2024-2025學(xué)年新教材高中生物第2章組成細(xì)胞的分子1細(xì)胞中的元素和化合物學(xué)案1新人教版必修1

PAGE10-第1節(jié)細(xì)胞中的元素和化合物學(xué)習(xí)目標(biāo)1.說(shuō)出組成細(xì)胞的大量元素、微量元素。2.說(shuō)出組成細(xì)胞的主要化合物的種類和含量。3.嘗試檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)。課堂探究情境導(dǎo)學(xué):在《紅樓夢(mèng)》其次回“賈夫人仙逝揚(yáng)州城,冷子興演說(shuō)榮國(guó)府”中,賈寶玉說(shuō):“女兒是水作的骨肉,男兒是泥作的骨肉?！蓖瑢W(xué)們對(duì)這一說(shuō)法有什么看法?探究一、組成細(xì)胞的元素與無(wú)機(jī)自然界的元素相比較[自主學(xué)習(xí)](閱讀課本P16~17圖和文字部分)1.細(xì)胞中常見(jiàn)的化學(xué)元素有多種,是生物體有選擇地從中獲得的。

2.組成生物體的化學(xué)元素在無(wú)機(jī)自然界中都能找到,沒(méi)有一種化學(xué)元素為細(xì)胞所特有,這一事實(shí)說(shuō)明生物界和非生物界具有;組成生物體的化學(xué)元素,在生物體內(nèi)和在非生物界中含量相差很大,這一事實(shí)說(shuō)明生物界和非生物界具有。

[合作探究]組成地殼和組成細(xì)胞的部分元素含量(%)表元素地殼細(xì)胞O48.6065.0Si26.30極少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.01.此表中組成地殼和組成細(xì)胞的什么元素最多?2.從表中可以看出組成地殼和組成細(xì)胞的元素有什么相同點(diǎn)?3.從表中可以看出組成地殼和組成細(xì)胞的元素有什么不同點(diǎn)?[自主總結(jié)]生物體通過(guò)和外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換,獲得外界環(huán)境中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為自身的物質(zhì),所以細(xì)胞和地殼中元素的種類是相像的,組成細(xì)胞的化學(xué)元素,在無(wú)機(jī)自然界中都能找到,沒(méi)有一種化學(xué)元素是細(xì)胞特有的。另外,細(xì)胞是有選擇地從無(wú)機(jī)自然界獲得物質(zhì)來(lái)組成自身的,而不是把環(huán)境中的全部物質(zhì)無(wú)選擇地汲取,所以構(gòu)成細(xì)胞的元素與構(gòu)成地殼的元素相比,各種元素的相對(duì)含量大不相同。探究二、組成細(xì)胞的重要元素[自主學(xué)習(xí)]最基本元素是;基本元素是大量元素是;微量元素是。

[合作探究]玉米細(xì)胞和人體細(xì)胞的部分元素及含量(干重,質(zhì)量分?jǐn)?shù))元素玉米細(xì)胞人體細(xì)胞C43.5755.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33Si極少極少1.構(gòu)成細(xì)胞的最基本元素是什么?2.基本元素是哪些?3.大量元素和微量元素分別有哪些?[自主總結(jié)]細(xì)胞中常見(jiàn)的化學(xué)元素有20多種。細(xì)胞的干重中C的含量最多,它是構(gòu)成細(xì)胞的基本元素。C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等含量較多,被稱為大量元素,Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等含量較少,被稱為微量元素。值得指出的是,微量元素的含量雖然特別少,卻是細(xì)胞進(jìn)行正常生命活動(dòng)必不行少的。探究三、組成細(xì)胞的化合物[自主學(xué)習(xí)]閱讀課本P17“組成細(xì)胞的主要化合物及相對(duì)含量”,完成下列內(nèi)容。[合作探究]1.細(xì)胞中含量最多的有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物分別是哪一種?你能推想它們對(duì)生命的意義嗎?2.并不是全部細(xì)胞中化合物的含量都一樣。依據(jù)你的生活閱歷,說(shuō)說(shuō)哪些植物器官的細(xì)胞中富含糖類、脂質(zhì)或蛋白質(zhì)?怎樣從植物器官中提取這些化合物?[自主總結(jié)]細(xì)胞中含量最多的化合物是,含量最多的有機(jī)化合物是。

探究四、檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)[自主學(xué)習(xí)]閱讀課本P18“探究·實(shí)踐”——檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì),完成下列內(nèi)容。試驗(yàn)?zāi)康?嘗試用化學(xué)試劑檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪或蛋白質(zhì)。試驗(yàn)原理:。

[自主總結(jié)](1)糖類中的還原糖與發(fā)生作用,在條件下生成沉淀。

(2)脂肪可被染成橘黃色。

(3)蛋白質(zhì)與發(fā)生作用,產(chǎn)生反應(yīng)。

(一)還原糖的鑒定[自主學(xué)習(xí)](1)還原糖有、、。

(2)試劑:斐林試劑的甲液為溶液,乙液為溶液。

(3)試驗(yàn)步驟選材:選擇富含還原糖的無(wú)色或淺色的植物組織。制備組織樣液:制漿→用紗布過(guò)濾→取液。顯色反應(yīng):2mL待測(cè)組織樣液→加入1mL→在中加熱約2min。

視察并記錄結(jié)果:。

[合作探究](1)在還原糖的鑒定過(guò)程中,能否選用西瓜作為試驗(yàn)材料,為什么?(2)在還原糖的鑒定過(guò)程中,能否選用甘蔗、甜菜作為試驗(yàn)材料,為什么?[自主總結(jié)]在還原糖的鑒定中,要選用的植物組織作為試驗(yàn)材料,運(yùn)用斐林試劑時(shí),要將甲液與乙液,試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)溫度及加熱的要求是。

(二)脂肪的鑒定[自主學(xué)習(xí)]試驗(yàn)步驟:①取材:取一粒浸泡過(guò)的花生種子,去掉種皮。②切片:用刀片在花生子葉的橫斷面上平行切下若干薄片,放入盛有清水的培育皿中待用。③制片:取最志向的薄片→染色(在薄片上滴2~3滴,染色3min)→用吸水紙吸去染液,再滴加1~2滴體積分?jǐn)?shù)為溶液洗去浮色→制成臨時(shí)裝片。

③視察記錄:視野中被染成色的脂肪顆粒清楚可見(jiàn)。

[自主總結(jié)]脂肪可被染成橘黃色。

(三)蛋白質(zhì)的鑒定[自主學(xué)習(xí)](1)在蛋白質(zhì)的鑒定試驗(yàn)中,常選用作為試驗(yàn)材料。

(2)雙縮脲試劑的A液為,B液為。

(3)試驗(yàn)步驟:2mL待測(cè)組織樣液→加入1mL→振蕩搖勻→加入4滴→搖勻并視察。

試驗(yàn)現(xiàn)象:。

[合作探究](1)在蛋白質(zhì)的鑒定試驗(yàn)中,怎樣合理運(yùn)用雙縮脲試劑?(2)能否將斐林試劑用于蛋白質(zhì)的檢測(cè),為什么?[自主總結(jié)]斐林試劑與雙縮脲試劑的比較斐林試劑雙縮脲試劑甲液乙液A液B液成分鑒定的物質(zhì)運(yùn)用方法反應(yīng)條件試驗(yàn)現(xiàn)象核心素養(yǎng)專練1.下列有關(guān)組成生物體化學(xué)元素的敘述,正確的是 ()A.組成生物體和組成無(wú)機(jī)自然界的化學(xué)元素中,碳元素的含量最多B.人、動(dòng)物與植物所含的化學(xué)元素的種類差異很大C.組成生物體的化學(xué)元素在無(wú)機(jī)自然界中都可以找到D.不同生物體內(nèi)各種化學(xué)元素的含量比例基本相像2.在組成細(xì)胞的化學(xué)元素中,占細(xì)胞鮮重最多的元素和占細(xì)胞干重最多的元素是()A.C、O B.O、C C.C、N D.O、N3.下圖表示細(xì)胞中各種化合物或主要元素占細(xì)胞鮮重的含量,以下按①②③④依次排列,正確的是()A.水、蛋白質(zhì)、糖類、脂質(zhì);N、H、O、CB.水、蛋白質(zhì)、糖類、脂質(zhì);O、C、N、HC.蛋白質(zhì)、水、脂質(zhì)、糖類;O、C、H、ND.蛋白質(zhì)、水、脂質(zhì)、糖類;C、O、H、N4.下列都屬于微量元素的一組是()A.Fe、Mn、K、B B.Fe、Mn、Cu、MoC.Mn、Ca、Mg、Cu D.Cu、Ca、K、Zn5.沙漠中的仙人掌,其細(xì)胞中含量最多的化合物是 ()A.水 B.蛋白質(zhì) C.無(wú)機(jī)鹽 D.核酸6.在家兔細(xì)胞中含量最多的有機(jī)化合物是()A.水 B.蛋白質(zhì) C.脂質(zhì) D.無(wú)機(jī)鹽7.生物大分子在生物體的生命活動(dòng)中具有重要的作用。就組成生物的蛋白質(zhì)、核酸、糖類、脂質(zhì)而言,其核心的組成元素是()A.C B.H C.O D.N8.土壤中缺硼元素時(shí),植物會(huì)出現(xiàn)只“開(kāi)花不結(jié)果”的病癥。在有該病的植株葉面上噴極低濃度的含硼溶液后,病癥即消逝,這說(shuō)明硼是植物體內(nèi)的()A.大量元素 B.必需的大量元素C.必需的微量元素 D.非必需元素9.下列哪組試劑在運(yùn)用的過(guò)程中必需加熱?()A.斐林試劑在鑒定還原糖時(shí)B.蘇丹Ⅲ染液在鑒定脂肪時(shí)C.雙縮脲試劑在鑒定蛋白質(zhì)時(shí)D.碘化鉀在鑒定淀粉時(shí)10.下表表示人體和玉米細(xì)胞中部分元素及含量(占細(xì)胞干重的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%)。請(qǐng)回答下面的問(wèn)題。元素OCHNKCaPMgS玉米44.4343.576.241.460.920.230.200.180.17人14.6255.997.469.331.094.673.110.160.78(1)組成生物體的最基本元素是。

(2)分析玉米和人體細(xì)胞中的元素組成的相同點(diǎn)是;不同點(diǎn)是。

(3)清潔空氣中N2占78%,地殼中含量最多的元素是O,而細(xì)胞干重含量最多的元素是C。但構(gòu)成生物體的元素在無(wú)機(jī)自然界中都能找到。這一事實(shí)說(shuō)明。

11.據(jù)“檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”試驗(yàn),回答下列問(wèn)題。(1)鑒定成熟蘋果肉中是否存在還原糖所用的試劑是,該試劑與細(xì)胞內(nèi)還原糖發(fā)生作用,形成沉淀,因此,可用該試劑檢驗(yàn)糖尿病病人尿液中是否存在。

(2)鑒定花生子葉細(xì)胞中脂肪的試驗(yàn)中,能將脂肪染成橘黃色的染液是,用其染色時(shí),要用酒精來(lái)沖洗浮色,這是因?yàn)椤?/p>

(3)鑒定黃豆組織中存在蛋白質(zhì)時(shí),向組織樣液中加入雙縮脲試劑A液搖勻,再向樣液中加入雙縮脲試劑B液搖勻。其中雙縮脲試劑B液的量只有4滴,而不能過(guò)量,為什么?。

(4)本試驗(yàn)留意事項(xiàng)①斐林試劑極不穩(wěn)定,其甲液和乙液需,運(yùn)用時(shí)再臨時(shí)混合勻稱用于試驗(yàn)。

②運(yùn)用雙縮脲試劑時(shí),應(yīng)先加溶液,造成堿性環(huán)境,再加溶液。

③在還原糖的鑒定中,對(duì)試管中溶液加熱時(shí),試管底部不要觸及,試管口不要朝向,以免溶液沸騰時(shí)沖出試管造成燙傷。

④蛋白質(zhì)的待測(cè)組織樣液濃度不能,以免試驗(yàn)后粘住試管壁,洗不干凈。

12.現(xiàn)有無(wú)標(biāo)簽的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶(化學(xué)成分:蛋白質(zhì))溶液各一瓶,可用雙縮脲試劑、斐林試劑和淀粉溶液將它們鑒定出來(lái)(淀粉酶可將淀粉水解成還原糖)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)用一種試劑將上述四種溶液區(qū)分為兩組,這種試劑是,其中發(fā)生顯色反應(yīng)的一組是和溶液,不發(fā)生顯色反應(yīng)的一組是和溶液。

(2)用試劑區(qū)分不發(fā)生顯色反應(yīng)的一組溶液。

(3)區(qū)分發(fā)生顯色反應(yīng)一組溶液的方法及鑒定結(jié)果是

。

參考答案探究一、【自主學(xué)習(xí)】1.20無(wú)機(jī)自然界2.統(tǒng)一性差異性【合作探究】1.此表中組成地殼和細(xì)胞的元素中,均是O元素含量最多。2.從表中可以看出細(xì)胞中含有的元素都是地殼中具有的元素。3.從表中可以看出細(xì)胞中的元素含量和地殼中的元素含量是不同的。探究二、【自主學(xué)習(xí)】CC、H、O、NC、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、B、Zn、Mo、Cu【合作探究】1.構(gòu)成細(xì)胞的最基本元素是C。2.基本元素是C、H、O、N。3.大量元素是C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等;微量元素是Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等。探究三、【自主學(xué)習(xí)】水無(wú)機(jī)鹽糖類脂質(zhì)蛋白質(zhì)核酸【合作探究】1.細(xì)胞中含量最多的有機(jī)化合物是蛋白質(zhì),含量最多的無(wú)機(jī)化合物是水。蛋白質(zhì)是組成生物體的重要物質(zhì),在生命活動(dòng)中起重要作用,水是生命之源,離開(kāi)水,生命活動(dòng)就無(wú)法進(jìn)行。2.植物的葉肉細(xì)胞、果實(shí)中通常含有較多的糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。如禾谷類的果實(shí)中含淀粉(多糖)較多;甘蔗的莖和甜菜的根含蔗糖較多;花生、芝麻種子中含脂質(zhì)較多;大豆種子中含蛋白質(zhì)較多,等等。要想從植物的果實(shí)中獲得糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì),就要設(shè)法將細(xì)胞破裂,再將這些物質(zhì)提取出來(lái)?！咀灾骺偨Y(jié)】水蛋白質(zhì)探究四、某些化學(xué)試劑能夠使生物組織中的相關(guān)化合物產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng)【自主總結(jié)】(1)斐林試劑(水浴)加熱磚紅色(2)蘇丹Ⅲ染液(3)雙縮脲試劑紫色(一)【自主學(xué)習(xí)】(1)葡萄糖果糖麥芽糖(2)質(zhì)量濃度為0.1g/mL的NaOH質(zhì)量濃度為0.05g/mL的CuSO4(3)斐林試劑50~65℃溫水產(chǎn)生磚紅色沉淀【合作探究】(1)不能,西瓜果肉本身的紅色會(huì)干擾對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的視察。(2)不能,甘蔗與甜菜中富含的蔗糖不具有還原性?！咀灾骺偨Y(jié)】富含還原糖的無(wú)色或淺色等量混合,現(xiàn)用現(xiàn)配50~65℃水浴加熱(二)【自主學(xué)習(xí)】蘇丹Ⅲ染液50%的酒精橘黃【自主總結(jié)】蘇丹Ⅲ染液(三)【自主學(xué)習(xí)】豆?jié){、蛋清(2)質(zhì)量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液質(zhì)量濃度為0.01g/mL的CuSO4溶液(3)雙縮脲試劑A液雙縮脲試劑B液產(chǎn)生紫色反應(yīng)【合作探究】(1)應(yīng)先向待測(cè)組織樣液中加入1mL的質(zhì)量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液,混合勻稱后再加入4滴質(zhì)量濃度為0.01g/mL的CuSO4溶液,搖勻后視察試驗(yàn)現(xiàn)象。(2)不能,斐林試劑中乙液為質(zhì)量濃度為0.05g/mL的CuSO4溶液,雙縮脲試劑中B液為質(zhì)量濃度為0.01g/mL的CuSO4溶液,且斐林試劑和雙縮脲試劑的運(yùn)用方法也不同?！咀灾骺偨Y(jié)】斐林試劑雙縮脲試劑甲液乙液A液B液成分0.1g/mLNaOH溶液0.05g/mLCuSO4溶液0.1g/mLNaOH溶液0.01g/mLCuSO4溶液鑒定的物質(zhì)還原糖蛋白質(zhì)運(yùn)用方法甲液和乙液等量混合先加A液,再加B液反應(yīng)條件50~65℃水浴加熱常溫、常壓試驗(yàn)現(xiàn)象磚紅色沉淀發(fā)生紫色反應(yīng)核心素養(yǎng)專練1.C2.B3.D4.B5.A6.B7.A8.C9.A10.(1)C(2)組成玉米和人體細(xì)胞中元素的種類相同組成玉米和人體細(xì)胞中元素的含量