1、第2讲细胞中的元素和化合物细胞中的无机物考点内容三年考情命题趋势备考指南1.水和无机盐的作用2020江苏单科T12019江苏单科T1、T302018江苏单科T17题型内容:水和无机盐的作用,有机物的检测考查形式:多通过选择题直接考查(1)结合实例分析自由水与结合水比例与代谢的关系(2)列表法比较有机物检测的原理与方法2.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1.细胞中的元素(1)元素的来源、分类依据和存在形式(2)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系2.细胞中的化合物3.正确区分鲜重、干重的元素和化合物的含量1.Ca、Mg、Fe、Mn、Cu是组成细胞的微量元素。()2
2、.细胞中的微量元素因含量极少从而不如大量元素重要。()3.在人体活细胞中氢原子的数目最多。()4.组成细胞的元素都是以化合物的形式存在。()5.所有细胞中化合物的含量都是一样的。()根据教材图表,回答问题。(1)分析图表,地壳和细胞中的元素构成的相同点是;不同点是。(2)组成细胞的元素在地壳中都能找到,这是因为。(3)对比图2-1和图2-2,在人体细胞干重和细胞鲜重上含量占前四的元素分别是什么:。(4)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),而在地壳的化学成分中,质量分数不到1%,这一事实说明。(5)细胞内的氮元素含量明显高于地壳,据此可以推论:最大
3、可能是因为细胞内的大分子有机化合物的含量较高。提示:(1)组成地壳和细胞中的元素的种类基本相同同一种元素的含量相差很大(2)生物体有选择地从无机自然界获取各种物质来组成自身(3)CONH、OCHN(4)生物界与非生物界具有差异性(5)蛋白质考向一细胞中元素的含量、种类及作用1.(2020江苏南通调研)下列有关细胞中元素和化合物的说法,错误的是()A.细胞中基本的元素是C、H、O、N,其中最基本的元素是CB.ATP、胰岛素、DNA的组成元素中都有C、H、O、N、PC.在线粒体、叶绿体、核糖体和细胞核中均含有RNA分子D.纤维素水解后的单体为葡萄糖,蛋白质水解后的单体是氨基酸1.答案B细胞中基本元
4、素是C、H、O、N,其中最基本的元素是C,A正确;胰岛素的化学本质是蛋白质,不含P,B错误;线粒体、叶绿体、核糖体和细胞核中均有RNA,C正确;纤维素的基本组成单位为葡萄糖,蛋白质的基本组成单位为氨基酸,D正确。2.(2020江苏七市调研)下列有关人体细胞中元素和化合物的叙述,正确的是()A.C元素在活细胞中含量最多B.Na+在细胞内的含量远比细胞外高C.血红蛋白中含有Fe元素D.不同组织细胞中mRNA的种类完全相同2.答案CC是构成细胞的最基本元素,但人体活细胞(鲜重)中含量最多的元素是O元素,A错误;Na+在细胞内的含量远低于细胞外,B错误;血红蛋白的核心区域含有Fe2+,可参与血红蛋白的
5、合成,C正确;由于基因进行了选择性表达,因此不同组织细胞中mRNA的种类不完全相同,D错误。题后悟道归纳有关生物体内元素的错误认识 (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C活细胞内含量最多的元素是O而不是C。考向二细胞中的元素和化合物3.如图甲是有活性的细胞中元素含量的柱形图,图乙是细胞中化合物含量的扇形图,下列说法正确的是()A.若甲表示组成人体细胞的元素含量,则a、b、c依次是O、H、CB.若乙表示细胞干重,则
6、A化合物是蛋白质C.若乙表示细胞鲜重,则A化合物在细胞内主要存在于细胞液中D.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3.答案B若甲表示组成人体细胞的元素含量,则a、b、c依次是O、C、H,A错误;若乙表示细胞干重,则A化合物是蛋白质,B正确;若乙表示细胞鲜重,则A化合物为水,在细胞内主要存在于细胞内液中,C错误;生物界与非生物界的统一性表现在元素的种类上,而不是元素的含量上,D错误。4.N元素是生物体内必需的大量元素。下列有关N元素的说法中,不正确的是()A.人体细胞干重中,N元素所占百分比仅低于C和OB.蛋白质中的N元素主要存在于氨基中C.N元素可参与ATP、
7、叶绿素和磷脂分子的组成D.N元素在动物、植物体内的含量存在差异4.答案B蛋白质中的N元素主要存在于肽键中,B错误。考点二细胞中的无机物1.细胞中的水(1)细胞中水的存在形式和功能(2)水的含量及特点水是活细胞中含量最多的化合物。不同生物体内的含水量差异很大,如水生生物含水量(填“”或“成年;幼嫩部分(填“”或“(填“”或“CNHC.茶和人体所含元素种类大致相同,但含量差异很大D.新鲜茶叶的细胞中只含有无机物,没有有机物11.答案AC活细胞中含量最多的化合物是H2O,A正确;制好的成品茶几乎不含水分,考虑细胞的干重,化学元素含量的高低是CONH,B错误;不同生物体所含元素种类大致相同,但含量差异
8、很大,C正确;新鲜茶叶的细胞中含有无机物和有机物,D错误。12.(2020江苏华罗庚中学阶段测试)下列关于“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验的叙述,错误的是()A.常用番茄、苹果等组织样液作为检测植物组织内还原糖的实验材料B.脂肪的检测中观察花生子叶切片细胞间不可能出现橘黄色脂肪颗粒C.脂肪的检测中体积分数为50%的酒精是为了溶解组织中的脂肪D.蛋白质的检测中加入的质量浓度为0.1gmL-1的NaOH溶液可为反应提供碱性环境12.答案ABC番茄的红色会影响实验结果的观察,故检测还原糖时不能选择番茄作为实验材料,A错误;切片时,被破坏的子叶细胞会释放出少量脂肪,细胞间可能会出现橘黄色脂肪
9、颗粒,B错误;检测脂肪的实验中,体积分数为50%的酒精的主要作用是洗去浮色,C错误;蛋白质检测实验中,先加入双缩脲试剂A液(质量浓度为0.1gmL-1的NaOH溶液),提供一个碱性环境,再加入双缩脲试剂B液(质量浓度为0.01gmL-1的CuSO4溶液),能生成紫色的络合物,D正确。三、非选择题13.完成下列有关问题:(1)水在生命活动中具有极其重要的作用,细胞内含水量的多少直接影响细胞的代谢。干种子吸水后,自由水比例大幅度增加,会导致细胞中新陈代谢速率明显加快,原因是(至少答两点)。黄豆种子浸泡约一周时间,黄豆芽已长得又白又粗,1kg的黄豆能长出5kg的黄豆芽。在这个过程中,黄豆细胞内的有机
10、物含量减少,种类增多,其原因是黄豆。(2)为了观察植物种子中的脂肪,常用染液对种子切片染色,再用洗去浮色,最后在显微镜下可观察到色脂肪颗粒。(3)种子萌发时吸收矿质元素的主要方式是,影响其运输速率的主要因素除能量供应外还有。13.答案(1)自由水是细胞内的良好溶剂,许多生物化学反应需要水的参与,自由水还参与生物体内的物质运输进行细胞呼吸,消耗有机物,产生许多中间代谢产物(2)苏丹(或)体积分数为50%的酒精溶液橘黄(或红)(3)主动运输细胞膜上相应载体蛋白的数量解析(1)干种子吸水后,自由水比例大幅度增加,会导致细胞中新陈代谢速率明显加快,原因:自由水是细胞内的良好溶剂,许多生物化学反应需要水
11、的参与,水参与生物体内的物质运输。黄豆芽的发育过程中,细胞呼吸消耗原有有机物,又产生许多新种类的中间代谢产物,所以黄豆细胞内的有机物含量减少,种类增多。(2)脂肪可被苏丹染液(或苏丹染液)染色成橘黄色(或红色),因此观察植物种子中的脂肪,常用苏丹染液(或苏丹染液)对种子切片染色,用50%的酒精洗去浮色,在显微镜下观察,可见橘黄色(或红色)的脂肪微粒。(3)种子萌发时吸收矿质元素的主要方式是主动运输。主动运输物质逆浓度梯度转运,需要能量和载体蛋白。影响其运输速率的主要因素除能量供应外,还有细胞膜上相应载体的数量。14.镁元素是植物生长发育的重要元素,缺镁的植物叶片发黄,严重影响农作物光合作用的进
12、行。(1)根据元素在细胞中的含量进行划分,镁元素属于元素。(2)镁元素是的组成元素,所以农作物缺镁会影响光合作用。用放射性同位素28Mg对农作物进行示踪实验,发现镁元素可通过韧皮部由老叶运输到新叶。据此推测,植物缺镁时,症状应首先在(填“老叶”或“新叶”)中表现。(3)对农作物适量增施镁肥可缓解缺镁症状,施肥后,植物的根部利用镁转运蛋白主动摄取土壤中的镁,这一过程需要消耗能量,属于运输。但对农作物施肥过多会造成“烧苗”,出现这一现象的原因是。(4)实验室中研究镁元素是否为某植物生长发育所必需的时,一般不使用土壤栽培植物而选样用营养液来培养植物,原因是。14.答案(1)大量(2)叶绿素老叶(3)
13、主动土壤溶液浓度大于植物细胞液浓度,作物因细胞失水而萎蔫(4)土壤成分复杂,不利于控制是否含有所研究的元素(不能有效控制自变量);而培养液成分明确,能够控制其是否含有所研究的元素(能有效控制自变量)解析(1)根据元素在细胞中的含量进行划分,分为大量元素和微量元素,其中镁元素属于大量元素。(2)镁元素是叶绿素的组成元素,所以农作物缺镁会影响光合作用的光反应进程,用放射性同位素28Mg对农作物进行示踪实验,发现镁元素可通过韧皮部由老叶运输到新叶,说明老叶中的镁元素可以到新叶中再次被利用,也就是说,当缺少镁元素时,植物可以利用老叶中的镁元素弥补新叶对镁的缺乏,据此推测,植物缺镁时,症状应首先在老叶中
14、表现。(3)对农作物适量增施镁肥后,植物的根部利用镁转运蛋白主动摄取土壤中的镁,这一过程需要消耗能量,因此镁的转运方式为主动运输。但对农作物施肥过多会导致土壤溶液浓度过高进而大于植物细胞液浓度,作物因细胞失水而萎蔫,造成“烧苗”现象。(4)由于土壤成分复杂,不能控制是否含有所研究的元素(不能有效控制自变量),而培养液成分明确,能够控制其是否含有所研究的元素(能有效控制自变量)。因此研究某种元素是否为某植物生长发育所必需的时,一般不使用土壤栽培植物而选样用营养液来培养植物。15.某同学有喝牛奶的习惯,在学习了细胞的化合物知识后,他想知道牛奶中有无蛋白质和还原糖。下面是其未设计完的实验,请帮助他完
15、成实验设计。实验目的:探究某品牌牛奶中有无蛋白质和还原糖。实验原理:利用颜色反应检测牛奶中有无蛋白质和还原糖。材料用具:略。实验步骤:请补充表格中a、b、c、d处内容:探究目的探究牛奶中有无还原糖探究牛奶中有无蛋白质试管步骤ABCDEF第一步2mL牛奶2mL蒸馏水2mL葡萄糖样液2mL牛奶2mL蒸馏水2mLa样液试管步骤ABCDEF第二步1mL斐林试剂1mL斐林试剂1mL斐林试剂1mLNaOH溶液b1mLNaOH溶液第三步c水浴加热水浴加热d4滴CuSO4溶液4滴CuSO4溶液结果? (1)a.;b.;c.;d.。(2)请预测A、D两支试管的现象及其结论:A:。D:。(3)分析该实验设计:试管
16、A和形成对照实验,对照组为,目的是。15.答案(1)蛋白质1mLNaOH溶液水浴加热4滴CuSO4溶液(2)若出现砖红色沉淀,证明牛奶中含有还原糖,否则无还原糖若出现紫色,证明牛奶中含有蛋白质,否则无蛋白质(3)试管B、C试管B和试管C排除无关变量的影响,通过对照探究牛奶中是否含有还原糖解析(1)设计实验应遵循对照和单一变量原则,鉴定还原糖时,斐林试剂需要混合后使用,并且需要水浴加热,鉴定蛋白质时,双缩脲试剂需要先加氢氧化钠溶液后加硫酸铜溶液。(2)若A试管在水浴加热的条件下出现砖红色沉淀,说明牛奶中有还原糖,若没有出现砖红色沉淀,说明没有还原糖,同理D试管出现紫色则说明牛奶中有蛋白质,无紫色说明牛奶中无蛋白质。(3)试管A与试管B、C形成对照,目的是排除无关变量的影响,使结果更具有说服力,证明牛奶中是否含有还原糖。