資源簡介

2.1細(xì)胞中的元素和化合物的學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
通過比較不同生物細(xì)胞的元素及含量，說出組成細(xì)胞的大量元素和微量元素及主要元素
通過對細(xì)胞中不同化合物的比較，說出細(xì)胞內(nèi)含量最多的化合物是水和含量最多的有機(jī)物蛋白質(zhì)。
3、嘗試檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)，探討細(xì)胞中主要化合物的種類；
4、認(rèn)同生命的物質(zhì)性。
【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】
1．說出組成細(xì)胞元素的種類及功能。(重點(diǎn))
2．說出組成細(xì)胞化合物的種類。
3．嘗試檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)。(重、難點(diǎn))
【預(yù)習(xí)新知】
組成細(xì)胞的元素
1.觀察組成地殼和組成細(xì)胞的部分元素含量（%）表，填空：
（1）生物體總是和外界環(huán)境進(jìn)行著__物質(zhì)交換_______，歸根結(jié)底是____有選擇地____從無機(jī)自然界獲取各種物質(zhì)來組成自身。
（2）組成細(xì)胞的化學(xué)元素在____無機(jī)自然界_____中都可以找到，沒有一種是細(xì)胞所特有的，說明生物界和非生物界具有___統(tǒng)一性____。
（3）細(xì)胞和非生物相比，各種元素的相對含量又大不相同，說明生物界和非生物界又具有___差異性__。
2.觀察組成人體細(xì)胞的主要元素（占細(xì)胞鮮重/干重的百分比），填空：
（1）組成細(xì)胞的元素有20多種
（2）組成人體的主要元素有______C H O N S P_______。
（3）細(xì)胞鮮重中元素相對含量高的為O ＞__C__＞___H__＞___N__；干重中為C ＞__O__＞__N___＞__H____；此四種元素又稱基本元素；在干重中碳的含量達(dá)55.99%，這表明 __ C ___ 是構(gòu)成細(xì)胞的最基本元素。細(xì)胞中數(shù)量最多的元素是哪種？
3.組成細(xì)胞的元素分類（常見的有 20多 種）
大量元素：含量在萬分之一以上，有C H O N P S K Ca Mg多種。
微量元素：含量在萬分之一以下，有 Fe Mn Zn Cu B Mo 等。
組成細(xì)胞的化合物
化合物
含量：
(1)占細(xì)胞鮮重比例最高的化合物是__水____。
(2)占細(xì)胞干重比例最高的化合物是__蛋白質(zhì)____。
檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)
(一)還原糖的檢測
1．原理：糖類中的還原糖(如__葡萄糖____、__果糖____、麥芽糖)，與__斐林____試劑作用，生成磚紅色沉淀。
2．試劑
3．步驟
(1)向試管內(nèi)注入2 mL待測組織樣液。
(2)向試管內(nèi)加入1 mL斐林試劑(甲液和乙液__等量混合均勻____后再注入)。
(3)將試管放入盛有__50～65_℃溫水____的大燒杯中加熱約2 min。
(4)觀察試管中出現(xiàn)的顏色變化。
(二)脂肪的檢測
1．原理：脂肪可被蘇丹Ⅲ染液染成__橘黃色____，或被蘇丹Ⅳ染液染成__紅色____。
2．材料：成熟的__花生種子____是最好的選擇，實(shí)驗(yàn)前浸泡3～4 h。
3．試劑：蘇丹Ⅲ染液或蘇丹Ⅳ染液、__體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精____溶液。
4．步驟
取材：取花生種子(浸泡后去掉種皮)，用刀片在花生子葉的橫斷面上平行切下若干薄片
　　↓
制片
　　↓
觀察：在__低倍鏡____下找到__花生子葉的最薄處____，移到視野中央，然后用__高倍鏡____觀察
(三)蛋白質(zhì)的檢測
1．原理：蛋白質(zhì)能與__雙縮脲試劑____發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應(yīng)。
2．試劑
3．步驟
(1)向試管內(nèi)注入2 mL待測組織樣液。
(2)向試管內(nèi)注入__雙縮脲試劑A液____1 mL，搖勻。
(3)向試管內(nèi)注入__雙縮脲試劑B液____4滴，搖勻。
(4)觀察試管中出現(xiàn)的顏色變化。
(四)淀粉的檢測
1．原理：淀粉遇__碘液____會(huì)變成__藍(lán)____色。
2．材料：馬鈴薯勻漿。
3．步驟
(1)向試管內(nèi)注入2 mL待測組織樣液。
(2)向試管內(nèi)滴加2滴__碘液____，觀察顏色變化。
【易錯(cuò)提示】
①細(xì)胞鮮重中，含量最多的化合物是水，含量最多的有機(jī)化合物是蛋白質(zhì)。細(xì)胞干重中，含量最多的化合物是蛋白質(zhì)。
②不同種類細(xì)胞中化合物的含量不同，例如，植物的葉肉細(xì)胞、果實(shí)細(xì)胞和種子細(xì)胞中通常含有較多的糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)，禾谷類的果實(shí)、種子中含淀粉（多糖）較多，花生、芝麻種子中含脂質(zhì)多，大豆種子中含蛋白質(zhì)多。
利用“一同三不同”區(qū)分斐林試劑與雙縮脲試劑的方法
“一同”是指都含有NaOH和CuSO4兩種成分，且NaOH溶液的質(zhì)量濃度都為0.1 g/mL。
“三不同”分別指：(1)使用原理不同。斐林試劑的實(shí)質(zhì)是新配制的Cu(OH)2溶液，雙縮脲試劑的實(shí)質(zhì)是堿性環(huán)境中的Cu2＋。
(2)使用方法不同。鑒定還原糖時(shí)將甲、乙兩液等量混勻后立即使用；鑒定蛋白質(zhì)時(shí)先加A液1 mL搖勻，然后加B液4滴，振蕩搖勻。
(3)CuSO4溶液的濃度不同。斐林試劑中CuSO4溶液的質(zhì)量濃度為0.05 g/mL，雙縮脲試劑中CuSO4溶液的質(zhì)量濃度為0.01 g/mL。
三大有機(jī)物檢測的三個(gè)誤區(qū)
(1)易忽略斐林試劑本身的顏色。
非還原糖(如蔗糖)＋斐林試劑水浴加熱后的現(xiàn)象不是無色而是淺藍(lán)色[Cu(OH)2的顏色]。
(2)易寫錯(cuò)“斐”和“脲”字。
“斐林試劑”中的“斐”不可錯(cuò)寫成“非”，雙縮脲試劑中“脲”不可錯(cuò)寫成“尿”。
(3)誤認(rèn)為脂肪的鑒定必需使用顯微鏡。
若要觀察被染色的脂肪顆粒，則使用顯微鏡，但若只要觀察溶液顏色變化，則不必使用顯微鏡。
【深化探究】
組成細(xì)胞的元素是不是細(xì)胞所特有的？細(xì)胞與非生物相比，元素含量相同嗎？
不是 元素種類和含量都有差異
大量元素在生物體中作用大，微量元素作用小，可有可無。這種觀點(diǎn)正確嗎？
不正確，微量元素含量少，但在生命活動(dòng)中具有同等重要的作用
活細(xì)胞中含量最多的化合物是哪種？含量最多的有機(jī)化合物和無機(jī)化合物分別是哪一種？細(xì)胞中化合物含量由多到少的順序是什么？
水 蛋白質(zhì) 水 水，蛋白質(zhì)，無機(jī)鹽，脂質(zhì)，糖類和核酸
4.思考：①有機(jī)化合物和無機(jī)化合物有什么區(qū)別 能舉例說明嗎
主要看他們的分子組成中是否含有C，例如：糖類是有機(jī)化合物，含有CHO，水是無機(jī)物，含有HO。這不是嚴(yán)格意義上的區(qū)別，嚴(yán)格區(qū)別看化學(xué)書。
5.你能舉例說出哪些植物器官的細(xì)胞中富含糖類,脂質(zhì)和蛋白質(zhì)嗎？如何從這些植物器官中提取呢？
葉肉細(xì)胞，果實(shí)細(xì)胞，種子細(xì)胞。例如，禾谷類的果實(shí)種子中含淀粉較多；甘蔗的莖和甜菜的根含蔗糖多；花生芝麻種子含脂質(zhì)多，大豆種子含蛋白質(zhì)多。要想從中獲得，就要設(shè)法使細(xì)胞破碎，再將這些物質(zhì)提取出來
6.進(jìn)行化合物鑒定時(shí)，對選取的實(shí)驗(yàn)材料有什么要求？
被檢測的化合物含量高，白色或近白色
7.哪些糖是還原糖？哪些是非還原糖？甘蔗和甜菜能作為鑒定還原糖的實(shí)驗(yàn)材料嗎？
單糖，麥芽糖，乳糖。蔗糖和多糖。不能。
8.這些化合物的檢測實(shí)驗(yàn)中，需要水浴加熱的是哪個(gè)？需要使用顯微鏡的是哪個(gè)？
還原糖 脂肪
【鞏固訓(xùn)練】
1.下列關(guān)于組成細(xì)胞的元素和化合物的敘述，錯(cuò)誤的是( )
A.細(xì)胞中微量元素含量很少，作用也很微小
B.組成細(xì)胞的各種元素大多以化合物的形式存在
C.細(xì)胞中各種元素的相對含量與無機(jī)自然界的大不相同
D.組成細(xì)胞的化學(xué)元素在無機(jī)環(huán)境中都能夠找到
2.下列有關(guān)“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是( )
A.可用斐林試劑甲液和乙液、蒸餾水配制試劑檢測尿中是否有蛋白質(zhì)
B.甘蔗莖的薄壁組織含有較多糖且沒有色素干擾，是還原糖檢測的理想材料
C.在檢測蛋白質(zhì)時(shí)，應(yīng)先滴加CuSO4溶液1ml，搖勻后再加入NaOH溶液4滴，震蕩后溶液出現(xiàn)紫色
D.用花生子葉切片檢測脂肪，染色后需用95%的酒精洗去浮色
3.研究發(fā)現(xiàn)印度農(nóng)村兒童易患肝硬化與使用銅壺給兒童煮奶的習(xí)慣有關(guān)。然而，銅又是人體必不可少的元素。該現(xiàn)象說明銅是( )
A.低毒性物質(zhì) B.人體所需要的微量元素
C.一種重金屬 D.人體可要可不要的元素
4.若將鴨皮下脂肪組織制成臨時(shí)裝片，滴加染液，隨后洗去浮色，在顯微鏡下觀察，會(huì)看到染上顏色的脂肪顆粒，實(shí)驗(yàn)選用的試劑及對應(yīng)的顏色分別為( )
A.碘液、藍(lán)色 B.蘇丹Ⅳ、紅色 C.班氏試劑、藍(lán)色 D.蘇丹Ⅳ、紫色
5.夏季的市場上有大量的黏玉米“萬糯2000”在售賣，其玉米粒完全是白色的，其口感香甜軟糯。某同學(xué)對“萬糯2000”的成分充滿了好奇，于是，在生物實(shí)驗(yàn)室里利用“萬糯2000”進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)。
（1）為確定甜味是不是由玉米細(xì)胞中存在還原糖導(dǎo)致，選用的鑒定試劑是_________，該試劑與細(xì)胞內(nèi)還原糖發(fā)生作用形成_________沉淀。該鑒定實(shí)驗(yàn)中還需要_________加熱。
（2）為確定“萬糯2000”玉米的胚芽是否含有脂肪，可以利用_________染液對胚芽的切片進(jìn)行染色，若出現(xiàn)_________色，說明胚芽中存在脂肪。在該過程中體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精的作用是_________。
（3）“萬糯2000”玉米中的蛋白質(zhì)含量高于普通玉米，請用所學(xué)的知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。
實(shí)驗(yàn)原理：蛋白質(zhì)與_________發(fā)生反應(yīng)，呈_________色，且蛋白質(zhì)含量越高顏色越深。
材料用品：新鮮的普通玉米籽粒、新鮮的“萬糯2000”玉米籽粒、研缽、試管、量筒、漏斗、紗布、吸管、清水、雙縮脲試劑A液、雙縮脲試劑B液。
方法步驟：
①將兩種玉米籽粒分別進(jìn)行研磨，制備組織樣液。
②取甲、乙兩支潔凈的試管，向甲試管中加入新鮮的“萬糯2000”玉米籽粒組織樣液2mL，乙試管中加入_________。
③向甲、乙兩支試管中分別加入1mL_________，搖勻，再分別加入4滴_________，搖勻。
④觀察顏色變化，并比較_________的深淺。
（4）預(yù)期的結(jié)果：_________玉米籽粒組織樣液_________較深。
參考答案
1.答案：A
解析：細(xì)胞中微量元素含量很少,但具有重要作用,如:植物缺少B元素會(huì)發(fā)生“花而不實(shí)”的現(xiàn)象,A錯(cuò)誤。
2.答案：A
解析：A、斐林試劑與雙縮脲試劑的物質(zhì)組成相同，濃度不同，可用蒸餾水進(jìn)行稀釋配制成雙縮脲試劑，A正確；B、甘蔗主要含有蔗糖，而蔗糖不是還原糖，不能用于進(jìn)行還原糖的鑒定，B錯(cuò)誤；C、在檢測蛋白質(zhì)時(shí)，應(yīng)先滴加NaOH溶液1mL，搖勻后再加入CuSO4溶液4滴，震蕩后溶液出現(xiàn)紫色，C錯(cuò)誤；D、用花生子葉切片檢測脂肪，染色后需用50%的酒精洗去浮色，D錯(cuò)誤。
3.答案：B
解析：
4.答案：B
解析：若將鴨皮下脂肪組織制成臨時(shí)裝片，滴加蘇丹Ⅲ染液，并用50%酒精洗去浮色，在顯微鏡下觀察，會(huì)看到脂肪細(xì)胞中被染成橘黃色的脂肪顆粒。若蘇丹Ⅳ染液則呈紅色，ACD錯(cuò)誤，B正確。
5.答案：（1）斐林試劑；磚紅色；水浴
（2）蘇丹Ⅲ橘黃；洗去浮色
（3）雙縮脲試劑；紫色；2mL新鮮的普通玉米籽粒組織樣液；雙縮脲試劑A液；雙縮脲試劑B液；紫色
（4）新鮮的“萬糯2000”；紫色
解析：（1）為確定甜味是不是由玉米細(xì)胞中存在還原糖導(dǎo)致，選用的鑒定試劑是斐林試劑，該試劑的使用需要水浴加熱，與細(xì)胞內(nèi)還原糖發(fā)生作用形成磚紅色沉淀，據(jù)此說明可溶性還原糖的存在。
（2）為確定“萬糯2000”玉米的胚芽是否含有脂肪，可以利用蘇丹Ⅲ染液對胚芽的切片進(jìn)行染色，若出現(xiàn)橘黃色，說明胚芽中存在脂肪。在該過程中需要用體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精洗去浮色，從而避免對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象造成干擾。
（3）“萬糯2000”玉米中的蛋白質(zhì)含量高于普通玉來，蛋白質(zhì)可以與雙縮脲試劑進(jìn)行紫色反應(yīng)，據(jù)此說明蛋白質(zhì)的存在，根據(jù)紫色的深淺可說明蛋白質(zhì)含量的多少，因此本實(shí)驗(yàn)的原理：蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)，呈現(xiàn)紫色，且蛋白質(zhì)含量越高顏色越深，據(jù)此做出鑒定。①將兩種玉米籽粒分別進(jìn)行研磨，制備組織樣液。②取甲、乙兩支潔凈的試管，向甲試管中加入新鮮的“萬糯2000”玉米籽粒組織樣液2mL，乙試管中加入2mL新鮮的普通玉米子粒組織樣液。③向甲、乙兩支試管中分別加入1mL雙縮脲試劑A液，相當(dāng)于制造堿性環(huán)境，而后搖勻，再分別加入4滴雙縮脲試劑B液，搖勻。④觀察顏色變化，并比較紫色的深淺，據(jù)此可判斷蛋白質(zhì)含量的多少。
（4）由于本題為驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，要驗(yàn)證的就是結(jié)論，因此新品種玉米子粒含蛋白質(zhì)較多，所以實(shí)驗(yàn)結(jié)果為：裝有新品種玉米籽粒組織樣液的A試管中紫色較深。

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