2.第1节 细胞中的元素和化合物-（配套练习）【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中生物必修第一册（人教版）

第1节　细胞中的元素和化合物 1.通过对组成细胞的元素和化合物的学习，建立生命的物质观。 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”探究活动，培养科学探究能力。 知识点一　组成细胞的元素和化合物 1.组成细胞的元素 （1）生物界和非生物界在元素组成上的统一性与差异性 （2）元素的种类 ①细胞中常见的化学元素有　　　　多种。 ②根据含 量分类 ③细胞中含量很高的四种元素：　　　　　。 （3）元素的存在形式：大多以　　　　的形式存在。 提醒：谐音法记忆大量元素和微量元素 （1）大量元素可利用谐音“她请杨丹留您盖美家”来记。 （2）微量元素可利用谐音“铁猛碰新木桶”来记。 2.组成细胞的化合物 （1）组成细胞的主要化合物及相对含量 ①　　　　；②　　　　；③　　　　。 （2）细胞内含量最多的化合物是　　　　，含量最多的有机化合物是　　　　。 【微思考】　活细胞中含量最多的元素是O，请从化合物的角度分析原因是什么。 （教材P16“问题探讨”）下表为组成地壳和细胞中含量较多的元素的比较，回答下列问题： 项目 O Si C N H 地壳 48.60 26.30 0.087 0.03 0.76 细胞 65.0 极少 18.0 3.0 10.0 （1）组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能找到，说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）组成细胞的元素追根溯源来自无机自然界，细胞内各种元素的含量与无机自然界的大不相同的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （1）组成地壳的元素在细胞中都能找到。（　　） （2）Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是组成细胞的微量元素。（　　） （3）大量元素在细胞内作用重大，微量元素在细胞中的作用微小。（　　） （4）沙漠中的仙人掌细胞中含量最多的化合物是水。（　　） 探究｜组成细胞的元素 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 人 元素 玉米 人 氧 44.43 14.62 硫 0.17 0.78 碳 43.57 55.99 磷 0.20 3.11 氮 1.46 9.33 镁 0.18 0.16 氢 6.24 7.46 铁 0.08 0.012 钾 0.92 1.09 硅 1.17 0.005 钙 0.23 4.67 锌 — 0.01 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在组成细胞的元素种类和含量上有什么关系？ （2）玉米细胞中O元素的含量明显要高于人体细胞，而N元素的含量明显又低于人体细胞，怎样解释这一现象？ （3）表中哪些是大量元素？哪些是微量元素？ （4）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。 1.组成细胞的元素的种类和含量 ①大量元素和微量元素划分的依据是各种元素在生物体中的含量，而不是生理作用。 ②大量元素和微量元素都是必需元素，而生物体内含有的元素不一定都是生物体所必需的元素，如人体内可能含有Pb。 2.元素的统一性和差异性 1.植物培养中需要添加一些营养液，如NH4Cl、K2HPO4，除此之外还可以添加的微量元素是（　　） A.S、Mg B.B、Mn C.O、Fe D.Ca、Zn 2.（2025·江西上饶高一检测）构成生物体的元素和化合物是生物体生命活动的物质基础，下列有关叙述错误的是（　　） A.大量元素和微量元素的划分标准是对细胞的生命活动的重要程度 B.C、H、O、N在细胞中含量很高，与组成细胞的化合物有关 C.C、H、O、Ca、Mg属于细胞中的大量元素 D.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 知识点二　检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 1.实验原理（连线） 2.实验步骤 （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操作步骤： （3）蛋白质的检测 （教材P19“图示”）在还原糖溶液中加入刚配制的斐林试剂，经加热后的颜色变化是　　　　　　　　。在蛋白质检测中，加入双缩脲试剂后的颜色变化是　　　　　　　　。 （1）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。（　　） （2）还原糖与斐林试剂反应能直接生成砖红色沉淀。（　　） （3）利用双缩脲试剂检测蛋白质不需要加热条件。（　　） （4）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。（　　） 探究一｜实验材料选取和实验试剂的运用 1.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，检测还原糖、脂肪、蛋白质时分别选取的适宜材料是　　　　　　、　　　　　　　、　　　　　　　。 ①玉米种子　②牛奶　③鸡蛋　④花生种子 ⑤甜菜的根　⑥西瓜　⑦大豆种子　⑧苹果 2.若提供斐林试剂的甲液（0.1 g/mL的NaOH溶液）、乙液（0.05 g/mL的CuSO4溶液）和蒸馏水，能进行蛋白质的检测吗？方法是什么？ 3.鉴定还原糖时使用的斐林试剂为何要现配现用？ 探究二｜实验操作过程、结果分析及拓展应用 4.向试管内无色液体中加入斐林试剂，经加热若出现砖红色沉淀，则表明该试管内含有葡萄糖，对吗？说出理由。 5.检测蛋白质时，加入双缩脲试剂B液后，没有观察到溶液变成紫色。试分析其原因。 6.超市的牛奶架上摆放着脱脂（指脂肪）牛奶和全脂牛奶，请鉴定脱脂牛奶是否真的脱脂，具体操作办法及判断依据是什么？ 1.比较斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同” 2.关注实验中的四个注意点 选材 不宜选有颜色的材料，因为有颜色的材料会干扰实验结果 预留 样品 物质检测中，预留组织样液作对照组 待测液 处理 用蛋清作蛋白质检测材料，必须充分稀释，防止蛋清黏在试管内壁上 材料 处理 脂肪检测时，用体积分数为50％的酒精洗去浮色，不能用清水，因为染料溶于有机溶剂、不溶于水 3.（教材P18“概念检测T2”改编）对下表中所列待测物质的检测，所选用的试剂及预期结果都正确的是（　　） 待测物质 检测试剂 预期显色结果 ① 梨汁 苏丹Ⅲ染液 红色 ② 花生子叶 苏丹Ⅲ染液 橘黄色 ③ 小麦面粉 斐林试剂 蓝色 ④ 豆浆 双缩脲试剂 紫色 A.①③ B.②③ C.①④ D.②④ 4.（2025·河北廊坊高一检测）某校生物兴趣小组进行了生物组织中还原糖检测的实验（如图所示），下列叙述正确的是（　　） A.在实验材料选择方面，用梨匀浆比用植物叶片的效果要好 B.在制备生物组织样液时，加入石英砂的主要目的是促进还原糖的溶解 C.用于该实验的斐林试剂能直接用于检测蛋白质 D.由于斐林试剂不稳定，在使用斐林试剂时要先加入0.1 g/mL的NaOH溶液，后加入0.05 g/mL的CuSO4溶液 易错提醒 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。 （2）唯一需要显微镜的——花生子叶临时装片中脂肪的检测。 （3）唯一使用酒精——脂肪的检测，实验用体积分数为50％的酒精溶液洗去浮色。 （4）混合后加入的——斐林试剂；分别加入的——双缩脲试剂。 1.超高杆巨型杂交稻“聚龙8号”在江门台山水步试种成功。下列有关“巨型杂交稻”的叙述，正确的是（　　） A.活细胞中原子数量最多的元素为氧 B.组成细胞的各种元素大多以离子的形式存在 C.细胞中含量少但作用大的微量元素有Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等 D.与普通稻所含元素种类大体相同，细胞中所有元素均为该植物必需的 2.（2025·广西河池高一检测）无土栽培某植物时，某同学配制的培养液含有NH4NO3、KNO3、CaCl2·2H2O、KH2PO4、螯合铁、微量元素，为了让植物能够进行正常生命活动，还应添加的化合物是（　　） A.Ca（NO3）2 B.FeCl3 C.MgSO4 D.ZnSO4 3.（2025·江苏南通高一检测）“颜色反应”是生物学中鉴定特定物质的常用方法。下列叙述正确的是（　　） A.为检测待测样液中是否含有还原糖，可以使用双缩脲试剂进行检测 B.用苏丹Ⅲ染液检测组织切片内的脂肪时，要用体积分数为50％的酒精溶液洗去浮色 C.若无色的待测样液中不含蛋白质，则加入双缩脲试剂后样液颜色不变 D.斐林试剂和双缩脲试剂所含物质种类不同，使用方法也不同 4.根据“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验，回答下列问题： （1）检测成熟苹果果肉中存在的还原糖所用的试剂是　　　　　，该试剂与细胞内的还原糖发生作用，形成　　　　沉淀。 （2）在检测花生子叶中脂肪的实验中，能将脂肪染成橘黄色的染液是　　　　　　，用其染色时，冲洗浮色要用体积分数为50％的酒精，这是因为　　　　　　　　　　　。 （3）检测黄豆组织中存在的蛋白质时，向组织样液中加入双缩脲试剂A液摇匀，再向样液中加入双缩脲试剂B液摇匀。其中双缩脲试剂B液的量只有4滴，不能过量，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 提示：完成课后作业　第2章　第1节 6 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2章　组成细胞的分子 第1节　细胞中的元素和化合物 知识点一 重难探究 （1）提示：玉米细胞与人体细胞在组成细胞的元素种类上具有统一性，但是含量上具有差异性。 （2）提示：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）提示：大量元素有氧、碳、氮、氢、钾、钙、硫、磷、镁；微量元素有铁、硅、锌。 （4）提示： 即学即练 1.B　大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等，微量元素包括Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等，综上所述，B正确，A、C、D错误。 2.A　大量元素和微量元素的划分标准是在细胞中的含量，它们对于细胞的生命活动都很重要，A错误；元素C、H、O、N在生物体中含量丰富，是由于组成生物体的有机物主要是蛋白质（元素组成主要是C、H、O、N）、核酸（元素组成是C、H、O、N、P）、糖类（元素组成一般是C、H、O），B正确；组成细胞的大量元素有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，C正确；生物界中的元素都可以在无机环境中找到，说明生物界和非生物界具有统一性，D正确。 知识点二 重难探究 1.⑧　④　②③⑦ 2.提示：能。检测蛋白质时用蒸馏水将0.05 g/mL的CuSO4溶液稀释为0.01 g/mL即可。 3.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。 4.提示：不对。有砖红色沉淀，只能表明含还原糖（如葡萄糖、果糖、麦芽糖等），未必是葡萄糖。 5.提示：可能是因为加入的双缩脲试剂B液过量，CuSO4在碱性溶液中生成大量蓝色的Cu（OH）2沉淀，遮盖了实验中产生的紫色。 6.提示：取等量脱脂牛奶和全脂牛奶分别加入①②试管中，向两支试管中分别加入适量且等量苏丹Ⅲ染液，并比较①②试管中溶液的颜色变化。若①②试管中溶液均变为橘黄色，且颜色差别不明显，说明脱脂牛奶不是真的脱脂；若①试管中溶液不变为橘黄色，②试管中溶液变为橘黄色，则说明脱脂牛奶是真的脱脂。 即学即练 3.D　葡萄糖与斐林试剂水浴加热生成砖红色沉淀；检测脂肪可以用苏丹Ⅲ染液，呈现橘黄色；检测淀粉用碘液，呈现蓝色；蛋白质与双缩脲试剂反应呈现紫色。 4.A　鉴定还原糖实验材料应选择含糖量丰富，且颜色较浅或近于白色的材料，梨匀浆颜色近于白色，植物叶片含有色素，用梨匀浆比用植物叶片的效果要好，A正确；加入石英砂的目的主要是充分研磨，B错误；斐林试剂用于检测还原糖，检测蛋白质的试剂为双缩脲试剂，由于两者CuSO4的浓度不一样，故斐林试剂不能直接用于检测蛋白质，C错误；斐林试剂使用时应该首先将甲液（0.1 g/mL的NaOH溶液）和乙液（0.05 g/mL的 CuSO4溶液）混合均匀再使用，D错误。 【随堂热练】 1.C　活细胞中原子数量最多的元素为H，A错误；组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在，B错误；组成细胞的微量元素有Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等，虽然在细胞中含量少但作用大，C正确；细胞中所有元素不一定都是该植物必需的，如重金属污染的环境中细胞含有植物不需要的重金属离子，D错误。 2.C　植物的生存需要大量元素和微量元素，由题可知，培养液中有NH4NO3、KNO3、CaCl2·2H2O、KH2PO4、螯合铁、微量元素，但缺少植物必需的大量元素Mg和S，故应添加含Mg元素和S元素的化合物，C正确，A、B、D错误。 3.B　为检测待测样液中是否含有还原糖，可以使用斐林试剂在水浴加热条件下进行检测，观察是否生成砖红色沉淀，A错误；用苏丹Ⅲ染液检测组织切片内的脂肪时，需要用体积分数为50％的酒精溶液洗去浮色，B正确；双缩脲试剂B液为浅蓝色，即使待测样液中不含蛋白质，加入双缩脲试剂后样液颜色也会发生变化，C错误；双缩脲试剂和斐林试剂所含物质种类相同，都是CuSO4和NaOH，但二者的使用方法不同，D错误。 4.（1）斐林试剂　砖红色　（2）苏丹Ⅲ染液　苏丹Ⅲ染液易溶于酒精　（3）过量的双缩脲试剂B液会与A液反应，使溶液呈蓝色，从而掩盖生成的紫色 解析：（1）还原糖具有还原性，能将斐林试剂中的Cu2＋还原成Cu＋，生成砖红色的Cu2O沉淀，所以可用斐林试剂检测还原糖的存在。（2）苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色。苏丹Ⅲ染液能溶解在酒精中，根据这一性质，在实验中可用体积分数为50％的酒精洗去浮色，便于观察。（3）双缩脲试剂检测蛋白质的原理是蛋白质能与双缩脲试剂反应呈紫色。若加入过量的双缩脲试剂B液即质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液，CuSO4溶液本身呈蓝色，与A液反应产生的Cu（OH）2也呈蓝色，会掩盖生成的紫色，影响实验观察。 6 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $