优化方案高考生物大一轮复习第一单元细胞及分子组成第.docx
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优化方案高考生物大一轮复习第一单元细胞及分子组成第
第2讲 细胞中的元素和化合物 细胞中的无机物
1.水和无机盐的作用(Ⅰ) 2.实验:
检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质
[学生用书P7])
一、组成细胞的元素和化合物
1.组成细胞的元素
(1)存在形式:
大多数以化合物的形式存在。
(2)分类
①从含量上分
大量元素:
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
微量元素:
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
谐音巧记组成细胞的微量元素
铁 猛(锰) 碰(硼) 新(锌) 木(钼) 桶(铜)
②从作用上分
最基本元素:
C。
基本元素:
C、H、O、N。
2.组成细胞的化合物
(1)种类
(2)含量
二、生物组织中糖类、脂肪和蛋白质检测的原理
[连一连]
三、细胞中的无机物
1.水
写出A、B、C、D所反映的以上两种水的功能:
A.组成细胞结构。
B.提供细胞生活的液体环境。
C.作为反应物,参与反应。
D.有利于物质运输。
[解惑] 种子晒干时减少的是自由水,细胞仍能保持活性;加热或炒熟则失去的主要是结合水,种子死亡不萌发。
2.无机盐
(1)含量:
占细胞鲜重的1%~1.5%。
(2)在细胞中的存在形式:
大多数以离子的形式存在。
(3)生理作用
①是某些复杂化合物的组成成分,如Mg2+参与叶绿素合成;Fe2+参与血红蛋白合成。
②维持细胞和生物体的生命活动。
③维持细胞的酸碱平衡。
所有的色素分子都含有Mg2+吗?
提示:
只有叶绿素分子中含Mg2+。
1.(必修1P19拓展题T1改编)组成生物体的元素追根溯源来自无机环境,下列有关说法正确的是( )
A.生物体内的元素比例和无机环境中相同
B.说明生物界和非生物界具有统一性
C.生物界中含量最多的三种元素是O、C、H,因此非生物界中含量最多的三种元素也是O、C、H
D.生物体内的元素种类和无机环境中相同
答案:
B
2.(必修1P35思考与讨论改编)下列有关植物缺乏镁元素的说法,错误的是( )
A.不能合成叶绿素,说明无机盐有调节细胞和生物体生命活动的作用
B.植物叶片变成黄色
C.能合成部分叶绿体色素
D.光合作用强度将会有一定程度的降低
答案:
A
3.思维诊断
(1)判断下列有关组成细胞的元素和化合物的叙述
①(2016·山东实验中学高三期中T5B)Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是组成细胞的微量元素。
(×)
②无论是干重还是鲜重,组成细胞的元素中C、O、H、N这四种元素的含量最多。
(√)
③在人体活细胞中氢原子的数目最多。
(√)
④细胞鲜重中含量最多的有机化合物是蛋白质。
(√)
(2)判断下列有关生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的叙述
①(2015·高考四川卷T5A)用双缩脲试剂检测蛋白尿,需水浴加热方可呈现出紫色。
(×)
②鉴定待测样液中的蛋白质时,先加NaOH溶液,振荡后加入CuSO4溶液。
(√)
③以新鲜洋葱鳞片叶内表皮为材料,经苏丹Ⅲ染色,可观察到橘黄色颗粒状的蛋白质。
(×)
④食物中脂肪用苏丹Ⅲ染液染色后,呈橘黄色。
(√)
(3)判断下列有关水和无机盐的叙述
①(2015·高考山东卷T4A)细胞内结合水/自由水的比值,种子萌发时比休眠时高。
(×)
②同种植物萌发种子的含水量和休眠种子的相同。
(×)
③叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素。
(√)
④血红蛋白和抗体都含有铁元素。
(×)
考点一 以化合物的元素组成为依托,考查组成细胞的元素的种类和功能
[学生用书P8]
1.生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系
2.元素的生理功能
(1)维持机体正常的生命活动:
如K+可保持心肌正常兴奋性,微量元素B能促进花粉的萌发和花粉管的伸长等。
(2)组成细胞的化合物
3.化合物的元素组成分析及应用
(1)据特征元素推测化合物的种类
(2)从化合物的元素组成分析代谢产物:
糖类、脂质和蛋白质都含有C、H、O,故其代谢终产物都有CO2和H2O;蛋白质中还有N,其代谢产物中还含有尿素。
如图是活细胞中3种元素含量或3种化合物含量的扇形图,如表是几种细胞中6种大量元素的百分比含量,请回答以下问题:
元素
O
C
H
N
P
S
玉米细胞(干量)
44.43
43.57
6.24
1.46
0.20
0.17
人细胞(干重)
14.62
55.9
7.46
9.33
3.11
0.78
人活细胞
65.0
18.0
10.0
3.0
1.40
0.30
(1)若扇形图代表化合物的含量,则甲、乙分别代表____________;若图代表元素的含量,则甲、乙、丙分别代表____________三种元素。
(2)分析表格:
①人的活细胞中含量最高的元素是____。
原因是活细胞中含____较多。
②由表中数据可以看出,在玉米细胞(干重)中所占比例明显高于人细胞(干重)中的元素是____,发生这种差异的一个主要原因是组成玉米细胞的化合物中________(成分)较多。
(3)组成生物界和非生物界的化学元素在含量上相差很大,说明________________________________。
[答案]
(1)水和蛋白质 氧、碳、氢
(2)①氧 水 ②氧 糖类 (3)生物界和非生物界具有一定的差异性
利用扇形图或柱形图法分析元素和
化合物的含量的技巧
1.图中A、B、C、D信息解读
(1)表示细胞鲜重时
①元素含量:
O>C>H>N。
②化合物含量:
水>蛋白质>脂质>糖类。
(2)表示细胞干重时
①元素含量:
C>O>N>H。
②化合物含量:
蛋白质>脂质>糖类。
2.判断元素与化合物分子的四个“明确”
1.(2016·长春模拟)自然界中已发现的元素有100多种,而组成生物体的常见元素只有20多种。
下列有关组成生物体化学元素的叙述,正确的是( )
A.微量元素在生物体内含量很少,所以人体不存在微量元素缺乏症
B.每种大量元素在不同的生物体内的含量都是相同的
C.组成生物体的化学元素根据其含量的不同分为大量元素和微量元素两大类
D.组成生物体的大量元素中,碳是最基本的元素,在细胞鲜重中含量总是最多的
解析:
选C。
微量元素在生物体内虽然含量少,但生命活动不可缺少。
缺乏时,会引起代谢失调。
2.(2016·玉林模拟)如图表示细胞中各种化合物或主要元素占细胞鲜重的含量。
①②③④依次为( )
A.水、蛋白质、糖类、脂质;N、H、O、C
B.蛋白质、水、脂质、糖类;O、C、N、H
C.水、蛋白质、脂质、糖类;H、O、C、N
D.蛋白质、水、脂质、糖类;C、O、H、N
解析:
选D。
注意题干中的“各种化合物或主要元素占细胞鲜重的含量”。
易错点1 认为大量元素的重要性大于微量元素
[点拨] 大量元素和微量元素,都是生物体必需的元素。
微量元素虽含量少,但其生理作用却不可替代。
易错点2 认为生物体内的各种元素的种类和含量
都相同
[点拨]
(1)组成不同生物的化学元素的种类基本相同,但各种元素的含量相差较大。
(2)同一生物体内的不同细胞中元素的含量也不相同。
易错点3 认为细胞内含量最多的元素是碳
[点拨] 细胞内含量最多的元素是氧而不是碳(组成细胞干重最多的元素是碳)。
考点二 结合细胞代谢,考查水和无机盐的存在形式和生理功能
[学生用书P10]
1.细胞中的水
(1)水的含量、分类及生理作用
含量
概念
生理作用
结合水
4.5%
与其他物质结合在一起
细胞结构的组成成分
自由水
95.5%
能够自由流动、以游离状态存在
良好的溶剂,运输作用,反应的介质、原料
(2)影响细胞含水量的因素
①生物种类:
水生生物含水量>陆生生物含水量。
②生长发育阶段:
幼儿>成年;幼嫩部分>成熟部分。
③组织器官种类与代谢程度:
如牙齿<骨骼<血液。
(3)水的存在形式与新陈代谢、生物抗逆性的关系
自由水和结合水在一定条件下可相互转化:
自由水
结合水
细胞中自由水/结合水的比值越大,生物新陈代谢越旺盛,该生物的抗逆性(如抗寒性、抗旱性)越差;反之,该比值越小,生物新陈代谢越缓慢,其抗逆性则越强。
2.细胞中的无机盐
(1)存在形式:
主要是离子形式。
(2)无机盐在细胞中的功能
①某些复杂化合物的组成成分
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+
叶绿素组成成分
S(SO
)
某些蛋白质的特征元素
Fe2+
动物血红蛋白
I-
甲状腺激素
②维持细胞和生物体的正常生命活动。
例如:
哺乳动物血液中Ca2+含量过低就会出现抽搐,I-缺乏易患地方性甲状腺肿,Fe2+缺乏易患贫血等。
③维持生物体的平衡。
例如:
维持血浆pH稳定的HCO
、HPO
,维持细胞外液渗透压稳定的Na+、Cl-。
(2016·山西大学附中期末)下列对于水分和无机盐的叙述,错误的是( )
A.细胞中的无机盐有些以化合物的形式存在,铁是合成血红蛋白不可缺少的成分
B.植物缺Mg2+会影响光合作用,食盐中加碘可预防地方性甲状腺肿
C.各种生物体的生命活动不能离开水
D.休眠或越冬的植物体内自由水与结合水的比值上升
[解析] 细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在,缺铁会导致缺铁性贫血,因为铁是合成血红蛋白的重要成分。
镁是叶绿素组成的重要元素,缺镁会导致光合速率下降;碘是甲状腺激素合成的重要元素,缺碘会造成地方性甲状腺肿。
自由水是细胞内的良好溶剂,同时细胞内的许多生物化学反应必须有水参加,因此代谢旺盛的生物体内自由水与结合水的比值较高,而休眠或越冬的植物体内自由水与结合水的比值较低。
[答案] D
1.生命活动离不开水,下图中进行①②⑤的场所分别是什么?
2.验证植物体内无机盐生理功能时实验组用缺素培养液,对照组能用蒸馏水做对照吗?
提示:
1.线粒体内膜、核糖体、叶绿体类囊体薄膜。
2.不能,对照组用全素培养液。
衍射法归纳细胞中的水
细胞中水的存在形式、功能及其与
代谢的关系
1.下列有关水与生命活动的说法,不正确的是( )
A.细胞发生癌变其自由水含量较正常的细胞低
B.正在萌发的种子中结合水与自由水的比值下降
C.在线粒体、叶绿体和核糖体中进行的化学反应都有水生成
D.自由水和结合水在一定的条件下可以相互转化
解析:
选A。
癌细胞能够无限增殖,细胞内代谢比正常细胞旺盛,因此自由水含量较正常细胞高,故A项错误。
2.(2016·安徽安庆期中)植物在冬季来临的过程中,随着气温逐渐降低,体内发生了一系列适应低温的生理生化变化,抗寒力逐渐增强。
如图为冬小麦在不同时期含水量和呼吸速率变化的关系图。
请据图推断以下有关说法错误的是( )
A.冬季来临过程中,自由水明显减少是呼吸速率下降的主要原因
B.结合水与自由水含量的比值,与植物的抗寒性呈现明显的正相关
C.随着气温和土壤温度的下降,根系的吸水量减少,组织的含水量下降
D.随着温度缓慢降低,植物的呼吸作用逐渐减弱,有利于减少有机物的消耗
解析:
选A。
呼吸速率下降的主要原因是由于温度过低导致酶活性降低,A错误;结合水比值升高时,植物抗寒性增强,随冬季来临,植物体内自由水含量下降,结合水含量上升,B正确;温度降低,植物的代谢速率随之降低,产生的各种化合物减少,导致细胞液浓度降低而使细胞吸收的水分减少,C正确;温度降低,细胞呼吸减弱,消耗的有机物减少,D正确。
易错点1 认为自由水比结合水作用大
[点拨] 自由水、结合水的作用都非常大,两种水在不同时期的作用各有侧重。
结合水是细胞的结构物质。
易错点2 认为干种子细胞中不含有自由水
[点拨] 干种子细胞中也含有自由水,只是含量少而已。
无机盐的功能分析及实验验证
3.(2016·江西南昌调研)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支架
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.为蛋白质分子合成提供能量
解析:
选B。
细胞内的含磷化合物有磷脂、DNA和RNA、ADP和ATP等。
磷脂是构成各种生物膜的基本支架;RNA聚合酶催化基因转录出信使RNA,RNA聚合酶的化学本质是蛋白质,不含有磷;tRNA在蛋白质合成中转运氨基酸;ATP为蛋白质分子合成提供能量。
4.(2016·湖南武穴中学月考)某农场在田间试验时发现,小麦产量总是比邻近的地块低,技术员怀疑该农田可能缺乏某种元素。
现将该农田分成面积相等的5块样地,分别编为1~5号进行试验。
除施肥不同外,其他条件相同,结果如下图所示。
分析判断该农田最可能缺乏的元素是( )
A.K B.N
C.P D.S
解析:
选A。
通过图中数据可知1号、3号、4号分别补充了氮元素、磷元素和氮元素、硫元素和氮元素,但作物产量和5号不施肥相差无几,说明田中不缺乏上述元素,而2号地中补充了磷元素和钾元素,产量明显提高,故钾元素应是该农田中缺乏的元素。
某种无机盐在植物体中生理功能的验证思路
(1)实验组
(2)对照组
正常植物+完全培养液→正常生长,)
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