2024-2025版高中生物第一單元第二章細(xì)胞的構(gòu)成第一節(jié)細(xì)胞的化學(xué)組成教案中圖版必修1

PAGEPAGE15第一節(jié)細(xì)胞的化學(xué)組成目標(biāo)導(dǎo)航1.結(jié)合材料分析，說出組成細(xì)胞的化學(xué)元素的種類。2.通過試驗操作，學(xué)會生物組織中還原性糖、脂肪和蛋白質(zhì)的檢測。3.簡述生物大分子以碳鏈為骨架，細(xì)胞的基本元素是碳。一、構(gòu)成細(xì)胞的化學(xué)元素(閱讀P12－13)細(xì)胞中常見的化學(xué)元素主要有20多種。1．元素的分類(1)大量元素：如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。(2)微量元素：如Mn、Zn、Cu、B、Mo、Ni等。(3)半微量元素：如Fe。2．構(gòu)成細(xì)胞的元素的特點(diǎn)構(gòu)成細(xì)胞的這些元素都是無機(jī)自然界中常見的元素，說明白生物界和非生物界具有統(tǒng)一性。3．存在狀態(tài)少數(shù)以游離狀態(tài)存在，絕大多數(shù)以化合物的形式存在。二、構(gòu)成細(xì)胞的化合物(閱讀P13－15)1．有機(jī)物的檢測化合物化學(xué)試劑顏色反應(yīng)葡萄糖溶液班氏試劑磚紅色沉淀食用油蘇丹Ⅲ染液橘黃色蛋白質(zhì)懸液雙縮脲試劑紫色淀粉碘液藍(lán)色2.作用細(xì)胞中的化合物有機(jī)地結(jié)合在一起，構(gòu)成了細(xì)胞內(nèi)生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)。3．化合物的種類(1)無機(jī)化合物：水和無機(jī)鹽。(2)有機(jī)化合物：糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸。4．化合物的含量(1)細(xì)胞中含量最多的化合物是水。(2)占細(xì)胞鮮重最多的化合物是水。(3)占細(xì)胞干重最多的化合物是蛋白質(zhì)。5．化合物與碳架有機(jī)物都是由C、H、O原子通過共價鍵連接成的碳架作為分子的基本骨架，自然界的無機(jī)物都不具有碳架。推斷正誤：(1)細(xì)胞中常見的化學(xué)元素主要有20種。()(2)Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是組成細(xì)胞的微量元素。()(3)生物界和非生物界具有統(tǒng)一性。()(4) 元素絕大多數(shù)以游離狀態(tài)存在。()(5)活細(xì)胞中含量最多的有機(jī)化合物是蛋白質(zhì)。()(6)葡萄糖溶液與蘇丹Ⅲ染液反應(yīng)呈橘黃色。()(7)蛋白質(zhì)懸液與雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色。()(8)還原性糖加入班氏試劑立刻出現(xiàn)磚紅色沉淀。()(9)生物大分子以碳鏈為骨架。()(10)不同細(xì)胞中的元素種類大體相同。()(11)不同細(xì)胞中的元素含量基本相同。()(12)微量元素在細(xì)胞中含量少，作用不大。()答案(1)√(2)×(3)√(4)×(5)√(6)×(7)√(8)×(9)√(10)√(11)×(12)×一、構(gòu)成細(xì)胞的化學(xué)元素及其意義1．分類依據(jù)大量元素：含量占細(xì)胞總質(zhì)量萬分之一以上的元素。微量元素：含量占細(xì)胞總質(zhì)量萬分之一以下的元素。2．各種元素歸屬范圍(1)大量元素和微量元素都是生物體生命活動所必需的。(2)4種基本元素的含量鮮重狀態(tài)下，是O>C>H>N；干重狀態(tài)下，是C>O>N>H。3．探討意義4．組成細(xì)胞的元素的主要作用(1)維持機(jī)體的生命活動，如K＋可保持心肌正常興奮性，B可促進(jìn)植物花粉管的伸長。(2)組成化合物，如糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸中都含有C、H、O三種元素。1．微量元素含量很少，是不是說作用不重要，可有可無？答案微量元素和大量元素均是生物必需的元素，微量元素含量雖然很少，但是對生物體一樣具有重要的作用，不行缺少。2．細(xì)胞中的元素與自然界中的元素之間有什么關(guān)系？答案細(xì)胞中的元素來自自然環(huán)境，從元素種類看，組成生物體的化學(xué)元素在無機(jī)自然界中都能找到，沒有一種化學(xué)元素為生物體所特有。從元素含量看，組成生物體的化學(xué)元素在生物體內(nèi)和無機(jī)自然界中含量差異很大。1．人體內(nèi)微量元素的含量甚微，但是對人體的健康卻起著重要作用。下列各組元素全部是微量元素的是()A．Na、K、O、S B．B、Mo、CuC．N、H、O、P、C D．Ca、Cu、C問題導(dǎo)析(1)大量元素：C、H、O、N、P、S、Ca、Mg、K等。(2)微量元素：Mn、Zn、Cu、B、Mo、Ni等。答案B一題多變土壤缺硼(B)時，植物會表現(xiàn)出肯定的病癥，在有該病癥的植株葉面上噴施很少量的肯定濃度的含硼溶液后，該病癥消逝，這說明硼是植物體的________(大量/微量)元素。答案微量二、構(gòu)成細(xì)胞的化合物1．化合物的種類組成細(xì)胞的化合物eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(無機(jī)化合物\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(水無機(jī)鹽))有機(jī)化合物\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(糖類脂質(zhì)蛋白質(zhì)核酸))))2．化合物的含量(1)鮮細(xì)胞中含量最多的化合物是水，含量最多的有機(jī)化合物是蛋白質(zhì)，含量最多的無機(jī)化合物是水。水是生命之源，缺少了水生命活動就無法進(jìn)行。(2)假如是在干細(xì)胞中，含量最多的化合物是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是組成生物體的重要物質(zhì)，在生命活動中起重要作用。3．有機(jī)物的概念及特點(diǎn)(1)概念：由C、H、O原子通過共價鍵連接成的碳架作為分子的基本骨架而形成的化合物，如蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)等。(2)特點(diǎn)①組成：碳架和官能團(tuán)。②碳架形式：線形、分支、環(huán)狀等。1．生活在沙漠中的仙人掌，其細(xì)胞內(nèi)含量最多的化合物是什么？答案水。2．有機(jī)化合物和無機(jī)化合物有什么區(qū)分？答案有機(jī)化合物和無機(jī)化合物的區(qū)分主要看它們的分子組成中是否有碳元素，如糖類是有機(jī)化合物，由碳、氫、氧三種元素組成；水是無機(jī)化合物，由氫、氧兩種元素組成。3．組成細(xì)胞的化合物在無機(jī)自然界中都能找到嗎？答案不能。組成細(xì)胞的元素都可以在無機(jī)自然界找到，化合物不能。2．大海中的水母、海帶，陸地上的蜥蜴、小草等都是生物，都是由細(xì)胞構(gòu)成的。這些生物細(xì)胞中含量最多的有機(jī)物是()A．水分B．蛋白質(zhì)C．脂質(zhì)D．糖類問題導(dǎo)析生物細(xì)胞中含量最多的化合物是水分，構(gòu)成生物細(xì)胞的有機(jī)物中，含量最多的是蛋白質(zhì)，其次是脂質(zhì)、糖類。答案B一題多變上題選項中各化合物的含量，按下圖①②③④依次排列，依次是________。答案蛋白質(zhì)、水、脂質(zhì)、糖類三、檢測生物組織中的還原性糖、脂肪和蛋白質(zhì)1．葡萄糖檢測時的顏色改變及生物組織中還原性糖的檢測(1)葡萄糖檢測時的顏色改變試驗組：葡萄糖＋班氏試劑eq\o(→,\s\up7(沸水浴),\s\do5(1～2min))磚紅色沉淀比照組：清水＋班氏試劑eq\o(→,\s\up7(沸水浴),\s\do5(1～2min))藍(lán)色(試劑本身顏色)(2)生物組織中還原性糖的檢測選材：含糖量較高，白色或近于白色的植物組織↓制備組織樣液：洗滌、去皮、切塊→研磨→過濾(用一層紗布)→收集濾液↓顯色反應(yīng)↓結(jié)論：生物組織樣液中含有還原性糖2．脂肪檢測時的顏色改變及生物組織中脂肪的檢測(1)脂肪檢測時的顏色改變試驗組：脂肪＋蘇丹Ⅲ染液→橘黃色比照組：清水＋蘇丹Ⅲ染液→紅色(試劑本身顏色)(2)生物組織中脂肪的檢測方法一：植物油2mL＋蘇丹Ⅲ染液4～5滴→橘黃色清水2mL＋蘇丹Ⅲ染液4～5滴→無改變。方法二：取材：花生種子(浸泡3～4h)，將子葉切成薄片↓制作裝片↓顯色反應(yīng)↓視察：在低倍鏡下找到已著色的花生子葉最薄處，然后用高倍鏡視察，視野中有橘黃色顆?！Y(jié)論：生物組織中含有脂肪3．蛋白質(zhì)檢測時的顏色改變及生物組織中蛋白質(zhì)的檢測(1)蛋白質(zhì)檢測時的顏色改變試驗組：蛋白質(zhì)＋雙縮脲試劑→紫色比照組：清水＋雙縮脲試劑→藍(lán)色(試劑本身顏色)(2)生物組織中蛋白質(zhì)的檢測選材與制備組織樣液：蛋清或黃豆(浸泡1～2d)↓操作：↓顯色反應(yīng)↓結(jié)論：生物組織中含有蛋白質(zhì)1．該試驗在材料選擇上要留意什么問題？答案(1)因為此類試驗要依據(jù)顯色反應(yīng)進(jìn)行有機(jī)物的檢測，故選取的材料顏色要淺或基本無色。(2)相應(yīng)有機(jī)物的含量相當(dāng)豐富，這樣顯色反應(yīng)效果會更明顯。2．查閱資料回答：含糖量高的甘蔗(含蔗糖)、甜菜(含蔗糖)和馬鈴薯(含淀粉)能否作為生物組織中還原性糖檢測的試驗材料。答案不能。因為蔗糖、淀粉為非還原性糖。3．檢測蛋白質(zhì)時，向待測液中滴加的NaOH溶液是2mL，而滴加的CuSO4溶液僅僅是4滴，試分析緣由？答案CuSO4中的Cu2＋是藍(lán)色，滴加過多時，會掩蓋顏色反應(yīng)。3．下列對生物體中有關(guān)化合物的檢測試驗不正確的是()選項檢測對象試劑顏色水浴加熱生物材料A淀粉碘液藍(lán)色不須要脫色的材料B還原性糖班氏試劑磚紅色須要含糖量高的白色植物組織C蛋白質(zhì)雙縮脲試劑紫色須要豆?jié){、牛奶、雞蛋清D脂肪蘇丹Ⅲ橘黃色不須要花生種子問題導(dǎo)析(1)淀粉遇碘變藍(lán)色。(2)脂肪被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色。(3)蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應(yīng)。(4)還原性糖(如葡萄糖、果糖等)與班氏試劑發(fā)生作用，生成磚紅色沉淀。在以上四個顏色反應(yīng)中，只有還原性糖的檢測須要加熱。答案C一題多變常溫下進(jìn)行下列處理，沒有顏色改變的是()A．用蘇丹Ⅲ染液處理動物的皮下脂肪B．用碘液處理淀粉溶液C．在豆?jié){中加入雙縮脲試劑D．在葡萄糖溶液中加入班氏試劑答案D解析常溫下，脂肪遇蘇丹Ⅲ染液即被染成橘黃色；淀粉溶液遇到碘液變藍(lán)色；豆?jié){中含有蛋白質(zhì)，遇到雙縮脲試劑變紫色；葡萄糖溶液中加入班氏試劑，經(jīng)沸水加熱后才出現(xiàn)磚紅色。1.某維生素片中含Ca、Fe、Zn、Se等元素，其中屬于組成生物體的大量元素的是()A．CaB．FeC．ZnD．Se答案A解析大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。2.在生物組織中還原性糖、脂肪、蛋白質(zhì)的檢測試驗中，對試驗材料選擇的敘述，錯誤的是()A．甘蔗莖的薄壁組織、甜菜的塊根等，都含有較多的糖且近似于白色，因此可以用于還原性糖的檢測B．花生種子含脂肪多且子葉肥厚，是用于脂肪檢測的志向材料C．大豆種子蛋白質(zhì)含量高，是進(jìn)行蛋白質(zhì)檢測的志向植物組織材料D．雞蛋清含蛋白質(zhì)多，是進(jìn)行蛋白質(zhì)檢測的動物材料答案A解析利用顏色反應(yīng)檢測化合物時，對材料的要求是：顏色為白色或近似于白色，待檢測化合物含量高。甘蔗和甜菜都富含蔗糖，蔗糖是非還原性糖。3.生物大分子在生物體的生命活動中具有重要的作用，碳原子本身的化學(xué)性質(zhì)使它能夠通過化學(xué)鍵連接成鏈或環(huán)，從而形成各種生物大分子?？梢哉f，地球上的生命是在碳元素的基礎(chǔ)上建立起來的。以上事實可以說明()A．C元素能組成各種各樣的化合物B．C元素是構(gòu)成生物體最基本的元素C．C元素是各種大分子中含量最多的元素D．C元素比其他元素重要答案B解析生物體是由化學(xué)元素組成的，在組成生物體的化學(xué)元素中，C元素是一種主要元素，它能夠通過化學(xué)鍵連接成鏈或環(huán)，從而形成各種有機(jī)物的基本骨架，如蛋白質(zhì)、核酸、糖類、脂類，而這些化合物又是生物體生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)。沒有碳元素，就不能形成各種有機(jī)物，也就不能表現(xiàn)出各種生命活動，因此，C元素是構(gòu)成生物體最基本的元素。4.下表為關(guān)于生物組織中還原性糖、脂肪和蛋白質(zhì)的檢測試驗，請?zhí)顚懹嘘P(guān)內(nèi)容。序號試驗材料被檢測物質(zhì)方法(檢測用試劑)①梨的研磨液________加____________，沸水浴加熱，試管中出現(xiàn)________沉淀②花生種子切片________加________，顯微鏡視察，子葉內(nèi)物質(zhì)被染成______③雞蛋清稀釋液________向試管內(nèi)注入____________試劑A液1mL，搖勻；再注入________試劑B液4滴，搖勻。試管中溶液變成________答案①還原性糖班氏試劑磚紅色②脂肪蘇丹Ⅲ染液橘黃色③蛋白質(zhì)雙縮脲雙縮脲紫色基礎(chǔ)鞏固1．下列關(guān)于組成生物體的化學(xué)元素的敘述，錯誤的是()A．在不同的生物體內(nèi)，組成它們的化學(xué)元素的種類大體相同B．在同一種生物體內(nèi)，各種化學(xué)元素的含量相同C．組成生物體的化學(xué)元素依其含量可分為大量元素和微量元素D．在組成生物體的大量元素中，碳是組成有機(jī)化合物的基本元素答案B解析生物體生活在各種環(huán)境中，始終不斷地與外界環(huán)境進(jìn)行著物質(zhì)交換，有選擇地汲取養(yǎng)分物質(zhì)來滿意自身的須要。生物的種類不同，組成它們細(xì)胞的化學(xué)元素的種類卻是大體相同的，但各種元素的含量是不同的，由此可分為大量元素和微量元素。碳是最基本的元素，其含量占細(xì)胞干重的48.4%。全部組成生物體細(xì)胞的化學(xué)元素在無機(jī)自然界中都可以找到，細(xì)胞中不存在特有的元素。2．保證生物體正常生活所必需的微量元素是()A．K、Mn、Zn、CuB．Mn、Zn、Cu、B、MoC．Ca、Mn、Zn、Cu、MoD．Mg、Mn、Zn、B、Mo答案B解析A項中的K屬于大量元素，C項中的Ca屬于大量元素，D項中的Mg屬于大量元素。3．如下圖，胡楊生活在西北干旱地區(qū)，水母生活在水中。這兩種生物的細(xì)胞中含量最多的化合物分別是()A．蛋白質(zhì)水 B．水蛋白質(zhì)C．蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) D．水水答案D解析活細(xì)胞中含量最多的化合物是水。4．在組成水草的各種化學(xué)元素中，占細(xì)胞干重最多的元素和化合物分別是()A．H、水 B．C、蛋白質(zhì)C．N、蛋白質(zhì) D．O、水答案B解析在水草的細(xì)胞干重中，含量最多的元素為C，含量最多的化合物為蛋白質(zhì)。5．對下表中所列待測物質(zhì)的檢測，所選用的試劑及預(yù)期結(jié)果都正確的是()待測物質(zhì)檢測試劑預(yù)期顯色結(jié)果①葡萄糖碘液紅色②脂肪蘇丹Ⅲ染液橘黃色③淀粉班氏試劑藍(lán)色④蛋白質(zhì)雙縮脲試劑紫色A．①③B．②③C．①④D．②④答案D解析葡萄糖等還原性糖可與班氏試劑沸水浴加熱后呈現(xiàn)磚紅色沉淀；淀粉不屬于還原性糖，但可與碘液反應(yīng)呈現(xiàn)藍(lán)色；脂肪可與蘇丹Ⅲ染液反應(yīng)呈現(xiàn)橘黃色；蛋白質(zhì)可與雙縮脲試劑反應(yīng)呈現(xiàn)紫色。6．碳元素作為組成生物體的最基本元素的緣由是()A．碳原子在自然界中最為普遍存在B．碳原子能夠形成各種有機(jī)物的骨架C．碳原子在生物體中的化學(xué)性質(zhì)活潑D．碳原子在生物體內(nèi)能夠供應(yīng)大量能量答案B解析碳元素在細(xì)胞干重中含量最多，生物體中的有機(jī)物都是由C、H、O原子通過共價鍵連接成的碳架作為分子的基本骨架。7．在檢測還原性糖的試驗中，下列操作錯誤的是()A．向兩支試管中加入的葡萄糖溶液和水的量必需相等B．向兩支試管中滴加的班氏試劑的量必需相等C．兩支試管水浴加熱的時間必需相等D．若沒有葡萄糖溶液，則可以用蔗糖溶液代替答案D解析蔗糖是非還原性糖。鞏固提升8．幾十年前，新西蘭有一個牧場的大片牧草長勢很弱，有的甚至發(fā)黃枯萎，即使施用了大量氮、磷、鉀肥也無濟(jì)于事。后來，人們偶然發(fā)覺牧場內(nèi)的一小片牧草長得很茂密。經(jīng)視察和探討后才知道這旁邊有一座鉬礦，礦工上下班總是抄近路走，他們的鞋子上黏有鉬礦粉，正是礦工鞋子踩過的地方牧草才長得綠油油的。經(jīng)過科學(xué)家的化驗和分析，一公頃牧草只需150克鉬就足夠了。下列關(guān)于這一現(xiàn)象的說明，正確的是()A．鉬是植物必需的微量元素B．鉬是植物必需的大量元素C．鉬是一種高效肥料，植物有了鉬就能正常生長D．鉬在植物生長發(fā)育過程中的作用是可以替代的答案A解析一片長勢不良的牧草，被鉬礦礦工踩過后才長得茂密，這一方面說明礦工經(jīng)過后留下了礦粉，另一方面說明鉬礦粉對牧草的生長發(fā)育起著特別重要的作用，是植物必需的。由一公頃牧草只需150克鉬可知，鉬是一種微量元素。9．生物組織中還原性糖、脂肪和蛋白質(zhì)三種有機(jī)物的檢測試驗中，下列操作錯誤的是()A．花生種子切片中脂肪的檢測須要運(yùn)用顯微鏡B．用雙縮脲試劑檢測蛋白質(zhì)不須要加熱C．還原性糖的檢測可用酒精燈水浴加熱產(chǎn)生磚紅色沉淀D．雙縮脲試劑最好是現(xiàn)配現(xiàn)用，班氏試劑則不用現(xiàn)配現(xiàn)用答案D解析班氏試劑也須要現(xiàn)配現(xiàn)用。10．青蘋果汁遇碘液顯藍(lán)色，熟蘋果汁能與班氏試劑發(fā)生顯色反應(yīng)。這說明()A．青蘋果汁中含有淀粉，不含糖類B．熟蘋果汁中含糖類，不含淀粉C．蘋果轉(zhuǎn)熟時，淀粉水解為還原性糖D．蘋果轉(zhuǎn)熟時，淀粉水解為葡萄糖答案C解析由題干可知，青蘋果含有較多的淀粉，而熟蘋果含有較多的還原性糖，但并不解除含有淀粉的可能。蘋果轉(zhuǎn)熟時，依據(jù)顏色改變，可推斷淀粉水解為還原性糖，該還原糖可能是麥芽糖，也可能是葡萄糖。11．用不同的化學(xué)試劑可以檢測某些物質(zhì)的存在。在植物和動物體內(nèi)，存在著很多物質(zhì)，用班氏試劑可以檢測還原性糖(葡萄糖、麥芽糖和果糖)的存在，用雙縮脲試劑可以檢測蛋白質(zhì)的存在。醫(yī)學(xué)上，可用這兩種試劑檢驗?zāi)蛞阂赃M(jìn)行疾病診斷。請分析這兩種試劑能夠診斷的疾病應(yīng)當(dāng)是()A．糖尿病、腸炎 B．胃炎、腎炎C．糖尿病、腎炎 D．胃炎、腸炎答案C解析糖尿病患者尿中有葡萄糖，可用班氏試劑檢測；腎炎患者的尿中會出現(xiàn)蛋白質(zhì)，可用雙縮脲試劑檢測。12．洋蔥在歐美被譽(yù)為“蔬菜皇后”，其肥大的鱗莖中含糖類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是淀粉還是還原性糖？生物學(xué)愛好小組的同學(xué)以此作為探討課題，請你幫助他們完成下面的試驗探討報告。(1)試驗?zāi)康奶骄垦笫[肥大的鱗莖中所含的糖是淀粉還是還原性糖。(2)試驗原理淀粉可用________來檢測，還原性糖可用________試劑來檢測。(3)試驗器材洋蔥、所需試劑和儀器等。(4)試驗步驟Ⅰ.檢測還原性糖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.檢測淀粉①制備洋蔥組織樣液，取樣液2mL注入試管；②_____________________________________