第一节 细胞中的化学元素和化合物
【基础知识导学】
知识点
观察与思考
归纳与结论
问题探讨
据课本P16问题探讨图回答下列问题:
⑴地壳中和细胞中含量最多的元素是什么?是否一致?
⑵各种元素在地壳中和细胞中的含量是否相同?种类是否相同?这说明了什么?
⑴地壳中和细胞中元素的______相同,这说明了生物界和非生物界具有______性。
⑵各种元素的______不同,说明了生物界和非生物界具有_____性。
组成细胞的元素[来源:学科网]
阅读课本P16,回答下列问题:
①大量元素:_________________
_________________
微量元素:_________________
主要元素:_________________
基本元素:______ _
最基本元素:_____ __
据图2-1和2-2回答:
组成人体的细胞干重中含量最多的元素是____,鲜重中含量最多的元素是_____。
注:
⑴大量元素强调“量”的多。
⑵微量元素强调“少”而“必需”,即作用大。
由附表1可以看出:
⑴同种元素在不同的生物体细胞中含量______。
⑵同种生物的细胞中的各种元素含量______。
组成细胞的化合物
1、组成细胞的各种元素大多以____________的形式存在。
2、实验:检测生物组织中的糖类、脂质和蛋白质
(1)还原性糖用________检测,在________后,产生__________现象;
(2)脂肪用________检测,产生__________现象;
(3)淀粉遇_______变蓝;
(4)蛋白质用________检测,产生__________现象;
3、应用该实验原理可以做什么鉴定工作?举例说明。
1、 ______
无机化合物
______
______
______
有机化合物 ______
______
2、在这些化合物中,湿重中含量最多的是_______;干重中含量最多的是_______;细胞中含量最多的有机化合物是________。
3、如:用鉴定_________的原理,鉴定动物的血浆中是否含有葡萄糖,鉴定糖尿病患者的尿液中是否含有葡萄糖。
用鉴定__________的原理,鉴定某种酶、某种激素的化学本质是否是蛋白质;肾病患者的尿液中是否含有蛋白质等。
附表1:
元素
O
C
H
N
K
Ca
P
S
人体细胞
44.43
43.5
6.24
1.46
0.92
0.23
0.20
0.17
玉米细胞
14.62
55.99
7.46
9.33
1.09
4.67
3.11
0.78
【实验注意事项】
1.用斐林试剂鉴定还原糖时:
(1)被鉴定材料应选择含 较高,颜色为 的植物组织,以 为最好。
(2)斐林试剂很不 ,平时需将两溶液分别配制、储存, 时再配制,即等量混合,并立即使用。
(3)鉴定反应必须在 中进行。
在鉴定可溶性糖的实验中,对试管中的溶液进行加热时,试管底部不要触及烧杯底部,另外,试管口不要朝向实验者,以免沸腾的溶液冲出试管,造成烫伤。
2.在鉴定花生种子细胞内含脂肪的实验过程中,应先将花生子叶薄片用 染色,然后用 洗去 ,再制成 ,最后镜检结果是 。 在鉴定脂肪的实验中,若用花生种子作实验材料,必须提前浸泡3h~4h,浸泡时间短了,不容易切片,浸泡时间过长,则组织太软,切下的薄片不易成形,而且染色时间不宜过长。
3.鉴定豆浆中的蛋白质时,应先加入2m1 ,摇荡均匀后,再加入3~4滴 ,再摇荡均匀后,颜色变化是 。
在蛋白质的鉴定实验中,若用蛋清作实验材料,必须稀释,以免实验后黏住试管,不易洗刷。[来源:学科网]
4.斐林试剂与双缩脲试剂都由NaOH和CuSO4组成,但二者有如下三点不同:
①溶液浓度不同。斐林试剂中NaOH的浓度为0.1g/mL,CuSO4的浓度为0.05g/mL;双缩脲试剂中NaOH的浓度为0.1g/mL,CuSO4的浓度为0.01g/mL。
②使用原理不同。斐林试剂实质是新配制的Cu(OH)2溶液;双缩脲试剂实质是在碱性环境下的Cu2+。
③使用方法不同。使用斐林试剂时,先把NaOH溶液和CuSO4溶液混合,然后立即使用。使用双缩脲试剂时,先加入NaOH溶液,然后再加入CuSO4溶液。
【典型例题】
〖例1〗下列有关组成生物体细胞的化学元素的叙述,错误的是(B )
A.在不同生物体细胞内,组成它们的化学元素种类大体相同
B.在所有生物体细胞中,各种元素含量相同
C.组成生物体细胞的化学元素,在无机自然界都能找到
D.组成生物体细胞的最基本元素是碳
解析:生物体总是不断地和外界环境进行着物质交换,有选择地从无机自然界获取各种物质来组成自身,不管相同生物还是不同生物,组成它们细胞的化学元素种类大体是相同的,但是组成它们的各种元素的含量是不同的,由此才可分为大量元素和微量元素。所有组成生物体的元素在无机自然界都能找到,没有细胞所特有的元素。
〖例2〗(2005年理综全国卷I,4)将小麦种子分别置于20℃和30℃培养箱中培养4天,依次取等量的萌发种子分别制成提取液Ⅰ和提取液Ⅱ。取3支试管甲、乙、丙,分别加入等量的淀粉液,然后按下图加入等量的提取液和蒸馏水,45℃水浴保温5分钟,立即在3支试管中加入等量斐林试剂并煮沸2分钟,摇匀观察试管中的颜色。结果是( D )
A.甲呈蓝色,乙呈砖红色,丙呈无色
B.甲呈无色,乙呈砖红色,丙呈蓝色
C.甲、乙皆呈蓝色,丙呈砖红色
D.甲呈浅砖红色,乙呈砖红色,丙呈蓝色
解析:20℃和30℃培养条件下相比较,30℃时产生的淀粉酶量较多,相同条件下淀粉酶催化淀粉水解成麦芽糖的速率更快,相同条件下产生的麦芽糖更多。麦芽糖属于还原性糖,与斐林试剂反应生成砖红色沉淀,麦芽糖越多显色越明显。斐林试剂本身为蓝色。
【基础知识训练】
1.构成细胞的化学元素没有一种是生命物质所特有的这个事实说明( )A、生物体是由无机物组成的 B、生物与非生物完全相同C、生物界与非生物界具有统一性 D、生物与非生物完全不同
2.检测生物组织中还原糖、淀粉、蛋白质、脂肪所用的试剂依次是( )
①双缩脲试剂 ②斐林试剂
③稀碘液 ④苏丹Ⅲ染液
A.①②③④ B.②①④③ C.①③②④ D.②③①④
3. 下列物质中,能被苏丹Ⅳ染液染成红色的是( )
A.马铃薯块茎 B.浸软的蓖麻种子 C.蛋清液 D.苹果
4.在细胞内含量极少,但对维持生命活动必不可少的元素有( )
A.Fe Mn Zn Mg B.Zn Cu Mg Ca C.Zn Cu B Mn D.Mg Mn Cu Mo
5.细胞内含量最多的有机化合物和化合物分别是( )
A.蛋白质 水 B.蛋白质 无机盐 C.核酸 水 D.脂质 水
6.用斐林试剂检测生物组织中还原糖的过程中,溶液的颜色变化过程是( )
A.浅蓝色→棕色 →砖红色 B.无色→浅蓝色→棕色
C.棕色→绿色→无色 D.砖红色→浅蓝色→棕色
7.将面团包在纱布中放在清水中搓洗,请你选用试剂检测粘留在纱布上的黏稠物质和洗出的白浆( )
A.斐林试剂 碘液 B.双缩脲试剂 碘液
C.双缩脲试剂 斐林试剂 D.双缩脲试剂 苏丹Ⅲ染液
8.生活在沙漠中的仙人掌和生活在珊瑚礁中美丽的珊瑚鱼,组成它们的化学元素种类( )
A.差异很大 B.大体相同 C.很难确定 D.没有一定标准
9.在过氧化氢酶溶液中加入双缩脲试剂,其结果应该是( )
A.产生气泡 B.溶液呈蓝色 C.溶液呈紫色 D.产生砖红色沉淀
10.下列关于实验操作步骤的叙述中,正确的是 ( )
A.用于鉴定可溶性还原糖的斐林试剂甲液和乙液,可直接用于蛋白质的鉴定
B.脂肪的鉴定需要用显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪滴
C.鉴定可溶性还原糖时,要加入斐林试剂甲液摇匀后,再加入乙液
D.用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂A液与B液要混合均匀后,再加入含样品的试管中,且必须现混现用
11.人体细胞中含量最多的元素和组成生物体的最基本的元素分别是( )
A.C,O B.H,C C. O,C D. O,N
12.保健品黄金搭档组合维生素片中含钙、铁、锌、硒等矿质元素,其中属于组成生物体的大量元素的是( )
A.钙 B.铁 C.锌 D.硒
13.生物大分子在生物体生命活动中具有重要的作用。碳原子本身的化学性质,使它能够通过化学键连接成链状或环状,从而形成生物大分子。以上事实可以说明①碳元素参与生物体内所有化合物的组成 ②地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的 ③碳元素是各种大分子化合物中含量最多的元素 ④碳元素是组成生物体内有机化合物的最基本元素 ( )
A.②③④ B.③④ C.②④ D.①③④
14.关于元素和化合物的叙述中正确的是( )
A.组成所有蛋白质和核酸的元素都是大量元素[来源:学。科。网]
B.不同生物体内元素种类大体相同
C.不同生物中各种化合物含量基本相同
D.不同生物中各种元素含量基本相同
15.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___________________。
16.鸡的血液是由血细胞和血浆组成的,在血细胞内含有大量的蛋白质,如红细胞内含有血红蛋白,血浆中含有的蛋白质叫血浆蛋白。请你利用所学知识设计一个实验来证明血浆蛋白的存在。
材料与仪器:新鲜鸡血、柠檬酸钠(可防止血液凝固)、试管及其他所需仪器与试剂。
(1)实验原理____________________________________________________。
(2)实验步骤:
第一步:取新鲜鸡血放入试管并加入少量的柠檬酸钠;
第二步: ______________________________________________________。
第三步:______ ____________________________。
(3)预期实验结果:_____ ______________________________。