【走向高考】2012生物一轮复习 第二讲 组成生物体的化学元素和无机化合物同步课件 大纲人教版

1列举组成生物体的大量元素和微量元素。2举例说明组成生物体的化学元素的重要作用。3阐明生物界与非生物界的统一性和差异性。4说明水和无机盐的作用。,一、组成生物体的化学元素,二、生物界与非生物界的关系,三、水,四、无机盐,1.种类及含量,(1)主要元素：指大约共占细胞总量的97%的元素，包括C、H、O、N、P、S共6种元素。(2)大量元素：含量占生物体总重量万分之一以上的元素，包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg9种元素。谐音记忆法：他请杨丹林、刘甲盖吃饭，心里美滋滋的。,(3)微量元素：生物生活所必需，但需要量却很少的一些元素，包括：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu。谐音记忆法：铁猛一下碰上了新木桶。(4)矿质元素：指除了C、H、O外，植物主要由根系从土壤中吸收的元素。,2元素的应用根据化合物的特殊元素组成，利用同位素标记法研究生物的生命活动。,拓展深化在生物体鲜重(无论动物还是植物)中含量最多的元素都是O，其次是C、H、N等；在干重中，含量最多的元素，动物的是C，植物的是O；不同生物体内，元素种类大体相同，但含量差别很大；C是最基本的元素，这是由C原子本身的化学性质决定的，C能够通过化学键连结成链或环，从而形成各种生物大分子。多糖、蛋白质、核酸等都是由许多以碳为主体构成的基本单位连接而成的。,知识延伸1从化合物的元素组成上分析代谢产物糖类、脂质和蛋白质的组成元素中都有C、H、O，可推知其代谢产物中都有CO2和H2O；蛋白质中还含N，故其代谢终产物中含有尿素。2从化合物的元素含量上分析其氧化分解时释放的能量多少脂肪分子中氧的含量远少于糖类，而碳和氢的含量则比糖类多，因此等质量的脂肪彻底氧化分解时所消耗的氧气比糖类多，释放的能量也多于糖类。,3化合物的特殊元素组成在同位素标记法中的应用噬菌体的蛋白质中含S，而DNA中含P，因此可分别用同位素标记S和P以证明DNA是噬菌体的遗传物质。4Na与K能参与可兴奋细胞(如肌细胞、腺细胞、神经细胞等)的兴奋性变化。例如，神经细胞受到刺激之后膜内外的电位变化；维持人体细胞外液渗透压。5.Zn是某些酶的组成成分，也是酶的活化中心。例如，在催化吲哚和丝氨酸合成色氨酸的酶中含有Zn，没有Zn就不能合成色氨酸。缺Zn会引起苹果、桃等植物的“小叶症”和“丛叶症”(叶子变小，节间缩短)。,6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：组成生物体的各化学元素种类大体相同。从分子水平aDNA的空间结构和基本组成单位相同；b共用一套遗传密码。从结构角度：除病毒等少数种类外，生物体都由细胞组成。从能量角度：都以ATP为直接能源。(2)差异性从元素角度看，组成生物体的各化学元素的含量有很大差异。,【例1】目前已知的109种化学元素中，动植物体内已发现60多种，这些元素中，以C、H、O、N含量最多，占总量95%以上，其中C的含量占干重的48.4%。矿质元素的含量较少，约占5%。构成动植物体的化学元素并非都游离存在，绝大部分构成复杂的有机和无机化合物。以上事实可以说明()AC是构成细胞的最基本的元素B生物界和非生物界具有差异性C有机物和无机物在细胞中均起重要作用D不同生物中各种化合物含量基本相同,解析：本题借助一些信息资料，考查比较分析问题的能力。解答此题时必须能正确分析数据并得出相关的结论。生物界和非生物界都是由化学元素组成的，组成生物体的化学元素在无机自然界都能找到，没有一种元素为生物界所特有，说明生物界和非生物界的统一性；但是生物界与非生物界相比，各种元素的相对含量又大不相同，说明生物界和非生物界又存在差异性。在本题中，并没有把生物界与非生物界进行比较，因此排除B项。构成细胞的化学元素中C、H、O、N含量最多，占总量95%以上，其中C的含量占干重的48.4%，可以说明C是组成细胞的最基本元素；题干所给予的信息不能说明C、D两项的问题。故选A项。答案：A,中国农业大学资源与环境实验室培育的菊花非常美丽，在花卉市场上很有竞争力。下列有关菊花细胞中化学元素的叙述，错误的是()A为使菊花正常生活，土壤或者培养液中必须含有的充足的大量元素有N、P、K、S、Ca、Mg，微量元素有Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、ClB微量元素B能够促进花粉的萌发和花粉管的伸长，有利于菊花受精作用的顺利进行C菊花体内的化学元素在无机自然界也能找到，只是含量不同,D菊花体内不含有C、H、O等元素，所以土壤或者培养液中不必有这三种元素解析：生物体内含有的大量元素有C、H、O、N、P、K、S、Ca、Mg，微量元素有Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Cl等，其中C、H、O可以来自于水和二氧化碳，其余元素必须从土壤或者培养液中予以补充。答案：D,特别提醒元素在生物体内的存在形式并非都是化合态形式，有的是化合态形式，如N；有的是离子形式，如K。每一种组成元素都有重要作用，过多或过少都会引起生物体的生命活动异常，如血钙过高，人体会出现肌无力；血钙过低，人体会出现肌肉抽搐。化学元素的作用大小，与在生物体内的含量多少无关，有些元素含量很少，但作用很大，如少儿缺碘，易患呆小症。,【例2】(2010河北唐山摸底)下列关于构成生物体的元素的叙述，正确的是()大量元素B能促进花粉的萌发和花粉管的伸长人体内血钠含量过低，会引起心肌的自动节律异常，甚至导致心律失常落叶与正常叶相比Ca和Mg的含量基本不变氧元素是组成生物体的主要元素之一氮元素是光合作用过程中各种酶的成分，施氮肥过多时会造成农作物倒伏Mg元素是叶绿素的成分，糖类运输到块茎、种子等器官中需要K,ABCD解析：硼属于微量元素；人体内血钾含量过低，会引起心肌的自动节律异常，甚至导致心律失常；Mg在植物体内形成不稳定的化合物，叶片脱落前，能够移动，落叶中含量较少。答案：C,(2010绥远模拟)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：由图甲知，钙能影响花粉管生长速度而不影响花粉萌发率，由图乙知，硼影响花粉萌发率而不影响花粉管生长速度，故A错误。钙(或硼)对花粉管生长速度(或花粉萌发率)的影响有一定浓度范围，在一定浓度范围内有明显影响。低于或高于此范围影响效果不明显，故B、C、D正确。答案：A,1.生物体内水含量及分布规律(1)在活细胞中含量最多。一般占细胞鲜重的60%95%。(2)不同种类的生物含水量不同，这与其生活环境有关。(3)同一种生物的不同组织、器官含水量不同，这与其代谢强度有关。(4)同一种生物在不同的生长发育期，含水量不同。幼年时期成年时期。,2水的存在形式与温度、新陈代谢、抗逆性的关系(1)水的存在形式与温度的关系在活细胞内，受温度的影响，自由水和结合水可以相互转化：即自由水结合水。(2)水的存在形式与器官形态的关系心肌和血液总的含水量差不多，但心肌呈固态而血液呈液态，原因是结合水与自由水比例不同，前者的比值高于后者。,(3)水的存在形式与新陈代谢、生物抗逆性的关系细胞中自由水相对含量越高，生物新陈代谢越旺盛，抗逆性(如抗寒性、抗旱性)越弱。反之，代谢缓慢，抗逆性强。3在生产实践中的应用(1)种子贮存前，晒干是为了减少自由水含量，降低种子的代谢速率，以延长寿命。(2)低温环境下对作物减少灌溉，可提高作物的抗寒性。,特别提醒自由水主要存在于细胞液、细胞质基质及某些细胞器基质中；结合水与细胞中某些物质结合在一起存在。自由水与结合水的作用都重要，不能认为自由水含量高、作用大，其实两种水在植物的不同发育时期的作用各有所侧重。,4水与其他生理活动的联系,【例3】(2010涪陵质检)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施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ABCD,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：C,(2010辽宁名校联考)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。答案：D,1.存在形式主要是离子形式，如Na、K、Ca2、Mg2、Fe2、Fe3、Cl、HCO3、SO42等。2生理功能(1)是细胞的结构成分，有些无机盐是细胞内某些复杂的化合物的重要组成部分，如Mg2是叶绿素分子必需的成分；Fe2是血红蛋白的主要成分；碳酸钙是动物和人体的骨骼、牙齿的重要成分；PO43是生物膜的主要成分磷脂的组成成分，也是ATP、NADPH的主要组成成分。,(2)参与并维持生物体的代谢活动，如哺乳动物血液中必须含有一定量的Ca2，如果某个动物血液中钙盐的含量过低就会出现抽搐。(3)维持生物体内的稳态与平衡：机体稳态与平衡使细胞能有稳定的结构和功能，是生物能维持正常的代谢和生理活动的必要条件。有关体内平衡的内容很复杂，情况多变。其中三个主要方面与无机盐含量的稳定有密切关系：渗透压的平衡：Na、Cl对细胞外液渗透压起重要作用，K则对细胞内液渗透压起决定作用。,酸碱平衡(即pH平衡)：pH调节着细胞的一切生命活动，它的改变影响着原生质体组成物的所有特性以及在细胞内发生的一切反应，如人血浆中HCO3、HPO42等。离子平衡：动物细胞内外Na、K、Ca2的比例是相对稳定的。细胞膜外Na高、K低，细胞膜内K高、Na低。K、Na这两种离子在细胞膜内外分布的浓度差，是使细胞可以保持反应性能的重要条件。,【例4】(2010广安检测)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,(2010成都一模)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。答案：B,1(2010南昌模拟)下列选项中，全部属于植物必需的大量矿质元素是()AP、N、Mn、KBN、S、H、PCFe、S、P、NDCa、N、P、K解析：植物必需的大量矿质元素有N、P、S、K、Ca、Mg，A项中的Mn不是，B项中的H不是，C项中的Fe不是，只有D项中全部是植物必需的大量矿质元素。答案：D,2(2010兰州模拟)一种植物和一种哺乳动物体内细胞的某些化学元素含量(占细胞干重的质量分数%)如下表，下列有关叙述正确的是(),A.碳元素的含量说明有机物是干物质的主要成分B这两种生物体内所含化学元素的种类差异很大C.N、S含量说明动物组织含蛋白质较多，若该动物血钙高则会发生肌肉抽搐D经测定该植物中某有机物含C、H、O、N、S，则此化合物可能携带氨基酸进入核糖体,解析：由表中数据知，碳元素在植物和动物体内细胞干重中含量均是最多的，而碳元素是构成有机物碳链的骨架，故碳元素是构成有机物的主要元素之一，碳元素含量可说明有机物是干物质的主要成分，故A项正确；由表格数据知，这两种生物体所含化学元素的种类相同，但含量有差异，故B项错误；动物血钙低会引起肌肉抽搐，故C项错误；某化合物含C、H、O、N、S，说明该化合物很可能是蛋白质或氨基酸，而携带氨基酸进入核糖体的是tRNA，tRNA含C、H、O、N、P，故D项错误。答案：A,3(2010宜宾模拟)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，鳌合铁溶液、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()ACa(NO3)2BKClCKH2PO4DK2SO4,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，KH2PO4能提供P，故C正确。答案：C,4(2011山东莘县实验高中第一次阶段性测试)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答案：B,5(2010沈阳调研)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ABCD,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,6每年的3月22日是世界水日，2009年3月22日，中央电视台新闻联播报道：“全国没有一个省份不干旱。”建设“节水型”社会再次提上日程。下列关于水的叙述中错误的是()参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水肌肉细胞中的水分绝大部分是结合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低温使细胞内结合水含量降低，自由水含量增加，以适应低温环境种子在晒干的过程中，失去的水都是自由水，在干种子中仍含有少量自由水在干种子炒焦的过程中，结合水也散失，细胞结构遭到破坏，因此炒焦的种子失去生命活性,思路点拨：本题考查了自由水和结合水的作用，以及与植物抗性的关系。解答本题应掌握以下几个方面的关键点：自由水的含量及作用，结合水的作用，自由水与结合水比例的变化与环境的关系。解析：活细胞中的水，无论何种组织的细胞中大部分都是自由水，故错；自由水有运输作用，故正确；自由水与结合水的比例越大，新陈代谢越旺盛，植物不同组织器官中此比例不同，故错；温度降低，自由水转变为结合水，自由水含量减少，植物抗寒性增强，故错；,自由水可以自由流动，种子在晒干过程中，自由水散失大部分。硒干的种子仍有生命，故晒干过程中失去的水全是自由水，结合水没有失去；干种子中仍有少量自由水，为细胞的新陈代谢提供原料和液体环境，故正确；炒焦的种子其结合水散失掉了，细胞结构遭到破坏，故细胞失去生命活性，故正确。答案：C,请同学们认真完成课后强化作业,考情分析1命题特点综合分析表明，关于组成生物体化学元素的高考试题很少。从仅有的几个题目来看，具有以下特点和规律：(1)题型为选择题。(2)考点：考查化学元素及其作用，通常与化合物和矿质代谢结合考查，几乎无拓展。,2预测展望根据近几年高考命题的特点和规律，这部分如果命题，今后命题的趋势表现在以下几个方面：(1)从内容上看，化学元素及其作用、元素与化合物、矿质代谢、物质代谢等结合考查，可设置同位素标记法、溶液培养法等情境。(2)从题型来看，只有选择题。(3)从学科能力来看，通过元素与化合物、矿质代谢、物质代谢等的结合，考查学生的理解能力、获取信息和处理信息的能力。,备用选题1(课改区2008江苏)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、胰岛素命题意图：考查化学元素组成生物体中的化合物和理解能力，比较简单。,解析：淀粉、半乳糖、糖元属于糖类，只由C、H、O组成。生长激素、胰岛素、脂肪酶属于蛋白质，蛋白质和氨基酸至少由C、H、O、N组成。核苷酸由C、H、O、N、P组成。胆固醇和性激素属于固醇类，除含C、H、O外，还含N；脂肪酸只由C、H、O组成。答案：B,2(2008上海)核糖与核酸都不含有的元素是()ANBOCPDS命题意图：考查核糖与核酸的组成元素和理解能力，比较简单。解析：核糖的元素组成是C、H、O，核酸的元素组成是C、H、O、N、P，因此两者都不含有的元素是S。答案：D,3(2009南京模拟)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酶和核酸都是含N的生物大分子B组成核糖和核苷酸的化学元素完全相同C肌肉细胞中含量最多的化合物是蛋白质D人、动物与植物所含的化学元素的种类差异很大解析：核糖只由C、H、O三种元素构成，核苷酸则含有C、H、O、N、P五种元素。在肌肉细胞中含量最多的化合物是水，人