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第2章　組成細胞的分子
第1節　細胞中的元素和化合物
課時學習目標　(1)說出細胞主要由C、H、O、N、P、S等元素構成，它們以碳鏈為骨架形成復雜的生物大分子(結構與功能觀)。(2)嘗試檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質，探討細胞中主要化合物的種類(實驗設計與方案實施的能力)。
一、組成細胞的元素和化合物
1.組成細胞的元素
(1)生物界和非生物界的統一性和差異性
(2)元素的種類
①細胞中常見的化學元素有20多種。
②根據含量分類　
而非“生理作用”
a.大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
b.微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
(3)元素的存在形式
大多以化合物的形式存在。
[微思考]
為什么玉米細胞和人體細胞內含量較多的四種元素是相同的？
提示：玉米和人都是生物，組成玉米細胞和人體細胞的主要成分都是水、糖類、脂質和蛋白質等，水含有H、O，糖類、脂質、蛋白質等有機物都含有C、H、O，蛋白質中還含有大量的N。
2.組成細胞的化合物
(1)組成細胞的主要化合物及相對含量
①水；②蛋白質；③無機鹽。
(2)細胞內含量最多的化合物是水，含量最多的有機化合物是蛋白質。
[微思考]
活細胞中含量最多的元素是O，請從化合物的角度分析原因是什么？
提示：活細胞中含量最多的化合物是水，O在水分子中含量高。
[辨正誤]
(1)組成地殼的元素在細胞中都能找到。(×)
提示：組成細胞的元素在地殼中都能找到。
(2)Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是組成細胞的微量元素。(×)
提示：Ca、Mg是大量元素。
(3)大量元素在細胞內作用重大，微量元素在細胞中的作用微小。(×)
提示：大量元素和微量元素是按照含量劃分的，微量元素的作用并不微小。
(4)組成細胞的元素全部以化合物的形式存在。(×)
提示：組成細胞的各種元素大多以化合物的形式存在，有些可以以離子的形式存在，如K＋。
閱讀材料，回答下列問題：
材料1　比較玉米細胞和人體細胞的部分元素及含量(干重，質量分數)。
元素 玉米細胞 人體細胞
O 44.43 14.62
C 43.57 55.99
H 6.24 7.46
N 1.46 9.33
K 0.92 1.09
Ca 0.23 4.67
P 0.20 3.11
Mg 0.18 0.16
S 0.17 0.78
注：其他元素占細胞干重的質量分數總計小于3%。
(1)材料1表中數據表明，元素在不同生物細胞中具有怎樣的統一性或差異性？
提示：不同生物細胞中元素的種類上具有統一性，但是含量上具有差異性。
(2)材料1玉米細胞和人體細胞中哪種元素的含量相差較大？這種含量相差較大的原因是什么？
提示：O在玉米細胞中的含量遠高于人體細胞，而N在玉米細胞中的含量遠小于人體細胞，主要是因為玉米中糖類(含有較多的O)的含量高，人體內蛋白質(含有較多的N)的含量相對較高。
材料2　幾十年前，新西蘭有一個牧場的大片牧草長勢很弱，有的甚至發黃枯萎，即使使用了大量的N、P、K肥也無濟于事。后來，人們偶然發現牧場內的一小片牧草長得十分茂盛，原來，這一片“綠洲”的附近有一座鉬礦，礦工每天上下班總是抄近路走，他們的鞋子踩過的地方，牧草綠油油的，經過科學家的化驗和分析，一公頃牧草只需150克鉬就足夠了。
(3)綜合上述材料2，從含量上分析，N、P、K元素屬于________元素，鉬元素屬于________元素。
提示：大量　微量
(4)牧草中含量最多的化合物是________，含量最多的有機物是________，鉬元素在細胞中主要以________的形式存在。
提示：水　蛋白質　化合物
1.組成細胞的元素的種類和含量
①大量元素和微量元素劃分的依據是含量的多少，而不是生理作用。
②生物體內含有的元素不一定是生物體所必需的元素，如Pb。
③基本元素占人體細胞鮮重比例是O>C>H>N，而占人體細胞干重比例是C>O>N>H。　　　
2.細胞中化合物的種類及含量
【學以致用】
1.(2024·江蘇鎮江丹陽高級中學期中)下列有關組成細胞的化學元素的敘述，正確的是(　　)
A.組成細胞最基本的元素是N
B.活細胞內含量最高的元素是O
C.Mg、Zn、Ca等大量元素是生物體必不可少的
D.微量元素對于生物體來說可有可無
答案　B
解析　組成細胞最基本的元素是C，A錯誤；活細胞內由于水的含量最高，含量最高的元素是O，B正確；Zn屬于微量元素，C錯誤；微量元素含量雖少，但是對于生物體來說同樣具有重要的作用，D錯誤。
2.(2024·珠海高一檢測)茶葉生產在中國已有3 000多年的歷史，其中信陽毛尖以“細、圓、光、直、多白毫、香高、味濃、湯色綠”的獨特風格，盛名傳播國內外。下列關于茶葉的說法，錯誤的是(　　)
A.采摘的新鮮茶葉的細胞中含量最高的化合物是H2O
B.茶葉和人體所含元素種類大致相同，但含量有差異
C.制好的成品茶的化學元素含量依次是C>O>N>H
D.新鮮茶葉的細胞內含量最多的有機物中通常含有微量元素Fe或S
答案　D
解析　細胞鮮重中含量最多的是水，故采摘的新鮮茶葉的細胞中含量最高的化合物是H2O，A正確；不同生物體內的元素種類大體相同，但含量上有差異，故茶葉和人體所含元素種類大致相同，但含量有差異，B正確；制好的成品茶脫去了水分，其中的化學元素含量排序相當于細胞干重中化學元素含量的排序，即化學元素含量依次是C>O>N>H，C正確；新鮮茶葉的細胞內含量最多的有機物是蛋白質，其中通常含有元素Fe或S，Fe是微量元素，但S是大量元素，D錯誤。
二、檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質
1.實驗原理
2.實驗步驟
(1)還原糖的檢測
(2)脂肪的檢測
①檢測原理：脂肪＋蘇丹Ⅲ染液→橘黃色。
②操作步驟：
(3)蛋白質的檢測
[微思考]
若提供斐林試劑的甲液、乙液(0.1 g/mL的NaOH溶液、0.05 g/mL的CuSO4溶液)和蒸餾水，能進行蛋白質的檢測嗎？方法是什么？
提示：能。檢測蛋白質時需用蒸餾水將0.05 g/mL的CuSO4溶液稀釋為0.01 g/mL的CuSO4溶液。
[辨正誤]
(1)西瓜、番茄等都含有較多的糖，因此可用于還原糖的鑒定。(×)
提示：材料有顏色，會掩蓋還原糖與斐林試劑產生的磚紅色。
(2)實驗結束時將剩余的斐林試劑裝入棕色瓶，以便長期保存備用。(×)
提示：斐林試劑需要現用現配。
(3)還原糖與斐林試劑反應能直接生成磚紅色沉淀。(×)
提示：還原糖與斐林試劑在水浴加熱條件下生成磚紅色沉淀。
(4)利用雙縮脲試劑檢測蛋白質不需要加熱條件。(√)
(5)非還原糖與斐林試劑混合后經水浴加熱后的現象是溶液為無色。(×)
提示：由于斐林試劑本身為藍色，因此非還原糖與斐林試劑混合后經水浴加熱后的現象不是溶液為無色，而是呈藍色。
1.根據已經掌握的知識分析，不同生物材料中富含有機物的成分不同。下面的生物材料中，富含糖類、脂肪、蛋白質的分別有①③⑥⑨、⑤⑦、②④⑧。
①玉米種子　②牛奶　③甘蔗的莖　④雞蛋
⑤花生種子　⑥甜菜的根　⑦蓖麻種子
⑧大豆種子　⑨蘋果
2.下圖為還原糖檢測實驗，請回答問題：
(1)經圖示處理2 min后試管內將呈現何種顏色？試說明原因。
提示：應為藍色，即斐林試劑的顏色，因為未經水浴加熱。
(2)檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質的實驗均為顯色反應，在選擇實驗材料時，應該注意哪些問題？
提示：一是要富含待檢測的化合物，二是材料本身顏色要較淺(無色或白色最佳)。
(3)向該試管內無色液體中加入斐林試劑，經加熱若出現磚紅色沉淀，則表明試管內含有葡萄糖，對嗎？說出理由。
提示：不對。有磚紅色沉淀，只能表明含還原糖(如葡萄糖、果糖、麥芽糖等)，未必是葡萄糖。
3.脂肪檢測時，經染色后，為什么用50%酒精洗去浮色而不用清水？
提示：蘇丹Ⅲ染液溶解于酒精不溶于水。
4.蛋白質檢測時，為什么先加A液再加B液？B液為什么不能過量？
提示：蛋白質中的肽鍵在堿性條件下能與Cu2＋生成紫色絡合物，所以先加A液營造堿性環境，后加B液提供Cu2＋。其中雙縮脲試劑B液的量不能過多，因為過多的雙縮脲試劑B液會與雙縮脲試劑A液反應生成Cu(OH)2，使溶液呈藍色進而掩蓋實驗生成的紫色。
5.超市的牛奶架上擺放著脫脂(指脂肪)牛奶和全脂牛奶，請鑒定脫脂牛奶是否真的脫脂，具體操作辦法及判斷依據是什么？
提示：取等量脫脂牛奶和全脂牛奶分別加入①、②試管中，向兩支試管中分別加入適量且等量蘇丹Ⅲ染液，并比較①、②試管中溶液的顏色變化。若①、②試管中溶液均變為橘黃色，且顏色差別不明顯，說明脫脂牛奶不是真的脫脂；若①試管中溶液不變為橘黃色，②試管中溶液變為橘黃色，則說明脫脂牛奶是真的脫脂。
1.斐林試劑與雙縮脲試劑的“一同三不同”
2.三類有機物的檢測在操作步驟上的差異
(1)唯一需要加熱的——還原糖的檢測。
(2)唯一需要顯微鏡的——花生子葉臨時裝片中脂肪的檢測。
(3)唯一使用酒精——脂肪的檢測，實驗用體積分數為50%的酒精溶液洗去浮色。
(4)混合后加入的——斐林試劑；分別加入的——雙縮脲試劑。
【學以致用】
3.(2024·湖南常德臨澧一中期中)在“第三屆中國國際進口博覽會”某展臺前，人們踴躍嘗鮮“人造肉丸”。為了解其主要營養成分，研究人員對其樣液做了三種規范的鑒定操作，所用試劑、實驗結果如下表。據表判斷，“人造肉丸”的主要營養成分是(　　)
反應試劑 實驗結果
斐林試劑 顏色不變
雙縮脲試劑 變成紫色
碘液 變成藍色
A.蛋白質、還原糖 B.蛋白質、淀粉
C.脂肪、淀粉 D.脂肪、還原糖
答案　B
解析　用斐林試劑檢測時，顏色不變，說明不含還原糖；用雙縮脲試劑檢測時出現紫色，說明其中含有蛋白質；用碘液檢測時出現藍色，說明其中含有淀粉。據此判斷“人造肉丸”的主要營養成分是蛋白質、淀粉。
4.(2024·廣東東莞高一質檢)在生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質的檢測實驗中，對實驗材料的選擇，下列敘述錯誤的是(　　)
A.可用斐林試劑甲液和乙液、蒸餾水來檢測葡萄糖和蛋白質
B.花生種子含脂肪多且子葉肥厚，是用于脂肪鑒定的理想材料
C.食用花生油一般不選用蘇丹Ⅲ染液來檢測
D. 蛋白質的檢測實驗中需將雙縮脲試劑的A液和B液等量混合均勻后再加入
答案　D
解析　斐林試劑與雙縮脲試劑的物質組成相同，只是CuSO4溶液的質量濃度不同，因此可用斐林試劑甲液和乙液、蒸餾水配制成雙縮脲試劑，A正確；花生種子含脂肪多且子葉肥厚，是用于脂肪檢測的理想材料，B正確；蘇丹Ⅲ染液可將脂肪染成橘黃色，而食用花生油的顏色接近橘黃色，因此一般不選用蘇丹Ⅲ染液檢測食用花生油，C正確；蛋白質的檢測實驗中應先加雙縮脲試劑A液，再加入雙縮脲試劑B液，D錯誤。
①還原糖主要有葡萄糖、果糖、麥芽糖、乳糖等，而蔗糖、淀粉、纖維素、糖原均為非還原糖。
②斐林試劑本身的顏色為藍色，不是無色，故非還原糖(如蔗糖)＋斐林試劑水浴加熱后的現象不是無色，而是藍色。
③多肽與雙縮脲試劑反應也是紫色，但氨基酸中無肽鍵，不能與雙縮脲試劑呈顯色反應。　　　
隨堂檢測
1.(2024·山東濟南期末)梭梭樹、沙柳、樟子松、胡楊均是干旱地區生命力極其頑強的樹木，它們發達的根系可以從深層土壤中吸收水分，這幾種樹的細胞中含量最多的有機化合物是(　　)
A.水 B.蛋白質
C.脂質 D.無機鹽
答案　B
解析　正常的活細胞中含量最多的有機化合物是蛋白質，B正確。
2.(2024·廣東深圳紅玲中學檢測)下列有關生物體內化學元素的敘述正確的是(　　)
A.活細胞中含量最多的元素是C
B.細胞內微量元素含量很少，作用也很小
C.構成血紅素的Fe屬于大量元素
D.生物體內的化學元素均能在無機環境中找到
答案　D
解析　由于活細胞中含量最多的化合物是水，故在活細胞中氧元素的含量最多，A錯誤；微量元素是生物生命活動所必需的元素，只是在細胞中的含量很少，但其作用非常重要，缺乏后會患相應的缺乏癥，B錯誤；構成血紅素的Fe屬于微量元素，C錯誤；生物界與非生物界具有統一性，生物體內的化學元素均能在無機環境中找到，D正確。
3.(2024·河北冀州一中檢測)為了探究“神舟十三號”航天員食用的“牙膏食品”中含有的營養成分，某同學進行了相關實驗，得到的結果如表所示，據此可判斷“牙膏食品”中含有的主要成分為(　　)
試管編號 甲 乙 丙
所用試劑 斐林試劑 雙縮脲試劑 蘇丹Ⅲ染液
試管中顏色 (水浴加熱后)藍色 紫色 橘黃色
A.蛋白質 B.還原糖
C.蛋白質、脂肪 D.還原糖、脂肪
答案　C
解析　若“牙膏食品”中含有還原糖，則用斐林試劑檢測，在水浴加熱條件下會出現磚紅色沉淀，而甲試管中的顏色為藍色，說明“牙膏食品”中不含還原糖；若“牙膏食品”中含有蛋白質，則用雙縮脲試劑檢測時乙試管中的顏色應為紫色；若“牙膏食品”中含有脂肪，則用蘇丹Ⅲ染液檢測時丙試管中的顏色應為橘黃色，綜上，C符合題意。
4.(2024·江蘇南通高一質檢)“顏色反應”是生物學中鑒定特定物質的常用方法。下列敘述正確的是(　　)
A.為檢測待測樣液中是否含有還原糖，可以使用碘液進行檢測
B.用蘇丹Ⅲ染液檢測組織切片內的脂肪時，要用體積分數為50%的酒精溶液洗去浮色
C.若無色的待測樣液中不含蛋白質，則加入雙縮脲試劑后樣液顏色不變
D.斐林試劑和雙縮脲試劑所含物質種類不同，使用方法也不同
答案　B
解析　為檢測待測樣液中是否含有還原糖，可以使用斐林試劑在水浴加熱條件下進行檢測，碘液可用于淀粉的檢測，A錯誤；用蘇丹Ⅲ染液檢測組織切片內的脂肪時，需要用體積分數為50%的酒精溶液洗去浮色，B正確；雙縮脲試劑B液為淺藍色，即使待測樣液中不含蛋白質，加入雙縮脲試劑后樣液顏色也會發生變化，C錯誤；雙縮脲試劑和斐林試劑所含物質種類相同，都是CuSO4和NaOH，但二者的使用方法不同，D錯誤。
5.(2024·哈爾濱六中高一月考)在檢測生物組織中的可溶性還原糖、脂肪、蛋白質實驗中，需要根據實驗選擇不同的材料。請根據下表所列各種材料回答問題：
可供實驗的材料
梨 黃杏 胡蘿卜 黃豆 花生種子 小麥種子
(1)其中適用于檢測可溶性還原糖的是________，理由是_____________________________________________________________________。
(2)小麥種子中糖類化合物的含量很高，卻不適合用來檢測還原糖，這是因為_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)與小麥種子相比，花生種子更適合用來檢測脂肪，這是因為_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________；
在檢測脂肪的實驗中用到體積分數為50%的酒精溶液，其作用是_____________________________________________________________________。
(4)蛋白質可與________試劑發生紫色反應，據此可檢測蛋白質的存在。
答案　(1)梨　梨的組織細胞顏色淺，且還原糖含量較高　(2)小麥種子中的糖類主要是淀粉，淀粉不是還原糖　(3)花生種子的脂肪含量比小麥種子高　洗去(切片的)浮色　(4)雙縮脲
解析　(1)檢測還原糖的實驗中，需要選擇還原糖含量高且近于無色的實驗材料，給出的材料中梨的組織細胞顏色淺，且還原糖含量較高，適用于檢測可溶性還原糖。(2)小麥種子含淀粉較多，淀粉不是還原糖，故小麥種子不適合用來檢測還原糖。(3)小麥種子含淀粉較多，花生種子的脂肪含量比小麥種子高，故花生種子更適合用來檢測脂肪。在檢測脂肪的實驗中用到體積分數為50%的酒精溶液，其作用是洗去(切片的)浮色，便于觀察。(4)蛋白質可與雙縮脲試劑發生紫色反應，故據此可檢測蛋白質的存在。
(時間：30分鐘　分值：60分)
【基礎對點】
知識點1　組成細胞的元素和化合物
1.(2024·河南豫西名校聯考)“大魚吃小魚，小魚吃蝦米”是大家耳熟能詳的諺語。下列關于大魚、小魚和蝦米體內的各種化學元素的說法，正確的是(　　)
A.種類有差異，含量大體相同
B.種類大體相同，含量有差異
C.種類和含量都大體相同
D.種類和含量差異都很大
答案　B
解析　從元素的種類上來說，大魚、小魚和蝦米體內的各種化學元素種類大體相同，但從元素的含量上來說，大魚、小魚和蝦米體內的各種化學元素的含量有差異。
2.(2024·江蘇淮安期中)菠菜是人們喜愛的一種蔬菜，綠色菠菜葉肉細胞中含量最多的化合物是(　　)
A.葉綠素 B.蛋白質
C.蔗糖 D.水
答案　D
解析　水是活細胞中含量最多的化合物，所以綠色菠菜葉肉細胞中含量最多的化合物是水。
3.(2024·四川廣安期中)如圖表示人體細胞中各種化合物占細胞鮮重的含量，下列按①②③④順序排列正確的是(　　)
A.蛋白質、水、脂質、糖類
B.蛋白質、水、脂質、糖類
C.水、蛋白質、脂質、糖類
D.水、蛋白質、糖類、脂質
答案　A
解析　題圖中含量占比為②>①>③>④，細胞鮮重中各種化合物的含量為水>蛋白質>脂質>糖類，則①②③④依次是蛋白質、水、脂質、糖類。
4.(2024·廣東東莞高一階段考)下列有關組成生物體化學元素的敘述，正確的是(　　)
A.微量元素在生物體內含量很少，所以人體不會出現微量元素缺乏癥
B.每種元素在不同生物體內的含量都相同
C.組成細胞的各種化學元素大多以化合物的形式存在
D.在生物體中，微量元素不如大量元素重要
答案　C
解析　微量元素雖然在生物體內含量很少，但卻和大量元素一樣具有十分重要的作用，若人體缺乏微量元素，會出現微量元素缺乏癥，A、D錯誤；每種元素在不同生物體內的含量可能存在差異，并不是完全相同的，B錯誤；組成細胞的各種化學元素大多以化合物的形式存在，C正確。
5.(2024·江蘇鹽城一中檢測)如表是人體細胞中一些元素占細胞干重的百分比，下列說法正確的是(　　)
元素 O C H N Ca Fe
平均含量/% 55.99 14.62 7.46 9.33 4.67 微量
A.C、H、O、N這四種元素的含量很高，其原因與組成細胞的化合物有關
B.表中元素都屬于大量元素
C.表中元素在玉米細胞中都有且含量與人體細胞中的相同
D.細胞中含量越低的化學元素作用越小
答案　A
解析　Fe屬于微量元素，B錯誤；表中元素在玉米細胞中都有，但含量與在人體細胞中的不同，C錯誤；大量元素與微量元素對細胞都有十分重要的作用，D錯誤。
6.(2024·廣東深圳市高一檢測)2021年9月24日，“巨型稻”喜獲豐收，袁隆平院士的“禾下乘涼夢”得以實現。“巨型稻”平均株高2米左右，莖稈粗壯、穗大粒多、產量高，富含K、Ca、Zn、Mg等營養元素。下列相關敘述正確的是(　　)
A.K、Ca、Zn、Mg是組成“巨型稻”細胞的大量元素
B.“巨型稻”活細胞中含量最多的化合物為淀粉
C.組成“巨型稻”和普通稻的元素種類大體相同
D.組成“巨型稻”的化學元素有的是其特有的，在無機自然界中找不到
答案　C
解析　K、Ca、Mg是組成“巨型稻”細胞的大量元素，Zn是組成“巨型稻”細胞的微量元素，A錯誤；“巨型稻”活細胞中含量最多的化合物為水，B錯誤；組成“巨型稻”的化學元素在無機自然界中都能找到，D錯誤。
知識點2　檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質
7.(2024·廣東汕頭期末)下列有關“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質”實驗操作和現象的敘述錯誤的是(　　)
A.只有還原糖鑒定實驗中用到水浴加熱
B.雙縮脲試劑需要分開使用
C.斐林試劑需要現用現配
D.淀粉、葡萄糖、麥芽糖分別與斐林試劑混合并水浴加熱后都會出現磚紅色沉淀
答案　D
解析　只有在還原糖鑒定的實驗中，需要用到50～65 ℃的水浴加熱，A正確；在蛋白質鑒定的實驗中，需要先加雙縮脲試劑A液(創造堿性環境)，再加雙縮脲試劑B液，B正確；斐林試劑需要現用現配，C正確；淀粉不是還原糖，與斐林試劑混合并水浴加熱后不會出現磚紅色沉淀，D錯誤。
8.(2023·江蘇徐州一中期中)面皮是人們喜愛的食物之一。傳統面皮的做法是將面團用紗布包裹在清水中搓洗，洗出的白漿和黏留在紗布上的黏稠物質可以分別蒸出面皮和面筋。某同學擬鑒定洗出的白漿和黏留在紗布上的黏稠物質的主要成分，應分別選用的試劑是(　　)
A.斐林試劑、蘇丹Ⅲ染液
B.蘇丹Ⅲ染液、碘液
C.碘液、雙縮脲試劑
D.雙縮脲試劑、斐林試劑
答案　C
解析　黏留在紗布上的黏稠物質主要是蛋白質，可用雙縮脲試劑進行鑒定；而洗出的白漿中主要含淀粉，可用碘液進行鑒定，綜上，C符合題意。
9.(2024·河南洛陽一高期中)下列關于“檢測生物組織中的脂肪”的實驗的敘述，正確的是(　　)
A.若選用花生種子，則一般需要提前用水浸泡
B.制作好裝片后可以直接用高倍鏡進行觀察
C.染色后需要用蒸餾水洗去浮色
D.若要鑒定油菜種子細胞中是否含有脂肪，用蘇丹Ⅲ染液染色后用顯微鏡觀察是否呈紅色
答案　A
解析　顯微鏡使用時要遵循“先低后高”的原則，不能直接用高倍鏡進行觀察，B錯誤；染色后需要用體積分數為50%的酒精溶液洗去浮色，C錯誤；脂肪檢測應是用蘇丹Ⅲ染液染色后用顯微鏡觀察是否呈橘黃色，D錯誤。
10.(2024·山東青島調研)下列有關實驗中溶液顏色變化的敘述，正確的是(　　)
A.在梨汁中加入斐林試劑，在水浴加熱條件下樣液由無色變成磚紅色
B.在豆漿中先后加入雙縮脲試劑A液、B液后，會出現紫色反應
C.檢測脂肪時，加入蘇丹Ⅲ染液，出現由藍變綠再變黃的反應
D.檢測淀粉時，加入碘液后，在加熱條件下溶液才出現藍色反應
答案　B
解析　在梨汁中加入斐林試劑，在水浴加熱條件下樣液由藍色變成磚紅色，A錯誤；檢測脂肪時，加入蘇丹Ⅲ染液會出現橘黃色，C錯誤；檢測淀粉時，加入碘液后溶液會出現藍色反應，該過程不需要加熱，D錯誤。
11.(2024·長郡中學期中)在可溶性還原糖、脂肪、蛋白質的鑒定實驗中，下列對實驗材料選擇的敘述，錯誤的是(　　)
A.馬鈴薯塊莖中含有較多的糖且近于白色，可用于進行可溶性還原糖的鑒定
B.花生種子富含脂肪且子葉肥厚，是用于脂肪鑒定的好材料
C.大豆種子蛋白質含量高，是進行蛋白質鑒定的理想材料
D.雞蛋清含蛋白質多，是進行蛋白質鑒定的動物材料
答案　A
解析　馬鈴薯塊莖中含有較多的糖是淀粉，屬于非還原糖，所以不可用于進行可溶性還原糖的鑒定，A錯誤。
12.(2024·廣東肇慶質檢)判斷下列表格中檢測生物組織中的有機物，其中錯誤的是(　　)
選項 生物組織 檢測試劑 顏色反應
A 蘋果 斐林試劑 磚紅色
B 花生種子 蘇丹Ⅲ染液 橘黃色
C 黃豆 雙縮脲試劑 紫色
D 卵清蛋白 碘液 紅色
答案　D
解析　蘋果含還原糖，還原糖可以和斐林試劑反應出現磚紅色沉淀，A正確；花生種子含脂肪多，脂肪可以被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色，B正確；黃豆含蛋白質多，蛋白質可以與雙縮脲試劑反應呈紫色，C正確；卵清蛋白應該用雙縮脲試劑檢測，碘液用于檢測淀粉，D錯誤。
【綜合提升】
13.(2024·廣東廣州期末)荔枝營養豐富，含葡萄糖、蔗糖、蛋白質、脂肪以及維生素A、B、C等，對人體健康十分有益。下列關于荔枝的敘述正確的是(　　)
A.新鮮荔枝的果殼細胞中含量最多的化合物是水
B.荔枝和人體所含元素種類大致相同，元素含量也大致相同
C.荔枝的組成元素除了C、H、O、N、P、S外，其余的均為微量元素
D.在荔枝果肉提取液中滴加斐林試劑，若發生紫色反應說明果肉中含蛋白質
答案　A
解析　水是活細胞中含量最多的化合物，新鮮荔枝的果殼細胞中含量最多的化合物是水，A正確；荔枝和人體所含元素種類大致相同，但含量差別較大，B錯誤；細胞中的大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等，C錯誤；蛋白質的鑒定試劑是雙縮脲試劑，兩者發生紫色反應，斐林試劑用于鑒定還原糖，D錯誤。
14.(2024·湖北武漢二中月考)下列關于“檢測生物組織中的蛋白質”的實驗的敘述，正確的是(　　)
A.用于檢測還原糖的斐林試劑甲液和乙液，可直接用于蛋白質的檢測
B.為了使實驗結果更明顯，可以直接用雞蛋清進行實驗，不需要稀釋
C.水浴加熱后，溶液顏色從淺藍色變為紫色
D.往組織樣液中依次加入NaOH溶液和CuSO4溶液，且加入后都需要搖勻
答案　D
解析　斐林試劑甲液與雙縮脲試劑A液都為NaOH溶液，且質量濃度相同，斐林試劑乙液與雙縮脲試劑B液都為CuSO4溶液，但質量濃度不相同，因此斐林試劑甲液和乙液不可直接用于蛋白質的檢測，A錯誤；檢測雞蛋清中的蛋白質時，應將雞蛋清稀釋，防止其與雙縮脲試劑發生反應后黏在試管內壁上，B錯誤；用雙縮脲試劑檢測蛋白質時不需要加熱，C錯誤；檢測生物組織中的蛋白質時，要先往組織樣液中加入雙縮脲試劑A液(質量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液)，搖勻后再加入雙縮脲試劑B液(質量濃度為0.01 g/mL的CuSO4溶液)，搖勻后觀察實驗現象，D正確。
15.(2024·東北師大附中月考)小麥、大豆、花生三種干種子中三類有機物的含量如圖所示。下列有關敘述正確的是(　　)
A.進行脂肪檢測時，最好選用小麥作為實驗材料
B.用雙縮脲試劑檢測大豆組織樣液中的蛋白質，加熱呈紫色
C.向小麥種子的研磨濾液中加入斐林試劑后會直接出現磚紅色沉淀
D.檢測花生細胞中的脂肪顆粒時需要使用顯微鏡
答案　D
解析　據圖分析可知，花生含有的脂肪較多，大豆含有的蛋白質較多，小麥含有的淀粉較多。進行脂肪檢測時，最好選用花生作為實驗材料，A錯誤；用雙縮脲試劑檢測大豆組織樣液中的蛋白質，不需要加熱就會出現紫色反應，B錯誤；向小麥種子的研磨濾液中加入斐林試劑后，需要水浴加熱才會出現磚紅色沉淀，C錯誤；檢測花生細胞中的脂肪顆粒時，需要使用顯微鏡才能觀察到，D正確。
16.(2024·北京第十四中學高一期中)據報道，四川省某縣農科所經過多年研究，培育出玉米新品種虹玉6號。回答下列問題：
(1)經食用發現虹玉6號玉米口感非常甜，確定該甜味是不是由于玉米細胞中存在還原糖導致，選用的鑒定試劑是________，該試劑與細胞內還原糖發生作用形成________沉淀。該鑒定實驗中還需要________________加熱。
(2)經鑒定，該虹玉6號玉米胚芽含有脂肪，鑒定過程中能將脂肪染成橘黃色的是________染液，該過程中50%的酒精的作用是________。
(3)該玉米新品種中的蛋白質含量高于普通玉米，請用所學的知識設計實驗加以驗證。實驗原理：_________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
材料用品：新鮮的普通玉米籽粒，新鮮的新品種玉米籽粒，研缽，試管，漏斗，紗布，吸管，清水，雙縮脲試劑A液，雙縮脲試劑B液，量筒。
方法步驟：
①將兩種玉米籽粒分別進行研磨，制備組織樣液。
②取甲、乙兩支試管，向甲試管中加入新鮮的新品種玉米籽粒組織樣液2 mL，乙試管中加入___________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
③向甲、乙兩支試管中分別加入1 mL________________，搖勻，再分別加入4滴________________，搖勻。
④觀察______________________________________________________________。
⑤預期的結果：______________________________________________________。
答案　(1)斐林試劑　磚紅色　50～65 ℃水浴
(2)蘇丹Ⅲ　洗去浮色　(3)蛋白質與雙縮脲試劑發生紫色反應，蛋白質含量越高紫色越深　②新鮮的普通玉米籽粒組織樣液2 mL
③雙縮脲試劑A液　雙縮脲試劑B液　④顏色變化并比較紫色的深淺　⑤新品種玉米籽粒組織樣液紫色較深
17.(2024·江蘇徐州調研)現有無標簽的蛋清稀釋液、葡萄糖溶液、淀粉溶液和淀粉酶溶液各一瓶，請利用下面提供的資料和材料將它們區分開來。
資料：淀粉酶的化學本質是蛋白質，可以催化淀粉分解為還原糖。
提供材料：帶有標簽的雙縮脲試劑、斐林試劑。
實驗方法：
(1)用一種試劑將上述4種溶液區分為兩組，這種試劑是________，其中發生顯色反應的一組溶液是________________，不發生顯色反應的一組是__________________。
(2)用________試劑區分(1)中不發生顯色反應的一組溶液，出現________的是____________，另一種是______________。
(3)區分(1)中發生顯色反應的一組溶液的方法及鑒定結果是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
答案　(1)雙縮脲試劑　蛋清稀釋液、淀粉酶溶液　葡萄糖溶液、淀粉溶液　(2)斐林　磚紅色沉淀　葡萄糖溶液　淀粉溶液　(3)將淀粉溶液分別與(1)中發生顯色反應的兩種溶液混合，一段時間后，用斐林試劑分別檢測上述兩種混合液(50～65 ℃水浴加熱約2 min)，無磚紅色沉淀出現的混合液組檢測的樣液是蛋清稀釋液，出現磚紅色沉淀的混合液組檢測的樣液是淀粉酶溶液
解析　(1)蛋清稀釋液、葡萄糖溶液、淀粉溶液和淀粉酶溶液可以分為蛋白質組(蛋清稀釋液和淀粉酶溶液)和糖類組(葡萄糖溶液和淀粉溶液)兩類，因此可以通過雙縮脲試劑的顯色反應把它們初步分開，對于不發生顯色反應的葡萄糖溶液、淀粉溶液，可以利用斐林試劑將它們區分開，對于蛋清稀釋液和淀粉酶溶液則應利用淀粉酶能催化淀粉分解產生還原糖的特性來鑒別。圖解如下：(共51張PPT)
第2章　組成細胞的分子
第1節　
細胞中的元素和化合物
課時學習目標
(1)說出細胞主要由C、H、O、N、P、S等元素構成，它們以碳鏈為骨架形成復雜的生物大分子(結構與功能觀)。
(2)嘗試檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質，探討細胞中主要化合物的種類(實驗設計與方案實施的能力)。
目錄 CONTENTS
1.組成細胞的元素和化合物
2.檢測生物組織中的糖
類、脂肪和蛋白質
3.隨堂檢測
自主梳理
合作探究
合作探究
思維導圖
自主梳理
1.組成細胞的元素
(1)生物界和非生物界的統一性和差異性
無機自然界
相對含量
(2)元素的種類
①細胞中常見的化學元素有 多種。
②根據含量分類　而非“生理作用”
a.大量元素：C、H、O、N、 等。
b.微量元素： 等。
20
P、S、K、Ca、Mg
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo
(3)元素的存在形式
大多以 的形式存在。
化合物
[微思考]
為什么玉米細胞和人體細胞內含量較多的四種元素是相同的？
提示：玉米和人都是生物，組成玉米細胞和人體細胞的主要成分都是水、糖類、脂質和蛋白質等，水含有H、O，糖類、脂質、蛋白質等有機物都含有C、H、O，蛋白質中還含有大量的N。
2.組成細胞的化合物
(1)組成細胞的主要化合物及相對含量
① ；② ；③ 。
(2)細胞內含量最多的化合物是 ，含量最多的有機化合物是 。
水
蛋白質
無機鹽
水
蛋白質
[微思考]
活細胞中含量最多的元素是O，請從化合物的角度分析原因是什么？
提示：活細胞中含量最多的化合物是水，O在水分子中含量高。
×
[辨正誤]
(1)組成地殼的元素在細胞中都能找到。( )
提示：組成細胞的元素在地殼中都能找到。
(2)Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是組成細胞的微量元素。( )
提示：Ca、Mg是大量元素。
(3)大量元素在細胞內作用重大，微量元素在細胞中的作用微小。( )
提示：大量元素和微量元素是按照含量劃分的，微量元素的作用并不微小。
(4)組成細胞的元素全部以化合物的形式存在。( )
提示：組成細胞的各種元素大多以化合物的形式存在，有些可以以離子的形式存在，如K＋。
×
×
×
閱讀材料，回答下列問題：
材料1　比較玉米細胞和人體細胞的部分元素及含量(干重，質量分數)。
元素 玉米細胞 人體細胞
O 44.43 14.62
C 43.57 55.99
H 6.24 7.46
N 1.46 9.33
K 0.92 1.09
Ca 0.23 4.67
P 0.20 3.11
Mg 0.18 0.16
S 0.17 0.78
注：其他元素占細胞干重的質量分數總計小于3%。
(1)材料1表中數據表明，元素在不同生物細胞中具有怎樣的統一性或差異性？
提示：不同生物細胞中元素的種類上具有統一性，但是含量上具有差異性。
(2)材料1玉米細胞和人體細胞中哪種元素的含量相差較大？這種含量相差較大的原因是什么？
提示：O在玉米細胞中的含量遠高于人體細胞，而N在玉米細胞中的含量遠小于人體細胞，主要是因為玉米中糖類(含有較多的O)的含量高，人體內蛋白質(含有較多的N)的含量相對較高。
材料2　幾十年前，新西蘭有一個牧場的大片牧草長勢很弱，有的甚至發黃枯萎，即使使用了大量的N、P、K肥也無濟于事。后來，人們偶然發現牧場內的一小片牧草長得十分茂盛，原來，這一片“綠洲”的附近有一座鉬礦，礦工每天上下班總是抄近路走，他們的鞋子踩過的地方，牧草綠油油的，經過科學家的化驗和分析，一公頃牧草只需150克鉬就足夠了。
(3)綜合上述材料2，從含量上分析，N、P、K元素屬于________元素，鉬元素屬于________元素。
提示：大量　微量
(4)牧草中含量最多的化合物是________，含量最多的有機物是________，鉬元素在細胞中主要以________的形式存在。
提示：水　蛋白質　化合物
1.組成細胞的元素的種類和含量
①大量元素和微量元素劃分的依據是含量的多少，而不是生理作用。
②生物體內含有的元素不一定是生物體所必需的元素，如Pb。
③基本元素占人體細胞鮮重比例是O>C>H>N，而占人體細胞干重比例是C>O>N>H。　　　
2.細胞中化合物的種類及含量
【 學以致用 】
B
1.(2024·江蘇鎮江丹陽高級中學期中)下列有關組成細胞的化學元素的敘述，正確的是(　　)
A.組成細胞最基本的元素是N
B.活細胞內含量最高的元素是O
C.Mg、Zn、Ca等大量元素是生物體必不可少的
D.微量元素對于生物體來說可有可無
解析:組成細胞最基本的元素是C，A錯誤；
活細胞內由于水的含量最高，含量最高的元素是O，B正確；Zn屬于微量元素，C錯誤；
微量元素含量雖少，但是對于生物體來說同樣具有重要的作用，D錯誤。
D
2.(2024·珠海高一檢測)茶葉生產在中國已有3 000多年的歷史，其中信陽毛尖以“細、圓、光、直、多白毫、香高、味濃、湯色綠”的獨特風格，盛名傳播國內外。下列關于茶葉的說法，錯誤的是(　　)
A.采摘的新鮮茶葉的細胞中含量最高的化合物是H2O
B.茶葉和人體所含元素種類大致相同，但含量有差異
C.制好的成品茶的化學元素含量依次是C>O>N>H
D.新鮮茶葉的細胞內含量最多的有機物中通常含有微量元素Fe或S
解析:細胞鮮重中含量最多的是水，故采摘的新鮮茶葉的細胞中含量最高的化合物是H2O，A正確；
不同生物體內的元素種類大體相同，但含量上有差異，故茶葉和人體所含元素種類大致相同，但含量有差異，B正確；
制好的成品茶脫去了水分，其中的化學元素含量排序相當于細胞干重中化學元素含量的排序，即化學元素含量依次是C>O>N>H，C正確；
新鮮茶葉的細胞內含量最多的有機物是蛋白質，其中通常含有元素Fe或S，Fe是微量元素，但S是大量元素，D錯誤。
1.實驗原理
2.實驗步驟
(1)還原糖的檢測
磚紅色
還原糖
白色或淺色
磚紅色
還原糖
(2)脂肪的檢測
①檢測原理：脂肪＋蘇丹Ⅲ染液→橘黃色。
②操作步驟：
蘇丹Ⅲ
50%
的酒精溶液
(3)蛋白質的檢測
雙縮脲
紫色
1 mL
紫色
[微思考]
若提供斐林試劑的甲液、乙液(0.1 g/mL的NaOH溶液、0.05 g/mL的CuSO4溶液)和蒸餾水，能進行蛋白質的檢測嗎？方法是什么？
提示：能。檢測蛋白質時需用蒸餾水將0.05 g/mL的CuSO4溶液稀釋為0.01 g/mL的CuSO4溶液。
×
√
[辨正誤]
(1)西瓜、番茄等都含有較多的糖，因此可用于還原糖的鑒定。( )
提示：材料有顏色，會掩蓋還原糖與斐林試劑產生的磚紅色。
(2)實驗結束時將剩余的斐林試劑裝入棕色瓶，以便長期保存備用。( )
提示：斐林試劑需要現用現配。
(3)還原糖與斐林試劑反應能直接生成磚紅色沉淀。( )
提示：還原糖與斐林試劑在水浴加熱條件下生成磚紅色沉淀。
(4)利用雙縮脲試劑檢測蛋白質不需要加熱條件。( )
(5)非還原糖與斐林試劑混合后經水浴加熱后的現象是溶液為無色。( )
提示：由于斐林試劑本身為藍色，因此非還原糖與斐林試劑混合后經水浴加熱后的現象不是溶液為無色，而是呈藍色。
×
×
×
1.根據已經掌握的知識分析，不同生物材
料中富含有機物的成分不同。下面的生
物材料中，富含糖類、脂肪、蛋白質的分別有 、 、 。
①玉米種子　②牛奶　③甘蔗的莖　④雞蛋
⑤花生種子　⑥甜菜的根　⑦蓖麻種子
⑧大豆種子　⑨蘋果
①③⑥⑨
⑤⑦
②④⑧
2.下圖為還原糖檢測實驗，請回答問題：
(1)經圖示處理2 min后試管內將呈現何種顏色？試說明原因。
提示：應為藍色，即斐林試劑的顏色，因為未經水浴加熱。
(2)檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質的實驗均為顯色反應，在選擇實驗材料時，應該注意哪些問題？
提示：一是要富含待檢測的化合物，二是材料本身顏色要較淺(無色或白色最佳)。
(3)向該試管內無色液體中加入斐林試劑，經加熱若出現磚
紅色沉淀，則表明試管內含有葡萄糖，對嗎？說出理由。
提示：不對。有磚紅色沉淀，只能表明含還原糖(如葡萄糖、
果糖、麥芽糖等)，未必是葡萄糖。
3.脂肪檢測時，經染色后，為什么用50%酒精洗去浮色而不用清水？
提示：蘇丹Ⅲ染液溶解于酒精不溶于水。
4.蛋白質檢測時，為什么先加A液再加B液？B液為什么不能過量？
提示：蛋白質中的肽鍵在堿性條件下能與Cu2＋生成紫色絡合物，所以先加A液營造堿性環境，后加B液提供Cu2＋。其中雙縮脲試劑B液的量不能過多，因為過多的雙縮脲試劑B液會與雙縮脲試劑A液反應生成Cu(OH)2，使溶液呈藍色進而掩蓋實驗生成的紫色。
5.超市的牛奶架上擺放著脫脂(指脂肪)牛奶和全脂牛奶，請鑒定脫脂牛奶是否真的脫脂，具體操作辦法及判斷依據是什么？
提示：取等量脫脂牛奶和全脂牛奶分別加入①、②試管中，向兩支試管中分別加入適量且等量蘇丹Ⅲ染液，并比較①、②試管中溶液的顏色變化。若①、②試管中溶液均變為橘黃色，且顏色差別不明顯，說明脫脂牛奶不是真的脫脂；若①試管中溶液不變為橘黃色，②試管中溶液變為橘黃色，則說明脫脂牛奶是真的脫脂。
1.斐林試劑與雙縮脲試劑的“一同三不同”
2.三類有機物的檢測在操作步驟上的差異
(1)唯一需要加熱的——還原糖的檢測。
(2)唯一需要顯微鏡的——花生子葉臨時裝片中脂肪的檢測。
(3)唯一使用酒精——脂肪的檢測，實驗用體積分數為50%的酒精溶液洗去浮色。
(4)混合后加入的——斐林試劑；分別加入的——雙縮脲試劑。
【 學以致用 】
B
3.(2024·湖南常德臨澧一中期中)在“第三屆中國國際進口博覽會”某展臺前，人們踴躍嘗鮮“人造肉丸”。為了解其主要營養成分，研究人員對其樣液做了三種規范的鑒定操作，所用試劑、實驗結果如下表。據表判斷，“人造肉丸”的主要營養成分是(　　)
反應試劑 實驗結果
斐林試劑 顏色不變
雙縮脲試劑 變成紫色
碘液 變成藍色
A.蛋白質、還原糖
B.蛋白質、淀粉
C.脂肪、淀粉
D.脂肪、還原糖
解析:用斐林試劑檢測時，顏色不變，說明不含還原糖；用雙縮脲試劑檢測時出現紫色，說明其中含有蛋白質；用碘液檢測時出現藍色，說明其中含有淀粉。據此判斷“人造肉丸”的主要營養成分是蛋白質、淀粉。
4.(2024·廣東東莞高一質檢)在生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質的檢測實驗中，對實驗材料的選擇，下列敘述錯誤的是(　　)
A.可用斐林試劑甲液和乙液、蒸餾水來檢測葡萄糖和蛋白質
B.花生種子含脂肪多且子葉肥厚，是用于脂肪鑒定的理想材料
C.食用花生油一般不選用蘇丹Ⅲ染液來檢測
D.蛋白質的檢測實驗需將雙縮脲試劑的A液和B液等量混合均勻后再加入
D
解析:斐林試劑與雙縮脲試劑的物質組成相同，只是CuSO4溶液的質量濃度不同，因此可用斐林試劑甲液和乙液、蒸餾水配制成雙縮脲試劑，A正確；
花生種子含脂肪多且子葉肥厚，是用于脂肪檢測的理想材料，B正確；
蘇丹Ⅲ染液可將脂肪染成橘黃色，而食用花生油的顏色接近橘黃色，因此一般不選用蘇丹Ⅲ染液檢測食用花生油，C正確；
蛋白質的檢測實驗中應先加雙縮脲試劑A液，再加入雙縮脲試劑B液，D錯誤。
①還原糖主要有葡萄糖、果糖、麥芽糖、乳糖等，而蔗糖、淀粉、纖維素、糖原均為非還原糖。
②斐林試劑本身的顏色為藍色，不是無色，故非還原糖(如蔗糖)＋斐林試劑水浴加熱后的現象不是無色，而是藍色。
③多肽與雙縮脲試劑反應也是紫色，但氨基酸中無肽鍵，不能與雙縮脲試劑呈顯色反應。　　　
B
1.(2024·山東濟南期末)梭梭樹、沙柳、樟子松、胡楊均是干旱地區生命力極其頑強的樹木，它們發達的根系可以從深層土壤中吸收水分，這幾種樹的細胞中含量最多的有機化合物是(　　)
A.水 B.蛋白質
C.脂質 D.無機鹽
解析:正常的活細胞中含量最多的有機化合物是蛋白質，B正確。
D
2.(2024·廣東深圳紅玲中學檢測)下列有關生物體內化學元素的敘述正確的是(　　)
A.活細胞中含量最多的元素是C
B.細胞內微量元素含量很少，作用也很小
C.構成血紅素的Fe屬于大量元素
D.生物體內的化學元素均能在無機環境中找到
解析:由于活細胞中含量最多的化合物是水，故在活細胞中氧元素的含量最多，A錯誤；
微量元素是生物生命活動所必需的元素，只是在細胞中的含量很少，但其作用非常重要，缺乏后會患相應的缺乏癥，B錯誤；
構成血紅素的Fe屬于微量元素，C錯誤；
生物界與非生物界具有統一性，生物體內的化學元素均能在無機環境中找到，D正確。
C
3.(2024·河北冀州一中檢測)為了探究“神舟十三號”航天員食用的“牙膏食品”中含有的營養成分，某同學進行了相關實驗，得到的結果如表所示，據此可判斷“牙膏食品”中含有的主要成分為(　　)
試管編號 甲 乙 丙
所用試劑 斐林試劑 雙縮脲試劑 蘇丹Ⅲ染液
試管中顏色 (水浴加熱后)藍色 紫色 橘黃色
A.蛋白質 B.還原糖
C.蛋白質、脂肪 D.還原糖、脂肪
解析:若“牙膏食品”中含有還原糖，則用斐林試劑檢測，在水浴加熱條件下會出現磚紅色沉淀，而甲試管中的顏色為藍色，說明“牙膏食品”中不含還原糖；若“牙膏食品”中含有蛋白質，則用雙縮脲試劑檢測時乙試管中的顏色應為紫色；若“牙膏食品”中含有脂肪，則用蘇丹Ⅲ染液檢測時丙試管中的顏色應為橘黃色，綜上，C符合題意。
B
4.(2024·江蘇南通高一質檢)“顏色反應”是生物學中鑒定特定物質的常用方法。下列敘述正確的是(　　)
A.為檢測待測樣液中是否含有還原糖，可以使用碘液進行檢測
B.用蘇丹Ⅲ染液檢測組織切片內的脂肪時，要用體積分數為50%的酒精溶液洗去浮色
C.若無色的待測樣液中不含蛋白質，則加入雙縮脲試劑后樣液顏色不變
D.斐林試劑和雙縮脲試劑所含物質種類不同，使用方法也不同
解析:為檢測待測樣液中是否含有還原糖，可以使用斐林試劑在水浴加熱條件下進行檢測，碘液可用于淀粉的檢測，A錯誤；
用蘇丹Ⅲ染液檢測組織切片內的脂肪時，需要用體積分數為50%的酒精溶液洗去浮色，B正確；
雙縮脲試劑B液為淺藍色，即使待測樣液中不含蛋白質，加入雙縮脲試劑后樣液顏色也會發生變化，C錯誤；
雙縮脲試劑和斐林試劑所含物質種類相同，都是CuSO4和NaOH，但二者的使用方法不同，D錯誤。
5.(2024·哈爾濱六中高一月考)在檢測生物組織中的可溶性還原糖、脂肪、蛋白質實驗中，需要根據實驗選擇不同的材料。請根據下表所列各種材料回答問題：
可供實驗的材料
梨 黃杏 胡蘿卜 黃豆 花生種子 小麥種子
(1)其中適用于檢測可溶性還原糖的是________，理由是____________________
___________________。
梨
梨的組織細胞顏色淺，
且還原糖含量較高
(2)小麥種子中糖類化合物的含量很高，卻不適合用來檢測還原糖，這是因為____________________________________________。
(3)與小麥種子相比，花生種子更適合用來檢測脂肪，這是因為___________________________________；
在檢測脂肪的實驗中用到體積分數為50%的酒精溶液，其作用是____________________。
小麥種子中的糖類主要是淀粉，淀粉不是還原糖
花生種子的脂肪含量比小麥種子高　
洗去(切片的)浮色　
(4)蛋白質可與________試劑發生紫色反應，據此可檢測蛋白質的存在。
雙縮脲
解析:(1)檢測還原糖的實驗中，需要選擇還原糖含量高且近于無色的實驗材料，給出的材料中梨的組織細胞顏色淺，且還原糖含量較高，適用于檢測可溶性還原糖。
(2)小麥種子含淀粉較多，淀粉不是還原糖，故小麥種子不適合用來檢測還原糖。
(3)小麥種子含淀粉較多，花生種子的脂肪含量比小麥種子高，故花生種子更適合用來檢測脂肪。在檢測脂肪的實驗中用到體積分數為50%的酒精溶液，其作用是洗去(切片的)浮色，便于觀察。
(4)蛋白質可與雙縮脲試劑發生紫色反應，故據此可檢測蛋白質的存在。第2章　組成細胞的分子
第1節　細胞中的元素和化合物
課時學習目標　(1)說出細胞主要由C、H、O、N、P、S等元素構成，它們以碳鏈為骨架形成復雜的生物大分子(結構與功能觀)。(2)嘗試檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質，探討細胞中主要化合物的種類(實驗設計與方案實施的能力)。
一、組成細胞的元素和化合物
1.組成細胞的元素
(1)生物界和非生物界的統一性和差異性
(2)元素的種類
①細胞中常見的化學元素有20多種。
②根據含量分類　
而非“生理作用”
a.大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
b.微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
(3)元素的存在形式
大多以化合物的形式存在。
[微思考]
為什么玉米細胞和人體細胞內含量較多的四種元素是相同的？
提示：玉米和人都是生物，組成玉米細胞和人體細胞的主要成分都是水、糖類、脂質和蛋白質等，水含有H、O，糖類、脂質、蛋白質等有機物都含有C、H、O，蛋白質中還含有大量的N。
2.組成細胞的化合物
(1)組成細胞的主要化合物及相對含量
①水；②蛋白質；③無機鹽。
(2)細胞內含量最多的化合物是水，含量最多的有機化合物是蛋白質。
[微思考]
活細胞中含量最多的元素是O，請從化合物的角度分析原因是什么？
提示：活細胞中含量最多的化合物是水，O在水分子中含量高。
[辨正誤]
(1)組成地殼的元素在細胞中都能找到。(×)
提示：組成細胞的元素在地殼中都能找到。
(2)Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是組成細胞的微量元素。(×)
提示：Ca、Mg是大量元素。
(3)大量元素在細胞內作用重大，微量元素在細胞中的作用微小。(×)
提示：大量元素和微量元素是按照含量劃分的，微量元素的作用并不微小。
(4)組成細胞的元素全部以化合物的形式存在。(×)
提示：組成細胞的各種元素大多以化合物的形式存在，有些可以以離子的形式存在，如K＋。
閱讀材料，回答下列問題：
材料1　比較玉米細胞和人體細胞的部分元素及含量(干重，質量分數)。
元素 玉米細胞 人體細胞
O 44.43 14.62
C 43.57 55.99
H 6.24 7.46
N 1.46 9.33
K 0.92 1.09
Ca 0.23 4.67
P 0.20 3.11
Mg 0.18 0.16
S 0.17 0.78
注：其他元素占細胞干重的質量分數總計小于3%。
(1)材料1表中數據表明，元素在不同生物細胞中具有怎樣的統一性或差異性？
提示：不同生物細胞中元素的種類上具有統一性，但是含量上具有差異性。
(2)材料1玉米細胞和人體細胞中哪種元素的含量相差較大？這種含量相差較大的原因是什么？
提示：O在玉米細胞中的含量遠高于人體細胞，而N在玉米細胞中的含量遠小于人體細胞，主要是因為玉米中糖類(含有較多的O)的含量高，人體內蛋白質(含有較多的N)的含量相對較高。
材料2　幾十年前，新西蘭有一個牧場的大片牧草長勢很弱，有的甚至發黃枯萎，即使使用了大量的N、P、K肥也無濟于事。后來，人們偶然發現牧場內的一小片牧草長得十分茂盛，原來，這一片“綠洲”的附近有一座鉬礦，礦工每天上下班總是抄近路走，他們的鞋子踩過的地方，牧草綠油油的，經過科學家的化驗和分析，一公頃牧草只需150克鉬就足夠了。
(3)綜合上述材料2，從含量上分析，N、P、K元素屬于________元素，鉬元素屬于________元素。
提示：大量　微量
(4)牧草中含量最多的化合物是________，含量最多的有機物是________，鉬元素在細胞中主要以________的形式存在。
提示：水　蛋白質　化合物
1.組成細胞的元素的種類和含量
①大量元素和微量元素劃分的依據是含量的多少，而不是生理作用。
②生物體內含有的元素不一定是生物體所必需的元素，如Pb。
③基本元素占人體細胞鮮重比例是O>C>H>N，而占人體細胞干重比例是C>O>N>H。　　　
2.細胞中化合物的種類及含量
【學以致用】
1.(2024·江蘇鎮江丹陽高級中學期中)下列有關組成細胞的化學元素的敘述，正確的是(　　)
A.組成細胞最基本的元素是N
B.活細胞內含量最高的元素是O
C.Mg、Zn、Ca等大量元素是生物體必不可少的
D.微量元素對于生物體來說可有可無
答案　B
解析　組成細胞最基本的元素是C，A錯誤；活細胞內由于水的含量最高，含量最高的元素是O，B正確；Zn屬于微量元素，C錯誤；微量元素含量雖少，但是對于生物體來說同樣具有重要的作用，D錯誤。
2.(2024·珠海高一檢測)茶葉生產在中國已有3 000多年的歷史，其中信陽毛尖以“細、圓、光、直、多白毫、香高、味濃、湯色綠”的獨特風格，盛名傳播國內外。下列關于茶葉的說法，錯誤的是(　　)
A.采摘的新鮮茶葉的細胞中含量最高的化合物是H2O
B.茶葉和人體所含元素種類大致相同，但含量有差異
C.制好的成品茶的化學元素含量依次是C>O>N>H
D.新鮮茶葉的細胞內含量最多的有機物中通常含有微量元素Fe或S
答案　D
解析　細胞鮮重中含量最多的是水，故采摘的新鮮茶葉的細胞中含量最高的化合物是H2O，A正確；不同生物體內的元素種類大體相同，但含量上有差異，故茶葉和人體所含元素種類大致相同，但含量有差異，B正確；制好的成品茶脫去了水分，其中的化學元素含量排序相當于細胞干重中化學元素含量的排序，即化學元素含量依次是C>O>N>H，C正確；新鮮茶葉的細胞內含量最多的有機物是蛋白質，其中通常含有元素Fe或S，Fe是微量元素，但S是大量元素，D錯誤。
二、檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質
1.實驗原理
2.實驗步驟
(1)還原糖的檢測
(2)脂肪的檢測
①檢測原理：脂肪＋蘇丹Ⅲ染液→橘黃色。
②操作步驟：
(3)蛋白質的檢測
[微思考]
若提供斐林試劑的甲液、乙液(0.1 g/mL的NaOH溶液、0.05 g/mL的CuSO4溶液)和蒸餾水，能進行蛋白質的檢測嗎？方法是什么？
提示：能。檢測蛋白質時需用蒸餾水將0.05 g/mL的CuSO4溶液稀釋為0.01 g/mL的CuSO4溶液。
[辨正誤]
(1)西瓜、番茄等都含有較多的糖，因此可用于還原糖的鑒定。(×)
提示：材料有顏色，會掩蓋還原糖與斐林試劑產生的磚紅色。
(2)實驗結束時將剩余的斐林試劑裝入棕色瓶，以便長期保存備用。(×)
提示：斐林試劑需要現用現配。
(3)還原糖與斐林試劑反應能直接生成磚紅色沉淀。(×)
提示：還原糖與斐林試劑在水浴加熱條件下生成磚紅色沉淀。
(4)利用雙縮脲試劑檢測蛋白質不需要加熱條件。(√)
(5)非還原糖與斐林試劑混合后經水浴加熱后的現象是溶液為無色。(×)
提示：由于斐林試劑本身為藍色，因此非還原糖與斐林試劑混合后經水浴加熱后的現象不是溶液為無色，而是呈藍色。
1.根據已經掌握的知識分析，不同生物材料中富含有機物的成分不同。下面的生物材料中，富含糖類、脂肪、蛋白質的分別有①③⑥⑨、⑤⑦、②④⑧。
①玉米種子　②牛奶　③甘蔗的莖　④雞蛋
⑤花生種子　⑥甜菜的根　⑦蓖麻種子
⑧大豆種子　⑨蘋果
2.下圖為還原糖檢測實驗，請回答問題：
(1)經圖示處理2 min后試管內將呈現何種顏色？試說明原因。
提示：應為藍色，即斐林試劑的顏色，因為未經水浴加熱。
(2)檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質的實驗均為顯色反應，在選擇實驗材料時，應該注意哪些問題？
提示：一是要富含待檢測的化合物，二是材料本身顏色要較淺(無色或白色最佳)。
(3)向該試管內無色液體中加入斐林試劑，經加熱若出現磚紅色沉淀，則表明試管內含有葡萄糖，對嗎？說出理由。
提示：不對。有磚紅色沉淀，只能表明含還原糖(如葡萄糖、果糖、麥芽糖等)，未必是葡萄糖。
3.脂肪檢測時，經染色后，為什么用50%酒精洗去浮色而不用清水？
提示：蘇丹Ⅲ染液溶解于酒精不溶于水。
4.蛋白質檢測時，為什么先加A液再加B液？B液為什么不能過量？
提示：蛋白質中的肽鍵在堿性條件下能與Cu2＋生成紫色絡合物，所以先加A液營造堿性環境，后加B液提供Cu2＋。其中雙縮脲試劑B液的量不能過多，因為過多的雙縮脲試劑B液會與雙縮脲試劑A液反應生成Cu(OH)2，使溶液呈藍色進而掩蓋實驗生成的紫色。
5.超市的牛奶架上擺放著脫脂(指脂肪)牛奶和全脂牛奶，請鑒定脫脂牛奶是否真的脫脂，具體操作辦法及判斷依據是什么？
提示：取等量脫脂牛奶和全脂牛奶分別加入①、②試管中，向兩支試管中分別加入適量且等量蘇丹Ⅲ染液，并比較①、②試管中溶液的顏色變化。若①、②試管中溶液均變為橘黃色，且顏色差別不明顯，說明脫脂牛奶不是真的脫脂；若①試管中溶液不變為橘黃色，②試管中溶液變為橘黃色，則說明脫脂牛奶是真的脫脂。
1.斐林試劑與雙縮脲試劑的“一同三不同”
2.三類有機物的檢測在操作步驟上的差異
(1)唯一需要加熱的——還原糖的檢測。
(2)唯一需要顯微鏡的——花生子葉臨時裝片中脂肪的檢測。
(3)唯一使用酒精——脂肪的檢測，實驗用體積分數為50%的酒精溶液洗去浮色。
(4)混合后加入的——斐林試劑；分別加入的——雙縮脲試劑。
【學以致用】
3.(2024·湖南常德臨澧一中期中)在“第三屆中國國際進口博覽會”某展臺前，人們踴躍嘗鮮“人造肉丸”。為了解其主要營養成分，研究人員對其樣液做了三種規范的鑒定操作，所用試劑、實驗結果如下表。據表判斷，“人造肉丸”的主要營養成分是(　　)
反應試劑 實驗結果
斐林試劑 顏色不變
雙縮脲試劑 變成紫色
碘液 變成藍色
A.蛋白質、還原糖 B.蛋白質、淀粉
C.脂肪、淀粉 D.脂肪、還原糖
答案　B
解析　用斐林試劑檢測時，顏色不變，說明不含還原糖；用雙縮脲試劑檢測時出現紫色，說明其中含有蛋白質；用碘液檢測時出現藍色，說明其中含有淀粉。據此判斷“人造肉丸”的主要營養成分是蛋白質、淀粉。
4.(2024·廣東東莞高一質檢)在生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質的檢測實驗中，對實驗材料的選擇，下列敘述錯誤的是(　　)
A.可用斐林試劑甲液和乙液、蒸餾水來檢測葡萄糖和蛋白質
B.花生種子含脂肪多且子葉肥厚，是用于脂肪鑒定的理想材料
C.食用花生油一般不選用蘇丹Ⅲ染液來檢測
D. 蛋白質的檢測實驗中需將雙縮脲試劑的A液和B液等量混合均勻后再加入
答案　D
解析　斐林試劑與雙縮脲試劑的物質組成相同，只是CuSO4溶液的質量濃度不同，因此可用斐林試劑甲液和乙液、蒸餾水配制成雙縮脲試劑，A正確；花生種子含脂肪多且子葉肥厚，是用于脂肪檢測的理想材料，B正確；蘇丹Ⅲ染液可將脂肪染成橘黃色，而食用花生油的顏色接近橘黃色，因此一般不選用蘇丹Ⅲ染液檢測食用花生油，C正確；蛋白質的檢測實驗中應先加雙縮脲試劑A液，再加入雙縮脲試劑B液，D錯誤。
①還原糖主要有葡萄糖、果糖、麥芽糖、乳糖等，而蔗糖、淀粉、纖維素、糖原均為非還原糖。
②斐林試劑本身的顏色為藍色，不是無色，故非還原糖(如蔗糖)＋斐林試劑水浴加熱后的現象不是無色，而是藍色。
③多肽與雙縮脲試劑反應也是紫色，但氨基酸中無肽鍵，不能與雙縮脲試劑呈顯色反應。　　　
隨堂檢測
1.(2024·山東濟南期末)梭梭樹、沙柳、樟子松、胡楊均是干旱地區生命力極其頑強的樹木，它們發達的根系可以從深層土壤中吸收水分，這幾種樹的細胞中含量最多的有機化合物是(　　)
A.水 B.蛋白質
C.脂質 D.無機鹽
答案　B
解析　正常的活細胞中含量最多的有機化合物是蛋白質，B正確。
2.(2024·廣東深圳紅玲中學檢測)下列有關生物體內化學元素的敘述正確的是(　　)
A.活細胞中含量最多的元素是C
B.細胞內微量元素含量很少，作用也很小
C.構成血紅素的Fe屬于大量元素
D.生物體內的化學元素均能在無機環境中找到
答案　D
解析　由于活細胞中含量最多的化合物是水，故在活細胞中氧元素的含量最多，A錯誤；微量元素是生物生命活動所必需的元素，只是在細胞中的含量很少，但其作用非常重要，缺乏后會患相應的缺乏癥，B錯誤；構成血紅素的Fe屬于微量元素，C錯誤；生物界與非生物界具有統一性，生物體內的化學元素均能在無機環境中找到，D正確。
3.(2024·河北冀州一中檢測)為了探究“神舟十三號”航天員食用的“牙膏食品”中含有的營養成分，某同學進行了相關實驗，得到的結果如表所示，據此可判斷“牙膏食品”中含有的主要成分為(　　)
試管編號 甲 乙 丙
所用試劑 斐林試劑 雙縮脲試劑 蘇丹Ⅲ染液
試管中顏色 (水浴加熱后)藍色 紫色 橘黃色
A.蛋白質 B.還原糖
C.蛋白質、脂肪 D.還原糖、脂肪
答案　C
解析　若“牙膏食品”中含有還原糖，則用斐林試劑檢測，在水浴加熱條件下會出現磚紅色沉淀，而甲試管中的顏色為藍色，說明“牙膏食品”中不含還原糖；若“牙膏食品”中含有蛋白質，則用雙縮脲試劑檢測時乙試管中的顏色應為紫色；若“牙膏食品”中含有脂肪，則用蘇丹Ⅲ染液檢測時丙試管中的顏色應為橘黃色，綜上，C符合題意。
4.(2024·江蘇南通高一質檢)“顏色反應”是生物學中鑒定特定物質的常用方法。下列敘述正確的是(　　)
A.為檢測待測樣液中是否含有還原糖，可以使用碘液進行檢測
B.用蘇丹Ⅲ染液檢測組織切片內的脂肪時，要用體積分數為50%的酒精溶液洗去浮色
C.若無色的待測樣液中不含蛋白質，則加入雙縮脲試劑后樣液顏色不變
D.斐林試劑和雙縮脲試劑所含物質種類不同，使用方法也不同
答案　B
解析　為檢測待測樣液中是否含有還原糖，可以使用斐林試劑在水浴加熱條件下進行檢測，碘液可用于淀粉的檢測，A錯誤；用蘇丹Ⅲ染液檢測組織切片內的脂肪時，需要用體積分數為50%的酒精溶液洗去浮色，B正確；雙縮脲試劑B液為淺藍色，即使待測樣液中不含蛋白質，加入雙縮脲試劑后樣液顏色也會發生變化，C錯誤；雙縮脲試劑和斐林試劑所含物質種類相同，都是CuSO4和NaOH，但二者的使用方法不同，D錯誤。
5.(2024·哈爾濱六中高一月考)在檢測生物組織中的可溶性還原糖、脂肪、蛋白質實驗中，需要根據實驗選擇不同的材料。請根據下表所列各種材料回答問題：
可供實驗的材料
梨 黃杏 胡蘿卜 黃豆 花生種子 小麥種子
(1)其中適用于檢測可溶性還原糖的是________，理由是_____________________________________________________________________。
(2)小麥種子中糖類化合物的含量很高，卻不適合用來檢測還原糖，這是因為_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)與小麥種子相比，花生種子更適合用來檢測脂肪，這是因為_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________；
在檢測脂肪的實驗中用到體積分數為50%的酒精溶液，其作用是_____________________________________________________________________。
(4)蛋白質可與________試劑發生紫色反應，據此可檢測蛋白質的存在。
答案　(1)梨　梨的組織細胞顏色淺，且還原糖含量較高　(2)小麥種子中的糖類主要是淀粉，淀粉不是還原糖　(3)花生種子的脂肪含量比小麥種子高　洗去(切片的)浮色　(4)雙縮脲
解析　(1)檢測還原糖的實驗中，需要選擇還原糖含量高且近于無色的實驗材料，給出的材料中梨的組織細胞顏色淺，且還原糖含量較高，適用于檢測可溶性還原糖。(2)小麥種子含淀粉較多，淀粉不是還原糖，故小麥種子不適合用來檢測還原糖。(3)小麥種子含淀粉較多，花生種子的脂肪含量比小麥種子高，故花生種子更適合用來檢測脂肪。在檢測脂肪的實驗中用到體積分數為50%的酒精溶液，其作用是洗去(切片的)浮色，便于觀察。(4)蛋白質可與雙縮脲試劑發生紫色反應，故據此可檢測蛋白質的存在。
(時間：30分鐘　分值：60分)
【基礎對點】
知識點1　組成細胞的元素和化合物
1.(2024·河南豫西名校聯考)“大魚吃小魚，小魚吃蝦米”是大家耳熟能詳的諺語。下列關于大魚、小魚和蝦米體內的各種化學元素的說法，正確的是(　　)
A.種類有差異，含量大體相同
B.種類大體相同，含量有差異
C.種類和含量都大體相同
D.種類和含量差異都很大
答案　B
解析　從元素的種類上來說，大魚、小魚和蝦米體內的各種化學元素種類大體相同，但從元素的含量上來說，大魚、小魚和蝦米體內的各種化學元素的含量有差異。
2.(2024·江蘇淮安期中)菠菜是人們喜愛的一種蔬菜，綠色菠菜葉肉細胞中含量最多的化合物是(　　)
A.葉綠素 B.蛋白質
C.蔗糖 D.水
答案　D
解析　水是活細胞中含量最多的化合物，所以綠色菠菜葉肉細胞中含量最多的化合物是水。
3.(2024·四川廣安期中)如圖表示人體細胞中各種化合物占細胞鮮重的含量，下列按①②③④順序排列正確的是(　　)
A.蛋白質、水、脂質、糖類
B.蛋白質、水、脂質、糖類
C.水、蛋白質、脂質、糖類
D.水、蛋白質、糖類、脂質
答案　A
解析　題圖中含量占比為②>①>③>④，細胞鮮重中各種化合物的含量為水>蛋白質>脂質>糖類，則①②③④依次是蛋白質、水、脂質、糖類。
4.(2024·廣東東莞高一階段考)下列有關組成生物體化學元素的敘述，正確的是(　　)
A.微量元素在生物體內含量很少，所以人體不會出現微量元素缺乏癥
B.每種元素在不同生物體內的含量都相同
C.組成細胞的各種化學元素大多以化合物的形式存在
D.在生物體中，微量元素不如大量元素重要
答案　C
解析　微量元素雖然在生物體內含量很少，但卻和大量元素一樣具有十分重要的作用，若人體缺乏微量元素，會出現微量元素缺乏癥，A、D錯誤；每種元素在不同生物體內的含量可能存在差異，并不是完全相同的，B錯誤；組成細胞的各種化學元素大多以化合物的形式存在，C正確。
5.(2024·江蘇鹽城一中檢測)如表是人體細胞中一些元素占細胞干重的百分比，下列說法正確的是(　　)
元素 O C H N Ca Fe
平均含量/% 55.99 14.62 7.46 9.33 4.67 微量
A.C、H、O、N這四種元素的含量很高，其原因與組成細胞的化合物有關
B.表中元素都屬于大量元素
C.表中元素在玉米細胞中都有且含量與人體細胞中的相同
D.細胞中含量越低的化學元素作用越小
答案　A
解析　Fe屬于微量元素，B錯誤；表中元素在玉米細胞中都有，但含量與在人體細胞中的不同，C錯誤；大量元素與微量元素對細胞都有十分重要的作用，D錯誤。
6.(2024·廣東深圳市高一檢測)2021年9月24日，“巨型稻”喜獲豐收，袁隆平院士的“禾下乘涼夢”得以實現。“巨型稻”平均株高2米左右，莖稈粗壯、穗大粒多、產量高，富含K、Ca、Zn、Mg等營養元素。下列相關敘述正確的是(　　)
A.K、Ca、Zn、Mg是組成“巨型稻”細胞的大量元素
B.“巨型稻”活細胞中含量最多的化合物為淀粉
C.組成“巨型稻”和普通稻的元素種類大體相同
D.組成“巨型稻”的化學元素有的是其特有的，在無機自然界中找不到
答案　C
解析　K、Ca、Mg是組成“巨型稻”細胞的大量元素，Zn是組成“巨型稻”細胞的微量元素，A錯誤；“巨型稻”活細胞中含量最多的化合物為水，B錯誤；組成“巨型稻”的化學元素在無機自然界中都能找到，D錯誤。
知識點2　檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質
7.(2024·廣東汕頭期末)下列有關“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質”實驗操作和現象的敘述錯誤的是(　　)
A.只有還原糖鑒定實驗中用到水浴加熱
B.雙縮脲試劑需要分開使用
C.斐林試劑需要現用現配
D.淀粉、葡萄糖、麥芽糖分別與斐林試劑混合并水浴加熱后都會出現磚紅色沉淀
答案　D
解析　只有在還原糖鑒定的實驗中，需要用到50～65 ℃的水浴加熱，A正確；在蛋白質鑒定的實驗中，需要先加雙縮脲試劑A液(創造堿性環境)，再加雙縮脲試劑B液，B正確；斐林試劑需要現用現配，C正確；淀粉不是還原糖，與斐林試劑混合并水浴加熱后不會出現磚紅色沉淀，D錯誤。
8.(2023·江蘇徐州一中期中)面皮是人們喜愛的食物之一。傳統面皮的做法是將面團用紗布包裹在清水中搓洗，洗出的白漿和黏留在紗布上的黏稠物質可以分別蒸出面皮和面筋。某同學擬鑒定洗出的白漿和黏留在紗布上的黏稠物質的主要成分，應分別選用的試劑是(　　)
A.斐林試劑、蘇丹Ⅲ染液
B.蘇丹Ⅲ染液、碘液
C.碘液、雙縮脲試劑
D.雙縮脲試劑、斐林試劑
答案　C
解析　黏留在紗布上的黏稠物質主要是蛋白質，可用雙縮脲試劑進行鑒定；而洗出的白漿中主要含淀粉，可用碘液進行鑒定，綜上，C符合題意。
9.(2024·河南洛陽一高期中)下列關于“檢測生物組織中的脂肪”的實驗的敘述，正確的是(　　)
A.若選用花生種子，則一般需要提前用水浸泡
B.制作好裝片后可以直接用高倍鏡進行觀察
C.染色后需要用蒸餾水洗去浮色
D.若要鑒定油菜種子細胞中是否含有脂肪，用蘇丹Ⅲ染液染色后用顯微鏡觀察是否呈紅色
答案　A
解析　顯微鏡使用時要遵循“先低后高”的原則，不能直接用高倍鏡進行觀察，B錯誤；染色后需要用體積分數為50%的酒精溶液洗去浮色，C錯誤；脂肪檢測應是用蘇丹Ⅲ染液染色后用顯微鏡觀察是否呈橘黃色，D錯誤。
10.(2024·山東青島調研)下列有關實驗中溶液顏色變化的敘述，正確的是(　　)
A.在梨汁中加入斐林試劑，在水浴加熱條件下樣液由無色變成磚紅色
B.在豆漿中先后加入雙縮脲試劑A液、B液后，會出現紫色反應
C.檢測脂肪時，加入蘇丹Ⅲ染液，出現由藍變綠再變黃的反應
D.檢測淀粉時，加入碘液后，在加熱條件下溶液才出現藍色反應
答案　B
解析　在梨汁中加入斐林試劑，在水浴加熱條件下樣液由藍色變成磚紅色，A錯誤；檢測脂肪時，加入蘇丹Ⅲ染液會出現橘黃色，C錯誤；檢測淀粉時，加入碘液后溶液會出現藍色反應，該過程不需要加熱，D錯誤。
11.(2024·長郡中學期中)在可溶性還原糖、脂肪、蛋白質的鑒定實驗中，下列對實驗材料選擇的敘述，錯誤的是(　　)
A.馬鈴薯塊莖中含有較多的糖且近于白色，可用于進行可溶性還原糖的鑒定
B.花生種子富含脂肪且子葉肥厚，是用于脂肪鑒定的好材料
C.大豆種子蛋白質含量高，是進行蛋白質鑒定的理想材料
D.雞蛋清含蛋白質多，是進行蛋白質鑒定的動物材料
答案　A
解析　馬鈴薯塊莖中含有較多的糖是淀粉，屬于非還原糖，所以不可用于進行可溶性還原糖的鑒定，A錯誤。
12.(2024·廣東肇慶質檢)判斷下列表格中檢測生物組織中的有機物，其中錯誤的是(　　)
選項 生物組織 檢測試劑 顏色反應
A 蘋果 斐林試劑 磚紅色
B 花生種子 蘇丹Ⅲ染液 橘黃色
C 黃豆 雙縮脲試劑 紫色
D 卵清蛋白 碘液 紅色
答案　D
解析　蘋果含還原糖，還原糖可以和斐林試劑反應出現磚紅色沉淀，A正確；花生種子含脂肪多，脂肪可以被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色，B正確；黃豆含蛋白質多，蛋白質可以與雙縮脲試劑反應呈紫色，C正確；卵清蛋白應該用雙縮脲試劑檢測，碘液用于檢測淀粉，D錯誤。
【綜合提升】
13.(2024·廣東廣州期末)荔枝營養豐富，含葡萄糖、蔗糖、蛋白質、脂肪以及維生素A、B、C等，對人體健康十分有益。下列關于荔枝的敘述正確的是(　　)
A.新鮮荔枝的果殼細胞中含量最多的化合物是水
B.荔枝和人體所含元素種類大致相同，元素含量也大致相同
C.荔枝的組成元素除了C、H、O、N、P、S外，其余的均為微量元素
D.在荔枝果肉提取液中滴加斐林試劑，若發生紫色反應說明果肉中含蛋白質
答案　A
解析　水是活細胞中含量最多的化合物，新鮮荔枝的果殼細胞中含量最多的化合物是水，A正確；荔枝和人體所含元素種類大致相同，但含量差別較大，B錯誤；細胞中的大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等，C錯誤；蛋白質的鑒定試劑是雙縮脲試劑，兩者發生紫色反應，斐林試劑用于鑒定還原糖，D錯誤。
14.(2024·湖北武漢二中月考)下列關于“檢測生物組織中的蛋白質”的實驗的敘述，正確的是(　　)
A.用于檢測還原糖的斐林試劑甲液和乙液，可直接用于蛋白質的檢測
B.為了使實驗結果更明顯，可以直接用雞蛋清進行實驗，不需要稀釋
C.水浴加熱后，溶液顏色從淺藍色變為紫色
D.往組織樣液中依次加入NaOH溶液和CuSO4溶液，且加入后都需要搖勻
答案　D
解析　斐林試劑甲液與雙縮脲試劑A液都為NaOH溶液，且質量濃度相同，斐林試劑乙液與雙縮脲試劑B液都為CuSO4溶液，但質量濃度不相同，因此斐林試劑甲液和乙液不可直接用于蛋白質的檢測，A錯誤；檢測雞蛋清中的蛋白質時，應將雞蛋清稀釋，防止其與雙縮脲試劑發生反應后黏在試管內壁上，B錯誤；用雙縮脲試劑檢測蛋白質時不需要加熱，C錯誤；檢測生物組織中的蛋白質時，要先往組織樣液中加入雙縮脲試劑A液(質量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液)，搖勻后再加入雙縮脲試劑B液(質量濃度為0.01 g/mL的CuSO4溶液)，搖勻后觀察實驗現象，D正確。
15.(2024·東北師大附中月考)小麥、大豆、花生三種干種子中三類有機物的含量如圖所示。下列有關敘述正確的是(　　)
A.進行脂肪檢測時，最好選用小麥作為實驗材料
B.用雙縮脲試劑檢測大豆組織樣液中的蛋白質，加熱呈紫色
C.向小麥種子的研磨濾液中加入斐林試劑后會直接出現磚紅色沉淀
D.檢測花生細胞中的脂肪顆粒時需要使用顯微鏡
答案　D
解析　據圖分析可知，花生含有的脂肪較多，大豆含有的蛋白質較多，小麥含有的淀粉較多。進行脂肪檢測時，最好選用花生作為實驗材料，A錯誤；用雙縮脲試劑檢測大豆組織樣液中的蛋白質，不需要加熱就會出現紫色反應，B錯誤；向小麥種子的研磨濾液中加入斐林試劑后，需要水浴加熱才會出現磚紅色沉淀，C錯誤；檢測花生細胞中的脂肪顆粒時，需要使用顯微鏡才能觀察到，D正確。
16.(2024·北京第十四中學高一期中)據報道，四川省某縣農科所經過多年研究，培育出玉米新品種虹玉6號。回答下列問題：
(1)經食用發現虹玉6號玉米口感非常甜，確定該甜味是不是由于玉米細胞中存在還原糖導致，選用的鑒定試劑是________，該試劑與細胞內還原糖發生作用形成________沉淀。該鑒定實驗中還需要________________加熱。
(2)經鑒定，該虹玉6號玉米胚芽含有脂肪，鑒定過程中能將脂肪染成橘黃色的是________染液，該過程中50%的酒精的作用是________。
(3)該玉米新品種中的蛋白質含量高于普通玉米，請用所學的知識設計實驗加以驗證。實驗原理：_________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
材料用品：新鮮的普通玉米籽粒，新鮮的新品種玉米籽粒，研缽，試管，漏斗，紗布，吸管，清水，雙縮脲試劑A液，雙縮脲試劑B液，量筒。
方法步驟：
①將兩種玉米籽粒分別進行研磨，制備組織樣液。
②取甲、乙兩支試管，向甲試管中加入新鮮的新品種玉米籽粒組織樣液2 mL，乙試管中加入___________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
③向甲、乙兩支試管中分別加入1 mL________________，搖勻，再分別加入4滴________________，搖勻。
④觀察______________________________________________________________。
⑤預期的結果：______________________________________________________。
答案　(1)斐林試劑　磚紅色　50～65 ℃水浴
(2)蘇丹Ⅲ　洗去浮色　(3)蛋白質與雙縮脲試劑發生紫色反應，蛋白質含量越高紫色越深　②新鮮的普通玉米籽粒組織樣液2 mL
③雙縮脲試劑A液　雙縮脲試劑B液　④顏色變化并比較紫色的深淺　⑤新品種玉米籽粒組織樣液紫色較深
17.(2024·江蘇徐州調研)現有無標簽的蛋清稀釋液、葡萄糖溶液、淀粉溶液和淀粉酶溶液各一瓶，請利用下面提供的資料和材料將它們區分開來。
資料：淀粉酶的化學本質是蛋白質，可以催化淀粉分解為還原糖。
提供材料：帶有標簽的雙縮脲試劑、斐林試劑。
實驗方法：
(1)用一種試劑將上述4種溶液區分為兩組，這種試劑是________，其中發生顯色反應的一組溶液是________________，不發生顯色反應的一組是__________________。
(2)用________試劑區分(1)中不發生顯色反應的一組溶液，出現________的是____________，另一種是______________。
(3)區分(1)中發生顯色反應的一組溶液的方法及鑒定結果是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
答案　(1)雙縮脲試劑　蛋清稀釋液、淀粉酶溶液　葡萄糖溶液、淀粉溶液　(2)斐林　磚紅色沉淀　葡萄糖溶液　淀粉溶液　(3)將淀粉溶液分別與(1)中發生顯色反應的兩種溶液混合，一段時間后，用斐林試劑分別檢測上述兩種混合液(50～65 ℃水浴加熱約2 min)，無磚紅色沉淀出現的混合液組檢測的樣液是蛋清稀釋液，出現磚紅色沉淀的混合液組檢測的樣液是淀粉酶溶液
解析　(1)蛋清稀釋液、葡萄糖溶液、淀粉溶液和淀粉酶溶液可以分為蛋白質組(蛋清稀釋液和淀粉酶溶液)和糖類組(葡萄糖溶液和淀粉溶液)兩類，因此可以通過雙縮脲試劑的顯色反應把它們初步分開，對于不發生顯色反應的葡萄糖溶液、淀粉溶液，可以利用斐林試劑將它們區分開，對于蛋清稀釋液和淀粉酶溶液則應利用淀粉酶能催化淀粉分解產生還原糖的特性來鑒別。圖解如下：

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