第2章第1節(jié) 細(xì)胞中的元素和化合物-2022年初升高生物無(wú)憂銜接（人教版2019）（解析版）

第2章組成細(xì)胞的分子初中內(nèi)容初中內(nèi)容糖類食物中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)脂肪蛋白質(zhì)水無(wú)機(jī)鹽維生素高中內(nèi)容細(xì)胞中的元素和化合物元素大量元素元素微量元素元素化合物糖類脂質(zhì)蛋白質(zhì)水無(wú)機(jī)鹽核酸單糖、二糖、多糖、幾丁質(zhì)脂肪、磷脂、固醇檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)初中相關(guān)知識(shí)回顧：糖類：葡萄糖、蔗糖、淀粉都屬于糖類，人體生命話動(dòng)所需要的能量，主要是由糖類提供的。脂肪：貯存在人體內(nèi)的脂肪是重要的備用能源物質(zhì)蛋白質(zhì)：蛋白質(zhì)是建造和修復(fù)身體的重要原料，人體的生長(zhǎng)發(fā)育以及受損細(xì)胞的修復(fù)和更新，都離不開蛋白質(zhì)。此外，蛋白質(zhì)也能被分解，為人體的生命活動(dòng)提供能量。維生素（vitamin）是一類比較簡(jiǎn)單的有機(jī)物，種類很多，其中大多數(shù)是人體自身不能制造的，只能從食物中攝取。表2幾種維生素的缺乏癥狀和食物來(lái)源維生素的種類維生素種類缺乏時(shí)的癥狀維生素A皮膚干燥、夜盲癥（夜晚看不清東西）、維生素B干眼癥等維生素C神經(jīng)炎、消化不良、食欲不振等維生素D壞血病、抵抗力下降等注：植物性食物不含維生素A。但綠色蔬菜、瓜果和胡蘿卜等食物中含有胡蘿卜素，胡蘿卜素在人體內(nèi)可以轉(zhuǎn)化成維生素A。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、組成細(xì)胞的化學(xué)元素，在無(wú)機(jī)自然界中都能夠找到，沒有一種化學(xué)元素為細(xì)胞所特有。但是，細(xì)胞中各種元素的相對(duì)含量與無(wú)機(jī)自然界的大不相同。2、種類：常見的有20多種，主要元素：C、H、O、N；組成細(xì)胞的元素中，C、H、O、N這四種元素的含量很高，其原因與組成細(xì)胞的化合物有關(guān)。最多的元素：鮮重：O；干重：C最基本元素：C大量元素：含量較多的有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等元素，叫大量元素。微量元素：有些元素含量很少，如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等，稱為微量元素。提示：大量元素與微量元素都是必需元素。二、組成細(xì)胞的化合物1、組成細(xì)胞的各種元素大多以化合物的形式存在，如水、蛋白質(zhì)、核酸、糖類、脂質(zhì)，等等。2、不同生物組織的細(xì)胞中各種化合物的含量是有差別的，有的還相差懸殊呢！3、不同食物中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的種類和含量有很大差別，我們才需要在日常膳食中做到不同食物的合理搭配，以滿足機(jī)體的營(yíng)養(yǎng)需要。提示：梨的果實(shí)細(xì)胞中糖類和水等物質(zhì)多，不含葉綠素。4、含量最多的化合物：水；第二多的化合物：蛋白質(zhì)；占干重最多的化合物：蛋白質(zhì)探究·實(shí)踐：《檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)》（一）實(shí)驗(yàn)原理某些化學(xué)試劑能夠使生物組織中的相關(guān)化合物產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng)。物質(zhì)鑒定試劑現(xiàn)象條件還原糖（葡萄糖、果糖、麥芽糖）斐林試劑磚紅色沉淀水浴加熱脂肪蘇丹Ⅲ染液橘黃色顯微鏡觀察蛋白質(zhì)雙縮脲試劑紫色（三）試劑：斐林試劑（甲液：質(zhì)量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液，乙液：質(zhì)量濃度為0.05g/mL的CuSO4溶液），使用時(shí)等量混合，現(xiàn)用現(xiàn)配。質(zhì)量濃度為0.01g/mL蘇丹III染液，雙縮脈試劑（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），使用時(shí)先加A液，后加B液。體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精溶液，（洗去浮色，由于酒精能溶解脂肪，因此，裝片不能放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)）蒸餾水。（四）方法步驟1、還原糖的檢測(cè)和觀察①向試管內(nèi)注入2mL待測(cè)組織樣液。②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)。③將試管放人盛有50~65℃溫水的大燒杯中加熱約2min。④觀察試管中出現(xiàn)的顏色變化。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。取材：取一粒浸泡過(guò)的花生種子，去掉種皮。切片：用刀片在花生子葉的橫斷面上平行切下若干薄片，放入盛有清水的培養(yǎng)皿中待用。制片：從培養(yǎng)皿中選取最薄的切片，用毛筆蘸取放在載玻片中央；在花生子葉薄片上滴2~3滴蘇丹Ⅲ染液，染色3min；用吸水紙吸去染液，再滴加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：在低倍鏡下找到花生子葉的最薄處，移到視野中央，將物像調(diào)節(jié)清晰；換高倍鏡觀察，視野中被染成橘黃色的脂肪顆粒清晰可見。3、蛋白質(zhì)的檢測(cè)和觀察①向試管內(nèi)注入待測(cè)組織樣液2mL。②向試管內(nèi)注人雙縮脲試劑A液1mL，搖勻。③向試管內(nèi)注人雙縮脲試劑B液4滴，搖勻。④觀察組織樣液顏色的變化。

基本知識(shí)點(diǎn)10分鐘自測(cè)：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、組成細(xì)胞的化學(xué)元素，在無(wú)機(jī)自然界中都能夠找到，沒有一種化學(xué)元素為細(xì)胞所特有。但是，細(xì)胞中各種元素的相對(duì)含量與無(wú)機(jī)自然界的大不相同。2、種類：常見的有20多種，主要元素：C、H、O、N；組成細(xì)胞的元素中，C、H、O、N這四種元素的含量很高，其原因與組成細(xì)胞的化合物有關(guān)。最多的元素：鮮重：O；干重：C最基本元素：C大量元素：含量較多的有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等元素，叫大量元素。微量元素：有些元素含量很少，如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等，稱為微量元素。提示：大量元素與微量元素都是必需元素。二、組成細(xì)胞的化合物1、組成細(xì)胞的各種元素大多以化合物的形式存在，如水、蛋白質(zhì)、核酸、糖類、脂質(zhì)，等等。2、不同生物組織的細(xì)胞中各種化合物的含量是有差別的，有的還相差懸殊呢！3、不同食物中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的種類和含量有很大差別，我們才需要在日常膳食中做到不同食物的合理搭配，以滿足機(jī)體的營(yíng)養(yǎng)需要。探究·實(shí)踐：《檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)》（一）實(shí)驗(yàn)原理某些化學(xué)試劑能夠使生物組織中的相關(guān)化合物產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng)。物質(zhì)鑒定試劑現(xiàn)象條件還原糖（葡萄糖、果糖、麥芽糖）斐林試劑磚紅色沉淀水浴加熱脂肪蘇丹Ⅲ染液橘黃色顯微鏡觀察蛋白質(zhì)雙縮脲試劑紫色（三）試劑：斐林試劑（甲液：質(zhì)量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液，乙液：質(zhì)量濃度為0.05g/mL的CuSO4溶液），使用時(shí)等量混合，現(xiàn)用現(xiàn)配。質(zhì)量濃度為0.01g/mL蘇丹III染液，雙縮脈試劑（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），使用時(shí)先加A液，后加B液。體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精溶液，（洗去浮色，由于酒精能溶解脂肪，因此，裝片不能放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)）蒸餾水。

第1節(jié)細(xì)胞中的元素和化合物(隨堂練)一、單選題1．關(guān)于生物組織中還原糖的鑒定實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是（

）A．斐林試劑可長(zhǎng)期保存?zhèn)溆肂．還原糖的鑒定中將試管用酒精燈直接加熱C．量取斐林試劑時(shí)應(yīng)先加甲液再加入乙液D．蘋果的組織樣液中加入斐林試劑后，反應(yīng)呈磚紅色【答案】D【解析】【分析】斐林試劑是由甲液（質(zhì)量濃度為0．1g/mL氫氧化鈉溶液）和乙液（質(zhì)量濃度為0．05g/mL硫酸銅溶液）組成，用于鑒定還原糖，使用時(shí)要將甲液和乙液混合均勻后再加入含樣品的試管中，且需水浴加熱。【詳解】A、斐林試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用，不能長(zhǎng)期保存?zhèn)溆?，A錯(cuò)誤；B、還原糖的鑒定中，不可用酒精燈直接加熱，而應(yīng)該進(jìn)行水浴加熱，B錯(cuò)誤；C、量取斐林試劑時(shí)，甲液和乙液一起加入，C錯(cuò)誤；D、還原糖遇斐林試劑產(chǎn)生磚紅色，蘋果的組織樣液中含大量還原糖，故加入斐林試劑后，反應(yīng)呈磚紅色，D正確。故選D。2．在生物體內(nèi)含量極少，但對(duì)維持生物體正常生命活動(dòng)必不可少的元素有（

）A．C、H、O、N B．Zn、Cu、C、HC．Zn、Cu、B、Mn D．Fe、Mn、Zn、O【答案】C【解析】【分析】根據(jù)細(xì)胞內(nèi)元素占生物體總重量的比例，將其分為大量元素和微量元素，占生物體總重量萬(wàn)分之一以上的為大量元素，如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等，占生物體總重量萬(wàn)分之一以下的為微量元素，如Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等。【詳解】結(jié)合題意可知，生物體內(nèi)含量極少，但對(duì)維持生物體的正常生命活動(dòng)必不可少的元素即是微量元素，微量元素包括：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等，所以可知Zn、Cu、B、Mn全為微量元素，C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。3．為檢測(cè)生物組織中的還原糖，制備了某蘋果的兩種提取液：①淺紅色混濁的勻漿；②淺黃色澄清的勻漿。下列敘述正確的是（）A．提取液②加入斐林試劑并加熱產(chǎn)生紅色沉淀，說(shuō)明②中含有還原糖B．與提取液②相比，①更適合用于檢測(cè)蘋果中的還原糖C．提取液中含有淀粉、少量的麥芽糖和蔗糖等還原糖D．檢測(cè)還原糖時(shí)，先加入雙縮脲試劑A液再加入B液【答案】A【解析】【分析】檢測(cè)生物組織中的還原糖，可用斐林試劑，斐林試劑與還原糖在熱水浴條件下反應(yīng)生成磚紅色沉淀，檢測(cè)還原糖通常選用蘋果或梨等這些白色或近白色的材料?！驹斀狻緼、斐林試劑與還原糖在熱水浴條件下反應(yīng)生成磚紅色沉淀，故提取液②加入斐林試劑并加熱產(chǎn)生磚紅色沉淀，說(shuō)明②中含有還原糖，A正確；B、由于提取液②較澄清，①為淺紅色混濁的勻漿，所以與提取液①相比，②更適合用于檢測(cè)蘋果中的還原糖，B錯(cuò)誤；C、提取液中的淀粉和蔗糖不是還原糖，C錯(cuò)誤；D、雙縮脲試劑是用來(lái)檢測(cè)蛋白質(zhì)的，不能檢測(cè)還原糖，D錯(cuò)誤。故選A。4．下列關(guān)于無(wú)機(jī)鹽在生物體內(nèi)所起作用的敘述中，錯(cuò)誤的是（

）A．鎂是葉綠素的組成成分 B．合成DNA、脂肪時(shí)，需要磷酸鹽作原料C．人體血液中Ca2+含量太低會(huì)抽搐 D．鐵是合成血紅素的重要原料【答案】B【解析】【分析】1、鎂是葉綠素的組成成分（葉綠素中鎂的含量約為2.7%），無(wú)論是葉綠素a還是葉綠素b中均含有鎂。2、鐵是人體必需元素，是合成血紅素的重要原料?！驹斀狻緼、鎂是葉綠素的組成成分，A正確；B、脂肪由C、H、O三種元素組成，不含P元素，不需要磷酸鹽作原料，B錯(cuò)誤；C、人體血液中Ca2+含量太低會(huì)抽搐，C正確；D、鐵是人體必需元素，是合成血紅素的重要原料，D正確。故選B5．在生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定實(shí)驗(yàn)中，對(duì)實(shí)驗(yàn)材料的選擇，下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．可用斐林試劑甲液和乙液、蒸餾水來(lái)鑒定葡萄糖和尿液中的蛋白質(zhì)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．食用花生一般選用蘇丹Ⅳ染液來(lái)鑒定，50%的酒精去浮色D．甘蔗莖的薄壁組織、甜菜的塊根等，都含有較多糖且近于白色，因此可以用于還原糖的鑒定【答案】D【解析】【分析】生物組織中化合物的鑒定:(1)）斐林試劑可用于鑒定還原糖，在水浴加熱的條件下，溶液的顏色變化為磚紅色(沉淀)。斐林試劑只能檢驗(yàn)生物組織中還原糖(如葡萄糖、麥芽糖、果糖）存在與否，而不能鑒定非還原性糖（如淀粉)。(2)蛋白質(zhì)可與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)。(3）脂肪可用蘇丹Ⅲ染液(或蘇丹Ⅳ染液）鑒定，呈橘黃色（或紅色）。據(jù)此分析解答?！驹斀狻緼、斐林試劑與雙縮脲試劑的物質(zhì)組成相同，濃度不同，可用蒸餾水進(jìn)行稀釋配制成雙縮脲試劑來(lái)鑒定蛋白質(zhì)，A正確;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，B正確;C、食用花生油呈橘黃色，因此最好選用蘇丹Ⅳ染液來(lái)鑒定，一般不選用蘇丹Ⅲ染液來(lái)鑒定，C正確;D、甘蔗莖和甜菜的塊根都含有較多糖且近于白色，但所含糖是蔗糖，屬于非還原糖，故不能用于還原糖的鑒定，D錯(cuò)誤。故選D項(xiàng)?！军c(diǎn)睛】本題考查課本基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的原理和選材，意在考查學(xué)生能獨(dú)立完成“生物知識(shí)內(nèi)容表”所列的生物實(shí)驗(yàn)，理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、方法和操作步驟，掌握相關(guān)的操作技能，能將這些實(shí)驗(yàn)涉及的方法和技能進(jìn)行綜合運(yùn)用;并對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析、處理。6．下列物質(zhì)的鑒定與所用試劑、實(shí)驗(yàn)手段、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象搭配，正確的是（

）A．脂肪一蘇丹Ⅲ染液一顯微鏡觀察一染成紅色的脂肪顆粒B．葡萄糖一斐林試劑一直接觀察一磚紅色沉淀C．蛋白質(zhì)一雙縮脲試劑一直接觀察一紫色反應(yīng)D．淀粉一碘液一觀察一棕色【答案】C【解析】【分析】1、生物組織中化合物的鑒定:(1）斐林試劑可用于鑒定還原糖，在水浴加熱的條件下，溶液的顏色變化為磚紅色(沉淀)。斐林試劑只能檢驗(yàn)生物組織中還原糖〈如葡萄糖、麥芽糖、果糖）存在與否，而不能鑒定非還原性糖（如淀粉、蔗糖)。(2）蛋白質(zhì)可與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)。(3）脂肪可用蘇丹Ⅲ染液鑒定，呈橘黃色(或紅色)。(4）淀粉遇碘液變藍(lán)。2、觀察DNA和RNA在細(xì)胞中分布實(shí)驗(yàn)的原理:甲基綠和吡羅紅兩種染色劑對(duì)DNA和RNA的親和力不同，利用甲基綠和呦羅紅混合染色劑對(duì)細(xì)胞染色，同時(shí)顯示DNA和RNA在細(xì)胞中的分布，觀察的結(jié)果是細(xì)胞核呈綠色，細(xì)胞質(zhì)呈紅色，說(shuō)明DNA主要分布在細(xì)胞核，RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)?！驹斀狻緼、脂肪一蘇丹Ⅲ染液——顯微鏡觀察——染成橘黃色的脂肪顆粒，A錯(cuò)誤;B、葡萄糖——斐林試劑——水浴加熱后觀察——磚紅色沉淀，B錯(cuò)誤;;C、蛋白質(zhì)——雙縮脲試劑——直接觀察——紫色反應(yīng)，C正確;D、淀粉——碘液——直接觀察——藍(lán)色反應(yīng)，D錯(cuò)誤。故選D。7．隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，食品安全日漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。下列關(guān)于食品安全問(wèn)題的探究實(shí)驗(yàn)結(jié)論正確的是（

）選項(xiàng)探究主題實(shí)驗(yàn)試劑預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果結(jié)論A某“無(wú)糖”無(wú)色飲料中是否含有葡萄糖斐林試劑出現(xiàn)磚紅色沉淀一定含有葡萄糖B某“奶片”是否添加淀粉碘液出現(xiàn)藍(lán)色含有淀粉，不含有蛋白質(zhì)C某“脫脂奶粉”是否合格蘇丹Ⅲ染液出現(xiàn)橘黃色含有油脂，該奶粉不合格D某“早餐奶”蛋白質(zhì)含量是否達(dá)標(biāo)雙縮脲試劑呈現(xiàn)紫色含有蛋白質(zhì)，該奶粉蛋白質(zhì)含量合格A．A B．B C．C D．D【答案】C【解析】【分析】生物組織中化合物的鑒定：（1）斐林試劑可用于鑒定還原糖，在水浴加熱的條件下，溶液的顏色變化為磚紅色（沉淀），斐林試劑只能檢驗(yàn)生物組織中還原糖（如葡萄糖、麥芽糖、果糖）存在與否，而不能鑒定非還原性糖（如淀粉）；（2）蛋白質(zhì)可與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)；（3）脂肪可用蘇丹Ⅲ染液（或蘇丹Ⅳ染液）鑒定，呈橘黃色（或紅色）?！驹斀狻緼、還原性糖可用斐林試劑檢測(cè)，在水浴加熱的條件下，出現(xiàn)磚紅色沉淀，但還原糖不一定是葡萄糖，A錯(cuò)誤；B、淀粉遇液變藍(lán)，某“奶片”用碘液檢測(cè)后出現(xiàn)藍(lán)色，說(shuō)明該奶片含有淀粉，但不能說(shuō)明該“奶片”不含蛋白質(zhì)，B錯(cuò)誤；C、油脂能被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色，被檢測(cè)液體出現(xiàn)橘黃色，說(shuō)明該奶粉含有油脂，該奶粉不合格，C正確；D、蛋白質(zhì)能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，被檢測(cè)液體呈紫色，說(shuō)明早餐奶中含有蛋白質(zhì)，但不能確定蛋白質(zhì)的含量，因此不能確定蛋白質(zhì)含量是否合格，D錯(cuò)誤。故選C。8．如圖所示是組成人體細(xì)胞的主要元素及其比例，下列敘述正確的是（

）A．圖中所示為細(xì)胞干重中元素的相對(duì)含量B．圖中含有的元素在無(wú)機(jī)自然界有些可以找到C．因?yàn)檠踉睾孔疃啵匝跏恰吧暮诵脑亍盌．細(xì)胞失去水分后，碳元素所占的比例最大【答案】D【解析】【分析】1、生物界與非生物界的統(tǒng)一性與差異性統(tǒng)一性：構(gòu)成生物體的元素在無(wú)機(jī)自然界都可以找到，沒有一種是生物所特有的。差異性：組成生物體的元素在生物體體內(nèi)和無(wú)機(jī)自然界中的含量相差很大。2、C、H、O、N基本元素占鮮重的比例從大到小的順序是：O＞C＞H＞N；3、C、H、O、N基本元素占干重的比例從大到小的順序是：C＞O＞N＞H?！驹斀狻緼、占細(xì)胞鮮重比例最高的元素是氧元素，與題圖相符，因此圖中所示為細(xì)胞鮮重中元素的比重，A錯(cuò)誤；B、圖中含有的元素在非生物界也可以找到，沒有一種是生物特有的，這體現(xiàn)生生物與非生物的統(tǒng)一性，B錯(cuò)誤；C、O元素含量最多，但是O不是“生命的核心元素”，“生命的核心元素”是C，C錯(cuò)誤；D、細(xì)胞失去大部分水分后為干重，C元素比重最大，D正確。故選D。9．在對(duì)生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)三種有機(jī)物進(jìn)行鑒定的實(shí)驗(yàn)中，正確的方法與結(jié)果是（）A．大豆組織樣液（2mL）＋斐林試劑甲液（2mL）＋斐林試劑乙液（2mL）溶液呈紫色B．蘋果組織樣液（2mL）＋雙縮脲試劑A液（2mL）＋雙縮脲試劑B液（2mL）溶液呈橘黃色C．花生子葉＋蘇丹Ⅲ染液（2mL）脂肪顆粒呈紅色D．蘋果組織樣液（2mL）＋（斐林試劑甲液＋斐林試劑乙液）（1mL）溶液中有磚紅色沉淀【答案】D【解析】【分析】生物組織中化合物的鑒定：(1)斐林試劑可用于鑒定還原糖，在水浴加熱的條件下，溶液的顏色變化為