【创新设计】高考生物一轮复习资料 第一单元 第2讲细胞中的元素和化合物课件 新人教版必修1 .ppt

第2讲细胞中的元素和化合物细胞中的无机物及糖类 脂质 知识点一组成细胞的元素 答案 c h o n s p k mg ca 微量元素 c c h o n 主要 化合物 化合物 生命活动 统一性 差异性 知识点二生物组织中糖类 脂肪和蛋白质检测 答案 斐林试剂 水浴 蓝色 酒精 苏丹 染液 橘黄色 红色 显微镜 双缩脲试剂 知识点三细胞中的糖类和脂质 知识点四细胞中的无机物 1 碳是最基本元素不是因为干重含量最多 2 在生物体内常见的元素约有20种 没有一种元素是生物体特有的 3 微量元素含量虽少 但其生理作用不可替代 缺乏时动植物及微生物会出现特定缺素症 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 6 所有糖都有甜味 7 所有糖类及脂质都能做能源物质 8 水和无机盐不必消化就能吸收 9 所有有机物都需要经过消化才能被吸收 判断正误 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 连一连 答案 b d a c 1 细胞中的糖类 脂肪 蛋白质都含有大量的化学能 都可以氧化分解为生命活动供能 产物中都有co2 h2o 2 三大能源物质的供能顺序依次为 糖类 脂肪 蛋白质 这是由它们的生理功能所决定的 3 主要的储能物质 脂肪 含能量高 其他储能物质还有动物细胞中的糖原 植物细胞中的淀粉 4 直接能源物质 atp 1 细胞中的化学元素 组成生物体的化学元素和无机盐 细胞中元素含量分析 1 细胞鲜重中含量前四位的元素 o c h n 与细胞干重含量前四位的元素 c o n h 排序不同 这是因为细胞内自由水的含量不同 2 不同生物体内各种化学元素的含量差异较大 同一生物体内不同元素的含量也相差很大 但 c 却是所有生物体的最基本的元素 3 动物 植物干重相比 由于植物含糖类较多 动物含脂肪 蛋白质较多 故植物体中含氧元素较多 动物体中含氮 氢元素较多 另外动物含ca p元素也比植物多 2 生物界与非生物界的统一性和差异性 1 统一性是从化学元素的种类来分析的 组成生物体的化学元素没有一种是生物体所特有的 2 差异性是从化学元素的含量来分析的 组成生物体的化学元素与无机环境中的相应元素的含量有一定的差别 生物界的统一性 科内综合 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 生物都以核酸作为遗传物质 遗传信息的传递与表达遵循 中心法则 共用一套密码子 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 生物体共用atp作为直接能源物质 3 细胞中无机盐的存在形式及其功能 1 细胞中大多数无机盐以离子的形式存在 2 无机盐的生理功能 理综试卷对本考点的考查多与其他知识综合在一起 考查内容多为识记层次 选择题 非选择题均有 典例1 2010 全国 1 请回答下列问题 氮 磷 镁3种元素中 构成生命活动所需直接能源物质的元素是 构成细胞膜的元素是 缺镁时植物叶片发黄 其原因是 2011 上海生命科学卷 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 该现象说明液泡内的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 解析 生命活动的直接能源物质是atp 组成元素有c h o n p 因此在n p mg三种元素中 构成atp的元素有n p 构成细胞膜的元素有c h o n p等 因此在上述三种元素中也同样有n p两种元素 镁是组成叶绿素的重要元素 缺少镁叶绿素的合成受阻 液泡内的各种矿质离子 酸 碱等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 答案 n pn p镁是组成叶绿素的重要元素 缺少镁叶绿素的合成受阻 a 1 部分元素参与形成的化合物 2 部分无机盐离子的具体功能分析 训练1 在高等植物细胞中有两种大量元素 淀粉中不含有 但核酸中含有 关于这两种元素的叙述中 错误的是 a 这两种元素是生物膜 染色体的重要组成元素b 这两种元素是组成atp分子不可缺少的c 这两种元素是构成蛋白质不可缺少的d 这两种大量元素也是动物生活必需的解析淀粉含有c h o 核酸含有c h o n p 故这种元素是n p n是构成蛋白质不可缺少的 而p不是 答案c 1 水的含量 分类及生理作用 细胞中的水及其在生产实践中的应用 2 影响细胞含水量的因素 1 生物种类 水生生物含水量 陆生生物含水量 2 生长发育阶段 幼儿 成年 幼嫩部分 成熟部分 3 组织器官种类与代谢程度 如牙齿 骨骼 血液 4 在生产实际中的应用 1 种子的贮存 晒干种子是为减少自由水含量 降低种子的代谢 延长种子寿命 2 低温环境下减少花卉浇水 可提高花卉对低温的抗性 特别关注 自由水主要存在于细胞液 细胞质基质及某些细胞器基质中 结合水与细胞中某些物质结合在一起存在 晒干的种子细胞中仍含有水分 主要是结合水 自由水极少 自由水 结合水的作用都非常大 不能认为自由水作用大 其实两种水在不同时期的作用各有所侧重 5 科内综合 图解生物体内水的变化 本考点多年没在理综高考试卷及单科试卷中出现 是典型的冷考点 涉及水的多为大分子 如蛋白质 的合成与水解 典例2 易错题 近日 美国国家航空航天局的科学家首次证实 月球上存在大量的水 这是航天史上仅次于火星生命探测的重大发现 月球上的冰态水可供未来的定居者饮用 而且为建立月球基地提供可能 下列有关水对生命活动影响的叙述中 正确的是 a 细菌必须在有水的环境中才能繁殖b 当人体缺水时 下丘脑会产生渴觉c 生活在干燥米中的 米虫 获得水分的主要来源是消化淀粉d 在休眠的种子内自由水与结合水的比值较高 有利于提高种子的新陈代谢 以适应不利的环境条件 解析任何生命都需要在有水的环境中才能生存繁殖 细菌也不例外 渴觉产生于大脑皮层感觉中枢 生活在干燥米中的 米虫 获得水分的主要来源是细胞代谢 在休眠的种子内自由水与结合水的比值较低 细胞新陈代谢速率慢 以适应不利的环境条件 答案a 1 糖类功能的全面分析 1 糖类是生物体的主要能源物质 糖类是生物体进行生命活动的主要能源物质 70 淀粉和糖原分别是植物 动物细胞内的储能物质 而纤维素为结构物质 非储能物质 糖类 脂质的种类和作用 2 糖类是细胞和生物体的重要结构成分 五碳糖是构成核酸的主要成分 纤维素和果胶是植物细胞壁的主要成分 细菌的细胞壁主要由肽聚糖组成 3 糖类是细胞通讯 识别作用的基础 也是细胞膜的成分在细胞膜上糖类常与蛋白质结合在一起构成糖蛋白 糖蛋白在细胞与细胞之间的相互识别 信息传递过程中起着非常重要的作用 2 脂质的类别与功能 脂肪氧化分解特点相对于糖类 蛋白质分子 脂肪分子中c h的比例高 而o比例小 故在氧化分解时 单位质量的脂肪较糖类 蛋白质消耗的氧气多 产生的水多 产生的能量也多 3 糖类和脂质的比较 近几年糖类 脂质知识的考查多出现在单科试卷 理综试题少有涉及 考查时涉及种类 成分 功能等识记内容多 也可综合考查有机物之间的相互转化 典例3 2011 四川理综 4 如图表示油菜种子在成熟过程中种子质量和有机物相对含量的变化趋势 下列相关叙述不正确的是 a 大量糖类输入并参与代谢 导致种子质量不断增加b 细胞代谢利用大量糖类 导致淀粉含量降低c 糖类不断转化为脂质 导致脂质含量持续增加d 糖类不转化为蛋白质 导致含氮物质含量不变 解析由图中曲线变化可看出 在种子成熟的过程中 千粒重 粗脂肪的量不断增加 可溶性糖 淀粉的量不断减少 含氮物质的量不变 糖类能转化成非必需氨基酸 参与蛋白质的合成 选项d错误 大量糖类输入种子后 通过细胞代谢 要么转化为脂肪 使脂肪含量持续增加 要么转化为其他有机物贮存起来 使种子质量不断增加 由于细胞代谢大量利用可溶性糖 淀粉不断水解 导致其含量不断降低 故选项a b c正确 答案d 题后反思植物体内三大类营养物质的转化教材从来没有涉及 本题是否超纲呢 答案是否定的 事实上命题专家的意图是考查学生在全新题境中分析曲线信息作出准确判断的能力 由图知在油菜种子成熟过程中 可溶性糖和淀粉不断地转化为粗脂肪而贮存起来 这一过程在人和动物体内也能进行 当糖类供应充足时 糖类可以大量转化为脂肪 但脂肪并不能大量转化为糖类 所以发胖容易 减肥难 训练2 甲物质的分子式为c12h22o11 乙物质的分子式为c57h110o6 如这两种物质作为生物体内的能源物质 则在相同条件下 质量相等的甲 乙两种物质被彻底分解时 甲物质比乙物质 a 耗氧少 产生能量少b 耗氧多 产生能量多c 耗氧多 产生能量少d 耗氧少 产生能量多解析甲 乙两种物质都只含c h o三种元素 故只能是糖类或脂肪 其中 由甲的分子式中h和o的比例知甲为糖类 则乙为脂肪 质量相同的糖类 脂肪在被彻底分解时 糖类比脂肪耗氧少 释放的能量也少 答案a 训练3 2010 山东威海上学期质检 下列有关糖类和脂质的叙述 不正确的是 a 脂质中的磷脂是构成细胞膜的重要物质 所有细胞都含有磷脂b 植物细胞中的多糖主要是淀粉和纤维素 动物细胞中的多糖主要是乳糖和糖原c 固醇类物质在细胞的营养 调节和代谢中具有重要功能d 葡萄糖 核糖 脱氧核糖是动植物细胞共有的命题立意考查糖类 脂质的功能 解析磷脂是组成细胞膜和细胞器膜的重要成分 所有细胞都含有膜结构 因此都含有磷脂 植物细胞中的多糖是淀粉和纤维素 动物细胞中的多糖是糖原 乳糖属于二糖 固醇类物质包括胆固醇 性激素和维生素d 它们在细胞的营养 调节和代谢中具有重要作用 动物和植物细胞共有的糖有葡萄糖 核糖和脱氧核糖 答案b 检测生物组织中糖类 脂肪和蛋白质 1 实验原理及步骤 2 实验注意问题 1 还原糖鉴定的实验材料要求 浅色 不能用绿色叶片 西瓜 血液等材料 防止颜色的干扰 还原糖含量高 不能用马铃薯 富含淀粉 甘蔗 甜菜 富含蔗糖 2 唯一需要加热 还原糖鉴定 且必需水浴加热 不能用酒精灯直接加热 若不加热则无砖红色沉淀出现 3 非还原糖 如蔗糖 斐林试剂水浴加热现象不是无色而是浅蓝色 cu oh 2的颜色 4 唯一需要显微镜 脂肪鉴定 实验用50 酒精的作用 洗掉浮色 5 记准混合后加入 斐林试剂 且现配现用 分别加入 双缩脲试剂 先加a液 后加b液 且b液不能过量 两者成分相同 但cuso4溶液的浓度不同 所以不能混用 6 若用大豆做材料 必须提前浸泡 若用蛋清作材料 必须稀释 防止其粘在试管壁上不易涮洗 且该实验应预留部分组织样液做对比 7 易写错别字提示 斐林试剂 中的 斐 不可错写成 非 双缩脲试剂中 脲 不可错写成 尿 斐林试剂与双缩脲试剂的比较分析 本考点是历年的命题热点 命题的原则是 回归教材 而 高于教材 考查时往往与其他实验结合或与食品 药品成分鉴定 疾病 如糖尿病 肾炎等 诊断结合 典例 某同学有喝牛奶的习惯 在学习了细胞的化合物知识后 他想知道牛奶中有无蛋白质和还原糖 下面是其未设计完的实验 请帮助他完成实验设计 实验目的 探究某品牌牛奶中有无蛋白质和还原糖 实验原理 利用颜色反应检测牛奶中有无蛋白质和还原糖 材料用具 略 实验步骤 请补充表格中a b c d处内容 1 a b c d 2 请预测a d两个试管的现象及其结论 a d 3 分析该实验设计 试管a和 构成对照实验 对照组为 目的是 解析本题要求探究某品牌牛奶中有没有蛋白质和还原糖 实质上是考查教材中可溶性还原糖与蛋白质鉴定的相关知识与技能 实验应设置对照 一般选择空白对照 但为了增强实验的说服力可增加一组标准对照 如探究牛奶中是否具有还原糖可用还原糖如葡萄糖进行对照 而探究牛奶中是否具有蛋白质可用蛋白质如酪蛋白进行对照 答案 1 蛋白质2mlnaoh溶液水浴加热3 4滴cuso4溶液 2 若出现砖红色沉淀 证明奶粉中含有还原糖 否则无还原糖若出现紫色 证明奶粉中含有蛋白质 否则无蛋白质 3 b c试管b和c试管通过对照探究奶粉中是否含有还原糖 训练1 2012 南昌调研 鉴定可溶性还原糖 蛋白质 脂肪 观察dna rna在细胞中的分布 所用实验材料均较合理的一组是 a 韭菜叶 豆浆 大豆 洋葱鳞片叶内表皮b 梨 鸡蛋清 花生子叶 人口腔上皮细胞c 苹果 花生子叶 大豆 洋葱鳞片叶外表皮d 番茄 豆浆 花生子叶 人口腔上皮细胞解析由于韭菜叶和番茄都具有颜色 会干扰实验效果 不能用于鉴定可溶性还原糖 a和d项错误 花生子叶含脂肪较多而大豆含蛋白质较多 c项错误 正确选项为b 答案b 训练2 经典易错题 下列关于实验操作步骤的叙述中 正确的是 a 用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液 可直接用于蛋白质的鉴定b 脂肪的鉴定实验中可能需要用显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪滴c 鉴定还原糖时 要加入斐林试剂甲液摇匀后 再加入乙液d 用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂a液与b液要混合均匀后 再加入含样品的试管中 且必须现用现配 解析本题在于考查学生的操作是否规范 正确 是否注意了不同鉴定实验之间的差别 在选用试剂上容易出现错误 斐林试剂与双缩脲试剂所用物质相同 且所用氢氧化钠溶液的浓度相同 但二者所用的硫酸铜溶液的质量浓度不同 鉴定还原糖时 是甲 乙两液现用现配 混合后一次加入 而鉴定蛋白质时要先加a液 再加b液 还原糖 蛋白质的颜色反应是试剂与其发生化学反应的结果 是肉眼可见的 用花生子叶切片进行脂肪的鉴定时 由于脂肪滴小且分散在细胞中 所以需要借助于显微镜观察 答案b 1 2011 江苏卷 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 a as在水稻细胞内富集 由细胞膜的结构特点决定b as进入水稻细胞 导致有关酶失去活性 影响细胞代谢c p影响as的吸收 与细胞膜上的载体种类和数量有关d p是构成磷脂 核酸和atp的重要元素 能促进水稻生长发育 组成细胞的化学元素和无机物 解析as等重金属元素可以使酶变性失活 影响细胞代谢而影响水稻的生长 p可与as竞争细胞膜上的载体而影响as进入细胞 as在细胞内的富集由细胞膜的功能特性决定 故选b c d 答案bcd 知识拓展必需元素 非必需元素及确定必需元素的条件本题中as是植物生活不需要的 非必需元素 p是植物生活需要的必需元素 p as是同一主族的元素 原子结构及化学性质相近 as在植物体内积累易与p竞争形成毒性很强的有机物而影响植物正常的生理生化反应 下面补充一下必需元素的特征 必需元素必需具备的条件 第一 由于该元素的缺乏 植物生长发育发生障碍 不能完成生活史 第二 除去该元素则表现专一的缺乏症 而且这种缺乏症是可以预防和恢复的 第三 该元素在植物营养生理上应表现直接的效果 绝不是因土壤或培养基的物理 化学 微生物条件的改变而产生的间接效果 2 2008 江苏生物 下列各组物质中 由相同种类元素组成的是 a 胆固醇 脂肪酸 脂肪酶b 淀粉 半乳糖 糖原c 氨基酸 核苷酸 丙酮酸d 性激素 生长激素 胰岛素 解析a选项中胆固醇 脂肪酸只含c h o三种元素 而脂肪酶的化学本质是蛋白质 至少c h o n四种元素 b选项中三种物质均为糖类 均由c h o三种元素组成 c选项中氨基酸至少含有c h o n四种元素 而核苷酸含有c h o n p五种元素 d选项中性激素只含c h o三种元素 而胰岛素的化学本质是蛋白质 至少含有c h o n四种元素 答案b 3 判断正误 1 2011 海南生物卷 a 动物细胞膜含有糖脂和糖蛋白 2 2009 江苏 d 脂肪和生长激素是生物体内的能源物质 3 2009 福建理综 d 胆固醇是构成细胞膜的重要成分 在人体内参与血液中脂质的运输 糖类 脂质相关知识的考查 4 2007 广东 d 与精子形成相关的雄激素属于脂质 5 2009 浙江理综 a 蛋白质 纤维素 蔗糖 pvc 淀粉都是高分子化合物 6 2009 江苏 c 蔗糖和乳糖水解的产物都是葡萄糖 解析 1 动物细胞膜上含糖脂和糖蛋白 2 生长激素不能作为能源物质 3 胆固醇在血液中以载脂蛋白的形式存在 参与血液中脂质的运输 4 雄性激素的化学本质是固醇 属于脂质 5 蔗糖不属于高分子化合物 6 蔗糖水解的产物是果糖和葡萄糖 乳糖水解的产物是半乳糖和葡萄糖 答案 1 2 3 4 5 6 4 2010 海南卷 下列关于糖的叙述 正确的是 a 葡萄糖和果糖分子均有还原性b 葡萄糖和麦芽糖可被水解c 构成纤维素的单体是葡萄糖和果糖d 乳糖可以被小肠上皮细胞直接吸收解析糖类分还原糖和非还原糖 其中还原糖指可被氧化充当还原剂的糖 还原糖有单糖 麦芽糖 乳糖等 所以a对 葡萄糖属于单糖不可以被水解 b错 纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖 其单体是葡萄糖 c错 乳糖的分子结构是由一分子葡萄糖和一分子半乳糖缩合形成 需水解成单糖后被吸收 d错 答案a 5 2009 广东生物 21 脂质具有的生物学功能是 多选 a 构成生物膜b 调节生理代谢c 储存能量d 携带遗传信息解析脂质包括脂肪 类脂 包括磷脂和糖脂 和固醇 包括胆固醇 性激素和维生素d等 生物膜的主要成分中有磷脂 性激素和维生素d等有调节生理代谢作用 动物往往把多余的能量储存在脂肪中 携带遗传信息的是核酸 答案abc 不同省份年年不同角度轮流抽测6 2011 山东卷 只有在保持细胞活性的条件下 才能显示细胞中某物质或结构的实验是 a 苏丹 染色观察花生种子子叶细胞中的脂肪b 龙胆紫染色观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂c 健那绿 詹纳斯绿b 染色观察动物细胞的线粒体d 甲基绿 派洛宁 吡罗红 染色观察动物细胞中的dna和rna 物质鉴定类实验考查 解析依据题干中提供的信息 只有在保持细胞活性的条件下 来判断 选项a中不需要保持细胞活性 选项b中在用龙胆紫染色观察洋葱根尖分生区细胞之前需用盐酸和酒精混合液解离 此时细胞已被杀死 选项d中需用盐酸处理后再染色 故d中细胞也无需保持细胞的活性 答案c 7 2007 海南生物 15 现有无标签的稀蛋清 葡萄糖 淀粉和淀粉