高三一轮复习细胞中的元素和化合物ppt课件.ppt

第二课时细胞中的元素和化合物细胞中的无机物 一 组成细胞的元素 1 组成细胞的元素种类 约20种 2 组成细胞的元素含量 细胞鲜重中 O的含量最高 其次是C H N P等 细胞干重中C含量最高 其次是O N H Ca等 无论是干重还是鲜重 含量最多的都是C H O N 基本元素 C H O N 3 元素缺乏与疾病的相关性 缺Fe 人体患贫血 果树患黄叶病 缺B 华而不实 只开花不结果 缺Se 患克山病 原发性心脏病 缺Zn 影响人体生长发育 大脑发育和性成熟 缺I 人幼年患呆小症 成年患甲状腺肿大 缺Mg 影响植物叶绿素的合成 影响光合作用的进行 缺Ca 成年人缺钙患骨质疏松症 人血液中缺钙会出现抽搐现象 4 问题探讨 比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量 你能看出什么问题 组成地壳和组成细胞的部分元素含量 表 5 1 组成生物体的所有元素中 有没有哪一些元素是生物体所特有的 没有 这说明什么 生物界和非生物界具有统一性 2 生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗 有 相差很大 这又说明什么 生物界和非生物界还具有差异性 3 生物界与非生物界的关系 1 组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到 2 组成生物体的化学元素在生物体内与无机自然界中的含量相差很大 思考感悟K为大量元素 Cu为微量元素 划分的依据是什么 提示 含量 而不是生理作用 统一性 元素种类大体相同 元素含量有差异 各种化学元素在生命体系中不是简单的堆积 组合 而是以特殊的有序的方式结合在一起才出现生命现象 这也是生物界和非生物界的根本区别 生物体从自然界获取组成自身的元素是有选择的 差异性 3 统一性与差异性 8 组成细胞的化合物 无机化合物 有机化合物 水 糖类 脂质 蛋白质 核酸 无机盐 二 组成细胞的化合物 组成细胞的化合物 1 组成细胞的化合物的种类及质量分数 细胞生命系统 2 特点 活细胞中的化合物 含量和比例处于 不断变化之中 但又保持相对稳定 2 组成细胞元素和化合物的关系及特点 1 关系 11 3 水和无机盐 12 1 不同种类的生物体中 水的含量不同 在细胞中含量最多 一 水 生物体在不同的生长发育期含水量也不同 3 不同组织器官中水的含量不同 13 水在细胞中的存在方式 1 结合水 与细胞内其他物质结合 4 5 主要功能 作为细胞的结构成分 结合水自由水 2 自由水 以游离的形式存在 主要功能 是细胞内良好的溶剂 参与细胞内的许多生化反应 细胞生活的基本环境 运输作用 内环境的主要成分等等 14 自由水与结合水的比值能反映出代谢活动的强弱 代谢活跃时 含水量高 70 以上 自由水比例增加时 生长迅速 自由水与结合水可相互转换 自由水 结合水的比值越高 新陈代新越旺盛 生长发育越迅速 抗旱 抗寒 抗热性能相对较弱 反之 自由水 结合水的比值越低 新陈代新越缓慢 生长发育越迟缓 抗旱 抗寒 抗热性能相对提高 1 存在形式 细胞中大多数无机盐以离子的形式存在 含量少 1 1 5 叶绿素中的Mg 血红蛋白中的Fe等以化合态存在 2 无机盐的生物功能 a 复杂化合物的组成成分 b 参与生命活动的调节 维持生物体的生命活动 c 维持细胞内的平衡 酸碱平衡和渗透压平衡 2 细胞中的无机盐 16 1 血液中的Ca2 含量太低时 神经肌肉的兴奋性升高而出现抽搐 这一事实说明Ca2 的生理功能之一是 A 构成细胞结构的组成成分B 维持细胞的正常形态C 维持细胞的正常生理功能D 调节渗透压和酸碱平衡 解析 神经肌肉的应激性 需要体液中各种无机盐离子维持一定的比例 当Na K 浓度增高时 神经肌肉的应激性增高 而当Ca2 Mg H 浓度增高时 应激性降低 当血液中的Ca2 过低时 应激性增高 手足抽搐 这一事实说明Ca2 对于维持细胞的正常生理功能有重要作用 C 17 填空1 组成人体的元素中 占细胞鲜重百分比最多的元素是 占细胞干重百分比最多的元素是 是构成细胞的最基本元素 2 一般情况下活细胞内含量最多的化合物是 含量最多的有机化合物 O C C 水 蛋白质 18 3 科学家在研究生物体的化学成分时 发现组成生物体的元素在非生物界也存在 这一事实主要说明 A生物界和非生物界没有区别B生物界和非生物界具有统一性C生物来源于非生物D生物界和非生物界具有差异性4 生活在缺水的沙漠环境中的仙人掌细胞中 含量最多的化合物是 A 蛋白质B 脂肪C 糖类D 水 B D 19 5 生活在沙漠中的仙人掌和生活在珊瑚礁中美丽的珊瑚鱼 组成它们的化学元素种类 A 差异很大B 有些差异C 大体相同D 没有一定标准6 在生物体内含量较少 但对维持生物体正常生命活动必不可少的元素是 A Fe Mn Zn MgB Zn Cu Mn CaC Zn Cu B MnD Mg Mn Cu Mo7 在组成生物体的化学元素中 最基本的元素是 A CB HC OD N C C A 20 8 细胞内质量分数最大的元素是 A氧B碳C氢D氮 解析 此题仅从化学角度考虑 由细胞联想到有机物 就会错选B 如果从生物学角度分析 生物体质量的70 是水 这样 仅氧元素就占细胞的 70 16 18 62 A 21 下表表示人体和玉米细胞中部分含量较多的元素的含量 占细胞干重的质量分数 请回答下面的问题 1 分析玉米和人体细胞中的元素构成的相同点是 不同点是 2 清洁空气中N2占78 地壳中含量最多的是O 而细胞干重含量最多的是C 但构成生物体的元素在自然界都能找到 这一事实说明 从碳原子的化学性质看 由于 可以说地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的 组成细胞的元素种类基本相同 组成细胞的同种元素含量不同 生物界与非生物界的统一性和差异性 它能通过化学键连结成链或环 从而形成生物大分子 三 检测生物组织中的糖类 脂肪和蛋白质1 糖类的检测 1 还原糖 试剂 现象 2 淀粉 试剂 现象 变 斐林试剂 砖红色沉淀 碘液 蓝 2 脂肪的检测 1 试剂 或苏丹 染液 2 现象 或红色 苏丹 染液 橘黄色 24 3 蛋白质的检测 1 试剂 2 现象 双缩脲试剂 紫色反应 4 斐林试剂与双缩脲试剂的比较 1 浓度不同 即斐林试剂中CuSO4溶液浓度与双缩脲试剂中CuSO4溶液浓度不同 2 原理不同 斐林试剂的实质是新配制的Cu OH 2溶液 双缩脲试剂实质是碱性环境中的Cu2 3 使用方法不同 斐林试剂是先将NaOH溶液与CuSO4溶液混匀后再使用 双缩脲试剂是先加入NaOH溶液 再滴加CuSO4溶液 27 斐林试剂 砖红色 现配现用 等量混合 水浴加热 紫色 苏丹 或苏丹 染液 使用显微镜观察 橘黄色或红色 双缩脲试剂 先加A液 再加B液 碘液 变蓝 适量 一 细胞中的元素和化合物 1 分析组成细胞的化学元素 1 归纳元素的种类 大量元素和微量元素划分的依据是含量 而不是生理作用 生物体内含有的元素不一定是生物所必需的元素 主要元素占人体鲜重比例的顺序依次是O C H N P S 2 根据元素组成可进行物质种类的判断 根据不同化合物的元素组成来判断其归属为哪类化合物 如某化合物只含C H O 则可判断此化合物属糖类或脂肪 S是蛋白质的标志元素等 几种有机物的元素组成归纳如下 3 组成细胞的元素来源 组成细胞的元素全部来自无机环境 这一观点体现了生物界与非生物界的统一性 组成细胞的元素的含量与无机自然界大不相同 这一观点体现了生物界与非生物界的差异性 思维误区规避 1 不要错认为微量元素的作用没有大量元素的大 2 不要误认为蛋白质只能标记S元素 核酸只能标记P元素 组成化合物的任何一种元素都可标记 标记的目的是区分和跟踪 区分时要找两种物质特有的元素进行标记 2 有关化合物含量的各种说法归纳 2 浅析组成细胞的化合物 1 图示组成细胞的化合物 典例1 2013年湖南重点中学月考 右图为某些化学元素组成不同化合物的示意图 以下说法不正确的是 A 若 为某种具有催化作用的化合物 则 被初步水解的产物为多肽 彻底水解的产物为氨基酸 B 若 大量积累于皮下和内脏器官周围 则 较之糖原为更好的储能物质 C 若 为构成细胞膜基本骨架的分子 则 为磷脂 D 若 在低血糖时分解补充血糖 则 可能是肌糖原和肝糖原 D 典例2 2011年四会模拟 下图表示细胞中4类有机化合物的关系 每个椭圆形代表一类有机物 则以下列出的这4种化合物名称中 最合理的一组是 A 脂质 酶 蛋白质 激素 B 激素 脂质 蛋白质 酶 C 酶 蛋白质 激素 脂质 D 激素 脂质 酶 蛋白质 C 二 透析细胞内水的有关问题 1 细胞内水的两种存在形式比较 2 水的含量特点及与代谢程度和抗逆性的关系 1 含量特点 细胞和生物体中含量最多的物质 如精肉中的水 沙漠植物中的水 含水量 水生 陆生 幼年 成年 老年 代谢旺盛 代谢缓慢 幼嫩细胞 衰老细胞 2 与代谢强度的关系 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 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 3 与抗逆性的关系 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 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 3 自由水和结合水的存在及其基本生理功能的验证 1 鲜种子放在阳光下暴晒 重量减轻 自由水散失 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 干种子不浸泡则不萌发 自由水越少 代谢越缓慢 4 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 5 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 规律精讲精析 分析细胞内水时应注意以下几点 1 分析思路 2 相关结论 4 水的代谢图解 A 体内参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水 B 某些无机盐是组成ATP RNA和纤维素的必需成分 C 生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的吸水或失水 D 自由水与结合水的比例随生物个体代谢的强弱而变化 典例3 2011年云南模拟 关于生物体内水和无机盐的叙述 不正确的是 B 典例4 绵绵的春雨 是她润醒了小草 润绿了杨树 润开了报春花 小草被润醒了 杨树被润绿了 报春花被润开的过程中细胞中自由水与结合水的变化 下图表示正确的是 B 1 无机盐代谢与其功能整合 三 与无机盐相关问题的剖析 对照组 正常植物 完全培养液 生长正常 实验组 正常植物 缺X 完全培养液 a 若生长正常 则X不是必需无机盐 b 若出现病症 则X是必需无机盐 2 植物必需无机盐的实验验证 1 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 2 实验组加入X的目的是二次对照 使实验组前后对照 以增强说服力 3 进行植物必需无机盐的实验验证时 所使用的容器不能含有被验证元素 为了保证植物生活正常 还要给植物根部供氧 实验探究进阶 3 部分无机盐离子的具体功能分析 典例5下列是无土栽培营养液的配方 请据此回答有关问题 配方 NH4NO3 KNO3 CaCl2 2H2O MgSO4 螯合铁溶液 微量元素溶液 1 为使作物正常生长 还需补充含等元素的化合物 2 植物吸收NH4NO3可用于合成 A 脂肪和RNAB 蛋白质和ATP C 核苷酸和纤维素D 淀粉和酶 P B 3 营养液中某些无机盐离子浓度比根细胞内的低 植 物仍可通过方式吸收无机盐离子 若栽培池内较长时间通气不畅 作物根部可能出现的症状是 其生理原因是 4 有些无机盐离子可重复利用 有的不能重复利用 可重复利用的无机盐离子缺乏时 老叶先表现出缺乏症 不可重复利用的无机盐离子缺乏时 幼叶先表现出缺乏症 请设计实验证明Mg是可重复利用的元素 主动运输 根变黑 烂根 根进行无氧呼吸 细胞内积累酒精 实验材料 长势相同的玉米幼苗 蒸馏水 含有植物必 需元素的各种化合物 实验步骤 配制全素培养液和缺镁培养液 分别放入两组培养瓶中 并编号A B 放在适宜条件下培养一段时间 实验现象 在全素培养液中的玉米幼苗生长正常 将长势相同的玉米幼苗分别栽培在上述两种培养液中 观察玉米幼苗的生长情况 在缺镁培养液中生长的玉米幼苗老叶先变黄 扩展知识点 已参加到生命活动中去的矿质元素 经过一个时期后也可分解并运到其它部位去 被重复利用 必需元素被重复利用的情况不同 N P K Mg易重复利用 它们的缺乏病症 首先从下部老叶开始 Ca Fe不能重复利用 1 2011年惠州调研 人的肝脏细胞中含量最多的有机物是 A 水B 蛋白质C 脂肪D 肝糖原 思路剖析 在所有的活细胞中 含量最多的化合物是水 含量最多的有机化合物是蛋白质 答案 B 2 2012年泰州模拟 C H O三种元素在人体内质量分数约为73 而在组成岩石圈的化学成分中还不到1 这一事实说明了 A 生物界与非生物界具有相似性 B 生物界与非生物界的元素组成是不同的 C 生物界与非生物界具有统一性 D 生物界与非生物界存在差异性 D 3 2013年潍坊高三月考 下图表示构成生物体的元素 化合物及其作用 其中a b d e代表小分子 A B E F代表不同的生物大分子 请据图回答下列问题 1 物质a表示 其在原核细胞中共有种 2 若E是动物细胞中的储能物质 则E是 其在人体中主要分布于细胞 3 物质d是 物质F是 其在动植物细胞中均可含有 并且由于含能量多而且占体积小 被生物体作为长期备用能源物质 从进化的角度看 这是经过长期 核苷酸 8 糖原 肝细胞和肌肉 雌性激素 脂肪 自然选择的结果 4 物质b的名称是 图中的 是指元素 若某种B分子由n个b 平均相对分子质量为m 形成的两条链组成 则该B分子的相对分子质量大约为 5 下图是某物质的部分结构示意图 请补充完整 氨基酸 N mn n 2 18 CO NH 一 选择题 本题共8小题 每小题6分 共48分 1 基础再现 下列关于组成生物体的化学元素的说法中 正确的是 A 哺乳动物血液中钙过多时会出现抽搐 B O元素是活细胞中含量最多的元素 C元素是生物体内最基本的元素 C 玉米和人体内所含有的元素种类大体相同 同一种元素在两者体内的含量相差不大 D 随着叶龄的增加 叶片中各种元素的含量将逐渐增加 B 2 基础再现 某生物兴趣小组对某一物质进行测定 发现其中C H N三种元素的质量分数仅占1 该物质可能是 A 水果B 岩石 C 肌肉组织D 枯死的植物 思路剖析 仅C元素在生物体内的含量就比较高 故该物质不可能是生物 答案 B 3 视角拓展 神九升空 举国欢庆 但在太空中 宇航员骨钙流失的速度将会是地面的10倍 骨骼也是一种组织 它们的形状会因承受压力的变化而变化 骨骼组织中既有破骨细胞 又有成骨细胞 成骨细胞不断地贮藏磷酸钙 而破骨细胞不断地除去它 通常情况下 这两种代谢动态平衡 失重时 骨头缺少压力 促使成骨细胞活动的刺激没有了 但破骨细胞的活动还在继续 因此 破骨与成骨的平衡被破坏了 骨钙流失得多 骨骼变轻变脆 据此推测 长期太空生活不会使得人 A 骨质疏松 B 肌无力 回到地面难以站立 C 抽搐 D 身体畸形 C 4 高度提升 某同学在验证镁是植物正常生长的必需元素时 发现对照组和实验组生长状况相同 可能的原因是 定期更换培养液 对照组的培养器皿没清洗干净 培养时间短 光照相同 A B C D C 5 高度提升 水被誉为 生命之源 下列有关水的说法错误的是 A 人老了脸上会皱巴巴的 是因为年老时与幼儿时相比 细胞中的自由水含量减少了 B 沙漠植物比温带植物含结合水比例高 寒带植物比温带植物含结合水比例高 C 光合产物如淀粉的合成 转化和运输等这些都需要以水作介质 作介质的水是自由水 D 小麦干种子中的水主要是自由水 D 6 能力综合 五个大小相同的马铃薯幼根与物种A的幼根分别放入甲 戊五种不同浓度的蔗糖溶液中 数小时后 取出称重 质量变化如下图所示 以下关于该实验结果的说法正确的是 A 物种A比马铃薯更耐干旱 B 在甲溶液中加入适量的蔗糖酶 在最初一段时间 其 中的马铃薯幼根细胞液浓度将减小 C 物种A在与马铃薯根细胞液等渗的完全培养液中不能正常生长 D 当马铃薯根细胞在乙蔗糖溶液中质量不再发生变化时 渗透作用依然进行 C 7 能力综合 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 可表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变化的曲线 B 曲线 可以表示细胞呼吸速率随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 D 曲线 可以表示人从幼年到成年 体内水相对含量的变化 C 8 视角拓展 一种植物和一种哺乳动物体内细胞的某些化学元素含量 占细胞干重的质量分数 如下表数据 下列有关叙述正确的是 A 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 B 这两种生物体内所含的化学元素的种类差异很大 C N S的含量说明动物组织含蛋白质较多 若该动物血钙高则会发生肌肉抽搐 D C的含量说明有机物是干物质的主要成分 D 9 高度提升 12分 智能温室无土栽培作物 易于管理 优质高产 下图是该项技术在现代农业中的应用 请思考并回答下列问题 二 非选择题 本题共4小题 共52分 1 无土栽培所用营养液中的无机盐在植物体内的作用是和 植物因种类和生长发育阶段不同对无机盐的需求也不同 所以应视具体情况调整 供作物性吸收无机盐离子 2 植物因种类不同对无机盐的吸收也不同 这与细胞膜上的有关 细胞的组成成分 调节生命活动 营养液配方 选择 载体 3 从生态学的角度考虑 水属于因素 4 从细胞代谢角度看 水要参与作用和作用 5 从物质跨膜运输角度考虑 水和无机盐的吸收 填 同步 或 不同步 思路剖析 1 无机盐在植物体内的作用是参与细胞的组成和调节生命活动 植物因种类和生长发育阶段不同对无机盐的需求也不同 所以 对于不同种类或不同发育阶段