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第2讲细胞中的元素和化合物细胞中的无机物2017备考·最新考纲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。考点一细胞中的元素和化合物(5年4考)[自主梳理]1.细胞中的元素自然界化合物C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、Zn、Cu、B、MoC基本骨架C、H、O、N注不同状态的细胞中4种基本元素的含量：(1)细胞鲜重时元素含量：。(2)细胞干重时元素含量：。O＞C＞H＞NC＞O＞N＞H(1)记忆微量元素可利用口诀：铁猛碰新木桶(Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu)。(2)三种常考元素①最基本的元素(或核心元素)为“C”(干重最多)②含量最多的元素为“O”(鲜重最多)③数目最多的元素为“H”(3)生物界与非生物界间及各种生物彼此之间就化学元素“种类”来看具有统一性，就元素“含量”来看却具有差异性。2.细胞中的化合物(1)分类无机化合物：和。有机化合物：、脂质、、核酸等。水无机盐糖类蛋白质(2)细胞中化合物的比较鲜重含量最多的有机化合物鲜重含量最多的化合物干重含量最多的化合物不含N的化合物含有N，同时含有S的有机物含有N，同时含有P的有机物蛋白质水蛋白质糖类和脂肪蛋白质核酸、磷脂、ATP等(1)如图为构成细胞的化合物占鲜重比例，请指出①～④名称。提示①水②蛋白质③脂质④无机盐(2)图甲是细胞中A、B、C3种化合物含量的扇形图，图乙是有活性的细胞中元素含量的柱状图，请填出下列空白处内容。①若图甲表示细胞鲜重，则A、B化合物依次是。②若图乙表示组成人体细胞的元素含量，则a、b、c依次是。③图乙所示元素在非生物界中(填一定能、一定不能、不一定能)找到。④若图甲表示细胞完全脱水后的化合物含量，则A化合物为，其必含的元素为。H2O、蛋白质O、C、H一定能蛋白质C、H、O、N[跟进题组]题组一以文字信息为载体考查元素与化合物1.(2015·扬州期末)C、H、N三种元素在人体的化学成分中,质量分数共占73%左右(占细胞干重的百分比)，而在岩石圈的化学成分中，质量分数不到1%，这一事实说明()A.生物界与非生物界具有相似性B.生物界与非生物界具有统一性C.生物界与非生物界具有差异性D.生物界与非生物界的本质完全相同解析组成生物体的化学元素，在生物体内和在无机自然界中的含量相差很大，这个事实说明生物界与非生物界具有差异性。C2.下列有关碳元素的叙述，不正确的是()A.在细胞中，碳元素属于大量元素B.碳元素是构成细胞的最基本的元素C.碳元素参与生物体内所有化合物的组成D.地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的解析碳元素参与生物体内有机化合物的组成，但无机化合绝大多数不含有碳元素，C错误。答案C判断元素与化合物的四个“明确”题组二以图表信息为载体考查元素及化合物3.(2015·河南中原名校一模)下图①～⑤表示不同化学元素所组成的化合物，以下说法正确的是()A.若⑥主要在人体肝脏和肌肉内合成，则③只存在于动物细胞B.若图中⑤为免疫活性物质，则①―→⑤过程发生在内质网C.若④存在于皮下和内脏器官周围等部位，则④这类物质只存在于动物细胞D.若②是细胞膜的主要成分，则不具有物种的特异性解析若⑥主要在人体肝脏和肌肉内合成，则⑥分别是肝糖元和肌糖元，而③葡萄糖不仅存在于动物细胞也可存在于植物细胞，A错误；如果⑤为免疫活性物质，则⑤的化学本质是蛋白质，①为氨基酸，①→⑤过程表示氨基酸的脱水缩合反应，发生在核糖体上，B错误；若④存在于皮下和内脏器官周围等部位，则④是脂肪，植物细胞如花生种子的细胞中也有脂肪，C错误；若②是细胞膜主要成分，②是磷脂分子，没有物种的特异性，D正确。答案D4.下表是两种生物干重中有关元素的质量分数(%)。根据下表，有人得出下面结论，其中正确的是()元素CHONPS生物甲43.576.2444.431.460.200.17生物乙55.997.4614.629.333.110.78A.如果它们分别是动物和植物，则甲是动物，乙是植物B.等质量的组织中，甲所含的热量少于乙C.两者体细胞中，乙的染色体(质)比甲多D.两者的含水量比较，可推测甲比乙多解析动物和植物干重相比较，植物含糖类较多，动物含脂肪、蛋白质较多，由于脂肪的元素构成特点是含C、H较多而含O少，蛋白质的特征元素是N，故植物体中含O较多，动物体中含H、N元素较多，另外动物含Ca、P元素也比植物多，甲为植物，乙为动物，A错误；等质量的脂肪和糖类相比较，脂肪含热量较多，生物甲含糖量高，生物乙含脂肪多，B正确；生物干重中有关元素的含量不能作为判断其含水量和染色体(质)多少的依据，C、D均错误。答案B(1)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。(2)从化合物的元素含量上分析氧化分解释放能量的多少：脂肪的含氢量多于糖类，因此等质量的脂肪彻底氧化分解时所消耗的O2比糖类多，释放的能量也多于糖类。考点二细胞中的无机物（5年4考）[自主梳理]1.细胞中的水(1)存在形式：和。(2)功能：自由水结合水化学反应营养物质和代谢废物(3)自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系自由水/结合水比值高⇒代谢，但抗逆性比值低⇒代谢强度，但抗寒、抗旱、抗热等抗逆性旺盛差降低强易错警示生物体内的水≠细胞内的水。生物体内的水除了存在于细胞内以外，细胞与细胞之间也有，如动物体的细胞外液。2.无机盐的存在形式及功能离子主动复杂化合物生命活动巧记无机盐功能的“一·一·二”3.列举无机盐参与构成的常见化合物N：、ATP、NADP＋、叶绿素、核苷酸等：ATP、NADP＋、核苷酸、磷脂：叶绿素：甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸的组成成分(蛋白质的特征元素)：动物血红蛋白：甲状腺激素等蛋白质PMgSFeI1.高考重组判断正误(1)贮藏中的种子不含水分，以保持休眠状态。(2013·江苏高考，T16A)()(2)自由水可作为细胞内化学反应的反应物(2014·海南卷，T5C)()(3)细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要(2012·江苏卷，T1D)()(4)在最基本生命系统中，H2O有自由水和结合水两种存在形式(2014·四川高考，T2A)()(5)主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定(2012·江苏卷，T1C)()×√×√√教材必修1P34～35涉及自由水和结合水的存在形式及功能，P16涉及大量元素、微量元素及其功能，以上内容，主要针对水存在形式及自由水的功能和元素种类及含量予以考查。2.(教材必修1P19T1、T3改编)下列与组成细胞的元素及无机物相关的叙述正确的是()A.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、HB.相对于自由水，结合水在细胞中的作用较小C.活细胞中无机盐含量最少，功能最小D.结合水、无机盐在细胞中含量均较少，但作用不能被取代解析生物界和非生物界在元素种类上具统一性，但在含量上具较大差异；结合水、无机盐含量虽较少但其作用非常重要，不可被取代。答案D[跟进题组]题组一以代谢为基础考查细胞中的水1.(2014·四川，2)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[H]将固定的CO2还原成(CH2O)解析有氧呼吸第三阶段，O2与第一阶段葡萄糖分解产生的[H]和第二阶段丙酮酸分解产生的[H]结合形成H2O，同时释放出大量能量。C2.(2015·大同市一中期末)下表是部分生物体中水分的含量：生物水母鱼类蛙哺乳动物藻类含水量/%9780～85786590表中数据说明()①代谢旺盛的组织器官含水量较多②生物体中水分的含量超过了50%，是各种化合物中最多的③水生生物体内的含水量比陆生生物多④同一生物体不同的组织器官中水的含量差异很大A.①②③④B.②③C.②③④D.①③解析该表格没有对不同组织器官的代谢水平和含水量的关系进行统计，①错误；表格中生物水的含量超过50%，是各种化合物中最多的，②正确；分析表格信息可知，不同生物体内水的含量不同，水生生物体内的含水量多于陆生生物，③正确；该表格没有对同一生物体的不同组织器官的含水量进行统计，④错误。答案B衍射法归纳细胞中的水题组二结合细胞代谢考查无机盐的功能及存在形式3.(2015·陕西西安模拟)下列无机盐的含量、存在形式和生理作用的叙述中错误的是()A.无机盐在细胞内含量很少，主要以离子形式存在；具有维持渗透压、酸碱度及细胞正常生命活动的功能B.人体内Na＋主要存在于细胞内液，K＋主要存在于细胞外液，血液中Ca＋缺乏时导致肌肉抽搐C.某些无机盐是细胞内一些大分子物质的组成成分，如Fe参与血红蛋白的构成，Mg参与叶绿素的形成D.氮是植物体内的重要元素之一，酶、核酸、ATP中都含有氮元素解析无机盐在细胞内含量很少，主要以离子形式存在，具有维持渗透压、酸碱度及细胞正常生命活动的功能，A正确；人体内Na＋主要存在于细胞外液，K＋主要存在于细胞内液，B错误；某些无机盐是细胞内一些大分子物质的组成成分，如Fe参与血红蛋白的构成，Mg参与叶绿素的形成，C正确；氮元素是植物体内的重要元素之一，酶、核酸、ATP中都含有氮元素，D正确。答案B4.(2015·银川一中模拟)为了确定某种矿质元素是否是植物的必需元素，应采用的方法是()A.检测正常叶片中该矿质元素的含量B.分析根系对该矿质元素的吸收过程C.分析环境条件对该矿质元素吸收的影响D.观察在完全培养液中去掉该矿质元素前后植株生长发育状况解析判断元素是否是必需元素通常用溶液培养法。在人工配制的完全培养液中，除去某种矿质元素，然后观察植物的生长发育情况：如果植物的生长发育仍正常，说明该元素不是植物所必需的；如果植物的生长发育不正常(出现特定的缺乏症状)，且只有补充了该种元素(其他元素无效)后，植物的生长发育又恢复正常(症状消失)，说明该元素是植物生长必需的矿质元素。答案D检验某种矿质元素生理功能的实验方案(1)实验组：正常植物＋缺X培养液共同培养一段时间后，表现出相应的症状，再加入X后，症状消失。(2)对照组：正常植物＋完全培养液共同培养一段时间后，植物正常生长。考点三（实验）检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质（5年6考）[自主梳理]1.检测原理(1)糖类的检测斐林试剂砖红色沉淀蓝色(2)脂肪的检测：脂肪＋苏丹Ⅲ染液→③苏丹Ⅳ染液→④橘黄色红色(3)蛋白质的检测：蛋白质＋⑤→紫色双缩脲试剂2.检测步骤方法步骤还原糖的检测制备组织样液―→鉴定样液(样液＋斐林试剂，水浴加热)蛋白质的检测制备样液(豆浆)→鉴定样液(样液＋试剂A＋试剂B)脂肪的检测制作切片→染色→⑥→制片→镜检(50%乙醇)或食用油＋苏丹Ⅲ→镜检洗去浮色3.实验成功关键点——实验材料的选择、处理、染色(1)还原糖的检测①还原糖的含量、生物组织中有无色素是影响实验结果和观察的重要因素，因此要选择可溶性还原糖含量、组织颜色或近于的植物，如苹果、梨、白萝卜。②斐林试剂应该，且先将甲液和乙液混合均匀后再加入组织样液中，并进行。(2)脂肪的检测①所用材料最好是富含的种子,如花生种子,取其子叶,但必须提前浸泡h。②染色后，一定要用体积分数为的酒精溶液洗去浮色。较浅白色高3～450%脂肪现配现用水浴加热(3)蛋白质的检测富含的生物组织(或器官)，如大豆、鸡蛋。如用大豆可直接用豆浆做实验材料；如用鸡蛋要用蛋清，并注意稀释，一般稀释10倍以上，否则实验后易黏附在试管壁上，使反应不彻底，且试管不易清洗。蛋白质[深度思考]1.检测还原糖时使用的斐林试剂为何要现配现用？提示因为斐林试剂很不稳定，容易产生蓝色的Cu(OH)2沉淀，所以应将甲液和乙液分别配制，使用时现配现用。2.下图是进行检测还原糖的实验，2min后试管内能否出现砖红色沉淀？提示不能。检测还原糖时加入斐林试剂后需要50～65℃温水浴加热，图中