量最多的有机物是()A水B蛋白质C脂质D糖类答案B解析生物细胞中含量最多的化合物是水，占细胞的85%90%。构成生物细胞的有机物中，含量最多的是蛋白质，占细胞的7%10%，其次是脂质占细胞的1%2%。6(2017内蒙古呼和浩特十二中高一上学期月考)生活在沙漠地带的仙人掌叶肉细胞中，占干重和鲜重最多的化合物分别是()A蛋白质、核酸B蛋白质、脂质C蛋白质、水D核酸、水答案C解析在细胞中，占细胞鲜重最多的化合物是水，占细胞干重最多的化合物是蛋白质。7下列有关组成生物体的化学元素和化合物的叙述，正确的是()A不同的化合物元素组成也不相同B肌肉细胞中含量最多的化合物是蛋白质C人、动物与植物所含的化学元素含量和种类差异很大D细胞中的元素和化合物含量会随着细胞的生活状态改变而改变答案D题组三实验：检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质8(2017肇
