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第二讲 组成细胞的元素、无机化合物及糖类脂质,第一单元 细胞及其分子组成,1大量元素、微量元素都是生物体生命活动必不可少的元素，它们是根据含量区分的，不是从功能上划分的。 2占人体鲜重最多的元素是O，占人体干重最多的元素是C。 3生物体中含量占万分之一以下的元素，并非都是微量元素，还有一些生物体生命活动不需要的元素，如铅等不能称为微量元素。,4自由水和结合水在一定条件下可以相互转化，如冬天当生物代谢缓慢，自由水可转换为结合水，使结合水与自由水比例上升。结合水增多生物抗逆性增强。 5. 某些无机盐是细胞内复杂化合物的重要组成成分，许多种无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有非常重要的作用。 6一般情况下，在干重状态时，因植物含糖类较多，动物含脂肪和蛋白质较多，故植物体中氧元素含量较高，动物体中氮元素含量较高。,基础回扣 一、组成细胞的元素 1依据含量分(万分之一) 大量元素：C、H、O、N、P、S、 等。 微量元素： 等。 2依据作用分 最基本元素：C。 基本元素： 。 主要元素：C、H、O、N、P、S。,K、Mg、Ca,Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo,C、H、O、N,3存在形式 大多数以 的形式存在 4来源 从无机自然界 地吸收 5作用 组成 进而构成细胞，如蛋白质、核酸； 影响生物体的生命活动，如B影响花粉萌发。,化合物,有选择,化合物,6研究意义 在元素 上相同，说明生物界和非生物界具有统一性。 在元素含量上不相同，说明生物界和非生物界具有 _性。 解惑 碳是最基本元素不是因为干重含量最多，而是因为碳链构成基本骨架，是大分子物质形成的基础。,种类,差异,二、细胞中的无机化合物及糖类、脂质 1细胞中水的存在形式及功能,结合水,自由水,化学反应,营养物质,代谢废物,离子,叶绿素,血红蛋白,生命活动,3细胞中的糖类 (1)糖类的作用：细胞中重要的能源物质。 (2)分类 ：葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖 二糖：动物体中的乳糖、植物体中的 和_ 多糖：植物体中的 、动物体中的 _ (3)动植物细胞都有的糖：核糖、脱氧核糖、葡萄糖,单糖,蔗糖,麦芽糖,淀粉,糖原,5元素与化合物的含量顺序 (1)细胞中元素顺序：鲜重状态： ；干重状态： 。 (2)细胞中化合物顺序：鲜重状态： 脂质糖类；干重状态： 最多。 解惑 种子晒干时减少的是自由水，细胞仍能保持活性；加热或炒熟失去的主要是结合水，种子死亡不萌发。,O,C,H,N,C,O,N,H,水,蛋白质,蛋白质,三、生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的检测,斐林,浅蓝,水浴,显微镜,双缩,CuSO4,紫,解惑 还原性糖鉴定需水浴加热，而双缩脲试剂检验蛋白质不需加热。,优化落实 考查一 组成细胞的元素 1判一判 (1)碳是最基本元素不是因为细胞干重含量最多( ) (2)在生物体内常见的元素约有20种，没有一种元素是生物体特有的( ) (3)微量元素含量虽少，但其生理作用不可替代，缺乏时动植物及微生物会出现特定缺素症( ) (4)组成细胞的元素都以化合物的形式存在( ) (5)生物界和非生物界在元素组成的种类和含量上都相同( ),考查二 细胞中的无机化合物 及糖类脂质 2判一判 (1)细胞中的无机盐多以化合物形式存在，如CaCO3构成牙齿、骨骼( ) (2)秋冬季节，蒸腾作用弱，吸水减少， 结合水含量相对升高，有利于植物抗寒性提高( ) (3)所有糖类都能做能源物质( ),(4)脂质不参与生命活动的调节( ) (5)所有有机物都需要经过消化才能被吸收( ) (6)精瘦肉细胞中含量最多的化合物是蛋白质( ) 提示 细胞中含量最多的化合物是水，不是蛋白质,3连一连,考查三 生物组织中糖类、脂肪 和蛋白质的检测 4判一判 (1)发芽小麦种子中的麦芽糖经水解可产生果糖( ) (2)葡萄糖和麦芽糖可被水解( ) (3)糖类不参与细胞识别和免疫调节( ) (4)糖原代谢的最终产物是葡萄糖( ) (5)在ATP、RNA、质粒和叶绿体中均含有核糖( ),考点一 组成细胞的元素 关键点击 1组成细胞的元素分类 组成生物体的化学元素常见的主要有20种。,3部分元素参与形成的化合物,易错清零 易错点1 生物体内大量元素和微量元素都是生物体生命活动必需的元素 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，都是生物体必需的元素，对于维持生物体动都起着非常重要的作用。 易错点2 活细胞内含量最多的元素是O 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。,易错点3 核糖、脱氧核糖都为还原性糖 核糖和脱氧核糖是单糖且两者都具有醛基，所以是还原性糖。,演练提升 1下列关于细胞中化学元素的叙述，正确的是( ) A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 细胞中不同元素的功能不尽相同，不能相互替代，如Mg参与叶绿素的构成、I参与构成甲状腺激素、Fe参与构成血红蛋白等，A项错误；脱氧核苷酸的组成元素是C、H、O、N、P，脂肪酸的组成元素是C、H、O，故脱氧核苷酸中含有氮元素，B项错误；主动运输能主动选择吸收细胞需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，所以有助于维持细胞内元素组成的相对稳定，C项正确；微量元素含量虽少，但对于细胞的生命活动却是必不可少的，D项错误。 答案 C,2(2015天津质检)下表是两种生物干重中有关元素的质量分数(%),根据上表，下面结论中正确的是( ) A如果它们分别是动物和植物，则甲是动物，乙是植物 B等质量的组织中，甲所含热量少于乙 C两者的体细胞中，乙的染色体和基因数比甲多 D对两者含水量的比较，可推测甲比乙多,解析 动物与植物相比，动物中蛋白质、脂肪含量较高，使得动物体内C、H、N、S等元素含量较高，植物中糖类含量较高，使得植物体内O元素含量较高，因而甲是植物，乙是动物。等质量的组织中，甲所含热量少于乙。 答案 B,【解题技巧】 1、据特征元素推测化合物的种类： 2、从化合物的元素含量上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比糖类多，释放的能量也多于糖类。,考点二 细胞中的无机化合物及糖类、脂质 关键点击 1细胞中的水 (1)影响细胞含水量的因素 生物种类：水生生物含水量陆生生物含水量。 生长发育阶段：幼儿成年；幼嫩部分成熟部分。 组织器官种类与代谢程度：如牙齿骨骼血液。,(3)生物体内无机盐生理功能的实验验证 对照组 植物完全培养液正常生长 实验组,易错清零 易错点1 升高或降低温度时，结合水与自由水可以相互转化，以增强细胞的抗逆性。升高温度时，自由水增多；反之，结合水增多。 易错点2 淀粉和糖原分别是植物、动物细胞内的储能物质(共有的储能物质是脂肪)，而纤维素为结构物质，非储能物质。纤维素、核糖、脱氧核糖都不为生物体的生命活动提供能量。,易错点3 细胞中的糖类、脂肪、蛋白质都含有大量的化学能，都可以氧化分解为生命活动供能，产物中都有CO2、H2O。水解与氧化分解不同，水解的终产物为单体。 易错点4 秋冬季节，蒸腾作用弱，吸水减少，结合水含量相对升高，有利于植物抗寒性提高。,演练提升 3生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物，通过在液泡中贮存大量的Na而促进细胞吸收水分，该现象说明液泡内Na参与( ) A调节渗透压 B组成体内化合物 C维持正常pH D提供能量,解析 液泡内的各种矿质离子能够参与调节细胞液的渗透压，盐生植物液泡中贮存大量的Na，增大了细胞液的渗透压，吸水能力增强。 答案 A,4(2015广州十校联考)脂质在细胞中具有独特的生物学功能，下面有关脂质的生物学功能中，属于磷脂的生物学功能的是( ) 生物膜的重要成分 贮存能量的分子 构成生物体表面的保护层 很好的绝缘体，具有保温作用 具有生物学活性，对生命活动起调节作用 A B C D,解析 磷脂是构成生物膜的重要成分；储存能量的分子是脂肪；构成植物体表面保护层的是蜡质，属于脂质但不是磷脂，构成动物体表面保护层的是皮肤；脂肪具有保温作用以及绝缘作用；具有生物学活性、对生命活动有调节作用的脂质是固醇类物质，如胆固醇、性激素和维生素D等。 答案 C,【解题技巧】 1种子与水 种子晒干时减少的为自由水，仍能保持生命活性，仍能萌发； 不同种子亲水能力不同，大豆小麦、玉米 花生； 冬季气温下降，植物含水量下降，抗逆性增强。,2生物体内主要有机物的功能 主要的能源物质是糖类； 主要的储能物质是脂肪，在动物体内储能物质还可以是糖原，在植物体内储能物质还可以是淀粉； 生命活动的承担者是蛋白质； 遗传信息携带者是核酸。 直接能源物质是ATP，GTP、CTP、TTP等含有高能磷酸键的核苷三磷酸也可以作为直接能源物质。,实验二 检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质 1实验原理 某些化学试剂能够与生物组织中的有机化合物产生特定的颜色反应。,易错清零 易错点1 还原糖鉴定的实验材料要求浅色、还原糖含量高，因此不能用绿色叶片、西瓜、血液等材料以及马铃薯、甘蔗、甜菜等。绿色叶片、西瓜、血液等材料颜色过深，会干扰颜色的观察；马铃薯中富含淀粉，甘蔗、甜菜中富含蔗糖都不能作为还原性糖鉴定的材料。 易错点2 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，实验用体积分数为50%酒精的作用洗掉浮色。,易错点3 非还原糖(如蔗糖)斐林试剂 现象不是无色而是浅蓝色Cu(OH)2的颜色。 易错点4 记准混合后加入斐林试剂，且现配现用；分别加入双缩脲试剂(先加A液，后加B液，且B液不能过量)。两者成分相同，但CuSO4溶液的浓度不同，所以不能混用。 易错点5 若用大豆做材料，必须提前浸泡；若用蛋清作材料，必须稀释，防止其粘在试管壁上不易涮洗；且该实验应预留部分组织样液做对比。 易错点6 易写错别字提示：“斐林试剂”中的“斐”不可错写成“非”，双缩脲试剂中“脲”不可错写成“尿”。,演练提升 5. (2015襄阳质检)将小麦种子分别置于20和30培养箱中培养4天，依次取等量的萌发种子分别制成提取液和提取液。取3支试管甲、乙、丙，分别加入等量的淀粉液，然后按下图所示加入等量的提取液和蒸馏水，45(适宜温度)水浴保温5 min，立即在3支试管中加入等量斐林试剂并水浴加热2 min，摇匀观察试管中的颜色。结果是( ),A甲呈蓝色，乙呈砖红色，丙呈无色 B甲呈无色，乙呈砖红色，丙呈蓝色 C甲、乙皆呈蓝色，丙呈砖红色 D甲呈浅砖红色，乙呈砖红色，丙呈蓝色,解析 20和30培养条件下相比较，30时淀粉酶的活性相对较高，淀粉酶催化淀粉水解成麦芽糖的速率更快，相同条件下产生的麦芽糖更多。麦芽糖属于还原糖，与斐林试剂反应生成砖红色沉淀，麦芽糖越多显色越明显，斐林试剂本身为蓝色，可得出甲试管呈浅砖红色，乙试管呈砖红色，丙试管呈蓝色。 答案 D,6. (2015滨州模拟)香蕉果实成熟过程中由于储存的物质变为可溶性糖从而使果实甜度增加。某兴趣小组对此生理变化进行了初步探究：取未成熟香蕉果实若干放在适宜条件下让其自然成熟，每天定时取10 g果肉研磨配制成100 mL待测样液平分为A、B两份，分别用碘液和斐林试剂检测，记录颜色深浅的变化。,(1)样液A用碘液检测的目的是_；样液B用斐林试剂检测的目的是_。 (2)斐林试剂使用时需甲乙液等量混合均匀后再注入，并_观察颜色变化。 (3)如果探究过程中每天的实验现象不明显，可施加一定浓度的_促进果实成熟；也可适当提高_促进果实成熟，因为_。,(4)根据预期结果在坐标图中画出两种颜色的变化。,解析 (1)淀粉遇碘变蓝，可用于检测淀粉的含量；还原糖与斐林试剂在水浴加热的情况下可出现砖红色沉淀，斐林试剂可用来检测还原糖的存在。(2)斐林试剂检验还原糖的过程需要水浴加热。(3)乙烯能促进果实成熟，可缩短果实成熟的时间，增加还原糖的含量，从而提高实验效果；适当提高温度，可提高相应酶的活性，加快淀粉分解为还原糖的速度。(4)香蕉果实成熟过程中，淀粉分解成还原糖，淀粉含量减少，蓝色程度降低；还原糖含量增加，砖红色加深。,答案 (1)检测淀粉含量的变化 检测还原糖含量的变化 (2)水浴加热 (3)乙烯 温度 温度影响酶的活性 (4)如图,【解题技巧】 关于斐林试剂与双缩脲试剂 (1)浓度不同。即斐林试剂中CuSO4溶液浓度与双缩脲试剂中CuSO4溶液浓度不同。 (2)原理不同。斐林试剂的实质是新配制的Cu(OH)2溶液；双缩脲试剂实质是碱性环境中的Cu2。 (3)使用方法不同。斐林试剂是先将NaOH溶液与CuSO4溶液混匀后再使用，并需水浴加热；双缩脲试剂是先加入NaOH溶液，再滴加CuSO4溶液，不需水浴加热。,考向一 组成细胞的元素(5年10考) 典例1 (2015江西四市联考)下列有关组成生物体的化学元素的说法，正确的是( ) A相对于K来说，Na对于维持细胞内液的渗透压具有更重要的作用 B血液中钙离子含量太低，会出现抽搐现象 C由Fe参与组成的血红蛋白，是内环境的成分之一 DP是磷脂、ATP及核糖等多种化合物的组成元素,思路点拨 大量元素和微量元素都是生物体生命活动所必需的，每种组成生物体的化学元素都很重要。 解析 K对于维持细胞内液的渗透压具有重要的作用；由Fe参与组成的血红蛋白，存在于红细胞中，不是内环境的成分；磷脂、ATP中含有P，核糖由C、H、O三种元素组成，不含P。 答案 B,易错辨析 生物体内大量元素重要，微量元素也很重要；每种组成生物体的化学元素在生物体内的含量都要维持相对稳定，过多过少都会影响生物体的生命活动。,考向二 细胞中的无机化合物及糖类脂质 (5年15考) 典例2 (2013江苏卷)下列关于生物体内有机物的叙述正确的是( ) A. 脂质不参与生命活动的调节 B. 蛋白质是生物体主要的能源物质 C. 核酸是生物体储存遗传信息的物质 D. 糖类不参与细胞识别和免疫调节,思路点拨 该题对生物体内的有机物的基础知识，及与生命活动的关系进行考查，涉及面较宽，但难度不大，旨在考查学生的识记与理解能力。 解析 生物体主要的能源物质是糖类，B错误；核酸是生物体储存遗传信息的物质，DNA是主要的遗传物质，C正确；细胞识别主要与细胞表面的糖蛋白有关，糖蛋白是由多糖和蛋白质结合形成，D错误。 答案 C,易错辨析 (1)“脂质脂肪”，脂质包括脂肪、磷脂和固醇。(2)糖类是细胞内主要的能源物质，糖原、淀粉也是细胞内的储能物质。,考向三 检测生物组织中的有机物(5年20考) 典例3 (2014江苏卷， 22)关于生物组织中还原糖的鉴定，下列叙述正确的是(多选)( ) A量取2mL斐林试剂时应优先选用5mL量筒而不用10mL量筒 B隔水加热时，试管中液体的液面应低于烧杯中水的液面 C在组织样液中加入斐林试剂后试管内液体呈现无色，加热后变成砖红色 D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,思路点拨 本题考查有机物的鉴定，考生准确掌握有机物鉴定原理的基础上能很容易地回答该题。 解析 用5mL量筒量取2mL斐林试剂比用10mL量筒更精确，A正确；隔水加热时试管中液体的液面低于烧杯中水的液面，才能保证试管内液体受热均匀，B正确；在组织样液中加入斐林试剂后试管内液体为蓝色，C错误；斐林试剂需现配现用，D错误。 答案 AB,易错辨析 物质鉴定实验中重要操作归纳 1加热。只有鉴定还原糖时，需要在5065 温水浴中加热才能出现砖红色沉淀，其余两个实验不需加热。 2用量。鉴定蛋白质时，如待测组织样液为2 mL，则A液为1 mL，B液为4滴。注意B液用量不能过量，否则会与A液产生蓝色Cu(OH)2沉淀，干扰实验的紫色现象。 3显微镜。脂肪鉴定时可用显微镜，如要观察橘黄色脂肪颗粒，则一定要在显微镜下观察。,考情一 组成细胞的元素 1. (2015武汉调研)下列有关细胞中元素和化合物的叙述，正确的是( ) AC是构成细胞的最基本元素，在人体细胞中含量最多 B脂肪分子中含H比糖类多，是主要的能源物质 C氨基酸脱水缩合产生水，水中的氧来自氨基酸的羧基 DP是脂肪、ATP、DNA等不可缺少的成分，是组成生物体的大量元素,解析 本题主要考查细胞中的元素及化合物的相关内容，意在考查识记、理解能力。C是构成细胞的最基本元素，在人体细胞鲜重中含量最多的元素是O，在干重中含量最多的元素是C；糖类是主要的能源物质；氨基酸脱水缩合产生水，水中的氧来自羧基；脂肪的组成元素为C、H、O，而ATP、DNA的组成元素均为C、H、O、N、P，P是组成生物体的大量元素。 答案 C,2. (2015临川模拟)下列物质中，元素组成相同的一组是( ) A糖原、胰岛素、甲状腺激素 BATP、DNA、RNA C淀粉、淀粉酶、淀粉酶基因 D纤维素、性激素、生长激素,解析 糖原、淀粉、纤维素、性激素的组成元素是C、H、O；甲状腺激素、胰岛素、淀粉酶、生长激素的主要组成元素是C、H、O、N；ATP、DNA、RNA的组成元素是C、H、O、N、P。 答案 B,考情二 细胞中的无机化合物及糖类脂质 3. (2014海南卷， 5)下列关于植物体内水分的叙述，错误的是( ) A植物体内的水分参与营养物质的运输 B水是构成叶肉细胞的重要化合物之一 C自由水可作为细胞内化学反应的反应物 D同种植物萌发种子的含水量和休眠种子的相同,解析 植物体内的水分具有运输功能，能参与无机盐、有机物等营养物质的运输，A正确；水是构成细胞的重要化合物之一，即为叶肉细胞的重要化合物之一，B 正确；自由水可作为反应物参与光合作用、呼吸作用等许多化学反应，C正确；同种植物萌发种子与休眠种子相比，前者自由水相对含量高于后者，结合水相对含量低于后者，D错。 答案 D,4. (2013广东卷，1)有关糖的叙述，正确的是( ) A葡萄糖在线粒体中合成 B葡萄糖遇碘变为蓝色 C纤维素由葡萄糖组成 D胰岛素促进糖原分解,解析 糖类主要在叶绿体中合成，A错误；淀粉遇碘变蓝，葡萄糖无此反应，B错误；纤维素是多糖，是由葡萄糖合成的，C正确；胰岛素抑制糖原的分解，从而降低血糖浓度，D错误；因此答案为C。 答案 C,考情三 检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质 5. (2013江苏卷，21)在1、3、5号试管中分别加入2 mL蒸馏水，2、4、6号试管中分别加入2 mL发芽的小麦种子匀浆样液，然后在14号试管中适量滴加斐林试剂，5、6号试管中合理滴加双缩脲试剂，摇匀。预期观察到的实验现象是(多选)( ),A1、3、5号试管内都呈蓝色 B3组实验中甲组和乙组的实验结果相同 C4号试管内呈砖红色，其余试管内都呈蓝色 D4号试管内呈砖红色，6号试管内呈紫色,解析 小麦匀浆中含有糖类和蛋白质等物质，还原糖和斐林试剂水浴加热呈砖红色，而蛋白质和双缩脲试剂反应呈紫色，不能发生反应的试管中则呈现出婓林试剂和双缩脲试剂原本的颜色，即蓝色，因此试管1、2、3、5为蓝色、4号为砖红色、6号为紫色，因此答案为AD。 答案 AD,6(2015三明模拟)下列关于“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验操作步骤的叙述中，正确的是( ) A用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液，可直接用于蛋白质的鉴定 B若要鉴定花生种子细胞中是否含有脂肪，一定需要用显微镜观察 C鉴定可溶性还原糖时，要加入斐林试剂(甲液和乙液混合均匀后再加入) D用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，需水浴加热2 min才能看到紫色,解析 用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液，必须混合均匀后再使用；鉴定花生种子是否含脂肪，可将花生种子制成组织样液，再加入苏丹(苏丹)染液，通过观察样液的颜色变化来鉴定，也可先将种子烘烤，再在白纸上挤压，看是否出现油迹，这些方法都不需要显微镜；用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，不需要加热。 答案 C,
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