细胞中的化学元素和无机化合物医学PPT

一、考纲点击： 1、水和无机盐的作用（）2、检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质（）二、考情分析：1、结合具体代谢过程理解水和无机盐的作用；2、记住相关试剂和组成及使用方法，尤其是斐林试剂和双缩脲试剂的区别。,第2讲 细胞中的元素及无机化合物,构建知识网络,第2课时 细胞中的化学元素和无机化合物,一、组成细胞的元素1.常见种类：主要有 种。,2.分类,依据含量分,大量元素： ：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等,最基本元素：C基本元素： 元素：C、H、O、N、P、S,依据作用分,20,C、H、N、S、P、Mg、Ca等,微量元素,C、H、O、N,主要,考点一、组成细胞的化学元素,体内含量少，但必不可少,为什么说碳元素是最基本的元素？,碳原子能通过化学键连接成链状或环状，从而形成各种生物大分子。 正是由于碳原子在组成生物大分子中的重要作用，科学家才说“碳是生命的核心元素”，“没有碳，就没有生命”，与其在生物体内的含量无关。,生物大分子以碳链为骨架,组成人体细胞的主要元素（占细胞鲜重的百分比）,组成人体细胞的主要元素（占细胞干重的百分比）,5、鲜重中最多元素为 ， 干重中最多元素为 。,O,C,6、生物体直接或间接获得无机环境中的元素的方式不同,（种类）,（含量）,例1、有关生物体细胞组成元素的叙述，错误的是()A在不同生物的体细胞内，组成它们的化学元素种类大体相同B组成细胞的最基本元素是CC在同一生物的不同体细胞内，各种化学元素的含量相同D组成生物体细胞的化学元素，在无机自然界中都能找到,C,有差别,例2、科学家在利用无土栽培法培养一些名贵花卉时，培养液中添加了多种必需化学元素。其配方如下：,其中花卉根细胞吸收最少的离子是（ ）A.Ca2+ B.SO2- C.Zn2+ D.H2PO4-,C,微量元素,考点一、组成细胞的化学元素,一、组成细胞的元素,二、细胞中元素的作用,1、组成化合物2、影响生命活动,考点一、组成细胞的化学元素,二、细胞中元素的作用,1、组成化合物,CHO,糖类,+N、I,+N（Fe/S）,+N、Mg,+N、P,蛋白质,甲状腺激素,核酸、磷脂、ATP,脂肪,叶绿素,例3用含32P的磷酸盐培养液培养动物细胞，一段时间后，细胞的结构及其化合物中不具有放射性的是() A脱氧核糖 B核膜 CATP DtRNA【解析】核膜上含有磷脂，ATP和tRNA中都含有磷酸。【答案】A,组成生物体的化学元素在生物体中起重要作用。下列关于几种元素与光合作用关系的叙述中，正确的是()。AC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)BN是叶绿素的组成元素之一，没有N植物就不能进行光合作用CO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水DP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,(1)图中X是_，在小麦种子中主要是指_。 (2)图中Z是_，使用甲基绿、吡罗红混合染色剂染色，可使呈现_色。(3)图中P的结构通式为_，填写出由P形成的结构层次_。(4) )和都有多样性，两者多样性的关系是前者_后者。(5)构成细胞的化合物中，随着年龄增长明显减少的主要是_。,例4、如图表示细胞内某些有机物的元素组成和功能关系，其中A、B代表元素，、是生物大分子，图中X、Y、Z、P分别为构成生物大分子的基本单位。,葡萄糖,淀粉,核糖核苷酸,红,氨基酸二肽多肽蛋白质,决定,水,Ca： K： B：,二、细胞中元素的作用,1、组成化合物2、影响生命活动,可调节肌肉收缩和血液凝固。血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。,维持细胞内液的渗透压、心肌舒张和保持心肌正常兴奋性。在植物体内可促进光合作用中糖类的合成和运输。,可促进植物花粉的萌发和花粉管的伸长，植物缺B会造成“花而不实”。,考点二、细胞中的无机物水和无机盐,一.水的含量、分类及生理作用,例5“嫦娥”二号卫星顺利进入月球卫星轨道至今进行了大量科学探索。科学家始终把寻找水作为外星球是否存在生命最关键的环节。水可以作为生命存在的依据是()A水是细胞鲜重中含量最多的化合物B水在生物体内可以流动C蛋白质是亲水性的物质D生化反应必须在水中进行解析：细胞内进行的生化反应是新陈代谢的基础,新陈代谢是生物最重要的特征,故没有水就没有生命。答案：D,1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：牙齿 骨骼 血液2自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系,小麦、玉米、大米（主要含淀粉）花 生（主要含脂肪）。,对应训练4.下列有关水的叙述中，错误的是（ ） 参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水 生物体内的化学反应离不开水 水是细胞结构的组成成分之一 人体细胞内水的存在形式为结合水和自由水 自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关 系不大 不同细胞内自由水与结合水的比例相差不大 A. B. C. D.,解析 生物体细胞内的水以两种形式存在,即自由水、结合水。结合水是细胞结构的重要组成成分;自由水在细胞中以游离形式存在,可以自由流动,是细胞内的良好溶剂,运输各种营养物质和代谢废物,为生物体内的生化反应提供介质,许多生化反应必须有水的参与。不同生活环境、生活状态下的细胞含水量是不同的。细胞内自由水与结合水比例越大,其新陈代谢越旺盛,反之越弱。答案 C,5.下列关于无机盐的叙述，错误的是( ) A.缺铁性贫血是因为体内缺乏铁，血红蛋白不 能合成 B.Mg2+是叶绿素的成分之一，缺Mg2+影响光合 作用 C.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 D.碘是合成甲状腺激素的原料，所以常在食盐 中加碘,解析 铁是血红蛋白的组成成分，缺铁则不能合成血红蛋白；Mg2+是叶绿素的组成成分，缺Mg2+则不能合成叶绿素，进而影响光合作用；细胞中的无机盐大多数以离子形式存在；碘是合成甲状腺激素的原料，在食物中加碘是为了补充碘，预防食物中因缺碘而引起的地方性甲状腺肿。答案 C,解题思路探究思维误区警示易错分析 对常见物质和生物中包含哪些元素不清楚,纠正训练1.组成SARS病毒、疯牛病病毒和杨树的基本元 素有 （ ） A.C、H、O、S B.C、H、O、N C.C、H、O、N、P D. C、H、O、N、P、S 解析 疯牛病病原体为朊病毒，只有蛋白质， SARS病毒由蛋白质和RNA组成。,B,2.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。关于这两种元素的相关 叙述，错误的是 （ ） A.这两种元素是构成生物膜、ATP和染色体的 组成元素 B.其中一种施用过多时会造成农作物倒伏，另 一种与植物糖类合成和运输有关 C.青少年对这两种元素的摄入量要大于排出量 D.在只缺乏这两种元素的培养液中培养正常植 株，首先表现出缺素症的是老叶,解析 由题干可知，这两种大量元素是N、P，它们是生物膜、ATP、染色体的组成元素。因为青少年处于生长旺盛阶段，所以对这两种元素的摄入量要大于排出量。N、P在植物体中形成不稳定的化合物，当植物缺乏这两种元素时，这些化合物会重新分解释放矿质元素到幼叶中。钾能够促进植物体内糖类的合成和运输。答案 B,知识综合应用重点提示 通过“地壳和细胞中元素含量及细胞中元素和化合物含量的比较”的考查，提升“运用所学知识对某些生物学问题进行解释推理，做出合理的判断或得出正确结论”的能力。典例分析 下表是组成地壳和组成细胞的部分元素含量（%）。 请据表回答下列问题：,（1）组成细胞的化学元素在地壳中都普遍存在， 没有一种化学元素是细胞所特有的，这一事实说 明 。（2）由表中数据可知，同一元素在细胞和地壳中 的含量相差甚远，这一事实说明 。,（3）由上表中数据可知，组成细胞的化学元素 中,C、H、O含量最多,请据下表分析,其原因 是： 。 。,解析 通过对第一个表分析可以看出，生物界与 非生物界在化学元素组成上既有种类的相似，又 有含量的差异，充分说明生物界与非生物界既具 有统一性，又具有差异性，对第二个表分析可以 看出，水在化合物中的含量最多，占85%90%， 而且有机物中都有C，所以组成细胞的化学元素 中C、H、O含量最多。 答案 （1）生物界与非生物界具有统一性（2）生物界与非生物界具有差异性（3）构成细胞的化合物中H2O含量最多，占 85%90%，而水由H、O组成 构成细胞的有机化合物中都有C,变式训练 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、H C.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,C,随堂过关检测题组一：组成生物体的化学元素1.2008年9月查出包括 “三鹿”牌奶粉在内的多 数乳制品中含有能引起婴幼儿肾结石的三聚氰 胺，添加该物质的主要目的是为了增加“蛋白 质”含量。请问三聚氰胺中肯定含有的元素是 ( ) A.P B.N C.Fe D.Cl 解析 蛋白质的元素组成有C、H、O、N，有 的含Fe、S等元素。因此,三聚氰胺中肯定有N 元素。,B,2.下列有关组成生物体元素的叙述，错误的是 ( ) A.在组成生物体的大量元素中，碳是最基本的 元素 B.叶绿体和染色体共有的组成元素是C、H、 O、N、P C.B虽然在细胞中含量很少，但它是植物必需的 微量元素 D.因K在叶片内形成不够稳定的化合物，故落叶 中K的含量比植株上正常叶中K含量低,解析 碳是组成生物体最基本的元素；叶绿体和染色体中都含DNA，DNA主要由C、H、O、N、P元素组成；B是植物生长所必需的微量元素；K在叶片内以离子状态存在，落叶中K的含量比植株上正常叶中K含量低。答案 D,题组二：水和无机盐的功能3.英国医生塞达尼任格在对离体蛙心进行的实 验中发现，用不含钙的生理盐水灌注蛙心，其 收缩不能维持；用含有少量钙和钾的生理盐水 灌注时，蛙心可持续跳动数小时。实验说明钙 盐和钾盐 （ ） A.对维持细胞的形态有着重要作用 B.是细胞中某些复杂化合物的重要组成部分 C.为蛙心的持续跳动提供能量 D.对维持生物体的生命活动有重要作用,解析 无机盐的生理功能包括构成某些化合物的重要组成成分，维护酸碱平衡及维持生物体正常生命活动。从题干信息可看出，钙盐对维持生物体的生命活动有重要作用。答案 D,4.植物在冬季来临过程中，随着气温的逐渐降 低，体内发生了一系列适应低温的生理生化变 化，抗寒力逐渐增强。下图为冬小麦在不同时 期含水量和呼吸速率变化关系图。请根据图推 断以下有关说法中，错误的是 ( ),A.冬季来临过程中，自由水明显减少是呼吸速率 下降的主要原因B.结合水与自由水含量的比值，与植物的抗寒性 呈现明显的正相关C.随着气温和土壤温度的下降，根系的吸水量减 少，组织的含水量下降D.随温度的缓慢降低，植物的呼吸作用逐渐减 弱，有利于减少有机物的消耗,解析 从横坐标分析，912月温度降低，而细胞中含水量曲线呈逐渐下降趋势。植物水分运输的主要动力是蒸腾作用，随着温度降低，植物的蒸腾作用减弱，使植物体的水分减少，加上温度降低，使新陈代谢减弱，自由水与结合水的比例减小，植物的抗逆性增强。但呼吸速率下降的主要原因是于温度过低导致酶活性降低。答案 A,题组三：生物体中化学元素的作用和功能5.碘和钙是人体必需的元素，缺乏时将影响人体 健康。请分析回答有关碘和钙的一组问题： （1）碘是人体中 激素的重要成分。如果成 年人缺碘，易得 病，如果儿童缺碘，易 患 ，我们除了从海带等藻类中获得碘以 外，还主要从 中获得碘。 （2）钙在人体 、 等器官中含量较多， 若人体缺钙会患 。,（3）食物中的钙以 方式被吸收，进入小肠 绒毛的 管。（4）下图中与食物中的钙被吸收有关的细胞器主 要是 （填下图的标号）。,解析 碘是人体中甲状腺激素的重要成分,如果成年人缺碘易得甲状腺机能低下(或大脖子)病,如果儿童缺碘,易患地方性呆小症。碘除从食物中获得外,食用碘盐是我们补碘的重要途径。钙在人体内主要存在于骨骼和牙齿中,人体缺钙会患佝偻病、骨质疏松症等。食物中的钙以主动运输的方式被吸收,进入小肠绒毛的毛细血管中。图中为线粒体，为叶绿体,为内质网,为高尔基体,为中心体,主动运输需要消耗能量,因此与钙被吸收有关的细胞器主要是线粒体。,答案 （1）甲状腺 甲状腺机能低下（或大脖 子）地方性呆小症 食盐 （2）牙齿 骨骼 佝偻病、骨质疏松症等 （3）主动运输 毛细 血 （4）,优化考题演练【组题说明】【特别推荐】曲线题3、7；综合题15； 实验探究题17。,1.下图是由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依次减小。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 最基本元素为C,基本元素是C、H、O、N，主要元素是C、H、O、N、P、S，大量元素为C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg。因此，C选项符合要求。答案 C,2.(2008江苏生物,1)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、糖元 C.氨基酸、核苷酸、丙酮酸 D.性激素、生长激素、胰岛素 解析 淀粉、半乳糖、糖元都属于糖类，都由 C、H、O构成。,B,3.在正常人的一生中，细胞内自由水与结合水的 比值P随年龄变化的曲线是 ( ) 解析 在正常人的一生中，随年龄变化大部分 细胞的代谢相对减弱，细胞内自由水与结合水 的比值逐渐减小。,D,4.2009年春我国许多地方出现旱情，影响农作物 的生长。下列有关水对生命活动影响的叙述， 不正确的是 ( ) 越冬的植物体内自由水和结合水的比值下降, 有利于抵抗不利的环境条件 细胞内自由水 含量降低是细胞衰老的特征之一 癌细胞 中自由水含量较正常的细胞低 当人体缺水 时，血浆的渗透压会降低，从而产生渴觉 A. B. C. D.,解析 癌细胞具有无限增殖的特点,因此自由水含量较高。当人体缺水时,血浆的渗透压会升高,从而产生渴觉。答案 C5.下列无机盐中能被用于合成“生命活动的主要 承担者”和 “遗传信息的携带者”的是 ( ) A.Na+ B.Mg2+ C.PO D.NO,D,6.进行异体器官移植，器官在被剥离后必须马上 放入一种“特殊液体” 中，对这种“特殊液 体”的成分及其作用的分析，正确的是 （ ） A.有红细胞，为离体器官提供氧气 B.有氯化钠，保持细胞形态 C.有免疫细胞，清除抗原 D.有多种水解酶，为细胞提供生物催化剂 解析 为了保持细胞的正常形态，应将离体器 官放入与体内液体相似的环境中，即0.9%的 NaCl溶液中。,B,7.科学工作者研究了钙和硼对某种植物花粉粒萌 发和花粉管生长的影响，结果如下图所示，下 列结论与结果不相符的是 （ ） A.钙和硼对花粉粒萌发和花粉管生长都有同样 的影响 B.适宜浓度的硼或钙明显有利于花粉粒萌发或 花粉管生长 C.钙对花粉管生长有明显影响，而一定范围内 几乎不影响花粉粒的萌发 D.硼对于花粉粒萌发有明显影响，而一定范围 内几乎不影响花粉管生长,解析 本题考查获取信息的能力，从题图中可以看出，钙对花粉管生长有明显影响，而一定范围内几乎不影响花粉粒的萌发；硼对于花粉粒萌发有明显影响，而一定范围内几乎不影响花粉管生长；适宜浓度的硼或钙明显有利于花粉粒萌发或花粉管生长；钙、硼对花粉粒萌发和花粉管生长的影响情况不同。答案 A,8.生物大分子在生物体的生命活动中具有重要的 作用。碳原子本身的化学性质使它能够通过化 学键连接成链状或环状，从而形成生物大分 子。以上事实可以说明 （ ） 碳元素参与生物体内所有化合物的组成 地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的 碳元素是各种大分子化合物中含量最多的元素 碳元素是组成生物体内有机化合物的最基本元素 A. B. C. D.,解析 地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的，碳元素参与自然界中有机物的组成，是有机物最基本的元素。答案 C,9.黄金搭档含多种维生素及钙、铁、锌、硒等矿 物质，因具有能改善人体代谢和免疫、保障青 少年体格和智力正常发育等保健功能而受到广 大消费者的青睐。下面有关叙述正确的是（ ） A.钙、铁、锌、硒都是人体所需的微量元素 B.补铁将有助于对缺铁性贫血及镰刀型细胞贫 血症的治疗 C.成年人缺钙易患佝偻病 D.维生素不是能源物质,但对生物体的新陈代谢 具有重要作用,解析 A错误：钙是人体所需的大量元素。B错误：镰刀型细胞贫血症不是由缺铁引起的，而是由基因突变所致的遗传病。C错误：儿童缺钙易患佝偻病答案 D,10.下面是关于细胞中水的含量的叙述，其中不 正确的是 ( ) A.水是人体细胞中含量最多的化合物 B.生命活动旺盛的植物细胞含水量较高 C.抗冻的植物细胞内自由水含量一般较高 D.老年人细胞中含水量比婴儿要少 解析 自由水与结合水的比值越高，新陈代谢 越旺盛，反之，新陈代谢越低。,C,11.下列关于生物体内水和无机盐的说法，正确 的是 ( ) A.是细胞中能源物质之一 B.哺乳动物血液中钙离子含量过多会引起抽搐 C.能维持生物体的生命活动 D.生物体处在不同发育期，含水量基本一样 解析 水和无机盐不是能源物质；生物体的不 同发育期，含水量不同，幼儿含水量远高于成 年人；血液中Ca2+过多会引起肌无力，Ca2+过 低会引起抽搐。,C,12.容器底部是培养基，其中含有植物生长所需 的全部养分，如果有人在配制培养基的矿质元 素中使用了NH4NO3、KNO3、CaCl22H2O、 MgSO47H2O、螯合铁溶液、微量元素溶液， 但缺少了一种必需元素，为补充这种元素，应 添加的化合物是 ( ) A.Ca（NO3）2 B.KCl C.KH2PO4 D.K2SO4 解析 根据题意,培养基中不缺乏微量元素,大 量元素中除C、H、O外,应有N、P、S、K、 Ca、Mg,从培养基的成分分析,培养基中缺少 P,H2PO4能提供P,故C正确。,C,13.下列关于细胞内元素和化合物的叙述，正确 的是 ( ) A.组成细胞的主要元素中含量最多的是碳 B.精瘦肉细胞中含量最多的化合物是蛋白质 C.在人的一生中,细胞中的自由水/结合水的比 值逐渐上升 D.多糖、蛋白质、核酸等是以碳链为骨架的生 物大分子 解析 A含量最多的为氧；B中最多的为水；C 应为逐渐下降。,D,14.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。关于这两种元素的相关 叙述错误的是 （ ） A.这两种元素是生物膜和染色体的重要元素 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所必需的 解析 淀粉中不含有而核酸中含有的这两种大 量元素是N和P，蛋白质中一般不含P。,C,15.下列有关细胞中各种化学成分的叙述，错误的是 ( ) A.如果测得某种有机物分子的主要元素组成及其 含量分别是 C：92.393；O：3.518; N： 2.754；H：1.214；S：0.006 ;Fe： 0.006,该有机物最可能是蛋白质 B.在一个细胞中有机物的含量是不变的,无机物的 含量变化比较大,特别是水的含量变化最大 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.假定一个细胞中的含水量保持不变，适当提高温 度会使结合水与自由水的比例减小,解析 随着新陈代谢的进行，一个细胞中有机物和无机物的含量都是变化的；A项，有机物分子的元素组成主要为C、H、O、N，故最可能是蛋白质；C项，C、H、O、N四种元素在组成生物体的元素中含量最多；D项，适当提高温度，细胞中酶的活性增强，新陈代谢旺盛，自由水相对增多，使结合水与自由水之比减小。答案 B,16.关于C、H、O、N、P、S在玉米和人细胞 （干）以及活细胞中的含量如下表，请分析回 答下列问题：,(1)以上元素在活细胞中含量明显比人细胞（干）含 量多的是氧元素和 元素,发生差异的原因是活细 胞中的各种化合物中含量最多的是 。这两种元素 在人体细胞干物质中主要存在于化合物中。（2）水在生命活动中有极其重要的作用,细胞内含水 量的多少直接影响新陈代谢作用。 在秋季收获大豆后,要进行晾晒才能入仓储存，所 除去的水分主要是细胞中的水 。如果大豆细胞 内水分过多，则会使细胞的 作用加强。,从上述现象可以推断,植物细胞内自由水与结合 水的含量比值变 ，则新陈代谢加强。 浸泡约一周时间,黄豆芽已长得又白又粗,1kg的 黄豆能生出5kg的黄豆芽。在这个过程中,黄豆细 胞内的有机物含量变化是 ,种类变化是 ， 其原因是 。（3）由表中数据可以看出在玉米细胞（干）中所 占比例明显高于人细胞（干）中的元素是氧，发 生这种差异的一个主要原因是组成玉米细胞的化 合物中 成分较多，此类化合物主要作 为 结构的基本组成成分。,（4）蛋白质和核酸是构成原生质的最重要的化合 物，在表中的元素中，这两种化合物的生物元素 在组成上最明显