北京專用高考生物一輪復(fù)習(xí)第1單元細(xì)胞的分子組成與結(jié)構(gòu)第2講細(xì)胞中的元素和化合物名師課件

1、第2講 細(xì)胞中的元素和化合物 總綱目錄總綱目錄 突破突破1 1 細(xì)胞中的元素和化合物細(xì)胞中的元素和化合物 突破突破2 2 細(xì)胞中的水和無機(jī)鹽細(xì)胞中的水和無機(jī)鹽 突破突破3 3 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì) 一、組成細(xì)胞的元素與化合物 1.細(xì)胞中的元素 (1)? (2)? ?注意注意 無論是大量元素還是微量元素,都是生物體必需的元素,二者的 區(qū)分關(guān)鍵在于含量: 大量元素?含量占生物體總重量萬分之一?微量元素 2.生物界與非生物界的統(tǒng)一性與差異性 ? ?巧學(xué)妙記巧學(xué)妙記 (1)大量元素(C、H、O、N、S、P、Ca、Mg、K),可利用 諧音“她請楊丹

2、留人蓋美家”來記。 ?桶”來記。 (2)微量元素(Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu),可利用諧音“鐵猛碰新木 ? 3.組成細(xì)胞的化合物 (1)細(xì)胞內(nèi)含量最多的化合物? 水 。 (2)細(xì)胞內(nèi)含量最多的無機(jī)化合物? 水 。 (3)占細(xì)胞鮮重最多的化合物? 水 。 (4)細(xì)胞內(nèi)含量最多的有機(jī)化合物? 蛋白質(zhì) 。 (5)占細(xì)胞干重最多的化合物? 蛋白質(zhì) 。 二、生物組織中糖類、脂肪和蛋白質(zhì)檢測的原理 ? A b Bd Ca Dc ? B 巧學(xué)妙記巧學(xué)妙記 蘇丹遇脂肪,顏色變橘黃;磚紅色沉淀何時(shí)顯,斐林試劑把 糖驗(yàn);蛋白質(zhì)類雙縮脲,紫色絡(luò)合無處藏。 三、水和無機(jī)鹽的作用 1.水 ?A.組成? 細(xì)胞結(jié)構(gòu)

3、; B.提供細(xì)胞生活的? 液體 環(huán)境; C.作為? 反應(yīng)物 ,參與反應(yīng); (1)寫出A、B、C、D反映出的以上兩種水的功能: D.有利于? 物質(zhì)運(yùn)輸 。 (2)自由水和結(jié)合水的轉(zhuǎn)換:溫度升高后,? 結(jié)合水 可轉(zhuǎn)換為? 自由水 ,自由水與結(jié)合水的比例會? 升高 ,細(xì)胞新陳代謝會? 增強(qiáng) 。 2.無機(jī)鹽 (1)在細(xì)胞中的存在形式:主要是? 離子 。 (2)生理作用: a.細(xì)胞的組成成分,如Mg2+參與? 葉綠素 合成,Fe2+參與? 血紅蛋白 合成。 b.維持? 細(xì)胞的酸堿平衡 。 ? 1.DNA與ATP中所含元素的種類相同。?( ) 2.同時(shí)含有磷和氮元素的可能是核苷酸。?( ) 3.植物細(xì)胞中

4、含量最多的四種元素是C、H、O和N。?( ) 4.細(xì)胞中含量最多的有機(jī)物是蛋白質(zhì)。?( ) 5.細(xì)胞中的脫氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素。?(? ) 6.細(xì)胞內(nèi)結(jié)合水/自由水的值在種子萌發(fā)時(shí)比休眠時(shí)高。?(? ) 7.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。?( ) 8.貯藏中的種子不含水分,以保持休眠狀態(tài)。?( ? ) 9.自由水在衰老、癌變的細(xì)胞中含量較少,而在分裂、成熟的細(xì)胞中含 量較多。?( ? ) 10.新鮮的玉米種子在烘箱中被烘干過程中,無機(jī)鹽的相對含量一直在 增加。?( ? ) 突破突破1 1 細(xì)胞中的元素和化合物細(xì)胞中的元素和化合物 1.細(xì)胞中的元素種類 (1)

5、分類圖示 ? (2)分析 大量元素和微量元素的分類依據(jù)是元素在生物體內(nèi)的含量,而不是生 理作用。微量元素含量雖少,但其生理作用卻不可替代。 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差別。 組成生物體的常見的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,如人體內(nèi)可能含Pb。 2.不同化合物的元素組成與單體組成 種類 糖類 元素組成 僅含C、H、O 單體 葡萄糖等單糖 合成場所 葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體(纖維素) 脂質(zhì) 脂肪和固醇:C、H、O; 磷脂:C、H、O、N、P 甘油、脂肪酸(脂肪的單體) 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 蛋白質(zhì) 核酸 C、H、O、N等

6、C、H、O、N、P 氨基酸 DNA:脫氧核苷酸RNA:核糖核苷酸 核糖體 細(xì)胞核、葉綠體、線粒體 ?失分警示失分警示 (1)易混淆元素與化合物的干重與鮮重百分比 在組成細(xì)胞的元素中,占鮮重百分比:OCHN;占干重百分比:CO NH。 在組成細(xì)胞的化合物中,占鮮重百分比:水蛋白質(zhì)脂質(zhì)糖類;在占 細(xì)胞干重百分比中,蛋白質(zhì)最多。 (2)誤以為生物體內(nèi)大量元素重要,微量元素不重要 大量元素、微量元素是根據(jù)元素的含量劃分的。無論是大量元素還是 微量元素,都是生物體必需的元素,對于維護(hù)生物體的生命活動都起著 非常重要的作用。 1.判斷元素與化合物分子的四個(gè)“明確” ? 2.元素和化合物種類的判斷 (1)據(jù)

7、特征元素推測化合物的種類 (2)從化合物的元素組成分析代謝產(chǎn)物 糖類、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,故其代謝產(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。脂肪的碳 氫比高于糖類,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,釋放的能量也多于糖類。 ? 考向考向1 以基礎(chǔ)判斷的形式以基礎(chǔ)判斷的形式,考查元素和化合物的種類、含量考查元素和化合物的種類、含量 1.如圖甲是細(xì)胞中3種化合物含量的扇形圖,圖乙是有活性的細(xì)胞中元 素含量的柱形圖,下列說法不正確的是?( ) ? A.若圖甲表示正常細(xì)胞,則A、B化合物

8、共有的元素中含量最多的是a B.若圖甲表示細(xì)胞完全脫水后化合物含量的扇形圖,則A化合物中含量 最多的元素為圖乙中的b C.圖乙的正常細(xì)胞中數(shù)量最多的元素是c,這與細(xì)胞中含量最多的有機(jī) 物有關(guān) D.若圖甲表示正常細(xì)胞,則B化合物具有多樣性,其必含的元素 為C、H、O、N 答案答案 C 根據(jù)扇形圖甲的比例可判斷正常細(xì)胞中A、B分別為H2O和 蛋白質(zhì),它們共有的元素為H、O,而在活細(xì)胞中O含量最多,A正確;細(xì)胞 完全脫水后含量最多的化合物為蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)是以碳鏈為骨架建立的 大分子物質(zhì),其中碳含量最多,對應(yīng)于圖乙中的b,B正確;活細(xì)胞中氫元素 數(shù)量最多,但由于其原子量最小,所以其含量僅占第三,這與活

9、細(xì)胞中含 量最多的無機(jī)化合物H2O有關(guān),C錯(cuò)誤;蛋白質(zhì)具有多樣性,必含的元素為 C、H、O、N,可能還含有S、P等其他元素,D正確。 2.如圖表示細(xì)胞內(nèi)的主要元素及比例。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是?( D ) ?A.在活細(xì)胞中數(shù)量最多的是H原子 B.圖中所示為各元素占細(xì)胞鮮重的比例 D.O元素含量最多,所以O(shè)是最基本元素 C.組成細(xì)胞的元素大多以化合物的形式存在 答案答案 D 在活細(xì)胞中數(shù)量最多的是H原子,A正確;圖中所示為各元素 占細(xì)胞鮮重的比例,B正確;組成細(xì)胞的元素大多以化合物的形式存在,C 正確;細(xì)胞鮮重中O元素含量最多,C是最基本元素,D錯(cuò)誤。 考向考向2 以基礎(chǔ)判斷的形式以基礎(chǔ)判斷的形式

10、,考查生物體內(nèi)有機(jī)化合物的特征元素考查生物體內(nèi)有機(jī)化合物的特征元素 3.下列物質(zhì)中同時(shí)含有磷和氮元素的是( B ) A.丙酮酸 B.核苷酸 C.氨基酸 D.脂肪酸 答案答案 B 組成丙酮酸和脂肪酸的化學(xué)元素均為C、H、O;組成核苷酸 的化學(xué)元素為C、H、O、N和P;組成氨基酸的基本元素為C、H、O、 N,有的氨基酸還含有S等。故B項(xiàng)符合題意。 4.如圖是細(xì)胞中幾種重要化合物的元素組成。下列相關(guān)敘述中,錯(cuò)誤的 是?( D ) ?A.植物組織培養(yǎng)過程中,如果缺乏了Mg,植物的葉片呈黃色 B.蛋白質(zhì)若含F(xiàn)e或S,這些元素一定位于R基團(tuán)中 C.ATP中含有腺嘌呤 D.人體缺乏I,促甲狀腺激素釋放激素分

11、泌減少,促甲狀腺激素分泌增加 答案答案 D 由于Mg是合成葉綠素的必需元素,所以植物組織培養(yǎng)過程 中,如果缺乏了Mg,植物的葉片會因葉綠素缺乏而呈黃色,A正確;氨基酸 的結(jié)構(gòu)通式中,除R基團(tuán)以外的其他部位只含有C、H、O、N四種元素, 若氨基酸含有其他元素,則一定位于R基團(tuán)中,B正確;ATP去掉兩個(gè)磷酸 基團(tuán)后,就成為腺嘌呤核糖核苷酸,所以ATP中含有腺嘌呤,C正確;人體 缺乏I,甲狀腺激素合成減少,會導(dǎo)致促甲狀腺激素和促甲狀腺激素釋放 激素分泌增加,D錯(cuò)誤。 突破突破2 2 細(xì)胞中的水和無機(jī)鹽細(xì)胞中的水和無機(jī)鹽 ? 1.水與細(xì)胞代謝的關(guān)系 提示:( )內(nèi)為生理活動發(fā)生的場所。 ?歸納提升歸納

12、提升 (1)細(xì)胞內(nèi)自由水/結(jié)合水的值升高,則代謝旺盛;反之代謝 緩慢,如衰老細(xì)胞與癌變細(xì)胞相比,前者的該比值下降,后者的該比值升 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 寒性的提高。 2.細(xì)胞中的無機(jī)鹽 ? 歸納提升歸納提升 (1)無機(jī)鹽離子中Na+、Cl-對維持血漿滲透壓至關(guān)重要,人 體血漿滲透壓90%以上來源于Na+和Cl-。 (2)Na+、K+對細(xì)胞內(nèi)外滲透壓大小所起的作用不同。Na+主要維持細(xì)胞 外液的滲透壓,K+主要維持細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓。 1.判斷三種條件下細(xì)胞內(nèi)水分變化規(guī)律 (1)環(huán)境惡化自由水,結(jié)合水。 (2)細(xì)胞衰老自由水,結(jié)合水。 (3)

13、生命活動增強(qiáng)自由水,結(jié)合水。 2.自由水和結(jié)合水的存在及其功能的驗(yàn)證 (1)鮮種子放在陽光下曝曬,質(zhì)量減輕自由水散失,代謝減弱。 (2)干種子用水浸泡后仍能萌發(fā)失去大部分自由水的種子仍保持其生 理活性。 (3)干種子放在試管中,用酒精燈加熱,試管壁上有水珠失去大部分結(jié) 合水。種子浸泡后不萌發(fā)失去大部分結(jié)合水的細(xì)胞喪失生理活性。 3.生物體內(nèi)無機(jī)鹽生理功能的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 對照組: 植物+完全培養(yǎng)液正常生長 實(shí)驗(yàn)組: ?等應(yīng)相同。 分析 實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保證實(shí)驗(yàn)材料的統(tǒng)一性,即材料的種類、生長狀況 實(shí)驗(yàn)組加入X鹽的目的是二次對照,使實(shí)驗(yàn)組前后對照,以增強(qiáng)說服力。 ?的關(guān)系的關(guān)系 考向考向1 依托相關(guān)生理過程依

14、托相關(guān)生理過程,考查水的存在形式、生理作用及其與代謝考查水的存在形式、生理作用及其與代謝 1.(2018北京五十五中期中階段性調(diào)研)生物體的生命活動離不開水。 下列關(guān)于水的敘述,錯(cuò)誤的是?( C ) A.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 B.由氨基酸形成多肽鏈時(shí),生成物H2O中的氫來自氨基和羧基 C.有氧呼吸時(shí),生成物H2O中的氫來自線粒體中丙酮酸的分解 D.H2O在光下分解,產(chǎn)生的H將固定的CO2還原成(CH2O) 答案答案 C 細(xì)胞中水的存在形式有自由水和結(jié)合水兩種,A正確;氨基酸 之間脫水縮合形成多肽鏈的過程中生成物H2O中的氫一個(gè)來自NH2, 一個(gè)來自COOH,B

15、正確;有氧呼吸生成物H2O中的氫來自葡萄糖和水, C錯(cuò)誤;光反應(yīng)階段,H2O的光解產(chǎn)生的H用于暗反應(yīng)C3的還原,D正確。 2.下列關(guān)于植物體內(nèi)水分的敘述,錯(cuò)誤的是?( D ) A.植物體內(nèi)的水分參與營養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸 B.水是構(gòu)成葉肉細(xì)胞的重要化合物之一 C.自由水可作為細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物 D.同種植物萌發(fā)種子的含水量與休眠種子的相同 答案答案 D 植物體內(nèi)的水分參與營養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸,A正確;水是構(gòu)成葉肉 細(xì)胞的重要化合物之一,B正確;自由水可以參與細(xì)胞呼吸、光合作用等 過程中的化學(xué)反應(yīng),C正確;萌發(fā)種子充分吸水,代謝旺盛,因此,同種植物 萌發(fā)種子的含水量大于休眠種子的,D錯(cuò)誤。 考向考向2 以

16、相關(guān)實(shí)例為載體或以實(shí)驗(yàn)探究的形式以相關(guān)實(shí)例為載體或以實(shí)驗(yàn)探究的形式,考查無機(jī)鹽的功能及考查無機(jī)鹽的功能及 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 3.圖1表示甲、乙兩種無機(jī)鹽離子處于不同濃度時(shí)與作物產(chǎn)量的關(guān)系; 圖2表示不同濃度的鈣對某種植物花粉萌發(fā)和花粉管生長的影響。下 列相關(guān)描述錯(cuò)誤的是?( ) ? A.同一種作物對甲、乙兩種無機(jī)鹽離子的需求量不同 B.乙的濃度為d時(shí),對提高產(chǎn)量最有利 C.適宜濃度的鈣有利于花粉管的生長 D.在一定范圍內(nèi),鈣的濃度對花粉萌發(fā)率無影響 答案答案 B 分析題圖1可知,當(dāng)甲的濃度為a時(shí),而乙的濃度在cd范圍內(nèi) 時(shí),作物的產(chǎn)量相對較高,所以A項(xiàng)正確、B項(xiàng)錯(cuò)誤;分析題圖2可知,鈣離 子濃

17、度對花粉管的生長有影響,適宜濃度的鈣有利于花粉管的生長;從 花粉萌發(fā)率看,在一定范圍內(nèi),鈣離子濃度對其沒有影響,所以C、D項(xiàng)正 確。 4.某科研小組為研究某些因素對植物生命活動的影響,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn): 分組 步驟 蒸餾水 0.025 mol/L的NaCl溶液 含有全部必需元素且總濃度是0.025 mol/L的溶液 將四組生長發(fā)育狀況相同的豌豆幼苗,分別放入甲、乙、丙、丁四種培養(yǎng)液中 在光照、溫度等均適宜的條件下培養(yǎng),過一段時(shí)間觀察 含有全部必需元素且總濃度是 0.5 mol/L的溶液 甲組 乙組 丙組 丁組 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 死亡 死亡 生長發(fā)育正常 死亡 下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的分析錯(cuò)誤的是?( A ) A

18、.本實(shí)驗(yàn)的目的是研究必需元素對豌豆幼苗生長發(fā)育的影響 B.甲、乙組幼苗死亡的原因分別是沒有必需元素和必需元素不全 C.丁組幼苗因溶液濃度過大導(dǎo)致細(xì)胞失水過多而死亡 D.通過改良土壤和種植耐鹽堿的作物可提高鹽堿化地區(qū)農(nóng)作物產(chǎn)量 答案答案 A 本實(shí)驗(yàn)的目的是研究必需元素種類和溶液濃度對豌豆幼苗 生長發(fā)育的影響。 突破突破3 3 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì) ?1.還原糖的檢測 (1)檢測原理:還原糖中的醛基(CHO)在加熱條件下能將Cu(OH)2中的 Cu 還原成Cu,從而生成磚紅色的Cu2O沉淀,即還原糖+斐林試劑?磚紅色(水浴加熱)。 (2)檢測

19、步驟 2+ ? 2.脂肪的檢測 (1)檢測原理:脂肪+蘇丹()染液?(2)檢測步驟 方法一:花生種子勻漿+3滴蘇丹()染液?方法二: 橘黃色(紅色)。 橘黃色(紅色)。 ? 3.蛋白質(zhì)的檢測 (1)檢測原理:肽鍵結(jié)構(gòu)在堿性溶液中能與Cu2+結(jié)合生成紫色絡(luò)合物,即 蛋白質(zhì)+雙縮脲試劑?(2)檢測步驟 紫色。 ? ?失分警示失分警示 (1)易忽略斐林試劑本身的顏色:斐林試劑實(shí)際上是新配制 的Cu(OH)2,呈淺藍(lán)色,不是無色,故非還原糖(蔗糖)+斐林試劑水浴加熱 后的現(xiàn)象不是無色。 (2)易混淆雙縮脲試劑和斐林試劑的使用:檢測還原糖的斐林試劑甲 液、乙液必須混合后加入,且現(xiàn)用現(xiàn)配;檢測蛋白質(zhì)的雙縮

20、脲試劑必須 先加A液,后加B液,且B液不能過量。 (3)易寫錯(cuò)“斐”和“脲”字:“斐林試劑”中的“斐”不可錯(cuò)寫成 “非”,雙縮脲試劑中“脲”不可錯(cuò)寫成“尿”。 (4)誤認(rèn)為脂肪的鑒定必須使用顯微鏡:若要觀察被染色的脂肪顆粒,則 應(yīng)使用顯微鏡;但若要觀察溶液顏色變化,則不必使用顯微鏡。 ? 1.斐林試劑與雙縮脲試劑的“一同三不同” ? 2.三類有機(jī)物檢測在操作步驟上的差異 (1)唯一需要加熱還原糖檢測,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)唯一需要顯微鏡脂肪(顆粒)檢測。 (3)混合后加入斐林試劑;分別加入雙縮脲試劑(先加A液,后加 B液,且B液不能過量)

21、。 ? 考向考向1 以基礎(chǔ)判斷或表格的形式以基礎(chǔ)判斷或表格的形式,考查實(shí)驗(yàn)的原理、過程和操作考查實(shí)驗(yàn)的原理、過程和操作 1.關(guān)于生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)和DNA的鑒定實(shí)驗(yàn),下列敘述 正確的是?( C ) A.還原糖、DNA的鑒定通常分別使用雙縮脲試劑、二苯胺試劑 B.鑒定還原糖、蛋白質(zhì)和DNA都需要進(jìn)行水浴加熱 C.二苯胺試劑和用于配制斐林試劑的NaOH溶液都呈無色 D.脂肪、蛋白質(zhì)鑒定時(shí)分別可見橘黃色顆粒、磚紅色沉淀 答案答案 C 鑒定還原糖、DNA可分別使用斐林試劑、二苯胺試劑,A項(xiàng) 錯(cuò)誤;鑒定還原糖和DNA都需要水浴加熱,而鑒定蛋白質(zhì)不需要水浴加 熱,B項(xiàng)錯(cuò)誤;二苯胺試劑和用于配制

22、斐林試劑的NaOH溶液都呈無色,C 項(xiàng)正確;用蘇丹鑒定脂肪時(shí)可見橘黃色顆粒,用雙縮脲試劑鑒定蛋白 質(zhì)時(shí)會發(fā)生紫色反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。 2.(2017北京海淀期末)下列實(shí)驗(yàn)所選試劑及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象都正確的一組是 ?( D ) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?檢測還原糖 檢測蛋白質(zhì) 檢測試劑 雙縮脲試劑 碘液 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 磚紅色沉淀 紫色 選項(xiàng) A B C 觀察DNA和RNA在細(xì)胞中吡羅紅甲基綠染液(甲基細(xì)胞核呈紅色,細(xì)胞質(zhì)的分布 綠派洛寧染液) 呈藍(lán)色 D 檢測脂肪 蘇丹染液 橘黃色 A.A B.B C.C D.D 答案答案 D 斐林試劑可用于鑒定還原糖,在水浴加熱的條件下,產(chǎn)生磚紅 色沉淀,A錯(cuò)誤;蛋白質(zhì)可與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng),B錯(cuò)誤;甲基綠能 使DNA呈綠色,吡羅紅能使RNA呈紅色,而DNA主要存在于細(xì)胞核中, RNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)中,因此細(xì)胞核呈綠色,細(xì)胞質(zhì)呈紅色,C錯(cuò)誤;脂 肪可用蘇丹染液(或蘇丹