生物第一单元第01课时.docx
《生物第一单元第01课时.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生物第一单元第01课时.docx（25页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
生物第一单元第01课时
第一单元细胞的化学组成
第1课时 细胞中的原子和分子 细胞中的
无机化合物 三大有机化合物的鉴定
[考纲要求] 1.水和无机盐的作用（Ⅰ）。
2.检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质。
一、组成细胞的原子和分子
1．构成细胞的物质与世界上所有的物质一样，都是由______构成的。
地球上的天然元素有____种左右。
2.
3．原子是物质的________，分子是保持物质________的一种微粒。
4．原子与分子之间的关系：
原子通过________或________等化学键相互作用构成分子。
想一想 原子和分子在化学反应中有什么不同？
二、细胞中的无机化合物
1．细胞中的水
（1）存在形式：
________________。
（2）功能
2．细胞中的无机盐
（1）存在形式：
绝大多数以______的形式存在，少数是细胞内_______________的组成成分。
（2）功能：
维持细胞和生物体的____________________，维持细胞的_________________等。
[判一判]
（1）植物出现萎蔫现象，失去的主要是自由水，花生炒熟过程中失去的主要是结合水（ ）
（2）合成叶绿素和血红蛋白分子必需的离子分别是Ca2＋，Fe2＋（ ）
三、生物组织中糖类、脂肪和蛋白质检测的原理[连一连]
[练一练] 在蛋白质的鉴定实验之前，还要留出一部分样液的作用是____________。
斐林试剂的甲液和乙液应混合后方可使用，双缩脲试剂呢？
____________。
加入双缩脲试剂的顺序应是________________________________。
蛋白质和还原糖的鉴定实验中谁需加热？
__________。
如何加热？
________。
有可能用到显微镜观察的实验是____________。
知识总结与拓展
成分
试剂
颜色反应
葡萄糖与还原性糖
斐林试剂
砖红色沉淀
淀粉
碘液
蓝色
脂肪
苏丹Ⅲ
橘黄色
蛋白质
双缩脲试剂
紫色
DNA
甲基绿
绿色
RNA
派洛宁
红色
1．教材14页，自由水和结合水及其功能。
2．教材14～15页，无机盐常以离子形式存在；细胞中无机盐作用举例。
3．教材18、19、21页，糖类、脂肪、蛋白质的鉴定实验原理及操作。
考点一 注重学科间的联系——组成细胞的原子和分子
1．下列关于原子和分子的说法中，正确的是（ ）
A．物质的基本单元是原子而非分子B．原子是保持物质化学性质的最小微粒
C．分子必须由两个以上的原子构成D．原子之间一般通过离子键形成分子
正确解答该题应从以下几点入手：
（1）明确原子、分子在物质构成和保持化学性质中的区别；
（2）明确原子、分子的微粒组成；（3）明确离子键、共价键、氢键的构成。
1．生物界与非生物界的统一性和差异性
（1）统一性是从化学元素的种类来分析的：
_______________________________
（2）差异性是从化学元素的含量来分析的：
_______________________________。
2．生物界的统一性
（1）从化学元素：
组成生物体的化学元素种类大体相同。
（2）从分子水平：
①所有生物DNA分子的空间结构（规则的双螺旋结构）和化学组成（四种脱氧核苷酸）相同；②所有生物共用一套遗传密码子；③蛋白质的基本单位——氨基酸的种类基本相同。
（3）从结构：
除病毒外，都是由细胞组成的。
（4）从能量：
都是以ATP作为能量“通货”。
3．化学键
原子之间主要通过化学键形成分子，化学键分为离子键、共价键、金属键等。
（1）离子键：
阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键叫做离子键。
（2）共价键：
原子间通过共用电子对所形成的化学键叫做共价键。
（3）氢键：
当氢原子与氧原子或氮原子以共价键结合时，氢原子呈部分正电性。
这种氢原子往往与其他带有部分负电性的氧原子或氮原子间相互吸引而形成氢键。
4．组成生物体的化学元素常见的有20多种，各种元素的归属范围归纳如下：
拓展提升
（1）元素组成化合物
元素
参与形成的物质及结构
N
蛋白质、ATP（ADP）、NADPH、NADH、叶绿素、核苷酸（DNA、RNA）等
P
ATP（ADP）、NADPH、NADH、核苷酸（DNA、RNA）、磷脂
Mg
叶绿素的组成成分
S
甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸的组成成分；蛋白质的特征元素
Fe
动物血红蛋白
I
甲状腺激素等
（2）元素影响生命活动
①Ca可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起肌肉抽搐。
②K可维持人体细胞内液的渗透压、心肌舒张和保持心肌正常的兴奋性。
K在植物体内可促进光合作用中糖类的合成和运输。
③B可促进植物花粉的萌发和花粉管的伸长，植物缺B会造成“花而不实”。
1．下列关于构成细胞的化学元素种类及作用的叙述中，不正确的是（ ）
A．因为C是构成有机物的骨架，所以C是构成生物体的最基本元素
B．生物界和非生物界的统一性表现在组成生物体的化学元素的种类和无机自然界相同
C．构成生物体的化学元素的重要功能之一是组成细胞中各种化合物
D．构成生物体的大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
考点二 归纳比较法——细胞中的无机物
2．（2011·上海卷，13）生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物，通过在液泡中贮存大量的Na＋而促进细胞吸收水分，该现象说明液泡内Na＋参与（ ）
A．调节渗透压B．组成体内化合物
C．维持正常pHD．提供能量
提示：
）
―→
1．水
（1）水的含量、分类
含量
概念
结合水
4.5%
与其他物质结合在一起
自由水
95.5%
能够自由流动、以游离状态存在
（2）不同生物的含水量特点
①细胞和生物体中含量最多的物质（如精瘦肉、沙漠植物中含量最多的都是水）。
②含水量：
水生>陆生、幼年>成年>老年、代谢旺盛>代谢缓慢、幼嫩细胞>衰老细胞。
拓展提升
（1）水的存在形式与器官形态的关系
心肌和血液总的含水量差不多，但心肌呈固态，血液呈液态，原因是二者自由水和结合水的比例不同。
（2）水的存在形式与代谢的关系
若细胞内自由水比例升高，则代谢旺盛，反之代谢缓慢。
（3）水的存在形式与抗寒性的关系
秋冬季节，蒸腾作用减弱，吸水减少，结合水相对含量升高，因结合水不易结冰和蒸腾，从而使植物抗寒性加强。
（4）水的存在形式与温度的关系
在活细胞内，受温度的影响，自由水和结合水可相互转化，具体转化如下：
即适当升高温度时，自由水增多，反之，结合水增多。
（5）种子与水的关系
①种子晒干时减少的为自由水，但仍能保持生命活性，仍能萌发；试管加热或炒熟则丧失结合水，种子死亡不萌发；种子萌发吸水主要是增多自由水，代谢加强，呼吸作用加快。
②不同种子亲水能力不同，大豆（主要含蛋白质）>小麦、玉米、大米（主要含淀粉）>花生（主要含脂肪）。
2．无机盐的生理作用
（1）是细胞的结构成分。
如Mg2＋是叶绿素的必需成分；Fe2＋是血红蛋白的主要成分；PO
是生物膜的主要成分——磷脂的组成成分，也是ATP、NADPH的主要组成成分。
（2）参与并维持生物体的代谢活动。
如哺乳动物血液中钙盐的含量过低就会出现肌肉抽搐。
（3）维持生物体内的平衡
①渗透压的平衡：
Na＋对细胞外液渗透压起重要作用，K＋则对细胞内液渗透压起决定作用。
②酸碱平衡（即pH平衡）：
如人血浆中HCO
、HPO
等的调节。
2．关于生物体内水和无机盐的叙述中，不正确的是（ ）
A．体内参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水
B．某些无机盐是组成ATP、RNA和纤维素的必需成分
C．生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的吸水或失水
D．自由水与结合水的比例随生物个体代谢的强弱而变化
3．下列关于无机盐在生物体中的功能的叙述中，错误的是（ ）
A．镁是叶绿体中参与光合作用的各种色素的组成元素
B．人体缺铁会影响正常的有氧呼吸功能
C．人体血液中Ca2＋浓度太低，会出现抽搐症状
D．细胞中的某些无机盐离子对维持细胞的酸碱平衡具有一定作用
考点三 实验技能提升——生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的鉴定
3．在下列四支试管中分别加入一些物质。
甲试管：
豆浆；乙试管：
人体必需的8种氨基酸溶液；丙试管：
牛奶和蛋白酶；丁试管：
人血液中的红细胞和蒸馏水。
上述四支试管中加入双缩脲试剂振荡后，有紫色反应的是（ ）
A．甲、丁B．甲、乙、丁
C．甲、乙、丙D．甲、丙、丁
1．实验原理及步骤
2．实验注意问题
（1）还原糖鉴定实验材料的要求
①浅色：
不能用绿色叶片、西瓜、血液等材料，防止颜色的干扰。
②还原糖含量高：
不能用马铃薯（含淀粉）、甘蔗、甜菜（含蔗糖）。
（2）唯一需要加热——还原糖鉴定，且必需水浴加热，不能用酒精灯直接加热。
若不加热，则无砖红色沉淀出现。
（3）非还原糖（如蔗糖）＋斐林试剂
现象不是无色而是浅蓝色[Cu（OH）2的颜色]。
（4）唯一需要显微镜——脂肪鉴定，实验中50%酒精溶液的作用——洗掉浮色。
（5）记准混合后加入——斐林试剂，且现配现用；分别加入——双缩脲试剂（先加A液，后加B液，且B液不能过量）。
两者成分相同，但CuSO4的浓度不同，所以不能混用。
（6）若用大豆作为材料，必须提前浸泡；若用蛋清作材料，必须稀释，防止其粘在试管壁上不易刷洗；且该实验应预留部分组织样液做对比。
（7）易写错别字提示：
“斐林试剂”中的“斐”不可错写成“非”；双缩脲试剂中的“脲”不可错写成“尿”。
4．用碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂测得甲、乙、丙三种植物的干种子中三大类有机物的颜色反应如下表，其中“＋”的数量代表颜色反应深浅程度，下列有关说法不正确的是
（ ）
试剂
种子
碘液
苏丹Ⅲ染液
双缩脲试剂
甲
＋＋＋＋
＋＋
＋
乙
＋＋
＋＋＋＋
＋＋
丙
＋
＋＋
＋＋＋＋
A.乙种子中主要含蛋白质
B．碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂与相应的物质发生的颜色反应分别是蓝色、橘黄色和
紫色
C．在观察颜色时有可能用到光学显微镜
D．这三种试剂的使用均不需要水浴加热
斐林试剂和双缩脲试剂的比较
比较项目
斐林试剂
双缩脲试剂
不同点
使用方法
甲液和乙液混合均匀后即可使用，且现配现用
使用时先加A液再加B液
实质
与新配制的Cu（OH）2反应
碱性条件下的Cu2＋
呈色反应条件
需水浴加热
不需加热即可反应
反应原理
还原糖中的醛基被Cu（OH）2氧化，Cu（OH）2被还原为Cu2O
具有两个以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2＋反应生成络合物
颜色
砖红色
紫色
浓度
乙液CuSO4浓度为0.05g/mL
B液CuSO4浓度为0.01g/mL
相同点
都含有NaOH、CuSO4两种成分，且所用NaOH溶液浓度都是0.1g/mL
典例
斐林试剂的甲液是质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液，乙液是质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液。
双缩脲试剂的A液是质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液，B液是质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液。
某同学在“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”的实验中，产生了一些疑问，在征得老师同意后，他利用课外时间进行了探究。
下列是其探究实验的部分操作：
试管
第1次加入物
第2次加入物
第3次加入物
1号
1mL0.1g/mLNaOH溶液
1mL0.05g/mLCuSO4溶液
2mL苹果汁
2号
1mL0.1g/mLNaOH溶液
2mL苹果汁
1mL0.05g/mLCuSO4溶液
3号
2mL苹果汁
1mL0.1g/mLNaOH溶液
1mL0.05g/mLCuSO4溶液
4号
1mL0.05g/mLCuSO4溶液
2mL苹果汁
1mL0.1g/mLNaOH溶液
5号
1mL0.05g/mLCuSO4溶液
1mL0.1g/mLNaOH溶液
2mL苹果汁
6号
1mL0.1g/mLNaOH溶液
4滴0.01g/mLCuSO4溶液
2mL苹果汁
请分析回答下列问题：
（1）该同学试图通过上述实验解决什么问题？
_____________；________。
（2）上述试管中，作为对照的是________。
（3）要使上述试管中的溶液发生显色反应，还必须做______处理。
（4）要提高该实验结果的可信度，还应该______________。
（5）你认为该同学的这种活动有意义吗？
请简要说明。
_______________________。
体会 还原糖的鉴定是新制得的Cu（OH）2与醛基反应，产生Cu2O沉淀，而蛋白质的鉴定是在碱性环境下Cu2＋与肽键结合成特定化合物的显色反应，原理的不同决定了实验操作方法的不同。
对细胞中化合物的元素组成认识不到位
典例
（2010·上海卷，9）下列选项中，含有相同元素的一组化合物是（ ）
A．纤维素和尿素B．脂肪酸和磷脂
C．三磷酸腺苷和核糖核酸D．胆固醇和血红蛋白
纠错笔记 除了要记住糖类（C、H、O），脂肪、甘油、脂肪酸、胆固醇（C、H、O），蛋白质（主要含C、H、O、N）和核酸及磷脂（主要含C、H、O、N、P）的组成元素外，还要了解教材中提及的一些特殊物质或特殊结构的元素组成和作用。
物质名称
元素组成
作用/组成
ATP
C、H、O、N、P
细胞内的直接能源物质
叶绿素
C、H、O、N、Mg
吸收、传递并转换光能
血红蛋白
C、H、O、N、S、Fe
主要运输氧气和部分二氧化碳
胰岛素、胰高血糖素
C、H、O、N、S
调节血糖浓度
甲状腺激素
C、H、O、N、I
促进生长发育和新陈代谢，提高神经系统的兴奋性
细胞膜
C、H、O、N、P
蛋白质＋糖类＋脂质中的磷脂
染色体
C、H、O、N、P
蛋白质＋DNA
核糖体
C、H、O、N、P
蛋白质＋RNA
病毒
C、H、O、N、P
蛋白质＋核酸
纠错训练
1．（2009·上海卷，1）下列有机化合物中，只含有C、H、O三种元素的是（ ）
A．氨基酸B．核苷酸C．脱氧核糖D．磷脂
2．（2008·江苏卷，1）下列各组物质中，由相同种类元素组成的是（ ）
A．胆固醇、脂肪酸、脂肪酶
B．淀粉、半乳糖、糖原
C．氨基酸、核苷酸、丙酮酸
D．性激素、生长激素、胰岛素
题组一 组成细胞的原子和分子
1．科学家在利用无土栽培法培养一些名贵花卉时，培养液中添加了多种必需化学元素。
其配方如下：
离子
培养液浓度/mol·L－1
K＋
1
Na＋
1
Mg2＋
0.25
Ca2＋
1
NO
2
H2PO
1
SO
0.25
Zn2＋
1
其中花卉根细胞吸收最少的离子是（ ）
A．Ca2＋B．SO
C．Zn2＋D．H2PO
2．一种植物和一种哺乳动物体内细胞的某些化学元素含量（占细胞干重的质量分数%）如下表所示，下列有关叙述正确的是（ ）
元素
C
H
O
N
P
Ca
S
植物（%）
43.57
6.24
44.43
1.46
0.20
0.23
0.17
动物（%）
55.99
7.46
14.62
9.33
3.11
4.67
0.78
A.碳元素的含量说明有机物是干物质的主要成分
B．这两种生物体内所含的化学元素的种类差异很大
C．N、S含量说明动物组织含蛋白质较多，若该动物血钙高则会发生肌肉抽搐
D．经测定该植物某有机物含C、H、O、N、S，此化合物可能携带氨基酸进入核糖体
题组二 水和无机盐
3．下列有关水的叙述中，错误的是`（ ）
①参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水②生物体内的化学反应离不开水
③水是细胞结构的组成成分之一④人体细胞内水的存在形式为结合水和自由水
⑤自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系不大⑥不同细胞内自由水与结合水的比例相差不大
A．①④⑤B．①④⑤⑥
C．⑤⑥D．②③④⑤⑥
4．苹果含有元素Zn，Zn是形成与记忆力息息相关的蛋白质不可缺少的元素，儿童缺Zn就会导致大脑发育不完善。
因此，苹果又被称为记忆之果，这说明无机盐离子（ ）
A．对维持酸碱平衡有重要作用B．对维持细胞形态有重要作用
C．对调节细胞渗透压有重要作用D．对维持生物体的生命活动有重要作用
题组三 营养物质的鉴定
5．生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质三种有机物的鉴定实验中，以下操作错误的是（ ）
A．只有脂肪的鉴定需要使用显微镜B．用双缩脲试剂检测蛋白质不需要加热
C．使用斐林试剂最好是现配现用D．鉴定还原糖中，用酒精灯直接加热
6．根据“检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质”实验，回答下列问题：
（1）鉴定成熟苹果果肉中存在还原糖所用的试剂是____________，该试剂与细胞内的还原糖发生作用，形成______沉淀。
（2）在鉴定花生子叶中脂肪的实验中，能将脂肪染成橘黄色的染液是__________，用其染色时，冲洗浮色要用体积分数为50%的酒精溶液，这是因为体积分数为50%的酒精溶液________________。
（3）鉴定黄豆组织中存在蛋白质时，向组织样液中加入双缩脲试剂A摇匀，再向样液中加入双缩脲试剂B摇匀。
其中双缩脲试剂B的量只有3～4滴，而不能过量，为什么？
________________________________________________________________________。
（4）本实验的注意事项：
①斐林试剂极不稳定，其甲液和乙液需____________，使用时再临时混合均匀用于实验。
②双缩脲试剂的使用，应先加____________，造成碱性环境，再加________________。
③在还原糖的鉴定中，对试管中的溶液加热时，试管底部不要触及________；试管口不要朝向________________，以免溶液沸腾时冲出试管造成烫伤。
1.下列有关P的说法不正确的是（ ）
A．人体血浆中含有的HPO
与pH稳定有关
B．P参与构成生物体内的各种化合物，如磷脂、核酸、脂肪等
C．细胞中的线粒体、内质网、液泡、高尔基体等细胞器都含有P
D．P在维持叶绿体膜的结构与功能上有重要作用
2．下列关于实验操作步骤的叙述中，正确的是（ ）
A．用于鉴定还原糖的斐林试剂，可直接用于蛋白质的鉴定
B．脂肪的切片法鉴定需要用显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪粒
C．鉴定还原糖时，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．下列关于组成生物体的化学元素和化合物的叙述，正确的是（ ）
A．组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到
B．人、硝化细菌和烟草花叶病毒所含有的化学元素的种类差异很大
C．组成生物体的大量元素中，C是最基本的元素，在细胞中的含量总是最多
D．精瘦肉中含量最多的是蛋白质，组成蛋白质的20种氨基酸都能在体内合成
4．下列关于细胞的组成元素和化合物的说法，正确的是（ ）
A．组成细胞的元素有C、H、O、N等20多种，其中O是最基本的元素
B．青蛙和玉米细胞内的化学元素在种类和含量上基本相同
C．组成血红蛋白、肌球蛋白的氨基酸种类和数目相同，而排列顺序不同
D．水是活细胞中含量最多的化合物，是某些生物化学反应的原料
5．关于水在人体内的生理作用，下列叙述正确的是（ ）
A．膝跳反射的兴奋传导离不开水B．基因表达的翻译过程没有水生成
C．用于留种的晒干种子中不含自由水D．结合水的比例越高，细胞的代谢活动越旺盛
6．奥运吉祥物福娃外材料为纯羊毛线，在美国电影《侏罗纪公园》中有霸王龙。
有关纯羊毛线和霸王龙的叙述中，正确的是（ ）
A．组成纯羊毛线的基本单位是核苷酸
B．纯羊毛线中的羊毛含有的元素主要有C、H、O、N等元素
C．在绵羊和霸王龙体内细胞中元素的种类相差很大
D．霸王龙细胞中含有的大量元素是C、H、O、N、P、Mg、Fe、Zn
7．进行异体器官移植时，器官在被剥离后必须马上放入一种“特殊液体”中，对这种“特殊液体”的成分及其作用的分析，正确的是（ ）
A．有红细胞，为离体器官提供氧气B．有氯化钠，保持细胞形态
C．有免疫细胞，清除抗原D．有多种水解酶，为细胞提供生物催化剂
8．美国宇航局于2004年3月2日公布了“机遇”号火星探测车对火星进行探测的详细资料，有明确的数据表明，火星过去曾有丰富的水资源，于是推测火星上可能存在过生命。
这一推测的理由是（ ）
A．水是细胞含量最多的化合物B．结合水是细胞和生物体的成分
C．一切生命活动都离不开水D．代谢旺盛的细胞水的含量高
9．将小麦种子分别置于20℃和30℃培养箱中培养4天，依次取等量的萌发种子分别制成提取液Ⅰ和提取液Ⅱ。
取3支试管甲、乙、丙，分别加入等量的淀粉液，然后按下图加入等量的提取液和蒸馏水，45℃水浴保温5分钟，立即在3支试管中加入等量斐林试剂并煮沸2分钟，摇匀观察试管中的颜色。
结果是（ ）
A．甲呈蓝色，乙呈砖红色，丙呈无色B．甲呈无色，乙呈砖红色，丙呈蓝色
C．甲、乙皆呈蓝色，丙呈砖红色D．甲呈浅砖红色，乙呈砖红色，丙呈蓝色
10．以下关于实验的描述中，正确的是（ ）
A．利用光学显微镜可观察到细胞膜的磷脂双分子层
B．西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖，可用作还原糖鉴定的替代材料
C．在做脂肪的鉴定实验时，发现满视野都呈现橙黄色，于是滴1～2滴质量分数为50%
的盐酸洗去多余的染料
D．在稀释的蛋清液中加入双缩脲试剂，振荡摇匀，可看到溶液变为紫色
11.下列关于无机盐的含量、存在形式和生理作用的叙述，不正确的是（ ）
A．无机盐在细胞内含量很少，主要以离子形式存在，具有维持渗透压、酸碱度及细胞正
常生命活动的功能
B．人体内Na＋主要存在于细胞内液，K＋主要存在于细胞外液，血液中Ca2＋缺乏时会导
致肌肉抽搐
C．某些无机盐是细胞内一些大分子物质的组成成分，如Fe参与血红蛋白的构成，Mg参
与叶绿素的形成
D．氮是植物体内的重要元素之一，酶、核酸、ATP中都含有氮元素
12.如图表示不同化学元素所组成的化合物，以下说法不正确的是（ ）
A．若图中①为某种多聚体的单体，则①最可能是氨基酸
B．若②存在于皮
升级会员 