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1、
第1課時(shí) 細(xì)胞中的元素和化合物
1.簡述組成細(xì)胞的主要元素,了解最基本元素——碳。
2.嘗試檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì),探討細(xì)胞中主要化合物的種類。
3.說出生物界和非生物界在元素組成上的統(tǒng)一性和差異性。
一、組成細(xì)胞的元素
1.生物界與無機(jī)自然界具有統(tǒng)一性:組成細(xì)胞的化學(xué)元素在① 無機(jī)自然界 都可以找到。?
2.生物界與無機(jī)自然界存在差異性:組成生物體的化學(xué)元素在② 細(xì)胞內(nèi) 的含量與在③ 非生物 中的含量明顯不同。?
3.組成生物體的化學(xué)元素有20多種:
大量元素:④ C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 等。?
微量元素:⑤ Fe、M
2、n、Zn、Cu、B、Mo 等。?
最基本元素:⑥ C 。?
主要元素:⑦ C、O、H、N、S、P 。?
細(xì)胞中含量最多的4種元素:⑧ C、O、H、N 。?
二、組成細(xì)胞的化合物
1.無機(jī)物:包括⑨ 水 和⑩ 無機(jī)鹽 。有機(jī)物:包括 蛋白質(zhì) 、 脂質(zhì) 、 糖類和核酸 。?
2.在活細(xì)胞中含量最多的化合物是 水 (85%~90%);含量最多的有機(jī)物是 蛋白質(zhì) (7%~10%);占細(xì)胞鮮重比例最大的化學(xué)元素是 O ;占細(xì)胞干重比例最大的化學(xué)元素是 C 。?
三、檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)(原理)
糖類中的還原糖(如葡萄糖、果糖),與斐林試劑發(fā)生作用,生成 磚
3、紅色沉淀 。脂肪可以被蘇丹Ⅲ染液染成 橘黃色 (或被蘇丹Ⅳ染液染成 紅色 )。淀粉遇碘變 藍(lán)色 。蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用,產(chǎn)生 紫色反應(yīng) 。?
1.什么是大量元素和微量元素?
2.主要元素、基本元素分類的依據(jù)是什么?必需元素對生物體有什么重要作用?試舉例說明。
3.生物界與非生物界之間的統(tǒng)一性和差異性主要體現(xiàn)在什么方面?
4.進(jìn)行“檢測生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)”的實(shí)驗(yàn)過程中,應(yīng)注意些什么?
知識點(diǎn)一:組成細(xì)胞的化學(xué)元素
1.劃分大量元素和微量元素的依據(jù)是什么?組成生物體的化學(xué)元素主要包括哪些?
2.請用數(shù)學(xué)集合
4、描述細(xì)胞元素的關(guān)系。
3.為什么常把微量元素Fe稱為半微量元素?
知識點(diǎn)二:實(shí)驗(yàn)——檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)
1.檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的原理分別是什么?
2.為什么不能用綠色葉片、西瓜、血液等作為還原性糖鑒定實(shí)驗(yàn)的材料?
3.斐林試劑和雙縮脲試劑在使用方法上有何不同?
4.實(shí)驗(yàn)材料的選擇應(yīng)怎樣把握?請完成下表內(nèi)容。
實(shí)驗(yàn)名稱
材料要求
舉例
檢測糖類
檢測脂肪
檢測蛋白質(zhì)
例1 科學(xué)家在利用無土栽培法培養(yǎng)一些名貴花卉時(shí),培養(yǎng)液中添加了多種必需化學(xué)元素。其配方
5、如下:
離子
K+
Na+
Mg2+
Ca2+
N
H2P
S
Zn2+
培養(yǎng)液濃度
(mol/L)
1
1
0.25
1
2
1
0.25
1
其中花卉根細(xì)胞吸收最少的離子是( )。
A.Ca2+ B.S C.Zn2+ D.H2P
例2 請回答下列問題:
以下是“生物組織中還原糖、蛋白質(zhì)的鑒定”實(shí)驗(yàn)的材料和部分操作,請指出并改正其中的錯(cuò)誤。
實(shí)驗(yàn)材料:選取蘋果、新鮮牛奶。
鑒定實(shí)驗(yàn):鑒定還原糖時(shí)加入剛配制的斐林試劑,立即觀察顏色變化;鑒定蛋白質(zhì)時(shí)取牛奶樣液加入雙縮脲試劑A后,立即加入雙縮脲試劑B
6、,觀察是否出現(xiàn)紫色。
改正:① ;?
② 。?
1.細(xì)胞中含量最多的元素和組成生物體的最基本元素分別是( )。
A.C,O B.H,C C.O,C D.O,N
2.下列有關(guān)組成生物體化學(xué)元素的敘述,正確的是( )。
A.組成生物體和組成無機(jī)自然界的化學(xué)元素中,碳元素的含量最多
B.人、動(dòng)物與植物所含的化學(xué)元素的種類差異很大
C.組成生物體的化學(xué)元素在無機(jī)自然界中都可以找到
D.不同生物體內(nèi)各種化學(xué)元素的含量比例基本相同
3.以下各選項(xiàng)中,前項(xiàng)為生物組織,中項(xiàng)為鑒定所用的化學(xué)試劑,后項(xiàng)為反應(yīng)結(jié)果所產(chǎn)生的顏色,其中錯(cuò)誤的一項(xiàng)
7、是( )。
A.蘋果、斐林試劑、磚紅色 B.花生種子、蘇丹Ⅲ染液、橘黃色
C.黃豆、雙縮脲試劑、紫色 D.卵清蛋白、蘇丹Ⅳ染液、紅色
4.一種植物和一種哺乳動(dòng)物體內(nèi)細(xì)胞的某些化學(xué)元素含量(占細(xì)胞干重的質(zhì)量分?jǐn)?shù)%)如下表所示,下列有關(guān)敘述正確的是( )。
元素
C
H
O
N
P
Ca
S
植物
43.57
6.24
44.43
1.46
0.20
0.23
0.17
動(dòng)物
55.99
7.46
14.62
9.33
3.11
4.67
0.78
A.碳元素的含量說明有機(jī)物是干物質(zhì)的主要成分
B.這兩種生物體內(nèi)所含的化學(xué)元素的
8、種類差異很大
C.N、S含量高說明動(dòng)物組織含蛋白質(zhì)較多,若該動(dòng)物血鈣高則會(huì)發(fā)生肌肉抽搐
D.經(jīng)測定該植物中某有機(jī)物含C、H、O、N、S,該化合物一定不能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)
5.組成生物體的化學(xué)元素常見的主要有20多種,表一為玉米植株和成人體內(nèi)含量較多的化學(xué)元素占細(xì)胞干重的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%),表二為組成細(xì)胞的主要元素的含量。試分析圖表回答下列問題。
表一
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
K
0.92
1.09
Ca
0.23
4.67
P
0.20
9、
3.11
Mg
0.18
0.16
S
0.17
0.78
表二
元素
O
C
H
N
P
S
其他
含量
65%
18%
10%
3%
1.4%
0.3%
小于3%
(1)表一中玉米和人體的氧元素含量相差較大的原因是?
;?
表一與表二中氧元素含量相差較大的原因是?
。?
(2)由表一數(shù)據(jù)可知 是生物體最基本的元素。?
(3)N元素在人體內(nèi)的干重遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過玉米,人體細(xì)胞內(nèi)的N元素來源于 ,主要用于合成 等化合物。?
10、 ?
第2單元 組成細(xì)胞的分子
第1課時(shí) 細(xì)胞中的元素和化合物
知識體系梳理
①無機(jī)自然界?、诩?xì)胞內(nèi)?、鄯巧铩、蹸、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg?、軫e、Mn、Zn、Cu、B、Mo?、轈?、逤、O、H、N、S、P?、郈、O、H、N?、崴、鉄o機(jī)鹽 蛋白質(zhì) 脂質(zhì) 糖類和核酸 水 蛋白質(zhì) O C 磚紅色沉淀 橘黃色 紅色 藍(lán)色 紫色反應(yīng)。
基礎(chǔ)學(xué)習(xí)交流
1.大量元素、微量元
11、素是根據(jù)元素在生物體內(nèi)的含量區(qū)分的,含量占生物體總重量萬分之一以上的元素稱為大量元素,萬分之一以下的元素稱為微量元素。
2.主要元素、基本元素是根據(jù)元素對生物體的作用分類的。
無論是大量元素還是微量元素,都是生物體必需的元素,對于維持生物體的生命活動(dòng)起著非常重要的作用。如P是組成ATP、膜結(jié)構(gòu)等的重要成分;Ca、P是組成骨骼、牙齒的成分;Mg是葉綠素的成分;Fe是血紅蛋白的成分。
3.統(tǒng)一性是從化學(xué)元素的種類來分析的。組成生物體的化學(xué)元素在無機(jī)環(huán)境中都可以找到,沒有一種是生物體所特有的。
差異性:從各種化學(xué)元素的含量上分析,生物體中各種化學(xué)元素的含量與自然界中的相應(yīng)元素的含量有一定的差
12、別。
4.檢測還原糖:材料的顏色不能深,否則會(huì)對實(shí)驗(yàn)的顏色變化產(chǎn)生顏色遮蔽現(xiàn)象;斐林試劑不穩(wěn)定,一般現(xiàn)配現(xiàn)用。檢測時(shí),甲液和乙液混合均勻后再加入到樣液中。檢測脂肪:花生浸泡時(shí)間不宜過長或過短;因需用顯微鏡觀察,切片要盡可能的薄;染色后需用50%的酒精洗去浮色。檢測蛋白質(zhì):材料也可制備成樣液,滴加蘇丹Ⅲ染液觀察染色情況;雙縮脲試劑應(yīng)現(xiàn)配現(xiàn)用,使用時(shí)先加A液創(chuàng)造堿性環(huán)境,再加B液;若使用蛋清,須按要求稀釋,實(shí)驗(yàn)樣液要留出一份作為對照。
重點(diǎn)難點(diǎn)探究
知識點(diǎn)一:組成細(xì)胞的化學(xué)元素
1.劃分依據(jù)是元素在生物體內(nèi)的含量,即是否達(dá)到生物體總重量的萬分之一。組成生物體的化學(xué)元素包括大量元素和微量元素
13、。大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,微量元素包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
2.
3.Fe在細(xì)胞中的含量比一般微量元素稍多一些,比大量元素少一些,所以又叫作半微量元素。
知識點(diǎn)二:實(shí)驗(yàn)——檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)
1.還原糖與斐林試劑作用,生成磚紅色沉淀;脂肪被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色(或被蘇丹Ⅳ染液染成紅色);蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑作用,產(chǎn)生紫色反應(yīng)。
2.防止這些實(shí)驗(yàn)材料中的色素或顏色物質(zhì)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。
3.斐林試劑:甲液和乙液等量混合均勻后,再加入樣液;需沸水浴。
雙縮脲試劑:先加1 mL A液形成一個(gè)堿性環(huán)境,再加入4滴B液,讓Cu
14、2+在堿性環(huán)境下與肽鍵(樣液)反應(yīng);不需加熱。
4.
實(shí)驗(yàn)名稱
材料要求
舉例
檢測糖類
還原糖含量高、顏色淺或近于白色
如蘋果、梨、白蘿卜
檢測脂肪
富含脂肪的種子
如花生種子
檢測蛋白質(zhì)
富含蛋白質(zhì)的生物組織或器官
如大豆、雞蛋
思維拓展應(yīng)用
例1 C
【解析】表中數(shù)據(jù)顯示,該培養(yǎng)液含大量元素O、N、P、S、K、Ca、Mg和微量元素Zn,大量元素和微量元素都是生物必需元素,其中微量元素Zn需要量最少,根細(xì)胞吸收量也最少。
例2 ①加入斐林試劑后要進(jìn)行加熱處理才可見磚紅色?、谂D虡右褐屑尤腚p縮脲試劑A后需搖勻,再加B液
基礎(chǔ)智能檢測
1.C
15、2.C 3.D 4.A
全新視角拓展
5.(1)玉米中碳水化合物含量高,人體內(nèi)蛋白質(zhì)含量相對高,因此,氧元素在玉米植株內(nèi)的干重比例大于人體內(nèi)的 表一中的數(shù)據(jù)是干重,表二中的為鮮重,包括水的含量,所以表二中氧元素含量高 (2)C (3)食物的消化吸收 蛋白質(zhì)、核酸
【解析】本題主要考查對圖表數(shù)字的分析和綜合判斷能力及獲取信息的能力,主要考查的知識點(diǎn)是組成生物體的化學(xué)元素等基礎(chǔ)知識。(1)玉米中碳水化合物含量高,人體內(nèi)蛋白質(zhì)含量相對高,因此,氧元素在玉米體內(nèi)的干重比例大于人體內(nèi)的;表一中的數(shù)據(jù)是干重,表二中的為鮮重,包括水的含量,所以表二中氧元素含量高。(2)由表一中數(shù)據(jù)可知,在玉米和人體內(nèi)碳元素占細(xì)胞干重的比例都很高,故知碳元素是生物體內(nèi)都必需的,是最基本的元素。(3)N元素主要存在于蛋白質(zhì)中。
思維導(dǎo)圖構(gòu)建
①C、H、O、N、P、S?、谖⒘俊、跜?、軣o機(jī)鹽 ⑤蛋白質(zhì)?、藓怂?
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