2021高考生物一轮复习 第1单元 细胞及其分子组成 第2讲 细胞中的元素及无机化合物教学案 新人教版必修1.doc

第2讲细胞中的元素及无机化合物1.水和无机盐的作用()2.实验：检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质1.大量元素与微量元素(生命观念)2.水和无机盐的存在形式与作用(科学思维)3.检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质(科学探究) 组成细胞的元素和化合物1组成细胞的元素2组成细胞的化合物(1)如图中表示水，表示蛋白质，表示脂质，表示糖类和核酸，表示无机盐。(2)化合物的种类(填序号)：(3)化合物的含量(填序号)：1. 在人体活细胞中氢原子的数目最多。()2细胞中的一种元素的作用能被其他元素替代。()提示：细胞中每种元素的作用是不相同的。3细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要。()提示：微量元素对维持生命活动是不可缺少的。4生物界和非生物界在元素组成的种类和含量上都相同。()提示：生物界和非生物界的元素组成种类相同，含量差别很大。5沙漠植物中含量最多的化合物是水。()1细胞中含量最多的两种化合物是水和蛋白质，这对细胞的生命活动有什么意义？提示：水是生命之源，生命活动离不开水，离开水生命活动就无法进行。蛋白质是生命活动的主要承担者。两种化合物含量高有利于细胞生命活动的正常进行。2组成细胞的元素追根溯源来自无机环境，为什么细胞内各种元素的比例与无机环境大不相同？提示：细胞是有生命的，它可以主动地有选择地从无机环境中获取生命活动需要的元素，因此细胞内各种元素的比例与无机环境大不相同。3生物体内含量很少的元素就是微量元素吗？提示：不一定，生物体细胞中，不可缺少的且含量很少的元素才是微量元素，某些元素如锡等虽然含量少但不属于微量元素。考查组成细胞和生物体的化学元素1(2019衡水金卷)如图为元素在生物体内的含量分布情况，下列说法错误的是()a在非生物界中都能找到，体现了生物界与非生物界的统一性b含量虽少，但却是生物体正常生命活动不可缺少的c和称为必需元素，一旦缺乏可能会导致相应的病症dp、s、k、ca、zn属于大量元素d微量元素和大量元素合称为必需元素。zn属于微量元素。综上所述，d项错误。2(2019湖北重点中学联考)下列关于组成生物体的化学元素的叙述，正确的是()a占细胞鲜重百分比最多的元素是cb组成dna、磷脂分子的元素种类相同c非生物界与生物界的元素种类相同d组成生物体的化学元素多以离子形式存在b占细胞鲜重百分比最多的元素是o，a项错误；组成dna、磷脂分子的元素都是c、h、o、n、p，种类相同，b项正确；组成生物界的元素种类在非生物界中都能找到，但非生物界与生物界的元素种类存在差异，c项错误；组成生物体的化学元素多以化合物的形式存在，d项错误。考查细胞内化合物的组成元素3(2019河北正定中学期末)下列各组化合物中，由相同元素组成的是()a叶绿素、类胡萝卜素b胰岛素、性激素c脂肪、核苷酸 d纤维素、丙酮酸d叶绿素中含有镁元素，与类胡萝卜素的元素组成不完全相同，a错误；性激素只含有c、h、o，胰岛素含有c、h、o、n、s，b错误；脂肪只含有c、h、o，核苷酸含有c、h、o、n、p，c错误；纤维素和丙酮酸都只含有c、h、o，d正确。4如图是构成细胞的某些化合物的元素组成情况。下列对所表示的物质及其所能表现的生理功能推测，错误的是 ()a可能是叶绿素，能吸收光能进行光合作用b可能是血红蛋白，有运输氧的作用c可能是磷脂，是细胞膜的主要成分d必为同一类物质d叶绿素中含有mg，所以可能是叶绿素，能吸收光能进行光合作用，a项正确；血红蛋白中含有fe，所以可能是血红蛋白，有运输氧的作用，b项正确；磷脂含有的元素是c、h、o、n、p，所以可能是磷脂，是细胞膜的主要成分，c项正确；可能为不同类物质，d项错误。根据特征元素推测化合物的种类 水和无机盐的作用1细胞中的水(1)细胞中水的存在形式和功能(2)自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系2无机盐的存在形式及功能1贮藏中的种子不含水分，以保持休眠状态。()提示：贮藏中的种子，自由水与结合水的比值很低，代谢很弱，以保持休眠状态，并非不含水分。2植物根系通过主动运输吸收无机盐离子需要atp。()3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。()提示：细胞中的无机盐大多数以离子形式存在。4镁是叶绿体中参与光合作用的各种色素的组成元素。()提示：类胡萝卜素中不含镁。5在动物体内，na主要维持细胞内液的渗透压，k主要维持细胞外液的渗透压。()提示：na主要维持细胞外液的渗透压，k主要维持细胞内液的渗透压。水的产生、利用、吸收及其调节1为什么植物缺少n、mg、p会影响植物的光合作用？提示：n、mg是组成叶绿素的成分，n、p是组成叶绿体类囊体膜和atp的成分，n也是组成光合酶的成分，因此植物缺少n、mg、p会影响植物的光合作用。2镁是叶绿素的重要组成元素，植物体缺少镁元素会导致叶片发黄，影响光合作用。请设计实验证明镁是植物必需的矿质元素。实验材料：某种植物幼苗若干、完全培养液、缺镁培养液。 请写出该实验的设计思路并预测实验结果。 提示：选择生理状况相同的植物幼苗若干，平均分成a、b两组；a组用完全培养液培养、b组用缺镁培养液培养；一段时间后，观察两组叶片是否变黄；若b组叶片发黄，再补充镁离子，一段时间叶片恢复绿色，则证明镁是植物必需的矿质元素。考查水的存在形式、作用及与代谢的关系1(2019临沂期中)关于生物体内水的叙述，正确的是()a氨基酸分子之间脱水缩合生成物h2o中的氢来自氨基b结合水可作为细胞内化学反应的反应物c进入冬季，一般植物体内结合水与自由水的比例会升高d核糖体、线粒体和中心体都会生成水c氨基酸分子之间脱水缩合生成物h2o中的氢来自氨基和羧基，a项错误；作为细胞内化学反应的反应物的是自由水，b项错误；核糖体、线粒体会生成水，中心体不会生成水，d项错误。2(2019顺义区期末)生物体的生命活动离不开水，下列关于生物体中水的叙述，错误的是()a玉米体内的水分参与营养物质的运输b正在萌发的种子中结合水与自由水的比值下降c水分子能与膜上亲水物质结合，导致生物膜具有流动性d有氧呼吸产生的h2o中的o来自o2c组成生物膜的磷脂和蛋白质分子的运动使生物膜具有流动性，c错误。考查无机盐的作用3下列有关无机盐的叙述，错误的是()a动物细胞内的无机盐大多数以离子形式存在b植物叶肉细胞内mg可分布在类囊体的薄膜上ck外流是神经纤维产生静息电位的主要原因d过量摄入钠盐会导致血浆中抗利尿激素含量降低d过量摄入钠盐会造成血浆中抗利尿激素含量增多。4(2019哈尔滨模拟)下列有关生物体内无机盐的叙述，错误的是()a人体血液中ca2浓度太低，会出现抽搐症状b生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的吸水或失水c患急性肠炎的病人脱水时输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法d给水中毒患者注射质量分数为1.8%的盐水，是为了降低细胞外液的渗透压d给水中毒患者注射质量分数为1.8%的盐水，是为了升高细胞外液的渗透压，d错误。 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质(实验)1糖类的检测(1)原理还原糖斐林试剂砖红色沉淀。淀粉碘液蓝色。(2)检测步骤还原糖淀粉2 ml待测组织样液2滴碘液呈蓝色2脂肪的检测(1)检测原理：脂肪(2)检测步骤方法一：花生种子匀浆3滴苏丹()染液橘黄色(红色)方法二：3蛋白质的检测(1)检测原理：蛋白质双缩脲试剂紫色。(2)检测步骤1区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”2三类有机物检测在操作步骤上的“三个唯一”(1)唯一需要加热还原糖检测，且必须水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热，则无砖红色沉淀出现。(2)唯一需要显微镜脂肪检测。(3)唯一使用酒精脂肪的检测，实验用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。3实验中的三个注意点(1)三个实验中都不宜选取有颜色的材料，否则会干扰实验结果的颜色变化。(2)脂肪鉴定的过程中滴加12滴体积分数为50%的酒精溶液的目的是洗去浮色，原因是苏丹或苏丹染液易溶于酒精。(3)物质鉴定实验一般不设立对照实验，若需设立对照实验，对照组应加入成分已知的物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清。1如图是鉴定生物组织中某种成分的操作流程图。下列相关叙述中正确的是()a图中的甲试剂也可以用于鉴定蛋白质b可用菠菜叶片替代苹果c石英砂的作用是使研磨更充分d甲试剂由甲、乙两种液体组成，使用时先加甲液再加乙液c根据选材及颜色变化可知该实验测定的是还原糖，其中甲试剂是斐林试剂，斐林试剂不能用于鉴定蛋白质，a项错误；由于菠菜叶片呈绿色，会影响对实验结果的观察，所以不能用菠菜叶替代苹果，b项错误；石英砂的作用是使研磨更充分，c项正确；斐林试剂由两种液体(甲液和乙液)组成，使用时应先将甲、乙两液混合后再加入样液中，d项错误。2(2019衡水金卷)现有甲和乙两种物质，物质甲遇双缩脲试剂呈紫色，物质乙与斐林试剂在水浴状态下不出现砖红色沉淀，但物质甲与物质乙混合后可与斐林试剂反应产生砖红色沉淀。下列关于物质甲和物质乙及相关试剂的叙述中，错误的是()a物质甲可能是麦芽糖酶，物质乙可能是麦芽糖b物质甲一定是蛋白质，物质乙一定不是还原糖 c物质甲可能是纤维素酶，物质乙可能是纤维素d组成双缩脲试剂和斐林试剂的两种溶液种类相同但浓度不完全相同a由于物质甲与双缩脲试剂反应呈紫色，所以物质甲一定是蛋白质，物质乙不能与斐林试剂在水浴状态下反应生成砖红色沉淀，但与物质甲混合后能产生，说明物质乙本身不是还原糖，但可以在物质甲的作用下分解产生还原糖。麦芽糖是还原糖，与斐林试剂在水浴状态下可产生砖红色沉淀，故物质乙不可能是麦芽糖，a项错误、b项正确；纤维素可在纤维素酶的作用下产生葡萄糖，c项正确；双缩脲试剂和斐林试剂均由氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液组成，但二者硫酸铜溶液的浓度不同，d项正确。3据药理研究，一种茅草的根内含有降血糖的因子及多种有益于健康的成分，某公司将它开发成一种保健饮料。该产品是否适用于糖尿病患者，生物学兴趣小组的同学以此作为研究课题。请你完成下面的实验鉴定报告。(1)实验目的：鉴定一种茅草的根是否含有还原糖和淀粉。(2)实验原理：还原糖可用_检测，淀粉可用_来检测。(3)实验器材：一种茅草根、所需试剂、研钵、烧杯、试管、纱布、漏斗、酒精灯、试管夹、火柴、滴管等。(4)实验步骤：用研钵将茅草根磨碎，过滤，取其滤液。取a、b两支试管，各加入2 ml滤液。往a试管中加入_，摇匀，放入盛有5065 温水的大烧杯中加热约2 min。观察试管中的颜色变化；往b试管中加入_，观察试管中的颜色变化。(5)可能出现的实验现象及分析：_。解析(2)还原糖的鉴定：与斐林试剂水浴加热出现砖红色沉淀；淀粉的鉴定：与碘液反应呈蓝色。(4)a试管需要水浴加热，加入的应为斐林试剂。a试管加入的是斐林试剂，则b试管加入的是碘液。(5)如果a试管中出现砖红色沉淀，说明茅草根内含有还原糖；否则没有。如果b试管中出现蓝色，说明茅草根内含有淀粉；否则没有。答案(2)斐林试剂碘液(4)1 ml现配斐林试剂2滴碘液(5)如果a试管中出现砖红色沉淀，说明茅草根内含有还原糖；否则没有。如果b试管中出现蓝色，说明茅草根内含有淀粉；否则没有1.大量元素、微量元素是根据元素的含量划分的。无论是大量元素还是微量元素，都是生物体必需的元素，对于维持生物体的生命活动都起着重要的作用。2活细胞中含量最多的元素是氧元素，但数量最多的是氢元素。3干种子中不是不含自由水，而是自由水的比例很低，结合水的比例较高。4水既是细胞代谢的原料，参与有氧呼吸、光合作用、化合物的水解；也是细胞代谢的产物，有氧呼吸、光合作用、蛋白质的合成等过程都有水的生成。5无机盐不都以离子形式存在，少数无机盐以化合物的形式存在，如牙齿、骨骼中的caco3。6斐林试剂实际上是新配制的cu(oh)2，呈浅蓝色，不是无色，故非还原糖(蔗糖)斐林试剂水浴加热后的现象不是无色。1.大量元素、微量元素都是生物必需的元素，对于维持生物体生命活动都起着非常重要的作用。2结合水是细胞结构的重要组成成分；自由水是细胞内的良好溶剂，参与生化反应，为细胞提供液体环境，运送营养物质和代谢废物。3无机盐是细胞内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，维持生物体的酸碱平衡和渗透压。4还原糖与斐林试剂发生作用且水浴加热时生成砖红色沉淀；脂肪可以被苏丹染液染成橘黄色，被苏丹染液染成红色；蛋白质与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应。真题体验| 感悟高考淬炼考能1(2019海南高考)下列检测生物分子的实验中，关于颜色变化的叙述错误的是()a淀粉遇碘液可显蓝色 b葡萄糖与斐林试剂反应呈砖红色c蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色 d脂肪被苏丹染液染成橘黄色d淀粉遇碘液会出现蓝色，a正确；葡萄糖与斐林试剂经水浴加热，会呈砖红色，b正确；蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色，不需要水浴加热，c正确；脂肪被苏丹染液染成红色，脂肪被苏丹染液染成橘黄色，d错误。故选d。2(2019海南高考)植物细胞中水和矿质元素离子会表现出某些特点。下列叙述错误的是()a根细胞中的k不能以自由扩散的方式进入土壤溶液中b矿质元素离子在细胞内积累可引起外界溶液中的水进入细胞c根细胞吸收的矿质元素能够以离子的形式贮存在液泡中d叶肉细胞中参与光合作用光反应阶段的水分子属于结合水d根细胞中的k不能以自由扩散的方式进入土壤溶液中，因为k跨膜运输需要载体，自由扩散不需要载体，a正确；矿质元素离子在细胞内积累会引起细胞液浓度增大，进而发生吸水，故会引起外界溶液中的水进入细胞，b正确；细胞内无机盐大多以离子形式存在，根细胞吸收的矿质元素能够以离子的形式贮存在液泡中，c正确；叶肉细胞中参与光合作用光反应阶段的水分子属于自由水，可以分解成氧气和h，d错误。故选d。3(2018全国卷)有些作物的种子入库前需要经过风干处理。与风干前相比，下列说法错误的是()a风干种子中有机物的消耗减慢 b风干种子上微生物不易生长繁殖 c风干种子中细胞呼吸作用的强度高d风干种子中结合水与自由水的比值大c风干种子中自由水含量减少，细胞呼吸作用的强度降低，有机物消耗减慢，a项正确、c项错误；风干种子中自由水含量减少，其上微生物不易生长繁殖，b项正确；风干种子中自由水含量减少，其结合水与自由水的比值较风干前大，d项正确。4(2017全国卷)下列关于细胞结构与成分的叙述，错误的是()a细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测b检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色c若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色d斐林试剂是含有cu2的碱性溶液，可被葡萄糖还原成砖红色b双缩脲试剂的作用原理是cu2在碱性条件下与肽键发生反应生成紫色络合物，因为氨基酸中没有肽键，故不会与双缩脲试剂发生反应，也就不能用双缩脲试剂检测氨基酸的含量，b错误。5(2017海南高考)无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用。下列相关叙述错误的是()a蔬菜中的草酸不利于机体对食物中钙的吸收b缺铁会导致哺乳动物血液运输o2的能力下降c和atp一样，kh2po4也能为生物体提供能量d植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐ckh2po4是缓冲物质，用于维持酸碱平