資源簡介

第1節 細胞中的元素和化合物
【學習目標】
1．說出組成細胞的元素都來自于自然界但相對含量又與無機環境不同。
2．說出組成細胞的大量元素和主要微量元素，說出組成細胞化合物的主要種類。
3．知道組成細胞的元素和化合物是細胞執行各項生命活動的物質基礎。
4．認同生命的物質性，生物界與非生物界具有統一性和差異性，不同生物具有統一性和差異性。
【課前學習】
一、生物界與非生物界的統一性和差異性
1.統一性：組成生物體的各種元素在________中都能找到。
2.差異性：細胞中各種元素的________與無機自然界的大不相同。
二、組成細胞的元素
1.分類：組成細胞的化學元素有20多種，按含量多少可分為大量元素和________；按作用大小可分為最基本元素、________和主要元素。
2.存在形式：大多以________的形式存在
3.含量：在組成人體細胞的元素中，占鮮重最多的是_____，其次是C、H、N；占干重最多的是_____，其次是O、N、H。
三、組成細胞的化合物
1.種類：分為________（包括水和無機鹽）和有機化合物（主要有糖類、________、蛋白質、核酸等）
2.含量：最多的化合物是________；最多的有機化合物是________。
四、檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質
1.實驗原理
（1）某些化學試劑能夠使生物組織中的相關化合物產生特定的顏色反應。因此，可以根據有機物與某些化學試劑所產生的________，檢測生物組織中糖類、脂肪或蛋白質的存在。
（2）糖類中的還原糖，如_________，與斐林試劑發生作用，生成_________。脂肪可以被蘇丹Ⅲ染液染成_________。蛋白質與雙縮脲試劑發生作用，產生_________反應。
2.實驗操作
（1）還原糖的檢測流程：選材→制備組織樣液→加入斐林試劑→_______→觀察顏色變化。
（2）脂肪的檢測流程：選材→制作臨時裝片→加入蘇丹Ⅲ(或蘇丹IV)染液→_______→鏡檢，觀察顏色變化。
（3）蛋白質的檢測流程：選材→制備組織樣液→加入____________→搖勻→加入____________→搖勻→觀察顏色變化。
參考答案：一、1.無機自然界 2.相對含量
二、1.微量元素 基本元素 2.化合物 3.O C
三、1.無機化合物 脂質 2.水 蛋白質
四、1.（1）顏色反應 （2）葡萄糖 磚紅色沉淀 橘黃色 紫色 2.（1）水浴加熱 （2）去浮色 （3）雙縮脲試劑 A液 雙縮脲試劑B液
【課上學習】
【任務一】分析組成地殼和組成細胞的部分元素含量（%）表，能得出哪些結論？
元素 地殼 細胞
O 48．60 65．0
Si 26．30 極少*
C 0．087 18．0
N 0．03 3．0
H 0．76 10．0
* Si在某些植物細胞中含量較多，如硅藻、禾本科植物
【任務二】自主查閱教材P22或網絡，完成元素作用的學習
元素分類 元素 作用 缺乏出現的相關癥狀
大量元素 Ca
Mg
微量元素 Fe
Mn
Cu
B
Mo
Zn
……
【任務三】嘗試構建下列元素的包含關系圖
自然界中的元素 組成細胞的元素 大量元素 微量元素 基本元素
【任務四】自主閱讀教材P18-19，完成表中原理、選材、試劑、檢測和觀察五項
蛋白質的檢測 原理
選材 1、 2、 3、 …… 檢測試劑
檢測 向試管內注入待測組織液
觀察
結果 ……
結論
還原糖的檢測 原理
選材 …… 檢測試劑
檢測 向試管內注入待測組織液
觀察
結果 ……
結論
【課后練習】
1．細胞是由各種元素組成的，關于細胞中的元素的敘述，正確的是（　　）
A．細胞作為生命系統，含有生命元素，這些元素在無機環境中不存在
B．在細胞中的一些有機物中含有微量元素
C．細胞中的元素絕大多數以離子的形式存在
D．無機自然界中的所有的元素都是細胞所需要的，只是需求的多少不同
2．關于組成生物體的元素，下列說法錯誤的是（ ）
A．脂肪中H元素含量比例高，而O元素含量比例低
B．磷脂、ATP、DNA的組成元素都是C、H、O、N、P
C．高分子化合物的單體是以C鏈為骨架，無機物中一定沒有C元素
D．生物體內的元素不一定是生物體正常生命活動必需的
3．某些化學試劑能夠使生物組織中的相關化合物產生特定的顏色反應，下列有關檢測生物組織中有機物的敘述，正確的是（ ）
A．在梨勻漿中，加入現配的斐林試劑，可觀察到溶液呈藍色
B．在脂肪顆粒的檢測和觀察實驗中，需要滴加體積分數為95%的酒精洗去浮色
C．使用斐林試劑與雙縮脲試劑的實驗中，反應原理相同
D．在蛋白質的檢測實驗中，不可以使用加熱過的豆漿作為材料
4．“民以食為天”，人們經常食用的某些食物，經消化吸收后可被轉化為人體的組成成分。下列敘述正確的是（ ）
A．組成人體的化學元素，都能在食物中找到，但不一定都能在無機自然界中找到
B．人體細胞干重和鮮重中含量最多的化學元素都是氧
C．組成各種生物體細胞的元素中碳含量較高，所以碳是生命的核心元素
D．在不同生物的細胞內，組成它們的化學元素的種類基本相同
5．圖甲是細胞中幾種化合物含量的扇形圖，圖乙是活細胞中元素含量的柱形圖，下列說法不正確的是（ ）
A．若圖甲表示代謝正常的活細胞中化合物含量的扇形圖，則圖甲中A是蛋白質
B．若細胞完全脫水，則圖乙中含量第二的元素是a
C．干重中含量最多的元素是b
D．圖乙中的a、b、c大多以化合物的形式存在
6．根據組成生物體的元素和自然界中元素的分布特點，下列說法不正確的是（　　）
A．組成生物體的元素在非生物界中都能找到，體現了生物界與非生物界的統一性
B．微量元素指在細胞中含量極少，可有可無的元素
C．組成細胞的元素大多以化合物形式存在
D．生物體內含有的元素不一定是生物體所需要的元素
7．下列說法正確的是（　　）
A．生物界和非生物界的統一性表現在元素組成的含量上完全相同
B．Ca、Mg、Zn、I、Mo等是組成細胞的微量元素
C．沙漠中的仙人掌細胞中含量最多的化合物是水
D．斐林試劑和雙縮脲試劑中CuSO4溶液的質量濃度相等
8．下述糖類物質中，不能與斐林試劑發生作用生成磚紅色沉淀的是（ ）
A．葡萄糖 B．果糖 C．麥芽糖 D．蔗糖
9．下列有機物的鑒定實驗中，可能導致實驗失敗的操作是（　　）
①脂肪鑒定時，花生子葉染色后，沒有用酒精洗去浮色 ②還原糖鑒定時，用60℃水浴加熱 ③蛋白質鑒定時，把A、B液混合后再加入蛋白質樣液中 ④淀粉鑒定時，直接把碘液滴加到淀粉樣液中
A．①③ B．②④ C．③④ D．①④
10．下列有關細胞中元素和化合物的敘述，正確的是 （ ）
A．細胞中C含量最高，因此是構成細胞最基本元素
B．細胞與非生物在元素含量上具有統一性
C．Mg是構成葉綠素的微量元素，Fe是構成血紅蛋白的微量元素
D．在細胞鮮重中O元素含量最多
二、非選擇題
11．某同學分別按下表進行三組實驗，根據表格，分析回答下列問題。
組別 材料 實驗試劑及條件 觀察內容
A 浸泡過的花生種子 清水、蘇丹Ⅲ染色液、乙醇溶液 細胞中著色的小顆粒
B 蘋果勻漿 斐林試劑、水浴加熱 組織樣液顏色變化
C 豆漿 ？ 組織樣液顏色變化
（1）進行A組實驗時，使用酒精的作用是________，其中，實驗所觀察的被蘇丹Ⅲ染色液著色的小顆粒是________（物質）、小顆粒的顏色是________。
（2）B組實驗中，組織樣液的顏色出現_________沉淀。若將蘋果汁換成甘蔗汁并按正確操作做上述B組實驗，結果是溶液顏色呈現________色。
（3）在C組實驗中，豆漿中富含蛋白質，檢驗蛋白質的試劑在使用時是否需要水浴加熱？________（填“是”或“否”），呈現________色。如果用蛋清來代替豆漿，則要先行________。
參考答案
1．B 細胞作為生命系統，含有生命元素，這些元素來自無機環境，因此在無機環境中也存在，A錯誤；在細胞中的一些有機物中含有微量元素，如血紅蛋白中含有鐵，B正確；
C、細胞中的元素絕大多數以化合物的形式存在，C錯誤；無機自然界中的部分元素是細胞所需要的，并非所有元素細胞都需要，如汞，D錯誤。
2．C 脂肪中H元素含量比例高，而O元素含量比例低，所以等質量的脂肪消耗更多的氧氣，釋放更多能量，A正確；磷脂、ATP、DNA的組成元素都是C、H、O、N、P，B正確；無機物中不一定沒有C元素，例如碳酸鈣，C錯誤；生物體內的元素有的不是生命活動必需的，例如鉛，D正確。
3．A 在梨勻漿中，加入現配的斐林試劑，未進行水浴加熱，所以溶液呈藍色，A正確；在脂肪顆粒的檢測和觀察實驗中，需要滴加體積分數為50%的酒精洗去浮色，B錯誤；使用斐林試劑與雙縮脲試劑的實驗中，反應原理不同，C錯誤﹔加熱過的豆漿肽鍵并沒有斷裂，可作為蛋白質檢測的材料，D錯誤。
4．D 組成生物體的化學元素在無機自然界中都可以找到，體現了生物界與非生物界的統一性，A錯誤；在人體細胞鮮重最多的化合物是水，含量最多的元素是O；干重中最多的化合物是蛋白質，含量最多的元素是C，B錯誤；由于碳原子在組成生物大分子中的重要作用，科學家才說碳是生命的核心元素，C錯誤；在不同生物的細胞內，組成它們的化學元素的種類基本相同，但含量相差較大，D正確。
5．A 若圖甲表示代謝正常的活細胞中化合物含量的扇形圖，則圖甲中A是水，A錯誤；乙圖表示細胞鮮重，故a為O，b為C，若細胞完全脫水，則C的含量最高，其次是O，故圖乙中a即氧元素含量第二，B正確；干重中含量最多的元素是C，對應圖中的b，C正確；圖乙中的a、b、c等元素大多以圖甲中的A、B、C等化合物的形式存在，D正確。
6．B 組成生物體的元素在非生物界中都能找到，沒有一種是生物所特有的，體現了生物界與非生物界的統一性，A正確；微量元素是指含量占生物總重量萬分之一以下的元素，對細胞的生命活動非常重要，B錯誤；組成細胞的元素大多以化合物形式存在，C正確；生物體內含有的元素不一定是生物體所需要的元素，如Pb，D正確。
7．C 生物界和非生物界的統一性表現在組成生物體的化學元素都能在自然界找到，A錯誤；Ca、Mg屬于大量元素，B錯誤；活細胞中含量最多的化合物是水，沙漠中的仙人掌細胞也不例外，C正確；斐林試劑中硫酸銅溶液質量濃度為0．05g/mL，雙縮脲試劑中硫酸銅溶液質量濃度為0．01g/mL，D錯誤。
8．D 斐林試劑只能與還原糖在水浴條件下生成磚紅色沉淀，葡萄糖、果糖、麥芽糖都是還原性糖，蔗糖不是還原性糖，故不能與斐林試劑發生磚紅色沉淀，D符合題意。
9．A ①脂肪與蘇丹Ⅲ（或蘇丹Ⅳ染液）反應，呈橘黃色（或紅色），若對花生子葉染色后，沒有用酒精洗去浮色，多余的染色劑會影響實驗現象，可能導致實驗失敗，①符合題意；②還原糖鑒定時，用60℃水浴加熱，會出現磚紅色沉淀，②不符合題意；③蛋白質鑒定時，A、B液需要分別加入，若把A、B液混合后再加入蛋白質樣液中，會導致實驗失敗，③符合題意；④淀粉鑒定時，直接把碘液滴加到淀粉樣液中，呈現藍色，④不符合題意。
10．D 活細胞中O的含量最高，A錯誤；細胞中存在的元素都可以在非生物界中找到，體現了生物界和非生物界的統一性，細胞中的元素含量和非生物界不同，B錯誤；Mg是大量元素，C錯誤；在細胞鮮重中水的含量最多，所以O元素含量最多，D正確。
11．【答案】（1） 洗去浮色 脂肪 橘黃色 （2） 磚紅色 藍
（3） 否 紫 稀釋
【解析】（1）A組實驗是觀察花生子葉中的脂肪顆粒，酒精的作用是洗去浮色，被蘇丹Ⅲ染色的顆粒是脂肪，小顆粒的顏色是橘黃色。（2）B組實驗中，蘋果勻漿含有葡萄糖和果糖等還原性糖，與斐林試劑水浴加熱會出現磚紅色沉淀。若換成甘蔗汁，里面含蔗糖，不是還原性糖，與斐林試劑不能發生反應，斐林試劑本身是藍色，故溶液呈藍色。（3）檢驗蛋白質用雙縮脲試劑，呈紫色，此過程無需水浴加熱。如果用蛋清來代替豆漿，則要先行稀釋。

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