高考生物一輪復(fù)習(xí) 第一單元 第2講 細(xì)胞中的元素和化合物課件.ppt

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第2講 細(xì)胞中的元素和化合物 細(xì)胞中的無機(jī)物,,第一單元 細(xì)胞及分子組成,[考綱考頻] 1．水和無機(jī)鹽的作用 Ⅰ(3年6考) 2.實驗：檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)(3年11考),,第一單元 細(xì)胞及分子組成,一、組成細(xì)胞的元素和化合物 1．組成細(xì)胞的元素,自然界,C、H 、O 、N 、P 、S 、K 、Ca 、Mg,Fe 、Mn 、Zn 、Cu 、 B 、Mo,C,C 、H 、 O 、N,化合物,蛋白質(zhì)和核酸,水,蛋白質(zhì),二、生物組織中糖類、脂肪和蛋白質(zhì)檢測的原理[連一連],,,,,,,,,三、細(xì)胞中的無機(jī)物 1．細(xì)胞中的水 (1)存在形式：_________和_________。 (2),自由水,結(jié)合水,化學(xué)反應(yīng),液體環(huán)境,營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物,離子,復(fù)雜化合物,生命活動,思考 ： 所有的色素分子都含有Mg2＋嗎？ 提示：只有葉綠素分子中含Mg2＋。,1．(2015·陜西長安一中質(zhì)檢)下圖為原生質(zhì)的組成成分，如果該圖表示的是原生質(zhì)的各種化學(xué)元素，則A應(yīng)該是什么？如果該圖為原生質(zhì)的化合物，則A應(yīng)該是什么？如果該圖是已經(jīng)完全脫水后的原生質(zhì)，則A應(yīng)該是什么( ) ①碳 ②氧 ③水 ④無機(jī)鹽 ⑤葡萄糖 ⑥蛋白質(zhì) A．①③⑥ B．②④⑥ C．②③⑥ D．①④⑤,C,解析：占細(xì)胞鮮重最多的元素是氧元素，其次是碳元素； 占細(xì)胞鮮重最多的化合物是水，其次是蛋白質(zhì)；占細(xì)胞干重 最多的化合物是蛋白質(zhì)。,2．在下列生理狀態(tài)下，細(xì)胞內(nèi)自由水與結(jié)合水比值增加的是( ) A．細(xì)胞衰老 B．作物越冬 C．種子萌發(fā) D．細(xì)胞質(zhì)壁分離 解析：自由水與結(jié)合水比值增加時，細(xì)胞的代謝將加強(qiáng)(如處于萌發(fā)狀態(tài)的種子)。而A、B兩種 狀態(tài) 的代謝 水 平 都 將 降低，D失去的主要是自由水。,C,3．(2015·宿州、亳州一檢)下列關(guān)于無機(jī)鹽的敘述中正確的是( ) A．細(xì)胞中的無機(jī)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(xì)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體內(nèi)缺少Fe2＋ 解析：細(xì)胞中的無機(jī)鹽主要以離子的形式存在,A項錯誤。 核糖僅由C、H、O三種元素組成，C項錯誤。貧血癥患者的 病因有多種，如紅細(xì)胞數(shù)目低于正常人也會造成貧血，但體 內(nèi)不缺乏Fe2＋，D項錯誤。人體內(nèi)環(huán)境的滲透壓90%以上 來 源于Na＋、Cl－，B項正確。,B,C,解析：糖尿病患者的尿液中加入斐林試 劑后，液 體呈 現(xiàn) 藍(lán)色，加熱后出現(xiàn)磚紅色；在脂肪的鑒定實驗中，用50%的酒精洗去浮色；將斐林試劑中的CuSO4溶液稀釋五倍后，可用于唾液淀粉酶(蛋白質(zhì))的鑒定；鑒定豆?jié){中 的蛋白質(zhì)時，先加NaOH 溶 液1 mL，振 蕩后加入少量的(3～4滴) CuSO4 溶液，觀察顏色變化。,考點一 以化合物的元素組成為依托，考查組成細(xì) 胞的元素的種類和功能,考點二 結(jié)合細(xì)胞代謝，考查水和無機(jī)鹽的存在形 式和生理,考點三 檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì),考點一 以化合物的元素組成為依托，考查組成細(xì)胞的元素的種類和功能 甲圖為細(xì)胞中元素的分類圖示，乙圖為生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性，請完善下圖,甲圖,基本,主要,微量,大量,S P,Fe Mn B Zn Cu,乙圖,元素,含量,1．由甲圖分析： (1)分類依據(jù)：大量元素和微量元素的分類是依據(jù)元素在生 物體內(nèi)的_________，而不是______________。微量元素含量雖少，但其生理作用卻不可替代。 (2)分類范圍：大量元素和微量元素的劃分是依據(jù)生物界中生物的整體情況，具體到某一種生物可能有一定的_______。 (3)分類來源：組成生物體的常見的20多種化學(xué)元素是指_________元素，生物體內(nèi)可能含一些非必需元素，如人體可能含Pb。,含量,生理作用,差別,必需,2．由乙圖分析： (1)統(tǒng)一性：組成生物體的化學(xué)元素在______________中都 可以找到，沒有一種是_______________________。 (2)差異性：盡管組成生物體的化學(xué)元素在無機(jī)環(huán)境 中都可以找到，但與無機(jī)環(huán)境中的相應(yīng)元素的_________又有一 定 的 差別。 (3)細(xì)胞統(tǒng)一性和差異性的體現(xiàn)：不同生物體內(nèi)所含的化學(xué) 元素的種類___________，但在不同生物體內(nèi)同種元素的含量差別_________；同一生物體內(nèi)不同組織細(xì)胞 中各元 素 的含 量____________。,無機(jī)環(huán)境,生物體所特有的,含量,基本相同,較大,也不相同,深度思考,2．下表是幾種細(xì)胞中6種大量元素的百分比含量,(1)人的活細(xì)胞中含量最高的元素是哪種？為什么？ _________________________ (2)由表中數(shù)據(jù)可以看出，在玉米細(xì)胞(干重)中所占比例明顯高于人細(xì)胞(干重)中的元素是氧，發(fā)生這種差異的一個主要原因是組成玉米細(xì)胞的化合物中哪種成分較多？ ____________________________,提示：1.C、H、O、N、P。 2．(1)O。活細(xì)胞中含H2O較多。 (2)糖類。,1．(2015·山東濟(jì)寧模擬)下圖1是細(xì)胞中3種化合物含量的扇形圖，圖2是有活性的細(xì)胞中元素含量的柱形圖，下列說法不正確的是( ) A．若圖1表示正常細(xì)胞，則甲、乙化合物共有的元素中含量最多的是a B．若圖1表示細(xì)胞完全脫水后化合物含量的扇形圖，則甲化合物中含量最多的元素為圖2中的b,.,C,C．圖2中含量最多的元素是a，這與細(xì)胞中含量最多的化合物無關(guān) D．若圖1表示正常細(xì)胞，則乙化合物具有多樣性，其必含的元素為C、H、O、N 解析：正常細(xì)胞中含量最多的是水，其 次是蛋白質(zhì)。有活性的細(xì)胞中元素含量最多的是氧，其次是碳,再者是氫.因此甲、乙分別為H2O和蛋白質(zhì)，a、b、c分別為氧、碳、氫. H2O和蛋白質(zhì)共有元素為H、O，而O在活細(xì)胞中含量最多;細(xì)胞脫水后含量最多的是蛋白質(zhì)，因此在脫水的細(xì)胞中甲 為 蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是以碳元素為骨架建立的大分子物質(zhì),其中 碳含量最多；細(xì)胞中含量最多的元素是氧,這與細(xì)胞中水的含量有關(guān);蛋白質(zhì)具有多樣性，其必含的元素為C、H、O、N。,B,歸納提煉 判斷元素和化合物時需要明確四點 (1)判斷元素的含量時，要明確是鮮重還是干重。如判斷細(xì)胞中含量最多的元素時，鮮重時氧元素最多、干重時碳元素最多。 (2)判斷元素的差異時，要明確是種類還是含量。因為組成不同細(xì)胞的化學(xué)元素，在種類上差別不大，但在含量上相差很大。,(3)判斷化合物元素組成時，要明確每種化合物的化學(xué)本質(zhì)。糖類：C、H、O。脂質(zhì)：主要為C、H、O，有的還含N和 P。蛋白質(zhì)：基本元素為C、H、O、N，有的還含S、Fe。核酸：C、H、O、N、P。 (4)判斷微量元素時，要明確含量和是否是生物體所必需。微量元素含量很少并且是生物體所必需。含量少但不是生物體所必需的不是微量元素，如人體內(nèi)可能含有的汞或鎘。,考點二 結(jié)合細(xì)胞代謝，考查水和無機(jī)鹽的存在形式和生理功能 1．結(jié)合下圖探究以下問題,(1)探究自由水/結(jié)合水的比值與新陳代謝、生物抗逆性的關(guān)系 比值越大，生物新陳代謝__________，但其抗逆性______;反之，生物新陳代謝_________，但抗逆性_________。 (2)探究自由水和結(jié)合水的轉(zhuǎn)化 自由水和結(jié)合水在一定條件下存在著動態(tài)轉(zhuǎn)化，自由水 和 結(jié)合水的轉(zhuǎn)化受____________和_________的影響，細(xì)胞內(nèi)代謝越旺盛，_________含量相對越多。,越旺盛,下降,緩慢,增強(qiáng),代謝強(qiáng)度,溫度,自由水,(3)水在生產(chǎn)中的應(yīng)用 ①種子貯存前，先要晾曬，目的是減少_________的含量，降低種子的代謝速率，以延長種子的壽命。 ②越冬作物減少灌溉，可提高作物對______________。 (4)氣溫過低，植物對無機(jī)鹽的吸收量_________。,自由水,低溫的抗性,減少,2．無機(jī)鹽生理功能的驗證方法 (1)對照組 植物＋完全培養(yǎng)液―→正常生長 (2)實驗組,加入X鹽,深度思考 1.脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等都是細(xì)胞的結(jié)構(gòu)物質(zhì)，水也是細(xì)胞的結(jié)構(gòu)物質(zhì)嗎？ _________________________ 2.生命活動離不開水，下圖中進(jìn)行①②⑤的場所分別是什么? ___________________________,3.上述無機(jī)鹽生理功能驗證方法實驗組用缺素培養(yǎng)液， 對照組能用蒸餾水做對照嗎？實驗組加入X鹽 的 目的 是 二 次 對照，屬于哪種對照類型？ ________________________ 4.實驗中應(yīng)保證實驗材料哪些方面的統(tǒng)一性？(舉例) ________________________,提示：1.是。如結(jié)合水。 2．線粒體內(nèi)膜、核糖體、類囊體薄膜。 3．不能，對照組用全素培養(yǎng)液。前后對照。 4．如材料的種類、生長狀況一致等。,3. (原創(chuàng)) 2014年入夏以來我國的河南、遼寧、 山東等省區(qū)出現(xiàn)特大旱情，尤其是在河南， 大面積的農(nóng)作物面臨絕產(chǎn)、許多地方的牲 畜飲水困難。由此可以看出生物體的生命 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，結(jié)合水越多，抗旱性越強(qiáng) B．細(xì)胞發(fā)生癌變，其自由水含量較正常細(xì)胞的低 C．有氧呼吸時，H2O中的氧原子可以轉(zhuǎn)移至二氧化碳中 D．細(xì)胞中產(chǎn)生水的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有線粒體、葉綠體、核糖體和細(xì)胞核等,B,解析：細(xì)胞是最基本的生命系統(tǒng)，結(jié)合水比例越大，抗旱 性越強(qiáng)，A項正確；癌細(xì)胞能無限增殖，細(xì)胞內(nèi)代謝 比正 常 細(xì)胞旺盛，因此自由水含量較正常細(xì)胞高，B項錯誤；有 氧 呼吸第二階段反應(yīng)物H2O中的氧原子可以轉(zhuǎn)移至二氧化 碳中,C項正確；有氧呼吸第三階段產(chǎn)生水，光合作用過程產(chǎn) 生水,氨基酸的脫水縮合也會產(chǎn)生水，脫氧核苷酸脫水縮合形成DNA也會產(chǎn)生水，D項正確。,4．(2015·山東濰坊模擬)下列關(guān)于無機(jī)鹽的敘述， 錯 誤 的 是( ) A．鐵是合成血紅蛋白不可缺少的成分 B．所有蛋白質(zhì)中都含有硫元素 C．植物缺鎂會影響光合作用 D．食鹽中加碘可預(yù)防地方性甲狀腺腫 解析：并非所有蛋白質(zhì)都含有S元素。,B,歸納提煉 (1)細(xì)胞代謝產(chǎn)生水的結(jié)構(gòu)和過程,暗反應(yīng)合成有機(jī)物,有氧呼吸的第三階段,氨基酸的脫水縮合,合成纖維素,DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄,合成糖原,ADP生成ATP,考點三 檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì),磚紅色沉淀,紅色,紫色,2．實驗步驟 (1)還原糖的檢測： 選材：含糖量較高、_________________的植物組織 制備組織樣液：制漿→一層紗布過濾→取濾液 顏色反應(yīng)： 結(jié)論：組織樣液中含有_________,白色或近于白色,剛配制的斐林試劑,磚紅色沉淀,還原糖,(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，去掉種皮)，將子葉切成薄片 ↓,觀察：先在_______________下尋找已著色顆粒，再用______________觀察 ↓ 結(jié)論：圓形小顆粒呈_________，證明有脂肪存在,橘黃色,蘇丹Ⅲ染液,酒精溶液,蒸餾水,低倍顯微鏡,高倍顯微鏡,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 ↓ ↓ 結(jié)論：組織樣液中存在_________,4,紫色,蛋白質(zhì),深度思考 1．在檢測生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)的實驗中，對于選材有什么要求？ __________________________ 2．蔗糖溶液中加入斐林試劑后呈現(xiàn)什么顏色？ ___________________________,3．檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)的實驗中，哪些實驗需要加熱？哪些實驗需要用顯微鏡觀察？ ______________________________ 4．斐林試劑與雙縮脲試劑成分相同，但在使用時，斐林試劑甲液與乙液必須混合使用，而雙縮脲試劑則先滴加A液 ， 再滴加B液，請分析原因。 _______________________________,提示：1.主要有兩個方面的要求： (1)含量較高，如檢測還原糖時宜選用蘋果，蘋果含大量還原糖，不能選擇甘蔗、甜菜等，因為這兩種實驗材料中含蔗糖較高，蔗糖不具有還原性。 (2)顏色為白色或淺色。白色或淺色的材料可以避免材 料 本身的顏色遮蓋反應(yīng)結(jié)果，如檢測還原糖時一般不選擇西瓜,檢測蛋白質(zhì)時一般不選擇血紅蛋白等。 2．蔗糖屬于非還原糖，不與斐林試劑發(fā)生反應(yīng)。觀察 到 的現(xiàn)象不是無色，而是淺藍(lán)色Cu(OH)2的顏色。,3．只有檢測還原糖的實驗需要加熱，且實驗中需要用溫水浴加熱，不能用酒精燈直接加熱。只有檢測脂肪的實驗需 要 用顯微鏡觀察。 4．兩個實驗的反應(yīng)原理不同，所以使用方法不同。(1)檢 測還原糖：反應(yīng)原理是Cu(OH)2與還原 糖反 應(yīng)生成 磚 紅 色 的Cu2O沉淀，所以先將甲液和乙液混合生成Cu(OH)2后再 與還原糖反應(yīng)。 (2)檢測蛋白質(zhì)：反應(yīng)原理是肽鍵在堿性環(huán)境中與Cu2＋反應(yīng)產(chǎn)生紫色絡(luò)合物，所以先滴加A液的目的是制造堿性環(huán)境。,5.某生物興趣小組在野外發(fā)現(xiàn)一種組織顏色 為白色的不知名野果，該小組把這些野果帶 回實驗室欲鑒定其中是否含有還原糖、脂肪 和蛋白質(zhì)，下列敘述正確的是( ) A．對該野果進(jìn)行脂肪的鑒定實驗不一定使用顯微鏡 B．若對該野果的組織樣液中加入斐林試劑并水浴加熱出現(xiàn)較深的磚紅色，說明該野果中含有大量的葡萄糖 C．進(jìn)行蛋白質(zhì)的鑒定時可用斐林試劑的甲液和乙液代替雙縮脲試劑A液和B液，因為它們的成分相同 D．進(jìn)行還原糖鑒定實驗結(jié)束時將剩余的斐林試劑裝入棕色瓶，以便長期保存?zhèn)溆?A,解析：脂肪的鑒定可以用含脂肪的組織樣液加入蘇丹Ⅲ直 接觀察，不需要使用顯微鏡，A項正確；向該野果的 組織樣 液中加入斐林試劑并水浴加熱出現(xiàn)較深的磚紅色，說明 該野 果中含有大量的還原糖，而不能確定是葡萄糖，B項 錯 誤； 雙縮脲試劑和斐林試劑的成分相同，但成分的濃度 不同 ，C 項錯誤；斐林試劑使 用時 是將NaOH和CuSO4混 合 后 立 即 使用，不能長期放置，D項錯誤。,6．下列四項是對有關(guān)混合液在適宜條件下發(fā)生反應(yīng)后現(xiàn)象的描述，其中正確的是( ),B,解析：淀粉酶將淀粉水解，因此混合液遇碘液后不變藍(lán)色,A項錯誤；由于蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)，因此混合液 可 與雙縮脲試劑反應(yīng)呈現(xiàn)紫色，B項正確；淀 粉酶 不 能 分 解 蔗糖，因此混合液遇斐林試劑后無顏色反應(yīng)，C項錯誤； 脂 肪酶將脂肪分解，因此混合液遇蘇丹Ⅳ染液后無顏色 反應(yīng) ，D項錯誤。,歸納提煉 (1)斐林試劑與雙縮脲試劑的“四個不同” ①濃度不同：二者成分中CuSO4的濃度不同。 ②使用方法不同：斐林試劑是甲、乙液等量混合后使用， 雙縮脲試劑是先加A液后加B液。 ③使用條件不同：斐林試劑需水浴加熱，而雙縮脲試劑不 需要加熱。 ④實驗現(xiàn)象不同：斐林試劑檢測還原糖，產(chǎn)生磚紅色沉淀 ;雙縮脲試劑檢測蛋白質(zhì)，產(chǎn)生紫色物質(zhì)。,(2)三類有機(jī)物檢測在操作步驟上的差異 ①唯一需要加熱——還原糖檢測，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)。 ②可能需要顯微鏡——脂肪檢測。 ③混合后加入——斐林試劑；分別加入——雙縮脲試劑(先加A液，后加B液，且B液不能過量)。,易錯點1 認(rèn)為生物體內(nèi)大量元素的重要性大于微量元素 [點撥] 無論是大量元素還是微量元素，都是生物體必需的元素。微量元素雖含量少，但其生理作用卻不可替代，如Zn是DNA聚合酶和RNA聚合酶的輔酶成分，缺Zn將導(dǎo)致DNA復(fù)制和RNA合成不能正常進(jìn)行。,易錯點2 認(rèn)為生物體內(nèi)的各種元素的種類和含量都相同 [點撥] (1)組成不同生物的化學(xué)元素種類基本相同，但各種元素的含量相差較大，如人與玉米、人與大腸桿菌。 (2)同一生物體內(nèi)的不同細(xì)胞元素的含量也不相同。人體甲狀腺細(xì)胞內(nèi)含I較多，紅細(xì)胞內(nèi)則含F(xiàn)e較多。,易錯點3 認(rèn)為細(xì)胞內(nèi)含量最多的元素是碳 [點撥] 細(xì)胞內(nèi)含量最多的元素是氧而不是碳(組成細(xì)胞干重最多的元素是碳)。 易錯點4 認(rèn)為自由水比結(jié)合水作用大 [點撥] 自由水、結(jié)合水的作用都非常大，兩種水在不同時期的作用各有側(cè)重。,1．判斷下列有關(guān)組成細(xì)胞的元素和化合物的敘述 (1)(2013·重慶卷T1A)在人體活細(xì)胞中氫原子的數(shù)目最多。 ( ) (2)(2012·江蘇卷T1A)細(xì)胞中一種元素的作用能被其他元素替代。( ),√,×,2．判斷下列有關(guān)生物組織中糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的敘述 (1)(2014·山東卷T4A)鑒定待測樣液中的蛋白質(zhì)時，先加 NaOH溶液，振蕩后加入CuSO4溶液。( ) (2)(2013·重慶卷T3A)馬鈴薯塊莖搗碎后的提取液可檢測出 蛋白質(zhì)。( ) (3)(2012·安徽卷T1D)以新鮮洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮為材料，經(jīng)蘇丹Ⅲ染色，可觀察到橘黃色顆粒狀的蛋白質(zhì)。( ) (4)(2012·上海卷T3C改編)食物中脂肪用蘇丹Ⅲ染液染色后,呈橘黃色。( ),√,√,×,√,3．判斷下列有關(guān)水和無機(jī)鹽的敘述 (1)(2014·海南卷T5D)同種植物萌發(fā)種子的含水量和休 眠種 子的相同。( ) (2)(2013·新課標(biāo)卷ⅡT2A)葉綠素a和葉綠素b都含有鎂元素。( ) (3)(2013·海南卷T1B)血紅蛋白含有鐵元素。( ) (4)(2011·上海卷T13A)生長在含鹽量高、干旱土壤中的鹽生植物，通過液泡中貯存大量的Na＋而促進(jìn)細(xì)胞吸收水分， 說 明Na＋參與調(diào)節(jié)滲透壓。( ),×,√,√,√,