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

第1節(jié)細(xì)胞中的元素和化合物[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.說(shuō)出組成細(xì)胞的元素種類與含量，認(rèn)同生命的物質(zhì)性。2.通過(guò)檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)，認(rèn)同細(xì)胞由多種化合物組成。一、組成細(xì)胞的元素和化合物1．組成細(xì)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(xué)元素的種類分析，組成細(xì)胞的化學(xué)元素，在________中都能夠找到。②差異性：從____________________分析，細(xì)胞與無(wú)機(jī)自然界大不相同。(2)種類：組成細(xì)胞的化學(xué)元素，常見(jiàn)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(xì)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(duì)含量：____(70%～90%)、________(7%～10%)、糖類和核酸(1%～1.5%)、脂質(zhì)(1%～2%)、無(wú)機(jī)鹽(1%～1.5%)。判斷正誤(1)組成地殼的元素在細(xì)胞中都能找到()(2)細(xì)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(xì)胞中含量最多的化合物是水()任務(wù)一：分析組成細(xì)胞的元素和化合物1．比較組成地殼和組成細(xì)胞的部分元素的含量(%)，回答問(wèn)題：元素地殼細(xì)胞O48.665.0Si26.3極少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0(1)組成細(xì)胞的化學(xué)元素，在無(wú)機(jī)自然界中都能找到，說(shuō)明了什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)細(xì)胞中的各元素含量和無(wú)機(jī)自然界中的含量大不相同，這說(shuō)明了什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)組成細(xì)胞的元素追根溯源來(lái)自無(wú)機(jī)自然界，為什么細(xì)胞內(nèi)各種元素的比例與無(wú)機(jī)自然界的大不相同？________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．比較玉米細(xì)胞與人體細(xì)胞的部分元素及含量(干重，質(zhì)量分?jǐn)?shù))，回答下列問(wèn)題：元素玉米細(xì)胞人體細(xì)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(xì)胞干重的質(zhì)量分?jǐn)?shù)總計(jì)小于3%。(1)玉米細(xì)胞與人體細(xì)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(xì)胞中氧元素的含量明顯要高于人體細(xì)胞，而氮元素的含量明顯又低于人體細(xì)胞，怎樣解釋這種現(xiàn)象？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)細(xì)胞中有些元素含量很少，如在玉米細(xì)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(qǐng)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(xì)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(xì)胞內(nèi)含量最多的無(wú)機(jī)化合物是____。細(xì)胞內(nèi)含量最多的化合物是____。占細(xì)胞鮮重最多的化合物是____。占細(xì)胞鮮重50%以上的化合物是____。沙漠植物細(xì)胞中含量最多的化合物是____。(2)細(xì)胞內(nèi)含量最多的有機(jī)化合物是__________。細(xì)胞內(nèi)含量?jī)H次于水的化合物是____。占細(xì)胞干重最多的化合物是____。占細(xì)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(dòng)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(huì)導(dǎo)致相應(yīng)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(xì)胞的元素和化合物，如圖中序號(hào)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(xì)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(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)1．實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)流程(1)還原糖的檢測(cè)和觀察(2)脂肪的檢測(cè)和觀察制作花生子葉臨時(shí)切片，用顯微鏡觀察子葉細(xì)胞的著色情況(以花生為例)(3)蛋白質(zhì)的檢測(cè)和觀察3．注意事項(xiàng)(1)蛋白質(zhì)檢測(cè)時(shí)，雙縮脲試劑的加入順序：先加A液，再加B液，且B液不能過(guò)量。目的是先制造堿性環(huán)境。若先加B液或B液過(guò)量，會(huì)生成Cu(OH)2，干擾顏色反應(yīng)。(2)在蛋白質(zhì)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)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(yīng)后，會(huì)黏在試管的內(nèi)壁上，反應(yīng)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(wú)色()任務(wù)二：實(shí)驗(yàn)檢測(cè)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(xiàng)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(yīng)，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(yīng)，生成____色絡(luò)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(yīng)______→棕色→磚紅色(沉淀)淺藍(lán)色→______2.利用斐林試劑的甲液、乙液和蒸餾水能否檢測(cè)蛋白質(zhì)？為什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．實(shí)驗(yàn)材料的選擇(1)所選材料應(yīng)富含被檢測(cè)的有機(jī)物，易出現(xiàn)明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。(2)材料本身應(yīng)為白色或近于白色，不干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果。2．三類有機(jī)物的檢測(cè)在操作步驟上的差異(1)唯一需要加熱的——還原糖的檢測(cè)，若不加熱，則無(wú)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(cè)。(3)混合后加入的——斐林試劑；分別加入的——雙縮脲試劑。3．易錯(cuò)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(wú)色，而是藍(lán)色[Cu(OH)2的顏色]。(2)誤認(rèn)為脂肪的檢測(cè)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(shí)驗(yàn)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(shí)，要加入斐林試劑甲液后再加入乙液C．脂肪的鑒定實(shí)驗(yàn)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(hào)試管中分別加入2mL蒸餾水，2、4、6號(hào)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(hào)試管中適量滴加斐林試劑，5、6號(hào)試管中適量滴加雙縮脲試劑，搖勻。下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述，錯(cuò)誤的是()A．4號(hào)試管內(nèi)呈磚紅色，只有5號(hào)試管內(nèi)呈藍(lán)色B．2號(hào)試管不出現(xiàn)磚紅色的原因僅是沒(méi)有水浴加熱C．1號(hào)試管不出現(xiàn)磚紅色的原因不僅僅是沒(méi)有水浴加熱D．6號(hào)試管內(nèi)呈紫色，這說(shuō)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(xì)胞中的元素和化合物一、教材梳理1．(1)①無(wú)機(jī)自然界②各種元素的相對(duì)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(xì)胞中的元素有選擇地從無(wú)機(jī)環(huán)境中獲得，組成地殼的元素在細(xì)胞中不一定能找到。(2)微量元素在細(xì)胞中含量少卻是生物體所必需的，但細(xì)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(xì)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(dòng)的需要，有選擇地從無(wú)機(jī)自然界中獲取元素。2．(1)在玉米細(xì)胞和人體細(xì)胞中含量最多的四種元素是一樣的，都是C、H、O、N。這是因?yàn)橛衩缀腿硕际巧铮M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(xì)胞和人體細(xì)胞中的不同有機(jī)物的含量有差別，如玉米細(xì)胞中的糖類要多一些，而人體細(xì)胞中的蛋白質(zhì)的含量要多一些。(3)細(xì)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(xì)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(yīng)用1．D[Fe屬于微量元素，D錯(cuò)誤。]2．B[根據(jù)題圖可知，Ⅰ和Ⅱ分別代表無(wú)機(jī)化合物和有機(jī)化合物，若Ⅴ代表蛋白質(zhì)，Ⅵ代表脂質(zhì)，則Ⅶ應(yīng)代表核酸和糖類，A錯(cuò)誤；在細(xì)胞干重中含量最多的化合物是蛋白質(zhì)(Ⅴ)，在細(xì)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(wú)機(jī)鹽)、Ⅵ或Ⅶ(糖類)，而Ⅴ代表蛋白質(zhì)，C錯(cuò)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(cuò)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(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)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(lán)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(lán)色。核心探討1．NaO