1、细胞中的元素和化合物 细胞中的无机物 对点讲义（3）1.水和无机盐的作用()2.实验：检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质考点一细胞中的元素和化合物1组成细胞的元素巧记 微量元素和大量元素(1)微量元素：铁(Fe)猛(Mn)碰(B)新(Zn)木(Mo)桶(Cu)。(2)大量元素：洋人探亲，丹留人盖美家，即C(探)、O(洋)、H(亲)、N(丹)、S(留)、P(人)、Ca(盖)、Mg(美)、K(家)。1生物体内的含量很少的元素都是微量元素吗？提示：不都是，微量元素是生物体内含量很少却又不可缺少的元素。生物体内有一些含量很少，且对生物体而言不是必需的元素，这些元素不属于微量元素。2组成细胞的化合物(1
2、)(2)含量2氧元素在细胞鲜重中所占比例最大，为什么不是最基本元素？提示：组成生物的大分子都是以碳链为骨架的而不是由氧原子构成的，所以碳是最基本元素。 下列有关细胞或物质中所含元素的叙述，错误的是()ADNA与ATP中所含元素的种类相同(2015全国卷，1A)B细胞中一种元素的作用能被其他元素替代(江苏高考卷)C在人体活细胞中氢原子的数目最多(重庆高考卷)D主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定(江苏高考卷)答案B1.利用扇形图或柱形图法分析元素和化合物的含量图中A、B、C、D信息解读(1)表示细胞鲜重时元素含量：OCHN。化合物含量：水蛋白质脂质糖类。(2)表示细胞干重时元素含量：C
3、ONH。化合物含量：蛋白质脂质糖类。2统一性与差异性的辨别关键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。3化合物的元素组成分析及应用(1)据特征元素推测化合物的种类(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。(3)特殊元素在生物科研中的作用利用同位素示踪法通过标记某物质中的特殊元素，研究该物质在生物体内的合成、运输等生理作用。如噬菌体侵染细菌的实验。 考向1以文字信息为载体考查元素与化合物1(2017临川高三模拟)下列物质中，元素组
4、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(2017南昌调研)下列哪项不属于含磷化合物具有的生物学功能()A构成各种生物膜的基本支架B催化基因转录出信使RNAC在蛋白质合成中转运氨基酸D为蛋白质分子合成提供能量解析：选B。细胞内的含磷化合物有磷脂、DNA和RNA、ADP和ATP等。磷脂是构成各种生物膜的基本支架；RNA聚合
5、酶催化基因转录出信使RNA，RNA聚合酶的化学本质是蛋白质，不含有磷；tRNA在蛋白质合成中转运氨基酸；ATP为蛋白质分子合成提供能量。 考向2以图表信息为载体考查元素及化合物3(2017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)44.4343.576.241.460.200.17人细胞(干重)14.6255.97.469.333.110.78人活细胞65.018.010.03.01.400.30A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，
6、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。4(2017辽宁葫芦岛期初测试，4)下表是两种生物干重中有关元素的质量分数(%)。根据下表，有人得出下面结论，其中正确的是()元素CHONPS生物甲43.576.2444.431.460.200.17生物乙55.997.4614.629.333.110.7
7、8A.如果它们分别是动物和植物，则甲是动物，乙是植物B等质量的组织中，甲所含的热量少于乙C两者体细胞中，乙的染色体(质)比甲多D两者的含水量比较，可推测甲比乙多解析：选B。动物和植物干重相比较，植物含糖类较多，动物含脂肪、蛋白质较多，由于脂肪的元素构成特点是含C、H较多而含O少，蛋白质的特征元素是N，故植物体中含O较多，动物体中含H、N元素较多，另外动物含Ca、P元素也比植物多，因此甲为植物，乙为动物，A错误；等质量的脂肪和糖类相比较，脂肪含热量较多，生物甲含糖量高，生物乙含脂肪多，B正确；生物干重中有关元素的含量不能作为判断其含水量和染色体(质)多少的依据，C、D均错误。从化合物中的元素含量
8、上分析氧化分解释放能量的多少脂肪的含氢量多于糖类，因此等质量的脂肪彻底氧化分解时所消耗的O2量多于糖类，释放的能量也多于糖类。考点二细胞中的水和无机盐1水(1)写出A、B、C、D反映出的以上两种水的作用：A组成细胞结构；B提供细胞生活的液体环境；C参与许多生化反应；D运送营养物质和代谢产物。(2)自由水与结合水的转换：一定限度内，温度升高后，结合水可转换为自由水，自由水与结合水的比例会升高，新陈代谢会加快。1水参与细胞中的许多生物化学反应，你所学的高中生物教材中，哪些化学反应有水参与？提示：光合作用中的光反应阶段，有氧呼吸的第二阶段，ATP、多糖、二糖、蛋白质等物质的水解反应等。2细胞中的无机
9、盐巧记 无机盐功能的“一、一、二”2无机盐对维持生物体的渗透压有重要作用，维持细胞外液渗透压的主要无机盐离子有哪些？感受渗透压变化的感受器在哪？提示：维持细胞外液渗透压的主要无机盐离子是Na、Cl等。渗透压感受器位于下丘脑中。 下列关于水和无机盐的叙述，错误的是()A细胞内结合水/自由水的比值，种子萌发时比休眠时高(山东高考卷)B植物体内的水分参与营养物质的运输(海南高考卷)C适应高渗环境的动物可排出体内多余的盐(江苏高考卷)D构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收(2016全国卷甲，4B)答案A1判断三种条件下细胞内水分变化规律(1)环境恶化自由水，结合水。(2)细胞衰老自由水，结合水。(
10、3)生命活动增强自由水，结合水。2与水相关的知识延展 考向1考察水与代谢的关系1(2017河南豫西名校一联，2)生物体的生命活动离不开水。下列关于水的叙述，正确的是()A冬季来临时，植物体内自由水与结合水的比例增大导致抗寒性增强B用HO浇灌植物，不能在植物体内的(CH2O)中检测到放射性C有氧呼吸时，生成物H2O中的氢全部来自线粒体中丙酮酸的分解D细胞在合成ATP以及遗传信息的传递和表达过程中，均有水的产生解析：选D。植物体内自由水含量相对减少，结合水的含量相对增加，即自由水与结合水的比例降低可导致抗寒性增强，A错误；用HO浇灌植物，HO进入植物体后可参与有氧呼吸第二阶段形成C18O2，后者参
11、与光合作用暗反应就可以生成(CHO)，B错误；有氧呼吸时，细胞质基质中葡萄糖分解成丙酮酸阶段也能产生氢，并参与有氧呼吸第三阶段生成水，C错误；细胞中ATP合成过程脱水，遗传信息的传递和表达过程中的RNA和蛋白质的合成均脱水，D正确。 考向2水和无机盐与代谢的关系2(原创)结合下列曲线，分析有关无机物在生物体内含量的说法，错误的是()A曲线可表示细胞衰老过程中自由水与结合水的比值变化曲线B曲线可表示细胞由正常成熟状态转入癌变时自由水与结合水比值的变化C曲线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D曲线可以表示人从幼年到成年体内含水量的变化解析：选C。随着新鲜的玉
12、米种子在烘箱中被烘干，水分不断减少，无机盐相对含量逐渐增多，最后达到稳定，C项错误。随着细胞衰老，人体内含水量逐渐减少，新陈代谢速率减慢，自由水与结合水比值下降，A、D项正确。细胞癌变后自由水与结合水比值增加，B项正确。自由水和结合水的存在及其功能的验证(1)鲜种子放在阳光下暴晒，重量减轻自由水散失，代谢减弱。(2)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。(3)干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠失去结合水。种子浸泡后不萌发失去结合水的细胞丧失生理活性。 考向3结合细胞代谢考查无机盐的功能及其实验设计3(2017甘肃平凉四中一模，18)图1表示甲、乙两种无机盐离子处
13、于不同浓度时与作物产量的关系；图2表示不同浓度的钙对某种植物花粉萌发和花粉管生长的影响。下列相关描述错误的是()A同一种作物对甲、乙两种无机盐离子的需求量不同B乙的浓度为d时，对提高产量最有利C适宜浓度的钙有利于花粉管的生长D在一定范围内，钙的浓度对花粉萌发率无影响解析：选B。分析题图1可知，当甲的浓度为a时，而乙的浓度在cd范围内时，作物的产量相对较高，所以A项正确、B项错误；分析题图2可知，钙离子浓度对花粉管的生长有影响，适宜浓度的钙有利于花粉管的生长；从花粉萌发率看，钙离子浓度对其没有影响。4(2017南通模拟)某植物培养液中含有甲、乙、丙3种离子，它们对植物的生长都有影响。如表列出的5
14、种培养液中，甲、乙、丙3种离子的浓度(单位：mmol/L)不同。为了研究丙离子的浓度大小对植物生长的影响，进行实验时可以选用的两种培养液是()培养液编号甲离子2030503040乙离子5545604555丙离子1015202525A.BC D解析：选C。分析题干，在研究丙离子的浓度大小对植物生长的影响时，依据单一变量原则应选择甲、乙离子对植物生长影响相同的两组。分析表格可知，只有两组的甲、乙两种离子对植物生长的影响相同。生物体内无机盐生理功能的实验验证(1)对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
15、验组前后对照，以增强说服力。实验2检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1实验原理(1)还原糖斐林试剂砖红色沉淀(2)脂肪(3)蛋白质双缩脲试剂紫色2实验步骤巧记 苏丹遇脂肪，颜色变化为橘黄；砖红色沉淀何时显？斐林试剂把糖验；蛋白质类双缩脲，紫色络合无处藏。1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高、组织颜色较浅或近于白色的植物，如苹果、梨、白萝卜。斐林试剂应该现配现用，且先将甲液和乙液混合均匀后再加入组织样液中，并进行水浴加热。(2)脂肪的检测所用材料最好是富含脂肪的种子，如花生种子，取
16、其子叶，但必须提前浸泡34 h。染色后，一定要用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。(3)蛋白质的检测富含蛋白质的生物组织(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。2斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”3三类有机物检测在操作步骤上的差异(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)混合后加入斐林试剂；分别加入双缩脲试剂(先加A液，后加B液，且B液不能过量)。1(2016高考江苏卷，5)
17、关于生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质和DNA的鉴定实验，下列叙述正确的是()A还原糖、DNA的鉴定通常分别使用双缩脲试剂，二苯胺试剂B鉴定还原糖、蛋白质和DNA都需要进行水浴加热C二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色D脂肪、蛋白质鉴定时分别可见橘黄色颗粒、砖红色沉淀解析：选C。还原糖鉴定用斐林试剂，DNA的鉴定用二苯胺试剂，A项错误；用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，先加A液，后加B液，不需要水浴加热，B项错误；鉴定DNA的二苯胺试剂和斐林试剂的NaOH溶液都是无色的，C项正确；用苏丹染液可将脂肪染成橘黄色，蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应，D项错误。2下图为鉴定蛋白质的流程图，其
18、中甲、乙、丙、丁的含义分别是()A黄豆浆、双缩脲、1 mL、4滴B花生种子研磨液、双缩脲、4滴、1 mLC黄豆浆、双缩脲、4滴、1 mLD花生种子研磨液、斐林试剂、1 mL、4滴解析：选A。鉴定蛋白质既可以用蛋清稀释液，也可以用黄豆浆滤液；鉴定蛋白质所用的试剂是双缩脲试剂，先加A液1 mL，再加B液4滴，故答案选A。3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制成匀浆后检测，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
19、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。要点回眸 元素的种类和含量(1)不同生物体内化学元素的种类基本相同。(2)相同元素在不同生物体内的含量差别较大。 元素的含量之最(1)活细胞中含量最多的元素是O。(2)细胞干重中含量最多的元素是C。 化合物含量之最(1)占细胞鲜重最多的化合物是水。(2)占细
20、胞干重最多的化合物是蛋白质。 不同状态的细胞中4种基本元素的含量(1)细胞鲜重时元素含量OCHN。(2)细胞干重时元素含量CONH。 三种有机化合物含量在细胞中的比例蛋白质脂质糖类。 水在细胞中的两种存在形式：自由水和结合水。 无机盐在生物体内的存在形式：多数以离子的形式存在，少数以化合物的形式存在。盲点诊断 生物界和非生物界在元素组成的种类和含量上都相同() Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是组成细胞的微量元素() 组成细胞的元素都以化合物的形式存在() 细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素() 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物含有相同的元素() 在最基本的生命系统中，H2O有自由水和结合水两种存在形式() 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() 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() 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() 植物缺Mg引起光反应和暗反应强度均减弱()答案：1.2.3.4.5.6.7.8.910.版权所有：高考资源网()