教学导航高三生物复习课件必修1第2讲细胞中的元素和化合物及细胞中的无机物

1、知识内容考纲要求考纲理解水和无机盐的作用了解水、无机盐的存在形式及功能检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质实验与探究能力掌握还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定方法；区别不同的颜色反应；掌握不同试剂的用法一、组成生物体的化学元素和化合物二、细胞中的无机物 一、组成细胞的化学元素 组成生物体的化学元素常见的有20多种，各种元素的归属范围归纳如下： 1上述元素分类是指生物的整体概况，具体到某种生物时元素的归属可能不同，如氯元素是组成人体的大量元素，但对植物而言却属于微量元素。 2大量元素和微量元素都是组成生物体的必需元素，但生物体内所含有的元素不一定都是必需元素。 3占人体细胞干重最多的元素是c，其次是o、n

2、、h；占人体细胞鲜重最多的元素是o，其次是c、h、n；无论干重还是鲜重，c、h、o、n四种元素的含量最多，其中c是构成细胞的最基本的元素。 4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表现。 5微量元素虽在生物体中的“含量极少”，但作用巨大，它们也是生物体生命活动中“必不可少”的。缺乏微量元素，生物体的代谢也将受到严重影响。 二、细胞中的水 1水在细胞中的含量 (1)生物体内水分的含量一般为60%95%，是各种化学成分中含量最多的。 (2)不同种生物，体内含水量不同。水生生物体内的含水量比陆生

3、生物多。 (3)同一生物，不同器官含水量不同。代谢旺盛的器官、组织含水量较多。 (4)幼年人体内的含水量大于成年人，成年人大于老年人。2生物体中水的产生与利用水分产生水分利用结构生理过程结构生理过程叶绿体基质暗反应过程产生水叶绿体类囊体薄膜光反应消耗水线粒体有氧呼吸第三阶段产生水线粒体有氧呼吸第二阶段消耗水核糖体氨基酸的脱水缩合肝脏和肌肉糖原分解过程中消耗水高尔基体植物细胞有丝分裂时形成新的细胞壁产生水组织细胞atp水解成adp和磷酸时消耗水细胞核复制、转录过程中产生水消化道淀粉、蛋白质等消化时消耗水 3.水与生物代谢 (1)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

4、态，血液呈液态，原因是二者自由水和结合水的比例不同。 (2)水的存在形式与代谢的关系：生物体代谢越旺盛，其体内自由水相对比例越高。如种子萌发时，先要吸取大量的水分，以增加自由水的含量，并加快代谢速率。 (3)水的存在形式与抗寒性的关系：结合水的相对含量与生物的抗逆性有关。如秋冬季节，蒸腾作用减弱，吸水减少，细胞内结合水相对含量升高，由于结合水不易结冰和蒸腾，从而使植物抗寒性加强，代谢速率减小。 (4)水的存在形式与温度的关系：在活细胞内，受温度的影响，自由水和结合水可相互转化，具体转化如下： 自由水 结合水 即升高温度时，自由水增多，反之，结合水增多。 (5)种子与水的关系：种子晒干时减少的为

5、自由水，但仍能保持生命活性，仍能萌发；试管加热或炒熟则丧失结合水，死亡的种子不萌发；种子萌发吸水主要是自由水增加，代谢加强，呼吸作用加快。 降低温度升高温度三、细胞中无机盐的功能及举例功能举例细胞的结构成分 mg2是叶绿素的组成成分，缺乏时植物叶片会变黄； fe2是血红蛋白的组成成分，缺乏时会患贫血； i是甲状腺激素的组成成分，缺乏时会患地方性甲状腺肿大；碳酸钙是动物和人体的骨骼、牙齿中的重要成分； 是生物膜的主要成分磷脂的组成成分，也是atp、h的主要组成成分3-4po对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用ca2能降低神经系统的兴奋性，血钙过低时，会出现抽搐现象，血钙过高时，会患肌无力维持生

6、物体内的平衡渗透压的平衡na、cl对细胞外液渗透压起重要作用k对细胞内液渗透压起决定作用酸碱平衡(即ph平衡)血液中存在nahco3/h2co3、nah2po4/na2hpo4等缓冲对，调节机体的酸碱平衡知识点1：组成细胞的化学元素 【例1】 (2010北京房山期末)下列物质在元素组成上最相似的一组是()a麦芽糖、维生素d、生长激素b纤维素、胰岛素、性激素c糖原、肽酶、脂蛋白datp、dna、rnad【思路点拨】麦芽糖、纤维素、糖原的组成元素只有c、h、o；生长激素、胰岛素、肽酶、脂蛋白的组成元素除c、h、o外，还有n；atp、dna、rna的组成元素都是c、h、o、n、p。【举一反三】(20

7、10南京质检)生物大分子在生物体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 bc dc【思路点拨】题干信息显示在生命活动中具有重要作用的生物大分子是在碳元素的基础上建立起来的，这与碳原子本身的化学性质有关，因此可以得出、的结论。作为生物体重要组成的水中无碳元素，有些化合物如糖、水中含量最多的元素是氧。故、无法从上述事实中得出。【规律方法】碳元素之所以成为最基本元

8、素，并不是因为在干重条件下c元素在细胞中含量最多，而是因为碳原子本身的化学性质使它能够通过化学键连结成链或环，从而形成各种生物大分子，而生物大分子在生物体的生命活动中具有重要作用。地球上的生命可以说是在碳元素的基础上建立起来的。知识点2：组成细胞的化合物【例2】 (2010济南二模)元素和化合物是细胞的物质基础，下列相关叙述正确的是()aatp、染色体中含有的五碳化合物都是核糖bmrna是翻译的模板，dna是复制和转录的模板c具有生物催化作用的酶都是由氨基酸组成的d性激素、生长激素、胰岛素与双缩脲试剂反应呈紫色b【思路点拨】染色体主要由dna和蛋白质组成，所以染色体中含有的五碳化合物是脱氧核糖

9、；有些酶的化学本质是rna，rna由核糖核苷酸组成；性激素是固醇类物质，并非蛋白质，不能与双缩脲试剂发生反应。【举一反三】(2010温州联考)下列对组成细胞分子的描述，正确的是( )a各种分子在不同物种内的结构都是相同的b葡萄糖是蔗糖水解的唯一产物c人体内参与信息传递的分子都是蛋白质d活细胞中蛋白质的相对含量比糖类高d 【思路点拨】有的分子不同物种中结构不同，功能也不同，如不同生物体内蛋白质的结构是不同的；蔗糖的水解产物有葡萄糖和果糖；参与信息传递的分子除蛋白质类外，还有脂质类激素、神经递质等。知识点3：生物界和非生物界的统一性和差异性【例3】 c、h、n三种化学元素在组成人体的化学成分中，质

10、量分数共占74%左右，而这三种元素在岩石圈中，其质量分数还不到1%。这个事实说明()a生物界与非生物界的统一性b生物界与非生物界的差异性c组成生物体的元素在无机自然界中都可以找到d生物界的特殊性b【思路点拨】组成生物体的化学元素在自然界中都可以找到，这个事实说明，生物界与非生物界具有统一性，而题目强调的是质量分数的不同，即差异性。【举一反三】以下事实中可以作为生物界统一性的依据是( )组成生命的各种元素在无机自然界广泛存在不同生物体内的生物大分子核酸、蛋白质分子相同生物体的生命活动都由atp直接供能遗传密码在生物界是通用的核酸、蛋白质、糖类等大分子物质各自的基本结构单位在不同生物体内都相同a

11、bc db【规律方法】生物体总是和外界环境进行物质交换，归根结底是有选择地从自然界获得各种物质来组成自身。因此，组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到，没有一种化学元素为细胞所特有。但是细胞与无机自然界相比，各种元素的相对含量又有差别。知识点4：细胞中的水 【例4】现有含水量10%、12%、14%、16%的小麦分别储存于条件相同的四个粮仓中，在储存过程中，有机物的损耗最少的是()a bc da【思路点拨】水在细胞中以结合水和自由水两种形式存在。结合水参与组成细胞结构；自由水不仅是良好的溶剂，参与细胞内物质运输，还可作为反应物参与新陈代谢过程中的许多生化反应。小麦种子在储存过程中，细胞呼吸

12、在进行，自由水与结合水的比值高的，细胞呼吸旺盛，消耗的有机物多；比值低的，细胞呼吸微弱，消耗的有机物就少。【举一反三】下列植物细胞中结合水的相对含量最大的是( )a休眠的蚕豆子叶细胞b玉米的胚乳细胞c洋葱根尖分生区的细胞d成熟柑橘的果肉细胞a【思路点拨】水在细胞中的存在形式有自由水和结合水。自由水和结合水在一定条件下可以相互转化，自由水含量越高，新陈代谢越旺盛；自由水向结合水转化时新陈代谢强度就会下降。知识点5：组成细胞的无机盐 【例5】人的红细胞生活在0.9%的氯化钠溶液中，医生常给脱水病人注射0.9%生理盐水。因为红细胞在蒸馏水中会因吸水过多而涨破；在浓盐水中会因失水过多而皱缩，从而失去输

13、送氧气的功能。这说明()a水分子容易进出细胞b无机盐离子容易进出细胞c吸水涨破是细胞的特性造成的d无机盐对维持细胞的形态和功能有重要作用d 【思路点拨】此题考查无机盐的功能。我们知道细胞有一个重要特点：即在高浓度溶液中失水，在低浓度溶液中吸水。细胞必须生活在等渗溶液中才能保持正常的形态和功能。若输入蒸馏水，则细胞会过分吸水涨破；若输入浓盐水则细胞失水皱缩变形，所以，无机盐在体内和细胞中含量虽少，但对生命活动的调节有重要作用。【举一反三】(2010榆林期末)篮球运动员姚明的“佳得乐”运动饮料广告词：“解口渴，更解体渴，佳得乐！”，其中的“解体渴”主要是指( )a佳得乐饮料中含有大量水，补充剧烈运

14、动散失的水分b佳得乐饮料中含有葡萄糖，补充剧烈运动散失的能量c佳得乐饮料中含有大量水和少量无机盐，补充剧烈运动散失的水分和无机盐d佳得乐饮料中添加的葡萄糖和无机盐，能补充剧烈运动散失的能量和无机盐d 【思路点拨】解口渴，是指水，而解体渴则是指体内所缺的无机盐和能源物质。【规律方法】明确无机盐的功能：细胞内某些复杂化合物的重要组成成分；维持生物体的生命活动，包括维持细胞的渗透压和酸碱平衡。 一、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 1实验原理 某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。 (1)还原糖斐林试剂砖红色沉淀 (2)脂肪苏丹染液镜检橘黄色 脂肪苏丹染液镜检红色 (3)

15、蛋白质双缩脲试剂紫色 (4)淀粉碘液蓝色 2实验应注意的问题 (1)实验材料的选择 可溶性还原糖的鉴定实验中，最理想的实验材料是还原糖含量较高的生物组织(或器官)，而且组织的颜色最好为无色或近于白色，易于观察。可选用苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜等。 注意：甜菜、甘蔗中所含的蔗糖是一种非还原糖，因此不能选用；马铃薯因含淀粉较多也不能做该实验的实验材料；为避免颜色的干扰，不能选西瓜、血液(含葡萄糖)、含还原糖的绿色叶片等做实验材料。 脂肪的鉴定实验中，实验材料最好选富含脂肪的生物组织，若利用显微镜观察，则最好选择花生种子。如果是新鲜花生种子，可不必浸泡，浸泡效果反而不好，如果是干种子，需浸泡3 h

16、4 h最适宜切片(浸泡时间短，不容易切片；浸泡时间过长，组织太软，切下的薄片不易成形)。 蛋白质的鉴定实验中，最好选用富含蛋白质的生物组织，植物材料常用的是大豆，且浸泡1 d2 d，适于研磨，动物材料常用的是鸡蛋清。 (2)实验操作中的注意事项 在鉴定可溶性还原糖的实验中，水浴加热时，应放入50 65 水浴中加热，加入的斐林试剂应现配现用，甲液和乙液等量混合均匀即可。 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，以便与鉴定后的样液颜色作对比，增强实验的说服力。 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。 双缩脲试剂在使用时应先加入适量a液，形成碱性环境后，再滴加b液。【例】在生物组织中的可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，对实验材料选择的叙述，错误的是()a甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等，都含有较多的糖且近于白色，因此可以用于进行可溶性还原糖的鉴定b花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料c大豆种子的蛋白质含量高，是进行蛋白质鉴定的理想植物组织材料d鸡蛋清含蛋白质多，是进行蛋白质鉴定的理想动物材料a【思路点拨】本题考查学生是否理解本实验的选材要求。选材时