内容正文:
第一节 细胞中的元素和化合物
1.种类
细胞中常见的化学元素有20多种。
2.分类
3.含量
(1)在鲜重条件下,细胞中含量最多的元素是O,其次是C、H、N。
(2)在干重条件下,细胞中含量最多的元素是C,其次是O、N、H。
4.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,在无机自然界中都能够找到。
(2)差异性:从化学元素的含量分析,细胞与非生物相比有很大不同。
【典题例析】
【例1】 下列有关组成细胞的化学元素的叙述,正确的是( )
A.组成细胞最基本的元素是N
B.活细胞内含量最高的元素是O
C.Mg、Zn、Ca等大量元素是生物体必不可少的
D.微量元素对于生物体来说可有可无
【解析】 组成细胞最基本的元素是C,A错误;活细胞内由于水的含量最高,含量最高的元素是O,B正确;Zn属于微量元素,C错误;微量元素含量虽少,但是对于生物体来说同样具有重要的作用,D错误。
【答案】 B
【对点练习】
1.人体内有 20 多种微量元素,它们的质量总和不到体重的千万分之一,但是对人的健康却起着重要的作用,下列各组元素全部是微量元素的是( )
A.Na、K、Cl、S B.B、Fe、Zn、Cu
C.N、H、O、P D.Ge、Ca、Cu、Mg
【典题例析】
【例2】 (2024·济南期末)梭梭树、沙柳、樟子松、胡杨均是干旱地区生命力极其顽强的树木,它们发达的根系可以从深层土壤中吸收水分,这几种树的细胞中含量最多的有机化合物是( )
A.水 B.蛋白质
C.脂质 D.无机盐
【解析】 正常的活细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质,B正确。
【答案】 B
【对点练习】
2.下列关于构成细胞的元素和化合物的叙述,正确的是( )
A.病毒中含量最高的化合物是水
B.在活细胞中和无机环境中含量最多的元素都是O,因此生物界和非生物界具有统一性
C.组成生物体的各种化学元素和化合物是生物体生命活动的物质基础
D.构成细胞内生命物质的主要有机成分是蛋白质和糖类
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染液―→橘黄色。
(3)蛋白质+双缩脲试剂―→紫色。
2.实验材料的选择
(1)选择的材料应富含待检测的物质。
(2)材料应该为无色、白色或者颜色较浅,有利于实验结果的观察。
3.实验步骤
(1)还原糖的检测
(2)脂肪的检测
(3)蛋白质的检测
【典题例析】
【例3】 在生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的检测实验中,对实验材料的选择,下列叙述错误的是( )
A.可用斐林试剂甲液和乙液、蒸馏水来检测葡萄糖和蛋白质
B.花生种子含脂肪多且子叶肥厚,是用于脂肪鉴定的理想材料
C.食用花生油一般不选用苏丹Ⅲ染液来检测
D. 蛋白质的检测实验中需将双缩脲试剂的A液和B液等量混合均匀后再加入
【解析】 斐林试剂与双缩脲试剂的物质组成相同,只是CuSO4溶液的质量浓度不同,因此可用斐林试剂甲液和乙液、蒸馏水配制成双缩脲试剂,A正确;花生种子含脂肪多且子叶肥厚,是用于脂肪检测的理想材料,B正确;苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色,而食用花生油的颜色接近橘黄色,因此一般不选用苏丹Ⅲ染液检测食用花生油,C正确;蛋白质的检测实验中应先加双缩脲试剂A液,再加入双缩脲试剂B液,D错误。
【答案】 D
【对点练习】
3.将某样液分装甲、乙两个试管,向甲试管加入斐林试剂,水浴加热后无颜色反应,向乙试管加双缩脲试剂后呈紫色,则该样液的成分是( )
A.脂肪 B.淀粉
C.葡萄糖 D.蛋白质
1.下列有关生物体内化学元素的叙述正确的是( )
A.活细胞中含量最多的元素是C
B.细胞内微量元素含量很少,作用也很小
C.构成血红素的Fe属于大量元素
D.生物体内的化学元素均能在无机环境中找到
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.在同种生物体细胞中,不同化学元素的含量相差很大
D.组成不同生物体细胞的化学元素是完全一样的
3.(2024·淮安期中)菠菜是人们喜爱的一种蔬菜,绿色菠菜叶肉细胞中含量最多的化合物是( )
A.叶绿素 B.蛋白质
C.蔗糖 D.水
4.如果有人在配制培养基时使用了NH4NO3、KNO3、CaCl2·2H2O、MgSO4·7H2O、螯合铁溶液、微量元素溶液,但缺少了一种必需元素,为补充这种元素,应添加的化合物是( )
A.Ca(NO3)2 B.KCl
C.KH2PO4 D.K2SO4
5.(2024·汕头期末)下列有关“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验操作和现象的叙述错误的是( )
A.只有还原糖鉴定实验中用到水浴加热
B.双缩脲试剂需要分开使用
C.斐林试剂需要现用现配
D.淀粉、葡萄糖、麦芽糖分别与斐林试剂混合并水浴加热后都会出现砖红色沉淀
6.斐林试剂鉴定时发生特定的颜色变化,其顺序是( )
A.浅蓝色→棕色→砖红色
B.无色→浅蓝色→棕色
C.棕色→绿色→无色
D.砖红色→浅蓝色→棕色
7.(多选)(2024·洛阳期中)下列关于“检测生物组织中的脂肪”的实验的叙述,不正确的是( )
A.若选用花生种子,则一般需要提前用水浸泡
B.制作好装片后可以直接用高倍镜进行观察
C.染色后需要用蒸馏水洗去浮色
D.若要鉴定油菜种子细胞中是否含有脂肪,用苏丹Ⅲ染液染色后用显微镜观察是否呈红色
8.(多选)下列关于细胞干重中元素和化合物的叙述,不正确的是( )
A.细胞内含量最多的化合物是水
B.细胞内含量最多的元素是碳
C.细胞内含量最多的元素是氢
D.细胞内含量最多的元素是氧
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第一节 细胞中的元素和化合物
新课知识学习
对点练习
1.B K、S是大量元素,A错误;B、Fe、Zn、Cu均属于微量元素,B正确;N、H、O、P均属于大量元素,C错误;Ca和Mg是大量元素,D错误。
2.C 组成病毒的化合物主要是蛋白质和核酸,不含水,A错误;生物界和非生物界具有统一性是因为组成生物的元素都可以在非生物界找到,B错误;组成生物体的各种化学元素和化合物是生物体生命活动的物质基础,C正确;构成细胞内生命物质的主要有机成分包括糖类、脂质、蛋白质和核酸,其中蛋白质是生命活动的承担者,而核酸是遗传物质,D错误。
3.D 脂肪可用苏丹Ⅲ染液或苏丹Ⅳ染液进行鉴定,由于题干中未涉及该试剂,因此不能确定该样液是否含有脂肪,A错误;淀粉可用碘液进行鉴定,由于题干中未涉及该试剂,因此不能确定该样液是否含有淀粉,B错误;斐林试剂能鉴定还原糖,向甲试管加入斐林试剂,加热后无颜色变化,说明该样液中不含还原糖,葡萄糖属于还原糖的一种,C错误;向乙试管中加入双缩脲试剂后呈紫色,该试剂鉴定蛋白质,因此可以确定该样液中含有蛋白质,D正确。
课时达标演练
1.D 由于活细胞中含量最多的化合物是水,故在活细胞中氧元素的含量最多,A错误;微量元素是生物生命活动所必需的元素,只是在细胞中的含量很少,但其作用非常重要,缺乏后会患相应的缺乏症,B错误;构成血红素的Fe属于微量元素,C错误;生物界与非生物界具有统一性,生物体内的化学元素均能在无机环境中找到,D正确。
2.D 组成细胞的化学元素常见的有20多种,根据在细胞中的含量可以分为大量元素和微量元素,A正确;各种化学元素都是生物体从外界环境中吸收而来的,因此各种生物体细胞中的化学元素种类是大体相同的,B正确;同种生物体细胞的功能不同,所含的化合物含量也不同,故各种元素的含量相差很大,C正确;由于不同生物体生活的具体无机环境有差异,其生命活动方式也不尽相同,所以不同生物细胞中的化学元素是不完全一样的,D错误。
3.D 水是活细胞中含量最多的化合物,所以绿色菠菜叶肉细胞中含量最多的化合物是水。
4.C 依题意,培养基中不缺乏微量元素,大量元素中除C、H、O外,还应有N、P、S、K、Ca、Mg,从培养基的成分分析,培养基中缺少P,而KH2PO4能提供P,因此该培养液中需要加上KH2PO4,即C正确。
5.D 只有在还原糖鉴定的实验中,需要用到50~65 ℃的水浴加热,A正确;在蛋白质鉴定的实验中,需要先加双缩脲试剂A液(创造碱性环境),再加双缩脲试剂B液,B正确;斐林试剂需要现用现配,C正确;淀粉不是还原糖,与斐林试剂混合并水浴加热后不会出现砖红色沉淀,D错误。
6.A 斐林试剂鉴定时发生特定的颜色变化,顺序是浅蓝色→棕色→砖红色,所以A正确。
7.BCD 显微镜使用时要遵循“先低后高”的原则,不能直接用高倍镜进行观察,B错误;染色后需要用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色,C错误;脂肪检测应用苏丹Ⅲ染液染色后用显微镜观察是否呈橘黄色,D错误。
8.ACD 细胞内干重含量最多的化合物是蛋白质,含量最多的元素是碳,所以B正确,A、C、D错误。
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