教材优化全析人教细胞中的元素和化合物文本素材

［教材优化全析］一、组成细胞的元素1.组成细胞的元素种类如下表为玉米植株和人体细胞的元素组成元素细胞的元素组成（%）人玉米CHONKCaPMgSClFe从表中可以看出，C、H、O、N是组成人体和玉米的基本元素，它们在生物体内含量最多，其中C是组成生物体最基本的元素。组成生物体的化学元素虽然大体相同，但不同的生物体内，各种化学元素的含量相差很大。细胞中常见的化学元素有20多种，根据含量不同将其分为大量元素和微量元素两大类。大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl等。全析提示大量元素是指含量占生物体总重量万分之一以上的元素。微量元素是指植物生活所必需，但需要量却很少的元素，占生物体总重量万分之一以下的元素。2.化学元素对生命活动的重要性（1）构成细胞这些元素进一步形成多种化合物，如C、H、O、N、S是构成蛋白质的主要化学元素，C、H、O、N、P是构成核酸的主要化学元素等。这些化合物是生物体进行生命活动的物质基础。（2）调节生命活动主要有两大类：一类是与蛋白质结合的元素，如Fe、Cu、Mo、Zn、I等，、Mg2＋、Cl－、H＋等。很多化学元素对生物体有非常重要的作用，可直接影响生物体生长和正常生活。3.生物界和非生物界的统一性和差异性（1）统一性：自然界中有100多种元素，而生物体中大约有20多种元素是生命活动不可缺少的。组成生物体的化学元素，在无机自然界都可以找到，没有一种化学元素是生物界所特有的。（2）差异性：组成生命的化学元素在生物体内和在无机自然界中含量相差很大。思维拓展生命起源于非生命物质，也说明生物界和非生物界具有统一性。全析提示二、组成细胞的化合物种类和含量（质量分数%）这些化合物都是由化学元素组成的。构成细胞的化合物要点提炼细胞中含量最多的化合物是水，最多的有机物是蛋白质。三、实验——检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质1.实验目的：尝试用化学试剂检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质。2.实验的原理：特定的颜色反应。（1）还原性糖+斐林试剂→砖红色沉淀还原性糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖等。（2）脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色或脂肪+苏丹Ⅳ染液→红色（3）蛋白质+双缩脲试剂→紫色3.材料用具和试剂（见课本）双缩脲的结构式是H2NC—NH—CO—NH2。特别警示：（1）还原性糖的鉴定中，生物组织中还原性糖的含量、有无色素是影响实验结果及观察的最重要因素。因此选材的原则是选取还原性糖含量高、白色或近于白色的植物组织，其中以苹果、梨最好。实验成功的关键在于实验材料的选择。选材也可用白色甘蓝叶、白萝卜代替。思维点击：能不能选用西瓜作材料?误区警示：不能选用西瓜等有颜色的组织，因为西瓜瓤呈红色，与Cu2O颜色相近，影响实验结果。（2）脂肪的鉴定实验中，所用材料一要脂肪含量高，二要有一定大小才能做徒手切片。花生种子符合该要求。（3）蛋白质的鉴定实验中，一般选用浸泡1~2d的富含蛋白质的大豆种子或用鸡蛋清。（4）斐林试剂是由甲液和乙液组成的。甲液（0.1g/mL的NaOH溶液）可用10gNaOH加水至100mL配制而成。乙液（0.05g/mL的CuSO4溶液）可用5gCuSO4加水至100mL配制而成。（5）苏丹Ⅲ染液用苏丹Ⅲ干粉0.1g加95%酒精100mL混合而成。（6）双缩脲试剂是由A液（0.1g/mL的NaOH溶液）和B液（0.01g/mL的CuSO4A液由10gNaOH加水至100mLB液由1gCuSO4加水至100mL思维拓展能否用甘蔗、甜菜作实验材料。提示：甘蔗、甜菜中含有的蔗糖是非还原性糖。也可用植物油作材料（不用徒手切片）。3.实验程序：（一）可溶性还原糖的鉴定选材：含糖量较高、白色或近于白色的植物组织全析提示几种实验材料中，经试验比较，颜色反应的明显程度依次为：苹果＞梨＞白色＞甘蓝叶＞白萝卜。结论：可溶性还原糖与斐林试剂在加热煮沸的过程中生成砖红色沉淀，说明组织样液中有可溶性还原糖。颜色分析：斐林试剂的甲液和乙液混合均匀后，立即生成淡蓝色的Cu（OH）2沉淀，Cu（OH）2与还原性糖在加热条件下，先变棕色，最后生成砖红色的Cu2O沉淀。实验关键：①材料应含糖量高且无色。②斐林试剂的甲液和乙液现配现用，混合均匀。本实验要留下部分组织样液以便与反应后溶液颜色相对照。（二）脂肪的鉴定取材：花生种子（浸泡3~4h）,将子叶削成薄片本实验把化学反应和显微镜观察结合起来，这种方法称为显微化学鉴定。结论：圆形小颗粒呈橘黄色（说明脂肪存在）实验关键：子叶应切成薄片用双面刀片切花生子叶有利于切成薄片。（三）蛋白质的鉴定选材与制备结论:说明组织样中存在蛋白质实验关键:①先加双缩脲试剂A，再加双缩脲试剂B②鸡蛋蛋白液必须稀释（10倍）特别提示：蛋白质鉴定时，要留出一些黄豆组织样液以便与反应后混合液的颜色相对照。（1）斐林试剂很不稳定，故应将组成斐林试剂的甲液（0.1g/mL的NaOH溶液）和乙液（0.05g/mL的CuSO4溶液）分别配制、储存。使用时再临时配制；将4~5滴乙液滴入2mL甲液中，配完后立即使用。（2）双缩腺试剂的使用，应先加入试剂A（0.1g/mL的NaOH溶液），造成碱性环境，再加入试剂B（0.01g/mL的CuSO4溶液）。（3）在鉴定还原性糖实验中，对试管中的溶液进行加热时，试管底部不要触及烧杯底部。试管口不要朝向实验者，以免沸腾的溶液冲出试管，造成烫伤。（4）在蛋白质的鉴定中，含蛋白质的材料（蛋清或豆浆等）必须稀释，以免实验后粘住试管，不易洗刷。（5）在鉴定脂肪的实验中，若用花生种子作实验材料，必须提前浸泡3~4h，浸泡时间短了，不容易切片，浸泡时间过长，则组织太软，切下的薄片不易成形；另外染色的时间不宜过长。（6）三类有机物的鉴定，均依据特定的颜色反应，因此必须注意观察加入试剂前后的颜色变化，以及化学反应过程中的颜色变化；还应注意不同试剂的鉴定对象。乙液使用量要少，并且要将少量乙液滴入甲液中。B液不能多加，否则CuSO4的蓝色将遮盖颜色反应的真实结果。疑点解析：使用斐林试剂时为什么要现配现用?知识发散拓展斐林试剂与双缩脲试剂都是由NaOH和CuSO4组成，但二者有3点不同。斐林试剂双缩脲试剂CuSO4溶液浓度0.05g/mL