高考生物总复习 第2章 第1、5节 细胞中的元素和化合物、细胞中的无机物课件 新人教版必修1

第 2 章 组成细胞的分子考纲内容能力要求高考风向标1.水和无机盐的作用2蛋白质、核酸的结构和功能3糖类、脂质的种类和作用实验：(1)观察 DNA、RNA在细胞中的分布(2)检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质1.将与蛋白质相关的知识进行综合，考查与蛋白质有关的知识2以生活、健康为新情境综合考查与遗传、代谢、调节、免疫等相关的知识第 1、5 节 细胞中的元素和化合物、细胞中的无机物一、组成细胞的元素C、H、O、N、P、S1种类C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgC(1)大量元素：_等。其中最基本的元素是_；主要元素是指含量约占细胞总量的97%的元素，有_。(2)微量元素：_等。Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo2含量(1)鲜重中_含量最多。(2)干重中_含量最多。C(3)无论干重还是鲜重，_都是含量最多的四种元素。C、H、O、N3作用(1)组成化合物进而构成细胞，如蛋白质、核酸等。(2)影响生物体的生命活动，如 B 能促进花粉萌发和花粉管伸长。统一差异4研究意义:生物界和非生物界具有_性和_性。O1.K 是大量元素，Fe 是微量元素，其划分的依据是什么？答案：大量元素和微量元素的划分依据是含量。2碳在干重中含量最多，所以是最基本的元素，这种说法对吗？答案：不对，碳是最基本元素是因为细胞里的有机物是以碳链为骨架的，碳链是大分子物质形成的基础。1无机化合物：_。水和无机盐2有机化合物：_。糖类、脂质、蛋白质、核酸二、组成细胞的化合物)脂肪细胞中含量最多的化合物是脂肪。(解析：活细胞中水的含量最多。三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质斐林试剂1糖类的检测：还原糖与_发生作用，生成_；淀粉遇_变_。蓝色2脂肪的检测：脂肪被_染成_，或被_染成_。橘黄色苏丹染液红色3 蛋白质的检测：蛋白质与_作用产生21 _反应。双缩脲试剂紫色砖红色沉淀苏丹染液碘1.上述实验中，只有还原糖的鉴定实验需要水浴加热。()2只有在脂肪的鉴定实验中需要使用显微镜。()3斐林试剂和双缩脲试剂的用法和溶质的浓度不同。( )四、水1含量：最多，约占生物体的 _。2存在形式(1)结合水：与细胞内其他物质相结合的水。(2)自由水：以 _的形式存在，可以自由流动的水。2260%95%23游离3功能(1)结合水：细胞结构的重要组成成分。(2)自由水1)细胞内的良好 _。2)参与细胞内的许多生化反应。3)为细胞提供液体环境。4)运送 _。营养物质和代谢废物小麦晒干过程中失去的水主要是_，晒干后的小麦所含的水主要是_。自由水结合水24溶剂25五、无机盐离子1存在形式：主要以 _的形式存在。2功能(1)细胞的重要组成成分。生命活动(2)维持细胞和生物体的 _。(3)维持生物体内的平衡，如酸碱平衡。2627下列关于生物体内无机盐功能的叙述错误的是()A镁是叶绿素的成分之一，缺镁会影响光合作用B细胞中无机盐大多数以化合物的形式存在，如CaCO3构成骨骼、牙齿C人体血液中 Ca2浓度太低，会出现抽搐症状D某些无机盐离子对维持细胞的酸碱平衡具有一定作用解析：细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。B大量元素C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 等微量元素Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo 等最基本的元素C鲜重含量最多的元素O干重含量最多的元素C考点组成细胞中的化学元素1元素的归类鲜重含量最多的化合物水干重含量最多的化合物蛋白质不含 N 的化合物糖类、脂肪含有 N、同时含 S 的化合物蛋白质含有 N、同时含 P 的化合物核酸、磷脂、ATP、ADP、NADPH、NADH含有 N、Mg 的化合物叶绿素含有 N、I 的化合物甲状腺激素含有 N、Fe 的化合物血红蛋白续表2.从元素角度分析生物界与非生物界的统一性和差异性(1)统一性：组成生物体的化学元素在无机环境中都可以找到，没有一种是生物体所特有的。(2)差异性：组成生物体的化学元素的含量与无机环境中的相应元素的含量有一定的差别，即生命物质的特殊性。这种差异性是由于生物体有选择地从无机自然界中吸收各种物质组成自身结构造成的。3化学元素的生理功能S：是甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸的组成成分，因此也是蛋白质的特征元素。Ca：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。缺钙时，老年人患骨质疏松症，成年人患骨质软化病，儿童患佝偻病；血钙含量低时，会出现抽搐现象；血钙含量高则导致肌无力。Fe：是血红蛋白和许多含铁酶类的组成成分，与氧气的运输以及许多物质代谢有关。I：是合成甲状腺激素的原料。B：可促进花粉管的萌发，从而促进植物受精，油菜缺 B会“花而不实”。Mg：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元素。元素在生物计算和同位素标记法中的应用从元素组成上分析代谢产物糖类、脂肪、蛋白质的元素组成中都含C、H、O，可推知其彻底氧化分解的产物中都有CO2 和H2O；蛋白质中还含有N，故其氧化分解的产物中有含 N 化合物。从元素含量上分析物质氧化分解时释放能量的多少脂肪中氧的含量远少于糖类，而氢的含量多于糖类，因此，等质量的脂肪和糖类氧化分解时，脂肪所消耗的氧气较多，同时释放的能量也较多。在同位素标记法中的应用利用同位素标记法可以示踪光合作用和细胞呼吸中碳、氧原子的去向；示踪分泌蛋白的合成、运输和分泌途径；在噬菌体侵染细菌的实验中，证明 DNA 是遗传物质；证明DNA分子的半保留复制方式；用于基因诊断和 DNA 分子杂交等。【典例 1】下图中甲是细胞中 3 种化合物含量的扇形图，乙是活细胞中元素含量的柱形图，下列说法不正确的是()A若图甲表示正常细胞，则化合物、共有的元素中含量最多的是 aB若图甲表示细胞完全脱水后化合物含量的扇形图，则化合物中含量最多的元素为图乙中的 bC图乙中数量最多的元素是 c，这与脱水细胞中含量最多的化合物有关D若图甲表示正常细胞，则化合物具有多样性，其必含的元素为 C、H、O、N解题思路第一步：分析图形图甲代表化合物含量多少，则正常细胞中、分别为水和蛋白质。图乙直观反映出活细胞中元素含量，则 a、b、c 分别为O、C、H。A(水)和(蛋白质)共有的元素是 H、O，而 O 在正常细胞中含量最多B图甲表示细胞脱水后化合物含量图，则为蛋白质，其中C 元素的含量最多，即为 bC细胞中氢元素数量最多，但由于其原子量小，含量仅占第三，但这与脱水细胞中含量最多的化合物无关D根据的含量，可判断其为蛋白质，蛋白质具有多样性，必含元素为 C、H、O、N第二步：分析选项答案C 考点对应练 1(2012年江苏)下列关于细胞中化学元素的叙述中，正确的是()CA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C主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定D细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要 解析：大量元素和微量元素以含量划分，并不是以作用的重要程度来划分；同时生物体内的各种必须元素均有其特定的作用，具不可替代性；脱氧核苷酸含N，而脂肪酸不含N。形式自由水结合水特点含量较多，变动幅度较大，易流动、易蒸发含量比较稳定，不易散失，与其他物质相结合含量约占细胞内全部水分的95.5%约占细胞内全部水分的4.5%考点细胞中的无机物水和无机盐1水(1)两种存在形式自由水和结合水形式自由水结合水功能细胞内良好的溶剂参与生化反应为细胞提供液体环境运送营养物质和代谢废物是细胞结构的重要组成成分联系两者能够随新陈代谢的进行而相互转化： 自由水 结合水续表温度降低温度升高(2)水的含量不同的生物体内水的含量差别很大。例如，生物体的含水量一般为 60%95%，而生活在海洋中的水母其含水量约为97%。同一生物体不同的生长发育阶段水的含量不同。幼儿时期成年时期；幼嫩部分成熟部分。同一生物体不同器官的含水量不同。(3)水分含量与新陈代谢、生物抗性的关系细胞中自由水结合水的比值越大，生物新陈代谢越旺盛，抗性越小。细胞中自由水结合水的比值越小，生物新陈代谢越缓慢，抗性越大。蛋白的主要成分；维持细胞和生物体的生命活动，如Ca2+能渗透压；维持细胞的酸碱平衡，如HCO3等。2细胞中无机盐的存在形式及主要功能(1)存在形式：细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在，如 Na、K、Ca2、Fe2、Fe3、Cl、SO24、PO34等。(2)主要功能：细胞的重要组成成分，如 Fe2是构成血红降低肌肉的兴奋性，缺 Ca2会出现抽搐等症状； 维持细胞的渗透压，如 Na能影响细胞外液渗透压、K能影响细胞内液水和各种生命活动【典例 2】(双选)下列与水有关的叙述中，正确的是()A细胞有氧呼吸过程的第三阶段，既有水的生成，又有水的分解B人体由于花粉过敏，血管壁通透性降低，使水分大量积累在细胞间隙，导致组织水肿C人体内水分的动态平衡是靠水分的摄入和排出来实现的，其感受器位于下丘脑D如果白天用含 18O 的水浇花草，周围空气中的 H2O、O2 中都可能检测出 18O解题思路有氧呼吸过程中水的生成在第三阶段，水的利用在第二阶段。花粉过敏，血管壁通透性增大，使水分大量积累在细胞间隙，导致组织水肿。下丘脑有渗透压感受器，能调节水平衡；渴觉中枢在大脑皮层。含 18O 的水参与光合作用产生氧气，氧气进入植物体内参与有氧呼吸生水，而植物的蒸腾作用也使周围空气中的 H2O 含 18O。答案CD 考点对应练2下列对生物体内水的描述，错误的是()DA幼小的生物体内自由水与结合水的比值越大时，代谢越活跃B自由水是良好的溶剂，是各种代谢活动的介质C结合水是组成细胞结构的一部分，约占细胞内全部水分的 4.5%D心肌坚韧、血液液态，但含水量相差无几，原因是心肌内全是结合水解析：心肌坚韧、血液液态，但含水量相差无几，原因是心肌内结合水含量多。斐林试剂双缩脲试剂甲液乙液A 液B 液成分0.1 g/mLNaOH 溶液0.05 g/mLCuSO4 溶液0.1 g/mLNaOH 溶液0.01 g/mLCuSO4 溶液鉴定物质可溶性还原糖蛋白质检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1实验原理：某些化学试剂能使生物组织中的相关有机物发生特定的颜色反应。其中的两种主要试剂的比较如下：斐林试剂双缩脲试剂甲液乙液A 液B 液原理及颜色变化Cu(OH)2 被还原成 Cu2O颜色变化：浅蓝色棕色砖红色(沉淀)蛋白质的肽键在碱性溶液中能与 Cu2络合成紫色的络合物，颜色深浅与蛋白质浓度成正比颜色变化：无色浅蓝色紫色续表斐林试剂双缩脲试剂甲液乙液A 液B 液添加顺序甲乙两液等量混匀后立即使用先加入 A 液 1 mL，摇匀，再加入 B 液 4 滴，摇匀反应条件水浴 5065加热不需加热，摇匀即可反应现象样液变砖红色样液变紫色续表2.实验步骤(1)还原糖的鉴定(2)脂肪的鉴定(3)蛋白质的鉴定【典例】下列关于鉴定糖类、蛋白质和脂肪实验操作的叙述中，正确的是()A鉴定还原糖的斐林试剂甲液与乙液，可直接用于蛋白质的鉴定B鉴定脂肪的存在，要用显微镜观察是否有被染成橘黄色或红色的颗粒C鉴定可溶性还原糖时，先加入斐林试剂甲液摇匀后，再加入乙液D鉴定蛋白质时，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解题思路斐林试剂的甲、乙液要混合后使用，而双缩脲试剂则先用A 液后用B 液，不能先混合；脂肪的鉴定在使用苏丹或苏丹染色后，需要用显微镜观察组织细胞内是否有橘黄色或红色颗粒。答案B含有还原性基团(游离醛基或游离酮基) 的糖类叫还原糖；常见的还原糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖等。双缩脲试剂鉴定的是肽键，蛋白质有肽键，所以有显色反应，氨基酸没有肽键，所以没有显色反应。1(中山统考)下列有关组成生物体化学元素和化合物的叙述，正确的是()A核糖核酸是染色体的主要成分之一B酶和 DNA 都是含有氮元素的生物大分子C肌肉细胞中含量最多的化合物是蛋白质D含有元素 C、H、O、N 的物质可能是核酸、酶、果糖、脂肪等解析：染色体的主要成分有蛋白质和 DNA；肌肉细胞中含量最多的化合物是水；含有元素 C、H、O、N 的物质可能是核酸、酶等，果糖、脂肪只含 C、H、O。答案：B2(广东联考)在探索外星球是否存在生命的过程中，科学家始终把寻找水作为最关键的环节。水在生命中的意义表现为()DA是细胞鲜重中含量最多的化合物B在生物体内可以流动C能与蛋白质结合而体现生命活动现象D生化反应要在水中进行解析：所有的生化反应都要在水中进行，所以水是不可缺少的。3(深圳联考)下列化合物中，不含无机盐的是()DA叶绿素C血红蛋白BATPD糖原解析：糖原只含 C、H、O 三种元素。O 三种元素的是()CA血红蛋白BATPC脂肪D磷脂解析：脂肪与糖类一样只含 C、H、O 三种元素。4(汕尾调研)下列有机化合物中，只含有 C、H、5(2012年广东)分析下表，可推测()溶液双缩脲试剂碘液斐林试剂甲乙甲、乙混合注：“”显色，“”显色更深；“”不显色。A甲溶液含有淀粉 B乙溶液含有还原糖C混合溶液不含淀粉 D混合溶液含有淀粉酶D 解析：据表可推测甲含有蛋白质，乙含有淀粉，甲和乙混合能够产生还原糖，证明甲中含有淀粉酶，将淀粉分解产生还原性糖。6(揭阳二模双选)下列实验操作能达到预期目标的是()ABA用 DNA 探针快速检测饮水中病毒的含量B用斐林试剂或葡萄糖试纸检测尿液中的葡萄糖C用单倍体育种法改良缺乏某种抗病性的水稻品系D用洋葱根尖临时装片观察四分体解析：葡萄糖是还原性糖，可用斐林试剂或葡萄糖试纸检测。