第1节 组成细胞的元素及无机化合物

教材部分

第一章 细胞的分子组成

第1节 组成细胞的元素及无机化合物

自然界的生物和非生物都是由化学元素组成的。科学家通过研究各种生物的生命物质,查明了组成生物体的化学元素的种类、数量和作用。

一.组成细胞的元素

1.大量元素与微量元素

组成细胞的元素常见的有20多种,其中有些含量较多,有些含量很少。例如,玉米植株和成人体内含量较多的元素的种类,以及各种元素的含量(占细胞干重的质量分数/%)如下

H、N这4种元素的含量最多;不同点是组成生物体的化学元素虽然大体相同,但是,在不同的生物体内,各种化学元素的含量相差很大。

根据组成生物体的化学元素在生物体内的含量不同,分成两大类:

大量元素 指含量占生物体总量万分之一以上的元素。例如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。

微量元素 通常是指生物进行生命活动所必需,但需要量却很少的一些元素。例如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。微量元素在生物体内的含量很少,却是维持正常生命活动不可缺少的。

此外,组成细胞的主要元素是: C、H、O、N、P、S;基本元素是: C、H、O、N;最基本元素: C。

2、细胞干重与鲜重各种元素所占比例

从下图我们可以看出无论是鲜重还是干重,组成细胞的元素中C、O、N、H这四种元素的含量最多,在干重中C的含量达到48.4%.是占细胞干重最大的元素。占细胞鲜重最大的元素是O。从中你还可以得出什么结论呢?(最新人教版中图与含量有变化)

3、生物界与非生物界具有统一性和差异性

组成生物体的化学元素,在无机自然界都可以找到,没有一种化学元素是生物界所特有的。这个事实说明,生物界和非生物界具有统一性。

组成生物体的化学元素,在生物体内和在无机自然界的含量相差很大。例如C、H、N三种化学元素在组成人体的化学成分中,质量分数共占73%左右,而这3种元素在组成岩石圈的化学成分中,质量分数还不到1%。这个事实说明,生物界和非生物界具有差异性。

组成生物体的化学元素在不同的生物体中含量不同,在同一生物体中不同化学元素含量也不同,但是它们有一个共同特点:大部分化学元素要组成多种多样化合物,才有可能表现出丰富多彩的生命活动。细胞中的化合物有机地结合在一起,构成了细胞内生命活动的物质基础。

微量元素B能够促进花粉的萌发和花粉管的伸长,当柱头和花柱中积累了大量B时,有利于受精作用的顺利进行。在缺少B时,花药和花丝萎缩,花粉发育不良。Zn元素能促进人体的生长,当幼儿时期缺少Zn元素时,将会影响该小孩的长高。

二、组成细胞的无机化合物(水和无机盐)

对于绝大多数生物来说,没有水就不能生存。地球上如果没有水,也就没有生命。

1、细胞中的水

水的含量

一般地说,水在细胞的各种化学成分中含量最多。 (分析下图及表格思考)

生物体在不同的生长发育期的含水量不同。一般幼儿身体的含水量远远高于成年人身体的含水量。一般植物幼嫩部分比老熟部分含水量高。水生生物体内的含水量比陆生生物多;代谢旺盛的器官组织含水量较多。

生物体水的含量随着生物种类的不同有所差别。一般为60%~95%,而水母的含水量则达到97%。

水的存在形式及作用

水在细胞中以两种形式存在。一部分水与细胞内的其他物质结合,叫做结合水。结合水是细胞结构的重要组成成分,大约占细胞内全部水的4.5%。细胞中绝大部分的水以游离的形式存在,叫做自由水。自由水能维持细胞的膨胀形态;是细胞内的良好溶剂,许多物质必需溶解在水中(如葡萄糖)才能被利用;水还参与细胞内的许多生化反应(如光合作用、呼吸作用);多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸在以水为基础的液体环境中;水参与营养物质或代谢废物(如血液)的运输。(建议采用现人教版p35)

2、细胞中的无机盐

当你烘干一粒小麦种子,然后点燃烧尽,最终会得到一些白色灰烬,这些灰烬就是小麦种子里的。人和动物体内也含有无机盐。

无机盐的含量及存在形式

在细胞中无机盐含量很少,仅占细胞鲜重的1%-1.5%。大多以离子形式存在,如Na+、K+、Ca2+、Mg2+、 Fe2 +、 Fe3+、Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。 无机盐的作用

思考与讨论:

观察上图一种叶绿素分子和血红蛋白分子的局部结构简图。 1、有一种贫血症叫缺铁性贫血症,为什么缺铁会导致贫血? 2、植物体缺镁会影响光合作用,为什么?

有些无机盐是细胞和生物体某些复杂化合物的重要组成成分。许多无机盐对于维持(调节)细胞和生物体的生命活动有重要作用。如哺乳动物的血液中必须含有一定的钙离子,如果钙离子含量过低,会出现抽搐症状。此外无机盐还可以调节细胞的酸碱平衡等。

叶绿素分子

血红蛋白分子

患急性肠胃炎、痢疾等疾病时,突出的症状是又拉又吐,使身体丢失大量的水分和无机盐,医学上称之为“脱水”,如不及时抢救,都可危机生命。在这种情况下,要补充水和盐分。因为体内的渗透压相当于0.9%的氯化钠溶液产生的。因此要为患者输入0.9%的氯化钠溶液。

大量出汗会排出过多的无机盐,导致体内的水盐平衡和酸碱平衡失调,这时应多喝淡盐水或盐汽水。 技能训练 设计实验:

查资料,了解小麦生长发育需要哪些无机盐,并设计实验,证明某一种无机盐是小麦所必需的。结合该实验想一想,科学地设计实验方案应该注意哪些问题?

学案: 第1课时

第1章 细胞的分子组成

第1节 组成细胞的元素及无机化合物

实验一:检测生物组织中的可溶性还原糖类.脂肪和蛋白质

【课标点击】

1.记住组成生物体的主要化学元素的种类及其重要作用;理解生物界与非生物界的统一性和差异性 2.理解组成生物体的化合物的基本元素组成及其在细胞内的存在形式和重要功能

重难点:组成生物体的化合物的元素组成及各种化合物在细胞中的存在形式和重要功能 【自主探究】 一、 组成生物体的化学元素 1.生物体内化学元素的分类

(1)组成生物体的化学元素常见的主要有________种,根据其在生物体内的含量可分为________元素和________元素。

(2)大量元素:_______________________。 (3)微量元素:_______________________。 2.组成不同生物体内化学元素的特点

(1)相同点:组成生物体的基本元素是_________________,最基本的元素是_______。 (2)不同点:不同的生物体内各种化学元素的_______不同。 3.生物界与非生物界的关系

(1)生物界的元素在非生物界都可以找到,说明_______________________________。 (2)组成生物体的化学元素在生物界与非生物界的含量差别很大,说明_______________ __________________________________________________________。 二.组成生物体的化合物 1.细胞中的无机物 (1)细胞中的水

①水在细胞中含量:生物体内水分的含量一般为___________,是各种化学成分中含量最多的;不同种生物,体内含水量________,水生生物体内的含水量比陆生生物________;同一生物,不同器官含水量________,代谢旺盛的器官.组织含水量________。

水相对比例________,如种子萌发时,先要吸收大量的水分,以增加自由水的含量,并________代谢速度;结合水比例上升——代谢________,生物抗逆性________,代谢速率________。结合水的相对含量与生物的抗逆性有关如冬季,植物吸水减少时,细胞内结合水相对含量________,由于结合水不易结冰和蒸腾,从而使植物抗寒性加强。 (2)细胞中的无机盐

①存在形式:在细胞中大多以________形式存在,少数与________________结合。 ②生理功能:

是细胞的____________成分。有些无机盐是细胞内某些复杂的化合物的重要组成成分, 三.实验一 生物组织中还原糖.脂肪.蛋白质的鉴定 实验原理

某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物, 产生特定的颜色反应。如还原糖与 试剂发生反应生成 。含有大量油滴的植物细胞用 试剂染色后,在 下可看到细胞内的 颗粒。若用 染色,则呈 色。蛋白质分子中含有 ,因而能与 发生反应,生成 。因此可

用 . . 分别来鉴定生物组织中还原糖.脂肪.蛋白质的存在。 归纳与结论

1.常见的还原糖有________________________________。

2.斐林试剂使用方法是 双缩脲试剂的使用方法是

3.在选择鉴定材料时要注意 自我诊断

●基础题

1.组成家兔身体的主要元素是( A.C.H

.O.N.Ca. B.H.O.K

.S.P.Mg

C.C.P.O.S.H. D.N.P

.K.Ca.S

.Zn 答案:C

2.生物体结构和生命活动的物质基础是(

A.蛋白质 B.新陈代谢 C.细胞 D.构成细胞的各种化学元素和化合物

答案:D

3.下列叙述中,不正确的是(

A. B. C. D. 答案:C

4.

对细胞内自由水的下列描述中,有科学性错误的是( A.约占细胞内全部水分的95. B. C. D. 答案:

5.人体中缺少下列哪种盐时,肌肉会发生抽搐( A.磷酸盐 B

. C.钙盐

D. 答案:C

6.下列属于微量元素的一组是(

A.C.H.N.P

.Mn B.Cl.Fe.S.N.Mg C.B.Cu.Zn.Mn.Mo D.N.P.K.Cu.Fe.I 答案: C

7.构成细胞的化合物中,含量最多的是(

A.水 B.蛋白质 C.糖类 D. 答案:A

8.下列对无机盐在细胞中的重要作用,说法不正确的是(

A. B. C. D. 答案:

9.将某样液分装在甲.乙两个试管,向甲试管中加入斐林试剂,无颜色反应,向乙试管加双缩脲试剂后呈紫色,则该样液的成分是( )

A.脂肪 B.淀粉 C.葡萄糖 D.蛋白质 答案:D

10.与CuSO4溶液在碱性环境中反应,生成紫色物质的是( ) A.淀粉 B.脂肪 C.蛋白质 D.核酸 答案:C

11.下表中各元素数据代表该元素占原子总量的百分比,请据表回答下列问题

元素”,这个事实说明

获得的那些元素与环境中的这些元素的比例相差甚远。如岩石圈中,氢.碳.氮加在一起占原子数不到1%,而在生物体中占总原子数的74%左右。这个事实说明 (3)构成人体的化学元素中H.O. ①

③N元素含量也较多的原因是 。

(4)人体中的钙在骨和牙齿中以 的形式存在,成年人缺少时患 症;儿童缺少时患 症;老年人缺少时患

(5)从此表看,人体成分中没有列出铁的含量,原因是

:

(3)①构成细胞的化合物中含量最多的是H2 ②构成细胞的四种大分子有机物共有的化学元素也是C

.H

.

(4)CaCO3 骨软化 佝偻

(5)Fe是半微量元素,含量较少 血红蛋白 12. 表1

表2

(1),从 到

(2)从表2可知,组织器官的

(3)心脏是坚实的,血液是流动的,但它们的含水量仅差4%,原因是:前者比后者 ,所以是坚实

的。 答案: 水生 陆生 低等

(3)含结合水较

●拓展题

1.在组成植物体的化学元素中,最基本的元素是(

A.氧元素 B

. C.氢元素 D

. 答案: B

2.构成细胞的化学元素,没有一种是生命物质所特有的,这个事实说明( ) A

. B.生物体由无机物 C

. D

. 答案:A

3.缺少下列哪种元素时,可能使花药和花丝萎缩,花粉发育不良(

A.B B.N C.P D.K 答案: A

2+2+2+

4.已知Mn是许多酶的活化剂,例如Mn能使硝酸还原酶激活,缺乏Mn植物就无法利用硝酸盐,这说明无机盐离子(

A. B. C.

D.对维持和调节细胞内的渗透压有重要作用 答案:

5.下列关于鉴定还原糖.脂肪和蛋白质所用的试剂及出现的颜色正确的是( ) A.斐林试剂(砖红色)、双缩脲试剂(紫色)、苏丹Ⅲ染液(红色) B.斐林试剂(砖红色)、苏丹Ⅲ染液(紫色)、双缩脲试剂(红色) C.苏丹Ⅲ染液(砖红色)、双缩脲试剂(紫色)、斐林试剂(砖红色) D.斐林试剂(砖红色)、苏丹Ⅲ染液(桔黄色)、双缩脲试剂(紫色) 答案: D

6.生物体没有水就不能生活的根本原因是( )

A.水在细胞中以两种形式存在 B.水在不同的生物中含量各不相同 C.细胞内的各种化学反应是在水中进行的 D.大部分水在细胞内可以自由流动 答案:C

7.还原糖的鉴定中,制备生物组织样液时加入石英砂,其目的是( ) A.防止糖被破坏 B.研磨充分 C.防止反应 D.无作用 答案:B

8.对斐林试剂和双缩脲试剂的配方,叙述不正确的是( ) A、 都含有NaOH溶液和CuSO4溶液

B、 斐林试剂的配制是将4-5滴0.05 g/mL的CuSO4溶液滴入2mL0.1 g/mL的NaOH溶液中即成 C、 双缩脲试剂是将3-4滴0.01 g/mL的CuSO4溶液滴入2mL0.1 g/mL的NaOH溶液中混合而成

D、 双缩脲试剂含有两种试剂:质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液 答案:C

9.人的红细胞必须生活在含有0.9%的氯化钠的溶液中,医生常给脱水病人注射0.9%的生理盐水。因为红细胞在蒸馏水中会因吸水过多而涨破;在浓盐水中会因失水过多而皱缩,因而失去输送氧气的功能。这说明 ( ) A. 水分子容易进出细胞 B. 无机盐离子容易进出细胞

C. 红细胞的特性造成的 D. 无机盐对维持细胞的形态和生理功能有重要功能 答案:D

10.下列哪组试剂在使用过程中,必须经过加热( ) A、 斐林试剂鉴定糖的过程中

B、 苏丹Ⅲ和苏丹Ⅳ染液在鉴定动物组织中的脂肪时

C、 双缩脲试剂鉴定蛋白质时 D、 碘化钾溶液鉴定淀粉时 答案:A

11.右图为原生质的组成部分。如果该图表示的是组成原生质的各种化学元素,则A应该是:_________,如果该图为组成原生质的化合物,则A应该是_________,如果该图是已经完全脱水后的原生质,则A是_________。 答案: O元素 水 蛋白质

(1)实验三中用吸湿是去掉种子内以________形式存在于细胞中的水。正常植物细胞中该种形式的水的含量与植物的耐旱性的关系是________。

(2)种子发芽时要吸收大量的水,种子发芽除需要水外,还需要的条件是________。 (3)从以上实验可以看出,农民储藏种子应采取的最好措施是________________。

(4)从以上实验可以看出,储存粮食最重要的一点就是要降低呼吸速率,请结合所学知识加以分析,说明原因________________________________________________。 答案:(1)游离 自由水含量越高耐旱性越差,自由水含量越低耐旱性越强。 (2)氧气和适宜的温度 (3)低温.低氧.低湿

(4)呼吸消耗有机物。呼吸产生大量的水,湿度增大,微生物大量繁殖,种子易腐烂;呼吸放出热量,温度升高,微生物大量繁殖,种子易腐烂。

13.在做还原糖的鉴定中需涉及下列问题,请回答:

(1)所用斐林试剂甲液的质量浓度为________g/mL,乙液的质量浓度为________g/mL,如何用这两种溶液配制斐林试剂(简要步骤) 。

(2)斐林试剂甲液与乙液混合产生________色沉淀,它与葡萄糖在加热条件下发生化学反应,产生

________色沉淀。

(3)请解释为什么斐林试剂要现配现用,不能放置太久的原因________________________ ________________________________________________________________________。

(4)做此实验时,试管直接用酒精灯加热易破,其原因是________,若要避免此现象产生应改用________________________________________________。 答案:(1)0.1 0.05 将4-5滴乙液滴入2 mL甲液 (2)蓝 砖红色 (3)斐林试剂很不稳定,易变化 (4)底部受热不均匀 试管夹夹住试管,放入热水中加热时不触及烧杯底部 知识发散拓展

1.斐林试剂与双缩脲试剂都由NaOH和CuSO4组成,但二者有如下3点不同:

溶液浓度不同。斐林试剂中CuSO4的浓度为0.05g/mL,双缩脲试剂中CuSO4的浓度为0.01 g/mL。

2+

使用原理不同。斐林试剂实质是新配制的Cu(OH)2溶液,双缩脲试剂实质是碱性条件下的Cu。

使用方法不同。斐林试剂使用时,先把Na0H溶液和CuSO4溶液混合,而后立即使用。双缩脲试剂使用时,先加入Na0H溶液,然后再加入CuSO4溶液。

2.本实验虽然是验证性实验,但也要注意对照。鉴定还原糖和蛋白质时要 作为对照。脂肪的鉴定实验中,把化学反应和显微镜观察结合起来,这种方法称为显微化学鉴定。班氏试剂是斐林试剂的改

2+

良,它利用柠檬酸作为Cu的络合剂,使之稳定溶解,灵敏度高且可以长期使用,实验更为简便。

教材部分

第一章 细胞的分子组成

第1节 组成细胞的元素及无机化合物

自然界的生物和非生物都是由化学元素组成的。科学家通过研究各种生物的生命物质,查明了组成生物体的化学元素的种类、数量和作用。

一.组成细胞的元素

1.大量元素与微量元素

组成细胞的元素常见的有20多种,其中有些含量较多,有些含量很少。例如,玉米植株和成人体内含量较多的元素的种类,以及各种元素的含量(占细胞干重的质量分数/%)如下

H、N这4种元素的含量最多;不同点是组成生物体的化学元素虽然大体相同,但是,在不同的生物体内,各种化学元素的含量相差很大。

根据组成生物体的化学元素在生物体内的含量不同,分成两大类:

大量元素 指含量占生物体总量万分之一以上的元素。例如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。

微量元素 通常是指生物进行生命活动所必需,但需要量却很少的一些元素。例如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。微量元素在生物体内的含量很少,却是维持正常生命活动不可缺少的。

此外,组成细胞的主要元素是: C、H、O、N、P、S;基本元素是: C、H、O、N;最基本元素: C。

2、细胞干重与鲜重各种元素所占比例

从下图我们可以看出无论是鲜重还是干重,组成细胞的元素中C、O、N、H这四种元素的含量最多,在干重中C的含量达到48.4%.是占细胞干重最大的元素。占细胞鲜重最大的元素是O。从中你还可以得出什么结论呢?(最新人教版中图与含量有变化)

3、生物界与非生物界具有统一性和差异性

组成生物体的化学元素,在无机自然界都可以找到,没有一种化学元素是生物界所特有的。这个事实说明,生物界和非生物界具有统一性。

组成生物体的化学元素,在生物体内和在无机自然界的含量相差很大。例如C、H、N三种化学元素在组成人体的化学成分中,质量分数共占73%左右,而这3种元素在组成岩石圈的化学成分中,质量分数还不到1%。这个事实说明,生物界和非生物界具有差异性。

组成生物体的化学元素在不同的生物体中含量不同,在同一生物体中不同化学元素含量也不同,但是它们有一个共同特点:大部分化学元素要组成多种多样化合物,才有可能表现出丰富多彩的生命活动。细胞中的化合物有机地结合在一起,构成了细胞内生命活动的物质基础。

微量元素B能够促进花粉的萌发和花粉管的伸长,当柱头和花柱中积累了大量B时,有利于受精作用的顺利进行。在缺少B时,花药和花丝萎缩,花粉发育不良。Zn元素能促进人体的生长,当幼儿时期缺少Zn元素时,将会影响该小孩的长高。

二、组成细胞的无机化合物(水和无机盐)

对于绝大多数生物来说,没有水就不能生存。地球上如果没有水,也就没有生命。

1、细胞中的水

水的含量

一般地说,水在细胞的各种化学成分中含量最多。 (分析下图及表格思考)

生物体在不同的生长发育期的含水量不同。一般幼儿身体的含水量远远高于成年人身体的含水量。一般植物幼嫩部分比老熟部分含水量高。水生生物体内的含水量比陆生生物多;代谢旺盛的器官组织含水量较多。

生物体水的含量随着生物种类的不同有所差别。一般为60%~95%,而水母的含水量则达到97%。

水的存在形式及作用

水在细胞中以两种形式存在。一部分水与细胞内的其他物质结合,叫做结合水。结合水是细胞结构的重要组成成分,大约占细胞内全部水的4.5%。细胞中绝大部分的水以游离的形式存在,叫做自由水。自由水能维持细胞的膨胀形态;是细胞内的良好溶剂,许多物质必需溶解在水中(如葡萄糖)才能被利用;水还参与细胞内的许多生化反应(如光合作用、呼吸作用);多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸在以水为基础的液体环境中;水参与营养物质或代谢废物(如血液)的运输。(建议采用现人教版p35)

2、细胞中的无机盐

当你烘干一粒小麦种子,然后点燃烧尽,最终会得到一些白色灰烬,这些灰烬就是小麦种子里的。人和动物体内也含有无机盐。

无机盐的含量及存在形式

在细胞中无机盐含量很少,仅占细胞鲜重的1%-1.5%。大多以离子形式存在,如Na+、K+、Ca2+、Mg2+、 Fe2 +、 Fe3+、Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。 无机盐的作用

思考与讨论:

观察上图一种叶绿素分子和血红蛋白分子的局部结构简图。 1、有一种贫血症叫缺铁性贫血症,为什么缺铁会导致贫血? 2、植物体缺镁会影响光合作用,为什么?

有些无机盐是细胞和生物体某些复杂化合物的重要组成成分。许多无机盐对于维持(调节)细胞和生物体的生命活动有重要作用。如哺乳动物的血液中必须含有一定的钙离子,如果钙离子含量过低,会出现抽搐症状。此外无机盐还可以调节细胞的酸碱平衡等。

叶绿素分子

血红蛋白分子

患急性肠胃炎、痢疾等疾病时,突出的症状是又拉又吐,使身体丢失大量的水分和无机盐,医学上称之为“脱水”,如不及时抢救,都可危机生命。在这种情况下,要补充水和盐分。因为体内的渗透压相当于0.9%的氯化钠溶液产生的。因此要为患者输入0.9%的氯化钠溶液。

大量出汗会排出过多的无机盐,导致体内的水盐平衡和酸碱平衡失调,这时应多喝淡盐水或盐汽水。 技能训练 设计实验:

查资料,了解小麦生长发育需要哪些无机盐,并设计实验,证明某一种无机盐是小麦所必需的。结合该实验想一想,科学地设计实验方案应该注意哪些问题?

学案: 第1课时

第1章 细胞的分子组成

第1节 组成细胞的元素及无机化合物

实验一:检测生物组织中的可溶性还原糖类.脂肪和蛋白质

【课标点击】

1.记住组成生物体的主要化学元素的种类及其重要作用;理解生物界与非生物界的统一性和差异性 2.理解组成生物体的化合物的基本元素组成及其在细胞内的存在形式和重要功能

重难点:组成生物体的化合物的元素组成及各种化合物在细胞中的存在形式和重要功能 【自主探究】 一、 组成生物体的化学元素 1.生物体内化学元素的分类

(1)组成生物体的化学元素常见的主要有________种,根据其在生物体内的含量可分为________元素和________元素。

(2)大量元素:_______________________。 (3)微量元素:_______________________。 2.组成不同生物体内化学元素的特点

(1)相同点:组成生物体的基本元素是_________________,最基本的元素是_______。 (2)不同点:不同的生物体内各种化学元素的_______不同。 3.生物界与非生物界的关系

(1)生物界的元素在非生物界都可以找到,说明_______________________________。 (2)组成生物体的化学元素在生物界与非生物界的含量差别很大,说明_______________ __________________________________________________________。 二.组成生物体的化合物 1.细胞中的无机物 (1)细胞中的水

①水在细胞中含量:生物体内水分的含量一般为___________,是各种化学成分中含量最多的;不同种生物,体内含水量________,水生生物体内的含水量比陆生生物________;同一生物,不同器官含水量________,代谢旺盛的器官.组织含水量________。

水相对比例________,如种子萌发时,先要吸收大量的水分,以增加自由水的含量,并________代谢速度;结合水比例上升——代谢________,生物抗逆性________,代谢速率________。结合水的相对含量与生物的抗逆性有关如冬季,植物吸水减少时,细胞内结合水相对含量________,由于结合水不易结冰和蒸腾,从而使植物抗寒性加强。 (2)细胞中的无机盐

①存在形式:在细胞中大多以________形式存在,少数与________________结合。 ②生理功能:

是细胞的____________成分。有些无机盐是细胞内某些复杂的化合物的重要组成成分, 三.实验一 生物组织中还原糖.脂肪.蛋白质的鉴定 实验原理

某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物, 产生特定的颜色反应。如还原糖与 试剂发生反应生成 。含有大量油滴的植物细胞用 试剂染色后,在 下可看到细胞内的 颗粒。若用 染色,则呈 色。蛋白质分子中含有 ,因而能与 发生反应,生成 。因此可

用 . . 分别来鉴定生物组织中还原糖.脂肪.蛋白质的存在。 归纳与结论

1.常见的还原糖有________________________________。

2.斐林试剂使用方法是 双缩脲试剂的使用方法是

3.在选择鉴定材料时要注意 自我诊断

●基础题

1.组成家兔身体的主要元素是( A.C.H

.O.N.Ca. B.H.O.K

.S.P.Mg

C.C.P.O.S.H. D.N.P

.K.Ca.S

.Zn 答案:C

2.生物体结构和生命活动的物质基础是(

A.蛋白质 B.新陈代谢 C.细胞 D.构成细胞的各种化学元素和化合物

答案:D

3.下列叙述中,不正确的是(

A. B. C. D. 答案:C

4.

对细胞内自由水的下列描述中,有科学性错误的是( A.约占细胞内全部水分的95. B. C. D. 答案:

5.人体中缺少下列哪种盐时,肌肉会发生抽搐( A.磷酸盐 B

. C.钙盐

D. 答案:C

6.下列属于微量元素的一组是(

A.C.H.N.P

.Mn B.Cl.Fe.S.N.Mg C.B.Cu.Zn.Mn.Mo D.N.P.K.Cu.Fe.I 答案: C

7.构成细胞的化合物中,含量最多的是(

A.水 B.蛋白质 C.糖类 D. 答案:A

8.下列对无机盐在细胞中的重要作用,说法不正确的是(

A. B. C. D. 答案:

9.将某样液分装在甲.乙两个试管,向甲试管中加入斐林试剂,无颜色反应,向乙试管加双缩脲试剂后呈紫色,则该样液的成分是( )

A.脂肪 B.淀粉 C.葡萄糖 D.蛋白质 答案:D

10.与CuSO4溶液在碱性环境中反应,生成紫色物质的是( ) A.淀粉 B.脂肪 C.蛋白质 D.核酸 答案:C

11.下表中各元素数据代表该元素占原子总量的百分比,请据表回答下列问题

元素”,这个事实说明

获得的那些元素与环境中的这些元素的比例相差甚远。如岩石圈中,氢.碳.氮加在一起占原子数不到1%,而在生物体中占总原子数的74%左右。这个事实说明 (3)构成人体的化学元素中H.O. ①

③N元素含量也较多的原因是 。

(4)人体中的钙在骨和牙齿中以 的形式存在,成年人缺少时患 症;儿童缺少时患 症;老年人缺少时患

(5)从此表看,人体成分中没有列出铁的含量,原因是

:

(3)①构成细胞的化合物中含量最多的是H2 ②构成细胞的四种大分子有机物共有的化学元素也是C

.H

.

(4)CaCO3 骨软化 佝偻

(5)Fe是半微量元素,含量较少 血红蛋白 12. 表1

表2

(1),从 到

(2)从表2可知,组织器官的

(3)心脏是坚实的,血液是流动的,但它们的含水量仅差4%,原因是:前者比后者 ,所以是坚实

的。 答案: 水生 陆生 低等

(3)含结合水较

●拓展题

1.在组成植物体的化学元素中,最基本的元素是(

A.氧元素 B

. C.氢元素 D

. 答案: B

2.构成细胞的化学元素,没有一种是生命物质所特有的,这个事实说明( ) A

. B.生物体由无机物 C

. D

. 答案:A

3.缺少下列哪种元素时,可能使花药和花丝萎缩,花粉发育不良(

A.B B.N C.P D.K 答案: A

2+2+2+

4.已知Mn是许多酶的活化剂,例如Mn能使硝酸还原酶激活,缺乏Mn植物就无法利用硝酸盐,这说明无机盐离子(

A. B. C.

D.对维持和调节细胞内的渗透压有重要作用 答案:

5.下列关于鉴定还原糖.脂肪和蛋白质所用的试剂及出现的颜色正确的是( ) A.斐林试剂(砖红色)、双缩脲试剂(紫色)、苏丹Ⅲ染液(红色) B.斐林试剂(砖红色)、苏丹Ⅲ染液(紫色)、双缩脲试剂(红色) C.苏丹Ⅲ染液(砖红色)、双缩脲试剂(紫色)、斐林试剂(砖红色) D.斐林试剂(砖红色)、苏丹Ⅲ染液(桔黄色)、双缩脲试剂(紫色) 答案: D

6.生物体没有水就不能生活的根本原因是( )

A.水在细胞中以两种形式存在 B.水在不同的生物中含量各不相同 C.细胞内的各种化学反应是在水中进行的 D.大部分水在细胞内可以自由流动 答案:C

7.还原糖的鉴定中,制备生物组织样液时加入石英砂,其目的是( ) A.防止糖被破坏 B.研磨充分 C.防止反应 D.无作用 答案:B

8.对斐林试剂和双缩脲试剂的配方,叙述不正确的是( ) A、 都含有NaOH溶液和CuSO4溶液

B、 斐林试剂的配制是将4-5滴0.05 g/mL的CuSO4溶液滴入2mL0.1 g/mL的NaOH溶液中即成 C、 双缩脲试剂是将3-4滴0.01 g/mL的CuSO4溶液滴入2mL0.1 g/mL的NaOH溶液中混合而成

D、 双缩脲试剂含有两种试剂:质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液 答案:C

9.人的红细胞必须生活在含有0.9%的氯化钠的溶液中,医生常给脱水病人注射0.9%的生理盐水。因为红细胞在蒸馏水中会因吸水过多而涨破;在浓盐水中会因失水过多而皱缩,因而失去输送氧气的功能。这说明 ( ) A. 水分子容易进出细胞 B. 无机盐离子容易进出细胞

C. 红细胞的特性造成的 D. 无机盐对维持细胞的形态和生理功能有重要功能 答案:D

10.下列哪组试剂在使用过程中,必须经过加热( ) A、 斐林试剂鉴定糖的过程中

B、 苏丹Ⅲ和苏丹Ⅳ染液在鉴定动物组织中的脂肪时

C、 双缩脲试剂鉴定蛋白质时 D、 碘化钾溶液鉴定淀粉时 答案:A

11.右图为原生质的组成部分。如果该图表示的是组成原生质的各种化学元素,则A应该是:_________,如果该图为组成原生质的化合物,则A应该是_________,如果该图是已经完全脱水后的原生质,则A是_________。 答案: O元素 水 蛋白质

(1)实验三中用吸湿是去掉种子内以________形式存在于细胞中的水。正常植物细胞中该种形式的水的含量与植物的耐旱性的关系是________。

(2)种子发芽时要吸收大量的水,种子发芽除需要水外,还需要的条件是________。 (3)从以上实验可以看出,农民储藏种子应采取的最好措施是________________。

(4)从以上实验可以看出,储存粮食最重要的一点就是要降低呼吸速率,请结合所学知识加以分析,说明原因________________________________________________。 答案:(1)游离 自由水含量越高耐旱性越差,自由水含量越低耐旱性越强。 (2)氧气和适宜的温度 (3)低温.低氧.低湿

(4)呼吸消耗有机物。呼吸产生大量的水,湿度增大,微生物大量繁殖,种子易腐烂;呼吸放出热量,温度升高,微生物大量繁殖,种子易腐烂。

13.在做还原糖的鉴定中需涉及下列问题,请回答:

(1)所用斐林试剂甲液的质量浓度为________g/mL,乙液的质量浓度为________g/mL,如何用这两种溶液配制斐林试剂(简要步骤) 。

(2)斐林试剂甲液与乙液混合产生________色沉淀,它与葡萄糖在加热条件下发生化学反应,产生

________色沉淀。

(3)请解释为什么斐林试剂要现配现用,不能放置太久的原因________________________ ________________________________________________________________________。

(4)做此实验时,试管直接用酒精灯加热易破,其原因是________,若要避免此现象产生应改用________________________________________________。 答案:(1)0.1 0.05 将4-5滴乙液滴入2 mL甲液 (2)蓝 砖红色 (3)斐林试剂很不稳定,易变化 (4)底部受热不均匀 试管夹夹住试管,放入热水中加热时不触及烧杯底部 知识发散拓展

1.斐林试剂与双缩脲试剂都由NaOH和CuSO4组成,但二者有如下3点不同:

溶液浓度不同。斐林试剂中CuSO4的浓度为0.05g/mL,双缩脲试剂中CuSO4的浓度为0.01 g/mL。

2+

使用原理不同。斐林试剂实质是新配制的Cu(OH)2溶液,双缩脲试剂实质是碱性条件下的Cu。

使用方法不同。斐林试剂使用时,先把Na0H溶液和CuSO4溶液混合,而后立即使用。双缩脲试剂使用时,先加入Na0H溶液,然后再加入CuSO4溶液。

2.本实验虽然是验证性实验,但也要注意对照。鉴定还原糖和蛋白质时要 作为对照。脂肪的鉴定实验中,把化学反应和显微镜观察结合起来,这种方法称为显微化学鉴定。班氏试剂是斐林试剂的改

2+

良,它利用柠檬酸作为Cu的络合剂,使之稳定溶解,灵敏度高且可以长期使用,实验更为简便。


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