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第2章　组成细胞的分子
第1节　细胞中的元素和化合物
课时学习目标　(1)说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成，它们以碳链为骨架形成复杂的生物大分子(结构与功能观)。(2)尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，探讨细胞中主要化合物的种类(实验设计与方案实施的能力)。
一、组成细胞的元素和化合物
1.组成细胞的元素
(1)生物界和非生物界的统一性和差异性
(2)元素的种类
①细胞中常见的化学元素有20多种。
②根据含量分类　
而非“生理作用”
a.大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
b.微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
(3)元素的存在形式
大多以化合物的形式存在。
[微思考]
为什么玉米细胞和人体细胞内含量较多的四种元素是相同的？
提示：玉米和人都是生物，组成玉米细胞和人体细胞的主要成分都是水、糖类、脂质和蛋白质等，水含有H、O，糖类、脂质、蛋白质等有机物都含有C、H、O，蛋白质中还含有大量的N。
2.组成细胞的化合物
(1)组成细胞的主要化合物及相对含量
①水；②蛋白质；③无机盐。
(2)细胞内含量最多的化合物是水，含量最多的有机化合物是蛋白质。
[微思考]
活细胞中含量最多的元素是O，请从化合物的角度分析原因是什么？
提示：活细胞中含量最多的化合物是水，O在水分子中含量高。
[辨正误]
(1)组成地壳的元素在细胞中都能找到。(×)
提示：组成细胞的元素在地壳中都能找到。
(2)Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是组成细胞的微量元素。(×)
提示：Ca、Mg是大量元素。
(3)大量元素在细胞内作用重大，微量元素在细胞中的作用微小。(×)
提示：大量元素和微量元素是按照含量划分的，微量元素的作用并不微小。
(4)组成细胞的元素全部以化合物的形式存在。(×)
提示：组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在，有些可以以离子的形式存在，如K＋。
阅读材料，回答下列问题：
材料1　比较玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(干重，质量分数)。
元素 玉米细胞 人体细胞
O 44.43 14.62
C 43.57 55.99
H 6.24 7.46
N 1.46 9.33
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
注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%。
(1)材料1表中数据表明，元素在不同生物细胞中具有怎样的统一性或差异性？
提示：不同生物细胞中元素的种类上具有统一性，但是含量上具有差异性。
(2)材料1玉米细胞和人体细胞中哪种元素的含量相差较大？这种含量相差较大的原因是什么？
提示：O在玉米细胞中的含量远高于人体细胞，而N在玉米细胞中的含量远小于人体细胞，主要是因为玉米中糖类(含有较多的O)的含量高，人体内蛋白质(含有较多的N)的含量相对较高。
材料2　几十年前，新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱，有的甚至发黄枯萎，即使使用了大量的N、P、K肥也无济于事。后来，人们偶然发现牧场内的一小片牧草长得十分茂盛，原来，这一片“绿洲”的附近有一座钼矿，矿工每天上下班总是抄近路走，他们的鞋子踩过的地方，牧草绿油油的，经过科学家的化验和分析，一公顷牧草只需150克钼就足够了。
(3)综合上述材料2，从含量上分析，N、P、K元素属于________元素，钼元素属于________元素。
提示：大量　微量
(4)牧草中含量最多的化合物是________，含量最多的有机物是________，钼元素在细胞中主要以________的形式存在。
提示：水　蛋白质　化合物
1.组成细胞的元素的种类和含量
①大量元素和微量元素划分的依据是含量的多少，而不是生理作用。
②生物体内含有的元素不一定是生物体所必需的元素，如Pb。
③基本元素占人体细胞鲜重比例是O>C>H>N，而占人体细胞干重比例是C>O>N>H。　　　
2.细胞中化合物的种类及含量
【学以致用】
1.(2024·江苏镇江丹阳高级中学期中)下列有关组成细胞的化学元素的叙述，正确的是(　　)
A.组成细胞最基本的元素是N
B.活细胞内含量最高的元素是O
C.Mg、Zn、Ca等大量元素是生物体必不可少的
D.微量元素对于生物体来说可有可无
答案　B
解析　组成细胞最基本的元素是C，A错误；活细胞内由于水的含量最高，含量最高的元素是O，B正确；Zn属于微量元素，C错误；微量元素含量虽少，但是对于生物体来说同样具有重要的作用，D错误。
2.(2024·珠海高一检测)茶叶生产在中国已有3 000多年的历史，其中信阳毛尖以“细、圆、光、直、多白毫、香高、味浓、汤色绿”的独特风格，盛名传播国内外。下列关于茶叶的说法，错误的是(　　)
A.采摘的新鲜茶叶的细胞中含量最高的化合物是H2O
B.茶叶和人体所含元素种类大致相同，但含量有差异
C.制好的成品茶的化学元素含量依次是C>O>N>H
D.新鲜茶叶的细胞内含量最多的有机物中通常含有微量元素Fe或S
答案　D
解析　细胞鲜重中含量最多的是水，故采摘的新鲜茶叶的细胞中含量最高的化合物是H2O，A正确；不同生物体内的元素种类大体相同，但含量上有差异，故茶叶和人体所含元素种类大致相同，但含量有差异，B正确；制好的成品茶脱去了水分，其中的化学元素含量排序相当于细胞干重中化学元素含量的排序，即化学元素含量依次是C>O>N>H，C正确；新鲜茶叶的细胞内含量最多的有机物是蛋白质，其中通常含有元素Fe或S，Fe是微量元素，但S是大量元素，D错误。
二、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.实验原理
2.实验步骤
(1)还原糖的检测
(2)脂肪的检测
①检测原理：脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色。
②操作步骤：
(3)蛋白质的检测
[微思考]
若提供斐林试剂的甲液、乙液(0.1 g/mL的NaOH溶液、0.05 g/mL的CuSO4溶液)和蒸馏水，能进行蛋白质的检测吗？方法是什么？
提示：能。检测蛋白质时需用蒸馏水将0.05 g/mL的CuSO4溶液稀释为0.01 g/mL的CuSO4溶液。
[辨正误]
(1)西瓜、番茄等都含有较多的糖，因此可用于还原糖的鉴定。(×)
提示：材料有颜色，会掩盖还原糖与斐林试剂产生的砖红色。
(2)实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶，以便长期保存备用。(×)
提示：斐林试剂需要现用现配。
(3)还原糖与斐林试剂反应能直接生成砖红色沉淀。(×)
提示：还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下生成砖红色沉淀。
(4)利用双缩脲试剂检测蛋白质不需要加热条件。(√)
(5)非还原糖与斐林试剂混合后经水浴加热后的现象是溶液为无色。(×)
提示：由于斐林试剂本身为蓝色，因此非还原糖与斐林试剂混合后经水浴加热后的现象不是溶液为无色，而是呈蓝色。
1.根据已经掌握的知识分析，不同生物材料中富含有机物的成分不同。下面的生物材料中，富含糖类、脂肪、蛋白质的分别有①③⑥⑨、⑤⑦、②④⑧。
①玉米种子　②牛奶　③甘蔗的茎　④鸡蛋
⑤花生种子　⑥甜菜的根　⑦蓖麻种子
⑧大豆种子　⑨苹果
2.下图为还原糖检测实验，请回答问题：
(1)经图示处理2 min后试管内将呈现何种颜色？试说明原因。
提示：应为蓝色，即斐林试剂的颜色，因为未经水浴加热。
(2)检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质的实验均为显色反应，在选择实验材料时，应该注意哪些问题？
提示：一是要富含待检测的化合物，二是材料本身颜色要较浅(无色或白色最佳)。
(3)向该试管内无色液体中加入斐林试剂，经加热若出现砖红色沉淀，则表明试管内含有葡萄糖，对吗？说出理由。
提示：不对。有砖红色沉淀，只能表明含还原糖(如葡萄糖、果糖、麦芽糖等)，未必是葡萄糖。
3.脂肪检测时，经染色后，为什么用50%酒精洗去浮色而不用清水？
提示：苏丹Ⅲ染液溶解于酒精不溶于水。
4.蛋白质检测时，为什么先加A液再加B液？B液为什么不能过量？
提示：蛋白质中的肽键在碱性条件下能与Cu2＋生成紫色络合物，所以先加A液营造碱性环境，后加B液提供Cu2＋。其中双缩脲试剂B液的量不能过多，因为过多的双缩脲试剂B液会与双缩脲试剂A液反应生成Cu(OH)2，使溶液呈蓝色进而掩盖实验生成的紫色。
5.超市的牛奶架上摆放着脱脂(指脂肪)牛奶和全脂牛奶，请鉴定脱脂牛奶是否真的脱脂，具体操作办法及判断依据是什么？
提示：取等量脱脂牛奶和全脂牛奶分别加入①、②试管中，向两支试管中分别加入适量且等量苏丹Ⅲ染液，并比较①、②试管中溶液的颜色变化。若①、②试管中溶液均变为橘黄色，且颜色差别不明显，说明脱脂牛奶不是真的脱脂；若①试管中溶液不变为橘黄色，②试管中溶液变为橘黄色，则说明脱脂牛奶是真的脱脂。
1.斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”
2.三类有机物的检测在操作步骤上的差异
(1)唯一需要加热的——还原糖的检测。
(2)唯一需要显微镜的——花生子叶临时装片中脂肪的检测。
(3)唯一使用酒精——脂肪的检测，实验用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。
(4)混合后加入的——斐林试剂；分别加入的——双缩脲试剂。
【学以致用】
3.(2024·湖南常德临澧一中期中)在“第三届中国国际进口博览会”某展台前，人们踊跃尝鲜“人造肉丸”。为了解其主要营养成分，研究人员对其样液做了三种规范的鉴定操作，所用试剂、实验结果如下表。据表判断，“人造肉丸”的主要营养成分是(　　)
反应试剂 实验结果
斐林试剂 颜色不变
双缩脲试剂 变成紫色
碘液 变成蓝色
A.蛋白质、还原糖 B.蛋白质、淀粉
C.脂肪、淀粉 D.脂肪、还原糖
答案　B
解析　用斐林试剂检测时，颜色不变，说明不含还原糖；用双缩脲试剂检测时出现紫色，说明其中含有蛋白质；用碘液检测时出现蓝色，说明其中含有淀粉。据此判断“人造肉丸”的主要营养成分是蛋白质、淀粉。
4.(2024·广东东莞高一质检)在生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的检测实验中，对实验材料的选择，下列叙述错误的是(　　)
A.可用斐林试剂甲液和乙液、蒸馏水来检测葡萄糖和蛋白质
B.花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料
C.食用花生油一般不选用苏丹Ⅲ染液来检测
D. 蛋白质的检测实验中需将双缩脲试剂的A液和B液等量混合均匀后再加入
答案　D
解析　斐林试剂与双缩脲试剂的物质组成相同，只是CuSO4溶液的质量浓度不同，因此可用斐林试剂甲液和乙液、蒸馏水配制成双缩脲试剂，A正确；花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪检测的理想材料，B正确；苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色，而食用花生油的颜色接近橘黄色，因此一般不选用苏丹Ⅲ染液检测食用花生油，C正确；蛋白质的检测实验中应先加双缩脲试剂A液，再加入双缩脲试剂B液，D错误。
①还原糖主要有葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖等，而蔗糖、淀粉、纤维素、糖原均为非还原糖。
②斐林试剂本身的颜色为蓝色，不是无色，故非还原糖(如蔗糖)＋斐林试剂水浴加热后的现象不是无色，而是蓝色。
③多肽与双缩脲试剂反应也是紫色，但氨基酸中无肽键，不能与双缩脲试剂呈显色反应。　　　
随堂检测
1.(2024·山东济南期末)梭梭树、沙柳、樟子松、胡杨均是干旱地区生命力极其顽强的树木，它们发达的根系可以从深层土壤中吸收水分，这几种树的细胞中含量最多的有机化合物是(　　)
A.水 B.蛋白质
C.脂质 D.无机盐
答案　B
解析　正常的活细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质，B正确。
2.(2024·广东深圳红玲中学检测)下列有关生物体内化学元素的叙述正确的是(　　)
A.活细胞中含量最多的元素是C
B.细胞内微量元素含量很少，作用也很小
C.构成血红素的Fe属于大量元素
D.生物体内的化学元素均能在无机环境中找到
答案　D
解析　由于活细胞中含量最多的化合物是水，故在活细胞中氧元素的含量最多，A错误；微量元素是生物生命活动所必需的元素，只是在细胞中的含量很少，但其作用非常重要，缺乏后会患相应的缺乏症，B错误；构成血红素的Fe属于微量元素，C错误；生物界与非生物界具有统一性，生物体内的化学元素均能在无机环境中找到，D正确。
3.(2024·河北冀州一中检测)为了探究“神舟十三号”航天员食用的“牙膏食品”中含有的营养成分，某同学进行了相关实验，得到的结果如表所示，据此可判断“牙膏食品”中含有的主要成分为(　　)
试管编号 甲 乙 丙
所用试剂 斐林试剂 双缩脲试剂 苏丹Ⅲ染液
试管中颜色 (水浴加热后)蓝色 紫色 橘黄色
A.蛋白质 B.还原糖
C.蛋白质、脂肪 D.还原糖、脂肪
答案　C
解析　若“牙膏食品”中含有还原糖，则用斐林试剂检测，在水浴加热条件下会出现砖红色沉淀，而甲试管中的颜色为蓝色，说明“牙膏食品”中不含还原糖；若“牙膏食品”中含有蛋白质，则用双缩脲试剂检测时乙试管中的颜色应为紫色；若“牙膏食品”中含有脂肪，则用苏丹Ⅲ染液检测时丙试管中的颜色应为橘黄色，综上，C符合题意。
4.(2024·江苏南通高一质检)“颜色反应”是生物学中鉴定特定物质的常用方法。下列叙述正确的是(　　)
A.为检测待测样液中是否含有还原糖，可以使用碘液进行检测
B.用苏丹Ⅲ染液检测组织切片内的脂肪时，要用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色
C.若无色的待测样液中不含蛋白质，则加入双缩脲试剂后样液颜色不变
D.斐林试剂和双缩脲试剂所含物质种类不同，使用方法也不同
答案　B
解析　为检测待测样液中是否含有还原糖，可以使用斐林试剂在水浴加热条件下进行检测，碘液可用于淀粉的检测，A错误；用苏丹Ⅲ染液检测组织切片内的脂肪时，需要用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色，B正确；双缩脲试剂B液为浅蓝色，即使待测样液中不含蛋白质，加入双缩脲试剂后样液颜色也会发生变化，C错误；双缩脲试剂和斐林试剂所含物质种类相同，都是CuSO4和NaOH，但二者的使用方法不同，D错误。
5.(2024·哈尔滨六中高一月考)在检测生物组织中的可溶性还原糖、脂肪、蛋白质实验中，需要根据实验选择不同的材料。请根据下表所列各种材料回答问题：
可供实验的材料
梨 黄杏 胡萝卜 黄豆 花生种子 小麦种子
(1)其中适用于检测可溶性还原糖的是________，理由是_____________________________________________________________________。
(2)小麦种子中糖类化合物的含量很高，却不适合用来检测还原糖，这是因为_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)与小麦种子相比，花生种子更适合用来检测脂肪，这是因为_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________；
在检测脂肪的实验中用到体积分数为50%的酒精溶液，其作用是_____________________________________________________________________。
(4)蛋白质可与________试剂发生紫色反应，据此可检测蛋白质的存在。
答案　(1)梨　梨的组织细胞颜色浅，且还原糖含量较高　(2)小麦种子中的糖类主要是淀粉，淀粉不是还原糖　(3)花生种子的脂肪含量比小麦种子高　洗去(切片的)浮色　(4)双缩脲
解析　(1)检测还原糖的实验中，需要选择还原糖含量高且近于无色的实验材料，给出的材料中梨的组织细胞颜色浅，且还原糖含量较高，适用于检测可溶性还原糖。(2)小麦种子含淀粉较多，淀粉不是还原糖，故小麦种子不适合用来检测还原糖。(3)小麦种子含淀粉较多，花生种子的脂肪含量比小麦种子高，故花生种子更适合用来检测脂肪。在检测脂肪的实验中用到体积分数为50%的酒精溶液，其作用是洗去(切片的)浮色，便于观察。(4)蛋白质可与双缩脲试剂发生紫色反应，故据此可检测蛋白质的存在。
(时间：30分钟　分值：60分)
【基础对点】
知识点1　组成细胞的元素和化合物
1.(2024·河南豫西名校联考)“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米”是大家耳熟能详的谚语。下列关于大鱼、小鱼和虾米体内的各种化学元素的说法，正确的是(　　)
A.种类有差异，含量大体相同
B.种类大体相同，含量有差异
C.种类和含量都大体相同
D.种类和含量差异都很大
答案　B
解析　从元素的种类上来说，大鱼、小鱼和虾米体内的各种化学元素种类大体相同，但从元素的含量上来说，大鱼、小鱼和虾米体内的各种化学元素的含量有差异。
2.(2024·江苏淮安期中)菠菜是人们喜爱的一种蔬菜，绿色菠菜叶肉细胞中含量最多的化合物是(　　)
A.叶绿素 B.蛋白质
C.蔗糖 D.水
答案　D
解析　水是活细胞中含量最多的化合物，所以绿色菠菜叶肉细胞中含量最多的化合物是水。
3.(2024·四川广安期中)如图表示人体细胞中各种化合物占细胞鲜重的含量，下列按①②③④顺序排列正确的是(　　)
A.蛋白质、水、脂质、糖类
B.蛋白质、水、脂质、糖类
C.水、蛋白质、脂质、糖类
D.水、蛋白质、糖类、脂质
答案　A
解析　题图中含量占比为②>①>③>④，细胞鲜重中各种化合物的含量为水>蛋白质>脂质>糖类，则①②③④依次是蛋白质、水、脂质、糖类。
4.(2024·广东东莞高一阶段考)下列有关组成生物体化学元素的叙述，正确的是(　　)
A.微量元素在生物体内含量很少，所以人体不会出现微量元素缺乏症
B.每种元素在不同生物体内的含量都相同
C.组成细胞的各种化学元素大多以化合物的形式存在
D.在生物体中，微量元素不如大量元素重要
答案　C
解析　微量元素虽然在生物体内含量很少，但却和大量元素一样具有十分重要的作用，若人体缺乏微量元素，会出现微量元素缺乏症，A、D错误；每种元素在不同生物体内的含量可能存在差异，并不是完全相同的，B错误；组成细胞的各种化学元素大多以化合物的形式存在，C正确。
5.(2024·江苏盐城一中检测)如表是人体细胞中一些元素占细胞干重的百分比，下列说法正确的是(　　)
元素 O C H N Ca Fe
平均含量/% 55.99 14.62 7.46 9.33 4.67 微量
A.C、H、O、N这四种元素的含量很高，其原因与组成细胞的化合物有关
B.表中元素都属于大量元素
C.表中元素在玉米细胞中都有且含量与人体细胞中的相同
D.细胞中含量越低的化学元素作用越小
答案　A
解析　Fe属于微量元素，B错误；表中元素在玉米细胞中都有，但含量与在人体细胞中的不同，C错误；大量元素与微量元素对细胞都有十分重要的作用，D错误。
6.(2024·广东深圳市高一检测)2021年9月24日，“巨型稻”喜获丰收，袁隆平院士的“禾下乘凉梦”得以实现。“巨型稻”平均株高2米左右，茎秆粗壮、穗大粒多、产量高，富含K、Ca、Zn、Mg等营养元素。下列相关叙述正确的是(　　)
A.K、Ca、Zn、Mg是组成“巨型稻”细胞的大量元素
B.“巨型稻”活细胞中含量最多的化合物为淀粉
C.组成“巨型稻”和普通稻的元素种类大体相同
D.组成“巨型稻”的化学元素有的是其特有的，在无机自然界中找不到
答案　C
解析　K、Ca、Mg是组成“巨型稻”细胞的大量元素，Zn是组成“巨型稻”细胞的微量元素，A错误；“巨型稻”活细胞中含量最多的化合物为水，B错误；组成“巨型稻”的化学元素在无机自然界中都能找到，D错误。
知识点2　检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
7.(2024·广东汕头期末)下列有关“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验操作和现象的叙述错误的是(　　)
A.只有还原糖鉴定实验中用到水浴加热
B.双缩脲试剂需要分开使用
C.斐林试剂需要现用现配
D.淀粉、葡萄糖、麦芽糖分别与斐林试剂混合并水浴加热后都会出现砖红色沉淀
答案　D
解析　只有在还原糖鉴定的实验中，需要用到50～65 ℃的水浴加热，A正确；在蛋白质鉴定的实验中，需要先加双缩脲试剂A液(创造碱性环境)，再加双缩脲试剂B液，B正确；斐林试剂需要现用现配，C正确；淀粉不是还原糖，与斐林试剂混合并水浴加热后不会出现砖红色沉淀，D错误。
8.(2023·江苏徐州一中期中)面皮是人们喜爱的食物之一。传统面皮的做法是将面团用纱布包裹在清水中搓洗，洗出的白浆和黏留在纱布上的黏稠物质可以分别蒸出面皮和面筋。某同学拟鉴定洗出的白浆和黏留在纱布上的黏稠物质的主要成分，应分别选用的试剂是(　　)
A.斐林试剂、苏丹Ⅲ染液
B.苏丹Ⅲ染液、碘液
C.碘液、双缩脲试剂
D.双缩脲试剂、斐林试剂
答案　C
解析　黏留在纱布上的黏稠物质主要是蛋白质，可用双缩脲试剂进行鉴定；而洗出的白浆中主要含淀粉，可用碘液进行鉴定，综上，C符合题意。
9.(2024·河南洛阳一高期中)下列关于“检测生物组织中的脂肪”的实验的叙述，正确的是(　　)
A.若选用花生种子，则一般需要提前用水浸泡
B.制作好装片后可以直接用高倍镜进行观察
C.染色后需要用蒸馏水洗去浮色
D.若要鉴定油菜种子细胞中是否含有脂肪，用苏丹Ⅲ染液染色后用显微镜观察是否呈红色
答案　A
解析　显微镜使用时要遵循“先低后高”的原则，不能直接用高倍镜进行观察，B错误；染色后需要用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色，C错误；脂肪检测应是用苏丹Ⅲ染液染色后用显微镜观察是否呈橘黄色，D错误。
10.(2024·山东青岛调研)下列有关实验中溶液颜色变化的叙述，正确的是(　　)
A.在梨汁中加入斐林试剂，在水浴加热条件下样液由无色变成砖红色
B.在豆浆中先后加入双缩脲试剂A液、B液后，会出现紫色反应
C.检测脂肪时，加入苏丹Ⅲ染液，出现由蓝变绿再变黄的反应
D.检测淀粉时，加入碘液后，在加热条件下溶液才出现蓝色反应
答案　B
解析　在梨汁中加入斐林试剂，在水浴加热条件下样液由蓝色变成砖红色，A错误；检测脂肪时，加入苏丹Ⅲ染液会出现橘黄色，C错误；检测淀粉时，加入碘液后溶液会出现蓝色反应，该过程不需要加热，D错误。
11.(2024·长郡中学期中)在可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，下列对实验材料选择的叙述，错误的是(　　)
A.马铃薯块茎中含有较多的糖且近于白色，可用于进行可溶性还原糖的鉴定
B.花生种子富含脂肪且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的好材料
C.大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质鉴定的理想材料
D.鸡蛋清含蛋白质多，是进行蛋白质鉴定的动物材料
答案　A
解析　马铃薯块茎中含有较多的糖是淀粉，属于非还原糖，所以不可用于进行可溶性还原糖的鉴定，A错误。
12.(2024·广东肇庆质检)判断下列表格中检测生物组织中的有机物，其中错误的是(　　)
选项 生物组织 检测试剂 颜色反应
A 苹果 斐林试剂 砖红色
B 花生种子 苏丹Ⅲ染液 橘黄色
C 黄豆 双缩脲试剂 紫色
D 卵清蛋白 碘液 红色
答案　D
解析　苹果含还原糖，还原糖可以和斐林试剂反应出现砖红色沉淀，A正确；花生种子含脂肪多，脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，B正确；黄豆含蛋白质多，蛋白质可以与双缩脲试剂反应呈紫色，C正确；卵清蛋白应该用双缩脲试剂检测，碘液用于检测淀粉，D错误。
【综合提升】
13.(2024·广东广州期末)荔枝营养丰富，含葡萄糖、蔗糖、蛋白质、脂肪以及维生素A、B、C等，对人体健康十分有益。下列关于荔枝的叙述正确的是(　　)
A.新鲜荔枝的果壳细胞中含量最多的化合物是水
B.荔枝和人体所含元素种类大致相同，元素含量也大致相同
C.荔枝的组成元素除了C、H、O、N、P、S外，其余的均为微量元素
D.在荔枝果肉提取液中滴加斐林试剂，若发生紫色反应说明果肉中含蛋白质
答案　A
解析　水是活细胞中含量最多的化合物，新鲜荔枝的果壳细胞中含量最多的化合物是水，A正确；荔枝和人体所含元素种类大致相同，但含量差别较大，B错误；细胞中的大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等，C错误；蛋白质的鉴定试剂是双缩脲试剂，两者发生紫色反应，斐林试剂用于鉴定还原糖，D错误。
14.(2024·湖北武汉二中月考)下列关于“检测生物组织中的蛋白质”的实验的叙述，正确的是(　　)
A.用于检测还原糖的斐林试剂甲液和乙液，可直接用于蛋白质的检测
B.为了使实验结果更明显，可以直接用鸡蛋清进行实验，不需要稀释
C.水浴加热后，溶液颜色从浅蓝色变为紫色
D.往组织样液中依次加入NaOH溶液和CuSO4溶液，且加入后都需要摇匀
答案　D
解析　斐林试剂甲液与双缩脲试剂A液都为NaOH溶液，且质量浓度相同，斐林试剂乙液与双缩脲试剂B液都为CuSO4溶液，但质量浓度不相同，因此斐林试剂甲液和乙液不可直接用于蛋白质的检测，A错误；检测鸡蛋清中的蛋白质时，应将鸡蛋清稀释，防止其与双缩脲试剂发生反应后黏在试管内壁上，B错误；用双缩脲试剂检测蛋白质时不需要加热，C错误；检测生物组织中的蛋白质时，要先往组织样液中加入双缩脲试剂A液(质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液)，摇匀后再加入双缩脲试剂B液(质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液)，摇匀后观察实验现象，D正确。
15.(2024·东北师大附中月考)小麦、大豆、花生三种干种子中三类有机物的含量如图所示。下列有关叙述正确的是(　　)
A.进行脂肪检测时，最好选用小麦作为实验材料
B.用双缩脲试剂检测大豆组织样液中的蛋白质，加热呈紫色
C.向小麦种子的研磨滤液中加入斐林试剂后会直接出现砖红色沉淀
D.检测花生细胞中的脂肪颗粒时需要使用显微镜
答案　D
解析　据图分析可知，花生含有的脂肪较多，大豆含有的蛋白质较多，小麦含有的淀粉较多。进行脂肪检测时，最好选用花生作为实验材料，A错误；用双缩脲试剂检测大豆组织样液中的蛋白质，不需要加热就会出现紫色反应，B错误；向小麦种子的研磨滤液中加入斐林试剂后，需要水浴加热才会出现砖红色沉淀，C错误；检测花生细胞中的脂肪颗粒时，需要使用显微镜才能观察到，D正确。
16.(2024·北京第十四中学高一期中)据报道，四川省某县农科所经过多年研究，培育出玉米新品种虹玉6号。回答下列问题：
(1)经食用发现虹玉6号玉米口感非常甜，确定该甜味是不是由于玉米细胞中存在还原糖导致，选用的鉴定试剂是________，该试剂与细胞内还原糖发生作用形成________沉淀。该鉴定实验中还需要________________加热。
(2)经鉴定，该虹玉6号玉米胚芽含有脂肪，鉴定过程中能将脂肪染成橘黄色的是________染液，该过程中50%的酒精的作用是________。
(3)该玉米新品种中的蛋白质含量高于普通玉米，请用所学的知识设计实验加以验证。实验原理：_________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
材料用品：新鲜的普通玉米籽粒，新鲜的新品种玉米籽粒，研钵，试管，漏斗，纱布，吸管，清水，双缩脲试剂A液，双缩脲试剂B液，量筒。
方法步骤：
①将两种玉米籽粒分别进行研磨，制备组织样液。
②取甲、乙两支试管，向甲试管中加入新鲜的新品种玉米籽粒组织样液2 mL，乙试管中加入___________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
③向甲、乙两支试管中分别加入1 mL________________，摇匀，再分别加入4滴________________，摇匀。
④观察______________________________________________________________。
⑤预期的结果：______________________________________________________。
答案　(1)斐林试剂　砖红色　50～65 ℃水浴
(2)苏丹Ⅲ　洗去浮色　(3)蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应，蛋白质含量越高紫色越深　②新鲜的普通玉米籽粒组织样液2 mL
③双缩脲试剂A液　双缩脲试剂B液　④颜色变化并比较紫色的深浅　⑤新品种玉米籽粒组织样液紫色较深
17.(2024·江苏徐州调研)现有无标签的蛋清稀释液、葡萄糖溶液、淀粉溶液和淀粉酶溶液各一瓶，请利用下面提供的资料和材料将它们区分开来。
资料：淀粉酶的化学本质是蛋白质，可以催化淀粉分解为还原糖。
提供材料：带有标签的双缩脲试剂、斐林试剂。
实验方法：
(1)用一种试剂将上述4种溶液区分为两组，这种试剂是________，其中发生显色反应的一组溶液是________________，不发生显色反应的一组是__________________。
(2)用________试剂区分(1)中不发生显色反应的一组溶液，出现________的是____________，另一种是______________。
(3)区分(1)中发生显色反应的一组溶液的方法及鉴定结果是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
答案　(1)双缩脲试剂　蛋清稀释液、淀粉酶溶液　葡萄糖溶液、淀粉溶液　(2)斐林　砖红色沉淀　葡萄糖溶液　淀粉溶液　(3)将淀粉溶液分别与(1)中发生显色反应的两种溶液混合，一段时间后，用斐林试剂分别检测上述两种混合液(50～65 ℃水浴加热约2 min)，无砖红色沉淀出现的混合液组检测的样液是蛋清稀释液，出现砖红色沉淀的混合液组检测的样液是淀粉酶溶液
解析　(1)蛋清稀释液、葡萄糖溶液、淀粉溶液和淀粉酶溶液可以分为蛋白质组(蛋清稀释液和淀粉酶溶液)和糖类组(葡萄糖溶液和淀粉溶液)两类，因此可以通过双缩脲试剂的显色反应把它们初步分开，对于不发生显色反应的葡萄糖溶液、淀粉溶液，可以利用斐林试剂将它们区分开，对于蛋清稀释液和淀粉酶溶液则应利用淀粉酶能催化淀粉分解产生还原糖的特性来鉴别。图解如下：(共51张PPT)
第2章　组成细胞的分子
第1节　
细胞中的元素和化合物
课时学习目标
(1)说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成，它们以碳链为骨架形成复杂的生物大分子(结构与功能观)。
(2)尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，探讨细胞中主要化合物的种类(实验设计与方案实施的能力)。
目录 CONTENTS
1.组成细胞的元素和化合物
2.检测生物组织中的糖
类、脂肪和蛋白质
3.随堂检测
自主梳理
合作探究
合作探究
思维导图
自主梳理
1.组成细胞的元素
(1)生物界和非生物界的统一性和差异性
无机自然界
相对含量
(2)元素的种类
①细胞中常见的化学元素有 多种。
②根据含量分类　而非“生理作用”
a.大量元素：C、H、O、N、 等。
b.微量元素： 等。
20
P、S、K、Ca、Mg
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo
(3)元素的存在形式
大多以 的形式存在。
化合物
[微思考]
为什么玉米细胞和人体细胞内含量较多的四种元素是相同的？
提示：玉米和人都是生物，组成玉米细胞和人体细胞的主要成分都是水、糖类、脂质和蛋白质等，水含有H、O，糖类、脂质、蛋白质等有机物都含有C、H、O，蛋白质中还含有大量的N。
2.组成细胞的化合物
(1)组成细胞的主要化合物及相对含量
① ；② ；③ 。
(2)细胞内含量最多的化合物是 ，含量最多的有机化合物是 。
水
蛋白质
无机盐
水
蛋白质
[微思考]
活细胞中含量最多的元素是O，请从化合物的角度分析原因是什么？
提示：活细胞中含量最多的化合物是水，O在水分子中含量高。
×
[辨正误]
(1)组成地壳的元素在细胞中都能找到。( )
提示：组成细胞的元素在地壳中都能找到。
(2)Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是组成细胞的微量元素。( )
提示：Ca、Mg是大量元素。
(3)大量元素在细胞内作用重大，微量元素在细胞中的作用微小。( )
提示：大量元素和微量元素是按照含量划分的，微量元素的作用并不微小。
(4)组成细胞的元素全部以化合物的形式存在。( )
提示：组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在，有些可以以离子的形式存在，如K＋。
×
×
×
阅读材料，回答下列问题：
材料1　比较玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(干重，质量分数)。
元素 玉米细胞 人体细胞
O 44.43 14.62
C 43.57 55.99
H 6.24 7.46
N 1.46 9.33
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
注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%。
(1)材料1表中数据表明，元素在不同生物细胞中具有怎样的统一性或差异性？
提示：不同生物细胞中元素的种类上具有统一性，但是含量上具有差异性。
(2)材料1玉米细胞和人体细胞中哪种元素的含量相差较大？这种含量相差较大的原因是什么？
提示：O在玉米细胞中的含量远高于人体细胞，而N在玉米细胞中的含量远小于人体细胞，主要是因为玉米中糖类(含有较多的O)的含量高，人体内蛋白质(含有较多的N)的含量相对较高。
材料2　几十年前，新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱，有的甚至发黄枯萎，即使使用了大量的N、P、K肥也无济于事。后来，人们偶然发现牧场内的一小片牧草长得十分茂盛，原来，这一片“绿洲”的附近有一座钼矿，矿工每天上下班总是抄近路走，他们的鞋子踩过的地方，牧草绿油油的，经过科学家的化验和分析，一公顷牧草只需150克钼就足够了。
(3)综合上述材料2，从含量上分析，N、P、K元素属于________元素，钼元素属于________元素。
提示：大量　微量
(4)牧草中含量最多的化合物是________，含量最多的有机物是________，钼元素在细胞中主要以________的形式存在。
提示：水　蛋白质　化合物
1.组成细胞的元素的种类和含量
①大量元素和微量元素划分的依据是含量的多少，而不是生理作用。
②生物体内含有的元素不一定是生物体所必需的元素，如Pb。
③基本元素占人体细胞鲜重比例是O>C>H>N，而占人体细胞干重比例是C>O>N>H。　　　
2.细胞中化合物的种类及含量
【 学以致用 】
B
1.(2024·江苏镇江丹阳高级中学期中)下列有关组成细胞的化学元素的叙述，正确的是(　　)
A.组成细胞最基本的元素是N
B.活细胞内含量最高的元素是O
C.Mg、Zn、Ca等大量元素是生物体必不可少的
D.微量元素对于生物体来说可有可无
解析:组成细胞最基本的元素是C，A错误；
活细胞内由于水的含量最高，含量最高的元素是O，B正确；Zn属于微量元素，C错误；
微量元素含量虽少，但是对于生物体来说同样具有重要的作用，D错误。
D
2.(2024·珠海高一检测)茶叶生产在中国已有3 000多年的历史，其中信阳毛尖以“细、圆、光、直、多白毫、香高、味浓、汤色绿”的独特风格，盛名传播国内外。下列关于茶叶的说法，错误的是(　　)
A.采摘的新鲜茶叶的细胞中含量最高的化合物是H2O
B.茶叶和人体所含元素种类大致相同，但含量有差异
C.制好的成品茶的化学元素含量依次是C>O>N>H
D.新鲜茶叶的细胞内含量最多的有机物中通常含有微量元素Fe或S
解析:细胞鲜重中含量最多的是水，故采摘的新鲜茶叶的细胞中含量最高的化合物是H2O，A正确；
不同生物体内的元素种类大体相同，但含量上有差异，故茶叶和人体所含元素种类大致相同，但含量有差异，B正确；
制好的成品茶脱去了水分，其中的化学元素含量排序相当于细胞干重中化学元素含量的排序，即化学元素含量依次是C>O>N>H，C正确；
新鲜茶叶的细胞内含量最多的有机物是蛋白质，其中通常含有元素Fe或S，Fe是微量元素，但S是大量元素，D错误。
1.实验原理
2.实验步骤
(1)还原糖的检测
砖红色
还原糖
白色或浅色
砖红色
还原糖
(2)脂肪的检测
①检测原理：脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色。
②操作步骤：
苏丹Ⅲ
50%
的酒精溶液
(3)蛋白质的检测
双缩脲
紫色
1 mL
紫色
[微思考]
若提供斐林试剂的甲液、乙液(0.1 g/mL的NaOH溶液、0.05 g/mL的CuSO4溶液)和蒸馏水，能进行蛋白质的检测吗？方法是什么？
提示：能。检测蛋白质时需用蒸馏水将0.05 g/mL的CuSO4溶液稀释为0.01 g/mL的CuSO4溶液。
×
√
[辨正误]
(1)西瓜、番茄等都含有较多的糖，因此可用于还原糖的鉴定。( )
提示：材料有颜色，会掩盖还原糖与斐林试剂产生的砖红色。
(2)实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶，以便长期保存备用。( )
提示：斐林试剂需要现用现配。
(3)还原糖与斐林试剂反应能直接生成砖红色沉淀。( )
提示：还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下生成砖红色沉淀。
(4)利用双缩脲试剂检测蛋白质不需要加热条件。( )
(5)非还原糖与斐林试剂混合后经水浴加热后的现象是溶液为无色。( )
提示：由于斐林试剂本身为蓝色，因此非还原糖与斐林试剂混合后经水浴加热后的现象不是溶液为无色，而是呈蓝色。
×
×
×
1.根据已经掌握的知识分析，不同生物材
料中富含有机物的成分不同。下面的生
物材料中，富含糖类、脂肪、蛋白质的分别有 、 、 。
①玉米种子　②牛奶　③甘蔗的茎　④鸡蛋
⑤花生种子　⑥甜菜的根　⑦蓖麻种子
⑧大豆种子　⑨苹果
①③⑥⑨
⑤⑦
②④⑧
2.下图为还原糖检测实验，请回答问题：
(1)经图示处理2 min后试管内将呈现何种颜色？试说明原因。
提示：应为蓝色，即斐林试剂的颜色，因为未经水浴加热。
(2)检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质的实验均为显色反应，在选择实验材料时，应该注意哪些问题？
提示：一是要富含待检测的化合物，二是材料本身颜色要较浅(无色或白色最佳)。
(3)向该试管内无色液体中加入斐林试剂，经加热若出现砖
红色沉淀，则表明试管内含有葡萄糖，对吗？说出理由。
提示：不对。有砖红色沉淀，只能表明含还原糖(如葡萄糖、
果糖、麦芽糖等)，未必是葡萄糖。
3.脂肪检测时，经染色后，为什么用50%酒精洗去浮色而不用清水？
提示：苏丹Ⅲ染液溶解于酒精不溶于水。
4.蛋白质检测时，为什么先加A液再加B液？B液为什么不能过量？
提示：蛋白质中的肽键在碱性条件下能与Cu2＋生成紫色络合物，所以先加A液营造碱性环境，后加B液提供Cu2＋。其中双缩脲试剂B液的量不能过多，因为过多的双缩脲试剂B液会与双缩脲试剂A液反应生成Cu(OH)2，使溶液呈蓝色进而掩盖实验生成的紫色。
5.超市的牛奶架上摆放着脱脂(指脂肪)牛奶和全脂牛奶，请鉴定脱脂牛奶是否真的脱脂，具体操作办法及判断依据是什么？
提示：取等量脱脂牛奶和全脂牛奶分别加入①、②试管中，向两支试管中分别加入适量且等量苏丹Ⅲ染液，并比较①、②试管中溶液的颜色变化。若①、②试管中溶液均变为橘黄色，且颜色差别不明显，说明脱脂牛奶不是真的脱脂；若①试管中溶液不变为橘黄色，②试管中溶液变为橘黄色，则说明脱脂牛奶是真的脱脂。
1.斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”
2.三类有机物的检测在操作步骤上的差异
(1)唯一需要加热的——还原糖的检测。
(2)唯一需要显微镜的——花生子叶临时装片中脂肪的检测。
(3)唯一使用酒精——脂肪的检测，实验用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。
(4)混合后加入的——斐林试剂；分别加入的——双缩脲试剂。
【 学以致用 】
B
3.(2024·湖南常德临澧一中期中)在“第三届中国国际进口博览会”某展台前，人们踊跃尝鲜“人造肉丸”。为了解其主要营养成分，研究人员对其样液做了三种规范的鉴定操作，所用试剂、实验结果如下表。据表判断，“人造肉丸”的主要营养成分是(　　)
反应试剂 实验结果
斐林试剂 颜色不变
双缩脲试剂 变成紫色
碘液 变成蓝色
A.蛋白质、还原糖
B.蛋白质、淀粉
C.脂肪、淀粉
D.脂肪、还原糖
解析:用斐林试剂检测时，颜色不变，说明不含还原糖；用双缩脲试剂检测时出现紫色，说明其中含有蛋白质；用碘液检测时出现蓝色，说明其中含有淀粉。据此判断“人造肉丸”的主要营养成分是蛋白质、淀粉。
4.(2024·广东东莞高一质检)在生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的检测实验中，对实验材料的选择，下列叙述错误的是(　　)
A.可用斐林试剂甲液和乙液、蒸馏水来检测葡萄糖和蛋白质
B.花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料
C.食用花生油一般不选用苏丹Ⅲ染液来检测
D.蛋白质的检测实验需将双缩脲试剂的A液和B液等量混合均匀后再加入
D
解析:斐林试剂与双缩脲试剂的物质组成相同，只是CuSO4溶液的质量浓度不同，因此可用斐林试剂甲液和乙液、蒸馏水配制成双缩脲试剂，A正确；
花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪检测的理想材料，B正确；
苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色，而食用花生油的颜色接近橘黄色，因此一般不选用苏丹Ⅲ染液检测食用花生油，C正确；
蛋白质的检测实验中应先加双缩脲试剂A液，再加入双缩脲试剂B液，D错误。
①还原糖主要有葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖等，而蔗糖、淀粉、纤维素、糖原均为非还原糖。
②斐林试剂本身的颜色为蓝色，不是无色，故非还原糖(如蔗糖)＋斐林试剂水浴加热后的现象不是无色，而是蓝色。
③多肽与双缩脲试剂反应也是紫色，但氨基酸中无肽键，不能与双缩脲试剂呈显色反应。　　　
B
1.(2024·山东济南期末)梭梭树、沙柳、樟子松、胡杨均是干旱地区生命力极其顽强的树木，它们发达的根系可以从深层土壤中吸收水分，这几种树的细胞中含量最多的有机化合物是(　　)
A.水 B.蛋白质
C.脂质 D.无机盐
解析:正常的活细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质，B正确。
D
2.(2024·广东深圳红玲中学检测)下列有关生物体内化学元素的叙述正确的是(　　)
A.活细胞中含量最多的元素是C
B.细胞内微量元素含量很少，作用也很小
C.构成血红素的Fe属于大量元素
D.生物体内的化学元素均能在无机环境中找到
解析:由于活细胞中含量最多的化合物是水，故在活细胞中氧元素的含量最多，A错误；
微量元素是生物生命活动所必需的元素，只是在细胞中的含量很少，但其作用非常重要，缺乏后会患相应的缺乏症，B错误；
构成血红素的Fe属于微量元素，C错误；
生物界与非生物界具有统一性，生物体内的化学元素均能在无机环境中找到，D正确。
C
3.(2024·河北冀州一中检测)为了探究“神舟十三号”航天员食用的“牙膏食品”中含有的营养成分，某同学进行了相关实验，得到的结果如表所示，据此可判断“牙膏食品”中含有的主要成分为(　　)
试管编号 甲 乙 丙
所用试剂 斐林试剂 双缩脲试剂 苏丹Ⅲ染液
试管中颜色 (水浴加热后)蓝色 紫色 橘黄色
A.蛋白质 B.还原糖
C.蛋白质、脂肪 D.还原糖、脂肪
解析:若“牙膏食品”中含有还原糖，则用斐林试剂检测，在水浴加热条件下会出现砖红色沉淀，而甲试管中的颜色为蓝色，说明“牙膏食品”中不含还原糖；若“牙膏食品”中含有蛋白质，则用双缩脲试剂检测时乙试管中的颜色应为紫色；若“牙膏食品”中含有脂肪，则用苏丹Ⅲ染液检测时丙试管中的颜色应为橘黄色，综上，C符合题意。
B
4.(2024·江苏南通高一质检)“颜色反应”是生物学中鉴定特定物质的常用方法。下列叙述正确的是(　　)
A.为检测待测样液中是否含有还原糖，可以使用碘液进行检测
B.用苏丹Ⅲ染液检测组织切片内的脂肪时，要用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色
C.若无色的待测样液中不含蛋白质，则加入双缩脲试剂后样液颜色不变
D.斐林试剂和双缩脲试剂所含物质种类不同，使用方法也不同
解析:为检测待测样液中是否含有还原糖，可以使用斐林试剂在水浴加热条件下进行检测，碘液可用于淀粉的检测，A错误；
用苏丹Ⅲ染液检测组织切片内的脂肪时，需要用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色，B正确；
双缩脲试剂B液为浅蓝色，即使待测样液中不含蛋白质，加入双缩脲试剂后样液颜色也会发生变化，C错误；
双缩脲试剂和斐林试剂所含物质种类相同，都是CuSO4和NaOH，但二者的使用方法不同，D错误。
5.(2024·哈尔滨六中高一月考)在检测生物组织中的可溶性还原糖、脂肪、蛋白质实验中，需要根据实验选择不同的材料。请根据下表所列各种材料回答问题：
可供实验的材料
梨 黄杏 胡萝卜 黄豆 花生种子 小麦种子
(1)其中适用于检测可溶性还原糖的是________，理由是____________________
___________________。
梨
梨的组织细胞颜色浅，
且还原糖含量较高
(2)小麦种子中糖类化合物的含量很高，却不适合用来检测还原糖，这是因为____________________________________________。
(3)与小麦种子相比，花生种子更适合用来检测脂肪，这是因为___________________________________；
在检测脂肪的实验中用到体积分数为50%的酒精溶液，其作用是____________________。
小麦种子中的糖类主要是淀粉，淀粉不是还原糖
花生种子的脂肪含量比小麦种子高　
洗去(切片的)浮色　
(4)蛋白质可与________试剂发生紫色反应，据此可检测蛋白质的存在。
双缩脲
解析:(1)检测还原糖的实验中，需要选择还原糖含量高且近于无色的实验材料，给出的材料中梨的组织细胞颜色浅，且还原糖含量较高，适用于检测可溶性还原糖。
(2)小麦种子含淀粉较多，淀粉不是还原糖，故小麦种子不适合用来检测还原糖。
(3)小麦种子含淀粉较多，花生种子的脂肪含量比小麦种子高，故花生种子更适合用来检测脂肪。在检测脂肪的实验中用到体积分数为50%的酒精溶液，其作用是洗去(切片的)浮色，便于观察。
(4)蛋白质可与双缩脲试剂发生紫色反应，故据此可检测蛋白质的存在。第2章　组成细胞的分子
第1节　细胞中的元素和化合物
课时学习目标　(1)说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成，它们以碳链为骨架形成复杂的生物大分子(结构与功能观)。(2)尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，探讨细胞中主要化合物的种类(实验设计与方案实施的能力)。
一、组成细胞的元素和化合物
1.组成细胞的元素
(1)生物界和非生物界的统一性和差异性
(2)元素的种类
①细胞中常见的化学元素有20多种。
②根据含量分类　
而非“生理作用”
a.大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
b.微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
(3)元素的存在形式
大多以化合物的形式存在。
[微思考]
为什么玉米细胞和人体细胞内含量较多的四种元素是相同的？
提示：玉米和人都是生物，组成玉米细胞和人体细胞的主要成分都是水、糖类、脂质和蛋白质等，水含有H、O，糖类、脂质、蛋白质等有机物都含有C、H、O，蛋白质中还含有大量的N。
2.组成细胞的化合物
(1)组成细胞的主要化合物及相对含量
①水；②蛋白质；③无机盐。
(2)细胞内含量最多的化合物是水，含量最多的有机化合物是蛋白质。
[微思考]
活细胞中含量最多的元素是O，请从化合物的角度分析原因是什么？
提示：活细胞中含量最多的化合物是水，O在水分子中含量高。
[辨正误]
(1)组成地壳的元素在细胞中都能找到。(×)
提示：组成细胞的元素在地壳中都能找到。
(2)Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是组成细胞的微量元素。(×)
提示：Ca、Mg是大量元素。
(3)大量元素在细胞内作用重大，微量元素在细胞中的作用微小。(×)
提示：大量元素和微量元素是按照含量划分的，微量元素的作用并不微小。
(4)组成细胞的元素全部以化合物的形式存在。(×)
提示：组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在，有些可以以离子的形式存在，如K＋。
阅读材料，回答下列问题：
材料1　比较玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(干重，质量分数)。
元素 玉米细胞 人体细胞
O 44.43 14.62
C 43.57 55.99
H 6.24 7.46
N 1.46 9.33
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
注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%。
(1)材料1表中数据表明，元素在不同生物细胞中具有怎样的统一性或差异性？
提示：不同生物细胞中元素的种类上具有统一性，但是含量上具有差异性。
(2)材料1玉米细胞和人体细胞中哪种元素的含量相差较大？这种含量相差较大的原因是什么？
提示：O在玉米细胞中的含量远高于人体细胞，而N在玉米细胞中的含量远小于人体细胞，主要是因为玉米中糖类(含有较多的O)的含量高，人体内蛋白质(含有较多的N)的含量相对较高。
材料2　几十年前，新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱，有的甚至发黄枯萎，即使使用了大量的N、P、K肥也无济于事。后来，人们偶然发现牧场内的一小片牧草长得十分茂盛，原来，这一片“绿洲”的附近有一座钼矿，矿工每天上下班总是抄近路走，他们的鞋子踩过的地方，牧草绿油油的，经过科学家的化验和分析，一公顷牧草只需150克钼就足够了。
(3)综合上述材料2，从含量上分析，N、P、K元素属于________元素，钼元素属于________元素。
提示：大量　微量
(4)牧草中含量最多的化合物是________，含量最多的有机物是________，钼元素在细胞中主要以________的形式存在。
提示：水　蛋白质　化合物
1.组成细胞的元素的种类和含量
①大量元素和微量元素划分的依据是含量的多少，而不是生理作用。
②生物体内含有的元素不一定是生物体所必需的元素，如Pb。
③基本元素占人体细胞鲜重比例是O>C>H>N，而占人体细胞干重比例是C>O>N>H。　　　
2.细胞中化合物的种类及含量
【学以致用】
1.(2024·江苏镇江丹阳高级中学期中)下列有关组成细胞的化学元素的叙述，正确的是(　　)
A.组成细胞最基本的元素是N
B.活细胞内含量最高的元素是O
C.Mg、Zn、Ca等大量元素是生物体必不可少的
D.微量元素对于生物体来说可有可无
答案　B
解析　组成细胞最基本的元素是C，A错误；活细胞内由于水的含量最高，含量最高的元素是O，B正确；Zn属于微量元素，C错误；微量元素含量虽少，但是对于生物体来说同样具有重要的作用，D错误。
2.(2024·珠海高一检测)茶叶生产在中国已有3 000多年的历史，其中信阳毛尖以“细、圆、光、直、多白毫、香高、味浓、汤色绿”的独特风格，盛名传播国内外。下列关于茶叶的说法，错误的是(　　)
A.采摘的新鲜茶叶的细胞中含量最高的化合物是H2O
B.茶叶和人体所含元素种类大致相同，但含量有差异
C.制好的成品茶的化学元素含量依次是C>O>N>H
D.新鲜茶叶的细胞内含量最多的有机物中通常含有微量元素Fe或S
答案　D
解析　细胞鲜重中含量最多的是水，故采摘的新鲜茶叶的细胞中含量最高的化合物是H2O，A正确；不同生物体内的元素种类大体相同，但含量上有差异，故茶叶和人体所含元素种类大致相同，但含量有差异，B正确；制好的成品茶脱去了水分，其中的化学元素含量排序相当于细胞干重中化学元素含量的排序，即化学元素含量依次是C>O>N>H，C正确；新鲜茶叶的细胞内含量最多的有机物是蛋白质，其中通常含有元素Fe或S，Fe是微量元素，但S是大量元素，D错误。
二、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.实验原理
2.实验步骤
(1)还原糖的检测
(2)脂肪的检测
①检测原理：脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色。
②操作步骤：
(3)蛋白质的检测
[微思考]
若提供斐林试剂的甲液、乙液(0.1 g/mL的NaOH溶液、0.05 g/mL的CuSO4溶液)和蒸馏水，能进行蛋白质的检测吗？方法是什么？
提示：能。检测蛋白质时需用蒸馏水将0.05 g/mL的CuSO4溶液稀释为0.01 g/mL的CuSO4溶液。
[辨正误]
(1)西瓜、番茄等都含有较多的糖，因此可用于还原糖的鉴定。(×)
提示：材料有颜色，会掩盖还原糖与斐林试剂产生的砖红色。
(2)实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶，以便长期保存备用。(×)
提示：斐林试剂需要现用现配。
(3)还原糖与斐林试剂反应能直接生成砖红色沉淀。(×)
提示：还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下生成砖红色沉淀。
(4)利用双缩脲试剂检测蛋白质不需要加热条件。(√)
(5)非还原糖与斐林试剂混合后经水浴加热后的现象是溶液为无色。(×)
提示：由于斐林试剂本身为蓝色，因此非还原糖与斐林试剂混合后经水浴加热后的现象不是溶液为无色，而是呈蓝色。
1.根据已经掌握的知识分析，不同生物材料中富含有机物的成分不同。下面的生物材料中，富含糖类、脂肪、蛋白质的分别有①③⑥⑨、⑤⑦、②④⑧。
①玉米种子　②牛奶　③甘蔗的茎　④鸡蛋
⑤花生种子　⑥甜菜的根　⑦蓖麻种子
⑧大豆种子　⑨苹果
2.下图为还原糖检测实验，请回答问题：
(1)经图示处理2 min后试管内将呈现何种颜色？试说明原因。
提示：应为蓝色，即斐林试剂的颜色，因为未经水浴加热。
(2)检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质的实验均为显色反应，在选择实验材料时，应该注意哪些问题？
提示：一是要富含待检测的化合物，二是材料本身颜色要较浅(无色或白色最佳)。
(3)向该试管内无色液体中加入斐林试剂，经加热若出现砖红色沉淀，则表明试管内含有葡萄糖，对吗？说出理由。
提示：不对。有砖红色沉淀，只能表明含还原糖(如葡萄糖、果糖、麦芽糖等)，未必是葡萄糖。
3.脂肪检测时，经染色后，为什么用50%酒精洗去浮色而不用清水？
提示：苏丹Ⅲ染液溶解于酒精不溶于水。
4.蛋白质检测时，为什么先加A液再加B液？B液为什么不能过量？
提示：蛋白质中的肽键在碱性条件下能与Cu2＋生成紫色络合物，所以先加A液营造碱性环境，后加B液提供Cu2＋。其中双缩脲试剂B液的量不能过多，因为过多的双缩脲试剂B液会与双缩脲试剂A液反应生成Cu(OH)2，使溶液呈蓝色进而掩盖实验生成的紫色。
5.超市的牛奶架上摆放着脱脂(指脂肪)牛奶和全脂牛奶，请鉴定脱脂牛奶是否真的脱脂，具体操作办法及判断依据是什么？
提示：取等量脱脂牛奶和全脂牛奶分别加入①、②试管中，向两支试管中分别加入适量且等量苏丹Ⅲ染液，并比较①、②试管中溶液的颜色变化。若①、②试管中溶液均变为橘黄色，且颜色差别不明显，说明脱脂牛奶不是真的脱脂；若①试管中溶液不变为橘黄色，②试管中溶液变为橘黄色，则说明脱脂牛奶是真的脱脂。
1.斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”
2.三类有机物的检测在操作步骤上的差异
(1)唯一需要加热的——还原糖的检测。
(2)唯一需要显微镜的——花生子叶临时装片中脂肪的检测。
(3)唯一使用酒精——脂肪的检测，实验用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。
(4)混合后加入的——斐林试剂；分别加入的——双缩脲试剂。
【学以致用】
3.(2024·湖南常德临澧一中期中)在“第三届中国国际进口博览会”某展台前，人们踊跃尝鲜“人造肉丸”。为了解其主要营养成分，研究人员对其样液做了三种规范的鉴定操作，所用试剂、实验结果如下表。据表判断，“人造肉丸”的主要营养成分是(　　)
反应试剂 实验结果
斐林试剂 颜色不变
双缩脲试剂 变成紫色
碘液 变成蓝色
A.蛋白质、还原糖 B.蛋白质、淀粉
C.脂肪、淀粉 D.脂肪、还原糖
答案　B
解析　用斐林试剂检测时，颜色不变，说明不含还原糖；用双缩脲试剂检测时出现紫色，说明其中含有蛋白质；用碘液检测时出现蓝色，说明其中含有淀粉。据此判断“人造肉丸”的主要营养成分是蛋白质、淀粉。
4.(2024·广东东莞高一质检)在生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的检测实验中，对实验材料的选择，下列叙述错误的是(　　)
A.可用斐林试剂甲液和乙液、蒸馏水来检测葡萄糖和蛋白质
B.花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料
C.食用花生油一般不选用苏丹Ⅲ染液来检测
D. 蛋白质的检测实验中需将双缩脲试剂的A液和B液等量混合均匀后再加入
答案　D
解析　斐林试剂与双缩脲试剂的物质组成相同，只是CuSO4溶液的质量浓度不同，因此可用斐林试剂甲液和乙液、蒸馏水配制成双缩脲试剂，A正确；花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪检测的理想材料，B正确；苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色，而食用花生油的颜色接近橘黄色，因此一般不选用苏丹Ⅲ染液检测食用花生油，C正确；蛋白质的检测实验中应先加双缩脲试剂A液，再加入双缩脲试剂B液，D错误。
①还原糖主要有葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖等，而蔗糖、淀粉、纤维素、糖原均为非还原糖。
②斐林试剂本身的颜色为蓝色，不是无色，故非还原糖(如蔗糖)＋斐林试剂水浴加热后的现象不是无色，而是蓝色。
③多肽与双缩脲试剂反应也是紫色，但氨基酸中无肽键，不能与双缩脲试剂呈显色反应。　　　
随堂检测
1.(2024·山东济南期末)梭梭树、沙柳、樟子松、胡杨均是干旱地区生命力极其顽强的树木，它们发达的根系可以从深层土壤中吸收水分，这几种树的细胞中含量最多的有机化合物是(　　)
A.水 B.蛋白质
C.脂质 D.无机盐
答案　B
解析　正常的活细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质，B正确。
2.(2024·广东深圳红玲中学检测)下列有关生物体内化学元素的叙述正确的是(　　)
A.活细胞中含量最多的元素是C
B.细胞内微量元素含量很少，作用也很小
C.构成血红素的Fe属于大量元素
D.生物体内的化学元素均能在无机环境中找到
答案　D
解析　由于活细胞中含量最多的化合物是水，故在活细胞中氧元素的含量最多，A错误；微量元素是生物生命活动所必需的元素，只是在细胞中的含量很少，但其作用非常重要，缺乏后会患相应的缺乏症，B错误；构成血红素的Fe属于微量元素，C错误；生物界与非生物界具有统一性，生物体内的化学元素均能在无机环境中找到，D正确。
3.(2024·河北冀州一中检测)为了探究“神舟十三号”航天员食用的“牙膏食品”中含有的营养成分，某同学进行了相关实验，得到的结果如表所示，据此可判断“牙膏食品”中含有的主要成分为(　　)
试管编号 甲 乙 丙
所用试剂 斐林试剂 双缩脲试剂 苏丹Ⅲ染液
试管中颜色 (水浴加热后)蓝色 紫色 橘黄色
A.蛋白质 B.还原糖
C.蛋白质、脂肪 D.还原糖、脂肪
答案　C
解析　若“牙膏食品”中含有还原糖，则用斐林试剂检测，在水浴加热条件下会出现砖红色沉淀，而甲试管中的颜色为蓝色，说明“牙膏食品”中不含还原糖；若“牙膏食品”中含有蛋白质，则用双缩脲试剂检测时乙试管中的颜色应为紫色；若“牙膏食品”中含有脂肪，则用苏丹Ⅲ染液检测时丙试管中的颜色应为橘黄色，综上，C符合题意。
4.(2024·江苏南通高一质检)“颜色反应”是生物学中鉴定特定物质的常用方法。下列叙述正确的是(　　)
A.为检测待测样液中是否含有还原糖，可以使用碘液进行检测
B.用苏丹Ⅲ染液检测组织切片内的脂肪时，要用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色
C.若无色的待测样液中不含蛋白质，则加入双缩脲试剂后样液颜色不变
D.斐林试剂和双缩脲试剂所含物质种类不同，使用方法也不同
答案　B
解析　为检测待测样液中是否含有还原糖，可以使用斐林试剂在水浴加热条件下进行检测，碘液可用于淀粉的检测，A错误；用苏丹Ⅲ染液检测组织切片内的脂肪时，需要用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色，B正确；双缩脲试剂B液为浅蓝色，即使待测样液中不含蛋白质，加入双缩脲试剂后样液颜色也会发生变化，C错误；双缩脲试剂和斐林试剂所含物质种类相同，都是CuSO4和NaOH，但二者的使用方法不同，D错误。
5.(2024·哈尔滨六中高一月考)在检测生物组织中的可溶性还原糖、脂肪、蛋白质实验中，需要根据实验选择不同的材料。请根据下表所列各种材料回答问题：
可供实验的材料
梨 黄杏 胡萝卜 黄豆 花生种子 小麦种子
(1)其中适用于检测可溶性还原糖的是________，理由是_____________________________________________________________________。
(2)小麦种子中糖类化合物的含量很高，却不适合用来检测还原糖，这是因为_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)与小麦种子相比，花生种子更适合用来检测脂肪，这是因为_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________；
在检测脂肪的实验中用到体积分数为50%的酒精溶液，其作用是_____________________________________________________________________。
(4)蛋白质可与________试剂发生紫色反应，据此可检测蛋白质的存在。
答案　(1)梨　梨的组织细胞颜色浅，且还原糖含量较高　(2)小麦种子中的糖类主要是淀粉，淀粉不是还原糖　(3)花生种子的脂肪含量比小麦种子高　洗去(切片的)浮色　(4)双缩脲
解析　(1)检测还原糖的实验中，需要选择还原糖含量高且近于无色的实验材料，给出的材料中梨的组织细胞颜色浅，且还原糖含量较高，适用于检测可溶性还原糖。(2)小麦种子含淀粉较多，淀粉不是还原糖，故小麦种子不适合用来检测还原糖。(3)小麦种子含淀粉较多，花生种子的脂肪含量比小麦种子高，故花生种子更适合用来检测脂肪。在检测脂肪的实验中用到体积分数为50%的酒精溶液，其作用是洗去(切片的)浮色，便于观察。(4)蛋白质可与双缩脲试剂发生紫色反应，故据此可检测蛋白质的存在。
(时间：30分钟　分值：60分)
【基础对点】
知识点1　组成细胞的元素和化合物
1.(2024·河南豫西名校联考)“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米”是大家耳熟能详的谚语。下列关于大鱼、小鱼和虾米体内的各种化学元素的说法，正确的是(　　)
A.种类有差异，含量大体相同
B.种类大体相同，含量有差异
C.种类和含量都大体相同
D.种类和含量差异都很大
答案　B
解析　从元素的种类上来说，大鱼、小鱼和虾米体内的各种化学元素种类大体相同，但从元素的含量上来说，大鱼、小鱼和虾米体内的各种化学元素的含量有差异。
2.(2024·江苏淮安期中)菠菜是人们喜爱的一种蔬菜，绿色菠菜叶肉细胞中含量最多的化合物是(　　)
A.叶绿素 B.蛋白质
C.蔗糖 D.水
答案　D
解析　水是活细胞中含量最多的化合物，所以绿色菠菜叶肉细胞中含量最多的化合物是水。
3.(2024·四川广安期中)如图表示人体细胞中各种化合物占细胞鲜重的含量，下列按①②③④顺序排列正确的是(　　)
A.蛋白质、水、脂质、糖类
B.蛋白质、水、脂质、糖类
C.水、蛋白质、脂质、糖类
D.水、蛋白质、糖类、脂质
答案　A
解析　题图中含量占比为②>①>③>④，细胞鲜重中各种化合物的含量为水>蛋白质>脂质>糖类，则①②③④依次是蛋白质、水、脂质、糖类。
4.(2024·广东东莞高一阶段考)下列有关组成生物体化学元素的叙述，正确的是(　　)
A.微量元素在生物体内含量很少，所以人体不会出现微量元素缺乏症
B.每种元素在不同生物体内的含量都相同
C.组成细胞的各种化学元素大多以化合物的形式存在
D.在生物体中，微量元素不如大量元素重要
答案　C
解析　微量元素虽然在生物体内含量很少，但却和大量元素一样具有十分重要的作用，若人体缺乏微量元素，会出现微量元素缺乏症，A、D错误；每种元素在不同生物体内的含量可能存在差异，并不是完全相同的，B错误；组成细胞的各种化学元素大多以化合物的形式存在，C正确。
5.(2024·江苏盐城一中检测)如表是人体细胞中一些元素占细胞干重的百分比，下列说法正确的是(　　)
元素 O C H N Ca Fe
平均含量/% 55.99 14.62 7.46 9.33 4.67 微量
A.C、H、O、N这四种元素的含量很高，其原因与组成细胞的化合物有关
B.表中元素都属于大量元素
C.表中元素在玉米细胞中都有且含量与人体细胞中的相同
D.细胞中含量越低的化学元素作用越小
答案　A
解析　Fe属于微量元素，B错误；表中元素在玉米细胞中都有，但含量与在人体细胞中的不同，C错误；大量元素与微量元素对细胞都有十分重要的作用，D错误。
6.(2024·广东深圳市高一检测)2021年9月24日，“巨型稻”喜获丰收，袁隆平院士的“禾下乘凉梦”得以实现。“巨型稻”平均株高2米左右，茎秆粗壮、穗大粒多、产量高，富含K、Ca、Zn、Mg等营养元素。下列相关叙述正确的是(　　)
A.K、Ca、Zn、Mg是组成“巨型稻”细胞的大量元素
B.“巨型稻”活细胞中含量最多的化合物为淀粉
C.组成“巨型稻”和普通稻的元素种类大体相同
D.组成“巨型稻”的化学元素有的是其特有的，在无机自然界中找不到
答案　C
解析　K、Ca、Mg是组成“巨型稻”细胞的大量元素，Zn是组成“巨型稻”细胞的微量元素，A错误；“巨型稻”活细胞中含量最多的化合物为水，B错误；组成“巨型稻”的化学元素在无机自然界中都能找到，D错误。
知识点2　检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
7.(2024·广东汕头期末)下列有关“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验操作和现象的叙述错误的是(　　)
A.只有还原糖鉴定实验中用到水浴加热
B.双缩脲试剂需要分开使用
C.斐林试剂需要现用现配
D.淀粉、葡萄糖、麦芽糖分别与斐林试剂混合并水浴加热后都会出现砖红色沉淀
答案　D
解析　只有在还原糖鉴定的实验中，需要用到50～65 ℃的水浴加热，A正确；在蛋白质鉴定的实验中，需要先加双缩脲试剂A液(创造碱性环境)，再加双缩脲试剂B液，B正确；斐林试剂需要现用现配，C正确；淀粉不是还原糖，与斐林试剂混合并水浴加热后不会出现砖红色沉淀，D错误。
8.(2023·江苏徐州一中期中)面皮是人们喜爱的食物之一。传统面皮的做法是将面团用纱布包裹在清水中搓洗，洗出的白浆和黏留在纱布上的黏稠物质可以分别蒸出面皮和面筋。某同学拟鉴定洗出的白浆和黏留在纱布上的黏稠物质的主要成分，应分别选用的试剂是(　　)
A.斐林试剂、苏丹Ⅲ染液
B.苏丹Ⅲ染液、碘液
C.碘液、双缩脲试剂
D.双缩脲试剂、斐林试剂
答案　C
解析　黏留在纱布上的黏稠物质主要是蛋白质，可用双缩脲试剂进行鉴定；而洗出的白浆中主要含淀粉，可用碘液进行鉴定，综上，C符合题意。
9.(2024·河南洛阳一高期中)下列关于“检测生物组织中的脂肪”的实验的叙述，正确的是(　　)
A.若选用花生种子，则一般需要提前用水浸泡
B.制作好装片后可以直接用高倍镜进行观察
C.染色后需要用蒸馏水洗去浮色
D.若要鉴定油菜种子细胞中是否含有脂肪，用苏丹Ⅲ染液染色后用显微镜观察是否呈红色
答案　A
解析　显微镜使用时要遵循“先低后高”的原则，不能直接用高倍镜进行观察，B错误；染色后需要用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色，C错误；脂肪检测应是用苏丹Ⅲ染液染色后用显微镜观察是否呈橘黄色，D错误。
10.(2024·山东青岛调研)下列有关实验中溶液颜色变化的叙述，正确的是(　　)
A.在梨汁中加入斐林试剂，在水浴加热条件下样液由无色变成砖红色
B.在豆浆中先后加入双缩脲试剂A液、B液后，会出现紫色反应
C.检测脂肪时，加入苏丹Ⅲ染液，出现由蓝变绿再变黄的反应
D.检测淀粉时，加入碘液后，在加热条件下溶液才出现蓝色反应
答案　B
解析　在梨汁中加入斐林试剂，在水浴加热条件下样液由蓝色变成砖红色，A错误；检测脂肪时，加入苏丹Ⅲ染液会出现橘黄色，C错误；检测淀粉时，加入碘液后溶液会出现蓝色反应，该过程不需要加热，D错误。
11.(2024·长郡中学期中)在可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，下列对实验材料选择的叙述，错误的是(　　)
A.马铃薯块茎中含有较多的糖且近于白色，可用于进行可溶性还原糖的鉴定
B.花生种子富含脂肪且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的好材料
C.大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质鉴定的理想材料
D.鸡蛋清含蛋白质多，是进行蛋白质鉴定的动物材料
答案　A
解析　马铃薯块茎中含有较多的糖是淀粉，属于非还原糖，所以不可用于进行可溶性还原糖的鉴定，A错误。
12.(2024·广东肇庆质检)判断下列表格中检测生物组织中的有机物，其中错误的是(　　)
选项 生物组织 检测试剂 颜色反应
A 苹果 斐林试剂 砖红色
B 花生种子 苏丹Ⅲ染液 橘黄色
C 黄豆 双缩脲试剂 紫色
D 卵清蛋白 碘液 红色
答案　D
解析　苹果含还原糖，还原糖可以和斐林试剂反应出现砖红色沉淀，A正确；花生种子含脂肪多，脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，B正确；黄豆含蛋白质多，蛋白质可以与双缩脲试剂反应呈紫色，C正确；卵清蛋白应该用双缩脲试剂检测，碘液用于检测淀粉，D错误。
【综合提升】
13.(2024·广东广州期末)荔枝营养丰富，含葡萄糖、蔗糖、蛋白质、脂肪以及维生素A、B、C等，对人体健康十分有益。下列关于荔枝的叙述正确的是(　　)
A.新鲜荔枝的果壳细胞中含量最多的化合物是水
B.荔枝和人体所含元素种类大致相同，元素含量也大致相同
C.荔枝的组成元素除了C、H、O、N、P、S外，其余的均为微量元素
D.在荔枝果肉提取液中滴加斐林试剂，若发生紫色反应说明果肉中含蛋白质
答案　A
解析　水是活细胞中含量最多的化合物，新鲜荔枝的果壳细胞中含量最多的化合物是水，A正确；荔枝和人体所含元素种类大致相同，但含量差别较大，B错误；细胞中的大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等，C错误；蛋白质的鉴定试剂是双缩脲试剂，两者发生紫色反应，斐林试剂用于鉴定还原糖，D错误。
14.(2024·湖北武汉二中月考)下列关于“检测生物组织中的蛋白质”的实验的叙述，正确的是(　　)
A.用于检测还原糖的斐林试剂甲液和乙液，可直接用于蛋白质的检测
B.为了使实验结果更明显，可以直接用鸡蛋清进行实验，不需要稀释
C.水浴加热后，溶液颜色从浅蓝色变为紫色
D.往组织样液中依次加入NaOH溶液和CuSO4溶液，且加入后都需要摇匀
答案　D
解析　斐林试剂甲液与双缩脲试剂A液都为NaOH溶液，且质量浓度相同，斐林试剂乙液与双缩脲试剂B液都为CuSO4溶液，但质量浓度不相同，因此斐林试剂甲液和乙液不可直接用于蛋白质的检测，A错误；检测鸡蛋清中的蛋白质时，应将鸡蛋清稀释，防止其与双缩脲试剂发生反应后黏在试管内壁上，B错误；用双缩脲试剂检测蛋白质时不需要加热，C错误；检测生物组织中的蛋白质时，要先往组织样液中加入双缩脲试剂A液(质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液)，摇匀后再加入双缩脲试剂B液(质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液)，摇匀后观察实验现象，D正确。
15.(2024·东北师大附中月考)小麦、大豆、花生三种干种子中三类有机物的含量如图所示。下列有关叙述正确的是(　　)
A.进行脂肪检测时，最好选用小麦作为实验材料
B.用双缩脲试剂检测大豆组织样液中的蛋白质，加热呈紫色
C.向小麦种子的研磨滤液中加入斐林试剂后会直接出现砖红色沉淀
D.检测花生细胞中的脂肪颗粒时需要使用显微镜
答案　D
解析　据图分析可知，花生含有的脂肪较多，大豆含有的蛋白质较多，小麦含有的淀粉较多。进行脂肪检测时，最好选用花生作为实验材料，A错误；用双缩脲试剂检测大豆组织样液中的蛋白质，不需要加热就会出现紫色反应，B错误；向小麦种子的研磨滤液中加入斐林试剂后，需要水浴加热才会出现砖红色沉淀，C错误；检测花生细胞中的脂肪颗粒时，需要使用显微镜才能观察到，D正确。
16.(2024·北京第十四中学高一期中)据报道，四川省某县农科所经过多年研究，培育出玉米新品种虹玉6号。回答下列问题：
(1)经食用发现虹玉6号玉米口感非常甜，确定该甜味是不是由于玉米细胞中存在还原糖导致，选用的鉴定试剂是________，该试剂与细胞内还原糖发生作用形成________沉淀。该鉴定实验中还需要________________加热。
(2)经鉴定，该虹玉6号玉米胚芽含有脂肪，鉴定过程中能将脂肪染成橘黄色的是________染液，该过程中50%的酒精的作用是________。
(3)该玉米新品种中的蛋白质含量高于普通玉米，请用所学的知识设计实验加以验证。实验原理：_________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
材料用品：新鲜的普通玉米籽粒，新鲜的新品种玉米籽粒，研钵，试管，漏斗，纱布，吸管，清水，双缩脲试剂A液，双缩脲试剂B液，量筒。
方法步骤：
①将两种玉米籽粒分别进行研磨，制备组织样液。
②取甲、乙两支试管，向甲试管中加入新鲜的新品种玉米籽粒组织样液2 mL，乙试管中加入___________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
③向甲、乙两支试管中分别加入1 mL________________，摇匀，再分别加入4滴________________，摇匀。
④观察______________________________________________________________。
⑤预期的结果：______________________________________________________。
答案　(1)斐林试剂　砖红色　50～65 ℃水浴
(2)苏丹Ⅲ　洗去浮色　(3)蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应，蛋白质含量越高紫色越深　②新鲜的普通玉米籽粒组织样液2 mL
③双缩脲试剂A液　双缩脲试剂B液　④颜色变化并比较紫色的深浅　⑤新品种玉米籽粒组织样液紫色较深
17.(2024·江苏徐州调研)现有无标签的蛋清稀释液、葡萄糖溶液、淀粉溶液和淀粉酶溶液各一瓶，请利用下面提供的资料和材料将它们区分开来。
资料：淀粉酶的化学本质是蛋白质，可以催化淀粉分解为还原糖。
提供材料：带有标签的双缩脲试剂、斐林试剂。
实验方法：
(1)用一种试剂将上述4种溶液区分为两组，这种试剂是________，其中发生显色反应的一组溶液是________________，不发生显色反应的一组是__________________。
(2)用________试剂区分(1)中不发生显色反应的一组溶液，出现________的是____________，另一种是______________。
(3)区分(1)中发生显色反应的一组溶液的方法及鉴定结果是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
答案　(1)双缩脲试剂　蛋清稀释液、淀粉酶溶液　葡萄糖溶液、淀粉溶液　(2)斐林　砖红色沉淀　葡萄糖溶液　淀粉溶液　(3)将淀粉溶液分别与(1)中发生显色反应的两种溶液混合，一段时间后，用斐林试剂分别检测上述两种混合液(50～65 ℃水浴加热约2 min)，无砖红色沉淀出现的混合液组检测的样液是蛋清稀释液，出现砖红色沉淀的混合液组检测的样液是淀粉酶溶液
解析　(1)蛋清稀释液、葡萄糖溶液、淀粉溶液和淀粉酶溶液可以分为蛋白质组(蛋清稀释液和淀粉酶溶液)和糖类组(葡萄糖溶液和淀粉溶液)两类，因此可以通过双缩脲试剂的显色反应把它们初步分开，对于不发生显色反应的葡萄糖溶液、淀粉溶液，可以利用斐林试剂将它们区分开，对于蛋清稀释液和淀粉酶溶液则应利用淀粉酶能催化淀粉分解产生还原糖的特性来鉴别。图解如下：

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