高考生物大一轮复习 第1单元 细胞及其分子组成 第2讲 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

第第2讲细胞中的元素和化合物、细胞中的无机物讲细胞中的元素和化合物、细胞中的无机物 最新考纲1.水和无机盐的作用()2.实验：检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质 1元素的种类和含量 (1)不同生物体内化学元素的种类基本相同。 (2)相同元素在不同生物体内的含量差别较大。 2元素的含量之最 (1)活细胞中含量最多的元素是O。 (2)细胞干重中含量最多的元素是C。 3化合物含量之最 (1)占细胞鲜重最多的化合物是水。 (2)占细胞干重最多的化合物是蛋白质。 4不同状态的细胞中4种基本元素的含量大小比较 (1)细胞鲜重时元素含量OCHN。 (2)细胞干重时元素含量CONH。 53种有机化合物含量在细胞中的比例：蛋白质脂质糖类。 6水在细胞中的两种存在形式：自由水和结合水。 7无机盐在生物体内的存在形式：多数以离子的形式存在，少数以化合物的形式存在。 1组成细胞的元素知识点一组成细胞的元素和化合物知识点一组成细胞的元素和化合物 课前导学课前导学 环境环境化合物化合物C、H、O、N、P、S、 K、Ca、Mg Fe、Mn、Zn、 Cu、B、Mo CC、H、O、N (1)微量元素 (2)大量元素：洋人探亲，单留盖美家，即O(洋)、P(人)、C(探)、H(亲)、N(单)、S(留)、Ca(盖)、Mg(美)、K(家)。鲜重含量最多的有机化合物鲜重含量最多的有机化合物_鲜重含量最多的化合物鲜重含量最多的化合物_干重含量最多的化合物干重含量最多的化合物_不含不含N的有机化合物的有机化合物_含有含有N，有的还含，有的还含S的有机物的有机物_含有含有N，同时含有，同时含有P的有机物的有机物_蛋白质蛋白质水水蛋白质蛋白质糖类和脂肪糖类和脂肪蛋白质蛋白质核酸、磷脂、核酸、磷脂、ATP 3生物界与非生物界的统一性和差异性不统一性不统一性差异性差异性 思考判断： (1)在人体活细胞中氢原子的数目最多。() (2)细胞中的一种元素的作用能被其他元素替代。() (3)细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要。() (4)植物细胞中含量最多的四种元素是C、H、O和N。() (5)生物界和非生物界在元素组成的种类和含量上都相同。() (6)蛋白质是活细胞中含量最多的化合物。() (7)沙漠植物中含量最多的化合物是水。() 【答案】(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7) 小题通关小题通关 1细胞中的水 (1)存在形式：_和_。 (2)功能知识点二细胞中的无机物知识点二细胞中的无机物自由水自由水 课前导学课前导学 结合水结合水化学反应化学反应液体环境液体环境营养物质和代谢废物营养物质和代谢废物旺盛旺盛差差降低降低强强 2无机盐的存在形式及功能离离子子主动主动复杂复杂化合物化合物生命活动生命活动 1水在生物体内是良好的溶剂，是各种化学反应的介质。下列有关水的说法错误的是() A在有氧呼吸过程中，水既是反应物又是生成物 B人体缺水，血浆渗透压升高，从而引起下丘脑产生口渴的感觉 C温度适当升高会使细胞内自由水与结合水比值上升 D越冬的植物体内自由水与结合水比值下降 【答案】B 【解析】有氧呼吸过程中有水参加反应，同时又生成了水。渴觉感觉中枢在大脑皮层。植物体内代谢越旺盛，自由水比例越高。 小题通关小题通关 2(2017年山东泰安月考)下列有关无机盐的叙述，正确的是() A细胞中的无机盐全部以离子的形式存在 B合成DNA、ATP、脂肪等物质时，均需磷酸盐作原料 C由Fe参与组成的血红蛋白是内环境的成分之一 D无机盐对维持血浆的渗透压平衡和酸碱平衡等有重要作用 【答案】D 【解析】细胞中无机盐主要以离子形式存在；脂肪仅含C、H、O三种元素，不含有P；血红蛋白存在于红细胞内，不是内环境的成分。 1细胞中元素的种类和功能 (1)细胞中元素的分类细胞中的元素和化合物细胞中的元素和化合物 (2)元素的生理功能 维持机体正常的生命活动：如K可保持心肌正常兴奋性，微量元素B能促进花粉的萌发和花粉管的伸长等。 组成细胞的化合物 2几种重要化合物的组成元素化化合合物物糖类糖类脂质脂质蛋白质蛋白质核酸核酸ATP叶绿素叶绿素血红蛋血红蛋白白脂肪、脂肪、固醇固醇磷脂磷脂组组成成元元素素C、H、OC、H、OC、H、O、N、PC、H、O、N(P、S等等)C、H、O、N、PC、HO、N、PC、H、O、N、MgC、H、O、N、Fe走出元素与化合物的3个误区 (1)易混淆元素与化合物的干重与鲜重 在组成细胞的元素中，占鲜重百分比：OCHN；占干重百分比：CONH。 在组成细胞的化合物中，占鲜重百分比：水蛋白质脂质糖类；占干重百分比中，蛋白质含量最多。 (2)误以为生物体内大量元素重要，微量元素不重要 大量元素、微量元素是根据元素的含量划分的。无论是大量元素还是微量元素，都是生物体的必需元素，对于维护生物体的生命活动都起着非常重要的作用。 (3)误以为细胞内含量最多的元素是C 活细胞内含量最多的元素是O，而不是C；组成细胞干重最多的元素是C。 1图1是细胞中3种化合物含量的扇形图，图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图，下列说法不正确的是()考查元素和化合物的种类、作用考查元素和化合物的种类、作用 A若图1表示正常细胞，则甲、乙化合物共有的元素中含量最多的是a B若图1表示细胞完全脱水后化合物含量的扇形图，则甲化合物中含量最多的元素为图2中的b C图2中含量最多的元素是a，这与细胞中含量最多的化合物无关 D若图1表示正常细胞，则乙化合物具有多样性，其必含的元素为C、H、O、N 【答案】C 【解析】正常细胞中含量最多的是水，其次是蛋白质。有活性的细胞中元素含量最多的是O，其次是C，再者是H。因此甲、乙分别为H2O和蛋白质，a、b、c分别为O、C、H。H2O和蛋白质共有元素为H、O，而O在活细胞中含量最多；细胞脱水后含量最多的是蛋白质，因此在脱水的细胞中甲为蛋白质，蛋白质是以碳链为骨架建立的大分子物质，其中C含量最多；正常活细胞中含量最多的元素是O，这与细胞中水的含量有关；蛋白质具有多样性，其必含的元素为C、H、O、N。 2(2017年四川成都期末)如图为人体内不同化学元素所组成的化合物，以下说法错误的是() A若图中为某种生物大分子的基本单位，则最可能是氨基酸 B若遇苏丹染液出现橘黄色，则最可能是脂肪 C若能储存和传递遗传信息，则是DNA和RNA D若主要在人体肝脏和肌肉内合成，则最可能是糖原 【答案】C考查生物体内有机化合物特征元素的判断考查生物体内有机化合物特征元素的判断 【解析】本题考查化合物的元素组成和功能。据图可知，最可能为糖类和脂肪，遇苏丹染液出现橘黄色的是脂肪，糖原主要在人体肝脏和肌肉中合成，B、D正确；蛋白质中一定含有C、H、O、N，最可能是蛋白质或其单体氨基酸，A正确；可能是核酸、磷脂或ATP，但若是人体内储存遗传信息的物质，则只能是DNA，C错误。化合物的元素组成分析及应用 (1)根据特征元素推测化合物的种类 (2)从化合物的元素组成分析代谢产物：糖类、脂质和蛋白质都含有C、H、O，故其代谢终产物都有CO2和H2O；蛋白质中还有N，其代谢产物中还含有尿素。 (3)从化合物中的元素含量分析氧化分解释放能量的多少：脂肪的含氢量多于糖类，因此等质量的脂肪彻底氧化分解时所消耗的O2量多于糖类，释放的能量也多于糖类。 1细胞中水的存在形式、产生和利用水和无机盐的存在形式及生理功能水和无机盐的存在形式及生理功能 2细胞中无机盐的功能 (1)组成某些复杂的化合物(1)下图中进行的场所分别是什么？ 提示：线粒体内膜、核糖体、类囊体薄膜。 (2)Na、K与渗透压的关系是什么？ 提示：Na主要维持细胞外液的渗透压，K主要维持细胞内液的渗透压。 1(2017年湖南岳阳联考)下列有关水的叙述中，错误的是() 自由水参与运输营养物质和代谢废物 生物体内的化学反应离不开水 自由水是组成细胞的成分之一 细胞内水的存在形式为结合水和自由水 自由水与结合水的比例与细胞代谢的强弱关系不大 不同细胞内自由水与结合水的比例基本相同 A BC D 【答案】C考查水与细胞代谢的关系考查水与细胞代谢的关系 【解析】自由水在生物体内流动，可以把营养物质运送到各个细胞，也把细胞产生的代谢废物运送到排泄器官或直接排出体外，正确；生物体内的化学反应需要水的参与或必须溶解在水中才能进行，正确；结合水是组成细胞的成分之一，错误；细胞内水的存在形式为结合水和自由水，正确；自由水与结合水的比例越高，细胞的新陈代谢越强，错误；不同细胞内自由水与结合水的比例不相同，错误。 2(2017年四川遂宁检测)设计实验探究X是否属于植物生长所必需的无机盐，某同学的构思大致如下：本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照，以及乙组中实验前(无X)与实验后(有X)之间的自身对照。两次对照中属于实验组的依次是()以实例或实验形式考查无机盐的存在形以实例或实验形式考查无机盐的存在形式及功能式及功能 2(2017年四川遂宁检测)设计实验探究X是否属于植物生长所必需的无机盐，某同学的构思大致如下：本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照，以及乙组中实验前(无X)与实验后(有X)之间的自身对照。两次对照中属于实验组的依次是() A甲组、乙组实验前 B甲组、乙组实验后 C乙组、乙组实验前 D乙组、乙组实验后 【答案】D以实例或实验形式考查无机盐的存在形以实例或实验形式考查无机盐的存在形式及功能式及功能 【解析】实验必须遵守的原则：设置对照原则、单一变量原则、平行重复原则。所谓实验组，是接受实验变量处理的对象组，在空白对照实验中，人工处理的为实验组；在自身对照中，实验后处理的为实验组，故两次对照中属于实验组的依次是乙组、乙组实验后。验证某无机盐是否必需的实验 (1)对照组：植物完全培养液正常生长 (2)实验组： 实验原理及步骤：实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 实验理论实验理论 斐林试剂与双缩脲试剂的比较：方法透析方法透析试剂试剂斐林试剂斐林试剂双缩脲试剂双缩脲试剂试剂浓度试剂浓度甲液：质量浓度为甲液：质量浓度为0.1 g/mL的的NaOH溶液溶液乙液：质量浓度为乙液：质量浓度为0.05 g/mL的的CuSO4溶液溶液A液：质量浓度为液：质量浓度为0.1 g/mL的的NaOH溶液溶液B液：质量浓度为液：质量浓度为0.01 g/mL的的CuSO4溶液溶液使用方法使用方法甲液、乙液等量混合均匀后，甲液、乙液等量混合均匀后，再加入样液再加入样液先加先加A液造成碱性环境，再滴加液造成碱性环境，再滴加B液液使用条件使用条件加热加热(水浴水浴50 65 )不加热，摇匀即可不加热，摇匀即可实验现象实验现象浅蓝色浅蓝色棕色棕色砖红色砖红色紫色紫色鉴定糖类、脂肪和蛋白质的几个易错点 (1)实验材料的选择 可溶性还原糖的鉴定实验中，最理想的实验材料是还原糖含量较高的生物组织(或器官)，而且组织的颜色较浅，易于观察。 脂肪的鉴定实验中，实验材料最好选择花生种子。新鲜的花生种子，可不必浸泡，干种子浸泡34 h最适宜切片(浸泡时间太短，不容易切片；浸泡时间过长，组织太软，切下的薄片不易成形)。 (2)斐林试剂很不稳定，故应将组成斐林试剂的甲液和乙液分别配制、储存，一般为现配现用。 (3)在鉴定可溶性还原糖的实验中，对试管中的溶液进行加热时，试管底部不要触及烧杯底部，另外，试管口不要朝向实验者，以免沸腾的溶液冲出试管，造成烫伤。 (4)在鉴定蛋白质的实验中，若用鸡蛋清作实验材料，必须稀释，以免实验后沾住试管，不易洗刷。 (5)注意两个“唯一” 唯一需要加热还原糖鉴定，且必须水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热则无砖红色沉淀出现。 唯一需要显微镜脂肪鉴定，该实验用体积分数为50%的酒精溶液的作用洗去浮色。 (6)注意两个易写错字 “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”。 1下列关于实验鉴定糖类、脂肪和蛋白质操作的叙述中，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液的试管中 【答案】B 诊断小练诊断小练 【解析】斐林试剂的甲液、乙液要混合后使用，而双缩脲试剂则先用A液，摇匀后再加B液，不能混合，而且所用CuSO4溶液浓度不同；脂肪的鉴定用苏丹染液(染成橘黄色)或苏丹染液(染成红色)，需要用显微镜观察组织细胞内是否有显色颗粒。 2(2017年湖北枣阳月考)下列四项是对有关混合液在适宜条件下发生反应后现象的描述，其中正确的是() 【答案】B选项选项有关物质有关物质所用试剂所用试剂颜色反应颜色反应A淀粉与足量淀粉酶混合液淀粉与足量淀粉酶混合液碘液碘液蓝色蓝色B蛋白质与足量蛋白酶混合液蛋白质与足量蛋白酶混合液双缩脲试剂双缩脲试剂紫色紫色C蔗糖与足量淀粉酶混合液蔗糖与足量淀粉酶混合液斐林试剂斐林试剂砖红色砖红色D脂肪与足量脂肪酶混合液脂肪与足量脂肪酶混合液苏丹苏丹染液染液橘黄色橘黄色 【解析】淀粉酶将淀粉水解，因此混合液遇碘液后不变蓝色；由于蛋白酶的化学本质为蛋白质，因此混合液可与双缩脲试剂反应呈现紫色；淀粉酶不能分解蔗糖，因此混合液遇斐林试剂后无颜色反应；脂肪酶将脂肪分解，因此混合液遇苏丹染液后无颜色反应。