一轮复习-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[最新考纲]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（5年4考）1.细胞中的元素自然界中C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、Zn、Cu、B、Mo化合物C基本骨架C、H、O、N■助学巧记生物界与非生物界间及各种生物彼此之间的关系①化学元素“种类”：具有统一性，即没有一种元素为细胞所“特有”；②从元素“含量”来看却具有差异性(源于细胞“主动”吸收)。2.细胞中的化合物分类无机化合物：_____和__________。有机化合物：______、脂质、_________、核酸等。3.正确区分鲜重、干重的元素和化合物的含量水无机盐糖类蛋白质O＞C＞H＞N水＞蛋白质H2OC＞O＞N＞H蛋白质下图A是组成人体细胞的主要元素及其比例，B是细胞中几种化合物的含量。请据图思考下列问题：(1)如果图A表示的是活细胞中的元素含量比例，则甲～丁依次为、、、。(2)若按干重计，图B中②为，其标志性元素是A图中的(填甲、乙、丙、丁)，按鲜重计②应为(此时①为)。OHCN蛋白质丁水蛋白质(3)图A所示元素在非生物界中(填“一定能”、“一定不能”或“不一定能”)找到。(4)C、H、N三种元素在人体的化学成分中，质量分数共占73%左右(占细胞干重的百分比)，而在岩石圈的化学成分中，质量分数不到1%，这一事实说明生物界与非生物界具有。一定能差异性细胞中的元素与化合物1.(2013·海南单科，1)关于生物体内有机化合物所含元素的叙述，错误的是()A.叶绿素含有镁元素B.血红蛋白含有铁元素C.脱氧核糖含有磷元素D.胰岛素含有碳元素解析脱氧核糖属五碳糖仅由C、H、O三种元素组成。答案C2.(2016·皖南八校联考)下列物质中同时含有磷和氮元素的是()A.ATP和磷脂B.丙酮酸和脂肪酸C.胰岛素和性激素D.核苷酸和氨基酸解析丙酮酸和脂肪酸只含C、H、O；性激素属于固醇类只含C、H、O；氨基酸的基本组成元素为C、H、O、N；ATP、磷脂和核苷酸组成元素为C、H、O、N、P。答案A1.用元素分析法判断物质种类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。考点二细胞中的无机物（5年4考）1.细胞中的水(1)细胞中水的存在形式和功能结合水细胞结构自由水化学反应液体环境营养物质和代谢废物(2)自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系自由水/结合水比值高⇒代谢_______，如癌细胞、萌发种子、分生组织细胞比值低⇒代谢强度____、但抗逆性增强，如干种子、越冬植物、细菌芽孢等旺盛弱根据冬小麦在不同时期含水量和呼吸速率变化关系图，归纳总结自由水/结合水与代谢和抗逆性的关系：正温度下降下降2.无机盐的存在形式及功能(巧记一、一、二)离子主动化合物酸碱度生命活动渗透压3.列举无机盐参与构成的几种常见化合物(1)N：、ATP、NADP＋、叶绿素、核苷酸等(2)：ATP、NADP＋、核苷酸、磷脂(3)：叶绿素(4)：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)(5)：血红蛋白(6)：甲状腺激素等蛋白质PMgSFe2+I-1.真题重组判断正误(1)细胞内结合水/自由水的比值，种子萌发时比休眠时高(2015·山东卷，1A)()(2)在人体活细胞中氢原子的数目最多(2013·重庆卷，1A)()(3)贮藏中的种子不含水分，以保持休眠状态(2013·江苏高考，16A)()(4)自由水可作为细胞内化学反应的反应物(2014·海南卷，5C)()(5)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，1D)()(6)在最基本生命系统中，H2O有自由水和结合水两种存在形式(2014·四川高考，2A)()×√×√×√以上内容主要源自人教必修1P34～36涉及自由水、结合水、无机盐的存在形式及功能，P16涉及大量元素、微量元素及其功能，考查形式主要以选择题题型，针对水存在形式及自由水的功能及相关化合物元素组成、功能予以考查，多属送分题，准确记忆、归纳教材相关内容是解题关键。2.(据教材必修1P36“技能训练”编制)为了确定某种矿质元素是否是小麦幼苗的必需元素，应采用的方法是()A.检测正常叶片中该矿质元素的含量B.分析根系对该矿质元素的吸收过程C.分析环境条件对该矿质元素吸收的影响D.观察在完全培养液中去掉该矿质元素前后小麦幼苗生长发育状况解析判断某元素是否是某植物正常生长发育的必需元素通常用溶液培养法。在人工配制的完全培养液中，除去某种矿质元素，然后观察植物的生长发育情况：如果植物的生长发育仍正常，说明该元素不是植物所必需的；如果植物的生长发育不正常(出现特定的缺乏症状)，且只有补充了该种元素(其他元素无效)后，植物的生长发育又恢复正常(症状消失)，说明该元素是植物生长必需的矿质元素。答案D细胞中的水【典例】(2016·海南卷，26)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。[慧眼识图获取信息]答案(1)结合水自由水(2)小于大于(3)磷脂(或脂质)双分子层水通道衍射法归纳细胞中的水【对点小练】下列有关水与生命活动的说法，不正确的是()A.细胞发生癌变其自由水含量较正常的细胞低B.正在萌发的种子中结合水与自由水的比值下降C.在线粒体、叶绿体和核糖体中进行的化学反应都有水生成D.自由水和结合水在一定的条件下可以相互转化解析癌细胞能够无限增殖，细胞代谢比正常细胞旺盛，因此自由水含量较正常细胞高，故A项错误。答案A结合细胞代谢考查无机盐的存在形式及功能1.下列有关无机盐的含量、存在形式和生理作用的叙述中错误的是()A.无机盐在细胞内含量很少，主要以离子形式存在；具有维持渗透压、酸碱度及细胞正常生命活动的功能B.人体内Na＋主要存在于细胞内液，K＋主要存在于细胞外液，血液中Ca2＋缺乏时导致肌肉抽搐C.某些无机盐是细胞内一些大分子物质的组成成分，如Fe2＋参与血红蛋白的构成，Mg2＋参与叶绿素的形成D.氮是植物体内的重要元素之一，酶、核酸、ATP中都含有氮元素解析人体内Na＋主要存在于细胞外液，维持细胞外液的渗透压，K＋主要存在于细胞内液，维持细胞内液的渗透压，B错误。B2.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、乙组实验后解析甲组使用完全培养液，乙组实验前缺X，乙组为实验组；与乙组实验前相比，乙组实验后加X能正常生长，乙组实验后又为实验组。答案D检验某种矿质元素生理功能的实验方案(1)实验组：(2)对照组：正常植物＋完全培养液→正常生长。考点三（实验）检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质（5年6考）1.检测原理(1)糖类的检测(2)脂肪的检测：脂肪＋苏丹Ⅲ染液―→________苏丹Ⅳ染液―→________(3)蛋白质的检测：蛋白质＋―→紫色斐林试剂砖红色沉淀蓝色橘黄色红色双缩脲试剂2.实验步骤组织样液斐林试剂水浴加热切片洗去浮色试剂A试剂B3.实验成功关键点(1)三个实验中都不宜选取的材料，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，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。有颜色酒精1.下图是检测还原糖的实验(1)如下图示的处理，2min后试管内将呈现何种颜色？试加以分析说明。(2)向某试管内无色液体中加入斐林试剂，经加热若出现砖红色沉淀，则表明试管内含有葡萄糖，对吗？提示(1)应为蓝色(斐林试剂的颜色，因未经水浴加热，只有将试管置于50～65℃温水中，经水浴加热后，方可呈现“砖红色沉淀”)。(2)不对。只能证明含有“还原糖”，不能具体证明是哪种还原糖。2.下图为某种物质鉴定方案，请推测：(1)图示的实验方案用于鉴定何类物质，其中“某试剂”是什么？A液、B液分别指什么？(2)若溶液中有被检测物质则右侧试管“摇匀后”变成何种颜色？提示(1)蛋白质及多肽化合物；双缩脲试剂；A为0.1g/mLNaOH溶液；B为0.01g/mLCuSO4溶液。(2)紫色。糖类、脂肪与蛋白质的检测1.(2016·海南卷，15)下列实验中，加入试剂后不能产生特定颜色的是()A.取成熟香蕉匀浆，用斐林试剂检测还原糖B.黑暗中生长24h的天竺葵叶片，用碘液检测淀粉C.玉米根尖经甲基绿染色后，在显微镜下观察细胞核D.花生子叶经苏丹Ⅲ染色后，在显微镜下观察脂肪颗粒解析成熟香蕉中含有较多葡萄糖，用斐林试剂检测会出现砖红色沉淀；黑暗中生长24h的天竺葵叶片，淀粉被消耗，加入碘液不会产生蓝色；玉米根尖经甲基绿染色后，在显微镜下观察细胞核呈绿色；花生子叶经苏丹Ⅲ染色后，在显微镜下观察脂肪颗粒呈橘黄色。答案B2.下图为鉴定蛋白质的流程图，其中甲、乙、丙、丁的含义分别是()A.黄豆浆、双缩脲、1mL、4滴B.花生种子研磨液、双缩脲、4滴、1mLC.黄豆浆、双缩脲、4滴、1mLD.花生种子研磨液、斐林试剂、1mL、4滴解析鉴定蛋白质时选材要选择含蛋白质丰富的组织样液，花生种子脂肪含量高，而黄豆蛋白质含量高，应选择黄豆样液；鉴定蛋白质用双缩脲试剂；向待测组织样液中注入双缩脲试剂A液1mL，摇匀，再注入双缩脲试剂B液4滴摇匀。答案A1.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。易错·防范清零[易错清零]易错点1认为生物体内大量元素重要，微量元素不重要点拨无论是大量元素还是微量元素，都是生物体必需的元素。微量元素虽含量少，但其生理作用却不可替代，如Zn是DNA聚合酶和RNA聚合酶的辅酶成分，缺Zn将导致DNA复制和RNA合成不能正常进行。易错点2认为细胞内含量最多的元素是碳点拨关注元素的“三多”活细胞中含量最多的元素是“O”；细胞干重含量最多的元素是“C”；细胞中原子数最多的是“H”。易错点3认为自由水的作用比结合水作用大并认为干种子中已无水点拨(1)自由水、结合水的作用都非常大，两种水在不同时期作用各有所侧重。(2)自由水和结合水的存在形式及其功能的验证①鲜种子放在阳光下暴晒，重量减轻主要是自由水散失。②干种子用水浸泡后仍能萌发失去自由水的种子仍保持其生理活性。③干种子不浸泡则不萌发自由水越少，代谢越缓慢。④干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠失去的主要是结合水。⑤失去结合水的种子浸泡后不萌发失去结合水的细胞失去生理活性。易错点4误认为质量大的分子就是“生物大分子”点拨生物大分子是指由许多“单体”构成的“多聚体”，它们均以“C”构成基本骨架，如淀粉、纤维素、糖原。它们均是由葡萄糖这种单体构成的多聚体；蛋白