高考生物第一轮复习必修一-第二章组成细胞的分子-第1节-第5节-细胞中的元素和化合物-细胞中的无机物

必修部分必修1分子与细胞第2章组成细胞的分子最新考纲展示三年考情分析蛋白质、核酸的结构和功能Ⅰ2012·上海·T62012·海南·T1、T22011·海南·T162011·江苏·T12010·江苏·T1、T32010·新课标全国卷·T4三年7考糖类、脂质的种类和作用Ⅱ2011·四川·T42010·海南·T6三年2考最新考纲展示三年考情分析水和无机盐的作用Ⅰ2012·江苏·T12012·海南·T72011·上海·T132010·上海·T9三年4考检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质2012·江苏·T192011·新课标全国卷·T62010·新课标全国卷·T32010·广东·T29三年4考观察DNA、RNA在细胞中的分布无最新考纲展示三年考情分析注：知识内容要求掌握程度(Ⅰ和Ⅱ标出)的含义：Ⅰ：对所列知识点要知道其含义，能够在试题所给予的相对简单的情境中识别和运用它们。Ⅱ：理解所列知识和其他相关知识之间的联系和区别，并能在较复杂的情境中综合运用其进行分析、判断、推理和评价。第1、5节细胞中的元素和化合物细胞中的无机物明题型析典例忆教材溯本源研考点破疑难练真题悟考情积方法技能升课时作业研一、组成细胞的元素和化合物1．组成细胞的元素(1)大量元素：________________________等。(2)微量元素：________________________等。(3)来源：生物体有选择地从________中获得。(4)存在：大多以________的形式存在。基础导学2．组成细胞的化合物二、水和无机盐的作用1．水(1)写出A、B、C、D反映出的以上两种水的功能：A．组成________；B．提供细胞生活的________环境；C．作为________，参与反应；D．有利于________。(2)自由水和结合水的转换：温度升高后，________可转换为________，自由水与结合水的比例会________，新陈代谢会________。2．无机盐(1)在细胞中的存在形式：主要是________。(2)生理作用①细胞的组成成分，如Mg2＋参与________合成；Fe2＋参与________合成。②维持________。种子晒干时减少的是自由水，细胞仍能保持活性；加热或炒熟则失去的主要是结合水，种子死亡不萌发。一、1.(1)C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg(2)Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo(3)无机自然界(4)化合物2．(1)水和无机盐糖类、脂质(2)①水②蛋白质③蛋白质二、(1)A.细胞结构B．液体C．反应物D．物质运输(2)结合水自由水升高增强2．(1)离子(2)①叶绿素血红蛋白②生命活动1．据教材17页图2－1和图2－2可得出什么信息？回扣教材提示：在干重和鲜重的情况下，人体细胞中含量最多的元素不同。在鲜重中含量最多的元素是O，其次是C、H、N；而在干重中含量最多的元素是C，其次是O、N、H。2．教材35页[思考与讨论]：Fe——血红蛋白——贫血；Mg——叶绿素——光合作用。3．教材36页[技能训练]——设计实验：证明某种元素是否是必需矿质元素的实验思路。考点1组成细胞的元素和化合物知识必备1．细胞中的元素分类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)。2．元素与化合物的含量(1)在组成细胞的元素中，占鲜重百分比：OCHN；占干重百分比：CONH。(2)在组成细胞的化合物，占鲜重百分比：水蛋白质脂质糖类，但在干重百分比中，蛋白质最多。(3)水是细胞中物质含量最多的化合物，氧元素是水的主要组成成分，因此，组成生物体的元素中，O元素含量最多。3．生物界与非生物界的统一性和差异性4．元素的生理功能(1)维持机体正常的生命活动：如K＋可保持心肌正常兴奋性，微量元素B能促进花粉的萌发和花粉管的伸长等。(2)组成细胞的化合物：种类元素组成构成单体多糖仅含C、H、O葡萄糖等单糖脂质脂肪和固醇：C、H、O；磷脂：C、H、O、(N)、P甘油、脂肪酸(脂肪的单体)种类元素组成构成单体蛋白质C、H、O、N等氨基酸核酸C、H、O、N、PDNA：脱氧核苷酸RNA：核糖核苷酸疑难突破1．元素组成分析及应用(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．生物界统一性的表现(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分子的空间结构(规则的双螺旋结构)和化学组成(四种脱氧核苷酸)相同；②所有生物共有一套遗传密码子；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。误区剖析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碳细胞内含量最多的元素是氧而不是碳，组成细胞干重最多的元素是碳。跟踪训练1(2013·长春调研)下列关于构成细胞的元素和化合物的叙述，正确的是()A．组成淀粉和糖原的化学元素主要是C、H、OB．固醇是细胞内良好的储能物质C．蛋白质是细胞内携带遗传信息的物质D．DNA和RNA的化学元素组成相同解析：组成淀粉和糖原的化学元素是C、H、O。细胞内良好的储能物质是脂肪。细胞内携带遗传信息的物质是核酸。答案：D考点2细胞中的无机物知识必备1．细胞中的水(1)影响细胞含水量的因素：①生物种类：水生生物含水量陆生生物含水量。②生长发育阶段：幼儿成年；幼嫩部分成熟部分。③组织器官种类与代谢程度：如牙齿骨骼血液。(2)自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系：疑难突破1．生物体内水的代谢图解2．细胞中产生水的结构及代谢过程结构代谢过程叶绿体基质光合作用暗反应阶段线粒体有氧呼吸第三阶段核糖体氨基酸脱水缩合生成多肽高尔基体植物细胞纤维素的合成细胞核DNA复制、转录3.细胞中的无机盐(1)存在形式：主要是离子形式。(2)无机盐在细胞中的功能①某些复杂化合物的组成成分3.细胞中的无机盐(1)存在形式：主要是离子形式。(2)无机盐在细胞中的功能①某些复杂化合物的组成成分无机盐参与形成的化合物N(NO－3)蛋白质、ATP(ADP)、叶绿素、核酸(DNA或RNA)无机盐参与形成的化合物P(PO3－4)ATP(ADP)、磷脂、核酸(DNA或RNA)Mg2＋叶绿素组成成分S(SO2－4)某些蛋白质的特征元素Fe2＋动物血红蛋白I－甲状腺激素②维持细胞和生物体的正常生命活动。例如，哺乳动物血液中Ca2＋含量过低就会出现抽搐。③维持生物体的平衡，如维持血浆pH稳定的HCO－3、HPO2－4；维持细胞外液渗透压稳定的Na＋、Cl－。误区剖析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。跟踪训练2(2013·南昌外国语学校月考)关于生物体内水和无机盐的叙述，不正确的是()A．体内参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水B．某些无机盐是组成ATP、RNA和纤维素的必需成分C．生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的吸水或失水D．自由水与结合水的比例随生物个体代谢的强弱而变化解析：本题主要考查对生物体内水和无机盐的功能的理解。水在生物体内的流动可以把营养物质运送到各个细胞，同时也把代谢废物运送到排泄器官或直接排出体外；纤维素属于糖类，只含有C、H、O三种元素，不含无机盐；生物体内无机盐浓度的变化会改变细胞内外的浓度差，从而影响细胞吸水或失水；自由水与结合水的比例越大，细胞代谢越强，反之越弱。答案：B化学元素和化合物在细胞中的含量【例1】如图1是细胞中3种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，下列说法不正确的是()A．若图1表示正常细胞，则A、B化合物共有的元素中含量最多的是aB．若图1表示细胞完全脱水后化合物含量的扇形图，则A化合物中含量最多的元素为图2中的bC．若图1表示正常细胞，则B化合物具有多样性，其必含的元素为C、H、O、ND．图2中含量最多的元素是a，数量最多的也是a【思路点拨】由题干可获取的信息有：①扇形图比例代表化合物的含量多少，则正常细胞中A、B分别为H2O和蛋白质；完全脱水的细胞中A为蛋白质。②柱形图比例代表有活性的细胞中元素含量多少，则a、b、c分别为：O、C、H。【课堂笔记】逐项分析如下：选项内容指向·联系分析A根据扇形图的比例可判断正常细胞中A、B分别为H2O和蛋白质，它们的共有元素为H、O，而O在活细胞中含量最多B细胞脱水后则A为蛋白质，蛋白质是以碳为骨架建立的大分子物质，其中碳含量最多，即为b选项内容指向·联系分析CB物质是蛋白质，在正常细胞中含量第二，具有多样性，其必含的元素为C、H、O、N，可能还含有S、P等其他元素D细胞中某元素的含量多，其数量不一定也多，反之亦然，如细胞中氢元素数量最多，但由于其原子量最小，所以其含量仅占第三(可以计算)【答案】D【互动探究】(1)若图1是细胞干重中化学元素的含量，则A代表什么元素？(2)C选项中涉及到B化合物具有多样性，B多样性的原因是什么？提示：(1)碳元素。(2)氨基酸的种类、数目、排列顺序的不同和肽链的空间结构不同。细胞内的水与代谢的关系【例2】结合下列曲线，分析有关无机物在生物体内含量的说法，错误的是()A．曲线①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B．曲线②可表示细胞呼吸速率随自由水与结合水比值的变化C．曲线③可以表示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D．曲线①可以表示人从幼年到成年体内含水量的变化【自主解答】C项中随着新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干，水分不断减少，无机盐相对含量逐渐增多，因此C项是错误的。A、D项正确，随着年龄增加，新陈代谢减慢，自由水与结合水比值下降。B项中自由水与结合水比值增加，会导致细胞呼吸速率加快。【答案】C【互动探究】(1)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，可用哪条曲线来表示？(2)动物进入休眠期，细胞中自由水与结合水比值可用图中哪条曲线来表示？提示：(1)曲线②。(2)曲线①。细胞内水分变化(1)环境恶化——自由水↓，结合水↑。(2)细胞衰老——自由水↓，结合水↑。(3)生命活动增强——自由水↑，结合水↓。实验方法：验证某种无机盐为植物生长发育所必需理论指导1．生理功能：是细胞内复杂化合物的组成成分，维护正常的生命活动及生物体内的平衡，是植物体的新陈代谢、生长发育所必需的。2．植物必需无机盐的实验验证：设计思路对照组：正常植物＋完全培养液→生长正常实验组：正常植物＋缺X完全培养液①若生长正常⇒则X不是必需无机盐②若出现病症⇒则X是必需无机盐在实验组中还可设置二次对照，即在出现病症后，再加入含X的培养液，植物恢复正常生长，以形成前后对照。典例分析某生物科技小组为了证明镁和钾都是植物生活所必需的元素，他们设计了如下实验：(1)配制溶液：①配制完全营养液甲。②配制无镁、钾的营养液乙。(2)培养植株：将长势相似、数量相同的两组玉米