内容正文:
第2讲 细胞中的无机物、糖类和脂质
课标
要求 1.说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成
2.指出水大约占细胞质量的2/3,以自由水和结合水的形式存在,赋予了细胞许多特性,在生命活动中具有重要作用
3.举例说出无机盐在细胞内含量虽少,但与生命活动密切相关
4.活动:检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质
5.概述糖类有多种类型,它们既是细胞的重要结构成分,又是生命活动的主要能源物质
6.举例说出不同种类的脂质对维持细胞结构和功能有重要作用
知识点一
组成细胞的元素和化合物、无机物
知识点梳理
1.组成细胞的元素
(1)明确生物界和无机自然界在元素种类和含量上的关系
统一
差异
(2)元素的种类、分类及存在形式
C、H、O、N、P、S、
K、Ca、Mg
Fe、Mn、Zn、Cu、
B、Mo
化合物
2.组成细胞的化合物
(1)细胞中的化合物的分类
水
无机盐
蛋白质
核酸
(2)正确区分鲜重、干重的元素和化合物的含量(以人体细胞为例)
O>C>H>N
水>蛋白质
C>O>N>H
3.细胞中的水
(1)水的性质
流动性
比热容
(2)细胞中水的存在形式和功能
细胞结构
生物化学反应
液体环境
(3)自由水与结合水的比值与代谢、抗逆性的关系
4.细胞中的无机盐
离子
主动
叶绿素
血红素
Na+缺乏
抽搐
酸碱平衡
知识点二
细胞中的糖类和脂质
知识点梳理
1.细胞中的糖类
C、H、O
单糖
蔗糖
麦芽糖
乳糖
淀粉
糖原
葡萄糖
2.细胞中的脂质
脂肪酸
甘油
储能
保温
缓冲
减压
C、H、O
甘油
脂肪酸
磷酸
细胞膜
细胞器膜
动物细胞膜
血液中脂质的运输
生殖器官的发育
生殖细胞的形成
3.细胞中糖类与脂质的关系
知识点三
实验:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
知识点梳理
1.糖类、脂肪和蛋白质检测的原理和过程
(1)还原糖的检测
砖红色
还原糖
白色或
浅色
砖红色沉淀
还原糖
(2)脂肪的检测
苏丹Ⅲ染液
50%的
酒精溶液
(3)蛋白质的检测
双缩脲
紫色
1 mL
紫色
2.斐林试剂与双缩脲试剂的区别
科学思维
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、斐林试剂和淀粉溶液将它们鉴定出来。请简要说明操作过程和实验结果。
提示 (1)用双缩脲试剂将题述4种溶液区分为两组,其中发生显色反应的一组是稀蛋清和淀粉酶溶液,不发生显色反应的一组是葡萄糖和淀粉溶液。
(2)用斐林试剂区分不发生显色反应的一组溶液,有砖红色沉淀生成的是葡萄糖溶液,没有砖红色沉淀生成的是淀粉溶液。
(3)将淀粉溶液分别加入步骤(1)中发生显色反应的两种溶液中,一段时间后,用斐林试剂分别处理上述两种混合液,观察到无颜色变化的溶液是稀蛋清溶液,出现砖红色沉淀的溶液是淀粉酶溶液。
随堂检测
1.某电影中太乙真人取藕粉为哪吒重塑肉身。藕粉提取自荷花的变态茎——莲藕。下列叙述正确的是( )
A.人和荷花细胞内含量最多的化合物并不相同
B.藕粉中的铁元素被人体吸收后可用于合成血红素
C.莲藕富含糖类,是鉴定还原糖实验的良好材料
D.莲子是荷花的种子,属于系统这一生命结构层次
解析:人和荷花细胞中含量最多的化合物均为水,A项错误。铁元素是构成血红素的元素,藕粉中的铁元素被吸收后可参与合成血红素,B项正确。莲藕富含淀粉(非还原糖),不是鉴定还原糖实验的良好材料,C项错误。莲子是种子,属于器官层次,植物无“系统”这一结构层次,D项错误。
B
2.巧克力最初来源于美洲热带雨林中野生可可树的果实可可豆。1828年,用压榨机压榨出的可可油脂与碾碎的可可豆及白糖混合,世界上第一块巧克力就诞生了。下列相关叙述错误的是( )
A.巧克力中的脂肪含有C、H、O三种元素,是储能物质
B.可可豆中的脂肪、蛋白质和糖类均可与水结合形成复合物
C.白糖是常见的二糖,需要水解为单糖后才能被细胞吸收
D.可可豆中的脂肪大多含不饱和脂肪酸,室温时呈液态
解析:巧克力中的脂肪由C、H、O三种元素组成,脂肪是良好的储能物质,A项正确。脂肪不是亲水物质,不能与水结合形成复合物,B项错误。白糖是常见的二糖,属于蔗糖,二糖和多糖不能被细胞直接吸收,需要水解为单糖后才能被细胞吸收,C项正确。可可豆中的脂肪属于植物脂肪,植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,室温时呈液态,D项正确。
B
3.运用某些化学试剂可以检测生物组织中的物质或相关代谢物。下列叙述正确的是( )
A.蔗糖溶液与淀粉酶混合后温水浴,加入斐林试剂可反应生成砖红色沉淀
B.淡蓝色的双缩脲试剂可与豆浆中的蛋白质结合,通过吸附作用显示紫色
C.苏丹Ⅲ染液可与花生子叶中的脂肪结合,通过化学反应形成橘黄色
D.橙色的酸性重铬酸钾溶液可与酒精或葡萄糖发生反应,变成灰绿色
D
解析:酶具有专一性,淀粉酶能催化淀粉分解产生麦芽糖,不能催化蔗糖水解,蔗糖不具有还原性,与斐林试剂在温水浴条件下不会生成砖红色沉淀,A项错误。双缩脲试剂由0.1 g/mL的NaOH溶液和0.01 g/mL的CuSO4溶液(淡蓝色或蓝色)组成,用其检测蛋白质时,需将组织样液与NaOH溶液混匀后再滴加少量CuSO4溶液,其原理是蛋白质在碱性条件下与Cu2+反应生成紫色络合物,并非是吸附作用的结果,B项错误。脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,不是发生化学反应的结果,C项错误。橙色的重铬酸钾溶液在酸性(浓硫酸)条件下与酒精发生氧化还原反应,变成灰绿色,酸性重铬酸钾溶液也能与葡萄糖发生反应,变成灰绿色,D项正确。
4.科研人员通过长期田间试验发现,科学施用钾肥可使番茄增产15%~20%,同时显著提升果实糖度和色泽。进一步研究发现,K+在番茄植株中主要参与调节水分平衡和光合作用产物的运输。下列叙述正确的是( )
A.K+是叶绿素的组成元素,通过提高叶绿素的含量,直接增强光合速率
B.K+可调节气孔开闭,减少水分散失,提高番茄的抗旱能力
C.K+在植物体内主要以化合物的形式存在,是细胞结构的重要组成成分
D.钾肥的施用会抑制番茄根系对水分的吸收,导致植株萎蔫
B
解析:叶绿素的组成元素中有镁(Mg),没有钾(K)。K+虽然能通过激活酶活性间接影响光合作用,但并不直接参与叶绿素的组成,A项错误。由题意可知,K+在番茄植株中主要参与调节水分平衡和光合作用产物的运输。K+通过调节保卫细胞的渗透压来控制气孔开闭。当K+进入保卫细胞后,细胞渗透压升高,水分进入,气孔张开;反之气孔关闭。这一机制能有效减少水分散失,提高番茄的抗旱能力,B项正确。无机盐在细胞中主要以离子形式存在,C项错误。适量施用钾肥能促进根系吸水,因此可提高细胞渗透压。只有过量施用钾肥才会因土壤溶液浓度过高而抑制根系吸水,D项错误。
5.岳阳毛尖茶被誉为中国绿茶的代表,是中国国家地理标志产品,享有“饮岳阳毛尖,生津止渴,清心明目,解毒生津”的美誉。下列关于岳阳毛尖茶的叙述,正确的是( )
A.茶叶中含有磷脂、脂肪和几丁质等多种脂质分子
B.在炒制过程中,细胞所含的结合水和自由水都会丢失
C.生长过程中缺少Mg、Zn、Fe等微量元素均会使茶树的光合作用减弱
D.将茶叶储存在真空环境中的目的是抑制茶叶细胞的有氧呼吸
解析:几丁质是糖类,A项错误。细胞中的水以结合水和自由水两种形式存在,高温炒制时两种水都会丢失,B项正确。Mg为大量元素,C项错误。茶叶炒制过后细胞已经死亡,无法进行细胞呼吸,D项错误。
B
课堂小结
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