高中生物第二章组成细胞的分子2.1细胞中的元素和化合物学案2新人

。 。 。 内部文件，版权追溯 内部文件，版权追溯 第1节 细胞中的元素和化合物

[学习目标]：

1．列举组成细胞的主要元素、大量元素和微量元素。 2．了解组成细胞的主要化合物的分类及含量。

3．掌握检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的方法。 [学习重点]

1.组成细胞的主要元素和化合物。

2.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。 [学习难点]

1.构成细胞的基本元素是碳。

2.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。

【知识链接】

知识点一 组成细胞的化学元素及化合物 1．组成细胞的元素

(1)与非生物界的关系：组成细胞的化学元素，在________中都能找到，但各种元素的________大不相同。

(2)种类：细胞中常见的化学元素有20多种，其中 ①大量元素有_____________等。 ②微量元素有_____________等。

③构成细胞的元素中__________________4种元素含量最多。 ④构成细胞的最基本的元素是_______。 2．组成细胞的化合物 (1)种类

①无机化合物有__________。

②有机化合物主要有___________________________________等。 (2)含量

①占细胞鲜重最多的化合物是___________。 ②占细胞鲜重最多的有机化合物是_______。 ③占细胞干重最多的化合物是___________。

知识点二 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 生物组织中某些有机化合物能与某些化学试剂产生特定的①_________________。 化合物 还原糖

试剂 2________ ○颜色变化 3________ ○1

4________ ○脂肪 碘液 6________ ○苏丹Ⅳ染液 5________ ○橘黄色 7________ ○9________ ○蛋白质 8________ ○【预习自测】

（1） 想一下刚收获的大豆种子与晒干的大豆种子中含量最多的化合物相同吗？

（2） 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质时，对于材料的选择有何统一要求？

知识点二 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质

【典例导悟】

现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液各一瓶，可用双缩脲试剂、斐林试剂和淀粉溶液将它们鉴定出来。请回答：

(1)用一种试剂将上述4种溶液区分为两组，这种试剂是_______，其电发生显色反应的一组是________和_______溶液，不发生显色反应的一组是_________和_________溶液 (2)用________试剂区分不发生显色反应的一组溶液。 (3)区分发生显色反应一组溶液的方法及鉴定是

______________________________________________________________________________。 解析 分析题意可知，稀蛋清和淀粉酶属于蛋白质，葡萄糖和淀粉属于糖类，可用双缩脲试剂加以区分；葡萄糖属于还原性糖，淀粉属于非还原性糖，可用斐林试剂加以鉴定；题目最 难的地方在于稀蛋清和淀粉酶的鉴定，这时要充分利用题干中的信息，借助于第三方来解决问题，即考虑利用淀粉酶对淀粉的催化作用。

答案 (1)双缩脲试剂 稀蛋清 淀粉酶 葡萄糖 淀粉 (2)斐林试剂 (3)将淀粉溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合，一段时间后，用斐林试剂分别处理上述两种混合液，观察到无颜色变化的溶液是稀蛋清溶液，出现砖红色沉淀的溶液是淀粉酶溶液

温馨提醒： ①与斐林试剂反应生成砖红色沉淀的，只能确定是还原糖，如葡萄糖、果糖、

麦芽糖、乳糖等。 ②斐林试剂现配现用的原因：试剂甲和试剂乙混合后可强烈反应产生 Cu(OH)2，Cu(OH)2很容易沉淀析出，因此斐林试剂一般要现配现用，而且在 实验时，是混合后加入，不能分别加入，否则就无Cu(OH)2生成。 。

特别提醒： 1、(1)微量元素虽然含量少，但作用并不小，对于细胞的生命活动不可缺少。 (2)不同细胞所含的化学元素种类大体相同，但含量可能相差很大。 (3)组成细胞的化学元素在无机环境中都能找到，但含量相差很大，这从元素层 面上反映了生物界和非生物界的统一性与差异性。 2、(1)检测还原糖时，最好选取富含还原糖的材料（如苹果、梨等），材料颜色宜淡2 （一般以白色最好），不会干扰实验结果。 (2)在检测蛋白质的实验中，如果用蛋清作为实验材料，一定要进行稀释，否则与双缩脲试剂反应后会粘在试管壁上。

【思维导图】 一、 组成细胞的元素

二、 组成细胞的化合物

【相关概念】 1．分类

大量元素：含量占生物总质量万分之一以上的元素 微量元素：含量占生物总质量万分之一以下的元素 2．各种元素归属范围

3

(1)大量元素和微量元素都是生物体生命活动所必需的。 （2)鲜重状杰下， 4种基本元素的含量是O>C>H>N；

干重状态下，4种基本元素的含量是C>O>N>H。 3．生物界与非生物界的统一性和差异性

（1）统一性：从元素种类看，组成生物体的化学元素在无机自然界都能找到，没有一种元

素为生物体所特有。

（2）差异性：从元素含量看，组成生物体的化学元素在生物体内和无机自然界中含量差异

很大。

4．实验流程

(1)还原糖的检测和观察

选材 含糖量较高、白色或近于白色的植物组织

制备组织样液（制浆 一层纱布过滤 取液）

显色反应

结论 组织样液中含有还原糖 (2)淀粉的检测和观察 取材 马铃薯匀浆

检测

结论 马铃薯匀浆样液中含有淀粉 (3)脂肪的检测和观察

方法一：花生种子匀浆+3滴苏丹Ⅲ染液 橘黄色 方法二：

取材 花生种子（浸泡过的）将子叶削成薄片 制片

4

观察 在低倍显微镜下找到已着色的圆形小颗粒，然后换高倍显微镜观察 结论 花生种子中含有脂肪 (4)蛋白质的检测和观察

选材与制备 大豆组织研磨液或蛋清稀释液

显色反应

结论 大豆组织样液中含有蛋白质

5.实验材料的选择

由于本实验室是用颜色反应检测不同的物质，因此在实验的选材上应注意以下两点：①材料本身应无色，以免对实验产生干扰；②材料应富含相关物质，使现象更明显。 6.斐林试剂与双缩脲试剂的异同分析 （1）试剂成分及使用方法比较 甲液 成分 鉴定物质 添加顺序方法 反应条件 质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液 斐林试剂 乙液 质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液 A液 质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液 双缩脲试剂 B液 质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液 还原糖 甲乙液等量混合均匀后注入 水浴加热 蛋白质 先注入A液摇匀，再注入B液摇匀 不加热 紫色反应 反应现象 砖红色沉淀 (2)反应原理与结果的比较

①还原糖检测：因还原糖中含有醛基，在碱性溶液中加热煮沸2 min后，会被新制Cu(OH)2氧化，而Cu(OH)2则被还原为Cu2O砖红色沉淀。

②蛋白质检测：双缩脲反应是指具有两个或两个以上肽键的化合物在碱性条件下可与Cu2+反应，生成紫色的化合物。因所有蛋白质均含多个肽键，因而均可发生此反应。反应中先加NaOH溶液的目的就是制造碱性环境。 练习

一、选择题

1．生命的基本元素包括( ) A．C、H、O、N C．S、P、Cl

B．K、Ca、Na、Mg D．Cu、Co、I、Mn

2．科学家在利用无土栽培法培养一些名贵花卉时，培养液中添加了许多必需化学元素。其配方如下，其中属于微量元素的是( )

5

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