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第2章 组成细胞的分子,第1、5节,细胞中的元素和化合物、 细胞中的无机物,一、组成细胞的元素和化合物 1生物界与非生物界的统一性和差异性： (1)组成生物体的化学元素，在无机自然界都可以找到，没 有一种化学元素是生物界所特有的，说明生物界和非生物界具,有_。,统一性,差异性,(2)组成生物体的化学元素在生物体内与在无机自然界的 含量相差很大，说明生物界和非生物界具有_。,C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,C,2组成细胞的元素： (1)大量元素：_等。其 中最基本的元素是_。 (2)微量元素：_等。 (3)来源：生物体有选择地从_中获得。 (4)存在形式：大多以_的形式存在。,Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo,无机自然界,化合物,水、无机盐,糖类、脂质,3组成细胞的化合物：,(1),无机化合物：_ 有机化合物：_,、蛋白质、核酸,鲜重含量最多的化合物：_ (2) 鲜重含量最多的有机物： _ 占细胞干重最多的化合物： _,水,蛋白质,蛋白质,二、水和无机盐,细胞结构,液体,反应物,1水的存在形式和作用：,物质运输,(1)写出 A、B、C、D 代表的以上两种水的功能： A 组成_；B 提供细胞生活的_环境； C 作为_参与反应；D 有利于_。 (2)自由水和结合水的转换：温度升高后，_可转换为 _，自由水与结合水的比例会_，新陈代谢会_。,结合水,自由水,升高,增强,新鲜种子晒干时减少的是自由水，细胞仍能保持活性；干 种子加热或炒熟时失去的主要是结合水，种子死亡不能萌发。,2无机盐：,离子,(1)在细胞中的存在形式：主要是_的形式。 (2)生理作用： 是细胞某些复杂化合物的组成成分，如下表所示：,维持细胞和生物体内正常的_和_。如 Na+ 能影响细胞外液渗透压、K+能影响细胞内液渗透压。,判断正误,生命活动,渗透压,酸碱度,1细胞中的化合物主要有水、无机盐、蛋白质、脂质、糖,类和核酸。(,),2同种植物萌发种子的含水量和休眠种子相同。(,),3植物体内的水分参与营养物质的运输。(,),答案：1.,2.,3.,低肌肉的兴奋性，缺Ca2会出现抽搐等症状。,维持细胞和生物体内正常的_。如Ca2能降,考点一,组成细胞的化学元素,1有关元素的含量分析：,（续表）,2.根据元素组成推测化合物的种类：,3.常见物质(结构)的元素组成和作用：,4.生物界具有统一性的拓展理解：,(1)从化学元素角度分析：组成生物体的化学元素种类大体,相同。,(2)从分子水平角度分析： 所有生物 DNA 分子的空间结 构(规则的双螺旋结构)和化学组成(四种脱氧核苷酸)相同； 所有生物共用一套遗传密码子； 蛋白质的基本单位氨基 酸的种类基本相同。,(3)从结构角度分析：除病毒外，生物体都是由细胞组成的。 (4) 从能量角度分析：生物体都是以 ATP 作为能量“通,货”。, 高考探究 ,考向1,组成细胞的化学元素种类,例1(2015年辽宁大连期末)微量元素在生物体内的含量虽 然很少，但却是维持正常生命活动不可缺少的。这可通过下面,的哪一实例得到证实？(,),A植物缺镁时叶片变黄 B油菜缺硼时只开花不结果 C动物血液中钙盐的含量太低，容易发生抽搐 D缺磷时会影响 ATP 的合成 解析镁、钙、磷均属于大量元素，硼属于微量元素，B 正 确。 答案B,考向2,组成细胞的化学元素作用,例2(2013年海南卷)关于生物体内有机化合物所含元素的,叙述，错误的是(,),A叶绿素含有镁元素 B血红蛋白含有铁元素 C脱氧核糖含有磷元素 D胰岛素含有碳元素 解析脱氧核糖的元素组成为C、H、O，不含磷元素，C 项错误。 答案C,【考点练透】 1(2016 年陕西长安一中质检)下图为原生质的组成成分， 如果该图表示的是原生质的各种化学元素，则 A 应该是什么？ 如果该图为原生质的化合物，则 A 应该是什么？如果该图是已,经完全脱水后的原生质，则 A 应该是什么？(,),碳,氧,水,无机盐,葡萄糖,蛋白质,A,B,C,D,解析：活细胞中含量最多的元素是氧，化合物含量最多的,是水，干细胞中含量最多的化合物是蛋白质。,答案：C,2(2015 年山东济宁检测)下列有关组成生物体化学元素的,论述，正确的是(,),A组成生物体和组成无机自然界的化学元素中，碳元素 的含量最多 B人、动物与植物所含的化学元素的种类差异很大 C组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到 D不同生物体内各种化学元素的含量比例基本相似,解析：组成生物体和组成无机自然界的化学元素中，含量 最多的都是 O，A 错误；人、动物与植物所含的化学元素的种 类大致相同，B 错误；不同生物体内各种化学元素的含量比例 大不相同，D 错误。组成生物体的化学元素在无机自然界都可 以找到，C 正确。,答案：C,考点二,细胞中的水,1水的含量： (1)不同的生物体内水的含量差别很大：生物体的含水量一 般为 60%95%，而生活在海洋中的水母的身体里水含量约为 97%。 (2)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。 (3)同一生物体不同器官的含水量不同：血液骨骼牙 齿。,2水分含量与新陈代谢、生物抗性的关系：,(1)细胞中自由水/结合水的比值越大，生物新陈代谢越旺,盛，其抗性越小。,(2)若该比值越小，生物新陈代谢越缓慢，其抗性越大。 3与水有关的模式图：,4在生产实际中的应用：,(1)种子的贮存：晒干种子是为减少自由水的含量，降低种,子的代谢，延长种子的寿命。,(2)低温环境下减少花卉浇水，可提高花卉对低温的抗性。, 高考探究 ,考向,水的产生和利用等的综合考查,典例(2014 年四川卷)生物体的生命活动离不开水。下列关,于水的叙述，错误的是(,),A在最基本生命系统中，H2O 有自由水和结合水两种存 在形式 B由氨基酸形成多肽链时，生成物 H2O 中的氢来自氨基 和羧基 C有氧呼吸时，生成物 H2O 中的氢来自线粒体中丙酮酸 的分解 DH2O 在光下分解，产生的H将固定的CO2 还原成(CH2O),解析细胞中，水的存在形式有自由水和结合水，故A 正 确。氨基酸脱水缩合形成肽链时，生成的水中氢的来源：一个 氨基酸的羧基脱去OH，另一个氨基酸的氨基脱去H，故B 正 确。有氧呼吸时，生成的水中的氢既来自丙酮酸的分解，也来 自糖等呼吸底物的分解，故C 错误。光合作用过程中水的光解 生成的H用于暗反应三碳化合物的还原，故D 正确。,答案C,【考点练透】 3(2016 届山东日照期中)生物体的生命活动离不开水。下,列关于水的叙述，错误的有几项？(,),在最基本的生命系统中，H2O 有自由水和结合水两种存,在形式 和羧基,由氨基酸形成多肽时，生成物 H2O 中的氢来自氨基 有氧呼吸时，生成物中 H2O 中的氢全部来自线粒体,中丙酮酸分解 还原成(CH2O),H2O 在光下分解，产生的H将固定的 CO2 贮藏中的种子不含水分，以保持休眠状态,缺水时，动物体通过调节能使机体减少水的散失,A一项,B两项,C三项,D四项,解析：最基本的生命系统是细胞，细胞内有自由水和结合 水两种存在形式，正确；氨基酸形成多肽时，产物水由氨基 中脱出H 和羧基中脱出OH 结合而成，故 H2O 中的氢来自 氨基和羧基，正确；有氧呼吸时，产物 H2O 中的氢一部分来 自葡萄糖的分解，一部分来自水的分解，错误；H2O 在光下 分解，产生的H参与暗反应，用于固定的 CO2 的还原，即 C3 还原成(CH2O)，正确；贮藏中的种子仍然在进行微弱的代谢， 所以含有一定量的水分，错误；缺水时，动物体通过调节能 使机体减少水的排出和增加饮用水，正确。,答案：B,检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 1实验原理： 50 65 ,(2)脂肪,苏丹染液橘黄色。 苏丹染液红色。,(3)蛋白质双缩脲试剂紫色。,(1)还原糖斐林试剂砖红色沉淀。,2实验流程：,(1)实验材料要求：,选择颜色浅，近乎白色的生物材料。如还原糖的鉴定， 不能用绿色叶片、西瓜、血液等材料，防止颜色的干扰。 相关物质含量丰富的生物材料。如还原糖的鉴定，不能,用马铃薯(富含淀粉)、甘蔗、甜菜(富含蔗糖)。,(2)非还原糖(如蔗糖)斐林试剂，其现象不是无色而是浅,蓝色Cu(OH)2的颜色。,(3)脂肪鉴定中，干种子要浸泡34 h，使切片容易。若时 间过短，不易切片；若时间过长，组织较软，切下的薄片不易 成形。实验中50%酒精的作用是洗掉浮色，否则会影响对橘黄 色脂肪滴的观察，又由于酒精可将脂肪颗粒溶解成油滴，故装 置不宜久放。,(4)若用蛋清作材料，必须稀释，防止其粘在试管壁上不易,刷洗；且该实验应预留部分组织样液做对比。,(5)斐林试剂与双缩脲试剂的比较：,(续表),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,解析斐林试剂的甲、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；脂肪的鉴定则使用苏丹 或苏丹后，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,举一反三关于生物组织中还原糖的鉴定，下列叙述正确,的是(,),A量取 2 mL 斐林试剂时应优先选用 10 mL 量筒而不用 5 mL 量筒 B隔水(水浴)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,解析：量取2 mL 斐林试剂时应优先选用5 mL 量筒而不用 10 mL 量筒，用10 mL 量筒误差大，故A 错误；隔水加热时， 试管中液体的液面应低于烧杯中水的液面，确保试管中液体都 能受热，故B 正确；在组织样液中加入斐林试剂后试管内液体 呈现浅蓝色，加热后变成砖红色，故C 错误；斐林试剂要现配 现用，不能长期保存备用，故D 错误。,答案：B,1C、H、N 这 3 种元素在组成人体的化学成分中，质量 分数占 73%左右，而这 3 种元素在岩石圈中的质量分数还不到,1%。这个事实说明(,),A生物界与非生物界具有统一性 B生物界与非生物界具有差异性 C元素在自然界中都可以找到 D生物界具有特殊性 答案：B,2在高等植物细胞中有两种大量元素，淀粉中没有，但核,),酸中含有。关于这两种元素的相关叙述中，错误的一项是( A这两种元素是生物膜、染色体的重要组成元素 B这两种元素是组成 ATP 分子不可缺少的 C这两种元素是构成蛋白质不可缺少的 D这两种大量元素也是动物生活所必需的,解析：淀粉由C、H、O 三种元素组成，核酸由C、H、O、 N、P 组成，因此淀粉中没有、但核酸中含有的两种元素是 N 和 P。组成生物膜的主要成分是蛋白质和磷脂，主要由C、H、 O、N、P 组成；染色体主要由 DNA 和蛋白质组成，组成DNA 的元素是C、H、O、N、P，A 项正确。ATP 的组成元素是C、 H、O、N、P, B 项正确。蛋白质的基本组成元素是C、H、O、 N，不一定含有P，C 项错误。C、H、O、N、P、S 是组成包括 动物在内的生物体的主要元素，D 项正确。,答案：C,3火星、木卫二、木卫四、土卫六、土卫二、外部星系等 最有可能发现外星生物，理由是它们大部分被发现存在或曾经 存在有水的迹象。由水的存在推测可能存在生物的主要理由是,(,),A水分子分自由水和结合水两种形式 B生命物质必须在结合水中运输 C水是生物体的温度调节剂 D几乎所有的生物化学反应都是以水为介质或水直接作 为反应物参与 答案：D,4取成熟到第 2 天和第 4 天的等量香蕉果肉，分别加等量 的蒸馏水制成提取液，然后在 a、c 试管中各加 5 mL 第 2 天的 提取液，在 b、d 试管中各加 5 mL 第 4 天的提取液。在 a、b 试管中各加入等量碘液，在 c、d 试管中加入等量的斐林试剂，,煮沸。观察比较颜色，结果是(,),Aa、b 试管呈蓝色，且 a 比 b 颜色浅；c、d 试管呈砖红,色，且 c 比 d 颜色浅,Ba、b 试管呈蓝色，且 a 比 b 颜色深；c、d 试管呈砖红,色，且 c 比 d 颜色浅,Ca、b 试管呈蓝色，且 a 比 b 颜色浅；c、d 试管呈砖红,色，且 c 比 d 颜色深,Da、b 试管呈蓝色，且 a 比 b 颜色深；c、d 试管呈砖红,色，且 c 比 d 颜色深,解析：香蕉果实成熟过程中，果实中的贮藏物不断进行代 谢转化，如淀粉还原糖，香蕉逐渐变甜。由图可知：在a、b 试管中各加入等量碘液，是检测淀粉量，在c、d 试管中各加入 等量斐林试剂，是检测还原糖量；取成熟到第2 天和第4 天的 香蕉果肉相比较，前者淀粉含量多，碘液检测颜色深，转化的 还原糖少，斐林试剂检测颜色浅；后者淀粉含量少，碘液检测 颜色浅，转化的还原糖多，斐林试剂检测颜色深。B 项正确。,答案：B,5回答下列问题：,(1)植物细胞内的许多生物化学反应都需要水的参与，在光 照等条件适宜时，水在光下被分解成氧和H ，O2 的去向是 _，H被传递到叶绿体的_(场所)中； 水还参与有氧呼吸的第_阶段。在代谢旺盛的细胞中， 自由水与结合水的比值相对较_(填“高”或“低”)。 (2)下图表示对某植物的相关研究结果，CK 为土壤水分适 宜的对照组，MD 为土壤中度缺水的实验组，Pn 为叶片净光合 速率，Ci 为胞间 CO2 浓度。,CiCK 表示_。 造成 PnCK 与 PnMD 差异的主要外因是_。 与第 12 天相比，第15 天 MD 组的植物叶片释放 O2 的速 率减小，判断的依据是_。,解析：(1)在光照等条件适宜时，水在类囊体薄膜上被分解 成氧和H，O2 进入线粒体和释放到外界，而H和ATP 在叶绿 体基质中参与暗反应，水还可参与有氧呼吸第二阶段，在代谢 旺盛的细胞中，自由水与结合水的比值相对较高。(2)由题意 知，CK 为土壤水分适宜的对照组，MD 为土壤中度缺水的实验 组，Pn 为叶片净光合速率，Ci 为胞间CO2 浓度，因此CiCK 表示对照组胞间二氧化碳浓度，造成PnCK 与PnMD 差异 的主要外因是土壤是否中度缺水。由图可知，与第12 天相比， 第15 天MD 组的植物叶片释放O2 的速率减小，因为与第12 天相比，第15 天净光合速率较低，即释放的氧气减少。,答案：(1)进入线粒体和释放到外界,基质,二,高,(2)对照组胞间二氧化碳浓度,土壤是否中度缺水,与第 12 天相比，第 15 天净光合速率较低,
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