组成细胞的元素及无机化合物.ppt

明考向,第一单元 细胞及其分子组成,第二 讲 组成细胞的元素及无机化合物,忆教材,研考点,提能力,高考随堂体验,课时活页作业,一、组成细胞的元素和化合物判断正误 (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)组成人体细胞的主要元素是O、C、H、N、P、S。 () (4)组成细胞的元素以化合物的形式存在。 () (5)占细胞鲜重最多的化合物是水，占细胞干重最多的化合 物是蛋白质。 (),看一看 观察教材图示，组成人体细胞的主要元素中占细胞干重和鲜重的比例如何排序？主要原因是什么？ 提示：鲜重条件下：O(65%)C(18%)H(10%)N(3%)P(1.4%)S(0.3%)；干重条件下：C(55.99%)O(14.62%)N(9.33%)H(7.46%)Ca(4.67%)P(3.11%)；在鲜重下O元素最多的原因是H2O在细胞中含量最多。,二、生物组织中糖类、脂肪和蛋白质检测的原理连线,想一想 斐林试剂与双缩脲试剂在使用方法上有何不同？ 提示：斐林试剂的甲液与乙液等量混合，现用现配，加入到组织样液中后需水浴加热；双缩脲试剂使用时，先加A液后再滴入B液，加入组织样液中后不需加热。,三、细胞中的无机物填空 1细胞中水的存在形式及功能 (1)水在细胞中存在形式有 和 两种。 (2)细胞中水的功能： 结合水是 的重要组成成分。 自由水是细胞内的良好溶剂，参与许多 ， 为细胞生存提供液体环境，运送 和 。,自由水,结合水,细胞结构,化学反应,营养物质,代谢废物,离子,复杂化合物,生命活动,悟一悟 生物体的水都存在于细胞内吗？ 提示：不一定，在细胞间隙也存在大量水分，如动物体内的组织液。,1细胞中的元素分类,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)。,3生物界与非生物界的统一性和差异性,1元素组成分析及应用 (1)据特征元素推测化合物的种类：,(2)利用同位素示踪法通过标记特殊物质中的标志性元 素，研究该物质在生物体内的合成运输等生理作用。 (3)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，故其代谢产物都有CO2和 H2O；蛋白质中还有N，其代谢产物中还含有尿素。 (4)从化合物的元素含量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比糖类多，释放的能量也 多于糖类。,2生物界统一性的表现 (1)从化学元素角度分析：组成生物体的化学元素种类 大体相同。 (2)从分子水平角度分析： 所有生物DNA分子的空间结构(规则的双螺旋结构) 和化学组成(四种脱氧核苷酸)相同； 所有生物共用一套遗传密码子； 蛋白质的基本单位氨基酸的种类基本相同。,(3)从结构角度分析：除病毒外，生物体都是由细胞组成的。 (4)从能量角度分析：生物体都是以ATP作为能量“通货”的。,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碳 细胞内含量最多的元素是氧而不是碳，组成细胞干 重最多的元素是碳。,1(2012山东实验中学诊断)下列有关组成生物体化学 元素的叙述中，正确的是 ( ) A微量元素在生物体内含量很少，所以人体不存 在微量元素缺乏症 B人、动物与植物所含的化学元素的种类差异很大 C组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到 D不同生物体内各种化学元素的含量比例基本相似,解析：微量元素在生物体内含量很少，却是维持正常生命活动不可缺少的，若缺乏，会出现相应的微量元素缺乏症，如缺铁导致缺铁性贫血；不同生物体内各种化学元素的种类都大体相同，具有统一性；组成生物体的化学元素在无机自然界中都能找到，说明生物界与非生物界具有统一性；不同生物体内所含元素的含量相差较大，具有差异性。,答案：C,2糖类不含有，脂质不一定有，蛋白质也不一定有，而、 核酸一定有的元素是 ( ) AN BS CP DFe,解析：糖类的组成元素是C、H、O；脂质的组成元素是C、H、O，有的含有N、P；蛋白质的组成元素是C、H、O、N，有的含有S、P等；核酸的组成元素是C、H、O、N、P。,答案：C,(3)自由水、结合水的关系及功能：,特别提醒 细胞内水分变化 环境恶化自由水，结合水。 细胞衰老自由水，结合水。 生命活动增强自由水，结合水 。,1生物体内水的代谢图解,2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。,特别提醒 分析细胞内水时应注意以下几点 环境条件是否恶化。 细胞的年龄变化。 生命活动强度(或状态)的变化。,3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：,特别提醒 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。,3(2012济南一模)美国宇航局曾公布“机遇”号火星探测 车对火星进行探测的详细资料，有明确的数据表明，火 星过去曾有丰富的水资源，于是推测火星上可能存在 过生命。这一推测的理由是 ( ) A水是细胞含量最多的化合物 B结合水是细胞和生物体的成分 C一切生命活动都离不开水 D代谢旺盛的细胞水的含量高,解析：水在生物体内有重要作用，一切生命活动都离不开水，所以有水就可能有生命。 答案：C,4(2011南京质检)下列关于无机盐的叙述，错误的是( ) A缺铁性贫血是因为体内缺乏铁，血红蛋白不能合成 BMg2是叶绿素的成分之一，缺Mg2影响光合作用 C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 D碘是合成甲状腺激素的原料，所以常在食盐中加碘,解析：铁是血红蛋白的组成成分，缺铁则不能合成血红蛋白；Mg2是叶绿素的组成成分，缺Mg2则不能合成叶绿素，进而影响光合作用；细胞中的无机盐大多数以离子形式存在；碘是合成甲状腺激素的原料，在食物中加碘是为了补充碘，预防因食物中缺碘而引起地方性甲状腺肿。,答案：C,例1 植物在冬季来临过程中，随着气温的逐渐降低，体内发生了一系列适应低温的生理生化变化，抗寒能力逐渐增强。下图为冬小麦在不同时期含水量和呼吸速率变化关系图。请据图判断下列叙述不正确的是( ),A气温下降导致蒸腾作用减弱是植物含水量变化的 主要原因 B植物抗寒性增强与结合水含量相对增多有关 C植物抗寒性的变化与细胞呼吸无关 D冬季植物对无机盐的吸收也会明显减少,解析 温度降低，植物的代谢速率随之降低，产生的各种化合物减少，导致细胞液浓度降低而使细胞吸收的水分减少。结合水比值升高时，植物抗逆性增强。由图中可看出，随冬季来临，植物体内自由水含量下降，结合水含量上升。温度降低，细胞呼吸减弱，消耗的有机物减少，可溶性糖含量相对增加，从而使细胞液浓度增大，不易结冰。植物对无机盐的吸收是主动运输，主动运输需要消耗细胞呼吸产生的能量，由图中曲线可知，冬季气温下降，细胞呼吸减弱，产生的ATP减少，影响植物对无机盐的吸收。,答案 C,(1)仔细读题：识图明确题干，图中曲线所提供的信息。 (2)提取有效信息：冬季气温下降植物含水量下降； 自由水含量下降。结合水含量上升植物细胞呼吸 速率下降。 (3)联系所学水分相对含量与植物细胞代谢强度及抗逆性 的关系分析每一小题涉及的问题，归纳作答。,例2 神舟八号返回舱内番茄苗在太空中开花结果，果实为红色，比平时吃的西红柿小。下图1是番茄细胞中化合物含量的扇形图，图2是有活性的番茄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,解析 鲜重条件下，组成人体的主要元素的含量依次是O、C、H、N、P、S，组成细胞的化合物中，占细胞鲜重最多的是H2O，其次是蛋白质，占细胞干重最多的化合物是蛋白质，蛋白质是有多样性，组成元素为C、H、O、N等，生物界与非生物界的统一性表现在元素的种类上，而不是在元素含量上。,答案 C,1实验原理 某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产 生特定的颜色反应。,2实验流程 (1)还原糖的检测和观察：,(2)脂肪的检测和观察： 方法一：花生种子匀浆3滴苏丹染液橘黄色。 方法二：,(3)蛋白质的检测：,3疑难点拨 (1)实验材料的选择： 可溶性还原糖的鉴定实验中，最理想的实验材料是 还原糖含量较高的生物组织(或器官)，而且组织的颜 色较浅，易于观察。 脂肪的鉴定实验中，实验材料最好选择花生种子。 新鲜的花生种子，可不必浸泡，干种子浸泡34 h最 适宜切片(浸泡时间短，不容易切片；浸泡时间过长， 组织太软，切下的薄片不易成形)。,蛋白质的鉴定实验，最好选用富含蛋白质的生物组织。植物材料常用大豆，且浸泡12 d，适于研磨，动物材料常用鸡蛋蛋清。,(2)斐林试剂和双缩脲试剂的比较：,例3 (2011重庆高考)某兴趣小组将豆腐块灭菌，接种微生物后培养2天，加入适量食盐，经密封放置10天后制得豆腐乳。 在保质期内，豆腐乳放置时间越长，蛋白质含量越低，短肽和氨基酸含量越高。为探究其原因，该小组取适量豆腐乳制成样液，等量加入各试管，进行了以下实验。,实验中，加入双缩脲试剂A液后，样液的颜色将_。处理中，100加热的目的是_。如果处理与处理相比，显色较_，且处理与处理相比，显色较_，则表明豆腐乳中蛋白质被微生物产生的_分解。最终使短肽和氨基酸等含量增加，因此保质期内豆腐乳放置越久风味越佳。,解析 双缩脲试剂A为NaOH溶液，加入该试剂后样液的颜色不变；处理中100加热的目的是破坏蛋白酶的活性；酶的活性与温度有关，在高温时酶变性失去活性，在适宜温度下，蛋白酶催化蛋白质分解，作用时间越长蛋白质含量越少，用双缩脲试剂检测后颜色越浅。,答案 不变 使酶失活 浅 浅 蛋白酶(肽酶),高考随堂体验 1(2011上海高考)生长在含盐量高、干旱土壤中的 盐生植物，通过在液泡中贮存大量的Na而促进 细胞吸收水分，该现象说明液泡内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：在液泡中贮存大量的Na，细胞液渗透压升高，促进盐生植物对水分的吸收，保证盐生植物对水的需求。 答案：A,2(2011江苏高考)研究发现，砷(As)可以富集在植物 体内，转化为毒性很强的金属有机物，影响水稻的 株高、根长和干重；加 P(与 As 原子结构相似)处理 后水稻茎叶和根中 P 含量增加、As 含量相对减少， 水稻生长加快，干重增加。对此现象合理的解释是 (多选) ( ),AAs 在水稻细胞内富集，由细胞膜的结构特点决定 BAs 进入水稻细胞，导致有关酶失去活性，影响细胞 代谢 CP 影响 As 的吸收，与细胞膜上的载体种类和数量 有关 DP 是构成磷脂、核酸和 ATP 的重要元素，能促进水 稻生长发育,解析：A项中As在水稻细胞内富集，是由细胞膜的功能特点决定的；B项中As可能是有关酶的抑制剂，与酶结合后使酶的构象发生改变，使酶丧失活性，从而影响细胞的代谢；C项中P与As以主动运输方式被吸收时，载体的种类相同，而P更易与载体结合，从而抑制植物对As的吸收；D项中磷脂、核酸和ATP中都含P，而这 些化合物是水稻正常生长发育所必需的，可见P能促进水稻的生长发育。,答案：BCD,3(2010山东基本能力)区域内水和土壤中某种化学元 素过多或过少都可能导致地方病，影响人们的健康。 下列说法正确的是 ( ),A龋齿是由于人体内钙含量过高造成的 B氟骨病是由于人体内氟含量过高造成的 C人体内硒含量过高会引发克山病 D饮用低氟水可以预防大骨节病,解析：龋齿的发生与人体的钙含量无直接关系；氟骨病是由于人体内氟含量过高造成的；人体内硒含量过低会引发克山病；一般认为大骨节病是由于人体内硒含量过低造成的。 答案：B,4(2010上海高考改编)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三磷酸腺苷和核糖核酸 D胆固醇和血红蛋白,解析：纤维素的组成元素为C、H、O，而尿素为C、H、O、N；脂肪酸的元素组成为C、H、O，而磷脂中含有P；三磷酸腺苷和核