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明考向第一单元细胞及其分子组成第二讲组成细胞的元素及无机化合物忆教材研考点提能力高考随堂体验课时活页作业返回返回返回返回一、组成细胞的元素和化合物[判断正误](1)生物界和非生物界在元素组成的种类和含量上都相同。(×)(2)Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是组成细胞的微量元素。(×)(3)组成人体细胞的主要元素是O、C、H、N、P、S。(√)(4)组成细胞的元素以化合物的形式存在。(×)(5)占细胞鲜重最多的化合物是水，占细胞干重最多的化合物是蛋白质。(√)返回［看一看］观察教材图示，组成人体细胞的主要元素中占细胞干重和鲜重的比例如何排序？主要原因是什么？提示：鲜重条件下：O(65%)C(18%)H(10%)N(3%)P(1.4%)S(0.3%)；干重条件下：C(55.99%)O(14.62%)N(9.33%)H(7.46%)Ca(4.67%)P(3.11%)；在鲜重下O元素最多的原因是H2O在细胞中含量最多。返回二、生物组织中糖类、脂肪和蛋白质检测的原理[连线]返回［想一想］斐林试剂与双缩脲试剂在使用方法上有何不同？提示：斐林试剂的甲液与乙液等量混合，现用现配，加入到组织样液中后需水浴加热；双缩脲试剂使用时，先加A液后再滴入B液，加入组织样液中后不需加热。返回三、细胞中的无机物[填空]1．细胞中水的存在形式及功能(1)水在细胞中存在形式有和两种。(2)细胞中水的功能：①结合水是的重要组成成分。②自由水是细胞内的良好溶剂，参与许多，为细胞生存提供液体环境，运送和。自由水结合水细胞结构化学反应营养物质代谢废物返回2．细胞中的无机盐(1)存在形式：主要以形式存在。(2)功能①的组成成分，如Fe—血红蛋白，Mg—叶绿素②维持，如血Ca低—抽搐，HCO－3、H2PO－4—酸碱平衡离子复杂化合物生命活动返回［悟一悟］生物体的水都存在于细胞内吗？提示：不一定，在细胞间隙也存在大量水分，如动物体内的组织液。返回返回1．细胞中的元素分类返回巧记微量元素和大量元素(1)微量元素：铁(Fe)猛(Mn)碰(B)新(Zn)木(Mo)桶(Cu)。(2)大量元素：洋人探亲，丹留人盖美家，即C(探)、O(洋)、H(亲)、N(丹)、S(留)、P(人)、Ca(盖)、Mg(美)、K(家)。返回2．元素与化合物的含量(1)在组成细胞的元素中，占鲜重百分比：OCHN；占干重百分比：CONH。(2)在组成细胞的化合物，占鲜重百分比：水蛋白质脂质糖类，但在干重百分比中，蛋白质最多。(3)水是细胞中物质含量最多的化合物，氧元素是水的主要组成成分，因此，组成生物体的元素中，O元素含量最多。返回3．生物界与非生物界的统一性和差异性返回4．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：返回种类元素组成构成单体多糖仅含C、H、O葡萄糖等单糖脂质脂肪和固醇：C、H、O；磷脂：C、H、O、(N)、P甘油、脂肪酸(脂肪的单体)蛋白质C、H、O、N等氨基酸核酸C、H、O、N、PDNA：脱氧核苷酸RNA：核糖核苷酸返回1．元素组成分析及应用(1)据特征元素推测化合物的种类：返回(2)利用同位素示踪法通过标记特殊物质中的标志性元素，研究该物质在生物体内的合成运输等生理作用。(3)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。(4)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。返回2．生物界统一性的表现(1)从化学元素角度分析：组成生物体的化学元素种类大体相同。(2)从分子水平角度分析：①所有生物DNA分子的空间结构(规则的双螺旋结构)和化学组成(四种脱氧核苷酸)相同；②所有生物共用一套遗传密码子；③蛋白质的基本单位——氨基酸的种类基本相同。返回(3)从结构角度分析：除病毒外，生物体都是由细胞组成的。(4)从能量角度分析：生物体都是以ATP作为能量“通货”的。返回1．误以为生物体内大量元素重要，微量元素不重要大量元素、微量元素是根据元素的含量划分的。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都起着非常重要的作用。2．误以为细胞内含量最多的元素是碳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。返回1．(2012·山东实验中学诊断)下列有关组成生物体化学元素的叙述中，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．人、动物与植物所含的化学元素的种类差异很大C．组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到D．不同生物体内各种化学元素的含量比例基本相似返回解析：微量元素在生物体内含量很少，却是维持正常生命活动不可缺少的，若缺乏，会出现相应的微量元素缺乏症，如缺铁导致缺铁性贫血；不同生物体内各种化学元素的种类都大体相同，具有统一性；组成生物体的化学元素在无机自然界中都能找到，说明生物界与非生物界具有统一性；不同生物体内所含元素的含量相差较大，具有差异性。答案：C返回2．糖类不含有，脂质不一定有，蛋白质也不一定有，而、核酸一定有的元素是()A．NB．SC．PD．Fe解析：糖类的组成元素是C、H、O；脂质的组成元素是C、H、O，有的含有N、P；蛋白质的组成元素是C、H、O、N，有的含有S、P等；核酸的组成元素是C、H、O、N、P。答案：C返回1．细胞中的水(1)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。返回(2)自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系：自由水/结合水比值高⇒代谢旺盛，但抗逆性差比值低⇒代谢强度降低，但抗寒、抗旱、抗热等抗逆性增强返回(3)自由水、结合水的关系及功能：返回[特别提醒]细胞内水分变化①环境恶化——自由水↓，结合水↑。②细胞衰老——自由水↓，结合水↑。③生命活动增强——自由水↑，结合水↓。返回2．细胞中无机盐的生理功能(1)复杂化合物的组成成分Mg2＋—叶绿素Fe2＋—血红蛋白PO3－4—ATP、核酸(2)维持正常的生命活动。(3)维持酸碱平衡和渗透压平衡。返回1．生物体内水的代谢图解返回2．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。(2)干种子用水浸泡后仍能萌发―→失去自由水的种子仍保持其生理活性。(3)干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠―→失去结合水。种子浸泡后不萌发―→失去结合水的细胞丧失生理活性。返回[特别提醒]分析细胞内水时应注意以下几点①环境条件是否恶化。②细胞的年龄变化。③生命活动强度(或状态)的变化。返回3．生物体内无机盐生理功能的实验验证(1)对照组：植物＋完全培养液―→正常生长(2)实验组：返回[特别提醒]①实验中应保证实验材料的统一性，即材料的种类、生长状况等。②实验组加入X盐的目的是二次对照，使实验组前后对照，以增强说服力。返回3．(2012·济南一模)美国宇航局曾公布“机遇”号火星探测车对火星进行探测的详细资料，有明确的数据表明，火星过去曾有丰富的水资源，于是推测火星上可能存在过生命。这一推测的理由是()A．水是细胞含量最多的化合物B．结合水是细胞和生物体的成分C．一切生命活动都离不开水D．代谢旺盛的细胞水的含量高返回解析：水在生物体内有重要作用，一切生命活动都离不开水，所以有水就可能有生命。答案：C返回4．(2011·南京质检)下列关于无机盐的叙述，错误的是()A．缺铁性贫血是因为体内缺乏铁，血红蛋白不能合成B．Mg2＋是叶绿素的成分之一，缺Mg2＋影响光合作用C．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D．碘是合成甲状腺激素的原料，所以常在食盐中加碘返回解析：铁是血红蛋白的组成成分，缺铁则不能合成血红蛋白；Mg2＋是叶绿素的组成成分，缺Mg2＋则不能合成叶绿素，进而影响光合作用；细胞中的无机盐大多数以离子形式存在；碘是合成甲状腺激素的原料，在食物中加碘是为了补充碘，预防因食物中缺碘而引起地方性甲状腺肿。答案：C返回返回命题点化合物的元素组成及水和无机盐的功能命题分析1.从近几年新课标地区生物试题看，化合物的元素组成及水和无机盐的生理作用是高考的新动向。如2011江苏卷T21考查植物体内化合物的元素组成，无机盐的生理作用，上海卷T13考查无机盐的生理作用，2010山东基本能力T22考查元素缺乏症，2009山东卷T26(1)考查无机盐的作用等返回命题点化合物的元素组成及水和无机盐的功能命题分析2.水、无机盐与细胞代谢，植物抗逆性相结合综合考查水相对含量，与植物代谢的关系等内容会在2013年高考试题中有所体现返回[例1]植物在冬季来临过程中，随着气温的逐渐降低，体内发生了一系列适应低温的生理生化变化，抗寒能力逐渐增强。下图为冬小麦在不同时期含水量和呼吸速率变化关系图。请据图判断下列叙述不正确的是()返回A．气温下降导致蒸腾作用减弱是植物含水量变化的主要原因B．植物抗寒性增强与结合水含量相对增多有关C．植物抗寒性的变化与细胞呼吸无关D．冬季植物对无机盐的吸收也会明显减少返回[解析]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。结合水比值升高时，植物抗逆性增强。由图中可看出，随冬季来临，植物体内自由水含量下降，结合水含量上升。温度降低，细胞呼吸减弱，消耗的有机物减少，可溶性糖含量相对增加，从而使细胞液浓度增大，不易结冰。植物对无机盐的吸收是主动运输，主动运输需要消耗细胞呼吸产生的能量，由图中曲线可知，冬季气温下降，细胞呼吸减弱，产生的ATP减少，影响植物对无机盐的吸收。[答案]C返回(1)仔细读题：识图明确题干，图中曲线所提供的信息。(2)提取有效信息：冬季气温下降―→植物含水量下降；自由水含量下降。结合水含量上升―→植物细胞呼吸速率下降。(3)联系所学水分相对含量与植物细胞代谢强度及抗逆性的关系分析每一小题涉及的问题，归纳作答。返回[例2]神舟八号返回舱内番茄苗在太空中开花结果，果实为红色，比平时吃的西红柿小。下图1是番茄细胞中化合物含量的扇形图，图2是有活性的番茄细胞中元素含量的柱形图，下列说法不正确的是()返回A．若图1表示细胞鲜重，则A、B化合物依次是H2O、蛋白质B．若图2表示组成人体细胞的元素含量，则a、b、c依次是O、C、HC．地壳与活细胞中含量最多的元素都是a，因此说明生物界与非生物界具有统一性D．若图1表示细胞完全脱水后化合物含量，则A化合物具有多样性，其必含的元素为C、H、O、N返回[解析]鲜重条件下，组成人体的主要元素的含量依次是O、C、H、N、P、S，组成细胞的化合物中，占细胞鲜重最多的是H2O，其次是蛋白质，占细胞干重最多的化合物是蛋白质，蛋白质是有多样性，组成元素为C、H、O、N等，生物界与非生物界的统一性表现在元素的种类上，而不是在元素含量上。[答案]C返回1．实验原理某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。返回还原糖＋斐林试剂――→加热砖红色沉淀淀粉＋碘液―→蓝色脂肪＋苏丹Ⅲ染液―→橘黄色苏丹Ⅳ染液―→红色蛋白质＋双缩脲试剂―→紫色返回2．实验流程(1)还原糖的检测和观察：返回(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：返回(3)蛋白质的检测：返回3．疑难点拨(1)实验材料的选择：①可溶性还原糖的鉴定实验中，最理想的实验材料是还原糖含量较高的生物组织(或器官)，而且组织的颜色较浅，易于观察。②脂肪的鉴定实验中，实验材料最好选择花生种子。新鲜的花生种子，可不必浸泡，干种子浸泡3～4h最适宜切片(浸泡时间短，不容易切片；浸泡时间过长，组织太