科学家访谈　探索生物大分子的奥秘教案推荐

穆棱市第一中学高二生物

一轮复习

编号

必修1-2-1

主备人：张丽影

审核人：陈冬梅

使用时间

细胞中的元素和化合物

〖学习目标〗1.组成细胞的元素和化合物

2.水和无机盐的作用

3.实验：检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质

〖学习内容〗

一．生物界与非生物界的关系

生物界

组成生物体的元素在自然界中都能找到

组成元素上相差很大

非生物界

种类

含量

二．细胞中的元素

1.元素来源：有选择地从

吸收

2.分类：根据含量分为

和

（含量虽少，但是生命活动所必须的）。其中大量元素包括：

等

，微量元素包括

等。

3.最基本元素是

（原因是参与构成生物大分子的基本骨架）；基本元素是

；

主要元素是

。

4.元素的存在形式：组成细胞的元素大多以

的形式存在。

三．细胞中的化合物

水：各类活细胞中含量最

的化合物

细

胞无机物

中

：约占1%——1.5% 的

化

合糖类：组成元素是

物

有机物

：组成元素是C、H、O、P（S），占细胞干重

的化合物

核酸：组成元素是

，种类分为

和

脂质：组成元素是

，种类分为

、

和

注意：正确区分细胞鲜重、干重中元素和化合物的含量

细胞鲜重：组成前四位元素顺序依次是：

；含量最多的化合物是

。

细胞干重：组成前四位元素顺序依次是：

；含量最多的化合物是

。

四．细胞中的水和无机盐

1.细胞中水的存在形式及作用

细胞中水的存在形式分为

和

。结合水的作用是

；

自由水的作用是（1）是细胞内良好溶剂；（2）参与细胞内多种

；（3）为细胞提供液体环境；（4）运送

。

2.自由水与结合水的比值及细胞代谢的关系

自由水/结合水，比值大，新陈代谢

，但抗逆性性较

；比值小，则反之。

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3.细胞中的水

细胞中的水的产生途径：有氧呼吸第三阶段；氨基酸脱水缩合；多糖的合成；DNA的复制与转录；光合作用的暗反应。

细胞中水的存在形式：自由水和结合水。

细胞中水的吸收方式是：自由扩散，验证水吸收方式的实验：植物细胞的质壁分离与复原。

细胞中水的利用途径包括：多糖、蛋白质、脂肪、核酸的分解（水解）；光反应中水的分解；有氧呼吸第二阶段中水的利用；ATP的水解。

4.细胞中的无机盐

（1）无机盐主要是以

是形式存在；主要吸收方式是

。

（2）无机盐作用：

a、组成复杂的化合物，如Mg2+是叶绿素的组成元素，Fe2+组成了血红蛋白。

b、可维持细胞和生物体的生命活动，如哺乳动物中血钙过高会导致

，血

钙过低，会导致

。

c、对维持细胞和生物体正常的渗透压、酸碱平衡非常重要。

五．生物体内无机盐生理功能的实验验证

（1）对照组：

植物+完全培养液

正常生长

（2）实验组：

正常生长

X不是必需无机盐

植物+缺X的培养液

生长不正常

加入X盐

生长正常

X 是必需无机盐

六．实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质

1.还原糖的检测：

水浴加热

（1）原理：还原糖+斐林试剂

砖红色沉淀

淀粉+碘

蓝色

（2）试剂：斐林试剂（0.1g/mL的NaOH溶液和0.05g/mL的CuSO4溶液等量混合）

（3）检测步骤：a.取材：还原糖含量高、颜色为白色或浅色的植物组织

b.制备组织样液

水浴加热

C.浅色反应：组织样液（2mL）+刚配置的斐林试剂（1mL）

砖红色沉淀

（4）结论：组织样液中有可溶性还原糖

2.脂肪的检测：

（1）原理：脂肪+苏丹Ⅲ染液（苏丹Ⅳ染液）

橘黄色（红色）

（2）检测步骤：

方法一：花生种子匀浆+3滴苏丹Ⅲ染液（苏丹Ⅳ染液）

橘黄色（红色）

方法二：a.取材：花生种子浸泡去种皮，将子叶削成薄片

b.制片：选最理想的薄片

2-3滴苏丹Ⅲ染液（苏丹Ⅳ染液）

50%酒精洗去浮

色

制成临时装片

C.观察：低倍镜下寻找已着色的圆形小颗粒，然后高倍镜观察

D.结论：花生种子中有脂肪的存在

3.蛋白质的检测

（1）原理：蛋白质+双缩脲试剂

紫色络合物

（2）试剂：双缩脲试剂（A液：0.1g/mL的NaOH溶液、B液：0.01g/mL的CuSO4溶液）

（3）检测步骤：a.选材与制备：大豆组织研磨液

b.显色反应：组织样液（2mL）

双缩脲试剂A液（1mL）

双缩脲试剂B液（4

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滴）

摇匀后

紫色络合物

（4）结论：大豆组织样液中含有蛋白质

4.比较斐林试剂越双缩脲试剂

比较项目

使用方法

不同点

反应条件

反应原理

颜色

浓度

相同点

斐林试剂

双缩脲试剂

甲液和乙液混匀后方可使用，且使用时先加A液（创造碱性环现用现配

境），再加B液

水浴加热

实质是新配置的Cu(OH)2溶液与醛基反应

砖红色

斐林试剂中的CuSO4溶液浓度是0.05g/mL 不需加热

实质是碱性环境中的Cu2+与肽键反应

紫色

双缩脲试剂中的CuSO4溶液浓度是0.01g/mL 都含有NaOH溶液和CuSO4溶液，且NaOH溶液浓度都是0.1g/mL 5.注意事项：（1）三个实验中都不宜选用有颜色的实验材料，否则会干扰实验结果的颜色变化。

（2）双缩脲试剂可与蛋白质、多肽发生紫色反应（原因是含有肽键），但不与氨基酸发生紫色反应。

六．实验中酒精的作用

1.体积分数是50%的酒精：

（1）作用：洗去浮色

（2）应用：脂肪的鉴定实验

2.体积分数为95%的酒精

（1）作用：解离；析出提取含杂质较少的DNA （2）应用：观察植物细胞的有丝分裂；DNA的粗提取与鉴定

3.体积分数为75%的酒精

作用：消毒杀菌

4.无水乙醇

（1）作用：提取色素

（2）应用：叶绿体中色素的提取与分离实验

七．实验中盐酸的作用

1.DNA和RNA在细胞的分布中8%盐酸的作用

（1）能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞

（2）使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合

2.有丝分裂观察中15%盐酸作用

解离：质量分数是15%的盐酸，体积分数是95%的酒精（1:1混合），目的使组织中的细胞相互分离开来

3.酶活性受pH影响实验和生物组织中pH维持稳定的机制中盐酸的作用

调节pH

3

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细胞中的元素和化合物（训练案）

1．下列关于检测生物组织中化合物实验的叙述，正确的是

A．

需借助显微镜才能看到被染色的脂肪颗粒

B．

检测还原糖时，试剂的颜色变化是从无色到红黄色

C．

甘蔗中含有较多的无色的糖，可用于进行还原糖的检测

D．

向蛋清液中同时加入双缩脲试剂A和B，加热后溶液变紫色

2．下列关于细胞中有机物的鉴定说法正确的是

A．

为了节约实验时间，可提前将斐林试剂配好备用

B．

脂肪鉴定过程中通过显微镜可以看到被苏丹 IV 染成橘黄色的脂肪粒

C．

将梨汁与斐林试剂混合可见砖红色沉淀

D．

将豆浆加热后，滴入双缩脲试剂，仍会出现紫色

3．下列哪项实例不能证明微量元素是生命活动所必需的( )

A．

人体缺铁会患缺铁性贫血

B．

油菜缺少B时只开花不结果

2＋C．

植物缺锌会得小叶病

D．

Ca缺少时，影响骨髓的发育

4．如图1是细胞中化合物含量的扇形图，图2是活细胞中元素含量的柱形图，下列说法不正确的是( )

A．

若图1表示细胞鲜重，则A、B分别是水、蛋白质；图2中a、b、c依次为碳、氧、氢

B．

若图1表示细胞干重，则A化合物必含图2中的a、b、c元素

C．

若图1表示正常细胞，则A化合物中不含图2中的b

D．

若图1表示完全脱水的细胞，则此时含量最多的元素为图2中的b

5．组成生物体的化学元素，无一不存在于无机自然界，但在生物体内和无机自然界中的含量相差很大，这个事实说明（

）

A．

生物界和非生物界的统一性

B．

生物界与非生物界的物质性

C．

生物界与非生物界的差异性

D．

生物界与非生物界的统一性和差异性

6．关于生物体内元素的叙述，正确的是

A．

生物体内含有的元素，无机环境中都能找到，且各种元素含量差异不大

B．

人体肌肉细胞中含量最多的化学元素是C，因此说，C是生命的核心元素

C．

微量元素在细胞中的含量较少，因此对细胞而言，其作用不太重要

D．

烘干的植物细胞中含量最多的元素是C，C是构成细胞最基本的元素

7．下列各种物质在活细胞中的含量从少到多的正确顺序是(

) A．核酸、无机盐、蛋白质、水

B．无机盐、蛋白质、核酸、水[来源

C．蛋白质、水、糖类、核酸

D．脂质、蛋白质、无机盐、核酸

8．将面团包在纱布中在清水中搓洗，鉴定粘留在纱布上的黏稠物质和洗出的白浆所用的试剂分别是(

) A．碘液、苏丹Ⅲ染液

B．双缩脲试剂、碘液

C．斐林试剂、碘液

D．碘液、斐林试剂

9．生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质三种有机物的鉴定实验中，以下操作错误的是(

)A．可溶性还原糖的鉴定，可用酒精灯直接加热产生砖红色沉淀

B．脂肪的鉴定实验中需使用50%的酒精溶液洗去浮色

C．用双缩脲试剂检测蛋白质不需要加热

D．使用斐林试剂时，最好是现配现用

[来源:学科网]

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