教育资料第2章 第1节 细胞中的元素和化合物学习专用Word文件下载.docx
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A.组成生物体的化学元素种类基本相同
B.同种元素在不同生物体内含量基本相同
C.组成不同生物体的化学元素种类差异较大
D.C是细胞中含量最多的元素,它是构成细胞的基本元素
答案 A
解析 组成不同生物体的化学元素的种类基本相同,A正确;
由表中数据可知,同种元素在不同生物体内含量相差较大,B错误;
组成不同生物体的化学元素种类大体相同,C错误;
O是细胞鲜重中含量最多的元素,C是细胞干重中含量最多的元素,D错误。
例2
下列关于组成细胞的化合物的叙述,正确的是( )
A.在任何活细胞中含量最多的化学元素都是碳
B.在活细胞中各种化合物含量从多到少的顺序是:
蛋白质、脂质、无机盐、糖类、核酸
C.在活细胞中的各种化合物与食物中的各种化合物成分相同
D.在不同的细胞中各种化合物的种类基本相同,含量有所差别
答案 D
解析 活细胞中含量最多的化学元素是氧;
活细胞中含量最多的化合物是水,其次是蛋白质,然后是脂质、无机盐、糖类和核酸;
在活细胞中的各种化合物与食物中的各种化合物成分不完全相同,体内各种化合物是利用食物中的各种营养成分重新合成的;
在不同的细胞中各种化合物的种类基本相同,都是水、蛋白质、脂质、无机盐、糖类、核酸等,但它们的含量不同。
易错提醒
关于元素和化合物含量的易错点
分析含量之“最”时,要看清楚是干重还是鲜重,是有机物、无机物还是化合物。
如在细胞的鲜重中,含量最多的元素是O,最多的化合物(无机物)是水,最多的有机物是蛋白质;
在细胞的干重中,含量最多的元素是C,最多的化合物(有机物)是蛋白质。
二、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.实验原理
(1)还原糖(葡萄糖、麦芽糖、果糖等)+斐林试剂―→砖红色沉淀。
(2)脂肪+苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液→橘黄(红)色。
(3)蛋白质+双缩脲试剂→紫色。
(4)淀粉+碘液→蓝色。
2.实验步骤
(1)还原糖的检测
(2)脂肪的检测
方法一:
向待测组织样液中滴加3滴苏丹Ⅲ染液,观察样液被染色的情况。
方法二:
制作子叶临时切片,用显微镜观察子叶细胞的着色情况(以花生为例)。
(3)蛋白质的检测
(4)淀粉的检测
3.实验注意事项
(1)实验材料的选择
①选择的材料应富含待检测的物质。
②材料应该为无色、白色或者颜色较浅,有利于实验结果的观察。
(2)在鉴定可溶性还原糖的实验中,斐林试剂不稳定,应现用现配。
(3)鉴定脂肪时,染色后一定要用体积分数为50%的酒精洗去浮色。
(4)还原糖、蛋白质的鉴定实验中,在加相应试剂鉴定之前,要留出一部分组织样液,以便与鉴定后的样液颜色进行对比,增强实验的说服力。
(5)在蛋白质的鉴定实验中,如果用鸡蛋清稀释液作为实验材料,一定要稀释到一定程度,否则,其与双缩脲试剂发生反应后会粘在试管的内壁上,使反应不彻底,试管也不易洗刷干净。
归纳总结
(1)斐林试剂只能检测具有还原性的糖类,而一些非还原性的糖类,如蔗糖、淀粉等,无法用斐林试剂进行检测。
(2)在检测有机物的实验中,唯一可能会使用显微镜的实验是脂肪的检测;
唯一需水浴加热的实验是还原糖的检测。
(3)一切蛋白质或二肽以上的多肽都能与双缩脲试剂发生反应,但与双缩脲试剂发生反应的物质不一定都是蛋白质或多肽,如双缩脲(NH2—CO—NH—CO—NH2)。
例3
用碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂测得甲、乙、丙三种植物的干种子中三大类有机物颜色反应如下表,其中“+”的数量代表颜色反应深浅程度,下列有关说法不正确的是( )
试剂
种类
碘液
苏丹Ⅲ染液
双缩脲试剂
甲
++++
++
+
乙
丙
A.乙种子中主要含蛋白质
B.碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂与相应的物质发生的颜色反应分别是蓝色、橘黄色和紫色
C.在观察颜色时有可能用到光学显微镜
D.这三种试剂的使用均不需要水浴加热
解析 分析表格可知,甲植物干种子中主要含淀粉,乙植物干种子中主要含脂肪,丙植物干种子中主要含蛋白质。
例4
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
检测试剂
预期显色结果
①
葡萄糖
苏丹Ⅳ染液
红色
②
脂肪
橘黄色
③
淀粉
斐林试剂
蓝色
④
蛋白质
紫色
A.①③B.②③
C.①④D.②④
解析 葡萄糖与斐林试剂水浴加热生成砖红色沉淀;
检测淀粉用碘液,呈现蓝色;
检测脂肪可以用苏丹Ⅲ染液,呈现橘黄色,也可以用苏丹Ⅳ染液,呈现红色;
蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色。
易错警示
斐林试剂和双缩脲试剂的“一同三不同”
1.下列叙述,正确的打“√”,错误的打“×
”。
(1)生物界和非生物界在元素组成的种类上完全相同( )
(2)Ca、Fe、Mn、Zn、B、Mo等是组成细胞的微量元素( )
(3)细胞中的一种元素的作用能被其他元素替代( )
(4)沙漠中的仙人掌细胞中含量最多的化合物是水( )
答案
(1)×
(2)×
(3)×
(4)√
2.(2019·
重庆市万州二中高一上学期期末)虎是陆地上最强大的食肉动物之一,当其捕食动物后,从动物体中获得化合物和元素,那么,东北虎和其所捕食动物体内的各种化学元素( )
A.种类和含量差异都很大
B.种类和含量都是大体相同的
C.种类差异很大,含量大体相同
D.种类大体相同,含量差异很大
解析 生物界内部也存在统一性和差异性,即各种不同的生物所含的化学元素的种类基本相同,但是含量差异较大。
3.青苹果汁遇碘液显蓝色,熟苹果汁能与斐林试剂发生显色反应。
这说明( )
A.青苹果汁中含有淀粉,不含糖类
B.熟苹果汁中含糖类,不含淀粉
C.苹果转熟时,淀粉水解为还原糖
D.苹果转熟时,淀粉水解为葡萄糖
答案 C
解析 由题干可知,青苹果含有较多的淀粉,而熟苹果含有较多的还原糖,但并不排除含有淀粉的可能。
苹果转熟时,根据颜色变化,可推断淀粉水解为还原糖,不能确定该还原糖是葡萄糖。
4.(2019·
安徽师大附中高一上学期期中)下列关于细胞中的元素及化合物的叙述,正确的是( )
A.所有细胞中水占鲜重百分比都一样
B.O是构成细胞的大量元素之一,在人体细胞的干重中含量最多
C.水是占细胞鲜重百分比最大的化合物
D.构成细胞的任何一种化合物都能在无机自然界中找到
解析 不同细胞中水占鲜重百分比不一样,A错误;
O是构成细胞的大量元素之一,但在人体细胞的干重中含量最多的是C元素,B错误;
构成细胞的任何一种化学元素都能在无机自然界中找到,而不是化合物,D错误。
5.根据“检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质”的实验,回答下列问题:
(1)鉴定成熟苹果果肉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。
(2)鉴定花生子叶细胞中是否存在脂肪的实验中,能将脂肪染成橘黄色的染液是___________,用其染色时,要用体积分数为50%的酒精来洗去浮色,这是因为_________________________。
(3)鉴定黄豆组织中是否存在蛋白质时,所用的试剂是________________,发生的颜色反应是________。
答案
(1)斐林试剂 砖红色
(2)苏丹Ⅲ染液 苏丹Ⅲ能溶解在酒精中 (3)双缩脲试剂 紫色
[对点训练]
题组一 组成细胞的元素
1.(2019·
深圳坪山区高一上学期期末)C、H、N三种元素在人体的化学成分中,质量分数共占73%左右,而在岩石圈的化学成分中,质量分数不到1%,这一事实说明( )
A.生物界与非生物界具有相似性
B.生物界与非生物界具有统一性
C.生物界与非生物界具有差异性
D.生物界和非生物界的本质完全相同
解析 由题意可知,C、H、N三种化学元素的质量分数在人体中占73%,在岩石圈中不到1%,说明在生物界和非生物界中元素的含量不同,即生物界和非生物界之间具有差异性。
马鞍山高一上学期期末)下列属于构成细胞的大量元素的一组是( )
A.Ca、C、O、MnB.H、O、K、Mg
C.P、N、C、MoD.N、S、O、Fe
答案 B
解析 A项中的Mn为微量元素;
C项中的Mo为微量元素;
D项中的Fe为微量元素。
3.(2019·
内蒙古集宁一中高一上学期月考)人体内有多种微量元素,它们的含量很低,但是对人体的健康却起着重要作用。
下列各元素全部是微量元素的是( )
A.K、Cl、S、OB.Fe、Zn、Cu、Mn
C.H、O、C、N、PD.Cu、Ca、Mg、C
解析 大量元素有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,微量元素有Fe、Zn、Cu、Mn、B、Mo等,B正确。
4.下列关于组成细胞的元素的说法,正确的是( )
A.细胞中的Fe、Ca、Zn、Cu属于微量元素
B.占人体细胞鲜重最多的元素是C
C.细胞中的C、H、O、N含量最多,其中C是最基本的元素
D.元素与细胞的生命活动无关,化合物是细胞生命活动的物质基础
解析 细胞中的Ca属于大量元素,A项错误;
占人体细胞鲜重最多的元素是O,B项错误;
C、H、O、N元素在细胞中含量最多,其中C是最基本的元素,C项正确;
细胞生命活动的物质基础是元素和化合物,D项错误。
题组二 组成细胞的化合物
5.大海中的水母、海带,陆地上的蜥蜴、小草等都是生物,都是由细胞构成的。
这些生物细胞中含量最多的有机物是( )
A.水B.蛋白质
C.脂质D.糖类
解析 生物细胞中含量最多的化合物是水,占细胞的85%~90%。
构成生物细胞的有机物中,含量最多的是蛋白质,占细胞的7%~10%,其次是脂质占细胞的1%~2%。
6.(2019·
内蒙古呼和浩特十二中高一上学期月考)生活在沙漠地带的仙人掌叶肉细胞中,占干重和鲜重最多的化合物分别是( )
A.蛋白质、核酸B.蛋白质、脂质
C.蛋白质、水D.核酸、水
解析 在细胞中,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。
7.下列有关组成生物体的化学元素和化合物的叙述,正确的是( )
挫折作文材料A.不同的化合物元素组成也不相同
B.肌肉细胞中含量最多的化合物是蛋白质
C.人、动物与植物所含的化学元素含量和种类差异很大
D.细胞中的元素和化合物含量会随着细胞的生活状态改变而改变
更基础更广泛更深厚的自信答案 D
题组三 实验:
检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质
李政化学口诀总结8.(2019·
肇庆一模)关于生物组织中还原糖的鉴定,下列叙述不正确的是( )
教学资源网站A.量取2mL斐林试剂时应优先选用5mL量筒而不用10mL量筒
B.在组织样液中加入斐林试剂后液体呈蓝色,加热后先变绿,再变成砖红色
时间像小马车教学反思C.隔水加热时,试管中液体的液面应低于烧杯中水的液面
D.实验结束时剩余的斐林试剂应该处理掉,不可长期保存备用
挫折作文材料答案 B
教师读书摘抄及心得解析 在组织样液中加入斐林试剂后液体呈蓝色,加热后先变棕色,再变成砖红色。
9.下列关于“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验的叙述,正确的是( )
A.常用番茄、苹果等组织样液作为检测植物组织内还原糖的实验材料
新叶阅读答案B.脂肪的检测中观察花生子叶切片细胞间不可能出现橘黄色脂肪颗粒
C.脂肪的检测中体积分数为50%的酒精是为了溶解组织中的脂肪
D.蛋白质的检测中加入的质量分数为0.1g/mL的NaOH溶液可为反应提供碱性环境
校本课程教材答案 D
解析 番茄的红色会影响实验结果的观察,故检测还原糖时不能选择番茄作为实验材料,A项错误;
切片时,被破坏的子叶细胞会释放出少量脂肪,细胞间会出现橘黄色脂肪颗粒,B项错误;
检测脂肪的实验中,体积分数为50%的酒精的主要作用是洗去浮色,C项错误;
蛋白质检测实验中,先加入双缩脲试剂A液(质量分数为0.1g/mL的NaOH溶液),提供一个碱性环境,再加入双缩脲试剂B液(质量分数为0.01g/mL的CuSO4溶液),能生成紫色的络合物,D项正确。
10.某学生对一待测物质进行如下实验,假设实验操作均正确,观察到的现象如下表,则待测物质及试剂A可能是( )
实验
1
2
3
4
试剂A
试剂B
检测结果
淡紫色
无砖红色沉淀
未观察到橘黄色
A.鸡蛋清、斐林试剂
B.鸡蛋清、碘液
C.劣质奶粉、碘液
D.劣质奶粉、斐林试剂
解析 由检测结果可以推知,试剂A为斐林试剂,试剂B为碘液;
实验1和4证明待测物质中含有蛋白质和淀粉,因此不可能是鸡蛋清。
11.现提供新配制的斐林试剂甲液(0.1g/mLNaOH溶液)、乙液(0.05g/mLCuSO4溶液)、蒸馏水,若充分利用上述试剂及必需的实验用具,能鉴别出下列哪些物质( )
①葡萄糖 ②蔗糖 ③蛋白质 ④脂肪
A.只有①B.①和②
C.①和③D.②、③和④
解析 斐林试剂和双缩脲试剂的成分区别是:
斐林试剂甲液和双缩脲试剂A液都是0.1g/mLNaOH溶液;
斐林试剂乙液和双缩脲试剂B液成分都是CuSO4溶液,但浓度不同,分别是0.05g/mL、0.01g/mL。
根据题意,双缩脲试剂B液可以通过蒸馏水和斐林试剂乙液稀释而成。
12.某校生物兴趣小组进行了生物组织中还原糖检测的实验(如下图),下列叙述正确的是( )
A.在实验材料选择方面,用苹果比用植物叶片的效果要好
B.在制备生物组织样液时,加入石英砂的主要目的是促进还原糖的溶解
C.用于该实验检测的斐林试剂也可用于检测蛋白质,只是添加试剂的顺序不同
D.由于斐林试剂不稳定,在使用斐林试剂时要先加0.1g/mL的NaOH溶液,后加入0.05g/mL的CuSO4溶液
解析 苹果果肉的颜色比植物叶片的浅,所以在实验材料选择方面,用苹果比用植物叶片的效果要好;
在制备生物组织样液时,加入石英砂的主要目的是使研磨充分;
斐林试剂和双缩脲试剂中CuSO4溶液的浓度不同;
在使用斐林试剂时应将等量NaOH和CuSO4溶液混匀后加入组织样液。
[综合强化]
13.下表是组成地壳和组成细胞的部分元素含量(%)。
请据表回答下列问题:
Si
地壳
48.60
26.30
0.087
0.03
0.76
细胞
65.0
极少
18.0
3.0
10.0
(1)组成细胞的化学元素在地壳中都普遍存在,没有一种化学元素是细胞特有的,这一事实说明__________________________________________。
(2)由表中数据可知,同一元素在细胞和地壳中含量相差甚远,这一事实说明
____________________________________________。
(3)由上表中数据可知,组成细胞的化学元素中,C、H、O含量最多,请据下表分析其原因是:
化合物
水
无机盐
蛋白质(C、H、O、N等)
脂质(C、H、O,有的含N、P)
糖类(C、H、O)和核酸(C、H、O、N、P)
质量分数(%)
85~90
1~1.5
7~10
1~2
①____________________________________________;
②____________________________________________。
答案
(1)生物界和非生物界具有统一性
(2)生物界和非生物界具有差异性 (3)①水在细胞中含量最多,而水含有H、O两元素 ②蛋白质等有机物中都含有C、H、O三种元素
14.(2019·
江苏泰州中学高一上学期期末)如图是油菜种子成熟过程中部分有机物的变化,某生物兴趣小组依据此图进行了一组实验。
(1)为证明成熟10天的油菜种子含有还原糖,兴趣小组设计并进行了如下实验:
第一步:
取两支试管,编号为A和B,依次向两支试管内注入2mL成熟10天的油菜种子匀浆和________mL蒸馏水。
第二步:
向两支试管内分别注入1mL斐林试剂(将等量0.1g/mLNaOH溶液和0.05g/mLCuSO4溶液先______________后再注入)。
第三步:
将两支试管放入盛有50~65℃温水的大烧杯中加热约2min。
第四步:
观察结果。
A试管:
________________;
B试管:
________________。
第五步:
实验结论——成熟10天的油菜种子含有还原糖。
(2)该兴趣小组若要证明成熟10天后的油菜种子含有脂肪,应该选用________________染液进行鉴定;
若要探究成熟的油菜种子是否含有蛋白质,应该选用__________试剂进行鉴定。
答案
(1)2 混合均匀 砖红色沉淀 淡蓝色(或不变色)
(2)苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ) 双缩脲
解析
(1)第一步:
根据实验步骤可知,A试管中为2mL成熟10天的油菜种子匀浆,该组应为实验组,则B组为空白对照组,为了保持无关变量相同且适宜,B试管应注入2mL蒸馏水。
斐林试剂使用时需要将等量0.1g/mLNaOH溶液(甲液)和0.05g/mLCuSO4溶液(乙液)先混合均匀后再注入。
成熟10天时油菜种子含有可溶性还原糖,因此试管会出现砖红色沉淀;
而B试管加入的是蒸馏水,因此呈淡蓝色(或不变色)。
(2)该兴趣小组若要证明成熟10天后的油菜种子含有脂肪,应该选用苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液进行鉴定;
若要探究成熟的油菜种子是否含有蛋白质,应该选用双缩脲试剂进行鉴定。
15.(2019·
安徽省淮南二中高一上学期第一次月考)有人提出植物体除种子外,其他部位如根类细胞是否也有脂肪。
有同学对此开展课题研究,假设你是其中的一员,请根据课题研究要求,回答以下问题:
(1)探究课题:
洋葱根尖细胞中是否含有脂肪。
(2)实验假设:
__________________________________。
(3)材料用具:
新鲜洋葱根尖、显微镜、体积分数为50%的酒精溶液、蒸馏水、
_______________、刀片、培养皿、镊子、滴管等。
(4)方法步骤:
①选取新鲜的洋葱根尖并做徒手切片,选取2~3片最薄切片放置在载玻片的中央。
②用滴管吸取______________________对根尖切片进行染色3min。
③用吸水纸吸取染液,滴加________________________,洗去________。
④用吸水纸吸去根尖切片周围的酒精溶液,__________________________,在显微镜下观察。
(5)预期结果与相应结论:
①____________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
②____________________________________________________________________________
答案
(2)洋葱根尖细胞中含有脂肪
(3)苏丹Ⅲ染液(或苏丹Ⅳ染液)
(4)②苏丹Ⅲ染液(或苏丹Ⅳ染液) ③体积分数为50%的酒精溶液 浮色 ④滴上一滴蒸馏水,盖上盖玻片
(5)①若在切片中看到被染成橘黄色(或红色)的颗粒,则说明假设成立(洋葱根尖细胞中含有脂肪)
②若在切片中看不到被染成橘黄色(或红色)的颗粒,则说明假设不成立(洋葱根尖细胞中不含有脂肪)
解析
(2)根据实验课题“洋葱的根尖细胞中是否含有脂肪”可作出假设:
洋葱根尖细胞中含有脂肪。
(4)②脂肪鉴定实验中,需要用苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液对根尖切片染色3min。
③脂肪鉴定实验中,需要用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。
④用吸水纸吸去根尖切片周围的酒精,滴一滴蒸馏水,盖上盖玻片,制成临时装片,在显微镜下观察。
(5)苏丹Ⅲ染液能将脂肪染成橘黄色,苏丹Ⅳ染液能将脂肪染成红色。
①若在装片中观察到橘黄色(或红色)的圆形颗粒,则说明洋葱根尖细胞中含有脂肪。
②若在装片中观察不到橘黄色(或红色)的圆形颗粒,则说明洋葱根尖细胞中不含脂肪。
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