第二章细胞中的元素和化合物

1、第,2,讲,细胞中的元素和化合物,细胞中的无机物及糖类和脂质,细胞中的元素和化合物,1.,元素种类与含量,2,元素的来源、存在形式、吸收方式,无机自然界,获得的。,(1),来源：是生物体有选择地从,_,化合物,形式存在,(2),存在形式：大多数以,_,自由扩散,、,_,主动运输,为主,(3),吸收方式,:,以,_,4.,生物界与非生物界的关系,元素的统一性和差异性,统一性：元素种类相同,构成生物体的化学元素在无机自然界都,能找到，没有一种是生物界所特有的。,差异性：元素含量不同,组成生物体的化学元素在生物体内和自,然界中的含量差异很大,另外不同生物含有的元素种类大致相同，同种元,素在不同的生物

2、体内含量不相同，在元素组成上,体现生物的统一性和差异性。,1,(2012,海南卷,),关于植物细胞中元素的叙述，错误,的是,A,A,番茄和水稻根系吸收,Si,元素的量相等,B,细胞中含量最多的四种元素是,C,、,O,、,H,和,N,C,植物根系通过主动运输吸收无机离子需要,ATP,D,与豆科植物共生的根瘤菌可为豆科植物生长提供,N,元素,2,(2010,上海卷,),下列选项中，含有相同元素的一组,化合物是,(,),C,A,纤维素和尿素,B,脂肪酸和磷脂,C,三磷酸腺苷和核糖核酸,D,胆固醇和血红蛋白,?,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：,

3、?,其中花卉根细胞吸收最少的离子是,(,C,),5.,组成细胞的化合物,(1),种类,无机化合物：,_,。,水和无机盐,糖类、脂质,、蛋白质、核酸。,有机化合物：,_,(2),含量,鲜重含量最多的,化合物,：,_,水,；,鲜重含量最多的,有机物,：,_,蛋白质,；,占细胞,干重,最多的,化合物,：,蛋白质,_,。,【高考警示钟】,细胞中的元素和化合物的含量在,鲜重,和,干重,下,并不相同,（,1,）细胞鲜重时：,元素含量：,O,C,H,N,。,化合物含量：,水,蛋白质脂质糖类。,（,2,）细胞干重时：,元素含量：,C,O,N,H,。,化合物含量：,蛋白质,脂质糖类。,3,、如图,1,是细胞中化

4、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（,）,C,A,若图,1,表示细胞鲜重，则,A,、,B,化合物依次是,H,2,O,、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的含量，则,A,化合物具有多样,性，其中含的元素为,C,、,H,、,O,、,N,6,实验：检测生物组织中的糖类、脂质和蛋白质,?,1,实验原理及步骤,葡萄糖、果糖和麦芽糖、乳糖,?,2,斐林试剂与双缩脲试剂的比较分

5、析,比较项目,使用方法,呈色反应,条件,斐林试剂,双缩脲试剂,甲液和乙液,混合均匀,后方可使用，且,现配,使用时,先加,A,液再加,B,液,现用,需水浴加热,不需加热即可反应,不,同,反应原理,点,颜色,浓度,相同点,还原糖中的醛基被,具有两个以上肽键的化合物,Cu(OH),2,氧化，,在碱性条件下与,Cu,2,反应生,Cu(OH),2,被还原为,Cu,2,O,成络合物,砖红色,紫色,乙液,CuSO,4,溶液浓度,为,0.05 g/mL,B,液,CuSO,4,溶液浓度为,0.01,g/mL,都含有,NaOH,、,CuSO,4,两种成分，且所用,NaOH,溶液浓,度都是,0.1 g/mL,(1)

6、,还原糖鉴定的实验材料要求,浅色,：不能用绿色叶片、西瓜、血液等材料，防止颜色的干扰。,还原糖含量高,：不能用马铃薯,(,富含淀粉,),、甘蔗、甜菜,(,富含蔗糖,),(2),唯一需要加热,还原糖鉴定，且必需水浴加热，不能用酒精灯直,接加热。若不加热则无砖红色沉淀出现。,(3),非还原糖,(,如蔗糖,),斐林试剂水浴加热现象不是无色而是,浅蓝色,Cu(OH),2,的颜色,。,(4),唯一需要显微镜,脂肪鉴定，实验用,50%,酒精的作用,洗掉浮色,(5),记准混合后加入,斐林试剂，且现配现用；分别加入,双缩脲试,剂,(,先加,A,液，后加,B,液，且,B,液不能过量,),。两者成分相同，但,Cu

7、SO,4,溶液的浓度不同，所以不能混用。,(6),若用大豆做材料，必须提前浸泡；若用蛋清作材料，必须稀释，,防止其粘在试管壁上不易刷洗；且该实验应预留部分组织样液做,对比。,(7),易写错别字提示：“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”。,注意：,(1),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。,(2),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

8、。,（,3,）鉴定蛋白质时，如待测组织样液为,2 mL,，则,A,液为,1 mL,，,B,液为,4,滴。注意,B,液用量不能过量，否则会与,A,液产生蓝色,Cu(OH),2,沉淀，干扰实验的紫色现象。,4,、,.(2012,江苏卷,),下表中有关人体细胞化合物的各,项内容，正确的是,(,C,),A.,B,C,D,5,、,(2012,广东卷,),分析下表，可推测得出,(,D,),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,D,混合溶液含有淀粉酶,细胞中的无机物,水和无机盐,作用于肾小管,和集合管，促,进水的重吸收,水的,光解,C3,

9、的,还原,NADH,还原,氢与氧结合,作原料，,在第二阶,段提供,H,2.,自由水与结合水的区别和联系,自由水,概念,与其他物质结合,的水,结合水,淀粉等,结合的水,以,游离,的形式存在，,不,与细胞内亲水性物质如蛋白质、,特点,流动性强，易蒸发，加,不流动，不能析离，不蒸发，无,压可析离,良好溶剂,溶解性,各种生化反应的介质,细胞结构的重要组成成分,作用,生化反应,(,如光合作用、,赋予各种组织、器官一定形状、,呼吸作用,),的原料,物质运输,硬度和弹性,自由水,含量,多，约占细胞内全部水的,95%,结合水,少，约占细胞内,全部水的,5%,自由水与结合水在一定条件下可相互转化：,联系,自由水

10、,结合水,3.,自由水,/,结合水与代谢、抗逆性的关系,差,自由水,/,结合水,抗逆性增,强,4.,影响细胞含水量的因素,(1),生活环境：水生生物含水量陆生生物。,(2),生长发育阶段：幼儿成年；植物幼嫩部分植物老熟部分。,(3),组织、器官种类与代谢强度：如牙齿含水量为,10%,，骨,骼含水量为,22%,，血液含水量为,83%,。,抗热等,5.,自由水和结合水的存在及其功能的验证,(1),鲜种子放在阳光下暴晒，重量减轻,?,自由水散失，代,谢,减弱。,(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),干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠,?,失

11、去结合水。种子浸泡后不萌发,?,失去结合水的细胞,失去生理活性。,6.,在生产实际中的应用,(1),种子贮藏：晒干种子可减少自由水含量，起到,降低代谢,速率、延长存贮寿命的作用。,(2),减少灌溉：低温环境下减少对花卉、作物的灌,溉，可在一定程度上提高植物的抗冻能力。,下列有关人体内水的叙述中，错误的是,（,）,A.,人体细胞有氧呼吸过程中既有水的参与，也有水,的产生,B.,当人体缺水时，血浆的渗透压会升高，在下丘脑,形成渴觉,C.,在胰岛素的合成过程中伴随着水的产生,D.,人体衰老细胞中自由水含量减少，代谢缓慢,答案,B,?,水平衡的调节：,细胞外液渗透压正常,饮水不足，,失水过多，,食物过

12、咸,细胞外液渗透压升高,增加饮水,产生渴觉,大脑皮层,饮水过多，,盐分丢失过多,细胞外液渗透压降低,下丘脑中的渗透压感受器,+,+,+,垂体（释放）,抗利尿激素（,ADH,）,肾小管、集合管重吸收水,尿量减少,尿量增加,-,-,-,6,、结合下列曲线，分析有关无机物在生物体内含量的说法，错,误的是,( ),C,A.,曲线可表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变,化的曲线,B.,曲线可表示细胞呼吸速率随自由水与结合水比值的变化,C.,曲线可以表示一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干的过程,中，其内无机盐的相对含量变化,D.,曲线可以表示人从幼年到成年体内含水量的变化,二,.,细胞中的无机盐,(

13、2),无机盐在细胞中的功能,:,吸收：主动运输,(1),存在形式：主要是离子形式。,某些复杂化合物的组成成分,:,维持细胞和生物体的正常生命活动。例如，哺乳动物,血液中,Ca2+,含量过低就会出现抽搐。,维持体液的酸碱平衡，如维持血浆,pH,稳定的,HCO3-,、,HPO42-,；维持细胞外液渗透压稳定的,Na+,、,Cl-,。,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,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,B,冬

14、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,C,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,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,B,3.,植物必需无机盐,(,元素,),的实验探究,(1),对照组,植物完全培养液,正常生长,(2),实验组,实验探究进阶,1.,实验中应保证实验材料的统一性,即材料的种类、生长,状况等。,2.,进行植物必需无机盐的实验验证时,所使用的容器不能,含有被验证元素。为了保证植物生活正常,还要给植物根,部供氧。,3.,实验组还可设置二次对照，目的是使实验组前后对照,以增强说服力。,7,、关于生物体内水和无机盐的叙述，不正确的是,(,),B,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