高考生物一輪復(fù)習(xí) 第2講 細(xì)胞中的元素和化合物課件

第2講細(xì)胞中的元素和化合物突破3實(shí)驗(yàn)——檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)突破1細(xì)胞中的元素和化合物突破2細(xì)胞中的水和無(wú)機(jī)鹽總綱目錄一、組成細(xì)胞的元素與化合物1.細(xì)胞中的元素(1)

(2)

注意

無(wú)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(wàn)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

(1)大量元素(C、H、O、N、S、P、Ca、Mg、K),可利用諧音“她請(qǐng)楊丹留人蓋美家”來(lái)記。

(2)微量元素(Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu),可利用諧音“鐵猛碰新木

桶”來(lái)記。

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(wú)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(cè)的原理

A—b—ⅠB—d—ⅢC—a—ⅡD—c—Ⅳ

巧學(xué)妙記

蘇丹Ⅲ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(wú)處藏。B1.水

(1)寫(xiě)出A、B、C、D反映出的以上兩種水的功能:A.組成

細(xì)胞結(jié)構(gòu)

;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);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(huì)

升高

,細(xì)胞新陳代謝會(huì)

增強(qiáng)

。三、水和無(wú)機(jī)鹽的作用2.無(wú)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(guò)程中,無(wú)機(jī)鹽的相對(duì)含量一直在

增加。

(

)?突破1細(xì)胞中的元素和化合物1.細(xì)胞中的元素種類(1)分類圖示

(2)分析①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。②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。③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,如人體內(nèi)可能含Pb。2.不同化合物的元素組成與單體組成種類元素組成單體合成場(chǎng)所糖類僅含C、H、O葡萄糖等單糖葉綠體、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)C、H、O、N等氨基酸核糖體核酸C、H、O、N、PDNA:脫氧核苷酸RNA:核糖核苷酸細(xì)胞核、葉綠體、線粒體

失分警示

(1)易混淆元素與化合物的干重與鮮重百分比①在組成細(xì)胞的元素中,占鮮重百分比:O>C>H>N;占干重百分比:C>O>

N>H。②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(wú)論是大量元素還是

微量元素,都是生物體必需的元素,對(duì)于維護(hù)生物體的生命活動(dòng)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)特征元素推測(cè)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?xì)浔雀哂谔穷?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1以基礎(chǔ)判斷的形式,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(shuō)法不正確的是

()

A.若圖甲表示正常細(xì)胞,則A、B化合物共有的元素中含量最多的是aB.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bC.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

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(duì)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?jī)H占第三,這與活細(xì)胞中含

量最多的無(wú)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

(

)

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C.組成細(xì)胞的元素大多以化合物的形式存在D.O元素含量最多,所以O(shè)是最基本元素D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?？枷?以基礎(chǔ)判斷的形式,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()A.丙酮酸B.核苷酸C.氨基酸D.脂肪酸B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

()

A.植物組織培養(yǎng)過(guò)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泌減少,促甲狀腺激素分泌增加D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(guò)程

中,如果缺乏了Mg,植物的葉片會(huì)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(huì)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2細(xì)胞中的水和無(wú)機(jī)鹽

1.水與細(xì)胞代謝的關(guān)系提示:()內(nèi)為生理活動(dòng)發(fā)生的場(chǎng)所。

歸納提升

(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(duì)升高,有利于植物抗

寒性的提高。2.細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽

歸納提升

(1)無(wú)機(jī)鹽離子中Na+、Cl-對(duì)維持血漿滲透壓至關(guān)重要,人體血漿滲透壓90%以上來(lái)源于Na+和Cl-。(2)Na+、K+對(duì)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)生命活動(dòng)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(yáng)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(wú)機(jī)鹽生理功能的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證對(duì)照組:植物+完全培養(yǎng)液→正常生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)組:

[分析]①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(zhǎng)狀況

等應(yīng)相同。②實(shí)驗(yàn)組加入X鹽的目的是二次對(duì)照,使實(shí)驗(yàn)組前后對(duì)照,以增強(qiáng)說(shuō)服力。

考向1依托相關(guān)生理過(guò)程,考查水的存在形式、生理作用及其與代謝

的關(guān)系1.(2018北京五十五中期中階段性調(diào)研)生物體的生命活動(dòng)離不開(kāi)水。

下列關(guān)于水的敘述,錯(cuò)誤的是

()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(lái)自氨基和羧基C.有氧呼吸時(shí),生成物H2O中的氫來(lái)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)C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(guò)程中生成物H2O中的氫一個(gè)來(lái)自—NH2,

一個(gè)來(lái)自—COOH,B正確;有氧呼吸生成物H2O中的氫來(lái)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

()A.植物體內(nèi)的水分參與營(yíng)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D答案

D植物體內(nèi)的水分參與營(yíng)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(guò)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2以相關(guān)實(shí)例為載體或以實(shí)驗(yàn)探究的形式,考查無(wú)機(jī)鹽的功能及

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證3.圖1表示甲、乙兩種無(wú)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(duì)某種植物花粉萌發(fā)和花粉管生長(zhǎng)的影響。下

列相關(guān)描述錯(cuò)誤的是

()

A.同一種作物對(duì)甲、乙兩種無(wú)機(jī)鹽離子的需求量不同B.乙的濃度為d時(shí),對(duì)提高產(chǎn)量最有利C.適宜濃度的鈣有利于花粉管的生長(zhǎng)D.在一定范圍內(nèi),鈣的濃度對(duì)花粉萌發(fā)率無(wú)影響答案

B分析題圖1可知,當(dāng)甲的濃度為a時(shí),而乙的濃度在c~d范圍內(nèi)

時(shí),作物的產(chǎn)量相對(duì)較高,所以A項(xiàng)正確、B項(xiàng)錯(cuò)誤;分析題圖2可知,鈣離

子濃度對(duì)花粉管的生長(zhǎng)有影響,適宜濃度的鈣有利于花粉管的生長(zhǎng);從

花粉萌發(fā)率看,在一定范圍內(nèi),鈣離子濃度對(duì)其沒(méi)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(duì)植物生命活動(dòng)的影響,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):分組步驟

甲組乙組丙組丁組①蒸餾水0.025mol/L的NaCl溶液含有全部必需元素且總濃度是0.025mol/L的溶液含有全部必需元素且總濃度是0.5mol/L的溶液②將四組生長(zhǎng)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③在光照、溫度等均適宜的條件下培養(yǎng),過(guò)一段時(shí)間觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果死亡死亡生長(zhǎng)發(fā)育正常死亡C.丁組幼苗因溶液濃度過(guò)大導(dǎo)致細(xì)胞失水過(guò)多而死亡D.通過(guò)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)量下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的分析錯(cuò)誤的是

()A.本實(shí)驗(yàn)的目的是研究必需元素對(duì)豌豆幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響B(tài).甲、乙組幼苗死亡的原因分別是沒(méi)有必需元素和必需元素不全答案

A本實(shí)驗(yàn)的目的是研究必需元素種類和溶液濃度對(duì)豌豆幼苗

生長(zhǎng)發(fā)育的影響。A突破3實(shí)驗(yàn)——檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)

1.還原糖的檢測(cè)(1)檢測(cè)原理:還原糖中的醛基(—CHO)在加熱條件下能將Cu(OH)2中的

Cu2+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(cè)步驟

2.脂肪的檢測(cè)(1)檢測(cè)原理:脂肪+蘇丹Ⅲ(Ⅳ)染液

橘黃色(紅色)。(2)檢測(cè)步驟方法一:花生種子勻漿+3滴蘇丹Ⅲ(Ⅳ)染液

橘黃色(紅色)。方法二:

3.蛋白質(zhì)的檢測(cè)(1)檢測(cè)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

紫色。(2)檢測(cè)步驟

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(wú)色,故非還原糖(蔗糖)+斐林試劑水浴加熱

后的現(xiàn)象不是無(wú)色。(2)易混淆雙縮脲試劑和斐林試劑的使用:檢測(cè)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(cè)蛋白質(zhì)的雙縮脲試劑必須

先加A液,后加B液,且B液不能過(guò)量。(3)易寫(xiě)錯(cuò)“斐”和“脲”字:“斐林試劑”中的“斐”不可錯(cuò)寫(xiě)成

“非”,雙縮脲試劑中“脲”不可錯(cuò)寫(xiě)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(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(顆粒)檢測(cè)。(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(guò)量)。

考向1以基礎(chǔ)判斷或表格的形式,考查實(shí)驗(yàn)的原理、過(guò)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

()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(wú)色D.脂肪、蛋白質(zhì)鑒定時(shí)分別可見(jiàn)橘黃色顆粒、磚紅色沉淀C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斐林試劑的NaOH溶液都呈無(wú)色,C

項(xiàng)正確;用蘇丹Ⅲ鑒定脂肪時(shí)可見(jiàn)橘黃色顆粒,用雙縮脲試劑鑒定蛋白

質(zhì)時(shí)會(huì)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

()A.AB.BC.CD.D選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康臋z測(cè)試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象A檢測(cè)還原糖雙縮脲試劑磚紅色沉淀B檢測(cè)蛋白質(zhì)碘液紫色C觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布吡羅紅甲基綠染液(甲基綠—派洛寧染液)細(xì)胞核呈紅色,細(xì)胞質(zhì)呈藍(lán)色D檢測(cè)脂肪蘇丹Ⅲ染液橘黃色D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