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1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.专题02细胞中的元素和无机物【考纲解读】【知识梳理】1．组成细胞的元素和化合物（1）组成细胞的元素①大量元素：_______________________________。微量元素：_________________________。主要元素：_________________________。基本元素：_________________________。最基本元素：_________________________。②生物界和非生物界在元素组成上的统一性和差异性a．统一性的表现：________________________________________________________。b．差异性的表现：____________________________________________________。（2）细胞鲜重和干重中元素的含量不同①占细胞鲜重百分比最多的是______。②在细胞干重百分比中，最多的是______。2.元素缺乏症状B（硼）促进花粉萌发，花粉管伸长，缺硼会出现“__________”的现象；Mg是合成_________分子的必需元素。Fe是合成_________分子的必需元素。考点分布考纲要求备考指南组成细胞的元素和化合物水和无机盐的作用1.组成细胞的元素和化合物(Ⅰ)2.水和无机盐的作用(Ⅰ)明确细胞中化合物的种类和占比。熟记大量元素和微量元素。掌握各种有机物的元素组成。掌握水的存在形式及作用。明确无机盐作用及缺乏症23.组成细胞的化合物有机化合物有__________________________________________。无机化合物有__________________。细胞中含量最高的化合物是______，细胞中含量最多的有机化合物是________。4.细胞中的水的存在形式有_________和________。自由水的作用有①细胞内良好的__________；②参与许多生物__________；③为细胞提供液体环境；④运送____________和_____________。5.细胞中的无机盐细胞中无机盐的主要存在形式是_______形式。无机盐的作用是①组成_______________；②维持细胞和生物体的____________；③对于维持细胞和生物体正常的_______、_________酸碱平衡非常重要。【考点精讲】1.组成细胞的元素和化合物（1）组成细胞的元素元素的来源、分类和存在形式（2）生物界和非生物界在元素组成上的统一性和差异性a．统一性的表现：组成生物体的元素在无机自然界中都能找到，在元素种类上具有统一性。b．差异性的表现：同一种元素在生物界和非生物界中的含量差别很大。（3）组成细胞的化合物3（4）细胞鲜重和干重中元素与化合物的含量不同①在组成细胞的元素中，占鲜重百分比：O＞C＞H＞N；占干重百分比：C＞O＞N＞H。②在组成细胞的化合物中，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。典例1.(2019·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CB．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【答案】B【解析】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。【思路点拨】细胞中元素与化合物的种类及含量的扇形图和柱状图①若图1表示组成人体活细胞的元素含量比例，则甲～丁依次是O、C、H、N，但占人体细胞干重百分比最高的元素是图1中的甲，其原因是人体细胞鲜重含量最多的化合物是H2O，而干重含量最多的化合物是蛋白质。②若图2表示细胞干重中化合物的含量，则②为蛋白质，其标志性元素是图1中的丁，若按鲜重计②应为4水。③图1所示元素在非生物界中一定能(填“一定能”“一定不能”或“不一定能”)找到，这说明生物界和非生物界具有统一性。④C、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%，这一事实说明生物界与非生物界具有差异性。典例2.(2019·河北正定中学期末)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．脂肪、核苷酸D．纤维素、丙酮酸【答案】D【解析】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；性激素只含有C、H、O，胰岛素含有C、H、O、N，B错误；脂肪只含有C、H、O，核苷酸含有C、H、O、N、P，C错误；纤维素和丙酮酸都只含有C、H、O，D正确。【规律方法】根据元素推测化合物的种类2．细胞中的无机物（1）细胞中的水①自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系自由水/结合水，比值高，细胞代谢旺盛，但抗旱、抗寒、抗热等抗逆性差；比值低，细胞代谢强度降低，但抗旱、抗寒、抗热等抗逆性增强。实例：衰老的细胞内水分含量减少，细胞萎缩，体积减小，细胞代谢速率减慢。②归纳总结细胞中水的产生和利用产生水利用水5①有氧呼吸第三阶段②氨基酸脱水缩合③多糖的合成④DNA的复制与转录⑤ADP形成ATP①多糖、蛋白质、脂肪、核酸的分解(水解)②光反应中水的分解③有氧呼吸第二阶段中水的利用④ATP的水解（2）细胞中的无机盐举例细胞中常见无机盐的作用及含量异常情况无机盐作用含量异常I－甲状腺激素的组成成分缺乏时患地方性甲状腺肿；婴、幼儿缺乏患呆小症Fe2＋血红蛋白的组成成分缺乏时患缺铁性贫血Ca2＋降低神经系统的兴奋性血钙过低时，会出现抽搐现象；血钙过高时，会患肌无力Mg2＋叶绿素的组成成分缺乏会导致叶片发黄K＋促进植物体内淀粉的运输；维持动物细胞内液的渗透压缺乏时植物抗逆能力减弱，易受病害侵袭Na＋维持细胞外液的渗透压缺乏会导致细胞外液渗透压下降典例1.(2019·南京校级一模)大多数无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用，下列相关叙述正确的是()A．K＋内流是神经纤维产生静息电位的主要原因B．Mg2＋参与叶绿素的合成而直接影响光合作用暗反应C．I－参与组成的甲状腺激素有促进细胞代谢增加产热的作用D．过量摄入钠盐会导致血浆中抗利尿激素含量降低【答案】C【解析】K＋外流是神经纤维产生静息电位的主要原因；Mg2＋参与叶绿素的合成而直接影响光合作用的光反应；I－参与组成甲状腺激素，甲状腺激素具有促进细胞代谢增加产热的作用；过量摄入钠盐会导致细胞外液渗透压升高，血浆中抗利尿激素含量升高。6典例2.(2017·海南高考)无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用。下列相关叙述错误的是()A．蔬菜中的草酸不利于机体对食物中钙的吸收B．缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降C．和ATP一样，KH2PO4也能为生物体提供能量D．植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐【答案】C【解析】草酸与食物中钙离子结合形成沉淀物不利于钙的吸收；铁是血红蛋白的组成成分，血红蛋白的主要作用是运输O2，缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降；KH2PO4不是能源物质，不能为生物体提供能量；燃烧过程中有机物被分解，剩下的是无机物。【解题思路】该选项考查的是生物知识与生活的联系，同时需结合化学知识：草酸与食物中钙离子结合形成沉淀物不利于吸收。生活小知识中常说的小葱拌豆腐不利于钙的吸收，也是这个道理。考生往往一看到“不利于”这类绝对化的词语就盲目判定选项错误而导致误选。典例3.(2014·四川高考)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)【答案】C【解析】水在最基本的生命系统中有两种存在形式：自由水和结合水；在氨基酸脱水缩合形成多肽链的过程中，生成物H2O中的两个氢原子分别来自两个氨基酸中的氨基和羧基；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。线粒体中丙酮酸的分解要利用H2O，产生CO2；光合作用的光反应阶段发生在叶绿体类囊体薄膜上，H2O在光下被分解成O2和[H]，[H]可将叶绿体基质中暗反应固定的CO2还原成(CH2O)。【思路点拨】7本题结合细胞代谢考查细胞中水的存在形式、产生和利用，解题的关键是明确光合作用、细胞呼吸和脱水缩合等与水有关的代谢过程。【知识拓展】小麦幼苗的正常生长需要多种无机盐，你如何设计实验证明某种无机盐A是否为幼苗生长所必需的？请写出实验思路，并根据实验结果作出判断。提示：对照组将小麦幼苗培养在完全培养液中，小麦幼苗正常生长；实验组将小麦幼苗培养在缺A的完全培养液中，若小麦幼苗正常生长，说明无机盐A不是幼苗生长所必需的无机盐，若小麦幼苗不正常生长，加入无机盐A后又恢复正常生长，说明无机盐A是小麦幼苗生长所必需的无机盐。对照法探究植物生长必需的无机盐1．实验目的：探究无机盐X是否是植物生长发育所必需的。2．实验设计3．实验中的对照(1)空白对照对照组：植物＋完全培养液实验组：植物＋缺X培养液(2)自身对照对照组：缺XX实验组：加入无机盐X后对照实验的类型及实验组、对照组的确认空白对照对照组为自然状态下不作处理的对象组，实验组为施加实验变量处理的对象组自身对照实验处理前的对象组为对照组，实验处理后的对象组为实验组相互对照不单设对照组，而是几个实验组相互对照。如“影响酶活性的条件”的实验中，探究温度对酶活性的影响时，要用热水、正常温度的水、冰水三个实验组来探8究温度对酶活性的影响，进行相互对照，以得出相应的实验结论条件对照即给对象施加某种实验处理，虽不是检验假设需要的，但更能充分说明实验变量的对照。例如，在动物激素饲喂小动物的实验方案中，饲喂甲状腺激素的为实验组；饲喂甲状腺抑制剂的是条件对照组；不饲喂药剂的是空白对照组实验相关说明：(1)实验中应保证实验材料的统一性，即材料的种类、生长状况等相同。(2)实验组加入X的目的是二次对照，使实验组前后对照，以增强说服力。(3)该方案也可用于检测某种矿质元素是否是植物正常生长的必需元素。【真题&模拟速递】1.(2019·六安模拟)显微镜下分别观察小麦的叶肉细胞和干种子的胚细胞，发现叶肉细胞的细胞质中有明显的细胞质流动现象，而胚细胞则无此现象，原因是()A．叶肉细胞是活细胞，而胚细胞是死细胞B．叶肉细胞中有自由水，胚细胞中没有自由水C．叶肉细胞中自由水与结合水的比值大D．胚细胞中自由水与结合水的比值大【答案】C【解析】休眠细胞仍是活细胞，种子在晒干的过程中，自由水大量蒸发，胚细胞中自由水含量较少，结合水的相对比值增大，细胞代谢不活跃，所以细胞质流动不明显。2.(2019·徐州高三检测)研究发现，冬小麦在秋冬受低温袭击时，呼吸速率先升高后降低；持续的冷害使根生长迟缓，吸收能力下降，但细胞内可溶性糖的含量有明显的提高。下列推断错误的是()A．冷害初期呼吸作用先增强，有利于抵御寒冷B．持续低温使线粒体内氧化酶活性减弱，直接影响可溶性糖合成淀粉C．低温时细胞内结合水的比例上升，有利于适应低温环境D．低温使根细胞呼吸减弱，吸收矿质营养能力下降【答案】B【解析】冷害初期呼吸作用增强，产热量增加，有利于抵御寒冷；可溶性糖合成淀粉过程需要能量，而持续低温使线粒体内氧化酶活性减弱，影响ATP的合成，从而间接影响可溶性糖合成淀粉；低温使细胞内结合水含量升高，自由水含量降低，以适应低温环境，增强抗寒性；低温使酶活性降低，根细胞呼吸减弱，根细胞