2025版高考生物一輪復習第1單元細胞的化學組成第1講細胞中的元素和無機化合物教案蘇教版必修1

PAGE10-第1講細胞中的元素和無機化合物水和無機鹽的作用(Ⅰ)1.大量元素與微量元素(生命觀念)2.水和無機鹽的存在形式與作用(科學思維)考點一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．生物界和非生物界在元素組成上具有統(tǒng)一性，因此地殼中的元素在生物體內(nèi)都能找到。 (×)提示：組成生物體的元素在地殼中都能找到。2.在人體活細胞中氫原子的數(shù)目最多。 (√)3．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。4．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行缺少的。5．在沙漠植物仙人掌的活細胞中含量最多的化合物是蛋白質(zhì)。 (×)提示：仙人掌的活細胞中含量最多的化合物是水。1．組成細胞的元素追根溯源來自無機環(huán)境，但細胞內(nèi)各種元素的比例與無機環(huán)境大不相同，緣由是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：細胞是有生命的，它可以主動地有選擇地從無機環(huán)境中獲得生命活動須要的元素2．生物體內(nèi)含量很少的元素就是微量元素嗎？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：不肯定，生物體細胞中，不行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)是生命活動的主要擔當者。兩種化合物含量高有利于保證細胞生命活動的正常進行。2．鎂是葉綠素的重要組成元素，植物體缺少鎂元素會導致葉片發(fā)黃，影響光合作用。請設計試驗證明鎂是植物必需的礦質(zhì)元素。試驗材料：某種植物幼苗若干、完全培育液、缺鎂培育液。請寫出該試驗的設計思路并預料試驗結(jié)果。思路建模：設置比照試驗→分組編號→限制自變量→檢測因變量。提示：選擇生理狀況相同的植物幼苗若干，平均分成A、B兩組；A組用完全培育液培育、B組用缺鎂培育液培育；一段時間后，視察兩組葉片是否變黃；若B組葉片發(fā)黃，再補充鎂離子，一段時間葉片復原綠色，則證明鎂是植物必需的礦質(zhì)元素。考查組成細胞和生物體的化學元素1．(2024·江西臨川二中期中)如圖甲是細胞中化合物含量的扇形圖，圖乙是活細胞中元素含量的柱形圖，下列說法不正確的是()甲乙A．若圖甲表示細胞干重，則A化合物必含圖乙中的a、b、c元素B．若圖甲表示細胞鮮重，則A、B分別是水、蛋白質(zhì)；圖乙中a、b、c依次為C、O、HC．若圖甲表示正常細胞，則A化合物中不含圖乙中的bD．若圖甲表示完全脫水的細胞，則此時含量最多的元素為圖乙中的bB[本題考查細胞內(nèi)化合物及化學元素的含量。題圖乙表示活細胞中的元素含量，因此a為O，b為C，c為H。若題圖甲表示細胞干重，細胞干重中含量最多的化合物是蛋白質(zhì)，則A是蛋白質(zhì)，其必含的元素為C、H、O、N，A正確。細胞鮮重中含量最多的化合物是水，其次是蛋白質(zhì)，則A、B化合物依次是水和蛋白質(zhì)；題圖乙中a、b、c依次為O、C、H，B錯誤。細胞鮮重中含量最多的化合物是水，因此若題圖甲表示正常細胞，則A化合物為水，其中不含b(C元素)，C正確。若題圖甲表示完全脫水的細胞，即細胞處于干重狀態(tài)，則此時含量最多的元素為題圖乙中的b(C元素)，D正確。]2.(2024·河南開封模擬)茶葉生產(chǎn)在中國已有3000多年的歷史，其中信陽毛尖以“細、圓、光、直、多白毫、香高、味濃、湯色綠”的獨特風格，盛名傳播國內(nèi)外。下列關(guān)于茶葉的說法，錯誤的是()A．剛采摘的簇新茶葉的細胞中含量最高的化合物是H2OB．制好的成品茶葉的化學元素含量依次是C>O>N>HC．茶葉和人體所含元素種類大致相同，但含量有差異D．簇新茶葉的細胞內(nèi)含量最多的有機物中通常含有微量元素SD[本題考查組成細胞的元素和化合物。剛采摘的簇新茶葉的細胞中含量最高的化合物(即細胞鮮重中含量最高的化合物)是H2O，A正確；制好的成品茶葉的化學元素含量，即細胞干重中化學元素含量，依次是C>O>N>H，B正確；茶葉和人體所含元素種類大致相同，但含量有差異，C正確；S是大量元素，D錯誤。]考查細胞內(nèi)化合物的組成元素3．(2024·重慶一中月考)下列關(guān)于元素和化合物的說法，不正確的是()A．葉綠素由C、H、O、N、Mg等大量元素和微量元素構(gòu)成B．P元素存在于磷脂分子的親水性部位C．核酸中的N元素只存在于堿基中D．細胞中的元素大多以化合物形式存在A[本題考查組成細胞的化學元素。C、H、O、N、Mg都屬于大量元素，A錯誤；P元素存在于磷脂分子的親水性頭部，疏水性尾部是由脂肪酸鏈組成的，不含磷，B正確；核酸中的磷酸和五碳糖都不含N，N元素只存在于堿基中，C正確；細胞中的元素大多以化合物形式存在，D正確。]4．下列各組化合物中，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。]依據(jù)特征元素推想化合物的種類考點二細胞中的無機化合物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．細胞中的無機鹽(1)主要存在形式：離子。(2)汲取方式：主要為主動運輸。(3)生理功能：①維持細胞的酸堿平衡：如紅細胞中的K2HPO4、KH2PO4等。②合成有機物的原料：如P—核苷酸、Mg2＋—葉綠素等。③合成某些具有特別生理功能的物質(zhì)的原料：如Fe2＋—血紅蛋白、I—甲狀腺激素等。(4)相應病癥：①哺乳動物：缺少Ca2＋—肌肉抽搐、Ca2＋過多—肌肉乏力等。②番茄：缺少Ca2＋—果實臍腐、缺少K＋—老葉尖端和邊緣失綠，甚至干枯壞死。(人教版必修1P36“與生活的聯(lián)系”)患急性腸炎的病人脫水時須要剛好補充________，同時也須要補充體內(nèi)______________，因此，輸入________________是常用的治療方法。提示：水分丟失的無機鹽葡萄糖鹽水1．曬干的種子細胞內(nèi)不含有水分，導致細胞代謝停止，種子能長時間儲存。 (×)提示：曬干的種子，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．水影響光合作用強度的主要緣由是水影響氣孔的開閉。 (√)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．鎂是葉綠體中參加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．當番茄果實出現(xiàn)臍腐現(xiàn)象時，可能體內(nèi)缺乏K＋。 (×)提示：番茄果實出現(xiàn)臍腐現(xiàn)象是體內(nèi)缺乏Ca2＋。1．植物根系既能從土壤中汲取水分也能汲取無機鹽。根細胞內(nèi)水分的作用有___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(答2點)提示：根細胞的組成成分；參加細胞內(nèi)的生化反應；運輸養(yǎng)分和代謝廢物等2．大量出汗后，應喝淡鹽水，緣由是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：大量出汗時會排出過多的無機鹽，會導致體內(nèi)水鹽平衡和酸堿平衡失調(diào)1．水的產(chǎn)生、利用和汲取2．無機鹽功能歸納整合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．在冬季來臨過程中，隨著氣溫的漸漸降低，植物體內(nèi)發(fā)生了一系列適應低溫的生理生化變更，抗寒實力漸漸增加。如圖為冬小麥在不同時期含水量變更關(guān)系圖。(1)冬小麥的含水量從9月至12月處于下降趨勢，請說明緣由。(2)冬小麥的自由水下降特別快，而結(jié)合水則上升比較多，這是為什么？思維瓶頸：寒冷環(huán)境中，自由水能結(jié)冰，結(jié)冰損害細胞。提示：(1)冬小麥的含水量從9月至12月處于下降趨勢，因為隨著冬季來臨，氣溫下降，細胞中自由水的含量顯著下降，有助于反抗低溫凍害。(2)在寒冷的狀況下，自由水可以結(jié)成冰而損害植物，結(jié)合水則不會結(jié)冰。因此，冬季來臨時，冬小麥細胞內(nèi)自由水的比例漸漸降低，而結(jié)合水的比例漸漸上升，可以避開氣溫下降時自由水過多導致簡單結(jié)冰而損害自身，這是植物適應環(huán)境的一種表現(xiàn)，是生物進化的結(jié)果?？疾榧毎械乃?．(2024·山東青島二中期中)2020年3月22日是其次十八個“世界水日”，水利部確定“中國水周”的宣揚主題是“堅持節(jié)水優(yōu)先，建設華蜜河湖”。水污染、水資源短缺導致的水危機日趨嚴峻。下列有關(guān)生物體內(nèi)水的敘述，錯誤的是()A．水在病變細胞中以結(jié)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(chǎn)生C．人體蒼老細胞中自由水含量削減，代謝減慢D．冬季，植物體內(nèi)結(jié)合水含量高于自由水含量，以增加植物的抗寒實力D[本題考查水的存在形式、功能及水的產(chǎn)生。水在任何細胞中都有自由水和結(jié)合水兩種形式，A正確；胰島素是蛋白質(zhì)，在形成的過程中氨基酸發(fā)生脫水縮合反應，有水生成，B正確；蒼老細胞中的自由水含量削減，代謝減慢，C正確；冬季，植物細胞中結(jié)合水含量增加，自由水含量削減，抗寒實力增加，但還是自由水含量較高，D錯誤。]2．(2024·重慶七校聯(lián)考)下列關(guān)于水的敘述，正確的是()A．細胞代謝速率與細胞中的含水量親密相關(guān)B．沙漠植物仙人掌抗旱實力強，其細胞內(nèi)結(jié)合水含量比自由水含量高C．光合作用過程中有水的消耗但無水的生成，呼吸作用正好相反D．血細胞中的水主要是自由水，肝細胞中的水主要是結(jié)合水A[細胞代謝速率與細胞中的含水量親密相關(guān)，自由水與結(jié)合水的比值越高，細胞代謝越旺盛，A正確；沙漠植物仙人掌抗旱實力強，其細胞中結(jié)合水含量比自由水含量低，B錯誤；光合作用和呼吸作用過程中均既有水的消耗，也有水的生成，C錯誤；細胞中絕大部分的水都是自由水，肝細胞中的水主要是自由水，D錯誤。]考查細胞中的無機鹽3．(2024·山東青島3校3月月考)科學家發(fā)覺了一種被稱作GFAJ-1的獨特細菌，這種細菌能利用劇毒化合物(砒霜)中的砷來代替磷元素構(gòu)筑生命分子和參加生化反應。依據(jù)材料進行預料，以下說法錯誤的是()A．GFAJ-1細菌體內(nèi)砷元素含量可能比銅、鐵元素多B．砷對多數(shù)生物有毒可能是因為砷能夠替代磷參加生化反應，制造混亂C．GFAJ-1細菌可利用砷元素合成蛋白質(zhì)、核酸、糖類等物質(zhì)D．該發(fā)覺使人類對生命的相識發(fā)生了重大變更，拓寬了在地球極端環(huán)境找尋生命的思路C[依據(jù)題干中“砷來代替磷元素構(gòu)筑生命分子”可知，由于磷元素是大量元素，因此砷元素的含量可能比微量元素(銅、鐵元素)多，A正確；對多數(shù)生物來說，砷之所以有毒，可能是因為砷與磷化學性質(zhì)相像，砷能夠替代磷參加生化反應，制造混亂，B正確；糖類不含磷元素，因此GFAJ-1細菌不能利用砷元素合成糖類，C錯誤；由題干信息可知，本材料“顛覆”了教材的個別說法，使人類對生命的相識發(fā)生了重大變更，拓寬了在地球極端環(huán)境乃至外星球找尋生命的思路，D正確。]4．(2024·內(nèi)江模擬)農(nóng)作物苗期缺氮往往表現(xiàn)誕生長緩慢、植株矮小、葉片薄而小、葉色缺綠發(fā)黃等癥狀。下列相關(guān)說法錯誤的是()A．氮既是細胞中的大量元素，又是組成細胞的主要元素之一B．農(nóng)作物苗期缺氮癥狀可通過剛好補充適量氮肥來得到緩解C．氮在細胞中可用于合成蛋白質(zhì)、核酸、ATP、葉綠素等化合物D．氮肥施用過量，會導致作物根系汲取氮素過多出現(xiàn)“燒苗”現(xiàn)象D[氮肥施用過量，會導致土壤溶液的濃度過高，作物的根細胞失水，出現(xiàn)“燒苗”現(xiàn)象。]1.大量元素、微量元素是依據(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，參加有氧呼吸、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。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特別重要的作用。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，參加生化反應，為細胞供應液體環(huán)境，運輸養(yǎng)分物質(zhì)和代謝廢物。3．無機鹽是細胞內(nèi)某些困難化合物的組成成分，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。真題體驗|感悟高考淬煉考能1．(2024·江蘇高考)下列關(guān)于細胞中無機化合物的敘述，正確的是()A．自由水是生化反應的介質(zhì)，不干脆參加生化反應B．結(jié)合水是細胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分，主要存在于液泡中C．無機鹽參加維持細胞的酸堿平衡，不參加有機物的合成D．無機鹽多以離子形式存在，對維持生命活動有重要作用D[自由水是生化反應的介質(zhì)，也能作為反應物干脆參加生化反應，A錯誤；結(jié)合水是細胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分，植物成熟細胞中的自由水主要存在于液泡中，B錯誤；無機鹽參加維持細胞的酸堿平衡，也能參加有機物的合成，如Fe2＋是合成血紅蛋白分子必需的無機鹽離子，C錯誤；無機鹽多以離子形式存在，對維持生命活動有重要作用，D正確。]2．(2024·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。下列敘述錯誤的是()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．根細胞汲取的礦質(zhì)元素能夠以離子的形式貯存在液泡中D．葉肉細胞中參加光合作用光反應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＋跨膜運輸須要載體，自由擴散不須要載體，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，根細胞汲取的礦質(zhì)元素能夠以離子的形式貯存在液泡中，C正確；葉肉細胞中參加光合作用光反應階段的水分子屬于自由水，可以分解成氧氣和[H]，D錯誤。故選D。]3．(2024·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。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．蔬菜中的草酸不利于機體對食物中鈣的汲取B．缺鐵會導致哺乳動物血液運輸O2的實力下降C．和ATP一樣，KH2PO4也能為生物體供應能量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。]4．(2024·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?；卮鹣铝袉栴}。(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)作物汲取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))。已知作物甲對同一種養(yǎng)分液(以硝酸銨為唯一氮源)中NHeq\o\al(＋,4)和NOeq\o\al(－,3)的汲取具有偏好性(NHeq\o\al(＋,4)和NOeq\o\al(－,3)同時存在時，對一種離子的汲取量大于另一種)。請設計試驗對這種偏好性進行驗證，要求簡要寫出試驗思