第1節細胞中的元素和化合物第2章組成細胞的分子組成地殼和組成細胞的部分元素含量（％）表元素地殼細胞C0.08718.0O48.6065.0N0.0033.0H0.7610.0Si26.3極少生物與非生物在元素組成和含量上有何特點？從元素的組成可以得出生物與非生物具有怎樣的關系？生物和非生物所含元素都來自無機環境，為什么比例卻大不相同？組成相同，含量差別大具有統一性和差異性生物體按照生命活動需要從外界有選擇地吸收元素，故與無機環境含量相差較大組成細胞的元素元素玉米細胞人體細胞C43.5755.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33P0.203.11S0.170.78K0.921.09Ca0.234.67Mg0.180.16組成細胞的元素大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，C是構成細胞的基本元素微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、MO礦質元素：除C、H、O以外的元素組成細胞的化合物無機化合物有機化合物水：70%～90%無機鹽：1%～1.5%糖類：脂質：1%～1.5%蛋白質：7%～10%核酸：C、H、OC、H、OC、H、O、N、P、S、FeC、H、O、N、P1％～1.5％組成細胞的化合物水（70%~90%）蛋白質（7%~10%）糖類和核酸（1%~1.5%）脂質（1%~2%）無機鹽（1%~1.5%）細胞內含量最多的化合物是水，含量最多的有機化合物是蛋白質。原理：某些化學試劑能夠使生物組織中的有關有機化合物產生特定的顏色反應。淀粉+碘液藍色還原糖+斐林試劑磚紅色沉淀蛋白質+雙縮脲試劑紫色脂肪+蘇丹Ⅲ（Ⅳ）

橘黃色（紅色）水浴加熱選材：含糖量較高的白色或近于白色的植物組織（排除色素對顯色的干擾），蘋果、梨最好。實驗流程（步驟）1.可溶性還原糖制備組織樣液：制漿：去皮、切塊、研磨，過濾：（用單層紗布）取液：（２mL）顯色反應２mL組織樣液剛配制的斐林試劑２mL現象：呈現藍色變成磚紅色（用前混勻）50～65℃水浴加熱2min還原糖的檢測和觀察還原糖的檢測結果脂肪的鑒定脂肪微粒脂肪的鑒定取材：花生種子（實驗前浸泡3－4h），去皮，將子葉削成薄片制片：①選取最薄的薄片移至載玻片中央②在薄片上滴加蘇丹Ⅲ（或蘇丹Ⅳ）染液2－3滴，染色３min③滴加體積分數為50%的酒精溶液1—2滴，洗去浮色（多余的蘇丹Ⅲ）④吸去余液，滴1-2滴蒸餾水，蓋上蓋玻片，制成臨時裝片顯微觀察：先在低倍鏡下找到已著色的薄片，后用高倍鏡觀察現象：有被染成橘黃色（或紅色）的脂肪微粒脂肪的檢測結果蛋白質的鑒定選材與制備組織樣液：黃豆組織樣液（或雞蛋蛋清稀釋液）［黃豆浸泡→去皮→切片→研磨→過濾→濾液］顯色反應２mL組織樣液雙縮脲試劑Ａ２mL現象：無色雙縮脲試劑Ｂ液４滴紫色（創設堿性條件）（提供Cu2+）蛋白質的檢測結果蛋白質的鑒定----雙縮脲試劑雞蛋清稀釋液NaOH溶液滴加CuSO4溶液，每次滴加均需搖勻結果顯示：紫色淀粉的鑒定取材：馬鈴薯勻漿檢測：２mL組織樣液碘液2滴現象：搖勻后變成藍色知識結構細胞中的元素和化合物化合物無機物有機物水無機鹽脂類糖類蛋白質核酸斐林試劑檢測碘液脂肪蛋白質還原糖淀粉蘇丹Ⅲ或Ⅳ染液雙縮脲試劑CC、H、O、NC、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、Zn、Cu、B、Mo元素第1節細胞中的元素和化合物內容標準要求核心素養對接學業質量水平1.簡述細胞主要由C、H、O、N、P、S等元素構成。2.檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質。1.生命觀念——物質與能量觀：生物體是由元素和化合物組成的。水平一2.科學思維——歸納與概括：從元素的種類、含量等方面總結組成細胞的元素。水平二3.科學探究——通過對檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質的學習形成科學探究的學科素養。水平二20組成細胞的元素和化合物研讀教材·梳理探究———————————————知識梳理———————————————1.組成細胞的元素(1)種類：細胞中常見的化學元素有______多種。(2)分類：Fe、Mn、Zn、Cu、B、MoC、H、O、N、P、S、K、Ca、MgCC、H、O、N(3)生物界和非生物界的統一性和差異性：①統一性：從化學元素的種類分析，組成細胞的化學元素，在__________中都能夠找到。②差異性：從化學元素的含量分析，細胞與非生物相比有很大不同。無機自然界2.組成細胞的化合物水無機鹽蛋白質核酸糖類[典例1]

如圖是活細胞中3種元素含量或3種化合物含量的扇形圖，如表是幾種細胞中6種大量元素的百分比含量，下列敘述錯誤的是(

)元素OCHNPS玉米細胞(干重)44.4343.576.241.460.200.17人細胞(干重)14.6255.97.469.333.110.78人活細胞65.018.010.03.01.400.30A.若扇形圖代表化合物的含量，則甲、乙分別代表水和蛋白質B.若扇形圖代表元素的含量，則甲、乙、丙分別代表氧、碳、氫三種元素C.由表中數據可以看出，在玉米細胞(干重)中所占比例明顯高于人細胞(干重)中的元素是C，發生這種差異的一個主要原因是組成玉米細胞的化合物中糖類較多D.組成生物界和非生物界的化學元素在含量上相差很大，說明生物界和非生物界具有一定的差異性解析表中數據顯示在玉米細胞干重中所占比例明顯高于人細胞干重的元素是“O”而不是“C”。該差異的主要原因是組成玉米細胞的化合物中糖類較多。答案C[典例2]

如圖表示細胞中各種化合物占細胞鮮重的含量，按①②③④順序排列正確的是(

)A.水、蛋白質、糖類、脂質B.蛋白質、糖類、脂質、水C.水、蛋白質、脂質、糖類D.蛋白質、水、脂質、糖類解析組成活細胞的化合物中，水的含量最多，因此，占細胞鮮重的化合物中最多的是水，其次是蛋白質、脂質、糖類。答案

D聯想質疑★巧記：微量元素，鐵猛碰新木桶(Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu)。據“H2O”確認干重、鮮重元素種類★細胞鮮重中O和化合物H2O含量最多，干重中C和化合物蛋白質含量最多。1.在玉米細胞和人體細胞干重中含量較多的四種元素一樣嗎？怎樣解釋這種現象？

提示：一樣，都是O、C、H、N，這與組成細胞的化合物有關。2.就人體細胞而言，干重與鮮重中含量占前四位的元素分別是什么？出現這種差異的原因是什么？

提示：干重：C>O>N>H鮮重O>C>H>N，因為鮮重中“H2O”含量最多，故可導致鮮重中“O、H”比例上升。檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質———————————————知識梳理———————————————1.實驗原理(連線)2.實驗步驟(1)還原糖的檢測：白色或淺色水浴(2)脂肪的檢測和觀察：最薄50%的酒精(3)蛋白質的檢測和觀察：肽鍵在堿性環境下與雙縮脲試劑中的Cu2＋發生反應生成紫色絡合物，因此雙縮脲試劑可檢測蛋白質和多肽雙縮脲試劑A液1mL雙縮脲試劑B液4滴———————————————素養提升———————————————科學探究——檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質1.斐林試劑和雙縮脲試劑的“一同三不同”斐林試劑本身是淺藍色[Cu(OH)2]的顏色提示

NaOH

CuSO4

0.1g/mL斐林堿性等量混合均勻A液B液0.05g/mL

0.01g/mL2.實驗操作(1)三類有機物檢測時的兩個唯一：唯一需要水浴加熱的是：________________。唯一需要顯微鏡觀察的是：________________。(2)檢測生物組織中的脂肪時，染色時間不宜過長，原因是________________。(3)鑒定還原糖時使用的斐林試劑為何要現配現用？_________________________________________________________________。(4)鑒定蛋白質時，加入試劑B后，如果沒有產生紫色反應，可能的原因是什么？______________________________________________________________。提示

(1)還原糖脂肪(2)染色時間過長，脂肪會溶解到染色劑中(3)因為斐林試劑很不穩定，容易產生藍色的Cu(OH)2沉淀，所以應將甲液和乙液分別保存，使用時現配現用。(4)可能加入的雙縮脲試劑B過量，CuSO4在堿性溶液中生成大量的藍色Cu(OH)2絮狀沉淀，會遮蔽實驗中所產生的紫色，影響觀察結果。[典例3]

下列關于實驗操作步驟的敘述，正確的是(

)A.用于檢測還原糖的NaOH溶液和CuSO4溶液，可直接用于蛋白質的鑒定B.檢測脂肪時需要用顯微鏡才能看到被染成橘黃色的脂肪顆粒C.檢測還原糖時，要先加入NaOH溶液搖勻后，再加入CuSO4溶液D.用于檢測蛋白質的NaOH溶液與CuSO4溶液要混合均勻后，再加入含樣品的試管中，且必須現配現用解析斐林試劑甲液與雙縮脲試劑A液相同，但斐林試劑的乙液與雙縮脲試劑B液不相同，因此斐林試劑甲液和乙液不可直接用于蛋白質檢測，A錯誤；脂肪檢測實驗中，需要借助顯微鏡才能觀察到被染成橘黃色的脂肪顆粒，B正確；用斐林試劑檢測還原糖時，要將甲液和乙液等量混合均勻后再使用，C錯誤；用雙縮脲試劑檢測蛋白質時，要先加A液，后加B液，D錯誤。答案

B[變式訓練]

下表中關于食品檢驗的設計及結論對應正確的是(

)選項探究主題檢測試劑預期結果結論A某色拉油是否含有脂肪蘇丹Ⅲ染液紅色含有脂肪B某口服液中是否含有氨基酸雙縮脲試劑紫色含有氨基酸C某奶片是否添加淀粉碘液藍色含有淀粉，不含有蛋白質D某無糖飲料中是否含有葡萄糖斐林試劑磚紅色含有還原糖，但不一定是葡萄糖解析脂肪能被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色，A錯誤；蛋白質能與雙縮脲試劑發生紫色反應，氨基酸不能與雙縮脲試劑發生相應的顏色反應，B錯誤；淀粉遇碘液變藍色，某奶片用碘液檢測后出現藍色，說明該奶片含有淀粉，但不能說明其不含蛋白質，C錯誤；與斐林試劑在水浴加熱條件下發生反應出現磚紅色沉淀的物質為還原糖，但還原糖包括葡萄糖、果糖等，故不能確定該還原糖一定為葡萄糖，D正確。答案D聯想質疑★斐林試劑甲、乙兩液混合均勻后立即使用，需加熱。★三大有機物的檢測中，使用顯微鏡觀察的只有脂肪。★雙縮脲試劑先加A液，后加B液，不需加熱。★西瓜不能作為鑒定還原糖的實驗材料，因為西瓜自身的顏色會掩蓋反應的顏色變化。★甘蔗不含還原糖1.脂肪的檢測是否一定要用顯微鏡？

提示：不是，也可以在組織樣液中直接滴加蘇丹Ⅲ染液。2.如何簡單區分“脫脂奶粉”和“全脂奶粉”？

提示：選擇蘇丹Ⅲ染液，通過對比被測奶粉中試劑變色的程度來確定被測奶粉中脂肪含量高低。課堂小結C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等無機鹽磚紅色沉淀紫色橘黃色___________________________________________________________第2章組成細胞的分子

第1節細胞中的元素和化合物細胞和石頭都是由分子組成的,為什么細胞能表現出生命的特征呢?生物體生命活動的物質基礎是什么呢？?元素地殼細胞O48.665.0Si26.3極少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0組成地殼和組成細胞的部分元素含量(％)表組成元素種類基本相同組成元素含量差別大生物界非生物界統一性生物界非生物界差異性1、組成生物體的所有元素中，有沒有哪一些元素是生物體所特有的？2、生物體中的元素含量和無機環境中的含量有區別嗎？問題探討元素地殼細胞O48.665.0Si26.3極少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0組成地殼和組成細胞的部分元素含量(％)表問題探討

生物體按照生命活動需要從外界有選擇地吸收元素。3.生物所含元素都來自無機環境，為什么二者元素含量卻大不相同？

4、在不同生物體中各元素含量又如何?元素玉米細胞人體細胞C43.5755.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78比較組成玉米細胞和人體細胞的元素及含量(干重，質量分數1.在玉米細胞和人體細胞中含量較多的四種元素一樣嗎？怎樣解釋這種現象？2.細胞中有些元素含量很少，是否意味著它們不重要？一、組成細胞的元素是一樣，與組成細胞的化合物有關。否。含量雖少，但是是生物體生命活動所必需的化學元素。元素玉米細胞人體細胞C43.5755.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78比較組成玉米細胞和人體細胞的元素及含量(干重，質量分數3.比較組成玉米細胞和人體細胞中元素種類和含量，你還能得出哪些結論？一、組成細胞的元素①不同生物體內化學元素的種類基本相同。②不同生物體內同種化學元素的含量不同。③同一生物體內不同化學元素的含量不同。

2.按含量大量元素：C、H、0、N、P、S、K、Ca、Mg等（含量占生物體總重量萬分之一以上）微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。（楊林探親，但留妹蓋家）（鐵猛碰新木桶）一、組成細胞的元素1.組成細胞的化學元素，常見的有

。

20多種（指含量很少但生物體生活所必需的一些元素）C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、B、Zn、Mo、Cu基本元素主要元素大量元素微量元素最基本元素3.一些化學元素的作用N：組成蛋白質、核酸、葉綠素、ATP、NADPH等物質的組成成分P：組成ATP、生物膜結構的成分K：感到肢體麻木Ca：骨骼、牙齒的組成成分，成年人缺Ca易患骨質疏松，人血液中缺鈣容易患抽搐癥Mg：葉綠素的重要組分Fe：血紅蛋白、多種酶的重要組成成分，缺Fe會使人患貧血；Zn：缺使人發育受影響，導致發育不良;B：缺B導致開花而不結果實。水（70%~90%）蛋白質（7%~10%）糖類和核酸（1%~1.5%）脂質（1%~2%）無機鹽（1%~1.5%）二、組成細胞的化合物:分類種類質量分數/%無機化合物水70~90無機鹽1~1.5有機化合物蛋白質7~10脂質1~2糖類和核酸1~1.5細胞中最多的化合物是

；最多的有機化合物是

。占細胞干重最多的有機物是________。水蛋白質蛋白質不同生物組織的細胞中各種化合物的含量相同嗎？梨的果實和葉片的細胞中所含化合物的種類和含量有什么明顯的差別？二、組成細胞的化合物:三、檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質探究.實踐葡萄糖、果糖、麥芽糖（一）實驗原理：

某些化學試劑能夠使生物組織中的有關有機化合物產生特定的顏色反應。鑒定物質鑒定試劑顏色變化還原糖淀粉碘液脂肪蘇丹Ⅲ/Ⅳ染液

蛋白質斐林試劑磚紅色沉淀橘黃/紅色雙縮脲試劑紫色藍色（二）材料用具1.實驗選材基本要求:①符合實驗要求②易獲取的原則③不對實驗結果產生干擾2.儀器：斐林試劑甲液：0.1g/mL的NaOH溶液乙液：0.05g/mL的CuSO4溶液雙縮脲試劑A液：0.1g/mL的NaOH溶液B液：0.01g/mL的CuSO4溶液體積分數為50%的酒精溶液、蒸餾水）3.試劑：1．還原糖的檢測和觀察選材：含糖量高、白色或近于白色的植物組織試劑：斐林試劑（甲液：0.1g/ml的NaOH

乙液：0.05g/ml的CuSO4）制備樣液：制漿→過濾（一層紗布）→取液顏色反應：結論：組織樣液含有還原糖注入2mL組織樣液振蕩、混合搖勻呈現藍色注入1mL剛配制好的斐林試劑甲乙液等量混勻，相陪現用變成磚紅色50-650C的溫水（三）、方法步驟與現象1．還原糖的檢測和觀察注意事項：

①還原糖有

②

③必須顏色變化：葡萄糖，果糖，麥芽糖（蔗糖不屬于）甲乙液必須等量混合均勻后加入樣液，現配現用用水浴加熱磚紅色淺藍色棕色（Cu2O）2.脂肪的鑒定常用材料：試劑：蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ染液花生子葉或向日葵種子方法一：花生種子勻漿＋3滴蘇丹Ⅲ染液→橘黃色方法二：取材：花生種子(浸泡)，將子葉切成薄片制片取最薄的切片，放在載玻片中央滴2～3滴蘇丹Ⅲ染液(染色3min)去浮色：加1～2滴體積分數為50%的酒精溶液制成臨時裝片：滴一滴蒸餾水，蓋上蓋玻片先低倍鏡下找橘黃色(或紅色）顆粒，再高倍鏡觀察觀察結論：圓形小顆粒呈橘黃色，證明有脂肪存在3.蛋白質的鑒定常用材料：試劑：雙縮脲試劑（A液：0.1g/ml的NaOHB液：0.01g/ml的CuSO4

）雞蛋清，黃豆組織樣液，牛奶黃豆漿濾液或蛋清稀釋液制備樣液呈色反應組織樣液2mL雙縮脲試劑A液1mL雙縮脲試劑B液4滴搖勻后變成紫色結論：組織樣液中存在蛋白質。選材：

含

豐富的豆漿或雞蛋清溶液。蛋白質先A后B（次序不可顛倒）斐林試劑和雙縮脲試劑對比斐林試劑雙縮脲試劑不同點濃度使用方法原理相同點成分甲液:0.1g/mLNaOH乙液:0.05g/mLCuSO4A液:0.1g/mLNaOHB液