高考生物一輪復(fù)習(xí) 2.1細(xì)胞中的元素和化合物 細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物課件 新人教版必修1.ppt

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第2章 組成細(xì)胞的分子,[觀考情 考綱考頻] 1.水和無(wú)機(jī)鹽的作用(Ⅰ)[3年5考] 2.檢測(cè)生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)(實(shí)驗(yàn))[3年6考],第1講 細(xì)胞中的元素和化合物 細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物,一、組成細(xì)胞的元素和化合物 1．組成細(xì)胞的元素,2．組成細(xì)胞的化合物的種類(lèi)和含量,二、細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物 1．細(xì)胞中水的存在形式與功能,2.細(xì)胞中無(wú)機(jī)鹽的存在形式及功能 (1)存在形式：大多數(shù)無(wú)機(jī)鹽以 存在，少數(shù)與其他化合物相結(jié)合。 (2)功能及舉例,離子形式,還原糖檢測(cè) ；淀粉檢測(cè) ； 蛋白質(zhì)檢測(cè) ；脂肪檢測(cè) 。,①bⅠ,②dⅢ,④c Ⅳ,③a Ⅱ,1．判斷下列有關(guān)細(xì)胞中元素和化合物說(shuō)法的正誤。 (1)同時(shí)含有磷和氮元素的是脂肪酸(2014年高考上海卷)() (2)在人體活細(xì)胞中氫原子數(shù)目最多(2013年高考重慶卷)(√) (3)細(xì)胞中一種元素的作用能被其他元素替代(2012年高考江蘇卷)() (4)細(xì)胞中的微量元素因含量極少而不如大量元素重要(2012年高考江蘇卷)() 2．判斷下列有關(guān)水和無(wú)機(jī)鹽的說(shuō)法的正誤。 (1)在最基本生命系統(tǒng)中，H2O有自由水和結(jié)合水兩種存在形式(2014年高考四川卷)(√),(2)植物體內(nèi)的水分參與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸(2014年高考海南卷)(√) (3)適應(yīng)高滲環(huán)境的動(dòng)物可排出體內(nèi)多余的鹽分(2013年高考江蘇卷)(√) (4)生長(zhǎng)在含鹽量高、干旱土壤中的鹽生植物，其液泡內(nèi)貯存大量的Na＋，而促進(jìn)細(xì)胞吸收水分，說(shuō)明Na＋參與調(diào)節(jié)滲透壓(√) 3．判斷下列有關(guān)生物組織中糖類(lèi)、脂肪和蛋白質(zhì)的敘述。 (1)馬鈴薯塊莖搗碎后的提取液可檢測(cè)出蛋白質(zhì)(2013年高考重慶卷)(√) (2)以新鮮洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮為材料，經(jīng)蘇丹Ⅲ染液染色，可觀察到橘黃色顆粒狀的蛋白質(zhì)(2012年高考安徽卷)() (3)水浴加熱條件下，蔗糖與斐林試劑發(fā)生作用生成磚紅色沉淀(),1．細(xì)胞中元素的種類(lèi) (1)分類(lèi)圖示,細(xì)胞中的元素和化合物,,(2)分析 ①分類(lèi)依據(jù)：大量元素和微量元素的分類(lèi)是依據(jù)元素在生物體內(nèi)的 ，而不是生理作用。微量元素含量雖少，但其生理作用卻__________。 ②分類(lèi)范圍：大量元素和微量元素的劃分是依據(jù)生物界中生物的整體情況，具體到某一種生物可能有一定的 。 ③分類(lèi)來(lái)源：組成生物體的常見(jiàn)的20多種化學(xué)元素是指必需元素，生物體內(nèi)可能含一些非必需元素，如人體可能含Pb。,含量,不可替代,差別,2．幾種重要化合物的組成元素,3.元素與化合物的含量問(wèn)題 (1)在組成細(xì)胞的元素中，占鮮重百分比從多到少依次是_____________；占干重百分比從多到少依次是 。 (2)在組成細(xì)胞的化合物中，占鮮重百分比從多到少依次是_______________________；但在干重百分比中， 最多。 (3)水是細(xì)胞中含量最多的化合物，氧元素是水的主要組成部分，因此組成生物體的元素中 含量最多。,O、C、H、N,C、O、N、H,水＞蛋白質(zhì)＞脂質(zhì)＞糖類(lèi),蛋白質(zhì),氧元素,4．元素的生理功能 (1) 正常的生命活動(dòng)：如K＋可保持心肌正常興奮性，微量元素B能促進(jìn)花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長(zhǎng)等。 (2) 的化合物：,維持機(jī)體,組成細(xì)胞,,5．生物界與非生物界在元素種類(lèi)和含量上的關(guān)系,,6．化合物的元素組成分析及應(yīng)用 (1)據(jù)特征元素推測(cè)化合物的種類(lèi)：,(2)從化合物的元素組成分析代謝產(chǎn)物： 糖類(lèi)、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)都含有C、H、O，故其代謝終產(chǎn)物都有CO2和H2O；蛋白質(zhì)中還有N，其代謝產(chǎn)物中還含有尿素。 (3)從化合物中的元素含量上分析氧化分解釋放能量的多少： 脂肪的含氫量多于糖類(lèi)，因此等質(zhì)量的脂肪徹底氧化分解時(shí)所消耗的O2量多于糖類(lèi)，釋放的能量也多于糖類(lèi)。,1．(2015年濟(jì)南檢測(cè))下列有關(guān)組成生物體化學(xué)元素的敘述，正確的是( ) A．微量元素在生物體內(nèi)含量很少，所以人體不存在微量元素缺乏癥 B．人、動(dòng)物與植物所含的化學(xué)元素的種類(lèi)差異很大 C．組成生物體的化學(xué)元素在無(wú)機(jī)自然界中都可以找到 D．不同生物體內(nèi)各種化學(xué)元素的含量基本相同,解析：大量元素與微量元素都是生物體的必需元素，缺乏其中任何一種都會(huì)表現(xiàn)出相應(yīng)的缺乏癥，A項(xiàng)錯(cuò)誤；各種生物以及生物界與非生物界的元素組成具有統(tǒng)一性，即組成各種生物的元素種類(lèi)大致相同，組成生物體的元素沒(méi)有一種是生物特有的，都來(lái)自于非生物界，B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；不同生物體內(nèi)各種化學(xué)元素的含量差別很大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：C,2．微量元素在生物體內(nèi)的含量雖然很少，但卻是維持正常生命活動(dòng)不可缺少的。這可通過(guò)下面的哪一實(shí)例得到證實(shí)( ) A．植物缺鎂時(shí)葉片變黃 B．油菜缺硼時(shí)只開(kāi)花不結(jié)果 C．動(dòng)物血液中鈣鹽的含量太低，容易發(fā)生抽搐 D．缺磷時(shí)會(huì)影響ATP的合成 解析：鎂、鈣、磷都屬于大量元素；選項(xiàng)B中的硼屬于微量元素，其能促進(jìn)花粉管萌發(fā)，油菜缺硼導(dǎo)致“花而不實(shí)”。 答案：B,1．水與細(xì)胞代謝的關(guān)系,細(xì)胞中的水和無(wú)機(jī)鹽,注意：( )內(nèi)為生理活動(dòng)發(fā)生的場(chǎng)所。 (1)水的存在形式與器官形態(tài)的關(guān)系：心肌和血液總的含水量差不多，但心肌呈固態(tài)，血液呈液態(tài)，原因是二者自由水和結(jié)合水的比例不同。 (2)水的存在形式與代謝的關(guān)系：若細(xì)胞內(nèi)自由水比例升高，則代謝旺盛，反之則代謝緩慢。 (3)水的存在形式與抗寒性的關(guān)系：秋冬季節(jié)，蒸騰作用減弱，吸水減少，結(jié)合水含量相對(duì)升高，因結(jié)合水不易結(jié)冰和蒸騰，從而使植物抗寒能力加強(qiáng)。,(4)水的存在形式與溫度的關(guān)系：在活細(xì)胞內(nèi)，受溫度的影響，自由水和結(jié)合水可相互轉(zhuǎn)化，具體轉(zhuǎn)化如下：,2．無(wú)機(jī)鹽的存在形式及功能,[知識(shí)拓展] 某種無(wú)機(jī)鹽在植物體中生理功能的驗(yàn)證思路 (1)實(shí)驗(yàn)組 (2)對(duì)照組 正常植物＋完全培養(yǎng)液→正常生長(zhǎng),3．(2015年大連質(zhì)檢)下列有關(guān)水與生命活動(dòng)的說(shuō)法不正確的是( ) A．細(xì)胞發(fā)生癌變其自由水含量較正常的細(xì)胞低 B．正在萌發(fā)的種子中結(jié)合水與自由水的比值下降 C．在線粒體、葉綠體和核糖體中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)都有水生成 D．自由水和結(jié)合水在一定的條件下可以相互轉(zhuǎn)化 解析：癌細(xì)胞能夠無(wú)限增殖，細(xì)胞內(nèi)代謝比正常細(xì)胞旺盛，因此自由水含量較正常細(xì)胞高；正在萌發(fā)的種子，代謝旺盛，自由水含量較高，此時(shí)結(jié)合水與自由水的比值下降；有氧呼吸第三階段產(chǎn)生水，光合作用過(guò)程產(chǎn)生水，蛋白質(zhì)的脫水縮合也會(huì)產(chǎn)生水，對(duì)應(yīng)的細(xì)胞器分別是線粒體、葉綠體和核糖體；自由水和結(jié)合水在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。 答案：A,4．下列有關(guān)無(wú)機(jī)鹽的敘述，正確的是( ) A．人體的血漿滲透壓由無(wú)機(jī)鹽維持 B．細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽主要以化合物形式存在 C．細(xì)胞進(jìn)行脂肪、DNA、RNA等物質(zhì)合成時(shí)都需要磷酸鹽 D．K是構(gòu)成細(xì)胞的大量元素，對(duì)維持細(xì)胞正常功能有重要作用 解析：人體血漿滲透壓的大小主要與無(wú)機(jī)鹽、蛋白質(zhì)含量有關(guān)，A錯(cuò)誤；細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽主要以離子形式存在，B錯(cuò)誤；脂肪的構(gòu)成元素只含有C、H、O，不含P，其合成時(shí)不需要磷酸鹽，C錯(cuò)誤。 答案：D,實(shí)驗(yàn)二 檢測(cè)生物組織中的糖類(lèi)、脂肪和蛋白質(zhì),1．實(shí)驗(yàn)原理 某些化學(xué)試劑能夠使生物組織中的相關(guān)有機(jī)化合物產(chǎn)生____________反應(yīng)。,特定的顏色,2．實(shí)驗(yàn)步驟 (1)還原糖的檢測(cè)：,(2)脂肪的檢測(cè)： 方法一：花生種子勻漿＋3滴蘇丹Ⅲ染液→ 方法二：,橘黃色,(3)蛋白質(zhì)的檢測(cè)：,3．注意事項(xiàng) (1)三個(gè)實(shí)驗(yàn)中都不宜選取有顏色的材料，否則會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果的顏色變化。 (2)Cu2＋呈現(xiàn)藍(lán)色，因此CuSO4的用量較少，以免因過(guò)量使用而遮蓋實(shí)驗(yàn)結(jié)果的顏色。 (3)該實(shí)驗(yàn)原理、方法、步驟可用于對(duì)生物組織、消化液(如唾液)、食品(如奶粉)進(jìn)行某種成分的檢測(cè)或鑒定，也可用于醫(yī)學(xué)上某些疾病的診斷，如糖尿病、腎炎等。,(4)斐林試劑與雙縮脲試劑的“四個(gè)不同” ①濃度不同：二者成分中CuSO4的濃度不同。 ②使用方法不同：斐林試劑是甲、乙液等量混合后使用，雙縮脲試劑是先加A液后加B液。 ③條件不同：斐林試劑需水浴加熱，而雙縮脲試劑則不需要加熱。 ④現(xiàn)象不同：斐林試劑檢測(cè)還原糖，產(chǎn)生磚紅色沉淀，雙縮脲試劑檢測(cè)蛋白質(zhì)，產(chǎn)生紫色物質(zhì)。,[易錯(cuò)易混] 需特別注意的2個(gè)易錯(cuò)易混點(diǎn) (1)甘蔗、甜菜塊根等組織中含有的糖是蔗糖，蔗糖不是還原糖，不可作為鑒定還原糖的實(shí)驗(yàn)材料。 (2)三類(lèi)有機(jī)物檢測(cè)在操作步驟上的差異 ①唯一需要加熱——還原糖檢測(cè)，且必須水浴加熱，不能用酒精燈直接加熱。若不加熱，則無(wú)磚紅色沉淀出現(xiàn)。 ②唯一需要顯微鏡——脂肪檢測(cè)。 ③混合后加入(現(xiàn)配現(xiàn)用)——斐林試劑；分別加入——雙縮脲試劑(先加A液，后加B液，且B液不能過(guò)量)。,5．在可溶性還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定實(shí)驗(yàn)中，對(duì)實(shí)驗(yàn)材料的選擇錯(cuò)誤的是( ) A．馬鈴薯塊莖中含有較多的糖且近于白色，可用于進(jìn)行可溶性還原糖的鑒定 B．花生種子富含脂肪且子葉肥厚，是用于脂肪鑒定的好材料 C．大豆種子蛋白質(zhì)含量高，是進(jìn)行蛋白質(zhì)鑒定的理想植物組織材料 D．雞蛋清含蛋白質(zhì)多，是進(jìn)行蛋白質(zhì)鑒定的實(shí)驗(yàn)材料,解析：用于可溶性還原糖鑒定的材料的要求是：①含糖量高，且必須是還原糖(如葡萄糖、麥芽糖、果糖)。②顏色較淺或近于白色，便于觀察。馬鈴薯塊莖中含有的糖大多是淀粉，還原糖含量極少。用于脂肪鑒定的材料是富含脂肪的種子，花生種子富含脂肪，是用于脂肪鑒定的理想材料。用于蛋白質(zhì)鑒定的材料是富含蛋白質(zhì)的生物組織，常用的是大豆和雞蛋清(蛋白)。 答案：A,6．(2015年蘇北四市調(diào)研)下列試劑與其作用的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)及顏色變化對(duì)應(yīng)正確的是( ) A．健那綠染液→線粒體→黃色 B．斐林試劑→麥芽糖→磚紅色 C．蘇丹Ⅲ染液→脂肪→紅色 D．吡羅紅(派洛寧)→DNA→紅色 解析：線粒體被健那綠染液染成藍(lán)綠色；脂肪被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色；甲基綠使DNA呈綠色，吡羅紅使RNA呈紅色。 答案：B,[例1] (2015年杭州模擬)下列選項(xiàng)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．腺苷三磷酸(三磷酸腺苷)和核糖核酸 D．膽固醇和血紅蛋白,細(xì)胞的組成元素和化合物,[解析] 解答本題首先要知道四個(gè)選項(xiàng)中涉及的各種化合物分別屬于或來(lái)源于哪類(lèi)有機(jī)物。纖維素屬于多糖，由C、H、O組成，尿素是蛋白質(zhì)的代謝產(chǎn)物，由C、H、O、N組成，A項(xiàng)錯(cuò)誤；脂肪酸是脂肪分解的產(chǎn)物，由C、H、O組成，磷脂和膽固醇屬于脂質(zhì)，磷脂由C、H、O、N、P組成，膽固醇由C、H、O組成，血紅蛋白由C、H、O、N、Fe組成，B和D項(xiàng)錯(cuò)誤；腺苷三磷酸(三磷酸腺苷)是ATP，由腺苷和磷酸組成，核糖核酸為RNA，它們都由C、H、O、N、P組成，C項(xiàng)正確。 [答案] C,細(xì)胞內(nèi)的水和無(wú)機(jī)鹽,[答案] D,[例3] (2013年高考新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ)某油料植物的種子中脂肪含量為種子干重的70%。為探究該植物種子萌發(fā)過(guò)程中干重及脂肪含量的變化，某研究小組將種子置于溫度、水分(蒸餾水)、通氣等條件適宜的黑暗環(huán)境中培養(yǎng)，定期檢測(cè)萌發(fā)種子(含幼苗)的脂肪含量和干重。結(jié)果表明：脂肪含量逐漸減少，到第11 d時(shí)減少了90%，干重變化如圖所示。,生物體內(nèi)有機(jī)化合物的檢測(cè),,回答下列問(wèn)題： (1)為了觀察胚乳中的脂肪，常用________染液對(duì)種子胚乳切片染色，然后在顯微鏡下觀察，可見(jiàn)________色的脂肪顆粒。 (2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，導(dǎo)致萌發(fā)種子干重增加的主要元素是________(填“C”、“N”或“O”)。 (3)實(shí)驗(yàn)第11 d后，如果要使萌發(fā)種子(含幼苗)的干重增加，必須提供的條件是________和________。,[解析] 本題主要考查脂肪的鑒定、脂肪的轉(zhuǎn)化以及光合作用的必要條件等相關(guān)知識(shí)。(1)欲觀察胚乳中的脂肪，可將種子中的胚乳切片，用蘇丹Ⅲ(或蘇丹Ⅳ)染液進(jìn)行染色，放在顯微鏡下即可觀察到橘黃(或紅)色的脂肪顆粒。(2)由題干可知，某油料植物的種子中脂肪占干重的70%。在種子萌發(fā)的過(guò)程中，脂肪含量逐漸減少，而前一段時(shí)間干重卻逐漸增加，最可能的原因是脂肪轉(zhuǎn)化為糖類(lèi)。由于脂肪與糖類(lèi)相比，其碳、氫比例高，當(dāng)脂肪轉(zhuǎn)化為糖類(lèi)時(shí)，氧元素增加。(3)實(shí)驗(yàn)第11 d時(shí)，脂肪減少了90%，種子干重的增加不再來(lái)源于脂肪的轉(zhuǎn)化，而來(lái)源于光合作用。由于種子處于黑暗環(huán)境，并且提供的是蒸餾水，因而欲完成光合作用必須提供的條件是光照和所需的礦質(zhì)元素離子。 [答案] (1)蘇丹Ⅲ 橘黃(或答蘇丹Ⅳ 紅) (2)O (3)光照 所需的礦質(zhì)元素離子,[知識(shí)歸納] 關(guān)于顏色反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)歸納總結(jié),微講座二 構(gòu)成細(xì)胞的元素和無(wú)機(jī)物 1．有些題考查點(diǎn)是水在細(xì)胞中的存在狀態(tài)及代謝強(qiáng)度的關(guān)系，做這類(lèi)題時(shí)以下幾方面應(yīng)引起注意 (1)休眠細(xì)胞仍是活細(xì)胞；(2)種子在曬干過(guò)程中自由水大量蒸發(fā)，故胚乳細(xì)胞中有自由水但較少，代謝不活躍；(3)干種子萌發(fā)需吸足水分；(4)應(yīng)考慮細(xì)胞質(zhì)中化合物的多樣性，細(xì)胞質(zhì)中除了水、離子外，還有有機(jī)物蛋白質(zhì)、糖類(lèi)等，故細(xì)胞質(zhì)不可能呈溶液狀態(tài)；(5)種子入庫(kù)前必須對(duì)其進(jìn)行干燥處理，主要是降低自由水的含量，從而降低種子的細(xì)胞呼吸，減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損耗，同時(shí)防止種子由于含水量高而發(fā)芽、變質(zhì)。,2．對(duì)細(xì)胞中的元素和化合物認(rèn)識(shí)不到位易造成失誤 掌握不同化合物的元素種類(lèi)和含量，有助于運(yùn)用“元素”的觀點(diǎn)分析問(wèn)題：如脂肪中C、H含量高于糖類(lèi)，故氧化分解需氧氣較多，產(chǎn)生的能量也較多；在噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，利用35S標(biāo)記蛋白質(zhì)，32P標(biāo)記DNA分子等。 3．應(yīng)明確物質(zhì)在供能方面的差別以及是以糖類(lèi)、脂肪、蛋白質(zhì)的順序供能。正常情況下，能源的提供者為葡萄糖。在暫時(shí)缺氧情況下，葡萄糖還可通過(guò)無(wú)氧呼吸供能，注意這個(gè)過(guò)程并非是乳酸供能，乳酸只是產(chǎn)物。,1．(2015年莆田質(zhì)檢)下列化合物與其功能不符的是( ) A．自由水——細(xì)胞中的良好溶劑 B．葡萄糖——細(xì)胞中的直接能源物質(zhì) C．脂肪——細(xì)胞中的儲(chǔ)能物質(zhì) D．脫氧核糖核酸——細(xì)胞中的遺傳物質(zhì) 解析：葡萄糖是細(xì)胞生命活動(dòng)所需要的主要能源物質(zhì)，ATP才是細(xì)胞中的直接能源物質(zhì)，B錯(cuò)誤。 答案：B,2．下列生理過(guò)程中水既是反應(yīng)物也是產(chǎn)物的是( ) A．酵母菌的酒精發(fā)酵 B．有氧呼吸 C．氨基酸的脫水縮合 D．光合作用的光反應(yīng) 解析：酵母菌的酒精發(fā)酵過(guò)程中，水既不是反應(yīng)物也不是產(chǎn)物。有氧呼吸的第二階段水是反應(yīng)物，第三階段水是產(chǎn)物。氨基酸的脫水縮合過(guò)程中水只作為產(chǎn)物。光合作用的光反應(yīng)階段水只作為反應(yīng)物。 答案：B,3．(2015年德州模擬)赫爾希和蔡斯分別用35S和32P標(biāo)記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA組分，下列被標(biāo)記的部位組合正確的是( ) A．①③ B．①② C．①④ D．②④ 解析：S位于氨基酸的R基中，即①部位；②是磷酸基團(tuán)，③是脫氧核糖，④是含氮堿基，32P應(yīng)屬于磷酸基團(tuán)的元素，故選B。 答案：B,,4．小麥、大豆、花生3種植物種子中都含有脂肪、淀粉和蛋白質(zhì)，但含量不同。下列有關(guān)敘述不正確的是( ) A．脂肪、淀粉和蛋白質(zhì)都含有C、H、O，且都可以水解成更小的分子 B．生產(chǎn)實(shí)踐中，花生種子應(yīng)該播種得更深一些 C．相同質(zhì)量的種子需要O2的量和產(chǎn)生CO2的量不相同 D．做脂肪鑒定實(shí)驗(yàn)最好選擇花生種子，鑒定蛋白質(zhì)最好用大豆種子 解析：脂肪、淀粉和蛋白質(zhì)都可以水解成其基本構(gòu)成單位，A正確；花生種子含脂肪較多，分解供能時(shí)消耗氧氣較多，宜淺播種，B不正確；質(zhì)量相同的不同種子由于含有的脂肪和糖類(lèi)的比例不同，細(xì)胞呼吸時(shí)需要的O2和產(chǎn)生的CO2的量也不同，C正確；花生種子含脂肪多，大豆種子含蛋白質(zhì)多，適宜做相應(yīng)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)材料，D正確。 答案：B,