高三一輪復習課件細胞中的元素和化合物公開課

1、.1 1完善細胞中的元素分類完善細胞中的元素分類 突破考點提煉技法最基本最基本大量大量微量微量命題探究命題探究技法提煉技法提煉核心突破核心突破一、組成細胞的元素和化合物一、組成細胞的元素和化合物.大量元素和微量元素大量元素和微量元素都是組成生物體的必需都是組成生物體的必需元素。元素。生物體內所含有的元素卻不一定都是必需元生物體內所含有的元素卻不一定都是必需元素。素。.2 2元素與化合物的含量排序元素與化合物的含量排序 OCHN CONH 水水蛋白質蛋白質脂質脂質糖類糖類 蛋白質蛋白質 技法提煉技法提煉 考點一考點一核心突破核心突破命題探究命題探究.2.元素的統(tǒng)一性和差異性元素的統(tǒng)一性和差異性(

2、1)元素種類上的統(tǒng)一性元素種類上的統(tǒng)一性 生物界與非生物界在元素種類上具有統(tǒng)一性，構成生生物界與非生物界在元素種類上具有統(tǒng)一性，構成生 物體的化學元素在無機自然界都能找到，沒有一種是生物體的化學元素在無機自然界都能找到，沒有一種是生 物界所特有的。物界所特有的。.生物界元素都是從無機環(huán)境中獲取的，如下圖：生物界元素都是從無機環(huán)境中獲取的，如下圖：組成生物體的化學元素在生物界與非生物界之間反復出組成生物體的化學元素在生物界與非生物界之間反復出現(xiàn)、循環(huán)流動?，F(xiàn)、循環(huán)流動。.(2)元素含量上的差異性元素含量上的差異性組成生物體的化學元素在生物體內和自然界中的組成生物體的化學元素在生物體內和自然界中的

3、含量含量差異差異很大。很大。生物體從自然界獲取組成自身的元素是生物體從自然界獲取組成自身的元素是有選擇有選擇的。的。各種化學元素在生命體系中不是簡單的堆積、組各種化學元素在生命體系中不是簡單的堆積、組合，而是以特殊的合，而是以特殊的有序的方式結合有序的方式結合在一起才出現(xiàn)生在一起才出現(xiàn)生命現(xiàn)象，這也是命現(xiàn)象，這也是生物界和非生物界的根本區(qū)別生物界和非生物界的根本區(qū)別。.技法提煉技法提煉1元素的組成分析及應用元素的組成分析及應用 技法提煉技法提煉 考點一考點一核心突破核心突破命題探究命題探究.技法提煉技法提煉 考點一考點一核心突破核心突破命題探究命題探究.2 2生物界具有統(tǒng)一性的拓展理解生物界具

4、有統(tǒng)一性的拓展理解 技法提煉技法提煉 考點一考點一核心突破核心突破命題探究命題探究.3.元素的主要生理作用元素的主要生理作用 (1)維持機體正常的生命活動。維持機體正常的生命活動。 如鉀可保持心肌正常的興奮性；如鉀可保持心肌正常的興奮性； 硼可促進花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長。硼可促進花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長。.(2)組成化合物，如下表：組成化合物，如下表：化合物化合物元素組成元素組成糖類和脂肪糖類和脂肪C、H、O核酸、核酸、ATPC、H、O、N、P蛋白質蛋白質C、H、O、N等等(有的含有的含S、Fe等元素等元素).二、組成細胞的化合物二、組成細胞的化合物(1)種類種類無機化合物：無機化合物：有機

5、化合物：有機化合物： 、脂質、蛋白質、脂質、蛋白質、(2)含量含量 占細胞鮮重最多的化合物是占細胞鮮重最多的化合物是 。 占細胞鮮重最多的有機化合物是占細胞鮮重最多的有機化合物是 。 占細胞干重最多的化合物是占細胞干重最多的化合物是 。水、無機鹽水、無機鹽糖類糖類核酸核酸水水蛋白質蛋白質蛋白質蛋白質.三、檢測生物組織中的糖類、脂肪三、檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質和蛋白質鑒定物質鑒定物質鑒定試劑鑒定試劑顏色變化顏色變化還原糖還原糖淀粉淀粉碘液碘液藍色藍色脂肪脂肪蘇丹蘇丹染液染液(或或蘇丹蘇丹染液染液) (或紅色或紅色)蛋白質蛋白質斐林試劑斐林試劑磚紅色沉淀磚紅色沉淀橘黃色橘黃色雙縮脲試劑雙

6、縮脲試劑紫色紫色.2.實驗流程實驗流程(1)還原糖的檢測和觀察還原糖的檢測和觀察.(2)脂肪的檢測和觀察脂肪的檢測和觀察 方法一：花生種子勻漿方法一：花生種子勻漿3滴蘇丹滴蘇丹染液染液橘黃色橘黃色 方法二：方法二：.(3)蛋白質的檢測蛋白質的檢測.3.斐林試劑與雙縮脲試劑的比較分析斐林試劑與雙縮脲試劑的比較分析比較項目比較項目斐林試劑斐林試劑雙縮脲試劑雙縮脲試劑不不同同點點使用方法使用方法甲液和乙液混合均勻后方可甲液和乙液混合均勻后方可使用，且現(xiàn)配現(xiàn)用使用，且現(xiàn)配現(xiàn)用使用時先加使用時先加A液再加液再加B液液顏色反應顏色反應條件條件需加熱需加熱不需加熱即可反應不需加熱即可反應反應原理反應原理還原

7、糖中的醛基被還原糖中的醛基被Cu(OH)2氧化，氧化，Cu(OH)2被還原為被還原為Cu2O具有兩個以上肽鍵的化合具有兩個以上肽鍵的化合物在堿性條件下與物在堿性條件下與Cu2反應生成絡合物反應生成絡合物顏色顏色磚紅色磚紅色紫色紫色濃度濃度乙液乙液CuSO4濃度為濃度為0.05g/mLB液液CuSO4濃度為濃度為0.01 g/mL相同點相同點都含有都含有NaOH、CuSO4兩種成分，且所用兩種成分，且所用NaOH濃度濃度都是都是0.1 g/mL. 四、細胞中的無機物四、細胞中的無機物1.細胞中的水細胞中的水(1)存在形式：存在形式： 和和 。(2)含量變化：生物體的含水量與含量變化：生物體的含水

8、量與 和生物的和生物的 有關。有關。自由水自由水結合水結合水生物種類生物種類生長發(fā)育期生長發(fā)育期.(3)功能功能自由水自由水a.細胞內的細胞內的b.參與許多參與許多c.運送運送 和和d.為細胞生存提供為細胞生存提供結合水：是結合水：是 的重要組成成分。的重要組成成分。良好溶劑良好溶劑化學反應化學反應營養(yǎng)物質營養(yǎng)物質液體環(huán)境液體環(huán)境代謝廢物代謝廢物細胞結構細胞結構(4)自由水與結合水在一定條件下可相互轉化自由水與結合水在一定條件下可相互轉化 自由水自由水 結合水結合水.2.自由水自由水/結合水與代謝、抗逆性的關結合水與代謝、抗逆性的關系系自由水自由水/結合水結合水比值高比值高 代謝旺盛，但抗逆性

9、差代謝旺盛，但抗逆性差比值低比值低 代謝強度降低，但抗寒、抗旱、代謝強度降低，但抗寒、抗旱、 抗熱等抗逆性增強抗熱等抗逆性增強.3.影響細胞含水量的因素影響細胞含水量的因素(1)生活環(huán)境：水生生物含水量陸生生物。生活環(huán)境：水生生物含水量陸生生物。(2)生長發(fā)育階段：幼兒成年；植物幼嫩部分植物老熟生長發(fā)育階段：幼兒成年；植物幼嫩部分植物老熟 部分。部分。(3)組織、器官種類與代謝強度：如牙齒含水量為組織、器官種類與代謝強度：如牙齒含水量為10%，骨，骨 骼含水量為骼含水量為22%，血液含水量為，血液含水量為83%。.4.自由水和結合水的存在及其功能的驗證自由水和結合水的存在及其功能的驗證(1)鮮

10、種子放在陽光下暴曬，重量減輕鮮種子放在陽光下暴曬，重量減輕自由水散失，代自由水散失，代謝減弱。謝減弱。(2)干種子用水浸泡后仍能萌發(fā)干種子用水浸泡后仍能萌發(fā)失去自由水的種子仍保失去自由水的種子仍保持其生理活性。持其生理活性。(3)干種子放在試管中，用酒精燈加熱，試管壁上有水珠干種子放在試管中，用酒精燈加熱，試管壁上有水珠 失去結合水。種子浸泡后不萌發(fā)失去結合水。種子浸泡后不萌發(fā)失去結合水的細胞失去結合水的細胞失去生理活性。失去生理活性。.4.在生產實際中的應用在生產實際中的應用(1)種子貯藏：曬干種子可減少自由水含量，起到降低代謝種子貯藏：曬干種子可減少自由水含量，起到降低代謝 速率、延長存貯

11、壽命的作用。速率、延長存貯壽命的作用。(2)減少灌溉：低溫環(huán)境下減少對花卉、作物的灌溉，可在減少灌溉：低溫環(huán)境下減少對花卉、作物的灌溉，可在 一定程度上提高植物的抗凍能力。一定程度上提高植物的抗凍能力。.例例22009年年3月月22日是第十七個日是第十七個“世界水日世界水日”，宣傳的主，宣傳的主題是題是“跨界水跨界水共享的水，共享的機遇共享的水，共享的機遇”。水污染、水資。水污染、水資源短缺導致的水危機日趨嚴重，研究表明，源短缺導致的水危機日趨嚴重，研究表明，80%的疾病是由的疾病是由水污染引起的。下列有關人體內水的敘述，錯誤的是水污染引起的。下列有關人體內水的敘述，錯誤的是 ()A.水在病變

12、細胞中以結合水和自由水形式存在水在病變細胞中以結合水和自由水形式存在B.在胰島素的合成過程中伴隨著水的產生在胰島素的合成過程中伴隨著水的產生C.人體衰老細胞中自由水含量減少，代謝緩慢人體衰老細胞中自由水含量減少，代謝緩慢D.冬季，植物體內自由水含量相對增高，以增強植物的抗寒冬季，植物體內自由水含量相對增高，以增強植物的抗寒能力能力.水與代謝、抗逆性和穩(wěn)態(tài)的調節(jié)密切相關水與代謝、抗逆性和穩(wěn)態(tài)的調節(jié)密切相關.五、細胞中的無機鹽五、細胞中的無機鹽(1)含量：很少，占細胞鮮重的含量：很少，占細胞鮮重的1%1.5%。(2)存在形式：絕大多數(shù)以存在形式：絕大多數(shù)以 的形式存在，少部分是細的形式存在，少部分

13、是細胞內胞內 的組成成分。的組成成分。 離子離子復雜化合物復雜化合物.（3）主要功能）主要功能(1)是復雜化合物的組成成分。是復雜化合物的組成成分。如如Fe2是血紅蛋白的組成成分，是血紅蛋白的組成成分，Mg2是葉綠素的組成成分，是葉綠素的組成成分， I：甲狀腺激素的組成成分：甲狀腺激素的組成成分(2)維持正常的生命活動。如維持正常的生命活動。如Ca2能降低神經系統(tǒng)的興奮性，能降低神經系統(tǒng)的興奮性，血漿中血漿中Ca2過低，會出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象，血漿中過低，會出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象，血漿中Ca2過高，則過高，則會導致肌無力。會導致肌無力。(3)維持酸堿平衡和滲透壓平衡。維持酸堿平衡和滲透壓平衡。如血漿中如血漿中H

14、2CO3/NaHCO3 緩沖物質維持酸堿平衡；緩沖物質維持酸堿平衡； Na主要維持細胞外液的滲透壓，主要維持細胞外液的滲透壓， K主要維持細胞內液的滲透壓。主要維持細胞內液的滲透壓。 .（4）植物必需元素的實驗探究）植物必需元素的實驗探究(1)對照組對照組 植物完全培養(yǎng)液植物完全培養(yǎng)液正常生長正常生長(2)實驗組實驗組如何設計實驗證明某元素是必需元如何設計實驗證明某元素是必需元素？素？.(1)實驗中應保證實驗材料的統(tǒng)一性，即材料的種類、實驗中應保證實驗材料的統(tǒng)一性，即材料的種類、 生長狀況等。生長狀況等。(2)實驗組加入實驗組加入X鹽的目的是二次對照，使實驗組再前后鹽的目的是二次對照，使實驗組

15、再前后 對照，以增強說服力。對照，以增強說服力。.例例3華北某地區(qū)經常出現(xiàn)蘋果小葉病，有人認為是土壤華北某地區(qū)經常出現(xiàn)蘋果小葉病，有人認為是土壤中缺鋅引起的，有人認為是土壤中缺鎂引起的?，F(xiàn)有如下中缺鋅引起的，有人認為是土壤中缺鎂引起的?，F(xiàn)有如下材料，請你完成下列實驗，探究上面的猜測哪個正確。材料，請你完成下列實驗，探究上面的猜測哪個正確。材料用具：三株長勢相同的蘋果幼苗、蒸餾水、含有植物材料用具：三株長勢相同的蘋果幼苗、蒸餾水、含有植物必需元素的各種化合物。必需元素的各種化合物。實驗原理：任何一種必需元素在植物體內都有一定的作用，實驗原理：任何一種必需元素在植物體內都有一定的作用，一旦缺乏，就

16、會表現(xiàn)出相應的癥狀，根據(jù)全素培養(yǎng)和相應一旦缺乏，就會表現(xiàn)出相應的癥狀，根據(jù)全素培養(yǎng)和相應缺鋅、缺鎂的培養(yǎng)對蘋果生長發(fā)育的比較，判斷小葉病的缺鋅、缺鎂的培養(yǎng)對蘋果生長發(fā)育的比較，判斷小葉病的病因。病因。.方法步驟：方法步驟：(1)首先配制全素培養(yǎng)液和相應的缺鋅培養(yǎng)液和首先配制全素培養(yǎng)液和相應的缺鋅培養(yǎng)液和培培 養(yǎng)液，分別放入三個培養(yǎng)缸并編號為養(yǎng)液，分別放入三個培養(yǎng)缸并編號為A、B、C。(2) 。 (3)放在適宜的條件下培養(yǎng)一段時間，放在適宜的條件下培養(yǎng)一段時間， 。.(4)結果預測和分析：結果預測和分析：缸內的蘋果幼苗正常生長。缸內的蘋果幼苗正常生長。若若B缸內蘋果幼苗表現(xiàn)出小葉病，而缸內蘋果幼

17、苗表現(xiàn)出小葉病，而C缸沒有，則說缸沒有，則說 。若若，則說明蘋果小葉病是，則說明蘋果小葉病是由缺鎂引起的。由缺鎂引起的。若若，則說明蘋果小葉病既，則說明蘋果小葉病既與缺鎂有關，又與缺鋅有關。與缺鎂有關，又與缺鋅有關。若若，則說明蘋果小葉病與缺，則說明蘋果小葉病與缺鎂、缺鋅都無關。鎂、缺鋅都無關。.課堂筆記課堂筆記實驗的自變量是實驗的自變量是Zn、Mg的有無，因變量是植的有無，因變量是植物的生長狀況。對照組應用全素培養(yǎng)液培養(yǎng)，實驗組分別物的生長狀況。對照組應用全素培養(yǎng)液培養(yǎng)，實驗組分別用缺鋅培養(yǎng)液和缺鎂培養(yǎng)液培養(yǎng)，根據(jù)植物的生長狀況予用缺鋅培養(yǎng)液和缺鎂培養(yǎng)液培養(yǎng)，根據(jù)植物的生長狀況予以判斷小葉病

18、與鎂和鋅的關系。以判斷小葉病與鎂和鋅的關系。.答案答案(1)缺鎂缺鎂(2)將三株長勢相同的蘋果幼苗分別栽培在上述三種培養(yǎng)液中將三株長勢相同的蘋果幼苗分別栽培在上述三種培養(yǎng)液中(3)觀察蘋果幼苗的生長發(fā)育狀況觀察蘋果幼苗的生長發(fā)育狀況(4)A蘋果小葉病是由缺鋅引起的蘋果小葉病是由缺鋅引起的C缸內蘋果幼苗缸內蘋果幼苗表現(xiàn)出小葉病，而表現(xiàn)出小葉病，而B缸沒有缸沒有B、C兩缸內蘋果幼苗都表現(xiàn)兩缸內蘋果幼苗都表現(xiàn)出小葉病出小葉病B、C兩缸內蘋果幼苗都不表現(xiàn)出小葉病兩缸內蘋果幼苗都不表現(xiàn)出小葉病.命題設計命題設計 互花米草是一種灘涂草本鹽沼植物，對水淹的生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

19、很強適應能力，曾被稱為態(tài)環(huán)境有很強適應能力，曾被稱為“保灘護堤、促淤造陸的保灘護堤、促淤造陸的最佳植物最佳植物”。來自美國東海岸的互花米草在引入我國后，出。來自美國東海岸的互花米草在引入我國后，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，進一步為調控措施的研究提供對水淹生態(tài)環(huán)境的適應機制，進一步為調控措施的研究提供依據(jù)，某科研小組以依據(jù)，某科研小組以“探究互花米草體內自由水與結合水的探究互花米草體內自由水與結合水的比值和潮汐水淹時間的關系比值和潮汐水淹時間的關系”為課題，設計了如下實驗：為課題，設計了如下實

20、驗：. 選取同一海灘的互花米草幼苗分別栽種于多個沙盆中。選取同一海灘的互花米草幼苗分別栽種于多個沙盆中。 將長勢相同生長良好的互花米草幼苗平均分成將長勢相同生長良好的互花米草幼苗平均分成5組，分組，分別每天以別每天以0 h、3 h、6 h、12 h和和24 h進行水淹處理。進行水淹處理。 在處理在處理50 d后，采集整株植株并測定自由水與結合水含后，采集整株植株并測定自由水與結合水含量，計算自由水與結合水的比值。如曲線甲所示。量，計算自由水與結合水的比值。如曲線甲所示。. 分析實驗過程及實驗結果，回答以下問題：分析實驗過程及實驗結果，回答以下問題： (1)在該實驗中，在該實驗中，是自變量，自由

21、水與結合水的是自變量，自由水與結合水的含量是因變量。含量是因變量。 (2)為了能最大程度地模擬互花米草水淹的生態(tài)環(huán)境，在為了能最大程度地模擬互花米草水淹的生態(tài)環(huán)境，在進行水淹處理時，實驗用水應為進行水淹處理時，實驗用水應為水，來源于水，來源于 。 (3)自由水與結合水的比值和植物的代謝能力及抗逆性有著自由水與結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)實驗結果可知，互花米草在水淹時間為密切的關系。根據(jù)實驗結果可知，互花米草在水淹時間為 h/d的環(huán)境下，抗逆性最強；在水淹時間為的環(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。的環(huán)境下，代謝活動最旺盛。. (4)在實驗

22、結束時水淹時間為在實驗結束時水淹時間為24 h/d的實驗組互花米的實驗組互花米草長勢最差，甚至死亡，導致該現(xiàn)象發(fā)生的主要原因是草長勢最差，甚至死亡，導致該現(xiàn)象發(fā)生的主要原因是。 (5)該實驗小組同時測定該實驗小組同時測定K吸收速率與水淹時間的吸收速率與水淹時間的關系，如曲線乙所示。由圖可知，互花米草吸收關系，如曲線乙所示。由圖可知，互花米草吸收K的方的方式是式是。. 【解題指導解題指導】(1)由實驗目的可確定該實驗的自變量由實驗目的可確定該實驗的自變量是水淹時間，因變量是自由水與結合水的含量。是水淹時間，因變量是自由水與結合水的含量。 (2)為確保實驗結果的可靠性，該實驗應選用取自互花為確保實

23、驗結果的可靠性，該實驗應選用取自互花米草采樣地點的海水。米草采樣地點的海水。 (3)由甲曲線可知，水淹由甲曲線可知，水淹3天，自由水天，自由水/結合水的比值最結合水的比值最低，互花米草的抗逆性最強。而在沒有水淹時，自由水低，互花米草的抗逆性最強。而在沒有水淹時，自由水/結結合水比值最高，代謝最旺盛。合水比值最高，代謝最旺盛。. (4)在水淹時間為在水淹時間為24 h/d時，植物因缺氧而長時間進行時，植物因缺氧而長時間進行無氧呼吸，導致供能不足和酒精毒害。無氧呼吸，導致供能不足和酒精毒害。 (5)由曲線乙可知，隨水淹時間延長，由曲線乙可知，隨水淹時間延長，K吸收速率逐級吸收速率逐級下降，結合下降，結合(4)的分析，可知的分析，可知K的運輸方式為主動運輸。的運輸方式為主動運輸。 【答案答案】(1)水淹時間水淹時間(2)?；セ撞莶蓸拥攸c?；セ撞莶蓸拥攸c (3)30 (4)長期水淹導致互花米草進行無氧呼吸造成供能不足、長期水淹導致互花米草進行無氧呼吸造成供能不足、酒精中毒酒精中毒 (5)主動運輸主動運輸.生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質的檢測生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質的檢測理論指導理論指導一、驗證鑒定類實驗一、驗證鑒定類實驗1.實驗目的實驗目的 針對已知的生物學事實進行驗證，鞏固和加強有關知針對已知的生物學