資源簡介

2.1細胞中的元素和化合物學案
【學習目標】
1.簡述組成細胞的主要元素,說出構成細胞的基本元素是碳。
2.簡述細胞中化合物的種類。
3.掌握檢測生物組織中糖類、脂肪和蛋白質的方法。
【學習重難點】
［學習重點］1、組成細胞的主要元素和化合物。
2、檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質。
［學習難點］1、構成細胞的基本元素是碳。
2、生物組織中三種化合物的檢測。
【預習新知】
組成細胞的元素
1、分析p16問題探討進行填寫：
（1）組成生物體的化學元素，在無機自然界都可以找到，沒有一種是生物界所特有的，體現了生物界和非生物界的
（2）組成生物體的化學元素，在生物體內和無機自然界中的含量相差很大，體現了生物界和非生物界的
元素的種類 （閱讀P16思考 討論）
（1）根據含量可劃分為大量元素與微量元素：
大量元素（含量占生物體總量萬分之一以上）：
微量元素（生物體內含量很少，但作用不可替代）：
注意：無論是大量元素還是微量元素，都是生物體必需的元素，對于維持生物體的生命活動起著非常重要的作用，如P是組成ATP、膜結構等的重要成分；Ca是組成骨骼、牙齒的成分；Mg是葉綠素的成分；Fe是血紅蛋白的成分。
（2）根據作用劃分：
最基本的元素是： ，占細胞干重的55.99%，生物大分子以碳鏈為骨架
基本元素是：
主要元素是：
（3）細胞鮮重中含量最多的元素是______。
組成細胞的化合物
通過閱讀教材p17，了解細胞中的化合物種類。
細胞中的主要化合物包括_______、_______、______、______和______。_______是細胞中含量最多的化合物，_______是細胞中含量最多的有機化合物。
細胞鮮重中含量最多的化合物______,細胞干重中含量最多的化合物______。
檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質
實驗原理
(1)可溶性的還原糖與　　　　　　發生作用,在　　　　條件下生成　　　　沉淀。
(2)脂肪可被　　　　染成橘黃色。
(3)蛋白質與　　　　　　發生作用,顏色變化： 　　　　。
實驗過程
還原糖的鑒定
(1)實驗材料：　　　　　　　　　 。
(2)試劑:斐林試劑的甲液為　　　　　　　　　溶液,乙液為　　　　　　溶液。
(3)實驗步驟:
①選材:選擇富含還原糖的白色或淺色的植物組織。
②制備組織樣液:制漿→用紗布過濾→取液。
③顯色反應:2 mL組織樣液→加入1 mL　　　　　→在　　　　中加熱約2分鐘。
觀察并記錄結果:　　　　　　　　　　 。
[合作探究1]
（1）在還原糖的鑒定過程中,能否選用甘蔗、甜菜作為實驗材料,為什么
在非還原糖中，加入斐林試劑后，水浴加熱呈無色嗎？為什么？
(二)脂肪的鑒定
(1)實驗材料：　　　　　　　。
(2)試劑: _______、_______。
(3)實驗步驟：
①取材:浸泡過的花生種子,將子葉削成薄片。
②制片:取最理想的薄片→染色(在薄片上滴2~3滴　　　　,染色3分鐘)→用吸水紙吸去染液,再用體積分數為　　　　　　溶液洗去浮色→制成臨時裝片并觀察。
③觀察記錄:視野中被染成　　　　色的脂肪顆粒清晰可見。
（三)蛋白質的鑒定
(1)實驗材料：　　　　　　　 。
(2)試劑: 雙縮脲試劑的A液為　　　　　　　　,B液為　　　　　　　。
(3)實驗步驟:2 mL組織樣液→加入　　　　　　→振蕩搖勻→加入　　　　　　→搖勻并觀察。
(4)實驗現象:　　　　　　　　　　　　。
【易錯提示】
(1)有機化合物檢測實驗中有關試劑及操作的幾點提醒。
①易寫錯別字提示：“斐林試劑”中的“斐”不可錯寫為“翡”，雙縮脲試劑中的“脲”不可錯寫為“尿”。
②斐林試劑只能檢測具有還原性的糖類，而一些非還原性的糖類，如蔗糖、淀粉等，無法用斐林試劑進行檢測。
③一切蛋白質或二肽以上的多肽都能與雙縮脲試劑發生反應，但與雙縮脲試劑發生反應的物質不一定都是蛋白質或多肽。
(2)三類有機物檢測在操作步驟上的差異。
①唯一需要加熱——還原糖檢測，且必須水浴加熱，不能用酒精燈直接加熱。若不加熱，則無磚紅色沉淀出現。
②唯一需要顯微鏡——脂肪檢測。
③混合后加入——斐林試劑；分別加入——雙縮脲試劑(先加A液，后加B液，且B液不能過量)。
1、斐林試劑與雙縮脲試劑區別：
(1) CuSO4濃度不同
(2)斐林試劑是甲、乙液等量混合后使用，雙縮脲試劑是先加A液后加B液。
(3)斐林試劑需水浴加熱，而雙縮脲試劑則不需要加熱。
2、還原糖檢測時溶液顏色變化：
淺藍色[Cu(OH)2的顏色] 棕色（淺藍色和磚紅色的混合色） 磚紅色沉淀（Cu2O的顏色）
3、脂肪鑒定現象觀察時
①若要觀察被染色的脂肪顆粒，則使用顯微鏡。②若使用花生種子勻漿，則可直接觀察溶液顏色變化。
4、蛋白質鑒定時，先加A液，制造堿性環境，再加幾滴B液，其中的Cu2+與肽鍵結合，形成紫色絡合物。
【鞏固訓練】
1.表中有關生物體細胞中的化合物的敘述正確的是( )
編號 化合物 實驗檢測 組成單位 主要功能
檢測試劑 顏色反應
① 油脂 蘇丹Ⅲ染液 橘黃色 脂肪酸 儲存能量
② 蔗糖 斐林試劑 磚紅色 葡萄糖 提供能量
③ 蛋白質 雙縮脲試劑 紫色 氨基酸 承載生命活動
④ 淀粉 碘—碘化鉀溶液 藍色 葡萄糖 遺傳物質
A.① B.② C.③ D.④
2.種子萌發過程中，儲藏的淀粉、蛋白質等物質在酶的催化下生成小分子有機物，為新器官的生長和呼吸作用提供原料。下列有關敘述錯誤的是( )
A.種子中含有C、H、O、N、P等元素，這些元素大多以化合物形式存在
B.種子萌發過程中呼吸作用增強，儲藏的有機物總量減少，但種類增多
C.若種子勻漿中加入斐林試劑，水浴加熱后出現磚紅色沉淀，則說明種子中含有葡萄糖
D.若種子子葉切片用蘇丹Ⅲ染色，在顯微鏡下觀察到橘黃色顆粒，則說明種子中含有脂肪
3.生物學實驗常呈現“五顏六色”的變化，可以通過顏色變化來確定生物組織中是否含有某種化學成分。下列實驗正確的是( )
A.花生子葉經蘇丹Ⅲ染液染色后，顯微鏡下可見橘黃色顆粒
B.在氨基酸溶液中加入雙縮脲試劑，混勻后會逐漸變成紫色
C.將糖尿病患者的尿液與斐林試劑混合，即出現磚紅色沉淀
D.在小麥種子勻漿中滴加碘液，需經水浴加熱才有藍色反應
4.在一定條件下，斐林試劑可與葡萄糖反應生成磚紅色沉淀，去除沉淀后的溶液藍色變淺，測定其吸光值可用于計算葡萄糖含量。如表是用該方法檢測不同樣本的結果。下列敘述正確的是( )
樣本 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
吸光值 0.616 0.606 0.595 0.583 0.571 0.564
葡萄糖含量/（mg/mL） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
A.斐林試劑與樣本混合后立即生成磚紅色沉淀
B.吸光值與樣本的葡萄糖含量有關，與斐林試劑的用量無關
C.若某樣本的吸光值為0.578，則其葡萄糖含量大于0.4mg/mL
D.在一定范圍內葡萄糖含量越高，反應液去除沉淀后藍色越淺
5.某研究小組在梧桐山好漢坡上發現了一種白色野果，欲檢測其有機物成分。下列敘述錯誤的是( )
A.檢測原理是某些化學試劑能夠使相應化合物產生特定的顏色反應
B.若蘇丹Ⅲ能使野果組織樣液染成橘黃色，說明該野果含有脂肪
C.若斐林試劑直接使野果組織樣液染成磚紅色，說明該野果含有麥芽糖
D.雙縮脲試劑與野果組織樣液中的蛋白質反應時，組織樣液能變成紫色
參考答案
1.答案：C
解析：A、脂肪由甘油和脂肪酸組成，A錯誤；
B、蔗糖屬于非還原糖，不能與斐林試劑發生顯色反應，且蔗糖由一分子果糖和一分子葡萄糖組成，B錯誤；
C、蛋白質的基本組成單位是氨基酸，能與雙縮脲試劑反應生成紫色絡合物，蛋白質是生命活動的主要承擔者，C正確；
D、淀粉是植物細胞內的儲能物質，并不是遺傳物質，D錯誤。
故選C。
2.答案：C
3.答案：A
解析：A、花生子葉中含有脂肪，經蘇丹Ⅲ染液染色后，在顯微鏡下能觀察到被染成橘黃色的脂肪顆粒，A正確；
B、在氨基酸溶液中加入雙縮脲試劑，混勻后不會變成紫色，蛋白質或多肽溶液中加入雙縮脲試劑，混勻后會逐漸變成紫色，B錯誤；
C、糖尿病患者的尿液中含有葡萄糖，將糖尿病患者的尿液與斐林試劑混合，需要水浴加熱才能出現磚紅色沉淀，C錯誤；
D、小麥種子勻漿中富含淀粉，滴加碘液有藍色反應，不需經水浴加熱，D錯誤。
故選D。
4.答案：D
解析：A、斐林試劑可用于鑒定還原糖，在水浴加熱的條件下，溶液的顏色變化為磚紅色沉淀，A錯誤；
B、吸光值與溶液的濃度有關，故與樣本的葡萄糖含量和斐林試劑的用量有關，B錯誤；
C、由表格內容可知，葡萄糖含量越高，吸光值越小，若某樣本的吸光值為0.578，葡萄糖含量在0.3mg/mL～0.4mg/mL，C錯誤；
D、在一定范圍內葡萄糖含量越高，生成的磚紅色沉淀（氧化亞銅）越多，反應液去除沉淀后藍色越淺（游離的Cu2+越少），D正確。
故選：D。
5.答案：C
解析：A、利用某些化學試劑能夠使生物組織中的相關有機化合物產生特定的顏色反應來進行物質鑒定，A正確；
B、脂肪可用蘇丹Ⅲ染液鑒定，在高倍鏡下能看到橘黃色脂肪顆粒，B正確；
C、斐林試劑可用于鑒定還原糖，在水浴加熱的條件下，溶液的顏色變化為磚紅色(沉淀)，說明含有還原糖但是不能說明含有麥芽糖，C錯誤；
D、蛋白質可與雙縮脲試劑產生紫色反應，D正確。
故選C。

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