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    高中第1节 细胞中的元素和化合物学案及答案

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    这是一份高中第1节 细胞中的元素和化合物学案及答案,共6页。学案主要包含了学习目标,学习重难点,预习新知,易错提示,巩固训练等内容,欢迎下载使用。
    【学习目标】
    1.通过比较构成细胞与非生命物质的元素种类与含量,认识到细胞和生物体的各种生命活动都有其物质基础,认同生命的物质性。
    2.通过比较组成不同细胞的元素及含量,说出组成细胞的主要元素,认识到生命的物质基础具有统一性和特殊性,进一步认同生命的物质性。
    3.能够运用“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”的技能来探究不同生物组织中糖类脂肪和蛋白质含量的差异性,认同细胞由多种化合物组成,这些分子是细胞执行各项生命活动的物质基础。
    【学习重难点】
    1.说出组成细胞元素的种类及功能。(重点)
    2.说出组成细胞化合物的种类。
    3.尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。(重、难点)
    【预习新知】
    组成细胞的元素
    1.元素种类
    (1)C占人体细胞干重的55.99%,C原子本身的化学性质使它能够通过化学键连接成链或环,从而形成各种生物大分子。可以说,地球上的生命是在C的基础上建立的,因此C是组成细胞的最基本的元素。
    (2)无论细胞干重还是细胞鲜重,C、H、O、N都是细胞中含量最多的四种元素,因此被称为基本元素。
    (3)C、H、O、N、P、S这六种元素约占人体细胞总质量的97%,是细胞中的主要元素。
    (4)不同生物体内所含化学元素的种类基本相同,但含量是不同的;同一生物体内不同元素的含量一般不相同。
    特别提醒:细胞鲜重和细胞干重
    (1)细胞鲜重:细胞在自然生活状态下的质量。细胞鲜重中含量最多的化合物是水。
    (2)细胞干重:细胞除去水后的质量。细胞干重中含量最多的化合物是蛋白质。
    (3)C、H、O、N四种元素在人体细胞中的含量:在细胞鲜重中,O>C>H>N;在细胞干重中,C>O>N>H。造成这种差异的主要原因是水的含量不同。
    2.大量元素和微量元素
    大量元素:含量占生物体总质量万分之一以上的元素,包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
    微量元素:含量占生物体总质量万分之一以下的元素,如Fe、Mn、B、M、Cu、Zn等。
    知识贴士
    微量元素和大量元素谐音记忆法
    (1)微量元素:铁(Fe)猛(Mn)碰(B)新(Zn)木(M)桶(Cu)。
    (2)大量元素:他(C)请(H)杨(O)丹(N)留(S)人(P)盖(Ca)美(Mg)家(K)。
    组成细胞的化合物
    化合物eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(无机化合物\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(水(85%~90%),__无机盐____(1%~1.5%))),有机化合物\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\a\vs4\al(__蛋白质____(7%~10%),脂质(1%~2%),\b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(__糖类____,核酸))(1%~1.5%))))))
    含量:
    (1)占细胞鲜重比例最高的化合物是__水____。
    (2)占细胞干重比例最高的化合物是__蛋白质____。
    检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
    (一)还原糖的检测
    1.原理:糖类中的还原糖(如__葡萄糖____、__果糖____、麦芽糖),与__斐林____试剂作用,生成砖红色沉淀。
    2.试剂
    eq \a\vs4\al(斐林,试剂)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(甲液:质量浓度为0.1 g/mL的__NaOH____溶液,乙液:质量浓度为0.05 g/mL的__CuSO4____溶液))
    3.步骤
    (1)向试管内注入2 mL待测组织样液。
    (2)向试管内加入1 mL斐林试剂(甲液和乙液__等量混合均匀____后再注入)。
    (3)将试管放入盛有__50~65_℃温水____的大烧杯中加热约2 min。
    (4)观察试管中出现的颜色变化。
    (二)脂肪的检测
    1.原理:脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成__橘黄色____,或被苏丹Ⅳ染液染成__红色____。
    2.材料:成熟的__花生种子____是最好的选择,实验前浸泡3~4 h。
    3.试剂:苏丹Ⅲ染液或苏丹Ⅳ染液、__体积分数为50%的酒精____溶液。
    4.步骤
    取材:取花生种子(浸泡后去掉种皮),用刀片在花生子叶的横断面上平行切下若干薄片

    制片eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(①取最薄的切片,用毛笔蘸取放在载玻片中央,②在薄片上滴2~3滴苏丹Ⅲ染液,染色3 min,③__洗去浮色____(1~2滴体积分数为50%的酒,精溶液),④制成临时装片))

    观察:在__低倍镜____下找到__花生子叶的最薄处____,移到视野中央,然后用__高倍镜____观察
    (三)蛋白质的检测
    1.原理:蛋白质能与__双缩脲试剂____发生作用,产生紫色反应。
    2.试剂
    eq \a\vs4\al(__双缩脲____,试剂)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(A液:质量浓度为0.1 g/mL的__NaOH____溶液,B液:质量浓度为0.01 g/mL的__CuSO4____溶液))
    3.步骤
    (1)向试管内注入2 mL待测组织样液。
    (2)向试管内注入__双缩脲试剂A液____1 mL,摇匀。
    (3)向试管内注入__双缩脲试剂B液____4滴,摇匀。
    (4)观察试管中出现的颜色变化。
    (四)淀粉的检测
    1.原理:淀粉遇__碘液____会变成__蓝____色。
    2.材料:马铃薯匀浆。
    3.步骤
    (1)向试管内注入2 mL待测组织样液。
    (2)向试管内滴加2滴__碘液____,观察颜色变化。
    【易错提示】
    利用“一同三不同”区分斐林试剂与双缩脲试剂的方法
    “一同”是指都含有NaOH和CuSO4两种成分,且NaOH溶液的质量浓度都为0.1 g/mL。
    “三不同”分别指:(1)使用原理不同。斐林试剂的实质是新配制的Cu(OH)2溶液,双缩脲试剂的实质是碱性环境中的Cu2+。
    (2)使用方法不同。鉴定还原糖时将甲、乙两液等量混匀后立即使用;鉴定蛋白质时先加A液1 mL摇匀,然后加B液4滴,振荡摇匀。
    (3)CuSO4溶液的浓度不同。斐林试剂中CuSO4溶液的质量浓度为0.05 g/mL,双缩脲试剂中CuSO4溶液的质量浓度为0.01 g/mL。
    【巩固训练】
    1.下列关于组成细胞的元素和化合物的说法,正确的是( )
    A.细胞中常见的元素根据其作用大小分为大量元素和微量元素
    B.组成细胞的元素大多以离子的形式存在
    C.组成生物体的最基本元素是C,但其占细胞鲜重的比例不是最大的
    D.缺Mg不能合成叶绿素证明微量元素是生命活动所必需的
    2.还原糖、脂肪、蛋白质三种有机物的鉴定实验中,选材或操作正确的是( )
    A.用斐林试剂检测胡萝卜汁中的还原糖
    B.向花生种子匀浆中滴加苏丹Ⅲ染液检测脂肪
    C.将双缩脲试剂A液与B液混合,摇匀后检测豆浆中的蛋白质
    D.鉴定还原糖时,先加入斐林试剂甲液摇匀后,再加入乙液
    3.下列选项中两种化合物的元素组成相同的是( )
    A.唾液淀粉酶和纤维素B.ATP和核酸
    C.脂肪和磷脂D.叶绿素和血红蛋白
    4.因为O是活细胞中含量最多的元素,所以O是最基本的元素( )
    5.我国儿童缺钙铁锌现象突出,从营养调查的结果来看,儿童缺乏三种元素的比例分别占50%、45%、60%,钙铁锌咀嚼片是以碳酸钙、葡萄糖酸锌、葡萄糖亚铁等为主要原料制成的保健品,钙可参与骨骼的形成、铁与锌是某些酶的重要组成成分。下列有关组成细胞的化学元素的叙述正确的是( )
    A.三种元素均属于组成细胞的微量元素,含量少,但作用重要
    B.细胞中不同元素的含量可能不同,主要以化合物的形式存在
    C.钙铁锌咀嚼片必须经消化道酶的消化和小肠吸收才能进入不同细胞内
    D.三种元素在维持渗透压、提供能量等生命活动中具有重要作用
    参考答案
    1.答案:C
    解析:A.组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素,A错误;B.组成细胞的元素大多以化合物的形式存在,B错误;C.组成生物体的最基本元素是C,但其占细胞鲜重的比例不是最大的,占细胞鲜重的比例最大的是O,C正确;D.Mg是组成叶绿素的重要元素,Mg是大量元素,D错误。
    2.答案:B
    解析:A、胡萝卜汁有颜色,会形成颜色干扰,因此胡萝卜汁不可用作还原糖鉴定实验材料,A错误;
    B、检测花生种子中的脂肪滴加苏丹Ⅲ染液或苏丹Ⅳ染液,会被染成黄色或者红色,B正确;
    C、用双缩脲试剂检测蛋白质时,应先滴加A液,摇匀后再滴加B液,C错误;
    D、用斐林试剂检测还原糖时,应将甲液和乙液混合使用,D错误。
    故选B。
    3.答案:B
    解析:A、唾液淀粉酶的元素组成为C、H、O、N,纤维素的元素组成为C、H、O,A错误;B、ATP和核酸的元素组成都是C、H、O、N、P,B正确;C、脂肪的元素组成是C、H、O,磷脂的元素组成一般是C、H、O、N、P,C错误;D、叶绿素中含有镁元素,血红蛋白含有铁元素,D错误。
    4.答案:×
    解析:O是活细胞中含量最多的元素,但由于碳链是有机物的基本骨架,C是最基本的元素。题干说法错误。
    5.答案:B
    解析:A、钙属于大量元素,锌、铁属于微量元素,A错误;
    B、细胞中不同元素的含量可能不同,且在细胞中主要以化合物的形式存在,B正确;
    C、钙铁锌咀嚼片不一定需要经过酶的消化,无机盐离子可直接被小肠吸收,C错误;
    D、钙铁锌可维持渗透压和调节生命活动,没提供能量的作用,D错误。
    故选B。

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