第2講+細胞中的元素和化合物 高考生物一輪復習 （新教材）

第2講

細胞的元素和化合物內容要求學業(yè)要求1.說出細胞主要由C、H、O、N、P、S等元素構成,它們以碳鏈為骨架形成復雜的生物大分子2.指出水大約占細胞重量的2/3,以自由水和結合水的形式存在,賦予了細胞許多特性,在生命活動中具有重要作用3.舉例說出無機鹽在細胞內含量雖少,但與生命活動密切相關4.教學活動:檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質從結構與功能相適應這一視角,解釋細胞由多種多樣的分子組成,這些分子是細胞執(zhí)行各項生命活動的物質基礎(生命觀念、科學思維)原因:一、細胞中的元素1.生物界與非生物界元素的統(tǒng)一性和差異性種類統(tǒng)一含量差異___________________________________________________________生物選擇性地從無機自然界獲取各種物質來組成自身。2.組成細胞的元素(1)種類：細胞中常見的化學元素有20多種。大量元素：

等微量元素：

等C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、Zn、Cu、B、Mo(3)細胞中4種含量最多的元素是

。C、H、O、N(2)分類（4）根據(jù)特征元素推斷化合物的種類葉綠素核酸甲狀腺激素二、組成細胞的化合物水無機鹽蛋白質核酸各種化合物的組成元素化合物組成元素糖類C、H、O脂質脂肪、固醇C、H、O磷脂C、H、O、N、P蛋白質C、H、O、N(P、S等)核酸C、H、O、N、PATPC、H、O、N、P葉綠素C、H、O、N、Mg類胡蘿卜素胡蘿卜素C、H葉黃素C、H、O1.細胞中的水(1).水的結構特點①水是

分子，因此水是良好的溶劑。②水分子具有

，易于斷裂和形成，使水具有

和較高的_________

(2).水的存在形式和作用項目自由水結合水形式在細胞中以

的形式存在與細胞內其他物質相結合作用①細胞內___________②參與_____________③為細胞提供液體環(huán)境④運送營養(yǎng)物質和_________是

的重要組成部分極性氫鍵流動性比熱容游離良好的溶劑生物化學反應代謝廢物細胞結構(3).水與細胞代謝的關系第三第二自由水結合水2.細胞中的無機鹽ATP核苷酸ATP葉綠素甲狀腺激素細胞外液血紅素細胞外液細胞內液1.將少量干燥種子放入干燥的試管內，放在酒精燈火焰上烘烤，試管內壁上出現(xiàn)少量水珠。該水分在細胞中以哪種形式存在？如果用上述烘烤后的種子播種，種子能否萌發(fā)？【拓展】

提升科學思維

以結合水形式存在。如果將烘烤后的種子播種下去，種子不能萌發(fā)，因為結合水是細胞內的結構物質，失去結合水，細胞結構被破壞，細胞死亡，導致種子失去活性。2.Zn2＋是激活色氨酸合成酶的必要成分，缺Zn2＋會影響生長素合成導致植物生長受阻，通常會出現(xiàn)節(jié)間縮短，葉片變小呈簇生狀，俗稱“小葉病”。

(1)鋅屬于大量元素還是微量元素？該現(xiàn)象說明無機鹽的作用是什么？鋅屬于微量元素。該現(xiàn)象說明無機鹽的作用是維持細胞和生物體的正常生命活動。(2)為探究小葉病是否由缺鋅引起，對照組、實驗組分別怎樣設置？寫出簡要步驟。①對照組應使用完全培養(yǎng)液，實驗組使用缺鋅的完全培養(yǎng)液。②將長勢相同的幼苗分成2等份，分別培養(yǎng)在上述2種培養(yǎng)液中。③放在適宜的條件下培養(yǎng)一段時間，觀察幼苗的生長發(fā)育狀況。(3)若實驗證明小葉病是由缺鋅引起的，從科學研究的嚴謹角度出發(fā)，還應增加的實驗步驟是什么？增加步驟后的實驗結果是什么？在實驗組缺鋅的完全培養(yǎng)液中再加入一定量的含鋅的無機鹽，培養(yǎng)一段時間。一段時間后小葉病消失，植株恢復正常生長。歸納總結②實驗成功關鍵a.實驗中應保證實驗材料的統(tǒng)一性，即材料的種類、生長狀況應一致等。b.實驗組加入X的目的是使實驗組前后對照，以增強說服力。驗證某種礦質元素的生理功能①實驗設計a.對照組：植物＋完全培養(yǎng)液―→正常生長。b.實驗組3.對于患急性腸胃炎的病人，治療時經常需要輸入生理鹽水，這是為什么？患急性腸胃炎的病人，因腹瀉而丟失水的同時也丟失了大量的無機鹽，為了維持體內水鹽平衡，需要補充生理鹽水。4.為什么植物缺少N、Mg、P會影響植物的光合作用？N、Mg是組成葉綠素的成分，N、P是組成葉綠體類囊體膜和ATP的成分，N也是組成光合酶的成分，因此植物缺少N、Mg、P會影響植物的光合作用。例1：下列有關細胞中的元素和化合物的說法，正確的是（

）A.所有植物細胞和藍細菌細胞中都有葉綠素，Mg是葉綠素的組成成分B.Fe是血紅素的組成成分，屬于微量元素C.細胞中的P元素可用于合成磷脂、腺苷和DNAD.細胞內的自由水和結合水都參與物質運輸和化學反應B例2：下列有關元素參與生命活動的敘述，錯誤的是(

)A．缺P會影響植物線粒體膜的結構，進而影響有氧呼吸B．缺Fe會影響植物葉綠素的合成，進而影響光合作用C．缺I會影響人體甲狀腺激素的合成，進而影響細胞代謝D．K含量過低會影響靜息電位的大小，進而影響神經系統(tǒng)的功能B【變式訓練1】[不定選]如圖表示部分化合物的元素組成,其中①②③④表示元素。下列相關敘述不正確的是 (

)A.圖中所示①②③④分別為Fe、P、Mg、IB.細胞核中的遺傳物質主要為DNAC.人體缺③可能會出現(xiàn)酸中毒D.甲狀腺激素的化學本質是蛋白質,因此不可以口服ABD【變式訓練2】“紅豆生南國，春來發(fā)幾枝。愿君多采擷，此物最相思。”紅豆種子萌發(fā)過程中鮮重的變化曲線如圖所示，下列相關敘述，正確的是(

)A.階段Ⅲ中，種子的胚細胞內水的主要存在形式是結合水B．紅豆種子萌發(fā)過程中，有機物總量增加C．階段Ⅰ到階段Ⅲ過程中細胞內自由水與結合水的比值增加D．階段Ⅰ和Ⅲ種子的鮮重明顯增加主要是種子吸收了土壤中的無機鹽C三、檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(一).實驗原理某些化學試劑能夠使生物組織中的相關化合物產生特定的顏色反應。(1)還原糖+斐林試劑

(2)脂肪+蘇丹Ⅲ染液→(3)蛋白質+雙縮脲試劑→磚紅色沉淀橘黃色紫色(二)、實驗步驟及結論1.還原糖的檢測白色或無色蘋果梨磚紅色沉淀可溶性還原糖蘇丹Ⅲ低倍鏡橘黃色脂肪2.脂肪的檢測選材:最好選富含脂肪的生物組織,若用顯微鏡觀察,則最好選擇花生或蓖麻種子。使用前可提前浸泡3~4h,以便于切片。3.蛋白質的檢測紫色蛋白質1.斐林試劑與雙縮脲試劑的“一同五不同”項目斐林試劑雙縮脲試劑五不同CuSO4溶液濃度0.05g/mL0.01g/mL檢測物質還原糖蛋白質使用方法反應條件50~65℃水浴加熱不需要加熱反應現(xiàn)象淺藍色→棕色→磚紅色淺藍色→紫色一相同含有NaOH和CuSO4兩種成分,且NaOH的質量濃度都是0.1g/mL特別提醒甲、乙兩液等量混合均勻后使用先加入A液,再加入B液(1)唯一需要加熱——還原糖的檢測,且必須水浴加熱,不能用酒精燈直接加熱。若不加熱,則無磚紅色沉淀出現(xiàn)。(2)唯一需要使用顯微鏡——脂肪的檢測。(3)唯一需要使用酒精溶液——脂肪的檢測實驗中,用體積分數(shù)為50%的酒精溶液洗去浮色。2.實驗操作中的“三個唯一”(1)三個實驗中都不宜選取有顏色的材料,否則會干擾實驗結果的觀察。(2)脂肪鑒定的過程中滴加1~2滴體積分數(shù)為50%的酒精的目的是洗去浮色,原因是蘇丹Ⅲ染液易溶于酒精。(3)物質鑒定實驗一般不設立對照實驗,若需設立對照實驗,對照組應加入成分已知的物質,如驗證唾液淀粉酶是蛋白質,對照組可加入稀釋的雞蛋清。3.實驗中的“三個注意點”例3.[不定選]某白酒在生產發(fā)酵中需用麥芽漿,對萌發(fā)且?guī)в行⊙康拇篼湷浞盅心ズ?過濾得到組織樣液。在組織樣液中加入下列試劑后振蕩搖勻,則有關實驗現(xiàn)象及結論的敘述,不正確的是 (

)A.加入蘇丹Ⅲ染液,溶液呈橘黃色,證明發(fā)芽的大麥中含有脂肪B.加入斐林試劑并水浴加熱,溶液出現(xiàn)磚紅色沉淀,說明發(fā)芽的大麥中含有麥芽糖C.加入碘液,溶液呈藍色,說明發(fā)芽的大麥中含有淀粉D.如果發(fā)芽的大麥中含有蛋白質,那么加入雙縮脲試劑,水浴加熱后溶液會呈紫色BD1.[2021·全國乙卷]植物在生長發(fā)育過程中,需要不斷從環(huán)境中吸收水。下列有關植物體內水的敘述,錯誤的是(

)A.根系吸收的水有利于植物保持固有姿態(tài)B.結合水是植物細胞結構的重要組成成分C.細胞的有氧呼吸過程不消耗水但能產生水D.自由水和結合水比值的改變會影響細胞的代謝活動C高考真題2.[不定選][2021·山東卷]關于細胞中的H2O和O2,下列說法正確的是(

)A.由葡萄糖合成糖原的過程中一定有H2O產生B.有氧呼吸第二階段一定消耗H2OC.植物細胞產生的O2

只能來自光合作用D.光合作用產生的O2

中的氧元素只能來自于H2OABD知識網絡構建1.下列關于還原糖、蛋白質和脂肪鑒定實驗的敘述,正確的是(

)A.常用蘋果、西瓜等組織樣液作為鑒定植物組織內還原糖的實驗材料B.在甘蔗莖的組織樣液中加入雙縮脲試劑,熱水浴后液體