2.1 細(xì)胞中的元素和化合物 目標(biāo)導(dǎo)航 1.說出組成細(xì)胞的元素來自自然界，但各種元素相對含量與無機環(huán)境不同。 2.說出組成細(xì)胞的大量元素和微量元素，說出組成細(xì)胞的化合物的主要種類。 3.進(jìn)行生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的檢測，理解實驗原理，得出實驗結(jié)論。 知識精講 知識點01 組成細(xì)胞的元素 1.細(xì)胞中常見的化學(xué)元素有20多種，大多以化合物形式存在。根據(jù)元素在細(xì)胞中的含量劃分為大量元素和微量元素。大量元素包括C、H、0、N、 P、S、K、Ca、Mg等，微量元素有Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等，含量很高的四種元素是C、H、0、N。 2.組成細(xì)胞的化學(xué)元素都能在無機自然界找到，沒有一種是生物體特有的，這說明生物界和非生物界的物質(zhì)組成具有統(tǒng)一性；與無機自然界相比，各種元素的相對含量大不相同。 【歸納提升】 ①組成細(xì)胞的化學(xué)元素不論含量多少，必需元素在生物體內(nèi)都有不可替代的作用，沒有這些元素生物體就不能表現(xiàn)出相應(yīng)的生命活動。 ②大量元素和微量元素劃分的依據(jù)是含量的多少，而不是其對生理作用的重要性，大量元素和微量元素都是生命活動的必需元素。 ③微量元素雖然在細(xì)胞中的含量少，但是對于維持細(xì)胞的生命活動是必不可少的。 ④構(gòu)成細(xì)胞的最基本元素是C。 ⑤組成生物體的化學(xué)元素在無機環(huán)境中都可以找到，沒有一種是生物體所特有的，說明了生物界和非生物界具有統(tǒng)一性的一面。生物體起源于非生物環(huán)境。 ⑥組成生物體的化學(xué)元素與自然界中的相應(yīng)元素的含量有一定的差異性。地殼中含量較多的四種元素是O、Si、Al、Fe；而細(xì)胞中含量較多的是0、C、H、N。含量之所以有差異，原因是生物體有選擇地從環(huán)境中吸收生命活動所需要的元素。 【視野拓展】化學(xué)元素在生物體內(nèi)的重要作用 知識點02 組成細(xì)胞的化合物 【易錯提醒】 ①細(xì)胞鮮重中，含量最多的化合物是水，含量最多的有機化合物是蛋白質(zhì)。細(xì)胞干重中，含量最多的化合物是蛋白質(zhì)。 ②有機化合物即有機物，是指除一氧化碳、二氧化碳、碳酸鹽、碳酸等以外的含碳化合物。 ③不同種類細(xì)胞中化合物的含量不同，例如，植物的葉肉細(xì)胞、果實細(xì)胞和種子細(xì)胞中通常含有較多的糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)，禾谷類的果實、種子中含淀粉（多糖）較多，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。 知識點03 檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì) 1.檢測原理：某些化學(xué)試劑能夠使生物組織中的有關(guān)有機化合物產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng)。 ①還原糖的檢測：斐林試劑能夠使生物組織中的還原糖，在加熱條件下產(chǎn)生磚紅色沉淀。 ②淀粉的檢測：碘能夠使生物組織中的淀粉產(chǎn)生藍(lán)色反應(yīng)。 ③脂肪的檢測：蘇丹Ⅲ使生物組織中的脂肪產(chǎn)生橘黃色反應(yīng)。 ④蛋白質(zhì)的檢測：雙縮脲試劑使生物組織中的蛋白質(zhì)產(chǎn)生紫紅色反應(yīng)。 2.生物組織中糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的檢測 3.斐林試劑和雙縮脲試劑： 【歸納總結(jié)】斐林試劑和雙縮脲試劑的異同 【易錯提醒】 ①檢測還原糖時，使用水浴加熱，試管底部不要觸及燒杯底部，以防受熱不均勻。 ②檢測脂肪時，染色時間不宜過長，否則脂肪會溶解在酒精中，使橘黃色消失。 ③檢測蛋白質(zhì)時，雙縮脲試劑的加入順序：先加A液，再加B液，而且B液不能過量。目的是先制造堿性環(huán)境。若先加B液或B液過量，會生成Cu(OH)2，干擾顏色反應(yīng)。 ④在蛋白質(zhì)檢測實驗中，需要對雞蛋清稀釋到一定程度，否則與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)后，會黏在試管的內(nèi)壁上，反應(yīng)不徹底，試管也不易刷洗。 ⑤還原糖、蛋白質(zhì)的檢測實驗中，在加入相應(yīng)試劑檢測之前，要留出一部分組織樣液，以便與檢測后的樣液顏色進(jìn)行對比。 ⑥選擇實驗材料時，一是要選富含需要鑒定的物質(zhì)，二是最好選用白色或近于白色的材料，避免顏色干擾，影響實驗結(jié)果。 能力拓展 考法01 辨析組成細(xì)胞的元素 1.在不同生物細(xì)胞中含量較多的元素都是C、H、O、N，原因是不同細(xì)胞的主要成分都是水、糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等，水由H、O組成，糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)都含有C、H、O，蛋白質(zhì)中含有大量的N。 2.組成不同生物細(xì)胞的元素中基本相同，但同種元素在不同生物細(xì)胞中的含量有較大差別。如玉米細(xì)胞中O的含量遠(yuǎn)高于人體細(xì)胞，人體細(xì)胞中C、N、Ca、P的含量又遠(yuǎn)高于玉米細(xì)胞，這與細(xì)胞的物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)有關(guān)，是不同生物差異性的表現(xiàn)。 3.有些元素在細(xì)胞中含量很少，但并不意味它們不重要。由于不同元素參與構(gòu)成的物質(zhì)不同，不同元素在細(xì)胞和生物體代謝中所起的作用不同，因此組成生物細(xì)胞的元素含量有很大差別。每種元素都有不可替代的功能，如人缺鐵導(dǎo)致血紅蛋白不能合成，植物缺鎂葉綠素不能合成。 例1．組成人體細(xì)胞的元素含量有不同的統(tǒng)計方法，如鮮重中C占18%，O占65%，而干重中C占55.99%，O占14.62%。下列關(guān)于人體細(xì)胞元素組成的說法，正確的是(　　) A．人體細(xì)胞中C、H、O、Fe都是大量元素 B．干重中C的含量高是因為細(xì)胞失水 C．組成人體細(xì)胞的元素，常見的有30多種 D．構(gòu)成人體細(xì)胞的元素在地殼中不一定能找到 【答案】B 【解析】Fe是微量元素，不是大量元素，A項錯誤；鮮重和干重是根據(jù)細(xì)胞是否失水劃分的，干重中C的含量高是因為細(xì)胞失水，B項正確；組成細(xì)胞的元素常見的有20多種，C項錯誤；構(gòu)成人體細(xì)胞的所有元素在地殼中都能找到，沒有一種是人體細(xì)胞所特有的，D項錯誤。 【典例1】下列有關(guān)組成細(xì)胞和生物體元素和化合物的敘述中，不正確的是（ ） A.組成細(xì)胞的元素都以化合物形式存在 B.細(xì)胞中Mg含量遠(yuǎn)低于O含量，但Mg具有不可替代的作用 C.生物體有選擇地從無機自然界獲取各種物質(zhì)來組成自身 D.占鮮重和占干重前4位的元素分別是O、C、H、N和C、O、N、H 【答案】A 【解析】組成細(xì)胞的元素大多數(shù)以化合物形式存在，而不是都以化合物形式存在，A不正確；雖然組成生物細(xì)胞的元素含量有很大差別，但每種元素都有不可替代的功能，B正確；不同細(xì)胞對物質(zhì)需求存在差異，生物體有選擇地從無機自然界獲取各種物質(zhì)來組成自身，C正確；統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示占鮮重和占干重前4位的元素分別是O、C、H、N和C、O、N、H，D正確。 考法02 組成細(xì)胞的化合物 若下圖中A、B、C表示細(xì)胞中化合物含量。 ①細(xì)胞中有機物和無機物的主要區(qū)別是：有機物通常指含碳元素的化合物，具有碳架結(jié)構(gòu)，種類繁多；無機物一般指組成里不含碳架結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，但碳的氧化物、碳酸鹽、氰化物等屬于無機物。 ②若圖表示細(xì)胞鮮重的化合物含量，則A表示水、B表示蛋白質(zhì)、C表示其他化合物。 ③若圖表示細(xì)胞干重（脫水）的化合物含量，則A表示蛋白質(zhì)、B表示除蛋白質(zhì)外的其他有機物、C表示無機鹽。 ④不同種類細(xì)胞中化合物的種類差別不大，但不同化合物的含量有較大差別。 【典例2】下列有關(guān)細(xì)胞中化合物的說法，正確的是(　　) A.構(gòu)成細(xì)胞的化合物在無機自然界都能找到 B.細(xì)胞中有機物的含量比無機物的含量高 C.并不是所有細(xì)胞中的化合物含量都一樣 D.含有碳元素的是化合物，反之是無機物 【答案】C 【解析】構(gòu)成細(xì)胞的任何一種元素在無機自然界都能找到，沒有一種元素是細(xì)胞特有的，但構(gòu)成細(xì)胞的化合物是生物體合成的，與生命活動密切相關(guān)，在無機自然界中是找不到的，如血紅蛋白等，A錯誤；細(xì)胞中含量最的的是水，水是無機物，細(xì)胞中有機物的含量比無機物的含量少，B錯誤；各種化合物在不同的細(xì)胞內(nèi)種類相似，但含量不同，C正確；含有碳元素的不一定是有機物，如CO2，D錯誤。 考法03 檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì) 1.實驗材料的選擇：還原糖的檢測要選擇可溶性還原糖含量高、組織顏色較淺或近于白色的植物，如蘋果、梨、白蘿卜；脂肪的檢測要選擇富含脂肪的種子，如花生種子；蛋白質(zhì)的檢測要選擇富含蛋白質(zhì)的生物組織（或器官），如大豆、雞蛋。如用大豆可直接用豆?jié){做實驗材料；如用雞蛋要用蛋清。 2.檢測的常用的方法有兩種。一是利用生物組織（或器官）制備組織樣液，用特定試劑檢測組織樣液是否發(fā)生特定顏色反應(yīng)，如教材中還原糖和蛋白質(zhì)的檢測；而是把生物組織（或器官）切片制成裝片，染色后在顯微鏡下觀察，如教材中對脂肪的檢測。 3.檢測時應(yīng)特別注意的問題：還原糖檢測時，斐林試劑要現(xiàn)用現(xiàn)配，且需要水浴加熱（50～60 ℃，溫水?。恢緳z測時，切片要薄且染色后要用體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精溶液洗去浮色；蛋白質(zhì)檢測時，要對豆?jié){和蛋清稀釋，如果蛋白質(zhì)濃度過高，蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)后會凝固在試管內(nèi)壁上，使反應(yīng)不容易進(jìn)行徹底，且試管也不容易刷洗干凈。 4.還原糖檢測需要水浴加熱；脂肪檢測需要用體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精洗去浮色，且使用顯微鏡觀察。蛋白質(zhì)檢測時，B液用量不能過量，否則會與A液產(chǎn)生藍(lán)色Cu（OH）2沉淀，干擾實驗的紫色現(xiàn)象。 【典例3】洋蔥肥大的鱗莖中含約糖類8.5%，其所含有的糖類是淀粉還是可溶性還原糖？以此作為研究課題，請你完成下面的問題。 （1）實驗?zāi)康模禾骄垦笫[肥大的鱗莖中所含的糖是淀粉還是可溶性還原糖。 （2）實驗原理：淀粉可用 來檢測，可溶性還原糖可用 試劑來檢測。 （3）實驗器材：紫色洋蔥鱗莖，相關(guān)試劑，榨汁機、 、試管、滴管等。 （4）寫出檢測洋蔥組織中所含糖類是淀粉還是可溶性還原糖的實驗設(shè)計思路。并預(yù)期實驗結(jié)果得出實驗結(jié)論。 【答案】（2）碘液　斐林 （3）水浴鍋 （4）實驗設(shè)計思路：出去紫色洋蔥鱗莖紫色外表皮，用榨汁機榨取洋蔥鱗莖組織樣液。在甲、乙 2個規(guī)格相同的潔凈試管各注入洋蔥組織樣液2mL，甲試管加入新制斐林試劑1mL混勻，乙試管加入2滴碘液混勻。將試管甲置于50℃～65℃的水浴鍋中加熱2 min；試管乙不做處理，觀察4只試管的顏色變化。 預(yù)期實驗結(jié)果和得出實驗結(jié)論： ①甲試管出現(xiàn)磚紅色沉淀，乙試管不變藍(lán)；洋蔥鱗莖所含糖類是可溶性還原糖，不含淀粉； ②甲試管出現(xiàn)磚紅色沉淀，乙試管變藍(lán)；洋蔥鱗莖所含糖類是可溶性還原糖和淀粉； ③甲試管不出現(xiàn)磚紅色沉淀，乙試管變藍(lán)；洋蔥鱗莖所含糖類是淀粉，不含可溶性還原糖。 【解析】（2）實驗原理：淀粉遇碘液變藍(lán)色，可用碘液來檢測淀粉；斐林試劑與還原糖在加熱時，溶液會出現(xiàn)磚紅色沉淀。所以，淀粉可用碘液來檢測，可溶性還原糖可用斐林試劑來檢測。 （3）檢測還原糖時，需要水浴加熱，實驗器材應(yīng)包括水浴鍋。 （4）因檢測的是洋蔥組織中所含糖類是淀粉還是可溶性還原糖，應(yīng)設(shè)兩組實驗，一組在洋蔥組織樣液中加入斐林試劑檢測洋蔥鱗莖是否含有可溶性還原糖，一組在洋蔥組織樣液中加入碘液檢測洋蔥鱗莖是否含有淀粉。 分層提分 題組A 基礎(chǔ)過關(guān)練 1.電影《侏羅紀(jì)公園》中恐龍是霸主動物，可是我們知道恐龍早已滅絕了。請你推測一下，在組成恐龍細(xì)胞的各種元素中，含量最多的四種元素是(　　) A．C、O、Ca、K B．C、H、O、N C．O、C、N、P D．C、H、O、P 1.【答案】B 【解析】在不同生物細(xì)胞中含量較多的元素都是C、H、O、N，原因是不同細(xì)胞的主要成分都是水、糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等，水由H、O組成，糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)都含有C、H、O，蛋白質(zhì)中含有大量的N。選B。 2.人體內(nèi)有20多種微量元素，它們的含量很少，但是對人體的健康卻起著重要作用。下列各元素全部是微量元素的是(　　) A．Na、K、Cl、S、O B．Fe、Zn、Cu、Mo C．H、O、C、N、P D．Cu、Ca、Mg、C 2.【答案】B 【解析】組成細(xì)胞的各種常見的必需元素中，按照含量分為大量元素和微量元素，其中微量元素如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。選B。 3.下列關(guān)于組成細(xì)胞的元素和化合物的敘述，正確的是(　　) A.活細(xì)胞中含量最多的化學(xué)元素都是氧 B.活細(xì)胞中含量最多的化合物都是蛋白質(zhì) C.人體活細(xì)胞各種化合物與食物化合物成分相同 D.在不同的細(xì)胞中各種化合物的種類基本相同，含量有差別 3.【答案】D 【解析】有些活細(xì)胞中含量最多的化學(xué)元素是氧，有些細(xì)胞中含量最多的化學(xué)元素是碳，A項不正確；活細(xì)胞中含量最多的化合物是水，含量最多的有機物是蛋白質(zhì)，B不正確；人體活細(xì)胞的各種化合物是由食物中的物質(zhì)消化、吸收后合成的，但與食物化合物成分有所不同，C項不正確；在不同的細(xì)胞中各種化合物的種類基本相同，含量有差別，D項正確。 4．下列有機物的鑒定實驗中，導(dǎo)致實驗失敗的操作是（ ） A.鑒定淀粉時，直接把碘液加入到淀粉樣液中 B.鑒定脂肪時，在花生種子勻漿中滴加染液后，直接進(jìn)行觀察 C.鑒定還原糖時，注入新配制斐林試劑搖勻后，60 ℃水浴加熱 D.鑒定蛋白質(zhì)時，把A、B液混合后再加入蛋白質(zhì)樣液中 4.【答案】 D 【解析】 用碘液鑒定淀粉不需要加熱，可直接將碘液滴加到淀粉樣液中，A項不符合題意；向花生種子勻漿中滴加蘇丹Ⅲ染液后直接通過肉眼不能觀察到顏色變化，B項不符合題意；用斐林試劑鑒定還原糖時，注入新配制斐林試劑搖勻后，需在50～60 ℃溫水中水浴加熱，C項不符合題意；蛋白質(zhì)鑒定時，應(yīng)先加A液再滴加B液，若將A、B液混合后再加入蛋白質(zhì)樣液中，A液和B液會發(fā)生反應(yīng)就不會與蛋白質(zhì)發(fā)生紫紅色反應(yīng)，導(dǎo)致實驗失敗，D符合題意。 5.在生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定實驗中，對實驗材料的選擇，下列敘述錯誤的是（ ） A.斐林試劑和雙縮脲試劑的配制都需要0.1g/mL的NaOH溶液 B.花生種子含脂肪多且子葉肥厚，是用于脂肪鑒定的理想材料 C.用雞蛋清進(jìn)行蛋白質(zhì)鑒定實驗時，應(yīng)對雞蛋清進(jìn)行稀釋處理 D.甘蔗莖、甜菜塊根含糖豐富且近于白色，適合還原糖的鑒定 5.【答案】D 【解析】斐林試劑的甲液是0.1 g/mL的NaOH溶液，雙縮脲試劑的A液也是0.1 g/mL的NaOH溶液，A項正確；花生種子含脂肪多且子葉肥厚，是用于脂肪鑒定的理想材料，B項正確；進(jìn)行蛋白質(zhì)鑒定時，蛋白質(zhì)的濃度不能過高，用雞蛋清進(jìn)行蛋白質(zhì)鑒定實驗時，應(yīng)對雞蛋清進(jìn)行稀釋處理，C項正確；甘蔗莖、甜菜的塊根等含有較多的蔗糖，蔗糖不是還原糖，D項不正確。 6．人體細(xì)胞中含量最多的有機化合物是 A.水 B.蛋白質(zhì) C.糖類 D.核酸 6.【答案】B 【解析】組成細(xì)胞的各種化合物在細(xì)胞中的含量不同，活細(xì)胞中含量最多的化合物是水，約占70%～90%；含量最多的有機物是蛋白質(zhì)，其含量占細(xì)胞鮮重的7%～10%，占細(xì)胞干重的50%以上，因此人體的活細(xì)胞中含量最多的有機化合物為蛋白質(zhì)。B正確。 題組B 能力提升練 7.科學(xué)家在利用無土栽培法培養(yǎng)一些名貴花卉時，培養(yǎng)液中添加了多種必需化學(xué)元素。其配方如下表所示，其中植物根細(xì)胞吸收最少的離子是(　　) A.Ca2＋ B．SOeq \o\al(2－,4) C．Zn2＋ D．H2POeq \o\al(－,4) 7.【答案】C 【解析】根據(jù)組成生物體的化學(xué)元素在生物體內(nèi)的含量不同，分成大量元素和微量元素。大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等；微量元素包括Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo等。由于植物體內(nèi)含有大量的Ca、S、P等元素，這些元素只能靠根從培養(yǎng)液中吸取，而培養(yǎng)液能為花卉提供Ca、S、P的離子分別是Ca2＋、SO42-、H2PO4-，因此花卉對這些離子的吸收量較大。而Zn屬于微量元素，因此花卉對Zn2＋的吸收量較少。 8.下圖表示細(xì)胞中幾種化合物的含量，以下按圖中①②③④順序排列相對應(yīng)的是(　　) A.水、蛋白質(zhì)、糖類、脂質(zhì) B.蛋白質(zhì)、糖類、脂質(zhì)、水 C.水、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖類 D.蛋白質(zhì)、水、脂質(zhì)、糖類 8.【答案】D 【解析】據(jù)圖分析，圖中從大到小是：②①③④。細(xì)胞化合物含量占鮮重從大到小是：水、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖類，故D正確。 9.油菜種子成熟過程中部分有機物的變化如下圖所示。將不同成熟階段的種子勻漿后檢測，結(jié)果正確的是(　　) 9.【答案】C 【解析】第10 d有可溶性糖，不排除有還原糖的可能，故加入斐林試劑，水浴加熱后可能出現(xiàn)磚紅色沉淀；種子中一定有蛋白質(zhì)，加入雙縮脲試劑后會出現(xiàn)紫色反應(yīng)；第30 d種子中有脂肪，與蘇丹Ⅲ染液發(fā)生反應(yīng)，呈現(xiàn)橘黃色；第40 d種子中無淀粉，加入碘液后不會呈現(xiàn)藍(lán)色。 10.現(xiàn)提供新配制的斐林試劑甲液(質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液)、乙液(質(zhì)量濃度為0.05 g/mL的CuSO4溶液)、蒸餾水，充分利用上述試劑及必需的實驗用具，能鑒別出下列哪些物質(zhì)(　　) ①葡萄糖　②蔗糖?、垡鹊鞍酌浮、苤?A．只有① B．①和② C．①和③　 D．②③和④ 10.【答案】C 【解析】斐林試劑用于檢測還原糖，在①～④中，只有葡萄糖是還原糖；蔗糖是非還原糖，不能用斐林試劑檢測。胰蛋白酶是蛋白質(zhì)，用雙縮脲試劑檢測，雙縮脲試劑與斐林試劑相比，所用NaOH溶液相同，斐林試劑乙液比雙縮脲試劑B液的溶液濃度高，所以可用蒸餾水稀釋乙液后用于檢測蛋白質(zhì)。檢測脂肪的試劑是蘇丹Ⅲ，沒有蘇丹Ⅲ不能檢測脂肪。 11.下圖表示小麥開花數(shù)天后測定種子中主要物質(zhì)的變化，請據(jù)圖回答問題： （1）小麥成熟種子中主要的營養(yǎng)物質(zhì)是________。 （2）檢測還原糖的試劑是________，可溶性還原糖的多少可通過________來判斷。 （3）小麥種子成熟過程中，胚乳里蔗糖與可溶性還原糖含量比較。兩者的變化趨勢________。 （4）種子成熟時，淀粉的形成與一種磷酸化酶的活性有密切關(guān)系，為驗證磷酸化酶是否是蛋白質(zhì)，實驗過程中實驗組試管中加入2 mL________，對照組試管中加入________，然后加入等量的________如果出現(xiàn)________現(xiàn)象，則證明磷酸化酶是蛋白質(zhì)。 11.【答案】（1）淀粉　 （2）斐林試劑　磚紅色的深淺　 （3）相同　 （4）磷酸化酶溶液　2 mL(等量)已知蛋白質(zhì)液(豆?jié){、蛋清稀釋液)　雙縮脲試劑　紫紅色 【解析】（1）從圖解信息可以看出，小麥成熟種子中主要的營養(yǎng)物質(zhì)是淀粉。 （2）檢測還原糖的試劑是斐林試劑，還原糖與斐林試劑作用產(chǎn)生磚紅色沉淀。因此，可溶性還原糖的多少可通過磚紅色的深淺來判斷。 （3）小麥種子成熟過程中，胚乳里蔗糖與可溶性還原糖含量比較。兩者的變化趨勢相同。 （4）蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生紫紅色顏色反應(yīng)。為驗證磷酸化酶是否是蛋白質(zhì)，實驗過程中實驗組試管中加入2 mL磷酸化酶溶液，對照組試管中加入2 mL已知蛋白質(zhì)液，然后加入等量的雙縮脲試劑如果出現(xiàn)紫紅色現(xiàn)象，則證明磷酸化酶是蛋白質(zhì)。 12.現(xiàn)有無標(biāo)簽的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液各一瓶，請結(jié)合資料信息，使用提供材料將它們區(qū) 資料：淀粉酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，可以催化淀粉分解為還原糖。 提供的材料：帶有標(biāo)簽的雙縮脲試劑、斐林試劑和淀粉溶液各一瓶。 實驗方法： （1）先用一種試劑將上述4種溶液區(qū)分為兩組，這種試劑是 ，其中發(fā)生顯色反應(yīng)的一組是 和 溶液，不發(fā)生顯色反應(yīng)的一組是 和 溶液。 （2）再用 試劑區(qū)分不發(fā)生顯色反應(yīng)的一組溶液，出現(xiàn) 的是 ，另一種是 。 （3）區(qū)分發(fā)生顯色反應(yīng)的一組溶液的方法及鑒定結(jié)果是 。 12.【答案】（1）雙縮脲試劑???稀蛋清??淀粉酶???葡萄糖???淀粉 （2）斐林???磚紅色沉淀???葡萄糖???淀粉 （3）將淀粉溶液分別于發(fā)生顯色反應(yīng)的兩種溶液混合，一段時間后，用斐林試劑分別處理上述兩種混合液并加熱，無顏色變化的溶液是稀蛋清溶液，出現(xiàn)磚紅色沉淀的溶液是淀粉酶溶液。 【解析】（1）稀蛋清主要是蛋白質(zhì)，葡萄糖和淀粉是糖類，淀粉酶是蛋白質(zhì)．將區(qū)分為2組的是雙縮脲試劑，發(fā)生顯色的是稀蛋清和淀粉酶，不發(fā)生顯色反應(yīng)的是葡萄糖和淀粉。 （2）再用斐林試劑區(qū)分不發(fā)生顯色反應(yīng)的一組溶液，水浴加熱能產(chǎn)生磚紅色沉淀的是葡萄糖，不發(fā)生顯色反應(yīng)的是淀粉。 （3）顯色反應(yīng)的那一組是稀蛋清和淀粉酶，淀粉酶能將淀粉分解為麥芽糖，麥芽糖為還原糖，所以加入淀粉，如果加入斐林試劑后出現(xiàn)磚紅色的是淀粉酶。 題組C 培優(yōu)拔尖練 13.（2017·課標(biāo)I2題改編）下列關(guān)于細(xì)胞中有機物鑒定的敘述，錯誤的是（ ） A.斐林試劑和雙縮脲試劑所用CuSO2溶液濃度不同 B.檢測氨基酸的含量可用雙縮脲試劑進(jìn)行顯色 C.若要觀察細(xì)胞中脂肪顆?？蛇x擇蘇丹Ⅲ染色 D.斐林試劑是含有Cu2+的堿性溶液，可被葡萄糖還原成磚紅色 13.【答案】B 【解析】斐林試劑所用CuSO2溶液濃度為0.05g/mL，雙縮脲試劑所用CuSO2溶液濃度為0.01g/mL，A項正確；雙縮脲試劑能與蛋白質(zhì)發(fā)生顯色反應(yīng)不能與氨基酸發(fā)生顯色反應(yīng)，B項不正確；若要若要觀察細(xì)胞中脂肪顆?？蛇x擇蘇丹Ⅲ染色后觀察，C項正確；斐林試劑是NaOH溶液和CuSO2溶液混合制成，含有和OH-，D項正確。 14.（2016·江蘇卷5題改編）]關(guān)于生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定實驗，下列敘述正確的是(　　) A.還原糖、脂肪的鑒定通常分別使用雙縮脲試劑、蘇丹Ⅲ B.鑒定還原糖、蛋白質(zhì)和脂肪都不需要進(jìn)行水浴加熱 C.雙縮脲試劑和斐林試劑的配制都需要NaOH溶液 D.脂肪、蛋白質(zhì)鑒定時分別可見橘黃色顆粒、磚紅色沉淀 14.【答案】C 【解析】鑒定還原糖的試劑是斐林試劑，鑒定脂肪的試劑是蘇丹Ⅲ，A錯誤；鑒定還原糖需進(jìn)行水浴加熱，蛋白質(zhì)和脂肪鑒定不需進(jìn)行水浴加熱，B錯誤；雙縮脲試劑和斐林試劑的配制都需要NaOH溶液，C正確；脂肪鑒定時可見橘黃色顆粒，蛋白質(zhì)鑒定時呈紫色，D錯誤。 15.（2021·吉林東北師大附中期末考試）長春市西郊老李農(nóng)場的技術(shù)員對作物種子發(fā)育過程中有機物積累及轉(zhuǎn)化進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測。下列有關(guān)檢測方法及出現(xiàn)結(jié)果的敘述，不正確的是（ ） A.嫩大豆種子切片→蘇丹 III 染液染色→顯微鏡觀察被染成橘黃色的脂肪顆粒 B.嫩小麥籽粒加水研磨→離心取上清液→加革蘭氏碘液加熱→觀察藍(lán)色檢測淀粉 C.嫩花生種子加水研磨→離心取上清液→加雙縮脲試劑→依據(jù)紫色反應(yīng)檢測蛋白質(zhì) D.嫩甜玉米籽粒加水研磨→離心取上清液→加斐林試劑水浴加熱→觀察磚紅色檢測還原糖 15.【答案】B 【解析】脂肪可與蘇丹III染液反應(yīng)生成橘黃色顆粒，可用顯微鏡觀察，A正確；碘與淀粉發(fā)生顏色反應(yīng)不需要加熱，B不正確；檢測產(chǎn)物中是否含有蛋白質(zhì)，應(yīng)用雙縮脲試劑檢測，觀察是否出現(xiàn)紫色，C正確；嫩甜玉米籽粒含較多的還原糖，還原糖可用斐林試劑進(jìn)行檢測，在水浴加熱的條件下兩者反應(yīng)出現(xiàn)磚紅色沉淀，D正確。 16.（2019·江蘇卷，30）為探究玉米籽粒發(fā)芽過程中一些有機物含量的變化，研究小組利用下列供選材料用具進(jìn)行了實驗。材料用具：玉米籽粒；斐林試劑，雙縮脲試劑，碘液，緩沖液，淀粉，淀粉酶等；研缽，水浴鍋，天平，試管，滴管，量筒，容量瓶，顯微鏡，玻片，酒精燈等。請回答下列問題： （1）為了檢測玉米籽粒發(fā)芽過程中蛋白質(zhì)（肽類）含量變化，在不同發(fā)芽階段玉米提取液中，分別加入__________試劑，比較顏色變化。該實驗需要選用的器具有__________（填序號）。 ①試管 ②滴管 ③量筒 ④酒精燈 ⑤顯微鏡 （2）為了檢測玉米籽粒發(fā)芽過程中淀粉含量變化，將不同發(fā)芽階段的玉米籽粒縱切，滴加__________，進(jìn)行觀察。結(jié)果顯示，胚乳呈藍(lán)色塊狀，且隨著發(fā)芽時間的延長，藍(lán)色塊狀物變小。由此可得出的結(jié)論是__________。 （3）為了驗證上述藍(lán)色塊狀物變小是淀粉酶作用的結(jié)果，設(shè)計了如下實驗；在1～4號試管中分別加入相應(yīng)的提取液和溶液（如下圖所示），40 ℃溫育30 min后，分別加入斐林試劑并60 ℃水浴加熱，觀察試管內(nèi)顏色變化。請繼續(xù)以下分析： ①設(shè)置試管1作為對照，其主要目的是_________。 ②試管2中應(yīng)加入的X是__________的提取液。 ③預(yù)測試管3中的顏色變化是_________。 16.【答案】（1）雙縮脲 ①②③ （2）碘液 玉米發(fā)芽過程中胚乳的淀粉逐漸減少 （3）①排除用于實驗的淀粉溶液中含有還原性糖 ②發(fā)芽前玉米 ③藍(lán)色→磚紅色 【解析】（1）根據(jù)以上分析可知，檢測蛋白質(zhì)或多肽應(yīng)該用雙縮脲試劑；該實驗需要用量筒量一定量的蛋白質(zhì)溶液、雙縮脲試劑A液，需要用滴管滴加雙縮脲試劑B液，但是該實驗不需要加熱，也不需要顯微鏡觀察，故選①②③。（2）檢測淀粉應(yīng)該用碘液；胚乳呈現(xiàn)藍(lán)色塊狀，說明胚乳含有大量的淀粉，而隨著時間的延長，藍(lán)色塊狀變小了，說明玉米發(fā)芽的過程中胚乳的淀粉逐漸減少了。（3）①該實驗的目的是驗證上述藍(lán)色塊狀物變小是淀粉酶的作用，在淀粉酶的作用下淀粉水解產(chǎn)生了還原糖，還原糖用斐林試劑檢測會出現(xiàn)磚紅色沉淀。1號試管加的是緩沖液和淀粉，作為對照試驗，其可以排除用于實驗的淀粉溶液中含有還原糖。②根據(jù)單一變量原則，1號試管加的是緩沖液作為對照，3號、4號實驗組分別加了發(fā)芽玉米提取液、淀粉酶溶液，則2號試管加的X溶液應(yīng)該是發(fā)芽前玉米提取液。③3號試管發(fā)芽玉米提取液中含有淀粉酶，催化淀粉水解產(chǎn)生了還原糖，因此其顏色由藍(lán)色變成了磚紅色。 元素功能元素功能C、H、O構(gòu)成生命有機體的基本元素。I是合成甲狀腺激素的必需元素。PP是構(gòu)成磷脂、核酸和ATP的必需元素。植物體內(nèi)缺P，會影響到DNA的復(fù)制和RNA的轉(zhuǎn)錄，從而影響到植物的生長發(fā)育。P還參與植物光合作用和呼吸作用中的能量傳遞過程，因為ATP和ADP中都含有磷酸基。P也是容易造成水域生態(tài)系統(tǒng)富營養(yǎng)化的一種元素。植物缺P時老葉易出現(xiàn)莖葉暗綠或呈紫紅色，生育期延遲。CaCa是構(gòu)成人體骨骼和牙齒的主要成分，人體缺之會患骨軟化病。血液中的Ca2+含量低會引起抽搐，過高則會引起肌無力。血液中游離的Ca2+具有促進(jìn)血液凝固的作用，如果用檸檬酸鈉或草酸鈉除掉血液中游離的Ca2+，血液就不會發(fā)生凝固。S?蛋白質(zhì)一般都含有S（甲硫氨酸含S），而核酸一般都不含S；所有核酸都含P，而蛋白質(zhì)一般不含有P。所以，分子遺傳學(xué)實驗時常用S的放射性同位素標(biāo)記蛋白質(zhì)，常用P的放射性同位素標(biāo)記核酸。Fe是細(xì)胞色素、血紅蛋白和許多含鐵酶類的組成成分，缺乏會患缺鐵性貧血。與氧的運輸和許多物質(zhì)的代謝有關(guān)，是某些酶的活化中心。血紅蛋白中的Fe是二價鐵，三價鐵是不能利用的。NN是構(gòu)成葉綠素、ATP、蛋白質(zhì)和核酸等最重要生命物質(zhì)的必需元素。N在植物體內(nèi)形成的化合物都是不穩(wěn)定的或易溶于水的，故N在植物體內(nèi)可以自由移動，缺N時，幼葉可向老葉吸收N而導(dǎo)致老葉先黃。Zn是某些酶的組成成分，也是酶的活化中心。Zn2+有助于人體細(xì)胞的分裂，促進(jìn)大腦發(fā)育和性成熟。K促進(jìn)植物生長，對神經(jīng)興奮的傳導(dǎo)和肌肉的收縮有重要作用。維持離子濃度平衡，調(diào)節(jié)體液滲透壓，在植物中以離子形態(tài)存在，與光合作用中糖類的運輸有關(guān)。B促進(jìn)花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長，缺乏植物會出現(xiàn)“花而不實”。Mg葉綠素的組成元素。也是很多酶的激活劑。植物缺鎂時老葉易出現(xiàn)葉脈失綠。Mo固氮酶等所必需的元素。類別化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%元素組成無機化合物水85～90H、O無機鹽1～1.5多種元素有機化合物蛋白質(zhì)7～10主要由C、H、O、N四種元素組成，很多蛋白質(zhì)還含有S元素核酸1～1.5C、H、O、N、P糖類C、H、O脂質(zhì)1～2C、H、O等材料試劑檢測方法步驟顏色變化還原糖含還原糖豐富的組織斐林試劑待測組織樣液2mL→注入斐林試劑1mL→搖勻→50～60℃溫水加熱→觀察顏色變化淺藍(lán)色→棕色→磚紅色沉淀淀粉含淀粉豐富的組織碘液待測組織樣液2mL→注入碘液2滴→搖勻→觀察顏色變化淀粉溶液變藍(lán)色脂肪含脂肪豐富的組織蘇丹Ⅲ試劑花生種子浸泡去皮→切薄片→染色→去浮色→顯微鏡觀察脂肪被染成橘黃色蛋白質(zhì)含蛋白質(zhì)豐富組織雙縮脲試劑⑩待測組織樣液→注入雙縮脲試劑A液1mL，搖勻→注入雙縮脲試劑4滴，搖勻→觀察顏色變化出現(xiàn)紫紅色成分使用方法斐林試劑甲液：質(zhì)量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液現(xiàn)用現(xiàn)配：取甲液和乙液等量混合均勻，馬上使用乙液：質(zhì)量濃度為0.05g/mL的CuSO4溶液雙縮脲試劑A液：質(zhì)量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液不能提前混合：向組織樣液注入雙縮脲試劑A液1mL，搖勻→注入雙縮脲試劑4滴，搖勻B液：質(zhì)量濃度為0.01g/mL的CuSO4溶液比較項目斐林試劑雙縮脲試劑不同點使用方法甲液和乙液混合均勻后即可使用，且現(xiàn)用現(xiàn)配使用時先加A液再加B液顯色條件需水浴加熱不需加熱即可反應(yīng)反應(yīng)原理還原糖中的醛基或酮基被Cu(OH)2氧化，Cu(OH)2被還原為Cu2O具有兩個以上肽鍵的化合物在堿性條件下與Cu2＋反應(yīng)生成絡(luò)合物顏色變化出現(xiàn)磚紅色沉淀樣液變紫色濃度乙液CuSO4溶液的質(zhì)量濃度為0.05 g/mLB液CuSO4溶液的質(zhì)量濃度為0.01 g/mL相同點都含有NaOH、CuSO4兩種成分，且所用NaOH溶液的質(zhì)量濃度都是0.1 g/mL離子K＋Na＋Mg2＋Ca2＋NOeq \o\al(－,3)H2POeq \o\al(2－,4)SOeq \o\al(2－,4)Zn2＋培養(yǎng)液濃度(mmol·L－1)110. 251210.251選項取樣時間檢測試劑檢測結(jié)果A第10 d斐林試劑不顯色B第20 d雙縮脲試劑不顯色C第30 d蘇丹Ⅲ染液橘黃色D第40 d碘液藍(lán)色 

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高中生物人教版 (2019)必修1《分子與細(xì)胞》電子課本

第1節(jié) 細(xì)胞中的元素和化合物

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修1《分子與細(xì)胞》

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