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版高考生物一轮复习必修1第1单元第2讲细胞中的元素和化合物及细胞中的无机物
第2讲 细胞中的元素和化合物及细胞中的无机物
考纲要求
全国卷五年考情
1.水和无机盐的作用(Ⅰ)
2017卷ⅢT30,2016卷ⅡT4
2.实验:
检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质
2017卷ⅠT2,2013卷ⅠT29
考点一|组成细胞的元素和化合物
(对应学生用书第5页)
[识记—基础梳理]
1.组成细胞的元素
2.组成细胞的化合物
1.判断正误
(1)在人体活细胞中氢原子的数目最多。
(√)
(2)细胞中的一种元素的作用能被其他元素替代。
(×)
【提示】 细胞中每种元素的作用是不相同的。
(3)细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要。
(×)
【提示】 微量元素对维持生命活动是不可缺少的。
(4)植物细胞中含量最多的四种元素C、H、O和N。
(√)
(5)生物界和非生物界在元素组成的种类和含量上都相同。
(×)
【提示】 种类相同,含量差别很大。
(6)蛋白质是活细胞中含量最多的化合物。
(×)
【提示】 蛋白质是活细胞中含量最多的有机物。
(7)沙漠植物中含量最多的化合物是水。
(√)
2.据图思考
(1)占细胞鲜重和干重最多的元素分别是O和C,原因是占细胞鲜重最多的化合物是水,水中含量最多的元素是O;占细胞干重最多的化合物是蛋白质,蛋白质中含量最多的元素是C。
(2)组成人体细胞的主要元素为C、H、O、N、P、S。
[理解—深化探究]
1.依据事实确定生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系
2.细胞中元素的生理功能
(1)根据实例判断元素的生理功能:
(2)组成细胞的化合物:
根据元素组成将核酸、糖类、脂肪、磷脂、蛋白质和ATP等化合物填入适当的方框内。
[运用—考向对练]
考向 考查化合物的组成元素及作用
1.(2018·石景山区期末)下列各组化合物中,由相同元素组成的是( )
A.叶绿素、类胡萝卜素 B.胰岛素、性激素
C.油脂、核苷酸D.纤维素、丙酮酸
D [叶绿素中含有镁元素,与类胡萝卜素的元素组成不同,A错误;性激素只含C、H、O,胰岛素含有C、H、O、N,B错误;油脂只含有C、H、O,核苷酸含有C、H、O、N、P,C错误;纤维素和丙酮酸含有C、H、O,D正确。
]
2.(2018·湖北重点中学联考)下列关于组成生物体的化学元素的叙述正确的是
( )
A.占细胞鲜重百分比最多的元素是C
B.组成DNA、磷脂分子的元素种类相同
C.非生物界与生物界的元素种类相同
D.组成生物体的化学元素多以离子形式存在
B [占细胞鲜重百分比最多的元素是O,A项错误;组成DNA、磷脂分子的元素都是C、H、O、N、P,种类相同,B项正确;组成生物界的元素种类在非生物界中都能找到,但非生物界与生物界的元素种类存在差异,C项错误;组成生物体的化学元素多以化合物的形式存在,D项错误。
]
考点二|细胞中水和无机盐的作用
(对应学生用书第6页)
[识记—基础梳理]
1.细胞中水的存在形式及作用
(2)自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系
自由水/结合水
2.无机盐的存在形式及功能
1.在最基本的生命系统中,H2O有自由水和结合水两种存在形式。
(√)
2.自由水可作为细胞内化学反应的反应物。
(√)
3.同种植物萌发种子的含水量与休眠种子的相同。
(×)
【提示】 萌发种子的含水量较高。
4.贮藏中的种子不含水分,以保持休眠状态。
(×)
【提示】 贮藏中的种子,自由水与结合水的比值很低,代谢很弱,以保持休眠状态,并非不含水分。
5.植物根系通过主动运输吸收无机盐离子需要ATP。
(√)
6.细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在,如CaCO3构成骨骼、牙齿。
(×)
【提示】 无机盐大多数以离子形式存在。
7.植物缺Mg引起光反应和暗反应强度均减弱。
(√)
8.K+和Na+对神经细胞有重要作用。
(√)
[理解—深化探究]
1.细胞中产生水的结构有细胞质基质、线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核、高尔基体等;利用水的生理过程包括光合作用、细胞呼吸、有机大分子的水解等。
2.在动物体内,Na+主要维持细胞外液的渗透压,K+主要维持细胞内液的渗透压。
3.缺乏N、Mg、P,植物的光合作用受影响,原因是:
N、Mg是组成叶绿素的成分,P是组成类囊体膜和ATP的成分。
4.探究无机盐对植物生长的作用
(1)无机盐吸收的主要方式:
主动运输。
(2)无机盐生理功能的验证:
①对照组
植物+完全培养液→正常生长
②实验组
[运用—考向对练]
考向1 考查细胞中水的存在形式、作用及与代谢的关系
1.(2018·福州模拟)下列关于水与生命关系的叙述错误的是( )
A.生物体的生命活动离不开水
B.种子萌发时,自由水与结合水比值增大
C.自由水是细胞结构的重要组成成分,自由水含量越高,生物体的抗逆性
越强
D.水参与光合作用、呼吸作用以及有机物的合成与分解过程
C [结合水是细胞结构的重要组成成分,结合水含量越高,生物体的抗逆性越强。
]
2.(2018·石景山区期末)下列有关水的叙述,正确的是( )【导学号:
67110006】
A.H2O在光下分解,产生的[H]参与三碳化合物的生成
B.由氨基酸形成多肽链时,生成物H2O中的氢全部来自氨基
C.有氧呼吸时,生成物H2O中的氢全部来自线粒体中丙酮酸的分解
D.由于水分子间的氢键,使得细胞中的水具有缓和温度变化的作用
D [光合作用过程中水光解产生的还原氢用于还原三碳化合物形成葡萄糖,A错误;氨基酸脱水缩合形成多肽链的过程中脱去的水分子中的H来自氨基酸的氨基和羧基,B错误;有氧呼吸时,生成物H2O中的氢来自葡萄糖和水,C错误;由于水分子间的氢键,使得细胞中的水具有缓和温度变化的作用,D正确。
]
考向2 考查无机盐的作用
3.(2018·武汉调研)下列有关无机盐的叙述,错误的是( )
A.动物细胞内的无机盐大多数以离子形式存在
B.植物叶肉细胞内Mg可分布在类囊体的薄膜上
C.血浆中的无机盐浓度会影响抗利尿激素的分泌
D.用含15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌不能标记DNA
D [细胞内的无机盐大多数以离子形式存在,A正确;植物叶肉细胞内Mg是合成叶绿素的原料,故可分布在类囊体的薄膜上,B正确;血浆中的无机盐浓度会影响渗透压,进而影响抗利尿激素的分泌,C正确;由于DNA中含有N元素,故用含15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌能标记DNA,D错误。
]
4.下列关于无机盐在生物体中功能的叙述,错误的是( )
A.镁是叶绿体中参与光合作用的各种色素的组成元素
B.人体缺铁会影响正常的有氧呼吸功能
C.人体血液中Ca2+浓度太低,会出现抽搐症状
D.在探究小麦生长发育需要Mg2+的实验中必须设置对照实验
A [镁是构成叶绿素的元素之一。
人体缺铁会影响血红蛋白的合成,从而影响氧的运输,进而影响有氧呼吸功能。
人体血液中Ca2+浓度太低,会出现抽搐症状。
在探究小麦生长发育需要Mg2+的实验中要设置实验组和对照组。
]
无机盐
参与形成的化合物
N(NO)
蛋白质、ATP(ADP)、叶绿素、核酸(DNA或RNA)
P(PO)
ATP(ADP)、磷脂、核酸(DNA或RNA)
Mg2+
叶绿素
S(SO)
某些蛋白质的特征元素
Fe2+
动物的血红蛋白
I-
甲状腺激素
考点三|检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质(实验)
(对应学生用书第7页)
[原理流程]
1.检测原理
(1)糖类的检测
(2)脂肪的检测:
脂肪+
(3)蛋白质的检测:
蛋白质+双缩脲试剂→紫色
2.实验流程
(1)还原糖的检测
选材:
含糖量较高、白色或近于白色的植物组织
结论:
组织样液中含有可溶性还原糖
(2)脂肪的检测
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),将子叶切成薄片
↓
↓
制成临时装片(滴一滴蒸馏水,盖上盖玻片)
↓
观察:
先在低倍镜下找到已着色颗粒,再用高倍显微镜观察
↓
结论:
圆形小颗粒呈橘黄色,说明植物组织中有脂肪存在
(3)蛋白质的检测
选材与制备:
蛋清稀释液或豆浆滤液
↓
显色反应
↓
结论:
组织样液中存在蛋白质
[实验关键]
1.三个实验中都不宜选取有颜色的材料,否则会干扰实验现象。
2.脂肪检测的过程中滴加1~2滴体积分数为50%的酒精的目的是洗去浮色,原因是苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液易溶于酒精。
3.蛋白质检测中,若用大豆作材料,必须提前浸泡;若用蛋清作材料必须稀释,防止其黏在试管上不易清洗;且该实验应预留部分组织样液作对比。
4.物质检测实验一般不设对照实验,若需设对照实验,对照组应加入已知成分的物质,如验证唾液淀粉酶是蛋白质,对照组可加入稀释的鸡蛋清。
5.使用双缩脲试剂和斐林试剂时:
(1)对于斐林试剂,必须等量混合后加入,且现用现配。
(2)对于双缩脲试剂,必须先加A液,后加B液,且B液不能过量。
6.脂肪检测现象观察时:
(1)若要观察被染色的脂肪颗粒,则使用显微镜。
(2)若通过观察组织样液颜色变化,则不必使用显微镜。
[对点练习]
1.(2018·成都市一模)双缩脲试剂(A液:
0.1g/mL的NaOH溶液,B液:
0.01g/mL的CuSO4溶液)可以用来检测生物组织中是否存在蛋白质。
下列操作步骤正确的是( )
A.待测组织样液→加入B液1mL→注入A液4滴→观察颜色变化
B.待测组织样液→加入A液1mL→注入B液4滴→观察颜色变化
C.待测组织样液→加入A液和B液的混合液1mL→水浴加热→观察颜色
变化
D.待测组织样液→加入A液1mL→注入B液4滴→水浴加热→观察颜色
变化
B [双缩脲试剂由A液(质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液)和B液(质量浓度为0.01g/mL硫酸铜溶液)组成,用于鉴定蛋白质,使用时要先向待测组织样液中加A液1mL,造成碱性环境,然后再加入B液4滴,最后观察颜色的变化,变成紫色,说明有蛋白质存在。
]
2.用碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂测得甲、乙、丙三种植物的干种子中三大类有机物颜色反应如下表,其中“+”的数量代表颜色反应深浅程度,下列有关说法不正确的是( )
试剂
种类
碘液
苏丹Ⅲ染液
双缩脲试剂
甲
++++
++
+
乙
++
++++
++
丙
+
++
++++
A.乙种子中主要含蛋白质
B.碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂与相应的物质发生的颜色反应分别是蓝
色、橘黄色和紫色
C.在观察颜色时有可能用到光学显微镜
D.这三种试剂的使用均不需要水浴加热
A [由表可知,甲中主要含淀粉,乙中主要含脂肪,丙中主要含蛋白质。
]
3.将小麦种子分别置于20℃和30℃培养箱中培养4天,依次取等量的萌发种子分别制成提取液Ⅰ和提取液Ⅱ。
取3支试管甲、乙、丙,分别加入等量的淀粉液,然后按下图加入等量的提取液和蒸馏水,水浴保温5分钟,立即在3支试管中加入等量斐林试剂摇匀并水浴加热,观察试管中颜色。
结果是
( )
A.甲呈蓝色,乙呈砖红色,丙呈无色
B.甲呈无色,乙呈砖红色,丙呈蓝色
C.甲、乙皆呈蓝色,丙呈砖红色
D.甲呈浅砖红色,乙呈砖红色,丙呈蓝色
D [本题考查可溶性还原糖的鉴定,
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