必修1-第2章-第1節(jié)-細(xì)胞中的元素和化合物省名師優(yōu)質(zhì)課賽課獲獎(jiǎng)?wù)n件市賽課百校聯(lián)賽優(yōu)質(zhì)課一等獎(jiǎng)?wù)n件

組成細(xì)胞分子1/47考綱內(nèi)容及能力要求考向定位1．蛋白質(zhì)、核酸結(jié)構(gòu)和功效（簡(jiǎn)述）Ⅱ2．糖類(lèi)、脂類(lèi)種類(lèi)和作用Ⅱ3．水和無(wú)機(jī)鹽作用Ⅰ4．觀察DNA和RNA在細(xì)胞中分布Ⅰ5．檢測(cè)生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)Ⅱ1．生物體基本特征及相互關(guān)系2．生命系統(tǒng)各個(gè)層次相互關(guān)系3．使用高倍顯微鏡觀察比較不一樣細(xì)胞異同點(diǎn)4．試驗(yàn)設(shè)計(jì)遵照原理應(yīng)用及怎樣安排最正確試驗(yàn)步驟2/47細(xì)胞中元素和化合物3/47基礎(chǔ)梳理

4/47組成細(xì)胞元素

基礎(chǔ)梳理

1.種類(lèi)：大量元素________________________等；微量元素__________________等；最基本元素_________。

2.作用：（1）組成化合物如蛋白質(zhì)、核酸等進(jìn)而組成細(xì)胞；（2）影響生物體生命活動(dòng)，如B能促進(jìn)花粉萌發(fā)和花粉管伸長(zhǎng)。

3.研究意義：生物界和非生物界含有_________性和_______性。C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、Zn、Cu、B、MoC統(tǒng)一差異5/47

探究思索：

1．為何碳是最基本元素？答案：碳原子本身化學(xué)性質(zhì)使它能夠經(jīng)過(guò)化學(xué)鍵連接成鏈或環(huán)，從而形成各種生物大分子，使地球上生命建立在碳元素基礎(chǔ)上。

2．組成人體細(xì)胞主要元素中占細(xì)胞干重和鮮重比比怎樣排序？主要原因是什么？答案：鮮重條件下：O(65%）>C(18%）＞H(10%）>N（3%）>P(1．4%）>S(0．3%）。干重條件下：C(48.4%）>O(23.7%）>N(12.9%）＞H(6.6%）>Ca(3.5%）>S、P等。6/47在鮮重下O元素最多原因是H2O在細(xì)胞中含量最多。

3．我們所學(xué)高中生物學(xué)中，哪些知識(shí)用到同位素示蹤技術(shù)?

答案：①光合作用和細(xì)胞呼吸中碳、氧原子去向；②示蹤分泌蛋白合成、運(yùn)輸和分泌路徑；③在噬菌體侵染細(xì)菌試驗(yàn)中，證實(shí)DNA是遺傳物質(zhì)；④證實(shí)DNA分子半保留復(fù)制方式；⑤基因診療和DNA分子雜交。7/47歸納整合組成細(xì)胞中化學(xué)元素1．細(xì)胞中常見(jiàn)化學(xué)元素歸納以下8/47（1）最基本元素是指生命關(guān)鍵元素；主要元素是指含量占生物體總量97%以上元素；大量元素是指含量占生物體總量萬(wàn)分之一以上元素；微量元素是指含量占生物體總量萬(wàn)分之一以下元素。（2）不論是大量元素還是微量元素，都是生物體必需元素，對(duì)于維持生物體生命活動(dòng)起著非常主要作用，如P是組成ATP、膜結(jié)構(gòu)等主要成份；Ca是組成骨骼、牙齒成份；Mg是葉綠素成份；Fe是血紅蛋白成份。

(3)不論干重還是鮮重，C、H、O、N都是含量最多四種元素。9/47

2．分析生物界與非生物界統(tǒng)一性和差異性

(1)統(tǒng)一性是從化學(xué)元素種類(lèi)來(lái)分析：組成生物體化學(xué)元素在無(wú)機(jī)環(huán)境中都能夠找到，沒(méi)有一個(gè)是生物體所特有，這說(shuō)明了生物界和非生物界含有統(tǒng)一性，這也為生命起源于非生命物質(zhì)化學(xué)進(jìn)化學(xué)說(shuō)奠定了理論基礎(chǔ)。

(2)差異性是從組成生物體各種化學(xué)元素含量來(lái)分析：盡管組成生物體化學(xué)元素在無(wú)機(jī)環(huán)境中都能夠找到，但與無(wú)機(jī)環(huán)境中對(duì)應(yīng)元素含量又有一定差異，這說(shuō)明生物界和非生物界又含有差異性，即生命物質(zhì)特殊性。這種差異性是因?yàn)樯矬w有選擇地從無(wú)機(jī)自然界吸收各種物質(zhì)組成本身結(jié)構(gòu)所造成。10/47（3）不一樣生物體內(nèi)所含化學(xué)元素種類(lèi)基本相同，但在不一樣生物體內(nèi)同種元素含量差異較大；同一生物體內(nèi)不一樣元素含量也不相同，這是細(xì)胞統(tǒng)一性和差異性表達(dá)。

3.常見(jiàn)元素及其作用

N是蛋白質(zhì)組成成份，參加細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)。絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，一些激素也是蛋白質(zhì)，這些物質(zhì)對(duì)生命活動(dòng)含有調(diào)整作用，所以N也參加了生命活動(dòng)調(diào)整。

P是核酸組成成份，也是磷脂組成成份，參加組成了細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)。ATP中含磷酸，所以磷酸也參加了動(dòng)物體內(nèi)能量代謝過(guò)程。11/47

Na在動(dòng)物體內(nèi)是一個(gè)必需元素，主要以離子狀態(tài)存在，在神經(jīng)沖動(dòng)發(fā)生和傳導(dǎo)過(guò)程中起主要作用，但在植物體內(nèi)不是必需元素。

Ca在動(dòng)物體內(nèi)對(duì)生命活動(dòng)含有調(diào)整作用，如哺乳動(dòng)物血液中Ca2+

濃度過(guò)低，動(dòng)物就會(huì)出現(xiàn)抽搐；血液中Ca2+含有促進(jìn)血液凝固作用，假如用檸檬酸鈉或草酸鈉除掉血液中Ca2+,血液就不會(huì)發(fā)生凝固。人體長(zhǎng)久缺鈣，幼兒會(huì)得佝僂病，成年人會(huì)得骨質(zhì)疏松癥。

Fe2+在哺乳動(dòng)物體內(nèi)是血紅蛋白一個(gè)成份，沒(méi)有Fe2+就不能合成血紅蛋白。

Mg2+參加葉綠素形成。

I是合成甲狀腺激素原料等。12/47跟蹤訓(xùn)練

1.為了測(cè)定某種礦質(zhì)元素是否是植物必需元素，應(yīng)采取方法是（）

A.檢測(cè)正常葉片中該礦質(zhì)元素含量

B.分析根系對(duì)該礦質(zhì)元素吸收過(guò)程

C.分析環(huán)境條件對(duì)該礦質(zhì)元素吸收影響

D.觀察含全部營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)液中去掉該礦質(zhì)元素后植株生長(zhǎng)發(fā)育情況13/47

解析：在植物體內(nèi)積累元素不一定是必需礦質(zhì)元素，尤其是隨環(huán)境污染加劇，一些重金屬元素會(huì)在植物體內(nèi)出現(xiàn)，如日本輻米事件。必需元素指是對(duì)植物生長(zhǎng)、發(fā)育等不可缺乏元素。當(dāng)缺乏某元素時(shí)會(huì)出現(xiàn)缺乏癥，適當(dāng)補(bǔ)充該元素時(shí)其缺乏癥消失。要判斷某種元素是否是必需礦質(zhì)元素，要采取試驗(yàn)方式進(jìn)行驗(yàn)證，即采取試驗(yàn)組和對(duì)照組來(lái)進(jìn)行對(duì)比，二者保持一個(gè)變量不一樣，其余條件相同。

答案：D14/47組成細(xì)胞化合物

基礎(chǔ)梳理化合物無(wú)機(jī)物_______：85%~90%，在細(xì)胞中含量最多_______：1%~1.5%有機(jī)物_______：7%~10%，在細(xì)胞中含量只比水少_______：1%~2%_______、_______：1%~1.5%水無(wú)機(jī)鹽蛋白質(zhì)脂質(zhì)糖類(lèi)核酸15/47歸納整合一、細(xì)胞中化合物1.組成細(xì)胞各種元素大多以化合物形式存在16/47細(xì)胞內(nèi)含量最多化合物水細(xì)胞內(nèi)含量最多無(wú)機(jī)化合物占細(xì)胞鮮重含量最多化合物占細(xì)胞鮮重50%以上化合物細(xì)胞內(nèi)含量?jī)H次于水化合物

蛋白質(zhì)細(xì)胞內(nèi)含量最多有機(jī)化合物占細(xì)胞干重含量最多化合物占細(xì)胞干重50%以上化合物2.細(xì)胞中化合物種類(lèi)與含量17/47二、慣用染色劑及其作用待測(cè)物還原糖淀粉脂肪

蛋白質(zhì)DNARNA線粒體染色體CO2乙醇試劑斐林試劑碘液蘇丹Ⅲ蘇丹Ⅳ雙縮脲試劑甲基綠吡羅紅健那綠健那綠溴麝香草酚藍(lán)重鉻酸鉀顏色磚紅色沉淀藍(lán)色橘黃色紅色紫色綠色紅色藍(lán)綠色藍(lán)綠色灰綠色藍(lán)變綠再變黃是否用顯微鏡觀察否否是否是是是是否否是否需現(xiàn)配是否否是是是否否否否18/47跟蹤訓(xùn)練

1.（年江蘇卷）以下各組物質(zhì)中，由相同種類(lèi)元素組成是（）

A．膽固醇、脂肪酸、脂肪酶

B．淀粉、半乳糖、糖原

C．氨基酸、核苷酸、丙酮酸

D．性激素、生長(zhǎng)激素、胰島素19/47

解析：考查化合物元素組成。A選項(xiàng)中膽固醇屬于脂類(lèi)，主要含C、H、O三種元素，而脂肪酶本質(zhì)屬于蛋白質(zhì)，最少含有C、H、O、N四種元素；B選項(xiàng)中三種物質(zhì)均為糖類(lèi)，含有C、H、O三種相同元素；C選項(xiàng)中氨基酸最少含有C、H、O、N四種元素，而核苷酸含有C、H、O、N、P五種元素；D選項(xiàng)中性激素屬于脂類(lèi)，主要含C、H、O三種元素，而胰島素本質(zhì)屬于蛋白質(zhì)，最少含有C、H、O、N四種元素，所以選B。

答案：B20/47

2.(年廣東卷)請(qǐng)回答以下相關(guān)細(xì)胞物質(zhì)組成和功效問(wèn)題：（1）細(xì)胞中含有N元素生物大分子是（）

A．核苷酸和糖原

B．胰島素和核酸

C．氨基酸和胰高血糖素

D．血紅蛋白和纖維素（2）細(xì)胞中糖類(lèi)能夠分為3類(lèi)，其中能夠被消化道直接吸收是__________。完全由葡萄糖縮合而成二糖是__________。（3）組成細(xì)胞膜脂質(zhì)是_________和_________。（4）癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移與細(xì)胞膜上_________降低相關(guān)。21/47

解析：本題考查了生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，包括細(xì)胞組成元素和化合物等。含N元素分子有核苷酸、胰島素、核酸、氨基酸、胰高血糖素和血紅蛋白。其中含N大分子有胰島素、核酸、胰高血糖素和血紅蛋白。能被消化道直接吸收糖是單糖。

答案：(1)B（2）單糖麥芽糖（3）磷脂膽固醇（4）糖蛋白22/47熱點(diǎn)聚焦

23/47化合物判定試驗(yàn)應(yīng)用

（年江蘇卷，改編）以下相關(guān)試驗(yàn)及顯色結(jié)果敘述，正確有（）

A．水浴加熱條件下，蔗糖與斐林試劑發(fā)生作用生成磚紅色沉淀

B．沸水浴條件下，脫氧核苷酸與二苯胺發(fā)生作用展現(xiàn)藍(lán)色

C．常溫條件下，蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用展現(xiàn)紫色

D．常溫條件下，核糖核酸與甲基綠作用展現(xiàn)綠色24/47

解析：本題考查了綱領(lǐng)要求基本試驗(yàn)現(xiàn)象。A選項(xiàng)，能與斐林試劑水浴加熱發(fā)生作用生成磚紅色沉淀糖是還原糖，假如糖、麥芽糖、葡萄糖，蔗糖不是還原糖；B選項(xiàng)，沸水浴條件下，DNA與二苯胺發(fā)生作用展現(xiàn)藍(lán)色；D選項(xiàng)，常溫條件下，DNA（脫氧核糖核酸）與甲基綠作用展現(xiàn)綠色。

答案：C

名師點(diǎn)睛：對(duì)本節(jié)內(nèi)容而言，以教材上組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)判定試驗(yàn)為基礎(chǔ)，以新試驗(yàn)材料，創(chuàng)設(shè)新情況，考查物質(zhì)判定試驗(yàn)操作、設(shè)計(jì)思緒等，是常見(jiàn)命題形式。25/47熱點(diǎn)訓(xùn)練對(duì)下表中所列待測(cè)物質(zhì)檢測(cè)，所選取試劑及預(yù)期結(jié)果都正確是（）待測(cè)物質(zhì)檢測(cè)試劑預(yù)期顯色結(jié)果①DNA甲基綠紅色②脂肪蘇丹Ⅲ橘黃色③淀粉斐林試劑藍(lán)色④蛋白質(zhì)雙縮脲試劑紫色26/47

A.①③B.②③C.①④D.②④

解析：DNA遇甲基綠展現(xiàn)綠色，斐林試劑是判定還原糖，淀粉不屬于還原糖，而且斐林試劑遇還原糖水浴加熱后展現(xiàn)磚紅色沉淀。

答案：D27/47走進(jìn)試驗(yàn)室

28/47基礎(chǔ)再現(xiàn)試驗(yàn)課題：生物組織中可溶性還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)判定29/4730/4731/4732/4733/47

三、試驗(yàn)材料選擇

1.可溶性還原糖判定試驗(yàn)中，最理想試驗(yàn)材料是還原糖含量較高生物組織（或器官），而且組織顏色較淺，易于觀察?？蛇x取蘋(píng)果、梨、白色甘藍(lán)葉、白蘿卜等。

2.脂肪判定試驗(yàn)中，試驗(yàn)材料最好選富含脂肪生物組織，若利用顯微鏡觀察，則最好選擇花生種子。假如是新鮮花生種子，可無(wú)須浸泡，浸泡效果反而不好，假如是干種子，需浸泡3～4h才適宜切片（浸泡時(shí)間短，不輕易切片；浸泡時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，組織太軟，切下薄片不易成形）。

3.蛋白質(zhì)判定試驗(yàn)，最好選取富含蛋白質(zhì)生物組織。植物材料慣用大豆，且浸泡1～2d，適于研磨，動(dòng)物材料慣用雞卵清蛋白。34/47過(guò)程設(shè)計(jì)

1.選材→制備組織樣液→顯色反應(yīng)。

2.脂肪檢測(cè)還可利用顯微鏡觀察法，試驗(yàn)流程為：取材→切片→制片→觀察。35/47易錯(cuò)歸納

1．還原糖：分子中含有醛基糖，如葡萄糖、果糖、麥芽糖。不過(guò)蔗糖不是還原糖。

2．在判定可溶性還原糖試驗(yàn)中，加熱試管中溶液時(shí)，應(yīng)該用試管夾夾住試管上部，放入盛50～65℃溫水大燒杯中加熱。注意試管底部不要接觸燒杯底部；斐林試劑不穩(wěn)定，易變性，應(yīng)現(xiàn)用現(xiàn)配。

3．還原糖、蛋白質(zhì)判定試驗(yàn)中，在加對(duì)應(yīng)試劑判定之前，要留出一部分組織樣液，方便與判定后樣液顏色作對(duì)比，增強(qiáng)試驗(yàn)說(shuō)服力。36/47

4．在蛋白質(zhì)判定試驗(yàn)中，假如用蛋清稀釋液作為試驗(yàn)材料，一定要稀釋到一定程度，不然，與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)后會(huì)粘在試管內(nèi)壁上，使反應(yīng)不徹底，試管也不易洗刷潔凈。

5．斐林試劑與雙縮脲試劑比較37/47（1）濃度不一樣。斐林試劑中CuSO4溶液濃度為0.05g/mL，雙縮脲試劑中CuSO4溶液濃度為0.01g/mL。

(2)原理不一樣。斐林試劑實(shí)質(zhì)是新配制Cu(OH)2溶液；雙縮脲試劑實(shí)質(zhì)是堿性環(huán)境中Cu2O。斐林試劑是先將NaOH溶液與CuSO4溶液混合后再使用；雙縮脲試劑是先加入NaOH溶液，再滴加CuSO4溶液。38/47精題演練

1.請(qǐng)你依據(jù)以下材料設(shè)計(jì)一個(gè)證實(shí)唾液淀粉酶是蛋白質(zhì)試驗(yàn)。材料用具：質(zhì)量濃度為0.1g/mLNaOH溶液、質(zhì)量濃度為0.01g/mLCuSO4溶液、雞蛋蛋清、人口腔唾液、水、小燒杯、玻璃棒、試管、滴管和滴瓶、鑷子、脫脂棉。試驗(yàn)原理：___________________________________________________________________。39/47

方法步驟：第一步：制備蛋清液：取生雞蛋一個(gè)，打破蛋殼（不要破壞蛋黃）。取少許蛋清注入小燒杯中，加入30mL清水，用玻璃棒調(diào)勻，備用。第二步：取唾液：用清水將口漱凈，口含一塊脫脂棉，片刻后用鑷子取出脫脂棉，將其中唾液擠到小燒杯中，備用。第三步：————————————————————————————————————————————————。預(yù)期結(jié)果：振蕩均勻后，靜置一會(huì)兒，可看到兩支試管中都展現(xiàn)出紅紫色。40/47試驗(yàn)結(jié)論_________________________________。

答案：試驗(yàn)原理：雞蛋蛋清主要成份是蛋白質(zhì)，在堿性溶液中，蛋白質(zhì)與CuSO4反應(yīng)能產(chǎn)生紅紫色物質(zhì)，即蛋白質(zhì)雙縮脲反應(yīng)。假如經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證實(shí)，酶能發(fā)生雙縮脲反應(yīng)，即可證實(shí)酶化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)方法步驟：第三步：對(duì)比試驗(yàn)：取兩支試管，編上號(hào)。在1號(hào)試管中注入2mL蛋清液，2號(hào)試管中注入2mL唾液，然后向2支試管中各加入2~3滴0.1g/mLNaOH溶液，振蕩。再向2支試管中分別加入2~3滴0.01g/mLCuSO4溶液，振蕩試驗(yàn)推論：該試驗(yàn)證實(shí)唾液中存在著與蛋清中一樣成份，即蛋白質(zhì)。而唾液中除水外主要成份是酶41/47課時(shí)作業(yè)

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1.（年惠州三模）以下對(duì)相關(guān)試驗(yàn)描述中，不正確是（）

A．將雙縮脲試劑加入到過(guò)氧化氫酶溶液中，溶液呈紫色

B．將斐林試劑加入到蔗糖溶液中，加熱后出現(xiàn)磚紅色沉淀

C．細(xì)胞中DNA能夠被甲基綠染成綠色，從而能夠觀察到其在細(xì)胞中分布

D．細(xì)胞中染色體經(jīng)龍膽紫溶液染色后，可觀察到其在有絲分裂各時(shí)期中形態(tài)特點(diǎn)

解析：蔗糖屬于非還原糖，故斐林試劑加入到蔗糖溶液中，加熱后不會(huì)出現(xiàn)磚紅色沉淀。答案：B43/47

7一個(gè)植物和一個(gè)哺乳動(dòng)物體內(nèi)細(xì)胞一些化學(xué)元素含量（占細(xì)胞干重質(zhì)量分?jǐn)?shù)%）以下表，以下相關(guān)敘述不正確是（）

A．碳元素含量說(shuō)明有機(jī)物是干物質(zhì)主要成份

B．兩種生物體內(nèi)所含化學(xué)元素種類(lèi)差異很小44/47

C．N、S含量說(shuō)明