1、考点研析 课堂归纳 随堂演练 课时规范训练 第2讲 组成细胞的元素及无机化合物 考纲要求 全国课标卷五年考频统计 2018高考预期 1.水和无机盐的作用 没考 仍为低频考点 2.实验：检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质 2013课标，T29,11分 可能考选择题 考点1 细胞中的元素与化合物 1完成“细胞中的元素”知识填空：(1)答案：1.(1)自然界中 化合物 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo C 基本骨架 C、H、O、N(2)不同状态的细胞中4种基本元素的含量 细胞鲜重时元素含量：_。细胞干重时元素含量：_。注意：(1)最基本的元素(或核心元素)为“
2、C”(干重最多)。(2)含量最多的元素为“O”(鲜重最多)。(3)数目最多的元素为“H”。(4)生物界与非生物界间及各种生物彼此之间就化学元素“种类”来看具有统一性，就元素“含量”来看却具有差异性。答案：(2)OCHN CONH 2细胞中化合物的填空：(1)分类无机化合物：和 。有机化合物：、脂质、核酸等。答案：2.(1)水 无机盐 糖类 蛋白质 (2)细胞中化合物的比较 鲜重含量最多的有机化合物 _ 鲜重含量最多的化合物 _ 干重含量最多的化合物 _ 不含N的化合物 _ 含有N，同时含有S的有机物 _ 含有N，同时含有P的有机物 _ 答案：(2)蛋白质 水 蛋白质 糖类和脂肪 蛋白质 核酸、
3、磷脂、ATP等 判断正误 1在人体活细胞中氢原子的数目最多。()2细胞中的一种元素的作用能被其他元素替代。()提示：细胞中每种元素的作用是不相同的。3细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要。()提示：微量元素对维持生命活动是不可缺少的。4植物细胞中含量最多的四种元素C、H、O和N。()5细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素。()提示：脂肪酸不含氮元素，脱氧核苷酸含有氮元素。6主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定。()7同时含有N、P元素的物质是丙酮酸、核苷酸、脂肪酸。()热图思考 1如图为构成细胞的化合物占鲜重比例，请指出(1)(4)名称。答案：1.(1)水(2)蛋白质(3
4、)脂质(4)无机盐 2图甲是细胞中A、B、C 3种化合物含量的扇形图，图乙是有活性的细胞中元素含量的柱状图，请填出下列空白处内容。(1)若图甲表示细胞鲜重，则A、B化合物依次是_。(2)若图乙表示组成人体细胞的元素含量，则a、b、c依次是_。(3)图乙所示元素在非生物界中_(填一定能、一定不能、不一定能)找到。(4)若图甲表示细胞完全脱水后的化合物含量，则A化合物为_，其必含的元素为_。答案：2(1)H2O、蛋白质(2)O、C、H(3)一定能(4)蛋白质 C、H、O、N 题型一 组成细胞的元素 一、组成细胞的元素 1分类 项目 包含元素 判断依据 根据含量 大量元素 C、H、O、N、P、S、K
5、、Ca、Mg 生命活动必需，且占生物体总质量万分之一以上的元素 微量元素 Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等 生命活动必需，但需要量很少的元素 项目 包含元素 判断依据 根据 功能 最基本元素 C 构成有机物的基本骨架 主要元素 C、H、O、N、P、S 共占细胞鲜重的97%以上 分类概念模型 拓展 细胞鲜重中O含量最多，而干重中C含量最多 细胞鲜重指细胞的总质量(包括水)，活细胞中水的含量较高，所以在细胞鲜重中O含量最多；而细胞干重是指细胞去除自由水后的质量，故干重中C含量最多。2从元素看生物间的关系(1)组成不同生物的化学元素种类基本相同，但各种元素的含量相差较大，如人与玉米、人与大肠杆菌。
6、(2)同一生物体内的不同元素的含量也不相同，如人体甲状腺细胞内含I较多，红细胞内则含Fe较多。3从元素看生物界与非生物界的关系 原因：组成生物体的元素是从自然界中有选择地吸收的。拓展(1)几种重要化合物的元素组成(2)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，故其代谢终产物都有CO2和H2O，蛋白质中还有N，故其代谢产物中还含有尿素。题组精练 1(2017江苏模拟)下列物质或结构在元素组成上最相似的一组是()AATP、DNA、细胞膜 B甲状腺激素、生长激素、性激素 C核糖、核糖核酸、核糖体 D淀粉、淀粉酶、控制淀粉酶合成的基因 解析：选A。ATP与DNA的元素组成是C
7、、H、O、N、P，细胞膜的主要成分主要是磷脂与蛋白质，其元素组成也是C、H、O、N、P，A选项正确；甲状腺激素属于胺类物质，生长激素属于蛋白质，主要组成元素是C、H、O、N，性激素属于固醇类，组成元素是C、H、O，B选项错误；核糖体主要由核糖核酸和蛋白质共同组成，组成元素是C、H、O、N、P，核糖只含C、H、O，C选项错误；淀粉、淀粉酶、控制淀粉酶合成的基因分别属于糖类、蛋白质、核酸，组成元素有差别，D选项错误。2下列化合物中含有化学元素种类最少的一组是()A抗体和干扰素 B纤维素和脱氧核糖 C性激素和叶绿素DATP和酶 解析：选B。抗体的化学本质为蛋白质，干扰素的化学本质为糖蛋白，二者至少含
8、有C、H、O、N四种元素；纤维素和脱氧核糖属于糖类，含C、H、O三种元素；性激素含C、H、O三种元素；叶绿素含C、H、O、N、Mg五种元素；ATP含C、H、O、N、P五种元素。1判断元素的含量时要明确是鲜重还是干重。2判断元素的差异时要明确是种类还是含量。3判断化合物的元素组成要明确每种化合物的化学本质。4判断微量元素时，要明确含量和是不是生物体所必需的。考点2 细胞中的水和无机盐 1水(1)写出A、B、C、D表示的图示中两种水的功能：A组成_；B提供细胞生活的_环境；C作为_，参与反应；D有利于_。答案：1.(1)细胞结构 液体 反应物 物质运输(2)自 由 水 与 结 合 水 的 转 换：
9、一 定 限 度 内，温 度 升 高，_ 可 转 换 为 _，自 由 水 与 结 合 水 的 比 例 会_，新陈代谢会_。注意：(1)种子晒干时减少的是自由水，细胞仍能保持活性；加热或炒熟时失去的主要是结合水，种子死亡不萌发。(2)生物体内的水细胞中的水。答案：(2)结合水 自由水 升高 增强 2无机盐(1)在细胞中的存在形式：主要是_形式。(2)生理功能 组成某些复杂的化合物连线 无机盐 参与形成的化合物.N(NO3)a甲状腺激素.P(PO34)b某些蛋白质的特征元素.S(SO24)c蛋白质、ATP(ADP)、叶绿素、核酸.IdATP(ADP)、磷脂、核酸答案：2(1)离子(2)c d b a
10、 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_。维持生物体的平衡，如维持_稳定的HCO、HPO，维持_稳定的 Na、Cl。答案：抽搐 血浆pH 细胞外液渗透压 判断正误 1贮藏中的种子不含水分，以保持休眠状态。()2心肌呈固态是因为其细胞中的水以结合水的形式存在，血液呈液态是因为其水以自由水的形式存在。()3适应高渗环境的动物可排出体内多余的盐。()4缺水时，动物体的正反馈调节能促使机体减少水的散失。()5细胞中的无机盐多以化合物形式存在，如CaCO3构成牙齿、骨骼。()6自由水可作为细胞内化学反应的反应物。()热图思考 1结合下列曲线，分析有关无机物在生物体内含量
11、的说法。(1)可表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变化曲线是_。(2)可表示细胞呼吸速率随自由水与结合水比值的变化曲线是_。(3)可以表示一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干的过程中，其内无机盐的相对含量变化曲线是_。2列举细胞内的哪些生理过程利用水？答案：1.2光合作用、细胞呼吸、蛋白质水解、淀粉水解等。题型一 细胞中的水 1水的种类和生理作用 种类 含量 概念 生理作用 结合水 约4.5%与其他物质结合在一起 细胞结构的重要组成成分 自由水 约95.5%能够自由流动、以游离状态存在 细胞内的良好溶剂 运送营养物质和代谢废物 参与多种化学反应 为细胞提供液体环境 2.影响细胞含水量的因素
12、(1)生物种类：如水生生物含水量陆生生物含水量。(2)生长发育阶段：如幼儿成年；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；衰老细胞自由水含量降低。3水的含量与代谢及抗逆性的关系 自由水抗寒、耐盐、耐旱代谢加快、升温、萌发结合水(结合水不易结冰和蒸腾，从而使植物抗寒性增强)4水在生产实际中的应用(1)种子的贮存：晒干种子是为了减少自由水含量，降低种子的代谢速率，延长种子的寿命。(2)低温环境下减少花卉浇水，可提高花卉对低温的抗性。例 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
13、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DH2O在光下分解，产生的H将固定的CO2还原成(CH2O)解析 A项正确，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；B项正确，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项错误，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；D项正确，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用于叶绿体基质中暗反应，
14、将固定的CO2还原成(CH2O)。答案 C 细胞中水的产生和利用 提示：()内为生理活动发生场所 题组精练 1下列关于植物体内水分的叙述，错误的是()A植物体内的水分参与营养物质的运输 B水是构成叶肉细胞的重要化合物之一 C自由水可作为细胞内化学反应的反应物 D同种植物萌发种子的含水量与休眠种子的相同 解析：选D。植物体内的水分参与营养物质的运输，A正确；水是构成叶肉细胞的重要化合物之一，B正确；自由水可以参与细胞呼吸、光合作用等过程中的化学反应，C正确；萌发种子充分吸水，代谢旺盛，因此，同种植物萌发种子的含水量大于休眠种子，D错误。2(2017山西大同市一中期末)下表是部分生物体中水分的含量
15、：生物 水母 鱼类 蛙 哺乳动物 藻类 含水量/%97 8085 78 65 90 表中数据说明()代谢旺盛的组织器官含水量较多 生物体中水分的含量超过了50%，是各种化合物中最多的 水生生物体内的含水量比陆生生物多 同一生物体不同的组织器官中水的含量差异很大 A B CD 解析：选B。该表格没有对不同组织器官的代谢水平和含水量的关系进行统计，错误；表格中生物水的含量超过50%，是各种化合物中最多的，正确；分析表格信息可知，不同生物体内水的含量不同，水生生物体内的含水量多于陆生生物，正确；该表格没有对同一生物体的不同组织器官的含水量进行统计，错误。题型二 细胞中的无机盐1存在形式细胞中的无机盐
16、大多以离子形式存在，如 Na、K、Ca2、Mg2、Fe2、Cl、HCO3、SO24 等。2生理功能 功能 实例 细胞内某些复杂化合物的重要组成成分 Mg2是叶绿素分子必需的成分，Fe2是血红蛋白的主要成分 参与并维持生物体的生命活动 哺乳动物血液中必须含有一定量的Ca2，如果血液中钙盐的含量过低就会出现抽搐现象 维持生物体内的平衡 渗透压的平衡 Na、Cl对细胞外液渗透压起重要作用，K则对细胞内液渗透压起决定作用 酸碱平衡(即pH平衡)人血浆中的 HCO3、HPO24 等对血浆 pH 的稳定起重要作用例 下图是某同学设计实验探究X是否属于植物生长所必需的无机盐的构思，本实验中采用甲组、乙组之间
17、的空白对照，以及乙组中实验前(无X)与实验后(有X)之间的自身对照。据图思考：(1)实 验 中 的 自 变 量、因 变 量 分 别 是 _、_。(2)两次对照中属于实验组的依次是_、_。(3)实验培养过程中，需要不断通入空气(或不断更换等量新鲜培养液)，目的是_，由此可见，植物根细胞对无机盐的吸收方式是_。答案(1)元素X的有无 植物的生长状况(2)乙组 乙组实验后(3)为植物根细胞提供O2 主动运输 探究无机盐对植物生长的作用 1无机盐吸收的主要方式：主动运输。2无机盐生理功能的验证：(1)对照组 植物完全培养液正常生长(2)实验组 题组精练 1生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物，通过在液
18、泡中储存大量的Na而促进细胞吸收水分，该现象说明液泡内的Na参与()A调节渗透压 B组成体内化合物 C维持正常pH D提供能量 解析：选A。本题考查无机盐的功能。含盐量高、干旱，说明土壤溶液的渗透压高，适者生存，该地区生长的植物一定有相应的结构和生理功能提高自身细胞的渗透压。盐生植物液泡中储存大量的Na，增大了细胞液的渗透压，吸水能力增强。2(2017湖南长沙模拟)下列关于生物体内无机盐的相关叙述中，错误的是()A细胞中的无机盐主要以离子形式存在 BMg是叶绿体中参与光合作用的各种色素的组成元素 C人体血液中Ca2浓度太低会出现抽搐症状 D在探究小麦生长发育需要Mg2的实验中必须设置对照实验解
19、析：选B。细胞中无机盐的主要存在形式是离子，A正确；Mg是叶绿素的组成成分，类胡萝卜素中不含有Mg，B错误；人体血液中Ca2浓度太低会出现抽搐症状，C正确；探究小麦生长发育需要Mg2的实验中必须设置对照实验，D正确。考点3(实验)检测生物组织中的还原糖、脂肪、蛋白质 1实验原理(1)糖类的检测(2)脂肪的检测：脂肪苏丹染液 苏丹染液 (3)蛋白质的检测：蛋白质_紫色答案：1.(1)斐林试剂 砖红色沉淀 蓝色(2)橘黄色 红色(3)双缩脲试剂 2实验步骤 方法步骤 还原糖的检测 制备组织样液鉴定样液(样液斐林试剂，水浴加热)蛋白质的检测 制备样液(豆浆)鉴定样液(样液试剂A试剂B)脂肪的检测 制
20、作切片染色_制片镜检(50%乙醇)答案：2洗去浮色 3.实验成功关键点实验材料的选择、处理、染色(1)还原糖的检测 还原糖的含量、生物组织中有无色素是影响实验结果和观察的重要因素，因此要选择可溶性还原糖含量_、组织颜色_或近于_的植物，如苹果、梨、白萝卜。斐林试剂应该_，且先将甲液和乙液混合均匀后再加入组织样液中，并进行_。答案：3(1)高 较浅 白色 现配现用 水浴加热(2)脂肪的检测 所用材料最好是富含_的种子，如花生种子，取其子叶，但必须提前浸泡_h。染色后，一定要用体积分数为_的酒精溶液洗去浮色。(3)蛋白质的检测 富含_的生物组织(或器官)，如大豆、鸡蛋。如用大豆可直接用豆浆做实验材
21、料；如用鸡蛋要用蛋清，并注意稀释，一般稀释10倍以上，否则实验后易黏附在试管壁上，使反应不彻底，且试管不易清洗。答案：(2)脂肪 34 50%(3)蛋白质 创新思考 1在检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的实验中，对于选材有什么要求？提示(1)被检测物质含量丰富；(2)材料接近无色；(3)易取材，易操作等。2蔗糖溶液中加入斐林试剂后呈现什么颜色？提示 蔗糖属于非还原糖，不与斐林试剂发生反应，观察到的现象不是无色，而是浅蓝色Cu(OH)2的颜色。3在还原糖、脂肪和蛋白质的检测实验中，加相应试剂检测之前，为什么要留出一部分组织样液？提示 留出一部分组织样液的目的是与检测后的样液颜色作对比，以增强实
22、验的说服力。4鉴定还原糖时使用的斐林试剂为何要现配现用？提示 因为斐林试剂很不稳定，容易产生蓝色的Cu(OH)2沉淀，所以应将甲液和乙液分别配制，使用时现混现用。5斐林试剂与双缩脲试剂成分相同，但在使用时，斐林试剂甲液与乙液必须混合使用，而双缩脲试剂则先滴加A液，再滴加B液，请分析原因。提示 两个实验的反应原理不同，所以使用方法不同。(1)检测还原糖：反应原理是Cu(OH)2与还原糖反应生成砖红色的Cu2O沉淀，所以先将甲液和乙液混合生成Cu(OH)2后再与还原糖反应。(2)检测蛋白质：反应原理是肽键在碱性环境中与Cu2反应产生紫色络合物，所以先滴加A液的目的是制造碱性环境。题组精练 1生物组
23、织中还原糖、脂肪和蛋白质三种有机物的检测实验中，以下操作错误的是()A可溶性还原糖的检测，可用酒精灯直接加热产生砖红色沉淀 B只有脂肪的检测需要使用显微镜 C用双缩脲试剂检测蛋白质不需要加热 D使用斐林试剂和双缩脲试剂最好是现配现用 解析：选A。在还原糖的检测实验中，应水浴加热，不能用酒精灯直接加热。2下表中有关人体细胞化合物的各项内容，正确的是()编号 化合物 实验检测 组成单位 检测试剂 颜色反应 脂肪 苏丹染液 橘黄色 脂肪酸 储存能量 糖原 斐林试剂 砖红色 葡萄糖 提供能量 蛋白质 双缩脲试剂 紫色 氨基酸 承 担 生 命活动 核酸 甲基绿染液 绿色 核苷酸 携 带 遗 传信息 A.
24、B CD 主要功能解析：选C。本题主要考查脂肪、糖原、蛋白质和核酸的组成、功能及实验检测。中脂肪的组成单位是脂肪酸和甘油；中糖原为多糖，是非还原性糖，不能与斐林试剂产生砖红色沉淀；中核酸包括DNA和RNA，其中DNA用甲基绿染色，呈现绿色，RNA用吡罗红染色，呈现红色。生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的检测中的技巧 1斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”2三类有机物检测在操作步骤上的“三个唯一”(1)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。(2)唯一需要显微镜脂肪检测。(3)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。3将小麦
25、种子分别置于20 和30 培养箱中培养4天，依次取等量的萌发种子分别制成提取液和提取液。取3支试管甲、乙、丙，分别加入等量的淀粉液，然后按下图加入等量的提取液和蒸馏水，水浴保温5分钟，立即在3支试管中加入等量斐林试剂摇匀并水浴加热，观察试管中颜色。结果是()A甲呈蓝色，乙呈砖红色，丙呈无色B甲呈无色，乙呈砖红色，丙呈蓝色C甲、乙皆呈蓝色，丙呈砖红色D甲呈浅砖红色，乙呈砖红色，丙呈蓝色解析：选D。本题考查可溶性还原糖的鉴定，意在考查考生的理解及实验分析能力，难度中等。萌发的小麦种子可产生淀粉酶，能将淀粉分解成可溶性还原糖。在不同的温度条件下，产生淀粉酶的量不同，30 时淀粉酶产生量大于20 时，
26、因此提取液中淀粉酶的量大于提取液，故乙试管中产生的还原糖多于甲试管，丙试管中无还原糖，因此用斐林试剂鉴定，甲呈浅砖红色，乙呈砖红色，丙呈蓝色(即Cu(OH)2的颜色)。4油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如图所示，将不同成熟阶段的种子匀浆后检测，结果正确的是()选项 取样时间 检测试剂 检测结果 A 第10天 斐林试剂 不显色 B 第20天 双缩脲试剂 不显色 C 第30天 苏丹试剂 橘黄色 D 第40天 碘液 蓝色 解析：选C。A项，分析曲线可知，油菜种子在成熟过程中，可溶性糖和淀粉不断转化为脂肪储存起来；第10天时仍然存在较多的可溶性糖，可溶性糖中的还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下会出现砖
27、红色沉淀；B项，蛋白质是生物体生命活动的体现者，在整个种子成熟过程中都能检测到蛋白质的存在；C项，在第30天时，脂肪含量较高，脂肪与苏丹试剂发生反应呈现橘黄色；D项，在第40天时，淀粉已经消耗殆尽，用碘液检测不会发生显色反应。课堂归纳 填充：统一 差异 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等 Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等 水 无机盐 易错清零 易错点1 认为生物体内大量元素重要，微量元素不重要 提示 无论是大量元素还是微量元素，都是生物体必需的元素。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。易
28、错点2 认为细胞内含量最多的元素是碳 提示 关注元素的“三多”活细胞中含量最多的元素是“O”；细胞干重含量最多的元素是“C”；细胞中原子数最多的是“H”。易错点3 认为自由水的作用比结合水作用大并认为干种子中已无水 提示(1)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。(2)自由水和结合水的存在形式及其功能的验证 鲜种子放在阳光下暴晒，重量减轻主要是自由水散失。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。干种子不浸泡则不萌发自由水越少，代谢越缓慢。干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠失去的主要是结合水。失去结合水的种子浸泡后不萌发失去结合水的细胞失去生理活性。易错点4 认为蛋白质检测需要加热 易错点5 易将“斐”与“脲”写错 随堂演练课时规范训练