高考生物一輪復習 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·自我診斷,破疑難·深化探究,沖關練·兩級集訓,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(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(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 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___________________。,細胞結構,液體,生化反應,營養(yǎng)物質和代謝廢物,(2)自由水與結合水的轉換：一定限度內，溫度升高后，________可轉換為________，自由水與結合水的比例會______，新陳代謝會_____。 2．無機鹽的存在形式及功能,結合水,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化學反應的反應物。( ) 9．(2014·四川高考)在最基本生命系統(tǒng)中，H2O有自由水和結合水兩種存在形式。( ) 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，其液泡內貯存大量的Na＋，從而促進細胞吸收水分，說明Na＋參與調節(jié)滲透壓。( ),√,√,二、圖示識讀 比較兩圖數據并回答問題,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，蛋白質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，構成生物體的化學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組成生物體的化學元素在生物界與非生物界之間反復出現、循環(huán)流動。 (2)元素含量上的差異性 ①組成生物體的化學元素在生物體內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合在一起才出現生命現象，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：水蛋白質脂質糖類，但在占干重百分比中，蛋白質最多。 2.誤以為生物體內大量元素重要，微量元素不重要 大量元素、微量元素是根據元素的含量劃分的。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．誤以為細胞內含量最多的元素是C 活細胞內含量最多的元素是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)關于生物體內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，會出現抽搐現象,[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抽搐現象。 [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本質。 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)根據特征元素推測化合物種類 Fe(S)→蛋白質；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)結合水與自由水的比較,細胞結構,溶劑,(2)水與代謝的關系 自由水/結合水與代謝、抗逆性的關系 (3)細胞中水的產生和利用,2．細胞中無機鹽的生理功能 (1)組成某些復雜的化合物,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＋與滲透壓的關系： Na＋主要維持細胞外液的滲透壓，K＋主要維持細胞內液的滲透壓。 (2)無機鹽與光合作用的關系： 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·安徽亳州質檢)下列關于無機鹽的敘述中，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、核糖等物質時均需要磷酸鹽 D．貧血癥患者的病因是由于體內缺少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。貧血癥可能是體內缺少Fe2+等外因導致的，也可能是遺傳性的，如鐮刀型細胞貧血癥，D項錯誤。 [答案] B,細胞內自由水和結合水含量變化的判斷 環(huán)境惡化——自由水↓，結合水↑。 細胞衰老——自由水↓，結合水↑。 生命活動增強——自由水↑，結合水↓。,實驗2 檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質 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。,(3)非還原糖(如蔗糖)＋斐林試劑水浴加熱現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，且現配現用；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；且該實驗應預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液體呈現無色，加熱后變成磚紅色,D．實驗結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液體為藍色，C錯誤；斐林試劑需現配現用，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，結果正確的是( ),[解析] 據圖可知，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，而大多數酶化學本質是蛋白質，因此加入雙縮脲試劑后，能出現紫色反應，故B錯；,第30天時，脂肪的含量較高，加入蘇丹Ⅲ試劑后，出現橘黃色顆粒，故C正確；第40天時，淀粉的含量降至0，因此加入碘液后，不會出現藍色，故D錯。 [答案] C,鑒定類實驗總結 1．某些特定化學物質的檢測方法,2.實驗拓展延伸,下表中根據實驗目的，所選用的試劑與預期的實驗結果正確的是( ),[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反應顯紅色，蛋白質與雙縮脲試劑發(fā)生顯色反應顯紫色，所以B錯誤。,葡萄糖屬于還原性糖，與斐林試劑反應呈磚紅色沉淀，C錯誤。DNA與甲基綠發(fā)生顯色反應顯綠色，RNA與吡羅紅發(fā)生顯色反應顯紅色，D錯誤。 [答案] A,1．某同學以新鮮洋蔥鱗片葉內表皮為材料，經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．經吡羅紅甲基綠染色，可觀察到紅色的細胞核 B．經吡羅紅甲基綠染色，可觀察到綠色的細胞質 C．經健那綠染色，可觀察到藍綠色顆粒狀的線粒體 D．經蘇丹Ⅲ染色，可觀察到橘黃色顆粒狀的蛋白質,[解析] 解答本題需熟練掌握各實驗所用的材料及實驗原理，并聯系細胞中物質的分布與檢測方法。吡羅紅和甲基綠對RNA和DNA的親和力不同，甲基綠使DNA呈現綠色，吡羅紅使RNA呈現紅色。而DNA主要分布在細胞核中，RNA主要分布在細胞質中，用吡羅紅甲基綠染色后，細胞核呈現綠色，細胞質呈現紅色，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藍綠色，故C正確。,蘇丹Ⅲ可使脂肪呈現橘黃色，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)下列關于有機物的鑒定實驗中，易導致實驗失敗的操作是( ) ①蛋白質鑒定時，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 基礎訓練] 1．關于細胞內水和無機鹽的敘述，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引起光反應和暗反應強度均減弱 C．K＋和Na＋對神經細胞功能有重要作用 D．細胞內結合水的含量增加，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，光反應和暗反應強度均減弱。在神經細胞的興奮產生和傳導過程中，細胞內外的K＋和Na＋起著重要作用。細胞內結合水的含量增加，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．在蛋白質合成中轉運氨基酸 D．使血糖濃度降低 [解析] 本題考查ATP、生物膜的結構、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；,基因指導蛋白質的合成過程中，每種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸。ATP、生物膜的結構、tRNA中都含有磷酸基。胰島素能夠使血糖的濃度降低，但胰島素的化學本質是蛋白質，其組成中不含有磷酸基。 [答案] D,3．(2014·肇慶期末)下列關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)下列關于植物體內水分的敘述，錯誤的是( ) A．植物體內的水分參與營養(yǎng)物質的運輸 B．水是構成葉肉細胞的重要化合物之一 C．自由水可作為細胞內化學反應的反應物 D．同種植物萌發(fā)種子的含水量和休眠種子的相同 [解析] 植物體內的水分具有運輸功能，能參與無機鹽、有機物等營養(yǎng)物質的運輸，A正確；,水是構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；自由水可作為反應物參與光合作用、呼吸作用等許多化學反應，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。預期觀察到的實驗現象是( ),A．1、3、5號試管內都呈磚紅色 B．3組實驗中甲組和乙組的實驗結果相同 C．4號試管內呈磚紅色，其余試管內都呈藍色 D．4號試管內呈磚紅色，6號試管內呈紫色 [解析] 小麥勻漿中含有糖類和蛋白質等物質，還原糖和斐林試劑水浴加熱呈磚紅色，而蛋白質和雙縮脲試劑反應呈紫色，不能發(fā)生反應的試管中則呈現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,