2024-2025學(xué)年高中生物第1單元第2章第1節(jié)細(xì)胞的化學(xué)組成教案中圖版必修1

PAGEPAGE9第一節(jié)細(xì)胞的化學(xué)組成1.簡(jiǎn)述組成細(xì)胞的大量元素和微量元素。2.嘗試檢測(cè)生物組織中的還原性糖、脂肪和蛋白質(zhì)。(重難點(diǎn))構(gòu)成細(xì)胞的化學(xué)元素和化合物1.構(gòu)成細(xì)胞的化學(xué)元素(1)種類(lèi)主要有20多種。(2)元素的分類(lèi)①大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。②微量元素：Mn、Zn、Cu、B、Mo、Ni等。③半微量元素：Fe。(3)生物界與非生物界的統(tǒng)一性構(gòu)成細(xì)胞的化學(xué)元素都是無(wú)機(jī)自然界中常見(jiàn)的元素，說(shuō)明白生物界和非生物界具有統(tǒng)一性。2.構(gòu)成細(xì)胞的化合物(1)細(xì)胞中化學(xué)元素的存在狀態(tài)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(少數(shù)：游離狀態(tài),多數(shù)：化合物))(2)種類(lèi)化合物eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(無(wú)機(jī)物\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(水,無(wú)機(jī)鹽)),有機(jī)物\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(糖類(lèi),脂質(zhì),蛋白質(zhì),核酸))))(3)含量活細(xì)胞中含量最多的化合物是水，含量最多的有機(jī)物是蛋白質(zhì)。(4)碳架糖類(lèi)、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸都含有由C、H、O原子通過(guò)共價(jià)鍵連接成的碳架結(jié)構(gòu)。(5)意義細(xì)胞中的化合物構(gòu)成了細(xì)胞內(nèi)生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。eq\a\vs4\al([合作探討])探討eq\a\vs4\al(1)：為什么組成細(xì)胞的化學(xué)元素在無(wú)機(jī)自然界都能找到？而組成細(xì)胞的元素含量與無(wú)機(jī)自然界又大不相同？提示：組成細(xì)胞的元素是生物體有選擇地從無(wú)機(jī)自然環(huán)境中汲取的。探討eq\a\vs4\al(2)：大量元素和微量元素劃分的依據(jù)是什么？微量元素是否可有可無(wú)？請(qǐng)舉例說(shuō)明。提示：劃分依據(jù)是其在生物細(xì)胞中含量的多少。微量元素不行缺少，否則機(jī)體就會(huì)出現(xiàn)異樣，如Fe是人體血紅蛋白的重要組成元素，缺Fe會(huì)患缺鐵性貧血。探討eq\a\vs4\al(3)：為什么占人體細(xì)胞鮮重最多的元素是O，而占干重最多的是C？提示：在鮮重狀況下，組成細(xì)胞最多的化合物是H2O，而干重狀況下所含的成分主要是有機(jī)物。探討eq\a\vs4\al(4)：下圖為細(xì)胞中的化合物及其含量圖圖中無(wú)機(jī)物有哪些？有機(jī)物有哪些？區(qū)分依據(jù)是什么？提示：無(wú)機(jī)物有水和無(wú)機(jī)鹽，有機(jī)物有蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖類(lèi)、RNA、DNA等。無(wú)機(jī)物不具有碳架，有機(jī)物具有碳架結(jié)構(gòu)。eq\a\vs4\al([思維升華])1.組成細(xì)胞的元素種類(lèi)和含量(1)大量元素和微量元素劃分的依據(jù)是在生物細(xì)胞中的含量，而不是生理作用。(2)生物體內(nèi)含有的元素不肯定是生物所必需的元素，如Pb。(3)主要元素占人體細(xì)胞鮮重比例是O＞C＞H＞N＞P＞S，而占人體細(xì)胞干重比例是C＞O＞N＞H＞P＞S。2.元素的統(tǒng)一性和差異性eq\a\vs4\al(（1）統(tǒng)一性)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up14(體現(xiàn))))eq\a\vs4\al(元素,種類(lèi))eq\a\vs4\al(\f(表現(xiàn),))eq\a\vs4\al(生物界與非生物界之間)eq\a\vs4\al(生物界不同生物之間)eq\a\vs4\al(（2）差異性)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up14(體現(xiàn))))eq\a\vs4\al(元素,含量)eq\a\vs4\al(\f(表現(xiàn),))eq\a\vs4\al(生物界與非生物界之間)eq\a\vs4\al(生物界不同生物之間)1.牛通過(guò)吃草獲得化合物和元素，那么，牛和草體內(nèi)的各種化學(xué)元素()A.種類(lèi)差異很大，含量大體相同B.種類(lèi)和含量差異都很大C.種類(lèi)和含量都是大體相同的D.種類(lèi)大體相同，含量差異很大【解析】不同生物體的細(xì)胞內(nèi)元素種類(lèi)大體相同，含量相差較大。【答案】D2.下列哪項(xiàng)實(shí)例能夠證明微量元素是生命活動(dòng)所必需的()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：60150023】A.Mg2＋是葉綠素的組成成分B.油菜缺少B時(shí)只開(kāi)花不結(jié)果C.哺乳動(dòng)物血液中Ca2＋含量太低，會(huì)抽搐D.缺P(pán)會(huì)影響ATP的合成【解析】A、B、C、D都能證明元素是生命活動(dòng)所必需的，但只有B項(xiàng)中B(硼元素)是微量元素，P、Mg、Ca是大量元素?！敬鸢浮緽3.右圖表示細(xì)胞中幾種化合物的含量，以下按圖中①②③④依次排列相對(duì)應(yīng)的是()A.水、蛋白質(zhì)、糖類(lèi)、脂質(zhì)B.蛋白質(zhì)、糖類(lèi)、脂質(zhì)、水C.水、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖類(lèi)D.蛋白質(zhì)、水、脂質(zhì)、糖類(lèi)【解析】組成生物體的化合物分為有機(jī)物和無(wú)機(jī)物，無(wú)機(jī)物有水和無(wú)機(jī)鹽，有機(jī)物包括糖類(lèi)、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸。在細(xì)胞鮮重中水的含量最多，其次是蛋白質(zhì)，最少的是糖類(lèi)和核酸?！敬鸢浮緿檢測(cè)生物組織中的還原性糖、脂肪和蛋白質(zhì)(試驗(yàn))1.試驗(yàn)原理(1)eq\a\vs4\al(還原性糖（葡萄糖、果糖、麥芽糖）)＋班氏試劑eq\o(→,\s\up14(沸水加熱),\s\do15())磚紅色沉淀(2)脂肪＋蘇丹Ⅲ染液→橘黃色(3)蛋白質(zhì)＋雙縮脲試劑→紫色2.試驗(yàn)步驟(1)還原性糖的檢測(cè)和視察：eq\x(選材)含還原性糖量較高、白色或近于白色的植物組織↓eq\x(制備組織樣液)(制漿→一層紗布過(guò)濾→取液)↓eq\x(顯色反應(yīng))↓eq\x(結(jié)論)組織樣液中含有還原性糖(2)脂肪的檢測(cè)和視察：eq\x(取材)植物油(食用油)↓eq\x(檢測(cè))↓eq\x(結(jié)論)植物油中含有脂肪(3)蛋白質(zhì)的檢測(cè)和視察：eq\x(選材與制備)蛋白質(zhì)懸液↓eq\x(顯色反應(yīng))↓eq\x(結(jié)論)蛋白質(zhì)懸液中含有蛋白質(zhì)eq\a\vs4\al([合作探討])探討eq\a\vs4\al(1)：在檢測(cè)還原性糖時(shí)，在選材方面有什么要求？為什么？提示：應(yīng)選用白色或近于白色且還原性糖含量高的材料，如梨、蘋(píng)果等。因?yàn)橛蓄伾牟牧蠒?huì)干擾試驗(yàn)結(jié)果的顏色改變。探討eq\a\vs4\al(2)：用雙縮脲試劑檢測(cè)蛋白質(zhì)時(shí)，CuSO4的用量肯定要少，為什么？提示：Cu2＋呈藍(lán)色，為避開(kāi)因過(guò)量運(yùn)用而遮蓋試驗(yàn)結(jié)果的顏色。探討eq\a\vs4\al(3)：雙縮脲試劑先用試劑A，再滴加試劑B，請(qǐng)分析緣由。提示：檢測(cè)蛋白質(zhì)須要在堿性環(huán)境下反應(yīng)，先滴加試劑A的目的是制造堿性環(huán)境，Cu2＋在堿性環(huán)境中與相鄰的肽鍵發(fā)生反應(yīng)。探討eq\a\vs4\al(4)：蔗糖溶液中加入班氏試劑后呈現(xiàn)什么顏色？提示：蔗糖屬于非還原性糖，不與班氏試劑發(fā)生反應(yīng)。視察到的現(xiàn)象不是無(wú)色，而是淺藍(lán)色。eq\a\vs4\al([思維升華])1.檢測(cè)蛋白質(zhì)的原理是肽鍵在堿性環(huán)境中與Cu2＋反應(yīng)生成紫色絡(luò)合物，所以加入雙縮脲試劑A液的目的是制造堿性環(huán)境。2.還原性糖的檢測(cè)須要在沸水加熱約1～2min，而蛋白質(zhì)的鑒定不須要加熱。3.在檢測(cè)蛋白質(zhì)的試驗(yàn)中，若用雞蛋清作試驗(yàn)材料，必需稀釋?zhuān)悦庠囼?yàn)后粘住試管，不易洗刷。1.對(duì)下表中所列待測(cè)物質(zhì)的檢測(cè)，所選用的試劑及預(yù)期結(jié)果都正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：60150024】待測(cè)物質(zhì)檢測(cè)試劑預(yù)期顯色結(jié)果①葡萄糖蘇丹Ⅲ磚紅色②脂肪蘇丹Ⅲ橘黃色③淀粉班氏試劑磚紅色④蛋白質(zhì)雙縮脲試劑紫色A.①③B.②③C.①④D.②④【解析】葡萄糖與班氏試劑發(fā)生作用生成磚紅色沉淀。班氏試劑是鑒定還原性糖的，淀粉不屬于還原性糖，鑒定淀粉可用碘液。脂肪可用蘇丹Ⅲ染液檢測(cè)，呈現(xiàn)橘黃色。蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑會(huì)發(fā)生紫色反應(yīng)?！敬鸢浮緿2.有人通過(guò)試驗(yàn)測(cè)得甲、乙、丙三種植物某器官中三大類(lèi)有機(jī)化合物的含量如圖所示，據(jù)此回答下列問(wèn)題：(1)用教材所介紹的檢測(cè)方式，能得出上述結(jié)果嗎？試說(shuō)明理由。。(2)能否用班氏試劑和雙縮脲試劑分別檢測(cè)成熟西紅柿中是否含有還原性糖和蛋白質(zhì)？試說(shuō)明理由。。(3)假如圖中結(jié)果是從花生種子、小麥種子、大豆種子中檢測(cè)得到的，最有可能為大豆種子的是?！敬鸢浮?1)不能。因?yàn)榻滩乃榻B的檢測(cè)方法只是定性檢測(cè)，不能定量檢測(cè)(2)不能。因?yàn)槌墒煳骷t柿一般都是紅色的，該顏色會(huì)干擾磚紅色沉淀和紫色反應(yīng)，使試驗(yàn)結(jié)果無(wú)勸服力(3)乙1.下列選項(xiàng)中，全部屬于組成細(xì)胞的大量元素的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：60150025】A.P、N、Mn、K B.N、S、Ca、PC.Fe、S、P、N D.Fe、Mn、B、Mo【解析】細(xì)胞中的元素依據(jù)含量的不同分為大量元素和微量元素，其中大量元素有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，故B正確?！敬鸢浮緽2.原產(chǎn)熱帶非洲地區(qū)的光棍樹(shù)，樹(shù)形奇妙，無(wú)刺無(wú)葉，它莖干中的白色乳汁可以制取石油。光棍樹(shù)細(xì)胞中含量最多的有機(jī)化合物是()A.水 B.脂質(zhì)C.蛋白質(zhì) D.糖類(lèi)【解析】細(xì)胞內(nèi)含量最多的有機(jī)物是蛋白質(zhì)，由此判定C正確?！敬鸢浮緾3.下列哪組試劑在運(yùn)用過(guò)程中必需加熱()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：60150026】A.班氏試劑鑒定還原性糖B.蘇丹Ⅲ染液鑒定脂肪C.雙縮脲試劑鑒定蛋白質(zhì)D.碘液鑒定淀粉【解析】班氏試劑鑒定還原性糖時(shí)必需加熱，故A正確。蘇丹Ⅲ鑒定脂肪不須要加熱，須要用顯微鏡視察，故B錯(cuò)誤。雙縮脲試劑鑒定蛋白質(zhì)，不須要水浴加熱，故C錯(cuò)誤。碘液鑒定淀粉也不須要加熱，故D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緼4.洋蔥在歐美被譽(yù)為“蔬菜皇后”，其肥大的鱗莖中含糖類(lèi)8.5%，每100克含維生素A5毫克、維生素C9.3毫克、鈣(Ca)45毫克、磷(P)50毫克、鐵(Fe)8毫克，以及18種氨基酸，是不行多得的保健食品。那么洋蔥肥大的鱗莖中所含有的糖類(lèi)是淀粉還是可溶性還原性糖？生物學(xué)愛(ài)好小組的同學(xué)以此作為探討課題。請(qǐng)你幫助他們完成下面的試驗(yàn)探討報(bào)告。(1)試驗(yàn)?zāi)康模禾骄垦笫[肥大的鱗莖中所含的糖是淀粉還是可溶性還原性糖。(2)試驗(yàn)原理：淀粉可用來(lái)檢測(cè)，可溶性還原性糖可用試劑來(lái)檢測(cè)。(3)試驗(yàn)器材：洋蔥、所需試劑和儀器等(略)。(4)試驗(yàn)步驟：Ⅰ.鑒定可溶性還原性糖：①制備洋蔥組織樣液，取樣液2mL注入試管；②；③視察顏色改變。Ⅱ.鑒定淀粉：①制備洋蔥組織樣液，取樣液2mL注入試管；②；③視察顏色改變。(5)預(yù)期試驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論：現(xiàn)象結(jié)論①若步驟Ⅰ出現(xiàn)，步驟Ⅱ出現(xiàn)說(shuō)明洋蔥鱗莖中所含的糖類(lèi)既有還原性糖又有淀粉②若步驟Ⅰ，步驟Ⅱ說(shuō)明洋蔥鱗莖中所含的糖類(lèi)只有還原性糖而沒(méi)有淀粉③若說(shuō)明洋蔥鱗莖中所含糖類(lèi)【解析】本試驗(yàn)是探究性試驗(yàn)，目的是探究洋蔥鱗莖中所含的糖類(lèi)是淀粉還是可溶性還原性糖。向洋蔥組織樣液中加入碘液，若出現(xiàn)藍(lán)色，說(shuō)明含有淀粉；加入班氏試劑，沸水浴加熱1～2min后，若出現(xiàn)磚紅色沉淀，說(shuō)明含有可溶性還原性糖。預(yù)期試驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論時(shí)，留意有三種不同狀況：①同時(shí)含有可溶性還原性糖和淀粉；②只含有可溶性還原性糖；③只含有淀粉?！敬鸢浮?2)碘液班氏(4