第一节 组成细胞中的元素和化合物

高中生物必修①《分子与细胞》教学案
【课 题】 第2章 组成细胞的分子 第1课时 细胞中的元素和化合物
【本节聚焦】1、组成细胞的主要元素是什么？
2、组成细胞的重要化合物有哪些？
3、怎样检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质？
【知识结构】
【自主学习】
1、组成细胞的化学元素
大量元素： 等；
微量元素： 等；
其中主要元素是 ，含量最多的四种元素是 ， 基本元素是 。

2、组成细胞的化合物
水 ：
无机化合物
无 机 盐 ： 1-1.5％
糖类和核酸 ： 1-1.5 ％
有机化合物 脂 质： 1-2％
： 7-10％
【合作探究】
1
思考：组成生物体细胞的元素和组成非生物体地壳的元素，有什么不同？
3、有机化合物和无机化合物有什么区别？举例说明。

4、细胞内最多的有机化合物和无机化合物分别是哪一种？你能推测它们对生命的意义吗？
【规律总结】
1、生物界和非生物界既有统一性又有差异性。

2、不同生物体内所含化学元素的种类基本相同，但其含量是不同的；同一生物体内的不同元素的含量也不相同。

3、细胞鲜重含量最多的化合物是水；细胞干重最多的化合物是蛋白质。

【典题讨论】
1、生活旺盛的红细胞中元素含量的大小关系是（）
A.Fe>O>C>H>N
B.C>O>H>N>Fe
C.O>C>H>N>Fe
D.无法判断
2、C、H、N这3种元素在组成人体的化学成分中，质量分数共占73%左右，而这三种元素在岩石圈中，其质量分数还不到1%。

这个事实说明（）
A.生物界与非生物界具有统一性
B.生物界与非生物界具有差异性
C.元素在自然界中都可以找到
D.生物界具有特殊性
3、过度肥胖者的脂肪组织，占细胞重量50%以上的物质是（）
A.蛋白质
B.脂肪
C.糖类
D.水
4、在生物组织中可溶性糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，关于材料的选择叙述错误的是（）
A.甘蔗的茎、甜菜的块根等都含有较多的糖且近于白色，因此可以用于进行可溶性还原糖的鉴定
B.花生的种子含脂肪很多且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料
C.大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质鉴定的理想植物组织材料
D.鸡蛋清含蛋白质多，是进行蛋白质鉴定的动物材料
【课堂巩固】
1、在鲜重状态下，细胞中含量最多的化学元素和干重状态下细胞内含量最多的化学元素分别是（）
①C ②H ③O ④N ⑤P
A.③①
B.①③
C.①①
D.③④
2、下列关于实验一操作步骤的叙述中，正确的是（）
A.用于鉴定可溶性还原糖的斐林试剂甲液和乙液，可直接用于蛋白质的鉴定
B．脂肪的鉴定需要用显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪滴
C.鉴定可溶性还原糖时，要加入斐林试剂甲液摇匀后，再加入乙液
D.用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂A液与B液要混合均匀后，再加入含样品的试管中，且必须现混现用
3、下列有关组成生物体化学元素的论述，不正确的是（）
A.组成生物体和组成无机自然界的化学元素中，碳元素的含量最多
B.人、动物与植物所含的化学元素种类差异很大
C.组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到
D.不同生物体内各种化学元素的含量比例基本相似
4、几十年前，新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱，有的甚至发黄枯萎，即使施用了大量氮、磷、钾肥也无济于事。

后来人们偶然发现牧场内的一片牧草长得很茂盛。

经观察和研究后才知道这附近有一座钼矿，正是矿工鞋子踩过的地方牧草长得绿油油的。

经过科学家的化验和分析，一公顷牧草只需要50g钼就足够了。

如何解释这一现象？
【课后检测】
1．下列属于微量元素的一组是（）（5分）
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
2．生活在沙漠中的仙人掌和生活在海洋中的鲨鱼，组成它们的化学元素（）（5分）
A.完全相同
B.完全不同
C.大体相同
D.无法确定
3．油菜在缺少下列哪种元素时会出现“花而不实”的现象（）（5分）
A.N
B.Mg
C.B
D.Zn
4．生活在沙漠中，含有丰富叶绿素的仙人掌细胞中，含量占干细胞总量50％以上的物质是（）（5分）
A.蛋白质
B.叶绿素
C.脂质
D.水
5．在人的唾液中，加入双缩脲试剂，其结果应该是（）（5分）
A.产生气泡
B.溶液呈蓝色
C.溶液呈紫色
D.产生砖红色沉淀
6．将面团包在纱布中在清水中搓洗，鉴定黏留在纱布上的黏稠物质和洗出的白浆用的试剂分别是（）（5分）
A.碘液、苏丹Ⅲ染液
B.双缩脲试剂、碘液
C.双缩脲试剂、苏丹Ⅳ染液
D.碘液、斐林试剂
7．（多选）某小组做“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验时，所选用的组织样液、化学试剂及反应结果所产生的颜色，正确的是（）（10分）
A.苹果、斐林试剂、砖红色
B.花生油、苏丹Ⅲ染液、橘黄色
C.卵清蛋白、苏丹Ⅳ染液、红色
D.马铃薯匀浆、碘液、蓝色
8．在蛋白质的鉴定实验过程中，下列操作正确的是（）（10分）
A.向两支试管中分别加入2mL蛋白质悬液和水
B.向两支试管中分别加入2mL的双缩脲A液
C.向两支试管中分别加入2mL的双缩脲B液
D.将两支试管同时放到沸水中加热1～2min
9．科学家们认为：地球上最早的生物是由非生命物质经过漫长的地质年代逐渐演变而来的。

从构成生物的化学成分分析，能支持上述观点的依据是______________________________ ____________________________________________________。

（20分）
10．现有下列实验材料：梨、韭菜叶、胡萝卜、黄豆、花生种子、小麦种子，其中适合于鉴定还原糖的是______________，理由是_____________________。

小麦种子________含量很高，可用___________试剂鉴定其存在。

花生种子富含_________，可用_________试剂鉴定其存在。

韭菜叶和胡萝卜内也含有大量的还原糖，但由于_________________，所以不适于还原糖的鉴定。

适合用来鉴定蛋白质的是______________，但实验必须提前________________，这样容易________________。

（30分）
答案：
【自主学习】
1、C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg；Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo；C、H、O、N、P、S；
C、H、O、N；C
2、85%-90%；蛋白质
【合作探究】
1、从元素种类上看是共同的，即构成细胞的化学元素，在无机自然界都可以找到，没有一种是生命特有的。

其原因从代谢角度分析，生物不停地和外界的无机环境进行物质交换，生物要有选择地从外界摄取各种物质来组成自身，所以归根结底，生物体内的元素来自无机自然界。

因此生物界和非生物界在元素种类上是共同的，生命的元素没有特殊性（另外，从生命的起源上来看，生命物质起源于非生命物质，这也决定了生命物质和非生命物质在元素种类上的共同性）。

从元素含量上看，组成生物界和非生物界的元素含量相差很大。

从元素种类的比较上可以看出：生物界和非生物界具有统一性，还能说明生命具有物质性；从元素含量的比较上可以看出：生物界和非生物界还具有差异性。

2、玉米和人体的元素组成（或种类）上大体相同，说明生物界具有统一性。

组成玉米和人体的元素含量上相差很大,说明生物界具有多样性。

组成玉米和人体的基本元素都是C、H、O、N（这四种元素在生物体中含量最多）。

3、主要是看是否含碳，如糖类由C、H、O三种元素组成，是有机化合物；水由H、O两种元素组成，不含C，是无机化合物。

当然这不是严格意义上的区别（具体可参照化学课本），如CO2虽含碳元素，但它的特性和无机物一样，所以不是有机物。

（有机物是生命中最重要的物质，而C元素是构成有机物的标志性元素，所以C元素是组成细胞的基本元素）
4、分别是蛋白质和水。

蛋白质是组成生物体的重要物质，在生命活动中起重要作用；水是生命之源，离开水，生命活动就无法进行。

6、相同点：都是由NaOH和CuSO4组成。

不同点：溶液浓度不同；使用原理不同；使用方法不同。

【典题讨论】
C；B；D；A
【课堂巩固】
A；B；ABD；钼是植物必需的微量元素
【课后检测】
C；C；C；A；C；B
ABD；ABC
9.构成细胞的化学元素没有一种是生物特有的，说明生物界与非生物界具有统一性的一面。

10.梨梨的组织细胞颜色为白色，并且含还原糖量高淀粉碘液脂肪苏丹Ⅲ（或苏丹Ⅳ）染液韭菜叶中的叶绿素的颜色和胡萝卜细胞液中的颜色比较深，对于鉴定时的颜色反应起着掩盖作用，会导致实验现象不明显黄豆浸泡1～2天研磨成浆。