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1、第2讲 细胞中的元素和化合物,一、组成细胞的元素 1细胞常见的化学元素归纳如下：,无论是大量元素还是微量元素，都是生物体必需的元素，对于维持生物体的生命活动起着非常重要的作用。 调节机体生命活动：如K、Na、Ca2、HCO等。 参与重要化合物的组成：如P是组成ATP、膜结构等的重要成分；Ca是组成骨骼、牙齿的成分；Mg是叶绿素的成分；Fe是血红蛋白的成分。,2生物界与非生物界的统一性和差异性 不同生物体内所含的化学元素的种类基本相同，但在不同生物体内同种元素的含量差别较大；同一生物体内不同组织细胞的元素含量也不相同，这是细胞统一性和差异性的体现。,【例1】下列有关组成生物体细胞的化学元素的叙述
2、中，错误的是() A组成生物体的最基本元素是碳 BSARS病毒和桃树共有的元素是C、H、O、N、P等 C生物体内含有的元素都是生物体所必需的 DCu、Mn、Mo、B都是组成生物体的微量元素,C,【解析】本题考查细胞的组成元素。组成生物体的最基本元素是C；SARS病毒和桃树都含有核酸和蛋白质，蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N，核酸的基本组成元素是C、H、O、N、P；Cu、Mn、Mo、B都是组成生物体的微量元素；组成生物体的元素都是生物体所必需的，但生物体内含有的元素不一定就是组成生物体的元素。,二、细胞中的化合物 1组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在。,2组成细胞的化合物包括无机化合物
3、和有机化合物；其中无机化合物包括水和无机盐；有机化合物包括糖类、脂质、蛋白质和核酸。 3并不是所有细胞中的化合物的含量都相同，不同生物的细胞，同一个体不同种类的细胞，各种化合物的含量有所不同，但化合物的种类相同。,三、生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定 (一)实验原理 某些化学试剂能够使生物组织中的有机化合物产生特定的颜色反应。 还原糖斐林试剂砖红色沉淀 脂肪苏丹染液橘黄色 脂肪苏丹染液红色 蛋白质双缩脲试剂紫色,(二)实验流程 1还原性糖的鉴定,2脂肪的鉴定,3.蛋白质的鉴定,(三)实验材料的选择 1可溶性还原糖的鉴定实验中，最理想的实验材料是还原糖含量较高的生物组织(或器官)，而且组织的
4、颜色较浅，易于观察。可选用苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜等。 2脂肪的鉴定实验中，实验材料最好选富含脂肪的生物组织(或器官)，若利用显微镜观察，则最好选择花生种子。 3蛋白质的鉴定实验中，最好选用富含蛋白质的生物组织(或器官)。植物材料常用大豆，且浸泡12 d，适于研磨，动物材料常用鸡蛋清液。,(四)实验操作中的注意事项 (1)还原糖的鉴定实验中应水浴加热而不应直接加热。 (2)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作对比，增强实验的说服力。 (3)在蛋白质的鉴定实验中，如果用蛋清稀释液作为实验材料，一定要稀释到一定程度，否则，与双缩脲试剂
5、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。,【例2】(2012上海卷)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，蓝紫色B还原糖：班氏试剂，红黄色C脂肪：苏丹染液，橘红色D蛋白质：双缩脲试剂，黄绿色,D,(五)斐林试剂与双缩脲试剂比较,1.(2012江苏卷)下表中有关人体细胞化合物的各项内容，正确的是( ),1.(2012江苏卷)下表中有关人体细胞化合物的各项内容，正确的是( ) A. B C D,C,【解析】脂肪由甘油和脂肪酸组成；糖原为多糖，属于非还原性糖，与斐林试剂不发生颜色反应；核酸包括DNA和RNA；甲基绿使DNA呈绿色，吡罗
6、红使RNA呈红色。,2.(2012广东卷)分析下表，可推测得出( )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混合溶液不含淀粉 D混合溶液含有淀粉酶,D,【解析】双缩脲试剂、碘液、斐林试剂分别检测蛋白质、淀粉和还原性糖。据表可以推测，甲含有蛋白质，乙含有淀粉，甲和乙混合能够产生还原性糖，证明甲中含有淀粉酶，将淀粉分解产生还原性糖。,3.(2012江苏卷)下列关于细胞中化学元素的叙述，正确的是( )A细胞中一种元素的作用能被其他元素替代B细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素C主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定D细胞中的微量元素因含量极少而不如大
7、量元素重要,C,【解析】不同的元素有不同的作用，在细胞内不能被别的元素替代，A错误；脱氧核苷酸由C、H、O、N和P五种元素组成，脂肪酸由C、H和O三种元素组成，B错误；主动运输能使细胞对外界物质有选择性地吸收和排出，能维持细胞内元素的平衡，C正确；微量元素虽然含量极少，但却是维持正常生命活动不可缺少的，也非常重要，D错误。,4.3月22日是“世界水日”。水污染、水资源短缺导致的水危机日趋严重。研究表明，80%的疾病是由水污染引起的。下列有关人体内水的叙述，错误的是( )A水在病变细胞中以结合水和自由水的形式存在B在胰岛素的合成过程中伴随着水的产生C冬季，植物体内结合水含量相对增多，抗寒能力提高
8、D水在生物体内的许多化学反应中充当还原剂,D,【解析】水在所有细胞中都是以结合水和自由水的形式存在的。胰岛素是蛋白质，在蛋白质合成过程中有水的产生。冬季植物细胞中结合水比例提高，植物的抗逆性增强，提高了植物的抗寒能力。水在生物体的许多化学反应中充当溶剂。,5.某人身体不适，全身浮肿，去医院做尿液检查时，化验师做了如下操作：取稀释尿液2 mL；加0.1 g/mL NaOH溶液 1 mL摇匀；加0.01 g/mL CuSO4溶液4滴，摇匀；观察结果有紫色出现。该人可能患有( )A糖尿病 B肾小球肾炎C脂肪肝 D过敏性肝炎,【解析】 肾小球肾炎病人会出现蛋白尿，蛋白质遇双缩脲试剂会有紫色出现。,B,
9、6.(2012湖南师大附中月考卷)下列关于实验操作步骤的叙述中，正确的是( )A用于鉴定可溶性还原糖的斐林试剂甲、乙混合液，可直接用于鉴定蛋白质B脂肪的鉴定实验中需要使用显微镜才能观察到被染成橘黄色的脂肪滴C鉴定可溶性还原糖时，要加入斐林试剂甲液摇匀后，再加乙液D用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂A液和B液要混合均匀后再使用,【解析】本题要求准确掌握实验操作步骤。斐林试剂与双缩脲试剂的成分虽然相同，但用法不同，故A错误。脂肪的鉴定虽然可以不用切片，但要看清楚橘黄色的脂肪滴，就必须用显微镜观察，故B正确。斐林试剂的甲液和乙液等量混合后再使用，故C错误。鉴定蛋白质的实验中，先加双缩脲试剂A液，再加B液，故
10、D错误。,7.华北某地区经常出现苹果小叶病，有人认为是土壤中缺锌引起的，有人认为是土壤中缺镁引起的。现有如下材料，请你完成下列实验，探究上面的猜测哪个正确。材料用具：三十株长势相同的苹果幼苗、蒸馏水、含有植物必需元素的各种化合物。实验原理：任何一种必需元素在植物体内都有一定的作用，一旦缺乏，就会表现出相应的症状，根据全素培养和相应缺锌、缺镁的培养对苹果生长发育的比较，判断小叶病的病因。,方法步骤：(1)首先配制全素培养液和相应的缺锌培养液 和 培养液，分别放入三个培养缸并编号为A、B、C。(2)(3)放在适宜的条件下培养一段时间，,缺镁,。,将三十株长势相同的苹果幼苗均分为三,组，分别栽培在上
11、述三个培养缸中,。,观察苹,果幼苗的生长发育状况,(4)结果预测和分析： 缸内的苹果幼苗正常生长。若B缸内苹果幼苗表现出小叶病，而C缸中的没有，则说明 若 则说明苹果小叶病是由缺镁引起的。若 则说明苹果小叶病既与缺镁有关，又与缺锌有关。若 则说明苹果小叶病与缺镁、缺锌都无关。,。,，,A,苹果小叶病是由缺锌引起的,C缸内苹果幼苗表现出小叶病，而B缸中的没有,B、C两缸内苹果幼苗都表现出小叶病,，,B、C两缸内苹果幼苗都不表现出小叶病,，,【解析】实验的自变量是锌、镁的有无，因变量是植物的生长状况。对照组应用全素培养液培养，实验组分别用缺锌培养液和缺镁培养液培养，根据植物的生长状况判断小叶病与镁和锌的关系。,
