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2019-2020年高中生物 第2章 《組成細胞的分子》學案 新人教版必修1 教材預覽 導言 細胞是由分子組成，而分子又是由元素組成，組成細胞的化學元素有＿＿＿種，其中＿＿＿＿＿＿的含量最多。 思考：①組成生物體的化學元素在無機自然界都能找到嗎?②不同的生物體內(nèi)部，生物體與無機自然界之間所含有的化學元素含量相同嗎？這說明了什么? 提示：①生物體內(nèi)的化學元素在自然界都能找到。②不相同，這體現(xiàn)了生物與生物，生物與非生物之間的差異性。 1.大量元素和微量元素 ①有些元素含量很高，占生物體總量萬分之一以上，它們被稱為＿＿＿＿＿＿，有些元素在生物體內(nèi)含量很少，它們被稱為＿＿＿＿＿＿。 ②看課本P17圖2—1，圖2—2，無論是干重還是鮮重，組成細胞的元素中含量最多的化學元素都是 四種。占細胞鮮重最多的元素是＿＿＿＿＿＿。 注意：①生物體內(nèi)的大量元素和微量元素是依據(jù)起在生物體內(nèi)的含量劃分的，與其功能沒有多大關(guān)系 提示：大量元素；微量元素。 注意：②從課本P17圖2—1可以看出，在組成人體細胞鮮重的百分比中，碳并不是含量最多的，含量最多的是氧，只有在組成細胞干重的百分比中，碳才是最多的。 提示：碳、氫、氧、氮；碳。 2.組成細胞的化合物 ①組成細胞的各種元素大多以化合物的形式存在，這些化合物有機的組合在一起，構(gòu)成原生質(zhì)，進而分化成＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿等結(jié)構(gòu)，才能進行各種生命運動。 注意：組成細胞的各種元素只有組合在一起，形成細胞膜、細胞質(zhì)、細胞核等結(jié)構(gòu)，才能進行生命活動。所以，組成細胞的元素和各種化合物是生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)。 提示：細胞膜、 細胞質(zhì)、 細胞核。 思考：沙漠中的仙人掌，起細胞中含量最多的化合物是什么？ 提示：水。水在各種細胞中含量都是最多的。 問題探討 1.你知道Fe、 Ca、 Zn、 I等元素在人體中有哪些作用嗎？除此之外，你還知道人體中有哪些元素？ 提示：它們屬于人體內(nèi)的微量元素，對維持人體正常的生命活動有重要作用。除此之外，人體內(nèi)還有C、H、o 、N、S、P、K、Na、Mg、Mn、Cu、Mo等等。 2奇妙的生物界中有沒有無機自然界中沒有的化學元素？ 提示：組成細胞的化學元素，歸根結(jié)底是有選擇的無機自然界獲得的。因此，組成細胞的化學元素，在無機自然界都可以找到，而沒有一種化學元素為細胞所特有。這體現(xiàn)了生物界與非生物界統(tǒng)一性的一面。 本節(jié)聚焦 學習本節(jié)課文應從具體實例的分析中明白細胞中的元素都來自無機自然界，生物界與非生物界有統(tǒng)一性的一面，另外也存在著差異性；細胞主要是由20多種化學元素組成，它們只有構(gòu)成各種化合物時才具有真正的生物學意義。了解水是細胞中含量最多的化合物，而蛋白質(zhì)是生命活動的體現(xiàn)者，是有機物中含量作多的化合物。并進一步得出結(jié)論：組成生物體的化學元素和化合物是生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)。學會檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)。 學習過程 生物體不斷地和外界進行物質(zhì)交換，有選擇地從外界獲取各種物質(zhì)，因此生物界和非生物界既有統(tǒng)一性，又有差異性。這些元素組成了各種化合物，體現(xiàn)著生物體的各項生命活動。 一 組成細胞的元素 資料分析 人體與玉米的化學元素組成 元素 玉米 人 O 44．43 14．62 C 43．57 55．99 H 6．24 7．46 N 1．46 9．33 Si 1．17 0．005 K 0．92 1．09 Ca 0．23 4．67 P 0．20 3．11 Mg 0．18 0．16 S 0．17 0．78 Cl 0．14 0．47 Zn —— 0．01 Fe 0．08 0．012 分析討論 通過比較可以發(fā)現(xiàn)： 1 分析玉米和人體細胞中的元素構(gòu)成的相同點是 ；不同點是。 提示：組成人體的各種元素，在玉米體內(nèi)幾乎都能找到。但兩者含量卻不相同。 2 生物體內(nèi)，含量最多的化學元素有四種，它們分別是哪四種？這四種元素被稱為什么元素？其中哪一種是最基本元素？為什么？ 提示：C、H、o 、N、S等四種元素含量最多，它們被稱為大量元素，其中c被稱為基本元素。 3 有些化學元素在生物體內(nèi)含量很少，這些元素稱為什么元素？這些元素在生物體內(nèi)含量很少，是不是說它們在生物體內(nèi)可有可無呢？舉例說明。 提示：像Fe、Zn等在生物體內(nèi)含量很少，被稱為微量元素。這些元素盡管含量很少，卻是維持生物體正常生命活動不可缺少的。 4 清潔空氣中N2占78%，地殼中含量最多的是O，而細胞干重含量最多的是C。但構(gòu)成生物體的元素在自然界都能找到。這一事實說明。從碳原子的化學性質(zhì)看，由于，可以說地球上的生命是在碳元素的基礎(chǔ)上建立起來的。 提示：說明生物與非生物之間存在統(tǒng)一性。C元素在體內(nèi)重要的含碳化合物中具有骨架作用，對生命非常重要 例題 C、H、O三種元素在人體內(nèi)質(zhì)量分數(shù)約為73%左右，而在組成巖石圈的化學成分中還不到1%，這一事 說明了（ ）。A.生物界與非生物界具有相似性 B.生物界與非生物界的元素組成是不同的 C.生物界與非生物界具有統(tǒng)一性 D.生物界與非生物界存在差異性 解析：雖然細胞中的元素來自無機自然界，但是，非生物不具有細胞結(jié)構(gòu)。殘暴與非生物相比，各種元素的相對含量不成對應比例關(guān)系，差異較大。這說明生物界與非生物界有著本質(zhì)區(qū)別，具有差異性。 答案： D 例題 在組成人體細胞的化學元素中，占細胞干重百分比最多的元素是（ ）。 A.O B.H C.N D.C 解析：在組成人體細胞鮮重的百分比中，含量最多的元素是氧，但是在組成細胞干重的百分比中，碳是最多的。 的 答案：D 例題C是組成細胞的最基本元素，最可能的原因是（ ）。 A.含量最高 B.含量最穩(wěn)定 C. 構(gòu)成有機物的基本骨架 D分布最廣泛 解析：C是最基本元素，是因為在生物體內(nèi)，生物大分子在生命活動中具有重要作用。碳原子本身的化學性質(zhì)，使它能夠通過化學鍵連接成鏈或環(huán)，從而形成各種大分子。C在體內(nèi)一些重要化合物的分子結(jié)構(gòu)中具有“骨架”作用。 答案： C 例題 下列各項中，屬于微量元素的是（ ）。 A.C、H、N、P、Mn B.Cl、Fe、S、N、Mg C.B、Cu、Zn、Mn、Mo D.N、P、K、Cu、Fe、 解析：大量元素和微量元素是根據(jù)其在體內(nèi)的含量來劃分的。上述答案中，像.C、N都是大量元素。 答案： C 二 組成細胞的化合物 閱讀討論： 組成細胞的各種元素大多以化合物的形式存在。閱讀書上的表解。思考： 1 組成細胞的化合物包括幾類？分別包括那些化合物？含量如何？ 提示：組成細胞的化合物包括水、 無機鹽、 糖類、 蛋白質(zhì)、 脂肪、 核酸等。其中，水和無機鹽稱為無機化合物；糖類、脂肪、 蛋白質(zhì)和核酸稱為有機化合物。在細胞鮮重中，水含量最大，在細胞干重中，蛋白質(zhì)含量最大。 2 有機化合物和無機化合物有什么區(qū)別？舉例說明。 提示：化合物和無機有機化合物的區(qū)別主要看它們的分子組成中是否有碳元素，如糖類是有機化合物，由碳、氫、氧三種元素組成；水是無機化合物，由氫、氧兩種元素組成。 3 細胞中最多的有機化合物和無機化合物分別是哪一種？你能推測它們對生命的意義嗎？ 提示：細胞中最多的有機化合物是蛋白質(zhì)，無機化合物是水。蛋白質(zhì)是組成生物體的重要物質(zhì)，在生命活動中起重要作用；水是生命之源，離開水，生命活動就無法進行。 4 并不是所有細胞中化合物的含量都一樣。根據(jù)你的生活經(jīng)驗，說說哪些植物器官的細胞中富含糖類、脂質(zhì)或蛋白質(zhì)？怎樣從植物器官中提取這些化合物？ 提示：植物的葉肉細胞、果實細胞和種子的細胞中通常含有較多的糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。如禾谷類的果實、種子中含淀粉（多糖）較多；甘蔗的莖和甜菜的根含蔗糖多；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。要想從植物的果實、種子中獲得糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)，就要設(shè)法使細胞破碎，再將這些物質(zhì)提取出來。 三 實驗：檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)（詳見課本P18） 補充注意事項： 糖類的檢測：1、選材要用含糖較高、顏色為白色或近于白色的植物組織。 2、斐林試劑不穩(wěn)定，一般配成甲液（NaOH：0.1g/mL）乙液（CuSO4：0.05g/mL）來保存，使用時必須將甲、乙兩液混合均勻后使用，切勿分別加入組織樣液中進行檢測。 3、還原性糖的鑒定還可以使用班氏（Benedict）糖定性試劑。 脂肪的檢測：1、切片要盡可能的薄。 2、染色后一定要用50%的酒精溶液洗去浮色。 3、觀察時找最薄處，最好只有1—2層細胞。 蛋白質(zhì)的檢測：1、用雞蛋蛋白時，一定要加以稀釋，如果稀釋不夠，與雙縮脲試劑發(fā)生反應后會粘固在試管內(nèi)壁上，使反應不徹底，且試管不易洗凈。 2、雙縮脲使用時，應先加A造成堿環(huán)境，再加B。 根據(jù)實驗結(jié)果思考： 實驗中所用的生物材料中有機化合物的種類、含量一樣嗎？這對我們選擇食物有什么啟發(fā)？ 提示：生物材料中有機化合物的種類、含量不同。因此，我們應選擇多種多樣的食物，保證獲得全面的營養(yǎng)。 例題 一學生在顯微鏡下觀察落花生子葉的切片，當轉(zhuǎn)動細準焦螺旋是，有一部分細胞看的清晰，另一部分看的比較模糊，這是由于（ ）。 A.反光鏡未調(diào)好 B.標本切的厚薄不勻 C.細準焦螺旋未調(diào)好 D.顯微鏡物鏡損壞 解析：該題中，有一部分細胞看的清楚，說明顯微鏡的結(jié)構(gòu)和使用都是正確的。另一部分細胞較模糊，則是由于該部分標本切的太厚，透過光線少，細胞重疊太多。 的 答案：B 例題 下列關(guān)于實驗操作步驟的敘述中，正確的是（ ）。 A.用于簽定還原糖的斐林試劑甲液和乙液，可直接用于蛋白質(zhì)的簽定 B.脂肪的簽定實驗中，需要顯微鏡才能看到被染成橘黃色的脂肪滴 C.簽定還原糖時，要加入斐林試劑甲液后再加入乙液 D.用于簽定蛋白質(zhì)的雙縮脲試劑A液和B液，要混合均勻后，再加入含樣品的試管中，且現(xiàn)配現(xiàn)用 解析：斐林試劑不能用于蛋白質(zhì)的簽定，只能用于還原糖的簽定，并且甲液和乙液必須混合后才能使用，但雙縮脲試劑A液和B液在使用時是先加入A液后再加入B液。 答案：B 同步拓展： 1組成細胞的元素追根溯源來自無機環(huán)境，為什么細胞內(nèi)各種元素與無機環(huán)境的含量大不相同？ 2 將細胞內(nèi)含有的各種物質(zhì)配齊并按照它們在細胞中的比例放在一個試管中，能構(gòu)成一個生命系統(tǒng)嗎？為什么？ 課堂練習 1.在植物體內(nèi)，最基本的化學元素和含量最多的元素分別是( ) A. .C、O B. O、H C. .C、H D. H、O 2.做蛋白質(zhì)鑒定實驗時，事先留出一些大豆組織液的目的是( ) A.與反應物混合的顏色做對比 B.失敗后重做 C.鑒定還原糖 D.為了節(jié)約 3.做還原糖的鑒定實驗所需要的最好選的顏色是( ) A.白色 B.紅色 C.紫色 D.蘭色 4.活細胞中含量最多的化合物是( ) A.蛋白質(zhì) B.糖類 C 脂質(zhì) D.水 5. 活細胞中含量最多的有機化合物是( ) A.生殖細胞 B.神經(jīng)細胞 C.血細胞 D.受精卵 練習答案：1.A 2.A 3.A 4.D 5.A 基礎(chǔ)題 1.（1）；（2）√。 3.B。 拓展題 1.提示：細胞是有生命的，它可以主動地從環(huán)境中獲取生命活動需要的元素。這是生物與非生物的區(qū)別之一。2.提示：不能。生命系統(tǒng)內(nèi)部有嚴謹有序的結(jié)構(gòu)，不是物質(zhì)隨意堆砌而成的。