高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第1节 细胞中的元素和化合物课后测评

细胞中的元素和化合物

湖南省耒阳市第一中学 周伟

◆素养目标

◆预习清单

【填一填】

一、生物界与非生物界的统一性和差异性

1.统一性：组成生物体的各种元素在________中都能找到。

2.差异性：细胞中各种元素的________与无机自然界的大不相同。

二、组成细胞的元素

    1.分类：组成细胞的化学元素有20多种，按含量多少可分为大量元素和________；按作用大小可分为最基本元素、________和主要元素。

2.存在形式：大多以________的形式存在

3.含量：在组成人体细胞的元素中，占鲜重最多的是_____，其次是C、H、N；占干重最多的是_____，其次是O、N、H。

三、组成细胞的化合物

1.种类：分为________（包括水和无机盐）和有机化合物（主要有糖类、________、蛋白质、核酸等）

2.含量：最多的化合物是________；最多的有机化合物是________。

四、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质

1.实验原理

（1）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。因此，可以根据有机物与某些化学试剂所产生的________，检测生物组织中糖类、脂肪或蛋白质的存在。

（2）糖类中的还原糖，如_________，与斐林试剂发生作用，生成_________。脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成_________。蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生_________反应。

2.化学试剂

斐林试剂（甲液为质量浓度为_________的NaOH溶液，乙液为质量浓度为_________的CuSO4溶液），质量浓度为0.01g/mL的苏丹Ⅲ染液，双缩脲试剂（A液为质量浓度为_________的NaOH溶液，B液为质量浓度为_________CuSO4溶液），体积分数为_________的酒精溶液，蒸馏水。

3.实验操作

（1）还原糖的检测流程：选材→制备组织样液→加入斐林试剂→_______→观察颜色变化。

（2）脂肪的检测流程：选材→制作临时装片→加入苏丹Ⅲ(或苏丹IV)染液→_______→镜检，观察颜色变化。

（3）蛋白质的检测流程：选材→制备组织样液→加入____________→摇匀→加入____________→摇匀→观察颜色变化。

参考答案：一、1.无机自然界  2.相对含量

二、1.微量元素  基本元素  2.化合物  3.O  C

三、1.无机化合物  脂质  2.水  蛋白质

四、1.（1）颜色反应  （2）葡萄糖  砖红色沉淀  橘黄色  紫色  2.0.1g/mL   0.05g/mL   0.1g/mL  0.01g/mL  50%  3.（1）水浴加热  （2）去浮色  （3）双缩脲试剂 A液  双缩脲试剂B液

【判一判】

1．Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是组成细胞的微量元素。（   ）

2．大量元素在细胞内作用重大，微量元素在细胞中的作用微小。（   ）

3．组成细胞的元素全部以化合物的形式存在。（   ）

4．占细胞鲜重最多的有机化合物是蛋白质。（   ）

5．所有细胞中化合物含量都一样。（   ）

6．还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下可产生紫色沉淀。（   ）

7．斐林试剂是由甲液和乙液等量混合均匀后使用。（   ）

8．双缩脲试剂使用时先加B液，摇匀后加A液。（   ）

参考答案：1.×  2.×  3.×  4.√  5.×  6.×  7.√  8.×

【画一画】

◆知识精析

一、组成细胞的元素的种类和含量

易错提醒：

（1）大量元素和微量元素的划分依据是元素在细胞中含量的多少，而不是生理作用的大小。无论大量元素还是微量元素，都是生物体必需的元素，对维持生物体的生命活动都起着重要作用。注意生物体内含有的元素不一定是生物体所必需的元素，如Pb。

（2）无论干重还是鲜重，细胞中C、H、O、N这四种元素含量最多。活细胞中质量最高的是O，但数量最多的原子是H。注意干重中，C的质量分数不一定是最高的，如玉米细胞干重中，O元素的质量分数最高。

二、细胞中的化合物的种类及含量

易错提醒：

（1）细胞鲜重中，含量最多的化合物是水，含量最多的有机化合物是蛋白质。细胞干重中，含量最多的化合物是蛋白质。

（2）有机化合物即有机物，是指除一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、碳酸等以外的含碳化合物。

三、斐林试剂和双缩脲试剂的异同

四、三类有机物检测实验注意事项

1.实验操作中的注意点

（1）还原糖检测时，使用水浴加热，试管底部不要触及烧杯底部，以防受热不均匀。

（2）脂肪检测时，染色时间不宜过长，否则脂肪会溶解在酒精中，使橘黄色消失。

（3）蛋白质检测时，双缩脲试剂的加入顺序：先加A液，再加B液，而且B液不能过量。目的是先制造碱性环境。若先加B液或B液过量，会生成Cu(OH)2，干扰颜色反应。

（4）在蛋白质检测实验中，需要对鸡蛋清稀释到一定程度，否则与双缩脲试剂发生反应后，会黏在试管的内壁上，反应不彻底，试管也不易刷洗。

（5）还原糖、蛋白质的检测实验中，在加入相应试剂检测之前，要留出一部分组织样液，以便与检测后的样液颜色进行对比。

（6）选择实验材料时，一是要选富含需要鉴定的物质，二是最好选用白色或近于白色的材料，避免颜色干扰，影响实验结果。

2.有机物检测在操作步骤上的差异

（1）加热——还原糖的检测需要加热，且为水浴加热。

（2）显微镜——若用花生种子切片为材料检测脂肪需要使用显微镜。

（3）试剂滴加顺序——先等量混合后再滴加的是斐林试剂，分别滴加的是双缩脲试剂。

◆题型训练

考点一、细胞中的元素和化合物

1.下列关于组成生物体的化学元素和化合物的叙述，正确的是（    ）

A．组成生物体的元素在无机自然界中都可以找到

B．人、硝化细菌和烟草花叶病毒所含的化学元素的种类差异很大

C．组成生物体的大量元素中，C是最基本的元素，在细胞中的含量总是最多

D．人的脂肪细胞中含量最多的有机物是脂肪

【答案】A

【解析】组成生物体的元素在无机自然界中都可以找到，说明生物界和非生物界具有统一性，A正确；各种生物的元素种类基本相同，含量差异很大，B错误；组成生物体的大量元素中，O在细胞鲜重中含量最高，C错误；脂肪细胞中含量最多的有机物是蛋白质，D错误。

2.人体细胞和玉米细胞内某些化学元素的含量（干重时所占比例）如下表所示，下列叙述错误的是（　　）

A．细胞内元素在非生物界都能找到，体现了生物界和非生物界具有统一性

B．在人体和玉米细胞中Mg和S的含量都很少，故它们都属于微量元素

C．生物大分子中都含有由C原子构成的碳链骨架，故细胞中C的含量较高

D．干重情况下，玉米细胞中O的含量较高是由于其所积累的糖类较多

【答案】B

【解析】组成玉米和人体的化学元素在无机自然界都可以找到，体现了生物界和非生物界具有统一性，A正确；Mg和S都属于细胞中的大量元素，B错误；生物大分子以碳链为基本骨架，故细胞中C含量较高，C正确；干重情况下，由于玉米细胞内纤维素和淀粉等糖类物质较多，故细胞中O元素比例较高，D正确。

考点二、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质

3.下面是一组探究生物体内主要有机物存在与否的鉴别实验，表中编号顺序对应下列各项中的内容，正确的是（    ）

A．葡萄糖、苏丹III染液、紫色、沸水浴

B．蔗糖、苏丹III染液、紫红色、常温

C．还原糖、苏丹IV染液、蓝紫色、沸水浴

D．果糖、苏丹IV染液、紫色、常温

【答案】D

【解析】苏丹Ⅲ染液将脂肪染成橘黄色，并且蛋白质鉴定是在常温下进行的，A错误；蔗糖不属于还原糖，利用斐林试剂鉴定不会产生颜色反应，苏丹Ⅲ染液将脂肪染成橘黄色，蛋白质鉴定颜色反应为紫色，B错误；双缩脲试剂鉴定蛋白质产生紫色，并且是在常温下进行的，C错误；果糖属于还原糖，利用斐林试剂鉴定产生砖红色；苏丹Ⅳ染液可以将脂肪染成红色；双缩脲试剂鉴定蛋白质产生紫色，并且是在常温下进行的，D正确。

4.下列关于生物组织中糖类、油脂和蛋白质的检测实验的叙述，正确的是（    ）

A．检测油脂实验中，在切片上滴加1－2滴50%的乙醇溶液，以强化染色效果便于观察

B．在检测生物组织中的脂肪时，吸水纸的作用可能是：一是吸去多余染液，二是吸去酒精

C．苹果和甘蔗中含有较多的糖，且颜色较浅，是进行还原糖检测的理想材料

D．鉴定蛋白质时，应先将双缩脲试剂A液和双缩脲试剂B液混合后再加入蛋白质溶液中

【答案】B

【解析】检测油脂实验中，在切片上滴加1－2滴50%的乙醇溶液，以洗去浮色便于观察，A错误；在检测生物组织中的脂肪时，染色时用吸水纸吸去多余染液，滴加1－2滴50%的乙醇溶液去浮色时，用吸水纸吸去酒精，B正确；甘蔗中含有较多的蔗糖，蔗糖是非还原糖，不能作为还原糖检测的实验材料，C错误；鉴定蛋白质时，应加双缩脲试剂A液制造碱性环境，再加双缩脲试剂B液，摇匀后观察颜色变化，D错误。