第二章 第1節(jié)細(xì)胞中的元素和化合物

1、第2章 組成細(xì)胞的分子第1節(jié) 細(xì)胞中的元素和化合物一、組成細(xì)胞的元素1.來源：有選擇地從無機(jī)自然界獲得。植物通過根等器官吸收，動物通過食物獲得。2.分類（1）大量元素和微量元素細(xì)胞中常見的化學(xué)元素有20多種，依其含量可分為大量元素和微量元素兩大類。大量元素：指生命活動所必需的，含量較多（占生物體總質(zhì)量萬分之一以上）的元素。包括 等。微量元素：指生命活動所必需的，含量較少的元素（占生物體總質(zhì)量萬分之一以下）的元素。包括 等。（2） 基本元素和最基本元素基本元素和最基本元素是根據(jù)元素含量及其對生物體的作用劃分的?；驹厥侵负孔疃?，功能最重要的C、H、O、N這四種元素，它們是構(gòu)成細(xì)胞中主要化合物

2、的基礎(chǔ)。最基本元素是C。一方面，細(xì)胞在人體細(xì)胞干重中的含量達(dá)到55.99%，是含量最多的元素。另一方面，許多C原子連接形成的碳鏈作為糖類、脂肪、蛋白質(zhì)、核酸等有機(jī)物的骨架，成為生命的核心元素。 區(qū)別干重與鮮重：組成細(xì)胞的元素可總結(jié)為：3.細(xì)胞中元素組成的特點(diǎn)不同生物體的細(xì)胞內(nèi)所含元素的種類基本 ，但同種元素的含量差別較大。同一生物體內(nèi)不同元素的含量也不相同。O是占細(xì)胞鮮重百分比最多的元素，其他依次是C、H、N、P、S。4.組成細(xì)胞化學(xué)元素的作用組成多種多樣的化合物。影響生物體的生命活動。2、 組成細(xì)胞的化合物1.構(gòu)成細(xì)胞鮮重的化合物中占第一位的是水，占第二位的是蛋白質(zhì)。2.細(xì)胞中含量最多的有機(jī)

3、化合物是蛋白質(zhì)，無機(jī)化合物是水。注：活細(xì)胞內(nèi)各種化合物的含量和比例都處于不斷變化之中，但又能保持相對穩(wěn)定，以保證生命活動正常進(jìn)行。3、 檢測生物組織中的糖類、脂肪、蛋白質(zhì)1、 還原糖的鑒定(還原糖：還原糖是指具有還原性的糖類。在糖類中，分子中含有游離醛基或酮基的單糖和含有游離醛基的二糖都具有還原性。還原性糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麥芽糖等,蔗糖和淀粉不是還原糖。)（1） 實(shí)驗(yàn)原理：還原糖中的特定基團(tuán)（-CHO）與斐林試劑發(fā)生反應(yīng)，在加熱條件下，生成磚紅色沉淀（Cu2O）。（2） 實(shí)驗(yàn)步驟：取材：含糖較高、白色或近于白色的植物組織。 試劑：斐林試劑（甲液：質(zhì)量濃度為0.1g/ml的NaO

4、H溶液，乙液：質(zhì)量濃度為0.05g/ml的CuSO4溶液）。制備組織樣液：制漿、過濾（用一層紗布）、取液。顏色反應(yīng)：a、向試管內(nèi)注入2ml待測組織樣液。 b、向試管內(nèi)注入1ml斐林試劑（甲液和乙液等量混合均勻后再注入）。 c、將試管放入盛有5065溫水的大燒杯中加熱約2min。 d、觀察試管內(nèi)的顏色變化（淺藍(lán)色磚紅色）結(jié)論：植物組織中含有還原糖。（5） 實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)：鑒定還原糖最好是用白色或近于白色的植物組織，這樣可以避免材料自身顏色對實(shí)驗(yàn)變化顏色的掩蓋。斐林試劑要現(xiàn)用現(xiàn)配。使用時(shí)，甲液和乙液不可以分別加入待測液中。鑒定還原糖試驗(yàn)中要水浴加熱，不能直接加熱。實(shí)驗(yàn)證明，直接加熱至沸騰30s時(shí)，

5、迅速出現(xiàn)磚紅色沉淀；繼續(xù)加熱，溶液變成黑色。所以直接加熱不容易掌握加熱程度，時(shí)間稍長就會使磚紅色的Cu2O轉(zhuǎn)化為黑色的CuO，就不能再鑒定還原糖了。通過水浴加熱可以保持反應(yīng)的適宜溫度，可以長時(shí)間觀察所需的反應(yīng)顏色變化。2. 脂肪的鑒定（1） 實(shí)驗(yàn)原理：脂肪可以被蘇丹染液染成橘黃色，被蘇丹染液染成紅色。（2） 方法：方法一：向待測組織樣液中滴加3滴蘇丹染液，觀察樣液被染色的情況。方法二：制作子葉臨時(shí)切片，觀察子葉細(xì)胞的著色情況。（3） 實(shí)驗(yàn)步驟取材：花生種子（浸泡3-4h）將子葉削成薄片。 試劑：蘇丹染液或被蘇丹染液、體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精。制片：選取最理想的薄片，在薄片上滴2-3滴蘇丹染液3m

6、in（如果用蘇丹染液，染色1min）；用吸水紙吸去多余染液，滴加1-2滴體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精溶液洗去浮色；用吸水紙吸去花生子葉周圍的酒精，滴一滴蒸餾水，蓋上蓋玻片，制成臨時(shí)裝片。觀察：低倍鏡下找到子葉最薄處，移到視野中央，將物像調(diào)節(jié)清楚；換高倍鏡觀察，視野中被染成橘黃色的脂肪顆粒清晰可見。（4） 結(jié)論：花生種子中含有脂肪。3. 蛋白質(zhì)的鑒定：（1） 實(shí)驗(yàn)原理：蛋白質(zhì)（蛋白質(zhì)分子中的肽鍵與雙縮脲結(jié)構(gòu)相似）與雙縮脲試劑發(fā)生顏色反應(yīng)，生成紫色的絡(luò)合物。（2） 實(shí)驗(yàn)步驟：取材：蛋清或豆?jié){ 試劑：雙縮脲試劑（A液：質(zhì)量濃度為0.1g/ml的NaOH溶液，B液：質(zhì)量濃度為0.01g/ml的CuSO4溶液

7、）。制備組織樣液顏色反應(yīng)：a、向試管內(nèi)注入2ml待測組織樣液。 b、向試管內(nèi)注入雙縮脲試劑A液1ml，搖勻。 c、向試管內(nèi)注入雙縮脲試劑B液4滴，搖勻。 d、觀察試管內(nèi)的顏色變化。（3） 結(jié)論：蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)。（4） 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：使用雙縮脲試劑時(shí)，雙縮脲試劑A液和B液要分別先后加入待測液中，不需要加熱。如先混合，則會產(chǎn)生Cu(OH)沉淀而無Cu2+產(chǎn)生。加入雙縮脲B液也不能過量，否則藍(lán)色的Cu(OH)會掩蓋紫色的顏色。4. 淀粉的鑒定：（1） 向試管中注入2ml待測組織樣液；（2） 向試管內(nèi)滴2滴碘液，觀察顏色變化。經(jīng)典例題：（2012秋益陽期末）閱讀下列材料，回答1922小

8、題：將某種玉米子粒浸種發(fā)芽后研磨勻漿、過濾，得到提取液取6支試管分別加入等量的淀粉溶液后，分為3組并分別調(diào)整到不同溫度，如圖所示，然后在每支試管中加入等量的玉米子粒提取液，保持各組溫度30分鐘后，繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（提取液中還原性物質(zhì)忽略不計(jì)）： （1）若向A、C、E三支試管中分別加入適量的班氏試劑或斐林試劑，沸水浴一段時(shí)間，觀察該三支試管，其中液體顏色呈磚紅色的試管是 ；磚紅色較深的試管是 ，顏色較深的原因是 ；不變色的試管是 ，不變色的原因是 。（2）若向B、D、F三支試管中分別加入等量的碘液，觀察三支試管，發(fā)現(xiàn)液體的顏色是藍(lán)色，產(chǎn)生該顏色的原因是 隨堂練習(xí)1. 下列關(guān)于組成生物體化學(xué)元素的敘述

9、不正確的是（ ）A各種生物的最基本組成元素都是C，含量最多的都是C、H、O、N B大量元素和微量元素都是維持生物正常生命活動不可缺少的元素 C不同生物組成元素的種類差別很大，而含量基本相同 DO是活細(xì)胞中含量最多的元素 2.如圖表示人體細(xì)胞中各種化合物占細(xì)胞鮮重的含量，以下按順序排列，正確的是（）A 水、蛋白質(zhì)、糖類、脂質(zhì) B 蛋白質(zhì)、糖類、脂質(zhì)、水 C水、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖類 D蛋白質(zhì)、水、脂質(zhì)、糖類 3. 關(guān)于生物界和非生物界中元素的情況，下列敘述錯(cuò)誤的是（ ）A生物界有的元素，非生物界一定有 B非生物界有的元素，生物界一定含有 C組成生物體的化學(xué)元素，在生物體內(nèi)和在無機(jī)自然界中含量相差很大

10、 D地殼和細(xì)胞中含量最多的元素都是氧4.在美國電影侏羅紀(jì)公園中，霸王龍被描述成侏羅紀(jì)最兇猛的食肉動物，它生活在1.6億年前的侏羅紀(jì)下列關(guān)于其體內(nèi)的化學(xué)元素與人體內(nèi)的化學(xué)元素的說法中最可能不正確的是（）A含量相同 B種類相似 C具有統(tǒng)一性 D具有差異性 5.下列有關(guān)組成生物體的化學(xué)元素的敘述，正確的是（）A組成生物體的化學(xué)元素中，碳元素含量最多 B人、動物與植物所含的化學(xué)元素的種類差異很大 C組成生物體的化學(xué)元素在無機(jī)自然界都可以找到 D不同生物體內(nèi)各種化學(xué)元素的含量比例基本相似 6.下列四支試管中分別加入一些物質(zhì)，甲試管：豆?jié){；乙試管：氨基酸溶液；丙試管：牛奶和蛋白酶；丁試管：人血液中的紅細(xì)胞

11、和蒸餾水上述四支試管中加入雙縮脲試劑振蕩后，有紫色反應(yīng)的是（）A甲、丁 B甲、乙、丁 C甲、乙、丙 D甲、丙、丁 7.下列關(guān)于鑒定實(shí)驗(yàn)操作步驟的敘述，正確的是（ ）A用于鑒定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鑒定還原糖和蛋白質(zhì)都需要水浴加熱 C斐林試劑的甲液與雙縮脲試劑的A液相同 D用于鑒定蛋白質(zhì)的雙縮脲試劑A液與B液混合均勻后，再加入到含樣品的試管中，且需現(xiàn)配現(xiàn)用 8.下列有機(jī)物的鑒定實(shí)驗(yàn)中，可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗的操作是（）脂肪鑒定時(shí)，花生子葉染色后，沒有用酒精洗去浮色；蛋白質(zhì)鑒定時(shí)，把A、B液混合后再加入蛋白質(zhì)樣液中；還原糖鑒定時(shí)，用60水浴加熱；淀粉鑒定時(shí)，直接把碘液滴加到

12、淀粉樣液中A B C D 9. 用碘液、蘇丹染液和雙縮脲試劑測得甲、乙、丙三種植物的干種子中三大類有機(jī)物顏色反應(yīng)如下表，其中非“+”的數(shù)量代表顏色反應(yīng)深淺程度，下列有關(guān)說法不正確的是（ ） 試劑種類碘液蘇丹染液雙縮脲試劑甲+ + + + +乙+ + + + + +丙+ + + + +A、 乙種子中主要含蛋白質(zhì)B、 碘液、蘇丹染液和雙縮脲試劑與相應(yīng)的物質(zhì)發(fā)生的顏色反應(yīng)分別是藍(lán)色、橘黃色和紫色C、 在觀察顏色時(shí)有可能用到光學(xué)顯微鏡D、 這三種試劑的使用均不需要水浴加熱10.在番茄幼苗的培養(yǎng)液中，除了必需的微量元素、NH4+ 、PO43 和CO2外，還必需的大量元素有（）AC、H、O、N BK、Ca

13、、Mg、Fe CMn、Mo、Cu、Zn DK、Ca、Mg、S 11.在組成細(xì)胞的化學(xué)元素中，占細(xì)胞鮮重最多的元素和占細(xì)胞干重最多的元素是（）AC、O BO、C CC、N DO、N 12.過度肥胖者的脂肪組織中，細(xì)胞內(nèi)含量最多的有機(jī)化合物和化合物分別是（）A蛋白質(zhì)，水 B蛋白質(zhì)，無機(jī)鹽 C核酸，水 D脂質(zhì)，水 13.現(xiàn)有一被檢樣品提取液，經(jīng)雙縮脲試劑檢驗(yàn)，樣液產(chǎn)生紫色反應(yīng)，經(jīng)斐林試劑檢測，無明顯磚紅色，經(jīng)處理后用蘇丹染液檢測，無橘黃色反應(yīng)該樣品可能是（）A無糖脫脂奶粉 B純天然牛奶 C加高果糖漿的果汁 D普通豆奶粉 14.在生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于實(shí)驗(yàn)材料選擇的敘述中，錯(cuò)

14、誤的是（）A花生種子含脂肪多且子葉肥厚，是用于脂肪鑒定的理想材料 B大豆種子蛋白質(zhì)含量高，是進(jìn)行蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)鑒定的理想植物組織材料 C雞蛋清含蛋白質(zhì)多，是進(jìn)行蛋白質(zhì)鑒定的理想材料 D西瓜汁含大量糖常被用于還原糖的鑒定 15.在檢測生物組織中糖類、脂肪和蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)中，對實(shí)驗(yàn)材料的選擇錯(cuò)誤的是（）A雞蛋含蛋白質(zhì)多，是進(jìn)行蛋白質(zhì)鑒定的理想動物材料 B花生種子含脂肪多且子葉肥厚，是用于脂肪鑒定的理想材料 C大豆種子蛋白質(zhì)含量高，是進(jìn)行蛋白質(zhì)鑒定的理想植物組織材料 D甘蔗莖的薄壁組織含有較多的蔗糖，是進(jìn)行可溶性還原糖鑒定的理想材料 16.某人身體不適，全身浮腫，去醫(yī)院做尿液檢查時(shí)，化驗(yàn)師做了如下操作：取稀

15、釋尿液2mL；加0.1%NaOH溶液1mL搖勻；加0.01%CuSO4溶液4滴搖勻；觀察結(jié)果有紫色出現(xiàn)此人可能患有（）A 糖尿病 B腎小球腎炎 C脂肪肝 D腎小管病變17.下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)的描述中正確的有幾項(xiàng)（）斐林試劑加入到蔗糖溶液中，加熱后出現(xiàn)磚紅色沉淀；脂肪的鑒定需用顯微鏡才能看到被染成橘黃色的脂肪滴；鑒定還原糖時(shí)，要先加入斐林試劑甲液搖勻后，再加入乙液； 蛋白質(zhì)用雙縮脲試劑鑒定呈紫色A1個(gè) B2個(gè) C3個(gè) D4個(gè) 18.香蕉果實(shí)成熟過程中，果實(shí)中的貯藏物不斷代謝轉(zhuǎn)化，香蕉逐漸變甜圖A中、兩條曲線分別表示香蕉果實(shí)成熟過程中兩種物質(zhì)含量的變化趨勢請回答： 取成熟到第X天和第Y天的等量香蕉果肉，

16、分別加等量的蒸餾水制成提取液然后在a、b試管中各加入5mL第X天的提取液，在c、d試管中各加5mL第Y天的提取液，如圖B（1）在a、c試管中各加入等量碘液后，a試管呈藍(lán)色，與a管相比c管的顏色更 ，兩管中被檢測的物質(zhì)是 ，圖A中表示這種物質(zhì)含量變化趨勢的曲線是 （2）在b、d試管中各加入等量斐林試劑，60左右溫度水溶加熱后，b試管呈磚紅色，與b管相比d管的顏色更 ，兩管中被檢測的物質(zhì)是 ，圖A中表示這種物質(zhì)含量變化趨勢的曲線是 （3）如果要檢測a試管提取液中是否含有蛋白質(zhì)，所用的試劑是 ，如果要檢測a試管提取液中是否含有脂肪，所用的試劑是 19.右圖為細(xì)胞中化合物的組成部分。如果該圖為組成細(xì)胞的化合物的各種化學(xué)元素，則A應(yīng)該是 ；如果該圖為組成細(xì)胞的化合物，則A應(yīng)該是 ；如果改圖是已經(jīng)完全脫水后的細(xì)胞中的化合物，則A是 。20.在鑒定生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中：（1） （雙選）蛋白質(zhì)的鑒定實(shí)驗(yàn)適用的材料是（ ）A、 蘋果 B、豆?jié){ C、雞蛋蛋白 D、花生種子（2） 實(shí)驗(yàn)不需要制備組織樣液，但需要將 浸泡一段時(shí)間后，用 切片法制成臨時(shí)裝片。（3） 還原糖鑒定所用試劑是 ，糖類中的還原糖主要有 、果糖等，與該試劑在 條件下生成 色的沉淀。21.（2014秋沂水縣校級期中）植物體沒有專門的脂肪組織，但在花生、大豆、蓖麻等植物的種子中富含脂肪【