資源簡介

《組成細胞的分子》
“細胞中的元素和化合物”章節重點歸納&典例示范
【基礎歸納】
【組成細胞的元素】
分類（下圖 ）
最基本元素、基本元素和主要元素是根據元素對生物體的作用劃分的，它們的作用均不可忽視。
大量元素、微量元素是根據元素在生物體內的含量區分的。
含量占生物體總質量萬分之一以上的元素為大量元素，萬分之一以下的元素為微量元素。
口訣記憶微量元素
鐵（Fe）猛（Mn） 碰（B）新（Zn）木（Mo）桶（Cu）。
生物界與非生物界在元素組成上的統一性和差異性
統一性的表現：組成生物的元素在無機自然界中都能找到，在元素種類上具有統一性。
差異性的表現：同一種元素在生物界和非生物界中的含量差別很大。
典例示范
生命具有物質性，這是生物界與非生物界具有統一性的一面。下列對這種觀點的表述不嚴密的是（　?。?br/>A. 組成細胞的化學元素沒有一種是生命物質特有的，都可在無機自然界中找到
B. 組成細胞的化合物沒有一種是生物界特有的，都可在無機自然界中找到
C. 從生命起源上看，生命物質是無機自然界的物質通過化學變化發展而來的
D. 從新陳代謝上看，生命物質是無機自然界的物質通過同化作用轉化而來的
【答案】B
下列有關組成生物體的化學元素的敘述，正確的是（　　）
A. 微量元素在生物體內含量最少，所以人體不存在微量元素缺乏癥
B. 每種元素在不同生物體內的含量都是相同的
C. 組成生物體的化學元素根據其含量不同可分為大量元素和微量元素兩大類
D. 組成生物體的大量元素中，C 是最基本元素，在細胞鮮重中含量也是最多的
【答案】C
【組成細胞的化合物】
元素與化合物
組成細胞的各種元素大多以化合物的形式存在。
組成細胞的化合物的種類及含量
除以上蛋白質、核酸、糖類、脂質等有機物外，細胞中最常見的有機物還有維生素。
特別提醒
細胞中，含量最多的化合物是水，含量最多的有機化合物是蛋白質。
典例示范
科學家在利用無土栽培法培養一些花卉時，培養液中添加了多種必需的化學元素，其配方如下表所示。其中植物根細胞吸收量最少的離子是 （　?。?br/>A. Ca2+ 　　 B. SO42- 　　 C. Zn2+ 　　 D. H2PO4-
【答案】C
圖甲是小耳鼩細胞中化合物含量的扇形圖（A>B>C），圖乙是小耳鼩活細胞中元素含量的柱形圖， 下列說法錯誤的是 （　　）
A. 若圖甲表示細胞鮮重，則A、B 化合物依次是水、蛋白質
B. 若圖乙表示組成人體活細胞的元素含量，則a、b、c 依次是O、C、H
C. 地殼與細胞中含量最多的元素都是a，說明生物界與非生物界的統一性
D. 若圖甲表示干重狀態細胞化合物的含量，則A化合物為蛋白質
【答案】C
組成人體細胞的元素有不同的敘述，如鮮重中C 占18%，O 占65%，而干重中C 占55.99%，O 占14.62%。下列對人體細胞元素組成的說法，正確的是 （　?。?br/>A. 人體細胞中C、H、O、Fe 都是大量元素　　
B. 干重中C 的含量高的原因是細胞失水
C. O 在鮮重中最多，所以是細胞中最基本的元素　　
D. 構成人體的元素在地殼中不一定能找到
【答案】B
下列有關組成生物體的化學元素的敘述，正確的是（　?。?br/>A. Cu、Mg、Mn、Mo、B 都是組成生物體的微量元素
B. 人、動物與植物所含化學元素的種類差異很大
C. 組成生物體的化學元素在無機自然界中都能找到
D. 細胞中一種元素的作用能被其他元素替代
【答案】 C
如下圖所示，圖甲是細胞中3 種化合物含量的扇形圖。圖乙是有活性的細胞中不同元素含量的柱形圖。下列說法不正確的是（　?。?br/>A. 若圖甲表示正常細胞，則Ⅰ、Ⅱ化合物共有的元素中含量最多的是圖乙中的a
B. 若圖甲表示細胞完全脫水后化合物含量的扇形圖，則Ⅰ化合物中含量最多的元素為圖乙中的b
C. 圖乙的正常細胞中原子數量最多的是c，這與細胞中含量最多的有機物有關
D. 若圖甲表示正常細胞，則Ⅱ化合物具有多樣性，其必含的元素為C、H、O、N 【答案】C
【檢測生物組織中的糖類、脂肪、蛋白質】
實驗原理
方法步驟
還原糖的檢測和觀察
脂肪的檢測和觀察
方法一：直接染色
步驟及現象：向待測組織樣液中滴加3 滴蘇丹Ⅲ染液，有橘黃色的顏色反應。
結論：組織中含有脂肪。
方法二：制片觀察
蛋白質的檢測和觀察
實驗注意事項
在還原糖的檢測實驗中，最理想的實驗材料是還原糖（常見的還原糖有葡萄糖、果糖、麥芽糖、乳糖等）含量較高的生物組織（或器官），而且生物組織的顏色最好較淺，易于觀察實驗現象。不能選用甜菜、甘蔗，因為它們所含的蔗糖不屬于還原糖；不能選擇西瓜、血液、綠色葉片等顏色深的作為實驗材料，這些材料有顏色，干擾實驗結果的顏色變化。
試劑應用
1. 斐林試劑不穩定，一般配制成甲液（質量濃度為0.1 g/mL 的NaOH 溶液）和乙液（質量濃度為0.05 g/mL 的CuSO4 溶液）來保存，使用時必須將甲液、乙液混合均勻后使用。
2. 在使用雙縮脲試劑時，應先加A 液（質量濃度為0.1 g/mL 的NaOH 溶液）造成堿性環境，再加B 液（質量濃度為0.01 g/mL 的CuSO4 溶液）。
3. 脂肪鑒定過程中滴加1～ 2 滴體積分數為50% 的酒精的目的是洗去浮色，原因是蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ染液易溶于酒精。
規律總結
（1）加熱。在三種有機物的檢測實驗中，只有還原糖的檢測需要加熱，且加熱的方法是水浴加熱。
（2）顯微鏡。在三種有機物的檢測實驗中，只有脂肪的檢測可能用到顯微鏡。
典例示范
下列關于細胞結構與成分的敘述，錯誤的是（　　）
A. 細胞膜的完整性可用臺盼藍染色法進行檢測
B. 檢測氨基酸的含量可用雙縮脲試劑進行顯色
C. 若要觀察處于細胞分裂中期的染色體可用醋酸洋紅液染色
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
【答案】B
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制成勻漿后檢測，結果正確的是（　　）
選項 取樣時間 檢測試劑 檢測結果
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試劑 橘黃色
D 第40 d 碘液 藍色
【答案】C
對實驗材料的選擇，下列敘述錯誤的是 （　?。?br/>A. 可用斐林試劑甲液和乙液、蒸餾水來鑒定生物組織中的蛋白質
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. 花生種子含油量高，鑒定花生油時可以選用蘇丹Ⅲ染液
D. 甜菜塊根雖然含有較多糖且近于白色，但是不能用于進行還原糖的鑒定
【母題變式】
還原糖的鑒定實驗中，為什么斐林試劑要用剛配制的？ 　 　
【答案】C
【母題變式】
提示：斐林試劑很不穩定，容易產生藍色的 Cu(OH)2 沉淀， 影響實驗結果。
用碘液、蘇丹Ⅲ染液和雙縮脲試劑測得甲、乙、丙三種植物的干種子中三大類有機物的顏色反應，結果如下表所示，其中“+”的數量代表顏色反應的深淺程度。下列有關說法不正確的是 （　?。?br/>A. 乙種子中主要含蛋白質
B. 碘液、蘇丹Ⅲ染液和雙縮脲試劑與相應的物質發生的顏色反應分別是藍色、橘黃色和紫色
C. 在觀察顏色時有可能用到顯微鏡
D. 這三種試劑的使用均不需要水浴加熱
【答案】A
用碘液、蘇丹Ⅲ染液和雙縮脲試劑測得甲、乙、丙三種植物的干種子中三大類有機物的顏色反應，結果如下表所示， 其中“+”的數量代表顏色反應的深淺程度。下列有關說法不正確的是（　　）
試劑 碘液 蘇丹Ⅲ染液 雙縮脲試劑
甲 ++++ ++ +
乙 ++ ++++ ++
丙 + ++ ++++
A. 乙種子中主要含蛋白質
B. 碘液、蘇丹Ⅲ染液和雙縮脲試劑與相應的物質發生的顏色反應分別是藍色、橘黃色和紫色
C. 在觀察顏色時有可能用到顯微鏡
D. 這三種試劑的使用均不需要水浴加熱
【答案】 A
下列關于實驗的說法正確的是（　?。?br/>①用斐林試劑檢測還原糖　②用蘇丹Ⅳ染液檢測脂肪　
③用雙縮脲試劑檢測蛋白質　④用碘液檢測淀粉
A. 實驗①需要水浴加熱　
B. 實驗②和④需要使用顯微鏡觀察
C. 實驗③所用的試劑經稀釋后可用于實驗①
D. 實驗①③④所用的試劑都需要現用現配
【答案】A
下列關于“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質”實驗操作步驟的敘述，正確的是（　?。?br/>A. 用于檢測還原糖的斐林試劑的甲液和乙液，可直接用于蛋白質的檢測
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，要加入斐林試劑甲液搖勻后，再加入乙液
D. 用于檢測蛋白質的雙縮脲試劑的A 液與B 液要混合均勻后，再加入含樣液的試管中，且必須現用現配
【答案】B
判斷正誤：
（1）用蘇丹Ⅲ染液染色，觀察花生子葉細胞中的脂肪滴（顆粒）。（　?。?br/>（2）在甘蔗莖的組織樣液中加入雙縮脲試劑，溫水浴后液體由藍色變成磚紅色。（　?。?br/>（3）在大豆種子勻漿液中加入斐林試劑，液體由藍色變成紫色。（　?。?br/>（4）檢測氨基酸的含量可用雙縮脲試劑進行顯色。（　?。?br/>（5）斐林試劑是含有Cu2+ 的堿性溶液，可被葡萄糖還原成磚紅色。（　?。?br/>【答案】
（ 1）√?。?）×　（3）×　（4）×?。?）√
現有無標簽的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶（是一種蛋白質，能夠將淀粉分解為麥芽糖）溶液各一瓶，可用雙縮脲試劑、斐林試劑和淀粉溶液將它們鑒定出來。請回答：
用試劑將上述4 種溶液初步鑒定如下，請填寫相應內容。
①為 　　　　　　　 　，⑤為 　　　　　　　　。區分發生顯色反應的一組溶液的方法及鑒定結果為將 　　　　　　分別與發生顯色反應的兩種溶液混合，一段時間后，用斐林試劑分別處理上述兩種混合液，并進行水浴加熱2 min，出現磚紅色沉淀的溶液是 　　　　　　　　溶液，另一溶液不出現磚紅色沉淀?！?br/>【答案】稀蛋清、淀粉酶　淀粉　淀粉（或⑤）　淀粉酶
【知識拓展】
【有關元素與化合物的四個誤區】
在組成細胞的化合物中，占鮮重百分比為水>蛋白質> 脂質> 糖類；占干重百分比中，蛋白質最多。
易混淆元素與化合物在干重與鮮重條件下的百分比
在組成細胞的元素中，含量最多的四種元素占鮮重百分比為O>C>H>N，占干重百分比為C>O>N>H。
誤以為細胞中含量最多的元素是 C
活細胞中含量最多的元素是O ；細胞干重中含量最多的元素是C。
誤以為生物體內大量元素重要，微量元素不重要
大量元素、微量元素是根據元素的含量劃分的。無論大量元素還是微量元素，都是生物體必需的元素，對維持生物體的生命活動都起著非常重要的作用。
典例示范
我們如何找到回家的路？榮獲2014 年諾貝爾生理學或醫學獎的三位科學家發現，大腦里的神經細胞——“位置細胞”和“網格細胞”起到了重要作用。下列敘述中正確的是（　?。?br/>A.“位置細胞”鮮重中質量百分比最高的元素是C
B.“網格細胞”干重中質量百分比最高的元素是O
C. 上述兩種細胞鮮重中原子數量最多的元素均是H
D. P 和S 分別是“位置細胞”中的大量元素和微量元素
【答案】C
【菲林試劑與雙縮脲試劑的比較】
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即可使用，且現用現配 使用時先加A 液再加B 液
顯色反應條件 需水浴加熱 不需加熱即可反應
反應原理 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+ 反應生成絡合物
顏色變化 出現磚紅色沉淀 樣液變紫色
濃度 乙液CuSO4 溶液的質量濃度為0.05 g/mL B 液CuSO4 溶液的質量濃度為0.01 g/mL
相同點 都含有NaOH、CuSO4 兩種成分，且所用NaOH 溶液的質量濃度都是0.1 g/mL
利用“一同四不同”區分斐林試劑與雙縮脲試劑。
（1）“一同”是指都含有NaOH 和CuSO4 兩種成分，且NaOH 溶液的質量濃度都為0.1 g/mL。
（2）“四不同”分別指：
①反應原理不同。
斐林試劑的實質是新配制的Cu（OH）2 溶液，雙縮脲試劑的實質是堿性環境中的Cu2+。
②CuSO4 溶液的濃度不同。
斐林試劑中CuSO4 溶液的質量濃度為0.05 g/mL，雙縮脲試劑中CuSO4 溶液的質量濃度為0.01 g/mL。
③使用方法不同。
檢測還原糖時將甲、乙兩種溶液等量混勻后立即使用；
檢測蛋白質時，先加A 液1 mL 搖勻，然后加B 液4 滴，振蕩搖勻。
④反應條件不同。
檢測還原糖時，加入斐林試劑后需水浴加熱；
檢測蛋白質時，加入雙縮脲試劑后不需要加熱。
典例示范
現提供可配制斐林試劑的溶液：甲液（質量濃度為0.1 g/mL的NaOH 溶液）、乙液（質量濃度為 0.05 g/mL 的CuSO4 溶液）以及蒸餾水。如果充分利用上述試劑及必需的實驗用
具，可靈活地檢測出下列哪些物質？（　?。?br/>①葡萄糖　②蔗糖　③胃蛋白酶（化學本質為蛋白質）④ DNA
A.只有① B.①和②
C.①和③ D. ②③和④
【答案】C

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