1、第二章細胞的構成第一節細胞的化學組成目標導航1.結合材料分析，說出組成細胞的化學元素的種類。2.通過實驗操作，學會生物組織中還原性糖、脂肪和蛋白質的檢測。3.簡述生物大分子以碳鏈為骨架，細胞的基本元素是碳。一、構成細胞的化學元素(閱讀P1213)細胞中常見的化學元素主要有20多種。1元素的分類(1)大量元素：如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。(2)微量元素：如Mn、Zn、Cu、B、Mo、Ni等。(3)半微量元素：如Fe。2構成細胞的元素的特點構成細胞的這些元素都是無機自然界中常見的元素，說明了生物界和非生物界具有統一性。3存在狀態少數以游離狀態存在，絕大多數以化合物的形式存在。二、構

2、成細胞的化合物(閱讀P1315)1有機物的檢測化合物化學試劑顏色反應葡萄糖溶液班氏試劑磚紅色沉淀食用油蘇丹染液橘黃色蛋白質懸液雙縮脲試劑紫色淀粉碘液藍色2.作用細胞中的化合物有機地結合在一起，構成了細胞內生命活動的物質基礎。3化合物的種類(1)無機化合物：水和無機鹽。(2)有機化合物：糖類、脂質、蛋白質和核酸。4化合物的含量(1)細胞中含量最多的化合物是水。(2)占細胞鮮重最多的化合物是水。(3)占細胞干重最多的化合物是蛋白質。5化合物與碳架有機物都是由C、H、O原子通過共價鍵連接成的碳架作為分子的基本骨架，自然界的無機物都不具有碳架。判斷正誤：(1)細胞中常見的化學元素主要有20種。()(2

3、)Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是組成細胞的微量元素。()(3)生物界和非生物界具有統一性。()(4)元素絕大多數以游離狀態存在。()(5)活細胞中含量最多的有機化合物是蛋白質。()(6)葡萄糖溶液與蘇丹染液反應呈橘黃色。()(7)蛋白質懸液與雙縮脲試劑反應呈紫色。()(8)還原性糖加入班氏試劑馬上出現磚紅色沉淀。()(9)生物大分子以碳鏈為骨架。()(10)不同細胞中的元素種類大體相同。()(11)不同細胞中的元素含量基本相同。()(12)微量元素在細胞中含量少，作用不大。()答案(1)(2)×(3)(4)×(5)(6)×(7)(8)×

4、(9)(10)(11)×(12)×一、構成細胞的化學元素及其意義1分類依據大量元素：含量占細胞總質量萬分之一以上的元素。微量元素：含量占細胞總質量萬分之一以下的元素。2各種元素歸屬范圍(1)大量元素和微量元素都是生物體生命活動所必需的。(2)4種基本元素的含量鮮重狀態下，是O>C>H>N；干重狀態下，是C>O>N>H。3研究意義4組成細胞的元素的主要作用(1)維持機體的生命活動，如K可保持心肌正常興奮性，B可促進植物花粉管的伸長。(2)組成化合物，如糖類、脂質、蛋白質和核酸中都含有C、H、O三種元素。1微量元素含量很少，是不是說作用不重要

5、，可有可無？答案微量元素和大量元素均是生物必需的元素，微量元素含量雖然很少，但是對生物體一樣具有重要的作用，不可缺少。2細胞中的元素與自然界中的元素之間有什么關系？答案細胞中的元素來自自然環境，從元素種類看，組成生物體的化學元素在無機自然界中都能找到，沒有一種化學元素為生物體所特有。從元素含量看，組成生物體的化學元素在生物體內和無機自然界中含量差異很大。1人體內微量元素的含量甚微，但是對人體的健康卻起著重要作用。下列各組元素全部是微量元素的是()ANa、K、O、SBB、Mo、CuCN、H、O、P、CDCa、Cu、C問題導析(1)大量元素：C、H、O、N、P、S、Ca、Mg、K等。(2)微量元素

6、：Mn、Zn、Cu、B、Mo、Ni等。答案B一題多變土壤缺硼(B)時，植物會表現出一定的病癥，在有該病癥的植株葉面上噴施很少量的一定濃度的含硼溶液后，該病癥消失，這說明硼是植物體的_(大量/微量)元素。答案微量二、構成細胞的化合物1化合物的種類組成細胞的化合物2化合物的含量(1)鮮細胞中含量最多的化合物是水，含量最多的有機化合物是蛋白質，含量最多的無機化合物是水。水是生命之源，缺少了水生命活動就無法進行。(2)如果是在干細胞中，含量最多的化合物是蛋白質，蛋白質是組成生物體的重要物質，在生命活動中起重要作用。3有機物的概念及特點(1)概念：由C、H、O原子通過共價鍵連接成的碳架作為分子的基本骨架

7、而形成的化合物，如蛋白質、核酸、脂質等。(2)特點組成：碳架和官能團。碳架形式：線形、分支、環狀等。1生活在沙漠中的仙人掌，其細胞內含量最多的化合物是什么？答案水。2有機化合物和無機化合物有什么區別？答案有機化合物和無機化合物的區別主要看它們的分子組成中是否有碳元素，如糖類是有機化合物，由碳、氫、氧三種元素組成；水是無機化合物，由氫、氧兩種元素組成。3組成細胞的化合物在無機自然界中都能找到嗎？答案不能。組成細胞的元素都可以在無機自然界找到，化合物不能。2大海中的水母、海帶，陸地上的蜥蜴、小草等都是生物，都是由細胞構成的。這些生物細胞中含量最多的有機物是()A水分B蛋白質C脂質D糖類問題導析生物

8、細胞中含量最多的化合物是水分，構成生物細胞的有機物中，含量最多的是蛋白質，其次是脂質、糖類。答案B一題多變上題選項中各化合物的含量，按下圖順序排列，依次是_。答案蛋白質、水、脂質、糖類三、檢測生物組織中的還原性糖、脂肪和蛋白質1葡萄糖檢測時的顏色變化及生物組織中還原性糖的檢測(1)葡萄糖檢測時的顏色變化實驗組：葡萄糖班氏試劑磚紅色沉淀對照組：清水班氏試劑藍色(試劑本身顏色)(2)生物組織中還原性糖的檢測選材：含糖量較高，白色或近于白色的植物組織制備組織樣液：洗滌、去皮、切塊研磨過濾(用一層紗布)收集濾液顯色反應結論：生物組織樣液中含有還原性糖2脂肪檢測時的顏色變化及生物組織中脂肪的檢測(1)脂

9、肪檢測時的顏色變化實驗組：脂肪蘇丹染液橘黃色對照組：清水蘇丹染液紅色(試劑本身顏色)(2)生物組織中脂肪的檢測方法一：植物油2mL蘇丹染液45滴橘黃色清水2mL蘇丹染液45滴無變化。方法二：取材：花生種子(浸泡34h)，將子葉切成薄片制作裝片顯色反應觀察：在低倍鏡下找到已著色的花生子葉最薄處，然后用高倍鏡觀察，視野中有橘黃色顆粒結論：生物組織中含有脂肪3蛋白質檢測時的顏色變化及生物組織中蛋白質的檢測(1)蛋白質檢測時的顏色變化實驗組：蛋白質雙縮脲試劑紫色對照組：清水雙縮脲試劑藍色(試劑本身顏色)(2)生物組織中蛋白質的檢測選材與制備組織樣液：蛋清或黃豆(浸泡12d)操作：顯色反應結論：生物組織

10、中含有蛋白質1該實驗在材料選擇上要注意什么問題？答案(1)因為此類實驗要根據顯色反應進行有機物的檢測，故選取的材料顏色要淺或基本無色。(2)相應有機物的含量相當豐富，這樣顯色反應效果會更明顯。2查閱資料回答：含糖量高的甘蔗(含蔗糖)、甜菜(含蔗糖)和馬鈴薯(含淀粉)能否作為生物組織中還原性糖檢測的實驗材料。答案不能。因為蔗糖、淀粉為非還原性糖。3檢測蛋白質時，向待測液中滴加的NaOH溶液是2mL，而滴加的CuSO4溶液僅僅是4滴，試分析原因？答案CuSO4中的Cu2是藍色，滴加過多時，會掩蓋顏色反應。3下列對生物體中有關化合物的檢測實驗不正確的是()選項檢測對象試劑顏色水浴加熱生物材料A淀粉碘

11、液藍色不需要脫色的材料B還原性糖班氏試劑磚紅色需要含糖量高的白色植物組織C蛋白質雙縮脲試劑紫色需要豆漿、牛奶、雞蛋清D脂肪蘇丹橘黃色不需要花生種子問題導析(1)淀粉遇碘變藍色。(2)脂肪被蘇丹染液染成橘黃色。(3)蛋白質與雙縮脲試劑發生作用，產生紫色反應。(4)還原性糖(如葡萄糖、果糖等)與班氏試劑發生作用，生成磚紅色沉淀。在以上四個顏色反應中，只有還原性糖的檢測需要加熱。答案C一題多變常溫下進行下列處理，沒有顏色變化的是()A用蘇丹染液處理動物的皮下脂肪B用碘液處理淀粉溶液C在豆漿中加入雙縮脲試劑D在葡萄糖溶液中加入班氏試劑答案D解析常溫下，脂肪遇蘇丹染液即被染成橘黃色；淀粉溶液遇到碘液變藍

12、色；豆漿中含有蛋白質，遇到雙縮脲試劑變紫色；葡萄糖溶液中加入班氏試劑，經沸水加熱后才出現磚紅色。1.某維生素片中含Ca、Fe、Zn、Se等元素，其中屬于組成生物體的大量元素的是()ACaBFeCZnDSe答案A解析大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。2.在生物組織中還原性糖、脂肪、蛋白質的檢測實驗中，對實驗材料選擇的敘述，錯誤的是()A甘蔗莖的薄壁組織、甜菜的塊根等，都含有較多的糖且近似于白色，因此可以用于還原性糖的檢測B花生種子含脂肪多且子葉肥厚，是用于脂肪檢測的理想材料C大豆種子蛋白質含量高，是進行蛋白質檢測的理想植物組織材料D雞蛋清含蛋白質多，是進行蛋白質檢測的動物材料

13、答案A解析利用顏色反應檢測化合物時，對材料的要求是：顏色為白色或近似于白色，待檢測化合物含量高。甘蔗和甜菜都富含蔗糖，蔗糖是非還原性糖。3.生物大分子在生物體的生命活動中具有重要的作用，碳原子本身的化學性質使它能夠通過化學鍵連接成鏈或環，從而形成各種生物大分子。可以說，地球上的生命是在碳元素的基礎上建立起來的。以上事實可以說明()AC元素能組成各種各樣的化合物BC元素是構成生物體最基本的元素CC元素是各種大分子中含量最多的元素DC元素比其他元素重要答案B解析生物體是由化學元素組成的，在組成生物體的化學元素中，C元素是一種主要元素，它能夠通過化學鍵連接成鏈或環，從而形成各種有機物的基本骨架，如蛋

14、白質、核酸、糖類、脂類，而這些化合物又是生物體生命活動的物質基礎。沒有碳元素，就不能形成各種有機物，也就不能表現出各種生命活動，因此，C元素是構成生物體最基本的元素。4.下表為關于生物組織中還原性糖、脂肪和蛋白質的檢測實驗，請填寫有關內容。序號實驗材料被檢測物質方法(檢測用試劑)梨的研磨液_加_，沸水浴加熱，試管中出現_沉淀花生種子切片_加_，顯微鏡觀察，子葉內物質被染成_雞蛋清稀釋液_向試管內注入_試劑A液1mL，搖勻；再注入_試劑B液4滴，搖勻。試管中溶液變成_答案還原性糖班氏試劑磚紅色脂肪蘇丹染液橘黃色蛋白質雙縮脲雙縮脲紫色基礎鞏固1下列關于組成生物體的化學元素的敘述，錯誤的是()A在不

15、同的生物體內，組成它們的化學元素的種類大體相同B在同一種生物體內，各種化學元素的含量相同C組成生物體的化學元素依其含量可分為大量元素和微量元素D在組成生物體的大量元素中，碳是組成有機化合物的基本元素答案B解析生物體生活在各種環境中，始終不斷地與外界環境進行著物質交換，有選擇地吸收營養物質來滿足自身的需要。生物的種類不同，組成它們細胞的化學元素的種類卻是大體相同的，但各種元素的含量是不同的，由此可分為大量元素和微量元素。碳是最基本的元素，其含量占細胞干重的48.4%。所有組成生物體細胞的化學元素在無機自然界中都可以找到，細胞中不存在特有的元素。2保證生物體正常生活所必需的微量元素是()AK、Mn

16、、Zn、CuBMn、Zn、Cu、B、MoCCa、Mn、Zn、Cu、MoDMg、Mn、Zn、B、Mo答案B解析A項中的K屬于大量元素，C項中的Ca屬于大量元素，D項中的Mg屬于大量元素。3如下圖，胡楊生活在西北干旱地區，水母生活在水中。這兩種生物的細胞中含量最多的化合物分別是()A蛋白質水B水蛋白質C蛋白質蛋白質D水水答案D解析活細胞中含量最多的化合物是水。4在組成水草的各種化學元素中，占細胞干重最多的元素和化合物分別是()AH、水BC、蛋白質CN、蛋白質DO、水答案B解析在水草的細胞干重中，含量最多的元素為C，含量最多的化合物為蛋白質。5對下表中所列待測物質的檢測，所選用的試劑及預期結果都正確

17、的是()待測物質檢測試劑預期顯色結果葡萄糖碘液紅色脂肪蘇丹染液橘黃色淀粉班氏試劑藍色蛋白質雙縮脲試劑紫色ABCD答案D解析葡萄糖等還原性糖可與班氏試劑沸水浴加熱后呈現磚紅色沉淀；淀粉不屬于還原性糖，但可與碘液反應呈現藍色；脂肪可與蘇丹染液反應呈現橘黃色；蛋白質可與雙縮脲試劑反應呈現紫色。6碳元素作為組成生物體的最基本元素的原因是()A碳原子在自然界中最為普遍存在B碳原子能夠形成各種有機物的骨架C碳原子在生物體中的化學性質活潑D碳原子在生物體內能夠提供大量能量答案B解析碳元素在細胞干重中含量最多，生物體中的有機物都是由C、H、O原子通過共價鍵連接成的碳架作為分子的基本骨架。7在檢測還原性糖的實驗

18、中，下列操作錯誤的是()A向兩支試管中加入的葡萄糖溶液和水的量必須相等B向兩支試管中滴加的班氏試劑的量必須相等C兩支試管水浴加熱的時間必須相等D若沒有葡萄糖溶液，則可以用蔗糖溶液代替答案D解析蔗糖是非還原性糖。鞏固提升8幾十年前，新西蘭有一個牧場的大片牧草長勢很弱，有的甚至發黃枯萎，即使施用了大量氮、磷、鉀肥也無濟于事。后來，人們偶然發現牧場內的一小片牧草長得很茂盛。經觀察和研究后才知道這附近有一座鉬礦，礦工上下班總是抄近路走，他們的鞋子上黏有鉬礦粉，正是礦工鞋子踩過的地方牧草才長得綠油油的。經過科學家的化驗和分析，一公頃牧草只需150克鉬就足夠了。下列關于這一現象的解釋，正確的是()A鉬是植

19、物必需的微量元素B鉬是植物必需的大量元素C鉬是一種高效肥料，植物有了鉬就能正常生長D鉬在植物生長發育過程中的作用是可以替代的答案A解析一片長勢不良的牧草，被鉬礦礦工踩過后才長得茂盛，這一方面說明礦工經過后留下了礦粉，另一方面說明鉬礦粉對牧草的生長發育起著十分重要的作用，是植物必需的。由一公頃牧草只需150克鉬可知，鉬是一種微量元素。9生物組織中還原性糖、脂肪和蛋白質三種有機物的檢測實驗中，下列操作錯誤的是()A花生種子切片中脂肪的檢測需要使用顯微鏡B用雙縮脲試劑檢測蛋白質不需要加熱C還原性糖的檢測可用酒精燈水浴加熱產生磚紅色沉淀D雙縮脲試劑最好是現配現用，班氏試劑則不用現配現用答案D解析班氏試

20、劑也需要現配現用。10青蘋果汁遇碘液顯藍色，熟蘋果汁能與班氏試劑發生顯色反應。這說明()A青蘋果汁中含有淀粉，不含糖類B熟蘋果汁中含糖類，不含淀粉C蘋果轉熟時，淀粉水解為還原性糖D蘋果轉熟時，淀粉水解為葡萄糖答案C解析由題干可知，青蘋果含有較多的淀粉，而熟蘋果含有較多的還原性糖，但并不排除含有淀粉的可能。蘋果轉熟時，根據顏色變化，可推斷淀粉水解為還原性糖，該還原糖可能是麥芽糖，也可能是葡萄糖。11用不同的化學試劑可以檢測某些物質的存在。在植物和動物體內，存在著許多物質，用班氏試劑可以檢測還原性糖(葡萄糖、麥芽糖和果糖)的存在，用雙縮脲試劑可以檢測蛋白質的存在。醫學上，可用這兩種試劑檢驗尿液以進

21、行疾病診斷。請分析這兩種試劑能夠診斷的疾病應該是()A糖尿病、腸炎B胃炎、腎炎C糖尿病、腎炎D胃炎、腸炎答案C解析糖尿病患者尿中有葡萄糖，可用班氏試劑檢測；腎炎患者的尿中會出現蛋白質，可用雙縮脲試劑檢測。12洋蔥在歐美被譽為“蔬菜皇后”，其肥大的鱗莖中含糖類8.5%，每100克含維生素A5毫克、維生素C9.3毫克、鈣(Ca)45毫克、磷(P)50毫克、鐵(Fe)8毫克，以及18種氨基酸，是不可多得的保健食品。那么洋蔥肥大的鱗莖中所含有的糖類是淀粉還是還原性糖？生物學興趣小組的同學以此作為研究課題，請你幫助他們完成下面的實驗研究報告。(1)實驗目的探究洋蔥肥大的鱗莖中所含的糖是淀粉還是還原性糖。(2)實驗原理淀粉可用_來檢測，還原性糖可用_試劑來檢測。(3)實驗器材洋蔥、所需試劑和儀器等。(4)實驗步驟.檢測還原性糖制備洋蔥組織樣液，取樣液2mL注入試管；_。觀察顏色變化。.檢測淀粉制備洋蔥組織樣液，取