第1节 细胞中的元素和化合物（课件）-【勤径学升·同步练测】2024-2025学年高中生物必修1 分子与细胞（人教版2019）

单击此处添加文本具体内容 第2章　组成细胞的分子 第1节　细胞中的元素和化合物 [学习目标] 1．列举组成细胞的化学元素的种类，并依据含量对元素进行分类。 2．通过活细胞中各类化合物含量的比较分析，掌握细胞中主要化合物的种类和含量。 3．尝试设计实验，检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。 4．通过实验检测，认识到生物体的各种生命活动都有其物质基础，初步形成生命的物质性观点。 第1节　细胞中的元素和化合物 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。 C、H、O、N 第1节　细胞中的元素和化合物 （1）种类 2．组成细胞的化合物 第1节　细胞中的元素和化合物 （2）含量 ①占细胞鲜重最多的化合物是水； ②占细胞鲜重最多的有机化合物是蛋白质； ③占细胞干重最多的化合物是蛋白质。 3．元素的统一性和差异性 水 蛋白质 蛋白质 第1节　细胞中的元素和化合物 二、实验：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）＋斐林试剂砖红色沉淀。 （2）脂肪＋苏丹Ⅲ（Ⅳ）染液橘黄（红）色。 （3）蛋白质＋双缩脲试剂紫色。 斐林 砖红 苏丹Ⅲ（Ⅳ） 橘黄（红） 双缩脲 紫 第1节　细胞中的元素和化合物 第1节　细胞中的元素和化合物 第1节　细胞中的元素和化合物 （2）脂肪的检测和观察（以花生为例） 浮色 最薄 视野中央 清晰 橘黄色 第1节　细胞中的元素和化合物 （3）蛋白质的检测和观察 第1节　细胞中的元素和化合物 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 1．生活在沙漠的仙人掌与生活在海水中的鲨鱼组成元素的种类大体相同。 （　√　） 2．细菌的组成元素砷（As）可能在无机自然界中找不到。 （　×　） 3．Zn是人体中200多种酶的组成元素，说明Zn是人体内的大量元素。 （　×　） 4．斐林试剂和双缩脲试剂的物质组成相同，物质浓度不完全相同。 （　√　） 5．用双缩脲试剂检测牛奶，无须水浴加热就能观察到紫色。 （　√　） √ × × √ √ 第1节　细胞中的元素和化合物 知识点一　组成细胞的元素和化合物 　　根据教材16页组成地壳和组成细胞的部分元素含量（%）表、玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（干重、质量分数），思考并回答问题： （1）组成细胞和地壳中含量最多的元素分别是什么？组成细胞的化学元素在地壳中都能找到，没有一种化学元素是细胞特有的，这是为什么？ （2）玉米细胞与人体细胞含量最多的元素种类是否相同？为什么会出现这种现象？ 第1节　细胞中的元素和化合物 （3）人体内含量很少的元素都是微量元素吗？微量元素的作用不如大量元素的作用重要吗？ （4）组成人体细胞和玉米细胞的元素多以什么形式存在？ （5）人以玉米为食，人体细胞和玉米细胞内所含化合物的种类相同吗？同一种化合物在不同细胞中的含量相同吗？ 第1节　细胞中的元素和化合物 （2）玉米细胞内含量最多的元素是O（干重），而人体细胞内含量最多的元素是C（干重）。干重状态玉米细胞中含量最多的化合物是糖类，人体细胞中含量最多的是蛋白质；糖类中氧占比较高，蛋白质中碳占比较高。 （3）微量元素是人体内含量很少，但又是生命活动不可缺少的元素，而人体内含量很少的元素有些不是生命活动必需的，如Pb等。大量元素和微量元素是根据含量进行的分类，它们都是生命活动不可缺少的，都是非常重要的。 提示：（1）细胞内和地壳中含量最多的元素都是O。细胞中的元素归根结底是从无机自然界中获取的。 第1节　细胞中的元素和化合物 （4）细胞内的元素主要以化合物形式存在。 （5）人体细胞和玉米细胞内所含化合物的种类大体相同，但同一种化合物在不同细胞中的含量不同。 第1节　细胞中的元素和化合物 1．组成细胞的元素的种类和含量 大量元素和微量元素的划分依据是元素的含量，而不是生理作用。 第1节　细胞中的元素和化合物 2．人体细胞中元素和化合物含量的判断 第1节　细胞中的元素和化合物 1．下列关于构成细胞的化学元素、大量元素和微量元素的叙述中，不正确的是 （　　） A．C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg都是大量元素 B．非生物界的元素在生物界都能够找到，这说明生物界和非生物界具有统一性 C．划分大量元素和微量元素的标准是元素的含量，两者之间不可替代 D．微量元素量虽然含量少，但它们既参与细胞结构组成，也参与细胞的代谢调节 第1节　细胞中的元素和化合物 解析　组成细胞的元素C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg是大量元素，A正确；生物界的元素在非生物界都能够找到，说明生物界和非生物界具有统一性，B错误；划分大量元素和微量元素的标准是元素的含量，各元素在生命活动中的作用不同，两者不可替代，C正确；微量元素虽然含量少，但它们既参与细胞结构组成，也参与细胞的代谢调节，如铁元素参与血红蛋白组成，D正确。 答案　B 第1节　细胞中的元素和化合物 第1节　细胞中的元素和化合物 第1节　细胞中的元素和化合物 知识点二　实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 　　结合教材18至19页“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”的“探究·实践”，分析并回答下列问题： （1）实验材料是实验成败的关键，选择实验材料时要注意哪些事项？ （2）斐林试剂和双缩脲试剂中都有NaOH溶液和CuSO4溶液，它们的浓度都相同吗？ 第1节　细胞中的元素和化合物 （3）检测还原糖时，加入斐林试剂后溶液的颜色变化是蓝色→棕色→砖红色。为什么会出现这样的颜色变化？ （4）检测生物组织中的脂肪时，染色时间不宜过长的原因是什么？ （5）在蛋白质的检测实验中，如果用蛋清稀释液作为实验材料，一定要稀释到一定程度，原因是什么？ （6）蛋白质检测时，为什么先加A液再加B液？B液为什么不能过量？ 第1节　细胞中的元素和化合物 提示：（1）①材料本身应无色或近白色，以免对实验结果的观察产生干扰；②材料应富含还原糖、脂肪或蛋白质等相关物质，使现象明显。 （2）NaOH溶液的浓度相同，但CuSO4溶液的浓度不同，斐林试剂中CuSO4浓度是0．05 g/mL，双缩脲试剂中CuSO4浓度是0．01 g/mL。 （3）斐林试剂中NaOH溶液与CuSO4溶液混合会产生蓝色的Cu（OH）2，然后Cu2＋被还原成砖红色的Cu2O，棕色是蓝色和砖红色的混合色，最后Cu2＋全部生成Cu2O，溶液呈现砖红色。 第1节　细胞中的元素和化合物 （4）染色时间过长，脂肪会溶解到染色剂中。 （5）不稀释会使蛋清黏附于试管壁上，反应不彻底且不易清洗试管。 （6）蛋白质中的肽键在碱性条件下能与Cu2＋生成紫色络合物，先加A液营造碱性环境，后加B液提供Cu2＋。Cu2＋一般会呈蓝色，浓度过高会影响实验结果的观察。 第1节　细胞中的元素和化合物 1．实验材料的选择原则：色浅或无色，有关物质含量丰富 （1）鉴定还原糖宜选用苹果汁或梨汁，而不选用西瓜汁、甘蔗汁等。西瓜汁虽含有丰富的还原糖，但颜色偏重，影响实验结果的观察；甘蔗汁主要含蔗糖，蔗糖不具有还原性。 （2）脂肪检测宜选用花生种子等脂肪含量丰富的生物材料，切片，染色，洗去浮色，然后用显微镜观察被染色的脂肪颗粒。 （3）蛋白质检测常选用豆浆或鸡蛋清稀释液等色浅且蛋白质含量丰富的材料。 第1节　细胞中的元素和化合物 2．利用“一同四不同”区分斐林试剂和双缩脲试剂 第1节　细胞中的元素和化合物 1．为检测生物组织中的还原糖，制备了某苹果的两种提取液：①浅红色混浊的匀浆；②浅黄色澄清的匀浆。下列叙述正确的是（　　） A．提取液②加入斐林试剂并加热产生砖红色沉淀，说明②中含有还原糖 B．与提取液②相比，①更适合用于检测苹果中的还原糖 C．提取液中含有淀粉、少量的麦芽糖和蔗糖等还原糖 D．检测还原糖时，先加入双缩脲试剂A液再加入B液 第1节　细胞中的元素和化合物 解析　提取液①由于颜色较深且混浊，因此相比而言②更适合检测苹果中的还原糖，B错误；淀粉和蔗糖不是还原糖，C错误；检测还原糖使用的是斐林试剂，而双缩脲试剂可用于蛋白质的鉴定，D错误。 答案　A 第1节　细胞中的元素和化合物 2．下列关于“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验操作步骤的叙述中，正确的是 （　　） A．用于鉴定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．若要鉴定花生种子细胞中是否含有脂肪，一定需要用显微镜观察 C．鉴定可溶性还原糖时，要加入斐林试剂（甲液和乙液等量混合均匀再加入） D．用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，需水浴加热2 min才能看到紫色 解析　斐林试剂和双缩脲试剂不完全相同，且用双缩脲试剂检测蛋白质时不需加热，A、D错误；鉴定脂肪也可用组织样液，而不需显微镜，B错误。 答案　C 第1节　细胞中的元素和化合物 素养发展　探究应用 [情境] 几十年前，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，即使使用了大量的氮、磷、钾肥也无济于事。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，牧草都是绿油油的。经过科学家的化验和分析发现一公顷牧草只需150克钼就足够了。 第1节　细胞中的元素和化合物 [探究] （1）下列关于钼的叙述错误的是 （　　） A．钼是牧草所必需的化学元素 B．钼是牧草所必需的微量元素 C．钼可以由其他元素转化而来 D．钼的作用不可以用其他元素代替 第1节　细胞中的元素和化合物 （2）牧草细胞中的元素大多以　　　　的形式存在，既有　　　　，又有无机化合物。  （3）研究表明该处土壤中与牧草细胞中含量最多的元素都是同一种元素，由此　　　　（填“能”或“不能”）说明生物界与非生物界具有统一性。  第1节　细胞中的元素和化合物 解析　（1）钼是牧草所必需的化学元素，A正确；钼是牧草所必需的微量元素，B正确；钼不能由其他元素转化而来，C错误；钼的作用不可以用其他元素代替，D正确。（2）细胞中的元素大多以化合物的形式存在，组成细胞的化合物包括无机化合物和有机化合物。（3）土壤中与牧草细胞中含量最多的元素都是氧，但这不是生物界和非生物界具有统一性的原因，生物界和非生物界具有统一性的原因是组成生物体的元素都能在无机环境中找到，没有一种元素是生物特有的。 第1节　细胞中的元素和化合物 答案　（1）C　 （2）化合物　有机化合物　 （3）不能 第1节　细胞中的元素和化合物 第1节　细胞中的元素和化合物 1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 （1）细胞的统一性是指生物界和非生物界在元素组成的种类上完全相同。 （　×　） （2）Ca、Fe、Mn、Zn、B、Mo等是组成细胞的微量元素。 （　×　） （3）细胞中的一种元素的作用能被其他元素替代。 （　×　） （4）沙漠中的仙人掌细胞中含量最多的化合物是水。 （　√　） （5）蛋白质、糖类和脂质中都含有C元素。 （　√　） （6）斐林试剂和双缩脲试剂中NaOH溶液的浓度相等。 （　√　） × × × √ √ √ 第1节　细胞中的元素和化合物 2．以下对组成细胞的化学元素的叙述，错误的是 （　　） A．组成细胞的化学元素常见的有20多种 B．组成不同生物体细胞的化学元素种类是大体相同的 C．在不同生物体细胞中，不同化学元素的含量相差很大 D．部分组成生物体细胞的化学元素在无机自然界中没有 解析　细胞中常见的化学元素有20多种，A正确；组成不同生物体细胞的化学元素的种类基本相同，含量差异较大，B、C正确；组成生物体细胞的化学元素在无机自然界都可以找到，没有一种是生物所特有的，D错误。 答案　D 第1节　细胞中的元素和化合物 第1节　细胞中的元素和化合物 第1节　细胞中的元素和化合物 4．下列有机物的检测实验中，可能导致实验失败的操作是 （　　） ①脂肪检测时，花生子叶染色后，没有用酒精洗去浮色 ②蛋白质检测时，把A、B液混合后再加入蛋白质样液中 ③还原糖检测时，用50～65 ℃水浴加热 ④淀粉检测时，直接把碘液滴加到淀粉样液中 A．①② B．②④ C．③④ D．①④ 第1节　细胞中的元素和化合物 解析　脂肪检测实验中，花生子叶染色后，需用酒精洗去浮色，否则会导致实验失败，①符合题意；蛋白质检测时，应先加A液，再滴加B液，若将A、B液混合后再加入蛋白质样液中，A液和B液会发生反应，这样就不会与蛋白质发生紫色反应，导致实验失败，②符合题意；用斐林试剂进行还原糖检测时，用50～65 ℃水浴加热为正确的操作方法，③不符合题意；淀粉检测时，直接把碘液滴加到淀粉样液中，④不符合题意。 答案　A 第1节　细胞中的元素和化合物 第1节　细胞中的元素和化合物 第1节　细胞中的元素和化合物 第1节　细胞中的元素和化合物 6．现有无标签的新制蔗糖溶液、淀粉酶溶液、稀蛋清溶液、葡萄糖溶液各一瓶。某兴趣小组尝试用双缩脲试剂、斐林试剂和淀粉溶液对四瓶溶液进行鉴定，设计方案如下。回答问题： （1）用双缩脲试剂将上述4种溶液区分为两组，其中不发生颜色反应的一组是　　　　和　　　　。用双缩脲试剂检测时，应先加入　　　　（填“A液”或“B液”）。  （2）用　　　　（填所给试剂名称）区分不发生颜色反应的一组溶液。  （3）斐林试剂的甲液和乙液分别为　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　。  第1节　细胞中的元素和化合物 （4）进一步区分（1）中发生颜色反应的一组溶液的方法及流程： ①将　　　　分别与发生颜色反应的两种溶液混合；  ②然后将斐林试剂分别加入上述两种混合液，进行　　　　，观察是否出现砖红色沉淀；  ③观察到出现砖红色沉淀的溶液是　　　　　　　　。  第1节　细胞中的元素和化合物 解析　（1）蛋白质和双缩脲试剂发生紫色反应，而蔗糖溶液和葡萄糖溶液不与双缩脲试剂发生颜色反应。用双缩脲试剂检测时应先加A液，再加B液。（2）斐林试剂可以检测还原糖，葡萄糖属于还原糖，而蔗糖不是还原糖，故可以用斐林试剂区分两种糖溶液。（3）斐林试剂的甲液是0．1 g/mL的NaOH溶液，乙液是0．05 g/mL的CuSO4溶液。（4）区分淀粉酶溶液和稀蛋清溶液，可将淀粉溶液分别与两者混合，淀粉会被淀粉酶水解，产生还原糖，加入斐林试剂并水浴加热后会出现砖红色沉淀。 第1节　细胞中的元素和化合物 （2）斐林试剂 （3）0．1 g/mL的NaOH溶液　0．05 g/mL的CuSO4溶液 （4）①淀粉溶液　②水浴加热　③淀粉酶溶液 答案　（1）蔗糖溶液　葡萄糖溶液　A液 第1节　细胞中的元素和化合物 分层练习提素养 点击进入word版 第1节　细胞中的元素和化合物 2．实验步骤 (1)还原糖的检测和观察 2．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碳 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 解析　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、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，但它们的含量有所差别，D正确。 答案　D 3．下表所列为玉米植株和人体内含量较多的元素的种类以及各类元素的含量(占细胞干重的质量分数/%)，据此表可以得出的正确结论是(　　) 元素 O C H N K Ca P Mg S 玉米 44.43 43.57 6.24 1.46 0.92 0.23 0.20 0.18 0.17 人 14.62 55.99 7.46 9.33 1.09 4.67 3.11 0.16 0.78 A．组成生物体的化学元素种类基本相同 B．同种元素在不同生物体内含量基本相同 C．组成不同生物体的化学元素种类差异较大 D．C是细胞中含量最多的元素，它是构成细胞的基本元素 解析　组成不同生物体的化学元素的种类基本相同，A正确，C错误；由表中数据可知，同种元素在不同生物体内含量相差较大，B错误；O是细胞鲜重中含量最多的元素，C是细胞干重中含量最多的元素，D错误。 答案　A 5．下表是有活性的番茄细胞中的元素含量，如图是番茄细胞中化合物含量的柱形图。下列说法正确的是(　　) 元素 a b c 含量 65% 18% 10% ) eq \a\vs4\al( A．表中含量最多的元素是a，数量最多的元素也是a B．若图表示细胞鲜重，则甲化合物中含量最多的元素为表中的b C．若表表示组成人体细胞的元素含量，则a、b、c含量和番茄细胞中完全相同 D．若图表示细胞完全脱水后的化合物含量，则甲化合物应为蛋白质 解析　在有活性的细胞中，占细胞鲜重百分比最高的是O元素，其次是C元素，再次是H元素，故表中a是O元素，b是C元素，c是H元素。若上图表示细胞鲜重，则甲是水；若上图表示细胞干重，则甲表示蛋白质。上表中含量最多的是O元素，数量最多的是H元素，A错误；细胞鲜重中含量最多的化合物是水，水中不含b(C)元素，B错误；组成人体细胞和番茄细胞的化学元素的种类大体相同，但含量有差别，C错误；细胞干重中含量最多的化合物是蛋白质(甲)，D正确。 答案　D $$