高中生物 第二章 组成细胞的分子 2.1 细胞中的元素和化合物学案2 新人教版必修1.doc

第1节 细胞中的元素和化合物学习目标：1列举组成细胞的主要元素、大量元素和微量元素。2了解组成细胞的主要化合物的分类及含量。3掌握检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的方法。 学习重点1.组成细胞的主要元素和化合物。2.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。 学习难点1.构成细胞的基本元素是碳。2.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。【知识链接】知识点一 组成细胞的化学元素及化合物1组成细胞的元素(1)与非生物界的关系：组成细胞的化学元素，在_中都能找到，但各种元素的_大不相同。(2)种类：细胞中常见的化学元素有20多种，其中 大量元素有_等。 微量元素有_等。 构成细胞的元素中_4种元素含量最多。 构成细胞的最基本的元素是_。2组成细胞的化合物(1)种类 无机化合物有_。 有机化合物主要有_等。(2)含量 占细胞鲜重最多的化合物是_。 占细胞鲜重最多的有机化合物是_。 占细胞干重最多的化合物是_。知识点二 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质生物组织中某些有机化合物能与某些化学试剂产生特定的_。化合物试剂颜色变化还原糖_碘液_脂肪_橘黄色苏丹染液_蛋白质_【预习自测】（1） 想一下刚收获的大豆种子与晒干的大豆种子中含量最多的化合物相同吗？（2） 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质时，对于材料的选择有何统一要求？知识点二 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质【典例导悟】现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液各一瓶，可用双缩脲试剂、斐林试剂和淀粉溶液将它们鉴定出来。请回答：(1)用一种试剂将上述4种溶液区分为两组，这种试剂是_，其电发生显色反应的一组是_和_溶液，不发生显色反应的一组是_和_溶液(2)用_试剂区分不发生显色反应的一组溶液。(3)区分发生显色反应一组溶液的方法及鉴定是 _。解析 分析题意可知，稀蛋清和淀粉酶属于蛋白质，葡萄糖和淀粉属于糖类，可用双缩脲试剂加以区分；葡萄糖属于还原性糖，淀粉属于非还原性糖，可用斐林试剂加以鉴定；题目最难的地方在于稀蛋清和淀粉酶的鉴定，这时要充分利用题干中的信息，借助于第三方来解决问题，即考虑利用淀粉酶对淀粉的催化作用。答案 (1)双缩脲试剂 稀蛋清 淀粉酶 葡萄糖 淀粉 (2)斐林试剂 (3)将淀粉溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合，一段时间后，用斐林试剂分别处理上述两种混合液，观察到无颜色变化的溶液是稀蛋清溶液，出现砖红色沉淀的溶液是淀粉酶溶液温馨提醒：与斐林试剂反应生成砖红色沉淀的，只能确定是还原糖，如葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖等。斐林试剂现配现用的原因：试剂甲和试剂乙混合后可强烈反应产生cu(oh)2，cu(oh)2很容易沉淀析出，因此斐林试剂一般要现配现用，而且在实验时，是混合后加入，不能分别加入，否则就无cu(oh)2生成。特别提醒：1、(1)微量元素虽然含量少，但作用并不小，对于细胞的生命活动不可缺少。(2)不同细胞所含的化学元素种类大体相同，但含量可能相差很大。(3)组成细胞的化学元素在无机环境中都能找到，但含量相差很大，这从元素层面上反映了生物界和非生物界的统一性与差异性。2、(1)检测还原糖时，最好选取富含还原糖的材料（如苹果、梨等），材料颜色宜淡（一般以白色最好），不会干扰实验结果。(2)在检测蛋白质的实验中，如果用蛋清作为实验材料，一定要进行稀释，否则与双缩脲试剂反应后会粘在试管壁上。(3)不同化学试剂和有机物之间的颜色反应，在生活实际中也有应用。例如，用斐林试剂检测尿糖，用苏丹或苏丹染液鉴定脱脂奶粉是否为假冒伪劣产品，用双缩脲试剂检测蛋白尿等。 (5)蛋白质是生命活动的主要承担者，一切生命活动都离不开蛋白质。【思维导图】一、 组成细胞的元素二、 组成细胞的化合物【相关概念】1分类 大量元素：含量占生物总质量万分之一以上的元素 微量元素：含量占生物总质量万分之一以下的元素2各种元素归属范围 (1)大量元素和微量元素都是生物体生命活动所必需的。 （2)鲜重状杰下， 4种基本元素的含量是ochn；干重状态下，4种基本元素的含量是conh。3生物界与非生物界的统一性和差异性（1）统一性：从元素种类看，组成生物体的化学元素在无机自然界都能找到，没有一种元素为生物体所特有。（2）差异性：从元素含量看，组成生物体的化学元素在生物体内和无机自然界中含量差异很大。4实验流程(1)还原糖的检测和观察选材 含糖量较高、白色或近于白色的植物组织制备组织样液（制浆 一层纱布过滤 取液）显色反应结论 组织样液中含有还原糖(2)淀粉的检测和观察取材 马铃薯匀浆检测 结论 马铃薯匀浆样液中含有淀粉(3)脂肪的检测和观察方法一：花生种子匀浆+3滴苏丹染液 橘黄色方法二：取材 花生种子（浸泡过的）将子叶削成薄片制片观察 在低倍显微镜下找到已着色的圆形小颗粒，然后换高倍显微镜观察结论 花生种子中含有脂肪(4)蛋白质的检测和观察选材与制备 大豆组织研磨液或蛋清稀释液显色反应结论 大豆组织样液中含有蛋白质5.实验材料的选择由于本实验室是用颜色反应检测不同的物质，因此在实验的选材上应注意以下两点：材料本身应无色，以免对实验产生干扰；材料应富含相关物质，使现象更明显。6.斐林试剂与双缩脲试剂的异同分析（1）试剂成分及使用方法比较斐林试剂双缩脲试剂 甲液乙液a液b液成分质量浓度为0.1g/ml的naoh溶液质量浓度为0.05g/ml的cuso4溶液质量浓度为0.1g/ml的naoh溶液质量浓度为0.01g/ml的cuso4溶液鉴定物质还原糖蛋白质添加顺序方法甲乙液等量混合均匀后注入先注入a液摇匀，再注入b液摇匀反应条件水浴加热不加热反应现象砖红色沉淀紫色反应(2)反应原理与结果的比较还原糖检测：因还原糖中含有醛基，在碱性溶液中加热煮沸2 min后，会被新制cu(oh)2氧化，而cu(oh)2则被还原为cu2o砖红色沉淀。蛋白质检测：双缩脲反应是指具有两个或两个以上肽键的化合物在碱性条件下可与cu2+反应，生成紫色的化合物。因所有蛋白质均含多个肽键，因而均可发生此反应。反应中先加naoh溶液的目的就是制造碱性环境。练习一、选择题1生命的基本元素包括( )ac、h、o、nbk、ca、na、mgcs、p、cl dcu、co、i、mn2科学家在利用无土栽培法培养一些名贵花卉时，培养液中添加了许多必需化学元素。其配方如下，其中属于微量元素的是( )离子knamg2ca2noh2posozn2培养液浓度(mmol/l)110.251210.251aca2 bsoczn2 dh2po3在1、3、5号试管中分别加入2 ml蒸馏水，在2、4、6号试管中分别加入2 ml发芽的小麦种子匀浆样液，然后在14号试管中适量滴加斐林试剂，5、6号试管中合理滴加双缩脲试剂，摇匀。预期观察到的实验现象是(多选)( )a1、3、5号试管内都呈蓝色 b3组实验中甲组和乙组的实验结果相同c4号试管内呈砖红色，其余试管内都呈蓝色d4号试管内呈砖红色，6号试管内呈紫色4对生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质进行鉴定的实验中，正确的方法与结果是( )a大豆组织样液(2 ml)斐林试剂甲液(2 ml)斐林试剂乙液(2 ml) 溶液呈紫色b苹果组织样液(2 ml)双缩脲试剂a液(2 ml)双缩脲试剂b液(2 ml) 溶液呈橘黄色c花生子叶苏丹染液(2 ml)脂肪颗粒呈红色d苹果组织样液(2 ml)(斐林试剂甲液斐林试剂乙液)(1 ml)溶液中有砖红色沉淀5斐林试剂鉴定时发生特定的颜色变化，其顺序是( )a浅蓝色棕色砖红色b无色浅蓝色棕色c棕色绿色无色d砖红色浅蓝色棕色6下列关于构成细胞的化学元素、大量元素和微量元素的叙述，不正确的是( )a无机自然界的元素在生物界都能够找到，这说明生物界和非生物界具有统一性的一面bc、h、o、n、p、s、k、ca、mg都是大量元素，c在各种有机物中都存在c划分大量元素和微量元素的标准是元素的含量d微量元素虽然含量少，但也是生命活动不可缺少的7下列关于斐林试剂和双缩脲试剂的叙述，不正确的是( )a都含有naoh溶液和cuso4溶液b斐林试剂的配制是将质量浓度为0.05 g/ml的cuso4溶液滴入等量的质量浓度为0.1 g/ml的naoh溶液中c双缩脲试剂是将4滴质量浓度为0.01 g/ml的cuso4溶液滴入1 ml质量浓度为0.1 g/ml的naoh溶液中混合而成的d双缩脲试剂中含有两种试剂：质量浓度为0.1 g/ml的naoh溶液和质量浓度为0.01 g/ml的cuso4溶液8如图表示细胞中各种化合物或主要元素占细胞鲜重的含量，以下按顺序排列正确的是( )a蛋白质、水、脂质、糖类，c、o、h、nb蛋白质、糖类、脂质、水，n、h、o、cc水、蛋白质、脂质、糖类，h、o、n、cd水、蛋白质、糖类、脂质，n、h、c、o9在生物组织中还原性糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，对实验材料的选择叙述中，错误的是( )a甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等，都含有较多的糖且近于白色，因此可以用于进行还原性糖的鉴定b花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料c大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质鉴定的理想植物组织材料d鸡蛋清含蛋白质多，是进行蛋白质鉴定的动物组织材料10在新榨取的梨汁中，加入斐林试剂，加热后出现砖红色