高考新教材（中）生物必修一同步講義第2章第1節(jié)　細胞中的元素和化合物含答案及解析

第1節(jié)細胞中的元素和化合物[學習目標]1.說出組成細胞的元素種類與含量，認同生命的物質(zhì)性。2.通過檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)，認同細胞由多種化合物組成。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(tǒng)一性和差異性①統(tǒng)一性：從化學元素的種類分析，組成細胞的化學元素，在________中都能夠找到。②差異性：從____________________分析，細胞與無機自然界大不相同。(2)種類：組成細胞的化學元素，常見的有____多種。(3)分類①大量元素(含量較多)：___________________________________________________等。②微量元素(含量很少)：___________________________________________________等。2．組成細胞的化合物(1)元素存在形式：大多以__________的形式存在。(2)種類及相對含量：____(70%～90%)、________(7%～10%)、糖類和核酸(1%～1.5%)、脂質(zhì)(1%～2%)、無機鹽(1%～1.5%)。判斷正誤(1)組成地殼的元素在細胞中都能找到()(2)細胞中含量很少的元素都是微量元素()(3)大量元素和微量元素的劃分依據(jù)是其發(fā)揮生理作用的大小()(4)沙漠中的仙人掌細胞中含量最多的化合物是水()任務一：分析組成細胞的元素和化合物1．比較組成地殼和組成細胞的部分元素的含量(%)，回答問題：元素地殼細胞O48.665.0Si26.3極少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0(1)組成細胞的化學元素，在無機自然界中都能找到，說明了什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)細胞中的各元素含量和無機自然界中的含量大不相同，這說明了什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)組成細胞的元素追根溯源來自無機自然界，為什么細胞內(nèi)各種元素的比例與無機自然界的大不相同？________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．比較玉米細胞與人體細胞的部分元素及含量(干重，質(zhì)量分數(shù))，回答下列問題：元素玉米細胞人體細胞O44.4314.62C43.5755.99H6.247.46N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78注：其他元素占細胞干重的質(zhì)量分數(shù)總計小于3%。(1)玉米細胞與人體細胞含量較多的四種元素一樣嗎？怎樣解釋這種現(xiàn)象？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)玉米細胞中氧元素的含量明顯要高于人體細胞，而氮元素的含量明顯又低于人體細胞，怎樣解釋這種現(xiàn)象？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)細胞中有些元素含量很少，如在玉米細胞中，S只有0.17%、Mg只有0.18%，是否意味著這些元素并不重要？________________________________________________________________________________________________________________________________________________3．請嘗試構(gòu)建下列概念的包含關(guān)系圖。自然界中的元素、組成細胞的元素、大量元素、微量元素、基本元素。4．根據(jù)教材P17圖2－1填空。(1)細胞內(nèi)含量最多的無機化合物是____。細胞內(nèi)含量最多的化合物是____。占細胞鮮重最多的化合物是____。占細胞鮮重50%以上的化合物是____。沙漠植物細胞中含量最多的化合物是____。(2)細胞內(nèi)含量最多的有機化合物是__________。細胞內(nèi)含量僅次于水的化合物是____。占細胞干重最多的化合物是____。占細胞干重50%以上的化合物是______。元素的統(tǒng)一性和差異性1．如圖為元素在生物體內(nèi)的含量分布情況，下列敘述不正確的是()A．Ⅰ在非生物界中都能找到，體現(xiàn)了生物界與非生物界的統(tǒng)一性B．Ⅱ含量雖少，卻是生物體正常生命活動不可缺少的C．Ⅱ和Ⅲ為生物體的必需元素，一旦缺乏就可能會導致相應的病癥D．P、S、K、Ca、Fe屬于大量元素2.生命的物質(zhì)基礎(chǔ)是組成細胞的元素和化合物，如圖中序號代表不同的化合物，面積不同代表含量不同，其中Ⅰ和Ⅱ代表兩大類化合物。下列敘述正確的是()A．若Ⅴ和Ⅵ分別代表蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，則Ⅶ代表核酸B．細胞干重和鮮重中含量最多的化合物分別是Ⅴ和ⅢC．醫(yī)用的生理鹽水和糖溶液中的溶質(zhì)分別屬于Ⅳ和ⅤD．上述物質(zhì)中氧原子含量最高的化合物是Ⅴ二、檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)1．實驗原理(1)還原糖(葡萄糖、麥芽糖、果糖等)＋________試劑eq\o(→,\s\up7(水浴),\s\do5(加熱))__________。(2)脂肪＋______染液→______色。(3)蛋白質(zhì)＋______試劑→______色。2．實驗流程(1)還原糖的檢測和觀察(2)脂肪的檢測和觀察制作花生子葉臨時切片，用顯微鏡觀察子葉細胞的著色情況(以花生為例)(3)蛋白質(zhì)的檢測和觀察3．注意事項(1)蛋白質(zhì)檢測時，雙縮脲試劑的加入順序：先加A液，再加B液，且B液不能過量。目的是先制造堿性環(huán)境。若先加B液或B液過量，會生成Cu(OH)2，干擾顏色反應。(2)在蛋白質(zhì)檢測實驗中，需要將雞蛋清稀釋到一定程度，否則與雙縮脲試劑發(fā)生反應后，會黏在試管的內(nèi)壁上，反應不徹底，試管也不易刷洗。判斷正誤(1)西瓜、番茄等都含有較多的糖，因此可用于還原糖的鑒定()(2)甘蔗富含糖，是做還原糖鑒定的理想材料()(3)非還原糖與斐林試劑混合后經(jīng)水浴加熱后的現(xiàn)象是溶液為無色()任務二：實驗檢測試劑的比較1．完善表格，總結(jié)斐林試劑和雙縮脲試劑的異同。項目斐林試劑雙縮脲試劑成分相同______(甲液)和CuSO4(乙液)NaOH(A液)和________(B液)濃度不同0.1g/mL的NaOH溶液、________的CuSO4溶液________的NaOH溶液、0.01g/mL的CuSO4溶液原理不同新配制的Cu(OH)2與加入的還原糖在________條件下反應，Cu(OH)2被還原生成______色的Cu2O沉淀在堿性環(huán)境下的Cu2＋與肽鍵發(fā)生反應，生成____色絡合物用法不同甲液和乙液等量混勻后立即使用先加A液1mL，搖勻；再加B液4滴，搖勻使用條件________溫水浴加熱不需加熱，搖勻即可顏色反應______→棕色→磚紅色(沉淀)淺藍色→______2.利用斐林試劑的甲液、乙液和蒸餾水能否檢測蛋白質(zhì)？為什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．實驗材料的選擇(1)所選材料應富含被檢測的有機物，易出現(xiàn)明顯的實驗現(xiàn)象。(2)材料本身應為白色或近于白色，不干擾實驗結(jié)果。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，若不加熱，則無磚紅色沉淀出現(xiàn)。(2)唯一需要顯微鏡的——花生子葉切片脂肪的檢測。(3)混合后加入的——斐林試劑；分別加入的——雙縮脲試劑。3．易錯警示(1)易忽略斐林試劑本身的顏色非還原糖(如蔗糖)＋斐林試劑水浴加熱后的現(xiàn)象不是無色，而是藍色[Cu(OH)2的顏色]。(2)誤認為脂肪的檢測必須使用顯微鏡若要觀察被染色的脂肪顆粒，則使用顯微鏡，但若只觀察溶液顏色變化，則不必使用顯微鏡，可以在制備的組織樣液中加入蘇丹Ⅲ染液，觀察溶液的顏色變化。3．下列關(guān)于實驗操作步驟的敘述中，正確的是()A．用于鑒定可溶性還原糖的斐林試劑甲液和乙液，可直接用于蛋白質(zhì)的鑒定B．鑒定可溶性還原糖時，要加入斐林試劑甲液后再加入乙液C．脂肪的鑒定實驗中需用顯微鏡才能看到被染成橘黃色的脂肪顆粒D．用于鑒定蛋白質(zhì)的雙縮脲試劑A液和B液，要混合均勻，再加入含樣品的試管中，且現(xiàn)配現(xiàn)用4．(2023·廣東汕頭高一期中)在下圖1、3、5號試管中分別加入2mL蒸餾水，2、4、6號試管中分別加入2mL發(fā)芽的小麥種子勻漿樣液，然后在1～4號試管中適量滴加斐林試劑，5、6號試管中適量滴加雙縮脲試劑，搖勻。下列有關(guān)實驗現(xiàn)象的描述，錯誤的是()A．4號試管內(nèi)呈磚紅色，只有5號試管內(nèi)呈藍色B．2號試管不出現(xiàn)磚紅色的原因僅是沒有水浴加熱C．1號試管不出現(xiàn)磚紅色的原因不僅僅是沒有水浴加熱D．6號試管內(nèi)呈紫色，這說明已發(fā)芽的小麥種子勻漿中含有蛋白質(zhì)類物質(zhì)

第1節(jié)細胞中的元素和化合物一、教材梳理1．(1)①無機自然界②各種元素的相對含量(2)20(3)①C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg②Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo2．(1)化合物(2)水蛋白質(zhì)判斷正誤(1)×(2)×(3)×(4)√解析(1)細胞中的元素有選擇地從無機環(huán)境中獲得，組成地殼的元素在細胞中不一定能找到。(2)微量元素在細胞中含量少卻是生物體所必需的，但細胞內(nèi)含量少的元素不一定都是微量元素，如Pb。(3)大量元素和微量元素的劃分依據(jù)是其在細胞內(nèi)含量的多少。核心探討1．(1)生物界和非生物界具有統(tǒng)一性。(2)生物界和非生物界具有差異性。(3)生物體是按照生命活動的需要，有選擇地從無機自然界中獲取元素。2．(1)在玉米細胞和人體細胞中含量最多的四種元素是一樣的，都是C、H、O、N。這是因為玉米和人都是生物，組成它們的主要成分都是水、糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等物質(zhì)，這些物質(zhì)都含有C、H、O，蛋白質(zhì)中還含有大量的N。(2)玉米細胞和人體細胞中的不同有機物的含量有差別，如玉米細胞中的糖類要多一些，而人體細胞中的蛋白質(zhì)的含量要多一些。(3)細胞中有些元素含量雖然很少，但是卻有重要作用，如很多蛋白質(zhì)都含有S，葉綠體中的葉綠素分子含有Mg，如果缺少S或Mg，細胞就不能合成這些蛋白質(zhì)或葉綠素。3.4．(1)水水水水水(2)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)典題應用1．D[Fe屬于微量元素，D錯誤。]2．B[根據(jù)題圖可知，Ⅰ和Ⅱ分別代表無機化合物和有機化合物，若Ⅴ代表蛋白質(zhì)，Ⅵ代表脂質(zhì)，則Ⅶ應代表核酸和糖類，A錯誤；在細胞干重中含量最多的化合物是蛋白質(zhì)(Ⅴ)，在細胞鮮重中含量最多的化合物是水(Ⅲ)，B正確；醫(yī)用的生理鹽水和糖溶液中的溶質(zhì)分別是NaCl和葡萄糖，它們分別屬于Ⅳ(無機鹽)、Ⅵ或Ⅶ(糖類)，而Ⅴ代表蛋白質(zhì)，C錯誤；水中的氧原子含量最高，因此，氧原子含量最高的化合物是Ⅲ，D錯誤。]二、教材梳理1．(1)斐林磚紅色沉淀(2)蘇丹Ⅲ橘黃(3)雙縮脲紫2．(1)白色或近于白色斐林試劑磚紅色沉淀(2)浮色已著色橘黃色(3)AB紫判斷正誤(1)×(2)×(3)×解析(1)西瓜、番茄中富含還原糖，但其自身的顏色會對實驗結(jié)果有干擾，所以不適于用做還原糖的鑒定的材料。(2)甘蔗富含的糖是蔗糖，蔗糖是非還原糖，故不是做還原糖鑒定的理想材料。(3)斐林試劑本身具有顏色(藍色)，因此非還原糖與斐林試劑混合后經(jīng)水浴加熱后的現(xiàn)象是溶液為藍色。核心探討1．NaO