高三生物一輪復習 第二講 細胞中的元素和化合物學案

1、第二講 細胞中的元素和化合物考綱要求1水和無機鹽的作用（）。2.實驗：檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)。知識梳理一.細胞中的元素和化合物 1.細胞中的元素（1）最基本元素：C。（2）主要元素：C、H、O、N、P、S。（3）大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。（4）微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。特點提醒大量元素和微量元素的劃分依據(jù)是含量。記憶微量元素可利用口訣：鐵猛碰新木桶（Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu）。（諧音記憶法）想一想為什么組成細胞的元素在無機自然界都能找到？而含量又大不相同？答案組成細胞的元素最終是生物體有選擇地從無機環(huán)境中吸收的。2.組成細胞的

2、化合物的種類和含量組成細胞的化合物：組成細胞的化合物分為無機化合物和有機化合物，前者中H2O的含量最多，后者中蛋白質(zhì)含量最多。占細胞鮮重最多的元素和化合物分別是O和水，占細胞干重最多的元素和化合物分別是C和蛋白質(zhì)。二.生物組織中糖類、脂肪和蛋白質(zhì)檢測的原理1.生物組織中糖類、脂肪和蛋白質(zhì)檢測鑒定物質(zhì)鑒定試劑顏色變化還原糖斐林試劑磚紅色沉淀淀粉碘液藍色脂肪蘇丹染液（或蘇丹染液）橘黃色（或紅色）蛋白質(zhì)雙縮脲試劑紫色2.糖的鑒定：（1）原理：淀粉：遇碘液變藍色，這是淀粉特有的顏色反應。還原性糖（單糖、麥芽糖和乳糖）：與斐林試劑反應，可以產(chǎn)生磚紅色沉淀。（2）材料用具：實驗材料：蘋果或梨勻漿，馬鈴薯勻

3、漿配制：甲液：0.1g/mL的NaOH溶液+乙液：0.05g/mL CuSO4溶液使用：混合后使用，且現(xiàn)配現(xiàn)用。條件：水浴加熱（3）實驗步驟：選材制備組織樣液加斐林試劑水浴加熱煮沸顯色（磚紅色沉淀）（4）實驗結(jié)果分析：淀粉：如果出現(xiàn)藍色，則待測樣品中含有淀粉；反之，則沒有。還原性糖：如果出現(xiàn)磚紅色沉淀，則待測樣品中含有還原糖，反之；則沒有。3.脂肪的鑒定：（1）原理：脂肪可以被蘇丹染液染成橘黃色。（在實驗中用50%酒精洗去浮色顯微鏡觀察橘黃色脂肪顆粒）（2）材料用具：實驗材料：花生種子，花生勻漿試劑：蘇丹III染液、蘇丹IV染液（3）實驗步驟：選材制片加蘇丹（或蘇丹）染液染色漂洗鏡檢（橘黃色或

4、紅色）（4）實驗結(jié)果分析：如果觀察到橘黃色（紅色），則待測樣品中含有脂肪；反之，則沒有。4.蛋白質(zhì)鑒定：（1）原理：蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色的顏色反應（2）材料用具：實驗材料：豆?jié){、鮮肝提取液雙縮脲試劑：配制：A液：0.1g/mL的NaOH溶液（2mL）和B液：0.01g/mL CuSO4溶液（3-4滴）使用：分開使用，先加NaOH溶液，再加CuSO4溶液。（3）實驗步驟：選材制備組織樣液加雙縮脲試劑A搖勻加雙縮脲試劑B觀察顏色（紫色）（4）實驗結(jié)果分析：如果出現(xiàn)紫色，則待測樣品中含有蛋白質(zhì)；反之，則沒有。5.思維拓展斐林試劑與雙縮脲試劑的比較分析比較項目斐林試劑雙縮脲試劑不同點使用方法甲液

5、和乙液混合均勻后方可使用，且現(xiàn)配現(xiàn)用使用時先加A液再加B液呈色反應條件需水浴加熱不需加熱即可反應反應原理還原糖中的醛基被Cu（OH）2氧化，Cu（OH）2被還原為Cu2O具有兩個以上肽鍵的化合物在堿性條件下與Cu2反應生成絡合物顏色磚紅色紫色濃度乙液CuSO4濃度為0.05 g/mLB液CuSO4濃度為0.01 g/mL相同點都含有NaOH、CuSO4兩種成分，且所用NaOH濃度都是0.1 g/mL三.細胞中的水和無機鹽1.細胞中的水（1）存在形式：自由水和結(jié)合水。（2）功能自由水a(chǎn).細胞內(nèi)的良好溶劑b.參與許多化學反應c.運送營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物d.為細胞生存提供液體環(huán)境結(jié)合水：是細胞結(jié)構(gòu)的重

6、要組成成分。2.細胞中的無機鹽（1）在細胞中的存在形式：主要是離子。（2）生理作用細胞的組成成分，如Mg2參與葉綠素合成；Fe2參與血紅蛋白合成。維持生命活動。（3）植物體內(nèi)無機鹽生理功能的實驗驗證對照組植物完全培養(yǎng)液正常生長實驗組巧記無機鹽功能的“一一二”要點精析1.關注化學元素的“三多”細胞內(nèi)含量最多的元素是O（而不是C）；組成細胞干重最多的元素是C；原子數(shù)最多的為H。2.化學元素的兩大功能（1）維持機體正常的生命活動：如K可保持心肌正常興奮性，微量元素B能保持花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長等。（2）構(gòu)成細胞的化合物，如：3.水與細胞代謝的關系4.無機鹽在生物體內(nèi)的存在形式及功能思維深化（1）細

7、胞內(nèi)自由水/結(jié)合水比例升高，則代謝旺盛；反之代謝緩慢，如衰老細胞與癌變細胞相比，前者該比例下降，后者該比例升高。（2）秋冬季節(jié)，蒸騰作用弱，吸水減少，結(jié)合水含量相對升高有利于植物抗寒性提高。（3）種子晾曬過程中，喪失的主要是自由水，此時細胞仍具活力，種子烘烤過程中可導致結(jié)合水喪失，此時種子喪失活性。（4）無機鹽離子中Na、Cl對維持血漿滲透壓至關重要人體血漿滲透壓90%以上來自Na和Cl。5. 高中大綱范圍顏色反應總結(jié)待鑒物質(zhì)使用試劑顏色反應待鑒物質(zhì)使用試劑顏色反應淀粉碘藍色DNA甲基綠綠色還原糖斐林試劑班氏試劑磚紅色沉淀RNA吡羅紅紅色脂肪蘇丹蘇丹橘黃色紅色CO2澄清Ca（OH）2溴麝香草汾

8、藍水溶液變渾濁藍變綠再變黃蛋白質(zhì)雙縮脲紫色酒精酸性重鉻酸鉀溶液灰綠色線粒體健那綠藍綠色染色體堿性染料深色（1）易錯警示！有關物質(zhì)鑒定實驗的3點提示在物質(zhì)鑒定實驗中應注意選擇無色或顏色淺的材料，這樣可以避免材料本身的顏色掩蓋反應結(jié)果，如鑒定還原糖一般不用有色的葉片，鑒定蛋白質(zhì)一般不用血紅蛋白等。物質(zhì)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(zhì)，如驗證唾液淀粉酶是蛋白質(zhì)，對照組可加入稀釋的雞蛋清。易寫錯別字提示：“斐林試劑”中的“斐”不可錯寫作“裴”或錯寫成“非”；雙縮脲試劑中的“脲”不可錯寫成“尿”。（2）蛋白質(zhì)、脂肪和糖類三類有機物檢測在操作步驟上的差異唯一需要加熱

9、還原糖鑒定，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)。唯一需要顯微鏡脂肪鑒定?；旌虾蠹尤腱沉衷噭?；分別加入雙縮脲試劑（先加A液，后加B液，且B液不能過量）。兩者成分相同，但CuSO4的濃度不同，所以不能混用。試題精粹1.（2014山東濟寧一模）如圖1是細胞中3種化合物含量的扇形圖，圖2是有活性的細胞中元素含量的柱形圖，下列說法不正確的是（）A若圖1表示正常細胞，則A、B化合物共有的元素中含量最多的是aB若圖1表示細胞完全脫水后化合物含量的扇形圖，則A化合物中含量最多的元素為圖2中的bC圖2中數(shù)量最多的元素是碳元素，這與細胞中含量最多的化合物有關D若圖1表示正常細胞，則

10、B化合物具有多樣性，其必含的元素為C、H、O、N2. （2014湖南株洲期末）下列選項中，含有相同元素的一組化合物是（）A纖維素和尿素 B脂肪酸和磷脂C三磷酸腺苷和核糖核酸 D膽固醇和血紅蛋白3. （2014山東高考信息卷）下列有關組成細胞的元素和化合物的說法，錯誤的是（）A組成細胞的最基本的元素是C，其中Mo是微量元素B氨基酸、核苷酸、葡萄糖和甘油都是構(gòu)成生物大分子的單體C細胞膜上的蛋白質(zhì)分子在細胞膜外側(cè)與糖類結(jié)合形成糖蛋白D脫氧核糖核酸徹底水解的產(chǎn)物是磷酸、脫氧核糖和含氮堿基4.微量元素在生物體內(nèi)含量雖然很少，卻是維持正常生命活動不可缺少的。下列實例可以證實該理論的是（）A缺Mg時葉片變黃

11、B油菜缺B時只開花不結(jié)果C動物血液中鈣鹽的含量太低會抽搐D缺P會影響ATP的合成5.（2014安徽亳州高三檢測）下列關于無機鹽的敘述中正確的是（）A細胞中的無機鹽主要以化合物的形式存在B人體內(nèi)環(huán)境的滲透壓主要來源于Na、ClC細胞合成ATP、核酸、核糖等物質(zhì)時均需要磷酸鹽D貧血癥患者的病因是由于體內(nèi)缺少Fe26. （2014北京朝陽期中）下列有關水的敘述，錯誤的是（）自由水參與運輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物生物體內(nèi)的化學反應離不開水水是組成細胞的成分之一細胞內(nèi)水的存在形式為結(jié)合水和自由水自由水與結(jié)合水的比例與細胞代謝的強弱關系不大不同細胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的比例基本相同A B C D7.下列有關生物體內(nèi)

12、水和無機鹽的敘述錯誤的是（）A細胞代謝過程中，葉綠體、核糖體和中心體中都有水生成B水既是細胞內(nèi)良好的溶劑，又是生物體內(nèi)物質(zhì)運輸?shù)闹饕橘|(zhì)C無機鹽離子對維持血漿的正常濃度和酸堿平衡等有重要作用D鎂是構(gòu)成葉綠素的必需成分，植物缺乏鎂會導致葉片發(fā)黃 8.（2014虹口模擬）英國醫(yī)生賽達尼任格在對離體的蛙心臟進行實驗中發(fā)現(xiàn)，用不含鈣和鉀的生理鹽水灌注蛙心臟時，蛙心臟收縮不能維持，而用含有少量鈣和鉀的鈉鹽溶液灌注時，蛙心臟可持續(xù)跳動數(shù)小時。實驗說明鈣鹽和鉀鹽（）A是細胞中某些復雜化合物的重要組成部分B對維持生物體的生命活動有重要作用C對維持細胞的形態(tài)有重要作用D為蛙心臟的持續(xù)跳動提供能量9.如圖是細胞中

13、幾種重要化合物的元素組成。下列相關敘述中，錯誤的是（）A植物組織培養(yǎng)過程中，如果缺乏了Mg元素，植物的葉片呈黃色B蛋白質(zhì)若含F(xiàn)e或S元素，這些元素一定位于R基團中CATP中含有腺嘌呤D人體缺乏I元素，促甲狀腺激素釋放激素分泌減少，促甲狀腺激素分泌增加10.下列關于生物試劑的選擇、使用或使用結(jié)果的敘述正確的是（）A用雙縮脲試劑鑒定蛋白質(zhì)時，需將NaOH溶液和CuSO4溶液混勻后使用B提取葉綠體色素時加入SiO2是為了防止葉綠體色素被破壞C用蘇丹染液鑒定含油多的植物組織時，顯微鏡下可見被染成橘黃色的顆粒D判斷酵母菌是否進行了酒精發(fā)酵可選擇斐林試劑，不能選擇碘液11.將小麥種子分別置于20 和30

14、培養(yǎng)箱中培養(yǎng)4 d，依次取等量的萌發(fā)種子分別制成提取液和提取液。取3支試管甲、乙、丙，分別加入等量的淀粉液，然后按如圖加入等量的提取液和蒸餾水，45 水浴保溫5 min，立即在3支試管中加入等量斐林試劑并用5065 的溫水浴加熱2 min，搖勻并觀察試管中的顏色。結(jié)果是（）A甲呈藍色，乙呈磚紅色，丙呈無色B甲呈無色，乙呈磚紅色，丙呈藍色C甲、乙皆呈藍色，丙呈磚紅色D甲呈淺磚紅色，乙呈磚紅色，丙呈藍色12.下表的有關分析錯誤的是（）溶液溶質(zhì)的元素組成檢測試劑顏色反應溶質(zhì)的基本單位甲C、H、O磚紅色葡萄糖乙C、H、O、N等雙縮脲試劑A甲可能是麥芽糖溶液B是斐林試劑，使用時需水浴加熱C乙液可能是一種

15、酶溶液D是紫色，是核苷酸13.互花米草是一種灘涂草本鹽沼植物，對水淹的生態(tài)環(huán)境有很強的適應能力，曾被稱為“保灘護堤、促淤造陸的最佳植物”?；セ撞菰谝胛覈?，出現(xiàn)生長蔓延、破壞生態(tài)環(huán)境的嚴重問題。為了探究互花米草對水淹生態(tài)環(huán)境的適應機制，進一步為調(diào)控措施的研究提供依據(jù)，某科研小組以“探究互花米草體內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值和潮汐水淹時間的關系”為課題，設計了實驗。（1）寫出科研小組的實驗思路（培養(yǎng)的具體過程和測量方法不作要求）：_。（2）下圖曲線甲是科研小組對互花米草處理50 d后的結(jié)果，請回答下列問題。自由水與結(jié)合水的比值和植物的代謝能力及抗逆性有著密切的關系。根據(jù)實驗結(jié)果可知?；セ撞菰谒?/p>

16、時間為_h/d的環(huán)境下，抗逆性最強；在水淹時間為_h/d的環(huán)境下，代謝活動最旺盛。在實驗結(jié)束時水淹時間為24 h/d的實驗組互花米草長勢最差，甚至死亡，導致該現(xiàn)象發(fā)生的主要原因是_。該實驗小組同時測定K吸收速率與水淹時間的關系，如曲線乙所示。由圖可知，互花米草吸收K的方式是_。高考真題1.（2013重慶卷）下列有關細胞物質(zhì)組成的敘述，正確的是（）A在人體活細胞中氫原子的數(shù)目最多BDNA和RNA分子的堿基組成相同C多糖在細胞中不與其他分子相結(jié)合D蛋白質(zhì)區(qū)別于脂質(zhì)的特有元素是氮2.（2014四川理綜，2）生物體的生命活動離不開水。下列關于水的敘述，錯誤的是（）A在最基本生命系統(tǒng)中，H2O有自由水和

17、結(jié)合水兩種存在形式B由氨基酸形成多肽鏈時，生成物H2O中的氫來自氨基和羧基C有氧呼吸時，生成物H2O中的氫來自線粒體中丙酮酸的分解DH2O在光下分解，產(chǎn)生的H將固定的CO2還原成（CH2O）3.（2015.山東卷.4）下列有關細胞內(nèi)物質(zhì)含量比值的關系，正確的是（ ）A. 細胞內(nèi)結(jié)合水/自由水的比值，種子萌發(fā)時比休眠時高B. 人體細胞內(nèi)O2/CO2的比值，線粒體內(nèi)比細胞質(zhì)基質(zhì)高C. 神經(jīng)纖維膜內(nèi)K+/Na+的比值，動作電位時比靜息電位時高D. 適宜條件下光合作用過程中C5/C3的比值，停止供應CO2后比停止前的高4.（2014江蘇單科，22）關于生物組織中還原糖的鑒定，下列敘述正確的是（多選）（）A量取2 mL斐林試劑時應優(yōu)先選用5 mL量筒而不用10 mL量筒B隔水加熱時，試管中液體的液面