高考生物一轮复习（知识概览+主干回顾+核心归纳）21细胞中的元素和化合物、细胞中的无机物金榜课件 新人教版必修1.ppt

第2章组成细胞的分子 第1 5节细胞中的元素和化合物细胞中的无机物 一 组成细胞的元素和化合物1 组成细胞的元素 1 大量元素 等 2 微量元素 等 3 来源 生物体有选择地从 中获得 4 存在形式 大多以 的形式存在 c h o n p s k ca mg fe mn zn cu b mo 无机自然界 化合物 2 组成细胞的化合物 水 蛋白质 1 细胞内含量最多的化合物 2 细胞内含量最多的无机化合物 3 占细胞鲜重最多的化合物 4 细胞内含量最多的有机化合物 5 占细胞干重最多的化合物 水 水 水 蛋白质 蛋白质 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 2 自由水和结合水的转换 温度升高后 可转换为 自由水与结合水的比例会 新陈代谢会 细胞结构 液体 反应物 物质运输 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 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 1 ca mg fe mn zn cu b mo等是组成细胞的微量元素 分析 ca mg属于大量元素 2 细胞干重中c含量最多 达到55 99 所以c是最基本的元素 分析 c作为最基本的元素是因为生物大分子都是以碳原子构成碳链作为生物体的基本骨架 该说法中的因果关系不准确 3 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 分析 细胞鲜重中含量最多的化合物是水 含量最多的有机物是蛋白质 细胞干重中含量最多的化合物是蛋白质 4 不同细胞内自由水与结合水的比例基本相同 分析 不同生活环境 生活状态下的细胞含水量是不同的 细胞内自由水与结合水的比例越大 其新陈代谢越旺盛 反之越弱 5 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 分析 细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在 考点一细胞中的元素和化合物1 组成细胞的化学元素 1 上图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 2 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 3 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 细胞中的元素和化合物的含量在鲜重和干重下并不相同 1 细胞鲜重时 元素含量 o c h n 化合物含量 水 蛋白质 脂质 糖类 2 细胞干重时 元素含量 c o n h 化合物含量 蛋白质 脂质 糖类 3 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 1 据特征元素推测化合物种类 fe s 蛋白质 mg 叶绿素 i 甲状腺激素 p 核酸 atp 磷脂 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 从化合物中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 典例1 下列有关组成生物体细胞的化学元素的叙述中 错误的是 a 组成生物体的最基本元素是cb h1n1病毒和桃树共有的元素是c h o n pc 占人体细胞干重百分比最多的元素是od cu mn mo b都是组成生物体的微量元素 解析 选c h1n1病毒由蛋白质和核酸组成 其组成元素有c h o n p 占人体细胞干重百分比最多的元素是c 变式训练 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 考点二细胞中的水和无机盐1 细胞中的水 1 结合水与自由水的比较 2 细胞中水的产生和利用 2 细胞中的无机盐 1 存在形式 主要是离子形式 2 无机盐在细胞中的功能 某些复杂化合物的组成成分 维持细胞和生物体的正常生命活动 例如 哺乳动物血液中ca2 含量过低就会出现抽搐 i 缺乏易患地方性甲状腺肿 fe2 缺乏易患贫血等 维持生物体的平衡 例如 维持血浆ph稳定的hco3 hpo42 维持细胞外液渗透压稳定的na cl 拓展延伸 1 水与光合作用的关系 水是光合作用的原料 水是光合作用的介质 光合作用的整个过程都在水中进行 叶肉细胞缺水 气孔关闭 使co2的吸收量减少 影响光合作用 2 水与细胞呼吸的关系 水是细胞呼吸的介质 水既是细胞呼吸的原料 细胞呼吸第二阶段 也是细胞呼吸的产物 细胞呼吸第三阶段 种子的细胞呼吸会随水的增加而加强 干燥的种子利于贮存 潮湿的种子因细胞呼吸消耗大量有机物而不利于贮存 叶肉细胞缺水会导致呼吸作用下降 典例2 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 随着年龄增加 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 自由水与结合水比值增加 会导致细胞呼吸速率加快 b项正确 互动探究 1 若横坐标代表温度 适当提高温度后 细胞中自由水与结合水比值的变化 可用哪条曲线来表示 提示 曲线 温度升高 随着代谢不断增强 自由水与结合水比值会增大 到一定时期 曲线会趋于平缓 因此符合的是曲线 2 动物进入休眠期 细胞中自由水与结合水比值可用图中哪条曲线来表示 提示 曲线 动物进入休眠期 代谢缓慢 细胞中自由水与结合水比值下降 可用图中曲线 表示 变式训练 科学家在利用无土栽培法培养一些名贵花卉时往培养液中添加了多种必需的化学元素 其配方如下 其中花卉根细胞吸收最少的离子是 a ca2 b so32 c zn2 d h2po4 解析 选c 根据组成生物体的化学元素在生物体内的含量不同 将细胞中常见的化学元素分成大量元素和微量元素 大量元素包括c h o n p s k ca mg等 微量元素包括fe mn cu zn b mo等 由于植物体生命活动需要大量的ca s p等元素 这些元素只能靠根从培养液中吸取 而培养液能为花卉提供ca s p的离子分别是ca2 so32 h2po4 因此花卉对这些离子的吸收量较大 而zn属于微量元素 因此花卉对zn2 的吸收量较少 一 细胞内含水量与生物代谢 抗逆性关系分析 典例1 在下列生理过程中 细胞内自由水与结合水比值增加的是 a 细胞衰老b 作物越冬c 种子萌发d 细胞质壁分离 解析 选c 细胞中自由水含量增多的时候 细胞代谢速率加快 结合水含量增多的时候 细胞抗逆性增强 自由水和结合水的比值越高 代谢越旺盛 从种子萌发开始到幼苗的过程中 随着萌发的继续和生命活动的旺盛进行 细胞内自由水与结合水的比值会增加 方法归纳 分析含水量对生物代谢强度 生物抗逆性的影响规律 可从以下四个方面入手 1 自由水 结合水比值高 代谢旺盛 但抗逆性差 自由水 结合水比值低 代谢强度降低 但抗寒 抗旱 抗热等抗逆性增强 2 衰老的细胞内水分含量减少 细胞萎缩 体积减小 细胞代谢速率减慢 3 秋冬季节 蒸腾作用弱 吸水减少 结合水含量相对升高 有利于植物抗寒性提高 4 升高或降低温度时 结合水与自由水可以相互转化 温度升高时 自由水增多 反之 结合水增多 易错提醒 种子的含水量并不是越高越好在一定范围内 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 二 无机盐生理功能的实验验证方法 典例2 华北某地区经常出现苹果小叶病 有人认为是土壤中缺锌引起的 有人认为是土壤中缺镁引起的 现有如下材料 请你完成下列实验 探究上面的猜测哪个正确 材料用具 三十株长势相同的苹果幼苗 蒸馏水 含有植物必需元素的各种化合物 实验原理 任何一种必需元素在植物体内都有一定的作用 一旦缺乏 就会表现出相应的症状 根据全素培养液和相应缺锌 缺镁的培养液对苹果生长发育影响的比较 判断小叶病的病因 方法步骤 1 首先配制全素培养液和相应的缺锌培养液和培养液 分别放入三个培养缸并编号为a b c 2 3 放在适宜的条件下培养一段时间 4 结果预测和分析 a缸内的苹果幼苗正常生长 若b缸内苹果幼苗表现出小叶病 而c缸中的没有 则说明 若 则说明苹果小叶病是由缺镁引起的 若 则说明苹果小叶病既与缺镁有关 又与缺锌有关 若 则说明苹果小叶病与缺镁 缺锌都无关 解析 实验的自变量是锌 镁的有无 因变量是植物的生长状况 对照组应用全素培养液培养 实验组分别用缺锌培养液和缺镁培养液培养 根据苹果幼苗的生长状况判断苹果小叶病与镁和锌的关系 答案 1 缺镁 2 将三十株长势相同的苹果幼苗均分为三组 分别栽培在上述三个培养缸中 3 观察苹果幼苗的生长发育状况 4 苹果小叶病是由缺锌引起的 c缸内苹果幼苗表现出小叶病 而b缸中的没有 b c两缸内苹果幼苗都表现出小叶病 b c两缸内苹果幼苗都不表现出小叶病 方法归纳 探究某种无机盐为生物体生长所必需的实验设计 1 对照组 植物 完全培养液生长正常 2 实验组 易错提醒 设计实验时应注意 1 实验中应保证实验材料的统一性 即材料的种类 生长状况应一致等 2 实验组用缺素培养液 对照组用全素培养液 不能用蒸馏水做对照 3 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 1 下列广告语在科学性上没有错误的是 a 没有水就没有生命b 这种饮料不含任何化学物质c 这种纯净水绝对纯净 其中不含任何离子d 这种口服液含有丰富的n p zn等微量元素 解析 选a 纯净水中也存在h oh n p在生物体内属于大量元素 2 用含32p的磷酸盐培养动物细胞 一段时间后 细胞的结构及其化合物中不具有放射性的是 a 脱氧核糖b 核膜c 基因d trna 解析 选a 构成脱氧核糖的基本元素是c h o 核膜由磷脂双分子层组成 含有p 基因 trna中均含有磷酸 3 如图表示细胞中各种化合物或主要元素占细胞鲜重的含量 依次为 a 水 蛋白质 糖类 脂质 n h o cb 蛋白质 水 脂质 糖类 o c n hc 水 蛋白质 脂质 糖类 h o c nd 蛋白质 水 脂质 糖类 c o h n 解析 选d 细胞鲜重含量最多的化合物是水 占85 90 其次为蛋白质 占7 10 脂质占1 2 糖类和核酸占1 1 5 细胞中的主要元素有c h o n p s等 其中o最多 其余依次是c h n p s 图中显示 最多 其次 较少 最少 故 为水或o 为蛋白质或c 4 人患急性胃肠炎时往往会有抽搐的症状 原因是 a 失水过多b 炎症造成人体吸收糖类减少c 炎症造成人体吸收ca2 减少d 炎症造成人体吸收氨基酸减少 解析 选c 本题考查了化学元素在人体中的功能 人体缺少ca2 时会发生抽搐的现象 5 对火星进行探测表明 火星过去曾有丰富的水资源 由此推测火星上可能存在过生命 这一推测的理由是 a 水是细胞中含量最多的化合物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 代谢旺盛的细胞中水的含量高 解析 选c a错误 推测的理由应为自由水与生命活动的关系 而水在细胞中的含量是表面现象 实质是水 特别是自由水 在生命活动中所起的作用 b错误 应与自由水的作用相联系 生命起源于水 水是进行生命活动的良好溶剂 起运输营养物质和代谢废物的作用等 c正确 水与生命活动的关系概括成一句话就是 一切生命活动都离不开水 d错误 代谢旺盛的细胞中自由水的含量高 6 人体所需要的营养物质主要是水 无机盐 维生素 糖类 脂质和蛋白质 这些营养物质在人体细胞中有着重要的作用 1 自由水的生理作用 2 牛奶 奶粉中都添加钙 铁等元素 其中碳酸钙是人体骨骼和牙齿中的重要组成部分 铁是血红蛋白的主要成分 这说明无机盐的生理作用是 质量分数为0 9 的生理盐水 对维持细胞内外渗透压非常重要 这说明无机盐的生理作用是 3 俗话说 一方水土养一方人 饮水是提供人体必需的矿物质和微量元素的重要途径之一 在天然无污染的泉水中 含有cu k ca zn p mg na fe等人体必需元素 其中属于大量元素的是 在神经兴奋的传导中起重要作用的元素是 解析 1 生物体内的水包括自由水和结合水 自由水的生理作用有 是细胞内的良好溶剂 参与多种生物化学反应 运送营养物质和代谢废物 2 由 碳酸钙是人体骨骼和牙齿中的重要组成部分 铁是血红蛋白的主要成分 的信息可知 无机盐是细胞内某些化合物的重要组成成分 由 对维持细胞内外渗透压非常重要 的信息可知 无机盐可以维持生物体的生命活动 3 在cu k ca zn p mg na fe中 k ca p mg属于大量元素 k 维持静息电位 na 维持动作电位 答案 1 是细胞内的良好溶剂 参与多种生物化学反应 运送营养物质和代谢废物 2 构成细胞内某些化合物维持生物体的生命活动 3 k ca p mgk na 7 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元素的量相等b 细胞中含量最多的四种元素是c o h 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元素 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元素 8 2012 江苏高考 下列关于细胞中化学元素的叙述 正确的是 a 细胞中一种元素的作用能被其他元素替代b 细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素c 主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定d 细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要 解析 选c 不同的元素有不同的作用 在细胞内不能被别的元素替代 脱氧核苷酸由c h o n p