内容正文:
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.通过比较玉米和人体细胞的元素组成,归纳概括细胞中元素的统一性和差异性。 3.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,掌握物质检测的基本原理和方法。
知识点一 组成细胞的元素和化合物
1.组成细胞的元素
(1)种类:细胞中常见的化学元素有20多种。
(2)分类
(3)细胞中4种含量最多的元素:C、H、O、N。
2.组成细胞的化合物
种类
[概念检测]
(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。(√)
新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱,有的甚至发黄枯萎,即使使用了大量的N、P、K肥也无济于事,后来,人们偶然发现牧场内的一小片牧草长得十分茂盛,原来,这一片“绿洲”的附近有一座钼矿,矿工每天上下班总是抄近路走,他们的鞋子踩过的地方,牧草绿油油的,经过科学家的化验和分析,一公顷牧草只需150克钼就足够了。据此分析回答下列问题:
(1)从含量分析,钼属于哪种元素?植物对钼的需求量很少,是不是钼对植物的作用不重要?
提示: 钼属于微量元素;微量元素也是生物必需的元素,含量虽然很少,但是对生物体一样具有重要的作用,不可缺少。
(2)研究表明牧草中含有的元素在当地土壤中都能找到,而同一元素在土壤中和牧草中含量却不同。由此说明什么?
提示: 说明生物界与非生物界具有统一性和差异性。
(3)根据已经掌握的知识分析,不同生物材料中富含有机物的成分不同,下面的生物材料中,富含糖类、脂肪、蛋白质的分别有哪些?
①玉米种子 ②牛奶 ③甘蔗的茎 ④鸡蛋 ⑤花生种子 ⑥甜菜的根 ⑦蓖麻种子 ⑧大豆种子 ⑨苹果
提示: ①③⑥⑨;⑤⑦;②④⑧
(2021·大连月考)下图为元素在生物体内的含量分布情况,下列表述不正确的是( )
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
D [Fe属于微量元素,D错误。]
下列关于组成细胞的化合物的叙述,正确的是( )
A.在任何活细胞中含量最多的化学元素都是C
B.在活细胞中各种化合物含量从多到少的顺序是:蛋白质、脂质、无机盐、糖类和核酸
C.在活细胞中的各种化合物与食物中的各种化合物成分相同
D.在不同的细胞中各种化合物的种类基本相同,含量有所差别
D [活细胞中含量最多的化学元素是O,A错误;一般情况下,活细胞中含量最多的化合物是水,其次是蛋白质,然后是脂质、无机盐、糖类和核酸,B错误;在活细胞中的各种化合物与食物中的各种化合物成分不完全相同,体内各种化合物是利用食物中的各种营养成分重新合成的,C错误;在不同的细胞中各种化合物的种类基本相同,都是水、蛋白质、脂质、无机盐、糖类和核酸等,但它们的含量不同,D正确。]
(1)微量元素可利用谐音“铁猛碰新木桶”来记
(2)关于生物体内元素和化合物含量的易错点
分析含量之“最”时,要看清楚是干重还是鲜重,如在细胞的鲜重中,含量最多的元素是O,最多的化合物(无机物)是水,最多的有机物是蛋白质;在细胞的干重中,含量最多的元素是C,最多的化合物(有机物)是蛋白质。
知识点二 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.还原糖的检测
2.脂肪的检测
(1)检测原理:脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色。
(2)检测步骤:
3.蛋白质的检测
[概念检测]
(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)实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶,以便长期保存备用。(×)
(4)非还原糖与斐林试剂混合后经水浴加热后的现象是无色的。(×)
1.实验材料的选择
检测生物组织中的淀粉、还原性糖、脂肪和蛋白质的实验均为显色反应,在选择实验材料时应注意哪些问题?
提示: 一是要富含待检测的化合物;二是要颜色较浅(无色或白色最佳)。
2.实验操作过程分析
(1)检测生物组织中的脂肪时,染色时间不宜过长,原因是什么?
提示: 染色时间过长,脂肪会溶解到染色剂中。
(2)鉴定还原糖时使用的斐林试剂为何要现配现用?
提示: 因为斐林试剂很不稳定,容易产生蓝色的Cu(OH)2沉淀,所以应将甲液和乙液分别保存,使用时现配现用。
(3)鉴定蛋白质时,加入试剂B后,如果没有产生紫色反应,可能的原因是什么?
提示: 可能加入的双缩脲试剂B过量,CuSO4在碱性溶液中生成大量的蓝色Cu(OH)2絮状