细胞中的元素和化合物细胞中的无机物专题

细胞中的元素和化合物、细胞中的无机物专题一、考点、热点回顾(一)组成细胞的元素细胞中常见的化学元素有20多种，是生物体有选择地从无机自然界中获取的。1、元素的分类：（1）按元素在生物体内的含量可分为（以万分之一为界）：①大量元素，如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。②微量元素，如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。无论是大量元素还是微量元素，都是生物体必需的元素，对于维持生物体的生命活动起着非常重要的作用，如P是组成ATP、膜结构等的重要成分；Ca是组成骨骼、牙齿的成分；Mg是叶绿素的成分；Fe是血红蛋白的成分。（2）按元素在生物体内的作用可分为：①最基本的元素是C。②主要元素，如C、H、O、N、P、S。2、元素的含量特点：（1）占细胞鲜重最多的元素是O。（2）占细胞干重最多的元素是C。（3）细胞中含量最多的四种元素是C、H、O、N。3、元素的存在形式：大多以化合物的形式存在。4、元素的统一性和差异性组成细胞的化学元素在自然界的无机环境中都能找到,没有一种元素是生命特有的，说明了元素种类上的统一性；但元素在细胞中和无机环境中的含量却有区别，说明了元素含量上的差异性5、组成细胞的元素的主要作用：（1）调节机体生命活动：如K＋、Na＋、Ca2＋、HCO3－等。（2）参与重要化合物的组成：如I是合成甲状腺激素的原料等。（3）影响机体的重要生命活动：如B可促进花粉管的萌发，从而促进植物受精，油菜缺B会“花而不实”。6、生物学中常见化学元素及作用Ca：人体缺之会患骨软化病，血液中Ca2+含量低会引起抽搐，过高则会引起肌无力。血液中的Ca2+具有促进血液凝固的作用，如果用柠檬酸钠或草酸钠除掉血液中的Ca2+，血液就不会发生凝固。属于植物中不能再利用元素，一旦缺乏，幼嫩的组织会受到伤害。Fe：血红蛋白的组成成分，缺乏会患缺铁性贫血。血红蛋白中的Fe是二价铁，三价铁是不能利用的。属于植物中不能再利用元素，一旦缺乏，幼嫩的组织会受到伤害。Mg：叶绿体的组成元素。很多酶的激活剂。植物缺镁时老叶易出现叶脉失绿。B：促进花粉的萌发和花粉管的伸长，缺乏植物会出现花而不实。I：甲状腺激素的成分，缺乏幼儿会患呆小症，成人会患地方性甲状腺肿。K：血钾含量过低时，会出现心肌的自动节律异常，并导致心律失常。N：N是构成叶绿素、蛋白质和核酸的必需元素。N在植物体内形成的化合物都是不稳定的或易溶于水的，故N在植物体内可以自由移动，缺N时，幼叶可向老叶吸收N而导致老叶先黄。P：P是构成磷脂、核酸和ATP的必需元素。植物体内缺P，会影响到DNA的复制和RNA的转录，从而影响到植物的生长发育。P还参与植物光合作用和呼吸作用中的能量传递过程，因为ATP和ADP中都含有磷酸。P也是容易造成水域生态系统富营养化的一种元素。植物缺P时老叶易出现茎叶暗绿或呈紫红色，生育期延迟。Zn：是某些酶的组成成分，也是酶的活化中心。如催化吲哚和丝氨酸合成色氨酸的酶中含有Zn，没有Zn就不能合成吲哚乙酸。所以缺Zn引起苹果、桃等植物的小叶症和丛叶症，叶子变小，节间缩短。（二）组成细胞的化合物：组成细胞的化合物分为无机化合物和有机化合物，前者中水的含量是最多的，后者中含量最多的是蛋白质。无机化合物水（含量最高的化合物）无机盐1、组成细胞的化合物脂质有机化合物蛋白质（干重中含量最高的化合物）核酸糖类（三）细胞中的水：1、水的存在形式结合水：与细胞内的其他物质相结合的水，占细胞内全部水分的4.5%自由水：以游离形式存在、可自由流动的水，占细胞内全部水分的95.5%2、自由水和结合水的关系：自由水和结合水可相互转化。寒、旱、热结合水（1）当自由水比例增加时，生物体代谢活跃，生长迅速。（2）结合水比例增加，新陈代谢减弱，抗逆性增强3、细胞含水量与代谢的关系：代谢活动旺盛，细胞内________水含量高；代谢活动下降，细胞中________水含量高。含量：在构成细胞的各种化合物中，水的含量最多。（1）不同的生物体内水的含量差别很大；（2）同一生物体不同的生长发育阶段水的含量不同，幼儿期＞成年期，幼嫩部分＞老熟部分。（3）同一生物不同器官水的含量也不同。4、水的功能：（1）是细胞和生物体的重要组成成分；（2）是细胞内的良好溶剂，运送营养物质和代谢废物；（3）参与许多生物化学反应，如光合作用、呼吸作用等；（4）为细胞提供液体环境。5、自由水和结合水的存在及其功能的验证①鲜种子放在阳光下暴晒，重量减轻⇒自由水散失，代谢减弱。干种子用水浸泡后仍能萌发⇒失去自由水的种子仍保持生理活性。②干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠⇒失去________。种子浸泡后不萌发⇒失去结合水的细胞失去生理活性。（四）细胞中的无机盐：1、存在形式：绝大多数以离子的形式存在，少部分是细胞内化合物的组成成分。2、功能：维持细胞和生物体的生命活动，维持细胞的酸碱平衡等。（1）是细胞的结构成分；（2）参与并维持生物体的代谢活动，如哺乳动物血液中钙盐含量过低就会出现抽搐；（3）维持生物体内的平衡：渗透压平衡（Na＋、Cl－维持细胞外液渗透压，K＋维持细胞内液渗透压），酸碱平衡（如人血浆中HCO3－、HPO42－等的调节）。二、典型例题三、课堂练习1、(2010·济南模拟)人们经常食用的牛、羊、猪等肉类和白菜、土豆等蔬菜，经消化吸收后，其中的成分大多被转化为人体自身的一部分，其根本原因是()A．组成生物体细胞的化学元素在无机自然界都能找到B．在不同生物的细胞内，组成它们的化学元素和化合物种类大体相同C．组成生物体细胞的基本元素是碳D．不同生物的细胞内，组成它们的化学元素的含量大体相同2、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，C是最基本的元素，在细胞鲜重中含量总是最多的3、(2010·胶南模拟)人体红细胞呈圆饼状，具有运输氧气的功能，下面是将人体红细胞分别放在三种不同的液体环境中一段时间内的变化示意图，请分析该图说明的问题是()A．水分容易进出细胞B．无机盐离子容易进出细胞C．红细胞有运输氧气的功能D．水分和无机盐对于维持细胞的形态和功能有重要作用4、下列有关生物体内的元素及其生理作用的叙述中，正确的是()A．人体内的K＋在维持细胞外液渗透压上起决定性作用B．H＋对机体的生理活动没有调节作用C．植物落叶中Fe的含量比其正常生长时要低D．P在维持叶绿体膜的结构和功能上起重要作用5、下列组成细胞的化学元素中，含量最多的一组是()A．N、Zn、O、HB．C、H、O、FeC．C、O、N、CuD．C、H、O、N6、肝脏细胞中含量最多的化合物为()A．蛋白质B．糖原C．脂肪D．水7、(2010·重庆模拟)铁是血红蛋白的重要组成成分，血红蛋白是红细胞的主要成分。当人或哺乳动物体内含铁量减小时，红细胞运输氧的功能减弱。当含铁量过低时，人和动物则表现为贫血，同时会出现一系列的症状，如贫血的人面色苍白，容易疲劳，并有心跳气短、恶心、头痛、眩晕等症状。这一事实说明铁的作用是()A．细胞中某些化合物的重要组成成分B．维持生物体的生命活动C．维持细胞的正常生理活动D．以上三项都是8、(2010·南京模拟)人患急性肠胃炎时，往往会有抽搐的症状，原因是()A．失水过多B．炎症造成人体吸收糖类减少C．炎症造成人体吸收无机盐(如钙)减少D．炎症造成人体吸收氨基酸减少9、下表是组成地壳和组成细胞的部分元素含量(%)。请据表回答下列问题：OSiCNH地壳48.6026.300.0870.030.76细胞65.0极少18.03.010.0(1)组成细胞的化学元素在地壳中都普遍存在，没有一种化学元素是细胞特有的，这一事实说明____________________。(2)由表中数据可知，同一元素在细胞和地壳中含量相差甚远，这一事实说明_______________________________。(3)由上表中数据可知，组成细胞的化学元素中，C、H、O含量最多，请据下表分析，其原因是：化合物水无机盐蛋白质脂质糖类和核酸质量分数(%)85～901～1.57～101～21～1.5①_____________________________________。②_____________________________________。10、关于元素和化合物的叙述中正确的是()A．组成蛋白质和核酸的元素都是大量元素B．不同生物体内元素种类大体相同C．不同生物中各种化合物含量基本相同D．不同生物中各种元素含量基本相同11、现有含水量①10%、②12%、③14%、④16%的小麦分别储存于条件相同的四个粮仓中，在储存过程中，有机物损耗最多的是()A．①B．②C．③D．④12、钙是组成生物体的一种重要的化学元素，下列相关的叙述正确的是()A．哺乳动物血液中钙过多时会出现抽搐B．植物体的幼嫩器官比衰老器官的钙含量高C．CaCl2可以增加细菌细胞壁的通透性D．植物对钙离子的需要量极少，但仍属必需元素13、(2010·潍坊模拟)下列关于无机盐在生物体内所起作用的叙述中，错误的是()A．合成ATP、DNA、RNA、NADPH、脂肪等物质时，都需要磷酸盐作原料B．根瘤菌的固氮酶中含有钼、铁，说明某些金属元素可以成为一些复杂蛋白质的构成元素C．观察人的口腔上皮细胞时要用浓度为0.9%的生理盐水，观察蛙的肠系膜中血液流动时使用的生理盐水浓度为0.65%，这说明无机盐在维持细胞的形态和功能中有重要作用D．人缺碘会患大脖子病，是因为碘是合成甲状腺激素的重要原料四、课后练习1、组成玉米和人体的最基本元素是（）A、HB、OC、ND、C2、细胞干重中含量最多的化合物是（）A、水B、蛋白质C、脂质D、无机盐3、在组成人体活细胞的化学元素中，质量分数最多的是（）A、氧元素B、碳元素C、氢元素D、氮元素4、比较小麦和家兔体内的各种化学元素（）A、种类和含量都相差很大B、种类相差很大，其中相同元素的含量都大体相同C、种类和含量都相差不大D、种类大体相同，其中相同元素的含量大都相差很大5、(2010·南京质检)生物大分子在生物体的生命活动中具有重要的作用。碳原子本身的化学性质，使它能够通过化学键连接成链状或环状，从而形成生物大分子。以上事实可以说明()①碳元素参与生物体内所有化合物的组成②地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的③碳元素是各种化合物中含量最多的元素④碳元素是组成生物体内有机化合物的最基本元素A．②③④B．③④C．②④D．①③④6、人体中水的含量约占65%，下列选项中能正确说明水对人体重要性的是()①水和糖类、蛋白质、脂肪一样，为人体提供能量②没有水，人体内大部分化学反应根本就不会发生③水的比热小，有利于维持体温④体内营养物质的运输离不开水A．①②B．②③C．②④D．③④7、生物界在基本组成上的高度一致性表现在()①组成生物体的主要化学元素基本一致②各种生物的核酸都相同③构成核酸的碱基都相同④各种生物的蛋白质都相同⑤构成蛋白质的氨基酸都相同8、有关生物体细胞组成元素的叙述，错误的是()A．在不同生物的体细胞内，组成它们的化学元素种类大体相同B．组成细胞的最基本元素是CC．在同一生物的不同体细胞内，各种化学元素的含量相同D．组成生物体细胞的化学元素，在无机自然界中都能找到9、(2010·茂名质检)水在生物体及细胞内的生命活动中具有非常重要的生理功能，下列有关叙述中正确的是()A．糖类、蛋白质、脂质在其彻底氧化分解过程中都产生水B．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C．水分过多与水分过少对生物新陈代谢活动的影响相同D．线粒体、核糖体、中心体等在其活动中都可以产生水10、人体的牙齿和骨骼中含有钙离子和磷酸根离子，这说明无机盐所具有的生理功能之一是()A．细胞结构的重要组成部分B．调节渗透压C．调节细胞酸碱平衡D．调节细胞中离子平衡D．用龙胆紫对染色体进行染色后的细