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1、2022年高中生物 第2章 《組成細(xì)胞的分子》學(xué)案 新人教版必修1
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導(dǎo)言
細(xì)胞是由分子組成,而分子又是由元素組成,組成細(xì)胞的化學(xué)元素有___種,其中______的含量最多。
思考:①組成生物體的化學(xué)元素在無(wú)機(jī)自然界都能找到嗎?②不同的生物體內(nèi)部,生物體與無(wú)機(jī)自然界之間所含有的化學(xué)元素含量相同嗎?這說(shuō)明了什么?
提示:①生物體內(nèi)的化學(xué)元素在自然界都能找到。②不相同,這體現(xiàn)了生物與生物,生物與非生物之間的差異性。
1.大量元素和微量元素
①有些元素含量很高,占生物體總量萬(wàn)分之一以上,它們被稱(chēng)為______,有些元素在生物體內(nèi)含量很少,它們被稱(chēng)為______。
②看課本P1
2、7圖2—1,圖2—2,無(wú)論是干重還是鮮重,組成細(xì)胞的元素中含量最多的化學(xué)元素都是 四種。占細(xì)胞鮮重最多的元素是______。
注意:①生物體內(nèi)的大量元素和微量元素是依據(jù)起在生物體內(nèi)的含量劃分的,與其功能沒(méi)有多大關(guān)系
提示:大量元素;微量元素。
注意:②從課本P17圖2—1可以看出,在組成人體細(xì)胞鮮重的百分比中,碳并不是含量最多的,含量最多的是氧,只有在組成細(xì)胞干重的百分比中,碳才是最多的。
提示:碳、氫、氧、氮;碳。
2.組成細(xì)胞的化合物
①組成細(xì)胞的各種元素大多以化合物的形式存在,這些化合物有機(jī)的組合在一起,構(gòu)成原生質(zhì),進(jìn)而分化成___、___、___
3、等結(jié)構(gòu),才能進(jìn)行各種生命運(yùn)動(dòng)。
注意:組成細(xì)胞的各種元素只有組合在一起,形成細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核等結(jié)構(gòu),才能進(jìn)行生命活動(dòng)。所以,組成細(xì)胞的元素和各種化合物是生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。
提示:細(xì)胞膜、 細(xì)胞質(zhì)、 細(xì)胞核。
思考:沙漠中的仙人掌,起細(xì)胞中含量最多的化合物是什么?
提示:水。水在各種細(xì)胞中含量都是最多的。
問(wèn)題探討
1.你知道Fe、 Ca、 Zn、 I等元素在人體中有哪些作用嗎?除此之外,你還知道人體中有哪些元素?
提示:它們屬于人體內(nèi)的微量元素,對(duì)維持人體正常的生命活動(dòng)有重要作用。除此之外,人體內(nèi)還有C、H、o 、N、S、P、K、Na、Mg、Mn、Cu、Mo等等。
2
4、奇妙的生物界中有沒(méi)有無(wú)機(jī)自然界中沒(méi)有的化學(xué)元素?
提示:組成細(xì)胞的化學(xué)元素,歸根結(jié)底是有選擇的無(wú)機(jī)自然界獲得的。因此,組成細(xì)胞的化學(xué)元素,在無(wú)機(jī)自然界都可以找到,而沒(méi)有一種化學(xué)元素為細(xì)胞所特有。這體現(xiàn)了生物界與非生物界統(tǒng)一性的一面。
本節(jié)聚焦
學(xué)習(xí)本節(jié)課文應(yīng)從具體實(shí)例的分析中明白細(xì)胞中的元素都來(lái)自無(wú)機(jī)自然界,生物界與非生物界有統(tǒng)一性的一面,另外也存在著差異性;細(xì)胞主要是由20多種化學(xué)元素組成,它們只有構(gòu)成各種化合物時(shí)才具有真正的生物學(xué)意義。了解水是細(xì)胞中含量最多的化合物,而蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的體現(xiàn)者,是有機(jī)物中含量作多的化合物。并進(jìn)一步得出結(jié)論:組成生物體的化學(xué)元素和化合物是生命活動(dòng)的物質(zhì)
5、基礎(chǔ)。學(xué)會(huì)檢測(cè)生物組織中的糖類(lèi)、脂肪和蛋白質(zhì)。
學(xué)習(xí)過(guò)程
生物體不斷地和外界進(jìn)行物質(zhì)交換,有選擇地從外界獲取各種物質(zhì),因此生物界和非生物界既有統(tǒng)一性,又有差異性。這些元素組成了各種化合物,體現(xiàn)著生物體的各項(xiàng)生命活動(dòng)。
一 組成細(xì)胞的元素
資料分析 人體與玉米的化學(xué)元素組成
元素
玉米
人
O
44.43
14.62
C
43.57
55.99
H
6.24
7.46
N
1.46
9.33
Si
1.17
0.005
K
0.92
1.09
Ca
0.23
4.67
P
0.20
3.11
Mg
0.18
0.16
S
0
6、.17
0.78
Cl
0.14
0.47
Zn
——
0.01
Fe
0.08
0.012
分析討論
通過(guò)比較可以發(fā)現(xiàn):
1 分析玉米和人體細(xì)胞中的元素構(gòu)成的相同點(diǎn)是???????????? ;不同點(diǎn)是????????????。
提示:組成人體的各種元素,在玉米體內(nèi)幾乎都能找到。但兩者含量卻不相同。
2 生物體內(nèi),含量最多的化學(xué)元素有四種,它們分別是哪四種?這四種元素被稱(chēng)為什么元素?其中哪一種是最基本元素?為什么?
提示:C、H、o 、N、S等四種元素含量最多,它們被稱(chēng)為大量元素,其中c被稱(chēng)為基本元素。
3 有些化學(xué)元素在生物體內(nèi)含量很少,這些元
7、素稱(chēng)為什么元素?這些元素在生物體內(nèi)含量很少,是不是說(shuō)它們?cè)谏矬w內(nèi)可有可無(wú)呢?舉例說(shuō)明。
提示:像Fe、Zn等在生物體內(nèi)含量很少,被稱(chēng)為微量元素。這些元素盡管含量很少,卻是維持生物體正常生命活動(dòng)不可缺少的。
4 清潔空氣中N2占78%,地殼中含量最多的是O,而細(xì)胞干重含量最多的是C。但構(gòu)成生物體的元素在自然界都能找到。這一事實(shí)說(shuō)明????????????。從碳原子的化學(xué)性質(zhì)看,由于????????????,可以說(shuō)地球上的生命是在碳元素的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的。
提示:說(shuō)明生物與非生物之間存在統(tǒng)一性。C元素在體內(nèi)重要的含碳化合物中具有骨架作用,對(duì)生命非常重要
例題 C、H、O三種元素在人
8、體內(nèi)質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為73%左右,而在組成巖石圈的化學(xué)成分中還不到1%,這一事
說(shuō)明了( )。A.生物界與非生物界具有相似性?? B.生物界與非生物界的元素組成是不同的
C.生物界與非生物界具有統(tǒng)一性?? D.生物界與非生物界存在差異性
解析:雖然細(xì)胞中的元素來(lái)自無(wú)機(jī)自然界,但是,非生物不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)。殘暴與非生物相比,各種元素的相對(duì)含量不成對(duì)應(yīng)比例關(guān)系,差異較大。這說(shuō)明生物界與非生物界有著本質(zhì)區(qū)別,具有差異性。
答案: D
例題 在組成人體細(xì)胞的化學(xué)元素中,占細(xì)胞干重百分比最多的元素是(? )。
A.O? B.H? C.N? D.C
解析:在組成人體細(xì)胞鮮重的百分比中,含量最
9、多的元素是氧,但是在組成細(xì)胞干重的百分比中,碳是最多的。
的
答案:D
例題C是組成細(xì)胞的最基本元素,最可能的原因是(? )。
A.含量最高?????? B.含量最穩(wěn)定
C. 構(gòu)成有機(jī)物的基本骨架 D分布最廣泛
解析:C是最基本元素,是因?yàn)樵谏矬w內(nèi),生物大分子在生命活動(dòng)中具有重要作用。碳原子本身的化學(xué)性質(zhì),使它能夠通過(guò)化學(xué)鍵連接成鏈或環(huán),從而形成各種大分子。C在體內(nèi)一些重要化合物的分子結(jié)構(gòu)中具有“骨架”作用。
答案: C
例題 下列各項(xiàng)中,屬于微量元素的是(? )。
A.C、H、N、P、Mn??????? B.Cl、Fe、S、N、Mg
C.B、Cu、Z
10、n、Mn、Mo??? ?D.N、P、K、Cu、Fe、
解析:大量元素和微量元素是根據(jù)其在體內(nèi)的含量來(lái)劃分的。上述答案中,像.C、N都是大量元素。
答案: C
二 組成細(xì)胞的化合物
閱讀討論:
組成細(xì)胞的各種元素大多以化合物的形式存在。閱讀書(shū)上的表解。思考:
1 組成細(xì)胞的化合物包括幾類(lèi)?分別包括那些化合物?含量如何?
提示:組成細(xì)胞的化合物包括水、 無(wú)機(jī)鹽、 糖類(lèi)、 蛋白質(zhì)、 脂肪、 核酸等。其中,水和無(wú)機(jī)鹽稱(chēng)為無(wú)機(jī)化合物;糖類(lèi)、脂肪、 蛋白質(zhì)和核酸稱(chēng)為有機(jī)化合物。在細(xì)胞鮮重中,水含量最大,在細(xì)胞干重中,蛋白質(zhì)含量最大。
2 有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物有什么區(qū)別?舉例說(shuō)明。
11、
提示:化合物和無(wú)機(jī)有機(jī)化合物的區(qū)別主要看它們的分子組成中是否有碳元素,如糖類(lèi)是有機(jī)化合物,由碳、氫、氧三種元素組成;水是無(wú)機(jī)化合物,由氫、氧兩種元素組成。
3 細(xì)胞中最多的有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物分別是哪一種?你能推測(cè)它們對(duì)生命的意義嗎?
提示:細(xì)胞中最多的有機(jī)化合物是蛋白質(zhì),無(wú)機(jī)化合物是水。蛋白質(zhì)是組成生物體的重要物質(zhì),在生命活動(dòng)中起重要作用;水是生命之源,離開(kāi)水,生命活動(dòng)就無(wú)法進(jìn)行。
4 并不是所有細(xì)胞中化合物的含量都一樣。根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn),說(shuō)說(shuō)哪些植物器官的細(xì)胞中富含糖類(lèi)、脂質(zhì)或蛋白質(zhì)?怎樣從植物器官中提取這些化合物?
提示:植物的葉肉細(xì)胞、果實(shí)細(xì)胞和種子的細(xì)胞中通常含有
12、較多的糖類(lèi)、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。如禾谷類(lèi)的果實(shí)、種子中含淀粉(多糖)較多;甘蔗的莖和甜菜的根含蔗糖多;花生、芝麻種子中含脂質(zhì)多;大豆種子中含蛋白質(zhì)多,等等。要想從植物的果實(shí)、種子中獲得糖類(lèi)、脂質(zhì)和蛋白質(zhì),就要設(shè)法使細(xì)胞破碎,再將這些物質(zhì)提取出來(lái)。
三 實(shí)驗(yàn):檢測(cè)生物組織中的糖類(lèi)、脂肪和蛋白質(zhì)(詳見(jiàn)課本P18)
補(bǔ)充注意事項(xiàng):
糖類(lèi)的檢測(cè):1、選材要用含糖較高、顏色為白色或近于白色的植物組織。
2、斐林試劑不穩(wěn)定,一般配成甲液(NaOH:0.1g/mL)乙液(CuSO4:0.05g/mL)來(lái)保存,使用時(shí)必須將甲、乙兩液混合均勻后使用,切勿分別加入組織樣液中進(jìn)行檢測(cè)。
13、 3、還原性糖的鑒定還可以使用班氏(Benedict)糖定性試劑。
脂肪的檢測(cè):1、切片要盡可能的薄。
2、染色后一定要用50%的酒精溶液洗去浮色。
3、觀察時(shí)找最薄處,最好只有1—2層細(xì)胞。
蛋白質(zhì)的檢測(cè):1、用雞蛋蛋白時(shí),一定要加以稀釋?zhuān)绻♂尣粔?,與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)后會(huì)粘固在試管內(nèi)壁上,使反應(yīng)不徹底,且試管不易洗凈。
2、雙縮脲使用時(shí),應(yīng)先加A造成堿環(huán)境,再加B。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果思考:
實(shí)驗(yàn)中所用的生物材料中有機(jī)化合物的種類(lèi)、含量一樣嗎?這對(duì)我們選擇食物有什么啟發(fā)?
提示:
14、生物材料中有機(jī)化合物的種類(lèi)、含量不同。因此,我們應(yīng)選擇多種多樣的食物,保證獲得全面的營(yíng)養(yǎng)。
例題 一學(xué)生在顯微鏡下觀察落花生子葉的切片,當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋是,有一部分細(xì)胞看的清晰,另一部分看的比較模糊,這是由于(? )。
A.反光鏡未調(diào)好? B.標(biāo)本切的厚薄不勻? C.細(xì)準(zhǔn)焦螺旋未調(diào)好? D.顯微鏡物鏡損壞
解析:該題中,有一部分細(xì)胞看的清楚,說(shuō)明顯微鏡的結(jié)構(gòu)和使用都是正確的。另一部分細(xì)胞較模糊,則是由于該部分標(biāo)本切的太厚,透過(guò)光線(xiàn)少,細(xì)胞重疊太多。
的
答案:B
例題 下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作步驟的敘述中,正確的是(? )。
A.用于簽定還原糖的斐林試劑甲液和乙液,可直接用于蛋白質(zhì)的簽定
15、? B.脂肪的簽定實(shí)驗(yàn)中,需要顯微鏡才能看到被染成橘黃色的脂肪滴? C.簽定還原糖時(shí),要加入斐林試劑甲液后再加入乙液 ? D.用于簽定蛋白質(zhì)的雙縮脲試劑A液和B液,要混合均勻后,再加入含樣品的試管中,且現(xiàn)配現(xiàn)用
解析:斐林試劑不能用于蛋白質(zhì)的簽定,只能用于還原糖的簽定,并且甲液和乙液必須混合后才能使用,但雙縮脲試劑A液和B液在使用時(shí)是先加入A液后再加入B液。
答案:B
同步拓展:
1組成細(xì)胞的元素追根溯源來(lái)自無(wú)機(jī)環(huán)境,為什么細(xì)胞內(nèi)各種元素與無(wú)機(jī)環(huán)境的含量大不相同?
2 將細(xì)胞內(nèi)含有的各種物質(zhì)配齊并按照它們?cè)诩?xì)胞中的比例放在一個(gè)試管中,能構(gòu)成一個(gè)生命系統(tǒng)嗎?為什么?
課
16、堂練習(xí)
1.在植物體內(nèi),最基本的化學(xué)元素和含量最多的元素分別是( )
A. .C、O B. O、H C. .C、H D. H、O
2.做蛋白質(zhì)鑒定實(shí)驗(yàn)時(shí),事先留出一些大豆組織液的目的是( )
A.與反應(yīng)物混合的顏色做對(duì)比 B.失敗后重做
C.鑒定還原糖 D.為了節(jié)約
3.做還原糖的鑒定實(shí)驗(yàn)所需要的最好選的顏色是( )
A.白色 B.紅色 C.紫色 D.蘭色
4.活細(xì)胞中含量最多的化合物是( )
A.蛋白質(zhì) B.糖類(lèi) C 脂質(zhì) D.水
5. 活細(xì)胞中含量最多的有機(jī)化合物是( )
A.生殖細(xì)胞 B.神經(jīng)細(xì)胞 C.血細(xì)胞 D.受精卵
練習(xí)答案:1.A 2.A 3.A 4.D 5.A
基礎(chǔ)題
1.(1);(2)√。
3.B。
拓展題
1.提示:細(xì)胞是有生命的,它可以主動(dòng)地從環(huán)境中獲取生命活動(dòng)需要的元素。這是生物與非生物的區(qū)別之一。2.提示:不能。生命系統(tǒng)內(nèi)部有嚴(yán)謹(jǐn)有序的結(jié)構(gòu),不是物質(zhì)隨意堆砌而成的。