高中生物第1輪總復(fù)習(xí) 第2講 細(xì)胞中的元素和化合物課件 湘教版必修1（湖南專版）

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1、 一、組成細(xì)胞的元素 1細(xì)胞常見的化學(xué)元素歸納如下： (1)組成生物體的化學(xué)元素常見的主要有20多種。最基本元素是指生命的核心元素C；主要元素是指含量占生物體總量的97%以上的元素；大量元素是指含量較多的元素；微量元素是指含量很少的元素。 (2)占細(xì)胞干重最多是C，占細(xì)胞鮮重最多的是O；無(wú)論干重還是鮮重，C、H、O、N都是含量最多的四種元素。 (3)無(wú)論是大量元素還是微量元素，都是生物體必需的元素，對(duì)于維持生物體的生命活動(dòng)起著非常重要的作用。 調(diào)節(jié)機(jī)體生命活動(dòng)：如K、Na、Ca2、HCO等。 參與重要化合物的組成：如P是組成ATP、膜結(jié)構(gòu)等的重要成分；Ca是組成骨骼、牙齒的成分；Mg是葉綠素的

2、成分；Fe是血紅蛋白的成分。 2生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性分析 (1)統(tǒng)一性：組成生物體的化學(xué)元素在無(wú)機(jī)環(huán)境中都可以找到，沒有一種是生物體所特有的。 (2)差異性：盡管組成生物體的化學(xué)元素在無(wú)機(jī)環(huán)境中都可以找到，但與無(wú)機(jī)環(huán)境中的相應(yīng)元素的含量又有一定的差別。 (3)不同生物體內(nèi)所含的化學(xué)元素的種類基本相同，但在不同生物體內(nèi)同種元素的含量差別較大；同一生物體內(nèi)不同組織細(xì)胞的元素含量也不相同，這是細(xì)胞統(tǒng)一性和差異性的體現(xiàn)。 【例1】(2010濰坊月考 )下列有關(guān)組成生物體細(xì)胞的化學(xué)元素的敘述中，錯(cuò)誤的是() A組成生物體的最基本元素是碳 BSARS病毒和桃樹共有的元素是C、H、O、N、P等

3、C生物體內(nèi)含有的元素都是生物體所必需的 DCu、Mn、Mo、B都是組成生物體的微量元素C 【解析】本題考查細(xì)胞的組成元素。組成生物體的最基本元素是C；SARS病毒和桃樹都含有核酸和蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的基本組成元素是C、H、O、N，核酸的基本組成元素是C、H、O、N、P；Cu、Mn、Mo、B都是組成生物體的微量元素；組成生物體的元素都是生物體所必需的，但生物體內(nèi)含有的元素不一定就是組成生物體的元素。 二、細(xì)胞中的化合物 組成生物體的化學(xué)元素只有在活的機(jī)體內(nèi)，在生物體特定的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，有機(jī)地結(jié)合成各種化合物，這些化合物與其他的物質(zhì)相互作用才能體現(xiàn)出相應(yīng)的生理機(jī)能。 1組成細(xì)胞的各種元素大多以化合物的形

4、式存在。 2組成細(xì)胞的化合物包括無(wú)機(jī)化合物和有機(jī)化合物；其中無(wú)機(jī)化合物包括水和無(wú)機(jī)鹽；有機(jī)化合物包括糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸。 3并不是所有細(xì)胞中的化合物的含量都相同，不同生物的細(xì)胞，同一個(gè)體不同種類的細(xì)胞，各種化合物的含量有所不同，但化合物的種類相同。 4細(xì)胞中的化合物含量 (1)含量最多的化合物是水。 (2)含量最多的有機(jī)物是蛋白質(zhì)。 (3)細(xì)胞干物質(zhì)中含量最多的化合物是蛋白質(zhì)。 三、生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定 (一)實(shí)驗(yàn)原理 某些化學(xué)試劑能夠使生物組織中的有機(jī)化合物產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng)。 還原糖斐林試劑磚紅色沉淀 脂肪蘇丹染液橘黃色 脂肪蘇丹染液紅色 蛋白質(zhì)雙縮脲試劑紫色 (二)

5、實(shí)驗(yàn)流程 1還原性糖的鑒定 2脂肪的鑒定 3.蛋白質(zhì)的鑒定 (三)實(shí)驗(yàn)材料的選擇 1可溶性還原糖的鑒定實(shí)驗(yàn)中，最理想的實(shí)驗(yàn)材料是還原糖含量較高的生物組織(或器官)，而且組織的顏色較淺，易于觀察?？蛇x用蘋果、梨、白色甘藍(lán)葉、白蘿卜等。 2脂肪的鑒定實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)材料最好選富含脂肪的生物組織(或器官)，若利用顯微鏡觀察，則最好選擇花生種子。 3蛋白質(zhì)的鑒定實(shí)驗(yàn)中，最好選用富含蛋白質(zhì)的生物組織(或器官)。植物材料常用大豆，且浸泡12 d，適于研磨，動(dòng)物材料常用雞蛋清液。 (四)實(shí)驗(yàn)操作中的注意事項(xiàng) 1在鑒定可溶性還原糖的實(shí)驗(yàn)中，加熱試管中的溶液時(shí)，應(yīng)該用試管夾夾住試管上部，放入盛5065 溫水的大燒杯

6、中水浴加熱。注意試管底部不要接觸燒杯底部；斐林試劑不穩(wěn)定易變性，應(yīng)現(xiàn)用現(xiàn)配。 2還原糖、蛋白質(zhì)的鑒定實(shí)驗(yàn)中，在加相應(yīng)試劑鑒定之前，要留出一部分組織樣液，以便與鑒定后的樣液顏色作對(duì)比，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說服力。 3在蛋白質(zhì)的鑒定實(shí)驗(yàn)中，如果用蛋清稀釋液作為實(shí)驗(yàn)材料，一定要稀釋到一定程度，否則，與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)后會(huì)粘在試管的內(nèi)壁上，使反應(yīng)不徹底，試管也不易洗刷干凈。 【例2】現(xiàn)有無(wú)標(biāo)簽的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液各一瓶，可用雙縮脲試劑、斐林試劑和淀粉溶液將它們鑒定出來。請(qǐng)回答： (1)用一種試劑將上述4種溶液區(qū)分為兩組，這種試劑是_，其中發(fā)生顯色反應(yīng)的一組是_和_溶液，不發(fā)生顯色反應(yīng)的一組是_和

7、_溶液。 (2)用_試劑區(qū)分不發(fā)生顯色反應(yīng)的一組溶液。 (3)區(qū)分發(fā)生顯色反應(yīng)一組溶液的方法及鑒定結(jié)果是_。【解析】 (1)由于稀蛋清和淀粉酶溶液的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，而葡萄糖和淀粉不與雙縮脲試劑反應(yīng)，所以可以用雙縮脲試劑將4種溶液分為兩組； (2)葡萄糖屬于還原糖，可與斐林試劑作用產(chǎn)生磚紅色沉淀，而淀粉不能，所以可用斐林試劑將淀粉與葡萄糖區(qū)分開來； (3)淀粉可被淀粉酶分解形成還原糖，還原糖可與斐林試劑反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀，而稀蛋清無(wú)這一特性，所以可以用淀粉將稀蛋清和淀粉酶區(qū)分開來。 【答案】 (1)雙縮脲試劑稀蛋清淀粉酶葡萄糖淀粉 (2)斐林 (3)將淀粉溶液分別與

8、發(fā)生顯色反應(yīng)的兩種溶液混合，一段時(shí)間后，用斐林試劑分別處理上述兩種混合液，水浴加熱觀察到無(wú)顏色變化的溶液是稀蛋清溶液，出現(xiàn)磚紅色沉淀的溶液是淀粉酶溶液 (五)斐林試劑與雙縮脲試劑比較 1.濃度不同：斐林試劑中CuSO4溶液濃度為0.05 g/mL，雙縮脲試劑中CuSO4溶液濃度為0.01 g/mL。 2原理不同：斐林試劑的實(shí)質(zhì)是新配制的Cu(OH)2溶液；雙縮脲試劑實(shí)質(zhì)是堿性環(huán)境中的Cu2。 3使用方法不同：斐林試劑是先將NaOH溶液與CuSO4溶液混合均勻后再使用；雙縮脲試劑是先加入NaOH溶液，再滴加CuSO4溶液。 4用途不同：斐林試劑用于可溶性還原糖的鑒定，雙縮脲試劑用于蛋白質(zhì)的鑒定。

9、 5顏色反應(yīng)不同：斐林試劑與可溶性還原糖發(fā)生作用，產(chǎn)生磚紅色沉淀，蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應(yīng)。 1.(2009上海)下列有機(jī)化合物中，只含有C、H、O三種元素的是( ) A氨基酸 B核苷酸 C脫氧核糖 D磷脂 C【解析】脫氧核糖屬于糖類，只含有C、H、O三種元素。 2.(2008江蘇)下列各組物質(zhì)中，由相同種類元素組成的是( ) A膽固醇、脂肪酸、脂肪酶 B淀粉、半乳糖、糖原 C氨基酸、核苷酸、丙酮酸 D性激素、生長(zhǎng)激素、胰島素B 【解析】淀粉、半乳糖、糖原都屬于糖類，只含有C、H、O三種元素，由相同種類元素組成。 3.(2008上海)核糖與核酸都不含有的元素是( ) AN BO

10、 CP DS D【解析】核糖含有C、H、O三種元素，核酸含有C、H、O、N、P五種元素，兩者都不含S。4.對(duì)斐林試劑和雙縮脲試劑的配方，敘述不正確的是 ( )A都含有NaOH溶液和CuSO4溶液B斐林試劑的配制是將45滴質(zhì)量濃度為0.05g/mL的CuSO4溶液滴入1 mL質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液中C雙縮脲試劑是將34滴質(zhì)量濃度為0.01 g/mL的CuSO4溶液滴入2mL質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液中混合而成D雙縮脲試劑含有兩種試劑：質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液和質(zhì)量濃度為0.01g/mL的CuSO4溶液B【解析】 正確區(qū)分斐林試劑和雙縮脲試劑組成的異

11、同點(diǎn)，都有NaOH溶液和CuSO4溶液兩種成分，兩試劑配制時(shí)CuSO4溶液的濃度不同，使用的方法不同。斐林試劑的配制是將0.1 g/mL的NaOH溶液和0.05 g/mL的CuSO4溶液等量混合。 5.某人身體不適，全身浮腫，去醫(yī)院做尿液檢查時(shí)，化驗(yàn)師做了如下操作：取稀釋尿液2 mL；加0.1 g/mL NaOH溶液 1 mL搖勻；加0.01 g/mL CuSO4溶液4滴，搖勻；觀察結(jié)果有紫色出現(xiàn)。該人可能患有( )A糖尿病 B腎小球腎炎C脂肪肝 D過敏性肝炎【解析】 腎小球腎炎病人會(huì)出現(xiàn)蛋白尿，蛋白質(zhì)遇雙縮脲試劑會(huì)有紫色出現(xiàn)。 B6.實(shí)驗(yàn)測(cè)得小麥、大豆、花生三種生物干種子中三大類有機(jī)物含量如

12、下圖，有關(guān)敘述正確的是( )A選用花生檢驗(yàn)細(xì)胞中有脂肪存在時(shí)需要使用顯微鏡B向小麥種子的研磨濾液中加入斐林試劑，就會(huì)呈磚紅色C用雙縮脲試劑檢驗(yàn)大豆組織樣液中的蛋白質(zhì)，加熱呈藍(lán)色D萌發(fā)時(shí)相同質(zhì)量的三種種子需要的氧氣量基本相同6.實(shí)驗(yàn)測(cè)得小麥、大豆、花生三種生物干種子中三大類有機(jī)物含量如下圖，有關(guān)敘述正確的是( )A 【解析】花生種子中含脂肪較多，可以用作鑒定脂肪的材料，實(shí)驗(yàn)中需要用顯微鏡觀察被染上顏色的脂肪微粒。小麥種子含淀粉最多，可以用作鑒定淀粉的實(shí)驗(yàn)材料，但需要用碘液來鑒定，呈現(xiàn)藍(lán)色。大豆種子含蛋白質(zhì)較多，所以研磨后的樣液可以用雙縮脲試劑來鑒定而呈現(xiàn)紫色。等質(zhì)量的三種種子，萌發(fā)時(shí)消耗氧氣最多

13、的是花生種子，因?yàn)榛ㄉN子主要含脂肪，同質(zhì)量的三種物質(zhì)中脂肪消耗氧氣最多。 7.華北某地區(qū)經(jīng)常出現(xiàn)蘋果小葉病，有人認(rèn)為是土壤中缺鋅引起的，有人認(rèn)為是土壤中缺鎂引起的?，F(xiàn)有如下材料，請(qǐng)你完成下列實(shí)驗(yàn)，探究上面的猜測(cè)哪個(gè)正確。材料用具：三十株長(zhǎng)勢(shì)相同的蘋果幼苗、蒸餾水、含有植物必需元素的各種化合物。實(shí)驗(yàn)原理：任何一種必需元素在植物體內(nèi)都有一定的作用，一旦缺乏，就會(huì)表現(xiàn)出相應(yīng)的癥狀，根據(jù)全素培養(yǎng)和相應(yīng)缺鋅、缺鎂的培養(yǎng)對(duì)蘋果生長(zhǎng)發(fā)育的比較，判斷小葉病的病因。方法步驟：(1)首先配制全素培養(yǎng)液和相應(yīng)的缺鋅培養(yǎng)液 和 培養(yǎng)液，分別放入三個(gè)培養(yǎng)缸并編號(hào)為A、B、C。(2)(3)放在適宜的條件下培養(yǎng)一段時(shí)間，

14、缺鎂。將三十株長(zhǎng)勢(shì)相同的蘋果幼苗均分為三組，分別栽培在上述三個(gè)培養(yǎng)缸中。觀察蘋果幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育狀況(4)結(jié)果預(yù)測(cè)和分析： 缸內(nèi)的蘋果幼苗正常生長(zhǎng)。若B缸內(nèi)蘋果幼苗表現(xiàn)出小葉病，而C缸中的沒有，則說明 若 則說明蘋果小葉病是由缺鎂引起的。若 則說明蘋果小葉病既與缺鎂有關(guān)，又與缺鋅有關(guān)。若 則說明蘋果小葉病與缺鎂、缺鋅都無(wú)關(guān)。，A蘋果小葉病是由缺鋅引起的C缸內(nèi)蘋果幼苗表現(xiàn)出小葉病，而B缸中的沒有B、C兩缸內(nèi)蘋果幼苗都表現(xiàn)出小葉病，B、C兩缸內(nèi)蘋果幼苗都不表現(xiàn)出小葉病 ，【解析】 實(shí)驗(yàn)的自變量是鋅、鎂的有無(wú)，因變量是植物的生長(zhǎng)狀況。對(duì)照組應(yīng)用全素培養(yǎng)液培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)組分別用缺鋅培養(yǎng)液和缺鎂培養(yǎng)液培養(yǎng)，根據(jù)植物的生長(zhǎng)狀況判斷小葉病與鎂和鋅的關(guān)系。