高考生物一輪復(fù)習(xí) 第一單元 第2講 細胞中的元素及無機化合物課件.ppt

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固基礎(chǔ)·自我診斷,破疑難·深化探究,沖關(guān)練·兩級集訓(xùn),第2講 細胞中的元素及無機化合物 [考綱定位] 1.水和無機鹽的作用(Ⅰ) 2.檢測生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)(實驗),課后限時自測,提能力·專項培優(yōu),一、組成細胞的元素和化合物 1．組成細胞的元素,(2)生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性,2．組成細胞的化合物,二、檢測生物組織中的糖類、脂肪和 蛋白質(zhì)(連線) ①還原糖 a．蘇丹Ⅲ(Ⅳ)染液 Ⅰ.磚紅色沉淀 ②淀粉 b．斐林試劑 Ⅱ.橘黃色(紅色) ③脂肪 c．雙縮脲試劑 Ⅲ.藍色 ④蛋白質(zhì) d．碘液 Ⅳ.紫色 【提示】 ①－b－Ⅰ ②－d－Ⅲ ③－a－Ⅱ ④－c－Ⅳ,三、水和無機鹽的作用 1．水 (1)寫出A、B、C、D反映出的以上兩種水的作用 A．組成_________； B．提供細胞生活的_____環(huán)境； C．參與許多__________； D．運送___________________。,細胞結(jié)構(gòu),液體,生化反應(yīng),營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物,(2)自由水與結(jié)合水的轉(zhuǎn)換：一定限度內(nèi)，溫度升高后，________可轉(zhuǎn)換為________，自由水與結(jié)合水的比例會______，新陳代謝會_____。 2．無機鹽的存在形式及功能,結(jié)合水,自由水,升高,加快,一、思考判斷 1．(2013·重慶高考)在人體活細胞中氫原子的數(shù)目最多。( ) 2．(2012·江蘇高考)細胞中的一種元素的作用能被其他元素替代。( ) 【提示】 細胞中每種元素的作用是不相同的。 3．(2012·海南高考)植物細胞中含量最多的四種元素C、H、O和N。( ),√,×,√,4．(2012·江蘇高考)細胞中脫氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素。( ) 【提示】 脂肪酸不含氮元素，脫氧核苷酸含有氮元素。 5．(2010·江蘇高考)組成DNA與ATP的元素種類不同。( ) 【提示】 組成DNA和ATP的元素種類都是C、H、O、N、P五種元素。,×,×,6．(2012·江蘇高考)主動運輸機制有助于維持細胞內(nèi)元素組成的相對穩(wěn)定。( ) 7．(2014·山東高考)鑒定待測樣液中的蛋白質(zhì)時，先加NaOH溶液，振蕩后再加CuSO4溶液。( ) 8．(2014·海南高考)自由水可作為細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物。( ) 9．(2014·四川高考)在最基本生命系統(tǒng)中，H2O有自由水和結(jié)合水兩種存在形式。( ) 10．(2013·江蘇高考)貯藏中的種子不含水分，以保持休眠狀態(tài)。( ),√,√,√,√,×,【提示】 貯藏中的種子，自由水與結(jié)合水的比值很低，代謝很弱，以保持休眠狀態(tài)，并非不含水分。,11．(2012·海南高考)植物根系通過主動運輸吸收無機鹽離子需要ATP。( ) 12．(2011·上海高考)生長在含鹽量高、干旱土壤中的鹽生植物，其液泡內(nèi)貯存大量的Na＋，從而促進細胞吸收水分，說明Na＋參與調(diào)節(jié)滲透壓。( ),√,√,二、圖示識讀 比較兩圖數(shù)據(jù)并回答問題,1．占細胞鮮重和干重最多的元素相同嗎？試從組成人體化合物的角度分析其原因。 【提示】 不同，占鮮重最多的是O，占干重最多的是C，因為占細胞鮮重最多的化合物是水，水中含量最多的元素是O；占細胞干重最多的化合物是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)中含量最多的元素是C。,2．組成人體細胞的主要元素有哪些？試舉例說明它們分別參與了哪些生物大分子的組成。 【提示】 C、H、O、N、P、S。C、H、O參與糖類、脂肪的組成，C、H、O、N等參與蛋白質(zhì)的組成，C、H、O、N、P參與核酸的組成。,考點1 組成細胞的元素和化合物 1．細胞中元素的種類,2．生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性 (1)元素種類上的統(tǒng)一性 ①生物界與非生物界在元素種類上具有統(tǒng)一性，構(gòu)成生物體的化學(xué)元素在無機自然界都能找到，沒有一種是生物界所特有的。 ②生物界元素都是從無機環(huán)境中獲取的，如下圖,③組成生物體的化學(xué)元素在生物界與非生物界之間反復(fù)出現(xiàn)、循環(huán)流動。 (2)元素含量上的差異性 ①組成生物體的化學(xué)元素在生物體內(nèi)和自然界中的含量差異很大。 ②生物體從自然界獲取組成自身的元素是有選擇的。 ③各種化學(xué)元素在生命體系中不是簡單的堆積、組合，而是以特殊的有序的方式結(jié)合在一起才出現(xiàn)生命現(xiàn)象，這也是生物界和非生物界的根本區(qū)別。,3．元素的生理作用 (1)維持機體正常的生命活動：如K＋可保持心肌正常興奮性，微量元素B能促進花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長等。 (2)組成細胞的化合物：,1.易混淆元素與化合物的干重與鮮重 (1)在組成細胞的元素中，占鮮重百分比：OCHN；占干重百分比：CONH。 (2)在組成細胞的化合物中，占鮮重百分比：水蛋白質(zhì)脂質(zhì)糖類，但在占干重百分比中，蛋白質(zhì)最多。 2.誤以為生物體內(nèi)大量元素重要，微量元素不重要 大量元素、微量元素是根據(jù)元素的含量劃分的。無論是大量元素還是微量元素，都是生物體必需的元素，對于維持生物體的生命活動都起著非常重要的作用。,3．誤以為細胞內(nèi)含量最多的元素是C 活細胞內(nèi)含量最多的元素是O而不是C，細胞干重時含量最多的元素是C。,角度1 從化合物的組成元素的角度考查 1．(2013·海南高考)關(guān)于生物體內(nèi)有機化合物所含元素的敘述，錯誤的是( ) A．葉綠素含有鎂元素 B．血紅蛋白含有鐵元素 C．脫氧核糖含有磷元素 D．胰島素含有碳元素 【思路分析】 弄清選項中的四種有機化合物所含有的元素，特別是特征元素。,[解析] 脫氧核糖屬于單糖，組成元素為C、H、O，無P元素；葉綠素由C、H、O、N、Mg元素組成；血紅蛋白由C、H、O、N、Fe元素組成；胰島素是由C、H、O、N組成。 [答案] C,角度2 從元素生理作用的角度考查 2．(2015·昆明一中測試)下列關(guān)于生物生命活動的敘述，不正確的是( ) A．缺N可通過影響[H]及有關(guān)酶的合成而影響細胞呼吸 B．K是組成細胞的大量元素，對維持細胞正常功能有重要作用 C．當(dāng)植物缺少B時，花藥和花絲萎縮，花粉發(fā)育不良 D．哺乳動物血液中Ca2＋含量過高，會出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象,[解析] [H]和酶的組成中含有氮元素，所以缺少N元素會影響細胞呼吸；K是組成細胞的大量元素，對細胞的生命活動有重要作用；B對植物花粉、花藥和花絲的發(fā)育有重要作用；哺乳動物血液中鈣離子含量過低會出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象。 [答案] D,(1)判斷元素和化合物的四點“明確” ①判斷元素的含量時要明確是鮮重還是干重。 ②判斷元素的差異時要明確是種類還是含量。 ③判斷化合物的元素組成要明確每種化合物的化學(xué)本質(zhì)。 ④判斷微量元素時，要明確含量和是不是生物體所必需的。 (2)根據(jù)特征元素推測化合物種類 Fe(S)→蛋白質(zhì)；Mg→葉綠素；Ⅰ→甲狀腺激素；P→核酸(ATP、磷脂)。,考點2 水和無機鹽 1．細胞中的水 (1)結(jié)合水與自由水的比較,細胞結(jié)構(gòu),溶劑,(2)水與代謝的關(guān)系 自由水/結(jié)合水與代謝、抗逆性的關(guān)系 (3)細胞中水的產(chǎn)生和利用,2．細胞中無機鹽的生理功能 (1)組成某些復(fù)雜的化合物,ATP(ADP),磷脂,葉綠素,(2)維持細胞和生物體的正常生命活動。例如，哺乳動物血液中Ca2＋含量過低就會出現(xiàn)抽搐。 (3)維持生物體的平衡，如維持血漿pH穩(wěn)定的__________、 __________ ；維持細胞外液滲透壓穩(wěn)定的______、______。,甲狀腺激素,HCO－3,HPO2－4,Na＋,Cl－,(1)Na＋、K＋與滲透壓的關(guān)系： Na＋主要維持細胞外液的滲透壓，K＋主要維持細胞內(nèi)液的滲透壓。 (2)無機鹽與光合作用的關(guān)系： N、Mg是組成葉綠素的成分，P是組成類囊體膜及ATP的成分。缺乏N、Mg和P元素，植物的光合作用將會受到影響。,角度1 從水的存在形式、細胞代謝的角度考查 3．(2014·四川高考)生物體的生命活動離不開水。下列關(guān)于水的敘述，錯誤的是( ) A．在最基本生命系統(tǒng)中，H2O有自由水和結(jié)合水兩種存在形式 B．由氨基酸形成多肽鏈時，生成物H2O中的氫來自氨基和羧基 C．有氧呼吸時，生成物H2O中的氫來自線粒體中丙酮酸的分解,D．H2O在光下分解，產(chǎn)生的[H]將固定的CO2還原成(CH2O) 【思路分析】 解答本題需弄清以下問題 ①細胞中H2O的存在形式。 ②氨基酸脫水縮合的過程。 ③有氧呼吸和光合作用的過程。 [解析] 細胞中，水的存在形式有自由水和結(jié)合水，故A正確。氨基酸脫水縮合形成多肽鏈時，生成物水中的氫一個來自氨基，另一個來自羧基，故B正確。,有氧呼吸時，生成的水中的氫既來自丙酮酸的分解，也來自糖等呼吸底物的分解，故C錯。光合作用過程中水的光解生成的[H]用于暗反應(yīng)三碳化合物的還原，故D正確。 [答案] C,角度2 從無機鹽存在形式、生理作用的角度考查 4．(2015·安徽亳州質(zhì)檢)下列關(guān)于無機鹽的敘述中，正確的是( ) A．細胞中的無機鹽主要以化合物的形式存在 B．人體內(nèi)環(huán)境的滲透壓主要來源于Na＋、Cl - C．細胞合成ATP、核酸、核糖等物質(zhì)時均需要磷酸鹽 D．貧血癥患者的病因是由于體內(nèi)缺少Fe2+,[解析] 細胞中的無機鹽主要以離子的形式存在，A項錯誤。人體內(nèi)環(huán)境滲透壓的90%以上來源于Na ＋ 、Cl -，B項正確。核糖僅由C、H、O三種元素組成，C項錯誤。貧血癥可能是體內(nèi)缺少Fe2+等外因?qū)е碌?，也可能是遺傳性的，如鐮刀型細胞貧血癥，D項錯誤。 [答案] B,細胞內(nèi)自由水和結(jié)合水含量變化的判斷 環(huán)境惡化——自由水↓，結(jié)合水↑。 細胞衰老——自由水↓，結(jié)合水↑。 生命活動增強——自由水↑，結(jié)合水↓。,實驗2 檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質(zhì) 1．實驗原理,2.實驗流程 (1)還原糖的檢測 選材：含糖量較高、__________________的植物組織,白色或近于白色,(2)脂肪的檢測： 方法一：花生種子勻漿＋3滴蘇丹Ⅲ染液→_______ 方法二： 取材：花生種子(浸泡)，將子葉切成薄片,橘黃色,(3)蛋白質(zhì)的檢測： 選材與制備：蛋清稀釋液或豆?jié){濾液 ↓,(1)還原糖鑒定的實驗材料要求 ①淺色：不能用綠色葉片、西瓜、血液等材料，防止顏色的干擾。 ②還原糖含量少：不能用馬鈴薯(富含淀粉)、甘蔗、甜菜(富含蔗糖)。 (2)唯一需要加熱——還原糖鑒定，且必須水浴加熱，不能用酒精燈直接加熱。若不加熱則無磚紅色沉淀出現(xiàn)。,(3)非還原糖(如蔗糖)＋斐林試劑水浴加熱現(xiàn)象不是無色而是淺藍色[Cu(OH)2的顏色]。 (4)唯一需要顯微鏡——脂肪鑒定，實驗用50%酒精的作用——洗掉浮色。 (5)記準：混合后加入——斐林試劑，且現(xiàn)配現(xiàn)用；分別加入——雙縮脲試劑(先加A液，后加B液，且B液不能過量)。兩者成分相同，但CuSO4溶液的濃度不同，所以不能混用。 (6)若用大豆做材料，必須提前浸泡；若用蛋清作材料，必須稀釋，防止其粘在試管壁上不易刷洗；且該實驗應(yīng)預(yù)留部分組織樣液做對比。,(7)易寫錯別字提示：“斐林試劑”中的“斐”不可錯寫成“非”，雙縮脲試劑中“脲”不可錯寫成“尿”。 (8)斐林試劑與雙縮脲試劑比較,1．(多選)(2014·江蘇高考)關(guān)于生物組織中還原糖的鑒定，下列敘述正確的是( ) A．量取2 mL斐林試劑時應(yīng)優(yōu)先選用5 mL量筒而不用10 mL量筒 B．隔水加熱時，試管中液體的液面應(yīng)低于燒杯中水的液面 C．在組織樣液中加入斐林試劑后試管內(nèi)液體呈現(xiàn)無色，加熱后變成磚紅色,D．實驗結(jié)束時將剩余的斐林試劑裝入棕色瓶，以便長期保存?zhèn)溆?[解析] 用5 mL量筒量取2 mL斐林試劑比用10 mL量筒更精確，A正確；隔水加熱時試管中液體的液面低于燒杯中水的液面，才能保證試管內(nèi)液體受熱均勻，B正確；在組織樣液中加入斐林試劑后試管內(nèi)液體為藍色，C錯誤；斐林試劑需現(xiàn)配現(xiàn)用，D錯誤。 [答案] AB,2．(2014·廣東高考)油菜種子成熟過程中部分有機物的變化如下圖所示，將不同成熟階段的種子勻漿后檢測，結(jié)果正確的是( ),[解析] 據(jù)圖可知，第10天時，有可溶性糖，因此加入斐林試劑，水浴加熱后能出現(xiàn)磚紅色沉淀，故A錯；第20天，細胞正常代謝需各種酶存在，而大多數(shù)酶化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，因此加入雙縮脲試劑后，能出現(xiàn)紫色反應(yīng)，故B錯；,第30天時，脂肪的含量較高，加入蘇丹Ⅲ試劑后，出現(xiàn)橘黃色顆粒，故C正確；第40天時，淀粉的含量降至0，因此加入碘液后，不會出現(xiàn)藍色，故D錯。 [答案] C,鑒定類實驗總結(jié) 1．某些特定化學(xué)物質(zhì)的檢測方法,2.實驗拓展延伸,下表中根據(jù)實驗?zāi)康?，所選用的試劑與預(yù)期的實驗結(jié)果正確的是( ),[解析] 染色體容易被堿性染料染色，所以被稱為染色體，一般所用的染料為醋酸洋紅或者龍膽紫，所以A正確。脂肪用蘇丹Ⅲ鑒定顯橘黃色，與蘇丹Ⅳ反應(yīng)顯紅色，蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生顯色反應(yīng)顯紫色，所以B錯誤。,葡萄糖屬于還原性糖，與斐林試劑反應(yīng)呈磚紅色沉淀，C錯誤。DNA與甲基綠發(fā)生顯色反應(yīng)顯綠色，RNA與吡羅紅發(fā)生顯色反應(yīng)顯紅色，D錯誤。 [答案] A,1．某同學(xué)以新鮮洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮為材料，經(jīng)不同處理和染色劑染色，用高倍顯微鏡觀察。下列描述正確的是( ) A．經(jīng)吡羅紅甲基綠染色，可觀察到紅色的細胞核 B．經(jīng)吡羅紅甲基綠染色，可觀察到綠色的細胞質(zhì) C．經(jīng)健那綠染色，可觀察到藍綠色顆粒狀的線粒體 D．經(jīng)蘇丹Ⅲ染色，可觀察到橘黃色顆粒狀的蛋白質(zhì),[解析] 解答本題需熟練掌握各實驗所用的材料及實驗原理，并聯(lián)系細胞中物質(zhì)的分布與檢測方法。吡羅紅和甲基綠對RNA和DNA的親和力不同，甲基綠使DNA呈現(xiàn)綠色，吡羅紅使RNA呈現(xiàn)紅色。而DNA主要分布在細胞核中，RNA主要分布在細胞質(zhì)中，用吡羅紅甲基綠染色后，細胞核呈現(xiàn)綠色，細胞質(zhì)呈現(xiàn)紅色，故A、B兩項都不正確。健那綠是將活細胞中線粒體染色的專一性染料，可使活細胞中顆粒狀的線粒體呈現(xiàn)藍綠色，故C正確。,蘇丹Ⅲ可使脂肪呈現(xiàn)橘黃色，在顯微鏡下可觀察到細胞中橘黃色的脂肪顆粒，故D錯誤。 [答案] C,2．(2015·蘇北四市期末)下列關(guān)于有機物的鑒定實驗中，易導(dǎo)致實驗失敗的操作是( ) ①蛋白質(zhì)鑒定時，將NaOH溶液和CuSO4溶液混合后再加入樣液 ②還原糖鑒定時，需要進行水浴加熱 ③淀粉鑒定時，直接將碘液滴加到淀粉樣液中 ④鑒定酵母菌是否產(chǎn)生酒精，可直接將重鉻酸鉀加入酵母菌培養(yǎng)液的濾液中 A．①④ B．①③ C．②③ D．③④,[解析] 蛋白質(zhì)的鑒定需要雙縮脲試劑，該試劑在使用時要先加NaOH溶液然后再加CuSO4溶液。還原糖的鑒定需要斐林試劑，該試劑需要水浴加熱，才能看到磚紅色沉淀。淀粉的鑒定需要碘液，不需要加熱，可直接將碘液滴加到淀粉液中。鑒定酒精需要使用酸性的重鉻酸鉀。 [答案] A,[A 基礎(chǔ)訓(xùn)練] 1．關(guān)于細胞內(nèi)水和無機鹽的敘述，不正確的是( ) A．水是光合作用和有氧呼吸的原料 B．植物缺Mg引起光反應(yīng)和暗反應(yīng)強度均減弱 C．K＋和Na＋對神經(jīng)細胞功能有重要作用 D．細胞內(nèi)結(jié)合水的含量增加，抗逆性減弱,[解析] 本題考查水和無機鹽。光合作用和有氧呼吸都需要水。Mg是合成葉綠素的原料，植物缺Mg引起葉綠素合成減少，光反應(yīng)和暗反應(yīng)強度均減弱。在神經(jīng)細胞的興奮產(chǎn)生和傳導(dǎo)過程中，細胞內(nèi)外的K＋和Na＋起著重要作用。細胞內(nèi)結(jié)合水的含量增加，抗逆性會增強。 [答案] D,2．由細胞合成的化合物分子中，有許多含一個或多個磷酸基。這樣的化合物不可能( ) A．直接為各項生命活動提供能量 B．組成各種生物膜的支架 C．在蛋白質(zhì)合成中轉(zhuǎn)運氨基酸 D．使血糖濃度降低 [解析] 本題考查ATP、生物膜的結(jié)構(gòu)、tRNA組成成分及作用。ATP直接為各項生命活動提供能量；磷脂雙分子層組成各種生物膜的基本支架；,基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成過程中，每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運一種氨基酸。ATP、生物膜的結(jié)構(gòu)、tRNA中都含有磷酸基。胰島素能夠使血糖的濃度降低，但胰島素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，其組成中不含有磷酸基。 [答案] D,3．(2014·肇慶期末)下列關(guān)于實驗操作步驟的敘述中，正確的是( ) A．用于鑒定可溶性還原糖的斐林試劑甲液和乙液可直接用于蛋白質(zhì)的鑒定 B．脂肪的鑒定需借助顯微鏡才能看到被染成橘黃色的脂肪顆粒 C．鑒定可溶性還原糖時，要在加入斐林試劑甲液搖勻后，再加乙液 D．用于鑒定蛋白質(zhì)的雙縮脲試劑A液與B液混合均勻后，再加入到含樣品的試管中,[解析] 斐林試劑的甲液與雙縮脲試劑的A液都是0.1 g/mL的NaOH溶液，但斐林試劑的乙液為0.05 g/mL的CuSO4溶液，雙縮脲試劑的B液為0.01 g/mL的CuSO4溶液。斐林試劑使用時是甲液、乙液等量混合均勻后使用，雙縮脲試劑使用時是先加A液搖勻后再加B液。 [答案] B,[B 真題體驗] 1．(2014·上海高考)下列物質(zhì)中同時含有磷和氮元素的是( ) A．丙酮酸 B．核苷酸 C．氨基酸 D．脂肪酸 [解析] 本題考查的是細胞的分子組成。丙酮酸中只含有C、H、O，氨基酸有C、H、O、N，脂肪酸中只含有C、H、O，核苷酸中有C、H、O、N、P，所以選B。 [答案] B,2．(2014·海南高考)下列關(guān)于植物體內(nèi)水分的敘述，錯誤的是( ) A．植物體內(nèi)的水分參與營養(yǎng)物質(zhì)的運輸 B．水是構(gòu)成葉肉細胞的重要化合物之一 C．自由水可作為細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物 D．同種植物萌發(fā)種子的含水量和休眠種子的相同 [解析] 植物體內(nèi)的水分具有運輸功能，能參與無機鹽、有機物等營養(yǎng)物質(zhì)的運輸，A正確；,水是構(gòu)成細胞的重要化合物之一，即為葉肉細胞的重要化合物之一，B正確；自由水可作為反應(yīng)物參與光合作用、呼吸作用等許多化學(xué)反應(yīng)，C正確；一般情況下，種子萌發(fā)時需要吸收水分，故同種植物萌發(fā)種子與休眠種子相比，含水量不相同，D錯。 [答案] D,3．(2013·江蘇高考改編)在1、3、5號試管中分別加入2 mL蒸餾水，2、4、6號試管中分別加入2 mL發(fā)芽的小麥種子勻漿樣液，然后在1～4號試管中適量滴加斐林試劑，5、6號試管中合理滴加雙縮脲試劑，搖勻。預(yù)期觀察到的實驗現(xiàn)象是( ),A．1、3、5號試管內(nèi)都呈磚紅色 B．3組實驗中甲組和乙組的實驗結(jié)果相同 C．4號試管內(nèi)呈磚紅色，其余試管內(nèi)都呈藍色 D．4號試管內(nèi)呈磚紅色，6號試管內(nèi)呈紫色 [解析] 小麥勻漿中含有糖類和蛋白質(zhì)等物質(zhì)，還原糖和斐林試劑水浴加熱呈磚紅色，而蛋白質(zhì)和雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色，不能發(fā)生反應(yīng)的試管中則呈現(xiàn)出斐林試劑和雙縮脲試劑原本的顏色，即藍色，因此試管1、2、3、5為藍色、4號為磚紅色、6號為紫色，因此答案為D。 [答案] D,