组成细胞的化学元素和无机物

本章介绍了组成细胞的化学元素和化合物的种类、含量及其生理功能。组成细胞的化学元素大都以化合物的形式存在，所以本章的重点内容是关于糖类、脂质、蛋白质和核酸的相关内容，尤其是蛋白质和核酸，它们分别是生命的体现者和控制者。核酸保健品的开发、国际人类蛋白质组计划、世界上第一个人工合成蛋白质的诞生等都是本章与生活及科学技术的结合点，同时也是历年的重要考点，需引起考生的高度重视。(1)从近几年新课标地区生物试题看，知识点分布呈现两种趋势：①综合考查明显增多，如2010江苏理综1考查DNA与RNA的结构与组成，2009江苏生物1和2009福建理综4都是对细胞内化合物的结构与功能的综合考查。②充分挖掘教材中易被考生忽略的小考点进行考查，如2010全国Ⅱ31(1)(2)，考查有机物的元素组成；2010上海生物9考查有机物的元素组成；2010山东基本能力22考查缺乏元素引起的疾病；2009天津理综3和2009广东生物2分别考查肽键和脂质的功能；2009年山东理综26(1)考查无机盐的作用。(2)有机物的实验检测与应用一直是高考命题的热点，如2010全国课标理综3,2010广东理综29(1)的蛋白质检测、(2)的实验设计，2009广东生物6等都对此方面进行了考查。(3)本专题命题角度的最大变化应该是以新情景材料、图表等形式考查学生对知识的掌握程度，如2010全国课标理综4考查水温变化与某动物血红蛋白含量的变化关系，2009安徽理综通过获得2008年诺贝尔奖的荧光蛋白基因工程案例考查特定蛋白质的作用分析。以上几个方面希望2012年考生特别关注。1．以构成生物体的化学元素为线索，引申出各种化合物的组成、结构和功能等相关知识。2．运用列表法比较蛋白质和核酸二者的异同，并分析二者的联系，同时结合遗传内容明确基因对性状的控制原理。3．充分利用比较法分析各种化合物的共有元素和特有元素，以便利用同位素标记法来检测或鉴定特定物质，如噬菌体侵染细菌的实验中用35S标记蛋白质外壳，用32P标记DNA。4．以“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验为线索，系统复习教材中常规实验的原理、过程，并升华实验方法和实验原则等问题。项目内容要求考点1.细胞中的元素和化合物2.水和无机盐的作用ⅠⅡ重难点1.组成细胞的主要元素和化合物2.水和无机盐的作用题型年份及考卷考点选择题2010、2009年上海、江苏、广东、山东卷水和无机盐在细胞中的作用1．(2踏01挎0·山东专基能)区域遵内水技和土汁壤中金某种捡化学捷元素食过多诸或过副少都旗可能析导致站地方猾病，丢影响梳人们晃的健篮康。砌下列羡说法兼正确村的是()A．龋倘齿是伏由于拌人体璃内钙想含量携过高豆造成陵的B．氟蛇骨病姨是由宗于人病体内馋氟含察量过北高造鄙成的C．人滨体内祖硒含趟量过职高会羞引发乡丰克山继病D．饮番用低南氟水恨可以他预防谨大骨骨节病答案B解析龋齿扇的发相生与药人体怎的钙妇含量倾无直声接关拼系；必氟骨问病是劫由于嚼人体唱内氟被含量姥过高屈造成名的；逮人体但内硒昨含量誉过低同会引数发克且山病丛；一肥般认继为大驻骨节提病是编由于征人体樱内硒六含量顾过低截造成帮的。2．(2挽01竖0·上海)下列供选项鸟中，瓜含有脱相同烟元素篮的一条组化景合物岸是()A．纤芹维素产和尿伍素B．脂屈肪酸奖和磷逆酸C．腺她苷三廉磷酸掌和核塘糖核速酸D．胆蜜固醇杰和血朵红蛋蛾白答案C解析腺苷护三磷芹酸和糟核糖澡核酸览的组钳成元丑素均际为C、H、O、N、P；纤管维素沈含C、H、O，不门含N；脂谣肪酸泽含C、H、O，不峡含P；血陕红蛋肝白含Fe2＋而胆统固醇膊不含Fe2＋。自主看梳理一、纪组成苗细胞话的元摄素细胞肿中常铸见的周化学摔元素武有种，饭是生难物体材有从无慰机自页然界惹中获宏取的腰。1．元干素的硬分类(1纽奉)按元赖素在逢生物目体内买的含岩量可欣分为①，如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。②，如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。20多选择农地大量如元素微量君元素(2拆)按元节素在沉生物挣体内贝的作根用可肚分为①最魄基本稳的元懂素：。②主村要元疗素：灿如。2．元胖素的禁含量政特点(1醋)占细剥胞鲜近重最呢多的胶元素仆是。(2地)占细庄胞干纲重最后多的从元素究是。(3狼)细胞受中含弯量最索多的及四种莫元素找是。CC、H、O、N、P、SOCC、H、O、N3．元肝素的努存在徐形式大多巡寿以的形岸式存轧在。[互动薪探究]为什斑么碳腔是最挂基本添的元异素？[提示]碳原渐子本饺身的余化学顿性质动使它稳能够煮通过耗化学池键连装接成重链或傲环，买从而桐形成冻各种锈生物索大分无子，虑使地血球上淘的生测命建栏立在严碳元默素的买基础养上。化合漆物二、容组成环细胞尺的化沈合物组成愿细胞礼的化跃合物煤分为化合播物和化合读物，复前者闷中水的含炼量是枪最多旧的，么后者德中含姓量最蛙多的义是。[互动否探究]组成能细胞耍的化咳学元优素的乞存在筑形式血有哪祥些？舱有机光物与册无机侨物在雄元素臭组成摄上有耕什么般区别篮？无机有机蛋白边质要点禽归纳1．组捏成生悬物体刘的化桨学元帮素种税类与槽含量组成光生物矛体的取化学钻元素郊常见气的主航要有20多种廊，其腔组成甩、分冠类及园含量丛如图雷所示纽奉：其中巧主要莲元素隶：指纺含量夫占原踪蝶生质苹总量97吴%以上琴的元牧素。大量海元素睁：指侍含量宋占生茄物体懒总重短量的地万分梦之一撕以上咸的元磁素。微量散元素图：指津生物伪体生值活所哑必需承的，刊含量炒虽少术但作隶用非算常重坝要的雨元素吹。2．矿宪质元焰素：鸦指除葱了C、H、O以外吐，主脂要由夕根系偏从土笛壤中垦吸收振的元休素。化学幅元素郊的存患在形含式和匪功能(1缠)化学动元素叼的存妹在形呼式化学维元素饱在生怕物体立内的构存在兰形式济：组亲成生厌物体惨的各播种化分学元闹素，件在生匆物体锁内主响要以虹无机黄盐离垮子或盼化合休态形旨式存充在，弦生物粪体获挠得各拘种元窄素的肿方式或主要法以主冶动运阳输为映主。(2兽)生物础体内为化学砖元素碰的功土能①生箭物体岸的化让学元理素组兰成多寸种多局样的何化合瘦物，宇这些址化合涉物和库化学傍元素协是生横物体崖生命断活动傅的物鉴质基缩慧础。②化捞学元拜素能卫够影质响生援物体赛的生悠命活短动。感悟傅拓展1．组艳成生碧物体浸的化品学元特素在彻不同叠的生水物体从内种掩类大而体相侵同；足不同碰的生江物体浑内各属种化穗学元题素的造含量挎一般膝相差俭很大炊。2．元借素分偿类是穿根据点生物岛体内神的含乐量，梨而不盯是生伟理作扶用，炊微量守元素异虽含全量少杠，但猪其生藏理作覆用却馅不可峡替代陆，如Zn是DN宝A聚合脆酶和RN关A聚合绢酶的吴输助粒因子遣，缺Zn将导络致DN嚷A复制毫和RN展A合成岸不能址正常诵进行柜。3．碳赴原子睁本身柔的化永学性嚷质，躲使它恢能够际通过跳化学劲键连达接成蚊链或准环，牛从而宣形成疲各种捷生物轨大分什子，伤正是风由于妖碳原帐子在棵组成哲生物伐大分泉子中词的重回要作宫用，羡科学陪家才爬说“碳是惭生命嗓的核叛心元蹄素”，“没有吼碳，泽就没滔有生碰命”，与中在生颂物体努内的塘含量押无关冒。4．生轮物体亏内鲜两重最舒多的辛元素箭为O，干差重最紫多的苦为C，植吹物因天糖类技多，晕蛋白浑质少兵，故乔干重变中O较多想，而扫动物灾相反颂，故际干重涌中C、N比例架高，临且Ca、P等元感素因姓骨骼斗、牙轮齿中洒大量苗积累雅而较推多。5．从今化合讯物的脂元素急组成似上分陵析代坏谢产统物糖类删、脂钟质和个蛋白舞质的笋组成哈元素瓶中都历有C、H、O，可凝推知谜其代绘谢产稠物中储都有CO2和H2O；蛋急白质堤中还红含N，故所其代秋谢产株物中餐含有屡尿素店。6．从厉化合士物的则元素据含量疗上分跌析其宰氧化娇分解种时释菠放的拳能量暂多少蚀：脂肪拿分子良中氧听的含甲量远兽少于蜜糖类祝，而项碳和虚氢的涌含量翻则比兰糖类惨多，认因此鸦等质厌量的渣脂肪叹彻底子氧化丈分解朝时所任消耗川的氧希气比驳糖类众多，亿释放掌的能牙量也帅多于割糖类饥。7．化滋合物括的特宋殊元沸素组泉成在戚同位初素标托记法孟中的距应用噬菌激体的没蛋白积质中拼含S，而DN贱A中含P，因概此可乎分别酬用同胁位素痕标记S和P以证以明DN样A是噬殖菌体猎的遗皂传物先质。8．组史成生世物体视的化优学元坚素的领重要欣作用(1戒)组成孙化合何物①与踩光合童作用泥有关抹的含N化合秧物：派叶绿察素、AT族P、NA患DP＋、酶狱等。9．生道物的夏统一丙性和系差异肾性(1筐)统一听性①从候元素杂角度秘：组抬成生孩物体另的各坟化学面元素尘种类对大体摆相同厚。②从密分子罗水平笼：DN变A的空飘间结僚构和丢基本何单位宅相同碍；共熟用一析套遗熄传密扑码。③从绞结构榜角度狗：除尚病毒少外，搏生物撇体都络由细贷胞组名成。④从临能量要角度竿：都崇以AT帅P为直浪接能杀源。(2拣)差异趋性从元诸素角凯度看弃，组哥成生张物体墙的各深化学渴元素馒的含完量有栗很大垫差异暖。典例碎导悟1组成纸甲型H1杨N1病毒昆、疯填牛病至病毒抱和桃火树的辈共有饼元素利是()A．C、H、O档B．C、H、O、SC．C、H、O、N佛D．C、H、O、P解析一般今地，波所有服生物荣的遗挑传物柏质都输是核列酸，踪蝶都有P元素顶，但铺疯牛释病病送原体瓣的成冲分仅剧含有炎蛋白愤质，摔因此馒上述踢生命勿并不锹都含呈有P元素滤，但鲁它们济都含贴有蛋驼白质驼，所要以共惹有元连素为C、H、O、N。答案C生物肺界在疾基本坟组成闯上的赤高度允一致耕性表监现在()①组成践生物少体的啊化学言元素叉基本波一致愿②疲各种弃生物斗的核尿酸都顿相同俘③劈燕构成摆核酸羽的碱建基都射相同续④创各种无生物钥的蛋羞白质谊都相庆同插⑤构柱成蛋尸白质廉的氨幅基酸吼都相谦同A．①耐②④B．①塞③⑤C．②巾④⑤D．①畜②③答案B解析生命皱起源驼于无栏机环萝境，地构成辨细胞恒的几张十种梢元素敌，没苍有一敢种是炕生命排物质总所特齿有的垦，而悉生物船不断唐地进格化和纵发展涂，彼显此之附间都洁有着骂一定声的联息系。身这种杯联系莫从物努质组抱成上稍，表督现在颈组成浅生物晴体的盈化学兆元素拉基本牛一致丝式，组踏成核岗酸的搞碱基槐是相奴同的咬，组菠成蛋盗白质安的氨替基酸营都是20种左估右。璃不同带的生采物之艳所以筒不同共，是够由组司成它俱们的透核酸课和蛋梦白质巡寿的差财异决意定的徒。自主陶梳理1．细梨胞中狠的水(1琴)存在认形式忌：水和水。(2春)功能讲：①刃是的重失要组贵成成碗分，扑②是晒细胞沟内的，运项送和，③瞒参与服许多反应皆，④烘为细亭胞提尤供环境备。自由结合细胞敞结构良好滩溶剂营养粥物质代谢跟废物生物溉化学液体2．细注胞中荒的无恭机盐(1工)存在箩形式好：绝执大多锯数以的形震式存仔在，南少部姥分是喇细胞的内的组高成成逆分。(2凳)功能括：维阴持细犹胞和辆生物己体的；维兵持细柿胞的等。要点掀归纳1．细涉胞中押的无棚机物——水(1净)水的这含量渴、分唤类及余生理与作用离子复杂盾化合搭物生命扁活动酸碱没平衡含量概念生理作用结合水4.5%与其它物质结合在一起细胞组成成分自由水95.5%能够自由流动、以游离状态存在良好溶剂运输作用反应场所原料(2什)不同既生物假含水磨量特某点①是贝细胞刘和生筑物体索中含夏量最鼻多的惩物质(如精断肉中狸的水译，沙斩漠植衣物中渣的水)。②含沫水量旅：水捉生>陆生游、幼许年>成年>老年授、代掏谢旺寻盛>代谢类缓慢怪、幼铃嫩细崇胞>衰老熄细胞难。2．生宽物体沟中的价无机藏物——无机招盐(1厅)无机闹盐的樱含量拥及存酱在形野式含量塑：很真少，扭约占嚼细胞婶鲜重壳的1%～1.灵5%。存在侄形式纷：大怕多数匠无机掩盐以任离子乔的形矩式存呆在于享细胞命中，挤少数米以化横合物蝴的形民式存闷在于漏细胞堪中。(2供)无机辨盐的煤生理因作用①有万些无准机盐演是细枣胞内颂某些屑复杂规化合拜物的固重要艰组成快部分逆。②有桑许多走种无远机盐枕的离狐子对吵于维岩持生请物体泻的生硬命活债动有膊重要遗作用封。③生恭物体症内的柏无机裹盐离雅子，鞋必须飞保持稍一定讽的比是例，哥这对口维持咬细胞销内的珠渗透币压和堆酸碱椒平衡厕非常己重要霸，这亲是生顶物进羞行正超常生撤命活搞动的晕必要幸条件吗。感悟柴拓展1．水推的存椒在形海式与万器官种形态涝的关猴系心肌碎和血药液总伪的含顾水量闯差不糕多，亚但心燃肌呈型固态泥，血爆液呈型液态败，原耀因是定二者维自由骡水和恐结合击水的息比例袍不同术。2．水软的存诞在形痕式与壳代谢呼的关咳系若细巡寿胞内低自由鸡水比脉例升韵高，鄙则代稿谢旺促盛，觉反之丑代谢辫缓慢厨。3．水砍的存氧在形均式与逮抗寒柴性的抛关系秋冬哭季节描，蒸舰腾作捆用减雹弱，贫吸水膏减少折，结咏合水顽相对世含量桃升高紧，因钥结合豆水不汇易结都冰和劲蒸腾千，从胆而使南植物卧抗寒尸性加胸强。4．水饺的存疾在形欲式与骡温度康的关想系在活竭细胞塑内，谦受温匆度的葛影响坏，自紧由水伴和结党合水杜可相渔互转敏化，独具体轰转化震如下愁：即升反高温璃度时任，自湿由水柄增多略，反困之，辉结合迹水增君多。5．种武子与顷水的迎关系(1状)种子规晒干激时减咏少的剑为自咳由水蚂，但莫仍能饶保持故生命签活性欲，仍赏能萌循发；直试管讲加热缓或炒谣熟则棵丧失紧结合鸣水，乱种子像死亡长不萌殊发；旱种子业萌发碗吸水精主要姻是增来多自蠢由水证，代拣谢加肝强，屯呼吸穷作用抗加快腾。(2密)不同爹种子钉亲水逐能力信不同条，大气豆(主要烫含蛋纷白质)>小麦蛛、玉符米、惭大米(主要策含淀讽粉)>花生(主要尺含脂排肪)。6．无络机盐唱的生梅理作射用碳酸冶钙是粘骨骼裤的主薪要成以分；Mg2＋是叶睛绿素路的组馒成成搅分，断是AT待P酶的疼激活能剂；Fe2＋是血瞧红蛋偶白的员组成鹊成分拥；Cl－是唾肉液淀汇粉酶认的激筐活剂锹；HC鬼l可以小激活扫胃蛋巨白酶微原；谋血细情胞只烟有在0.叼9%的生牺理盐旺水中葛才能捆维持驰正常开形态赌和生栋理功外能。典例夹导悟2英国筒医生对塞达愚尼·任格咐在对胃离体袍蛙心扶进行引的实赶验中桑发现戏，用柜不含团钙的却生理注盐水阅灌注扭蛙心浩，收催缩不画能维息持，熄用含讨有少览量钙免和钾躬的钠哲盐溶未液灌纯注时旺，蛙宏心可梅持续软跳动摔数小梯时。君实验忠说明肌钙盐()A．对祖维持鹅细胞案的形蜓态有痕着重钩要作盒用B．是哑细胞稿中某案些复笑杂化脆合物欺的重局要组陕成部般分C．为滴蛙心临的持巨续跳偏动提忍供能爷量D．对御维持闻生物修体的弱生命礼活动芳有重努要作扔用解析无机斩盐的筑生理森功能少包括垃某些才化合帽物的悼重要聚组成仗成分繁，维往护酸课碱平环衡及隆维持她生物己体正勤常生梢命活赤动。得从题旅干信祸息可教看出范，钙赤盐对贝维持听生物邮体的军生命徐活动视有重您要作章用。答案D构成嘱纤维劲素、RN命A、超辩氧化辰物歧茄化酶(S秋OD鼻)的化遍学成概分中铃，共击有的雪化学今元素魄是()A．C、H、O谷B．C、H、