高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第1节 细胞中的元素和化合物课后测评

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细胞中的元素和化合物湖南省耒阳市第一中学 周伟◆素养目标学习目标素养定位1.简述组成细胞的元素与化合物的种类、含量。2.认识生物界与非生物界的统一性和差异性。3.尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。1.通过对细胞组成元素与自然界组成元素的比较，形成生命与自然界统一的生命观。。（生命观念）2.通过对大量元素和微量元素分类学习，养成比较与分类的科学思维方式。（科学思维）3.通过检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的实验，学习科学探究方法。（科学探究）◆预习清单【填一填】一、生物界与非生物界的统一性和差异性1.统一性：组成生物体的各种元素在________中都能找到。2.差异性：细胞中各种元素的________与无机自然界的大不相同。二、组成细胞的元素    1.分类：组成细胞的化学元素有20多种，按含量多少可分为大量元素和________；按作用大小可分为最基本元素、________和主要元素。2.存在形式：大多以________的形式存在3.含量：在组成人体细胞的元素中，占鲜重最多的是_____，其次是C、H、N；占干重最多的是_____，其次是O、N、H。三、组成细胞的化合物1.种类：分为________（包括水和无机盐）和有机化合物（主要有糖类、________、蛋白质、核酸等）2.含量：最多的化合物是________；最多的有机化合物是________。四、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1.实验原理（1）某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应。因此，可以根据有机物与某些化学试剂所产生的________，检测生物组织中糖类、脂肪或蛋白质的存在。（2）糖类中的还原糖，如_________，与斐林试剂发生作用，生成_________。脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成_________。蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生_________反应。2.化学试剂斐林试剂（甲液为质量浓度为_________的NaOH溶液，乙液为质量浓度为_________的CuSO4溶液），质量浓度为0.01g/mL的苏丹Ⅲ染液，双缩脲试剂（A液为质量浓度为_________的NaOH溶液，B液为质量浓度为_________CuSO4溶液），体积分数为_________的酒精溶液，蒸馏水。3.实验操作（1）还原糖的检测流程：选材→制备组织样液→加入斐林试剂→_______→观察颜色变化。（2）脂肪的检测流程：选材→制作临时装片→加入苏丹Ⅲ(或苏丹IV)染液→_______→镜检，观察颜色变化。（3）蛋白质的检测流程：选材→制备组织样液→加入____________→摇匀→加入____________→摇匀→观察颜色变化。参考答案：一、1.无机自然界  2.相对含量二、1.微量元素  基本元素  2.化合物  3.O  C三、1.无机化合物  脂质  2.水  蛋白质四、1.（1）颜色反应  （2）葡萄糖  砖红色沉淀  橘黄色  紫色  2.0.1g/mL   0.05g/mL   0.1g/mL  0.01g/mL  50%  3.（1）水浴加热  （2）去浮色  （3）双缩脲试剂 A液  双缩脲试剂B液【判一判】1．Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是组成细胞的微量元素。（   ）2．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。（   ）3．组成细胞的元素全部以化合物的形式存在。（   ）4．占细胞鲜重最多的有机化合物是蛋白质。（   ）5．所有细胞中化合物含量都一样。（   ）6．还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下可产生紫色沉淀。（   ）7．斐林试剂是由甲液和乙液等量混合均匀后使用。（   ）8．双缩脲试剂使用时先加B液，摇匀后加A液。（   ）参考答案：1.×  2.×  3.×  4.√  5.×  6.×  7.√  8.×【画一画】  ◆知识精析一、组成细胞的元素的种类和含量易错提醒：（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。无论大量元素还是微量元素，都是生物体必需的元素，对维持生物体的生命活动都起着重要作用。注意生物体内含有的元素不一定是生物体所必需的元素，如Pb。（2）无论干重还是鲜重，细胞中C、H、O、N这四种元素含量最多。活细胞中质量最高的是O，但数量最多的原子是H。注意干重中，C的质量分数不一定是最高的，如玉米细胞干重中，O元素的质量分数最高。二、细胞中的化合物的种类及含量易错提醒：（1）细胞鲜重中，含量最多的化合物是水，含量最多的有机化合物是蛋白质。细胞干重中，含量最多的化合物是蛋白质。（2）有机化合物即有机物，是指除一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、碳酸等以外的含碳化合物。三、斐林试剂和双缩脲试剂的异同比较项目斐林试剂双缩脲试剂不同点使用方法甲液和乙液混合均匀后即可使用，且现用现配使用时先加A液再加B液显色反应条件需水浴加热不需加热即可反应反应原理还原糖中的醛基或酮基被Cu(OH)2氧化，Cu(OH)2被还原为Cu2O具有两个以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2＋反应生成络合物颜色变化出现砖红色沉淀样液变紫色浓度乙液CuSO4溶液的质量浓度为0.05 g/mLB液CuSO4溶液的质量浓度为0.01 g/mL相同点都含有NaOH、CuSO4两种成分，且所用NaOH溶液的质量浓度都是0.1 g/mL四、三类有机物检测实验注意事项1.实验操作中的注意点（1）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。（2）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。（3）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。（4）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，会黏在试管的内壁上，反应不彻底，试管也不易刷洗。（5）还原糖、蛋白质的检测实验中，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。（6）选择实验材料时，一是要选富含需要鉴定的物质，二是最好选用白色或近于白色的材料，避免颜色干扰，影响实验结果。2.有机物检测在操作步骤上的差异（1）加热——还原糖的检测需要加热，且为水浴加热。（2）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。（3）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。◆题型训练考点一、细胞中的元素和化合物1.下列关于组成生物体的化学元素和化合物的叙述，正确的是（    ）A．组成生物体的元素在无机自然界中都可以找到B．人、硝化细菌和烟草花叶病毒所含的化学元素的种类差异很大C．组成生物体的大量元素中，C是最基本的元素，在细胞中的含量总是最多D．人的脂肪细胞中含量最多的有机物是脂肪【答案】A【解析】组成生物体的元素在无机自然界中都可以找到，说明生物界和非生物界具有统一性，A正确；各种生物的元素种类基本相同，含量差异很大，B错误；组成生物体的大量元素中，O在细胞鲜重中含量最高，C错误；脂肪细胞中含量最多的有机物是蛋白质，D错误。2.人体细胞和玉米细胞内某些化学元素的含量（干重时所占比例）如下表所示，下列叙述错误的是（　　）元素 CHONKCaPMgS人体细胞55．997．4614．629．331．094．673．110．160．78玉米细胞43．576．2444．431．460．920．230．200．180．17A．细胞内元素在非生物界都能找到，体现了生物界和非生物界具有统一性B．在人体和玉米细胞中Mg和S的含量都很少，故它们都属于微量元素C．生物大分子中都含有由C原子构成的碳链骨架，故细胞中C的含量较高D．干重情况下，玉米细胞中O的含量较高是由于其所积累的糖类较多【答案】B【解析】组成玉米和人体的化学元素在无机自然界都可以找到，体现了生物界和非生物界具有统一性，A正确；Mg和S都属于细胞中的大量元素，B错误；生物大分子以碳链为基本骨架，故细胞中C含量较高，C正确；干重情况下，由于玉米细胞内纤维素和淀粉等糖类物质较多，故细胞中O元素比例较高，D正确。考点二、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质3.下面是一组探究生物体内主要有机物存在与否的鉴别实验，表中编号顺序对应下列各项中的内容，正确的是（    ）待测物试剂颜色反应条件蛋白质双缩脲试剂③④脂肪②红色/①斐林试剂砖红色50℃～65℃A．葡萄糖、苏丹III染液、紫色、沸水浴B．蔗糖、苏丹III染液、紫红色、常温C．还原糖、苏丹IV染液、蓝紫色、沸水浴D．果糖、苏丹IV染液、紫色、常温【答案】D【解析】苏丹Ⅲ染液将脂肪染成橘黄色，并且蛋白质鉴定是在常温下进行的，A错误；蔗糖不属于还原糖，利用斐林试剂鉴定不会产生颜色反应，苏丹Ⅲ染液将脂肪染成橘黄色，蛋白质鉴定颜色反应为紫色，B错误；双缩脲试剂鉴定蛋白质产生紫色，并且是在常温下进行的，C错误；果糖属于还原糖，利用斐林试剂鉴定产生砖红色；苏丹Ⅳ染液可以将脂肪染成红色；双缩脲试剂鉴定蛋白质产生紫色，并且是在常温下进行的，D正确。4.下列关于生物组织中糖类、油脂和蛋白质的检测实验的叙述，正确的是（    ）A．检测油脂实验中，在切片上滴加1－2滴50%的乙醇溶液，以强化染色效果便于观察B．在检测生物组织中的脂肪时，吸水纸的作用可能是：一是吸去多余染液，二是吸去酒精C．苹果和甘蔗中含有较多的糖，且颜色较浅，是进行还原糖检测的理想材料D．鉴定蛋白质时，应先将双缩脲试剂A液和双缩脲试剂B液混合后再加入蛋白质溶液中【答案】B【解析】检测油脂实验中，在切片上滴加1－2滴50%的乙醇溶液，以洗去浮色便于观察，A错误；在检测生物组织中的脂肪时，染色时用吸水纸吸去多余染液，滴加1－2滴50%的乙醇溶液去浮色时，用吸水纸吸去酒精，B正确；甘蔗中含有较多的蔗糖，蔗糖是非还原糖，不能作为还原糖检测的实验材料，C错误；鉴定蛋白质时，应加双缩脲试剂A液制造碱性环境，再加双缩脲试剂B液，摇匀后观察颜色变化，D错误。