2021高考生物一轮复习 第1单元 细胞及其分子组成 第2讲 细胞中的元素及无机化合物教学案 新人教

-1-第2讲细胞中的元素及无机化合物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1.大量元素与微量元素(生命观念)2.水和无机盐的存在形式与作用(科学思维)3.检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质(科学探究)组成细胞的元素和化合物1．组成细胞的元素2．组成细胞的化合物-2-(1)如图中①表示水，②表示蛋白质，③表示脂质，④表示糖类和核酸，⑤表示无机盐。(2)化合物的种类(填序号)：无机化合物：①⑤有机化合物：②③④(3)化合物的含量(填序号)：鲜重含量最多的有机化合物：②鲜重含量最多的化合物：①干重含量最多的化合物：②1.在人体活细胞中氢原子的数目最多。(√)2．细胞中的一种元素的作用能被其他元素替代。(×)提示：细胞中每种元素的作用是不相同的。3．细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要。(×)提示：微量元素对维持生命活动是不可缺少的。4．生物界和非生物界在元素组成的种类和含量上都相同。(×)提示：生物界和非生物界的元素组成种类相同，含量差别很大。5．沙漠植物中含量最多的化合物是水。(√)1．细胞中含量最多的两种化合物是水和蛋白质，这对细胞的生命活动有什么意义？提示：水是生命之源，生命活动离不开水，离开水生命活动就无法进行。蛋白质是生命活动的主要承担者。两种化合物含量高有利于细胞生命活动的正常进行。2．组成细胞的元素追根溯源来自无机环境，为什么细胞内各种元素的比例与无机环境大不相同？提示：细胞是有生命的，它可以主动地有选择地从无机环境中获取生命活动需要的元素，因此细胞内各种元素的比例与无机环境大不相同。3．生物体内含量很少的元素就是微量元素吗？提示：不一定，生物体细胞中，不可缺少的且含量很少的元素才是微量元素，某些元素如锡等虽然含量少但不属于微量元素。-3-考查组成细胞和生物体的化学元素1．(2019·衡水金卷)如图为元素在生物体内的含量分布情况，下列说法错误的是()A．Ⅰ在非生物界中都能找到，体现了生物界与非生物界的统一性B．Ⅱ含量虽少，但却是生物体正常生命活动不可缺少的C．Ⅱ和Ⅲ称为必需元素，一旦缺乏可能会导致相应的病症D．P、S、K、Ca、Zn属于大量元素D[微量元素和大量元素合称为必需元素。Zn属于微量元素。综上所述，D项错误。]2．(2019·湖北重点中学联考)下列关于组成生物体的化学元素的叙述，正确的是()A．占细胞鲜重百分比最多的元素是CB．组成DNA、磷脂分子的元素种类相同C．非生物界与生物界的元素种类相同D．组成生物体的化学元素多以离子形式存在B[占细胞鲜重百分比最多的元素是O，A项错误；组成DNA、磷脂分子的元素都是C、H、O、N、P，种类相同，B项正确；组成生物界的元素种类在非生物界中都能找到，但非生物界与生物界的元素种类存在差异，C项错误；组成生物体的化学元素多以化合物的形式存在，D项错误。]考查细胞内化合物的组成元素3．(2019·河北正定中学期末)下列各组化合物中，由相同元素组成的是()A．叶绿素、类胡萝卜素B．胰岛素、性激素C．脂肪、核苷酸D．纤维素、丙酮酸D[叶绿素中含有镁元素，与类胡萝卜素的元素组成不完全相同，A错误；性激素只含有C、H、O，胰岛素含有C、H、O、N、S，B错误；脂肪只含有C、H、O，核苷酸含有C、H、O、N、P，C错误；纤维素和丙酮酸都只含有C、H、O，D正确。]4．如图是构成细胞的某些化合物的元素组成情况。下列对①②③所表示的物质及其所能表现的生理功能推测，错误的是()A．①可能是叶绿素，能吸收光能进行光合作用B．②可能是血红蛋白，有运输氧的作用-4-C．③可能是磷脂，是细胞膜的主要成分D．①②③必为同一类物质D[叶绿素中含有Mg，所以①可能是叶绿素，能吸收光能进行光合作用，A项正确；血红蛋白中含有Fe，所以②可能是血红蛋白，有运输氧的作用，B项正确；磷脂含有的元素是C、H、O、N、P，所以③可能是磷脂，是细胞膜的主要成分，C项正确；①②③可能为不同类物质，D项错误。]根据特征元素推测化合物的种类水和无机盐的作用1．细胞中的水(1)细胞中水的存在形式和功能(2)自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系2．无机盐的存在形式及功能-5-1．贮藏中的种子不含水分，以保持休眠状态。(×)提示：贮藏中的种子，自由水与结合水的比值很低，代谢很弱，以保持休眠状态，并非不含水分。2．植物根系通过主动运输吸收无机盐离子需要ATP。(√)3．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。(×)提示：细胞中的无机盐大多数以离子形式存在。4．镁是叶绿体中参与光合作用的各种色素的组成元素。(×)提示：类胡萝卜素中不含镁。5．在动物体内，Na＋主要维持细胞内液的渗透压，K＋主要维持细胞外液的渗透压。(×)提示：Na＋主要维持细胞外液的渗透压，K＋主要维持细胞内液的渗透压。水的产生、利用、吸收及其调节1．为什么植物缺少N、Mg、P会影响植物的光合作用？提示：N、Mg是组成叶绿素的成分，N、P是组成叶绿体类囊体膜和ATP的成分，N也是组成光合酶的成分，因此植物缺少N、Mg、P会影响植物的光合作用。2．镁是叶绿素的重要组成元素，植物体缺少镁元素会导致叶片发黄，影响光合作用。请设计实验证明镁是植物必需的矿质元素。实验材料：某种植物幼苗若干、完全培养液、缺镁培养液。请写出该实验的设计思路并预测实验结果。提示：选择生理状况相同的植物幼苗若干，平均分成A、B两组；A组用完全培养液培养、B组用缺镁培养液培养；一段时间后，观察两组叶片是否变黄；若B组叶片发黄，再补充镁离-6-子，一段时间叶片恢复绿色，则证明镁是植物必需的矿质元素。考查水的存在形式、作用及与代谢的关系1．(2019·临沂期中)关于生物体内水的叙述，正确的是()A．氨基酸分子之间脱水缩合生成物H2O中的氢来自氨基B．结合水可作为细胞内化学反应的反应物C．进入冬季，一般植物体内结合水与自由水的比例会升高D．核糖体、线粒体和中心体都会生成水C[氨基酸分子之间脱水缩合生成物H2O中的氢来自氨基和羧基，A项错误；作为细胞内化学反应的反应物的是自由水，B项错误；核糖体、线粒体会生成水，中心体不会生成水，D项错误。]2．(2019·顺义区期末)生物体的生命活动离不开水，下列关于生物体中水的叙述，错误的是()A．玉米体内的水分参与营养物质的运输B．正在萌发的种子中结合水与自由水的比值下降C．水分子能与膜上亲水物质结合，导致生物膜具有流动性D．有氧呼吸产生的H2O中的O来自O2C[组成生物膜的磷脂和蛋白质分子的运动使生物膜具有流动性，C错误。]考查无机盐的作用3．下列有关无机盐的叙述，错误的是()A．动物细胞内的无机盐大多数以离子形式存在B．植物叶肉细胞内Mg可分布在类囊体的薄膜上C．K＋外流是神经纤维产生静息电位的主要原因D．过量摄入钠盐会导致血浆中抗利尿激素含量降低D[过量摄入钠盐会造成血浆中抗利尿激素含量增多。]4．(2019·哈尔滨模拟)下列有关生物体内无机盐的叙述，错误的是()A．人体血液中Ca2＋浓度太低，会出现抽搐症状B．生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的吸水或失水C．患急性肠炎的病人脱水时输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法D．给水中毒患者注射质量分数为1.8%的盐水，是为了降低细胞外液的渗透压D[给水中毒患者注射质量分数为1.8%的盐水，是为了升高细胞外液的渗透压，D错误。]检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质(实验)-7-1．糖类的检测(1)原理①还原糖＋斐林试剂―――――→水浴加热砖红色沉淀。②淀粉＋碘液―→蓝色。(2)检测步骤①还原糖②淀粉2mL待测组织样液＋2滴碘液―→呈蓝色2．脂肪的检测(1)检测原理：脂肪＋苏丹Ⅲ染液―→橘黄色苏丹Ⅳ染液―→红色(2)检测步骤方法一：花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液―→橘黄色(红色)方法二：3．蛋白质的检测(1)检测原理：蛋白质＋双缩脲试剂―→紫色。(2)检测步骤-8-1．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——脂肪的检测，实验用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。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%的酒精溶液的目的是洗去浮色，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。1．如图是鉴定生物组织中某种成分的操作流程图。下列相关叙述中正确的是()-9-A．图中的甲试剂也可以用于鉴定蛋白质B．可用菠菜叶片替代苹果C．石英砂的作用是使研磨更充分D．甲试剂由甲、乙两种液体组成，使用时先加甲液再加乙液C[根据选材及颜色变化可知该实验测定的是还原糖，其中甲试剂是斐林试剂，斐林试剂不能用于鉴定蛋白质，A项错误；由于菠菜叶片呈绿色，会影响对实验结果的观察，所以不能用菠菜叶替代苹果，B项错误；石英砂的作用是使研磨更充分，C项正确；斐林试剂由两种液体(甲液和乙液)组成，使用时应先将甲、乙两液混合后再加入样液中，D项错误。]2．(2019·衡水金卷)现有甲和乙两种物质，物质甲遇双缩脲试剂呈紫色，物质乙与斐林试剂在水浴状态下不出现砖红色沉淀，但物质甲与物质乙混合后可与斐林试剂反应产生砖红色沉淀。下列关于物质甲和物质乙及相关试剂的叙述中，错误的是()A．物质甲可能是麦芽糖酶，物质乙可能是麦芽糖B．物质甲一定是蛋白质，物质乙一定不是还原糖C．物质甲可能是纤维素酶，物质乙可能是纤维素D．组成双缩脲试剂和斐林试剂的两种溶液种类相同但浓度不完全相同A[由于物质甲与双缩脲试剂反应呈紫色，所以物质甲一定是蛋白质，物质乙不能与斐林试剂在水浴状态下反应生成砖红色沉淀，但与物质甲混合后能产生，说明物质乙本身不是还原糖，但可以在物质甲的作用下分解产生还原糖。麦芽糖是还原糖，与斐林试剂在水浴状态下可产生砖红色沉淀，故物质乙不可能是麦芽糖，A项错误、B项正确；纤维素可在纤维素酶的作用下产生葡萄糖，C项正确；双缩脲试剂和斐林试剂均由氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液组成，但二者硫酸铜溶液的浓度不同，D项正确。]3．据药理研究，一种茅草的根内含有降血糖的因子及多种有益于健康的成分，某公司将它开发成一种保健饮料。该产品是否适用于糖尿病患者，生物学兴趣小组的同学以此作为研究课题。请你完成下面的实验鉴定报告。(1)实验目的：鉴定一种茅草的根是否含有还原糖和淀粉。(2)实验原理：还原糖可用________检测，淀粉可用________来检测。(3)实验器材：一种茅草根、所需试剂、研钵、烧杯、试管、纱布、漏斗、酒精灯、试管夹、火柴、滴管等。-10-(4)实验步骤：①用研钵将茅草根磨碎，过滤，取其滤液。②取A、B两支试管，各加入2mL滤液。③往A试管中加入____________，摇匀，放入盛有50～65℃温水的大烧杯中加热约2min。观察试管中的颜色变化；④往B试管中加入_________________，观察试管中的颜色变化。(5)可能出现的实验现象及分析：_____________________________________________________________________________________________________________。[解析](2)还原糖的鉴定：与斐林试剂水浴加热出现砖红色沉淀；淀粉的鉴定：与碘液反应呈蓝色。(4)③A试管需要水浴加热，加入的应为斐林试剂。④A试管加入的是斐林试剂，则B试管加入的是碘液。(5)①如果A试管中出现砖红色沉淀，说明茅草根内含有还原糖；否则没有。②如果B试管中出现蓝色，说明茅草根内含有淀粉；否则没有。[答案](2)斐林试剂碘液(4)③1mL现配斐林试剂④2滴碘液(5)①如果A试管中出现砖