細(xì)胞當(dāng)中的元素和化合物高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

細(xì)胞中的元素和化合物本節(jié)聚焦1.組成細(xì)胞的主要元素是什么?2.組成細(xì)胞的重要化合物有哪些?3.怎樣檢測生物組織中糖類、脂肪和蛋白質(zhì)

壹貳統(tǒng)一性：組成細(xì)胞的化學(xué)元素在無機自然界當(dāng)中都能找到，沒有一種化合物是細(xì)胞所特有的差異性：細(xì)胞與非生物相比，各種元素的含量大不相同元素玉米人O44.4314.62C43.7555.99H6.247.46N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78玉米與人體內(nèi)的化學(xué)元素組成：思考：運用自己認(rèn)為的科學(xué)方法解讀表格數(shù)據(jù)，能得出哪些結(jié)論？1.不同生物體內(nèi)化學(xué)元素的種類基本相同。2.不同生物體內(nèi)同種化學(xué)元素的含量不同。3.同一生物體內(nèi)不同化學(xué)元素的含量不同，其中C、H、O、N4種元素所占比例較大?？键c一組成細(xì)胞的化學(xué)元素及化合物一、組成細(xì)胞的化學(xué)元素1．種類與含量組成生物體的化學(xué)元素常見的有20多種，各種元素的歸屬范圍歸納如下：考點整合大量元素的含量特別大嗎？誤區(qū)人體當(dāng)中含量萬分之一以上的元素叫做大量元素，人體當(dāng)中含量萬分之一以下的元素叫做微量元素(1)大量元素和微量元素都是組成生物體的必需元素。(2)占細(xì)胞干重最多的元素是C，占細(xì)胞鮮重最多的元素是O；無論干重還是鮮重，C、H、O、N四種元素的含量最多。

干重：C>O>N>H

鮮重：O>C>H>N

元素缺乏與疾病的相關(guān)性：缺Fe：人體患貧血；果樹患黃葉病缺Ca：成年人缺鈣患骨質(zhì)疏松癥；人血液中缺鈣會出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象缺I：人幼年患呆小癥；成年患甲狀腺腫大（大脖子病）缺B：華而不實（只開花不結(jié)果）----促進花粉的萌發(fā)缺Zn：影響人體生長發(fā)育、大腦發(fā)育和性成熟缺Si：患克山?。ㄔl(fā)性心臟病）缺Mg：影響植物葉綠素的合成，影響光合作用的進行三、組成細(xì)胞的化合物水：85%-90%無機鹽：1%-1.5%無機化合物有機化合物糖類脂類:1%-1.5%蛋白質(zhì):7%-10%核酸1%-1.5%在細(xì)胞鮮重時，即生物體是活的，最多的化合物是水，最多的有機化合物是蛋白質(zhì)。思考與討論：1.有機化合物和無機化合物有什么區(qū)別？答案：區(qū)別主要看它們的分子組成中是否有碳元素。如糖類是有機物，由碳、氫、氧三種元素組成；水是無機物，由氫、氧二種元素組成。這不是嚴(yán)格意義上的區(qū)別，嚴(yán)格區(qū)分參照化學(xué)教科書思考與討論：2.細(xì)胞內(nèi)最多的有機化合物和無機化合物分別是哪一種，你能推測它們對生命的意義嗎？答案：細(xì)胞中最多的有機化合物是蛋白質(zhì)，無機化合物是水。蛋白質(zhì)是組成生物體的重要物質(zhì)，在生命中起重要作用；

水是生命之源，離開水，生命活動就無法進行。思考與討論：

3.根據(jù)你的生活經(jīng)驗，說說哪些植物器官的細(xì)胞中富含糖類、脂質(zhì)或蛋白質(zhì)？怎樣從植物器官中提取這些化合物？

答案：植物的葉肉細(xì)胞、果實細(xì)胞和種子細(xì)胞中通常含有較多的糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)。如：禾谷類的果實、種子中含淀粉較多；甘蔗的莖和甜菜的根含蔗糖較多；花生、芝麻的種子中含脂質(zhì)較多；大豆種子中含蛋白質(zhì)較多。提取方法：設(shè)法將細(xì)胞破碎，再將這些物質(zhì)提取出來。習(xí)題精煉：組成細(xì)胞的元素和化合物1．組成細(xì)胞的元素(1)細(xì)胞中常見的化學(xué)元素有①

多種，有些含量較多(萬分之一以上)，被稱為②

，如③

等；有些含量很少(萬分之一以下),被稱為④

，如⑤

等。(2)組成細(xì)胞的元素中含量最多的四種元素是⑥

，⑦

是構(gòu)成細(xì)胞的最基本元素，在細(xì)胞鮮重中含量最多的元素是⑧

。C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg20大量元素微量元素Fe、Mn、Zn、Cu、B、MoC、H、O、NCO(1)組成細(xì)胞的化合物中，無機化合物包括⑨

，有機化合物包括⑩

。(2)組成細(xì)胞的化合物中，含量最多的是?

，大約占?

。在細(xì)胞干重中含量最多的是?

，其占細(xì)胞鮮重的比例約為?

。水85%～90%糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸水、無機鹽蛋白質(zhì)7%～10%實驗:

檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)實驗原理：某些化學(xué)試劑能夠使生物組織中的有關(guān)有機化合物產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng)。如：還原糖+斐林試劑→磚紅色沉淀脂肪+蘇丹Ⅲ→橘黃色蛋白質(zhì)+雙縮脲→紫色

淀粉+碘→藍(lán)色三、實驗材料的選擇1．可溶性還原糖的鑒定實驗中，最理想的實驗材料是還原糖含量較高的生物組織(或器官)，而且組織的顏色較淺，易于觀察?？蛇x用蘋果、梨、白色甘藍(lán)葉、白蘿卜等。2．脂肪的鑒定實驗中，實驗材料最好選富含脂肪的生物組織，若利用顯微鏡觀察，則最好選擇花生種子。3．蛋白質(zhì)的鑒定實驗，最好選用富含蛋白質(zhì)的生物組織。植物材料常用大豆，且浸泡1～2d，適于研磨，動物材料常用雞卵清蛋白。四、實驗步驟1．還原糖的檢測和觀察結(jié)論：可溶性還原糖與斐林試劑在加熱的過程中生成磚紅色沉淀，說明組織樣液中有可溶性還原糖。檢測還原糖1.向試管內(nèi)注入2ml待檢測組織樣液（蘋果或者梨勻漿）2.向試管內(nèi)注入1ml的斐林試劑（甲液為0.1g/ml的NaOH,乙液為0.05g/ml的CuSo4

3.將試管放入盛有50--60度的溫水的大燒杯中加熱約2min,Cu(OH)2

在70度時會分解成黑色的氧化銅和水4.在鑒定可溶性還原糖的實驗中，加熱試管中的溶液時,應(yīng)該用試管夾夾住試管上部，放入盛50～65℃溫水的大燒杯中加熱。注意試管底部不要接觸燒杯底部；斐林試劑不穩(wěn)定易變性,應(yīng)現(xiàn)用現(xiàn)配。檢測脂肪1.滴酒精的作用：用于洗去浮色，不洗去浮色會影響對橘黃色脂肪滴的觀察2.滴清水的作用：可以防止蓋蓋玻片時產(chǎn)生氣泡3.裝片不宜久置，時間一長，油滴會溶解在酒精當(dāng)中。1.制備生物組織樣液，浸泡黃豆1-2d去皮，切成薄片，加少許石英砂和5ml蒸餾水研磨，在漏斗上墊上紗布后得到樣液。2.加2ml樣液于試管當(dāng)中，加入2ml雙縮脲試劑A（質(zhì)量濃度為0.1g/ml的NaOH）搖勻，加入3--4滴雙縮脲試劑B（質(zhì)量濃度為0.01g/ml的硫酸銅溶液）搖勻，觀察溶液的顏色變化現(xiàn)象：溶液逐漸變成紫色。檢測蛋白質(zhì)注意事項：1.A和B液要分開配置，儲存，鑒定時，現(xiàn)加A液再加B液，先加NaOH,是為Cu2+

與蛋白質(zhì)反應(yīng)提供一個堿性環(huán)境。

2.AB混裝或同時加入，會導(dǎo)致CU2+

變成氫氧化銅的沉淀而失效，且硫酸銅溶液也不能多加，硫酸銅為藍(lán)色，加入過多會遮蓋在反應(yīng)的真實顏色

五、實驗操作中的注意事項1．在鑒定可溶性還原糖的實驗中，加熱試管中的溶液時,應(yīng)該用試管夾夾住試管上部，放入盛50～65℃溫水的大燒杯中加熱。注意試管底部不要接觸燒杯底部；斐林試劑不穩(wěn)定易變性,應(yīng)現(xiàn)用現(xiàn)配。2．還原糖、蛋白質(zhì)的鑒定實驗中，在加相應(yīng)試劑鑒定之前,要留出一部分組織樣液，以便與鑒定后的樣液顏色作對比，增強實驗的說服力。3．在蛋白質(zhì)的鑒定實驗中，如果用蛋清稀釋液作為實驗材料，一定要稀釋到一定程度，否則與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)后會粘在試管的內(nèi)壁上，使反應(yīng)不徹底，試管也不易洗刷干凈?！景咐?2009·廣東)對下表中所列待測物質(zhì)的檢測，所選用的試劑及預(yù)期結(jié)果都正確的是(

)A.①③

B．②③

C．①④

D．②④待測物質(zhì)檢測試劑預(yù)期顯色結(jié)果①DNA甲基綠紅色②脂肪蘇丹Ⅲ橘黃色③淀粉斐林試劑藍(lán)色④蛋白質(zhì)雙縮脲試劑紫色【解析】本題考查各種物質(zhì)的檢測與鑒定實驗，是一道常規(guī)的實驗題。觀察DNA與RNA的分布實驗，用甲基綠與吡羅紅混合染液染色，細(xì)胞核的DNA染成綠色，吡羅紅將細(xì)胞質(zhì)中的RNA染成紅色，①錯誤；淀粉的鑒定是加入碘液變成藍(lán)色，而不是用斐林試劑鑒定，斐林試劑是鑒定還原糖的，③錯誤；脂肪被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色，被蘇丹Ⅳ染液染成紅色，②正確；蛋白質(zhì)的鑒定用雙縮脲試劑，產(chǎn)生紫色反應(yīng)，④正確?！敬鸢浮?/p>

D【即時鞏固2】下列關(guān)于實驗鑒定糖類、蛋白質(zhì)和脂肪操作的敘述中，正確的是(

)A．鑒定還原糖的斐林試劑甲液與乙液可直接用于蛋白質(zhì)的鑒定B．鑒定脂肪的存在，要用顯微鏡觀察是否有被染成橘黃色或紅色的顆粒C．鑒定可溶性還原糖時，先加入斐林試劑甲液搖勻后，再加入乙液D．鑒定蛋白質(zhì)時，雙縮脲試劑A液與