2021屆-一輪復(fù)習-人教版-細胞中的元素及無機化合物-教案

第2講細胞中的元素及無機化合物1.水和無機鹽的作用(Ⅰ)2.實驗：檢測生物組織中復(fù)原糖、脂肪和蛋白質(zhì) 量元素(生命觀念)2.水和無機鹽的存在形式與作用(科學思維)3.檢測生物組織中的復(fù)原糖、脂肪和蛋白質(zhì)(科學探究)組成細胞的元素和化合物1．組成細胞的元素2．組成細胞的化合物(1)如圖中①表示水，②表示蛋白質(zhì)，③表示脂質(zhì)，④表示糖類和核酸，⑤表示無機鹽。(2)化合物的種類(填序號)：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(無機化合物：①⑤,有機化合物：②③④))(3)化合物的含量(填序號)：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(鮮重含量最多的有機化合物：②,鮮重含量最多的化合物：①,干重含量最多的化合物：②))1.在人體活細胞中氫原子的數(shù)目最多。(√)2．細胞中的一種元素的作用能被其他元素替代。(×)提示：細胞中每種元素的作用是不相同的。3．細胞中的微量元素因含量極少而不如大量元素重要。(×)提示：微量元素對維持生命活動是不可缺少的。4．生物界和非生物界在元素組成的種類和含量上都相同。(×)提示：生物界和非生物界的元素組成種類相同，含量差異很大。5．沙漠植物中含量最多的化合物是水。(√)1．細胞中含量最多的兩種化合物是水和蛋白質(zhì)，這對細胞的生命活動有什么意義？提示：水是生命之源，生命活動離不開水，離開水生命活動就無法進行。蛋白質(zhì)是生命活動的主要承當者。兩種化合物含量高有利于細胞生命活動的正常進行。2．組成細胞的元素追根溯源來自無機環(huán)境，為什么細胞內(nèi)各種元素的比例與無機環(huán)境大不相同？提示：細胞是有生命的，它可以主動地有選擇地從無機環(huán)境中獲取生命活動需要的元素，因此細胞內(nèi)各種元素的比例與無機環(huán)境大不相同。3．生物體內(nèi)含量很少的元素就是微量元素嗎？提示：不一定，生物體細胞中，不可缺少的且含量很少的元素才是微量元素，某些元素如錫等雖然含量少但不屬于微量元素?？疾榻M成細胞和生物體的化學元素1．(2021·衡水金卷)如圖為元素在生物體內(nèi)的含量分布情況，以下說法錯誤的選項是()A．Ⅰ在非生物界中都能找到，表達了生物界與非生物界的統(tǒng)一性B．Ⅱ含量雖少，但卻是生物體正常生命活動不可缺少的C．Ⅱ和Ⅲ稱為必需元素，一旦缺乏可能會導(dǎo)致相應(yīng)的病癥D．P、S、K、Ca、Zn屬于大量元素D[微量元素和大量元素合稱為必需元素。Zn屬于微量元素。綜上所述，D項錯誤。]2．(2021·湖北重點中學聯(lián)考)以下關(guān)于組成生物體的化學元素的表達，正確的選項是()A．占細胞鮮重百分比最多的元素是CB．組成DNA、磷脂分子的元素種類相同C．非生物界與生物界的元素種類相同D．組成生物體的化學元素多以離子形式存在B[占細胞鮮重百分比最多的元素是O，A項錯誤；組成DNA、磷脂分子的元素都是C、H、O、N、P，種類相同，B項正確；組成生物界的元素種類在非生物界中都能找到，但非生物界與生物界的元素種類存在差異，C項錯誤；組成生物體的化學元素多以化合物的形式存在，D項錯誤。]考查細胞內(nèi)化合物的組成元素3．(2021·河北正定中學期末)以下各組化合物中，由相同元素組成的是()A．葉綠素、類胡蘿卜素B．胰島素、性激素C．脂肪、核苷酸D．纖維素、丙酮酸D[葉綠素中含有鎂元素，與類胡蘿卜素的元素組成不完全相同，A錯誤；性激素只含有C、H、O，胰島素含有C、H、O、N、S，B錯誤；脂肪只含有C、H、O，核苷酸含有C、H、O、N、P，C錯誤；纖維素和丙酮酸都只含有C、H、O，D正確。]4．如圖是構(gòu)成細胞的某些化合物的元素組成情況。以下對①②③所表示的物質(zhì)及其所能表現(xiàn)的生理功能推測，錯誤的選項是()A．①可能是葉綠素，能吸收光能進行光合作用B．②可能是血紅蛋白，有運輸氧的作用C．③可能是磷脂，是細胞膜的主要成分D．①②③必為同一類物質(zhì)D[葉綠素中含有Mg，所以①可能是葉綠素，能吸收光能進行光合作用，A項正確；血紅蛋白中含有Fe，所以②可能是血紅蛋白，有運輸氧的作用，B項正確；磷脂含有的元素是C、H、O、N、P，所以③可能是磷脂，是細胞膜的主要成分，C項正確；①②③可能為不同類物質(zhì)，D項錯誤。]根據(jù)特征元素推測化合物的種類水和無機鹽的作用1．細胞中的水(1)細胞中水的存在形式和功能(2)自由水/結(jié)合水與代謝、抗逆性的關(guān)系2．無機鹽的存在形式及功能1．貯藏中的種子不含水分，以保持休眠狀態(tài)。(×)提示：貯藏中的種子，自由水與結(jié)合水的比值很低，代謝很弱，以保持休眠狀態(tài)，并非不含水分。2．植物根系通過主動運輸吸收無機鹽離子需要ATP。(√)3．細胞中的無機鹽大多數(shù)以化合物形式存在，如CaCO3構(gòu)成骨骼、牙齒。(×)提示：細胞中的無機鹽大多數(shù)以離子形式存在。4．鎂是葉綠體中參與光合作用的各種色素的組成元素。(×)提示：類胡蘿卜素中不含鎂。5．在動物體內(nèi)，Na＋主要維持細胞內(nèi)液的滲透壓，K＋主要維持細胞外液的滲透壓。(×)提示：Na＋主要維持細胞外液的滲透壓，K＋主要維持細胞內(nèi)液的滲透壓。水的產(chǎn)生、利用、吸收及其調(diào)節(jié)1．為什么植物缺少N、Mg、P會影響植物的光合作用？提示：N、Mg是組成葉綠素的成分，N、P是組成葉綠體類囊體膜和ATP的成分，N也是組成光合酶的成分，因此植物缺少N、Mg、P會影響植物的光合作用。2．鎂是葉綠素的重要組成元素，植物體缺少鎂元素會導(dǎo)致葉片發(fā)黃，影響光合作用。請設(shè)計實驗證明鎂是植物必需的礦質(zhì)元素。實驗材料：某種植物幼苗假設(shè)干、完全培養(yǎng)液、缺鎂培養(yǎng)液。請寫出該實驗的設(shè)計思路并預(yù)測實驗結(jié)果。提示：選擇生理狀況相同的植物幼苗假設(shè)干，平均分成A、B兩組；A組用完全培養(yǎng)液培養(yǎng)、B組用缺鎂培養(yǎng)液培養(yǎng)；一段時間后，觀察兩組葉片是否變黃；假設(shè)B組葉片發(fā)黃，再補充鎂離子，一段時間葉片恢復(fù)綠色，那么證明鎂是植物必需的礦質(zhì)元素?？疾樗拇嬖谛问健⒆饔眉芭c代謝的關(guān)系1．(2021·臨沂期中)關(guān)于生物體內(nèi)水的表達，正確的選項是()A．氨基酸分子之間脫水縮合生成物H2O中的氫來自氨基B．結(jié)合水可作為細胞內(nèi)化學反響的反響物C．進入冬季，一般植物體內(nèi)結(jié)合水與自由水的比例會升高D．核糖體、線粒體和中心體都會生成水C[氨基酸分子之間脫水縮合生成物H2O中的氫來自氨基和羧基，A項錯誤；作為細胞內(nèi)化學反響的反響物的是自由水，B項錯誤；核糖體、線粒體會生成水，中心體不會生成水，D項錯誤。]2．(2021·順義區(qū)期末)生物體的生命活動離不開水，以下關(guān)于生物體中水的表達，錯誤的選項是()A．玉米體內(nèi)的水分參與營養(yǎng)物質(zhì)的運輸B．正在萌發(fā)的種子中結(jié)合水與自由水的比值下降C．水分子能與膜上親水物質(zhì)結(jié)合，導(dǎo)致生物膜具有流動性D．有氧呼吸產(chǎn)生的H2O中的O來自O(shè)2C[組成生物膜的磷脂和蛋白質(zhì)分子的運動使生物膜具有流動性，C錯誤。]考查無機鹽的作用3．以下有關(guān)無機鹽的表達，錯誤的選項是()A．動物細胞內(nèi)的無機鹽大多數(shù)以離子形式存在B．植物葉肉細胞內(nèi)Mg可分布在類囊體的薄膜上C．K＋外流是神經(jīng)纖維產(chǎn)生靜息電位的主要原因D．過量攝入鈉鹽會導(dǎo)致血漿中抗利尿激素含量降低D[過量攝入鈉鹽會造成血漿中抗利尿激素含量增多。]4．(2021·哈爾濱模擬)以下有關(guān)生物體內(nèi)無機鹽的表達，錯誤的選項是()A．人體血液中Ca2＋濃度太低，會出現(xiàn)抽搐病癥B．生物體內(nèi)無機鹽濃度的大小會影響細胞的吸水或失水C．患急性腸炎的病人脫水時輸入葡萄糖鹽水是常見的治療方法D．給水中毒患者注射質(zhì)量分數(shù)為1.8%的鹽水，是為了降低細胞外液的滲透壓D[給水中毒患者注射質(zhì)量分數(shù)為1.8%的鹽水，是為了升高細胞外液的滲透壓，D錯誤。]檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)(實驗)1．糖類的檢測(1)原理①復(fù)原糖＋斐林試劑eq\o(→,\s\up14(水浴加熱))磚紅色沉淀。②淀粉＋碘液→藍色。(2)檢測步驟①復(fù)原糖②淀粉2mL待測組織樣液＋2滴碘液→呈藍色2．脂肪的檢測(1)檢測原理：脂肪＋eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(蘇丹Ⅲ染液→橘黃色,蘇丹Ⅳ染液→紅色))(2)檢測步驟方法一：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(1)檢測原理：蛋白質(zhì)＋雙縮脲試劑→紫色。(2)檢測步驟1．區(qū)分斐林試劑與雙縮脲試劑的“一同三不同〞2．三類有機物檢測在操作步驟上的“三個唯一〞(1)唯一需要加熱——復(fù)原糖檢測，且必須水浴加熱，不能用酒精燈直接加熱。假設(shè)不加熱，那么無磚紅色沉淀出現(xiàn)。(2)唯一需要顯微鏡——脂肪檢測。(3)唯一使用酒精——脂肪的檢測，實驗用體積分數(shù)為50%的酒精溶液洗去浮色。3．實驗中的三個注意點(1)三個實驗中都不宜選取有顏色的材料，否那么會干擾實驗結(jié)果的顏色變化。(2)脂肪鑒定的過程中滴加1～2滴體積分數(shù)為50%的酒精溶液的目的是洗去浮色，原因是蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ染液易溶于酒精。(3)物質(zhì)鑒定實驗一般不設(shè)立對照實驗，假設(shè)需設(shè)立對照實驗，對照組應(yīng)參加成分的物質(zhì)，如驗證唾液淀粉酶是蛋白質(zhì)，對照組可參加稀釋的雞蛋清。1．如圖是鑒定生物組織中某種成分的操作流程圖。以下相關(guān)表達中正確的選項是()A．圖中的甲試劑也可以用于鑒定蛋白質(zhì)B．可用菠菜葉片替代蘋果C．石英砂的作用是使研磨更充分D．甲試劑由甲、乙兩種液體組成，使用時先加甲液再加乙液C[根據(jù)選材及顏色變化可知該實驗測定的是復(fù)原糖，其中甲試劑是斐林試劑，斐林試劑不能用于鑒定蛋白質(zhì)，A項錯誤；由于菠菜葉片呈綠色，會影響對實驗結(jié)果的觀察，所以不能用菠菜葉替代蘋果，B項錯誤；石英砂的作用是使研磨更充分，C項正確；斐林試劑由兩種液體(甲液和乙液)組成，使用時應(yīng)先將甲、乙兩液混合后再參加樣液中，D項錯誤。]2．(2021·衡水金卷)現(xiàn)有甲和乙兩種物質(zhì)，物質(zhì)甲遇雙縮脲試劑呈紫色，物質(zhì)乙與斐林試劑在水浴狀態(tài)下不出現(xiàn)磚紅色沉淀，但物質(zhì)甲與物質(zhì)乙混合后可與斐林試劑反響產(chǎn)生磚紅色沉淀。以下關(guān)于物質(zhì)甲和物質(zhì)乙及相關(guān)試劑的表達中，錯誤的選項是()A．物質(zhì)甲可能是麥芽糖酶，物質(zhì)乙可能是麥芽糖B．物質(zhì)甲一定是蛋白質(zhì)，物質(zhì)乙一定不是復(fù)原糖C．物質(zhì)甲可能是纖維素酶，物質(zhì)乙可能是纖維素D．組成雙縮脲試劑和斐林試劑的兩種溶液種類相同但濃度不完全相同A[由于物質(zhì)甲與雙縮脲試劑反響呈紫色，所以物質(zhì)甲一定是蛋白質(zhì)，物質(zhì)乙不能與斐林試劑在水浴狀態(tài)下反響生成磚紅色沉淀，但與物質(zhì)甲混合后能產(chǎn)生，說明物質(zhì)乙本身不是復(fù)原糖，但可以在物質(zhì)甲的作用下分解產(chǎn)生復(fù)原糖。麥芽糖是復(fù)原糖，與斐林試劑在水浴狀態(tài)下可產(chǎn)生磚紅色沉淀，故物質(zhì)乙不可能是麥芽糖，A項錯誤、B項正確；纖維素可在纖維素酶的作用下產(chǎn)生葡萄糖，C項正確；雙縮脲試劑和斐林試劑均由氫氧化鈉溶液和硫酸銅溶液組成，但二者硫酸銅溶液的濃度不同，D項正確。]3．據(jù)藥理研究，一種茅草的根內(nèi)含有降血糖的因子及多種有益于健康的成分，某公司將它開發(fā)成一種保健飲料。該產(chǎn)品是否適用于糖尿病患者，生物學興趣小組的同學以此作為研究課題。請你完成下面的實驗鑒定報告。(1)實驗?zāi)康模鸿b定一種茅草的根是否含有復(fù)原糖和淀粉。(2)實驗原理：復(fù)原糖可用________檢測，淀粉可用________來檢測。(3)實驗器材：一種茅草根、所需試劑、研缽、燒杯、試管、紗布、漏斗、酒精燈、試管夾、火柴、滴管等。(4)實驗步驟：①用研缽將茅草根磨碎，過濾，取其濾液。②取A、B兩支試管，各參加2mL濾液。③往A試管中參加____________，搖勻，放入盛有50～65℃溫水的大燒杯中加熱約2min。觀察試管中的顏色變化；④往B試管中參加_________________，觀察試管中的顏色變化。(5)可能出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象及分析：_____________________________________________________________________________________________________________。[解析](2)復(fù)原糖的鑒定：與斐林試劑水浴加熱出現(xiàn)磚紅色沉淀；淀粉的鑒定：與碘液反響呈藍色。(4)③A試管需要水浴加熱，參加的應(yīng)為斐林試劑。④A試管參加的是斐林試劑，那么B試管參加的是碘液。(5)①如果A試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀，說明茅草根內(nèi)含有復(fù)原糖；否那么沒有。②如果B試管中出現(xiàn)藍色，說明茅草根內(nèi)含有淀粉；否那么沒有。[答案](2)斐林試劑碘液(4)③1mL現(xiàn)配斐林試劑④2滴碘液(5)①如果A試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀，說明茅草根內(nèi)含有復(fù)原糖；否那么沒有。②如果B試管中出現(xiàn)藍色，說明茅草根內(nèi)含有淀粉；否那么沒有1.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，對于維持生物體的生命活動都起著重要的作用。2．活細胞中含量最多的元素是氧元素，但數(shù)量最多的是氫元素。3．干種子中不是不含自由水，而是自由水的比例很低，結(jié)合水的比例較高。4．水既是細胞代謝的原料，參與有氧呼吸、光合作用、化合物的水解；也是細胞代謝的產(chǎn)物，有氧呼吸、光合作用、蛋白質(zhì)的合成等過程都有水的生成。5．無機鹽不都以離子形式存在，少數(shù)無機鹽以化合物的形式存在，如牙齒、骨骼中的CaCO3。6．斐林試劑實際上是新配制的Cu(OH)2，呈淺藍色，不是無色，故非復(fù)原糖(蔗糖)＋斐林試劑水浴加熱后的現(xiàn)象不是無色。1.大量元素、微量元素都是生物必需的元素，對于維持生物體生命活動都起著非常重要的作用。2．結(jié)合水是細胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分；自由水是細胞內(nèi)的良好溶劑，參與生化反響，為細胞提供液體環(huán)境，運送營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物。3．無機鹽是細胞內(nèi)某些復(fù)雜化合物的組成成分，維持細胞和生物體的正常生命活動，維持生物體的酸堿平衡和滲透壓。4．復(fù)原糖與斐林試劑發(fā)生作用且水浴加熱時生成磚紅色沉淀；脂肪可以被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色，被蘇丹Ⅳ染液染成紅色；蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用產(chǎn)生紫色反響。真題體驗|感悟高考淬煉考能1．(2021·海南高考)以下檢測生物分子的實驗中，關(guān)于顏色變化的表達錯誤的選項是()A．淀粉遇碘液可顯藍色B．葡萄糖與斐林試劑反響呈磚紅色C．蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑反響顯紫色D．脂肪被蘇丹Ⅳ染液染成橘黃色D[淀粉遇碘液會出現(xiàn)藍色，A正確；葡萄糖與斐林試劑經(jīng)水浴加熱，會呈磚紅色，B正確；蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑反響顯紫色，不需要水浴加熱，C正確；脂肪被蘇丹Ⅳ染液染成紅色，脂肪被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色，D錯誤。應(yīng)選D。]2．(2021·海南高考)植物細胞中水和礦質(zhì)元素離子會表現(xiàn)出某些特點。以下表達錯誤的選項是()A．根細胞中的K＋不能以自由擴散的方式進入土壤溶液中B．礦質(zhì)元素離子在細胞內(nèi)積累可引起外界溶液中的水進入細胞C．根細胞吸收的礦質(zhì)元素能夠以離子的形式貯存在液泡中D．葉肉細胞中參與光合作用光反響階段的水分子屬于結(jié)合水D[根細胞中的K＋不能以自由擴散的方式進入土壤溶液中，因為K＋跨膜運輸需要載體，自由擴散不需要載體，A正確；礦質(zhì)元素離子在細胞內(nèi)積累會引起細胞液濃度增大，進而發(fā)生吸水，故會引起外界溶液中的水進入細胞，B正確；細胞內(nèi)無機鹽大多以離子形式存在，根細胞吸收的礦質(zhì)元素能夠以離子的形式貯存在液泡中，C正確；葉肉細胞中參與光合作用光反響階段的水分子屬于自由水，可以分解成氧氣和[H]，D錯誤。應(yīng)選D。]3．(2021·全國卷Ⅱ)有些作物的種子入庫前需要經(jīng)過風干處理。與風干前相比，以下說法錯誤的選項是()A．風干種子中有機物的消耗減慢B．風干種子上微生物不易生長繁殖C．風干種子中細胞呼吸作用的強度高D．風干種子中結(jié)合水與自由水的比值大C[風干種子中自由水含量減少，細胞呼吸作用的強度降低，有機物消耗減慢，A項正確、C項錯誤；風干種子中自由水含量減少，其上微生物不易生長繁殖，B項正確；風干種子中自由水含量減少，其結(jié)合水與自由水的比值較風干前大，D項正確。]4．(2021·全國卷Ⅰ)以下關(guān)于細胞結(jié)構(gòu)與成分的表達，錯誤的選項是()A．細胞膜的完整性可用臺盼藍染色法進行檢測B．檢測氨基酸的含量可用雙縮脲試劑進行顯色C．假設(shè)要觀察處于細胞分裂中期的染色體可用醋酸洋紅液染色D．斐林試劑是含有Cu2＋的堿性溶液，可被葡萄糖復(fù)原成磚紅色B[雙縮脲試劑的作用原理是Cu2＋在堿性條件下與肽鍵發(fā)生反響生成紫色絡(luò)合物，因為氨基酸中沒有肽鍵，故不會與雙縮脲試劑發(fā)生反響，也就不能用雙縮脲試劑檢測氨基酸的含量，B錯誤。]5．(2021·海南高考)無機鹽對于維持生物體的生命活動具有重要作用。以下相關(guān)表達錯誤的選項是()A．蔬菜中的草酸不利于機體對食物中鈣的吸收B．缺鐵會導(dǎo)致哺乳動物血液運輸O2的能力下降C．和ATP一樣，KH2PO4也能為生物體提供能量D．植物秸稈燃燒產(chǎn)生的灰燼中含有豐富的無機鹽C[KH2PO4是緩沖物質(zhì)，用于維持酸堿平衡，不作為能源物質(zhì)，C錯誤。]6．(2021·全國卷Ⅲ)氮元素是植物生長的必需元素，合理施用氮肥可提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。答復(fù)以下問題。(1)植物細胞內(nèi)，在核糖體上合成的含氮有機物是______________，在細胞核中合成的含氮有機物是________，葉綠體中含氮的光合色素是________。(2)農(nóng)作物吸收氮元素的主要形式有銨態(tài)氮(NHeq\o\al(＋,4))和硝態(tài)氮(NOeq\o\al(－,3))。作物甲對同一種營養(yǎng)液(以硝酸銨