第2讲组成细胞的元素及无机化合物

1、第2章 第1、5节 组成细胞的元素及无机化合物 考纲、考频1.水和无机盐的作用()(3年4考)2.实验：检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质(3年9考)课前检测区判断正误：(1)生物界和非生物界在元素组成的种类和含量上都相同()。(2)Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是组成细胞的微量元素()。(3)微量元素因含量少，所以对生命活动影响不大()。(4)组成人体细胞的主要元素是O、C、H、N、P、S()。(5)组成细胞的元素以化合物的形式存在()。(6)占细胞鲜重最多的化合物是水，占细胞干重最多的化合物是蛋白质()。(7)水是活细胞中含量最多的化合物 ()。(8)结合水是细胞和生物体的

2、组成成分 ()。(9)缺铁性贫血是因为体内缺乏铁，血红蛋白不能合成 ()。(10)细胞中的无机盐多以化合物形式存在，如CaCO3构成牙齿、骨骼 ()。(11)秋冬季节，蒸腾作用弱，吸水减少，结合水含量相对升高，有利于植物抗寒性提高( )(12)(2014山东卷T4A)鉴定待测样液中的蛋白质时，先加NaOH溶液，振荡后再加CuSO4溶液。( )(13)(2013重庆卷T3A)马铃薯块茎捣碎后的提取液可检测出蛋白质。( )(14)(2012安徽卷T1D)以新鲜洋葱鳞片叶内表皮为材料，经苏丹染液染色，可观察到橘黄色颗粒状的蛋白质。( )(15)(2012海南卷T2D)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应

3、。( )(16)(2009江苏卷T21A)水浴加热条件下，蔗糖与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀。( )课堂探究区【探究一：组成细胞的元素和化合物（熟记种类及功能）】（一）自主回扣，夯实双基1组成细胞的元素 _2组成细胞的化合物(1)种类(2)含量：鲜重含量最多的化合物： 。鲜重含量最多的有机物： 。占细胞干重最多的化合物： 。（二）重难透析，全面突破1细胞中的元素种类（1）分类依据：大量元素和微量元素的分类依据是元素在生物体内的含量，而不是生理作用。微量元素含量虽少，但其生理作用却不可替代。（2）分类范围：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一定的差别。

4、（3）分类来源：组成生物体的常见的20多种化学元素是指必需元素，生物体内可能含一些非必需元素，如人体内可能含Pb。2生物界与非生物界在元素种类和含量上的关系(1)生物界与非生物界的统一性和差异性(2)不同生物与细胞在元素种类与含量上的关系组成不同生物的化学元素种类基本相同，但各种元素的含量相差较大，如人与玉米、人与大肠杆菌。同一生物体内的不同细胞的化学元素种类基本相同，但各种元素的含量相差较大。如人体甲状腺细胞内含I较多，红细胞内则含Fe较多。（三）典型题以基础判断或图示分析的形式考查元素和化合物的种类、含量及其关系1(2012江苏高考)下列关于细胞中化学元素的叙述，正确的是()A细胞中一种元

5、素的作用能被其他元素替代B细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素C主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定D细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要2(2015合肥模拟)小耳鼩是2012年发现的新物种。图1是小耳鼩细胞中化合物含量的扇形图，图2是有活性的小耳鼩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的含量，则A化合物具有多样性，其必含的元素为C、H、O、N

6、判断元素与化合物分子的四个“明确”角度二以基础判断的形式，考查生物体内有机化合物特征元素的判断3(2014上海高考)下列物质中同时含有磷和氮元素的是()A丙酮酸 B核苷酸 C氨基酸 D脂肪酸4(2013海南高考)关于生物体内有机化合物所含元素的叙述，错误的是()A叶绿素含有镁元素 B血红蛋白含有铁元素C脱氧核糖含有磷元素 D胰岛素含有碳元素【探究二：细胞中的水和无机盐（熟记存在形式与功能）】（一）自主回扣，夯实双基1水(1)写出A、B、C、D反映出的以上两种水的功能：A组成 ；B提供细胞生活的 环境；C作为 ，参与反应；D有利于 。(2)自由水与结合水的转换：一定限度内，温度升高后， 可转换为

7、 ，自由水与结合水的比例会 ，新陈代谢会 。2无机盐 (1)在细胞中的存在形式：主要是 形式。(2)生理功能 组成某些复杂的化合物连线维持细胞和生物体的正常生命活动。如，哺乳动物血液中Ca2含量过低就会出现 。维持生物体的平衡，如维持 稳定的HCO、HPO；维持 稳定的Na、Cl（二）重难透析，全面突破 1细胞中的水 (1)水的产生和利用上述关系图中产生水的过程发生的场所分别是叶绿体基质、线粒体内膜、细胞质基质和叶绿体及线粒体、核糖体、主要是细胞核；利用水的过程发生的场所分别是叶绿体类囊体薄膜、线粒体基质、消化道。(2)自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系2细胞中的无机盐(1)无机盐吸收的主要方

8、式：主动运输。(2)无机盐生理功能的验证：对照组：植物完全培养液正常生长实验组：（三）典型题依托相关生理过程，考查水的存在形式、生理作用及其与代谢的关系1(2014四川高考)生物体的生命活动离不开水。下列关于水的叙述，错误的是()A在最基本生命系统中，H2O有自由水和结合水两种存在形式B由氨基酸形成多肽链时，生成物H2O中的氢来自氨基和羧基C有氧呼吸时，生成物H2O中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解DH2O在光下分解，产生的H将固定的CO2还原成(CH2O)2(2014海南高考)下列关于植物体内水分的叙述，错误的是()A植物体内的水分参与营养物质的运输 B水是构成叶肉细胞的重要化合物之一C自由水可

9、作为细胞内化学反应的反应物D同种植物萌发种子的含水量和休眠种子的相同角度二以相关实例为载体或以实验探究的形式，考查无机盐的功能3(2011上海高考)生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物，通过在液泡中贮存大量的Na而促进细胞吸收水分，该现象说明液泡内Na参与()A调节渗透压B组成体内化合物 C维持正常pH D提供能量4华北某地区经常出现苹果小叶病，有人认为是土壤中缺锌引起的，有人认为是土壤中缺镁引起的。现有如下材料，请你完成下列实验，探究以上猜测哪个正确。材料用具：三十株长势相同的苹果幼苗、蒸馏水、含有植物必需元素的各种化合物。实验原理：任何一种必需元素在植物体内都有一定的作用，一旦缺乏，就会表

10、现出相应的症状，根据全素培养液和相应缺锌、缺镁的培养液对苹果生长发育影响的比较，判断小叶病的病因。方法步骤：(1)首先配制全素培养液和相应的缺锌培养液和_培养液，分别放入三个培养缸并编号为A、B、C。(2)_。(3)放在适宜的条件下培养一段时间，_。(4)结果预测和分析：A缸内的苹果幼苗正常生长。若B缸内苹果幼苗表现出小叶病，而C缸中的没有，则说明_。若_，则说明苹果小叶病是由缺镁引起的。若_，则说明苹果小叶病既与缺锌有关，又与缺镁有关。若_，则说明苹果小叶病与缺锌、缺镁都无关。【探究三：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质（熟知原理方法）】（一）自主回扣，夯实双基1实验原理右图连线2实验步骤(

11、1)还原糖的检测选材制备 加 试剂 显色观察。(2)脂肪的检测（不必须用显微镜观察）取材制片(选材加 ( )染液染色去浮色：12滴体积分数为50%的 溶液)镜检。(3)蛋白质的检测选材制备组织样液加 液摇匀加 液显色观察。3斐林试剂与双缩脲试剂的“两个相同”、“四个不同”(1)相同点都含有 和 两种成分。所用 溶液浓度都是0.1 g/mL。(2)不同点浓度不同：二者成分中 的浓度不同，斐林试剂是0.05 g/mL，双缩脲试剂是0.01 g/mL。使用方法不同：斐林试剂是甲、乙液 后使用，双缩脲试剂是 。条件不同：斐林试剂需 ，而双缩脲试剂不需要加热。现象不同：斐林试剂检测还原糖，产生 ，双缩脲

12、试剂检测蛋白质，产生 。4注意事项(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。可溶性还原糖的鉴定不能选用甘蔗、甜菜(含的是蔗糖，属非还原糖)或马铃薯(含淀粉)。(2)在还原糖、蛋白质的鉴定实验中，在加相应试剂鉴定之前，要留出一部分组织样液作为对照，以便与鉴定后的样液颜色作对比，增强实验的说服力。(3)在蛋白质的鉴定实验中，如果用蛋清稀释液作为实验材料，一定要稀释到一定程度，否则，与双缩脲试剂发生反应后会粘在试管的内壁上，使反应不彻底，试管也不易洗刷干净。(4)在脂肪的鉴定中，实验用的花生种子需提前浸泡34 h。洗去浮色时应用酒精等，不能用清水，因为染液易溶于有机溶剂、

13、不溶于水。(1)易忽略斐林试剂本身的颜色：非还原糖(如蔗糖)与斐林试剂水浴加热后的现象不是无色而是浅蓝色Cu(OH)2的颜色。(2)误认为脂肪的鉴定必需使用显微镜：若要观察被染色的脂肪颗粒，则使用显微镜，但若要通过观察溶液颜色变化，则不必使用显微镜。(3)易写错“斐”和“脲”字：“斐林试剂”中的“斐”不可错写成“非”，双缩脲试剂中“脲”不可错写成“尿”。（三）典型题：角度一以基础判断的形式，考查实验的原理、过程和注意事项3(2012广东高考)分析下表，可推测()溶液双缩脲试剂碘液斐林试剂甲乙甲、乙混合注：“”显色，“”显色更深；“”不显色。A甲溶液含有淀粉 B乙溶液含有还原糖C混合溶液不含淀粉

14、 D混合溶液含有淀粉酶知识归纳：生物组织中三类有机物检测操作“三唯一”(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)唯一需要指示剂分别加入双缩脲试剂(先加A液，后加B液，且B液不能过量。)角度二以基础判断的形式，考查化合物、试剂与颜色反应的互判4(2012江苏高考)下表中有关人体细胞化合物的各项内容，正确的是()编号化合物实验检测组成单位主要功能检测试剂颜色反应脂肪苏丹染液橘黄色脂肪酸储存能量糖原斐林试剂砖红色葡萄糖提供能量蛋白质双缩脲试剂紫色氨基酸承担生命活动核酸甲基绿绿色核苷酸携带遗传信息A. B C

15、D5(2012上海高考)下列食物营养成分与鉴定试剂及显色反应之间的对应关系中，错误的是()A淀粉：碘液，蓝色 B还原糖：班氏试剂(斐林试剂)，砖红色C脂肪：苏丹染液，橘黄色 D蛋白质：双缩脲试剂，黄绿色角度三以种子萌发为背景，考查种子萌发过程中物质变化的检测与判断6.(2014广东高考)油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如图所示。将不同成熟阶段的种子匀浆后检测，结果正确的是()选项取样时间检测试剂检测结果A第10天斐林试剂不显色B第20天双缩脲试剂不显色C第30天苏丹染液橘黄色D第40天碘液蓝色 课后巩固区【1.知识体系构建】填充： 等 等 。【2.关键语句必背】1两类元素：大量元素、微量元素

16、都是生物必需的元素，对于维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用。2四个最多：(1)占细胞鲜重含量最多的元素是氧；(2)占细胞干重含量最多的元素是碳；(3)占细胞鲜重最多的化合物是水；(4)占细胞干重最多的化合物是蛋白质。3一个转化：自由水和结合水在一定条件下可以相互转化。4两种生理作用：(1)水的生理作用：水不仅是细胞代谢所需的原料，也是细胞代谢的产物，如有氧呼吸、光合作用、蛋白质和DNA的合成等过程中都有水的生成。(2)无机盐的生理作用：细胞的组成成分，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、渗透压平衡等。【3.巩固练习及高考真题】1(2015潍坊高三质检)微量元素在生物体内

17、含量虽然很少，却是维持正常生命活动不可缺少的。可通过哪一实例得到证实()A缺镁时叶片变黄 B油菜缺硼时只开花不结果C动物血液中钙盐的含量太低会抽搐 D缺磷会影响ATP的合成2羊通过吃草获得自身所需的元素和化合物，那么羊和草体内的各种化学元素( )A种类差异很大，含量大体相同 B种类和含量差异都很大C种类和含量都是大体相同的 D种类大体相同，含量差异很大3(2015南京模拟)下列有关组成细胞的元素和化合物的叙述，错误的是()A碳链是细胞内生物大分子的基本骨架 B所有的蛋白质都含有N元素CDNA的基本组成单位是脱氧核苷酸 D细胞中的水都参与细胞内液的构成4(2015南宁模拟)下列关于生物体内水和无

18、机盐的说法，正确的是()A是细胞中的能源物质 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5下列化合物中只含有C、H、O三种元素的一组是()A载体蛋白和糖蛋白B淀粉和脱氧核糖 C性激素和tRNA D质粒和呼吸酶6下列关于“碳”的认识，不正确的是()A每个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架B碳是生命的核心元素，没有碳就没有生命 C人体细胞鲜重中碳的含量高达55.99%D相同质量的脂肪与糖原相比，脂肪中碳元素所占比例更高7下列哪一组物质的元素组成是不相同的()A细胞中的DNA与ATP B马铃薯块茎无氧呼吸产物与催化此反应的酶C

19、胰岛素与生长素 D小麦种子中的淀粉与企鹅的皮下脂肪8水是生命之源，下列关于生物体内水的叙述，正确的是()A参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水B自由水与结合水的比例大小和新陈代谢的强弱关系不大C肽键的断裂、ATP的形成、基因的表达过程均有水的产生D在洋葱根尖细胞中能产生水的细胞器有线粒体、叶绿体、核糖体等9下表的有关分析错误的是()溶液溶质的元素组成检测试剂颜色反应溶质的基本单位甲C、H、O砖红色葡萄糖乙C、H、O、N等双缩脲试剂A.甲可能是麦芽糖溶液 B是斐林试剂，使用时需水浴加热C乙液可能是一种酶溶液 D是紫色，是核苷酸10(2015长春调研)常温下进行下列处理，没有发生显色反应的是()

20、A用健那绿染液处理口腔上皮细胞 B用碘液处理淀粉溶液C在豆浆中加入双缩脲试剂 D在葡萄糖溶液中加入斐林试剂11判定从植物体榨出的白色液体是否含有脂肪、酵母菌酒精发酵是否彻底、提取的DNA是否被DNA酶污染、酪蛋白是否充分水解成氨基酸，依次选择的试剂是()苏丹染液 Ca(OH)2 斐林试剂 双缩脲试剂二苯胺A B C D12(2015南通模拟)某植物培养液中含有甲、乙、丙3种离子，它们对植物的生长都有影响。下表列出的5种培养液中，甲、乙、丙3种离子的浓度(单位：mmol/L)不同。为了研究丙离子的浓度大小对植物生长的影响，进行实验时可以选用的两种培养液是()培养液编号甲离子2030503040乙

21、离子5545604555丙离子1015202525A. B C D二、非选择题13根据“生物组织中可溶性还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定”实验，回答下列问题：(1)鉴定成熟苹果果肉中存在还原糖所用的试剂是_，该试剂与细胞内还原糖发生作用，形成_沉淀。(2)在鉴定花生子叶中的脂肪的实验中，能将脂肪染成橘黄色的是_，用其染色时，冲洗浮色要用酒精，这是因为酒精_。(3)鉴定黄豆组织中存在蛋白质时，向组织样液中加入双缩脲试剂。其中双缩脲试剂B液的量只有34滴，且不能过量，为什么？_。(4)本实验的注意事项：斐林试剂极不稳定，其甲液和乙液需_，使用时再临时混合均匀用于实验。双缩脲试剂的使用，应先加双缩脲试剂_，造成碱性环境，再加双缩脲试剂_。在可溶性还原糖的鉴定中，对试管中溶液加热时，试管底部不要触及_。14(2015南昌模拟)大多数植物种子的储能物质以脂肪(油)为主，并储存在细胞的油体中。种子萌发时，脂肪首先水解生成脂肪酸和甘油，然后脂肪酸和甘油分别在多种酶