(共20张PPT)
第2章 组成细胞的分子
细胞中的元素和化合物
问题探讨
元素 地壳 细胞
O 48.60 65.0
Si 26.30 极少*
C 0.087 18.0
N 0.03 3.0
H 0.76 10.0
组成地壳和组成细胞的部分元素含量（%）表
思考
比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，你能发现二者之间有什么异同？
②细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同，这体现了生物体与无机自然界之间的 性。
统一
差异
①组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到，这体现了生物体与无机自然界
的 性。
新知讲解
总结
统一性：组成细胞的化学元素在自然界的无机环境中都能找到,没有一种元素是生命特有的；
差异性：但元素在细胞中和无机环境中的含量差别很大。
生命和非生命的无机环境既有统一性又有差异性,生命起源于非生命物质.
生物界与非生物界的统一性和差异性
思考·讨论
玉米细胞和人体细胞的部分元素
及含量（干重，质量分数）表
元素 玉米细胞 人体细胞
C 43.57 55.99
H 6.24 7.46
O 44.43 14.62
N 1.46 9.33
K 0.92 1.09
Ca 0.23 4.67
P 0.20 3.11
Mg 0.18 0.16
S 0.17 0.78
注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%
问题1：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？
一样，都是C、H、O、N四种元素。
玉米和人都是生物，组成它们的主要成分是水、糖类、脂类和蛋白质等物质，这些物质都含有C、H、O，蛋白质还含有大量的N元素。
问题2：细胞中有些元素很少，是否意味着它们不重要？
不是。细胞中有些元素含量很少，但起着重要的作用。
元素缺乏与疾病的相关性
缺Fe：患贫血；果树患黄叶病
缺Ca：成年人缺Ca易患骨质疏松，人血液中缺钙容易患抽搐症
缺I：人幼年患呆小症，成年患甲状腺肿大
缺B：华而不实（只开花不结果）。
缺Zn：使人发育受影响，导致发育不良;
缺Mg：影响植物叶绿素的合成，影响光合作用
思考·讨论
玉米细胞和人体细胞的部分元素
及含量（干重，质量分数）表
元素 玉米细胞 人体细胞
C 43.57 55.99
H 6.24 7.46
O 44.43 14.62
N 1.46 9.33
K 0.92 1.09
Ca 0.23 4.67
P 0.20 3.11
Mg 0.18 0.16
S 0.17 0.78
注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%
问题3：比较组成玉米细胞和人体细胞中的元素种类和含量，你还能得出哪些结论？
①不同生物体内化学元素的种类：
②不同生物体内同种化学元素的含量：
大体相同
相差很大
一、组成细胞的元素
1.组成细胞的化学元素，常见的有____多种。
2.根据含量的多少分为
大量元素：含量占生物体总重量万分之一以上的元素。主要有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
微量元素：含量占生物体总重量万分之一以下的元素。主要有Fe、Mn、 B、Zn、Cu、Mo等。
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最基本元素
基本元素
主要元素
大量元素
微量元素
C H O N P S K Ca Mg等 Fe Mn B Zn Mo Cu等
组成细胞的元素
新(Zn)铁(Fe)臂(B)阿童(Cu)木(Mo)真猛(Mn)
二、组成细胞的化合物
分类 种类 质量分数/%
无机化合物
有机化合物
水
无机盐
70%－90%
1%－1.5%
7%－10%
1%－2%
1%－1.5%
蛋白质
脂质
糖类和核酸
（1）占细胞鲜重最多的化合物是______；
（2）占细胞鲜重最多的有机物是__________；
（3）占细胞干重最多的化合物是__________。
水
蛋白质
蛋白质
想一想：
从下图看出：
组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在
知识点二、组成细胞的化合物
思考：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距？
梨的果实细胞中糖类和水分等物质多，不含叶绿素。
探究·实践
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
一、实验原理
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。如：
还原糖＋斐林试剂 砖红色沉淀
脂肪＋苏丹Ⅲ染液 橘黄色
蛋白质＋双缩脲试剂 紫色
常见还原糖：
葡萄糖、果糖、麦芽糖
水浴加热
新知讲解
知识点三
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
二、方法步骤与现象
1. 还原糖的检测和观察
步骤：
取材
组织
样液
显色
反应
结论
还原糖含量较高、无色或近于无色的植物组织，如梨、葡萄、白萝卜
制匀浆—纱布过滤—取样液
２mL组
织样液
刚配制的斐
林试剂1mL
浅蓝色
砖红色
组织样液中有还原糖
50～65℃水浴加
热２min
最理想的实验材料是还原糖（葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖等）含量较高且颜色较浅的生物组织或器官，如梨、葡萄等；
不能选用甜菜、甘蔗、马铃薯块茎，因为甜菜、甘蔗富含的蔗糖不属于还原糖，马铃薯块茎富含的淀粉也不是还原糖；也不能选用西瓜、血液、绿色叶片等，因为这些材料本身的颜色会对实验结果造成干扰。
注
意
还原糖 + 斐林试剂
砖红色沉淀
水浴加热
斐林
试剂
甲液
乙液
0.1g/mLNaOH
0.05g/mLCuSO4
②等量混匀，
③现配现用。
思考:鉴定还原糖时使用的斐林试剂为何要现配现用
因为斐林试剂很不稳定,配置好的Cu(OH)2悬浊液放置一段时间后，会形成沉淀，影响实验效果。
其次是Cu(OH)2放置久了会发生分解反应，形成部分黑色CuO，也会影响实验结果。所以应将甲液和乙液分别保存,使用时现配现用。
注
意
二、检测的方法步骤和现象
2.脂肪的检测和观察
取材
切片
制片
观察
结论
花生种子（浸泡3-4h），去掉种皮
用刀片在花生子叶的横断面上平行切下若干薄片
组织样液中有脂肪
在低倍镜下找到花生子叶的最薄处，移至视野中央，然后用高倍镜观察被染成橘黄色的脂肪颗粒
选最薄的切片，用毛笔蘸取放在载玻片中央。
滴：在花生子叶薄片上滴2-3滴苏丹Ⅲ染液，染色3min。
吸：用吸水纸吸去染液。
滴：滴1-2滴体积分数为50%的酒精，洗去浮色。
吸：用吸水纸吸去酒精。
滴：滴1滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片。
二、检测的方法步骤和现象
3.蛋白质的检测和观察
取材
显色反应
结论
大豆组织研磨液
大豆组织样液中有蛋白质
2mL组织样液
1mL双缩脲试剂A液
无色
紫色
4滴双缩脲试剂B液
知识辨析
斐林试剂与双缩脲试剂对比
斐林试剂 双缩脲试剂
不同点 试剂组成
使用方法
反应条件
结果
相同点 甲液:0.1g/mLNaOH
乙液:0.05g/mLCuSO4
A液:0.1g/mLNaOH
B液:0.01g/mLCuSO4
甲液和乙液混合均匀后方可使用，且现配现用
使用时先加A液再加B液
需水浴加热
不需加热
产生砖红色沉淀
产生紫色反应
都含有NaOH溶液、CuSO4溶液两种成分，且所用NaOH溶液质量浓度都是0.1g/mL
1.甘蔗茎吃起来特别甜，其细胞中含量最多的化合物是（ ）
A.蛋白质 B.糖类 C.脂质 D.水
2.下列元素在生物体内含量较少，但对维持生物体正常生命活动必不可少的元素是（ ）
A.Fe、Mn、Zn、Cu B. Zn、Cu、Mg、Ca
C.Zn、Mg、B、Mn D.Mg、Mn、Cu、Mo
3.下列哪组试剂在使用过程中，必须加热（ ）
A.用斐林试剂鉴定可溶性还原糖的过程中
B.用苏丹Ⅲ染液在鉴定动物组织中的脂肪时
C.用双缩脲试剂鉴定蛋白质时
D.用碘液鉴定淀粉时
D
A
A
课堂练习
4.鉴定蛋白质样品时加双缩脲试剂的正确做法是（ ）
A．先加A液，混合后再加B液摇匀观察
B．先加B液，混合后再加A液摇匀观察
C．A、B混合后加入，摇匀观察
D．A、B液同时加入样液，摇匀后观察
5.下列叙述正确是（ ）
A.西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖，可做还原糖鉴定的替代材料
B.脂肪鉴定时，可观察到细胞中被苏丹Ⅲ染成红色的小颗粒
C.双缩脲试剂B液为0.01g/mlCuSO4溶液
D.鉴定还原糖时先加入斐林试剂的甲液摇匀后再加乙液
A
C
课堂练习
3.下列关于生物体的组成元素的说法正确的是（ ）
A．糖类、脂质和蛋白质都含有自然界中存在的化学元素
B．糖类、脂质和蛋白质都含有相同比例的C、H、O元素
C．小麦体内的化学元素与自然界中的化学元素在种类和数量上基本相同
D．小麦体内的化学元素与玉米体内的化学元素在种类和数量上基本相同
A
课堂练习
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2.1 细胞中的元素和化合物 课时练习
【基础练习】
1.下列关于组成细胞的元素的说法，不正确的是 ( )
A.细胞中的元素在自然界都能找到，没有一种元素是细胞特有的
B.细胞吸收的一些含量较少的微量元素对生命活动也有重要作用
C.细胞和无机环境中的元素含量相差很大，反映了生物界和无机环境间的差异性
D.不同种类细胞中的元素种类基本相同，含量也几乎没有差异
2.构成细胞的元素可分为大量元素和微量元素，下列均属于微量元素的一组是 ( )
A.C、H、Ca B.Fe、B、Mo
C.P、Fe、S D.Mg、Mn、Zn
3.某同学在配制培养植物的培养基时使用了NH4NO3、CaCl2·2H2O、KNO3、MgSO4·7H2O、螯合铁溶液、微量元素溶液，但缺少了一种必需的大量元素，为补充这种元素，应添加的化合物是 ( )
A.Ca(NO3)2 B.FeCl3
C.KH2PO4 D.ZnSO4
4.组成细胞的元素主要以化合物的形式存在，下列有关细胞中化合物的叙述错误的是 ( )
A.细胞中的化合物有无机物和有机物两大类
B.沙漠中的仙人掌细胞中含量最多的化合物是水
C.占细胞干重最多的化合物是蛋白质
D.不同细胞中各种化合物的含量相同
5.某人患有脂肪肝（即肝细胞中有过多的脂肪），如图中①②③④表示他的肝细胞中四种化合物含量，则其顺序依次为 ( )
A.水、蛋白质、糖类、脂质
B.蛋白质、水、糖类、脂质
C.水、蛋白质、脂质、糖类
D.蛋白质、水、脂质、糖类
6.生命的物质基础是组成细胞的元素和化合物，如图中序号代表不同的化合物，面积不同代表含量不同，其中Ⅰ和Ⅱ代表两大类化合物。请据图分析，下列叙述不正确的是 ( )
A.若Ⅳ代表蛋白质，Ⅶ代表糖类和核酸，则Ⅵ代表脂质
B.细胞干重中含量最多的化合物是Ⅳ
C.医用的生理盐水的溶质属于Ⅴ
D.上述物质中氧原子含量最高的化合物是Ⅱ
7.某学生对蛋清中是否含有蛋白质进行了检测,结果现象不太明显，请推测这位同学实验过程中的错误之处在于( )
A.先将2 mL蛋清加入试管中
B.将双缩脲试剂A液和B液等量混合摇匀后加入试管
C.双缩脲试剂使用过程中不需要加热
D.双缩脲试剂A液和B液的质量浓度不相等
8.生物学实验中常用颜色反应鉴定细胞中的某些结构或化合物，下列说法错误的是 ( )
A.豆浆能与双缩脲试剂产生蓝色反应
B.向苹果匀浆中加入斐林试剂,水浴加热后出现砖红色沉淀
C.花生子叶切片经苏丹Ⅲ染液染色后,可在显微镜下观察到细胞中橘黄色的脂肪颗粒
D.向马铃薯匀浆中滴加碘液,振荡摇匀后组织样液呈蓝色
9.双缩脲试剂和斐林试剂都由氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液组成，但又有区别。下列叙述正确的是 ( )
A.氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液的质量浓度都相同
B.氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液的质量浓度都不同
C.两种试剂都需加热才有颜色反应
D.斐林试剂必须先混合均匀再使用
10.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鉴定其中是否含有还原糖、脂肪和蛋白质，下列叙述正确的是 ( )
A.对该野果细胞中的脂肪颗粒进行检测时不需要使用显微镜
B.若在该野果的组织样液中加入斐林试剂并水浴加热出现较深的砖红色，说明该野果中含有大量的葡萄糖
C.进行蛋白质的鉴定时可直接用斐林试剂的甲液和乙液代替双缩脲试剂的A液和B液，因为它们的成分相同
D.若使用双缩脲试剂检测蛋白质时，要先加A液振荡摇匀，再加B液振荡摇匀
11.某同学分别按下表进行三组实验。
组别 材料 实验试剂及条件 观察内容
A 浸泡过的花生 种子 清水、苏丹Ⅲ染液、体积分数为50%的酒精溶液 细胞中着色的小颗粒
B 苹果匀浆 斐林试剂、50~65 ℃水浴加热 组织样液颜色变化
C 豆浆 组织样液颜色变化
上述各组实验材料按表中实验条件进行处理后，将A组制成临时装片，放在显微镜下观察，分析回答下列问题:
(1)进行A组实验时,酒精溶液的作用是 ，其中，实验所观察的被苏丹Ⅲ染液着色的小颗粒是 （物质），小颗粒的颜色是 。
(2)B组实验中，组织样液中出现 沉淀，实验使用斐林试剂时应注意NaOH溶液与CuSO4溶液要 使用,现用现配。若将苹果匀浆换成蔗糖溶液并按正确操作进行上述B组实验，结果是溶液颜色呈现 色。
(3)在C组实验中，豆浆中富含蛋白质，检验蛋白质的试剂是 ，呈现 色，是否需要水浴加热 （填“是”或“否”）。
【能力提升练】
1.荔枝营养丰富，含葡萄糖、蔗糖、蛋白质、脂肪以及维生素A、维生素B、维生素C等，对人体健康十分有益。下列关于荔枝的叙述正确的是 ( )
A.新鲜荔枝的果壳细胞中含量最多的化合物是H2O
B.荔枝和人体所含元素种类大致相同，含量也大致相同
C.荔枝的组成元素除了C、H、O、N、P、S外，其余的均为微量元素
D.在荔枝果肉提取液中滴加斐林试剂，若出现紫色反应说明果肉中含蛋白质
2.小麦种子萌发时产生淀粉酶，将淀粉水解为麦芽糖（还原糖）。小麦种子萌发的最适温度为30 ℃（此时产生淀粉酶的速度最快）。取适量小麦种子分别在20 ℃和30 ℃培养箱中培养4天后，做如下处理:
在3支试管中加入等量斐林试剂并在55 ℃左右的烧杯中加热约2 min，观察试管中的颜色。结果是 ( )
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.甲呈浅砖红色，乙呈砖红色，丙呈蓝色
D.甲、乙都呈蓝色，丙呈砖红色
3.（不定项）某同学欲探究洋葱根尖细胞是否含有脂肪。已知苏丹Ⅲ染液是将0.1 g的苏丹Ⅲ干粉溶于体积分数为95%的酒精溶液中配制而成的，染色时，酒精中的苏丹Ⅲ进入根尖细胞，在脂肪中溶解、积累，吸附在脂肪颗粒上，使脂肪呈现橘黄色。用苏丹Ⅲ染液检测洋葱根尖细胞中是否含脂肪的实验过程如下所示，下列有关叙述正确的是( )
取材→切片→苏丹Ⅲ染液染色→酒精洗去浮色→吸去酒精→制片→观察
A.该实验必须选取洋葱根尖分生组织进行切片
B.用酒精洗去浮色的原因是苏丹Ⅲ可溶于酒精
C.洗去浮色的酒精浓度与配制苏丹Ⅲ染液的酒精浓度不同
D.若能观察到被染成橘黄色的脂肪颗粒，则说明洋葱根尖细胞含有脂肪
4.现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶（一种蛋白质，能将淀粉水解成还原糖的催化剂）溶液各一瓶，可用双缩脲试剂、斐林试剂和淀粉溶液将它们鉴定出来。请回答问题:
(1)双缩脲试剂和斐林试剂既有共同点又有不同之处，请说出其中一个不同之处： 。
(2)用一种试剂将上述4种溶液分为两组，这种试剂是 ，其中发生颜色反应的一组是 （两种溶液），不发生颜色反应的一组可以用 试剂来区分两种溶液。
(3)区分发生颜色反应的一组溶液：①将发生颜色反应的两种溶液分别取2 mL加入两支试管，然后分别加入 ；②向上述两种混合溶液中分别加入斐林试剂，并进行 处理，然后观察现象；③分析结果：观察到砖红色沉淀的被检测的溶液是 溶液。
2.1 细胞中的元素和化合物 课时练习答案
【基础练习】
1.D 不同种类细胞中的元素种类基本相同，但不同细胞的功能不同，因此元素的含量有差异，D错误。
易错分析 大量元素和微量元素是依据细胞中元素的含量划分的，它们都是生物体必需的元素，对于维持生物体的生命活动都起着重要的作用，而且这种作用是不可或缺和不可替代的。
2.B 细胞中有些元素含量很少，如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等，称为微量元素，B正确。
3.C 细胞中含量较多的C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等为大量元素。题中培养基的成分中含有的大量元素包括H、O、N、S、K、Ca、Mg,C可由空气中的CO2获得，对比大量元素的种类可知，培养基中缺少的是P，因此可通过向培养基中加入KH2PO4来满足植物生长发育的需求。
4.D 不同细胞中各种化合物的种类大致相同，但含量是有差别的，D错误。
5.D 由题图可知：他的肝细胞内四种化合物的含量是②>①>③>④。一般正常状态下，细胞内化合物的含量大小为水>蛋白质>脂质>糖类。因此①是蛋白质、②是水、③是脂质、④是糖类。
6.D 由图示可知，Ⅰ和Ⅱ分别代表无机物(水和无机盐)和有机物(蛋白质、脂质、糖类和核酸)，若Ⅳ代表蛋白质，Ⅶ代表核酸和糖类，则Ⅵ应代表脂质,A正确；在细胞干重中含量最多的化合物应为蛋白质(Ⅳ)，B正确；生理盐水的溶质是NaCl，NaCl属于无机盐(Ⅴ)，C正确；水(Ⅲ)中的氧原子含量最高，D错误。
7.B 使用双缩脲试剂时应该先加A液1 mL，创造碱性环境，再加B液4滴观察结果。双缩脲试剂使用过程中不需要加热；双缩脲试剂A液是0.1 g/mL的NaOH溶液，B液是0.01 g/mL的CuSO4溶液，质量浓度不相等。
8.A 豆浆中含大量蛋白质，蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应，A错误；苹果中含有丰富的还原糖，在水浴加热的条件下，还原糖与斐林试剂反应出现砖红色沉淀，B正确；花生子叶切片经染色后借助显微镜观察，可看到细胞中的橘黄色脂肪颗粒，C正确；马铃薯匀浆中含大量淀粉，遇碘液呈现蓝色，D正确。
9.D 对比斐林试剂和双缩脲试剂，如表所示。
斐林试剂 双缩脲试剂
甲液 乙液 A液 B液
质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液 质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液 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
使用时等量混合后，水浴加热 使用时先加A液，再加B液，不需要加热
10.D 检测细胞中的脂肪颗粒时需要使用显微镜，A错误；葡萄糖为还原糖，但还原糖不一定是葡萄糖，B错误；斐林试剂乙液的质量浓度与双缩脲试剂B液的质量浓度不同，因此进行蛋白质的鉴定时不可用斐林试剂的乙液代替双缩脲试剂的B液，C错误。
11.答案 (1)洗去浮色 脂肪 橘黄色 (2)砖红色 等量混合均匀 蓝 (3)双缩脲试剂 紫 否
解析 (2)检测还原糖实验中,在水浴加热的条件下，斐林试剂可与还原糖反应生成砖红色沉淀；使用斐林试剂鉴定还原糖时需要将NaOH溶液与CuSO4溶液等量混合均匀后使用，且需要现用现配。蔗糖不是还原糖，用斐林试剂鉴定时不会出现砖红色沉淀，呈现出的是斐林试剂本身的蓝色。(3)双缩脲试剂可与蛋白质发生紫色反应，用双缩脲试剂检测蛋白质时不需要水浴加热。
归纳总结 (1)斐林试剂是刚配制的蓝色氢氧化铜溶液，必须现用现配，时间长了会形成蓝色氢氧化铜沉淀。
(2)用酒精溶液可洗去浮色的原因是苏丹Ⅲ可溶于酒精（不溶于水）。
(3)用双缩脲试剂鉴定蛋白质时不需要水浴加热。
【能力提升练】
1.A 水是活细胞中含量最多的化合物，新鲜荔枝的果壳细胞中含量最多的化合物是H2O，A正确；荔枝和人体所含元素种类大致相同，含量差别较大，B错误；细胞中的大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等，C错误；蛋白质的鉴定试剂是双缩脲试剂，两者反应呈紫色，斐林试剂用于鉴定还原糖，且需水浴加热，D错误。
2.C 由题可知，小麦种子在30 ℃产生淀粉酶的速度最快，且淀粉酶能将淀粉水解为麦芽糖，则乙试管淀粉酶多于甲试管，乙试管中生成的还原糖比甲试管中的多。水浴加热条件下，还原糖与斐林试剂发生反应生成砖红色沉淀，则甲的颜色较乙浅。丙中不含还原糖，呈现斐林试剂的颜色，即蓝色。
3.BCD 题述实验只是检测洋葱根尖细胞是否含有脂肪，不一定要选取根尖分生组织进行切片，A错误；苏丹Ⅲ染液是有机染料，用酒精洗去浮色的原因是苏丹Ⅲ可溶于酒精，B正确；洗去浮色要用体积分数为50%的酒精溶液，与配制苏丹Ⅲ染液的酒精浓度不同，C正确；若洋葱根尖细胞含有脂肪，则在显微镜下能观察到被染成橘黄色的脂肪颗粒，D正确。
4.答案 (1)使用方法不同（或CuSO4溶液的质量浓度不同） (2)双缩脲试剂 稀蛋清与淀粉酶溶液 斐林 (3)①等量淀粉溶液 （50~65 ℃）水浴加热 淀粉酶
解析 (1)理清斐林试剂与双缩脲试剂的“一同（成分）三不同（使用方法、CuSO4溶液的质量浓度、反应条件）”是解题的关键。(2)(3)分析得到下图。
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必修1 分子与细胞
第二章 组成细胞的分子
第一节 细胞中的元素和化合物
生物界与非生物界
（1）统一性：元素种类大体相同 （2）差异性：元素含量有差异
组成细胞的元素
大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
微量元素： Zn 、Mo、Cu、B、Fe、Mn（口诀：新木桶碰铁门）
主要元素：C、H、O、N、P、S
含量最高的四种元素：C、H、O、N（基本元素）
最基本元素：C（干重下含量最高）
质量分数最大的元素：O（鲜重下含量最多的是水）
数量最多的元素：H[
组成细胞的化合物
水、糖、蛋白质、脂肪、核酸、无机盐
无机化合物：水（鲜重下含量最多）、无机盐
有机化合物：糖类、脂质、蛋白质（干重中含量最高的化合物）、核酸
检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质
【实验原理】
某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。
①还原糖（如葡萄糖、果糖、麦芽糖）+ 斐林试剂 砖红色沉淀
②脂肪 + 苏丹红Ⅲ 橘黄色（或被苏丹红Ⅳ染液染成红色）。
③淀粉 + 碘 蓝色
④蛋白质 + 双缩脲试剂 紫色
（1）还原糖的检测和观察
【常用材料】：苹果和梨（白色或近无色）
【试剂】：斐林试剂（甲液：0.1g/ml的NaOH 乙液：0.05g/ml的CuSO4）
【注意事项】：① 还原糖有葡萄糖，果糖，麦芽糖
②甲、乙液必须等量混合均匀后再加入样液中，现配现用
③必须用水浴加热
【颜色变化】：浅蓝色 棕色 砖红色
（2）脂肪的鉴定
【常用材料】：花生子叶或向日葵种子
【试剂】：苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液
【注意事项】：
① 切片要薄，如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊。
② 酒精的作用是：洗去浮色
③ 需使用显微镜观察
④ 使用不同的染色剂染色时间不同
【颜色变化】：橘黄色或红色
（3）蛋白质的鉴定
【常用材料】：鸡蛋清，黄豆组织样液，牛奶
【试剂】：双缩脲试剂（A液：0.1g/ml的NaOH B液： 0.01g/ml的CuSO4 ）
【注意事项】：
① 先加A液1ml，再加B液4滴
② 鉴定前，留出一部分组织样液，以便对比
【颜色变化】：变成紫色
（4）淀粉的检测和观察
【常用材料】：马铃薯
【试剂】：碘液颜色变化：变蓝
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专题强化练1 细胞内有机物的区别和联系
时间:20分钟
1.鲜羊奶中含有化合物C12H22O11和C1 864H2 012N165O221。下列相关叙述中错误的是 ( )
A.化合物C12H22O11不可能是脂肪
B.化合物C12H22O11不可能是蔗糖
C.C1 864H2 012N165O221最可能是大分子物质——蛋白质或核酸
D.C1 864H2 012N165O221的基本组成单位至少含有一个氨基和一个羧基
2.如图是生物体细胞内部分有机化合物的概念图。下列有关叙述错误的是 ( )
A.不同氨基酸的R基一定不同,人体细胞可合成非必需氨基酸
B.高温、过酸、过碱、重金属盐使b变性时破坏了其空间结构和肽键
C.烟草花叶病毒的遗传信息储存在e中,其基本组成单位是核糖核苷酸
D.图中DNA是多聚体,则构成其脱氧核糖的元素为C、H、O
3.生物大分子通常都有一定的分子结构规律,即是由一定的基本结构单位,按一定的排列顺序和连接方式形成的多聚体,下列表述正确的是 ( )
A.若该图为一段肽链的结构模式图,则1表示肽键,3的种类有20种
B.若该图为一段RNA的结构模式图,则1表示核糖,2表示磷酸基团,3的种类有4种
C.若该图为一段单链DNA的结构模式图,则1表示磷酸基团,2表示脱氧核糖,3的种类有4种
D.若该图表示多糖的结构模式图,淀粉、纤维素和糖原是相同的
4.从某一动物细胞中得到两类大分子有机物X、Y,已知细胞中X的含量大于Y,用胃液(其中含有胃蛋白酶,可分解蛋白质)处理,X被分解而Y不变。X含有化学元素N,有的还含有S等,Y含有化学元素N和P,它们与碘都不发生颜色反应。下列有关X和Y的叙述,错误的是( )
A.X可能是蛋白质 B.Y的基本组成单位可能是核苷酸
C.细胞内的X可能具有免疫和催化作用 D.Y只存在于细胞核中
5.(2023黑龙江牡丹江一中期末)如图是细胞内几种有机物及其功能的关系图,m1、m2、m3、m4分别是有机物M1、M2、M3、M4的组成成分。下列说法正确的是 ( )
A.相同质量的M1和M2被彻底氧化分解,则M2产生的能量少
B.M3具有物质运输、催化、调节、免疫等多种功能
C.m3可与双缩脲试剂反应呈紫色
D.在HIV体内,将M4彻底水解,得到5种碱基,2种五碳糖
6.如图分别表示生物体内的生物大分子的部分结构模式图,据图回答:
甲
乙 丙
(1)图丙中的三种物质都是由许多 连接而成的。这三种物质中,在功能上与另外两种截然不同的是 。
(2)图乙所示化合物的基本组成单位可用图中字母 (填“a”或“b”)表示。
(3)图乙所示物质种类多样性的原因是 。
(4)某致病细菌分泌的外毒素为环状肽,其结构简式如图甲所示。从氨基酸结构通式的角度看,“框B”内结构的名称是 。该化合物中含有游离的氨基 个,组成该化合物的氨基酸有 个。
7.图一表示油菜种子成熟过程中各种有机物的变化情况(1表示可溶性糖、2表示淀粉、3表示含氮化合物、4表示脂肪)。图二表示小麦种子成熟过程中蛋白质、葡萄糖、淀粉的含量和淀粉磷酸化酶(催化淀粉的生物合成)活性的变化。回答下列问题。
图一 图二
(1)油菜种子在成熟过程中, 含量不断增多,而可溶性糖和淀粉含量不断减少,这说明 而来。
(2)图二中曲线③表示 。在小麦种子成熟过程中,种子的干重将 。
(3)将小麦开花后第10天和第40天的种子分别制成组织样液,各取等量样液分别加入A、B两试管中,再各加入等量的 ,适温水浴加热后,A试管出现 ,并且比B试管颜色更 ,两试管中被检测的物质可以用图二中的曲线 表示。
专题强化练1 细胞内有机物的区别和联系
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1.C 先从元素组成上判断符合的化合物,再从H、O比例确定所属的化合物。化合物C12H22O11含有C、H、O,可能是糖类、脂肪或者固醇,其H∶O=2∶1,可能是糖类,脂肪中H与O的比例高于糖类,推测化合物C12H22O11不可能是脂肪,A正确。动物细胞中不含有蔗糖,B正确。化合物C1 864H2 012N165O221含有C、H、O、N,可能是蛋白质,不可能是核酸(含有P),蛋白质的基本组成单位是氨基酸,组成蛋白质的氨基酸中至少含有一个氨基和一个羧基,C错误,D正确。
2.B 氨基酸的不同在于R基的不同,不同氨基酸的R基一定不同,非必需氨基酸能在人体内合成,A正确;高温、过酸、过碱、重金属盐可使b蛋白质的空间结构被破坏,但是不破坏肽键,B错误;烟草花叶病毒的遗传信息储存在e(RNA)中,其基本组成单位是核糖核苷酸,C正确;脱氧核糖属于单糖,其组成元素为C、H、O,D正确。
3.B 若题图为一段肽链的结构模式图,多肽的单体为氨基酸,组成蛋白质的氨基酸有21种,图示的2中含有肽键,3表示的R基有21种,A错误;若题图为一段RNA的结构模式图,RNA的单体为核糖核苷酸,一分子核糖核苷酸由一分子核糖、一分子磷酸和一分子碱基组成,则1表示核糖,2表示磷酸基团,3是含氮碱基(A、C、G、U),B正确;若题图为一段单链DNA的结构模式图,DNA的单体为脱氧核苷酸,一分子脱氧核苷酸由一分子脱氧核糖、一分子磷酸和一分子碱基组成,则1表示脱氧核糖,2表示磷酸基团,3是含氮碱基(A、C、G、T),C错误;淀粉、纤维素和糖原的单体是相同的,都是葡萄糖,但不同多糖的葡萄糖之间的连接方式不同,即结构不同,D错误。
4.D 根据题干信息,X可被胃液分解,且X含有N,有的还含有S等,那么X最有可能是蛋白质,有的蛋白质具有免疫和催化作用,如抗体具有免疫作用,酶具有催化作用,A、C正确;Y也是生物大分子,含N、P,并且不被胃液分解,最可能是核酸,核酸包括DNA、RNA两类,基本组成单位是核苷酸,DNA主要存在于细胞核中,RNA主要存在于细胞质中,B正确,D错误。
5.B M1是多糖,M2是脂肪,相同质量的M1和M2被彻底氧化分解,M2产生的能量多,A错误。M3是蛋白质,其结构的多样性决定了其功能的多样性,蛋白质具有物质运输、催化、调节、免疫等多种功能,B正确。m3是氨基酸,氨基酸不能与双缩脲试剂发生紫色反应,C错误。HIV体内的核酸只有一种,即RNA,则此时M4代表的是RNA,其彻底水解得到4种碱基,1种五碳糖(核糖),D错误。
6.答案 (1)葡萄糖 纤维素 (2)b (3)核苷酸的数目和排列顺序多样 (4)R基 0 7
解析 (1)图丙淀粉、纤维素、糖原都是由单体葡萄糖聚合形成的多聚体。淀粉和糖原是储能物质,纤维素参与组成植物细胞壁。(2)核酸的基本组成单位是核苷酸,一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基构成一分子核苷酸。(4)根据氨基酸的结构通式分析“框B”为R基,该化合物中R基上没有氨基,且该化合物是环状肽,因此其含有游离的氨基0个。据图中“—CO—NH—”结构可判断,图甲中化合物是由7个氨基酸分子脱水缩合形成的环状七肽。
7.答案 (1)脂肪 脂肪由糖类(或可溶性糖和淀粉)转化 (2)淀粉磷酸化酶 增加 (3)斐林试剂 砖红色沉淀 深 ①
解析 种子在成熟过程中,各种有机物的含量在不断变化,这些有机物之间是可以相互转化的,根据曲线中物质含量的变化,可判断出物质之间如何转化。斐林试剂与还原糖在50~65 ℃水浴条件下反应产生砖红色沉淀,还原糖含量越高颜色越深,葡萄糖、果糖、麦芽糖等都属于还原糖。(1)根据图一可知,油菜种子在成熟过程中,随时间延长,可溶性糖和淀粉含量不断减少,脂肪含量不断增多,推测脂肪可能由糖类(或可溶性糖和淀粉)转化而来。(2)在小麦种子成熟过程中,淀粉含量增加(后期增加速度减慢),图二中曲线②应表示淀粉,催化淀粉合成的淀粉磷酸化酶应用图二中曲线③表示。在小麦种子成熟过程中,有机物淀粉等不断积累,种子的干重将增加。(3)根据题意,需要水浴加热条件的是还原糖的鉴定,所以需向试管中各加入等量的斐林试剂。根据(2)的推断,曲线①应表示葡萄糖含量变化,随时间延长,葡萄糖的含量有所减少,A试管中的样液来自第10天的种子,葡萄糖含量比B试管(样液来自第40天的种子)多,两试管都出现砖红色沉淀,但A试管颜色更深。
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