新课标高考生物大一轮复习教师用书第1单元 第1讲 组成细胞的元素和无机化合物 Word版含答案.docx
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新课标高考生物大一轮复习教师用书第1单元第1讲组成细胞的元素和无机化合物Word版含答案
复习讲义
第一单元 组成细胞的分子
第1讲__组成细胞的元素和无机化合物
1.水和无机盐的作用(Ⅰ) 2.实验:
检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质
知识梳理|夯实高考双基
回扣教材
一、组成细胞的元素
1.来源:
生物体有选择地从无机自然界中获得。
2.存在形式:
大多以化合物的形式存在。
3.种类
4.最基本元素是C,对生命的意义是构成生物大分子的基本骨架。
二、组成细胞的化合物
1.种类
2.含量排序:
在细胞鲜重中前四位的依次是水、蛋白质、脂质、糖类;在细胞干重中前三位的依次是蛋白质、脂质、糖类。
三、组成细胞的无机物
1.细胞中的水
(1)存在形式:
自由水和结合水。
(2)
(3)自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系
自由水/结合水
2.无机盐
(1)存在形式:
大多数以离子形式存在(含量很少,仅占细胞鲜重的1%~1.5%)
(2)生理功能:
①细胞内的某些复杂化合物的组成成分;
②维持细胞和生物体的生命活动;
③维持细胞的渗透压和酸碱平衡。
基础自测
1.判断
(1)DNA与ATP中所含元素的种类相同。
(√)
(2)微量元素含量极少,其作用可被其他元素替代。
(×)
(3)在人体活细胞中氢原子的数目最多。
(√)
(4)活细胞中含量最多的元素是O,而不是C。
(√)
(5)在细胞干重中,蛋白质含量最多。
(√)
2.连线
(1)无机盐的功能和实例
【答案】 ①—b ②—c ③—d ④—a
(2)有机物的鉴定
【答案】 ①—b—Ⅰ ②—d—Ⅲ ③—a—Ⅱ④—c—Ⅳ
网络记忆
重点突破|领悟高考方向
重点1 组成细胞的元素
1.必需元素的分类、地位
2.细胞中化学元素和化合物的含量
细胞鲜重
细胞干重
元素含量
O>C>H>N
C>O>N>H
化合物含量
水>蛋白质>脂质>糖类
蛋白质最多
原子数量
H原子最多
—
3.生物界与非生物界在元素种类和含量上的关系
(1)生物界与非生物界的统一性和差异性
(2)不同生物与细胞在元素种类与含量上的关系
①组成不同生物的化学元素种类基本相同,但各种元素的含量相差较大。
②同一生物体内的不同细胞的化学元素种类基本相同,但各种元素的含量相差较大。
视角1 元素的作用
1.微量元素在生物体内的含量虽然很少,但却是维持正常生命活动不可缺少的。
这可通过下面的哪一实例得到证实( )
A.植物缺镁时叶片变黄
B.油菜缺硼时只开花不结果
C.动物血液中钙盐的含量太低,容易发生抽搐
D.缺磷时会影响ATP的合成
【答案】 B
视角2 有机化合物的元素组成
2.下列物质中,元素组成相同的一组是( )
A.糖原、胰岛素、甲状腺激素
B.ATP、DNA、RNA
C.淀粉、淀粉酶、淀粉酶基因
D.纤维素、性激素、生长激素
【答案】 B
重点2 组成细胞的无机物
下列关于水和无机盐的叙述中,不正确的是( )
A.运动员饮料中含钾、钠离子较多,主要与补充因大量出汗带走的钾、钠离子有关
B.同一种生物在不同的生长发育阶段,体内的含水量不同
C.叶绿素分子含镁、血红蛋白含铁,说明无机盐在细胞内主要是以化合物的形式存在
D.哺乳动物的血液中若钙离子含量太低,会出现抽搐等症状,说明无机盐离子具有维持正常生命活动的作用
【解析】 由于运动中大量排汗,使人体内Na+、K+等离子流失,所以运动饮料中含Na+、K+较多,以补充并维持运动员体内的离子平衡;同一种生物不同生长发育阶段的含水量有如下规律:
幼年>成年>老年;虽然有些无机盐参与了某些化合物组成,但绝大多数却以离子形式存在;Ca2+能维持肌细胞正常的收缩,说明无机盐离子具有维持正常生命活动的作用。
【答案】 C
1.水与细胞代谢的关系
2.无机盐
视角1 水与代谢的关系
3.下面有关水的叙述错误的是( )
A.丙酮酸彻底氧化分解生成CO2的过程需要水的参与
B.人体细胞有氧呼吸过程中水是产物但不是反应物
C.标记有氧呼吸消耗的氧气中的氧可在水中检测到
D.蛋白质转化成氨基酸的过程需要水
【答案】 B
视角2 无机盐的功能及综合考查
4.下列有关生物体内水和无机盐的叙述正确的是( )
A.不同种生物细胞的自由水和结合水的比值相同,它们的代谢强度也相同
B.癌变细胞和衰老细胞内的水分减少,新陈代谢速率减慢
C.给水中毒患者注射质量分数为1.8%的盐水,是为了降低细胞外液的渗透压
D.血浆pH能维持相对稳定,与它含有的HCO
、HPO
等离子有关
【答案】 D
重点3 检测组织中的还原糖、脂肪和蛋白质(实验)
生物组织中某些有机化合物能与某些化学试剂产生特定的颜色反应。
(1)糖类
(2)脂肪+苏丹Ⅲ染液―→橘黄色
脂肪+苏丹Ⅳ染液―→红色
(3)蛋白质+双缩脲试剂―→紫色
(1)还原糖的检测和观察
选材:
苹果或梨匀浆
结论:
组织样液与斐林试剂在加热过程中生成砖红
色沉淀,说明组织样液中含有可溶性还原糖
(2)脂肪的检测和观察
方法一:
花生种子匀浆+3滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色
方法二:
取材:
花生种子(浸泡),将子叶削成薄片
↓
制片
↓
观察:
先在低倍显微镜下寻找已着色颗粒,再用高倍显微镜观察
↓
结论:
圆形小颗粒呈橘黄色,说明有脂肪存在
(3)蛋白质的检测和观察
(4)淀粉的检测和观察
斐林试剂与双缩脲试剂比较
比较项目
斐林试剂
双缩脲试剂
成分
甲液
乙液
A液
B液
0.1g/mL
NaOH溶液
0.05g/mL
CuSO4溶液
0.1g/mL
NaOH溶液
0.01g/mL
CuSO4溶液
反应原理
还原糖中的醛基(—CHO)在加热条件下能将Cu(OH)2中的Cu2+还原成Cu+,从而生成砖红色的Cu2O沉淀
双缩脲(H2NOC—NH—CONH2)在碱性溶液中能与Cu2+结合生成紫色络合物,蛋白质分子中含有与双缩脲结构相似的肽键
添加顺序
甲、乙两液等量混匀后立即使用
先加入A液1mL摇匀,再加3~4滴B液摇匀
反应条件
50~65℃水浴加热
不需加热
反应现象
样液浅蓝色→棕色→砖红色
样液变紫色
相同点
都含有NaOH、CuSO4两种成分,且所用NaOH溶液浓度都是0.1g/mL
1.下表中有关人体细胞化合物的各项内容,正确的是( )
编号
化合物
实验检测
组成单位
主要功能
检测试剂
颜色反应
①
脂肪
苏丹Ⅲ染液
橘黄色
脂肪酸
储存能量
②
糖原
斐林试剂
砖红色
葡萄糖
提供能量
③
蛋白质
双缩脲试剂
紫色
氨基酸
承担生命活动
④
核酸
甲基绿染液
绿色
核苷酸
携带遗传信息
A.① B.② C.③ D.④
【答案】 C
2.根据相关实验回答下列问题。
(1)鉴定成熟苹果果肉中存在还原糖,所用的试剂是斐林试剂,该试剂与还原糖发生作用,形成砖红色沉淀,因此,可用该试剂检验糖尿病病人尿液中的葡萄糖含量。
(2)鉴定黄豆组织中存在蛋白质时,向组织液中加入双缩脲试剂A摇匀,再向样液中加入双缩脲试剂B摇匀。
其中双缩脲试剂B的量只能为3~4滴,而不能过量,原因是:
过量的双缩脲试剂B会与试剂A反应,使溶液呈蓝色,而掩盖生成的紫色。
实验拓展类1|鉴定类实验的设计和策略
(多选)(2015·江苏高考)下列关于实验现象与结果的分析,错误的是( )
A.组织切片上滴加苏丹Ⅲ染液,显微观察有橘黄色颗粒说明有脂肪
B.组织样液中滴加斐林试剂,不产生砖红色沉淀说明没有还原糖
C.洋葱表皮细胞滴加蔗糖溶液后,发生质壁分离说明细胞有活性
D.PCR产物中加入二苯胺试剂,加热变蓝说明有目的DNA产生
【解析】 A项,脂肪颗粒可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,故可用苏丹Ⅲ染液检测脂肪。
B项,用斐林试剂鉴定还原糖时需要水浴加热才会出现砖红色沉淀。
C项,活细胞的原生质层具有选择透过性,蔗糖分子不能透过,若蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度,则细胞通过渗透作用失水,发生质壁分离。
若细胞死亡,原生质层不具有选择透过性,则不会发生质壁分离。
D项,PCR扩增的产物是DNA片段,在沸水浴条件下,DNA与二苯胺试剂反应呈现蓝色,但不能肯定是目的DNA。
【答案】 BD
1.物质提取与鉴定类实验归纳
实验名称
试剂
颜色
生物材料
备注
淀粉的鉴定
碘液
蓝色
脱色的叶片
若材料有颜色,需要脱色
还原糖的鉴定
斐林试剂
砖红色沉淀
苹果或梨的匀浆等
甲、乙液现配现用,水浴加热
脂肪的鉴定
苏丹Ⅲ(或Ⅳ)染液
橘黄(或红)色
花生种子切片(或匀浆)
需用高倍镜观察(若用匀浆则不需要显微镜)
蛋白质的鉴定
双缩脲试剂
紫色
豆浆、稀蛋清等
先加A液,后加B液,摇匀后使用,B液不能过量
尿糖的检测
葡萄糖试纸
有色
水、葡萄糖溶液、三份模拟“尿样”
无
叶绿体中色素的提取和分离
提取液:
无水乙醇;分离液:
层析液
胡萝卜素:
橙黄色;叶黄素:
黄色;叶绿素a:
蓝绿色;叶绿素b:
黄绿色
新鲜的绿叶(如菠菜叶)
加入二氧化硅是为了研磨得更充分;碳酸钙可防止研磨中色素被破坏
DNA的粗提取与鉴定
二苯胺试剂
蓝色
鸡血细胞
沸水浴加热5min
2.注意事项
(1)在显色实验(如物质鉴定)中,材料最好不带颜色或颜色较浅,或实验时对有色材料进行脱色处理。
(2)物质鉴定实验一般不设立对照实验,若需设立对照实验,对照组应加入成分已知的物质,如验证唾液淀粉酶是蛋白质,对照组可加入稀释的鸡蛋清。
鸡蛋清作鉴定蛋白质的材料时,因其较黏稠,故使用时需稀释。
(3)可溶性还原(性)糖鉴定中不宜选择甜菜、甘蔗(含蔗糖)等,因其不含还原糖。
(4)颜色深浅与所鉴定的物质的含量有关,含量越多,颜色越明显。
1.(多选)(2013·江苏高考)在1、3、5号试管中分别加入2mL蒸馏水,2、4、6号试管中分别加入2mL发芽的小麦种子匀浆样液,然后在1~4号试管中适量滴加斐林试剂,5、6号试管中合理滴加双缩脲试剂,摇匀。
预期观察到的实验现象是( )
A.1、3、5号试管内都呈蓝色
B.3组实验中甲组和乙组的实验结果相同
C.4号试管内呈砖红色,其余试管内都呈蓝色
D.4号试管内呈砖红色,6号试管内呈紫色
【答案】 AD
2.分析下表,可推测( )
溶液
双缩脲试剂
碘液
斐林试剂
甲
+
-
-
乙
-
++
-
甲、乙混合
+
+
+
注:
“+”显色,“++”显色更深;“-”不显色。
A.甲溶液含有淀粉 B.乙溶液含有还原糖
C.混合溶液不含淀粉D.混合溶液含有淀粉酶
【答案】 D
当堂验收|提升高考考能
1.(2014·四川高考)生物体的生命活动离不开水。
下列关于水的叙述,错误的是( )
A.在最基本生命系统中,H2O有自由水和结合水两种存在形式
B.由氨基酸形成多肽链时,生成物H2O中的氢来自氨基和羧基
C.有氧呼吸时,生成物H2O中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解
D.H2O在光下分解,产生的将固定的CO2还原成(CH2O)
【解析】 A项,水在最基本的生命系统中有两种存在形式:
自由水和结合水。
B项,在氨基酸脱水缩合形成多肽链的过程中,生成物H2O中的两个氢原子分别来自两个氨基酸中的氨基和羧基。
C项,有氧呼吸第三阶段,O2与第一阶段葡萄糖分解产生的和第二阶段丙酮酸分解产生的结合形成H2O,同时释放出大量能量。
线粒体中丙酮酸的分解要利用H2O,产生CO2。
D项,光合作用的光反应阶段发生在叶绿体类囊体薄膜上,H2O在光下被分解成O2和,用于叶绿体基质中暗反应,将固定的CO2还原成(CH2O)。
【答案】 C
2.(2013·新课标全国卷Ⅰ)某油料植物的种子中脂肪含量为种子干重的70%。
为探究该植物种子萌发过程中干重及脂肪含量的变化,某研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养,定期检测萌发种子(含幼苗)的脂肪含量和干重。
结果表明:
脂肪含量逐渐减少,到第11d时减少了90%,干重变化如下图所示。
回答下列问题:
(1)为了观察胚乳中的脂肪,常用________染液对种子胚乳切片染色,然后在显微镜下观察,可见__________________________________色的脂肪颗粒。
(2)实验过程中,导致萌发种子干重增加的主要元素是________(填“C”“N”或“O”)。
(3)实验第11d后,如果要使萌发种子(含幼苗)的干重增加,必须提供的条件是________和________。
【解析】
(1)根据检测生物组织中的脂肪实验可知,用苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液可以将细胞中的脂肪颗粒染成橘黄色(或红色)。
(2)由题图可知,种子萌发过程中,干重先增加,这是由于萌发过程中脂肪转化为糖类,二者相比较,O元素的含量增加。
(3)第11d时,种子已萌发成幼苗。
如果要使萌发的种子(幼苗)干重增加,幼苗需要进行光合作用。
影响光合作用的因素有光照、水、CO2浓度、所需的矿质元素离子等,依据题意,必须要提供的条件是光照和所需的矿质元素离子。
【答案】
(1)苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ) 橘黄(或红)
(2)O(3)光照 所需的矿质元素离子
3.下列关于生物体内水和无机盐的说法,正确的是( )
A.是细胞中的能源物质
B.哺乳动物血液中钙离子含量过多会引起抽搐
C.能维持生物体的生命活动
D.生物体处在不同发育期,含水量基本一样
【答案】 C
4.磷是组成生物体的重要元素。
下列哪项不属于含磷化合物具有的生物学功能( )
A.构成各种生物膜的基本骨架
B.催化基因转录出信使RNA
C.在蛋白质合成中转运氨基酸
D.直接为各项生命活动供能
【答案】 B
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