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。
考查
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