教學(xué)導(dǎo)航高三生物復(fù)習(xí)課件必修1第2講細(xì)胞中的元素和化合物及細(xì)胞中的無機(jī)物

1、知識(shí)內(nèi)容考綱要求考綱理解水和無機(jī)鹽的作用了解水、無機(jī)鹽的存在形式及功能檢測(cè)生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)與探究能力掌握還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)的鑒定方法；區(qū)別不同的顏色反應(yīng)；掌握不同試劑的用法一、組成生物體的化學(xué)元素和化合物二、細(xì)胞中的無機(jī)物 一、組成細(xì)胞的化學(xué)元素 組成生物體的化學(xué)元素常見的有20多種，各種元素的歸屬范圍歸納如下： 1上述元素分類是指生物的整體概況，具體到某種生物時(shí)元素的歸屬可能不同，如氯元素是組成人體的大量元素，但對(duì)植物而言卻屬于微量元素。 2大量元素和微量元素都是組成生物體的必需元素，但生物體內(nèi)所含有的元素不一定都是必需元素。 3占人體細(xì)胞干重最多的元素是c，其次是o、n

2、、h；占人體細(xì)胞鮮重最多的元素是o，其次是c、h、n；無論干重還是鮮重，c、h、o、n四種元素的含量最多，其中c是構(gòu)成細(xì)胞的最基本的元素。 4不同生物體內(nèi)所含的化學(xué)元素的種類基本相同，但在不同生物體內(nèi)同種元素的含量差別較大；同一生物體內(nèi)的不同元素的含量也不相同，這是細(xì)胞統(tǒng)一性和差異性的表現(xiàn)。 5微量元素雖在生物體中的“含量極少”，但作用巨大，它們也是生物體生命活動(dòng)中“必不可少”的。缺乏微量元素，生物體的代謝也將受到嚴(yán)重影響。 二、細(xì)胞中的水 1水在細(xì)胞中的含量 (1)生物體內(nèi)水分的含量一般為60%95%，是各種化學(xué)成分中含量最多的。 (2)不同種生物，體內(nèi)含水量不同。水生生物體內(nèi)的含水量比陸生

3、生物多。 (3)同一生物，不同器官含水量不同。代謝旺盛的器官、組織含水量較多。 (4)幼年人體內(nèi)的含水量大于成年人，成年人大于老年人。2生物體中水的產(chǎn)生與利用水分產(chǎn)生水分利用結(jié)構(gòu)生理過程結(jié)構(gòu)生理過程葉綠體基質(zhì)暗反應(yīng)過程產(chǎn)生水葉綠體類囊體薄膜光反應(yīng)消耗水線粒體有氧呼吸第三階段產(chǎn)生水線粒體有氧呼吸第二階段消耗水核糖體氨基酸的脫水縮合肝臟和肌肉糖原分解過程中消耗水高爾基體植物細(xì)胞有絲分裂時(shí)形成新的細(xì)胞壁產(chǎn)生水組織細(xì)胞atp水解成adp和磷酸時(shí)消耗水細(xì)胞核復(fù)制、轉(zhuǎn)錄過程中產(chǎn)生水消化道淀粉、蛋白質(zhì)等消化時(shí)消耗水 3.水與生物代謝 (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

4、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：生物體代謝越旺盛，其體內(nèi)自由水相對(duì)比例越高。如種子萌發(fā)時(shí)，先要吸取大量的水分，以增加自由水的含量，并加快代謝速率。 (3)水的存在形式與抗寒性的關(guān)系：結(jié)合水的相對(duì)含量與生物的抗逆性有關(guān)。如秋冬季節(jié)，蒸騰作用減弱，吸水減少，細(xì)胞內(nèi)結(jié)合水相對(duì)含量升高，由于結(jié)合水不易結(jié)冰和蒸騰，從而使植物抗寒性加強(qiáng)，代謝速率減小。 (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： 自由水 結(jié)合水 即升高溫度時(shí)，自由水增多，反之，結(jié)合水增多。 (5)種子與水的關(guān)系：種子曬干時(shí)減少的為

5、自由水，但仍能保持生命活性，仍能萌發(fā)；試管加熱或炒熟則喪失結(jié)合水，死亡的種子不萌發(fā)；種子萌發(fā)吸水主要是自由水增加，代謝加強(qiáng)，呼吸作用加快。 降低溫度升高溫度三、細(xì)胞中無機(jī)鹽的功能及舉例功能舉例細(xì)胞的結(jié)構(gòu)成分 mg2是葉綠素的組成成分，缺乏時(shí)植物葉片會(huì)變黃； fe2是血紅蛋白的組成成分，缺乏時(shí)會(huì)患貧血； i是甲狀腺激素的組成成分，缺乏時(shí)會(huì)患地方性甲狀腺腫大；碳酸鈣是動(dòng)物和人體的骨骼、牙齒中的重要成分； 是生物膜的主要成分磷脂的組成成分，也是atp、h的主要組成成分3-4po對(duì)維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)有重要作用ca2能降低神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性，血鈣過低時(shí)，會(huì)出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象，血鈣過高時(shí)，會(huì)患肌無力維持生

6、物體內(nèi)的平衡滲透壓的平衡na、cl對(duì)細(xì)胞外液滲透壓起重要作用k對(duì)細(xì)胞內(nèi)液滲透壓起決定作用酸堿平衡(即ph平衡)血液中存在nahco3/h2co3、nah2po4/na2hpo4等緩沖對(duì)，調(diào)節(jié)機(jī)體的酸堿平衡知識(shí)點(diǎn)1：組成細(xì)胞的化學(xué)元素 【例1】 (2010北京房山期末)下列物質(zhì)在元素組成上最相似的一組是()a麥芽糖、維生素d、生長(zhǎng)激素b纖維素、胰島素、性激素c糖原、肽酶、脂蛋白datp、dna、rnad【思路點(diǎn)撥】麥芽糖、纖維素、糖原的組成元素只有c、h、o；生長(zhǎng)激素、胰島素、肽酶、脂蛋白的組成元素除c、h、o外，還有n；atp、dna、rna的組成元素都是c、h、o、n、p。【舉一反三】(20

7、10南京質(zhì)檢)生物大分子在生物體生命活動(dòng)中具有重要的作用。碳原子本身的化學(xué)性質(zhì)，使它能夠通過化學(xué)鍵連接成鏈狀或環(huán)狀，從而形成生物大分子。以上事實(shí)可以說明( )碳元素參與生物體內(nèi)所有化合物的組成地球上的生命是在碳元素的基礎(chǔ)上建立起來的碳元素是各種化合物中含量最多的元素碳元素是組成生物體內(nèi)有機(jī)化合物的最基本元素a bc dc【思路點(diǎn)撥】題干信息顯示在生命活動(dòng)中具有重要作用的生物大分子是在碳元素的基礎(chǔ)上建立起來的，這與碳原子本身的化學(xué)性質(zhì)有關(guān)，因此可以得出、的結(jié)論。作為生物體重要組成的水中無碳元素，有些化合物如糖、水中含量最多的元素是氧。故、無法從上述事實(shí)中得出。【規(guī)律方法】碳元素之所以成為最基本元

8、素，并不是因?yàn)樵诟芍貤l件下c元素在細(xì)胞中含量最多，而是因?yàn)樘荚颖旧淼幕瘜W(xué)性質(zhì)使它能夠通過化學(xué)鍵連結(jié)成鏈或環(huán)，從而形成各種生物大分子，而生物大分子在生物體的生命活動(dòng)中具有重要作用。地球上的生命可以說是在碳元素的基礎(chǔ)上建立起來的。知識(shí)點(diǎn)2：組成細(xì)胞的化合物【例2】 (2010濟(jì)南二模)元素和化合物是細(xì)胞的物質(zhì)基礎(chǔ)，下列相關(guān)敘述正確的是()aatp、染色體中含有的五碳化合物都是核糖bmrna是翻譯的模板，dna是復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的模板c具有生物催化作用的酶都是由氨基酸組成的d性激素、生長(zhǎng)激素、胰島素與雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色b【思路點(diǎn)撥】染色體主要由dna和蛋白質(zhì)組成，所以染色體中含有的五碳化合物是脫氧核糖

9、；有些酶的化學(xué)本質(zhì)是rna，rna由核糖核苷酸組成；性激素是固醇類物質(zhì)，并非蛋白質(zhì)，不能與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)。【舉一反三】(2010溫州聯(lián)考)下列對(duì)組成細(xì)胞分子的描述，正確的是( )a各種分子在不同物種內(nèi)的結(jié)構(gòu)都是相同的b葡萄糖是蔗糖水解的唯一產(chǎn)物c人體內(nèi)參與信息傳遞的分子都是蛋白質(zhì)d活細(xì)胞中蛋白質(zhì)的相對(duì)含量比糖類高d 【思路點(diǎn)撥】有的分子不同物種中結(jié)構(gòu)不同，功能也不同，如不同生物體內(nèi)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)是不同的；蔗糖的水解產(chǎn)物有葡萄糖和果糖；參與信息傳遞的分子除蛋白質(zhì)類外，還有脂質(zhì)類激素、神經(jīng)遞質(zhì)等。知識(shí)點(diǎn)3：生物界和非生物界的統(tǒng)一性和差異性【例3】 c、h、n三種化學(xué)元素在組成人體的化學(xué)成分中，質(zhì)

10、量分?jǐn)?shù)共占74%左右，而這三種元素在巖石圈中，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)還不到1%。這個(gè)事實(shí)說明()a生物界與非生物界的統(tǒng)一性b生物界與非生物界的差異性c組成生物體的元素在無機(jī)自然界中都可以找到d生物界的特殊性b【思路點(diǎn)撥】組成生物體的化學(xué)元素在自然界中都可以找到，這個(gè)事實(shí)說明，生物界與非生物界具有統(tǒng)一性，而題目強(qiáng)調(diào)的是質(zhì)量分?jǐn)?shù)的不同，即差異性。【舉一反三】以下事實(shí)中可以作為生物界統(tǒng)一性的依據(jù)是( )組成生命的各種元素在無機(jī)自然界廣泛存在不同生物體內(nèi)的生物大分子核酸、蛋白質(zhì)分子相同生物體的生命活動(dòng)都由atp直接供能遺傳密碼在生物界是通用的核酸、蛋白質(zhì)、糖類等大分子物質(zhì)各自的基本結(jié)構(gòu)單位在不同生物體內(nèi)都相同a

11、bc db【規(guī)律方法】生物體總是和外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換，歸根結(jié)底是有選擇地從自然界獲得各種物質(zhì)來組成自身。因此，組成細(xì)胞的化學(xué)元素，在無機(jī)自然界中都能夠找到，沒有一種化學(xué)元素為細(xì)胞所特有。但是細(xì)胞與無機(jī)自然界相比，各種元素的相對(duì)含量又有差別。知識(shí)點(diǎn)4：細(xì)胞中的水 【例4】現(xiàn)有含水量10%、12%、14%、16%的小麥分別儲(chǔ)存于條件相同的四個(gè)糧倉(cāng)中，在儲(chǔ)存過程中，有機(jī)物的損耗最少的是()a bc da【思路點(diǎn)撥】水在細(xì)胞中以結(jié)合水和自由水兩種形式存在。結(jié)合水參與組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)；自由水不僅是良好的溶劑，參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸，還可作為反應(yīng)物參與新陳代謝過程中的許多生化反應(yīng)。小麥種子在儲(chǔ)存過程中，細(xì)胞呼吸

12、在進(jìn)行，自由水與結(jié)合水的比值高的，細(xì)胞呼吸旺盛，消耗的有機(jī)物多；比值低的，細(xì)胞呼吸微弱，消耗的有機(jī)物就少?！九e一反三】下列植物細(xì)胞中結(jié)合水的相對(duì)含量最大的是( )a休眠的蠶豆子葉細(xì)胞b玉米的胚乳細(xì)胞c洋蔥根尖分生區(qū)的細(xì)胞d成熟柑橘的果肉細(xì)胞a【思路點(diǎn)撥】水在細(xì)胞中的存在形式有自由水和結(jié)合水。自由水和結(jié)合水在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，自由水含量越高，新陳代謝越旺盛；自由水向結(jié)合水轉(zhuǎn)化時(shí)新陳代謝強(qiáng)度就會(huì)下降。知識(shí)點(diǎn)5：組成細(xì)胞的無機(jī)鹽 【例5】人的紅細(xì)胞生活在0.9%的氯化鈉溶液中，醫(yī)生常給脫水病人注射0.9%生理鹽水。因?yàn)榧t細(xì)胞在蒸餾水中會(huì)因吸水過多而漲破；在濃鹽水中會(huì)因失水過多而皺縮，從而失去輸

13、送氧氣的功能。這說明()a水分子容易進(jìn)出細(xì)胞b無機(jī)鹽離子容易進(jìn)出細(xì)胞c吸水漲破是細(xì)胞的特性造成的d無機(jī)鹽對(duì)維持細(xì)胞的形態(tài)和功能有重要作用d 【思路點(diǎn)撥】此題考查無機(jī)鹽的功能。我們知道細(xì)胞有一個(gè)重要特點(diǎn)：即在高濃度溶液中失水，在低濃度溶液中吸水。細(xì)胞必須生活在等滲溶液中才能保持正常的形態(tài)和功能。若輸入蒸餾水，則細(xì)胞會(huì)過分吸水漲破；若輸入濃鹽水則細(xì)胞失水皺縮變形，所以，無機(jī)鹽在體內(nèi)和細(xì)胞中含量雖少，但對(duì)生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)有重要作用?！九e一反三】(2010榆林期末)籃球運(yùn)動(dòng)員姚明的“佳得樂”運(yùn)動(dòng)飲料廣告詞：“解口渴，更解體渴，佳得樂！”，其中的“解體渴”主要是指( )a佳得樂飲料中含有大量水，補(bǔ)充劇烈運(yùn)

14、動(dòng)散失的水分b佳得樂飲料中含有葡萄糖，補(bǔ)充劇烈運(yùn)動(dòng)散失的能量c佳得樂飲料中含有大量水和少量無機(jī)鹽，補(bǔ)充劇烈運(yùn)動(dòng)散失的水分和無機(jī)鹽d佳得樂飲料中添加的葡萄糖和無機(jī)鹽，能補(bǔ)充劇烈運(yùn)動(dòng)散失的能量和無機(jī)鹽d 【思路點(diǎn)撥】解口渴，是指水，而解體渴則是指體內(nèi)所缺的無機(jī)鹽和能源物質(zhì)。【規(guī)律方法】明確無機(jī)鹽的功能：細(xì)胞內(nèi)某些復(fù)雜化合物的重要組成成分；維持生物體的生命活動(dòng)，包括維持細(xì)胞的滲透壓和酸堿平衡。 一、檢測(cè)生物組織中的糖類、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有關(guān)有機(jī)化合物產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng)。 (1)還原糖斐林試劑磚紅色沉淀 (2)脂肪蘇丹染液鏡檢橘黃色 脂肪蘇丹染液鏡檢紅色 (3)

15、蛋白質(zhì)雙縮脲試劑紫色 (4)淀粉碘液藍(lán)色 2實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的問題 (1)實(shí)驗(yàn)材料的選擇 可溶性還原糖的鑒定實(shí)驗(yàn)中，最理想的實(shí)驗(yàn)材料是還原糖含量較高的生物組織(或器官)，而且組織的顏色最好為無色或近于白色，易于觀察。可選用蘋果、梨、白色甘藍(lán)葉、白蘿卜等。 注意：甜菜、甘蔗中所含的蔗糖是一種非還原糖，因此不能選用；馬鈴薯因含淀粉較多也不能做該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)材料；為避免顏色的干擾，不能選西瓜、血液(含葡萄糖)、含還原糖的綠色葉片等做實(shí)驗(yàn)材料。 脂肪的鑒定實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)材料最好選富含脂肪的生物組織，若利用顯微鏡觀察，則最好選擇花生種子。如果是新鮮花生種子，可不必浸泡，浸泡效果反而不好，如果是干種子，需浸泡3 h

16、4 h最適宜切片(浸泡時(shí)間短，不容易切片；浸泡時(shí)間過長(zhǎng)，組織太軟，切下的薄片不易成形)。 蛋白質(zhì)的鑒定實(shí)驗(yàn)中，最好選用富含蛋白質(zhì)的生物組織，植物材料常用的是大豆，且浸泡1 d2 d，適于研磨，動(dòng)物材料常用的是雞蛋清。 (2)實(shí)驗(yàn)操作中的注意事項(xiàng) 在鑒定可溶性還原糖的實(shí)驗(yàn)中，水浴加熱時(shí)，應(yīng)放入50 65 水浴中加熱，加入的斐林試劑應(yīng)現(xiàn)配現(xiàn)用，甲液和乙液等量混合均勻即可。 還原糖、蛋白質(zhì)的鑒定實(shí)驗(yàn)中，在加相應(yīng)試劑鑒定之前，要留出一部分組織樣液，以便與鑒定后的樣液顏色作對(duì)比，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說服力。 在蛋白質(zhì)的鑒定實(shí)驗(yàn)中，如果用蛋清稀釋液作為實(shí)驗(yàn)材料，一定要稀釋到一定程度，否則，與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)后會(huì)粘在試管的內(nèi)壁上，使反應(yīng)不徹底，試管也不易洗刷干凈。 雙縮脲試劑在使用時(shí)應(yīng)先加入適量a液，形成堿性環(huán)境后，再滴加b液。【例】在生物組織中的可溶性還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定實(shí)驗(yàn)中，對(duì)實(shí)驗(yàn)材料選擇的敘述，錯(cuò)誤的是()a甘蔗莖的薄壁組織、甜菜的塊根等，都含有較多的糖且近于白色，因此可以用于進(jìn)行可溶性還原糖的鑒定b花生種子含脂肪多且子葉肥厚，是用于脂肪鑒定的理想材料c大豆種子的蛋白質(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)鑒定的理想動(dòng)物材料a【思路點(diǎn)撥】本題考查學(xué)生是否理解本實(shí)驗(yàn)的選材要求。選材時(shí)