2016届高三生物一轮复习精讲精练 第1讲 细胞中的原子和分子、无机化合物及糖类和脂质

第1讲细胞中的原子和分子、无机化合物及糖类和脂质[考纲要求]1.水和无机盐的作用(Ⅰ)。2.糖类、脂质的种类和作用(Ⅱ)。3.实验：检测生物组织中还原糖、脂肪。一、组成细胞的分子和原子1．组成生物体的元素种类、特点(判一判)(1)生物体由多种元素组成，其中碳、氢、氧、氮、磷、钙等元素的质量占全部元素的98%(√)(2)因Fe、Mn、Cu、Zn、Mo等微量元素在生物体内含量少，所以它们对生命活动影响不大(×)(3)不同种类生物体内所含的元素种类和含量均不相同(×)(4)与无机自然界相比，没有一种元素是生物体所特有的(√)(5)生物界和非生物界在元素组成的种类和含量上都是相同的(×)2．原子和分子[想一想]原子和分子在化学反应中有什么不同？提示原子是化学反应变化中的最小微粒，在化学反应中，不可再分，不能再变成其他原子。在化学反应中，分子可以分解成原子，原子又可以重新组合成新物质的分子。[巧记]微量元素和大量元素(1)微量元素：铁(Fe)猛(Mn)碰(B)新(Zn)木(Mo)桶(Cu)。(2)大量元素：洋人探亲，丹留人盖美家，即C(探)、O(洋)、H(亲)、N(丹)、S(留)、P(人)、Ca(盖)、Mg(美)、K(家)。二、水和无机盐的作用1．水的存在形式及功能[解惑]种子晒干时减少的是自由水，细胞仍能保持活性；加热或炒熟失去的主要是结合水，种子死亡，不萌发。2．无机盐的存在形式和功能(1)存在形式：绝大多数以离子形式存在，少数是细胞内复杂化合物的组成成分。(2)功能：①维持细胞的酸碱平衡；②合成有机物的原料；③合成某些特殊生理功能物质的原料。[判一判]1．生物体的水都存在于细胞内(×)提示不一定，在细胞间隙也存在大量水分，如动物体内的组织液。2．自由水与结合水比例越大，代谢和抗逆性都越强(×)3．无机盐含量较少，作用相对较小(×)4．合成叶绿素分子和血红蛋白分子必需的离子分别是Ca2＋和Fe2＋(×)5．在血红蛋白分子中，Fe的含量最高(×)提示与其他蛋白质一样，其基本元素为C、H、O、N，另外血红蛋白还有S、Fe，Fe为血红蛋白的特征元素，并非含量最多的元素，在蛋白质分子中一般O含量最高。6．当某些无机盐含量过多或过少时，生物体会出现相应的病症(√)三、细胞中糖类和脂质1．糖类的组成、种类和功能(1)化学组成及种类(2)功能：糖类是生物体维持生命活动的主要能量来源，也是重要的结构物质。2．脂质的元素组成、种类和功能(连一连)3．糖类和脂肪的鉴定原理(连一连)[判一判]1．各种糖类都是人体生命活动的能源物质(×)提示并非都是，如脱氧核糖是构成DNA的成分，核糖是构成RNA的成分，纤维素是构成植物细胞壁的成分。2．所有糖都可用斐林试剂鉴定(×)提示斐林试剂只能鉴定可溶性还原糖如单糖、麦芽糖和乳糖，而淀粉、蔗糖等非还原糖，不能用斐林试剂鉴定。3．所有糖都有甜味，并且都必须经消化后才能吸收(×)4．所有细胞的组成成分都含有磷脂(√)提示所有细胞都有细胞膜，其主要成分是磷脂。5．所有激素都是蛋白质(×)6．脂肪、磷脂和胆固醇都可参与膜结构的组成(×)7．所有生物的细胞壁都由纤维素参与构成(×)提示纤维素是构成植物细胞壁的主要成分，而原核细胞的细胞壁不含纤维素，是由肽聚糖构成的。考点一分析组成细胞的化学元素1．元素与化合物的含量排序(1)在组成细胞的元素中，占鲜重百分比前四位的依次是OCHN；占干重百分比前四位的依次是CONH，上述两种排序的不同是因为细胞内自由水的含量不同。(2)在组成细胞的化合物中，占鲜重百分比前四位的依次是水蛋白质脂质糖类。但在干重百分比中，蛋白质最多。2．生物界与非生物界的统一性和差异性分析易错警示组成细胞化学元素的2个误区(1)误以为生物体内大量元素重要，微量元素不重要大量元素、微量元素是根据元素的含量划分的。无论是大量元素还是微量元素，都是生物体必需的元素，对于维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用。(2)误以为细胞内含量最多的元素是C细胞内含量最多的元素是O而不是C，组成细胞干重最多的元素是C。1．(2012·江苏卷，1)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2．判断下列有关组成生物体化学元素的叙述。(1)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()(2)人、动物与植物所含的化学元素的种类差异很大()(3)组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到()(4)不同生物体内各种化学元素的含量比例基本相似()(5)因为C是构成有机物的骨架，所以C是构成生物体的最基本元素()(6)糖类不含有，脂质不一定有，蛋白质也不一定有，而核酸一定有的元素是P()1．元素的组成分析及应用(1)据特征元素推测化合物的种类：(2)利用同位素示踪法通过标记特殊物质中的标志性元素，研究该物质在生物体内的合成运输等生理作用。(3)从化合物的元素组成分析代谢产物：糖类、脂质和蛋白质都含有C、H、O，故其代谢产物都有CO2和H2O；蛋白质中还有N，其代谢产物中还含有尿素。(4)从化合物的元素含量上分析氧化分解释放能量的多少：脂肪的含氢量多于糖类，因此等质量的脂肪彻底氧化分解时所消耗的O2比糖类多，释放的能量也多于糖类。2．生物界具有统一性的分析(1)从化学元素角度分析：组成生物体的化学元素种类大体相同。(2)从分子水平角度分析：①所有生物DNA分子的化学组成(四种脱氧核苷酸)和空间结构(规则的双螺旋结构)相同；②所有生物共用一套遗传密码子；③蛋白质的基本单位——氨基酸的种类基本相同。(3)从结构角度分析：除病毒外，生物体都是由细胞组成的。(4)从能量角度分析：生物体都是以ATP作为能量“通货”的。[来源:Zxxk.Com]考点二聚焦生物体内的水和无机盐1．完善生物体内水的综合关系图上述关系图中产生水的过程①②③⑤⑥发生的场所分别是叶绿体基质、线粒体内膜、细胞质基质和线粒体、核糖体、主要是细胞核；利用水的过程①②⑤发生场所分别是叶绿体基粒、线粒体基质、消化道。2．有关无机盐的思考(1)构成叶绿素、血红蛋白的无机盐离子分别是什么？答案构成叶绿素、血红蛋白的无机盐离子分别是Mg2＋、Fe2＋。(2)肌肉抽搐、神经传导分别与哪种无机盐有关系？答案肌肉抽搐与血液中Ca2＋不足有关，神经传导与细胞膜内外的Na＋和K＋有关。(3)0.9%的NaCl溶液为什么被称为生理盐水？答案因为0.9%的NaCl溶液的渗透压与人体细胞的细胞外液渗透压相等。3．生物体内无机盐生理功能的实验验证(1)对照组植物＋完全培养液―→正常生长(2)实验组易错警示(1)水的存在形式决定着相关生理活动①细胞内自由水/结合水比例升高，则代谢旺盛；反之代谢缓慢。②秋冬季节，蒸腾作用弱，吸水减少，结合水含量相对升高，有利于植物抗寒性提高。③升高或降低温度时，结合水与自由水可以相互转化，以增强细胞的抗逆性。升高温度时，自由水增多；反之，结合水增多。(2)部分无机盐的具体功能分析无机盐功能含量异常I－甲状腺激素的组成成分缺乏时患地方性甲状腺肿或呆小症Fe2＋血红蛋白的组成成分缺乏时出现缺铁性贫血症状Ca2＋降低神经系统的兴奋性血钙过低时，会出现抽搐现象；血钙过高时，会患肌无力B促进花粉的萌发和花粉管的伸长油菜缺硼时，会出现“花而不实”K＋促进植物体内淀粉的运输；动物细胞内液渗透压的维持缺乏时植物抗逆能力减弱，易受病害侵袭Na＋维持细胞外液的渗透压缺乏会导致细胞外液渗透压下降3．植物在冬季来临过程中，随着气温的逐渐降低，体内发生了一系列适应低温的生理生化变化，抗寒能力逐渐增强。下图为冬小麦在不同时期含水量和呼吸速率变化关系图。请据图判断下列叙述不正确的是()A．气温下降导致蒸腾作用减弱是植物含水量变化的主要原因B．植物抗寒性增强与结合水含量相对增多有关C．植物抗寒性的变化与细胞呼吸无关D．冬季植物对无机盐的吸收也会明显减少4．判断下列关于生物体内水和无机盐的叙述。(1)在胰岛素的合成过程中伴随着水的生成()(2)细胞呼吸速率随自由水与结合水比值的变化、人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变化、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可分别由下图中曲线②①③表示()(3)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，可用曲线②来表示()(4)细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在，如CaCO3构成骨骼、牙齿()(5)盐生植物通过在液泡中贮存大量的Na＋而促进细胞吸收水分，该现象说明液泡内Na＋参与调节渗透压()(6)膝跳反射中兴奋传导的传导离不开水()(7)人体缺铁会影响正常的有氧呼吸功能()坐标曲线题解答案例分析1．仔细读题：识图明确题干及图中曲线所提供的信息。2．提取有效信息：冬季气温下降→植物含水量下降，自由水含量下降，结合水含量上升→植物细胞呼吸速率下降。3．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分析每一小题涉及的问题，归纳作答。考点三糖类和脂质的种类和作用1．如图表示糖类的化学组成和种类，完成下列相关问题(1)图中①②③依次代表单糖、二糖和多糖，其中可以继续水解的是②③。能水解产生2分子葡萄糖的是麦芽糖，能水解产生多个葡萄糖的是淀粉、纤维素和糖原，水解过程中释放能量吗？不释放。(2)在加热条件下，与斐林试剂发生反应生成砖红色沉淀的有单糖、麦芽糖和乳糖。(3)④纤维素和果胶是植物细胞壁的主要成分，其合成与高尔基体(细胞器)有关；脱氧核糖和核糖分别是DNA和RNA的组成成分。2．比较分析糖类和脂质名称项目糖类脂质合成部位叶绿体(淀粉)、内质网(糖蛋白)、高尔基体(纤维素)、肝脏和肌肉(糖原)主要是内质网与能量的关系主要的能源物质。动物细胞中的糖原、植物细胞中的淀粉是重要的储能物质脂肪是细胞内良好的储能物质与细胞膜的关系糖被的重要组成成分磷脂是构成细胞膜的基本骨架，胆固醇是动物细胞膜的重要成分易错警示脂肪是细胞内良好储能物质的原因相对于糖类、蛋白质，脂肪中C、H的比例高，而O比例低，故在氧化分解时，单位质量的脂肪较糖类、蛋白质消耗的氧气多，产生的水多，产生的能量也多。5．糖类和脂质是细胞中两种重要的有机物，请判断相关的叙述的正误。(1)细胞膜上的脂质包括磷脂、糖脂、胆固醇等()(2)糖类和脂质都是储能物质，且都只能在内质网上合成()(3)淀粉和脂肪水解的终产物是二氧化碳和水()(4)质量相同的糖类和脂肪被彻底水解时，脂肪耗氧少()(5)蔗糖和麦芽糖水解的产物都是葡萄糖()(6)脂肪和纤维素都是生物体内的能源物质()(7)核酸和脂肪含有C、H、O、N等元素()(8)磷脂是细胞必不可少的脂质()(9)植物细胞中的二糖主要是乳糖和麦芽糖()(10)因为能利用葡萄糖，“淀粉→麦芽糖→葡萄糖→糖原”发生在某动物体内()细胞内的能源物质种类及其分解放能情况1．主要能源物质：糖类。2．主要储能物质：脂肪。除此之外，动物细胞中的糖原和植物细胞中的淀粉也是重要的储能物质。3．直接能源物质：ATP。糖类、脂肪、蛋白质中的能量只有转移到ATP中，才能被生命活动利用。4．细胞中的能源物质为糖类、脂肪、蛋白质，三者供能顺序是：糖类→脂肪→蛋白质。糖类是主要的能源物质；当外界摄入能量不足时(如饥饿)，由脂肪分解供能；蛋白质作为生物体重要的结构物质，一般不提供能量，但在营养不良、疾病、衰老等状态下也可分解提供能量。5．能源物质为生命活动供能的过程考点四糖类和脂肪的鉴定1．完善淀粉及还原糖鉴定流程图并思考(1)上述两实验中主要遵循什么实验原则？各自的自变量和因变量分别是什么？答案主要遵循了对照原则(相互对照)和等量原则(排除试剂量的干扰)。前者样液的不同是自变量，因变量是试管中颜色变化；后者自变量是样液成分的变化，因变量是是否出现砖红色沉淀。(2)在还原糖的鉴定实验中，能否选用甜菜、甘蔗、马铃薯、西瓜、血液(含葡萄糖)、含还原糖的绿色