【百汇大课堂】高考生物总复习 12 组成细胞的元素及无机化合物课件.ppt

一 组成细胞的元素和化合物 组成细胞化学元素的分析 1 碳元素之所以成为最基本的元素 是因为碳原子本身的化学性质使它能够通过化学键连接成链或环 从而形成各种生物大分子 多糖 蛋白质 核酸等生物大分子是由许多单体 基本单位 连接而成的多聚体 单体都是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架 2 细胞生命活动必需的元素 依据含量不同 划分为大量元素 占细胞总重量的万分之一以上 和微量元素 含量极少但不可缺少 依据化学元素对细胞的作用划分为最基本元素 基本元素 主要元素 3 同种元素在不同细胞内含量差异较大 不同元素在同一细胞内含量差异也较大 4 组成细胞的化学元素 常见的主要有20多种 指的是必需元素 由于环境影响 生物体内可能存在非必需元素 5 最多的元素 氧是占人体细胞鲜重最多的元素 碳是占人体细胞干重最多的元素 6 分析生物界与非生物界的统一性和差异性 1 统一性 从元素角度 组成细胞的各化学元素种类大体相同 从分子水平a dna的空间结构和基本单位相同 b 共用一套遗传密码 从结构角度 除病毒外 生物体都由细胞组成 从能量角度 都以atp为直接能源 都遵循能量守恒和转换定律 2 差异性从元素角度看 组成细胞的各化学元素在含量上有差异 1 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差别 2 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 同一生物体内的不同元素的含量也不相同 这是细胞统一性和差异性的体现 1 下列有关组成生物体化学元素的叙述中 正确的是 a 组成生物体和组成无机自然界的化学元素中 碳元素的含量最高b 人 动物与植物所含有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 选c 组成生物体的化学元素在自然界中都可以找到 没有一种是生物界所特有的 组成生物体的化学元素在生物体内和在无机自然界中的含量相差很大 而且不同种的生物之间各元素的含量也不相同 2 生物界在基本组成上的高度一致性表现在 组成生物体的化学元素基本一致 各种生物的核酸都相同 构成核酸的碱基都相同 各种生物的蛋白质都相同 构成蛋白质的氨基酸都相同a b c d 解析 选b 生命起源于无机环境 构成细胞的几十种元素 没有一种是生命物质所特有的 而生物不断地进化和发展 彼此之间都有着一定的联系 这种联系从物质组成上 表现在组成生物体的化学元素基本一致 组成核酸的碱基是相同的 组成蛋白质的氨基酸都是20种左右 不同的生物之所以不同 是由组成它们的核酸和蛋白质的差异决定的 二 细胞中的无机物 1 水的含量在构成细胞的各种化合物中 水的含量最多 一般为85 90 1 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的身体里水的含量约为97 2 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 老熟部分 3 同一生物不同器官水的含量也不同 如心肌细胞含水79 血液含水82 2 水存在的形式及比较 3 水的含量与代谢强度和抗逆性的关系 1 一般情况下 代谢活跃时 生物体含水量在70 以上 含水量降低 生命活动不活跃或进入休眠 2 当自由水比例增加时 生物体代谢活跃 生长迅速 如干种子内所含的主要是结合水 干种子只有吸足水分 获得大量自由水 才能进行旺盛的生命活动 3 当自由水向结合水转化较多时 代谢强度就会下降 抗寒 抗热 抗旱的性能提高 旱生植物比水生植物具有较强抗旱能力 其生理原因之一就是结合水含量较高 3 2011年湛江检测 关于生物体内水和无机盐的叙述 不正确的是 a 体内参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水b 某些无机盐是组成atp rna和纤维素的必需成分c 生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的吸水或失水d 自由水与结合水的比例随生物个体代谢的强弱而变化 3 2011年湛江检测 关于生物体内水和无机盐的叙述 不正确的是 a 体内参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水b 某些无机盐是组成atp rna和纤维素的必需成分c 生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的吸水或失水d 自由水与结合水的比例随生物个体代谢的强弱而变化 解析 选b 水在生物体内的流动 可以把营养物质运送到各个细胞 同时也把代谢废物运送到排泄器官或直接排出体外 纤维素属于糖类 只含有c h o三种元素 不含无机盐 生物体内无机盐浓度的变化 改变细胞内外的浓度差 从而影响细胞吸水或失水 自由水与结合水的比例越大 代谢越强 反之越弱 如图1是细胞中化合物含量的扇形图 图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图 下列说法不正确的是 a 若图1表示细胞鲜重 则a b化合物依次是h2o 蛋白质b 若图2表示组成人体细胞的元素含量 则a b c依次是o c hc 地壳与活细胞中含量最多的元素都是a 因此说明生物界与非生物界具有统一性d 若图1表示细胞完全脱水后化合物含量 则a化合物具有多样性 其必含的元素为c h o n 解析 选c 本题考查元素和化合物的种类及含量 水和无机盐是人体不可缺少的组成成分 对维持人体的正常生命活动具有重要作用 下列对它们的生理功能的说法不确切的是a 人体以排汗的形式蒸发少量水分 可以散发较多的热量 有利于维持体温b 人体所需的营养物质及代谢产物 大多能溶于水 有利于物质的运输c 许多物质可在水中溶解或以离子形式存在 促进了体内生物化学反应的进行 d 无机盐都以离子形式存在于细胞中 能维持细胞内外的渗透压解析 选d 水在细胞内有两种存在形式 自由水和结合水 自由水是细胞内的良好溶剂 许多物质溶解在其中 细胞内许多化学反应也都需要水参与 此外 自由水还可参与营养物质和代谢废物的运输 细胞中大多数无机盐以离子形式存在 少数以化合物形式存在 如血红蛋白中含有fe 无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用 自由水和结合水的存在形式及其功能的验证 1 鲜种子放在阳光下暴晒 重量减轻 自由水散失 2 干种子用水浸泡后仍能萌发 失去自由水的种子仍保持其生理活性 3 干种子不浸泡则不萌发 自由水越少 代谢越缓慢 4 干种子放在试管中 用酒精灯加热 试管壁上有水珠 失去结合水 5 失去结合水的种子浸泡后不萌发 失去结合水的细胞失去生理活性 以教材实验为基础 对其进行拓展延伸 既考查对教材基础实验的掌握情况 又考查对知识的迁移应用能力 符合新课标高考对实验探究能力考查的要求 此种题型越来越受到命题人的青睐 对本节内容而言 以教材上组织中还原糖 脂肪和蛋白质的鉴定实验为基础 以新的实验材料 创设新的情境 考查物质鉴定实验的操作 设计思路等 是常见的命题形式 红薯和土豆都富含淀粉 但红薯吃起来比土豆甜 为探究其原因 某兴趣小组在温度不同 其他条件相同的情况下对处于休眠期的红薯块根与土豆块茎处理30min后测定还原糖的含量 结果如图 1 由图中曲线可知 60 时红薯还原糖含量最高 原因是 2 与红薯相比土豆不含还原糖的可能原因是 3 为了确定土豆中不含还原糖的原因 请完成以下实验 实验原理 淀粉能被淀粉酶水解为还原糖 备选材料与用具 去掉淀粉与还原糖的红薯提取液 去掉淀粉的土豆提取液 双缩脲试剂a液 双缩脲试剂b液 斐林试剂a液 斐林试剂b液 苏丹红染液 质量分数为3 的淀粉溶液 质量分数为3 的蔗糖溶液等 实验步骤 第一步 取a b两支试管 在a试管中加入去掉淀粉的土豆提取液2ml b试管中加入去掉淀粉和还原糖的红薯提取液2ml 水浴保温5min 第二步 向a b两支试管中各加入等量的水浴加温至60 的 溶液 水浴保温5min 第三步 将 后 向a b试管内各加入2ml 然后 最可能的实验结果 4 食用土豆时 消化分解成的葡萄糖 几乎被小肠上皮细胞全部吸收 该吸收过程需要 解析 1 淀粉在淀粉酶的作用下可产生还原糖 由图分析可知 随着温度的升高 还原糖的含量变化趋势是先增后减 60 时还原糖含量最高 说明此时淀粉酶的活性最大 2 土豆含有大量的淀粉 但不含还原糖 最可能的原因是缺少淀粉酶 淀粉不能水解为还原糖 3 此小题是简单的条件限制性实验设计 分析该实验的题目是 确定土豆中不含还原糖的原因 可知单一变量是有无淀粉酶 根据题目所给材料 实验的自变量为土豆提取液 去淀粉 用红薯提取液 去淀粉和还原糖 设置对照 因变量为还原糖 用斐林试剂进行检测 试管a中没有淀粉酶 不反应 仍为斐林试剂的蓝色 试管b中有淀粉酶 与淀粉反应生成还原糖 用斐林试剂检测 能产生砖红色沉淀 4 小肠上皮细胞吸收葡萄糖是主动运输的过程 需要载体和能量 答案 1 还原糖是酶促反应的产物 60 是相关酶的最适温度条件 2 土豆不含淀粉酶 3 还原糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀第一步 60 第二步 质量分数为3 的淀粉第三步 等量的斐林试剂a液和斐林试剂b液注入c试管混合均匀沸水加热2min结果 a试管内液体为蓝色 b试管内液体为砖红色 4 载体蛋白和能量 atp 黄豆是豆腐制作的原料 请你设计一个实验来检测黄豆中是否含有蛋白质 实验原理 材料 浸泡过的黄豆 清水 豆浆机 质量浓度为0 1g ml的naoh溶液 质量浓度为0 01g ml的cuso4溶液 质量浓度为0 05g ml的cuso4溶液 试管 量筒 试管架 大小烧杯 滴管 步骤 向试管内注入2ml自制豆浆 观察试管内出现的颜色变化 结果预测和分析 解析 该实验检测黄豆中是否含有蛋白质 可依据教材实验 检测生物组织中的蛋白质 进行实验设计 蛋白质遇双缩脲试剂呈紫色 依此原理 把黄豆浸泡利用豆浆机将大豆制成豆浆即可进行检测 答案 实验原理 蛋白质与双缩脲试剂反应 呈现紫色步骤 在豆浆机中加入浸泡过的黄豆和一定量的水 研磨 倒出豆浆 向试管内注入1ml质量浓度为0 1g ml的naoh溶液 摇匀 向试管内注入质量浓度为0 01g ml的cuso4溶液4滴 摇匀结果预测和分析 如果试管内出现紫色反应 则说明黄豆中含有蛋白质 如果试管内不出现紫色反应 则说明黄豆中不含蛋白质 1 如图是由4个圆所构成的元素概念的关系图 其中4为最大圆 3 2 1依次次之 试判断符合这种关系的是 a 1 大量元素 2 主要元素 3 基本元素 4 最基本元素b 1 基本元素 2 最基本元素 3 大量元素 4 主要元素c 1 最基本元素 2 基本元素 3 主要元素 4 大量元素d 1 主要元素 2 大量元素 3 最基本元素 4 基本元素 解析 选c 图中4个圆表示了一种包含关系 依据圆大小 可知4的范围最广 依次类推1是最小的 大量元素包括c h o n p s k ca mg 主要元素是c h o n p s占细胞中化学元素的96 基本元素是c h o n 最基本元素是c 所以从4 1的正确顺序是 大量元素 主要元素 基本元素 最基本元素 2 下列关于元素与化合物的叙述正确的是 a 植物根尖从土壤溶液中吸收的n可以用于合成蛋白质 脂肪和核酸b 相同的元素在生物体内组成相同的化合物c 无论鲜重还是干重 组成细胞的元素中c h o n的含量最多d c是构成细胞的基本元素 c也是组成每种化合物的必需元素 解析 选c 脂肪只含c h o三种元素 蛋白质和核酸中含有n元素 选项a错误 相同的元素在生物体组成的化合物不一定相同 如糖类和脂肪都含有c h o三种元素 选项b错误 c是最基本的元素 但并不是每种化合物都含有c 如水 选项d错误 c h o n是组成细胞的重要元素 在细胞中含量最多 3 一个人在极限状况下 可以坚持20d以上不进食 但是缺水不能超过1d 地球表面约3 4的部分是水 细胞内含量最多的化合物是水 许多国家的科学家都在为寻找火星上的水而努力工作 这些事实无不说明水对生命的重要性 下列有关细胞内水的叙述错误的是 a 各种生物的一切生命活动都不能离开水b 水在细胞内以自由水和结合水的形式存在c 自由水是细胞结构不可缺少的组成成分d 结合水在细胞内的含量相对比较稳定 解析 选c 本题考查水在细胞内的作用 含量及在细胞内的存在方式 解答本题用到的知识点有 水在细胞中的存在形式 自由水和结合水的关系及其各自的作用 水在细胞内以自由水和结合水两种形式存在 能够随新陈代谢的进行而相互转化 存在着动态变化 自由水是生物体新陈代谢过程中各种生化反应的良好介质 因此一切生命活动都离不开水 结合水是构成细胞的重要组成成分 在细胞内的含量是基本不变的 相对比较稳定 故c项错误 4 近日 小明的不良反应引起了父母的担忧 感冒频繁 口腔溃疡反复发作 伤口不易愈合 食欲不振 免疫力低下 比起同龄儿童 小明身体偏矮 偏瘦 去医院后 经检查发现血清中锌的含量过低 对上述材料的解释 不正确的是 a 锌是人体必需的化学元素b 锌在人体的生长发育过程中的作用不容替代c 锌是人体必需的微量元素d 锌的作用极大 只要有锌 人就能正常生长 解析 选d 这道题给我们一个情景 最终给我们点明是因为缺锌造成的 我们知道zn是微量元素 含量少但不能缺少 答案d的说法太绝对 因为生物体包含很多元素 并且功能各不相同 5 现有一被检样品提取液 经双缩脲试剂检验 样液产生紫色反应 经斐林试剂检测 无明显砖红色 经处理后用苏丹 测试 有橘红色反应 该样品可能是 a 无糖全脱脂奶粉b 纯天然牛奶c 加高果糖浆的果汁d 普通豆奶粉解析 选b 从检测结果来看 样品中含蛋白质和脂肪 但无还原糖 据各选项所含成分可判知 该样品最可能是纯天然牛奶 6 互花米草是一种滩涂草本盐沼植物 对水淹的生态环境有很强适应能力 曾被称为 保滩护堤 促淤造陆的最佳植物 来自美国东海岸的互花米草在引入我国后 出现生长蔓延 破坏生态环境的严重问题 为了探究互花米草对水淹生态环境的适应机制 进一步为调控措施的研究提供依据 某科研小组以 探究互花米草体内自由水与结合水的比值和潮汐水淹时间的关系 为课题 设计了如下实验 选取同一海滩的互花米草幼苗分别栽种于多个沙盆中 将长势相同且生长良好的互花米草幼苗平均分成5组 分别每天以0h 3h 6h 12h和24h进行水淹处理 在处理50d后 采集整株植株并测定自由水与结合水含量 计算自由水与结合水的比值 如曲线甲所示 分析实验过程及实验结果 回答以下问题 1 在该实验中 是自变量 自由水与结合水的含量是因变量 2 为了能最大程度地模拟互花米草水淹的生态环境 在进行水淹处理时 实验用水应为 水 来源于 3 自由水与结合水的比值和植物的代谢能力及抗逆性有着密切的关系 根据实验结果可知 互花米草在水淹时间为 h d的环境下 抗逆性最强 在水淹时间为 h d的环境下 代谢活动最旺盛 4 在实验结束时水淹时间为24h d的实验组互花米草长势最差 甚至死亡 导致该现象发生的主要原因是 5 该实验小组同时测定k 吸收速率与水淹时间的关系 如曲线乙所示 由图可知 互花米草吸收k 的方式是 解析 1 由实验目的可确定该实验的自变量是水淹时间 因变量是自由水与结合水的含量 2 为确保实验结果的可靠性 该实验应选用取自互花米草采样地点的海水 3 由甲曲线可知 水淹3天 自由水 结合水的比值最低 互花米草的抗逆性最强 而在没有水淹时 自由水 结合水比值最高 代谢最旺盛 4 在水淹时间为24h d时 植物因缺氧而长时间进行无氧呼吸 导致供能不足和酒精毒害 5 由曲线乙可知 随水淹时间延长 k 吸收速率逐级下降 结合 4 的分析 可知k 的运输方式为主动运输 答案 1 水淹时间 2 海互花米草采样地点 3 30 4 长期水淹导致互花米草进行无氧呼吸造成供能不足 酒精中毒 5 主动运输 1 2010年上海卷 下列选项中 含有相同元素的一组化合物是 a 纤维素和尿素b 脂肪酸和磷脂c 腺苷三磷酸和核糖核酸d 胆固醇和血红蛋白 解析 选c 本题考查各种化合物的元素组成 意在考查考生的识记 比较能力 a项纤维素的组成元素为c h o 而尿素为c h o n b项脂肪酸的元素组成为c h o 而磷脂中含有p c项腺苷三磷酸和核糖核酸的组成元素都是c h o n p d项胆固醇的组成元素为c h o 而血红蛋白是蛋白质 组成元素为c h o n等 2 2009年广东卷 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 a b c d 解析 选d dna与甲基绿反应呈现绿色 脂肪与苏丹 反应生成橘黄色物质 淀粉遇碘变蓝 蛋白质可与双缩脲试剂发生紫色的颜色反应 3 2009年山东卷 节选 智能温室无土栽培作物 易于管理 优质高产 该项技术广泛应用于现代农业 无土栽培所用营养液中的无机盐在植物体内的作用是 和 植物因种类和生长发育阶段不同对无机