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1、
必修1課時3 細胞中的元素和化合物
班級:__________姓名:__________設(shè)計人__________日期__________
課前預習 · 預習案
【學習目標】
1.簡述組成細胞的主要元素,說出構(gòu)成細胞的最基本元素是碳。
2.嘗試檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì),探討細胞中主要化合物的種類。
3.認同生命的物質(zhì)性。
【自主梳理】
1.生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性:
(1)統(tǒng)一性:組成細胞的__________,在無機自然界中都能夠找到,沒有一種__________是細胞所特有的。
(2)差異性:細胞與非生物相比,各種元素的__________大不相同
2、。
2.寫出下列兩類元素的種類
①大量元素:______________________________。
②微量元素:______________________________。
3.對人體中的C、H、O、N四種元素進行排序(由多到少)
①細胞鮮重:_________________。
②細胞干重:_________________。
4.組成細胞的化合物:
5.檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì):
(1)思路:生物組織中某些有機化合物能與某些化學試劑產(chǎn)生特定的_________________________________________。
(2)檢測生物組織中
3、的糖類、脂肪和蛋白質(zhì):
原理(連線):
①還原糖 ???A.碘液 ???????????A.磚紅色沉淀
②淀粉 ?????B.雙縮脲試劑 ?????B.藍色
③脂肪???? ?C.蘇丹III染液???? ?C.紫色
④蛋白質(zhì) ???D.斐林試劑 ???????D.橘黃色
6.檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì):
實驗流程:
(1)還原糖的檢測和觀察
(2)淀粉的檢測和觀察
(3)脂肪的檢測和觀察
方法①:花生種子勻漿+3滴蘇丹III染液→_______色
方法②
(4)蛋白質(zhì)的檢測和觀察
【預習小測】
1.判斷正誤:組成細胞的元素全部以化合物的形式
4、存在。
2.判斷正誤:細胞中的微量元素因含量較少而不如大量元素重要。
3.判斷正誤:占細胞干重最多的化合物是脂質(zhì)。
4.思考問題:
(1)剛收獲的大豆種子與烘干的大豆種子中含量最多的化合物相同嗎?
(2)檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)時,對于材料的選擇有何統(tǒng)一要求?
知識拓展 · 探究案
【探究一組成細胞的元素和化合物】
1.生物界的統(tǒng)一性與差異性:
下表是某科研人員測得的玉米和人體內(nèi)含量較多的元素種類以及各類元素含量(占細胞干重的質(zhì)量分數(shù)/%)。
元素
O
C
H
N
K
Ca
P
Mg
S
玉米
44.43
43.57
6.24
1.46
5、
0.92
0.23
0.20
0.18
0.17
人
14.62
55.99
7.46
9.33
1.09
4.67
3.11
0.16
0.78
分析上表數(shù)據(jù),思考并交流下列問題。
(1)玉米和人的體細胞中所含的元素種類相同嗎?由此能說明什么問題?
(2)同一種元素在玉米和人的體細胞中含量相同嗎? 由此能說明什么問題?
2.組成細胞的元素和化合物:根據(jù)下圖回答下列問題。
(1)若該圖表示人體中含量最高的四種元素的含量,在鮮重狀態(tài)下①②③④分別代表的是__________________;在干重狀態(tài)下①②③④分別代表的是__________。
(
6、2)若該圖表示生物體中水、蛋白質(zhì)、糖類、脂質(zhì)的含量,則①②③④分別表示哪種化合物?
【典例精析】
觀察如圖所示圖形,下列敘述不正確的是
A.如果該圖表示的是組成活細胞的各種化學元素的含量,則M是C
B.如果該圖表示組成活細胞的化合物的含量,則M中含有的元素為H、O
C.如果該圖表示已經(jīng)完全脫水后的細胞中各種化合物的含量,則M是蛋白質(zhì)
D.如果該圖表示的是組成活細胞的各種化學元素的含量,則其中微量元素的總量不超過3%
【探究二檢測生物組織的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)】
3.檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì):
材料選擇:
紫色葡萄中富含葡萄糖,甘蔗中富含蔗糖,它們能否作為檢測生物
7、組織中是否含有還原糖的材料?試分析原因。
4.檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì):
操作步驟:
(1)還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的檢測實驗中是否均需要水浴加熱和顯微鏡觀察?
(2)斐林試劑和雙縮脲試劑的成分都是NaOH和CuS04,但使用方法不同,請分析二者使用方法的不同之處。
【典例精析】
下列關(guān)于"檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)"實驗的敘述,正確的是
A.用于檢測還原糖的斐林試劑甲液和乙液,可直接用于蛋白質(zhì)的檢測
B.用花生種子作切片檢測脂肪時,需要用顯微鏡才能看到被染成橘黃色的脂肪滴
C.檢測還原糖時,要加入斐林試劑甲液搖勻后,再加入乙液
D.用于檢測蛋白質(zhì)的雙縮脲試劑
8、A液與B液要混合均勻后,再加入含待測樣品的試管中,且必須現(xiàn)用現(xiàn)配
【隨堂自測】
1.在人體的組成元素中,最基本的元素、含量最多的元素和占細胞干重最多的元素分別是
A.N、C、O
B.C、O、C
C.C、H、O
D.都為C
2.人體內(nèi)有20多種微量元素,它們的質(zhì)量總和不及人體質(zhì)量的千萬分之一,但是對人的健康卻起著重要的作用。下列各組元素中全部是微量元素的是
A.Ca、K、P、S、O
B.Mo、B、Fe、Zn、Cu
C.N、H、O、P、C
D.Fe、Ca、Cu、Mg、C
3.過度肥胖的人的肌肉細胞內(nèi)含量最多的有機化合物是
A.水
B.脂肪
C.蛋白質(zhì)
D.核酸
4
9、.下列能與斐林試劑反應(yīng)生成磚紅色沉淀的是
①葡萄糖②果糖③蔗糖④麥芽糖⑤淀粉⑥纖維素
A.①②⑤
B.②③④
C.①⑤⑥
D.①②④
5.下列各組中的前面一項為需檢測的物質(zhì),中間一項為使用的試劑,最后一項為產(chǎn)生的顏色,正確的是
A.葡萄糖、斐林試劑、磚紅色
B.脂肪、蘇丹III染液、紅色
C.蛋白質(zhì)、雙縮脲試劑、藍色
D.脂肪、蘇丹IV染液、橘黃色
6.根據(jù)檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)的實驗, 填寫下表有關(guān)內(nèi)容。
序號
實驗材料
被檢測物質(zhì)
方法
①
梨的研磨液
加入__________,在盛有50?65 °C溫水的大燒杯中加熱,試管中出現(xiàn)___
10、__ 沉淀
②
花生種子切片
加入__________,顯微鏡觀察,子葉內(nèi)物質(zhì)被染成_____
③
雞蛋清稀釋液
向試管內(nèi)注入__________1 mL ,搖勻;再注入__________4滴,搖勻,試管中溶液變成_____
【探究歸納】
1.【提醒】各種元素不僅在細胞與非生物中含量不同,而且在不同生物之間含量也有明顯差異。
2.教材提煉:
3.化學元素的分類:
4.有機物的鑒定:
材料的選取:
鑒定物質(zhì)
相應(yīng)材料
還原糖
含糖量高、白色或近于白色的植物組織,如蘋果、梨
淀粉
馬鈴薯的勻漿
脂肪
花生種子
蛋白質(zhì)
大豆組織研磨液或蛋
11、清稀釋液
5.細胞中有機物檢測中的顏色變化
(1)還原糖的檢測:斐林試劑中的Cu(OH)2(藍色)與還原糖發(fā)生氧化還原反應(yīng),Cu(OH)2被還原成了Cu2O(磚紅色),所以在還原糖的檢測過程中的顏色變化是藍色→棕色→磚紅色。
(2)脂肪的檢測:蘇丹III或蘇丹IV染液與脂肪顆粒發(fā)生作用,產(chǎn)生橘黃色或紅色反應(yīng)。
(3)蛋白質(zhì)的檢測:在堿性條件下,雙縮脲(H2NOC—NH—CONH2)與CuSO4提供的Cu2+作用,生成紫色的絡(luò)合物。值得注意的是,被雙縮脲試劑鑒定的蛋白質(zhì)或多肽,至少要含有兩個肽鍵,所以二肽就不能與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)。
6.檢測生物組織中的有機物的注意事項
(1)
12、檢測生物組織中化合物實驗的選材要求。
① 富含被檢測物質(zhì)。例如,不能選擇甘蔗來檢測還原糖,不能選擇黃豆芽來檢測蛋白質(zhì)。
② 顏色較淺。例如,不能選擇韭菜葉來檢測還原糖,防止材料本身的顏色干擾。
③ 易于獲得和操作。
(2) 實驗材料的預處理。
① 脂肪的鑒定中,實驗用的花生種子需提前浸泡3 h~4 h ,浸泡時間太短,不易切片;浸泡時間太長,則組織太軟,切下的薄片不易成形。
② 在蛋白質(zhì)的鑒定實驗中,如果用蛋清稀釋液作為實驗材料,一定要稀釋到一定程度,否則,與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)后會粘在試管的內(nèi)壁上,使反應(yīng)不徹底,試管也不易洗刷干凈。
(3) 實驗儀器:在檢測生物組織中的有機物實驗
13、中,只有檢測脂肪時用到顯微鏡。
7
必修1課時3 細胞中的元素和化合物
詳細答案
課前預習 · 預習案
【自主梳理】
1.(1)化學元素? 化學元素??? (2)相對含量
2.(1) ①C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等 ????②Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等
3.①O、C、H、N ????②C、O、N、H
4.水??? 蛋白質(zhì)
5.(1)顏色反應(yīng)??? (2)①—D—a??? ?②—A—b ????③—C—d??? ?④—B—c
6.(1)白色或近于白色? 斐林試劑? 磚紅色沉淀
(2)碘液藍色
(3)橘黃? 蘇丹Ⅲ染液? 體積分數(shù)為50%的
14、酒精溶液 ?高倍顯微鏡
(4)雙縮脲試劑A液1mL?? 雙縮脲試劑B 液4滴? ????紫色
【預習小測】
1.×? 提示:組成細胞的元素主要以化合物的形式存在。
2.×? 提示:雖然細胞中的微量元素含量較少,但作用與大量元素相比同樣重要。
3.×? 提示:在各類細胞中,占細胞干重最多的化合物是蛋白質(zhì)。
4.(1)提示:不相同。剛收獲的大豆種子中含量最多的化合物是水,烘干的大豆種子中含量最多的化合物是蛋白質(zhì)。
(2)提示:選擇顏色較淺的且相應(yīng)物質(zhì)含量較高的生物組織,避免材料自身顏色對實驗顏色變化的遮蓋。
知識拓展 · 探究案
【探究一組成細胞的元素和化合物】
1.(1)
15、提示:基本相同。說明了生物界具有統(tǒng)一性。
(2)提示:含量不同,有的相差很大。說明生物界具有差異性。
2.(1)C、O、H、N ?O、C、N、H
(2)提示:蛋白質(zhì)、水、脂質(zhì)、糖類。
【典例精析】
A
【解析】活細胞是指在鮮重狀態(tài)下的細胞,含量最多的元素是O,含量最多的化合物是H2O;在干重狀態(tài)下,含量最多的化合物是蛋白質(zhì)。在鮮重狀態(tài)下,除去大量元素夕卜,其他元素含量之和不超過3%。
【備注】無
【探究二檢測生物組織的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)】
3.提示:不能。紫色葡萄有顏色,蔗糖是非還原糖。
4.(1)提示:在三種有機物的檢測實驗中,只有還原糖的檢測需要水浴加熱,只有脂肪的檢測
16、(用子葉臨時切片時)需用顯微鏡觀察。
(2)提示:斐林試劑使用時,將甲液和乙液等量混合均勻后立即使用;雙縮脲試劑使用時,先加入A液(1mL),振蕩搖勻, 造成堿性的反應(yīng)環(huán)境,然后再加入4滴B液,振蕩搖勻后觀察現(xiàn)象。
【典例精析】
B
【解析】檢測還原糖的斐林試劑與雙縮脲試劑的組成成分是相同的,但濃度不同;用花生種子的切片作為檢測脂肪的實驗材料時,必須用顯微鏡才能看到被染成橘黃色的脂肪滴;斐林試劑的使用是先混合后使用,現(xiàn)用現(xiàn)配;用于檢測蛋白質(zhì)的雙縮脲試劑使用時先加入A液然后再加入B液。
【備注】檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的實驗原理是顯色反應(yīng)。盡量選取無顏色或淺顏色的實驗材料,以
17、避免實驗材料的顏色對實驗結(jié)果造成干擾;
檢測還原糖的斐林試劑和檢測蛋白質(zhì)的雙縮脲試劑的成分都是NaOH和CuSO4 ,但二者的使用順序不同。
【隨堂自測】
1.B
【解析】在人體內(nèi)不同元素的含量不同。其中,在鮮重狀態(tài)下,由于水的含量最高,所以含量最多的元素是O;而在干重狀態(tài)下,由于水的丟失,O會丟失很多,所以占細胞干重最多的元素不再是O,而是C。
【備注】無
2.B
【解析】A項中的Ca、K、P、S、O,C項中的N、H、O、P、C和D項中的Ca、Mg、C,都屬于大量元素,只有B項中的元素全部為微量元素。
【備注】無
3.C
【解析】細胞中含量最多的化合物是水,但含量最多的有
18、機化合物則是蛋白質(zhì)。
【備注】無
4.D
【解析】能與斐林試劑產(chǎn)生磚紅色沉淀的物質(zhì)是還原糖,題干所述糖類中具有還原性的是葡萄糖、果糖、麥芽糖。
【備注】無
5.A
【解析】葡萄糖和斐林試劑反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀;脂肪與蘇丹Ⅲ染液反應(yīng)呈現(xiàn)橘黃色,脂肪與蘇丹Ⅳ染液反應(yīng)呈現(xiàn)紅色;蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑反應(yīng)呈現(xiàn)紫色。
【備注】無
6.①還原糖? ?斐林試劑 ???磚紅色? ?②脂肪? 蘇丹Ⅲ(或蘇丹IV)染液? 橘黃色(或紅色)? ③蛋白質(zhì)? 雙縮脲試劑A液 雙縮脲試劑B液? 紫色
【解析】梨富含還原糖,可用斐林試劑檢測還原糖的存在,使用斐林試劑時,應(yīng)注意現(xiàn)用現(xiàn)配和溫水浴加熱,最終會出現(xiàn)磚紅色沉淀?;ㄉN子富含脂肪,可用蘇丹Ⅲ染液或蘇丹Ⅳ染液進行檢測。雞蛋清富含蛋白質(zhì),是檢測蛋白質(zhì)的良好材料,蛋白質(zhì)遇到雙縮脲試劑后會變紫色,使用雙縮脲試劑時,應(yīng)先用A液(質(zhì)量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液),再用B液(質(zhì)量濃度為0.01g/mL的CuSO4溶液)。
【備注】無