二组成细胞元素及无机物

2、在回顾教材图表中强化学科能力比较两图数据，回答下列问题：(1)占细胞鲜重和干重最多的元素相同吗？试从组成人体化合物的角度分析其原因。答案：不同，占鲜重最多的是O，占干重最多的是C，因为占细胞鲜重最多的化合物是水，水中含量最多的元素是O；占细胞干重最多的化合物是蛋白质，蛋白质中含最多的元素是C。(2)组成人体细胞的主要元素有哪些？试举例说明它们分别参与了哪些生物大分子的组成。答案：C、H、O、N、P、S。C、H、O参与糖类、脂肪的组成，C、H、O、N等参与蛋白质的组成，C、H、O、N、P参与核酸的组成。3．元素的生理功能

(1)维持机体正常的生命活动：如K＋可保持心肌正常兴奋性，微量元素B能促进花粉的萌发和花粉管的伸长等。

(2)组成细胞的化合物：4、生物界与非生物界的统一性和差异性二、组成细胞的化合物无机化合物有机化合物水蛋白质蛋白质（一）细胞中的无机物1．细胞中的水(1)存在形式：

和

。自由水结合水2．细胞中的无机盐(1)存在形式：主要以

形式存在。复杂化合物生命活动离子[效果自评组合式设计]一、在小题集训中洞悉命题视角1．判断有关细胞中元素和化合物说法的正误。(1)细胞中一种元素的作用能被其他元素替代

(2012·江苏卷T1A)()(2)细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要

(2012·江苏卷T1D)()(3)Ca、Mg、Fe、Mn、Cu是组成细胞的微量元素

(2013·合肥模拟T2A)()×××(4)主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定

(2012·江苏卷T1C)()√2．判断下列有关水和无机盐的说法的正误。(1)水是细胞中含量最多的化合物

(2013·济南模拟T1A)()(2)结合水是细胞和生物体的组成成分

(2013·南京模拟T2B)()(3)缺铁性贫血是因为体内缺乏铁，血红蛋白不能合成 (2013·潍坊模拟T2C)()(4)细胞中的无机盐多以化合物形式存在，如CaCO3构成牙齿、骨骼(2013·烟台模拟T2B)

()√√√×[例1]

(2012·海南高考)关于植物细胞中元素的叙述，错误的是 (

)A．番茄和水稻根系吸收Si元素的量相等

B．细胞中含量最多的四种元素是C、O、H和NC．植物根系通过主动运输吸收无机离子需要ATPD．与豆科植物共生的根瘤菌可为豆科植物生长提供N元素A1．细胞中的水(1)自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系：(2)细胞中产生水的结构及代谢过程：重点知识加深理解产水结构代谢过程叶绿体基质光合作用暗反应阶段线粒体有氧呼吸第三阶段核糖体氨基酸脱水缩合生成多肽高尔基体植物细胞纤维素的合成细胞核DNA复制、转录2.细胞中无机盐的生理功能(1)组成某些复杂的化合物：无机盐参与形成的化合物蛋白质、ATP(ADP)、叶绿素、核酸(DNA或RNA)ATP(ADP)、磷脂、核酸(DNA或RNA)Mg2＋叶绿素组成成分某些蛋白质的特征元素Fe2＋动物血红蛋白I－甲状腺激素(2)维持细胞和生物体的正常生命活动。例如，哺乳动物血液中Ca2＋含量过低就会出现抽搐。

(1)Na＋、K＋与渗透压的关系：

Na＋主要维持细胞外液的渗透压，K＋主要维持细胞内液的渗透压。

(2)无机盐与光合作用的关系：

N、Mg是组成叶绿素的成分，P是组成类囊体膜及ATP的成分。缺乏N、Mg和P元素，植物的光合作用将会受到影响。[联前系后][例2]结合下列曲线，分析有关无机物在生物体内含量的说法，错误的是 (

)A．曲线①可表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变化的曲线

B．曲线②可表示细胞呼吸速率随自由水与结合水比值的变化

C．曲线③可以表示一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干的过程中，其内无机盐的相对含量变化

D．曲线①可以表示人从幼年到成年体内含水量的变化C

若横坐标代表温度，适当提高温度后，细胞中自由水与结合水比值的变化，可用哪条曲线来表示？动物进入休眠期，细胞中自由水与结合水比值可用图中哪条曲线来表示？提示：曲线②；曲线①。

1．元素与化合物含量的界定

(1)在组成细胞的元素中，占鲜重百分比：O>C>H>N；占干重百分比：C>O>N>H。

(2)在组成细胞的化合物中，占鲜重百分比：水>蛋白质>脂质>糖类，但在占干重百分比中，蛋白质最多。易混知识认知纠偏(3)水是细胞中含量最多的化合物，氧元素是水的主要组成部分，因此组成生物体的元素中，O元素含量最多。

2．判断元素和化合物的四点“明确”

(1)判断元素的含量时要明确是鲜重还是干重。

(2)判断元素的差异时要明确是种类还是含量。

(3)判断化合物的元素组成要明确每种化合物的化学本质。

(4)判断微量元素时，要明确含量和是否是生物体所必需的。[设误角度](1)元素和化合物的含量角度：通过图表、曲线列举几种元素和化合物的含量，据此判断元素和化合物的种类。(2)元素和化合物的种类角度：给定某种化合物，判断其元素组成的种类。CA．若图1表示正常细胞，则甲、乙化合物共有的元素中含量最多的是aB．若图1表示细胞完全脱水后化合物含量的扇形图，则甲化合物中含量最多的元素为图2中的bC．图2中含量最多的元素是a，这与细胞中含量最多的化合物无关D．若图1表示正常细胞，则乙化合物具有多样性，其必含的元素为C、H、O、N

A．As在水稻细胞内富集，由细胞膜的结构特点直接决定

B．As进入水稻细胞，导致有关酶失去活性，影响细胞代谢

C．P影响As的吸收，与细胞膜上的载体种类和数量有关

D．P是构成磷脂、核酸和ATP的重要元素，能促进水稻生长发育[解题指导]①

As在植物体内富集，说明As能被植物吸收，无机盐的吸收与细胞膜的功能特点——选择透过性有关；As能毒害植物，因其是重金属，可导致蛋白质(如酶)变性失活②加入P后，植物体内P含量增加，As含量相对减少，可推测P与As结构相似，竞争性争夺细胞膜上载体[常见失分探因](1)因不能掌握影响蛋白质变性的因素，而误认为选项B错误。

(2)因不理解载体蛋白运输的机理，而误认为选项C错误。

(3)因不能准确掌握无机盐功能，而误认选项D错误。

(4)此类问题还常借助无土栽培营养液，并结合光合作用和植物对无机盐离子的吸收来考查。

A．As在水稻细胞内富集，由细胞膜的结构特点直接决定

B．As进入水稻细胞，导致有关酶失去活性，影响细胞代谢

C．P影响As的吸收，与细胞膜上的载体种类和数量有关

D．P是构成磷脂、核酸和ATP的重要元素，能促进水稻生长发育[自由与结合水相对含量变化类曲线图解读][典型图示]信息解读因为冬季气温下降，植物的含水量下降结合水含量相对上升气温下降导致

减弱是植物含水量变化的主要原因自由水含量下降冬季植物

增强与结合水含量相对增多有关呼吸速率下降主要与气温降低及

含量减少有关植物代谢旺盛程度与

及

的相对含量有关冬季呼吸速率减弱，植物对

的吸收也会明显减少。无机盐离子蒸腾作用抗寒性自由水自由水结合水[解题技法](2)解答此类题目时，要联系所学水分相对含量与植物细胞代谢强度及抗逆性的关系等知识，综合分析，归纳作答。(1)分析此类问题要仔细读题，识图明确题干信息，准确分析各曲线的基本变化趋势。[强化训练]

下图中能正确反映某植物种子含水量与呼吸作用强度之间关系的曲线是 (

)A．Ⅰ

B．ⅡC．Ⅲ D．ⅣA无机盐的生理作用及其实验验证分析1．植物必需无机盐的判断依据

(1)由于缺乏某种元素，植物的生长发育遇到障碍，不能完成它的生活史。

(2)除去某种元素以后，植物体表现出专一的病症，而且这种缺素症是可以利用该元素进行预防和恢复的。

(3)某种元素在植物营养上表现的效果是直接的，而不是由土壤的物理、化学或微生物等因素的改变而产生的间接效果。2．判断方法溶液培养法，具体操作过程可归纳如下图：[典例]

科学施肥可使作物接近最高产量而又不会造成肥料浪费。实验表明锌肥的施用量与番茄的果实产量密切相关，下面为实验结果曲线图，请完善探究实验的相关问题。(1)实验目的：___________________________________________________________________________。

[解题指导](1)准确、规范“实验目的”：实验目的的获取需依据提示信息，从题意给予的信息可以看出，本实验研究的是“锌肥的施用量与番茄的果实产量的关系”，所要研究的内容是“未知属性”，实验目的应该定位在“探究”上；从曲线图给予的信息可以看出“不同硫酸锌溶液浓度下，番茄果实产量不同”；因此本实验的实验目的就是“探究锌肥施用量对番茄产量的影响”。或根据坐标图提出另外的实验目的。材料用具：不同浓度的硫酸锌溶液(本实验SO对实验结果的影响可忽略)，用相同的杉木糠和土壤浸出液栽培的240株长势相同的番茄幼苗。

(2)实验步骤：①将240株番茄幼苗平均分成________组并编号；

(2)确定分组的数量及实验设计的原则：明确分组依据，进行合理分组：题中曲线图横坐标中不同硫酸锌溶液浓度的数量是分组的依据。曲线图中给出了7种不同浓度的硫酸锌溶液，再考虑要设计对照实验，因此要把240株番茄幼苗平均分成8组。②在相同且适宜条件下将幼苗培养至花蕾期，_____________________________________；

紧扣实验设计的原则：根据平行重复原则，将240株番茄幼苗平均分成8组并编号；根据等量原则、对照原则，“实验组喷洒适量且等体积的不同浓度的硫酸锌溶液，对照组喷洒等量的蒸馏水”。③继续培养至果实成熟，___________________________________________________________________。④绘制实验结果曲线图(如上图)。

(3)实验分析与结论：①结果表明，施用锌肥的最佳浓度范围是_____________________________________________________。②根据该实验的结果分析科学施肥的理由：___________________________________________________。称量每组番茄所结果实的重量12mg/L～16mg/L

锌肥施用量超过最佳范围(12mg/L～16mg/L)时果实产量下降，且造成浪费—————————[归纳小结]—————————(1)对实验目的的确认，要先确定实验的自变量和因变量及其关系。本实验的自变量是硫酸锌溶液浓度，因变量是果实相对产量，它们之间的关系为硫酸锌溶液浓度会影响果实产量。

(2)实验分组要注意单一变量原则，选材要保证材料的统一性。

(3)验证某种无机盐功能时，要注意二次对照的设置。———————————————————————1．自然界中已发现的元素有100多种，而组成生物体的常见元素只有20多种。下列有关组成生物体化学元素的叙述正确的是 (

)[课内迅速完成P10课堂考点集训]考点一组成细胞的元素和化合物A．微量元素在生物体内含量很少，所以人体不存在微量元素缺乏症B．每种大量元素在不同的生物体内的含量都是相同的C．组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类D．组成生物体的大量元素中，碳是最基本的元素，在细胞鲜重中含量总是最多的C

2．生物体都是由各种化合物构成的有机统一体，下列关于其组成化合物的叙述错误的是(

)A．不同化合物在细胞中的存在形式可以不同B．细胞是由这些化合物构成的最基本的生命系统C．在细胞中，每一种化合物都有其重要且独特的生理功能D．每一种化合物必不可缺的组成元素就是C、H、O、N四种元素D

C．生物体内不同细胞的自由水和结合水的质量有所差别D．水是维持人体内环境渗透压的主要物质D

4.（2013·深圳模拟）列有关生物体内水和无机盐的叙述正确的是 （）A.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B.癌变细胞和衰老细胞内的水分减少，新陈代谢速率减慢C.给水中毒患者注射质量分数为1.8%的盐水，是为了降低细胞外液的渗透压D.血浆pH能维持相对稳定，与它含有的HCO、HPO等离子有关D5．设计实验探究X是否属于植物生长所必需的无机盐，某同学的构思大致如下：本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照，以及乙组中实验前(无X)与实验后(有X)之间的自身对照。两次对照中属于实验组的依次是 (

)A．甲组、乙组实验前 B．甲组、乙组实验后C．乙组、乙组实验前

D．乙组、乙组实验后D6．根据细胞中无机盐的功能，回答有关问题。(1)