（北京专用）高考生物一轮复习 第1单元 细胞的分子组成与结构 第2讲 细胞中的元素和化合物课件-人教版高三全册生物课件.ppt

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1、第2讲细胞中的元素和化合物突破突破3 3实验实验检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质突破突破1 1细胞中的元素和化合物细胞中的元素和化合物突破突破2 2细胞中的水和无机盐细胞中的水和无机盐总纲目录总纲目录一、组成细胞的元素与化合物1.细胞中的元素(1)(2)注意注意无论是大量元素还是微量元素,都是生物体必需的元素,二者的区分关键在于含量:大量元素含量占生物体总重量万分之一微量元素2.生物界与非生物界的统一性与差异性巧学妙记巧学妙记(1)大量元素(C、H、O、N、S、P、Ca、Mg、K),可利用谐音“她请杨丹留人盖美家”来记。(2)微量元素(Fe、Mn、B、Zn、

2、Mo、Cu),可利用谐音“铁猛碰新木桶”来记。3.组成细胞的化合物(1)细胞内含量最多的化合物水。(2)细胞内含量最多的无机化合物水。(3)占细胞鲜重最多的化合物水。(4)细胞内含量最多的有机化合物蛋白质。(5)占细胞干重最多的化合物蛋白质。二、生物组织中糖类、脂肪和蛋白质检测的原理AbBdCaDc巧学妙记巧学妙记苏丹遇脂肪,颜色变橘黄;砖红色沉淀何时显,斐林试剂把糖验;蛋白质类双缩脲,紫色络合无处藏。B1.水(1)写出A、B、C、D反映出的以上两种水的功能:A.组成细胞结构;B.提供细胞生活的液体环境;C.作为反应物,参与反应;D.有利于物质运输。(2)自由水和结合水的转换:温度升高后,结合

3、水可转换为自由水,自由水与结合水的比例会升高,细胞新陈代谢会增强。三、水和无机盐的作用2.无机盐(1)在细胞中的存在形式:主要是离子。(2)生理作用:a.细胞的组成成分,如Mg2+参与叶绿素合成,Fe2+参与血红蛋白合成。b.维持细胞的酸碱平衡。1.DNA与ATP中所含元素的种类相同。()2.同时含有磷和氮元素的可能是核苷酸。()3.植物细胞中含量最多的四种元素是C、H、O和N。()4.细胞中含量最多的有机物是蛋白质。()5.细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素。()6.细胞内结合水/自由水的值在种子萌发时比休眠时高。()7.在最基本生命系统中,H2O有自由水和结合水两种存在形式。()8.

4、贮藏中的种子不含水分,以保持休眠状态。()9.自由水在衰老、癌变的细胞中含量较少,而在分裂、成熟的细胞中含量 较 多。()10.新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干过程中,无机盐的相对含量一直在增 加。()突破突破1 1细胞中的元素和化合物细胞中的元素和化合物1.细胞中的元素种类(1)分类图示(2)分析大量元素和微量元素的分类依据是元素在生物体内的含量,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。大量元素和微量元素的划分是依据生物界中生物的整体情况,具体到某一种生物可能有一定的差别。组成生物体的常见的20多种化学元素是指必需元素,生物体内可能含一些非必需元素,如人体内可能含Pb。2.不同

5、化合物的元素组成与单体组成种类元素组成单体合成场所糖类仅含C、H、O葡萄糖等单糖叶绿体、内质网、高尔基体(纤维素)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)内质网蛋白质C、H、O、N等氨基酸核糖体核酸C、H、O、N、PDNA:脱氧核苷酸RNA:核糖核苷酸细胞核、叶绿体、线粒体失分警示失分警示(1)易混淆元素与化合物的干重与鲜重百分比在组成细胞的元素中,占鲜重百分比:OCHN;占干重百分比:CONH。在组成细胞的化合物中,占鲜重百分比:水蛋白质脂质糖类;在占细胞干重百分比中,蛋白质最多。(2)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

6、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,对于维护生物体的生命活动都起着非常重要的作用。1.判断元素与化合物分子的四个“明确”2.元素和化合物种类的判断(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,故其代谢产物中还含有尿素。(3)从化合物中的元素含量上分析氧化分解释放能量的多少。脂肪的碳氢比高于糖类,因此等质量的脂肪彻底氧化分解时所消耗的O2量多于糖类,释放的能量也多于糖类。考向考向1以基础判断的形式以基础判断的形式,考查元素和化合物的种类、含量考查元素和化合物的

7、种类、含量1.如图甲是细胞中3种化合物含量的扇形图,图乙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.若图甲表示正常细胞,则A、B化合物共有的元素中含量最多的是aB.若图甲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乙中的bC.图乙的正常细胞中数量最多的元素是c,这与细胞中含量最多的有机物有关D.若图甲表示正常细胞,则B化合物具有多样性,其必含的元素为C、H、O、N答案答案C根据扇形图甲的比例可判断正常细胞中A、B分别为H2O和蛋白质,它们共有的元素为H、O,而在活细胞中O含量最多,A正确;细胞完全脱水后含量最多的化合物为蛋白质

8、,蛋白质是以碳链为骨架建立的大分子物质,其中碳含量最多,对应于图乙中的b,B正确;活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,这与活细胞中含量最多的无机化合物H2O有关,C错误;蛋白质具有多样性,必含的元素为C、H、O、N,可能还含有S、P等其他元素,D正确。2.如图表示细胞内的主要元素及比例。下列相关叙述错误的是()A.在活细胞中数量最多的是H原子B.图中所示为各元素占细胞鲜重的比例C.组成细胞的元素大多以化合物的形式存在D.O元素含量最多,所以O是最基本元素D答案答案D在活细胞中数量最多的是H原子,A正确;图中所示为各元素占细胞鲜重的比例,B正确;组成细胞的元素大多以化

9、合物的形式存在,C正确;细胞鲜重中O元素含量最多,C是最基本元素,D错误。考向考向2以基础判断的形式以基础判断的形式,考查生物体内有机化合物的特征元素考查生物体内有机化合物的特征元素3.下列物质中同时含有磷和氮元素的是()A.丙酮酸B.核苷酸C.氨基酸D.脂肪酸B答案答案B组成丙酮酸和脂肪酸的化学元素均为C、H、O;组成核苷酸的化学元素为C、H、O、N和P;组成氨基酸的基本元素为C、H、O、N,有的氨基酸还含有S等。故B项符合题意。4.如图是细胞中几种重要化合物的元素组成。下列相关叙述中,错误的是()A.植物组织培养过程中,如果缺乏了Mg,植物的叶片呈黄色B.蛋白质若含Fe或S,这些元素一定位

10、于R基团中C.ATP中含有腺嘌呤D.人体缺乏I,促甲状腺激素释放激素分泌减少,促甲状腺激素分泌增加D答案答案D由于Mg是合成叶绿素的必需元素,所以植物组织培养过程中,如果缺乏了Mg,植物的叶片会因叶绿素缺乏而呈黄色,A正确;氨基酸的结构通式中,除R基团以外的其他部位只含有C、H、O、N四种元素,若氨基酸含有其他元素,则一定位于R基团中,B正确;ATP去掉两个磷酸基团后,就成为腺嘌呤核糖核苷酸,所以ATP中含有腺嘌呤,C正确;人体缺乏I,甲状腺激素合成减少,会导致促甲状腺激素和促甲状腺激素释放激素分泌增加,D错误。突破突破2 2细胞中的水和无机盐细胞中的水和无机盐1.水与细胞代谢的关系提示:()

11、内为生理活动发生的场所。归纳提升归纳提升(1)细胞内自由水/结合水的值升高,则代谢旺盛;反之代谢缓慢,如衰老细胞与癌变细胞相比,前者的该比值下降,后者的该比值升高。(2)秋冬季节,蒸腾作用弱,吸水减少,结合水含量相对升高,有利于植物抗寒性的提高。2.细胞中的无机盐归纳提升归纳提升(1)无机盐离子中Na+、Cl-对维持血浆渗透压至关重要,人体血浆渗透压90%以上来源于Na+和Cl-。(2)Na+、K+对细胞内外渗透压大小所起的作用不同。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。1.判断三种条件下细胞内水分变化规律(1)环境恶化自由水,结合水。(2)细胞衰老自由水,结合水。(3

12、)生命活动增强自由水,结合水。2.自由水和结合水的存在及其功能的验证(1)鲜种子放在阳光下曝晒,质量减轻自由水散失,代谢减弱。(2)干种子用水浸泡后仍能萌发失去大部分自由水的种子仍保持其生理活性。(3)干种子放在试管中,用酒精灯加热,试管壁上有水珠失去大部分结合水。种子浸泡后不萌发失去大部分结合水的细胞丧失生理活性。3.生物体内无机盐生理功能的实验验证对照组:植物+完全培养液正常生长实验组:分析实验中应保证实验材料的统一性,即材料的种类、生长状况等应相同。实验组加入X盐的目的是二次对照,使实验组前后对照,以增强说服力。考向考向1依托相关生理过程依托相关生理过程,考查水的存在形式、生理作用及其与

13、代谢考查水的存在形式、生理作用及其与代谢的关系的关系1.(2018北京五十五中期中阶段性调研)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)C答案答案C细胞中水的存在形式有自由水和结合水两种,A正确;氨基酸之间脱水缩合形成多肽链的过程中生成物H2O中的氢一个来自NH2,一个来自COOH,B正确;有氧呼吸生成物H2O中的氢来自葡萄糖和

14、水,C错误;光反应阶段,H2O的光解产生的H用于暗反应C3的还原,D正确。2.下列关于植物体内水分的叙述,错误的是()A.植物体内的水分参与营养物质的运输B.水是构成叶肉细胞的重要化合物之一C.自由水可作为细胞内化学反应的反应物D.同种植物萌发种子的含水量与休眠种子的相同D答案答案D植物体内的水分参与营养物质的运输,A正确;水是构成叶肉细胞的重要化合物之一,B正确;自由水可以参与细胞呼吸、光合作用等过程中的化学反应,C正确;萌发种子充分吸水,代谢旺盛,因此,同种植物萌发种子的含水量大于休眠种子的,D错误。考向考向2以相关实例为载体或以实验探究的形式以相关实例为载体或以实验探究的形式,考查无机盐

15、的功能及考查无机盐的功能及实验验证实验验证3.图1表示甲、乙两种无机盐离子处于不同浓度时与作物产量的关系;图2表示不同浓度的钙对某种植物花粉萌发和花粉管生长的影响。下列相关描述错误的是()A.同一种作物对甲、乙两种无机盐离子的需求量不同B.乙的浓度为d时,对提高产量最有利C.适宜浓度的钙有利于花粉管的生长D.在一定范围内,钙的浓度对花粉萌发率无影响答案答案B分析题图1可知,当甲的浓度为a时,而乙的浓度在cd范围内时,作物的产量相对较高,所以A项正确、B项错误;分析题图2可知,钙离子浓度对花粉管的生长有影响,适宜浓度的钙有利于花粉管的生长;从花粉萌发率看,在一定范围内,钙离子浓度对其没有影响,所

16、以C、D项正确。4.某科研小组为研究某些因素对植物生命活动的影响,进行了如下实验:分组步骤甲组乙组丙组丁组蒸馏水0.025mol/L的NaCl溶液含有全部必需元素且总浓度是0.025mol/L的溶液含有全部必需元素且总浓度是0.5mol/L的溶液将四组生长发育状况相同的豌豆幼苗,分别放入甲、乙、丙、丁四种培养液中在光照、温度等均适宜的条件下培养,过一段时间观察实验结果死亡死亡生长发育正常死亡C.丁组幼苗因溶液浓度过大导致细胞失水过多而死亡D.通过改良土壤和种植耐盐碱的作物可提高盐碱化地区农作物产量下列有关该实验的分析错误的是()A.本实验的目的是研究必需元素对豌豆幼苗生长发育的影响B.甲、乙组

17、幼苗死亡的原因分别是没有必需元素和必需元素不全答案答案A本实验的目的是研究必需元素种类和溶液浓度对豌豆幼苗生长发育的影响。A突破突破3 3实验实验检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质质1.还原糖的检测(1)检测原理:还原糖中的醛基(CHO)在加热条件下能将Cu(OH)2中的Cu2+还原成Cu+,从而生成砖红色的Cu2O沉淀,即还原糖+斐林试剂砖红色(水浴加热)。(2)检测步骤2.脂肪的检测(1)检测原理:脂肪+苏丹()染液橘黄色(红色)。(2)检测步骤方法一:花生种子匀浆+3滴苏丹()染液橘黄色(红色)。方法二:3.蛋白质的检测(1)检测原理:肽键结构在碱性溶液中

18、能与Cu2+结合生成紫色络合物,即蛋白质+双缩脲试剂紫色。(2)检测步骤失分警示失分警示(1)易忽略斐林试剂本身的颜色:斐林试剂实际上是新配制的Cu(OH)2,呈浅蓝色,不是无色,故非还原糖(蔗糖)+斐林试剂水浴加热后的现象不是无色。(2)易混淆双缩脲试剂和斐林试剂的使用:检测还原糖的斐林试剂甲液、乙液必须混合后加入,且现用现配;检测蛋白质的双缩脲试剂必须先加A液,后加B液,且B液不能过量。(3)易写错“斐”和“脲”字:“斐林试剂”中的“斐”不可错写成“非”,双缩脲试剂中“脲”不可错写成“尿”。(4)误认为脂肪的鉴定必须使用显微镜:若要观察被染色的脂肪颗粒,则应使用显微镜;但若要观察溶液颜色变

19、化,则不必使用显微镜。1.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差异(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(颗粒)检测。(3)混合后加入斐林试剂;分别加入双缩脲试剂(先加A液,后加B液,且B液不能过量)。考向考向1以基础判断或表格的形式以基础判断或表格的形式,考查实验的原理、过程和操作考查实验的原理、过程和操作1.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.还原糖、DNA的鉴定通常分别使用双缩脲试剂、二苯胺试剂B.鉴定还原糖、蛋白质和DNA都

20、需要进行水浴加热C.二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色D.脂肪、蛋白质鉴定时分别可见橘黄色颗粒、砖红色沉淀C答案答案C鉴定还原糖、DNA可分别使用斐林试剂、二苯胺试剂,A项错误;鉴定还原糖和DNA都需要水浴加热,而鉴定蛋白质不需要水浴加热,B项错误;二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色,C项正确;用苏丹鉴定脂肪时可见橘黄色颗粒,用双缩脲试剂鉴定蛋白质时会发生紫色反应,D项错误。2.(2017北京海淀期末)下列实验所选试剂及实验现象都正确的一组是()A.AB.BC.CD.D选项实验目的检测试剂实验现象A检测还原糖双缩脲试剂砖红色沉淀B检测蛋白质碘液紫色C观察DNA和

21、RNA在细胞中的分布吡罗红甲基绿染液(甲基绿派洛宁染液)细胞核呈红色,细胞质呈蓝色D检测脂肪苏丹染液橘黄色D答案答案D斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,产生砖红色沉淀,A错误;蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应,B错误;甲基绿能使DNA呈绿色,吡罗红能使RNA呈红色,而DNA主要存在于细胞核中,RNA主要存在于细胞质中,因此细胞核呈绿色,细胞质呈红色,C错误;脂肪可用苏丹染液(或苏丹染液)鉴定,呈橘黄色(或红色),D正确。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后检测,结果正确的是（）考向考向2以种子的萌发为背景以种子的萌发为背景,考查种子萌发过程中物

22、质变化的检测考查种子萌发过程中物质变化的检测与判断与判断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天苏丹试剂橘黄色D第40天碘液蓝色答案答案C由图可知,随着油菜种子发育天数的增加,可溶性糖和淀粉所占干重百分比在逐渐减少,到第40天时,淀粉减至零,而脂肪所占干重百分比在逐渐增加,故A、D错误,C正确;种子在成熟过程中,蛋白质一直存在,故B错误。4.在1、3、5号试管中分别加入2mL蒸馏水,2、4、6号试管中分别加入2mL发芽的小麦种子匀浆样液,然后在14号试管中适量滴加斐林试剂,5、6 号 试 管 中 合 理 滴 加 双 缩 脲 试 剂,摇 匀。预 期

23、 观 察 到 的 实 验 现 象是(多选)()A.1、3、5号试管内都呈蓝色B.3组实验中甲组和乙组的实验结果相同C.4号试管内呈砖红色,其余试管内都呈蓝色D.4号试管内呈砖红色,6号试管内呈紫色答案答案AD1、3、5号试管内分别加入2mL蒸馏水,故1、3号试管加入斐林试剂与5号试管加入双缩脲试剂后,试管内都呈蓝色;2、4、6号试管中分别加入2mL发芽的小麦种子匀浆样液,发芽的小麦种子匀浆样液中有还原糖和蛋白质,斐林试剂与还原糖在水浴加热条件下产生砖红色沉淀,甲组为室温,乙组为60水浴,故2号试管无砖红色沉淀产生,4号试管内呈砖红色,双缩脲试剂与蛋白质反应呈紫色,故6号试管内呈紫色。核心构建核心构建