2.1细胞中的元素和化合物学案 （无答案）高一上学期生物人教版必修1

2.1 细胞中的元素和化合物
课标要求 概念1 细胞是生物体结构与生命活动的基本单位 1.1 细胞由多种多样的分子组成，包括水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质和核酸等，其中蛋白质和核酸是两类最重要的生物大分子 1.1.1 说出细胞主要由C、 H、 O、 N、 P、 S等元素构成，它们以碳链为骨架形成复杂的生物大分子
学习目标 1．通过对细胞组成元素与自然界组成元素的比较，能用生命物质观的生命观念分析生物界与非生物界的统一性和差异性。 2．通过对大量元素和微量元素分类学习，利用归纳与概括的科学思维方式，简述组成细胞的元素与化合物的种类、含量。 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，并能简要阐明实验步骤和原理。
重点与难点 重点：2、3 难点：3
一、组成细胞的元素
1.组成细胞的元素
（1）种类 组成细胞的化学元素，常见的有 种。
①为什么占人体细胞鲜重最多的元素是O，而占干重最多的是C
②在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素一样吗？怎样解释这种现象？
③细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？
④比较组成玉米细胞和人体细胞中的元素种类和含量，你能得出那些结论？
分类：根据元素 划分为大量元素和微量元素
种类 概念 举例 功能
大量元素 含量占生物体总量的________以上的元素 ①组成多种多样的化合物 ②影响____________ _____________。
微量元素 指生物生活_____________，但是含量_________的元素
①大量元素和微量元素划分的依据是含量还是生理作用？
②生物体内含有的元素都是是生物所必需的元素吗？、
③占人体细胞鲜重比例前六位的元素是 ，而占人体细胞干重比例前六位的元素是
2.生物界与无机自然界的统一性和差异性
统一性：从元素 分析，组成生物体的元素在无机自然界中都能找到，没有一种元素为生物体所
差异性：从元素 分析，各种元素在生物体内和无机自然界中的含量
二、组成细胞的化合物
（1）活细胞内含量最多的化合物是什么？含量最多的有机物是什么？
（2）梨的果实和叶片的细胞中所含化合物的种类和含量有什么明显的差别
（3）为什么日常膳食中做到不同食物的合理搭配更有利于健康？
【判断正误】：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。（ ）
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
还原性糖的鉴定 实验原理 还原性糖+ 试剂 → 色沉淀（ ）
实验材料
实验步骤 1.制备样液 2取样（2mL注入试管）3加入刚刚混合均匀的 试剂1mL 4水浴加热（ ）2分钟 5.观察颜色变化，预期将由 色变为 色。
淀粉的鉴定 实验原理 淀粉+ → 色
实验材料
实验步骤 取样2mL 2、加入 ， 观察颜色变化。
蛋白质的鉴定 实验原理 蛋白质+ 试剂 → 色
实验材料
实验步骤 制备样液 2、取样2mL 3、加入 试剂的 液1mL，摇匀 4、、加入 试剂的 液4滴，摇匀5观察颜色变化
脂肪的鉴定 实验原理 脂肪+ 试剂→ 色
实验材料
实验步骤 制备材料（去种皮，切薄片） 2、加 试剂染色 分钟 3、用 试剂洗去薄片上的浮色 4、制成临时装片 放在显微镜下观察（先用低倍镜再转高倍镜）
①实验材料的选择，遵循什么原则？简要分析。
②还原糖在加相应试剂鉴定之前，为什么要留出一部分组织样液？
③蔗糖溶液中加入斐林试剂水浴加热后呈现什么颜色？
④斐林试剂与双缩脲试剂的比较
斐林试剂 双缩脲试剂
甲液 乙液 A液 B液
成分
鉴定物质
添加顺序
反应条件
反应现象
⑤斐林试剂与双缩脲试剂成分相同，但在使用时，斐林试剂甲液与乙液必须混合使用，而双缩脲试剂则先滴加A液，再滴加B液，请分析原因。
【小资料】
双缩脲试剂可以检测蛋白质，是由于蛋白质有 双缩脲试剂能用于检测氨基酸、二肽、尿素、多肽吗
首先要区别双缩脲试剂和双缩脲，然后是双缩脲反应。
1双缩脲试剂
双缩脲试剂的成分是质量浓度为0.1 g／mL的氢氧化钠溶液和质量浓度为0.01 g／mL的硫酸铜溶液（都是无机物）。
2双缩脲
双缩脲NH2-CO-NH-CO-NH2是由2分子尿素（NH2-CO-NH2）失去1分子氨后的缩合产物（有机物）。
3双缩脲反应
双缩脲反应是指具有两个或两个以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2+反应，生成红紫色的络合物。
由于蛋白质分子中含有很多与双缩脲结构相似的肽键，也能发生双缩脲反应，因此，蛋白质中的双缩脲(H2NOC—NH—CONH2)结构在碱性溶液(NaOH)中与硫酸铜溶液中的Cu2+作用，发生颜色反应形成紫色的络合物。所以双缩脲试剂可以鉴定蛋白质是由于蛋白质中有很多与双缩脲结构相似的肽键。
铜-蛋白质络合物的结构简式式
4双缩脲试剂能用于检测氨基酸、二肽、尿素、多肽吗？
凡分子中含有两个或两个以上酰胺键（肽键）的化合物如多肽、蛋白质等都能与双缩脲剂发生紫色反应。这是因为蛋白质及多肽的肽键与双缩脲的结构类似，也能与Cu2+形成紫红色络合物。氨基酸分子中没有肽键，二肽分子中只有一个肽键，所以双缩脲试剂可以用于检测蛋白质和多肽，但不能用于检测二肽和氨基酸。
尿素也叫脲，是碳酸的二酰胺。它的化学结构比较特殊（如图），是两个（－NH2）连个羧基上。若将尿素加热到稍高于它的熔点时，则发生双分子缩合，两分子尿素脱去一分子氨而生成缩二脲（双缩脲），反应过程如下图。
两个尿素生成双缩脲的过程
高中教材中生物组织中蛋白质的鉴定就是利用双缩脲反应原理，即缩二脲在碱性溶液中与少量的硫酸铜（CuSO4）溶液作用，显紫红色的颜色反应。分子中含有两个或两个以上酰胺键（肽键）的化合物如多肽、蛋白质等才能发生这种颜色反应。