高考生物一轮总复习 2.1+5 细胞中的元素和化合物 细胞中的无机物课件 新人教版必修1.ppt

第2章组成细胞的分子第1节细胞中的元素和化合物第5节细胞中的无机物 知识梳理 一 组成细胞的元素和化合物1 组成细胞的元素 选择 化合 物 c h o n p s k ca mg fe mn zn cu b mo c c h o n 2 组成细胞的化合物 1 种类 2 含量 无机化合物 有机化合物 糖类 脂质 和 水和无机盐 蛋白质 核酸 水 蛋白质 细胞内含量最多的无机化合物 占细胞鲜重最多的化合物 细胞内含量最多的有机化合物 占细胞干重最多的化合物 水 水 蛋白质 蛋白质 二 细胞中的无机物1 水 写出a b c d反映出的以上两种水的功能 a 组成 b 提供细胞生活的 环境 c 作为 参与反应 d 有利于 细胞结构 液体 反应物 物质运输 2 无机盐 1 在细胞中的存在形式 主要是 2 生理作用 是某些复杂化合物的组成成分 如mg2 参与 合成 fe2 参与 合成 维持细胞和生物体的 离子 叶绿素 血红蛋白 生命活动 盲点判断 1 ca mg fe mn zn cu b mo等是组成细胞的微量元素 2 细胞干重中c含量最多 达到55 99 所以说 碳是生命的核心元素 3 2013 江苏高考t16a 贮藏中的种子不含水分 以保持休眠状态 4 2013 江苏高考t16b 水从根系向地上部分的运输与细胞壁有关 5 心肌呈固态是因为结合水含量高 血液呈液态是因为自由水含量高 6 精瘦肉细胞中含量最多的化合物是水 7 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 盲点判断点拨 1 ca mg属于大量元素 2 碳是生命的核心元素 是因为生物大分子都是以碳原子构成的碳链作为基本骨架 该说法中的因果关系不准确 3 贮藏中的种子主要含有结合水 即贮藏中的种子自由水含量减少 以保持休眠状态 4 水从根系向地上部分运输需要通过导管 导管是由一种死亡的 只有细胞壁的细胞构成的 5 心肌和血液中都是自由水含量多 但由于自由水与结合水的比例不同而呈现不同的状态 6 鲜细胞中含量最多的化合物是水 含量最多的有机物是蛋白质 7 细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在 网络概览 考点一细胞中的元素和化合物1 细胞中元素的种类 1 分类图示 2 分析 分类依据 大量元素和微量元素的分类是依据元素在生物体内的含量 而不是生理作用 微量元素含量虽少 但其生理作用却不可替代 分类范围 大量元素和微量元素的划分是依据生物界中生物的整体情况 具体到某一种生物可能有一定的差别 分类来源 组成生物体的常见的20多种化学元素是指必需元素 生物体内可能含一些非必需元素 如人体可能含pb 2 生物界与非生物界的统一性和差异性 1 统一性 组成生物体的化学元素在无机环境中都可以找到 没有一种是生物体所特有的 2 差异性 尽管组成生物体的化学元素在无机环境中都可以找到 但与无机环境中的相应元素的含量又有一定的差别 3 细胞统一性和差异性的体现 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 同一生物体内不同组织细胞中各元素的含量也不相同 思维拓展 化合物种类的判断 1 根据特征元素来推断化合物 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 3 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 通关题组 1 细胞中的元素组成及作用 小明同学感冒频繁 口腔溃疡反复发作 伤口不易愈合 食欲不振 免疫力低下 比起同龄儿童 他的身体偏矮 偏瘦 去医院后 经检查发现小明血清中锌的含量过低 对上述材料的解释 不正确的是 a 锌能增强人体免疫力b 锌在人体的生长发育过程中的作用不容替代c 锌是人体必需的微量元素d 锌的作用极大 只要有锌 人就能正常生长 解题指南 解答本题要明确三点 1 不良反应是缺锌引起的 2 锌是微量元素 3 微量元素在生物体内不可替代 解析 选d 锌是微量元素 含量少但不能缺少 d选项中说法太绝对 因为生物体包含很多种元素 并且功能各不相同 人能正常生长是多种元素综合作用的结果 2 化学元素与细胞的结构 2014 巢湖模拟 下列哪一组结构或物质的元素组成可能不相同 a 细菌体内的基因与细胞膜b 蓝藻细胞内的核糖体与细菌的细胞壁c 骨骼肌细胞内的线粒体与染色体d 植物细胞的细胞壁与动物细胞中的糖原 解题指南 解答本题的突破口 1 明确选项中各物质或结构的化学本质 2 回忆各种化合物的元素组成 解析 选b 基因是有遗传效应的dna片段 所以其元素组成至少含有c h o n p 细胞膜主要是由磷脂与蛋白质构成的 所以其元素组成也是至少含有c h o n p 核糖体是由蛋白质与rna构成的 至少含有c h o n p 细菌的细胞壁主要由多肽与多糖构成 至少含有c h o n 所以二者的元素组成可能不同 染色体主要是由蛋白质与dna构成的 线粒体中也含有蛋白质和dna 植物细胞细胞壁的主要成分是纤维素 与糖原都属于多糖 延伸探究 题目各选项中与细胞膜具有相同化学元素组成的物质或结构有哪些 提示 基因 核糖体 线粒体和染色体 解题金手指 判断元素和化合物时需要明确四点 1 判断元素的含量时 要明确是鲜重还是干重 如判断细胞中含量最多的元素时 要明确鲜重时氧元素最多 干重时碳元素最多 2 判断元素的差异时 要明确是种类还是含量 因为组成不同细胞的化学元素 在种类上差别不大 但在含量上相差很大 3 判断化合物元素组成时 要明确每种化合物的化学本质 糖类 c h o 脂质 主要为c h o 有的还含n和p 蛋白质 基本元素为c h o n 有的还含s fe 核酸 c h o n p 4 判断微量元素时 要明确含量和是否是生物体所必需 微量元素含量很少并且是生物体所必需 含量少但不是生物体所必需的不是微量元素 如人体内可能含有的汞或镉 加固训练 1 2014 福州模拟 有关生物体细胞的组成元素的叙述 错误的是 a 在不同生物的体细胞内 组成它们的化学元素种类大体相同b 组成细胞的最基本元素是cc 在同一生物的不同体细胞内 各种化学元素的含量相同d 组成生物体细胞的化学元素 在无机自然界中都能找到 解析 选c 组成不同生物体的化学元素种类大体相同 由于许多碳原子相连构成的碳链构成了生物大分子的基本骨架 所以c是最基本的元素 同一生物体不同体细胞的化学元素的含量不同 生物体有选择地从无机自然界获取各种物质 因此 组成生物体的化学元素在无机自然界都能找到 2 下列哪一实例能说明微量元素是生命活动所必需的 a mg是叶绿素不可缺少的组成成分b 油菜缺少b时只开花不结果c 哺乳动物血液中ca2 含量太低会抽搐d 人体内mn的含量过高会导致运动失调 解析 选b 题中提到的 微量元素 中只有 b mn 符合 而d项 mn的含量过高会导致运动失调 不能说明该微量元素是生命活动所必需的 考点二细胞中的无机物1 细胞中的水 1 细胞中水的产生和利用 2 自由水和结合水之间的关系 自由水多一般是新陈代谢旺盛的标志 细胞代谢旺盛 结合水可转化为自由水 使结合水与自由水的比例降低 细胞代谢缓慢 自由水可转化为结合水 使结合水与自由水的比例上升 2 细胞中的无机盐 1 存在形式 主要是离子形式 如na k ca2 fe2 fe3 cl hco3 so42 2 吸收的主要方式 主动运输 3 生理功能 是细胞内某些复杂化合物的重要组成部分 如下表 参与并维持生物体的代谢活动 如哺乳动物血液中必须含有一定量的ca2 如果钙离子的含量过低就会出现抽搐等症状 维持生物体内的平衡 体内平衡使细胞有稳定的结构和功能 是生物能维持正常的代谢和生理活动的必要条件 a 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 b 酸碱平衡 即ph平衡 ph调节着细胞的生命活动 它的改变影响着生物体组成物质的特性以及在细胞内发生的反应 如人血浆中的hco3 hpo42 等 c 离子平衡 动物细胞内外na k ca2 的比例是相对稳定的 细胞膜外na 高 k 低 而细胞膜内k 高 na 低 k na 这两种离子在细胞膜内外分布的浓度差 是使细胞可以保持反应性能的重要条件 高考警示 1 种子的含水量并不是越多越好 在一定范围内 种子的萌发率随着水分的增加而升高 超过该范围 种子的萌发率又会随着水分的增加而降低 2 生物体内的水 细胞内的水 生物体内的水除了存在于细胞内以外 细胞与细胞之间也有 如动物体的细胞外液 通关题组 1 水与代谢的关系 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 请据图推断以下有关说法错误的是 a 冬季来临 自由水明显减少是呼吸速率下降的主要原因b 结合水与自由水含量的比值 与植物的抗寒性呈现明显的正相关c 随着气温和土壤温度的下降 根系的吸水量减少 组织的含水量下降d 随温度的缓慢降低 植物的细胞呼吸逐渐减弱 有利于减少有机物的消耗 解题指南 解答本题的关键是正确识图 明确图中细胞呼吸与含水量及自由水与结合水之间的关系 解析 选a 从图中可以看出 影响细胞呼吸的外界因素主要是温度 横坐标的月份隐含 随着温度降低 植物体内酶的活性降低 细胞呼吸减弱 有机物消耗减少 与此同时植物蒸腾作用也减弱 根系吸水量减少 自由水含量减少 结合水与自由水含量的比值也影响细胞呼吸 比值较高 细胞呼吸减慢 植物抗性增强 结合水与自由水含量的比值与植物抗性呈正相关 延伸探究 由题图知 9月中旬以后 植物呼吸速率大幅下降 对无机盐的吸收速率有影响吗 为什么 提示 有影响 9月中旬以后 温度降低 植物细胞呼吸速率减弱 供给其吸收无机盐离子的能量减少 因此对无机盐离子的吸收会明显减少 2 水和无机盐的功能 2014 宣城模拟 下列有关生物体内水和无机盐的叙述错误的是 a 细胞代谢过程中 叶绿体 核糖体和中心体中都有水生成b 水既是细胞内良好的溶剂 又是生物体内物质运输的主要介质c 无机盐离子对维持血浆的正常浓度和酸碱平衡等有重要作用d 镁是构成叶绿素的必需成分 植物缺乏镁时会导致叶片发黄 解题指南 解答本题必须明确以下两点 1 细胞代谢过程中能产生水的部位 2 水和无机盐的生理作用 解析 选a 叶绿体进行光合作用时 光反应阶段消耗水 暗反应阶段产生水 核糖体在合成蛋白质时氨基酸脱水缩合产生水 中心体参与细胞分裂过程不产生水 镁是构成叶绿素的必需成分 植物缺乏镁时就会导致叶绿素合成不足 从而导致叶片发黄 延伸探究 结合a项分析 在细胞代谢过程中 会产生水的细胞结构有哪些 其对应的代谢过程分别是什么 提示 解题金手指 生物体内水的含量与代谢的关系 1 一般情况下 代谢活跃时 生物体含水量在70 以上 含水量降低 生命活动不活跃或进入休眠 2 当自由水比例增加时 生物体代谢活跃 生长迅速 例如 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 3 当自由水向结合水转化较多时 代谢强度就会下降 而抗寒 抗热 抗旱的性能提高 例如 旱生植物比水生植物具有较强抗旱能力 其生理原因之一是结合水含量较高 加固训练 1 水和无机盐是人体不可缺少的组成成分 对维持人体的正常生命活动具有重要作用 下列对它们的生理功能的说明不确切的是 a 人体以排汗的形式蒸发水分 可以散发较多的热量 有利于维持体温b 人体所需的营养物质及代谢产物大多能溶于水 有利于物质的运输c 许多物质可在水中溶解或以离子形式存在 促进了体内生物化学反应的进行d 无机盐都以离子形式存在于细胞中 能维持细胞内外的渗透压 解析 选d 人体排汗可以维持体温 水在细胞内有两种存在形式 自由水和结合水 自由水是细胞内的良好溶剂 许多物质溶解在其中 细胞内许多化学反应也都需要水参与 此外 自由水还可参与营养物质和代谢废物的运输 细胞中大多数无机盐以离子形式存在 少数以化合物形式存在 如血红蛋白中含有fe 无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用 2 下列有关生物体内水的叙述 错误的是 参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水 生物体内化学反应离不开水 水是细胞结构的组成成分之一 人体细胞内水的存在形式为结合水和自由水 自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系不大 不同细胞内自由水与结合水的比例相差不大a b c d 解析 选c 细胞内水以自由水和结合水的形式存在 结合水参与细胞结构的组成 自由水参与运输和化学反应 细胞的新陈代谢加强时 自由水比例增大 结合水比例减小 不同的细胞内自由水与结合水的比例有时差别很大 1 2013 海南高考 关于生物体内有机化合物所含元素的叙述 错误的是 a 叶绿素含有镁元素b 血红蛋白含有铁元素c 脱氧核糖含有磷元素d 胰岛素含有碳元素 解题指南 解答本题时需关注以下两点 1 糖类的元素组成只有c h o 2 蛋白质的元素组成有c h o n 有的还有fe mg s等 解析 选c 本题考查有机化合物的组成元素 a项 叶绿素的组成元素含有镁 故正确 b项 血红蛋白含有fe2 故正确 c项 脱氧核糖属五碳糖 元素只有c h o 故错误 d项 胰岛素的本质为蛋白质 含有碳 故正确 2 2014 安庆模拟 组成生物体的化学元素在生物体中起重要作用 下列关于几种元素与光合作用关系的叙述中 正确的是 a c是组成糖类的基本元素 在光合作用中c从co2先后经c3 c5形成 ch2o b n是叶绿素的组成元素之一 没有n植物就不能进行光合作用c o是构成有机物的基本元素之一 光合作用制造的有机物中的氧来自水d p是构成atp的必需元素 光合作用中光反应和暗反应过程均有atp的合成 解析 选b 在光合作用中c从co2经c3形成 ch2o 光合作用制造的氧气中的氧来自水 暗反应消耗atp n不仅是叶绿素的组成元素 还是atp 酶的重要组成元素 所以没有n植物就不能进行光合作用 3 2012 海南高考 关于植物细胞中元素的叙述 错误的是 a 番茄和水稻根系吸收si的量相等b 细胞中含量最多的四种元素是c o h和nc 植物根系通过主动运输吸收无机盐离子需要atpd 与豆科植物共生的根瘤菌可为豆科植物生长提供n 解析 选a 不同植物的根系对同种无机盐离子的吸收量不同 细胞中含量最多的元素为c o h n 植物根系吸收无机盐离子的方式为主动运输 需要消耗atp 豆科植物和根瘤菌为共生关系 根瘤菌具有固氮作用 可为豆科植物提供n 延伸探究 依据b项分析 是不是所有细胞中这四种元素的含量都相同 提示 不是 细胞中所含化学元素的种类相差不大 但含量相差较大 4 2014 池州模拟 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phd 提供能量 解题指南 解答本题需要按照如下思路分析 解析 选a 液泡内的各种矿质离子能够参与调节细胞液的渗透压 盐生植物液泡中贮存大量的na 增大了细胞液的渗透压 吸水能力增强 加固训练 2014 南昌模拟 近几年来的电视广告中 有许多推广中老年人补铁 钙和锌等的保健品和药品的广告 说明了无机盐对人体的健康起着重要作用 人体无机盐主要来自于食物 比如海带中含有丰富的碘 无机盐对于维持植物的生命活动也起着重要的作用 结合所学生物学知识 联系日常生活分析回答下列问题 1 铁 钙和锌等无机盐在细胞内主要以形式存在 是细胞的重要组成成分 如铁是合成不可缺少的成分 人体缺铁可引起贫血症