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1、细胞中的元素和化合物,一、组成细胞的元素 1.元素的统一性和差异性:,2.元素的种类:,(2)细胞中含量最多的元素:_,其原因是与 _有关。,C、H、O、N,组成细胞的化合物,【激疑】 Fe属于微量元素,它在生物体内是否可有可无?说出你的理由。 提示:不是。微量元素在生物体内含量很少,但其生理作用却非常重要,如Fe是人体血红蛋白的重要组成元素,缺Fe会导致缺铁性贫血。,二、组成细胞的化合物 请结合组成细胞化合物的种类及含量,判断下列说法的 正误: 1.组成细胞的元素全部以化合物的形式存在。 ( ) 提示:组成细胞的元素大多以化合物形式存在,有些可 以以离子形式存在,如K+。,2.水和无机盐是构
2、成细胞的无机化合物,糖类、脂质、 蛋白质和核酸是构成细胞的有机化合物。 ( ) 3.在人体活细胞中含量最多的化合物是水。 ( ) 4.占细胞干重最多的化合物是脂质。 ( ) 提示:蛋白质是占细胞干重最多的化合物。,5.占细胞鲜重最多的有机化合物是蛋白质。 ( ) 6.所有细胞中化合物含量都一样。( ) 提示:不同细胞中化合物含量不同,如小麦种子细胞中 糖类含量较高,而花生种子细胞中脂肪含量较高。,三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 1.实验原理(连线):,2.实验步骤及结论: (1)还原糖的检测。,(2)脂肪的检测。,(3)蛋白质的检测。,知识点一 组成细胞的元素和化合物 1.组成细胞的元
3、素的种类和含量:,(1)大量元素和微量元素的划分依据是元素在细胞中含量的多少,而不是生理作用的大小。 (2)无论干重还是鲜重,细胞中C、H、O和N这四种元素含量最多。,2.不同食物中营养物质的种类和含量不同: (1)玉米种子、甘蔗的茎、甜菜的根、苹果:富含糖类。 (2)花生种子:富含脂肪。 (3)牛奶、鸡蛋、大豆种子:富含蛋白质。,【思考讨论】 营养学上判断一种元素是否为人体必需,不是根据该元素是否出现在人体组成成分中,而是要看该元素对人体健康是否必不可少。你认为这种说法是否合理?说出你的理由。(科学思维、社会责任),提示:合理。有些元素出现在人体组成成分中,但并不是人体所必需的,甚至对人体健
4、康还有危害,如铅元素(Pb)。,【素养案例】 根据图示分析,下列叙述正确的是 ( ),A.若该图表示的是细胞中各化学元素的含量,则甲应该为碳元素 B.若该图表示的是动物或植物细胞中各化学元素的含量,则甲代表的元素种类相同 C.若该图为细胞中化合物组成情况,则甲中含有的元素为C、H、O,D.若该图是已经完全脱水后的细胞中化合物组成情况,则甲是蛋白质,【解题导引】 (1)提取图示信息:根据图中柱的高低,判断物质含量的多少。如:图中甲最高,即含量最高。 (2)抓住关键知识:细胞中含量最多的元素为氧元素、化合物为H2O、有机物为蛋白质。,【解析】选D。细胞中各化学元素中,氧元素含量最多,A项错误;动物
5、细胞和植物细胞中含量最多的元素种类不一定相同,B项错误;细胞中的化合物中,H2O含量最高,其元素组成为H和O,C项错误;完全脱水后的细胞的化合物组成中,蛋白质含量最高,D项正确。,【方法规律】水和蛋白质的常见说法,【素养探究】情境迁移 生命的物质基础是组成细胞的元素和化合物。一种植物和一种哺乳动物体内细胞的某些化学元素含量(占细胞干重的质量分数)如表所示:,(1)有同学依据表中数据,提出不同生物的组成元素也具有统一性和差异性,你是否同意该说法?说出你的依据。(科学思维批判性思维) 提示:同意。由表中数据可知,两种不同生物体内细胞所含的化学元素的种类相同,各元素含量不同,可以体现生物体元素的统一
6、性和差异性。,(2)N是蛋白质的重要组成元素,而S是蛋白质的特征元素。依据表中数据,试分析哪种生物体内蛋白质含量较高。(科学思维归纳与概括) 提示:动物体内蛋白质含量较高,因为与植物细胞相比,动物体内细胞中N和S含量较高。,【素养迁移】 如图为元素在生物体内的含量分布情况,下列表述错误的是 ( ),A.在非生物界中都能找到,体现了生物界与非生物界的统一性 B.含量虽少,但却是生物体正常生命活动不可缺少的 C.和称为必需元素,一旦缺乏就可能会导致相应的病症 D.P、S、K、Ca、Mn均属于,【解析】选D。组成生物体的元素在非生物界都能找到,说明生物界与非生物界元素种类相同,即生物界与非生物界具有
7、统一性,A项正确;微量元素含量少,但其对生物体生命活动具有重要作用,B项正确;大量元素和微量元素都是生物体所必需的,缺乏就可能出现相应病症,C项正确;Mn属于微量元素,而为大量元素,D项错误。,【补偿训练】 研究表明缺硒可导致克山病。克山病是一种地方性心肌病,急重症病人可发生猝死。营养学和流行病学界专家认为,成人每天硒的摄取量40100 g就可满足人体需要。根据资料,下列解释不正确的是 ( ),A.硒是人体必需的化学元素 B.硒在人体生长发育过程中的作用不可替代 C.硒的作用重大,只要有了硒,人体就能正常生长发育 D.硒是人体必需的微量元素,【解析】选C。人体生长发育需要各种大量元素和微量元素
8、,而不是只要有了硒,人体就能正常生长发育。,知识点二 检测生物组织中的有机物 1.斐林试剂与双缩脲试剂的比较:,2.实验注意事项: (1)实验操作中的注意点。 还原糖检测时,使用水浴加热,试管底部不要触及烧杯底部,以防受热不均匀。 脂肪检测时,染色时间不宜过长,否则脂肪会溶解在酒精中,使橘黄色消失。,蛋白质检测时,双缩脲试剂的加入顺序:先加A液,再加B液,而且B液不能过量。目的是先制造碱性环境。若先加B液或B液过量,会生成Cu(OH)2,干扰颜色反应。,在蛋白质检测实验中,需要对鸡蛋清稀释到一定程度,否则与双缩脲试剂发生反应后,会粘在试管的内壁上,反应不彻底,试管也不易刷洗。 还原糖、蛋白质的
9、检测实验中,在加入相应试剂检测之前,要留出一部分组织样液,以便与检测后的样液颜色进行对比。,(2)有机物检测在操作步骤上的差异。 加热还原糖的检测需要加热,且为水浴加热。 显微镜若用花生种子切片为材料检测脂肪需要使用显微镜。 试剂滴加顺序先等量混合后再滴加的是斐林试剂,分别滴加的是双缩脲试剂。,【思考讨论】 某同学设计了如下实验方案: 向试管中加入适量番茄匀浆,然后加入刚配制的斐林试剂,水浴加热。试分析实验设计是否合理,若不合理,请加以改正。(科学思维、科学探究),提示:不合理。应将番茄改为梨匀浆等无色或近乎无色的材料,因为番茄匀浆为红色,会干扰实验结果。,【素养案例】 实验测得小麦、大豆、花
10、生三种生物干种子中三大类有机物含量如图,下列叙述正确的是 ( ) 世纪金榜导学号,A.向小麦种子的研磨液中加入斐林试剂,就会呈砖红色 B.用双缩脲试剂检测大豆组织样液中存在蛋白质时,加热呈蓝色 C.大豆种子因淀粉含量少,所以不能用碘液检测其淀粉 D.检验花生种子细胞中有脂肪存在时,可使用苏丹染液,【解题导引】 (1)准确识图:小麦种子中含量最多的有机物是淀粉。 (2)抓住关键:不同有机物检测所用试剂、使用注意事项及相应颜色反应。,【解析】选D。小麦种子的主要成分是淀粉,淀粉不属于还原糖,且检测还原糖时,加入斐林试剂后应水浴加热,A项错误;用双缩脲试剂检测大豆组织样液中的蛋白质时不需要加热,且出
11、现的是紫色反应,B项错误;大豆种子中淀粉含量虽少,但仍可用碘液检测,C项错误;检测脂肪是否存在时,所用试剂为苏丹染液,D项正确。,【素养探究】母题追问 (1)科学思维分析与归纳 某同学检测大豆种子中是否存在脂肪时,将大豆种子切片,滴加苏丹染液后,用显微镜观察到视野整体为橘黄色。请你帮他分析出现这种现象的可能原因。 提示:苏丹染液染色后,没有洗去浮色。,(2)科学探究实验设计 若以小麦种子细胞匀浆为实验材料,检测小麦种子中是否存在蛋白质,请说出实验基本步骤。,提示:取适量小麦种子匀浆加入试管,向试管中先加双缩脲试剂A液1 mL,摇匀,再加入双缩脲试剂B液4滴,摇匀后观察现象。,【素养迁移】 下列
12、对生物体中有关化合物的检测实验,不正确的是 ( ),【解析】选B。马铃薯中富含淀粉,淀粉遇碘液变蓝,用碘液检测淀粉时不需要水浴加热,A正确;甘蔗的茎中富含蔗糖,而蔗糖是非还原糖,不能与斐林试剂反应,B错误;豆浆中富含蛋白质,蛋白质可与双缩脲试剂发生紫色反应,用双缩脲试剂检测蛋白质时不需要水浴加热,C正确;花生中富含脂肪,脂肪可被苏丹染成橘黄色,用苏丹染液检测脂肪时不需要水浴加热,D正确。,【补偿训练】 下列对物质的检测方法及现象的描述,正确的是 ( ) A.可用斐林试剂检测胡萝卜中的还原糖 B.花生子叶切片滴加苏丹染液,显微镜下可观察到油滴呈现红黄色 C.往牛奶中滴加双缩脲试剂后,可出现紫色反应 D.还原糖的检测中,可把试管放在酒精灯上直接加热,【解析】选C。胡萝卜中含有胡萝卜素,不能用于还原糖的检测,A错误;花生子叶切片滴加苏丹染液,用酒精洗去浮色,在显微镜下可观察到油滴呈现橘黄色,B错误;牛奶中含有蛋白质,滴加双缩脲试剂后,可出现紫色反应,C正确;还原糖的检测中,必须水浴加热,D错误。,【课堂回眸】,