2.5 细胞中的无机物 孟金平.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 C H O N P S 1 种类 C H O N P S K Ca Mg C 1 大量元素 等 其中最基本的元素是 主要元素是指含量约占细胞总量的97 的元素 有 2 微量元素 等 Fe Mn Zn Cu B Mo 2 含量 1 鲜重中 含量最多 2 干重中 含量最多 C 3 无论干重还是鲜重 都是含量最 多的四种元素 C H O N 3 作用 1 组成化合物进而构成细胞 如蛋白质 核酸等 2 影响生物体的生命活动 如B能促进花粉萌发和花粉管 伸长 统一 差异 4 研究意义 生物界和非生物界具有 性和 性 O 1 K是大量元素 Fe是微量元素 其划分的依据是什么 答案 大量元素和微量元素的划分依据是含量 2 碳在干重中含量最多 所以是最基本的元素 这种说法对吗 答案 不对 碳是最基本元素是因为细胞里的有机物是以碳链为骨架的 碳链是大分子物质形成的基础 1 无机化合物 水和无机盐 2 有机化合物 糖类 脂质 蛋白质 核酸 二 组成细胞的化合物 脂肪细胞中含量最多的化合物是脂肪 解析 活细胞中水的含量最多 三 检测生物组织中的糖类 脂肪和蛋白质 斐林试剂 1 糖类的检测 还原糖与 发生作用 生成 淀粉遇 变 蓝色 2 脂肪的检测 脂肪被 染成 或被 染成 橘黄色 苏丹 染液 红色 3 蛋白质的检测 蛋白质与 作用产生 21 反应 双缩脲试剂 紫色 砖红色沉淀 苏丹 染液 碘 1 上述实验中 只有还原糖的鉴定实验需要水浴加热 2 只有在脂肪的鉴定实验中需要使用显微镜 3 斐林试剂和双缩脲试剂的用法和溶质的浓度不同 四 水1 含量 最多 约占生物体的 2 存在形式 1 结合水 与细胞内其他物质相结合的水 2 自由水 以 的形式存在 可以自由流动的水 60 95 游离 3 功能 1 结合水 细胞结构的重要组成成分 2 自由水 1 细胞内的良好 2 参与细胞内的许多生化反应 3 为细胞提供液体环境 4 运送 营养物质和代谢废物 小麦晒干过程中失去的水主要是 晒干后的 小麦所含的水主要是 自由水 结合水 溶剂 五 无机盐 离子 1 存在形式 主要以 的形式存在 2 功能 1 细胞的重要组成成分 生命活动 2 维持细胞和生物体的 3 维持生物体内的平衡 如酸碱平衡 下列关于生物体内无机盐功能的叙述错误的是 A 镁是叶绿素的成分之一 缺镁会影响光合作用B 细胞中无机盐大多数以化合物的形式存在 如CaCO3构成骨骼 牙齿C 人体血液中Ca2 浓度太低 会出现抽搐症状D 某些无机盐离子对维持细胞的酸碱平衡具有一定作用 解析 细胞中大多数无机盐以离子的形式存在 B 考点 组成细胞中的化学元素 1 元素的归类 续表 2 从元素角度分析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 组成生物体的化学元素的含量与无机环境中的相应元素的含量有一定的差别 即生命物质的特殊性 这种差异性是由于生物体有选择地从无机自然界中吸收各种物质组成自身结构造成的 3 化学元素的生理功能 S 是甲硫氨酸 半胱氨酸等含硫氨基酸的组成成分 因此 也是蛋白质的特征元素 Ca 动物血液和组织液中的钙离子 对血液的凝固和肌肉的收缩有调节作用 缺钙时 老年人患骨质疏松症 成年人患骨质软化病 儿童患佝偻病 血钙含量低时 会出现抽搐现象 血钙含量高则导致肌无力 Fe 是血红蛋白和许多含铁酶类的组成成分 与氧气的运 输以及许多物质代谢有关 I 是合成甲状腺激素的原料 B 可促进花粉管的萌发 从而促进植物受精 油菜缺B 会 花而不实 Mg 是叶绿素的组成成分 是一切绿色植物光合作用不可 缺少的元素 元素在生物计算和同位素标记法中的应用 从元素组成上分析代谢产物 糖类 脂肪 蛋白质的元素组成中都含C H O 可推知其彻底氧化分解的产物中都有CO2和H2O 蛋白质中还含有N 故其氧化分解的产物中有含N化合物 从元素含量上分析物质氧化分解时释放能量的多少脂肪中氧的含量远少于糖类 而氢的含量多于糖类 因此 等质量的脂肪和糖类氧化分解时 脂肪所消耗的氧气较多 同时释放的能量也较多 在同位素标记法中的应用 利用同位素标记法可以示踪光合作用和细胞呼吸中碳 氧原子的去向 示踪分泌蛋白的合成 运输和分泌途径 在噬菌体侵染细菌的实验中 证明DNA是遗传物质 证明DNA分子的半保留复制方式 用于基因诊断和DNA分子杂交等 典例1 下图中甲是细胞中3种化合物含量的扇形图 乙是活细胞中元素含量的柱形图 下列说法不正确的是 A 若图甲表示正常细胞 则化合物 共有的元素中 含量最多的是a B 若图甲表示细胞完全脱水后化合物含量的扇形图 则 化合物 中含量最多的元素为图乙中的b C 图乙中数量最多的元素是c 这与脱水细胞中含量最多 的化合物有关 D 若图甲表示正常细胞 则化合物 具有多样性 其必 含的元素为C H O N 解题思路 第一步 分析图形 图甲代表化合物含量多少 则正常细胞中 分别为 水和蛋白质 图乙直观反映出活细胞中元素含量 则a b c分别为 O C H 第二步 分析选项 答案 C 考点对应练 1 下列关于组成生物化学元素的叙述 正确的是 A C是组成糖类的基本元素 在光合作用中C元素从CO2先后经C3 C5形成 CH2O B N是核酸的组成元素 没有N植物就不能合成核酸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于水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 在光合作用中 C元素从CO2经过C3 形成 CH2O 构成核酸的基本元素是C H O N P 光合作用制造的有机物中的氧来自于CO2 暗反应过程消耗ATP 答案 B 考点 细胞中的无机物 水和无机盐 1 水 1 两种存在形式 自由水和结合水 续表 温度降低 温度升高 2 水的含量 不同的生物体内水的含量差别很大 例如 生物体的含水量一般为60 95 而生活在海洋中的水母其含水量约为97 同一生物体不同的生长发育阶段水的含量不同 幼儿时 期 成年时期 幼嫩部分 成熟部分 同一生物体不同器官的含水量不同 3 水分含量与新陈代谢 生物抗性的关系 细胞中 自由水结合水 的比值越大 生物新陈代谢越旺盛 抗性 越小 细胞中 自由水结合水 的比值越小 生物新陈代谢越缓慢 抗性 越大 蛋白的主要成分 维持细胞和生物体的生命活动 如Ca2 能 渗透压 维持细胞的酸碱平衡 如HCO 3等 2 细胞中无机盐的存在形式及主要功能 1 存在形式 细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在 如Na K Ca2 Fe2 Fe3 Cl SO2 4 PO3 4等 2 主要功能 细胞的重要组成成分 如Fe2 是构成血红 降低肌肉的兴奋性 缺Ca2 会出现抽搐等症状 维持细胞的渗透压 如Na 能影响细胞外液渗透压 K 能影响细胞内液 水和各种生命活动 典例2 2011年清远一模 双选 下列与水有关的叙述中 正确的是 A 细胞有氧呼吸过程的第三阶段 既有水的生成 又有水的分解B 人体由于花粉过敏 血管壁通透性降低 使水分大量积累在细胞间隙 导致组织水肿C 人体内水分的动态平衡是靠水分的摄入和排出来实现的 其感受器位于下丘脑D 如果白天用含18O的水浇花草 周围空气中的H2O O2中都可能检测出18O 解题思路 有氧呼吸过程中水的生成在第三阶段 水的利用在第二阶段 花粉过敏 血管壁通透性增大 使水分大量积累在细胞间隙 导致组织水肿 下丘脑有渗透压感受器 能调节水平衡 渴觉中枢在大脑皮层 含18O的水参与光合作用产生氧气 氧气进入植物体内参与有氧呼吸生水 而植物的蒸腾作用也使周围空气中的H2O含18O 答案 CD 考点对应练 2 下列对生物体内水的描述 错误的是 D A 幼小的生物体内自由水与结合水的比值越大时 代谢越活跃B 自由水是良好的溶剂 是各种代谢活动的介质C 结合水是组成细胞结构的一部分 约占细胞内全部水分的4 5 D 心肌坚韧 血液液态 但含水量相差无几 原因是心肌内全是结合水解析 心肌坚韧 血液液态 但含水量相差无几 原因是心肌内结合水含量多 检测生物组织中的糖类 脂肪和蛋白质 1 实验原理 某些化学试剂能使生物组织中的相关有机物发生特定的颜色反应 其中的两种主要试剂的比较如下 续表 续表 2 实验步骤 1 还原糖的鉴定 2 脂肪的鉴定 3 蛋白质的鉴定 典例 下列关于鉴定糖类 蛋白质和脂肪实验操作的叙 述中 正确的是 A 鉴定还原糖的斐林试剂甲液与乙液 可直接用于蛋白质的鉴定B 鉴定脂肪的存在 要用显微镜观察是否有被染成橘黄色或红色的颗粒C 鉴定可溶性还原糖时 先加入斐林试剂甲液摇匀后 再加入乙液D 鉴定蛋白质时 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 解题思路 斐林试剂的甲 乙液要混合后使用 而双缩脲试剂则先用A液后用B液 不能先混合 脂肪的鉴定在使用苏丹 或苏丹 染色后 需要用显微镜观察组织细胞内是否有橘黄色或红色颗粒 答案 B 含有还原性基团 游离醛基或游离酮基 的糖类叫还原 糖 常见的还原糖有葡萄糖 果糖 麦芽糖等 双缩脲试剂鉴定的是肽键 蛋白质有肽键 所以有显色 反应 氨基酸没有肽键 所以没有显色反应 1 2011年中山统考 下列有关组成生物体化学元素和化合 物的叙述 正确的是 A 核糖核酸是染色体的主要成分之一B 酶和DNA都是含有氮元素的生物大分子C 肌肉细胞中含量最多的化合物是蛋白质D 含有元素C H O N的物质可能是核酸 酶 果糖 脂肪等 解析 染色体的主要成分有蛋白质和DNA 肌肉细胞中含量最多的化合物是水 含有元素C H O N的物质可能是核酸 酶等 果糖 脂肪只含C H O 答案 B 2 2011年广东联考 在探索外星球是否存在生命的过程中 科学家始终把寻找水作为最关键的环节 水在生命中的意 义表现为 D A 是细胞鲜重中含量最多的化合物B 在生物体内可以流动C 能与蛋白质结合而体现生命活动现象D 生化反应要在水中进行解析 所有的生化反应都要在水中进行 所以水是不可缺少的 3 2011年深圳联考 下列化合物中 不含无机盐的是 D A 叶绿素C 血红蛋白 B ATPD 糖原 解析 糖原只含C H O三种元素 O三种元素的是 C A 血红蛋白 B ATP C 脂肪 D 磷脂 解析 脂肪与糖类一样只含C H O三种元素 4 2011年汕尾调研 下列有机化合物中 只含有C H 5 2011年肇庆评估 双选 下列有关实验的操作方法或结 果 错误的是 AD A 甘蔗中含有大量的糖 可用作还原糖鉴定实验的替代材料B 低温和秋水仙素都是通过抑制纺锤体的形成导致染色体数