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固基础自我诊断,破疑难深化探究,冲关练两级集训,第2讲 细胞中的元素及无机化合物 考纲定位 1.水和无机盐的作用() 2.检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质(实验),课后限时自测,提能力专项培优,一、组成细胞的元素和化合物 1组成细胞的元素,(2)生物界与非生物界的统一性和差异性,2组成细胞的化合物,二、检测生物组织中的糖类、脂肪和 蛋白质(连线) 还原糖 a苏丹()染液 .砖红色沉淀 淀粉 b斐林试剂 .橘黄色(红色) 脂肪 c双缩脲试剂 .蓝色 蛋白质 d碘液 .紫色 【提示】 b d a c,三、水和无机盐的作用 1水 (1)写出A、B、C、D反映出的以上两种水的作用 A组成_； B提供细胞生活的_环境； C参与许多_； D运送_。,细胞结构,液体,生化反应,营养物质和代谢废物,(2)自由水与结合水的转换：一定限度内，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_。 2无机盐的存在形式及功能,结合水,自由水,升高,加快,一、思考判断 1(2013重庆高考)在人体活细胞中氢原子的数目最多。( ) 2(2012江苏高考)细胞中的一种元素的作用能被其他元素替代。( ) 【提示】 细胞中每种元素的作用是不相同的。 3(2012海南高考)植物细胞中含量最多的四种元素C、H、O和N。( ),4(2012江苏高考)细胞中脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素。( ) 【提示】 脂肪酸不含氮元素，脱氧核苷酸含有氮元素。 5(2010江苏高考)组成DNA与ATP的元素种类不同。( ) 【提示】 组成DNA和ATP的元素种类都是C、H、O、N、P五种元素。,6(2012江苏高考)主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定。( ) 7(2014山东高考)鉴定待测样液中的蛋白质时，先加NaOH溶液，振荡后再加CuSO4溶液。( ) 8(2014海南高考)自由水可作为细胞内化学反应的反应物。( ) 9(2014四川高考)在最基本生命系统中，H2O有自由水和结合水两种存在形式。( ) 10(2013江苏高考)贮藏中的种子不含水分，以保持休眠状态。( ),【提示】 贮藏中的种子，自由水与结合水的比值很低，代谢很弱，以保持休眠状态，并非不含水分。,11(2012海南高考)植物根系通过主动运输吸收无机盐离子需要ATP。( ) 12(2011上海高考)生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物，其液泡内贮存大量的Na，从而促进细胞吸收水分，说明Na参与调节渗透压。( ),二、图示识读 比较两图数据并回答问题,1占细胞鲜重和干重最多的元素相同吗？试从组成人体化合物的角度分析其原因。 【提示】 不同，占鲜重最多的是O，占干重最多的是C，因为占细胞鲜重最多的化合物是水，水中含量最多的元素是O；占细胞干重最多的化合物是蛋白质，蛋白质中含量最多的元素是C。,2组成人体细胞的主要元素有哪些？试举例说明它们分别参与了哪些生物大分子的组成。 【提示】 C、H、O、N、P、S。C、H、O参与糖类、脂肪的组成，C、H、O、N等参与蛋白质的组成，C、H、O、N、P参与核酸的组成。,考点1 组成细胞的元素和化合物 1细胞中元素的种类,2生物界与非生物界的统一性和差异性 (1)元素种类上的统一性 生物界与非生物界在元素种类上具有统一性，构成生物体的化学元素在无机自然界都能找到，没有一种是生物界所特有的。 生物界元素都是从无机环境中获取的，如下图,组成生物体的化学元素在生物界与非生物界之间反复出现、循环流动。 (2)元素含量上的差异性 组成生物体的化学元素在生物体内和自然界中的含量差异很大。 生物体从自然界获取组成自身的元素是有选择的。 各种化学元素在生命体系中不是简单的堆积、组合，而是以特殊的有序的方式结合在一起才出现生命现象，这也是生物界和非生物界的根本区别。,3元素的生理作用 (1)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。 (2)组成细胞的化合物：,1.易混淆元素与化合物的干重与鲜重 (1)在组成细胞的元素中，占鲜重百分比：OCHN；占干重百分比：CONH。 (2)在组成细胞的化合物中，占鲜重百分比：水蛋白质脂质糖类，但在占干重百分比中，蛋白质最多。 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，都是生物体必需的元素，对于维持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，细胞干重时含量最多的元素是C。,角度1 从化合物的组成元素的角度考查 1(2013海南高考)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 【思路分析】 弄清选项中的四种有机化合物所含有的元素，特别是特征元素。,解析 脱氧核糖属于单糖，组成元素为C、H、O，无P元素；叶绿素由C、H、O、N、Mg元素组成；血红蛋白由C、H、O、N、Fe元素组成；胰岛素是由C、H、O、N组成。 答案 C,角度2 从元素生理作用的角度考查 2(2015昆明一中测试)下列关于生物生命活动的叙述，不正确的是( ) A缺N可通过影响H及有关酶的合成而影响细胞呼吸 BK是组成细胞的大量元素，对维持细胞正常功能有重要作用 C当植物缺少B时，花药和花丝萎缩，花粉发育不良 D哺乳动物血液中Ca2含量过高，会出现抽搐现象,解析 H和酶的组成中含有氮元素，所以缺少N元素会影响细胞呼吸；K是组成细胞的大量元素，对细胞的生命活动有重要作用；B对植物花粉、花药和花丝的发育有重要作用；哺乳动物血液中钙离子含量过低会出现抽搐现象。 答案 D,(1)判断元素和化合物的四点“明确” 判断元素的含量时要明确是鲜重还是干重。 判断元素的差异时要明确是种类还是含量。 判断化合物的元素组成要明确每种化合物的化学本质。 判断微量元素时，要明确含量和是不是生物体所必需的。 (2)根据特征元素推测化合物种类 Fe(S)蛋白质；Mg叶绿素；甲状腺激素；P核酸(ATP、磷脂)。,考点2 水和无机盐 1细胞中的水 (1)结合水与自由水的比较,细胞结构,溶剂,(2)水与代谢的关系 自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系 (3)细胞中水的产生和利用,2细胞中无机盐的生理功能 (1)组成某些复杂的化合物,ATP(ADP),磷脂,叶绿素,(2)维持细胞和生物体的正常生命活动。例如，哺乳动物血液中Ca2含量过低就会出现抽搐。 (3)维持生物体的平衡，如维持血浆pH稳定的_、 _ ；维持细胞外液渗透压稳定的_、_。,甲状腺激素,HCO3,HPO24,Na,Cl,(1)Na、K与渗透压的关系： 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。 (2)无机盐与光合作用的关系： N、Mg是组成叶绿素的成分，P是组成类囊体膜及ATP的成分。缺乏N、Mg和P元素，植物的光合作用将会受到影响。,角度1 从水的存在形式、细胞代谢的角度考查 3(2014四川高考)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) 【思路分析】 解答本题需弄清以下问题 细胞中H2O的存在形式。 氨基酸脱水缩合的过程。 有氧呼吸和光合作用的过程。 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多肽链时，生成物水中的氢一个来自氨基，另一个来自羧基，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。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,角度2 从无机盐存在形式、生理作用的角度考查 4(2015安徽亳州质检)下列关于无机盐的叙述中，正确的是( ) A细胞中的无机盐主要以化合物的形式存在 B人体内环境的渗透压主要来源于Na、Cl - C细胞合成ATP、核酸、核糖等物质时均需要磷酸盐 D贫血症患者的病因是由于体内缺少Fe2+,解析 细胞中的无机盐主要以离子的形式存在，A项错误。人体内环境渗透压的90%以上来源于Na 、Cl -，B项正确。核糖仅由C、H、O三种元素组成，C项错误。贫血症可能是体内缺少Fe2+等外因导致的，也可能是遗传性的，如镰刀型细胞贫血症，D项错误。 答案 B,细胞内自由水和结合水含量变化的判断 环境恶化自由水，结合水。 细胞衰老自由水，结合水。 生命活动增强自由水，结合水。,实验2 检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质 1实验原理,2.实验流程 (1)还原糖的检测 选材：含糖量较高、_的植物组织,白色或近于白色,(2)脂肪的检测： 方法一：花生种子匀浆3滴苏丹染液_ 方法二： 取材：花生种子(浸泡)，将子叶切成薄片,橘黄色,(3)蛋白质的检测： 选材与制备：蛋清稀释液或豆浆滤液 ,(1)还原糖鉴定的实验材料要求 浅色：不能用绿色叶片、西瓜、血液等材料，防止颜色的干扰。 还原糖含量少：不能用马铃薯(富含淀粉)、甘蔗、甜菜(富含蔗糖)。 (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。,(3)非还原糖(如蔗糖)斐林试剂水浴加热现象不是无色而是浅蓝色Cu(OH)2的颜色。 (4)唯一需要显微镜脂肪鉴定，实验用50%酒精的作用洗掉浮色。 (5)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。 (6)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刷洗；且该实验应预留部分组织样液做对比。,(7)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”。 (8)斐林试剂与双缩脲试剂比较,1(多选)(2014江苏高考)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5 mL量筒而不用10 mL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 解析 用5 mL量筒量取2 mL斐林试剂比用10 mL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,2(2014广东高考)油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如下图所示，将不同成熟阶段的种子匀浆后检测，结果正确的是( ),解析 据图可知，第10天时，有可溶性糖，因此加入斐林试剂，水浴加热后能出现砖红色沉淀，故A错；第20天，细胞正常代谢需各种酶存在，而大多数酶化学本质是蛋白质，因此加入双缩脲试剂后，能出现紫色反应，故B错；,第30天时，脂肪的含量较高，加入苏丹试剂后，出现橘黄色颗粒，故C正确；第40天时，淀粉的含量降至0，因此加入碘液后，不会出现蓝色，故D错。 答案 C,鉴定类实验总结 1某些特定化学物质的检测方法,2.实验拓展延伸,下表中根据实验目的，所选用的试剂与预期的实验结果正确的是( ),解析 染色体容易被碱性染料染色，所以被称为染色体，一般所用的染料为醋酸洋红或者龙胆紫，所以A正确。脂肪用苏丹鉴定显橘黄色，与苏丹反应显红色，蛋白质与双缩脲试剂发生显色反应显紫色，所以B错误。,葡萄糖属于还原性糖，与斐林试剂反应呈砖红色沉淀，C错误。DNA与甲基绿发生显色反应显绿色，RNA与吡罗红发生显色反应显红色，D错误。 答案 A,1某同学以新鲜洋葱鳞片叶内表皮为材料，经不同处理和染色剂染色，用高倍显微镜观察。下列描述正确的是( ) A经吡罗红甲基绿染色，可观察到红色的细胞核 B经吡罗红甲基绿染色，可观察到绿色的细胞质 C经健那绿染色，可观察到蓝绿色颗粒状的线粒体 D经苏丹染色，可观察到橘黄色颗粒状的蛋白质,解析 解答本题需熟练掌握各实验所用的材料及实验原理，并联系细胞中物质的分布与检测方法。吡罗红和甲基绿对RNA和DNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。而DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中，用吡罗红甲基绿染色后，细胞核呈现绿色，细胞质呈现红色，故A、B两项都不正确。健那绿是将活细胞中线粒体染色的专一性染料，可使活细胞中颗粒状的线粒体呈现蓝绿色，故C正确。,苏丹可使脂肪呈现橘黄色，在显微镜下可观察到细胞中橘黄色的脂肪颗粒，故D错误。 答案 C,2(2015苏北四市期末)下列关于有机物的鉴定实验中，易导致实验失败的操作是( ) 蛋白质鉴定时，将NaOH溶液和CuSO4溶液混合后再加入样液 还原糖鉴定时，需要进行水浴加热 淀粉鉴定时，直接将碘液滴加到淀粉样液中 鉴定酵母菌是否产生酒精，可直接将重铬酸钾加入酵母菌培养液的滤液中 A B C D,解析 蛋白质的鉴定需要双缩脲试剂，该试剂在使用时要先加NaOH溶液然后再加CuSO4溶液。还原糖的鉴定需要斐林试剂，该试剂需要水浴加热，才能看到砖红色沉淀。淀粉的鉴定需要碘液，不需要加热，可直接将碘液滴加到淀粉液中。鉴定酒精需要使用酸性的重铬酸钾。 答案 A,A 基础训练 1关于细胞内水和无机盐的叙述，不正确的是( ) A水是光合作用和有氧呼吸的原料 B植物缺Mg引起光反应和暗反应强度均减弱 CK和Na对神经细胞功能有重要作用 D细胞内结合水的含量增加，抗逆性减弱,解析 本题考查水和无机盐。光合作用和有氧呼吸都需要水。Mg是合成叶绿素的原料，植物缺Mg引起叶绿素合成减少，光反应和暗反应强度均减弱。在神经细胞的兴奋产生和传导过程中，细胞内外的K和Na起着重要作用。细胞内结合水的含量增加，抗逆性会增强。 答案 D,2由细胞合成的化合物分子中，有许多含一个或多个磷酸基。这样的化合物不可能( ) A直接为各项生命活动提供能量 B组成各种生物膜的支架 C在蛋白质合成中转运氨基酸 D使血糖浓度降低 解析 本题考查ATP、生物膜的结构、tRNA组成成分及作用。ATP直接为各项生命活动提供能量；磷脂双分子层组成各种生物膜的基本支架；,基因指导蛋白质的合成过程中，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。ATP、生物膜的结构、tRNA中都含有磷酸基。胰岛素能够使血糖的浓度降低，但胰岛素的化学本质是蛋白质，其组成中不含有磷酸基。 答案 D,3(2014肇庆期末)下列关于实验操作步骤的叙述中，正确的是( ) A用于鉴定可溶性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脂肪的鉴定需借助显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪颗粒 C鉴定可溶性还原糖时，要在加入斐林试剂甲液摇匀后，再加乙液 D用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂A液与B液混合均匀后，再加入到含样品的试管中,解析 斐林试剂的甲液与双缩脲试剂的A液都是0.1 g/mL的NaOH溶液，但斐林试剂的乙液为0.05 g/mL的CuSO4溶液，双缩脲试剂的B液为0.01 g/mL的CuSO4溶液。斐林试剂使用时是甲液、乙液等量混合均匀后使用，双缩脲试剂使用时是先加A液摇匀后再加B液。 答案 B,B 真题体验 1(2014上海高考)下列物质中同时含有磷和氮元素的是( ) A丙酮酸 B核苷酸 C氨基酸 D脂肪酸 解析 本题考查的是细胞的分子组成。丙酮酸中只含有C、H、O，氨基酸有C、H、O、N，脂肪酸中只含有C、H、O，核苷酸中有C、H、O、N、P，所以选B。 答案 B,2(2014海南高考)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；一般情况下，种子萌发时需要吸收水分，故同种植物萌发种子与休眠种子相比，含水量不相同，D错。 答案 D,3(2013江苏高考改编)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( ),A1、3、5号试管内都呈砖红色 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斐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D。 答案 D,
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