1、 2元素种类、来源和存在形式种类来源存在形式主要有多种生物体有选择地从获得大多数以的形式存在20无机自然界化合物 特别提醒 大量元素和微量元素的划分依据是含量。记忆微量元素可利用口诀：铁猛碰新木桶(Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu)。(谐音记忆法)1.为什么碳是最基本的元素？提示：碳原子本身的化学性质使它能够通过化学键连接成链或环，从而 形成各种生物大分子，使地球上的生命建立在碳元素的基础上。1含量及种类 2.细胞中的水(1)存在形式：。自由水和结合水 3.细胞中的无机盐(1)存在形式：绝大多数以的形式存在，少数是细胞内的组成成分。(2)功能：维持细胞和生物体的，维持细胞的等。离子复杂化合物生
2、命活动酸碱平衡鉴定物质试剂颜色变化还原糖试剂砖红色沉淀淀粉碘液脂肪苏丹染液苏丹染液蛋白质试剂紫色斐林蓝色橘黄色红色双缩脲 名师点拨 在上述实验中，只有加还原糖的鉴定需要加热，脂肪的检测一般需借助显微镜观察。2：各种糖都是人体生命活动的能源物质吗？提示：不是。例如脱氧核糖是构成DNA的成分，核糖是构成RNA的成分，纤维素是构成植物细胞壁的成分等。小贴士 1.元素组成：主要是三种元素，有些还含有P和N。2.种类及功能C、H、O种类生理功能脂肪细胞内良好的；保温、缓冲和减压作用磷脂构成的重要成分储能物质细胞膜和细胞器膜种类生理功能固醇胆固醇构成细胞膜的重要成分；参与血液中的运输性激素促进和生殖细胞的
3、形成维生素D促进肠道对的吸收脂质生殖器官的发育钙和磷 3：为什么同质量的脂肪和糖类相比氧化分解时释放的能量较多？提示：脂肪中氧的含量远远少于糖类，而氢的含量多于糖类，因此，等质量的脂肪和糖类氧化分解时，脂肪所消耗的氧气较多，同时释放的能量也多。名师点拨 脂肪与糖类的元素组成相同，都只含C、H、O三种元素，但脂肪中氧的含量低于糖类，氢的含量高于糖类。1元素的种类与含量 组成生物体的化学元素常见的有20多种，各种元素的归属范围归纳如下：(1)上述元素分类是指生物的整体概况，具体到某种生物时元素的归属可能不同。(2)大量元素和微量元素是根据其在生物体内的含量来分的，它们都是组成生物体的必需元素。(3
4、)占细胞干重最多的元素是C，占细胞鲜重最多的元素是O；无论干重还是鲜重，C、H、O、N四种元素的含量最多。2几种典型元素的含量或功能定位(1)“C”构成生命物质的“最基本的元素”，也是占干重比例最大的元素碳元素本身的化学性质，使它能够形成各种生物大分子，这些生物大分子物质(如蛋白质和核酸)在生物体的生命活动中具有重要作用。(2)“O”占鲜重比例最大的元素(人体细胞内O约占鲜重的65%)。(3)“H”脂质分子中含量更高，所占比例更大(故脂质分子氧化分解时耗氧量更高，产水量更多，产能更多)。(4)“N”是核酸、酶、叶绿素、ATP、辅酶、多种激素(如生长激素)等重要化合物的关键构成元素。(5)“P”
5、是构成膜结构和核酸、ATP、辅酶的重要元素。3统一性与差异性(1)元素分类是根据生物体内的含量，而不是生理作用，微量元素虽含量少，但其生理作用却不可替代，如Zn是DNA聚合酶和RNA聚合酶的辅酶成分，缺Zn将导致DNA复制和RNA合成不能正常进行。(2)不同生物体内所含的化学元素的种类基本相同，但在不同生物体内同种元素的含量差别较大；同一生物体内的不同元素的含量也不相同，这是细胞统一性和差异性的表现。2012福建宁德模拟下列有关组成生物体化学元素的论述，正确的是()A.组成生物体和组成无机自然界的化学元素中，碳元素的含量最多 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
6、元素在无机自然界都可以找到 D.不同生物体内各种化学元素的含量比例基本相似 解析 自然界中氧元素的含量最多；人、动物与植物所含的化学元素的种类差异不大，含量相差很大，但组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到，没有一种是生物所特有的。答案 C 1细胞中的水(1)水在细胞中的含量生物体内水分的含量一般为85%90%，是各种化学成分中含量最多的。不同种生物，体内含水量不同。水生生物体内的含水量比陆生生物多。同一生物，不同器官、组织含水量不同。代谢旺盛的器官、组织含水量较多。同一生物，不同生长发育期含水量不同。幼年人体内的含水量大于成年人，成年人大于老年人。(2)水与有关生理功能的联系生理过程相关
7、知识链接光合作用作原料，在光反应阶段被光解产生H和O2，发生在叶绿体类囊体薄膜；在暗反应阶段的叶绿体基质中产生水有氧呼吸作原料，在第二阶段提供H；在第三阶段H与O2结合生成水ATP与ADP的转化在合成酶作用下产生ATP，同时产生水，而ATP在水解酶作用下水解时需消耗水与蛋白质、糖原、脂肪、核酸的关系合成大分子时都伴随水的产生，而大分子水解成小分子时都需要水参与 (3)自由水和结合水在一定条件下可相互转化 当自由水比例增加时，生物体代谢活跃，生长迅速，如干种子内所含的主要是结合水，干种子只有吸足水分获得大量自由水，才能进行旺盛的生命活动。当自由水向结合水转化较多时，代谢强度就会下降，抗寒、抗热、
8、抗旱的性能提高。旱生植物比水生植物具有较强抗旱能力，其生理原因之一就是结合水含量较高。2.细胞中的无机盐生理功能(1)某些复杂化合物的组成成分Mg2叶绿素Fe2血红蛋白PO34 ATP、磷脂(2)维持细胞和生物体的正常生命活动，如哺乳动物血液中Ca2含量过低就会出现抽搐。3维持生物体内的平衡渗透压的平衡，如Na、Cl维持人体 细胞外液的渗透压酸碱平衡，如血浆中H2CO3/NaHCO3 的缓冲作用2012佛山抽检医生给病人输液时，常把药剂溶解于生理盐水(0.9%的NaCl溶液)中，而不是溶解于蒸馏水中。这是因为()A.蒸馏水不含营养物质 B.无机盐在生物体的生命活动中是不可缺少的 C.蒸馏水可增
9、大细胞中自由水比例，使细胞代谢加快，加剧病情 D.生理盐水能维持人体渗透压的平衡，防止细胞过度吸水 思路点拨 解析 无机盐对于维持细胞及生物体的渗透压从而维持细胞正常形态与功能具重要作用。生理盐水是人体细胞的等渗溶液，可维持人体渗透压的平衡，防止细胞过度吸水而胀破。答案 D 1糖的分类及相互关系 2脂质的化学组成与种类 3糖类与脂质的比较比较项目糖类脂质区别元素组成C、H、OC、H、O(N、P)种类单糖、二糖、多糖脂肪、磷脂、固醇合成部位叶绿体(淀粉)、内质网(糖蛋白)、高尔基体(纤维素)、肝脏和肌肉(糖原)主要在内质网区别生理作用主要的能源物质构成细胞结构，如糖被、细胞壁核酸的组成成分生物体
10、的储能物质构成生物膜的重要成分调节新陈代谢和生殖联系糖类脂肪 淀粉和糖原分别是植物、动物细胞内的储能物质，而纤维素为非储能物质，脂肪是生物体的储能物质。2010上海高考下列选项中，含有相同元素的一组化合物是()A纤维素和尿素 B脂肪酸和磷脂 C腺苷三磷酸和核糖核酸 D胆固醇和血红蛋白 解析 A项纤维素的组成元素为C、H、O，而尿素为C、H、O、N；B项脂肪酸的元素组成为C、H、O，而磷脂中含有P；C项腺苷三磷酸和核糖核酸的组成元素都是C、H、O、N、P；D项胆固醇的组成元素为C、H、O，而血红蛋白是蛋白质，组成元素为C、H、O、N、Fe等。答案 C对元素和化合物的含量的考查 在历年高考试题中都
11、会出现辨别细胞内某些化合物元素组成方面的题目，而且该类试题常常与一些具体的生理过程相联系以增加试题的综合性，因此在复习过程中可采用列表法，构建模型来准确辨别一些具体物质的元素组成。如图1是细胞中化合物含量的扇形图，图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图，下列说法不正确的是()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、H C.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 思路点拨 本题考查元素和化合物
12、的种类及含量。答案 C有关脂质的考查 脂肪与脂质、脂质与磷脂、固醇与胆固醇关系辨析不清 有的同学经常把脂肪和脂质混淆，脂肪只是脂质中的一类物质，脂质除包括脂肪以外，还包括磷脂和固醇。脂肪元素组成只有C、H、O三种，脂质的元素组成除C、H、O外，有的还有N、P。磷脂是构成生物膜的主要成分，是脂质的一种。固醇包括胆固醇、性激素和维生素D，能调节机体的代谢。高考改编题脂质具有的生物学功能是()构成生物膜 调节生理代谢 储存能量 携带遗传信息 A.B.C.D.解析 生物膜中含有磷脂双分子层；某些脂质(如性激素)能调节代谢；脂肪能储存大量能量。都是脂质具有的生物学功能，而携带遗传信息的是核酸。答案 A元
13、素和化合物知识的综合考查通过对元素与化合物、各类化合物之间的关系的考查，提升“阐明所学知识的要点和把握知识之间的内在联系”的能力。在复习细胞中的化学物质和结构时，可抓住二者之间的联系：从化学物质出发，思考它能构成哪些结构；从结构出发，思考某一结构是由哪些化学物质组成的，这样形成物质和结构的知识网，提高学科的综合能力。图1中的X、Y、Z是图2细胞中的三种化合物，请据图回答下列问题：(1)若X表示图2中的储能物质，则X是_。在饥饿状态下，图2中的Y参与调节X的含量，则Y表示_。7在结构上表现出与功能上适应的特点是_。(2)若Y、Z是组成结构7的化合物，则Z表示_，鉴定Y常用_试剂。(3)若Y、Z是
14、组成结构1的化合物，则Z表示 _。(至少写两种)(4)如果X表示被小肠上皮细胞吸收的葡萄糖，在这种跨膜运输中，Y所起的作用是_，参与的Z发生的化学反应式是_。解析 解答本题时，首先要明确元素和化合物的关系，然后再根据化合物的功能正确作答。糖类和脂肪由C、H、O组成，蛋白质由C、H、O、N组成，DNA、RNA、ATP、ADP由C、H、O、N、P组成。由题图可知，图2表示分泌蛋白的合成和分泌过程。小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程为主动运输。答案(1)脂肪或糖原胰高血糖素结构上具有流动性，有利于外排(胞吐)(2)磷脂双缩脲(3)DNA、RNA、ATP、ADP、磷脂(4)运输葡萄糖的载体 ATP酶ADPP
15、i能量 1.2010海南高考，1下列关于糖的叙述，正确的是()A.葡萄糖和果糖分子均有还原性 B.葡萄糖和麦芽糖可被水解 C.构成纤维素的单体是葡萄糖和果糖 D.乳糖可以被小肠上皮细胞直接吸收 解析：本试题综合考查学生对糖类的知识的理解。糖类分还原糖和非还原糖，其中还原糖指可被氧化充当还原剂的糖。常见的还原糖有葡萄糖、果糖、五碳糖等，所以A对。葡萄糖属于单糖不可以被水解，B错。纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖，其单体是葡萄糖，C错。乳糖的分子结构是由一分子葡萄糖和一分子半乳糖缩合形成，需水解成单糖后被吸收，D错。答案：A 2.2009上海棉、麻和真丝是很多纺织品的原料，它们都来自生物体，其组成
16、成分主要是()a纤维素和脂肪 b纤维素和蛋白质 c淀粉和蛋白质d淀粉和脂肪 解析：本题考查生物制品的化学成分，棉、麻是植物产品，主要成分是纤维素，真丝是动物产品，是蚕分泌的蛋白质。答案：B 3.2010全国新课标，4水中氧含量随水温的升高而下降。生活在寒温带湖泊中的某动物，其血液中的血红蛋白含量与其生活的水温有关。右图中能正确表示一定温度范围内该动物血液中血红蛋白含量随水温变化趋势的曲线是()A.甲B.乙 C.丙D.丁 解析：水中氧含量随水温升高而下降，而血液中血红蛋白的功能是运输氧气，机体要维持正常生命活动的氧供应，在一定温度范围内该动物血液中血红蛋白含量会随水温升高而增加；超过某一温度时，
17、温度升高，血红蛋白不再增加。所以甲、乙、丙、丁四条曲线，只有甲曲线符合题意。答案：A 4.2008广东请回答以下有关细胞物质组成和功能的问题：(1)细胞中含有N元素的生物大分子是()A核苷酸和糖原B胰岛素和核酸 C氨基酸和胰高血糖素D血红蛋白和纤维素(2)细胞中的糖类可以分为3类，其中可以被消化道直接吸收的是_，完全由葡萄糖缩合而成的二糖是_。(3)构成细胞膜的脂质是 _和_。(4)癌细胞转移与细胞膜上_减少有关。解析：本题考查考生对生物大分子的元素组成、种类以及功能等基础知识的理解和掌握。(1)糖原和纤维素都属于糖类，不含N元素，排除A、D项；核苷酸和氨基酸都是小分子而不是生物大分子，故又排
18、除C项。胰岛素和核酸既都含有N元素，又都是生物大分子。(2)细胞中的糖类分单糖、二糖和多糖，其中单糖是不能再水解的糖，可以被直接吸收。二糖中的麦芽糖是由2分子葡萄糖缩合而成的。(3)细胞膜的脂质中含量最多的是磷脂，另外胆固醇也是构成细胞膜的重要成分。(4)癌细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。答案：(1)B(2)单糖 麦芽糖(3)磷脂 胆固醇(4)糖蛋白 5.2010全国新课标，3若要在普通显微镜下观察到质壁分离、RNA和脂肪，下列四组材料中应选择的一组是()A水稻胚乳和花生子叶B天竺葵叶和水稻胚乳 C紫色洋葱和花生子叶D天竺葵叶和紫色洋葱 解
19、析：观察质壁分离时细胞一定要是活的，且细胞的细胞液中有一定的色素，便于观察液泡的颜色变化和大小变化，而水稻胚乳细胞是死细胞不能做质壁分离的材料；天竺葵叶片绿色较深，会干扰观察质壁分离；水稻胚乳中主要含淀粉，含脂肪少，不便于观察脂肪。答案：C 1.2012合肥一模下列叙述中，不正确的是()A.组成生物体的化学元素种类大体相同 B.不同种类的生物体内各种元素的含量相差很大 C.微量元素含量不多，缺少它们对生命活动影响不大 D.生物体内常见的化学元素在元素周期表中原子序数较低 解析：微量元素含量虽少，但对生命活动同样不可缺少。答案：C 2.分析推断题一种植物和一种哺乳动物体内细胞的某些化学元素含量(
20、占细胞干重的百分比)如下表数据，下列有关叙述正确的是()元素CHONPCaS植物(%)43.57 6.24 44.43 1.46 0.20 0.23 0.17 动物(%)55.99 7.46 14.62 9.33 3.11 4.67 0.78 A.碳元素的含量说明有机物是干物质的主要成分 B这两种生物体内所含的化学元素的种类差异很大 CN、S含量说明动物组织含蛋白质较多，若该动物血钙过高则会发生肌肉抽搐 D经测定该植物某有机物含C、H、O、N、S，此化合物可能携带氨基酸进入核糖体 解析：A正确，比较表中数据可知，C的含量很高，C是组成有机物的必需元素，碳链是构成大分子有机物的基本骨架，说明有机
21、物是干物质的主要成分；B错误，这两种生物体内所含的化学元素的种类基本相同，但含量相差很大；C错误，N、S是组成蛋白质的元素，动物细胞中N、S含量比植物高，说明动物组织含蛋白较多，当动物血钙过低时才会发生肌肉抽搐；D错误，含有C、H、O、N、S五种元素的化合物最可能是蛋白质，而携带氨基酸进入核糖体的是tRNA。答案：A 3.2012温州一模近年来，对药用植物多糖类成分的研究证明，多糖对肿瘤、肝炎、心血管疾病、糖代谢、抗衰老等方面均具有一些独特的作用，同时可提高机体免疫功能，并具有显著的抗衰老作用。下列对多糖的叙述正确的是()A.该类多糖普遍存在于动植物细胞中 B.都是动植物细胞中的重要储能物质
22、C.人体过剩的葡萄糖可合成为淀粉储存于肌肉细胞内 D.向淀粉彻底水解后的溶液中滴加斐林试剂并水浴加热最终可观察到砖红色沉淀 解析：本题利用对药用植物中多糖的研究成果，考查糖类的有关知识。解答此题需要明确：多糖的种类、分布、功能及水解产物。多糖包括淀粉、纤维素和糖原，淀粉和纤维素存在于植物细胞内，糖原存在于动物细胞内；多糖的主要功能是：淀粉和糖原分别是植物和动物的重要储能物质，纤维素是植物细胞壁的主要组成成分；人体内多余的葡萄糖合成为糖原储存在肝细胞和肌细胞中；淀粉彻底水解后形成葡萄糖，葡萄糖是还原糖，遇斐林试剂并水浴加热最终出现砖红色沉淀。答案：D 4.原创题2010年8月8日甘肃舟曲发生特大
23、滑坡泥石流灾害后，党中央、国务院在第一时间把许多急需的药品和食品运送到舟曲灾区。人体所需要的营养物质主要是水、无机盐、维生素、糖类、脂质和蛋白质。这些营养物质在人体细胞中有着重要的作用。(1)自由水的生理作用：_。(2)人每天都要补充一定数量的蛋白质，尤其是救出的婴幼儿，如果蛋白质摄入不足会导致抵抗力下降，原因是_。(3)市场上出售的少数劣质奶粉中掺有植物淀粉，请问如何鉴定奶粉是否含淀粉？_(4)被运送的牛奶、奶粉中含量较多的二糖是_。(5)被运送的牛奶、奶粉中都添加钙、铁等元素。其中碳酸钙是人体骨骼和牙齿中的重要组成部分，铁是血红蛋白的主要成分，这说明无机盐的生理作用是_；被运送的大量药品之
24、一是0.9%的生理盐水，它对维持细胞内外渗透压非常重要，这说明无机盐的生理作用是_。(6)俗话说，“一方水土养一方人”，饮水是提供人体必需的矿物质和微量元素的重要途径之一。在天然无污染的泉水中，含有Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Na、Fe等人体必需元素，其中属于大量元素的是_，在神经兴奋的传导中起重要作用的元素是_。(7)有些减肥药的主要成分是利尿剂，服用后使人体失去较多的水分和无机盐，因而在服药期间会出现口渴、尿多、疲劳等症状，服用过量甚至会危及生命。水对人体生命活动的作用有_和_等。解析：(1)生物体内的水包括自由水和结合水，自由水的生理作用有：是细胞内的良好溶剂，参与多种生物化学反应，
25、运送营养物质和代谢废物。(2)人体的免疫能力依靠体内的抗体消灭病原体，而抗体的本质是蛋白质。因此蛋白质摄入不足会导致抗体的合成受阻，进而导致抵抗力下降。(3)鉴定淀粉所用的试剂是碘液，碘液遇淀粉变蓝，如果奶粉中含有淀粉，则会变蓝色。(4)动物细胞中特有的二糖是乳糖。(5)由“碳酸钙是人体骨骼和牙齿中的重要组成部分，铁是血红蛋白的主要成分”的信息可知，无机盐是细胞内某些化合物的重要组成成分。由“对维持细胞内外渗透压非常重要”的信息可知，无机盐可以维持生物体的生命活动。(6)在Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Na、Fe中，K、Ca、P、Mg、Na属于大量元素，K维持静息电位，Na维持动作电位。(7)细胞中的水有自由水和结合水。结合水是细胞结构的重要组成成分，自由水维持细胞内液渗透压、是细胞内的良好溶剂、运输物质参与生物化学反应等。答案：(1)是细胞内的良好溶剂；参与多种生物化学反应；运送营养物质和代谢废物(2)蛋白质摄入量不足，会影响抗体的合成(3)滴加碘液，观察其是否变蓝，若变蓝，则说明其含有淀粉(4)乳糖(5)构成细胞内某些复杂化合物维持生物体的生命活动(6)K、Ca、P、Mg、Na K、Na(7)维持细胞内液渗透压是细胞内的良好溶剂运输物质参与生物化学反应(答出两点即可)
