高中生物一轮总复习 第2讲：细胞中的元素和化合物 细胞中的无机物

第2讲细胞中的元素和化合物细胞中的无机物010203细胞中的元素和化合物细胞中的无机物实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质知识精讲应试例析知识精讲应试例析知识精讲应试例析04网络构建考点一细胞中的元素和化合物（知识精讲）自然界中的元素组成生物体的元素FeMnBZnCuMo

KCaMgSPHONC微量元素最基本元素基本元素主要元素大量元素必需矿质元素1.组成生物体的元素种类巧记：微量元素：铁(Fe)猛(Mn)碰(B)新(Zn)木(Mo)桶(Cu)。考点一细胞中的元素和化合物（知识精讲）2.细胞中的化合物化合物无机物水各类活细胞中含量最多的化合物无机盐约占1%-1.5%有机物糖类C、H、O蛋白质C、H、O、N（S）占细胞干重最多的化合物核酸C、H、O、N、P脂质C、H、O（N、P）考点一细胞中的元素和化合物（知识精讲）3.正确区分鲜重、干重的元素和化合物的含量鲜重元素：前四位依次为O>C>H>N化合物：前两位依次为水>蛋白质干重元素：前四位依次为C>O>N>H化合物：最多者为蛋白质水考点一细胞中的元素和化合物（应试例析）【对接高考-角度1】2下列有关组成细胞的元素的说法，正确的是(

)A.组成生物体的大量元素中，C是最基本的元素，在细胞鲜重中含量总是最多的B.微量元素在生物体内含量很低，但不可缺少，如叶绿素的合成离不开MgC.生物体内携带氨基酸进入核糖体的有机物一定不含SD.P是磷脂、蛋白质、ATP和核糖等多种化合物的组成元素解析组成生物体的大量元素中，C是最基本的元素，在细胞鲜重中含量最多的是O，A错误；叶绿素的合成离不开Mg，但Mg是大量元素，B错误；携带氨基酸进入核糖体的有机物是tRNA，其组成元素只有C、H、O、N、P，C正确；磷脂和ATP的组成元素是C、H、O、N、P，蛋白质中一定含有C、H、O、N，有的含有S等，核糖的组成元素只有C、H、O，D错误。答案C构成生物大分子的骨架大量元素tRNA考点一细胞中的元素和化合物（应试例析）(1)判断元素与化合物的四个“明确”

(2)碳是最基本元素不是因为干重含量最多，而是因为碳链构成基本骨架，是大分子物质形成的基础。(3)活细胞含量最多的元素是O而不是C，组成细胞干重最多的元素是C；无论干重、鲜重氢原子的数量最多。(4)生物体内大量元素和微量元素都是生物体生命活动必需的元素。考点一细胞中的元素和化合物（应试例析）【对接高考-角度2】下列关于细胞中化学元素的叙述，正确的是()A.细胞中一种元素的作用能被其他元素替代B.细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素C.主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定D.细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要解析细胞的组成元素都是必需元素，都具有不可替代性，一种元素的作用不能被其他元素替代，A错误；脱氧核苷酸的组成元素是C、H、O、N、P，脂肪酸的组成元素是C、H、O，B错误；主动运输使细胞能够根据生命活动的需要有选择性地吸收营养物质和排除代谢废物，从而维持细胞内元素组成的相对稳定，C正确；细胞中的大量元素和微量元素都是生命的必需元素，它们只是含量不同，微量元素含量虽然少但却很重要，D错误。答案C必需元素考点一细胞中的元素和化合物（应试例析）1．用元素分析法判断化合物的种类2．核糖≠核糖核苷酸或核糖核酸；脱氧核糖≠脱氧核苷酸或脱氧核糖核酸——所有糖类均只含C、H、O三种元素，作为五碳糖的“核糖、脱氧核糖”也不例外。3．从化合物的元素组成分析代谢终产物：糖类、脂质和蛋白质都含有C、H、O，故其代谢终产物都有CO2和H2O；蛋白质中还有N，其代谢终产物还含有尿素。4．从化合物的元素组成分析氧化分解释放能量的多少：脂肪的含氢量多于糖类，因此等质量的脂肪氧化分解时消耗氧气和释放能量都多于糖类。考点一细胞中的元素和化合物（应试例析）【方法体验】下列有关组成生命的物质的叙述正确的是(

)A.正是由于生物大分子中碳元素的含量最高，所以“没有碳就没有生命”B.分解等质量的糖类比脂肪释放的能量更多C.DNA是所有生物的遗传物质，说明生物具有统一性D.构成哺乳动物细胞膜的化学成分除蛋白质、磷脂外还有多糖、胆固醇等

解析构成哺乳动物细胞膜的化学成分主要是磷脂和蛋白质，此外还含有少量的糖类、胆固醇，D正确；多糖、蛋白质和核酸都是生物大分子，组成这些生物大分子的单体都是以若干个碳原子构成的碳链为基本骨架，因此碳元素在生物大分子中的重要作用并不体现在碳元素的含量上而是体现在物质构成上，A错误；等质量的脂肪与糖类比较，脂肪分子中O的含量少、H的含量多，因而在氧化分解时需要消耗更多的氧气，释放出更多的能量，B错误；DNA是主要的遗传物质，细胞生物的遗传物质为DNA，但部分病毒(如HIV、SARS病毒、烟草花叶病毒等)的遗传物质为RNA，C错误。答案D考点二细胞中的无机物（知识精讲）1．细胞中的水(2)自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系(1)细胞中水的存在形式和功能考点二细胞中的无机物（知识精讲）2．无机盐的存在形式及功能考点二细胞中的无机物（知识精讲）3．十种常考无机盐功能举例(1)N：蛋白质、ATP、NADP＋、叶绿素、核苷酸等(2)P：ATP、NADP＋、核苷酸、磷脂(3)Mg：参与构成叶绿素(与光反应有关)(4)Ca2＋：可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐(5)S：甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸的组成成分(蛋白质的特征元素，故常用35S标记追踪蛋白质去向)(6)Fe2＋：血红蛋白(缺Fe2＋时，贫血，无氧呼吸加剧，可引发乳酸积累致使酸中毒)(7)I－：甲状腺激素等(婴幼儿缺碘时可导致缺乏甲状腺激素，进而引发“呆小症”)(8)Na＋：维持细胞外液渗透压，动作电位形成离不开“Na＋内流”(9)K＋：维持细胞内液渗透压，静息电位的维持离不开K＋外流(10)Cl－：与Na＋共同维持细胞外液渗透压——细胞外液渗透压90%以上来自Na＋和Cl－考点二细胞中的无机物（知识精讲）归纳总结证明某种无机盐“A”是否为幼苗生长所必需的无机盐说明：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A)与实验后(有A)之间的自身对照，甲组使用完全培养液，乙组实验前缺A，此时乙组为实验组；与乙组实验前相比，乙组实验后加A能正常生长，则乙组实验后又为实验组。考点二细胞中的无机物（应试例析）【对接高考-角度1】水在植物的生命活动中具有重要作用。风干种子只有吸收足够的水才能进行旺盛的代谢活动，使胚生长。小麦种子萌发过程中吸水量随时间变化的趋势如图所示。回答下列问题。(1)植物细胞中的水通常以结合水和自由水两种形式存在。风干种子细胞中的水主要是以________的形式存在。经阶段Ⅰ吸水后，种子中的水主要是以________的形式存在。(2)在阶段Ⅱ，种子吸水速率________(填“大于”“小于”或“等于”)阶段Ⅰ，呼吸速率________(填“大于”“小于”或“等于”)阶段Ⅰ。(3)从细胞组成和结构的角度来推测，水分可经过细胞膜中的_____________________、________从细胞外进入细胞内。结合水自由水小于大于磷脂(或脂质)双分子层水通道此段细胞吸水量逐渐增多，吸收后的水主要以自由水的形式存在此段吸水量已饱和，吸水速率减小，但自由水相对含量比阶段Ⅰ高，呼吸速率较大风干种子中水主要与其他化合物结合为结合水考点二细胞中的无机物（应试例析）衍射法归纳细胞中的水考点二细胞中的无机物（应试例析）【方法体验】水是生命之源，下列有关生物体内水的叙述，不合理的是()A．结合水是细胞的组成成分，越冬植物体内结合水的比例会升高B．人体细胞中的内质网、线粒体和核糖体都会产生水C．胰岛素在肝脏细胞发挥作用的过程中只产生水，不消耗水D．绿色植物暗反应所需的还原剂最终来自叶绿体中的水的光解解析结合水的比例越高，植物抗逆性越强，A正确；人体细胞中的内质网中脂质的合成、线粒体内膜上有氧呼吸第三阶段和核糖体中蛋白质的合成都会产生水，B正确；促进血糖的氧化分解是胰岛素的作用之一，该过程中既有水的消耗也有水的产生，C错误；绿色植物暗反应所需的还原剂是[H]，其是光反应中水的光解产生的，D正确。答案C考点二细胞中的无机物（应试例析）【对接高考-角度2】1．无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用。下列相关叙述错误的是()A．蔬菜中的草酸不利于机体对食物中钙的吸收B．缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降C．和ATP一样，KH2PO4也能为生物体提供能量D．植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐解析草酸与食物中的钙离子结合形成草酸钙，不易被人体吸收，A正确；哺乳动物红细胞中具有运输O2的血红蛋白，含有铁，缺铁会使血红蛋白减少进而降低运输O2的能力，B正确；KH2PO4在体内为生物提供无机盐离子，不能供能，C错误；植物秸秆燃烧过程中，有机物耗尽，剩下的灰烬中富含无机盐，D正确。答案C与钙离子结合为草酸钙，不易吸收血红蛋白减少无机盐无法供能考点三实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质（知识精讲）1.实验过程还原糖的鉴定脂肪的鉴定蛋白质的鉴定考点三实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质（知识精讲）2.实验成功关键点(1)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色变化。(2)由于苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液易溶于酒精，故可用体积分数为50%的酒精洗去浮色。(3)蛋白质鉴定中，若用大豆作材料，必须提前浸泡；若用蛋清作材料，必须稀释，防止其黏在试管上不易刷洗。(4)物质鉴定实验一般可预留部分样液作对照实验，若需进一步设立对照实验，对照组应加入成分已知的物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清溶液。考点三实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质（应试例析）【对接高考】下列关于细胞结构与成分的叙述，错误的是()A.细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测B.检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色C.若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色D.斐林试剂是含有Cu2＋的碱性溶液，可被葡萄糖还原成砖红色解析用台盼蓝鉴定细胞死活，被染色的细胞是死细胞，因为死细胞的细胞膜失去了对台盼蓝的选择透过性，能进入而被染成蓝色，如果细胞膜结构不完整台盼蓝也能进入，故也能判断细胞膜结构的完整性，A正确；双缩脲试剂是用来检测蛋白质中肽键的，不能检测氨基酸的含量，B错误；若要观察处于细胞分裂中期的染色体，可以用碱性染料醋酸洋红、龙胆紫、改良苯酚品红等试剂染色，C正确；斐林试剂是由0.1g/mL的NaOH与0.05g/mL的CuSO4等量混合配制而成，其中的Cu2＋可与还原糖在水浴加热的条件下，发生氧化还原反应，生成砖红色沉淀，D正确。答案B检测蛋白质中的肽键考点三实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质（应试例析）1.区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”2.三类有机物检测在操作步骤上的“三个唯一”

(1)唯一需要加热——还原糖检测，且必须水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热，则无砖红色沉淀出现。

(2)唯一需要显微镜——脂肪检测。(3)唯一使用酒精——

脂肪的鉴定，实验用体积分数为50%的酒精洗去浮色。考点三实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质（应试例析）【方法体验】不同植物种子中所含营养成分有差异，如豆类作物中蛋白质含量较高，玉米种子中淀粉含量较高，花生种子中脂肪含量相对较多。请回答下列问题：(1)下表是用碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂测得的甲、乙、丙三种植物的干种子中三大类有机物的颜色反应，其中“＋”的数量代表颜色反应深浅程度，有关说法不正确的是()A.乙种子中含蛋白质最多B.碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂与相应的物质发生的颜色反应分别是蓝色、橘黄色和紫色C.在观察颜色时有可能用到光学显微镜D.这三种试剂使用时均不需要水浴加热

试剂种类碘液苏丹Ⅲ染液

双缩脲试剂甲＋＋＋＋＋＋＋乙＋＋＋＋＋＋＋＋丙＋＋＋＋＋＋＋A玉米花生豆类考点三实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质（应试例析）(2)某玉米新品种中的蛋白质含量高于普通玉米，请用所学的方法设计实验加以验证。实验原理：________________________________________________________________。材料用具：新鲜的普通玉米子粒，新鲜的新品种玉米子粒，研钵，试管，漏斗，纱布，吸管，清水，双缩脲试剂A液，双缩脲试剂B液，量筒。方法步骤：①将两种等质量的玉米子粒分别进行________，制备等浓度的组织样液。②取A、B两支试管，向A中加入新品种玉米组织样液2mL，B中加入普通玉米组织样液2mL。

③向A、B两支试管中分别加入1m