高考新教材（中）生物必修一同步讲义第2章第1节　细胞中的元素和化合物含答案及解析

第1节细胞中的元素和化合物[学习目标]1.说出组成细胞的元素种类与含量，认同生命的物质性。2.通过检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，认同细胞由多种化合物组成。一、组成细胞的元素和化合物1．组成细胞的元素(1)生物界和非生物界的统一性和差异性①统一性：从化学元素的种类分析，组成细胞的化学元素，在________中都能够找到。②差异性：从____________________分析，细胞与无机自然界大不相同。(2)种类：组成细胞的化学元素，常见的有____多种。(3)分类①大量元素(含量较多)：___________________________________________________等。②微量元素(含量很少)：___________________________________________________等。2．组成细胞的化合物(1)元素存在形式：大多以__________的形式存在。(2)种类及相对含量：____(70%～90%)、________(7%～10%)、糖类和核酸(1%～1.5%)、脂质(1%～2%)、无机盐(1%～1.5%)。判断正误(1)组成地壳的元素在细胞中都能找到()(2)细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划分依据是其发挥生理作用的大小()(4)沙漠中的仙人掌细胞中含量最多的化合物是水()任务一：分析组成细胞的元素和化合物1．比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量(%)，回答问题：元素地壳细胞O48.665.0Si26.3极少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0(1)组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能找到，说明了什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)细胞中的各元素含量和无机自然界中的含量大不相同，这说明了什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)组成细胞的元素追根溯源来自无机自然界，为什么细胞内各种元素的比例与无机自然界的大不相同？________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．比较玉米细胞与人体细胞的部分元素及含量(干重，质量分数)，回答下列问题：元素玉米细胞人体细胞O44.4314.62C43.5755.99H6.247.46N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%。(1)玉米细胞与人体细胞含量较多的四种元素一样吗？怎样解释这种现象？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)玉米细胞中氧元素的含量明显要高于人体细胞，而氮元素的含量明显又低于人体细胞，怎样解释这种现象？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)细胞中有些元素含量很少，如在玉米细胞中，S只有0.17%、Mg只有0.18%，是否意味着这些元素并不重要？________________________________________________________________________________________________________________________________________________3．请尝试构建下列概念的包含关系图。自然界中的元素、组成细胞的元素、大量元素、微量元素、基本元素。4．根据教材P17图2－1填空。(1)细胞内含量最多的无机化合物是____。细胞内含量最多的化合物是____。占细胞鲜重最多的化合物是____。占细胞鲜重50%以上的化合物是____。沙漠植物细胞中含量最多的化合物是____。(2)细胞内含量最多的有机化合物是__________。细胞内含量仅次于水的化合物是____。占细胞干重最多的化合物是____。占细胞干重50%以上的化合物是______。元素的统一性和差异性1．如图为元素在生物体内的含量分布情况，下列叙述不正确的是()A．Ⅰ在非生物界中都能找到，体现了生物界与非生物界的统一性B．Ⅱ含量虽少，却是生物体正常生命活动不可缺少的C．Ⅱ和Ⅲ为生物体的必需元素，一旦缺乏就可能会导致相应的病症D．P、S、K、Ca、Fe属于大量元素2.生命的物质基础是组成细胞的元素和化合物，如图中序号代表不同的化合物，面积不同代表含量不同，其中Ⅰ和Ⅱ代表两大类化合物。下列叙述正确的是()A．若Ⅴ和Ⅵ分别代表蛋白质和脂质，则Ⅶ代表核酸B．细胞干重和鲜重中含量最多的化合物分别是Ⅴ和ⅢC．医用的生理盐水和糖溶液中的溶质分别属于Ⅳ和ⅤD．上述物质中氧原子含量最高的化合物是Ⅴ二、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1．实验原理(1)还原糖(葡萄糖、麦芽糖、果糖等)＋________试剂eq\o(→,\s\up7(水浴),\s\do5(加热))__________。(2)脂肪＋______染液→______色。(3)蛋白质＋______试剂→______色。2．实验流程(1)还原糖的检测和观察(2)脂肪的检测和观察制作花生子叶临时切片，用显微镜观察子叶细胞的着色情况(以花生为例)(3)蛋白质的检测和观察3．注意事项(1)蛋白质检测时，双缩脲试剂的加入顺序：先加A液，再加B液，且B液不能过量。目的是先制造碱性环境。若先加B液或B液过量，会生成Cu(OH)2，干扰颜色反应。(2)在蛋白质检测实验中，需要将鸡蛋清稀释到一定程度，否则与双缩脲试剂发生反应后，会黏在试管的内壁上，反应不彻底，试管也不易刷洗。判断正误(1)西瓜、番茄等都含有较多的糖，因此可用于还原糖的鉴定()(2)甘蔗富含糖，是做还原糖鉴定的理想材料()(3)非还原糖与斐林试剂混合后经水浴加热后的现象是溶液为无色()任务二：实验检测试剂的比较1．完善表格，总结斐林试剂和双缩脲试剂的异同。项目斐林试剂双缩脲试剂成分相同______(甲液)和CuSO4(乙液)NaOH(A液)和________(B液)浓度不同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与加入的还原糖在________条件下反应，Cu(OH)2被还原生成______色的Cu2O沉淀在碱性环境下的Cu2＋与肽键发生反应，生成____色络合物用法不同甲液和乙液等量混匀后立即使用先加A液1mL，摇匀；再加B液4滴，摇匀使用条件________温水浴加热不需加热，摇匀即可颜色反应______→棕色→砖红色(沉淀)浅蓝色→______2.利用斐林试剂的甲液、乙液和蒸馏水能否检测蛋白质？为什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．实验材料的选择(1)所选材料应富含被检测的有机物，易出现明显的实验现象。(2)材料本身应为白色或近于白色，不干扰实验结果。2．三类有机物的检测在操作步骤上的差异(1)唯一需要加热的——还原糖的检测，若不加热，则无砖红色沉淀出现。(2)唯一需要显微镜的——花生子叶切片脂肪的检测。(3)混合后加入的——斐林试剂；分别加入的——双缩脲试剂。3．易错警示(1)易忽略斐林试剂本身的颜色非还原糖(如蔗糖)＋斐林试剂水浴加热后的现象不是无色，而是蓝色[Cu(OH)2的颜色]。(2)误认为脂肪的检测必须使用显微镜若要观察被染色的脂肪颗粒，则使用显微镜，但若只观察溶液颜色变化，则不必使用显微镜，可以在制备的组织样液中加入苏丹Ⅲ染液，观察溶液的颜色变化。3．下列关于实验操作步骤的叙述中，正确的是()A．用于鉴定可溶性还原糖的斐林试剂甲液和乙液，可直接用于蛋白质的鉴定B．鉴定可溶性还原糖时，要加入斐林试剂甲液后再加入乙液C．脂肪的鉴定实验中需用显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪颗粒D．用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂A液和B液，要混合均匀，再加入含样品的试管中，且现配现用4．(2023·广东汕头高一期中)在下图1、3、5号试管中分别加入2mL蒸馏水，2、4、6号试管中分别加入2mL发芽的小麦种子匀浆样液，然后在1～4号试管中适量滴加斐林试剂，5、6号试管中适量滴加双缩脲试剂，摇匀。下列有关实验现象的描述，错误的是()A．4号试管内呈砖红色，只有5号试管内呈蓝色B．2号试管不出现砖红色的原因仅是没有水浴加热C．1号试管不出现砖红色的原因不仅仅是没有水浴加热D．6号试管内呈紫色，这说明已发芽的小麦种子匀浆中含有蛋白质类物质

第1节细胞中的元素和化合物一、教材梳理1．(1)①无机自然界②各种元素的相对含量(2)20(3)①C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg②Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo2．(1)化合物(2)水蛋白质判断正误(1)×(2)×(3)×(4)√解析(1)细胞中的元素有选择地从无机环境中获得，组成地壳的元素在细胞中不一定能找到。(2)微量元素在细胞中含量少却是生物体所必需的，但细胞内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划分依据是其在细胞内含量的多少。核心探讨1．(1)生物界和非生物界具有统一性。(2)生物界和非生物界具有差异性。(3)生物体是按照生命活动的需要，有选择地从无机自然界中获取元素。2．(1)在玉米细胞和人体细胞中含量最多的四种元素是一样的，都是C、H、O、N。这是因为玉米和人都是生物，组成它们的主要成分都是水、糖类、脂质和蛋白质等物质，这些物质都含有C、H、O，蛋白质中还含有大量的N。(2)玉米细胞和人体细胞中的不同有机物的含量有差别，如玉米细胞中的糖类要多一些，而人体细胞中的蛋白质的含量要多一些。(3)细胞中有些元素含量虽然很少，但是却有重要作用，如很多蛋白质都含有S，叶绿体中的叶绿素分子含有Mg，如果缺少S或Mg，细胞就不能合成这些蛋白质或叶绿素。3.4．(1)水水水水水(2)蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质典题应用1．D[Fe属于微量元素，D错误。]2．B[根据题图可知，Ⅰ和Ⅱ分别代表无机化合物和有机化合物，若Ⅴ代表蛋白质，Ⅵ代表脂质，则Ⅶ应代表核酸和糖类，A错误；在细胞干重中含量最多的化合物是蛋白质(Ⅴ)，在细胞鲜重中含量最多的化合物是水(Ⅲ)，B正确；医用的生理盐水和糖溶液中的溶质分别是NaCl和葡萄糖，它们分别属于Ⅳ(无机盐)、Ⅵ或Ⅶ(糖类)，而Ⅴ代表蛋白质，C错误；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错误。]二、教材梳理1．(1)斐林砖红色沉淀(2)苏丹Ⅲ橘黄(3)双缩脲紫2．(1)白色或近于白色斐林试剂砖红色沉淀(2)浮色已着色橘黄色(3)AB紫判断正误(1)×(2)×(3)×解析(1)西瓜、番茄中富含还原糖，但其自身的颜色会对实验结果有干扰，所以不适于用做还原糖的鉴定的材料。(2)甘蔗富含的糖是蔗糖，蔗糖是非还原糖，故不是做还原糖鉴定的理想材料。(3)斐林试剂本身具有颜色(蓝色)，因此非还原糖与斐林试剂混合后经水浴加热后的现象是溶液为蓝色。核心探讨1．NaO