新高考第一轮总复习 第二课时 第1、5节细胞中的元素和化合物、细胞中的无机物课件 新人教版

第2章组成细胞的分子组成细胞的分子第二课时第二课时 第第1、5节细胞中的元素和节细胞中的元素和 化合物、细胞中的无机物化合物、细胞中的无机物 1水的作用水的作用2.无机盐的作用无机盐的作用考点一组成生物体的化学元素的种类及作用考点一组成生物体的化学元素的种类及作用 【回扣教材【回扣教材】一、组成细胞的元素一、组成细胞的元素细胞中常见的化学元素有细胞中常见的化学元素有 种，是生物体种，是生物体从从 中获取的。中获取的。1元素的分类元素的分类(1)按元素在生物体内的含量可分为：按元素在生物体内的含量可分为：大量元素，如大量元素，如 等等。微量元素，如微量元素，如 等等。20多多无机自然界无机自然界C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、Zn、Cu、B、Mo(2)按元素在生物体内的作用可分为：按元素在生物体内的作用可分为：最基本的元素是最基本的元素是 。主要元素，如主要元素，如 。2元素的含量特点元素的含量特点(1)占细胞鲜重最多的元素是占细胞鲜重最多的元素是 。(2)占细胞干重最多的元素是占细胞干重最多的元素是 。(3)细胞中含量最多的四种元素是细胞中含量最多的四种元素是 。3元素的存在形式：大多以元素的存在形式：大多以 的形式存在。的形式存在。 CC、H、O、N、P、SOCC、H、O、N化合物化合物二、组成细胞的化合物二、组成细胞的化合物组成细胞的化合物分为无机化合物和组成细胞的化合物分为无机化合物和 ，前者中前者中 的含量是最多的，后者中含的含量是最多的，后者中含量最多的是量最多的是 。 有机化合物有机化合物水水蛋白质蛋白质【知识拓展【知识拓展】1组成生物体的化学元素的种类及含量组成生物体的化学元素的种类及含量组成生物体的化学元素常见的主要有组成生物体的化学元素常见的主要有20多种。多种。其组成、分类及含量如下图所示：其组成、分类及含量如下图所示：其中主要元素：指含量占原生质总量其中主要元素：指含量占原生质总量97%以上以上的元素。的元素。大量元素：指含量占生物体总重量的万分之一大量元素：指含量占生物体总重量的万分之一以上的元素。以上的元素。微量元素：指生物体生活所必需的，含量虽少微量元素：指生物体生活所必需的，含量虽少但作用非常重要的元素。但作用非常重要的元素。矿质元素：指除了矿质元素：指除了C、H、O以外，主要由根系以外，主要由根系从土壤中吸收的元素。从土壤中吸收的元素。2化学元素的存在形式及功能化学元素的存在形式及功能(1)化学元素的存在形式化学元素的存在形式组成生物体的各种化学元素，在生物体内主要组成生物体的各种化学元素，在生物体内主要以无机盐离子或化合态形式存在，生物体获得各以无机盐离子或化合态形式存在，生物体获得各种元素的方式以主动运输为主。种元素的方式以主动运输为主。(2)生物体内化学元素的功能生物体内化学元素的功能生物体内的化学元素组成多种多样的化合物，这生物体内的化学元素组成多种多样的化合物，这些化合物和化学元素是生物体生命活动的物质基础。些化合物和化学元素是生物体生命活动的物质基础。化学元素能够影响生物体的生命活动。因此也是化学元素能够影响生物体的生命活动。因此也是蛋白质的特征元素。蛋白质的特征元素。Ca在原生质中一般以磷酸盐和碳酸盐的形式存在，在原生质中一般以磷酸盐和碳酸盐的形式存在，对保持原生质胶体的稳定性和调节膜的通透性是不可对保持原生质胶体的稳定性和调节膜的通透性是不可缺少的。动物血液和组织液中的钙离子，对血液的凝缺少的。动物血液和组织液中的钙离子，对血液的凝固和肌肉的收缩有调节作用。固和肌肉的收缩有调节作用。缺钙，老年人患骨质疏松症，成年人患骨质软缺钙，老年人患骨质疏松症，成年人患骨质软化病，儿童患佝偻病；血钙含量低，易导致肌肉化病，儿童患佝偻病；血钙含量低，易导致肌肉抽搐；血钙高导致肌无力。抽搐；血钙高导致肌无力。Mg是叶绿素的组成成分，是一切绿色植物光是叶绿素的组成成分，是一切绿色植物光合作用不可缺少的。合作用不可缺少的。Fe是细胞色素是细胞色素(线粒体内一种与有氧呼吸有关的线粒体内一种与有氧呼吸有关的蛋白质蛋白质)、血红蛋白和许多含铁酶类的成分，与、血红蛋白和许多含铁酶类的成分，与氧气的运输以及许多物质代谢有关。植物缺铁，氧气的运输以及许多物质代谢有关。植物缺铁，叶绿素形成受阻，易产生黄化苗。叶绿素形成受阻，易产生黄化苗。微量元素微量元素B(硼硼)能促进花粉的萌发和花粉管的伸能促进花粉的萌发和花粉管的伸长；长；I是合成甲状腺激素的成分。是合成甲状腺激素的成分。【典例精析【典例精析】【例【例1】(2012江苏江苏)下列关于细胞中化学元素的叙述，下列关于细胞中化学元素的叙述，正确的是正确的是( )A细胞中一种元素的作用能被其他元素替代细胞中一种元素的作用能被其他元素替代B细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素C主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对 稳定稳定D细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重 要要C【解析【解析】不同的元素有不同的作用，在细胞内不能不同的元素有不同的作用，在细胞内不能被别的元素替代，被别的元素替代，A错；脱氧核苷酸由错；脱氧核苷酸由C、H、O、N和和P五种元素组成，脂肪酸由五种元素组成，脂肪酸由C、H和和O三种元素三种元素组成，组成，B错；主动运输使细胞能对外界物质有选择错；主动运输使细胞能对外界物质有选择地吸收和排出，能维持细胞内元素的平衡，地吸收和排出，能维持细胞内元素的平衡，C正确；正确；微量元素虽然含量极少，但却是维持正常生命活动微量元素虽然含量极少，但却是维持正常生命活动不可缺少的，也非常重要，不可缺少的，也非常重要，D错。错。考点二组成生物体的无机物考点二组成生物体的无机物水和无机盐水和无机盐【回扣教材【回扣教材】1细胞中的水细胞中的水(1)存在形式：存在形式： 和和 。(2)功能：功能：是是 的重要组成成分，的重要组成成分，是细是细胞内的胞内的 ，运送，运送 ，参与参与许多许多 ，为细胞提供为细胞提供 环环境。境。2细胞中的无机盐细胞中的无机盐(1)存在形式：绝大多数以存在形式：绝大多数以 的形式存在的形式存在，少部分是细胞内，少部分是细胞内 的组成成分。的组成成分。(2)功能：维持功能：维持 的生命活动，维持细的生命活动，维持细胞的胞的 平衡等。平衡等。结合水结合水自由水自由水细胞结构细胞结构良好溶剂良好溶剂营养营养生物化学反应生物化学反应液体液体离子离子复杂化合物复杂化合物细胞和生物体细胞和生物体酸碱酸碱【知识拓展【知识拓展】1水存在的形式及其比较分析水存在的形式及其比较分析形式形式自由水自由水结合水结合水定义定义细胞中绝大部分的水以游离的细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动形式存在，可以自由流动与细胞内的其他物质相结合的水与细胞内的其他物质相结合的水含量含量约占细胞内全部水分的约占细胞内全部水分的95.5%约占细胞内全部水分的约占细胞内全部水分的4.5%特点特点流动性强、易蒸发、加压可析流动性强、易蒸发、加压可析离，可参与物质代谢离，可参与物质代谢不流动、不蒸发、不能析离，与其他不流动、不蒸发、不能析离，与其他物质物质(亲水性物质亲水性物质)结合结合功能功能细胞内良好的溶剂细胞内良好的溶剂参与生化反应参与生化反应为细胞提供液体环境为细胞提供液体环境运送营养物质和代谢废物运送营养物质和代谢废物是细胞结构的重要组成成分是细胞结构的重要组成成分联系联系自由水和结合水能自由水和结合水能 够随新陈代够随新陈代谢的进行而相互转化谢的进行而相互转化2细胞中的无机盐细胞中的无机盐(1)存在形式：主要是以离子形式存在。存在形式：主要是以离子形式存在。(2)生理功能生理功能是细胞的结构成分，有些无机盐是细胞内某些是细胞的结构成分，有些无机盐是细胞内某些复杂的化合物的重要组成部分，如复杂的化合物的重要组成部分，如Mg2是叶绿素分是叶绿素分子必需的成分；子必需的成分；Fe2是血红蛋白的主要成分；是血红蛋白的主要成分；PO43是生物膜的主要成分磷脂的组成成分，也是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。的主要组成成分。参与并维持生物体的代谢活动，如哺乳动物血参与并维持生物体的代谢活动，如哺乳动物血液中必须含有一定量的液中必须含有一定量的Ca2，如果血液中钙盐的含，如果血液中钙盐的含量过低就会出现肌肉抽搐。量过低就会出现肌肉抽搐。 维持生物体内的平衡：体内平衡使细胞能有维持生物体内的平衡：体内平衡使细胞能有稳定的结构和功能，是生物能维持正常的代谢和稳定的结构和功能，是生物能维持正常的代谢和生理活动的必要条件。生理活动的必要条件。a渗透压的平衡：渗透压的平衡：Na、Cl对细胞外液渗透对细胞外液渗透压调节起重要作用，压调节起重要作用，K则对细胞内液渗透压平衡则对细胞内液渗透压平衡起决定作用。起决定作用。b酸碱平衡酸碱平衡(即即pH平衡平衡)：pH调节着细胞的一调节着细胞的一切生命活动，它的改变影响细胞内发生的一切反切生命活动，它的改变影响细胞内发生的一切反应，其平衡的维持就依赖于某些无机盐离子的调应，其平衡的维持就依赖于某些无机盐离子的调节，如人血浆中节，如人血浆中HCO3、HPO42等的调节。等的调节。【典例精析【典例精析】【例【例2】根据表中生物体含水量】根据表中生物体含水量(%)的数据，的数据，不能得出的结论是不能得出的结论是( )水母水母鱼类鱼类蛙蛙哺乳动物哺乳动物藻类藻类高等植物高等植物休眠种子休眠种子978085786590608010A.上述表中生物体内都有一定的含水量上述表中生物体内都有一定的含水量B水生生物体内的含水量相对较高水生生物体内的含水量相对较高C生命活动处于极微弱状态的休眠种生命活动处于极微弱状态的休眠种 子也不能没有水子也不能没有水D代谢越旺盛的生物或器官含水量越代谢越旺盛的生物或器官含水量越 高高D【解析【解析】表中只提供了水生生物与陆生生物及表中只提供了水生生物与陆生生物及动物、植物等不同生物体的含水量，没有提供动物、植物等不同生物体的含水量，没有提供同种生物体因年龄、季节气候等原因其代谢旺同种生物体因年龄、季节气候等原因其代谢旺盛与微弱的含水量比较，无法得出结论。盛与微弱的含水量比较，无法得出结论。课时练习二课时练习二一、选择题一、选择题(每小题只有一个正确选项每小题只有一个正确选项)1(2012海南海南)关于植物细胞中元素的叙述，错关于植物细胞中元素的叙述，错误的是误的是( )A番茄和水稻根系吸收番茄和水稻根系吸收Si元素的量相等元素的量相等B细胞中含量最多的四种元素是细胞中含量最多的四种元素是C、O、H和和 NC植物根系通过主动运输吸收无机盐离子需植物根系通过主动运输吸收无机盐离子需 要要ATPD与豆科植物共生的根瘤菌可为豆科植物生与豆科植物共生的根瘤菌可为豆科植物生 长提供长提供N元素元素A【解析【解析】不同植物的根系对同种无机盐离子的吸不同植物的根系对同种无机盐离子的吸收不同，收不同，A不正确；细胞中含量最多的元素为不正确；细胞中含量最多的元素为C、O、H、N，B正确；植物根系吸收无机盐离子的正确；植物根系吸收无机盐离子的方式为主动运输，需要消耗方式为主动运输，需要消耗ATP，C正确；豆科正确；豆科植物和根瘤菌为共生关系，根瘤菌具有固氮作用，植物和根瘤菌为共生关系，根瘤菌具有固氮作用，可为豆科植物提供可为豆科植物提供N元素，元素，D正确。正确。2右图表示人体细胞中四种主要元素占细胞鲜重右图表示人体细胞中四种主要元素占细胞鲜重的百分比，其中表示碳元素的是的百分比，其中表示碳元素的是( )A甲甲 B乙乙C丙丙 D丁丁B3保证生物体正常生活所必需的微量元素是保证生物体正常生活所必需的微量元素是( )AK、Fe、Mn、Zn、Cu、BBFe、Mn、Zn、Cu、B、MoCCa、Fe、Mn、Zn、Cu、MoDMg、Fe、Mn、Zn、B、Mo【解析【解析】A项中的项中的K属于大量元素，属于大量元素，C项中的项中的Ca属于大量元素，属于大量元素，D项中的项中的Mg属于大量元素。属于大量元素。B4下列化合物的组成中，由相同元素组成的是下列化合物的组成中，由相同元素组成的是( )A纤维素、胰岛素、性激素纤维素、胰岛素、性激素BADP、 tRNA 、质粒、质粒C脂肪、丙酮酸、核苷酸脂肪、丙酮酸、核苷酸D抗体、酶、生长素抗体、酶、生长素【解析【解析】A错，纤维素为多糖，胰岛素为蛋白质错，纤维素为多糖，胰岛素为蛋白质含有含有N、S元素，性激素为脂质；元素，性激素为脂质；B对，对，ADP、tRNA、质粒都由、质粒都由C、H、O、N、P构成；构成；C错，错，核苷酸还含有核苷酸还含有N、P；D错，生长素是小分子有机错，生长素是小分子有机物不含有物不含有S元素。元素。B5开发脑营养的保健食品是国际生命科学研究的开发脑营养的保健食品是国际生命科学研究的一个重要课题，下列属于与补脑增智有关的大量元素一个重要课题，下列属于与补脑增智有关的大量元素是是( )ACa BCu CZn DFe【解析【解析】解答本题的关键是解答本题的关键是“大量元素大量元素”，而几，而几个选项中只有个选项中只有Ca是大量元素。是大量元素。A6如图，容器底部是培养基，其中含有植物如图，容器底部是培养基，其中含有植物生长所需的全部养分，如果有人在配制培养基的生长所需的全部养分，如果有人在配制培养基的矿质元素中使用了矿质元素中使用了NH4NO3、KNO3、CaCl22H2O、MgSO47H2O、螯合铁溶液、微量、螯合铁溶液、微量元素溶液，但缺少了一种必需元素，为补充这种元素溶液，但缺少了一种必需元素，为补充这种元素，应添加的化合物是元素，应添加的化合物是( )ACa(NO3)2 BKClCKH2PO4 DK2SO4【解析解析】结合题干中已提到的矿质元素，可推知结合题干中已提到的矿质元素，可推知该培养基中还缺少一种大量元素该培养基中还缺少一种大量元素P，故选，故选C。C7关于生物体内水和无机盐的叙述，不正确关于生物体内水和无机盐的叙述，不正确的是的是( )A体内参与运输营养物质和代谢废物的水是体内参与运输营养物质和代谢废物的水是 自由水自由水B某些无机盐是组成某些无机盐是组成ATP、RNA和纤维素的和纤维素的 必需成分必需成分C生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的 吸水或失水吸水或失水D自由水和结合水的比例随生物个体代谢的自由水和结合水的比例随生物个体代谢的 强弱而变化强弱而变化【解析【解析】纤维素是一种多糖，只能由纤维素是一种多糖，只能由C、H、O三种元素组成，不含无机盐。三种元素组成，不含无机盐。B8下列关于无机盐的叙述，错误的是下列关于无机盐的叙述，错误的是( )A缺铁性贫血是因为体内缺乏铁，血红蛋白不能缺铁性贫血是因为体内缺乏铁，血红蛋白不能 合成合成BMg2是叶绿素的成分之一，缺是叶绿素的成分之一，缺Mg2影响光合影响光合 作用作用C细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在，如细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在，如 CaCO3构成骨骼、牙齿构成骨骼、牙齿D碘是合成甲状腺激素的原料，所以常在食盐中碘是合成甲状腺激素的原料，所以常在食盐中 加碘加碘C【解析【解析】细胞中的无机盐绝大多数以离子形式存细胞中的无机盐绝大多数以离子形式存在。故在。故C错。错。9黄豆种子在黑暗中萌发成幼苗，下表是经过黄豆种子在黑暗中萌发成幼苗，下表是经过处理后得到的数据，下列依据表中的数据所得到处理后得到的数据，下列依据表中的数据所得到的结论中，不正确的是的结论中，不正确的是 ( )DA. 幼苗和种子相比湿重增加，增加的物质主幼苗和种子相比湿重增加，增加的物质主 要是水要是水B干幼苗细胞中有机化合物含量最多的是蛋干幼苗细胞中有机化合物含量最多的是蛋 白质白质C幼苗和种子相比干重减少，是因为有部分幼苗和种子相比干重减少，是因为有部分 有机物被呼吸消耗有机物被呼吸消耗 D40、风吹处理后，幼苗减少的主要是自、风吹处理后，幼苗减少的主要是自 由水、种子减少的主要是结合水由水、种子减少的主要是结合水【解析【解析】 40、风吹处理后，幼苗和种子、风吹处理后，幼苗和种子减少的重量主要都是自由水。减少的重量主要都是自由水。10下列细胞中，结合水相对含量最多的是下列细胞中，结合水相对含量最多的是( )A休眠的玉米胚乳细胞休眠的玉米胚乳细胞B休眠的大豆子叶细胞休眠的大豆子叶细胞C洋葱根尖的分生区细胞洋葱根尖的分生区细胞D成熟西瓜的果肉细胞成熟西瓜的果肉细胞B【解析【解析】休眠状态的大豆和玉米中，自由水含休眠状态的大豆和玉米中，自由水含量比较少，结合水含量较多。而大豆中蛋白质量比较少，结合水含量较多。而大豆中蛋白质较多，玉米中淀粉较多，蛋白质的亲水性比淀较多，玉米中淀粉较多，蛋白质的亲水性比淀粉强，因此，大豆比玉米的结合水相对含量更粉强，因此，大豆比玉米的结合水相对含量更多。多。11科学研究发现，苹果含有锌，锌是形成与记忆科学研究发现，苹果含有锌，锌是形成与记忆力相关的蛋白质不可缺少的元素，儿童缺锌就会导致力相关的蛋白质不可缺少的元素，儿童缺锌就会导致大脑发育不完善。这说明无机盐离子大脑发育不完善。这说明无机盐离子 ( )A对维持生物体的生命活动有重要作用对维持生物体的生命活动有重要作用B对维持酸碱平衡有重要作用对维持酸碱平衡有重要作用C对调节细胞内的渗透压有重要作用对调节细胞内的渗透压有重要作用D对维持细胞形态有重要作用对维持细胞形态有重要作用【解析【解析】从题干可知，此题并没有涉及无机盐离子从题干可知，此题并没有涉及无机盐离子对细胞渗透压、细胞形态及酸碱度的生理作用。对细胞渗透压、细胞形态及酸碱度的生理作用。A二、非选择题二、非选择题12科学家利用返回式航天器从某个小行星上收集科学家利用返回式航天器从某个小行星上收集回一些物质样本，经过仪器分析，这些物质中的主要回一些物质样本，经过仪器分析，这些物质中的主要元素组成及含量如下：元素组成及含量如下：元素元素CHONPSFeSiAl含量含量%0.010.30.90.110.030.695.11.50.5请根据上面内容判断，该物质是不是小行星上的生请根据上面内容判断，该物质是不是小行星上的生物体的组成物质。请说明理由。物体的组成物质。请说明理由。该物质不是生物体的组成物质。理由是地球生物的细该物质不是生物体的组成物质。理由是地球生物的细胞中所含胞中所含C、H、O、N、P、S这几种元素所占比例这几种元素所占比例约为约为97%，而该物质中主要元素的种类和含量与生物，而该物质中主要元素的种类和含量与生物体的组成元素差异极大，不可能是生物体的组成物质。体的组成元素差异极大，不可能是生物体的组成物质。13水是生命之源，也是细胞内各种化学反应的介水是生命之源，也是细胞内各种化学反应的介质，在细胞中有两种存在形式，即自由水和结合水。质，在细胞中有两种存在形式，即自由水和结合水。在植物细胞中含量及自由水和结合水的比值的变化，在植物细胞中含量及自由水和结合水的比值的变化，是与生命活动相适应的。以下表格为玉米种子在适是与生命活动相适应的。以下表格为玉米种子在适宜条件下萌发成幼苗时经过处理后得到的数据；图宜条件下萌发成幼苗时经过处理后得到的数据；图为玉米种子的呼吸速率为玉米种子的呼吸速率(mg/100gh)与含水量的关系。与含水量的关系。请根据有关知识回答下列问题：请根据有关知识回答下列问题：处理方法处理方法相对质量相对质量种子种子幼苗幼苗湿重湿重直接称重直接称重160750干重干重70，72 h138118灰分灰分550，16 h22(1)和玉米种子相比幼苗湿重增加，增加的主要物质和玉米种子相比幼苗湿重增加，增加的主要物质是是 。(2)和玉米种子相比，幼苗干重减少，减少的物质和玉米种子相比，幼苗干重减少，减少的物质是是 。(3)玉米种子的呼吸速率与含水量的关系可以准确表述玉米种子的呼吸速率与含水量的关系可以准确表述为为 。自由水自由水(或或“水水”)有机物有机物在一定范围内随着含水量的增加，呼吸速率增加在一定范围内随着含水量的增加，呼吸速率增加(4)有时粮仓会出现发潮现象，原因是有时粮仓会出现发潮现象，原因是 。(5)根据你所学的知识就根据你所学的知识就“如何降低种子的呼吸速率如何降低种子的呼吸速率”这个问题提出两条具体措施：这个问题提出两条具体措施：将种子晒干，并贮藏于干燥的地方；降低贮将种子晒干，并贮藏于干燥的地方；降低贮藏种子的温度藏种子的温度(意思答对即可，其他合理答案意思答对即可，其他合理答案也可也可) 。种子通过种子通过有氧呼吸产生了水有氧呼吸产生了水