人教版高中 生物(必修一) 同步精品讲义2.1 细胞中的元素和化合物（2份打包，原卷版+教师版）

第1节　细胞中的元素和化合物

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

【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

【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。

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

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（　　）

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

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

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

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

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

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：

(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__________________________________________ 。

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

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

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

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

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

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

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_____________。

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（       ）

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

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

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

18．下表中关于食品检验的设计及结论对应正确的是（       ）

A．A B．B C．C D．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

20．下表是关于物质检测的内容，其中正确的是（       ）

A．A B．B C．C D．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____________。