细胞中的元素和化合物细胞中的无机物

1、第第1、5节节细胞中的元素和化合物细胞中的无机物细胞中的元素和化合物细胞中的无机物高频考点突破高频考点突破实验专题探究实验专题探究第第1、5节节细细胞胞中中的的元元素素和和化化合合物物细细胞胞中中的的无无机机物物基础自主梳理基础自主梳理命题视角剖析命题视角剖析即时达标训练即时达标训练基础自主梳理基础自主梳理一、组成细胞的元素一、组成细胞的元素1大量元素：大量元素：_等。等。2微量元素：微量元素：_等。等。3最基本元素：最基本元素：_。4作用作用(1)组成组成_进而构成细胞，如蛋白质、核酸等。进而构成细胞，如蛋白质、核酸等。(2)影响生物体的影响生物体的_，如，如B能促进花粉萌发能促进花粉萌发和

2、花粉管的伸长。和花粉管的伸长。C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、Zn、Cu、Mo、BC化合物化合物生命活动生命活动5生物界与非生物界的关系生物界与非生物界的关系(1)组成生物体的化学元素在无机自然界中都组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到可以找到_。(2)组成生物体的化学元素在生物体内与无机组成生物体的化学元素在生物体内与无机自然界中的含量相差很大自然界中的含量相差很大差异性。差异性。思考感悟思考感悟1K为大量元素，为大量元素，Cu为微量元素，划分的依为微量元素，划分的依据是什么？据是什么？【提示】【提示】含量，而不是生理作用。含量，而不是生理作用。统一性统一性二、组成

3、细胞的化合物二、组成细胞的化合物1无机化合物：水、无机盐。无机化合物：水、无机盐。2有机化合物：糖类、脂质、蛋白质、核有机化合物：糖类、脂质、蛋白质、核酸。酸。三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1糖类的检测糖类的检测(1)还原糖还原糖试剂：试剂：_。现象：现象：_。(2)淀粉淀粉试剂：试剂：_。现象：变现象：变_。斐林试剂斐林试剂砖红色沉淀砖红色沉淀碘液碘液蓝蓝2脂肪的检测脂肪的检测(1)试剂：试剂：_或苏丹或苏丹染液。染液。(2)现象：现象：_或红色。或红色。3蛋白质的检测蛋白质的检测(1)试剂：试剂：_。(2)现象：现象：_。思考感悟思考感悟2在该

4、实验中，需要加热和借助显微镜的在该实验中，需要加热和借助显微镜的实验分别是什么？实验分别是什么？【提示】【提示】分别是还原糖、脂肪的检测。分别是还原糖、脂肪的检测。苏丹苏丹染液染液橘黄色橘黄色双缩脲试剂双缩脲试剂紫色反应紫色反应四、水四、水1结合水结合水(1)概念：在细胞内与其他物质概念：在细胞内与其他物质_的水。的水。(2)含量：约占细胞内全部水分的含量：约占细胞内全部水分的4.5%。(3)功能：是功能：是_的重要组成成分。的重要组成成分。2自由水自由水(1)概念：细胞内以概念：细胞内以_的形式存在，可以的形式存在，可以_的水。的水。(2)功能功能细胞内的良好细胞内的良好_。参与细胞内的许多

5、参与细胞内的许多_。为细胞提供液体环境。为细胞提供液体环境。运送运送_和和_。相结合相结合细胞结构细胞结构游离游离自由流动自由流动溶剂溶剂生物化学反应生物化学反应营养物质营养物质代谢废物代谢废物科目一考试 2016年科目一模拟考试题科目二考试 2016年科目二考试技巧、考试内容、考试视频五、无机盐五、无机盐1含量：占细胞鲜重的含量：占细胞鲜重的1%1.5%。2存在形式：主要以存在形式：主要以_形式存在。形式存在。3功能功能(1)维持细胞和生物体的生命活动。维持细胞和生物体的生命活动。(2)维持细胞的维持细胞的_。离子离子酸碱平衡酸碱平衡高频考点突破高频考点突破组成细胞的化学元素组成细胞的化学元

6、素1种类与含量种类与含量(1)上述元素分类是针对生物整体概况的，具上述元素分类是针对生物整体概况的，具体到某种生物时元素的归属可能不同，如氯元体到某种生物时元素的归属可能不同，如氯元素素(Cl)是组成人体的大量元素，但对植物而言是组成人体的大量元素，但对植物而言却属于微量元素。却属于微量元素。(2)大量元素和微量元素都是组成生物体的必大量元素和微量元素都是组成生物体的必需元素。生物体内所含有的元素却不一定都是需元素。生物体内所含有的元素却不一定都是必需元素。必需元素。(3)占人体细胞干重最多的元素是占人体细胞干重最多的元素是C，占人体细，占人体细胞鲜重最多的元素是氧，无论鲜重还是干重，胞鲜重最

7、多的元素是氧，无论鲜重还是干重，C、H、O、N四种元素的含量最多。四种元素的含量最多。2元素的统一性和差异性元素的统一性和差异性(1)元素种类上的统一性元素种类上的统一性生物界与非生物界在元素种类上具有统一性，构成生物界与非生物界在元素种类上具有统一性，构成生物体的化学元素在无机自然界都能找到，没有一生物体的化学元素在无机自然界都能找到，没有一种是生物界所特有的。种是生物界所特有的。(2)元素含量上的差异性元素含量上的差异性组成生物体的化学元素在生物体内和自然界中的组成生物体的化学元素在生物体内和自然界中的含量差异很大。含量差异很大。生物体从自然界获取组成自身的元素是有选择的。生物体从自然界获

8、取组成自身的元素是有选择的。各种化学元素在生命体系中不是简单的堆积、组各种化学元素在生命体系中不是简单的堆积、组合，而是以特殊的有序的方式结合在一起才出现生合，而是以特殊的有序的方式结合在一起才出现生命现象，这也是生物界和非生物界的根本区别。命现象，这也是生物界和非生物界的根本区别。3元素的主要生理作用元素的主要生理作用(1)维持机体正常的生命活动。如钾可保持维持机体正常的生命活动。如钾可保持心肌正常的兴奋性，硼可促进花粉的萌发心肌正常的兴奋性，硼可促进花粉的萌发和花粉管的伸长。和花粉管的伸长。(2)组成化合物，如下表：组成化合物，如下表：化合物元素组成糖类和脂肪C、H、O核酸、ATPC、H、

9、O、N、P蛋白质C、H、O、N等(有的含S、Fe等元素)【易误警示】【易误警示】(1)大量元素和微量元素的划分依大量元素和微量元素的划分依据是含量，而不是作用，微量元素虽然含量少，据是含量，而不是作用，微量元素虽然含量少，但同样不可缺少。但同样不可缺少。(2)很多疾病都与微量元素缺乏有关，如缺很多疾病都与微量元素缺乏有关，如缺Fe会导会导致贫血，缺致贫血，缺Zn影响智力发育。影响智力发育。即时应用即时应用(随学随练，轻松夺冠随学随练，轻松夺冠)1(2011年山东淄博第一次模拟年山东淄博第一次模拟)如图如图1表示表示细胞中细胞中3种化合物含量的扇形图，图种化合物含量的扇形图，图2表示表示有活性的

10、细胞中元素含量的柱形图，下列有活性的细胞中元素含量的柱形图，下列说法不正确的是说法不正确的是()图图1图图2A若图若图1表示正常细胞，则表示正常细胞，则A、B化合物共有化合物共有的元素中含量最多的是的元素中含量最多的是aB若图若图1表示细胞完全脱水后化合物含量的表示细胞完全脱水后化合物含量的扇形图，则扇形图，则A化合物中含量最多的元素为图化合物中含量最多的元素为图2中的中的bC图图2中含量最多的元素是中含量最多的元素是c，这与细胞中含，这与细胞中含量最多的化合物有关量最多的化合物有关D若图若图1表示正常细胞，则表示正常细胞，则B化合物具有多样化合物具有多样性，其必含的元素为性，其必含的元素为C

11、、H、O、N解析：解析：选选C。本题考查细胞中元素与化合物。本题考查细胞中元素与化合物的种类及含量。从图的种类及含量。从图2有活性的细胞中元素含有活性的细胞中元素含量相对值分析，量相对值分析，a代表氧元素，代表氧元素，b代表碳元素。代表碳元素。若图若图1表示正常细胞，则表示正常细胞，则A表示表示H2O，B表示表示蛋白质，二者共有的元素在细胞中含量最多蛋白质，二者共有的元素在细胞中含量最多的是氧元素，故的是氧元素，故A正确；若图正确；若图1表示完全脱水表示完全脱水后的细胞，则后的细胞，则A为蛋白质，蛋白质中含量最为蛋白质，蛋白质中含量最多的元素为碳元素，故多的元素为碳元素，故B正确；图正确；图2

12、细胞中含细胞中含量最多的元素是量最多的元素是a而不是而不是c，故，故C错误；若图错误；若图1表示正常细胞，表示正常细胞，B化合物表示蛋白质，其具化合物表示蛋白质，其具有多样性，必含的元素为有多样性，必含的元素为C、H、O、N，故，故D正确。答案为正确。答案为C。细胞中的水细胞中的水1水的含量：在构成细胞的各种化合物中，水水的含量：在构成细胞的各种化合物中，水的含量最多，一般为的含量最多，一般为85%90%。(1)不同的生物体内水的含量差别很大。例如，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生物体的含水量一般为60%95%，而生活在，而生活在海洋中的水母的身体里水的含量约为海洋

13、中的水母的身体里水的含量约为97%。(2)同一生物体不同的生长发育阶段水的含量不同一生物体不同的生长发育阶段水的含量不同。幼儿时期同。幼儿时期成年时期；幼嫩部分成年时期；幼嫩部分老熟部分。老熟部分。(3)同一生物不同器官水的含量也不同，如心肌同一生物不同器官水的含量也不同，如心肌含水含水79%，血液含水，血液含水82%。2水存在的形式及比较水存在的形式及比较自由水结合水概念以游离的形式存在，不与其他物质结合的水与细胞内亲水性物质如蛋白质、淀粉等结合的水特点流动性强，易蒸发，加压可析离不流动，不能析离，不蒸发，无溶解性【易误警示】【易误警示】水的含量与代谢的关系水的含量与代谢的关系(1)当自由水

14、比例增加时，生物体代谢活跃，当自由水比例增加时，生物体代谢活跃，生长迅速，如干种子内所含的主要是结合水，生长迅速，如干种子内所含的主要是结合水，干种子只有吸足水分获得大量自由水，才能干种子只有吸足水分获得大量自由水，才能进行旺盛的生命活动。进行旺盛的生命活动。(2)当自由水向结合水转化较多时，代谢强度当自由水向结合水转化较多时，代谢强度就会下降，抗寒、抗热、抗旱的性能提高。就会下降，抗寒、抗热、抗旱的性能提高。旱生植物比水生植物具有较强抗旱能力，其旱生植物比水生植物具有较强抗旱能力，其生理原因之一就是结合水含量较高。生理原因之一就是结合水含量较高。即时应用即时应用(随学随练，轻松夺冠随学随练，

15、轻松夺冠)22010年年3月月22日是第十八个日是第十八个“世界水日世界水日”，宣传的主，宣传的主题是题是“关注水质、抓住机遇、应对挑战关注水质、抓住机遇、应对挑战”。水污。水污染、水资源短缺导致的水危机日趋严重，研究染、水资源短缺导致的水危机日趋严重，研究表明，表明，80%的疾病是由水污染引起的。下列有的疾病是由水污染引起的。下列有关人体内水的叙述，错误的是关人体内水的叙述，错误的是()A水在病变细胞中以结合水和自由水形式存在水在病变细胞中以结合水和自由水形式存在B在胰岛素的合成过程中伴随着水的产生在胰岛素的合成过程中伴随着水的产生C人体衰老细胞中自由水含量减少，代谢缓慢人体衰老细胞中自由水

16、含量减少，代谢缓慢D冬季，植物体内自由水含量相对增高，以增冬季，植物体内自由水含量相对增高，以增强植物的抗寒能力强植物的抗寒能力解析：解析：选选D。水在各种细胞中都以结合水和自由。水在各种细胞中都以结合水和自由水两种形式存在。胰岛素的合成是氨基酸脱水缩水两种形式存在。胰岛素的合成是氨基酸脱水缩合过程，此过程中有合过程，此过程中有H2O生成，衰老细胞中自由生成，衰老细胞中自由水含量少，代谢缓慢。冬季植物体内自由水含量水含量少，代谢缓慢。冬季植物体内自由水含量相对降低，以增强植物的抗逆性，故相对降低，以增强植物的抗逆性，故D错误。错误。实验专题探究实验专题探究检测生物组织中的糖类、检测生物组织中的

17、糖类、脂肪、蛋白质及淀粉脂肪、蛋白质及淀粉1还原糖的检测还原糖的检测(1)(2)结论：组织样液与斐林试剂在加热的过程中结论：组织样液与斐林试剂在加热的过程中生成砖红色沉淀，说明组织样液中有可溶性还生成砖红色沉淀，说明组织样液中有可溶性还原糖。原糖。(3)分析：斐林试剂的甲、乙液混合均匀后生成分析：斐林试剂的甲、乙液混合均匀后生成蓝色的蓝色的Cu(OH)2，Cu(OH)2与还原糖在加热条件与还原糖在加热条件下生成砖红色的下生成砖红色的Cu2O沉淀。反应刚开始时，沉淀。反应刚开始时，Cu2O少，溶液为棕色，逐渐变为砖红色。少，溶液为棕色，逐渐变为砖红色。2脂肪的检测脂肪的检测3蛋白质的检测蛋白质的

18、检测4淀粉的检测和观察淀粉的检测和观察5斐林试剂与双缩脲试剂的比较斐林试剂与双缩脲试剂的比较(1)浓度不同。即斐林试剂中浓度不同。即斐林试剂中CuSO4溶液浓度与溶液浓度与双缩脲试剂中双缩脲试剂中CuSO4溶液浓度不同。溶液浓度不同。(2)原理不同。斐林试剂的实质是新配制的原理不同。斐林试剂的实质是新配制的Cu(OH)2溶液；双缩脲试剂实质是碱性环境中溶液；双缩脲试剂实质是碱性环境中的的Cu2。(3)使用方法不同。斐林试剂是先将使用方法不同。斐林试剂是先将NaOH溶液溶液与与CuSO4溶液混匀后再使用；双缩脲试剂是先溶液混匀后再使用；双缩脲试剂是先加入加入NaOH溶液，再滴加溶液，再滴加CuS

19、O4溶液。溶液。【易误警示】【易误警示】(1)三个实验中都不宜选取三个实验中都不宜选取有颜色的材料，否则会干扰实验结果的颜有颜色的材料，否则会干扰实验结果的颜色变化。色变化。(2)Cu2呈现蓝色，因此呈现蓝色，因此CuSO4的用量较少，的用量较少，以免因过量使用而遮盖实验结果的颜色。以免因过量使用而遮盖实验结果的颜色。实战演练实战演练(专项提能，小试牛刀专项提能，小试牛刀)根据根据“生物组织中可溶性还原糖、脂肪和蛋白质生物组织中可溶性还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定的鉴定”实验，回答下列问题：实验，回答下列问题：(1)鉴定成熟苹果果肉中存在还原糖所用的试剂是鉴定成熟苹果果肉中存在还原糖所用的试剂是_

20、，该试剂与细胞内还原糖，该试剂与细胞内还原糖发生作用，形成发生作用，形成_沉淀。沉淀。(2)在鉴定花生子叶中的脂肪的实验中，能将脂肪在鉴定花生子叶中的脂肪的实验中，能将脂肪染成橘黄色的染液是染成橘黄色的染液是_，用其染色时，冲，用其染色时，冲洗浮色要用酒精，这是因为酒精洗浮色要用酒精，这是因为酒精_。(3)鉴定黄豆组织中存在蛋白质时，向组织液中鉴定黄豆组织中存在蛋白质时，向组织液中加入双缩脲试剂加入双缩脲试剂A摇匀，再向样液中加入双缩摇匀，再向样液中加入双缩脲试剂脲试剂B摇匀。其中双缩脲试剂摇匀。其中双缩脲试剂B的量只有的量只有34滴，而不能过量，为什么？滴，而不能过量，为什么？_。(4)本实

21、验注意事项：斐林试剂极不稳定，其本实验注意事项：斐林试剂极不稳定，其甲液和乙液需甲液和乙液需_，使用时再临时混合均，使用时再临时混合均匀用于实验。匀用于实验。双缩脲试剂的使用，应先加试剂双缩脲试剂的使用，应先加试剂_，造成碱性环境，再加试剂造成碱性环境，再加试剂_。在可溶性还原糖的鉴定中，对试管中溶液加在可溶性还原糖的鉴定中，对试管中溶液加热时，试管底部不要触及热时，试管底部不要触及_；试管口不；试管口不要朝向要朝向_，以免溶液沸腾时冲，以免溶液沸腾时冲出试管造成烫伤。出试管造成烫伤。解析：解析：本题考查本题考查“生物组织中可溶性还原糖、脂肪生物组织中可溶性还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定和蛋白质的

22、鉴定”实验的操作和基本知识。实验的操作和基本知识。(1)还原还原糖具有还原性，能将斐林试剂中的糖具有还原性，能将斐林试剂中的Cu2还原成还原成Cu，生成，生成Cu2O砖红色沉淀，所以可用斐林试剂鉴定砖红色沉淀，所以可用斐林试剂鉴定还原糖的存在；还原糖的存在；(2)苏丹苏丹可将脂肪染成橘黄色。可将脂肪染成橘黄色。苏丹苏丹能溶解在酒精中，根据这一性质可用酒精洗能溶解在酒精中，根据这一性质可用酒精洗去浮色，便于观察。去浮色，便于观察。(3)双缩脲试剂鉴定蛋白质的双缩脲试剂鉴定蛋白质的原理是蛋白质与双缩脲试剂反应形成紫色。若加入原理是蛋白质与双缩脲试剂反应形成紫色。若加入过量的双缩脲试剂过量的双缩脲试

23、剂B液即液即CuSO4，CuSO4本身呈蓝本身呈蓝色，与试剂色，与试剂A液反应产生的液反应产生的Cu(OH)2也呈蓝色，会也呈蓝色，会掩盖生成的紫色，影响实验观察。掩盖生成的紫色，影响实验观察。答案：答案：(1)斐林试剂砖红色斐林试剂砖红色(2)苏丹苏丹能溶解能溶解苏丹苏丹(3)过量的双缩脲试剂过量的双缩脲试剂B会与试剂会与试剂A反应，反应，使溶液呈蓝色，而掩盖生成的紫色使溶液呈蓝色，而掩盖生成的紫色(4)分别配分别配制、储存制、储存A液液(0.1g/mLNaOH溶液溶液)B液液(0.01g/mLCuSO4溶液溶液)烧杯底部实验者或烧杯底部实验者或其他人其他人命题视角剖析命题视角剖析紧扣教材重

24、点紧扣教材重点水的存在形式及代谢水的存在形式及代谢(2011年西安第一次联考年西安第一次联考)干旱可以使植干旱可以使植物枯萎，人体老化的特征之一是细胞内含水量物枯萎，人体老化的特征之一是细胞内含水量明显下降，急性肠炎的病人需要及时补充水分，明显下降，急性肠炎的病人需要及时补充水分，这些现象说明了生命离不开水。下面与水相关这些现象说明了生命离不开水。下面与水相关的叙述不正确的是的叙述不正确的是()A细胞内的许多化学反应需要水的参与，比细胞内的许多化学反应需要水的参与，比如光合作用和有氧呼吸如光合作用和有氧呼吸B核糖体中进行的化学反应要脱水核糖体中进行的化学反应要脱水C生物体内的含水量在不同时期有

25、所差别生物体内的含水量在不同时期有所差别D水是维持人体内环境渗透压的主要物质水是维持人体内环境渗透压的主要物质【尝试解答】【尝试解答】_D_【解析】【解析】维持人体内环境渗透压的主要是无维持人体内环境渗透压的主要是无机盐和蛋白质，渗透压大小取决于单位体积溶机盐和蛋白质，渗透压大小取决于单位体积溶液中溶质的微粒数目。液中溶质的微粒数目。变式训练变式训练美国国家航空航天局科学家宣布：月美国国家航空航天局科学家宣布：月球上有水，而且数量惊人。因此，美国在月球建球上有水，而且数量惊人。因此，美国在月球建基地成为可能。水在生物体及细胞的生命活动中基地成为可能。水在生物体及细胞的生命活动中具有非常重要的生

26、理功能，下列有关叙述正确的具有非常重要的生理功能，下列有关叙述正确的是是()A不同种生物细胞的自由水和结合水的比值相同，不同种生物细胞的自由水和结合水的比值相同，它们的代谢强度也相同它们的代谢强度也相同B水分过多与水分过少对生物新陈代谢活动的影水分过多与水分过少对生物新陈代谢活动的影响相同响相同C线粒体、核糖体、中心体等在其活动中都可线粒体、核糖体、中心体等在其活动中都可以产生水以产生水D糖类、蛋白质、脂质在其彻底氧化分解过程糖类、蛋白质、脂质在其彻底氧化分解过程中都产生水中都产生水答案：答案：D化合物的元素组成及其作用化合物的元素组成及其作用洞察高考热点洞察高考热点物质名称元素组成作用ATPC、H、O、N、P细胞的直接供能物质叶绿素C、H、O、N、Mg吸收、传递并转化光能血红蛋白C、H、O、N、S、Fe主要运输氧气和部分二氧化碳胰岛素、胰高血糖素C、H、O、N、S调节血糖浓度甲状腺激素C、H、O、N、I促进生长发育和新陈代谢、提高神经系统的兴奋性(2010年高考上海卷年高考上海卷)下列选项中，下列选项中，含有相同元素的一组化合物是含有相同元素的一组化合物是()A纤维素和尿素纤维素和