必修1 第2章 第1节 细胞中的元素和化合物

1．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 ① ② ③ ④ 葡萄糖 脂肪 淀粉 蛋白质 检测试剂 苏丹Ⅳ 苏丹Ⅲ 斐林试剂 双缩脲试剂 预期显色结果 红色 橘黄色 砖红色 紫色
( D )
A.①③
B．②③
C．①④
D．②④
2．根据检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的实验，回答下列问题：
【解析】 细胞内含量最多的有机物是蛋白质，由此判定C正确。 【答案】 C
3．在生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，对实验材料的选择， 下列叙述错误的是( D ) A．可用斐林试剂甲液和乙液、蒸馏水来鉴定葡萄糖和尿液中的蛋白质 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．食用花生油最好选用苏丹Ⅳ染液来鉴定，而一般不选用苏丹Ⅲ染液来鉴 定 D．甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等，都含有较多糖且近于白色，因此可 以用于还原糖的鉴定
组成细胞的化学元素又是以什么形式存在的呢？
--------化合物
2．组成细胞的化合物 (1)
1.有机化合物和无机化合物有什么区别？举例说明。
2.细胞内最多的有机化合物和无机化合物分别是哪一种，你能 推测它们对生命的意义吗？ 3.并不是所有细胞中化合物的含量都一样。根据你的生活经验， 说说哪些植物器官的细胞中富含糖类、脂质或蛋白质？怎么从 植物器官中提取这些化合物？
【解析】 不同生物体的细胞内元素种类大体相同，含量相差较大。 【答案】 D
)
3．右图表示细胞中几种化合物的含量，以下按图中①②③④顺序排列相对 应的是( D ) A．水、蛋白质、糖类、脂质
B．蛋白质、糖类、脂质、水 C．水、蛋白质、脂质、糖类 D．蛋白质、水、脂质、糖类
【解析】 组成生物体的化合物分为有机物和无机物，无机物有水和无机 盐，有机物包括糖类、脂质、蛋白质和核酸。在细胞鲜重中水的含量最多，其 次是蛋白质，最少的是糖类和核酸。
使用 条件 现象
50~60℃水浴加热
浅蓝色→棕色→砖红色
不加热
无色 →紫色
2.实验结果分析 (1)鉴定还原糖，是新配制的 Cu(OH)2 与还原糖（—CHO）反应，在加热环 境下 Cu(OH)2 被还原为 Cu2O(砖红色)。 (2)检测蛋白质的原理是肽键在碱性环境中与 Cu2＋反应生成紫色络合物，所 以加入双缩脲试剂 A 液的目的是制造碱性环境。
组 成 细 胞 的 元 素 和 化 合 物
组成地壳和组成细胞的部分元素含量（%）表
元素 O Si C N H 地壳 48.60 26.30 0.087 0.03 0.76 细胞 65.0 较少 18.0 3.0 10.0
问题探讨： 比较组成地壳和组成细胞的部分元素的 含量，你能提出什么问题？
1.组成生物体的所有元素中，有没有哪些元素是生 物体所特有的？这说明什么？ 没有，生物界与非生物界具有统一性。
知 识 点 一
当 堂 即 时 达 标
知 识 点 二
学 业 分 层 测 评
第1节
细胞中的元素和化合物
1．认识生物界与非生物界的统一性和差异性。 2．简述组成细胞的元素与化合物的种类、含量。(重点) 3．尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。(重难点)
广告一：点点滴滴的健康关爱！ 广告二：强筋壮骨，盖世（钙是）英雄！ 广告三：补血、补铁，效果好！补血口服液。 广告四： 智慧生命有个灵动的开关！用心 妈妈会用“锌” 广告五：希望在美好的明天！ 上面的广告词中提到了哪些化学元素？能否用学过 的生物学知识来解释广告词中包含的科学道理？
现配现用 ，用时再临时混合均 ①斐林试剂极不稳定，其甲液和乙液需____________
匀。
碱性 环境，再加双 ②双缩脲试剂的使用，应先加双缩脲试剂A液，造成________ 0．01 g/mL 缩脲试剂B液即________(填成分及其质量浓度)。 CuSO4溶液 ③在可溶性还原糖的鉴定中，对试管中溶液加热时，试管底部不要触及 烧杯底部 实验者 ，以免溶液沸腾时冲出试管造成烫伤。 ________；试管口不要朝向________
(2)斐林试剂是由甲液和乙液等量混合均匀后使用。( √ (3)双缩脲试剂使用时先加B液，摇匀后加A液。( × )
(4)在脂肪的检测过程中，用体积分数为50%的酒精洗去浮色。( √
)
3．实验流程 (1)还原糖的检测和观察
白色
接近白色
砖红色沉淀
蓝ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(2)淀粉的检测和观察
(3)脂肪的检测和观察 方法一：花生种子匀浆＋3滴 苏丹Ⅲ染液 方法二： →
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)
从图中可以看出 占细胞鲜重最多的元素是 O ；占细胞干重最多的元素是 C 。
（3）按功能分： ①最基本元素：___C__ ②基本元素：__C、H、O、N___ ③主要元素：_C、H、O、N、P、S__
【解析】 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。
2．牛通过吃草获得化合物和元素，那么牛和草体内的各种化学元素( A．种类差异很大，含量大体相同 B．种类和含量差异都很大 C．种类和含量都是大体相同的 D．种类大体相同，含量差异很大
__________________________________________________________。
(3)鉴定黄豆组织中存在的蛋白质时，向组织样液中加入双缩脲试剂A液摇 匀，再向组织样液中加入双缩脲试剂B液摇匀。其中双缩脲试剂B液的量只有 B液会与双缩脲试剂A液反 3～4滴，而不能过量，为什么？过量的双缩脲试剂 _____________________________________ 。 应，使溶液呈蓝色，掩盖生成的紫色 (4)相关实验注意事项：
[思维升华] 1．组成细胞的元素种类和含量
(1)大量元素和微量元素划分的依据是含量，而不是生理作用。 (2)生物体内含有的元素不一定是生物所必需的元素，如 Pb。 (3)主要元素占人体细胞鲜重比例是 O＞C＞H＞N＞P＞S，而占人体细胞干 重比例是 C＞O＞N＞H＞P＞S。
几十年前，新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱，有的 甚至发黄枯萎，即使使用了大量的N，P，K肥也无济于事，后来， 人们偶然发现牧场内的一小片牧草长得十分茂盛，原来这一片 “绿洲”的附近有一座钼矿，矿工每天上下班总是抄近路走， 他们的鞋子踩过的地方，牧草绿油油的，经过科学家的化验和 分析，一公顷牧草只需150克钼就足够了。 通过上述故事，你能得出什么结论呢？
糖类、脂质和蛋白质。又如禾谷类的果实、种子中含淀粉(多糖)较多；花生、芝 麻种子中含脂质多；大豆种子中含蛋白质多等等。
1．下列哪项实例能够证明微量元素是生命活动所必需的( B ) 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Ca2＋含量太低，会抽搐 D．缺P会影响ATP的合成
橘黄 色
(4)蛋白质的检测和观察
[合作探讨] 探讨1：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。
探讨2：实验材料的选择，遵循什么原则？简要分析。
提示：①材料本身应无色或白色，以免对实验结果产生干扰。 ②材料中应富含还原糖、脂肪或蛋白质等相关物质，从而使实验现象明显。
探讨 2：大量元素和微量元素划分的依据是什么？微量元素是否可有可无？ 请举例说明。
提示： 划分依据是含量的多少。 微量元素不可缺少， 否则机体就会出现异常， 如 Fe 是人体血红蛋白的重要组成元素，缺 Fe 会患缺铁性贫血。
探讨 3：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。 探讨 4：不同细胞中化合物的含量都一样吗？请举例说明。 提示：不一样。如植物的叶肉细胞、果实细胞和种子细胞中通常含有较多的
2.生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别 吗？这又说明什么？ 没有，相差很大。说明生物界与非生物界具有差异性。
元素的统一性和差异性
(3)统一性和差异性的原因 ①统一性：生命起源于非生物界，且组成生物体的化学元素是从无机自然 界获取的。 ②差异性：生物体有选择地从无机自然界获取组成自身的物质。
检 测 生 物 组 织 中 的 糖 类、 脂 肪 和 蛋 白 质
1．实验原理[连线]
①葡萄糖 ②马铃薯汁 ③花生子叶 ④鸡蛋清
a．苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液 b．斐林试剂 c．双缩脲试剂 d．碘液
Ⅰ.砖红色沉淀 Ⅱ.橘黄色(红色) Ⅲ.蓝色 Ⅳ.紫色
2．实验试剂[判断] (1)斐林试剂是由质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.05 g/mL CuSO4溶液配制成的。( √ ) )
提示：甲试管呈浅砖红色，乙试管 呈砖红色，丙试管呈蓝色。
[思维升华] 1．实验原理：
斐林试剂与双缩脲试剂的异同
项目
鉴定
斐林试剂
双缩脲试剂
还原糖 蛋白质 还原糖中的醛基（—CHO）在加热 鉴定 肽键（ —CO—NH— ）在碱性溶 2+ 条件下能将Cu(OH)2中的Cu 还原成 原理 液中能与Cu2+结合生成紫色络合物 + Cu ，从而生成砖红色的Cu2O沉淀 甲液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH A液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶 试剂 溶液乙液：质量浓度为0.05g/mL的 液B液：质量浓度为0.01g/mL的 浓度 CuSO4溶液 CuSO4溶液 使用 等量混匀后一起加 先加A液1mL，摇匀，再加B液4滴 方法
3．检测生物组织中有机物的注意事项： (1)实验材料的选择。 ①富含被检测的有机物，易出现明显实验现象。 ②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。 ①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。 ②检测生物组织中的脂肪时， 染色时间不宜过长， 否则脂肪会溶解在酒精中， 使橘黄色消失。 ③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。 若先加 B 液或 B 液过量， 会生成 Cu(OH)2， 干扰颜色反应。