[三维设计]2013届高考生物一轮复习精品学案(人教版)：第2课时--组成细胞的化学元素

金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 第 1 页 共 13 页 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 第 2 课时 组成细胞的化学元素 组成细胞的无机物 糖类和脂质 知识网络 基础梳理 一 组成细胞的化学元素 1 组成细胞的化学元素在自然界中都可以找到 活细胞中 含量最多的元素是 组成细胞最基本的元素是 二 组成细胞的化合物 1 组成细胞的化合物分为 和 两大类 含量最多的化合物是 占细胞干重最多的化合物是 2 水在生物体内的形式可分为自由水和 自由水的作用有 3 无机盐在细胞内的主要存在形式是 主要作用有 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 第 2 页 共 13 页 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 4 糖类由 元素组成 糖类的种类很多 不同生物体内糖的种类也有差异 请完成下表 生物类 型 植物动物 单糖 二糖 多糖 5 糖类与生命活动的能源密切相关 写出课本中能源相关的叙述 糖类 葡萄糖 淀粉 糖原 6 糖类也可参与其它大分子物质或有关结构 如 是 RNA ATP 的组成成分 是 DNA 的组成成分 而纤维素是组成 的基本成分 7 脂质包括 其中脂肪的组成元素只有 它的作用 有 8 磷脂是构成 和 的重要成分 9 固醇类物质主要包括胆固醇 其中 能促进人和动物肠 道对 Ca 和 P 的吸收 三 检测生物组织中的糖类 脂肪和蛋白质 1 生物组织中的还原糖主要包括 实验中常用 的材料有 西瓜汁不适合作为检测还原糖 的材料 原因有 2 常用于的检测脂肪的实验材料是 检测蛋白质的材料是 3 检测比较 检测 物质 试剂 颜色 反应 是否需 要加热 是否需 要显微 镜 还原糖 脂肪 蛋白质 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 第 3 页 共 13 页 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 4 斐林试剂和双缩脲试剂的使用比较 使用 试剂时 应先将 NaOH 和 CuSO4 溶液按一定比例混匀 再加入到相应生物组 织样液中 使用 试剂时 应先将 加入到组织样液中混匀 再加入 考点突破 考点一 组成细胞的元素 1 组成细胞的元素和自然界中的元素的关系 组成细胞的元素在自然界中都能找到 但自然界中的元素在生物体中不一定存在 且同一 种元素 在生物体细胞中的含量和在自然界中的含量一般也是不同的 这说明生物界和非 生物界既有统一性 又有差异性 2 不同生物体中的元素之间的关系 组成不同生物体的细胞的化学元素的种类大致相同 但含量存在差异 这与不同生物体内 的化合物的种类与含量有关 3 生物体内常见的元素的种类 生物体内常见的元素有 20 多种 其中最常见的有 15 种 1 大量元素 9 种 C H O N P S K Ca Mg 其中在活细胞中 O 是含量最多的 元素 微量元素 6 种 Fe Mn Zn Cu B Mo 2 大量元素中主要元素 6 种 C H O N P S 3 主要元素中基本元素 4 种 C H O N 4 4 种基本元素中 C 是最基本元素 例 1 下列选项中 全部属于植物必需的大量元素是 A P N Mn K B N S Cl P C Fe S P N D Ca N P K 解析 Mn Fe Cl 是微量元素 只有选项 D 中四种元素都属于大量元素 答案 D 变式 1 下列有关组成生物体化学元素的论述 正确的是 A 组成生物体和组成无机自然界的化学元素中 碳元素的含量最多 B 人 动物与植物所含的化学元素的种类差异很大 C 组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到 D 不同生物体内各种化学元素的含量比例基本相似 解析 组成细胞和生物体的化合物 O 是氧含量最的元素 不同生物所含的元素种类基 本无差异 但比例会存在较大的差异 答案 C 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 第 4 页 共 13 页 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 考点二 组成细胞的化合物 1 组成细胞的化学元素大多以化合物的形式存在 如水 蛋白质 糖类 脂质和核酸 以 及部分的无机盐 多数无机盐则以离子形式存在于细胞中 2 化合物中 有机物主要包括四种 即糖类 脂质 蛋白质和核酸 除此以外 细胞中还 有其它化合物 如我们熟悉的糖类分解的中间产物丙酮酸以及不完全分解产物酒精 乳酸 此外 还有维生素基本上也不属于上述四类物质 因此 我们不应看到有机物 就想把它 往某一类化合物中归类 3 不同化合物在细胞中的含量不同 其中水是含量最多的化合物 约占细胞鲜重的 85 90 蛋白质约占细胞鲜重的 7 10 若分析细胞干重 蛋白质则占 50 左右 因此 蛋 白质是除水外 含量最多的化合物 是占细胞干重比例最大的化合物 是细胞中含量最多 的有机物 重比例最大的化合物 是细胞中含量最多的有机物 例 2 下列有机化合物中 只含有 C H O 三种元素的是 A 氨基酸 B 核苷酸 C 脱氧核糖 D 磷脂 解析 氨基酸至少含有 C H O N 四种元素 核苷酸含有 C H O N P 五种元素 磷 脂含有 C H O P 元素 脱氧核糖是五碳糖 含有 C H O 三种元素 答案 C 变式 2 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 磷是脂肪 ATP DNA 等不可缺少的成分 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 纤维素是植物细胞的主要储能物质 解析 脂肪中不含 P 元素 细胞内含量最多的化合物是水 纤维素作为细胞壁的结构成 分 不能作为储能物质 答案 B 考点三 生物组织中糖类 脂肪和蛋白质的检测 1 生物实验中检测物质的原理大致相似 都是某种特定的试剂可以和特定的物质发生反应 或某种染色剂可以特异性地对某物质染色 一般来说 若是反应 则生成一种不同于试剂 和待测物质的新的颜色的生成物 若是染色 是则待测物质被染成染色剂的颜色 2 还原糖 脂肪 蛋白质的检测原理 物质还原糖脂肪蛋白质 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 第 5 页 共 13 页 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 特点反应染色反应 试剂斐林试剂苏丹 染 液或苏丹 染液 双缩脲试 剂 原理还原糖中 的醛基和 新制的氢 氧化铜反 应 生成 氧化亚铜 沉淀 脂肪被苏 丹 染液 染成橘黄 色或苏丹 染液染 成红色 在碱性环 境下 蛋 白质和铜 离子形成 络合物 3 实验材料的选取 实验材料的选取是实验成败的关键 物质鉴定检测类实验的关键有两个 一是所取的实验 材料中有丰富的待测物质 二是实验材料不能带有较深的颜色 以免影响检测后结果的观 察 4 斐林试剂和双缩脲试剂的区别 1 配方中 CuSO 的浓度不同 斐林试剂中 CuSO 的浓度为 0 05g mL 双缩脲试剂中 44 CuSO 的浓度为 0 01g mL 4 2 使用过程中 CuSO 的用量不同 在检测还原糖时 CuS O 用量和 NaOH 等量 而在检 44 测蛋白质时 NaOH 的用量约 1mL CuS O 的用量为 4 滴 4 3 使用方法不同 检测还原糖时 先将 NaOH 和 CuS O 等体积混合 再加入到组织样液 4 中 在检测蛋白质时 先向组织样液中加入 NaOH 混合均匀后 再加入 CuS O 4 5 脂肪的检测 1 检测生物组织样液中的脂肪 不需要使用显微镜 将苏丹 染液或苏丹 染液加入到 组织样液中即可观察 2 检测细胞中的脂肪 则需要使用显微镜 6 淀粉的检测 试剂 碘液 结果 显蓝色 例 3 对下表中所列待测物质的检测 所选用的试剂及预期结果都正确的是 待测物质检测试剂预期显色结果 DNA 甲基绿红色 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 第 6 页 共 13 页 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 脂肪苏丹 橘黄色 淀粉斐林试剂蓝色 蛋白质双缩脲试剂紫色 A B C D 变式 3 现有无标签的稀蛋清 葡萄糖 淀粉和淀粉酶溶液各一瓶 可用双缩脲试剂 斐 林试剂和淀粉溶液将它们鉴定出来 请回答 1 用一种试剂将上述 4 种溶液区分为两组 这种试剂是 其中发生显色反 应的一组是 和 溶液 不发生显色反应的一组是 和 溶液 2 用 试剂区分不发生显色反应的一组溶液 3 区分发生显色反应一组溶液的方法及鉴定结果是 解析 蛋清液的主要成分是蛋白质 淀粉酶是蛋白质 因此可用双缩脲试剂与其它两种 溶液分开 区分淀粉和葡萄糖 最简单的是用碘液 根据题目要求 只能使用斐林试剂 在已确认淀粉的情况下 可通过淀粉酶能催化淀粉分解而蛋清不能催化这一特性将蛋清液 和淀粉酶分开 答案 1 双缩脲试剂 稀蛋清 淀粉酶 葡萄糖 淀粉 2 斐林 3 将淀粉溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合 一段时间后 用斐林试剂分别处理 上述两种混合液 观察到无颜色变化的溶液是稀蛋清溶液 出现砖红色沉淀的溶液是淀粉 酶溶液 考点四 细胞中的糖类 细胞中糖类的分布及作用 2 细胞中糖类的作用 1 能源物质 糖类是主要的能源物质 由于葡萄糖结 构简单 分布广泛 因此葡萄糖是细胞 生命活动所需要的主要能源物质 而淀 粉和糖原可分解为葡萄糖 因此它们分 别是植物动物细胞的储能物质 2 结构物质 核糖和脱氧核糖分别组成核糖核苷酸和脱氧核苷酸 进一步可形成大分子的 RNA 和 DNA 此外 由几个葡萄糖形成的小分子多糖可以和蛋白质结合组成糖蛋白 结合在细胞膜上 可参与细胞识别和信息传递 纤维素是植物细胞壁的主要成分 注意 必须准确说出是植 分类植物细胞动物细胞 葡萄糖 核糖 脱氧核糖单糖 果糖半乳糖 二糖麦芽糖 蔗糖乳糖 多糖淀粉 纤维素糖原 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 第 7 页 共 13 页 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 C2 H5 OH CO 2 O2 0 a b c 6 12 18 物细胞壁 在为真菌和原核细胞的细胞壁成分和植物细胞壁不同 例 4 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 常见的还原 糖有葡萄糖 果糖 五碳糖等 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 变式 4 下列关于细胞内化合物的叙述 正确的是 A ATP 脱去 2 个磷酸基团后是 RNA 的基本组成单位之一 B 糖原代谢的最终产物是葡萄糖 C 蔗糖和乳糖水解的产物都是葡萄糖 D 脂肪和生长激素是生物体内的能源物质 解析 ATP 是由一个腺苷和三个磷酸组成 腺苷和一个磷酸组成了腺嘌呤核糖核苷酸 即是 RNA 的组成单位之一 代谢是指物质彻底分解 糖原代谢的最终产物是水和二氧化碳 蔗糖的水解产物是葡萄糖和果糖 而乳糖的水解产物是葡萄糖和半乳糖 生长激素虽然是 有机物 但含量极少 不能作为能源物质 答案 A 考点五 细胞中的脂质 1 脂肪 1 脂肪的最主要作用是储能 脂肪是细胞内良好的储能物质 说 良好 是 指储能效果好 相同质量的脂肪分解 产生的能量是糖类分解产生能量的约 2 3 倍 2 脂肪分解时 需要消耗大量的氧气 3 脂肪分解时 可以产生大量的水 4 动物体内的脂肪 还具有保温 缓冲和减压的作用 2 磷脂 1 磷脂的作用 是构成细胞膜的重要成分 是构成细胞器膜的重要成分 因此可以简单 地说 磷脂是构成生物膜的重要成分 2 磷脂的分布 由于磷脂是组成生物膜和重要成分 因此生物膜丰富的组织 磷脂的含量也相对较多 如 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 第 8 页 共 13 页 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 C2 H5 OH CO 2 O2 0 a b c 6 12 18 动物的脑 卵细胞 肝脏以及大豆的种子 3 磷脂可以和蛋白质结合 将肝脏细胞内的脂肪运出 因此 磷脂缺乏时 容易患脂肪 肝 3 固醇 1 胆固醇也是细胞膜的成分之一 同时还参与动物血液中脂质的运输 2 性激素和维生素 D 也是固醇类物质 例 5 右图是由 3 个圆所构成的类别关系 图 其中 为大圆 和 分别为大圆之 内的小圆 符合这种类别关系的是 A 脱氧核糖核酸 核糖核酸 核酸 B 染色体 DNA 基因 C 固醇 胆固醇 维生素 D D 蛋白质 酶 激素 解析 和 是并列关系 且都属于 A 中核糖核酸是核酸的一种 不是并列关系 B 中基因是有遗传效应的 DNA 片段 也不是并列关系 D 中 酶和激素都不完全是蛋白质 酶中还有 RNA 激素中还有脂质等 只有 C 项符合 胆固醇和维生素 D 都属于固醇 变式 5 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 胆固醇的组成元素是 C H O N 脂肪酸的组成元素是 C H O 脂肪酶的作用 是 C H O N A 项错 B 项中三种物质都是糖类 组成元素都是 C H O C 项中 氨基 酸的组成元素是 C H O N 核苷酸的组成元素是 C H O N P 丙酮酸的组成元素是 C H O C 项错 性激素和生长激素的组成元素是 C H O N 胰岛素分子中还有 S 元素 答案 B 课时作业 1 组成人体细胞的主要元素中 占细胞鲜重的百分比和占细胞干重的百分比最多的元分别 是 A C C B O C C O O D C O 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 第 9 页 共 13 页 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 解析 人体细胞中 鲜重最多的是组成水的 O 元素 干重最多的是组成有机物的 C 元素 答案 B 2 构成细胞的有机化合物及其组成元素如下表所示 有机化合物组成元素 甲C H O 乙C H O N P 丙C H O N 很多种类还含有 P S 丁C H O 很多种类还含有 N 和 P 请据表推断 下列叙述中正确的是 A 细胞核中不含甲类化合物 B 细胞膜中不含乙类化合物 C 细胞质基质中不含丙类化合物 D 线粒体中不含丁类化合物 解析 甲是糖类或脂肪 细胞核中有核糖和脱氧核糖等 乙是核酸 仅分布在细胞核 线粒体和叶绿体中 丙是蛋白质 分布于细胞各处 丁是脂质 组成线粒体膜的成分有磷 脂 答案 B 3 下列有关组成生物体化学元素的说法正确的是 A P 是磷脂 ATP NADPH 及核糖等多种化合物的组成元素 B 由 Fe 参与组成的血红蛋白 是内环境的成分之一 C Mg 是叶绿体中各色素分子必不可少的组成元素 D 马铃薯植株缺 K 将会造成其产量下降 解析 核糖中无 P 元素 血红蛋白只存在于红细胞内 Mg 仅是叶绿素的组成元素 A B C 三项都不对 K 促进糖类合成和运输 K 含量不足 影响作物产量 答案 D 4 美国宇航局 2008 年 6 月 20 日宣布火星探测器 凤凰 号已经找到火星表面存在水冰的 证据 美国宇航局希望借助这一发现 继续探索火星上是否存在过生命 下面与水相关的 叙述正确的是 A 火星表面存在水冰也就有可能存在过生命 因为生化反应必须在水溶液中进行 B 核糖体中进行的化学反应要消耗水 C 线粒体中没有水的分解 但有水的生成 D 越冬或休眠的植物体内自由水与结合水的比值上升 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 第 10 页 共 13 页 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 答案 核糖体中进行的缩合反应会产生水 休眠或越冬的植物体内自由水转变成结合水 相应比值下降 火星上有水冰 仅说明了有存在生命的必要条件 但非充分条件 答案 C 5 市场上现在有很多富含乳酸亚铁的口服液出售 这些口服液都可以比较有效地治疗人类 缺铁性贫血 这是因为其中的 Fe2 进入人体后能 A 调节血液的酸碱平衡 B 调节血液的渗透压 C 构成红细胞中的血红蛋白 D 促使更多红细胞的产生 答案 C 6 下列哪种物质组成中含有糖类物质 A RNAB 脂肪 C 生长激素 D 胰岛素 解析 RNA 中含有核糖 答案 A 7 下列各种糖类物质中 既存在于黄牛细胞又存在于黄豆细胞内的是 A 淀粉和核糖 B 糖原 乳糖 蔗糖 C 葡萄糖 核糖和麦芽糖 D 核糖 脱氧核糖和葡萄糖 解析 淀粉 麦芽糖 蔗糖仅存在于植物细胞 糖原 乳糖仅存在于动物细胞 答案 D 8 下列哪项不是细胞内的脂质具有的功能 A 维持高等动物第二性征 B 是构成细胞膜等生物膜的重要物质 C 减少体内热量散失 维持体温恒定 D 催化体内能源物质分解 利于机体抵御寒冷天气 解析 催化反应的物质是酶 大多数酶是蛋白质 极少数酶是 RNA 没有脂质 答案 D 9 某人身体不适 全身浮肿 去医院做尿液检查时 化验师做了如下操作 取稀释尿液 2mL 加 0 1g mLNaOH 溶液 2mL 摇匀 加 0 01g mLCuSO4 溶液 3 4 滴 摇匀 观 察结果有紫色出现 该人可能患 A 糖尿病 B 肾小球炎 C 脂肪肝 D 过敏性皮炎 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 第 11 页 共 13 页 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 解析 这是检测蛋白质的方法和结果 此人尿液中有蛋白质 应是患了肾小球肾炎 答案 B 10 下面是一组鉴别生物体内几种有机物的实验 其中的数字分别代表 待检物质试剂颜色反应 蛋白质双缩脲 脂肪 红色 斐林试剂砖红色 DNA 蓝色 A 葡萄糖 苏丹 紫色 二苯胺 B 蔗糖 苏丹 紫红色 碘液 C 还原糖 苏丹 蓝紫色 硫酸铜 D 果糖 苏丹 紫色 二苯胺 答案 D 11 近几年来的电视广告中 有许多推广中老年人补铁 钙和锌等的保健品和药品的广告 说明了无机盐对人体的健康起着重要作用 人体无机盐主要来自于食物 比如海带中含有 丰富的碘 无机盐对于维持植物的生命活动也起着重要的作用 结合所学生物学知识 联 系日常生活分析回答下列问题 1 铁 钙和锌等无机盐在细胞内主要以 形式存在 是组成细胞的重要组成成分 如铁是合成 不可缺少的成分 人体缺铁可引起贫血症 血液运输 的能力 低 钙在人体内的总量达 1300g 其中 99 存在于骨骼 一旦钙离子在血浆中的浓度明显下 降 会出现 症状 2 人体的内环境中含有多种无机盐 如维持渗透压的离子 维持 pH 稳态的离 子 概括地说 细胞外液本质就是一种盐溶液 类似于海水 在一定程 度上反映了 答案 1 离子 血红蛋白 氧气 抽搐 2 Na HPO 2 4 生命起源于原始海洋 12 花粉萌发受多种外界因素影响 科学家用不同浓度的蔗糖溶液培养花粉 测得其萌发 率 不同 所得数据如下 蔗糖溶液浓度培养时间 小时 5 10 15 20 0 214 9320 1622