(人版)2019年高考生物二轮练习金榜资料：1第二章第1讲细胞中的原子和分子

第一讲细胞中的原子和分子一、组成细胞的原子和分子1.组成生物体的元素种类和特点(1)种类：生物体由多种元素组成，其中________________________等元素的质量占全部元素的98%。(2)特点：①不同种类生物体内所含的元素种类_________，但是每种元素的_____不同。②与无机自然界相比，没有一种元素是生物所特有的。碳、氢、氧、氮、磷、钙基本相同含量2.原子和分子共价键离子键基本单元中心原子核核外电子化学性质二、细胞中的水和无机盐1.水(1)两种存在形式：自由流动结合水(2)功能：①_______是良好的溶剂。②提供细胞生活的_____环境。③作为_______，参与反应。④有利于_________。⑤_______是组成细胞结构的重要成分。(3)自由水和结合水的转换：温度升高后，_______可转换为_______，自由水与结合水的比例会_____，新陈代谢会______。自由水液体反应物物质运输结合水结合水自由水升高增强2.无机盐(1)在细胞中的存在形式：主要是_____。(2)生理作用：①细胞的组成成分，如Mg2+参与_______合成；Fe2+参与__________合成。②维持_________。离子叶绿素血红蛋白生命活动1.细胞干重中C含量最多(达到55.99%)，所以C是最基本的元素。()【分析】C作为最基本的元素是因为生物大分子都是以碳原子构成碳链作为生物体的基本骨架，该说法中的因果关系不准确。2.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。()【分析】细胞鲜重中含量最多的化合物是水，含量最多的有机物是蛋白质。细胞干重中含量最多的化合物是蛋白质。×√3.不同细胞内自由水与结合水的比例基本相同。()【分析】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的比例越大，其新陈代谢越旺盛，反之越弱。4.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。()【分析】细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在。5.烘干一粒小麦种子因失去自由水而质量减轻。()【分析】烘干一粒小麦种子时要失去结合水，不仅是自由水。×××考点一细胞中的元素

1.组成细胞的化学元素(1)上图的分类是依据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)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。(3)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，如人体可能含Pb。2.生物界与非生物界的统一性和差异性(1)统一性：组成生物体的化学元素在无机环境中都可以找到，没有一种是生物体所特有的。(2)差异性：尽管组成生物体的化学元素在无机环境中都可以找到，但与无机环境中的相应元素的含量又有一定的差别。(3)细胞统一性和差异性的体现：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；同一生物体内不同组织细胞中各元素的含量也不相同。【思维拓展】由元素可联系的知识(1)据特征元素推测化合物种类：Fe(S)蛋白质；Mg叶绿素；I甲状腺激素；P核酸(ATP、磷脂)(2)从化合物中的元素组成分析代谢产物：糖类、脂质和蛋白质都含有C、H、O，故其代谢产物都有CO2和H2O；蛋白质中还有N，其代谢产物中还含有尿素。(3)从化合物的元素含量上分析氧化分解释放能量的多少：脂肪的含氢量多于糖类，因此等质量的脂肪彻底氧化分解时所消耗的O2比糖类多，释放的能量也多于糖类。【典例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【解析】选C。组成细胞的不同化学元素的作用不同，因此细胞中一种元素的作用不能被其他元素替代；脱氧核苷酸的组成元素是C、H、O、N、P，脂肪酸的组成元素是C、H、O；主动运输保证细胞选择性地吸收或运出一些化合物或离子，从而维持细胞内元素组成的相对稳定；微量元素虽然含量很少，却是生物生活所必需的元素。【变式训练】下列哪一实例能说明微量元素是生命活动所必需的()A.Mg是叶绿素不可缺少的组成成分B.油菜缺少B时只开花不结果C.哺乳动物血液中Ca2+含量太低会抽搐D.人体内Mn的含量过高会导致运动失调【解析】选B。题中提到的“微量元素”中只有“B”“Mn”符合，而D项“Mn的含量过高会导致运动失调”不能说明该微量元素是生命活动所必需的。考点二细胞中的无机物——水和无机盐

1.细胞中的水(1)结合水与自由水的比较：(2)水与代谢的关系：(3)细胞中产生水的结构及代谢过程：2.细胞中的无机盐(1)存在形式：主要是离子形式。(2)无机盐在细胞中的三个功能：功能举例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参与并维持生物体的生命活动哺乳动物血液中必须含有一定的Ca2+，如果血液中钙盐的含量过低就会出现抽搐现象功能举例维持生物体内的平衡渗透压的平衡Na+、Cl-对维持细胞外液渗透压起重要作用，K+则对维持细胞内液渗透压起决定作用酸碱平衡(即pH平衡)人血浆中的等对血浆pH的稳定起重要作用【思维拓展】由水可联系的两个生理过程(1)水与光合作用的关系：①水是光合作用的原料；②水是光合作用的介质，光合作用的整个过程都在水中进行；③叶肉细胞缺水，气孔关闭，使CO2的吸收量减少，影响光合作用。(2)水与细胞呼吸的关系：①水是细胞呼吸的介质；②水既是细胞呼吸的原料(细胞呼吸第二阶段)，也是细胞呼吸的产物(细胞呼吸第三阶段)；③种子的细胞呼吸会随水的增加而加强(干燥的种子利于贮存，潮湿的种子因细胞呼吸消耗大量有机物而不利于贮存)；④叶肉细胞缺水会导致呼吸作用下降。【典例2】(2013·南通模拟)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()A.曲线①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②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③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①可以表示人从幼年到成年体内含水量的变化【解析】选C。C项中随着新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干，水分不断减少，无机盐相对含量不断增多，因此C项是错误的。A、D项正确，随着年龄增加，新陈代谢减慢，自由水与结合水比值下降。B项正确，自由水与结合水比值增加，会导致细胞呼吸速率加快。【互动探究】(1)若横坐标代表温度，适当提高温度后，细胞中自由水与结合水比值的变化，可用哪条曲线来表示？提示：曲线②。温度升高，伴随着代谢不断增强，自由水与结合水比值会增大，到一定时期，曲线会趋于平衡，因此符合的是曲线②。(2)动物进入休眠期，细胞中自由水与结合水比值可用图中哪条曲线来表示？提示：曲线①。动物进入休眠期，代谢缓慢，细胞中自由水与结合水比值下降，可用图中曲线①表示。【变式训练】下列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.某些无机盐是组成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值随生物个体代谢的强弱而变化【解析】选B。B项中纤维素的组成元素是C、H、O，没有无机盐，因此是错误的。A、C、D三项是正确的：A项正确反映自由水的功能之一；C项生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞吸水或失水；D项也是正确反映代谢与自由水与结合水比值的关系。探究某种无机盐为生物体生长所必需的实验设计【典例】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，探究上面的猜测哪个正确。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：①A缸内的苹果幼苗正常生长。②若B缸内苹果幼苗表现出小叶病，而C缸中的没有，则说明

。③若

，则说明苹果小叶病是由缺镁引起的。④若

，则说明苹果小叶病既与缺镁有关，又与缺锌有关。⑤若

，则说明苹果小叶病与缺镁、缺锌都无关。【解析】实验的自变量是锌、镁的有无，因变量是植物的生长状况。对照组应用全素培养液培养，实验组分别用缺锌培养液和缺镁培养液培养，根据苹果幼苗的生长状况判断苹果小叶病与镁和锌的关系。答案：(1)缺镁(2)将三十株长势相同的苹果幼苗均分为三组，分别栽培在上述三个培养缸中(3)观察苹果幼苗的生长发育状况(4)②苹果小叶病是由缺锌引起的③C缸内苹果幼苗表现出小叶病，而B缸中的没有④B、C两缸内苹果幼苗都表现出小叶病⑤B、C两缸内苹果幼苗都不表现出小叶病【方法归纳】设计实验时，需要设置对照组和实验组，思路如下：(1)对照组：植物+完全培养液生长正常。(2)实验组：【易错提醒】设计实验时应注意：(1)实验中应保证实验材料的统一性，即材料的种类、生长状况应一致等。(2)实验组用缺素培养液，对照组用全素培养液，不能用蒸馏水做对照。(3)实验组加入X盐的目的是二次对照，使实验组前后对照，以增强说服力。【变式训练】某农场在田间试验时发现，小麦产量总是比邻近的地块低，技术员怀疑该农田可能缺乏某种元素。现将该农田分成面积相等的5块样地，分别编为1～5号进行试验。除施肥不同外，其他条件相同，结果如图所示。分析判断该农田最可能缺乏的元素是()A.K B.N C.P D.S【解析】选A。通过表中数据可知1号、3号、4号分别补充了氮元素、磷元素和氮元素、硫元素和氮元素，但作物产量和5号不施肥相差无几，说明田中不缺乏上述元素，而2号地中补充了磷元素和钾元素，产量明显提高，故钾元素是该农田中缺乏的元素。1.下列广告语在科学性上没有错误的是()A.没有水就没有生命B.这种饮料不含任何化学物质C.这种纯净水绝对纯净，其中不含任何离子D.这种口服液含有丰富的N、P、Zn等微量元素【解析】选A。纯净水中也存在H+、OH-；N、P在生物体内属于大量元素。2.用含32P的磷酸盐培养动物细胞，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 C.基因 D.tRNA【解析】选A。构成脱氧核糖的基本元素是C、H、O；核膜由磷脂双分子层组成，含有P；基因、tRNA中均含有磷酸。3.如图表示细胞中各种化合物或主要元素占细胞鲜重的含量。①②③④依次为()A.水、蛋白质、糖类、脂质；N、H、O、CB.蛋白质、水、脂质、糖类；O、C、N、HC.水、蛋白质、脂质、糖类；H、O、C、ND.蛋白质、水、脂质、糖类；C、O、H、N【解析】选D。细胞鲜重含量最多的化合物是水，占85%～90%，其次为蛋白质，占7%～10%，脂质占1%～2%，糖类和核酸占1%～1.5%；细胞中的主要元素有C、H、O、N、P、S等，其中O最多，其余依次是C、H、N、P、S。图中显示②最多，①其次，③较少，④最少，故②为水或O，①为蛋白质或C。4.(2013·宿迁模拟)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】选C。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，预防因食物中缺碘而引起地方性甲状腺肿。5.(多选)水在生物体内是一种良好的溶剂，是各种化学反应的介质，下列有关水的说法不正确的是()A.水分减少是细胞癌变的基本特征之一B.由于水具有极性，所以它能提供能量C.一般来说随着水的含量增加，植物代谢趋于旺盛D.构成生物膜的主要成分是蛋白质、磷脂和水【解析】选A、B、D。水分减少是衰老细胞的特征之一，癌细胞代谢旺盛，含水量较高，故A错误；水是极性分子，但不是生物体的能源物质，故B错误；一般来说，当植物体内水的含量不断增加时，植物体内新陈代谢活跃，生长迅速，故C正确；生物膜的主要成分是蛋白质和磷脂，故D错误。6.人体所需要的营养物质主要是水、无机盐、维生素、糖类、脂质和蛋白质。这些营养物质在人体细胞中有着重要的作用。(1)自由水的生理作用：

。(2)牛奶、奶粉中都添加钙、铁等元素。其中碳酸钙是人体骨骼和牙齿中的重要组成部分，铁是血红蛋白的主要成分，这说明无机盐的生理作用是

；质量分数为0.9%的生理盐水，对维持细胞内外渗透压非常重要，这说明无机盐的生理作用是

。(3)俗话说“一方水土养一方人”，饮水是提供人体必需的矿物质和微量元素的重要途径之一。在天然无污染的泉水中，含有Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Na、Fe等人体必需元素，其中属于大量元素的是

，在神经兴奋的传导中起重要作用的元素是

。【解析】(1)生物体内的水包括自由水和结合水，自由水的生理作用有：是细胞内的良好溶剂，参与多种生物化学反应，运送营养物质和代谢废物。(2)由“碳酸钙是人体骨骼和牙齿中的重要组成部分，铁是血红蛋白的主要成分”的信息可知，无机盐是细胞内某些化合物的重要组成成分。由“对维持细胞内外渗透压非常重要”的信息可知，无机盐可以维持生物体的生命活动。(3)在Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Na、Fe中，K、Ca、P、Mg属于大量元素，K+维持静息电位，Na+维持动作电位。答案：(1)①是细胞内的良好溶剂，②参与多种生物化学反应，③运送营养物质和代谢废物(2)构成细胞内某些化合物维持生物体的生命活动(3)K、Ca、P、MgK、Na7.(2012·海南高考)关于植物细胞中元素的叙述，错误的是()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、NC.植物根系通过主动运输吸收无机盐离子需要ATPD.与豆科植物共生的根瘤菌可为豆科植物生长提供N元素【解析】选A。不同植物的根系