生物高考复习必修细胞中的元素和化合物细胞中的无机物

1、考纲内容能力要求2013 年高考风向标 1.水和无机盐的作用 2蛋白质、核酸的结构和功 能 3糖类、脂质的种类和作用 实验：(1)观察 DNA、RNA 在细胞中的分布 (2)检测生物组织中还原糖、 脂肪和蛋白质 1.将与蛋白质相关的知识 进行综合，考查与蛋白质 有关的知识 2以生活、健康为新情 境综合考查与遗传、代 谢、调节、免疫等相关的 知识 第 1、5 节 细胞中的元素和化合物、细胞中的无机物 一、组成细胞的元素 C、H、O、N、P、S 1种类 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg C (1)大量元素：_等。 其中最基本的元素是_；主要元素是指含量约占细胞总量的 97%的元素，有_。 (

2、2)微量元素：_等。 Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo 2含量 (1)鲜重中_含量最多。 (2)干重中_含量最多。 C (3)无论干重还是鲜重，_都是含量最 多的四种元素。 C、H、O、N 3作用 (1)组成化合物进而构成细胞，如蛋白质、核酸等。 (2)影响生物体的生命活动，如 B 能促进花粉萌发和花粉管 伸长。 统一差异 4研究意义:生物界和非生物界具有_性和_性。 O 1.K 是大量元素，Fe 是微量元素，其划分的依据是什么？ 答案：大量元素和微量元素的划分依据是含量。 2碳在干重中含量最多，所以是最基本的元素，这种说法 对吗？ 答案：不对，碳是最基本元素是因为细胞里的有机物是以 碳链为骨

3、架的，碳链是大分子物质形成的基础。 1无机化合物：_。 水和无机盐 2有机化合物：_。 糖类、脂质、蛋白质、核酸 二、组成细胞的化合物 )脂肪细胞中含量最多的化合物是脂肪。( 解析：活细胞中水的含量最多。 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 斐林试剂1糖类的检测：还原糖与_发生作用，生成 _；淀粉遇_变_。蓝色 2脂肪的检测：脂肪被_染成_， 或被_染成_。 橘黄色 苏丹染液 红色 3 蛋白质的检测：蛋白质与_作用产生 21 _反应。 双缩脲试剂 紫色 砖红色沉淀 苏丹染液 碘 1.上述实验中，只有还原糖的鉴定实验需要水浴加热。 () 2只有在脂肪的鉴定实验中需要使用显微镜。() 3斐林试

4、剂和双缩脲试剂的用法和溶质的浓度不同。( ) 四、水 1含量：最多，约占生物体的 _。 2存在形式 (1)结合水：与细胞内其他物质相结合的水。 (2)自由水：以 _的形式存在，可以自由流动的水。 2260%95% 23游离 3功能 (1)结合水：细胞结构的重要组成成分。 (2)自由水 1)细胞内的良好 _。 2)参与细胞内的许多生化反应。 3)为细胞提供液体环境。 4)运送 _。营养物质和代谢废物 小麦晒干过程中失去的水主要是_，晒干后的 小麦所含的水主要是_。 自由水 结合水 24溶剂 25 五、无机盐 离子 1存在形式：主要以 _的形式存在。 2功能 (1)细胞的重要组成成分。 生命活动(

5、2)维持细胞和生物体的 _。 (3)维持生物体内的平衡，如酸碱平衡。 26 27 下列关于生物体内无机盐功能的叙述错误的是() A镁是叶绿素的成分之一，缺镁会影响光合作用 B细胞中无机盐大多数以化合物的形式存在，如CaCO3 构成骨骼、牙齿 C人体血液中 Ca2浓度太低，会出现抽搐症状 D某些无机盐离子对维持细胞的酸碱平衡具有一定作用 解析：细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。 B 大量元素 C、H、O、N、P、S、K、Ca、 Mg 等 微量元素Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo 等 最基本的元素C 鲜重含量最多的元素O 干重含量最多的元素C 考点组成细胞中的化学元素 1元素的归类 鲜重含量最多

6、的化合物水 干重含量最多的化合物蛋白质 不含 N 的化合物糖类、脂肪 含有 N、同时含 S 的化合物蛋白质 含有 N、同时含 P 的化合物 核酸、磷脂、ATP、ADP、 NADPH、NADH 含有 N、Mg 的化合物叶绿素 含有 N、I 的化合物甲状腺激素 含有 N、Fe 的化合物血红蛋白 续表 2.从元素角度分析生物界与非生物界的统一性和差异性 (1)统一性：组成生物体的化学元素在无机环境中都可以找 到，没有一种是生物体所特有的。 (2)差异性：组成生物体的化学元素的含量与无机环境中的 相应元素的含量有一定的差别，即生命物质的特殊性。这种差 异性是由于生物体有选择地从无机自然界中吸收各种物质

7、组成 自身结构造成的。 3化学元素的生理功能 S：是甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸的组成成分，因此 也是蛋白质的特征元素。 Ca：动物血液和组织液中的钙离子，对血液的凝固和肌肉 的收缩有调节作用。缺钙时，老年人患骨质疏松症，成年人患 骨质软化病，儿童患佝偻病；血钙含量低时，会出现抽搐现象； 血钙含量高则导致肌无力。 Fe：是血红蛋白和许多含铁酶类的组成成分，与氧气的运 输以及许多物质代谢有关。 I：是合成甲状腺激素的原料。 B：可促进花粉管的萌发，从而促进植物受精，油菜缺 B 会“花而不实”。 Mg：是叶绿素的组成成分，是一切绿色植物光合作用不可 缺少的元素。 元素在生物计算和同位素标记法中的

8、应用 从元素组成上分析代谢产物 糖类、脂肪、蛋白质的元素组成中都含C、H、O，可推知 其彻底氧化分解的产物中都有CO2 和H2O；蛋白质中还含有N， 故其氧化分解的产物中有含 N 化合物。 从元素含量上分析物质氧化分解时释放能量的多少 脂肪中氧的含量远少于糖类，而氢的含量多于糖类，因此， 等质量的脂肪和糖类氧化分解时，脂肪所消耗的氧气较多，同 时释放的能量也较多。 在同位素标记法中的应用 利用同位素标记法可以示踪光合作用和细胞呼吸中碳、氧 原子的去向；示踪分泌蛋白的合成、运输和分泌途径；在噬菌 体侵染细菌的实验中，证明 DNA 是遗传物质；证明DNA分子 的半保留复制方式；用于基因诊断和 DN

9、A 分子杂交等。 【典例 1】下图中甲是细胞中 3 种化合物含量的扇形图， 乙是活细胞中元素含量的柱形图，下列说法不正确的是() A若图甲表示正常细胞，则化合物、共有的元素中 含量最多的是 a B若图甲表示细胞完全脱水后化合物含量的扇形图，则 化合物中含量最多的元素为图乙中的 b C图乙中数量最多的元素是 c，这与脱水细胞中含量最多 的化合物有关 D若图甲表示正常细胞，则化合物具有多样性，其必 含的元素为 C、H、O、N 解题思路第一步：分析图形 图甲代表化合物含量多少，则正常细胞中、分别为 水和蛋白质。 图乙直观反映出活细胞中元素含量，则 a、b、c 分别为 O、C、H。 A (水)和(蛋白

10、质)共有的元素是 H、O，而 O 在正常细胞 中含量最多 B 图甲表示细胞脱水后化合物含量图，则为蛋白质，其中 C 元素的含量最多，即为 b C 细胞中氢元素数量最多，但由于其原子量小，含量仅占第 三，但这与脱水细胞中含量最多的化合物无关 D 根据的含量，可判断其为蛋白质，蛋白质具有多样性， 必含元素为 C、H、O、N 第二步：分析选项 答案C 考点对应练 1下列关于组成生物化学元素的叙述，正确的是() AC 是组成糖类的基本元素，在光合作用中C 元素从CO2 先后经 C3、C5 形成(CH2O) BN 是核酸的组成元素，没有 N 植物就不能合成核酸 CO是构成有机物的基本元素之一，光合作用制

11、造的有机 物中的氧来自于水 DP 是构成 ATP 的必需元素，光合作用中光反应和暗反 应过程均有 ATP 的合成 解析：在光合作用中，C 元素从 CO2 经过C3，形成(CH2O)； 构成核酸的基本元素是 C、H、O、N、P；光合作用制造的有机 物中的氧来自于 CO2；暗反应过程消耗 ATP。 答案：B 形式自由水结合水 特点 含量较多，变动幅度较 大，易流动、易蒸发 含量比较稳定，不易散失， 与其他物质相结合 含量 约占细胞内全部水分的 95.5% 约占细胞内全部水分的 4.5% 考点细胞中的无机物水和无机盐 1水 (1)两种存在形式自由水和结合水 形式自由水结合水 功能 细胞内良好的溶剂

12、参与生化反应 为细胞提供液体环境 运送营养物质和代谢废物 是细胞结构的重要组 成成分 联系 两者能够随新陈代谢的进行而相互转化： 自由水 结合水 续表 温度降低 温度升高 (2)水的含量 不同的生物体内水的含量差别很大。例如，生物体的含 水量一般为 60%95%，而生活在海洋中的水母其含水量约为 97%。 同一生物体不同的生长发育阶段水的含量不同。幼儿时 期成年时期；幼嫩部分成熟部分。 同一生物体不同器官的含水量不同。 (3)水分含量与新陈代谢、生物抗性的关系 细胞中自由水 结合水的比值越大，生物新陈代谢越旺盛，抗性 越小。 细胞中自由水 结合水的比值越小，生物新陈代谢越缓慢，抗性 越大。 蛋

13、白的主要成分；维持细胞和生物体的生命活动，如Ca2+能 渗透压；维持细胞的酸碱平衡，如HCO3等。 2细胞中无机盐的存在形式及主要功能 (1)存在形式：细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在， 如 Na、K、Ca2、Fe2、Fe3、Cl、SO24、PO34等。 (2)主要功能：细胞的重要组成成分，如 Fe2是构成血红 降低肌肉的兴奋性，缺 Ca2会出现抽搐等症状； 维持细胞 的渗透压，如 Na能影响细胞外液渗透压、K能影响细胞内液 水和各种生命活动 【典例 2】(2011 年清远一模双选)下列与水有关的叙述中， 正确的是() A细胞有氧呼吸过程的第三阶段，既有水的生成，又有 水的分解 B人体由于

14、花粉过敏，血管壁通透性降低，使水分大量 积累在细胞间隙，导致组织水肿 C人体内水分的动态平衡是靠水分的摄入和排出来实现 的，其感受器位于下丘脑 D如果白天用含 18O 的水浇花草，周围空气中的 H2O、 O2 中都可能检测出 18O 解题思路有氧呼吸过程中水的生成在第三阶段，水的利 用在第二阶段。花粉过敏，血管壁通透性增大，使水分大量积 累在细胞间隙，导致组织水肿。下丘脑有渗透压感受器，能调 节水平衡；渴觉中枢在大脑皮层。含 18O 的水参与光合作用产 生氧气，氧气进入植物体内参与有氧呼吸生水，而植物的蒸腾 作用也使周围空气中的 H2O 含 18O。 答案CD 考点对应练 2下列对生物体内水的

15、描述，错误的是()D A幼小的生物体内自由水与结合水的比值越大时，代谢 越活跃 B自由水是良好的溶剂，是各种代谢活动的介质 C结合水是组成细胞结构的一部分，约占细胞内全部水 分的 4.5% D心肌坚韧、血液液态，但含水量相差无几，原因是心 肌内全是结合水 解析：心肌坚韧、血液液态，但含水量相差无几，原因是 心肌内结合水含量多。 斐林试剂双缩脲试剂 甲液乙液A 液B 液 成分 0.1 g/mL NaOH 溶液 0.05 g/mL CuSO4 溶液 0.1 g/mL NaOH 溶液 0.01 g/mL CuSO4 溶液 鉴定物质可溶性还原糖蛋白质 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 1实验原理：某

16、些化学试剂能使生物组织中的相关有机物 发生特定的颜色反应。其中的两种主要试剂的比较如下： 斐林试剂双缩脲试剂 甲液乙液A 液B 液 原理及 颜色变化 Cu(OH)2 被还原 成 Cu2O 颜色变化：浅蓝 色棕色砖红色 (沉淀) 蛋白质的肽键在碱性溶液 中能与 Cu2络合成紫色的络 合物，颜色深浅与蛋白质浓度 成正比 颜色变化：无色浅蓝色 紫色 续表 斐林试剂双缩脲试剂 甲液乙液A 液B 液 添加顺序 甲乙两液等量混匀 后立即使用 先加入 A 液 1 mL，摇匀，再 加入 B 液 4 滴，摇匀 反应条件 水浴 5065加 热 不需加热，摇匀即可 反应现象样液变砖红色样液变紫色 续表 2.实验步骤

17、 (1)还原糖的鉴定 (2)脂肪的鉴定 (3)蛋白质的鉴定 【典例】下列关于鉴定糖类、蛋白质和脂肪实验操作的叙 述中，正确的是() A鉴定还原糖的斐林试剂甲液与乙液，可直接用于蛋白 质的鉴定 B鉴定脂肪的存在，要用显微镜观察是否有被染成橘黄 色或红色的颗粒 C鉴定可溶性还原糖时，先加入斐林试剂甲液摇匀后， 再加入乙液 D鉴定蛋白质时，双缩脲试剂 A 液与 B 液要混合均匀后 再加入含样品的试管中 解题思路斐林试剂的甲、乙液要混合后使用，而双缩脲 试剂则先用A 液后用B 液，不能先混合；脂肪的鉴定在使用苏 丹或苏丹染色后，需要用显微镜观察组织细胞内是否有橘 黄色或红色颗粒。 答案B 含有还原性基

18、团(游离醛基或游离酮基) 的糖类叫还原 糖；常见的还原糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖等。 双缩脲试剂鉴定的是肽键，蛋白质有肽键，所以有显色 反应，氨基酸没有肽键，所以没有显色反应。 1(2011 年中山统考)下列有关组成生物体化学元素和化合 物的叙述，正确的是() A核糖核酸是染色体的主要成分之一 B酶和 DNA 都是含有氮元素的生物大分子 C肌肉细胞中含量最多的化合物是蛋白质 D含有元素 C、H、O、N 的物质可能是核酸、酶、果糖、 脂肪等 解析：染色体的主要成分有蛋白质和 DNA；肌肉细胞中含 量最多的化合物是水；含有元素 C、H、O、N 的物质可能是核 酸、酶等，果糖、脂肪只含 C、H、O。

19、答案：B 2(2011 年广东联考)在探索外星球是否存在生命的过程 中，科学家始终把寻找水作为最关键的环节。水在生命中的意 义表现为()D A是细胞鲜重中含量最多的化合物 B在生物体内可以流动 C能与蛋白质结合而体现生命活动现象 D生化反应要在水中进行 解析：所有的生化反应都要在水中进行，所以水是不可缺 少的。 3(2011 年深圳联考)下列化合物中，不含无机盐的是 ()D A叶绿素 C血红蛋白 BATP D糖原 解析：糖原只含 C、H、O 三种元素。 O 三种元素的是()C A血红蛋白BATPC脂肪D磷脂 解析：脂肪与糖类一样只含 C、H、O 三种元素。 4(2011 年汕尾调研)下列有机化

20、合物中，只含有 C、H、 5(2011 年肇庆评估双选)下列有关实验的操作方法或结 果，错误的是()AD A.甘蔗中含有大量的糖,可用作还原糖鉴定实验的替代材料 B低温和秋水仙素都是通过抑制纺锤体的形成导致染色 体数目的变化 C记名计算法适于调查个体较大、种群数量有限的动物 类群 D蝗虫减数分裂期短，观察一个精母细胞就可见减数分 裂的连续变化 解析：蔗糖是非还原性糖，不可用作还原糖鉴定实验的替 代材料。 6(2011 年揭阳二模双选)下列实验操作能达到预期目标的 是()AB A用 DNA 探针快速检测饮水中病毒的含量 B用斐林试剂或葡萄糖试纸检测尿液中的葡萄糖 C用单倍体育种法改良缺乏某种抗病

21、性的水稻品系 D用洋葱根尖临时装片观察四分体 解析：葡萄糖是还原性糖，可用斐林试剂或葡萄糖试纸检 测。 鲜重含量最多的化合物水 干重含量最多的化合物蛋白质 不含 N 的化合物糖类、脂肪 含有 N、同时含 S 的化合物蛋白质 含有 N、同时含 P 的化合物 核酸、磷脂、ATP、ADP、 NADPH、NADH 含有 N、Mg 的化合物叶绿素 含有 N、I 的化合物甲状腺激素 含有 N、Fe 的化合物血红蛋白 续表 2.从元素角度分析生物界与非生物界的统一性和差异性 (1)统一性：组成生物体的化学元素在无机环境中都可以找 到，没有一种是生物体所特有的。 (2)差异性：组成生物体的化学元素的含量与无机环境中的 相应元素的含量有一定的差别，即生命物质的特殊性。这种差 异性是由于生物体有选择地从无机自然界中吸收各种物质组成 自身结构造成的。 Fe：是血红蛋白和许多含铁酶类的组成成分，与氧气的运 输以及许多物质代谢有关。 I：是合成甲状腺激素的原料。 B：可促进花粉管的萌发，从而促进植物受精，油菜缺 B 会“花而不实”。 Mg：是叶绿素的组成成分，是一切绿色植物光合作用不可 缺少的元素。 元素在生物计算和同位素标记法中的应用 从元素组成上分析代谢产物 糖类、脂肪、蛋白质的元素组成中都含C、H、O，可推知 其彻底氧化分解的产物中都有CO2 和H2O；蛋白质中还含有N，