2.1细胞中的元素和化合物知识清单2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学知识清单系统梳理了组成细胞的分子中元素和化合物的知识体系。从细胞中元素的分类及含量比较出发，明确大量元素与微量元素的作用，进而学习组成细胞的化合物类型及含量顺序，最终通过实验掌握糖类、脂肪和蛋白质的检测方法。 知识链路按照元素→化合物→实验检测的逻辑清晰呈现，通过元素含量对比表格、斐林试剂与双缩脲试剂比较表格等培养科学思维，实验部分包含选材要点、试剂使用细节及拓展知识，强化探究实践，帮助学生构建生命观念中的物质基础认知框架。

第二章组成细胞的分子 第一节细胞中的元素和化合物 一、组成细胞的元素 1、细胞中常见的化学元素有20多种，根据含量的多少可以分为大量元素和微量元素 （1）大量元素 : 主 要 有 C 、 H 、 0 、N 、 P 、 S 、 K 、 Ca 、Mg 等 。 （2）微量元素如: Fe、Mn、Z n 、Cu、B、Mo等 。 （3）例如：①镁是构成植物叶绿素的必需物质，缺镁的植物叶片发黄，光合效率降低。②在动物体内，铁是构成血红素的成分，植物缺铁会导致新生叶病变。③植物若缺少硼元素，会“花而不实”，即只开花，不结果。 2、玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量的比较(干重，质量分数1%)。注：细胞失去水后的质量为干重，未失去水的质量为 鲜重。 元素 玉米细胞 人体细胞 C 43.57 55.99 H 6.24 7.46 O 44.43 14.62 N 1.46 9.33 K 0.92 1.09 Ca 0.23 4.67 P 0.20 3.11 Mg 0.18 0.16 S 0.17 0.78 含氮元素较多的细胞为动物细胞，因为动物细胞蛋白质含量高。 玉米细胞的干重中，氧元素含量高。 人体细胞的干重中，碳元素含量高。 （1）知识总结：最基本元素:C。基本元素是： C 、 H 、 0 、N 。主要元素： C 、 H 、 0 、N 、 P 、 S 。 （2）氧元素虽然在细胞鲜重中所占比例最大，但碳元素才是生命的最基本元素，因为组成生物的大分子都是以碳链为骨架的，氧元素不参与分子骨架的构成，所以碳元素是最基本元素。 二、组成细胞的化合物 （1）无机化合物：水、无机盐。 （2）有机化合物：蛋白质、脂质、糖类和核酸。 （3）在组成细胞的化合物中，鲜重中的含量占比由大到小 为：水>蛋白质>脂质>糖类；干重蛋白质最多。 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。 1、常见的还原糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖。 （1）原理：还原糖与斐林试剂在水浴加热（50-65℃）条件下反应呈砖红色。不能在酒精灯上直接加热。 （2）试剂：斐林试剂（0.1g/mL的NaOH 溶液和 0.05 g/mL的 CuSO₄溶液等量混合）。 补充知识点梳理 1.斐林试剂使用要点：现配现用、等量混合、水浴50-65℃加热；2.斐林试剂CuSO₄浓度0.05g/mL，稀释后可得到0.01g/mL的双缩脲B液；3.直接酒精灯加热会造成局部温度过高，Cu(OH)₂分解生成黑色CuO，干扰砖红色沉淀观察。 （3）步骤 （4）现象拓展： 1、本尼迪特试剂(班氏试剂)由CuSO₄、柠檬酸钠和碳酸钠配制而成，也是鉴定还原糖的试剂，能在加热条件下与还原糖发生反应生CuO成砖红色的沉淀。 2、选材时不要选甘蔗，甘蔗中蔗糖丰富，而蔗糖是非还原糖，甘蔗中还原糖较少，不宜选用；也不宜选用西瓜，因为红色明显，影响对实验结果的观察。 2、脂肪的鉴定 （1）实验原理：脂肪 + 苏丹Ⅲ染液 镜检 橘黄色 （补充：也可用苏丹Ⅳ染液，脂肪会被染成红色；检测黄色食用油时，苏丹Ⅳ的红色更易观察） （2）试剂：苏丹Ⅲ染液、体积分数为50%的酒精（作用是洗去浮色） （3）实验步骤： ① 取材：将花生种子浸泡3-4h，子叶切成薄片。 ② 制片：选最理想的薄片→滴2-3滴苏丹Ⅲ染液，染色3min→吸水纸吸去多余染液→用50%酒精洗去浮色→吸水纸吸去多余酒精→制成临时装片。 ③ 观察：先低倍镜找到着色的圆形小颗粒，再换高倍镜观察。 ④ 结论：花生种子中有脂肪存在。 （4）现象：有被染成橘黄色的脂肪颗粒。 知识总结 1.临时装片制作中，吸水纸使用两次：吸多余染液、吸多余酒精。 2镜检时，先低倍镜观察，再换高倍镜。 3.脂肪检测不一定需要显微镜，生物组织样液可直接观察颜色变化。 3.蛋白质的鉴定： 含肽键的化合物能与双缩脲试剂反应，碱性环境下的铜离子与肽键反应生成紫色络合物。 (1)实验原理: 蛋白质(肽键)+双缩脲试剂→紫色 (2)试剂: 质量浓度为0.1g/mLNaOH溶液(A液)，质量浓度为0.01 g/mL CuSO₄溶液(B液) （3）步骤 （4）现象 知识扩展 斐林试剂与双缩脲试剂的比较 试剂 斐林试剂 双缩脲试剂 不同点 使用方法 甲液和乙液等体积混 合均匀方可使用，现配现用 使用时先加A液，后加B液，A液多于B液 反应条件 需水浴加热约2 min 不需加热 反应原理 实质是新配制的Cu(OH)2 溶液与醛基反应 实质是碱性环境中的 Cu²+与肽键反应 反应后颜色 砖红色 紫色 浓度 斐林试剂中乙液CuSO浓度为0.05g/mL 双缩脲试剂B液CuSO₄ 浓度为0.01g/mL 相同点 都含有NaOH和CuSO,两种成分，且所用的NaH溶液浓度都 学科网（北京）股份有限公司 $