2.1 细胞中的元素和化合物-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中生物必修1 分子与细胞（人教版2019）

生物学必修1课堂学案 第2章 组成细胞的分子 第1节 细胞中的元素和化合物 答案精解Pw [课标要求]L.简述构成细胞的大量元素和微量元素（生命观念）。2.说出组成细胞的主要化 合物及其相对含量（生命观念）。3.尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质（科学探究）。 教材梳理·新知全解 知识点1组成细胞的元素 2.实验步骤 L.生物界与非生物界的统一性和差异性 (1)还原糖的检测和观察 统一性：细胞与非生物相比，在 ①选材： 含量较高、白色或近于白色 上具有统一性 的植物组织。 (1)关系 差异性：细胞与非生物相比，在 ②制备组织样液：制浆→一层纱布过滤· 上具有差异性 取液。 ③显色反应 (2)原因：组成细胞的元素是生物体有选择地 待测知织 从 中获取的。 样液2m 2.组成细胞的元素的种类和含量 沉淀 (1)种类：细胞中常见的化学元素有 .土观蓝色50-65元 盗水中热约2min 多种。 ④结论：待测组织样液中含有 大量元素： 等 (2)分类 (2)脂肪的检测和观察 微量元素： 等 制作花生子叶临时切片，用显微镜观察子叶着 (3)细胞中含量很高的4种元素： 色情况。 ,其原因与组成细胞的化合物有关。 ①取材、切片：浸泡过的花生种子，去掉种皮 知识点2 组成细胞的化合物 后，将子叶切成薄片。 无机化合物： ②制片 1.种类有机化合物： 、脂质、 a.取切片：选取最薄的切片： 核酸 b.染色：在薄片上滴2~3滴 (染 细胞中含量最多的化合物： 色3min): 2.含量 细胞中含量最多的有机化合物： :滴加体积分数为50%的酒精溶液 探究·实践3检测生物组织中的糖类、脂防和 1~2滴； d制成临时装片。 蛋白质 ③观察：在 下找到花生子叶的最薄 1.实验原理 处，移至视野中央，调节清晰后，然后换 (1)还原糖（葡萄糖、麦芽糖、果糖等）十 观察。 试剂水浴 色沉淀 ④结论：花生种子中含有 (2)脂肪十 染液→ 色 (3)蛋白质的检测和观察 (3)蛋白质十 试剂· 色 ①选材：豆浆滤液或鲜肝提取液 14 第2章组成细胞的分子 ②显色反应 「思考2」 待测组纠 双鲚联试 脱脂奶粉中不含糖类和脂肪，受到老年人的喜 样液2mL 剂A液1mL 部匀 4 爱，要检验某种脱脂奶粉是否合格，可能用到哪 些试剂？ 无色 摇匀后少成紫色 ③结论：组织样液中含有 「思考1」 现有两瓶没有标记的糖尿病患者（尿液中含有葡 萄糖)和肾小球肾炎患者（尿液中含有蛋白质）的 尿液样品，如何进行区分？ 关键能力·合作探究 1教材边角 2.元素的统一性和差异性 (教材Ps“探究·实践”拓展)不同生物材料中 (1)统一性休现元素表现 ·生物界不同生物之间 种类 富含有机物的成分不同，下面的生物材料中， →生物界与非生物界 富含糖类、脂肪、蛋白质的分别有 (2)差异性体现元素表理 生物界与非生物界 含量 →生物界不同生物之间 ①玉米种子②牛奶③甘蔗的茎④鸡蛋 3.组成细胞的元素的主要作用 ⑤花生种子⑥甜菜的根⑦蓖麻种子 (1)维持机体生命活动：如K可保持心肌正常 ⑧大豆种子⑨苹果 的兴奋性，丽(B)可促进植物花粉的萌发和花 探究点1组成细胞的元素和化合物 粉管的伸长。 L.组成细胞的元素 (2)组成化合物：如糖类、脂质、蛋白质和核酸 中都含有C、H,O元素。 II、O.S、P Ca、Mg 4.组成细胞的主要化合物及相对含量 构成 跑的帝 无机「水70%~90% 蚊基本元常型4九弦 主要元茶 大量元东 见化学 (1种 4种 (6种 9种 心东 化合物无机盐 1%一1.5% F、Mn、7n、in、B、Mo 组成细胞 糖类 1%~1.5% 的化合物 有机 核酸 微量元茶 化合物 蛋白质7%~10% (1)大量元素指含量占生物体总量的万分之一 脂质1%一2% 以上的元素：微量元素指生物生活所必需的， 但是含量很少的元素 【例1】如图为元素在生物体内的含量分布情况， (2)大量元素和微量元素是依据自然界中生物 下列叙述错误的是 的整体情况来划分的，具体到某一种生物中元 I组成生物体的心茶) Π做座元茶) 素的含量可能有差别 Ⅲ（大量元素） (3)大量元素和微量元素都是组成生物体的必 需元素，但生物体内含有的元素不一定都是必 A.I在非生物界中都能找到，体现了生物界 需元素，如人体内可能含有Pb。 与非生物界的统一性 (4)微量元素在生物体内含量少，但生理作用 B.Ⅱ含量虽少，但却是生物体正常生命活动 并不小。 不可缺少的 15· 生物学必修1课堂学案 C.Ⅱ和Ⅲ称为必需元素，一旦缺乏就可能会 (续表) 导致相应的病症 添加 甲，乙两液等量混匀后 先加入A液1mL摇匀. D.P、S、K、Ca、Cu属于大量元素 顺序 立即使用 再加入B液4滴，摇匀 【例2】下列有关组成生物体化学元素的叙述，正 反应 5065℃水浴加热 不需加热，摇匀即可 确的是 ( 条件 A.组成生物体的化学元素没有一种是生物体 反应 浅蓝色·棕色→砖红 浅蓝色→紫色 所特有的 现象 色沉淀 B.锌元素是人体中200多种酶的组成成分， I方法技巧引 这说明锌元素是人体内的大量元素 有机物鉴定的3点提示 C.组成生物体的化学元素主要以离子的形式 (1)显微镜。在三种有机物的鉴定中，只有脂 存在 防的鉴定需要使用显微镜，因为脂肪颗粒较 D.原核生物细胞内含微量元素，真核生物细 小，制成装片才便于观察。 胞内不含微量元素 (2)加热。在三种有机物的鉴定中，只有还原 探究点2检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋 糖的鉴定需要加热，且是水浴加热，其目的一 是便于控制温度，二是防止试管破裂。 白质 (3)选材。三种成分的鉴定都是通过观察颜色 1,常见的还原糖与非还原糖 进行判断的，所以选择的材料颜色要浅，白色 葡萄糖、果糖、麦芽糖都是还原糖：淀粉、蔗糖、 最好，否则会影响对实验结果的观察。 纤维素都是非还原糖。 注意：脂肪的检测不是必须使用显微镜。若是 2.实验结果及分析 以花生匀浆或植物油作为实验材料时，不使用 (1)还原糖检测时，溶液颜色变化：浅蓝色→棕 显微镜即可观察到实验现象。 色·砖红色（沉淀）。开始时的浅蓝色是 【例3】对生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质进行 Cu(OH):的颜色，后来的棕色是浅蓝和砖红 鉴定的实验中，正确的方法与结果是() 色的混合色，最后Cu+全部生成CuO,呈现 A.大豆组织样液(2mL)十0.1g/mL NaOH 砖红色。 溶液(2mL)十0.05g/mL CuSO,溶液 (2)若以花生种子为实验材料，苏丹Ⅲ染液作 (2m,)水浴加热溶液呈紫色 为染色试剂，在显微镜下观察到橘黄色颗粒， B.梨组织样液(2ml)+0.1g/ml.NaOH溶 则说明脂肪存在：若以花生种子匀浆为实验材 液(2mL)+0.01g/mL CuSO,溶液 料，则其与苏丹Ⅲ染液混合呈现橘黄色。 (2ml)水浴加热溶液呈橘黄色 (3)蛋白质分子中的肽键与Cu+结合，生成紫 色络合物，因此蛋白质遇双缩脲试剂发生紫色 C,花生子叶+苏丹Ⅲ染液(2mL,)洗去浮色 反应。 脂肪颗粒呈红色 3.斐林试剂与双缩脲试剂的比较 D.梨组织样液(2mL)+(0.1g/mL NaOH 溶液+0.05 g mL CuSO,溶液)(1mL) 斐林试剂 双缩豚试剂 项目 甲液 乙液 A液 B液 水浴加热，溶液中有砖红色沉淀 【例4】(2022·江苏改编)下列物质的鉴定实验中 质量浓度为质量浓度为质量浓度为 质量浓度为 所用试剂与现象对应关系错误的是( 成分a.1g'ml的a.6gml的0.1 g/mL.的Qo1gml的 NaOH溶液 CuS()溶液 NaOH溶液 CSO溶液 A.还原糖一斐林试剂一砖红色 B.蛋白质一双缩脲试剂一绿色 鉴定 还原糖 蛋白质 C.脂肪一苏丹Ⅲ染液一橘黄色 物质 D.淀粉一碘液一蓝色 16 第2章组成细胞的分子 随堂检测·要点速记 L.下列关于组成生物体的元素的说法，正确的是 5.现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶 溶液各一瓶，可用双缩脲试剂、斐林试剂将它 A.不同生物体的化学元素种类和含量大致 们鉴别出来（淀粉酶是蛋白质，可将淀粉分解 相同 为麦芽糖)，请回答下列问题： B.最简单的生命也需要C、H、O、N、P等元素 (1)用一种试剂将上述4种溶液区分为2组， C.无机自然界中的元素在生物体内都能找到 这种试剂是 ,其中发生显色反应 D.碳元素是最基本的元素，因此在细胞中含量 的一组是 溶液，不发生显色反 最高 应的是 溶液。 2.下列关于生物体中微量元素的叙述，错误的是 (2)可以用 试剂区分不发生显色反应 ( 的一组溶液。 A.微量元素就是可有可无的元素 (3)区分发生显色反应的一组溶液的方法及鉴 B.微量元素主要是指Cu、Fe、B、Mn等 定结果是：显色组的两种溶液各取少量，置于 C.缺少微量元素生命活动会受到影响 不同试管中，分别滴加5滴 溶液，充 D.微量元素也是生物和非生物界共有的 分震荡，静置半小时。向静置后的反应液中加 3.如图，胡杨生活在西北干早地区，水母生活在 入斐林试剂，出现砖红色沉淀的即为 水中。这两种生物的细胞中含量最多的化合 溶液。 物分别是 要点速记 1.组成细胞的化学元素在无机自然界中都能 够找到，没有一种化学元素为细胞所特有， 胡杨 水母 说明了生物界与非生物界具有统一性。 A.蛋白质水 B.水蛋白质 2.组成细胞的大量元素有C、H、O、N、P、S C.蛋白质蛋白质 D.水水 K、Ca、Mg等，微量元素有Fe、Mn、B、Zn Mo,Cu(铁锰碰新木桶)等。 4.下列关于“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋 3.活细胞中含量最多的元素是氧元素，但数 白质”实验的叙述，正确的是 () 量最多的是氢原子，细胞千重中含量最多 A.斐林试剂和双缩脲试剂的成分和浓度相同， 的元素是碳元素。 使用方法不同 4,活细胞中含量最多的化合物是水，含量最 B.鉴定花生种子中是否含有脂肪，必须用显微 多的有机化合物是蛋白质。 镜才能观察到结果 5.还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下生成 C.鉴定可溶性还原糖时，向待测液中加人斐林 砖红色沉淀，脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘 试剂后，即可观察到砖红色沉淀 黄色，蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应。 D.淀粉的检测，可向2mL组织样液中直接滴 子完成P6课时作业（三》 加2滴碘液，摇匀后观察颜色变化 17·[例4]B解析蓝细菌细胞内含有藻蓝素和叶绿素，可进行光 探究点1 合作用，是原核细胞，①错误：哺乳动物成熟的红细胞是真 [例1门D解扬组成生物体的元素在非生物界中都能找到，体 核细胞，但没有细胞核，②错误：细菌细胞壁的主要成分是 现了生物界与非生物界的统一性，A项正确：微量元素在生 肽聚糖，绿色植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，③正 物体中含量很少，但必不可少，B项正确：大量元素和微量 确：原核细胞细胞膜的组成和结构与真核细胞的相似，体现 元素是生物体的必需元素，是维持生物体正常生命活动必 了细胞的统一性，④正确 不可少的元素，一旦缺乏就会导致相应的病症，C项正确： 随堂检测·要点速记 Cu属于微量元素，D项错误。 1.A解析用显微镜观察装片时，应先用低倍镜，再用高倍镜 [例2]A解析组成生物体的化学元素在无机自然界中都能找 观察：使用高倍镜时，只能用细准焦螺旋调节：移动装片可确 到，A项正确：锌元煮是人体中200多种酶的组成成分，但 定污物是否在装片上 其在生物体内含量很少，故为微量元素，B项错误：组成生 2.C解析根据显微镜的成像特点，放大倍数越大，物镜越长， 物体的化学元素大多以化合物的形式存在，C项错误：原核 视野中细胞数目越少，视野就会越暗。 生物和真核生物的细胞内都既含大量元素，也含微量元素， 3.C解析原核细胞没有核膜包被的细胞核，拟核区也不存在 D项错误 染色质和核仁，只有裸露的DNA分子，A项错误：单细胞生 探究点2 物不一定是原核生物，如草履虫、变形虫等原生生物，B项错 [例3]D解析蛋白质与双编脲试剂发生作用，可以产生紫爸 误：原核细胞都没有线粒体，若细胞质基质中含有与有氧呼 反应，鉴定时先在样液中加入A液(O.1gmL.NaOH溶液) 吸有关的酶，则可以进行有氧呼吸，如蓝细菌、硝化细菌等。 提供成性环境，再加入B液(0.0lg/mL CuS),溶液)提供 4,解析(1)显微镜的放大倍数是指物体长度或宽度的放大倍 C+,不需加热，A项错误：脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘 数。(2)用一块洁净纱布擦拭镜头是错误的，显微镜镜头要 黄色，C项错误：还原糖与斐林试剂作用，必须将斐林试剂 用专门的擦镜纸擦找。切片放入有液滴的载玻片上小心展 的甲液(0.1gmL.NaOH溶液)和乙液(0.05g/mL.CuSO 平后没加盖盖玻片，制作标本时一定要加盖盖玻片。(3)将 溶液)等量混合均匀后加入样液，再水浴加热，可以生成砖 物像移至视野中央时，遵循“偏哪移哪”的原则。显微镜下看 红色沉淀，B项错误，D项正确。 到的物像是倒像，即原物体旋转180°后的物像。 [例们B解析还原糖与斐林试剂在水浴加热的条件下产生砖 答多(1)长度或宽度(2)“用一块洁净纱布擦拭镜头“改为 红色沉淀，A项正确；蛋白质能与双缩脲武剂产生紫色反 “用专门的擦镜纸擦拭镜头”：放入植物组织切片后没加盖盖 应，B项错误；苏丹Ⅲ染液将脂肪染成橘黄色，C项正确：淀 玻片，应加盖盖玻片(3)左上方q 粉遇碘变蓝，D项正确。 5.解析(1)病毒无细胞结构，必须寄生在活细胞内才能生存。 随堂检测·要点速记 (2)①分析表格可知，甲有核膜，能进行光合作用，有如胞壁 1.B解析不同生物体的化学元素种类大致相同，但含量相差 应为植物细胞：乙有核膜，不能进行光合作用，也没有细胞 较大，A项错误：病毒是最简单的生命，主要由核酸和蛋白质 壁，应为动物细胞：丙无核膜，属于原核细胞，能进行光合作 组成，含有C、HO,N,P等元素，B项正确：生物体内的元素 用，可能是蓝细菌。②细菌是原核生物，酵母蔺是真核生物， 在无机自然界中都能找到，C项错误：碳元素是最基本的元 两者最主要的区别是有无以核膜为界限的细胞核，这说明了 素，但氧元素在细胞鲜重中含量最高，D项错误。 如胞的差异性。 2.A解析尽管微量元素含量少，但依旧是维持正常生令活动 答案(1)①②③④⑤⑦⑨(2)①ABD②细菌无以核 不可或缺的元素。 膜为界限的细胞核，酵母菌细胞有以核膜为界限的细胞核 3.D解析活细胞中含量最多的化合物是水。 差异 4,D解析斐林试剂和双缩脲试剂均由NaOH和CuSO,溶液 第2章 组成细胞的分子 组成，但C)溶液的浓度不同，且使用斐林试剂时需现用 现配、等量混匀，与双缩脲试剂用法不同，A项错误：花生种 子中脂肪的鉴定有两种方法，一是切片制片，需要用显微镜 第1节细胞中的元素和化合物 观察，二是用花生匀浆进行鉴定，不需要用显微镜观察，B项 教材梳理·新知全解 错误：鉴定可溶性还原糖时，加入斐林试剂后需要水浴加热 知识点1 2分钟才会有颜色反应，C项错误：鉴定淀粉时，直接滴加碘 1.(1)元素种类元素含量(2)无机自然界 液即会有颜色反应，D项正确。 2.(1)20(2)C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、Zn、Cu、B 5.解析(1)由于稀蛋清和淀粉酶溶液的化学本质是蛋白质，蛋 Mo(3)C,H、O、N 白质能与双缩脉试剂发生紫色反应，而葡萄糖和淀粉属于糖 知识点2 类，不能与双缩脲试剂发生显色反应，所以可用双编脲试剂 1.水无机盐糖类蛋白质 将4种溶液分为2组。(2)葡萄糖属于还原糖，可用斐林试 2.水蛋白质 剂鉴定，而淀粉不属于还原糖。(3)淀粉酶能将淀粉分解为 探究·实践3 麦茅糖，麦芽糖属于还原糖，所以加入淀粉后，用斐林试剂鉴 1.(1)斐林砖红(2)苏丹Ⅲ橘黄(3)双缩脲紫 定，出现砖红色沉淀的为淀粉酶溶液，观察到无颜色变化的 2.(1)①还原糖③刚配制的斐林试剂砖红色④还原糖 为稀蛋清溶液。 (2)②苏丹Ⅲ染液洗去浮色③低倍镜高倍镜④脂肪 答系(1)双缩脲试剂稀蛋清和淀粉酶葡萄糖和淀粉 (3)②双缩脲试剂B液③蛋白质 (2)斐林(3)淀粉淀粉酶 [思考1门提示方法一用斐林试剂对两瓶尿样进行检测，有砖 第2节细胞中的无机物 红色沉淀生成的是糖尿病患者的尿样：没有砖红色沉淀生 成的是肾小球背炎患者的尿样。方法二用双缩脉试剂进 教材梳理·新知全解 行检测，有紫色反应产生的是肾小球肾炎患者的尿样，另一 知识点1 瓶是糖尿病患者的尿样 1.(1)种类(2)重要成分最多 [思考2]提示符合要求的脱脂奶粉应该无糖和无脂肪，同时还 2.游离状态结合4.5%溶剂生物化学反应营养物质 应该会有半富的蛋白质，因此要用到斐林试剂、苏丹Ⅲ染液 代谢废物重要组成部分蛋白质流动性溶解性 和双缩脲试剂来检测。 3.(2)不对称分布极性分子(3)氢键流动性 稳定性 关键能力·合作探究 知识点2 教材边角 1.离子很少 提示①③⑥⑨⑤⑦②④8 2.①d,e②一a、c③-b 。187.