细胞中的元素和化合物

第二章 组成细胞的分子 第1节 细胞中的元素和化合物 第5节 细胞中的无机物 【学习目标】1认识生物界与非生物界的统一性和差异性。 2简述组成细胞的元素与化合物的种类、含量。（重点） 3说出水在细胞中的存在形式及作用。（重点） 4说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。（重点） 5了解元素和化合物与生命系统的关系。 【预习案】自主学习·基础知识 一、组成细胞的元素 分类标准： 最基本元素： 2.主要元素的含量 (1)占细胞鲜重最多的元素是_，前四位的元素是 。 (2)占细胞干重最多的元素是_，前四位的元素是 。 二、组成细胞的化合物 1. 2含量（连线） 含量最多的化合物 a蛋白质 含量最多的有机物 b糖类 占细胞干重最多的化合物 c水 三、细胞中的水 1含量特点 (1)含量_。 (2)含水量与生物种类与发育阶段的关系： 2水的存在形式及主要作用存在形自由结合概细胞中_的形式存在的细胞 的含约占细胞内全水分_约占细胞内全部水分_ 功能 是细胞结构的重要组成成分 联系 自由水和结合水能够随 而相互转化 四、细胞中的无机盐 1存在形式：大多数以离子的形式存在。 (1)阳离子主要有：_等。 (2)阴离子主要有：_等。 2含量：占细胞鲜重的_。 3功能（连线） 功能 实例 组成复杂化合物 a人体缺钙会出现抽搐 维持生命活动 bHCO3维持血浆pH，Na+主要维持细胞外的渗透压 维持平衡状态 cMg2+组成叶绿素，Fe2+组成血红蛋白 三、细胞是多种元素和化合物构成的生命系统 疑难问题卡片 预习完成后，请把你认为难以解凑的问题记录在下面的表格中 问题1 问题2 问题3 问题4 思考交流 1思考交流 1玉米萌发种子的含水量和其休眠种子的含水量有何不同？ 思考交流 3草履虫和变形虫的细胞中，化合物的种类、含量均相同吗？ 2为了生命健康，膳食专家建议人们适量食用碘盐，请问碘有何作用？ 正误判断 1占细胞干重最多的元素和化合物分别是C和蛋白质。( ) 2造成油菜花“花而不实”的元素硼为细胞内的大量元素。( ) 3在不同的生物体内，组成它们的化学元素种类大体相同。( ) 4（2014-山东高考）鉴定待测样液中的蛋白质时，先加NaOH溶液，振荡后再加入CuSO4溶液。 ( ) 5检测还原糖的材料可选用番茄果肉。 ( ) 6斐林试剂使用时先加甲液再加乙液。 ( ) 7检测脂肪时可使用花生种子匀浆。 ( ) 【探究案】 探究点一：组成细胞的元素和化合物 第 1步 探究问题引入，诱思导学 广告一：补铁、补血，效果好！朴血口服液！ 广告二：健康的体魄，来源于“碘 碘”滴滴 广告三：万丈高楼平地起，层层都是“钙”起来 广告四：聪明伶俐，坚持补锌；有锌万事成；用心的妈妈会用“锌”。 1上面的广告中提到了哪些化学元素？这些元素均为组成人体细胞的大量元素吗？ _ 2.上述化学元素在细胞是以什么形式存在的？ _ 第2步 提炼要点归纳，整合提升 1元素分类 思考交流： (1)微量元素含量少，所以是生物体生命活动可有可无的吗？ (2)鲜重状态下，4种基本元素的含量是 > > > ； 干重状态下，4种基本元素的含量是 > > > 。 (3)生物体内含有的元素并不一定是生物体所必需的元素，如Pb。 2元素在生物体内的含量特点 (1)不同生物体内的元素种类基本相同，但同种元素的含量差别很大。 (2)同一生物体内的不同元素的含量也不相同。 温馨提醒 谐音记忆法 1大量元素：她请杨丹留人盖美家C、H、O、N、S、P、Ca、Mg、K； 2微量元素：铁猛碰新木桶Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu。 3生物界与非生物界的统一性和差异性 4细胞中化合物的含量 (1)鲜重条件下，含量最多的化合物是 。 (2)鲜重条件下，含量最多的有机化合物是 。 (3)干重条件下，含量最多的化合物是 。 思考交流 ： 右图表示细胞中四种化合物（糖类、水、脂质、蛋白质）占细胞鲜重的含量，按、顺序排列后，请答出相对应的化合物名称。 第3步 例证典例印证，思维深化 例 （2015江西省南昌市高一期中）如图1是细胞中化合物含量的扇形图，图2是细胞中元素含量的柱形图，下列说法不正确的是 ( ) A.若图1表示细胞鲜重，则A、B化合物依次是H2O、蛋白质 B若图2表示组成人体细胞鲜重条件下的元素含量，则a、b、c依次是O、C、H C地壳与活细胞干重条件下含量最多的元素都是a，由此说明生物界与非生物界具有统一性 D若图1表示细胞完全脱水后的化合物含量，则A化合物为蛋白质 【思路点拨】解答此题应注意以下两点： (1)明确细胞是处于鲜重状态还是干重状态。 (2)地壳与活细胞干重条件下含量最多的元素不同，分别为O、C。 第4步 巧练精选习题，落实强化 1下列选项中，全部属于组成细胞的大量元素的是( ) AP、N、Mn、K B.N、S、Ca、P C. Fe、S、P、N D.Fe、Mn、B、Mo 2（2015河北省石家庄市高一期中）甘蔗吃起来特别甜，甘蔗的细胞中含量最多的物质是( ) A.蔗糖 B脂质 C麦芽糖 D水 3（2015四川省平昌中学月考）科学家对鸡和鸭两种动物体内的某些元素的含量进行测量，得到下表：(每100 g体重中的毫克数( ) 项目 Cu Fe Zn P Se 鸡 9 mg 1.4 mg 1. 09 mg 156 mg 11.75 mg 鸭 6 mg 2.2 mg 1. 33 mg 122 mg 1. 25 mg 此表可以说明 A.组成生物体的化学元素在不同种的生物体内，种类大体相同，含量差别很大 B组成生物体的化学元素在不同种的生物体内，种类大体相同，含量不同 C组成生物体的化学元素在不同种的生物体内，种类大体相同，含量差别不大 D组成生物体的化学元素在不同种的生物体内，种类不同，含量差别不大 实验攻关2 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 1实验原理 某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。糖类中的还原糖（如葡萄糖、果糖），与 斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。脂肪可以被苏丹染液染成橘黄色（或被苏丹染液染成红色）。淀粉遇碘变蓝色。蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。因此，可以根据与某些化学试剂所产生的颜色反应，检测生物组织中糖类、脂肪或蛋白质的存在。 2实验流程 (1)还原糖的检测和观察 (2)淀粉的检测和观察 (3)脂肪的检测和观察 方法一：花生种子匀浆+3滴苏丹染液一橘黄色 方法二： 3注意事项 实验材料选择原则： (1)符合实验原理：实验原理是完成实验的依据，选择的材料既要保证反应原理的实现，又要方便检测结果的观察。对于颜色反应类实验，应选择白色或无色且含有丰 富的待测物质的实验材料。 (2)材料易于获取：要保证实验的顺利进行，应选取在当地容易获得又比较便宜的材 料。 4双缩脲试剂与斐林试剂的比较 1（2014长春高一质检）在还原糖、脂肪、蛋白质的检测实验中，最佳的一组实验材料依次是( ) 甘蔗的茎 油菜籽 花生种子 梨 甜菜的块根 豆浆 A B C D 2（2014四川省平昌中学月考）用碘液、苏丹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( ) A.乙种子中主要含蛋白质 B碘液、苏丹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加热 环节3 名师点拨 素能培优 1还原糖鉴定的实验材料要求 (1)浅色：不能用绿色叶片、西瓜、血液等材料，防止颜色的干扰。 (2)还原糖含量高：不能用马铃薯（富含淀粉）、甘蔗、甜菜（富含蔗糖）。 2唯一需要加热还原糖鉴定，且必须水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热则无砖红色沉淀出现。 3非还原糖（如蔗糖）+斐林试剂 现象不是无色而是浅蓝色(Cu(OH)2的颜色）。 4唯一需要显微镜一一脂肪鉴定，实验用50%酒精的作用洗掉浮色。 5记准：混合后加入一斐林试剂，且现用现配；分别加入双缩脲试剂（先加A液，后加B液，且B液不能过量）。两者成分相同，但CuSO4溶液的浓度不同，所以不能混用。 6若用大豆做材料，必须提前浸泡；若用蛋清作材料，必须稀释，防止其粘在试管壁上不易刷洗；且该实验应预留部分组织样液做对比。 7易写错别字提示：“斐林试剂”中的“斐”不可错写成“非”，双缩脲试剂中“脲”不可错写成“尿”。 先精析例题 例（2014江苏高考改编）关于生物组织中还原糖的鉴定，下列叙述正确的是( ) A量取2 mL斐林试剂时应优先选用5 mL量筒而不用10 mL量筒 B隔水加热时，试管中液体的液面应高于烧杯中水的液面 C在组织样液中加入斐林试剂后试管内液体呈现无色，加热后变成砖红色 D实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶，以便长期保存备用 【思路点拨】解答此题的思维导图如下： 【解析】量取试剂时宣选用适度容量量筒，不应选用过大容量量筒，A正确；为使反应液均匀受热，水浴加热时，试管内液体的液面应低于烧杯中水的液面，B错误；斐林试剂是NaOH溶液和CuSO4溶液生成的Cu(OH)。悬浊液，Cu(OH)。呈蓝色，C错误；因为Cu(OH)。易分解，故斐林试剂必须现用现配,D错误。 【答案】A 1（2015河北省石家庄市高一期中）下列哪组试剂在使用过程中必须加热？( ) A斐林试剂鉴定还原糖 B苏丹染液鉴定脂肪 C双缩脲试剂鉴定蛋白质 D碘液鉴定淀粉 2（2015洛阳市第一高中月考）现提供新配制的斐林试剂甲液（0.1 g/m/ NaOH溶液），乙液（0.05 g/mL CuSO4溶液）、蒸馏水，则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 ( ) 葡萄糖 蔗糖 蛋白质 DNA A只有 B和 C和 D、和 1组成细胞的大量元素有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等，微量元素有Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。 2组成细胞的化合物中占鲜重最多的是水，占干重最多的是蛋白质。 3还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下生成砖红色沉淀。 4脂肪被苏丹染液染成橘黄色（或被苏丹染液染成红色）。 5蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应。 学生合作绘制知识网络 师生归纳必记答题术语