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【同步讲义】高中生物(人教版2019)必修第一册--2.1《细胞中的元素和化合物》讲义
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第1节 细胞中的元素和化合物
知识清单
一、组成细胞的元素
1.生物体与无机自然界的关系
(2)原因:组成细胞的元素是生物体有选择地从无机自然界获取的。
2.组成细胞的元素的种类和含量
(2)含量
①占玉米细胞鲜重最多的元素是O。
②占人体细胞干重最多的元素是C。
③占玉米细胞和人体细胞干重较多的四种元素是C、H、O、N。
(3)存在形式:大多以化合物的形式存在。
二、组成细胞的化合物
1.
2.含量
(1)细胞中含量最多的化合物是水。
(2)细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质。
(3)细胞中占干重最多的化合物是蛋白质。
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.实验原理[连线]
①还原糖 a.苏丹Ⅲ染液 Ⅰ.砖红色沉淀
②淀粉 b.斐林试剂 Ⅱ.橘黄色
③脂肪 c.双缩脲试剂 Ⅲ.蓝色
④蛋白质 d.碘液 Ⅳ.紫色
提示:①-b-Ⅰ ②-d-Ⅲ ③-a-Ⅱ ④-c-Ⅳ
2.实验材料的选择
①白萝卜匀浆 ②花生种子 ③豆浆 ④梨匀浆 ⑤鸡蛋清稀释液 ⑥葡萄匀浆 ⑦马铃薯匀浆 ⑧芝麻种子 ⑨西瓜汁 ⑩花生种子匀浆
请将适合的材料编号填到下面横线上:
(1)还原糖检测①④⑥。
(2)脂肪检测②⑧⑩。
(3)蛋白质检测③⑤。
3.实验流程
(1)还原糖的检测和观察
(2)脂肪的检测和观察
(3)蛋白质的检测和观察
考点突破
考点01 细胞中的元素和化合物
【典型例题】
如图1是细胞中化合物含量的扇形图,图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图,下列说法不正确的是
A.若图1表示细胞鲜重,则A、B化合物依次是H2O、蛋白质
B.若图2表示组成人体细胞的元素含量,则a、b、c依次是O、C、H
C.地壳与活细胞中含量最多的元素都是a,由此说明生物界与非生物界具有统一性
D.若图1表示细胞完全脱水后的化合物含量,则A化合物具有多样性,其必含的元素为C、H、O、N
【答案】C
【解析】
A、活细胞中水含量最多,分析图1可知A含量最多,其次是B,因此如果图1表示细胞鲜重,则A、B化合物依次是H2O、蛋白质,A正确;
B、细胞鲜重中含量最多的元素是O,其次的C、H,因此如果图2表示组成人体细胞的元素含量,则a、b、c依次是O、C、H,B正确;
C、生物界与非生物界具有统一性是指组成细胞的元素都能在自然界中找到,没有细胞特有的元素,而不是指化学元素的含量,C错误;
D、蛋白质是细胞干重中含量最多的化合物,因此如果图1表示细胞完全脱水后化合物的含量,则A化合物为蛋白质,含有的元素为C、H、O、N等,D正确。
故选C。
【易错分析】
有关组成细胞元素的两点提醒
(1)细胞中的元素含量比例中“鲜重”≠“干重”:O在细胞鲜重中含量最多,C在细胞干重中含量最多。
(2)大量元素和微量元素都是生物体所必需的,但生物体内含有的元素不一定都是必需元素,如Pb。
考点02 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
【典型例题】
以下关于实验的描述,正确的是( )
A.鉴定还原糖和蛋白质都需要进行水浴加热
B.西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖,可作为还原糖鉴定的替代材料
C.斐林试剂也可用于检测蛋白质,只是添加试剂的顺序不同
D.在稀释的蛋清液中加入双缩脲试剂,振荡摇匀,可看到溶液变为紫色
【答案】D
【解析】
A、鉴定还原糖需要进行水浴加热,而蛋白质的鉴定不需要水浴加热,A错误;
B、西瓜汁颜色较深,不适合作为鉴定还原糖的替代材料,尽管西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖,B错误;
C、斐林试剂和双缩脲试剂的成分相同,浓度不同,斐林试剂不可直接用于检测蛋白质,C错误;
D、稀释的蛋清液中含有丰富的蛋白质,加入双缩脲试剂,振荡摇匀,溶液变为紫色,D正确。
故选D。
【易错分析】
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质操作方面的注意事项
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检测生物组织中的脂肪时,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。
分层提分
题组A 基础过关练
1.下列关于组成生物体的元素和化合物的说法,正确的是( )
A.细胞中的无机盐大多以化合物形式存在
B.淀粉、糖原和纤维素水解得到的单体相同
C.Fe、Mg等微量元素可参与细胞内某些复杂化合物的合成
D.生物界和非生物界在元素组成的种类和含量上都相同
【答案】B
【解析】
A、细胞中的无机盐大多以离子形式存在,A错误;
B、淀粉、糖原和纤维素水解得到的单体相同,都是葡萄糖,B正确;
C、Fe、Mg等元素可参与细胞内某些复杂化合物的合成,如Fe参与血红蛋白的形成,Mg参与叶绿素的合成,但Mg是大量元素,不是微量元素,C错误;
D、生物界的元素在非生物界都能找到,元素种类比非生物界少,含量差异也很大,D错误。
故选B。
2.用碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂测得甲、乙、丙三种植物的干种子中三类有机物的颜色反应如下表:其中“+”的数量代表颜色反应深浅程度,下列有关说法错误的是( )
碘液
苏丹Ⅲ染液
双缩脲试剂
甲
++++
++
+
乙
++
++++
++
丙
+
++
++++
A.甲种子中主要含有淀粉,乙种子中主要含有脂肪,丙种子中主要含有蛋白质
B.碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂与相应的物质发生颜色反应分别是蓝色、橘黄色和紫色
C.在观察时有些可能用到显微镜
D.三种试剂的使用都需要水浴加热
【答案】D
【解析】
A、甲种子中加入碘液、苏丹和双缩脲试剂后都有颜色反应,且加入碘液后颜色最深,说明甲种子含有淀粉、蛋白质和脂肪,且淀粉含量最多,因此,甲种子中主要含有淀粉,同理可知,乙种子中主要含脂肪,丙种子主要含有蛋白质,A正确;
B、碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂与淀粉、脂肪和蛋白质发生的颜色反应分别是蓝色、橘黄色和紫色,B正确;
C、在观察颜色时,鉴定脂肪实验中观察脂肪颗粒需要用到光学显微镜,C正确;
D、这三种试剂的使用均不需要水浴加热,只有在鉴定还原糖时需要水浴加热,D错误。
故选D。
3.基于对细胞元素组成、元素含量等的认识,下列相关表述正确的是( )
A.细胞中存在无机自然界没有的特殊元素
B.细胞中微量元素含量很少,作用也很微小
C.不同种类的细胞其组成元素和化合物种类基本相同,但含量又往往有一定差异,这既体现了细胞的统一性,又反映了细胞的多样性
D.汞在细胞中含量很少属于微量元素
【答案】C
【解析】
A、细胞中元素全部都来自于无机环境,故细胞内的元素不存在无机自然界没有的特殊元素,A错误;
B、细胞中微量元素含量很少,但作用极其重要,B错误;
C、不同种类的细胞其组成元素和化合物种类基本相同,但含量又往往有一定差异,这既体现了细胞的统一性,又反映了细胞的多样性,C正确;
D、细胞内含有的元素不一定是构成细胞所需要的元素,如铅、汞等元素,故汞不属于细胞中的微量元素,D错误。
故选C。
4.区域内水和土壤中某种化学元素过多或过少都可能导致地方病,影响人们的健康,下列说法正确的是( )
A.龋齿是由于人体内钙含量过高造成的
B.氟骨病是由于体内氟含量过高造成的
C.人体内硒含量过高会引发克山病
D.饮用低氟水可以预防大骨节病
【答案】B
【解析】
A、龋齿的发生与人体的钙含量无直接关系,A错误;
B、氟骨病是由于人体内氟含量过高造成的,B正确;
C、人体缺硒会导致克山病,C错误;
D、引用低氟水不可以预防大骨节病,D错误。
故选B。
5.下列关于细胞中化合物的叙述中,正确的是( )
A.沙漠中的仙人掌细胞内含量最多的化合物是蛋白质 B.组成细胞的化合物都能在无机自然界找到
C.组成细胞的化合物的元素都能在无机自然界找到 D.超级肥胖的人体内含量最多的有机物是脂肪
【答案】C
【解析】
A、沙漠中的仙人掌细胞内含量最多的化合物是水,A错误;
B、构成生物体的元素在无机自然界都可以找到,并非是化合物,B错误;
C、组成细胞的化合物的元素都能在无机自然界找到,这体现了生物界与非生物界的统一性,C正确;
D、超级肥胖的人体内含量最多的有机物是蛋白质,D错误。
故选C。
6.蛋白质的鉴定实验适用的材料是( )
A.苹果 B.马铃薯匀浆
C.鲜肝提取液 D.大豆种子
【答案】D
【解析】
A、苹果富含还原糖,且色浅,适于用于鉴定还原糖,含蛋白质较少,不适于用于鉴定蛋白质,A错误;
B、马铃薯匀浆富含淀粉,也不适合作为鉴定蛋白质的材料,B错误;
C、鲜肝研磨液有颜色,存在颜色干扰,不适合作为鉴定蛋白质的材料,C错误;
D、大豆种子富含蛋白质,且近乎白色,是鉴定蛋白质的适宜材料,D正确。
故选D。
7.下表是组成地壳和组成细胞的部分元素含量(%)。请据表回答下列问题:
O
Si
C
N
H
地壳
48.60
26.30
0.087
0.03
0.76
细胞
65.0
极少
18.0
3.0
10.0
(1)组成细胞的化学元素在地壳中都普遍存在,没有一种化学元素是细胞特有的,这一事实说明_______________________________________________ 。
(2)由表中数据可知,同一元素在细胞和地壳中含量相差甚远,这一事实说明______________________________________________________ 。
培养植物所用的营养液配方很多,其中荷格伦特溶液中含有下列物质:
KH2PO4 、KNO3 、Ca(NO3)2 、MgSO4 、H3BO3、 MnCl2 、ZnSO4 、CuSO4、 H2MnO4
上述营养液中的大量元素有____________________________________ 。
微量元素有__________________________________________ 。
【答案】
(1)生物界与非生物界具有统一性
(2) 生物界与非生物界具有差异性 H、O、N、P、S、K、Ca、Mg Mn、Zn、Cu、B
【解析】
(1)组成细胞的化学元素在地壳中都普遍存在,没有一种化学元素是细胞特有的,这一事实说明生物界与非生物界具有统一性。
(2)同一元素在细胞和地壳中含量相差甚远,这一事实说明生物界与非生物界具有差异性。组成生物体的大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,微量元素包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等,故上述培养液中的大量元素有H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,微量元素有Mn、Zn、Cu、B。
题组B 能力提升练
8.下列关于“检测生物组织中的还原糖、脂肪、蛋白质”的实验操作过程和结果分析,正确的是( )
A.向某种组织提取液中加入斐林试剂,若呈现蓝色,则说明其中不含糖类
B.观察花生子叶中脂肪颗粒被苏丹Ⅲ染液染色的情况必须借助显微镜
C.在煮沸的牛奶中加入双缩脲试剂A液和B液的混合物,以检测其中的蛋白质
D.用斐林试剂鉴定某组织提取液,若呈现砖红色沉淀,则说明该提取液含有葡萄糖
【答案】B
【解析】
A、向某种组织提取液中加入斐林试剂,需要水浴加热后才出现砖红色沉淀,因此若呈现蓝色,不能说明不含还原糖,也不能说明不含糖类,A错误;
B、观察花生子叶中脂肪颗粒被苏丹Ⅲ染液染色的情况实验中,需要使用显微镜才能观察到被染成橘黄色的脂肪颗粒,B正确;
C、鉴定蛋白质应该先加双缩脲试剂A液,再加双缩脲试剂B液,C错误;
D、用斐林试剂鉴定某组织提取液,若呈现砖红色沉淀,则说明该提取液含有还原糖,但是不一定是葡萄糖,D错误。
故选B。
9.实验测得小麦、大豆、花生三种生物干种子中三大类有机物含量如图,有关叙述正确的是( )
A.小麦种子的研磨滤液中加入斐林试剂混合后即出现砖红色
B.选用花生检验细胞中有脂肪存在时需要使用显微镜
C.双缩脲试剂检验大豆组织样液中存在蛋白质时,需加热呈紫色
D.检验脂肪存在时,用清水冲洗掉浮色
【答案】B
【解析】
A、斐林试剂检测还原糖出现砖红色沉淀需要水浴加热,A错误;
B、选用花生检验细胞中有脂肪存在时需要制临时切片,然后借助显微镜观察,B正确;
C、大豆种子富含蛋白质,用双缩脲试剂检验大豆组织样液中存在蛋白质呈现紫色,不需要加热,C错误;
D、检验脂肪存在时,用50%的酒精冲洗掉浮色,D错误。
故选B。
10.如图为元素在生物体内的含量分布情况,下列表述不正确的是( )
A.Ⅰ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.Ⅱ含量虽少,但却是生物体正常生命活动不可缺少的
C.Ⅱ和Ⅲ为生物体的必需元素,一旦缺乏就可能会导致相应的病症
D.生物体内除了大量元素外,其他都是微量元素
【答案】D
【解析】
A、Ⅰ为组成细胞的化学元素,在自然界中都能找到,没有一种是自然界没有的,这体现了生物界与非生物界具有统一性,A正确;
B、Ⅱ微量元素含量虽少,但对生物体起着重要作用,是生物体正常生命活动不可缺少的,B正确;
C、Ⅱ和Ⅲ,即大量元素和微量元素均为必需元素,一旦缺乏可能会导致相应的病症,如缺硼会导致花而不实,C正确;
D、结合图示可知,组成生物体的化学元素除了大量元素和微量元素外,还有其他元素,D错误。
故选D。
11.下列关于组成细胞的化合物的叙述,正确的是( )
A.在任何活细胞中含量最多的化学元素都是碳
B.在活细胞中各种化合物含量从多到少的顺序是:蛋白质、脂质、无机盐、糖类、核酸
C.在活细胞中的各种化合物与食物中的各种化合物成分相同
D.在不同的细胞中各种化合物的种类基本相同,含量有所差别
【答案】D
【解析】
A、活细胞中含量最多的化学元素是氧,A错误;
B、活细胞中含量最多的化合物是水,其次是蛋白质,然后是脂质、无机盐、糖类和核酸,B错误;
C、在活细胞中的各种化合物与食物中的各种化合物成分不完全相同,体内各种化合物是利用食物中的各种营养成分重新合成的,C错误;
D、在不同的细胞中各种化合物的种类基本相同,都含有水、蛋白质、脂质、无机盐、糖类、核酸等,但它们的含量不同,D正确。
故选D。
12.香蕉成熟时糖分会发生急剧变化(淀粉含量下降而还原糖含量上升)取成熟到第2天和第4天的等量香蕉果肉,分别加等量的蒸馏水制成提取液,然后在a、c试管中各加5mL第2天的提取液,在b、d试管中各加5mL第4天的提取液。如图:在a、b试管中各加入等量碘液,在c、d试管中各加入等量的斐林试剂,煮沸。四组试管颜色变化结果最可能的( )
A.a试管呈蓝色,b、c试管呈无色,d试管出现砖红色沉淀
B.a、c试管均呈蓝色,b试管呈无色,d试管呈砖红色
C.a试管的蓝色比b试管的深;c试管出现的砖红色沉淀比d颜色浅
D.a试管呈蓝色,b颜色呈无色;c试管出现的砖红色沉淀比d颜色深
【答案】C
【解析】
随着时间的延长,淀粉的含量逐渐降低,而还原性糖的含量逐渐升高,因此香蕉逐渐变甜所以试管ac中含淀粉的量多,还原性糖含量少;试管bd中淀粉含量少,还原性糖含量多;a、b用碘液检验淀粉,c、d用斐林试剂检验还原糖,故a、b呈蓝色,a颜色较深;c、d呈砖红色,d颜色较深。
故选C。
13.下列有机物的鉴定实验中,导致实验失败的操作是
①油脂鉴定时,花生子叶染色后,没有用酒精洗去浮色
②蛋白质鉴定时,把A、B液混合后再加入蛋白质样液中
③还原糖鉴定时,用沸水浴加热
④淀粉鉴定时,直接把碘—碘化钾加到淀粉样液中
⑤鉴定还原糖选用西红柿作为实验材料
A.①②⑤ B.②④⑤ C.③④⑤ D.①②④
【答案】A
【解析】
油脂鉴定时,花生子叶染色后,没有用酒精洗去浮色则整个视野内颜色过深,无法观察清除;蛋白质鉴定时,应先把A液加入形成碱性环境后再加入B液混合,若把A、B液混合后再加入蛋白质样液中则试验失败;淀粉鉴定时,可直接把碘—碘化钾加到淀粉样液中;西红柿呈红色,鉴定还原糖选用西红柿作为实验材料会存在颜色干扰,无法判断试验结果;所以选A。
14.已知某肾炎患者的尿液中含有蛋白质,某糖尿病患者的尿液中含有葡萄糖,正常人的尿液中一般不含有这两种物质。现有正常人、肾炎患者和糖尿病患者的三份尿样,由于某种原因尿样的标签掉落,请设计实验鉴别出这三种尿样并打上标签。鉴别实验的原理是:异常尿样中含有不同的特殊化学成分,不同的化学试剂能够与这些特殊成分反应产生特定的颜色反应。
(1)鉴别过程:分别取三种尿样2mL于三支试管中,别向三支试管中先加入1mL0.1g/mL的___________溶液(填溶液名称),摇匀,再向三支试管中加入3~4滴_____________(填浓度)的CuSO4溶液,摇匀,若某试管溶液出现_____________,则该试管的尿样为肾炎病人的尿样,打上标签;
(2)分别取剩下的两种尿样各2mL于另两支试管中,向两支试管中分别加入1mL新配制的___________(填试剂),再将这两支试管放入盛有_____________℃(填温度)的温水的大烧杯中加热约2分钟,若某试管中出现_____________沉淀,则说明该试管中的尿样是糖尿病患者的,另一支是正常人的尿样,分别打上标签。
(3)糖尿病患者常采取注射胰岛素的方法进行治疗,胰岛素不能口服的主要原因是_____________;患者的饮食也受到严格限制,米饭和馒头等主食都需要定量摄取,这是因为_____________。
【答案】
(1) NaOH 0.01g/mL 紫色反应
(2) 斐林试剂 50~65℃ 砖红色
(3) 胰岛素是一种蛋白质,如果口服此药物,在消化道内药物会被消化液分解,失去药效 米饭和馒头中的淀粉经消化能分解成葡萄糖
【解析】
(1)鉴别过程:①分别取三种尿样各2mL于三支试管中,分别向三支试管中先加入1mL 0.1/mL的Na0H溶液(双缩脲试剂A液),摇匀,再向三支试管中加入3~4滴0.01g/mL的CuSO4溶液(双缩脲试剂B液),摇匀,若某试管溶液出现紫色反应,则该试管的尿样为肾炎病人的尿样。
(2)分别取剩下的两种尿样各2mL于另两支试管中,向两支试管中分别加入1mL新配制的斐林试剂,再将这两支试管放入盛有50~65℃温水的大烧杯中加热约2分钟,若试管中出现砖红色沉淀,则说明该试管中的尿样是糖尿病患者的,另一支是正常人的尿样。
(3)胰岛素是一种蛋白质,如果口服此药物,在消化道内药物会被消化液分解,失去药效,因此胰岛素不能口服;患者的饮食也受到严格限制,米饭和馒头等主食都需要定量摄取,因为米饭、馒头的主要成分是淀粉,淀粉经消化分解形成葡萄糖,被吸收后也会使病人血糖浓度升高,从而加重病情。
题组C 培优拔尖练
15.学校小卖部售卖有某品牌牛奶,研究小组计划检测牛奶成分是否合格。下列关于检测项目、方法和现象的描述,正确的是( )
项目
检测方法
现象
①
滴加2滴碘液
Ⅰ
②
滴加3滴苏丹Ⅲ染液
Ⅱ
③
依次滴加0.1 g/mL NaOH、0.01 g/mL CuSO4
Ⅲ
④
0.1 g/mL NaOH、0.05 g/mL CuSO4等量混合后加入牛奶,60 ℃水浴
Ⅳ
A.成分未标注“淀粉”,因此不需要项目①
B.现象Ⅱ中显红色,说明牛奶含有脂肪
C.如果牛奶含有蛋白质,现象Ⅲ显紫色
D.现象Ⅳ无砖红色沉淀说明牛奶不含糖
【答案】C
【解析】
A、成分中未标注“淀粉”,但是可能会参入淀粉,需用碘液检测,故项目①需要进行,A错误;
B、苏丹Ⅲ染液鉴定脂肪呈橘黄色,B错误;
C、蛋白质可与双缩脲试剂(依次滴加0.1g/mLNaOH、0.01g/mLCuSO4)反应呈紫色,C正确;
D、斐林试剂(0.1g/mLNaOH、0.05g/mLCuSO4)可与还原糖反应生成砖红色沉淀,现象Ⅳ无砖红色沉淀不能说明牛奶不含糖,可能含有非还原糖,D错误。
故选C。
16.如图表示油菜种子成熟过程中各种有机物的变化情况,下列有关分析不正确的是( )
A.可溶性糖和淀粉转化成脂肪后,氧的含量将减少
B.第40天,可用苏丹Ⅲ染液对种子脂肪进行检测
C.可推测,在油菜种子萌发过程中脂肪能转化成可溶性糖
D.将成熟油菜种子磨成匀浆并加入双缩脲试剂不会出现紫色反应
【答案】D
【解析】
A、相同质量的糖比脂肪的氧的含量高,A正确;
B、第40天,种子中脂肪含量较高,可用苏丹Ⅲ染液对种子脂肪进行检测,呈橘黄色,B正确;
C、由图可推测,油菜种子萌发过程与种子成熟过程相反,脂肪能转化成可溶性糖,C正确;
D、将成熟油菜种子磨成匀浆,匀浆中也含有蛋白质,加入双缩脲试剂会出现紫色反应,D错误。
故选D。
17.某生物兴趣小组在野外发现一种组织颜色为白色的不知名野果,该小组把这些野果带回实验室欲检测其中是否含有还原糖、脂肪和蛋白质。下列叙述正确的是( )
A.对该野果进行脂肪的检测实验需要使用显微镜
B.若对该野果的组织样液中加入斐林试剂并酒精灯直接加热出现较深的砖红色,说明该野果中含有大量的还原糖
C.进行蛋白质的检测时可用斐林试剂的甲液和乙液直接代替双缩脲试剂A液和B液,因为它们的成分相同
D.进行还原糖检测实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶,以便长期保存备用
【答案】A
【解析】
A、对野果的切片进行脂肪检测实验需要使用显微镜,A正确;
B、用斐林试剂检测还原糖时不能用酒精灯直接加热,应该水浴加热,B错误;
C、斐林试剂甲液与双缩脲试剂A液的成分及浓度相同,斐林试剂乙液和双缩脲试剂B液的成分相同,但浓度不同,因此进行蛋白质的检测时不能直接用斐林试剂的甲液和乙液代替双缩脲试剂A液和B液,C错误;
D、斐林试剂使用时是将 NaOH和CuSO4混合后立即使用,不能长期放置,D错误;
故选A。
18.下表中关于食品检验的设计及结论对应正确的是( )
选项
探究主题
检测试剂
预期结果
结论
A
某色拉油是否含有脂肪
苏丹Ⅲ染液
红色
含有脂肪
B
某口服液中是否含有氨基酸
双缩脲试剂
紫色
含有氨基酸
C
某奶片是否添加淀粉
碘液
蓝色
含有淀粉,不含有蛋白质
D
某无糖饮料中是否含有葡萄糖
斐林试剂
砖红色
含有还原糖,但不一定是葡萄糖
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】
A、脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,因此预期结果应为橘黄色,A错误;
B、蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应,氨基酸不能,B错误;
C、淀粉遇碘液变蓝,某“奶片”用碘液检测后出现蓝色,说明该“奶片”含有淀粉,但不能说明该“奶片”不含蛋白质,C错误;
D、还原糖可用斐林试剂检测,在水浴加热的条件下,出现砖红色沉淀,但是还原糖不一定就是葡萄糖,D正确。
故选D。
19.下列关于细胞中含有多种元素和化合物的叙述,正确的是( )
A.细胞中最基本的元素是氧 B.细胞鲜重中含量最多的元素是氧
C.活细胞中含量最多的化合物是蛋白质 D.脂肪的检测一定要用到显微镜观察
【答案】B
【解析】
A、细胞中的最基本元素是C元素,A错误;
BC、人体细胞鲜重中含量最多的化合物是水,含量最多的元素是氧元素,B正确,C错误;
D、脂肪的检测不一定要用到显微镜观察,如将花生研成花生种子匀浆可以直接观察现象,不使用显微镜,D错误。
故选B。
20.下表是关于物质检测的内容,其中正确的是( )
选项
待检测的物质
使用试剂
呈现颜色
A
苹果中的还原糖
苏丹Ⅲ染液
橘黄
B
马铃薯中的淀粉
碘液
黑色
C
脂肪
斐林试剂
砖红色
D
蛋白质
双缩脲试剂
紫色
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】
A、脂肪可用苏丹III染液鉴定,呈橘黄色,检测还原糖需要斐林试剂,A错误;
B、淀粉遇碘液呈现蓝色,马铃薯中富含淀粉,遇碘液变蓝,B错误;
C、斐林试剂用于鉴定还原糖,生成砖红色沉淀,脂肪可用苏丹III染液鉴定,呈橘黄色,C错误;
D、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应,D正确。
故选D。
21.某校兴趣小组的同学设计两个实验:
A:检测尿液中是否含有葡萄糖;B:证明尿液中不含蛋白质。
实验用品:新取尿液样品、清水、质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液、质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液、蛋白质稀释样液、试管和滴管、酒精灯、三脚架、石棉网等。
请回答下列问题:
(1)A实验所依据的原理是葡萄糖是一种还原糖,与斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀。在A实验过程中还需要的一种试剂是质量浓度为______g/mL的CuSO4溶液,本实验是否需要加热?___________。
(2)写出A实验可能的现象和结论:若待测尿液加入试剂检测后出现_________,则说明尿液中含有葡萄糖;若待测尿液加入试剂检测后未出现砖红色沉淀,则说明尿液中________________________
(3)写出B实验的实验步骤及观察到的现象:
①取两支试管,分别加入2 mL的蛋白质稀释样液(编号为甲)和2 mL的待测尿液(编号为乙)。蛋白质稀释样液在本实验中起对照作用。
②分别向两支试管中加入2 mL的质量浓度为0.1g/mL的_______溶液,振荡,摇匀。
③再分别向两支试管中加入3~4滴质量浓度为0.01g/mL的_______溶液,振荡,摇匀,比较颜色的变化。
(4)结果预期:甲试管出现_________;乙试管____________。
【答案】 0.05 需要 砖红色沉淀 不含有葡萄糖 NaOH CuSO4 出现紫色现象 乙试管无紫色现象
【解析】
(1)A实验所依据的原理是:葡萄糖属于还原糖,与斐林试剂发生作用,在水浴加热的条件下会生成砖红色沉淀,其实质是新配制的Cu(OH)2与还原糖反应,Cu(OH)2被还原为Cu2O(砖红色)。斐林试剂是由甲液(质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液)和乙液(质量浓度为0.05g/mL硫酸铜溶液)组成。故在A实验过程中还需要的另一种试剂是质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液。需要特别注意,斐林试剂与还原糖的反应需要水浴加热。
(2)A实验的目的是检测尿液中是否含有葡萄糖,属于探究实验,实验结论未知,存在2种可能,故A实验可能的现象和结论为:若待测尿液加入斐林试剂检测,在水浴加热条件下出现砖红色沉淀,则说明尿液中含有葡萄糖并与斐林试剂发生反应生成砖红色沉淀;若待测尿液加入斐林试剂,在水浴加热条件下没有出现砖红色沉淀,则说明尿液中不含有葡萄糖。
(3)检测蛋白质的实质是肽键在碱性环境中与Cu2+反应生成紫色络合物。
①生物实验遵循的原则之一是对照原则,所以为了检测尿液中是否含有蛋白质,要用蛋白质稀释样液作对照实验。
②在鉴定蛋白质时,要先加A液后再加入B液。实验中,分别向两支试管中先加入1mL的0.1g/mL的NaOH溶液,振荡,摇匀,目的是先制造碱性环境。
③再分别向两支试管中加入3~4滴0.01g/mL的CuS04溶液振荡,摇匀,目的是让蛋白质与铜离子反应,产生紫色络合物。通过比较颜色的变化,即可确定是否含有蛋白质。
(4)B实验的目的是证明尿液中不含蛋白质,实验结论已知,实验结果是唯一的,故实验结果预期:甲试管出现紫色现象而乙试管中无紫色现象发生,说明尿液中不含蛋白质。
第1节 细胞中的元素和化合物
知识清单
一、组成细胞的元素
1.生物体与无机自然界的关系
(2)原因:组成细胞的元素是生物体有选择地从无机自然界获取的。
2.组成细胞的元素的种类和含量
(2)含量
①占玉米细胞鲜重最多的元素是O。
②占人体细胞干重最多的元素是C。
③占玉米细胞和人体细胞干重较多的四种元素是C、H、O、N。
(3)存在形式:大多以化合物的形式存在。
二、组成细胞的化合物
1.
2.含量
(1)细胞中含量最多的化合物是水。
(2)细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质。
(3)细胞中占干重最多的化合物是蛋白质。
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.实验原理[连线]
①还原糖 a.苏丹Ⅲ染液 Ⅰ.砖红色沉淀
②淀粉 b.斐林试剂 Ⅱ.橘黄色
③脂肪 c.双缩脲试剂 Ⅲ.蓝色
④蛋白质 d.碘液 Ⅳ.紫色
提示:①-b-Ⅰ ②-d-Ⅲ ③-a-Ⅱ ④-c-Ⅳ
2.实验材料的选择
①白萝卜匀浆 ②花生种子 ③豆浆 ④梨匀浆 ⑤鸡蛋清稀释液 ⑥葡萄匀浆 ⑦马铃薯匀浆 ⑧芝麻种子 ⑨西瓜汁 ⑩花生种子匀浆
请将适合的材料编号填到下面横线上:
(1)还原糖检测①④⑥。
(2)脂肪检测②⑧⑩。
(3)蛋白质检测③⑤。
3.实验流程
(1)还原糖的检测和观察
(2)脂肪的检测和观察
(3)蛋白质的检测和观察
考点突破
考点01 细胞中的元素和化合物
【典型例题】
如图1是细胞中化合物含量的扇形图,图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图,下列说法不正确的是
A.若图1表示细胞鲜重,则A、B化合物依次是H2O、蛋白质
B.若图2表示组成人体细胞的元素含量,则a、b、c依次是O、C、H
C.地壳与活细胞中含量最多的元素都是a,由此说明生物界与非生物界具有统一性
D.若图1表示细胞完全脱水后的化合物含量,则A化合物具有多样性,其必含的元素为C、H、O、N
【答案】C
【解析】
A、活细胞中水含量最多,分析图1可知A含量最多,其次是B,因此如果图1表示细胞鲜重,则A、B化合物依次是H2O、蛋白质,A正确;
B、细胞鲜重中含量最多的元素是O,其次的C、H,因此如果图2表示组成人体细胞的元素含量,则a、b、c依次是O、C、H,B正确;
C、生物界与非生物界具有统一性是指组成细胞的元素都能在自然界中找到,没有细胞特有的元素,而不是指化学元素的含量,C错误;
D、蛋白质是细胞干重中含量最多的化合物,因此如果图1表示细胞完全脱水后化合物的含量,则A化合物为蛋白质,含有的元素为C、H、O、N等,D正确。
故选C。
【易错分析】
有关组成细胞元素的两点提醒
(1)细胞中的元素含量比例中“鲜重”≠“干重”:O在细胞鲜重中含量最多,C在细胞干重中含量最多。
(2)大量元素和微量元素都是生物体所必需的,但生物体内含有的元素不一定都是必需元素,如Pb。
考点02 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
【典型例题】
以下关于实验的描述,正确的是( )
A.鉴定还原糖和蛋白质都需要进行水浴加热
B.西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖,可作为还原糖鉴定的替代材料
C.斐林试剂也可用于检测蛋白质,只是添加试剂的顺序不同
D.在稀释的蛋清液中加入双缩脲试剂,振荡摇匀,可看到溶液变为紫色
【答案】D
【解析】
A、鉴定还原糖需要进行水浴加热,而蛋白质的鉴定不需要水浴加热,A错误;
B、西瓜汁颜色较深,不适合作为鉴定还原糖的替代材料,尽管西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖,B错误;
C、斐林试剂和双缩脲试剂的成分相同,浓度不同,斐林试剂不可直接用于检测蛋白质,C错误;
D、稀释的蛋清液中含有丰富的蛋白质,加入双缩脲试剂,振荡摇匀,溶液变为紫色,D正确。
故选D。
【易错分析】
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质操作方面的注意事项
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检测生物组织中的脂肪时,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。
分层提分
题组A 基础过关练
1.下列关于组成生物体的元素和化合物的说法,正确的是( )
A.细胞中的无机盐大多以化合物形式存在
B.淀粉、糖原和纤维素水解得到的单体相同
C.Fe、Mg等微量元素可参与细胞内某些复杂化合物的合成
D.生物界和非生物界在元素组成的种类和含量上都相同
【答案】B
【解析】
A、细胞中的无机盐大多以离子形式存在,A错误;
B、淀粉、糖原和纤维素水解得到的单体相同,都是葡萄糖,B正确;
C、Fe、Mg等元素可参与细胞内某些复杂化合物的合成,如Fe参与血红蛋白的形成,Mg参与叶绿素的合成,但Mg是大量元素,不是微量元素,C错误;
D、生物界的元素在非生物界都能找到,元素种类比非生物界少,含量差异也很大,D错误。
故选B。
2.用碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂测得甲、乙、丙三种植物的干种子中三类有机物的颜色反应如下表:其中“+”的数量代表颜色反应深浅程度,下列有关说法错误的是( )
碘液
苏丹Ⅲ染液
双缩脲试剂
甲
++++
++
+
乙
++
++++
++
丙
+
++
++++
A.甲种子中主要含有淀粉,乙种子中主要含有脂肪,丙种子中主要含有蛋白质
B.碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂与相应的物质发生颜色反应分别是蓝色、橘黄色和紫色
C.在观察时有些可能用到显微镜
D.三种试剂的使用都需要水浴加热
【答案】D
【解析】
A、甲种子中加入碘液、苏丹和双缩脲试剂后都有颜色反应,且加入碘液后颜色最深,说明甲种子含有淀粉、蛋白质和脂肪,且淀粉含量最多,因此,甲种子中主要含有淀粉,同理可知,乙种子中主要含脂肪,丙种子主要含有蛋白质,A正确;
B、碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂与淀粉、脂肪和蛋白质发生的颜色反应分别是蓝色、橘黄色和紫色,B正确;
C、在观察颜色时,鉴定脂肪实验中观察脂肪颗粒需要用到光学显微镜,C正确;
D、这三种试剂的使用均不需要水浴加热,只有在鉴定还原糖时需要水浴加热,D错误。
故选D。
3.基于对细胞元素组成、元素含量等的认识,下列相关表述正确的是( )
A.细胞中存在无机自然界没有的特殊元素
B.细胞中微量元素含量很少,作用也很微小
C.不同种类的细胞其组成元素和化合物种类基本相同,但含量又往往有一定差异,这既体现了细胞的统一性,又反映了细胞的多样性
D.汞在细胞中含量很少属于微量元素
【答案】C
【解析】
A、细胞中元素全部都来自于无机环境,故细胞内的元素不存在无机自然界没有的特殊元素,A错误;
B、细胞中微量元素含量很少,但作用极其重要,B错误;
C、不同种类的细胞其组成元素和化合物种类基本相同,但含量又往往有一定差异,这既体现了细胞的统一性,又反映了细胞的多样性,C正确;
D、细胞内含有的元素不一定是构成细胞所需要的元素,如铅、汞等元素,故汞不属于细胞中的微量元素,D错误。
故选C。
4.区域内水和土壤中某种化学元素过多或过少都可能导致地方病,影响人们的健康,下列说法正确的是( )
A.龋齿是由于人体内钙含量过高造成的
B.氟骨病是由于体内氟含量过高造成的
C.人体内硒含量过高会引发克山病
D.饮用低氟水可以预防大骨节病
【答案】B
【解析】
A、龋齿的发生与人体的钙含量无直接关系,A错误;
B、氟骨病是由于人体内氟含量过高造成的,B正确;
C、人体缺硒会导致克山病,C错误;
D、引用低氟水不可以预防大骨节病,D错误。
故选B。
5.下列关于细胞中化合物的叙述中,正确的是( )
A.沙漠中的仙人掌细胞内含量最多的化合物是蛋白质 B.组成细胞的化合物都能在无机自然界找到
C.组成细胞的化合物的元素都能在无机自然界找到 D.超级肥胖的人体内含量最多的有机物是脂肪
【答案】C
【解析】
A、沙漠中的仙人掌细胞内含量最多的化合物是水,A错误;
B、构成生物体的元素在无机自然界都可以找到,并非是化合物,B错误;
C、组成细胞的化合物的元素都能在无机自然界找到,这体现了生物界与非生物界的统一性,C正确;
D、超级肥胖的人体内含量最多的有机物是蛋白质,D错误。
故选C。
6.蛋白质的鉴定实验适用的材料是( )
A.苹果 B.马铃薯匀浆
C.鲜肝提取液 D.大豆种子
【答案】D
【解析】
A、苹果富含还原糖,且色浅,适于用于鉴定还原糖,含蛋白质较少,不适于用于鉴定蛋白质,A错误;
B、马铃薯匀浆富含淀粉,也不适合作为鉴定蛋白质的材料,B错误;
C、鲜肝研磨液有颜色,存在颜色干扰,不适合作为鉴定蛋白质的材料,C错误;
D、大豆种子富含蛋白质,且近乎白色,是鉴定蛋白质的适宜材料,D正确。
故选D。
7.下表是组成地壳和组成细胞的部分元素含量(%)。请据表回答下列问题:
O
Si
C
N
H
地壳
48.60
26.30
0.087
0.03
0.76
细胞
65.0
极少
18.0
3.0
10.0
(1)组成细胞的化学元素在地壳中都普遍存在,没有一种化学元素是细胞特有的,这一事实说明_______________________________________________ 。
(2)由表中数据可知,同一元素在细胞和地壳中含量相差甚远,这一事实说明______________________________________________________ 。
培养植物所用的营养液配方很多,其中荷格伦特溶液中含有下列物质:
KH2PO4 、KNO3 、Ca(NO3)2 、MgSO4 、H3BO3、 MnCl2 、ZnSO4 、CuSO4、 H2MnO4
上述营养液中的大量元素有____________________________________ 。
微量元素有__________________________________________ 。
【答案】
(1)生物界与非生物界具有统一性
(2) 生物界与非生物界具有差异性 H、O、N、P、S、K、Ca、Mg Mn、Zn、Cu、B
【解析】
(1)组成细胞的化学元素在地壳中都普遍存在,没有一种化学元素是细胞特有的,这一事实说明生物界与非生物界具有统一性。
(2)同一元素在细胞和地壳中含量相差甚远,这一事实说明生物界与非生物界具有差异性。组成生物体的大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,微量元素包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等,故上述培养液中的大量元素有H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,微量元素有Mn、Zn、Cu、B。
题组B 能力提升练
8.下列关于“检测生物组织中的还原糖、脂肪、蛋白质”的实验操作过程和结果分析,正确的是( )
A.向某种组织提取液中加入斐林试剂,若呈现蓝色,则说明其中不含糖类
B.观察花生子叶中脂肪颗粒被苏丹Ⅲ染液染色的情况必须借助显微镜
C.在煮沸的牛奶中加入双缩脲试剂A液和B液的混合物,以检测其中的蛋白质
D.用斐林试剂鉴定某组织提取液,若呈现砖红色沉淀,则说明该提取液含有葡萄糖
【答案】B
【解析】
A、向某种组织提取液中加入斐林试剂,需要水浴加热后才出现砖红色沉淀,因此若呈现蓝色,不能说明不含还原糖,也不能说明不含糖类,A错误;
B、观察花生子叶中脂肪颗粒被苏丹Ⅲ染液染色的情况实验中,需要使用显微镜才能观察到被染成橘黄色的脂肪颗粒,B正确;
C、鉴定蛋白质应该先加双缩脲试剂A液,再加双缩脲试剂B液,C错误;
D、用斐林试剂鉴定某组织提取液,若呈现砖红色沉淀,则说明该提取液含有还原糖,但是不一定是葡萄糖,D错误。
故选B。
9.实验测得小麦、大豆、花生三种生物干种子中三大类有机物含量如图,有关叙述正确的是( )
A.小麦种子的研磨滤液中加入斐林试剂混合后即出现砖红色
B.选用花生检验细胞中有脂肪存在时需要使用显微镜
C.双缩脲试剂检验大豆组织样液中存在蛋白质时,需加热呈紫色
D.检验脂肪存在时,用清水冲洗掉浮色
【答案】B
【解析】
A、斐林试剂检测还原糖出现砖红色沉淀需要水浴加热,A错误;
B、选用花生检验细胞中有脂肪存在时需要制临时切片,然后借助显微镜观察,B正确;
C、大豆种子富含蛋白质,用双缩脲试剂检验大豆组织样液中存在蛋白质呈现紫色,不需要加热,C错误;
D、检验脂肪存在时,用50%的酒精冲洗掉浮色,D错误。
故选B。
10.如图为元素在生物体内的含量分布情况,下列表述不正确的是( )
A.Ⅰ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.Ⅱ含量虽少,但却是生物体正常生命活动不可缺少的
C.Ⅱ和Ⅲ为生物体的必需元素,一旦缺乏就可能会导致相应的病症
D.生物体内除了大量元素外,其他都是微量元素
【答案】D
【解析】
A、Ⅰ为组成细胞的化学元素,在自然界中都能找到,没有一种是自然界没有的,这体现了生物界与非生物界具有统一性,A正确;
B、Ⅱ微量元素含量虽少,但对生物体起着重要作用,是生物体正常生命活动不可缺少的,B正确;
C、Ⅱ和Ⅲ,即大量元素和微量元素均为必需元素,一旦缺乏可能会导致相应的病症,如缺硼会导致花而不实,C正确;
D、结合图示可知,组成生物体的化学元素除了大量元素和微量元素外,还有其他元素,D错误。
故选D。
11.下列关于组成细胞的化合物的叙述,正确的是( )
A.在任何活细胞中含量最多的化学元素都是碳
B.在活细胞中各种化合物含量从多到少的顺序是:蛋白质、脂质、无机盐、糖类、核酸
C.在活细胞中的各种化合物与食物中的各种化合物成分相同
D.在不同的细胞中各种化合物的种类基本相同,含量有所差别
【答案】D
【解析】
A、活细胞中含量最多的化学元素是氧,A错误;
B、活细胞中含量最多的化合物是水,其次是蛋白质,然后是脂质、无机盐、糖类和核酸,B错误;
C、在活细胞中的各种化合物与食物中的各种化合物成分不完全相同,体内各种化合物是利用食物中的各种营养成分重新合成的,C错误;
D、在不同的细胞中各种化合物的种类基本相同,都含有水、蛋白质、脂质、无机盐、糖类、核酸等,但它们的含量不同,D正确。
故选D。
12.香蕉成熟时糖分会发生急剧变化(淀粉含量下降而还原糖含量上升)取成熟到第2天和第4天的等量香蕉果肉,分别加等量的蒸馏水制成提取液,然后在a、c试管中各加5mL第2天的提取液,在b、d试管中各加5mL第4天的提取液。如图:在a、b试管中各加入等量碘液,在c、d试管中各加入等量的斐林试剂,煮沸。四组试管颜色变化结果最可能的( )
A.a试管呈蓝色,b、c试管呈无色,d试管出现砖红色沉淀
B.a、c试管均呈蓝色,b试管呈无色,d试管呈砖红色
C.a试管的蓝色比b试管的深;c试管出现的砖红色沉淀比d颜色浅
D.a试管呈蓝色,b颜色呈无色;c试管出现的砖红色沉淀比d颜色深
【答案】C
【解析】
随着时间的延长,淀粉的含量逐渐降低,而还原性糖的含量逐渐升高,因此香蕉逐渐变甜所以试管ac中含淀粉的量多,还原性糖含量少;试管bd中淀粉含量少,还原性糖含量多;a、b用碘液检验淀粉,c、d用斐林试剂检验还原糖,故a、b呈蓝色,a颜色较深;c、d呈砖红色,d颜色较深。
故选C。
13.下列有机物的鉴定实验中,导致实验失败的操作是
①油脂鉴定时,花生子叶染色后,没有用酒精洗去浮色
②蛋白质鉴定时,把A、B液混合后再加入蛋白质样液中
③还原糖鉴定时,用沸水浴加热
④淀粉鉴定时,直接把碘—碘化钾加到淀粉样液中
⑤鉴定还原糖选用西红柿作为实验材料
A.①②⑤ B.②④⑤ C.③④⑤ D.①②④
【答案】A
【解析】
油脂鉴定时,花生子叶染色后,没有用酒精洗去浮色则整个视野内颜色过深,无法观察清除;蛋白质鉴定时,应先把A液加入形成碱性环境后再加入B液混合,若把A、B液混合后再加入蛋白质样液中则试验失败;淀粉鉴定时,可直接把碘—碘化钾加到淀粉样液中;西红柿呈红色,鉴定还原糖选用西红柿作为实验材料会存在颜色干扰,无法判断试验结果;所以选A。
14.已知某肾炎患者的尿液中含有蛋白质,某糖尿病患者的尿液中含有葡萄糖,正常人的尿液中一般不含有这两种物质。现有正常人、肾炎患者和糖尿病患者的三份尿样,由于某种原因尿样的标签掉落,请设计实验鉴别出这三种尿样并打上标签。鉴别实验的原理是:异常尿样中含有不同的特殊化学成分,不同的化学试剂能够与这些特殊成分反应产生特定的颜色反应。
(1)鉴别过程:分别取三种尿样2mL于三支试管中,别向三支试管中先加入1mL0.1g/mL的___________溶液(填溶液名称),摇匀,再向三支试管中加入3~4滴_____________(填浓度)的CuSO4溶液,摇匀,若某试管溶液出现_____________,则该试管的尿样为肾炎病人的尿样,打上标签;
(2)分别取剩下的两种尿样各2mL于另两支试管中,向两支试管中分别加入1mL新配制的___________(填试剂),再将这两支试管放入盛有_____________℃(填温度)的温水的大烧杯中加热约2分钟,若某试管中出现_____________沉淀,则说明该试管中的尿样是糖尿病患者的,另一支是正常人的尿样,分别打上标签。
(3)糖尿病患者常采取注射胰岛素的方法进行治疗,胰岛素不能口服的主要原因是_____________;患者的饮食也受到严格限制,米饭和馒头等主食都需要定量摄取,这是因为_____________。
【答案】
(1) NaOH 0.01g/mL 紫色反应
(2) 斐林试剂 50~65℃ 砖红色
(3) 胰岛素是一种蛋白质,如果口服此药物,在消化道内药物会被消化液分解,失去药效 米饭和馒头中的淀粉经消化能分解成葡萄糖
【解析】
(1)鉴别过程:①分别取三种尿样各2mL于三支试管中,分别向三支试管中先加入1mL 0.1/mL的Na0H溶液(双缩脲试剂A液),摇匀,再向三支试管中加入3~4滴0.01g/mL的CuSO4溶液(双缩脲试剂B液),摇匀,若某试管溶液出现紫色反应,则该试管的尿样为肾炎病人的尿样。
(2)分别取剩下的两种尿样各2mL于另两支试管中,向两支试管中分别加入1mL新配制的斐林试剂,再将这两支试管放入盛有50~65℃温水的大烧杯中加热约2分钟,若试管中出现砖红色沉淀,则说明该试管中的尿样是糖尿病患者的,另一支是正常人的尿样。
(3)胰岛素是一种蛋白质,如果口服此药物,在消化道内药物会被消化液分解,失去药效,因此胰岛素不能口服;患者的饮食也受到严格限制,米饭和馒头等主食都需要定量摄取,因为米饭、馒头的主要成分是淀粉,淀粉经消化分解形成葡萄糖,被吸收后也会使病人血糖浓度升高,从而加重病情。
题组C 培优拔尖练
15.学校小卖部售卖有某品牌牛奶,研究小组计划检测牛奶成分是否合格。下列关于检测项目、方法和现象的描述,正确的是( )
项目
检测方法
现象
①
滴加2滴碘液
Ⅰ
②
滴加3滴苏丹Ⅲ染液
Ⅱ
③
依次滴加0.1 g/mL NaOH、0.01 g/mL CuSO4
Ⅲ
④
0.1 g/mL NaOH、0.05 g/mL CuSO4等量混合后加入牛奶,60 ℃水浴
Ⅳ
A.成分未标注“淀粉”,因此不需要项目①
B.现象Ⅱ中显红色,说明牛奶含有脂肪
C.如果牛奶含有蛋白质,现象Ⅲ显紫色
D.现象Ⅳ无砖红色沉淀说明牛奶不含糖
【答案】C
【解析】
A、成分中未标注“淀粉”,但是可能会参入淀粉,需用碘液检测,故项目①需要进行,A错误;
B、苏丹Ⅲ染液鉴定脂肪呈橘黄色,B错误;
C、蛋白质可与双缩脲试剂(依次滴加0.1g/mLNaOH、0.01g/mLCuSO4)反应呈紫色,C正确;
D、斐林试剂(0.1g/mLNaOH、0.05g/mLCuSO4)可与还原糖反应生成砖红色沉淀,现象Ⅳ无砖红色沉淀不能说明牛奶不含糖,可能含有非还原糖,D错误。
故选C。
16.如图表示油菜种子成熟过程中各种有机物的变化情况,下列有关分析不正确的是( )
A.可溶性糖和淀粉转化成脂肪后,氧的含量将减少
B.第40天,可用苏丹Ⅲ染液对种子脂肪进行检测
C.可推测,在油菜种子萌发过程中脂肪能转化成可溶性糖
D.将成熟油菜种子磨成匀浆并加入双缩脲试剂不会出现紫色反应
【答案】D
【解析】
A、相同质量的糖比脂肪的氧的含量高,A正确;
B、第40天,种子中脂肪含量较高,可用苏丹Ⅲ染液对种子脂肪进行检测,呈橘黄色,B正确;
C、由图可推测,油菜种子萌发过程与种子成熟过程相反,脂肪能转化成可溶性糖,C正确;
D、将成熟油菜种子磨成匀浆,匀浆中也含有蛋白质,加入双缩脲试剂会出现紫色反应,D错误。
故选D。
17.某生物兴趣小组在野外发现一种组织颜色为白色的不知名野果,该小组把这些野果带回实验室欲检测其中是否含有还原糖、脂肪和蛋白质。下列叙述正确的是( )
A.对该野果进行脂肪的检测实验需要使用显微镜
B.若对该野果的组织样液中加入斐林试剂并酒精灯直接加热出现较深的砖红色,说明该野果中含有大量的还原糖
C.进行蛋白质的检测时可用斐林试剂的甲液和乙液直接代替双缩脲试剂A液和B液,因为它们的成分相同
D.进行还原糖检测实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶,以便长期保存备用
【答案】A
【解析】
A、对野果的切片进行脂肪检测实验需要使用显微镜,A正确;
B、用斐林试剂检测还原糖时不能用酒精灯直接加热,应该水浴加热,B错误;
C、斐林试剂甲液与双缩脲试剂A液的成分及浓度相同,斐林试剂乙液和双缩脲试剂B液的成分相同,但浓度不同,因此进行蛋白质的检测时不能直接用斐林试剂的甲液和乙液代替双缩脲试剂A液和B液,C错误;
D、斐林试剂使用时是将 NaOH和CuSO4混合后立即使用,不能长期放置,D错误;
故选A。
18.下表中关于食品检验的设计及结论对应正确的是( )
选项
探究主题
检测试剂
预期结果
结论
A
某色拉油是否含有脂肪
苏丹Ⅲ染液
红色
含有脂肪
B
某口服液中是否含有氨基酸
双缩脲试剂
紫色
含有氨基酸
C
某奶片是否添加淀粉
碘液
蓝色
含有淀粉,不含有蛋白质
D
某无糖饮料中是否含有葡萄糖
斐林试剂
砖红色
含有还原糖,但不一定是葡萄糖
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】
A、脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,因此预期结果应为橘黄色,A错误;
B、蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应,氨基酸不能,B错误;
C、淀粉遇碘液变蓝,某“奶片”用碘液检测后出现蓝色,说明该“奶片”含有淀粉,但不能说明该“奶片”不含蛋白质,C错误;
D、还原糖可用斐林试剂检测,在水浴加热的条件下,出现砖红色沉淀,但是还原糖不一定就是葡萄糖,D正确。
故选D。
19.下列关于细胞中含有多种元素和化合物的叙述,正确的是( )
A.细胞中最基本的元素是氧 B.细胞鲜重中含量最多的元素是氧
C.活细胞中含量最多的化合物是蛋白质 D.脂肪的检测一定要用到显微镜观察
【答案】B
【解析】
A、细胞中的最基本元素是C元素,A错误;
BC、人体细胞鲜重中含量最多的化合物是水,含量最多的元素是氧元素,B正确,C错误;
D、脂肪的检测不一定要用到显微镜观察,如将花生研成花生种子匀浆可以直接观察现象,不使用显微镜,D错误。
故选B。
20.下表是关于物质检测的内容,其中正确的是( )
选项
待检测的物质
使用试剂
呈现颜色
A
苹果中的还原糖
苏丹Ⅲ染液
橘黄
B
马铃薯中的淀粉
碘液
黑色
C
脂肪
斐林试剂
砖红色
D
蛋白质
双缩脲试剂
紫色
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】
A、脂肪可用苏丹III染液鉴定,呈橘黄色,检测还原糖需要斐林试剂,A错误;
B、淀粉遇碘液呈现蓝色,马铃薯中富含淀粉,遇碘液变蓝,B错误;
C、斐林试剂用于鉴定还原糖,生成砖红色沉淀,脂肪可用苏丹III染液鉴定,呈橘黄色,C错误;
D、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应,D正确。
故选D。
21.某校兴趣小组的同学设计两个实验:
A:检测尿液中是否含有葡萄糖;B:证明尿液中不含蛋白质。
实验用品:新取尿液样品、清水、质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液、质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液、蛋白质稀释样液、试管和滴管、酒精灯、三脚架、石棉网等。
请回答下列问题:
(1)A实验所依据的原理是葡萄糖是一种还原糖,与斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀。在A实验过程中还需要的一种试剂是质量浓度为______g/mL的CuSO4溶液,本实验是否需要加热?___________。
(2)写出A实验可能的现象和结论:若待测尿液加入试剂检测后出现_________,则说明尿液中含有葡萄糖;若待测尿液加入试剂检测后未出现砖红色沉淀,则说明尿液中________________________
(3)写出B实验的实验步骤及观察到的现象:
①取两支试管,分别加入2 mL的蛋白质稀释样液(编号为甲)和2 mL的待测尿液(编号为乙)。蛋白质稀释样液在本实验中起对照作用。
②分别向两支试管中加入2 mL的质量浓度为0.1g/mL的_______溶液,振荡,摇匀。
③再分别向两支试管中加入3~4滴质量浓度为0.01g/mL的_______溶液,振荡,摇匀,比较颜色的变化。
(4)结果预期:甲试管出现_________;乙试管____________。
【答案】 0.05 需要 砖红色沉淀 不含有葡萄糖 NaOH CuSO4 出现紫色现象 乙试管无紫色现象
【解析】
(1)A实验所依据的原理是:葡萄糖属于还原糖,与斐林试剂发生作用,在水浴加热的条件下会生成砖红色沉淀,其实质是新配制的Cu(OH)2与还原糖反应,Cu(OH)2被还原为Cu2O(砖红色)。斐林试剂是由甲液(质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液)和乙液(质量浓度为0.05g/mL硫酸铜溶液)组成。故在A实验过程中还需要的另一种试剂是质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液。需要特别注意,斐林试剂与还原糖的反应需要水浴加热。
(2)A实验的目的是检测尿液中是否含有葡萄糖,属于探究实验,实验结论未知,存在2种可能,故A实验可能的现象和结论为:若待测尿液加入斐林试剂检测,在水浴加热条件下出现砖红色沉淀,则说明尿液中含有葡萄糖并与斐林试剂发生反应生成砖红色沉淀;若待测尿液加入斐林试剂,在水浴加热条件下没有出现砖红色沉淀,则说明尿液中不含有葡萄糖。
(3)检测蛋白质的实质是肽键在碱性环境中与Cu2+反应生成紫色络合物。
①生物实验遵循的原则之一是对照原则,所以为了检测尿液中是否含有蛋白质,要用蛋白质稀释样液作对照实验。
②在鉴定蛋白质时,要先加A液后再加入B液。实验中,分别向两支试管中先加入1mL的0.1g/mL的NaOH溶液,振荡,摇匀,目的是先制造碱性环境。
③再分别向两支试管中加入3~4滴0.01g/mL的CuS04溶液振荡,摇匀,目的是让蛋白质与铜离子反应,产生紫色络合物。通过比较颜色的变化,即可确定是否含有蛋白质。
(4)B实验的目的是证明尿液中不含蛋白质,实验结论已知,实验结果是唯一的,故实验结果预期:甲试管出现紫色现象而乙试管中无紫色现象发生,说明尿液中不含蛋白质。
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