新人教版学年高中第2章第1节细胞中的元素和化合物教学案必修1生物.docx

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新人教版学年高中第2章第1节细胞中的元素和化合物教学案必修1生物

1.组成细胞的大量元素有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等，微量元素有Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。

2．组成人体细胞的主要元素依次是O、C、H、N、P、S等。

3．组成细胞的化合物中占鲜重最多的是水，占干重最多的是蛋白质。

4．还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下生成砖红色沉淀。

5．脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色（或被苏丹Ⅳ染液染成红色）。

6．蛋白质可与双缩脲试剂发生紫色反应。

淀粉遇碘变蓝色。

一、组成细胞的元素和化合物

1．组成细胞的元素

（1）

（2）

（3）人体细胞含量最多的元素

2．组成细胞的化合物[识图填空]

（1）细胞内含量最多的化合物：

水。

（2）细胞内含量最多的无机化合物：

水。

（3）占细胞鲜重最多的化合物：

水。

（4）细胞内含量最多的有机化合物：

蛋白质。

（5）占细胞干重最多的化合物：

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[连线]

2．实验步骤[填图]

（1）还原糖的检测：

（2）淀粉的检测：

（3）脂肪的检测：

方法一：

花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ染液→观察匀浆被染色情况（橘黄色）。

方法二：

（4）蛋白质的检测：

1．判断下列叙述的正误

（1）Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是组成细胞的微量元素（×）

（2）微量元素因含量少，所以对生命活动影响不大（×）

（3）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（√）

（4）还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下发生紫色反应（×）

2．在生物体的组成元素中，最基本的元素和可能的微量元素分别是（　　）

A．H和Hg　　　　　　　B．C和Fe

C．O和KD．N和Ca

解析：

选B　组成生物体的最基本元素是C；K、Ca属于大量元素，Hg不属于生物体必需的元素，只有B项中的Fe属于微量元素。

3．下列各种物质在活细胞中的含量从少到多的正确排序是（　　）

A．核酸、无机盐、蛋白质、水

B．无机盐、蛋白质、核酸、水

C蛋白质、水、糖类、核酸

D．脂质、蛋白质、无机盐、核酸

解析：

选A　组成细胞的化合物中含量最多的是水，其次是蛋白质。

4．下列可以说明样品中含有蛋白质的是（　　）

A．与斐林试剂混合后在水浴加热条件下出现砖红色沉淀

B．与苏丹Ⅲ染液混合呈橘黄色

C．与双缩脲试剂混合呈紫色

D．与碘液混合呈蓝色

解析：

选C　蛋白质与双缩脲试剂发生作用呈紫色反应。

5．在还原糖、脂肪、蛋白质的检测实验中，最佳的一组实验材料依次是（　　）

①甘蔗的茎　②油菜籽　③花生种子　④梨　⑤甜菜的块根　⑥豆浆

A．④②⑥　　　　　　　B．⑤②⑥

C．①②⑥D．④③⑥

解析：

选D　还原糖的检测要求实验材料含有还原糖且是浅色或白色；脂肪、蛋白质的检测要求实验材料含有丰富的脂肪或蛋白质。

因此，最佳的一组实验材料是④梨、③花生种子和⑥豆浆。

甘蔗的茎和甜菜的块根含有丰富的蔗糖，不是还原糖，因此不能作为实验材料。

1．组成细胞的元素的种类和含量

（1）大量元素和微量元素划分的依据是含量的多少，而不是生理作用。

（2）生物体内含有的元素不一定是生物体所必需的元素，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。

2．元素的统一性和差异性

3．组成细胞元素的主要作用

（1）维持生命活动：

如K＋可保持心肌正常兴奋性，硼（B）可促进花粉的萌发和花粉管的伸长。

（2）组成化合物：

如糖类、脂质和蛋白质中都含有C、H、O等元素。

[思考探究]

（1）组成生物体的元素追根溯源来自无机环境，为什么细胞内各种元素的比例与无机环境大不相同？

生物体是按照生命活动的需要，有选择地从无机自然界中获取元素的。

（2）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?

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。

（3）不同细胞中化合物的含量都一样吗？

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糖类、脂质和蛋白质。

例如禾谷类的果实、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。

[题组冲关]

1．C、H、N这三种化学元素在组成人体的化学成分中，质量分数共占73%（占细胞干重）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

解析：

选B　组成生物体的元素都是生物有选择地从无机自然界获取的，因此，组成细胞的化学元素在无机自然

界中都能找到，这说明生物界和非生物界具有统一性。

但组成生物体和非生物体的化学元素的种类和含量又有所不同，这说明生物界和非生物界又具有差异性，本题强调的是元素含量的不同。

2．图1是人体细胞中化合物含量的扇形图，图2是有活性的人体细胞中元素含量的柱形图，下列叙述不正确的是（　　）

A．若图1表示细胞鲜重，则A、B化合物依次是H2O、蛋白质

B．若图2表示组成人体细胞的元素含量（占细胞鲜重的百分比），则a、b、c依次是O、C、H

C．地壳与活细胞中含量最多的元素都是a，因此说明生物界与非生物界具有统一性

D．若图1表示细胞完全脱水后的化合物含量，则A化合物是蛋白质

解析：

选C　占细胞鲜重最多的化合物是H2O，其次是蛋白质；占细胞鲜重最多的元素是O，其次是C、H等；生物界与非生物界的统一性体现在元素的种类上，而不是含量上；占细胞干重最多的化合物是蛋白质。

1．实验步骤的简要归纳

2．斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”

3．有关实验的四个注意事项

（1）三个实验中都不宜选取有颜色的材料，否则会干扰实验结果的颜色变化。

（2）脂肪鉴定的过程中滴加1～2滴体积分数为50%的酒精溶液的目的是洗去浮色，原因是苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液易溶于酒精。

（3）蛋白质鉴定中，若用大豆作材料，必须提前浸泡；若用蛋清作材料，必须稀释，防止其黏在试管上不易刷洗；且该实验应预留部分组织样液作对比。

（4）物质鉴定实验一般不设立对照实验，若需设立对照实验，对照组应加入的成分为已知的物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清。

[名师点拨]　易混淆的三个误区

（1）易忽略斐林试剂本身的颜色。

非还原糖（如蔗糖）＋斐林试剂水浴加热后的现象不是无色而是浅蓝色[Cu（OH）2的颜色]。

（2）易写错“斐”和“脲”字。

“斐林试剂”中的“斐”不可错写成“非”，双缩脲试剂中“脲”不可错写成“尿”。

（3）误认为脂肪的鉴定必需使用显微镜。

若要观察被染色的脂肪颗粒，则使用显微镜，但若只要观察溶液颜色变化，则不必使用显微镜。

[题组冲关]

3．（江苏高考）关于生物组织中还原糖的鉴定，下列叙述正确的是（多选）（　　）

A．量取2mL斐林试剂时应优先选用5mL量筒而不用10mL量筒

B．隔水加热时，试管中液体的液面应低于烧杯中水的液面

C．在组织样液中加入斐林试剂后试管内液体呈现无色，加热后变成砖红色

D．实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶，以便长期保存备用

解析：

选AB　用5mL量筒量取2mL斐林试剂比用10mL量筒更精确；隔水加热时试管中液体的液面低于烧杯中水的液面，才能保证试管内液体受热均匀；在组织样液中加入斐林试剂后试管内液体呈蓝色；斐林试剂需现配现用。

4．在1、3、5号试管中分别加入2mL蒸馏水，2、4、6号试管中分别加入2mL发芽的小麦种子匀浆样液，然后在1～4号试管中适量滴加斐林试剂，5、6号试管中合理滴加双缩脲试剂，摇匀。

预期观察到的实验现象是（　　）

A．1、3、5号试管内都呈砖红色

B．3组实验中甲组和乙组的实验结果相同

C．4号试管内呈砖红色，其余试管内都呈蓝色

D．4号试管内呈砖红色，6号试管内呈紫色

解析：

选D　小麦匀浆中含有糖类和蛋白质等物质，还原糖和斐林试剂水浴加热呈砖红色，而蛋白质和双缩脲试剂反应呈紫色，不能发生反应的试管中则呈现出斐林试剂和双缩脲试剂原本的颜色，即蓝色，因此试管1、2、3、5为蓝色、4号为砖红色、6号为紫色。

一、选择题

1．下列关于组成生物体化学元素的叙述，正确的是（　　）

A．在组成生物体与组成无机自然界的化学元素中，碳元素的含量均为最高

B．人、动物和植物所含的化学元素种类差异很大

C．组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到

D．不同的生物体内各种化学元素的含量基本相似

解析：

选C　碳元素在生物界中含量较高，而在非生物界中含量较少。

人、动物和植物所含的化学元素种类差异不大，但各种化学元素的含量不同。

2．原产热带非洲地区的光棍树，树形奇特，无刺无叶，它茎干中的白色乳汁可以制取“石油”。

光棍树细胞中含量最多的化合物是（　　）

A．水　　　　　　　　　　B．脂质

C．蛋白质D．糖类

解析：

选A　细胞中水的含量大约占85%～90%，蛋白质的含量大约占7%～10%，脂质只占1%～2%，糖类和核酸大约占1%～1.5%，所以含量最多的化合物是水。

3．研究表明缺硒可导致克山病。

克山病是一种地方性心肌病，急重症病人可发生猝死。

营养学和流行病学界专家认为，成人每天硒的摄取量约在40～100μg就可满足人体需要。

根据资料，下列解释不正确的是（　　）

A．硒是人体必需的化学元素

B．硒在人体生长发育过程中的作用不可替代

C．硒的作用重大，只要有了硒，人体就能正常生长发育

D．硒是人体必需的微量元素

解析：

选C　人体生长发育需要各种大量元素和微量元素，而不是只要有了硒，人体就能正常生长发育。

4．下列有关图示的分析，不正确的是（　　）

A．如果该图为组成细胞的化合物，则m中含有的元素为H、O

B．如果该图表示的是组成细胞的化合物，则m是蛋白质

C．如果该图表示的是组成活细胞的元素含量，则m是O元素

D．如果该图表示的是活细胞中的元素，则其中Mo的含量很少

解析：

选B　由图可知，m含量最高，如果该图表示的是组成细胞的化合物，则m表示水，其组成元素是H、O；如果该图表示的是活细胞中的元素含量，则m是O元素；因为Mo是微量元素，所以在细胞中含量很少。

5．如图是由4个圆所构成的元素关系图，其中④为最大圆，③②①依次次之。

下列按①②③④排列符合这种关系的是（　　）

A．大量元素、主要元素、基本元素、最基本元素

B．基本元素、最基本元素、大量元素、主要元素

C．最基本元素、基本元素、主要元素、大量元素

D．主要元素、大量元素、最基本元素、基本元素

解析：

选C　图中4个圆表示了一种包含关系，依据圆大小，可知④的范围最广，依次类推①的范围最小。

大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，主要元素C、H、O、N、P、S占细胞中化学元素的96%，基本元素是C、H、O、N，最基本元素是C，所以④→①的正确顺序是大量元素→主要元素→基本元素→最基本元素。

6．下面是一组探究有机物存在与否的鉴别实验，按表中编号顺序对应下列各项中的内容，正确的是（　　）

待测物

试剂

颜色

反应条件

胰岛素

双缩脲试剂

①

－

脂肪

②

橘黄色

－

③

斐林试剂

砖红色

水浴加热

A.紫色、苏丹Ⅳ染液、蔗糖

B．红色、苏丹Ⅲ染液、蔗糖

C．紫色、苏丹Ⅲ染液、葡萄糖

D．红色、苏丹Ⅲ染液、果糖

解析：

选C　胰岛素是蛋白质，用双缩脲试剂检测产生紫色反应。

脂肪用苏丹Ⅲ染液检测产生橘黄色的显色反应。

还原糖用斐林试剂检测，产生砖红色沉淀，葡萄糖和果糖是