高三生物总复习课件第一单元走近细胞与细胞的分子组成1-2

第2讲细胞中的元素和化合物细胞中的无机物[考纲导航

]1.水和无机盐的作用(Ⅰ)。2.实验：检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质。考点一细胞中的元素和化合物1．细胞中元素的种类(1)分类图示：(2)分析：①分类依据：大量元素和微量元素的分类是依据________

___________________，而不是生理作用。微量元素含量虽少，但其生理作用却不可替代。②分类来源：组成生物体的常见的20多种化学元素是指必需元素。元素在生物体内的含量2．组成细胞的元素的来源(1)来源：生物体有选择地从______________中获得。(2)生物界与非生物界的统一性和差异性：无机自然界3．组成细胞的化合物(2)含量：①在细胞鲜重中前四位的依次是______________________。②在细胞干重中前三位的依次是______________________。【判断与思考】

1．判断下列说法的正误。(1)Ca、Mg、Fe、Mn、Cu是组成细胞的微量元素。(×)(2)细胞中的一种元素的作用能被其他元素替代。(×)水、蛋白质、脂质、糖类蛋白质、脂质、糖类(3)细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要。(×)(4)因为C是细胞干重中最多的元素，所以其是最基本的元素。(×)(5)在占干重百分比中，因为脂质中脂肪是储能物质，所以脂质最多。(×)2．根据题图，回答问题。如图1是细胞中化合物含量的扇形图，图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图，请分析：(1)若图1表示细胞鲜重，则A、B化合物依次是_____________。(2)若图2表示组成人体细胞的元素含量，则a、b、c依次是_________________。(3)若图1表示细胞完全脱水后的化合物含量，则A化合物具有多样性，其必含的元素是________

_________。水、蛋白质O、C、HC、H、O、N(4)生物界和非生物界既然在元素组成上具有统一性，那么为什么会出现元素含量的差异性？【提示】

因为组成细胞的元素是细胞有选择地从无机自然界中吸收获得。(5)请给不同状态的细胞(鲜重、干重)前四种元素的含量排序，并尝试分析两种状态下O元素排序差异的原因。【提示】

细胞鲜重时元素含量：O＞C＞H＞N。细胞干重时元素含量：C＞O＞N＞H。鲜重中水是细胞中含量最多的化合物，而水分子中O的含量远大于H，因此组成生物体的元素中，O元素占细胞鲜重百分比最多。考法1细胞中元素含量、种类及作用1．(2017·湖北省武昌区高三5月调研考试)一种植物和一种哺乳动物细胞中某些化学元素的含量(占细胞干重的质量分数：%)如下表数据，下列有关叙述正确的是(

)元素CHONPCaS植物43.576.2444.431.460.200.230.17动物55.997.4614.629.333.114.670.78A.碳元素的含量能说明有机物是动植物体内干物质的主要成分B．由表可知，两种生物体内所含化学元素的种类和含量差异很大C．测定该动物的某种小分子含C、H、O、N、S，此小分子不可能是氨基酸D．N、S含量说明动物组织含蛋白质较多，H、O的含量说明植物体内含水多【解析】

据表格中数据可知，无论动物细胞还是植物细胞的干重含量最多的元素就是C元素，原因是动物细胞和植物细胞中含有大量的蛋白质和糖类，所以碳元素的含量说明有机物是干物质的主要成分，A项正确；由表可知，两种生物体内所含化学元素的种类基本相同，B项错误；氨基酸的R基当中可能含有S元素，C项错误；表中的数据为化学元素占细胞干重的质量分数，所以H、O的含量不能说明植物体内含水多，D项错误。【答案】A【解析】

组成细胞的微量元素的含量极少，但其作用不可缺少，如缺乏则可能会导致相应的疾病，A错误；生物界与非生物界在元素含量上具有差异性，B错误；细胞中的无机盐多以离子形式存在，C错误；N和Mg都是组成叶绿素的元素，缺少N和Mg会影响叶绿素的合成而使叶片发黄，D正确。【答案】D【总结归纳】

判断元素与化合物的四个“明确”

A．若基因在结构丙上呈线性排列，则甲的单体用双缩脲试剂检测呈紫色B．若丁是真核细胞中良好的储能物质，则其合成场所为一种具膜的细胞器C．若丙是原核细胞内蛋白质合成场所，则乙彻底水解产物有6种D．若丙是一种生物膜，则其功能与膜上甲的种类和数量有关【解析】

若基因在结构丙上呈线性排列，说明丙是染色体，则甲是蛋白质，其单体是氨基酸，而与双缩脲试剂检测呈紫色的物质是蛋白质，A错误；若丁是真核细胞中良好的储能物质，则丁是脂肪，在内质网合成，B正确；若丙是原核细胞内蛋白质合成场所，则丙是核糖体，由RNA和蛋白质组成，则乙是RNA，其彻底水解的产物有磷酸、四种含氮碱基和核糖，C正确；若丙是一种生物膜，则甲是蛋白质，其功能与蛋白质的种类和数量有关，D正确。【答案】A4．如图表示不同化学元素所组成的化合物，以下说法错误的是(

)A．若①为某种大分子的组成单位，则①最可能是氨基酸B．若②是细胞中重要的储能物质，则②是脂肪C．若③为能储存遗传信息的大分子物质，则③一定是DNAD．若④主要是在动物肝脏和肌肉中合成的储能物质，则④是糖原【解析】

由图示可知，①的组成元素为C、H、O、N，若①为某种大分子的组成单位，则①最可能是蛋白质的基本组成单位——氨基酸；②的组成元素只有C、H、O三种，可能是糖类或脂肪，若②是细胞中重要的储能物质，则②是脂肪；③的组成元素为C、H、O、N、P，若③是能储存遗传信息的大分子物质，则其可能是DNA或RNA；④只含C、H、O三种元素，主要是在动物肝脏和肌肉中合成的储能物质，则④是肝糖原和肌糖原。【答案】C【疑难精讲】

1.据特征元素推测化合物的种类2．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，其代谢终产物中还含有尿素。3．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。

2．细胞中的无机盐[巧记]无机盐功能的“一、一、二”【判断与思考】

1．判断下列说法的正误。(1)生物体内的水就是细胞内的水。(×)(2)同种植物的萌发种子和休眠种子内含水量相同。(×)(3)晒干的种子细胞内不含有水分，导致细胞代谢停止，有利于种子长时间储存。(×)(4)水影响光合作用强度的主要原因是水影响气孔的开闭。(√)(5)细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在，如CaCO3构成骨骼、牙齿等。(×)(6)Mg参与构成叶绿体中的各种色素。(×)2．根据题图，回答问题。图甲表示无机物在生物体内含量的变化，图乙表示细胞中与“水”有关的部分代谢过程，请分析回答：(1)图甲中可表示细胞呼吸速率随自由水与结合水比值变化的曲线是_________。(2)图甲中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是______。(3)图乙中进行①②⑤生理过程的主要场所分别是______________________________________。②①线粒体内膜、核糖体、叶绿体类囊体薄膜④作为细胞结构重要组成成分的水为结合水⑤自由水与结合水的比例因细胞的种类而不同⑥自由水与结合水的比例与细胞生命活动状态强弱无关A．三项B．四项

C．五项

D．六项【解析】

①细胞内的水以结合水和自由水两种形式存在，①正确；②参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水，②正确；③参与细胞内许多化学反应的水为自由水，③错误；④作为细胞结构重要组成成分的水为结合水，④正确；⑤自由水与结合水的比例因细胞的种类而不同，⑤正确；⑥代谢旺盛的细胞中，自由水所占比例增加。故自由水与结合水的比例与细胞生命活动状态强弱有关，⑥错误，故选B。【答案】B2．(2017·河南省焦作市高三下学期第二次模拟考试)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水的光解【解析】

结合水是细胞结构的重要组成成分，越冬植物为增强抗逆性，其体内结合水的比例会升高，A项正确；人体细胞中的内质网中脂质的合成、线粒体基质中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项正确；胰岛素的作用是促进血糖的氧化分解、促进血糖合成糖原，以及促进血糖转化为脂肪和某些氨基酸等，其中，胰岛素在促进血糖彻底氧化分解的过程中既有水的消耗也有水的产生，C项错误；绿色植物暗反应所需的还原剂是[H]，是叶绿体中的水在光合作用下分解获得的，D项正确。【答案】C考法2考查无机盐的功能及其实验设计3．(2017·东北三省四市高三高考第二次模拟考试)许多无机离子对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用。下列相关叙述，正确的是(

)A．K＋参与血浆渗透压的形成，而Na＋不参与B．Fe2＋在血红蛋白载氧与输氧过程中起重要作用C．过量摄入钠盐，将会导致血浆中的抗利尿激素含量降低D．K＋内流是神经纤维产生动作电位的主要原因【解析】

血浆渗透压形成与血浆中的无机盐和蛋白质等有关，故与Na＋有关，A错误；血红蛋白具有载氧与输氧的作用，而参与血红蛋白组成的元素是Fe2＋，故Fe2＋在血红蛋白载氧与输氧过程中起重要作用，B正确；过量摄入钠盐导致血浆渗透压升高，血浆内抗利尿激素含量升高，C错误；动作电位的产生是由于Na＋内流形成的，D错误。【答案】B4．(2017·福建省宁德市高三毕业班第二次质量检查)下列有关“验证镁是小麦生长发育所必需的元素”实验叙述不正确的是(

)A．实验材料可用生长健壮的小麦幼苗B．对照组用含镁的蒸馏水培养C．实验过程中需定期更换培养液D．实验组出现缺镁症状后加镁可缓解症状【解析】

“验证镁是小麦生长发育所必需的元素”，实验中应保证实验材料的统一性，即材料的种类、生长状况等，因此其实验材料可用生长健壮的小麦幼苗，A项正确；自变量是培养液中是否含有镁，对照组用包含镁在内的完全培养液培养，实验组应用缺镁培养液培养，B项错误；为了保证植物正常生活，实验过程中需定期更换培养液，以避免有害代谢产物的积累等因素对植物的生长产生不利的影响，C项正确；在实验组中还可设置二次对照，即在出现缺镁症状后，再加入含镁的完全培养液，以缓解症状，让植物恢复正常生长，形成前后对照，D项正确。【答案】B【总结归纳】

验证某种矿质元素生理功能的实验方案实验组：正常植物＋缺X培养液共同培养一段时间后，表现出相应的症状，再加入X后，症状消失。对照组：正常植物＋完全培养液共同培养一段时间后，植物正常生长。实验相关说明：(1)实验中应保证实验材料的统一性，即材料的种类、生长状况等相同。(2)实验组加入X的目的是二次对照，使实验组前后对照，以增强说服力。(3)该方案也可用于检测某种矿质元素是否是植物正常生长的必需元素。考点三检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质(实验)2．实验步骤(1)还原糖的检测(2)脂肪的检测方法一：花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色方法二：(3)蛋白质的检测【特别提醒】

1.鉴定非还原糖(如蔗糖)时：如果与斐林试剂混合，水浴加热后的现象不是无色，而是浅蓝色[Cu(OH)2的颜色]。2．脂肪鉴定现象观察时：(1)若要观察被染色的脂肪颗粒，则使用显微镜。(2)若要通过溶液颜色变化，则不必使用显微镜。3．蛋白质鉴定时：(1)若用大豆作材料，必须提前浸泡。(2)若用蛋清液作材料，必须稀释，防止其黏在试管上不易刷洗。【深度思考】(1)上述实验选材的标准是什么？【提示】

①被检测物质含量丰富；②材料接近无色；③易取材，易操作等。(2)实验中，在加相应试剂之前为何要留出部分组织样液？【提示】

作为对照，以便与鉴定后的样液颜色作对比，增强实验的说服力。(3)鉴定还原糖时使用的斐林试剂为何要现配现用？【提示】

因为斐林试剂很不稳定，容易产生蓝色的Cu(OH)2沉淀，所以应将甲液和乙液分别保存，使用时现配现用。(4)蔗糖溶液中加入斐林试剂后呈现什么颜色？【提示】

蔗糖属于非还原糖，不与斐林试剂发生颜色反应。观察到的现象不是无色，而是蓝色[Cu(OH)2的颜色]。(5)在使用双缩脲试剂时，为什么要先加入试剂A，后加入试剂B?【提示】

先加入试剂A，造成碱性环境，只有在碱性环境中，蛋白质才容易与Cu2＋发生颜色反应。(6)鉴定蛋白质时，加入试剂B后，如果没有产生紫色反应，可能的原因是什么？【提示】

可能加入的双缩脲试剂B过量，CuSO4在碱性溶液中生成大量的蓝色Cu(OH)2絮状沉淀，会遮蔽实验中所产生的紫色，影响观察结果。(7)脂肪鉴定实验中为什么用50%的酒精洗去浮色，而不用清水？【提示】

因为苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ易溶于有机溶剂酒精中，而不溶于清水中。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“3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。3．实验中的三个注意点(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)脂肪鉴定的过程中滴加1～2滴体积分数为50%的酒精的目的是洗去浮色，原因是苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液易溶于酒精。(3)物质鉴定实验一般不设立对照实验，若需设立对照实验，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。考法1教材实验理解1．(2017·江苏省东台市高三5月模拟)关于生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质和DNA的鉴定实验，下列叙述正确的是(

)A．鉴定还原糖、DNA都需要进行水浴加热B．二苯胺试剂和斐林试剂都呈无色，要现配现用C．还原糖、DNA、蛋白质和脂肪的鉴定时分别可见砖红色、紫色、蓝色和橘黄色颗粒D．脂肪鉴定过程中需用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精1∶1混合洗去浮色【解析】

鉴定还原糖需要温水浴加热，鉴定DNA需要沸水浴加热，A正确；斐林试剂的硫酸铜溶液为蓝色，B错误；还原糖、DNA、蛋白质和脂肪的鉴定时分别可见砖红色、蓝色、紫色和橘黄色颗粒(或红色)，C错误；脂肪鉴定过程中需用体积分数50%的酒精洗去浮色，D错误。【答案】A2．(2017·广东省汕头市高三普通高考第一次模拟考试)下列对有关实验的分析，正确的是(

)【解析】

萝卜汁＋双缩脲试剂，溶液不呈紫色的原因有可能是试验操作不当，如硫酸铜溶液滴加过多，不能说明不含蛋白质，A错误；人口腔上皮细胞的DNA主要存在于细胞核中，B错误；酵母菌无氧呼吸产生的酒精在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色，C正确；橘子汁本身呈橘黄色，不宜用来作为检测脂肪的试验材料，D错误。【答案】C考法2实验拓展应用3．油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如图所示，将不同成熟阶段的种子匀浆进行检测，下列选项结果正确的是(

)选项取样时间检测试剂检测结果A第10天斐林试剂不显色B第20天双缩脲试剂不显色C第30天苏丹Ⅲ试剂橘黄色D第40天碘液蓝色【解析】

本题考查成熟种子内有机物成分的变化及三大物质检测的相关知识。据图分析可知，第10天有较多的可溶性糖，其中的还原糖与斐林试剂水浴加热后，会出现砖红色沉淀，故A项错误。蛋白质是生物体生命活动的主要承担者，在整个种子成熟过程中都能检测到蛋白质，用双缩脲试剂检测可显紫色，故B项错误。在第30天，脂肪含量较高，加入苏丹Ⅲ试剂后，出现橘黄色，故C项正确。在第40天，淀粉已经消耗为零，用碘液检测不会发生显色反应，故D项错误。【答案】C4．(2017·福建六校联考)为进一步确定来源不同的A、B、C、D、E五种物质(或结构)的具体类型，进行了下列实验，现象与结果如下：(1)各种物质(或结构)的性质、染色反应的结果，见下表：注：＋表示有(或溶解)；－表示无(或不溶解)；灰分指物质充分燃烧后剩下的部分。(2)A为红色，检测A的灰分后发现其中含有Fe元素。(3)将适量的E溶液加入盛有D的试管中，混合一段时间后，混合液能与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。根据以上实验现象和结果，推断出A～E五种物质分别是：A．________；B.________；C.________；D.________；E.________。【解析】

根据题意分析，由A为红色，检测A的灰分后发现其中含有Fe元素，且溶于水，能与双缩脲试剂反应，故A是血红蛋白；B能与甲基绿溶液反应说明含有DNA，能与双缩脲试剂反应说明含有蛋白质，既含有蛋白质，又含有DNA，则B是染色体(染色质)；由C只与苏丹Ⅲ溶液反应，说明C是脂肪；D与题表中的所有试剂均不发生反应，又由于来源于棉花，说明D是纤维素；由于E能与双缩脲试剂反应，说明E是蛋白质，又由于将适量的E溶液加入盛有D的试管中，混合一段时间后，混合液能与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀，说明E能将纤维素分解，根据酶的专一性，说明E是纤维素酶。【答案】

血红蛋白染色质(体)脂肪纤维素纤维素酶1．(2017·海南卷)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】

草酸与食物中钙结合形成沉淀物不利于吸收，A正确。铁是血红蛋白的组成成分，血红蛋白的主要作用是运氧，缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降，B正确。无机盐在生物体中的是细胞的结构成分、参与并维持生物体的代谢活动、维持生物体内的酸碱平衡、维持细胞的渗透压，C错误。燃烧过程中有机物被分解，剩下来的是无机物，D正确。【答案】C2．(2016·上海卷)诺贝尔奖得主屠呦呦在抗疟药物研发中，发现了一种药效高于青蒿素的衍生物蒿甲醚，结构如图。下列与蒿甲醚的元素组成完全相同的物质是

(

)A．纤维素B．胰岛素C．叶绿素

D．甲状腺素【解析】

据图可知，蒿甲醚的组成元素为C、H、O，纤维素为多糖，组成元素为C、H、O；胰岛素属于蛋白质，组成元素为C、H、O、N、S；叶绿素含有镁元素；甲状腺素含有碘元素。故A项正确。【答案】A3．(2014·四川卷)生物体的生命活动离不开水。下列关于水的叙述，错误的是(

)A．在最基本生命系统中，H2O有自由水和结合水两种存在形式B．由氨基酸形成多肽链时，生成物H2O中的氢来自氨基和羧基C．有氧呼吸时，生成物H2O中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解D．H2O在光下分解，产生的[H]将固定的CO2还原成(CH2O)【解析】

A项，水在最基本的生命系统中有两种存在形式：自由水和结合水。B项，在氨基酸脱水缩合形成多肽链的过程中，生成物H2O中的两个氢原子分别来自两个氨基酸中的氨基和羧基。C项，有氧呼吸第三阶段，O2与第一阶段葡萄糖分解产生的[H]和第二阶段丙酮酸分解产生的[H]结合形成H2O，同时释放出大量能量。线粒体中丙酮酸的分解要利用H2O，产生CO2。D项