秋人教版高中生物必修一教师用书 3.docx

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秋人教版高中生物必修一教师用书3

新课导入

导入1:

地球上的环境千变万化,但都是由一定的物质组成的,比如地壳表面的水、岩石以及空气,那么这些物质由哪些元素组成呢?

生物生活在一定的环境中,这些生物从环境中获取物质,那么构成细胞的物质又由哪些元素组成呢?

与无机环境相比,细胞中的元素种类和数量有什么特点?

导入2:

洋葱在欧美被誉为“蔬菜皇后”,有学者研究发现其肥大的鳞茎细胞中含糖类8.5%,每100g鳞茎中含钙（Ca）45mg、磷（P）50mg、铁（Fe）8mg,是不可多得的保健食品。

洋葱细胞中还含有哪些元素和化合物呢?

这就是本节课要学习的内容——细胞中的元素和化合物。

[学习目标]1.说出组成细胞的主要元素;2.阐述碳是构成细胞的最基本元素;3.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。

知识点一　组成细胞的元素及化合物

（对应学生用书第7页）

一、组成细胞的元素

阅读教材第16～17页,完成下列填空:

1.生物界与非生物界元素的统一性和差异性

（1）统一性:

组成生物体的各种元素在无机自然界中都能找到。

（2）差异性:

细胞与非生物相比,各种元素的相对含量不同。

2.元素的种类

常见元素

约有20种

3.元素的含量

人体细胞中含量最多的元素

[思考与讨论]Cu属于微量元素,其在生物体是否可有可无?

说出你的理由。

提示:

不是,微量元素在生物体内含量很少,但其生理作用却非常重要。

二、组成细胞的化合物

阅读教材第17页,完成下列填空:

种类

无机化合物:

水和无机盐

有机化合物:

主要是糖类、蛋白质、核酸和脂质

含量

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

占细胞鲜重最多的有机化合物是蛋白质

要点1　组成细胞的元素种类

在组成人体细胞的各种化学元素中,最基本的元素、鲜重含量最多的元素、干重含量最多的元素依次是（　A　）

A.C、O、CB.C、H、O

C.O、C、ND.O、O、C

提示:

在生物体内,最基本的化学元素是C,占细胞鲜重最多的元素是O,占细胞干重最多的元素是C。

[归纳总结]常见元素的归类及含量

（1）组成细胞的元素的种类和含量

①大量元素和微量元素的划分依据是元素的含量,而不是生理作用。

②无论干重还是鲜重,细胞中C、H、O和N这四种元素含量最多。

（2）四种基本元素的相对含量分析

①细胞鲜重的元素相对含量:

O>C>H>N。

②细胞干重的元素相对含量:

C>O>N>H。

要点2　组成细胞的化合物

下列各种物质在活细胞中的含量从少到多的正确顺序是（　D　）

A.水、蛋白质、无机盐、核酸B.无机盐、蛋白质、核酸、水

C.蛋白质、水、糖类、核酸D.核酸、无机盐、蛋白质、水

提示:

活细胞内含量最多的化合物是水,其次是蛋白质。

核酸、无机盐、蛋白质、水在细胞内的含量依次升高。

[归纳总结]细胞内水和蛋白质含量的归纳

水

蛋白质

细胞内含量最多的化合物

细胞内含量仅次于水的化合物

细胞内含量最多的无机物

细胞内含量最多的有机物

占细胞鲜重最多的化合物

占细胞干重最多的化合物

占细胞鲜重50%以上的化合物

占细胞干重50%以上的化合物

知识点二　检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质

（对应学生用书第8～9页）

阅读教材第18～19页,完成下列填空:

1.实验原理

某些化学试剂能使生物组织中某些有机物产生特定的颜色反应。

（1）糖类

（2）脂肪+

（3）蛋白质+双缩脲试剂

紫色

2.实验步骤及结论

（1）还原糖的检测和观察

选材含葡萄糖或果糖较高、白色或近于白色的植物组织

制备组织样液（制浆→纱布过滤→取滤液）

颜色

反应

结论组织样液中含有还原糖

（2）淀粉的检测和观察

取材马铃薯匀浆

颜色反应

结论马铃薯匀浆中含有淀粉

（3）脂肪的检测和观察

方法①:

花生种子匀浆+3滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色

方法②:

取材花生种子（浸泡过的）,将子叶削成薄片

制片

观察在低倍显微镜下找到橘黄色的圆形小颗粒,然后换高倍显微镜观察

结论花生种子中含有脂肪

（4）蛋白质的检测和观察

选材与制备组织样液

颜色反应

结论组织样液中含有蛋白质

[思考与讨论]某同学检测还原糖时,取甘蔗汁加入斐林试剂,并水浴加热,但其未观察到砖红色沉淀。

请解释原因。

提示:

甘蔗中主要含蔗糖,蔗糖不是还原糖。

要点1　双缩脲试剂与斐林试剂的比较

斐林试剂和双缩脲试剂都是由一定浓度的NaOH溶液和CuSO4溶液配制而成的。

下列有关这2种试剂的说法,不正确的是（　A　）

A.成分上:

用于配制试剂的NaOH溶液和CuSO4溶液的浓度均不相同

B.用途上:

斐林试剂用于检测还原糖,而双缩脲试剂用于检测蛋白质

C.用法上:

斐林试剂使用时需将NaOH和CuSO4溶液先混匀再加入待测液,而双缩脲试剂使用时需向待测液中先加入NaOH溶液再加入CuSO4溶液

D.使用条件和结果上:

斐林试剂使用时需要加热,才可能呈现特定的砖红色反应,而双缩脲试剂使用时无须加热,就可能呈现特定的紫色反应

提示:

双缩脲试剂,A液:

0.1g/mL的NaOH溶液,B液:

0.01g/mL的CuSO4溶液;斐林试剂,甲液:

0.1g/mL的NaOH溶液,乙液:

0.05g/mL的CuSO4溶液。

[归纳总结]斐林试剂与双缩脲试剂的“一同五不同”

项目

斐林试剂

双缩脲试剂

五

不

同

CuSO4

溶液浓度

0.05g/mL

0.01g/mL

检测物质

还原糖

蛋白质

使用

方法

甲、乙两液等量

混合均匀使用

先加入A液1mL,

摇匀;再加入B液4

滴,摇匀

反应

条件

50～65℃水浴

加热

不需加热

反应

现象

浅蓝色→棕色→

砖红色

浅蓝色→紫色

一

同

含有NaOH和CuSO4两种成分,且NaOH的质量浓度都是0.1g/mL

要点2　实验中需要注意的问题

　某生物兴趣小组在野外发现一种组织颜色为白色的不知名野果,该小组把这些野果带回实验室欲鉴定其中是否含有还原糖、脂肪和蛋白质。

下列叙述正确的是（　A　）

A.对该野果进行脂肪的鉴定实验不一定使用显微镜

B.若对该野果的组织样液中加入斐林试剂并用酒精灯直接加热出现较深的砖红色,说明该野果中含有大量的还原糖

C.进行蛋白质的鉴定时可用斐林试剂的甲液和乙液代替双缩脲试剂A液和B液,因为它们的成分相同

D.进行还原糖鉴定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

提示:

对该野果组织样液进行脂肪的鉴定实验不需使用显微镜,对野果的切片进行脂肪鉴定实验需要使用显微镜;用斐林试剂鉴定还原糖时不能用酒精灯直接加热,应该水浴加热;斐林试剂甲液与双缩脲试剂A液的成分及浓度相同,斐林试剂乙液和双缩脲试剂B液的成分相同,但浓度不同,因此进行蛋白质的鉴定时不可直接用斐林试剂的甲液和乙液代替双缩脲试剂A液和B液;斐林试剂应该现配现用。

[归纳总结]实验操作中的“五点”注意问题

（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。

（4）还原糖、蛋白质的检测实验中,在加入相应试剂检测之前,要留出一部分组织样液,以便与检测后的样液颜色进行对比。

（5）在蛋白质检测实验中,需要对鸡蛋清稀释到一定程度,否则与双缩脲试剂发生反应后,会粘在试管的内壁上,反应不彻底,试管也不易刷洗。

核心知识小结

（对应学生用书第9页）

[要点整合]

[关键语句]

1.生物体通过物质交换有选择地从无机自然界获取各种物质来组成自身。

2.组成细胞的化学元素,在无机自然界中都能够找到,没有一种化学元素为细胞所特有,体现生物界与非生物界元素的统一性。

3.细胞与非生物相比,各种元素的相对含量又大不相同,体现生物界与非生物界元素的差异性。

4.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。

5.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。

6.还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下生成砖红色沉淀;脂肪被苏丹Ⅲ（Ⅳ）染液染成橘黄（红）色;蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应。

（对应学生用书第9～10页）

1.下列元素在生物体内含量较少,但对维持生物体正常生命活动却必不可少的元素是（　C　）

A.Fe、Mn、Zn、MgB.Zn、Cu、Mn、Ca

C.Zn、Cu、B、MnD.Mg、Mn、Cu、Mo

解析:

微量元素有Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等,Mg和Ca属于大量元素。

2.前项为生物组织,中项为鉴定所用的化学试剂,后项为反应结果所产生的颜色,其中错误的一项是（　C　）

A.苹果、斐林试剂、砖红色

B.花生种子、苏丹Ⅲ染液、橘黄色

C.卵清蛋白、苏丹Ⅳ染液、红色

D.黄豆、双缩脲试剂、紫色

解析:

苹果中富含还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色;花生种子中富含脂肪,可用苏丹Ⅲ染液鉴定,呈橘黄色;卵清蛋白属于蛋白质,需要用双缩脲试剂鉴定,呈紫色反应,苏丹Ⅳ染液可检测脂肪;黄豆中富含蛋白质,可用双缩脲试剂鉴定,呈紫色反应。

3.下列关于蛋白质和还原糖鉴定的叙述,错误的是（　D　）

A.所用的试剂由相同种类的溶液组成,但溶液的浓度不完全相同

B.鉴定蛋白质和还原糖所出现的颜色反应分别是紫色和砖红色

C.两种物质鉴定时所用的两种试剂的使用方法不同

D.红细胞中富含血红蛋白,将红细胞破碎后可用于鉴定蛋白质

解析:

由于红细胞中所含血红蛋白呈红色,会干扰鉴定结果的颜色反应,所以不能用红细胞破碎后的血红蛋白鉴定蛋白质。

4.如图所示是组成人体细胞的主要元素及其比例。

下列相关叙述中,错误的是（　C　）

A.图中所示为细胞鲜重中元素的比重

B.细胞失去大部分水分后,C元素比例最大

C.因为O元素含量最多,所以O元素是构成有机物的最基本元素

D.图中含有的元素在非生物界也可以找到

解析:

图中氧元素含量最高,故图示数据应为元素占细胞鲜重的百分比;细胞失去大部分水分后,即细胞干重,其中C元素比例最大;C元素是构成有机物的最基本元素;图中含有的元素在非生物界也可以找到,这体现了生物界和非生物界的统一性。

5.根据“检测生物组织中的还原糖、脂肪、蛋白质”实验,回答下列问题。

（1）鉴定梨汁中是否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,也可用该试剂检验糖尿病病人尿液中　　　　的含量。

（2）鉴定花生子叶中脂肪的实验中,能将脂肪染成红色的染液是　　　　　　　,用其染色时,要用酒精冲洗浮色,这是因为　。

（3）鉴定蛋清中存在蛋白质时,向样液中加入双缩脲试剂A液摇匀,再向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3～4滴,而不能过量,这是因为 　。

（4）本实验的注意事项:

①斐林试剂极不稳定,使用时需　　　　　　,即将甲液和乙液临时混合均匀后再用于实验。

②双缩脲试剂的使用,应先加　　　　　　　　溶液,造成碱性环境,再加　　　　　　　　　　溶液。

③用于蛋白质的鉴定的样液浓度不能　　　　,以免实验后粘住试管壁,不易清洗。

解析:

鉴定还原糖所用的试剂是斐林试剂,鉴定脂肪所用的试剂是苏丹Ⅲ染液或苏丹Ⅳ染液,酒精能溶解苏丹Ⅲ染液或苏丹Ⅳ染液。

蛋白质鉴定中样液浓度要小一些,否则实验后易粘在试管壁上,不易清洗。

答案:

（1）斐林试剂　砖红色　葡萄糖

（2）苏丹Ⅳ染液　苏丹Ⅳ染液能溶解在酒精中

（3）过量的双缩脲试剂B液会与A液反应,使溶液呈蓝色,而掩盖生成的紫色

（4）①现用现配　②0.1g·mL-1的NaOH

0.01g·mL-1的CuSO4　③太大