1、第2讲 细胞中的元素和化合物 细胞中的无机物第一单元 细胞的分子组成第一单元 细胞的分子组成考纲点击1.水和无机盐的作用()2.实验：检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质 考查细胞中的元素和化合物1组成细胞的元素图中：为，为，为。最基本元素基本元素主要元素助学巧记 谐音巧记元素的种类2生物界与非生物界的统一性和差异性(必修 1 P19 拓展题 T1 改编)组成生物体的元素追根溯源来自无机环境，下列有关说法正确的是()A生物体内的元素比例和无机环境中相同B说明生物界和非生物界具有统一性C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、HD生物体内的元素种类和
2、无机环境中相同答案：B 3细胞中的化合物下图 A 是组成人体细胞的主要元素及其占细胞鲜重的百分比，B 是细胞中几种化合物的含量。请据图思考下列问题：(1)如果图 A 表示的是活细胞中的元素含量比例，则甲丁依次为_。(2)若按干重计，图 B中的标志性元素是图 A 中的_(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)，按鲜重计应为_。(3)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%，这一事实说明什么问题？答案：(1)O、H、C、N(2)丁 水(3)生物界与非生物界具有差异性。考向 1 细胞中的元素和化合物1(2018临川高三
3、模拟)下列物质中元素组成相同的一组是()A糖原、胰岛素、甲状腺激素BATP、DNA、RNAC淀粉、淀粉酶、淀粉酶基因D纤维素、性激素、生长激素解析：选 B。糖原、淀粉、纤维素、性激素的组成元素是 C、H、O；甲状腺激素、胰岛素、淀粉酶、生长激素的主要组成元素是 C、H、O、N；ATP、DNA、RNA、淀粉酶基因的组成元素是 C、H、O、N、P。2(2018青岛高三联考)如图是活细胞中 3 种元素含量或 3 种化合物含量的扇形图，如表是几种细胞中 6种大量元素的百分比含量，下列叙述不正确的是()元素OCHNPS 玉米细胞(干重)44.43 43.57 6.24 1.46 0.20 0.17 人细
4、胞(干重)14.6255.97.46 9.33 3.11 0.78 人活细胞65.018.010.03.01.40 0.30A.若扇形图代表化合物的含量，则甲、乙分别代表水和蛋白质B若扇形图代表元素的含量，则甲、乙、丙分别代表氧、碳、氢三种元素C由表中数据可以看出，在玉米细胞(干重)中所占比例明显高于人细胞(干重)中的元素是 C，发生这种差异的一个主要原因是组成玉米细胞的化合物中糖类较多D组成生物界和非生物界的化学元素在含量上相差很大，说明生物界和非生物界具有一定的差异性解析：选 C。玉米细胞(干重)中所占的比例明显高于人细胞(干重)中的元素是 O。考向 2 依据元素的种类与功能推断有机物的种
5、类3.(2018河南鹤壁模拟)如图表示不同化学元素所组成的化合物，以下说法错误的是()A若为某种大分子的组成单位，则最可能是氨基酸B若是细胞中重要的储能物质，则是脂肪C若为能储存遗传信息的大分子物质，则一定是 DNAD若是主要在动物肝脏和肌肉中合成的储能物质，则是糖原解析：选 C。蛋白质为大分子物质，元素组成为 C、H、O、N，基本单位为氨基酸；脂肪只含 C、H、O；无论 DNA 还是 RNA，元素组成都是 C、H、O、N、P；糖原为多糖，元素组成为 C、H、O。“两法”解决物质推断题(1)通过比较记忆特殊有机物的元素组成 物质名称特征元素共有元素 ATPPC、H、O、N 叶绿素Mg血红蛋白S
6、、Fe甲状腺激素I胰岛素S(2)推测某一结构(或物质)的元素组成 首先分析该结构或物质的组成成分，再推测其元素组成。如：细胞膜蛋白质糖类磷脂C、H、O、N、P 染色体蛋白质DNAC、H、O、N、P 核糖体蛋白质RNAC、H、O、N、P 病毒蛋白质核酸C、H、O、N、P 组成细胞的水和无机盐1细胞中的水(1)细胞中水的存在形式和功能(2)自由水/结合水比值和细胞代谢的关系关系实例：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细胞中的无机盐(必修 1 P36“与生活的联系”改编)剧烈运动大量出汗后，补充水分的首选是凉开水还是淡盐水？为什么这样选择？答案：淡盐水。为了保持体内的
7、水盐平衡。考向 1 细胞中的水1(高考四川卷改编)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.神经冲动传导时，消耗自由水，分解 ATPB.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将经 CO2 固定生成的 C3 还原成(CH2O)解析：选 C。A 项，ATP 分解需要水的参与。B 项，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。C 项，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
8、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。D 项，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用于叶绿体基质中的暗反应，将经 CO2 固定生成的 C3 还原成(CH2O)。2某科研小组将选自同一海滩的长势相同、生长良好的互花米草幼苗平均分成 5 组，每天分别以 0 h、3 h、6 h、12 h 和24 h 进行水淹处理。处理 50 d 后，测定植株自由水与结合水含量，并计算二者的比值(曲线甲)，测定 K吸收速率(曲线乙)。下列有关叙述错误的是()A实验中应该用互花米草采样地点的海水进行水淹处理B互花米草在水淹
9、时间为 3 h/d 的环境下抗逆性最强C互花米草在水淹时间为 6 h/d 的环境下，代谢活动最旺盛D互花米草以主动运输方式吸收 K解析：选 C。互花米草为一种滩涂草本盐沼植物，实验用水应该采用此植物实际生活环境中的海水，A 正确；自由水与结合水的比值越小，植物的代谢活动越弱，抗逆性越强，结合坐标曲线甲可知水淹时间为 3 h/d 时，抗逆性最强，B 正确；水淹时间为 0 h/d 时，自由水与结合水比值最大，故此时代谢活动最旺盛，C 错误；随着水淹时间变长，吸收 K速率减弱，细胞呼吸强度减弱，能量供应减少，分析得知：互花米草以主动运输方式吸收 K，D 正确。衍射法归纳细胞中的水 考向 2 无机盐的
10、功能及实验验证3(2018吉林长春高三模拟)下列关于无机盐离子的叙述，正确的是()AK内流是神经纤维产生动作电位的主要原因BMg2参与色素的合成而直接影响光合作用暗反应C过量摄入钠盐会导致血浆中抗利尿激素含量降低DFe2参与构成的血红蛋白在运输氧过程中起重要作用答案：D4(2018湘潭模拟)设计实验探究 X 是否属于植物生长所必需的无机盐，某同学的构思大致如下：本实验中采用甲组、乙组对照，以及乙组中实验前(无 X)与实验后(有 X)自身对照。两次对照中属于实验组的依次是()A甲组、乙组实验前 B甲组、乙组实验后C乙组、乙组实验前D乙组、乙组实验后答案：D生物体内无机盐生理功能的实验验证(1)对
11、照组植物完全培养液正常生长。(2)实验组分析：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。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。检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1还原糖的检测(1)检测原理：还原糖中的醛基(CHO)在加热条件下能将Cu(OH)2中的 Cu2还原成 Cu，从而生成的 Cu2O 沉淀。(2)检测步骤砖红色2脂肪的检测(1)检测原理：脂肪苏丹()染液。(2)检测步骤方法一：花生种子3滴苏丹()染液橘黄色(红色)。方法二：橘黄色(红色)匀浆3蛋白质的检测(1)检测原理：肽键结构在碱性溶液中能与 Cu2结合生成紫色络合物，即蛋白质双缩脲试剂。(
12、2)检测步骤紫色发散拓展 (1)实验条件创新 下图是进行检测还原糖的实验，2 min 后试管内_(填“会”或“不会”)出现砖红色沉淀。理由是：_。(2)实验结论分析向某试管内的无色液体(植物组织研磨液)中加入斐林试剂，经加热若出现砖红色沉淀，能否表明该试管内含有葡萄糖？为什么？答案：(1)不会 检测还原糖时，加入斐林试剂后需要进行 5065 温水浴加热，图中没有进行水浴加热，不会出现砖红色沉淀，而呈现斐林试剂自身的蓝色(2)不能。有砖红色沉淀，只能表明含还原糖(如葡萄糖、果糖、麦芽糖等)，但未必是葡萄糖。1(2018山东师大附中模拟)在生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，对实验材料的选
13、择，下列叙述错误的是()A斐林试剂和双缩脲试剂的成分中都含有 NaOH 溶液B花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料C食用花生油最好选用苏丹染液来鉴定，而一般不选用苏丹染液来鉴定D甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等，都含有较多糖且近于白色，因此可以用于还原糖的鉴定解析：选 D。双缩脲试剂由两种试剂组成：0.1 g/mL 的 NaOH溶液和 0.01 g/mL 的 CuSO4 溶液；斐林试剂也由两种试剂组成：0.1 g/mL 的 NaOH 溶液和 0.05 g/mL 的 CuSO4 溶液。食用花生油颜色较深，而苏丹染液可将脂肪染成橘黄色，染色较浅，不易区别，故最好选用苏丹染液，它可以将
14、脂肪染成红色。甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等含有较多的蔗糖，蔗糖不是还原糖。2某校生物兴趣小组进行了生物组织中还原糖检测的实验(如下图)，下列叙述正确的是()A在实验材料选择方面，用苹果比用植物叶片的效果要好B在制备生物组织样液时，加入石英砂的主要目的是促进还原糖的溶解C用于该实验检测的斐林试剂也可用于检测蛋白质，只是添加试剂的顺序不同D由于斐林试剂不稳定，在使用斐林试剂时要先加 0.1 g/mL的 NaOH 溶液，后加入 0.05 g/mL 的 CuSO4 溶液解析：选 A。苹果果肉的颜色比植物叶片的浅，所以在实验材料选择方面，用苹果比用植物叶片的效果要好；在制备生物组织样液时，加入石英砂的
15、主要目的是使研磨充分；斐林试剂和双缩脲试剂中 CuSO4 溶液的浓度不同；在使用斐林试剂时应将等量 NaOH 和 CuSO4 溶液混匀后加入组织样液。3(2018河北武邑中学周测)对下表的有关分析错误的是()溶液溶质的元素组成检测试剂颜色反应溶质的基本单位 甲C、H、O砖红色葡萄糖 乙C、H、O、N 等 双缩脲试剂A.甲可能是麦芽糖溶液B是斐林试剂，使用时需水浴加热C乙液可能是一种酶溶液D是紫色，是核苷酸解析：选 D。还原糖与斐林试剂反应经水浴加热生成砖红色沉淀，故是斐林试剂，甲是葡萄糖、果糖、麦芽糖等还原糖的一种，一分子麦芽糖是由两分子葡萄糖形成的，A、B 正确；蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反
16、应，大多数酶是蛋白质，蛋白质的基本单位是氨基酸，C 正确，D 错误。(1)三类有机物检测在操作步骤上的“三个唯一”唯一需要加热还原糖检测，且必须水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热，则无砖红色沉淀出现。唯一需要使用显微镜脂肪检测。唯一使用酒精脂肪的鉴定，实验用体积分数为 50%的酒精洗去浮色。(2)斐林试剂与双缩脲试剂的“一同、三不同”清一清易错点 1 认为生物体内的各种元素的种类和含量都相同点拨(1)组成不同生物的化学元素的种类基本相同，但各种元素的含量相差较大。(2)同一生物体内的不同细胞中元素的含量也不相同。易错点 2 认为细胞内含量最多的元素是碳点拨 细胞内含量最多的元素是氧而不是
17、碳(组成细胞干重最多的元素是碳)。易错点 3 认为自由水比结合水作用大且干种子中已无水点拨 自由水、结合水的作用都非常大，两种水在不同时期作用各有所侧重，且能相互转化。干种子中结合水的比例比自由水的大。易错点 4 理清有机化合物检测中的 4 个易误点(1)易忽略斐林试剂本身的颜色点拨 非还原糖(如蔗糖)斐林试剂水浴加热后的现象不是无色而是浅蓝色Cu(OH)2 的颜色。(2)误认为所有的糖都是还原糖点拨 常见的单糖(葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖等)、二糖中的麦芽糖、乳糖是还原糖；蔗糖、多糖(淀粉、糖原和纤维素)都不是还原糖。(3)易写错“斐”和“脲”字点拨“斐林试剂”中的“斐”不可错写成
18、“非”，双缩脲试剂中的“脲”不可错写成“尿”。(4)误认为脂肪的检测必须使用显微镜点拨 若要观察被染色的脂肪颗粒，则使用显微镜，但若要通过观察溶液颜色变化，则不必使用显微镜。判一判(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)组成细胞的元素都以化合物的形式存在()(4)细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素()(5)DNA 与 ATP 中 所 含 元 素 的 种 类 相 同(2015 全 国 ，1A)()(6)纤维素和尿素、脂肪酸和磷脂、三磷酸腺苷和核糖核酸、胆固醇和血红蛋白四组，每一组中的两种化合
19、物含有相同的元素()(7)在最基本的生命系统中，水有自由水和结合水两种存在形式()(8)细胞内结合水/自由水的比值，种子萌发时比休眠时低(2015山东，4A 改编)()(9)发生局部炎症反应时的肿胀，是由组织中的 Na浓度增加所致(2016浙江，4C)()(10)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，光反应强度降低，暗反应强度降低(新课标全国卷改编)()(11)人剧烈运动大量失钠，对细胞外液渗透压的影响小于细胞内液()(12)将蛙神经纤维置于适宜的溶液后再适当增加溶液的 KCl 浓度，其静息电位绝对值变小()(13)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()(14)植物缺 Mg 引起光反应和暗反应强度均减弱()本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放
