第一单元　第2课时　组成细胞的元素和化合物

第2课时组成细胞的元素和化合物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1.组成细胞的元素2021·天津·T42.水2022·湖北·T1

2021·全国乙·T3

2021·河北·T193.无机盐2022·全国甲·T1

2019·全国Ⅲ·T29内容索引考点一

组成细胞的元素和化合物考点二细胞中的水和无机盐课时精练考点三

检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质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(2)种类：常见的有20多种大量元素：

等微量元素：

等C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、Zn、Cu、B、Mo(3)存在形式：大多以

的形式存在。化合物2.组成细胞的化合物(1)细胞中的化合物的分类水无机盐蛋白质核酸(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)O>C>H>N水>蛋白质C>O>N>H(1)生物体内含量很少的元素都是微量元素(

)提示微量元素是生物体内含量很少但又不可缺少的元素。生物体内还有一些元素(如Pb)含量少，但不是生物体必需的，这些元素不属于微量元素。(2)玉米细胞和人体细胞干重中含量较多的四种元素都是C、H、O、N，在玉米细胞中的含量大小关系为O>C>H>N，而在人体细胞中的含量大小关系为C>O>N>H，这是因为玉米细胞中含糖较多，人体细胞中含蛋白质较多(

)×√(3)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(

)提示组成细胞的化学元素在无机自然界中都可以找到，但有些自然界中存在的元素在生物体内找不到。提示钙是大量元素，锌铁属于微量元素，大量元素和微量元素的作用都很重要。×(4)胞中的钙铁锌属于微量元素，作用也很小(

)×(5)组成细胞的化学元素大多以离子的形式存在(

)提示组成细胞的化学元素大多以化合物的形式存在。×考向一分析组成细胞的元素和化合物1.(2021·天津，4)富营养化水体中，藻类是吸收磷元素的主要生物，下列说法正确的是A.磷是组成藻类细胞的微量元素B.磷是构成藻类生物膜的必要元素C.藻类的ATP和淀粉都是含磷化合物D.生态系统的磷循环在水生生物群落内完成√12磷属于大量元素，A错误；淀粉只含有C、H、O三种元素，C错误。122.(2024·青岛高三质检)螺旋藻是一种主要分布在热带、亚热带地区的多细胞蓝细菌，被联合国粮农组织(FAO)誉为“21世纪最理想的食品”。下列有关描述错误的是A.螺旋藻细胞中含量最多的化合物是水B.螺旋藻能把无机物转化成有机物，是自养需氧型生物C.螺旋藻含有人体必需的Fe、Ca、Mn、Zn等微量元素D.螺旋藻和黑藻在细胞结构上的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核√12Ca是大量元素不是微量元素，C错误。返回考点二细胞中的水和无机盐1.细胞中的水(1)细胞中水的存在形式和功能生物化学反应液体环境(2)水的结构和性质带电荷流动性相对不易(3)自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系旺盛差低强2.细胞中的无机盐离子主动叶绿素血红素Na＋缺乏抽搐酸碱平衡和渗透压(1)种子入仓前通过充分晾晒丢失全部自由水，以减少有机物消耗(

)提示种子入仓前充分晾晒丢失大部分自由水，没有全部丢失。×(2)将作物秸秆充分烘干后，其体内剩余的物质主要是无机盐(

)提示将作物秸秆充分烘干后，其体内剩余的物质主要是有机物。×(4)用含钙的生理盐水灌注蛙心，可跳动数小时，因为钙盐可维持细胞的酸碱平衡(

)(3)在无土栽培技术中，配制的培养液浓度越高，越有利于植物根对无机盐离子的吸收(

)提示在无土栽培技术中，配制的培养液浓度过高，可能会导致植物根细胞失水，出现“烧苗”现象，不利于植物根对无机盐离子的吸收。提示钙盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用。××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)提示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。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？提示锌属于微量元素。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)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。提示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？提示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。考向二细胞中水和无机盐的功能3.(2022·湖北，1)水是生命的源泉，节约用水是每个人应尽的责任，下列有关水在生命活动中作用的叙述，错误的是A.水是酶促反应的环境B.参与血液中缓冲体系的形成C.可作为维生素D等物质的溶剂D.可作为反应物参与生物氧化过程√345血液中的缓冲对是由离子组成的，离子溶解在水中才能形成缓冲体系，B正确；维生素D属于脂质，脂质通常都不溶于水，C错误；水可作为反应物参与生物氧化过程，如有氧呼吸的第二阶段，D正确。5344.(2022·全国甲，1)钙在骨骼生长和肌肉收缩等过程中发挥重要作用。晒太阳有助于青少年骨骼生长，预防老年人骨质疏松。下列叙述错误的是A.细胞中有以无机离子形式存在的钙B.人体内Ca2＋可自由通过细胞膜的磷脂双分子层C.适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收D.人体血液中钙离子浓度过低抽搐现象√534人体内Ca2＋不能自由通过细胞膜的磷脂双分子层，需要载体协助，B错误。534考向三无机盐相关实验探究5.(2019·全国Ⅲ，29)氮元素是植物生长的必需元素，合理施用氮肥可提高农作物的产量。回答下列问题：(1)植物细胞内，在核糖体上合成的含氮有机物是________，在细胞核中合成的含氮有机物是______，叶绿体中含氮的光合色素是________。蛋白质核酸叶绿素534植物细胞内的含氮有机物有蛋白质、磷脂、ATP、核酸等，其中在核糖体上合成的含氮有机物为蛋白质，在细胞核中合成的含氮有机物为DNA和RNA，植物叶绿体中的光合色素有叶绿素和类素，其中含氮的光合色素是叶绿素。534____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________534返回534考点三检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1.检测原理(1)还原糖的检测：还原糖＋___________________。(2)脂肪的检测：脂肪＋苏丹Ⅲ染液→

。(3)蛋白质的检测：蛋白质＋

→紫色。斐林试剂砖红色沉淀橘黄色双缩脲试剂2.实验步骤(1)还原糖的检测斐林试剂砖红色沉淀水浴加热(2)脂肪的检测50%的酒精溶液(3)蛋白质的检测选材与制备：鸡蛋清稀释液或豆浆滤液

↓颜色反应：

↓结论：组织样液中含有蛋白质A液B液紫色斐林试剂与双缩脲试剂的区别(1)西瓜、番茄等都含有较多的糖，因此可直接用于还原糖的检测且效果明显(

)提示西瓜、番茄中富含还原糖，但其自身的颜色会对实验结果造成干扰，所以不适于用作还原糖的检测材料。×(2)蔗糖溶液是还原糖检测的理想材料(

)×提示蔗糖是非还原糖，不是还原糖检测的理想材料。(3)非还原糖与斐林试剂混合经水浴加热后的现象是溶液为无色(

)提示斐林试剂本身具有颜色(蓝色)，因此非还原糖与斐林试剂混合经水浴加热后的现象是溶液为蓝色。×(4)利用斐林试剂甲液、乙液和蒸馏水，可用于检测蛋白质(

)√(5)检测蛋白质时，加入过量的双缩脲试剂B液后，如果没有产生明显的紫色反应，可能的原因是加入的双缩脲试剂B液过量，CuSO4在碱性溶液中生成大量的Cu(OH)2蓝色絮状沉淀，会遮蔽实验中所产生的紫色，影响观察效果(

)√考向四还原糖、脂肪和蛋白质的检测原理与基本操作6.(2022·重庆，11)在一定条件下，斐林试剂可与葡萄糖反应生成砖红色沉淀，去除沉淀后的溶液蓝色变浅，测定其吸光值可用于计算葡萄糖含量。如表是用该方法检测不同样本的结果，下列叙述正确的是67样本①②③④⑤⑥吸光值0.6160.6060.5950.5830.5710.564葡萄糖含量(mg/mL)00.10.20.30.40.567样本①②③④⑤⑥吸光值0.6160.6060.5950.5830.5710.564葡萄糖含量(mg/mL)00.10.20.30.40.5A.斐林试剂与样本混合后立即生成砖红色沉淀B.吸光值与样本的葡萄糖含量有关，与斐林试剂的用量无关C.若某样本的吸光值为0.578，则其葡萄糖含量大于0.4mg/mLD.在一定范围内葡萄糖含量越高，反应液去除沉淀后蓝色越浅√斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，会产生砖红色沉淀，A错误；吸光值与溶液的浓度有关，故与样本的葡萄糖含量和斐林试剂的用量均有关，B错误；67样本①②③④⑤⑥吸光值0.6160.6060.5950.5830.5710.564葡萄糖含量(mg/mL)00.10.20.30.40.5由表格数据可知，葡萄糖含量越高，吸光值越小，若某样本的吸光值为0.578，则其葡萄糖含量小于0.4mg/mL，即葡萄糖含量在

0.3mg/mL～0.4mg/mL，C错误。67样本①②③④⑤⑥吸光值0.6160.6060.5950.5830.5710.564葡萄糖含量(mg/mL)00.10.20.30.40.57.采摘后的香蕉果实在自然成熟过程中，淀粉、葡萄糖的含量变化如图所示。将不同成熟阶段的果实去皮并研磨成匀浆后检测，下列叙述正确的是A.将第10d的果实匀浆与碘液混合后

会出现蓝色反应B.将第25d的果实匀浆与双缩脲试剂

混合后不会出现紫色反应C.若要检测第15d的果实活细胞中是

否含有脂肪，不需要用显微镜观察D.将第15d的果实匀浆与斐林试剂混合后不需要水浴加热即可出现砖红色沉淀√67第10d的果实匀浆淀粉含量较高，与碘液混合后会出现蓝色反应，A正确；第25d的果实匀浆存在蛋白质(如酶)，与双缩脲试剂混合后会出现紫色反应，B错误；67若要检测第15d的果实活细胞中是否含有脂肪，需要制作临时装片，则需要用显微镜观察，C错误；第15d的果实匀浆含有还原糖，与斐林试剂混合后水浴加热才会出现砖红色沉淀，D错误。671.(必修1P17)细胞中的大量元素有：

等元素，微量元素有：

等。2.(必修1P17)细胞内含量最多的化合物和有机物分别是

。3.(必修1P18)还原糖的检测中用到的试剂为

，检测所需的条件是

，最终的现象是出现

色。蛋白质的检测中用到的试剂为

，现象为组织样液呈

。脂肪的检测用到的试剂为

，染色后需要用到

溶液来洗去浮色，最终在显微镜下观察到脂肪被染成

。C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、Zn、Cu、B、Mo水、蛋白质斐林试剂50～65℃水浴加热砖红双缩脲试剂紫色苏丹Ⅲ染液体积分数为50%的酒精橘黄色4.(必修1P20～21)水是细胞内的良好溶剂的原因是________________________________________________________________。5.(必修1P21)水在常够维持液体状态，具有流动性的原因：每个水分子可以与分子靠

相互作用在一起，氢键不断地

，又不断地

。水的对不容变化的原因：存在

，水具有

的比热容。6.(必修1P22)铁是血红素的组成成分，这说明无机盐的生理作用是_______________________________。水分子为极性分子，带有正电荷或负电荷的分子或离子都容结合氢键断裂形成氢键较高构成细胞内合物的重要成分7.随着气，冬小麦细胞中自由水与结合水含量的比值

，细胞的代谢水平

，抗寒能力

。将干种子用水浸泡后种子能萌发，但干种子不经水浸泡不能萌发，这说明_________________________________________________________。8.如果人体血液中钙离子的含量太低，会出现抽搐现象，这说明无机盐的生理作用是

。减小降低增强自由水与细胞代谢强度有关，自由水所占比例越大，代谢越旺盛无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用9.(2021·河北，19节选)植物细胞中自由水的生理作用包括_________________________________________________________________________________________等(写出两点即可)。补充水分可以促进玉米根系对氮的_____，提高植株氮供应水平。10.炒青豆不能萌发的原因是

。返回细胞内良好的溶剂；能够参与生物化学反应；能为细胞提供液体环境；能运送营养物质和代谢废物吸收丢失了结合水，细胞结构遭到破坏课时精练1.(2024·德州高三月考)如图表示部分化合物的元素组成，其中数字表示元素。下列叙述错误的是A.图中所示①③为大量元素B.植物体缺①会影响光合作用C.图示化合物合成过程都需要消耗能量D.图中所示②是组成细胞膜、细胞核的重要成分√1234567891011121314图中①为Mg，Mg是大量元素，③为Fe，Fe是微量元素，A错误。2.图1中A、B、C是新鲜海参细胞中3种元素或化合物含量的扇形图，图2是干海参细胞中3种元素或化合物含量柱形图，下列说法不正确的是A.若图1表示海参活细胞中的化合物，

则A、B化合物共有的元素是氧和氢B.若图2表示干海参细胞中的化合物，

则a表示蛋白质C.若图2表示干海参细胞中的元素，则c代表的元素是碳D.若图1表示海参活细胞中的化合物，图2表示干海参细胞中的元素，则

化合物A不会同时含有元素a、b、c√1234567891011121314若图2表示干海参细胞中的元素，则a代表的元素是碳，c代表的元素是氮，C错误。12345678910111213143.(2024·营口高三期末)2022年2月20日，北京冬奥会圆满结束，在此期间，冬奥村美食频频登上热搜，中国的饺子、烤鸭备受欢迎。下列叙述错误的是A.饺子皮中主要的营养成分可用碘液检测B.饺子馅中的无机盐最终进入到人体细胞中，主要以离子形式存在C.烤熟肥鸭的细胞中脂肪含量最高，脂肪是主要的能源物质D.鸭皮细胞在烤制过程中先丢失自由水，后丢失结合水√1234567891011121314烤熟肥鸭的细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质，脂肪是主要的储能物质，C错误。12345678910111213144.(2021·全国乙，3)植物在生长发育过程中，需要不断从环境中吸收水。下列有关植物体内水的叙述，错误的是A.根系吸收的水有利于植物保持固有姿态B.结合水是植物细胞结构的重要组成成分C.细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水D.自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动√细胞的有氧呼吸第二阶段消耗水，第三阶段产生水，C错误；自由水参与细胞代谢活动，故自由水与结合水比值越高，细胞代谢越旺盛，反之细胞代谢减弱，D正确。12345678910111213145.《氾胜之书》中提到收获的粮食要“曝使极燥”，降低粮食的含水量后才入仓储存。下列说法错误的是A.“曝使极燥”后，细胞丧失了全部水分，新陈代谢完全停止B.植物生长的不同时期，细胞内自由水与结合水的比值可能不同C.粮食晾晒过程中含水量大幅度降低，可降低储存时有机物的损耗D.若用高的方式处理使粮食干燥，这些粮食以后可能萌发率较低，

不√1234567891011121314“曝使极燥”后，种子细胞丧失了绝大部分自由水，而仍保留少量的结合水，新陈代谢减慢，但并未停止，A错误；植物生长旺盛时，自由水与结合水的比值较高，反之，自由水与结合水的比值较低，植物生长的不同时期，其代谢速率不同，因此细胞内自由水与结合水的比值可能不同，B正确；水是细胞呼吸的底物，含水量降低，细胞呼吸减弱，有机物消耗降低，因此粮食晾晒过程中含水量大幅度降低，可降低储存时有机物的损耗，C正确；高会使种子丢失自由水和结合水，导致细胞死亡，这些粮食以后可能萌发率较低，不，D正确。12345678910111213146.在我国南方，芥菜等蔬菜在霜冻后食用品质更佳。研究发现，植物在低细胞中的淀粉水解成葡萄糖，产生抗逆反应。下列分析错误的是A.抗逆反应体现了植物对低的适应B.该变化导致细胞液浓度升高，细胞液不C.该抗逆反应导致细胞中结合水与自由水比值增大D.该抗逆反应引起细胞代谢增强、酶活性升高√1234567891011121314植物在低下，结合水含量上升，自由水含量下降，从而减弱它们的生命活动，故抗逆反应引起细胞代谢减弱、酶活性降低，D错误。12345678910111213147.下列有关生物体中物质的叙述，不正确的是A.缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降B.P是组成细胞膜、细胞核的重要成分，也是细胞必不可少的化合物的成分C.生物学研究中常用的放射性同位素有15N、18O、14CD.人体内Na＋的缺乏会引起神经、肌肉等细胞的兴奋性降低√1234567891011121314缺铁会导致哺乳动物血红蛋白合成受阻，血液运输O2的能力下降，A正确；15N、18O是没有放射性的同位素，C错误；人体内Na＋缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛、无力等，D正确。12345678910111213148.(2024·怀化高三模拟)下列关于“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”的实验操作的叙述，正确的是A.检测还原糖的斐林试剂与检测蛋白质的双缩脲试剂的成分不相同B.用双缩脲试剂检测蛋白质时，需要水浴加热2min才能看到颜色变化C.用双缩脲试剂检测蛋白质时，在高倍镜下能看到橘黄色脂肪颗粒D.制作临时装片时，利用苏丹Ⅲ染液染色后可用50%的酒精洗去浮色√1234567891011121314检测还原糖的斐林试剂与检测蛋白质的双缩脲试剂的成分相同，但CuSO4溶液的质量浓度不同，A错误；用双缩脲试剂检测蛋白质时，不需要水浴加热，B错误；双缩脲试剂与蛋白质反应呈紫色，且不需要用显微镜(高倍镜)观察，C错误。12345678910111213149.某生物兴趣小组在野外发现一种组织颜色为白色的不知名野果，该小组把这些野果带回实验室欲检测其是否含有还原糖、脂肪和蛋白质。下列叙述正确的是A.进行脂肪检测时可以使用苏丹Ⅲ染液B.若向该野果的组织样液中加入斐林试剂并在50～65℃条件下水浴加热

出现砖红色沉淀，说明该野果中含有葡萄糖C.进行蛋白质的检测时，NaOH溶液和CuSO4溶液应先混合后再使用D.还原糖检测实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶，长期备用√1234567891011121314若向该野果的组织样液中加入斐林试剂并在50～65℃条件下水浴加热出现砖红色沉淀，说明该野果中含有还原糖，但不一定是葡萄糖，B错误；检测蛋白质时，先加1mL双缩脲试剂A液(NaOH溶液)，摇匀后再加4滴双缩脲试剂B液(CuSO4溶液)，C错误；斐林试剂需要现配现用，不能长期保存，D错误。123456789101112131410.为探究种植番茄时施用锌肥的最佳浓度范围，科研人员将多株长势相同的番茄幼苗均分为8组，分别喷施不同浓度的硫酸锌溶液，结果如图所示(不考虑

对实验结果的影响)。下列有关叙述错误的是A.锌元素属于番茄生长所必需的微量元素B.实验中栽培各组番茄幼苗时所使用的土

壤基质应相同C.硫酸锌溶液浓度过高会降低番茄植株的

果实产量D.由实验结果分析，施用硫酸锌溶液的最佳浓度范围是12～16mg/L√1234567891011121314平均果实产量在硫酸锌溶液浓度为12～20mg/L时产量较高，故施用硫酸锌溶液的最佳浓度范围是12～20mg/L，D错误。123456789101112131411.(2024·大连高三期末)如表是玉米和人体细胞的部分元素及含量(干重，质量分数)。下列有关说法正确的是1234567891011121314元素OHNKCaPMgS玉米44.436.241.460.920.230.200.180.17人14.627.469.331.094.673.110.160.78A.P、Mg、S等元素在玉米细胞中含量很少，属于微量元素B.表中玉米细胞比人体细胞中含有的O元素多是因为玉米细胞中含水更多C.表格中在细胞内含量多的元素比含量少的元素更重要D.玉米细胞和人体细胞中N元素含量不同，可能与细胞中蛋白质的含量不同有关√1234567891011121314P、Mg、S元素均为大量元素，A错误；表格元素含量是干重，由于玉米细胞内纤维素和淀粉等糖类物质较多，故细胞中O元素比例较高，B错误；组成细胞的元素无论含量多少都是生物的必需元素，不应依据含量的多少来区别哪一种更重要，C错误；元素OHNKCaPMgS玉米44.436.241.460.920.230.200.180.17人14.627.469.331.094.673.110.160.781234567891011121314细胞中蛋白质含有N元素，而细胞中蛋白质含量相对较多时，N元素的含量就相对较多，D正确。元素OHNKCaPMgS玉米44.436.241.460.920.230.200.180.17人14.627.469.331.094.673.110.160.7812.(2024·苏州高