四川省成都市高考生物第二章細(xì)胞中的元素和化合物課件(必修1)

第2章組成細(xì)胞的分子復(fù)習(xí)向?qū)бc(diǎn)探究欄目導(dǎo)航課前導(dǎo)學(xué)走近高考實(shí)驗(yàn)平臺(tái)復(fù)習(xí)向?qū)Э季V展示高頻考點(diǎn)考綱解讀1.蛋白質(zhì)、核酸的結(jié)構(gòu)和功能(Ⅱ)☆☆☆概述蛋白質(zhì)、核酸的結(jié)構(gòu)、

功能及相互關(guān)系,理解蛋白質(zhì)脫水縮合過(guò)程及相關(guān)計(jì)算2.糖類、脂質(zhì)的種類和作用(Ⅱ)☆概述糖類、脂質(zhì)的元素組成、種類及作用3.水和無(wú)機(jī)鹽的作用(Ⅰ)☆說(shuō)出水和無(wú)機(jī)鹽的存在形式及生理作用4.檢測(cè)生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)☆☆理解并掌握檢測(cè)三種物質(zhì)的原理、方法和注意事項(xiàng)并應(yīng)用于實(shí)踐5.觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布☆說(shuō)出觀察DNA、RNA在細(xì)胞中分布的實(shí)驗(yàn)原理、方法和結(jié)果第1、5節(jié)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1.基礎(chǔ)梳理2.3.2.細(xì)胞中的水(1)存在形式:自由水和結(jié)(2)功能合水?！舅季S激活1】組成人體細(xì)胞的C、H、O、N四種元素中占細(xì)胞干重和鮮重的比例如何排序?主要原因是什么?提示:鮮重條件下:O>C>H>N;干重條件下:C>O>N>H。在鮮重下O元素最多的原因是H2O在細(xì)胞中含量最多二、組成細(xì)胞的化合物1.含量及種類2.細(xì)胞中的水(1)存在形式:自由水和結(jié)合水。(2)功能3.細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽(1)存在形式:絕大多數(shù)以離子的形式存在,少數(shù)以化合物形式存在。(2)功能:細(xì)胞內(nèi)復(fù)雜化合物的重要組成成分,維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng),維持細(xì)胞的酸堿平衡等。【思維激活2】代謝變旺盛的細(xì)胞中自由水和結(jié)合水的含量有什么變化?提示:自由水的含量升高,自由水與結(jié)合水的比例增大。知識(shí)導(dǎo)圖組成細(xì)胞的化學(xué)元素問(wèn)題引領(lǐng):(1)組成細(xì)胞的大量元素和微量元素各有哪些?(2)有生物體特有的元素嗎?1.元素的種類與含量組成生物體的化學(xué)元素常見的有20多種,各種元素的歸屬范圍歸納如下:要點(diǎn)探究探究點(diǎn)一2.幾種典型元素的功能(1)C——構(gòu)成生命物質(zhì)的“最基本的元素”,也是占干重比例最大的元素——碳元素本身的化學(xué)性質(zhì),使它能夠形成各種生物大分子,這些生物大分子物質(zhì)(如蛋白質(zhì)和核酸)在生物體的生命活動(dòng)中具有重要作用。(2)O——占鮮重比例最大的元素(人體細(xì)胞內(nèi)O約占鮮重的65%)。(3)H——脂質(zhì)分子中含量更高,所占比例更大(故脂質(zhì)分子氧化分解時(shí)耗氧量更高,產(chǎn)水量更多,產(chǎn)能更多)。(4)N——是核酸、蛋白質(zhì)、葉綠素、ATP等重要化合物的關(guān)鍵構(gòu)成元素。(5)P——是構(gòu)成膜結(jié)構(gòu)和核酸、ATP等的重要元素。3.分析生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性不同生物體內(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,體現(xiàn)了細(xì)胞的統(tǒng)一性和差異性?！纠?】(2012濟(jì)寧模擬)下圖1是細(xì)胞中3種化合物含量的扇形圖,圖2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1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1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

2中的bC.圖2中含量最多的元素是a,這與細(xì)胞中含量最多的化合物有關(guān)D.若圖1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思維導(dǎo)引:1.根據(jù)細(xì)胞中元素、化合物含量,分析圖中字母各自代表什么?↓2.元素含量與化合物有何關(guān)系?↓3.哪些化合物具有多樣性?解析:正常細(xì)胞中含量最多的是水,其次是蛋白質(zhì)。有活性的細(xì)胞中元素含量最多的是氧,其次是碳,再者是氫。因此A、B分別為H2O和蛋白質(zhì),a、b、c分別為氧、碳、氫。H2O和蛋白質(zhì)共有元素為H、O,而O在活細(xì)胞中含量最多,A項(xiàng)正確;細(xì)胞脫水后含量最多的是蛋白質(zhì),因此在脫水的細(xì)胞中A為蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)是以碳元素為骨架建立的大分子物質(zhì),其中碳含量最多,B項(xiàng)正確;細(xì)胞中原子數(shù)量最多的是氫原子,但由于其相對(duì)原子質(zhì)量最小,所以其含量?jī)H占第三,C項(xiàng)錯(cuò)誤;蛋白質(zhì)具有多樣性,其必含的元素為C、H、O、N,D項(xiàng)正確。答案:C。問(wèn)題引領(lǐng):(1)細(xì)胞中水的含量與代謝有何關(guān)系?(2)無(wú)機(jī)鹽在生命活動(dòng)中起何作用?1.水的含量與代謝和抗逆性的關(guān)系(1)在一定范圍內(nèi),

自由水與結(jié)合水比值的大小決定了細(xì)胞或生物體的代謝強(qiáng)度:比值越大說(shuō)明細(xì)胞(或生物體)中自由水含量越多,代謝越強(qiáng);反之,代謝越弱。(2)生物體的抗逆性也和自由水與結(jié)合水的比值有關(guān):比值越小抗逆性越強(qiáng);反之,抗逆性越弱。

細(xì)胞中的無(wú)機(jī)化合物細(xì)胞產(chǎn)生與消耗水的生理過(guò)程和場(chǎng)所探究點(diǎn)二產(chǎn)生水消耗水①暗反應(yīng)(葉綠體基質(zhì))②有氧呼第三階段(線粒體內(nèi)膜)③ATP的合成(葉綠體、線粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì))④單糖合成多糖(細(xì)胞內(nèi))⑤脫水縮合(核糖體)⑥D(zhuǎn)NA分子復(fù)制、轉(zhuǎn)錄(細(xì)胞核、葉綠體、線粒體)①光反應(yīng)(葉綠體類囊體薄膜)②有氧呼吸第二階段(線粒體基質(zhì))③ATP水解(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、葉綠體基質(zhì)等)④肝糖原水解(肝細(xì)胞)⑤淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪消化(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、消化道)⑥D(zhuǎn)NA、RNA的水解2.細(xì)胞中無(wú)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)患地方性甲狀腺腫碳酸鈣是動(dòng)物和人體的骨骼、牙齒中的重要成分PO43-是磷脂的組成成分,也是ATP、核苷酸的主要組成成分對(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(guò)低時(shí),會(huì)出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象,血鈣過(guò)高時(shí),會(huì)患肌無(wú)力維持生物體內(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血液中NaHCO3/H2CO3、NaH2PO4/Na2HPO4等緩沖對(duì),調(diào)節(jié)機(jī)體的酸堿平衡【例2】下列有關(guān)生物體內(nèi)水和無(wú)機(jī)鹽的敘述,不正確的是(

)A.越冬植物體內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值下降B.細(xì)胞中自由水含量降低是細(xì)胞衰老的特征之一C.細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽大多數(shù)以化合物形式存在,如CaCO3構(gòu)成骨骼、牙齒D.缺鐵時(shí),可導(dǎo)致人體內(nèi)乳酸產(chǎn)生量增加思維導(dǎo)引:依據(jù)水和無(wú)機(jī)鹽→分析各選項(xiàng)確定正確答案析解析:由于越冬植物和衰老細(xì)胞中代謝減弱,可判斷植物體或衰老細(xì)胞內(nèi)自由水含量降低,A、B項(xiàng)正確;細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽主要以離子形式存在,C項(xiàng)錯(cuò)誤;人體缺鐵時(shí),血紅蛋白合成受影響,該蛋白的功能是攜帶氧氣,因此人體因缺氧而無(wú)氧呼吸強(qiáng)度相對(duì)增強(qiáng),乳酸產(chǎn)生量增加,D項(xiàng)正確。答案:C。【遷移應(yīng)用】(2012日照模擬)水在生物體及細(xì)胞內(nèi)的生命活動(dòng)中有非常重要的生理功能。下列有關(guān)水的敘述中正確的有(

D

)A.代謝活動(dòng)的強(qiáng)弱與細(xì)胞內(nèi)自由水和結(jié)合水的比值無(wú)關(guān)B.線粒體、核糖體、中心體等在其活動(dòng)中都可以產(chǎn)生水C.葉綠體內(nèi)只有水的分解而沒(méi)有水的生成D.水分和無(wú)機(jī)鹽在人體內(nèi)的平衡有利于保持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)解析:水是生物體內(nèi)含量最多的物質(zhì),水鹽的平衡對(duì)內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)具有非常重要的意義;在一定范圍內(nèi),細(xì)胞內(nèi)自由水與結(jié)合水比例越大,新陳代謝越旺盛。中心體中不能生成水,葉綠體中進(jìn)行的光合作用過(guò)程中既有水的消耗,又有水的生成。實(shí)驗(yàn):檢測(cè)生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)有機(jī)物還原糖脂肪蛋白質(zhì)淀粉鑒定試劑斐林試劑蘇丹Ⅲ染液(或蘇丹Ⅳ染液)雙縮脲試劑碘液顏色反應(yīng)磚紅色沉淀橘黃色(或紅色)紫色藍(lán)色1.實(shí)驗(yàn)原理生物組織中某些有機(jī)化合物能與某些化學(xué)試劑產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)2.實(shí)驗(yàn)步驟(1)還原糖的檢測(cè)和觀察選材:含糖量較高、白色或近于白色的植物組織

制備組織樣液

呈色反應(yīng):結(jié)論:如出現(xiàn)圖示現(xiàn)象,則說(shuō)明組織樣液中有可溶性還原糖(2)脂肪的檢測(cè)和觀察取材:花生種子(浸泡),將子葉削成薄片

制片

觀察:先在低倍鏡下尋找已著色的顆粒再用高倍鏡觀察結(jié)論:圓形小顆粒呈橘黃色,說(shuō)明有脂肪存在

(3)蛋白質(zhì)的檢測(cè)和觀察選材與制備:稀釋蛋清液或豆?jié){濾液呈色反應(yīng):結(jié)論:說(shuō)明組織樣液中存在蛋白質(zhì)(4)淀粉的檢測(cè)和觀察取材:馬鈴薯勻漿↓檢測(cè)結(jié)論:組織樣液中含有淀粉比較項(xiàng)目斐林試劑雙縮脲試劑成分甲液乙液A液B液0.1g/mLNaOH溶液0.05g/mLCuSO4

溶液0.1g/mLNaOH溶液0.01g/mLCuSO4

溶液反應(yīng)原理含醛基的可溶性還原糖將Cu(OH)2還原為Cu2O沉淀具有兩個(gè)或兩個(gè)以上肽鍵的化合物在堿性條件下與Cu2+反應(yīng)生成絡(luò)合物添加順序甲、乙兩液等量混勻后立即使用先加入A液2mL搖勻,再加3~4滴B液搖勻反應(yīng)條件50℃~65℃水浴加熱不需加熱反應(yīng)現(xiàn)象樣液淺藍(lán)色→棕色→磚紅色樣液變紫色1.斐林試劑與雙縮脲試劑比較方法透析2.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)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作為對(duì)照,以便與鑒定后的樣液顏色作對(duì)比,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說(shuō)服力。(3)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。(4)脂肪的鑒定中,實(shí)驗(yàn)用的花生種子需提前浸泡3~4h,浸泡時(shí)間太短,不易切片;浸泡時(shí)間太長(zhǎng),則組織太軟,切下的薄片不易成形。洗去浮色時(shí)不能用清水,因?yàn)槿疽阂兹苡谟袡C(jī)溶劑、不溶于水。某同學(xué)有喝牛奶的習(xí)慣,在學(xué)習(xí)了細(xì)胞的化合物知識(shí)后,他想知道牛奶中有無(wú)蛋白質(zhì)和還原糖。下面是其未設(shè)計(jì)完的實(shí)驗(yàn),請(qǐng)幫助他完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)?！緦?shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄磕称放婆Ｄ讨杏袩o(wú)蛋白質(zhì)和還原糖。命題設(shè)計(jì)探究目的探究牛奶中有無(wú)還原糖探究牛奶中有無(wú)蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)步驟ABCDEF第一步2mL牛奶2mL蒸餾水2mL葡萄糖樣液2mL牛奶2mL蒸餾水2mL樣液第二步2mL斐林試劑2mL斐林試劑2mL斐林試劑2mLNaOH溶液b2mLNaOH溶液第三步c水浴加熱水浴加熱d3~4滴CuSO4溶液3~4滴CuSO4溶液結(jié)果??【實(shí)驗(yàn)原理】利用顏色反應(yīng)檢測(cè)牛奶中有無(wú)蛋白質(zhì)和還原糖。【材料用具】略【實(shí)驗(yàn)步驟】請(qǐng)補(bǔ)充表格中a、b、c、d處內(nèi)容:(1)a.

;b.

;

c.

;d.

。

(2)請(qǐng)預(yù)測(cè)A、D兩個(gè)試管的現(xiàn)象及其結(jié)論:A:

。

D:

。

(3)分析該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):試管A和

構(gòu)成對(duì)照實(shí)驗(yàn),對(duì)照組為

,目的是

。

解析:本題要求探究某品牌牛奶中有沒(méi)有蛋白質(zhì)和還原糖,實(shí)質(zhì)上是考查教材中可溶性還原糖與蛋白質(zhì)鑒定的相關(guān)知識(shí)與技能。實(shí)驗(yàn)應(yīng)設(shè)置對(duì)照,一般選擇空白對(duì)照,但為了增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說(shuō)服力可增加一組標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照,如探究牛奶中是否含有還原糖可用還原糖如葡萄糖進(jìn)行對(duì)照,而探究牛奶中是否具有蛋白質(zhì)可用蛋白質(zhì)進(jìn)行對(duì)照。答案:(1)蛋白質(zhì)2mLNaOH溶液水浴加熱3~4滴CuSO4溶液(2)若出現(xiàn)磚紅色沉淀,證明牛奶中含有還原糖,否則無(wú)還原糖若出現(xiàn)紫色,證明牛奶中含有蛋白質(zhì),否則無(wú)蛋白質(zhì)(3)B、C試管B和C試管通過(guò)對(duì)照探究牛奶中是否含有還原糖實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑噭╊A(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果A觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂醋酸洋紅染色體被染成紫紅色B檢測(cè)植物組織中的脂肪雙縮脲試劑脂肪顆粒被染成紅色C檢測(cè)植物組織中的葡萄糖甲基綠葡萄糖與甲基綠作用,生成綠色沉淀D觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布斐林試劑,吡羅紅斐林試劑將DNA染成綠色,吡羅紅將RNA染成紅色1.(2011年全國(guó)新課標(biāo)高考)下表中根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)?/p>