《中國(guó)居民膳食指南科學(xué)研究報(bào)告(2021)》中指出：受社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不平衡、人口老齡化和不健康飲食生活方式等因素的影響，我國(guó)仍存在一些亟待解決的營(yíng)養(yǎng)健康問(wèn)題。
合理膳食是指一日三餐所提供的營(yíng)養(yǎng)必須滿(mǎn)足人體的生長(zhǎng)、發(fā)育和各種生理、體力活動(dòng)的需要。合理飲食可以達(dá)到顯著減肥的目的。
3.你能否結(jié)合自身情況及所處環(huán)境，為自己制作一個(gè)合理的“周進(jìn)食計(jì)劃”并認(rèn)真執(zhí)行？
食物多樣，谷類(lèi)為主。吃動(dòng)平衡，健康體重。多吃蔬果、奶類(lèi)、大豆。適量吃魚(yú)、禽、蛋、瘦肉。少鹽少油，控糖限酒。杜絕浪費(fèi)，興新食尚。
我們的食物主要來(lái)自植物，植物中的元素主要來(lái)自環(huán)境，植物中的元素與環(huán)境中的元素有哪些異同？
2.合理膳食與細(xì)胞內(nèi)的分子組成有什么聯(lián)系？
細(xì)胞內(nèi)的分子來(lái)源于食物中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)
組成細(xì)胞的元素和化合物
(1)組成細(xì)胞的化學(xué)元素，在無(wú)機(jī)自然界中都能找到，說(shuō)明了什么？
(2)細(xì)胞中的各種元素的相對(duì)含量與無(wú)機(jī)自然界的大不相同，這說(shuō)明了什么？
1.比較組成地殼和組成細(xì)胞的部分元素的含量(%)，回答問(wèn)題：
生物界和非生物界具有統(tǒng)一性。
生物界和非生物界還具有差異性。
(3)組成細(xì)胞的元素追根溯源來(lái)自無(wú)機(jī)自然界，為什么細(xì)胞內(nèi)各種元素的比例與無(wú)機(jī)自然界的大不相同？
生物體是按照生命活動(dòng)的需要，有選擇地從無(wú)機(jī)自然界獲取元素的。
2.比較組成玉米細(xì)胞和人體細(xì)胞的部分元素及含量(干重，質(zhì)量分?jǐn)?shù))，回答下列問(wèn)題：
注：其他元素占細(xì)胞干重的質(zhì)量分?jǐn)?shù)總計(jì)小于3%
(1)在玉米細(xì)胞和人體細(xì)胞中含量較多的四種元素一樣嗎？怎樣解釋這種現(xiàn)象？
因?yàn)橛衩缀腿硕际巧?，組成它們的主要成分都是水、糖類(lèi)、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等物質(zhì)，這些物質(zhì)含有C、H、O，蛋白質(zhì)中還含有大量的N元素。
(2)玉米細(xì)胞中氧元素的含量明顯要高于人體細(xì)胞，而氮元素的含量明顯又低于人體細(xì)胞，怎樣解釋這種現(xiàn)象？
玉米細(xì)胞和人體細(xì)胞中的不同有機(jī)物的含量有差別，如玉米細(xì)胞中的糖類(lèi)要多一些，而人體細(xì)胞中的蛋白質(zhì)的含量要多一些。
(3)細(xì)胞中有些元素含量很少，如在玉米細(xì)胞中，S只有0.17%，Mg只有0.18%，是否意味著這些元素并不重要？
細(xì)胞中有些元素含量雖然很少，但是卻有重要作用，如很多蛋白質(zhì)都含有S，葉綠體中的葉綠素分子含有Mg，如果缺少S或Mg，細(xì)胞就不能合成這些蛋白質(zhì)或葉綠素。
(1)生物界和非生物界的統(tǒng)一性和差異性①統(tǒng)一性：從化學(xué)元素的種類(lèi)分析，組成細(xì)胞的化學(xué)元素，在______________中都能夠找到。②差異性：從___________________分析，細(xì)胞與無(wú)機(jī)自然界大不相同。(2)種類(lèi)：組成細(xì)胞的化學(xué)元素，常見(jiàn)的有____多種。(3)分類(lèi)①大量元素(含量較多)：________________________________等。②微量元素(含量很少)：________________________等。
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
Fe、Mn、Zn、Cu、B、M
3.請(qǐng)嘗試構(gòu)建下列概念的包含關(guān)系圖。自然界中的元素、組成細(xì)胞的元素、大量元素、微量元素、基本元素。
干重 = 鮮重-水 = 有機(jī)物+無(wú)機(jī)鹽
在人體細(xì)胞中，鮮重時(shí)含量最多的元素是 ；干重時(shí)含量最多的元素是 。
元素缺乏與疾病的相關(guān)性
細(xì)胞中含量最多的化合物是_____ 。
細(xì)胞內(nèi)含量最多的有機(jī)化合物是________。
干重中含量最多的化合物是________。
無(wú)論植物還是動(dòng)物，不管在什么環(huán)境下
(1)元素存在形式：大多以_______的形式存在。
1.(2023·吉林長(zhǎng)春二中高一期末)如圖為元素在生物體內(nèi)的含量分布情況，下列敘述錯(cuò)誤的是 A.P、S、K、Ca、Zn屬于大量元素B.Ⅰ在非生物界中都能找到，體現(xiàn)了 生物界與非生物界的統(tǒng)一性C.Ⅱ和Ⅲ為生物體的必需元素，一旦缺乏就可能會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的病癥D.Ⅱ含量雖少，卻是生物體正常生命活動(dòng)不可缺少的
2.生命的物質(zhì)基礎(chǔ)是組成細(xì)胞的元素和化合物，如圖中序號(hào)代表不同的化合物，面積不同代表含量不同，其中Ⅰ和Ⅱ代表兩大類(lèi)化合物。下列敘述正確的是 A.若Ⅴ和Ⅵ分別代表蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，則Ⅶ代表核酸B.細(xì)胞干重和鮮重中含量最多的化合物分別是Ⅴ和ⅢC.醫(yī)用的生理鹽水和糖溶液中的溶質(zhì)分別屬于Ⅳ和ⅤD.上述物質(zhì)中氧原子含量最高的化合物是Ⅴ
3.如圖1是細(xì)胞中化合物含量的扇形圖，圖2是有活性的細(xì)胞中元素含量的柱形圖，請(qǐng)分析:
(1)若圖1表示細(xì)胞鮮重，則A、B化合物依次___________。
(2)若圖1表示細(xì)胞完全脫水后的化合物含量，則A化合物一定含的元素是________________。
(3)若圖2表示組成人體細(xì)胞的元素含量(占細(xì)胞鮮重的百分比),則a、b、c依次是__________。
檢測(cè)生物組織中的糖類(lèi)脂肪和蛋白質(zhì)
1.所有細(xì)胞中各種化合物的種類(lèi)和含量都一樣嗎？2.根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)，說(shuō)說(shuō)哪些植物器官的細(xì)胞中富含糖類(lèi)、脂質(zhì)或蛋白質(zhì)？
怎樣來(lái)檢測(cè)這些化合物呢？
物質(zhì)鑒定類(lèi)實(shí)驗(yàn)的基本思路
要求：顏色淺或接近于淺色，富含某種有機(jī)物的材料。
糖類(lèi)的檢測(cè)：①還原糖(葡萄糖、麥芽糖、果糖等)＋ 試劑 。②淀粉＋碘液→ 。脂肪的檢測(cè)：脂肪＋ 染液→ 色。蛋白質(zhì)的檢測(cè)：蛋白質(zhì)＋ 試劑→ 色。
屬于還原糖的有：?jiǎn)翁恰Ⅺ溠刻?、乳?br/>屬于非還原糖的有：蔗糖、多糖
斐林試劑是甲液NaOH和乙液CuSO4混合后才可使用，因?yàn)槠浞磻?yīng)原理是還原糖中的醛基被Cu（OH）2氧化，Cu（OH）2被還原成Cu2O
稀釋10倍以上，否則實(shí)驗(yàn)后易黏附在試管壁上
雙縮脲試劑是使用時(shí)先加A液，再加B液，因?yàn)槠浞磻?yīng)原理是具有兩個(gè)或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，所以要先營(yíng)造一個(gè)堿性環(huán)境。
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
①取最薄的切片，放在載玻片中央
②滴2～3滴蘇丹Ⅲ染液（染色3min）
③去浮色：加1～2滴體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精溶液
④制成臨時(shí)裝片：滴一滴蒸餾水，蓋上蓋玻片
先低倍鏡下找著色顆粒，再高倍鏡觀察
結(jié)論：圓形小顆粒呈橘黃色，證明有脂肪存在。
0.05 g/mL的 CuSO4溶液
0.01 g/mL的CuSO4溶液
先加入A液1 mL搖勻，再加B液4滴，搖勻
50～65 ℃水浴加熱
1.完善表格，總結(jié)斐林試劑和雙縮脲試劑的異同
2.利用斐林試劑的甲液、乙液和蒸餾水能否檢測(cè)蛋白質(zhì)？為什么？　
能。斐林試劑的甲液、乙液的成分分別與雙縮脲試劑的A液、B液相同，只是斐林試劑的乙液的質(zhì)量濃度比雙縮脲試劑的B液高，只需將斐林試劑的乙液用蒸餾水稀釋即可。
3.鑒定可溶性還原糖的實(shí)驗(yàn)材料是否可選擇西瓜、番茄、馬鈴薯、 甘蔗組織樣液？
不可以。西瓜和番茄組織樣液本身的顏色對(duì)于鑒定時(shí)的顏色反應(yīng)起著掩蓋作用，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯；馬鈴薯含淀粉，淀粉為非還原糖；甘蔗主要含蔗糖，為非還原糖。應(yīng)選顏色為白色或近白色、富含葡萄糖、果糖或麥芽糖等還原糖的植物組織樣液，以蘋(píng)果、梨的勻漿最好。
4.(2023·四川宜賓高一期末)某生物興趣小組對(duì)作物種子發(fā)育過(guò)程中有機(jī)物的積累及轉(zhuǎn)化進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。下列關(guān)于檢測(cè)方法及出現(xiàn)結(jié)果的敘述，不正確的是 A.小麥種子加水浸泡→用小刀縱切→在切面滴加碘液→依據(jù)被染成藍(lán)色檢測(cè)淀粉B.甜玉米籽加水研磨→離心取上清液→加斐林試劑→觀察磚紅色沉淀檢測(cè)還原糖C.花生種子切片→蘇丹Ⅲ染液染色→顯微鏡觀察細(xì)胞內(nèi)被染成橘黃色的脂肪顆粒D.雞蛋清加水?dāng)嚢琛覰aOH溶液→再加CuSO4溶液→依據(jù)紫色反應(yīng)檢測(cè)蛋白質(zhì)
5.NaOH溶液和CuSO4溶液可作為斐林試劑(甲液和乙液)檢測(cè)生物組織中的還原糖，也可作為雙縮脲試劑(A液和B液)檢測(cè)生物組織中的蛋白質(zhì)。下列有關(guān)斐林試劑和雙縮脲試劑的敘述，錯(cuò)誤的是 A.斐林試劑和雙縮脲試劑的使用方法不同B.甲液和A液的濃度不同，乙液和B液的用量相同C.還原糖的檢測(cè)需要加熱，蛋白質(zhì)的檢測(cè)不需要加熱D.斐林試劑檢測(cè)還原糖和雙縮脲試劑檢測(cè)蛋白質(zhì)時(shí)反應(yīng)呈現(xiàn)的顏色不同
6．油菜種子成熟過(guò)程中部分有機(jī)物的變化如下圖所示。將不同成熟階段的種子制成勻漿后檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果正確的是 (　　)
第10d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(huì)呈現(xiàn)紫色；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(wú)淀粉，加入碘液后不會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色。
C、H、O、N、P、 S、K、Ca、Mg
1. 基于對(duì)細(xì)胞元素組成、元素含量等的認(rèn)識(shí)，判斷下列相關(guān)表述是否正確。（1）細(xì)胞中不存在無(wú)機(jī)自然界沒(méi)有的特殊元素。（ ）（2）細(xì)胞中微量元素含量最少，作用也很微小。（ ）（3）不同種類(lèi)的細(xì)胞其組成元素和化合物種類(lèi)基本相同，但含量往往有一定的差異，這既體現(xiàn)了細(xì)胞的統(tǒng)一性，又反映了細(xì)胞的多樣性。（ ）2.將下列試劑與相應(yīng)的待測(cè)樣品、相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果用線(xiàn)連接起來(lái)。蘇丹Ⅲ染液 豆?jié){ 磚紅色沉淀斐林試劑 梨汁 橘黃色雙縮脲試劑 花生子葉 紫色3.在下列有機(jī)化合物中，人體細(xì)胞內(nèi)含量最多的一種是（ ）A.脂質(zhì) B.糖類(lèi) C.蛋白質(zhì) D.核酸
4.科學(xué)家在研究生物體的化學(xué)成分時(shí)，發(fā)現(xiàn)組成生物體的元素在無(wú)機(jī)自然界中也都存在，這一事實(shí)主要說(shuō)明（ ）A.生物來(lái)源于非生物B.生物界與無(wú)機(jī)自然界具有統(tǒng)一性C.生物界與無(wú)機(jī)自然界具有差異性D.生物與非生物在元素組成上沒(méi)有區(qū)別5.組成細(xì)胞的元素追根溯源來(lái)自無(wú)機(jī)環(huán)境，為什么細(xì)胞內(nèi)各種元素的比例與無(wú)機(jī)環(huán)境的大不相同？
6.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)成個(gè)生命系統(tǒng)嗎？為什么？
雖然組成細(xì)胞的元素來(lái)自無(wú)機(jī)環(huán)境，但是構(gòu)成細(xì)胞的主要元素C、H、O、N含量與無(wú)機(jī)環(huán)境差異很大，這與細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)化合物如糖類(lèi)、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸有關(guān)。
不能。因?yàn)樯到y(tǒng)內(nèi)部是一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)有序的結(jié)構(gòu)，不是由物質(zhì)隨意堆砌而成的。

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第1節(jié) 細(xì)胞中的元素和化合物

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 必修1《分子與細(xì)胞》

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