人教版高中生物必修1 细胞中的元素和化合物 导学案 4.docx
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人教版高中生物必修1细胞中的元素和化合物导学案4
第二章组成细胞的分子
第1节细胞中的元素和化合物,
知识点一、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）生物界与非生物界具有统一性：
组成细胞的化学元素，在无机自然界中都可以找到，没有一种化学元素是细胞所特有的。
（2）生物界与非生物界具有差异性：
细胞与非生物相比，各种元素的相对含量大不相同。
【提醒】统一性是从元素的种类看，差异性是从元素的含量看。
2.各种元素的归属范围、特点及作用。
（1）归属范围
【注意】占人体鲜重最多的元素是O，占人体干重最多的元素是C。
（2）特点：
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；同一生物体内的不同元素的含量也不相同。
（3）作用：
无论是大量元素还是微量元素都是生物体必需的，对维持生命活动具有重要作用。
知识点二、组成细胞的化合物
1.种类
（1）无机化合物：
水和无机盐。
（2）有机化合物：
糖类、脂质、蛋白质和核酸。
2.含量
（1）含量最多的化合物是水。
（2）含量仅次于水的化合物是蛋白质。
（3）有机化合物中含量最多的是蛋白质。
（4）占细胞干重最多的化合物是蛋白质。
知识点三、检测生物细胞中的糖类、脂肪和蛋白质
1.注意事项,
（1）还原糖的含量、生物细胞中有无色素是影响实验结果和观察的重要因素，因此要选择还原糖含量高、细胞颜色较浅或近于白色的植物，如苹果、梨、白萝卜等。
（2）鉴定脂肪材料最好选择富含脂肪的种子，如花生种子，取其子叶，但必须提前浸泡3～4h。
（3）鉴定蛋白质的实验材料最好选择富含蛋白质的生物细胞（或器官），如大豆、鸡蛋等。
如用大豆可直接用豆浆作实验材料；如用鸡蛋要用蛋清，并注意稀释，一般稀释10倍以上，否则实验后易粘附试管壁，不易清洗。
2.斐林试剂与双缩脲试剂的比较,
试剂名称
斐林试剂
双缩脲试剂
鉴定原理
还原糖中的醛基（－CHO）在加热条件下能将Cu2＋还原成Cu＋，从而生成
红色的Cu2O沉淀
双缩脲在碱性溶液中能与Cu2＋结合成紫色络合物，蛋白质分子中含有与双缩
脲结构相似的肽键
试剂浓度
甲液：
质量浓度为0.1g/mL的NaOH的溶液；乙液：
质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液
A液：
质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液；B液：
质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液
使用方法
甲液、乙液等量混合均匀后，再加入样液
先加入A液形成碱性环境后，再加B液
使用条件
加热
不加热
【例1】人们经常食用的牛、羊、猪等肉类和白菜、土豆等蔬菜，消化吸收后，其中的成分大多被转化为人体自身的一部分，其根本原因是（）
A.组成生物体细胞的化学元素在无机自然界都能找到
B.在不同生物的细胞内，组成它们的化学元素和化合物的种类大体相同
C.组成生物体细胞的基本元素是碳
D.不同生物的细胞内，组成它们的化学元素的含量大体相同
易错点提示误认为组成细胞的化学元素是生命特有的。
解析生物体总是不断地和外界环境进行着物质转换，有选择地从自然界获取各种物质来满足自身的需要，不管相同生物还是不同生物，组成它们的细胞的化学元素和化合物种类大体是相同的，因此不同生物间可进行物质转换。
但是组成它们的各种元素的含量是不同的，因此分为大量元素和微量元素。
组成生物体细胞的化学元素都来自无机自然界，因此组成生物体细胞的化学元素在无机自然界都能找到，据研究组成生物体细胞的基本元素是碳，即A、C两项本身正确，但不符合题干所问。
答案B
认同生物界和非生物界的统一性。
体会各种生物体的组成元素和化合物种类大体相同的特点。
【例2】生活在沙漠中的仙人掌细胞中含量最多的化合物是（）
A.蛋白质B．糖类C.水D．无机盐
易错点提示本题考查组成细胞的化合物的种类及其含量。
注意题干中的干扰因素：
沙漠缺水。
解析无论是生活在沙漠中，还是在海洋中，所有活细胞中含量最多的化合物都是水。
蛋白质是细胞内含量最多的有机化合物，或者说是细胞干重中含量最多的化合物。
答案C
【例3】若以鸡蛋蛋白液为材料进行蛋白质的鉴定实验，发现蛋白液与双缩脲试剂发生反应后会粘固在试管壁上。
下列关于这一现象形成原因的描述中，正确的是（）
A.鸡蛋蛋白液稀释不够，搅拌不匀
B.只添加了双缩脲试剂A，未添加双缩脲试剂B
C.鸡蛋蛋白液不是合适的实验材料
D.蛋白液与双缩脲试剂的反应时间不够长
解析本题考查蛋白质的鉴定实验。
此实验的材料可用豆浆，如果没有，也可用蛋白质稀释液，如果蛋白液稀释不够，与双缩脲试剂发生反应后会粘因在试管的内壁垒森严上，使反应不彻底，并且试管也容易刷洗干净。
答案A
1.保健品黄金搭档组合维生素片中含钙、铁、锌、硒等矿质元素，其中属于组成生物体的大量元素的是（）
A．钙B．铁C．锌D．硒,
答案A
解析大量元素有C、O、H、N、S、P、Ca、Mg、K等；微量元素有Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等。
2.检测生物细胞中还原糖、淀粉、蛋白质、脂肪所用的试剂依次是（）
①双缩脲试剂②斐林试剂③稀碘液④苏丹Ⅲ染液
A.①②③④B．②①④③
C.①③②④D．②③①④
答案D
解析明确各物质鉴定所用试剂。
3.用不同的化学试剂可以鉴定不同物质的存在。
用斐林试剂可以鉴定还原糖（葡萄糖、麦芽糖）的存在，用双缩脲试剂可以鉴定蛋白质的存在。
医学上，可用这两种试剂检验尿液辅助疾病诊断。
请分析这两种试剂能够诊断的疾病应该是（）
A.糖尿病、肠炎B．胃炎、肾炎
C.糖尿病、肾炎D．胃炎、肠炎
答案C
解析糖尿病患者尿中出现葡萄糖，可用斐林试剂鉴定；肾炎患者的尿中会出现蛋白质，可用双缩脲试剂鉴定。
4.培养植物所用的营养液配方很多，其中荷格伦特溶液中含有下列物质：
（）,KH2PO4KNO3Ca（NO3）2MgSO4H3BO3MnCl2ZnSO4H2MnO4,上述营养液中的大量元素有________，微量元素有____________。
答案H、O、N、P、S、K、Ca、MgMn、Zn、Cu、B、Cl,5.根据“检测生物细胞中的糖类、脂肪和蛋白质”实验，回答下列问题：
（1）鉴定成熟苹果果肉中存在还原糖所用的试剂是________，该试剂与细胞内还原糖发生作用，形成________沉淀，因此，可用该试剂检验糖尿病病人尿液中是否存在________。
（2）鉴定花生子叶细胞中脂肪的实验中，能将脂肪染成橘黄色的染液是________，用其染色时，要用酒精来冲洗浮色，这是因为__________________________。
（3）鉴定黄豆细胞中存在蛋白质时，向细胞样液中加入双缩脲试剂A摇匀，再向样液中加入双缩脲试剂B摇匀。
其中双缩脲试剂B的量只有4滴，不能过量，为什么？
_________________________________________________________________。
答案
（1）斐林试剂砖红色葡萄糖
（2）苏丹Ⅲ染液苏丹Ⅲ能溶解在酒精中（3）过量的双缩脲试剂B会与试剂A反应，使溶液呈蓝色，会掩盖生成的紫色
一、组成细胞的元素
1．种类
2．生物界与非生物界的统一性和差异性
统一性是从元素的种类看，差异性是从元素的含量看。
二、组成细胞的化合物
1．种类
无机化合物：
水和无机盐。
有机化合物：
糖类、脂质、蛋白质和核酸。
2．含量
（1）含量最多的化合物是水。
（2）含量仅次于水的化合物是蛋白质。
（3）有机化合物中含量最多的是蛋白质。
（4）占细胞干重最多的化合物是蛋白质。
三、检测生物细胞中的糖类、脂肪和蛋白质
1．原理
（1）糖类中的还原糖（如葡萄糖、果糖），与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀。
（2）脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色（或被苏丹Ⅳ染液染成红色）。
（3）蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。
2．操作过程
分组实验：
三个实验同时做。
3．注意事项
（1）还原糖的含量、生物细胞中有无色素是影响实验结果和观察的重要因素，因此要选择还原糖含量高、细胞颜色较浅或近于白色的植物，如苹果、梨、白萝卜等。
（2）鉴定脂肪材料最好选择富含脂肪的种子，如花生种子，取其子叶，但必须提前浸泡3～4h。
（3）鉴定蛋白质的实验材料最好选用富含蛋白质的生物细胞（或器官），如大豆、鸡蛋。
如用大豆可直接用豆浆作实验材料；如用鸡蛋要用蛋清，并注意稀释，一般稀释10倍以上，否则实验后易粘附在试管壁上，不易清洗。
4．斐林试剂与双缩脲试剂的比较
知识点一、组成细胞的元素
1．C、H、N这3种化学元素在组成人体的化学成分中，质量分数共占73%左右，而这三种元素在岩石圈中，其质量分数还不到1%。
这个事实说明（）
A.生物界与非生物界具有统一性
B．生物界与非生物界具有差异性
C．元素在自然界中都可以找到
D．生物界具有特殊性
答案B
2．组成生物体最基本的元素是（）
A．CB．OC．HD．N
答案A
解析生物体内的有机物都是以碳为基本骨架构成的，这是碳的化学性质所决定的，碳是构成糖类、脂肪、蛋白质、核酸的必需元素，在所有的有机化合物中都有碳的存在，所以碳是最基本的元素。
知识点二、组成细胞的化合物
3．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．肝糖原
答案B
解析一般情况下，水占细胞鲜重最多，蛋白质其次；细胞中最多的有机物是蛋白质，蛋白质是构成细胞的基本物质，占细胞干重的一半以上。
4．人体细胞内含量（占鲜重）最多的元素及细胞中含量最多的有机化合物分别是（）
A．O、蛋白质B．O、H2O
C．C、蛋白质D．C、H2O
答案A
5．下列关于实验操作步骤的叙述中，正确的是（）
A．用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液，可直接用于蛋白质的鉴定
B．脂肪的鉴定需要用显微镜才能看到被染成橘黄色的颗粒
C．鉴定还原糖时，要先加入斐林试剂甲液摇匀后再加入乙液
D．用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂A液与B液要混合均匀后，再加入含样品的试管中，且必须现用现配
答案B
解析本题考查学生的操作是否规范、正确，是否注意了不同鉴定实验之间的差别。
斐林试剂与双缩脲试剂所用溶质相同，且所用氢氧化钠溶液的浓度相同，但二者所用的硫酸铜的浓度不同。
鉴定还原糖时，甲、乙液要现用现配，等量混合均匀后加入；而鉴定蛋白质时要先加A液，再加B液。
还原糖、蛋白质的颜色反应是试剂与其发生化学反应的结果，是肉眼可见的；而脂肪的鉴定中，由于脂肪滴小且分散在细胞中，所以需要借助显微镜才能观察到。
6．在检测生物细胞中还原糖、脂肪、蛋白质时，对实验材料选择的叙述，错误的是（）
A．甘蔗茎的薄壁细胞、甜菜的块根等，都含有较多的糖且近于白色，因此可以用于还原糖的鉴定
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细胞材料
D．鸡蛋清含蛋白质多，是进行蛋白质鉴定的动物材料
答案A
解析本题考查学生是否理解本实验的选材要求。
选材时，首先要考虑生物细胞中待鉴定物质的含量，其次考虑是否对材料大小有特殊要求。
B、C、D所选材料均是适宜的，A项中甘蔗、甜菜虽含糖多，但主要为蔗糖，而蔗糖为非还原糖，所以不能作为本实验的材料。
1．下列各组元素中，在生物体内都属于大量元素的是（）
A．N、P、Cu、MnB．K、S、Cu、Mg
C．S、P、K、CaD．N、B、Ca、Mg
答案C
解析组成生物体的大量元素是C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg。
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