2019-2020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教材預(yù)覽導(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：組成生物體的化學(xué)元素在無機(jī)自然界都能找到嗎?不同的生物體內(nèi)部，生物體與無機(jī)自然界之間所含有的化學(xué)元素含量相同嗎？這說明了什么?提示：生物體內(nèi)的化學(xué)元素在自然界都能找到。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有些元素含量很高，占生物體總量萬分之一以上，它們被稱為，有些元素在生物體內(nèi)含量很少，它們被稱為?？凑n本P17圖21，圖22，無論是干重還是鮮重，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：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，與其功能沒有多大關(guān)系提示：大量元素；微量元素。注意：從課本P17圖21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、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奇妙的生物界中有沒有無機(jī)自然界中沒有的化學(xué)元素？提示：組成細(xì)胞的化學(xué)元素，歸根結(jié)底是有選擇的無機(jī)自然界獲得的。因此，組成細(xì)胞的化學(xué)元素，在無機(jī)自然界都可以找到，而沒有一種化學(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)胞中的元素都來自無機(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)基礎(chǔ)。學(xué)會(huì)檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)。學(xué)習(xí)過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O44431462C43575599H624746N146933Si1170005K092109Ca023467P020311Mg018016S017078Cl014047Zn001Fe0080012分析討論通過比較可以發(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，它們被稱為大量元素，其中c被稱為基本元素。 3 有些化學(xué)元素在生物體內(nèi)含量很少，這些元素稱為什么元素？這些元素在生物體內(nèi)含量很少，是不是說它們?cè)谏矬w內(nèi)可有可無呢？舉例說明。提示：像Fe、Zn等在生物體內(nèi)含量很少，被稱為微量元素。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)說明。從碳原子的化學(xué)性質(zhì)看，由于，可以說地球上的生命是在碳元素的基礎(chǔ)上建立起來的。提示：說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)胞中的元素來自無機(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、MgC.B、Cu、Zn、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。閱讀書上的表解。思考：1 組成細(xì)胞的化合物包括幾類？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、 無機(jī)鹽、 糖類、 蛋白質(zhì)、 脂肪、 核酸等。其中，水和無機(jī)鹽稱為無機(jī)化合物；糖類、脂肪、 蛋白質(zhì)和核酸稱為有機(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)化合物和無機(jī)化合物有什么區(qū)別？舉例說明。提示：化合物和無機(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，如糖類是有機(jī)化合物，由碳、氫、氧三種元素組成；水是無機(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，離開水，生命活動(dòng)就無法進(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)，說說哪些植物器官的細(xì)胞中富含糖類、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)胞中通常含有較多的糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。如禾谷類的果實(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、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。三 實(shí)驗(yàn)：檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)（詳見課本P18）補(bǔ)充注意事項(xiàng)：糖類的檢測(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)。 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12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，如果稀釋不夠，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、含量一樣嗎？這對(duì)我們選擇食物有什么啟發(fā)？提示：生物材料中有機(jī)化合物的種類、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，透過光線少，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 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自無機(jī)環(huán)境，為什么細(xì)胞內(nèi)各種元素與無機(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 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。