细胞的元素和化合物课件-高三生物一轮复习

高考一轮复习核心知识一遍过必修一第2讲

细胞中的元素和化合物

细胞中的无机物1.说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成。2.指出水大约占细胞重量的2/3，以自由水和结合水的形式存在，赋予了细胞许多特性，在生命活动中具有重要作用。3.举例说出无机盐在细胞内含量虽少，但与生命活动密切相关。4.活动：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。课标要求考情分析全国历年考点详情预测考点一：细胞的元素和化合物2024·重庆·T22021·天津·T42021·全国甲卷·T1题型：选择题内容：重点是组成细胞的四种有机物及相关实验、组成细胞的无机物考点二：细胞的无机物2024·贵州·T12024·新课标·T22022·全国甲·T12022·湖北·T12021·全国乙·T32021·河北·T19考点三：检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质2022·海南·T102022·重庆·T112022·江苏·T52022·河北卷·T4）考点一

组成细胞的元素和化合物考点二

细胞中的水和无机盐考点三

检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质组成地壳和组成细胞的部分元素含量(％)表元素地壳细胞O48.6065.0Si26.30极少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.01、生物与非生物在元素组成和含量上有何特点？2、从元素的组成和含量可以得出生物与非生物具有怎样的关系？生物界和非生物界具有统一性和差异性。3、生物和非生物所含元素都来自无机环境，为什么比例却大不相同？元素组成相同，元素含量差别大生物体按照生命活动需要从外界有选择地吸收元素，故与无机环境含量相差较大考点一

组成细胞的元素和化合物1.组成细胞的元素(1)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系统一差异考点一

组成细胞的元素和化合物（2）元素分类和存在形式元素常见20多种存在形式分类依据含量大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等来源有选择地从无机自然界中吸收注意：①大量和微量元素都是生物体必需的②含量少的元素不一定是微量元素，如重金属Pb最基本元素:C基本元素:C、H、O、N

作用(参与构成生物大分子的基本骨架)(干重、鲜重均最多)大多以化合物的形式存在主要元素:C、H、O、N、P、S

1.组成细胞的元素考点一

组成细胞的元素和化合物2、组成细胞的化合物水：鲜重

，大多为

。无机化合物无机盐：大多以

形式存在

糖类：一般

（

物质）

脂质：主要含

，有的还含______（

物质）有机化合物蛋白质：主要含

（

物质）核酸：含

（

物质）最多自由水离子C、H、O能源N、P储能C、H、O、N(S)结构C、H、O、N、P遗传C、H、O(含碳元素)(1)组成细胞的各种元素大多以__________的形式存在，如水、糖类、脂质、蛋白质、核酸等等。化合物考点一

组成细胞的元素和化合物(2)正确区分鲜重、干重的元素和化合物的含量(以人体细胞为例)水>蛋白质O>C>H>NC>O>N>H考点一

组成细胞的元素和化合物【技法点拨】(1)元素组成分析法(2)特征元素提示法叶绿素血红素磷脂、核酸、ATP等甲状腺激素(3)从代谢终产物推断化合物的元素组成：实例化合物元素组成代谢产物蛋白质C、H、O、NCO2、H2O和尿素糖类、脂肪C、H、OCO2和H2O1、判断化合物的种类的三种方法【技法点拨】2、研究化合物中元素转移方向的常用方法——同位素标记法教材中同位素标记法应用实例:考点情境：在冬季来临过程中，随着气温的逐渐降低，植物体内会发生一系列适应低温的生理变化，抗寒力逐渐加强，该过程称为抗寒锻炼。我国北方晚秋及早春时，寒潮入侵，气温骤然下降，会造成植物体内发生冰冻，因而受伤甚至死亡，这种现象称为冻害。某科研团队对冬小麦在不同时期细胞内水的含量进行了研究，结果如图：(1)小麦细胞中结合水的存在形式主要是水与_____________等物质结合(2)从9月至12月，小麦细胞内水分发生的变化为_____________________________________________________________，出现这种变化的意义是___________________________________________。蛋白质、淀粉总含水量减少和结合水含量相对增多(或自由水含量相对减少)避免气温下降时自由水过多导致结冰而损害自身(3)农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的原因是

是_________________________________________________(答出1点即可)。肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收(1)生物界和非生物界在元素组成上具有统一性，因此地壳中的元素在生物体内都能找到(

)(2)Ca是大量元素，人体可以大量补充(

)(3)梨的果实和叶片的细胞中化合物的种类和含量大体是相同的(

)(4)组成细胞的各种元素大多以离子形式存在

(

)××××基础自测(1)细胞中水的存在形式和功能1、细胞中的水以游离形式存在，可自由流动自由水结合水分布:与蛋白质、多糖等物质结合功能:是细胞结构的重要组成部分分布:功能:③为细胞提供液体环境①细胞内良好的溶剂②参与许多生物化学反应④运送营养物质和代谢废物温度降低温度升高考点二

细胞中的水和无机盐(2)自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系低旺盛差强种子

晒干自由水（大部分）（可萌发）烘烤（不可萌发）结合水问题2：烘烤后的种子为什么不能萌发？结合水是细胞内的结构物质，烘烤后的种子失去了结合水而导致细胞结构被破坏，细胞死亡，种子失去活性。灰烬燃烧（无机盐）考点二

细胞中的水和无机盐（3）

水有怎样的特性，使它能成为细胞内良好溶剂，以及维持生命系统的稳定性？空间结构及电子不对称分布极性分子带有正、负电荷分子(或离子)都容易与水结合，因此水是良好溶剂氢键①易断裂，易形成，使水在常温下呈液态，具有流动性②具有较高的比热容，使水的温度相对不易发生改变考点二

细胞中的水和无机盐(4)教材中水与细胞代谢相关知识抗利尿暗三合成复制和转录光二水解水解用________________的方式跨膜运输自由扩散、协助扩散促进肾小管和集合管对水的重吸收考点二

细胞中的水和无机盐【教材拾遗】从细胞组成和结构的角度来推测，水分可以经过细胞膜中的

、

从细胞外进入细胞内。磷脂双分子层水通道P一68生物科学史话水通道蛋白(AQP)是对水专一的通道蛋白,普遍存在于动、植物及微生物中。它所介导的自由水快速被动的跨生物膜转运,是水进出细胞的主要途径。A.种子萌发时，吸收水分，自由水增多，代谢增强B.晒干的种子，自由水减少，代谢减弱，利于储存。C.晒干的种子，经过加热，失去结合水，细胞的结构被破坏，不能萌发。拓展.种子专题种子萌发过程干燥种子吸水到种胚突破种皮的过程叫做萌发。拓展.种子专题种子萌发过程：A.吸水过程吸胀吸水吸水缓慢渗透性吸水吸胀吸水未形成液泡的细胞靠吸胀作用为动力的吸水过程。分生组织细胞主要靠吸胀作用吸水。吸胀作用是亲水胶体吸水并使其膨胀的现象。拓展.种子专题种子萌发过程：A.吸水过程吸胀吸水吸水缓慢渗透性吸水渗透吸水渗透作用是（水、乙醇等）溶剂分子通过半透膜的扩散作用。具有中央大液泡的细胞主要靠渗透作用吸水。拓展.种子专题种子萌发过程：B.细胞呼吸过程第Ⅰ阶段和第Ⅱ阶段CO2释放量大大超过O2吸收量，以无氧呼吸为主。第Ⅲ阶段O2的吸收量大大增加，此时进行的主要是有氧呼吸。拓展.种子专题种子萌发过程：C.有机物变化过程淀粉+H2O→可溶性糖脂肪+H2O→甘油+脂肪酸脂肪+H2O→糖类蛋白质+H2O→氨基酸氧化分解CO2+H2O+尿素等+能量总结：大分子

小分子有机物

CO2+H2O等+能量水解氧化分解有机物质量增加有机物种类增加有机物质量减少拓展.种子专题2、细胞中的无机盐无机盐存在形式主要是离子吸收方式作用主要是主动运输含量含量很少，仅占细胞鲜重的1%-1.5%①组成细胞中复杂化合物②维持细胞和生物体的生命活动③维持细胞的酸碱平衡④细胞渗透压平衡的维持Mg2+:Fe2+:构成叶绿素分子构成血红素分子I-:甲状腺激素血钙过低:血钙过高:Na+缺乏:抽搐肌无力引起神经、肌肉的兴奋性降低是组成细胞膜、细胞核的重要组分P:HCO3-、H2PO4-Na+、Cl-、K+考点二

细胞中的水和无机盐1.“庄稼一枝花，全靠肥当家”，合理施肥是充分发挥肥料的增产作用，实现高产、稳产、低成本的重要措施。农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的原因是什么？(答出1点即可)肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物的根系吸收。拓展思维2.Zn2＋是激活色氨酸合成酶的必要成分，缺乏Zn2＋会影响生长素合成导致植物生长受阻，通常会出现节间缩短，叶片变小呈簇生状，俗称“小叶病”。

(1)锌属于大量元素还是微量元素？该现象说明无机盐的作用是什么？锌属于微量元素。该现象说明无机盐的作用是维持细胞和生物体的正常生命活动。2.Zn2＋是激活色氨酸合成酶的必要成分，缺乏Zn2＋会影响生长素合成导致植物生长受阻，通常会出现节间缩短，叶片变小呈簇生状，俗称“小叶病”。

(2)为探究小叶病是否由缺锌引起，对照组、实验组应分别怎样设置？写出简要步骤。对照组应使用完全培养液，实验组使用缺锌的完全培养液。步骤：将长势相同的幼苗分成2等份，分别培养在上述2种培养液中；放在适宜的条件下培养一段时间，观察幼苗的生长发育状况。(3)若实验证明小叶病是由缺锌引起的，从科学研究的严谨角度出发，还应增加的实验步骤是什么？增加步骤后的实验结果是什么？在实验组缺锌的完全培养液中再加入一定量的含锌的无机盐，培养一段时间。一段时间后小叶病消失，植株恢复正常生长。拓展思维归纳总结1：常考无机盐的功能名称常见无机盐生理作用Mg2+

Fe2+Na+Ca2+PNIKCl-构成叶绿素的元素，缺乏影响光合作用。构成血红素的元素，缺乏导致缺铁性贫血。Ca2+浓度太低动物出现抽搐等症状，过高会肌无力是组成细胞膜、细胞核的重要组分，也是细胞必不可少的化合物的组分。维持细胞外液渗透压，动作电位的形成和传导离不开“Na+内流"蛋白质、ATP、NADP+、叶绿素、核苷酸与Na+共同维持细胞外液渗透压维持细胞内液滲透压，静息电位的形成和维持离不开“K+外流甲状腺激素(幼年时缺乏引发呆小症)①实验设计a.对照组：植物＋完全培养液―→正常生长。b.实验组②实验成功关键a.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。b.实验组用缺素培养液，对照组用完全培养液，不能用蒸馏水做对照。c.实验组加入X的目的是使实验组前后对照，以增强说服力。

归纳总结2：验证某种矿质元素的生理功能(1)由于氢键的存在，带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都易与水结合，因此，水是良好的溶剂()(2)仙人掌细胞内的水主要是结合水(

)(3)水影响气孔的开闭从而影响光合作用强度(

)(4)Mg参与构成叶绿体中的各种色素(

)(5)细胞中的无机盐大多以化合物的形式存在，如CaCO3构成骨骼等

(

)×√×××基础自测题后悟道含氮元素的物质及其功能(1).还原糖检测①为什么不能用马铃薯、甜菜和甘蔗做材料？②为什么材料也不能用西瓜和血液等？③斐林试剂是什么颜色？使用时有什么注意事项？④鉴定还原糖时使用的斐林试剂为何要现配现用？(2).脂肪检测①实验过程中50%酒精的作用是？②该实验要加热吗？跟其他两个相比要额外用到哪种仪器？(3).蛋白质检测①双缩脲试剂添加的顺序，为什么？考点三

检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质根据教材P8-19页，思考：(1).还原糖检测①为什么不能用马铃薯、甜菜和甘蔗做材料？②为什么材料也不能用西瓜和血液等？③斐林试剂是什么颜色？使用时有什么注意事项？④鉴定还原糖时使用的斐林试剂为何要现配现用？提示:马铃薯主要含淀粉、甜菜和甘蔗中主要含蔗糖,淀粉、蔗糖不是还原糖。葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖才是还原性糖。提示:有颜色，会干扰实验现象的观察。斐林试剂甲液和乙液等量混合，现配现用，混合使用，水浴加热等。选择白色或浅色的材料，否则会干扰实验结果的颜色变化。蓝色因为斐林试剂很不稳定，容易产生蓝色的Cu(OH)2沉淀，所以应将甲液和乙液分别保存，使用时现配现用。鉴定还原糖实质：新配制的Cu(OH)2与还原糖反应，Cu(OH)2被还原为Cu2O(砖红色)。选材：含糖量较高的白色或近于白色的植物组织实验流程（步骤）1.还原糖的检测和观察制备组织样液：制浆：去皮、切块、研磨，过滤：（用单层纱布）取液：（２mL）显色反应２mL组织样液刚配制的斐林试剂２mL现象：呈现蓝色变成砖红色（用前混匀）50～65℃水浴加热2min结论：组织样液含有还原糖考点三

检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质2、脂肪的检测和观察取材：花生种子（实验前浸泡3－4h），去皮，将子叶削成薄片制片：①选取最薄的薄片移至载玻片中央②在薄片上滴加苏丹Ⅲ染液2－3滴，染色３min③滴加体积分数为50%的酒精溶液1—2滴，洗去浮色（多余的苏丹Ⅲ）④吸去余液，滴1-2滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片显微观察：先在低倍镜下找到已着色的薄片，后用高倍镜观察现象：有被染成橘黄色（或红色）的脂肪微粒结论：圆形小颗粒呈橘黄色，证明有脂肪存在3、蛋白质的检测和观察选材与制备组织样液：黄豆组织样液（或鸡蛋蛋清稀释液）［黄豆浸泡→去皮→切片→研磨→过滤→滤液］显色反应２mL组织样液双缩脲试剂Ａ２mL现象：无色双缩脲试剂Ｂ液４滴紫色（创设碱性条件）（提供Cu2+）结论：组织样液中存在蛋白质4、淀粉的鉴定取材：马铃薯匀浆检测：２mL组织样液碘液2滴现象：摇匀后变成蓝色结论：组织样液中存在淀粉比较项目斐林试剂双缩脲试剂不同点紫色砖红色斐林试剂与双缩脲试剂的比较甲液和乙液混合均方可使用，且现用现配

使用时先加A液1mL，再加B液4滴

需水浴加热加热不需加热即可反应还原糖中的醛基被Cu（OH)2氧化，Cu（OH)2被还原为砖红色Cu2O具有两个以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2+反应生成络合物乙液CuSO4浓度为0.05g/mLB液CuSO4浓度0.01g/mL相同点都含有NaOH、CuSO4两种成分，且所用NaOH浓度都是0.1g/mL斐林试剂乙液

0.05g/ml的CuSO4溶液双缩脲试剂B液0.01g/ml的CuSO4溶液稀释使用方法反应条件反应原理颜色浓度归纳总结1:三类有机物检测在操作步骤上的“三个唯一”归纳总结2:三个唯一唯一需要水浴加热——还原糖检测，若不加热，则无砖红色沉淀出现唯一需要显微镜——脂肪颗粒的观察唯一使用酒精——脂肪的鉴定，实验用体积分数为50%的酒精洗去浮色若检测花生种子匀浆中的脂肪，不需要用显微镜是否对照对照设置物质鉴定实验一般不设立对照实验，若需设立对照实验，对照组应加入成分已知的物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清洗去浮色实验成功4个关键点材料选择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观察脂肪鉴定的过程中滴加1～2滴体积分数为50%的酒精的目的是洗去浮