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1、第二章 细胞的构成 第一节 细胞的化学组成,学习目标 1.简述组成细胞的化学元素的种类。 2.了解生物大分子以碳链为骨架，细胞的基本元素是碳。 3.尝试检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质。 关键术语 1.大量元素、微量元素 2.无机物、有机物 3.班氏试剂、苏丹染液、双缩脲试剂 4.生物大分子,构成细胞的化学元素,细胞中常见的化学元素主要有20种。 1元素的分类 (1)大量元素：如 等。 (2)微量元素：如 等。 (3)半微量元素：如 。,C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,Mn、Zn、Cu、B、Mo、Ni,Fe,2构成细胞的元素的特点 构成细胞的这些元素都是无机自然界中常见的元素，说明
2、了生物界和非生物界具有 。 3存在状态 少数以 状态存在，绝大多数以 的形式存在。 思维激活1 人体中含量最多的元素是什么？是何原因？ 提示 氧，因为人体中水含量最多，可达体重的65%。,统一性,游离,化合物,【巩固1】 下列关于微量元素的叙述中，错误的是( )。 A微量元素是生物生活所必需的，是含量很少的元素 B微量元素是维持正常生命活动不可缺少的 C硼属于植物体内的微量元素，与花粉管的萌发有关 D所有的占细胞总重量万分之一以下的元素都是微量元素 解析 含量少且是生物体生活必需的元素属于微量元素，一些有害元素如Pb在人体内含量少，但不是微量元素。 答案 D,细胞中的化合物有机地结合在一起，构
3、成了细胞内生命活动的 。 1化合物的种类 (1)无机化合物： 和 。 (2)有机化合物： 、 、 和 。,构成细胞的化合物,物质基础,水,无机盐,糖类,脂质,蛋白质,核酸,2化合物的含量 (1)细胞中含量最多的化合物是 。 (2)占细胞鲜重最多的化合物是 。 (3)占细胞干重最多的化合物是 。 3有机物的检测,水,水,蛋白质,砖红色沉淀,双缩脲试剂,橘黄色,思维激活2 生活在沙漠中的仙人掌，其细胞内含量最多的化合物是什么？ 提示 水,1有机物的概念及特点 (1)概念：由C、H、O原子通过共价键连接成的碳架作为分子的基本骨架而形成的化合物。如蛋白质、核酸、脂质等。 (2)特点 组成：碳架和官能团
4、。 碳架形式：线形、分支、环状等。,2生物大分子 生物大分子是以相对分子质量来衡量的，一般认为包括多糖、蛋白质、核酸三类，脂肪不属于生物大分子。分析每一种生物大分子的单体(单糖、氨基酸、核苷酸)，可知这些单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，从而确立了碳在组成生物大分子中的重要作用。 提醒 1.细胞内含量最多的化合物是水(注意：干重时为蛋白质)，细胞内含量最多的有机化合物是蛋白质。特例：脂肪细胞内含量最多的化合物是脂肪。 2自然界的无机物都不具有碳架，只有生物体内的有机物才具有碳架结构，这是生物界特殊性的表现。,3葡萄糖鉴定时的颜色变化及生物组织中还原性糖的鉴定 (1)葡萄糖鉴定时的
5、颜色变化 实验组：葡萄糖班氏试剂 砖红色沉淀 对照组：清水班氏试剂 蓝色(试剂本身颜色) (2)生物组织中还原性糖的鉴定 选材：含糖量较高，白色或近于白色的植物组织 ,制备组织样液：洗涤、去皮、切块研磨过滤(用一层纱布)收集滤液 显色反应 结论：生物组织中含有还原性糖,4脂肪鉴定时的颜色变化及生物组织中脂肪的鉴定 (1)脂肪鉴定时的颜色变化 实验组：脂肪苏丹染液橘黄色 对照组：清水苏丹染液红色(试剂本身颜色) (2)生物组织中脂肪的鉴定 方法一：植物油2 mL苏丹染液45滴橘黄色 清水2 mL苏丹染液45滴无变化,5蛋白质鉴定时的颜色变化及生物组织中蛋白质的鉴定 (1)蛋白质鉴定时的颜色变化
6、实验组：蛋白质双缩脲试剂紫色 对照组：清水双缩脲试剂蓝色(试剂本身颜色) (2)生物组织蛋白质的鉴定 选材与制备组织样液：蛋清或黄豆(浸泡12 d) 显色反应 结论：生物组织中含有蛋白质,提醒 (1)选材的标准 因为此类实验要根据显色反应进行有机物检测，故选取的材料颜色要浅或基本无色。相应有机物的含量相当丰富，这样显色反应效果会明显。 (2)班氏试剂、斐林试剂与双缩脲试剂的比较,(3)脂肪与苏丹染液呈红色反应,【巩固2】 人的肝脏细胞中含量最多的有机物是( )。 A水 B蛋白质 C脂肪 D肝糖元 解析 一般情况下，水占细胞鲜重最多，蛋白质其次；细胞中含量最多的有机物是蛋白质，蛋白质是构成细胞的
7、基本物质，占细胞干重的一半以上。 答案 B,【巩固3】 下列关于鉴定还原性糖、蛋白质和脂肪实验操作的叙述中，正确的是( )。 A鉴定还原性糖的斐林试剂甲液与乙液，可直接用于蛋白质的鉴定 B鉴定脂肪的存在，要用显微镜观察是否有被染成橘黄色或红色的颗粒 C鉴定还原性糖时，先加入斐林试剂甲液摇匀后，再加入乙液 D鉴定蛋白质时，双缩脲试剂A液与B液要混合均匀后再加入含样液的试管中,解析 斐林试剂的甲、乙液要等量混合后使用，而双缩脲试剂则先加A液，摇匀后再加B液，不能混合，而且两者所用CuSO4溶液浓度不同。脂肪的鉴定用苏丹染液(染成橘黄色)或苏丹染液(染成红色)，需要用显微镜观察组织细胞内是否有显色颗
8、粒。 答案 B,生物体内有关元素和化合物的含量,【例1】 如图表示细胞中各种化合物和主要元素占细胞鲜重的含量，以下按ABCD和顺序排列，正确的是( )。化合物含量 元素含量,A水、蛋白质、糖类、脂质；N、H、O、C B蛋白质、糖类、脂质、水；O、C、N、H C水、蛋白质、脂质、糖类；C、O、H、N D蛋白质、水、脂质、糖类；H、O、C、N 思维导图：答案 C,易错点击 有关元素和化合物的含量要注意是指细胞干重还是鲜重。,【变式突破1】 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必需化学元素。其配方如下表所示。,其中植物根细胞吸收最少的离子是( )。 ACa2 BSO CZn2
9、 DH2PO 解析 微量元素在生物体内含量极少的原因是从环境中吸收的少。 答案 C,【例2】 洋葱在欧美被誉为“蔬菜皇后”， 其肥大的鳞茎中含糖类8.5%，每100克含 维生素A 5毫克、维生素C 9.3毫克、钙(Ca) 45毫克、磷(P)50毫克、铁(Fe)8毫克，以及 18种氨基酸，是不可多得的保健食品。那么 洋葱肥大的鳞茎中所含有的糖类是淀粉还是还原性糖？生物学兴趣小组的同学以此作为研究课题。请你帮助他们完成下面的实验研究报告。,生物组织中有机物的检测及应用,(1)实验目的 探究洋葱肥大的鳞茎中所含的糖是淀粉还是还原性糖。 (2)实验原理 淀粉可用_来检测，还原性糖可用_试剂来检测。 (
10、3)实验器材 洋葱、所需试剂和仪器等(略)。 (4)实验步骤 .鉴定还原性糖 制备洋葱组织样液，取样液2 mL注入试管； _。 观察颜色变化。,.鉴定淀粉 制备洋葱组织样液，取样液2 mL注入试管； _。 观察颜色变化。 (5)预期实验结果与结论,解析 (1)本实验是探究性实验，目的是探究洋葱鳞茎中所含的糖类是淀粉还是还原性糖。 向洋葱组织样液中加入碘液，若出现蓝色，说明含有淀粉； 加入班氏试剂，水浴加热2 min后，若出现砖红色沉淀，说明含有还原性糖。 (2)预期实验结果与结论时，注意有三种不同情况： 同时含有还原性糖和淀粉； 只含有还原性糖； 只含有淀粉。,答案 (2)碘液 班氏 (4).
11、加入新制的班氏试剂1 mL，混匀，将试管置于5065 的水浴锅中加热2 min .加入2滴碘液 (5)砖红色沉淀 蓝色 出现砖红色沉淀 不出现蓝色 步骤不出现砖红色沉淀，步骤出现蓝色 没有还原性糖只有淀粉,反思总结 验证性实验和探究性实验 (1)验证性实验：是指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力为目的的重复性实验。 (2)探究性实验：是指实验者在不知晓实验结果的前提下，通过自己实验、探索、分析、研究得出结论，从而形成科学概念的一种认识活动，如“探究洋葱肥大的鳞茎中所含的糖类是淀粉还是还原性糖”就属于探究性实验。 (3)验证性实验的实验结果通
12、常是已知的，探究性实验的实验结果是未知的，这是两类实验的最大区别。,1“黄金搭档”维生素片中含Ca、Fe、Zn、Se等元素，其中属于组成生物体的大量元素的是( )。 ACa BFe CZn DSe 解析 大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。 答案 A 2在组成人体的各种化学元素中，最基本元素、含量最多的元素、占细胞干重最多的元素依次是( )。 AC、O、C BC、H、O CC、O、N DC、O、O 答案 A,3如下图，胡杨生活在西北干旱地区，水母生活在水中。这两种生物的细胞中含量最多的化合物分别是( )。胡杨 水母 A蛋白质 水 B水 蛋白质 C蛋白质 蛋白质 D水 水 解析
13、 活细胞中含量最多的化合物是水。 答案 D,4在生物组织中还原性糖、脂肪、蛋白质的检测实验中，对实验材料选择的叙述，错误的是( )。 A甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等，都含有较多的糖且近似于白色，因此可以用于还原性糖的鉴定 B花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料 C大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质鉴定的理想植物组织材料 D鸡蛋清含蛋白质多，是进行蛋白质鉴定的动物材料,解析 利用颜色反应鉴定化合物时，对材料的要求是：颜色为白色或近似于白色，待检测化合物含量高。甘蔗和甜菜都富含蔗糖，蔗糖是非还原性糖。 答案 A,5下表为关于生物组织中还原性糖、脂肪和蛋白质的检测实验，请填写有关内容。,答案 还原性糖 班氏试剂 砖红色 脂肪 苏丹染液 橘黄色 蛋白质 双缩脲 双缩脲 紫色,课堂小结,
