生物分子与细胞 第1单元 细胞的分子组成第1讲 组成细胞的元素与无机物（必修1）.ppt

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1、生物课标版第1讲组成细胞的元素与无机物考点一组成细胞的元素与化合物考点一组成细胞的元素与化合物教材研读教材研读一、组成细胞的元素(1)(2)分类注意: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。大量元素含量占生物体总重量万分之一微量元素巧学妙记巧学妙记(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、Mo、Cu),可利用谐音“铁猛碰新木桶”来记。二、组成细胞的化合物1.组成细胞的化合物(1)(2)含量2.细胞中有机化合物的检测(连线)一、细胞中的

2、水1.存在形式:自由水和结合水。3.自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系考点二细胞中的无机物考点二细胞中的无机物二、细胞中的无机盐知能拓展知能拓展(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%以上来自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.判断有关组成细胞的元素与化合物说法的正误。(1)(2015江苏单科,1C)淀粉、脂肪、蛋白质和核酸都含有C、H、O、N这 4 种 元 素。()(2)细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要。()(3)在人体活细胞中氢原子的数目最多

3、。()(4)(2014上海单科,1B)核苷酸同时含有磷和氮元素。()(5)Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是组成细胞的微量元素。()(6)细胞干重中C含量最多(达到55.99%),所以C是最基本的元素。()(7)占细胞鲜重最多的化合物是水,占细胞干重最多的化合物是蛋白质。()2.判断有关细胞中无机物说法的正误。(1)(2014四川理综,2A)在最基本生命系统中,H2O有自由水和结合水两种存 在 形 式。()(2)细胞内结合水/自由水的比值,种子萌发时比休眠时高。()(3)(2014海南单科,5A)植物体内的水分参与营养物质的运输。()(4)(2013江苏单科,16A)贮藏中的种子

4、不含水分,以保持休眠状态。()(5)(2014海南单科,5C)自由水可作为细胞内化学反应的反应物。()(6)(2014海南单科,5D)同种植物萌发种子的含水量和休眠种子的相同。()(7)植物根系通过主动运输吸收无机盐离子需要ATP。()(8)(2013江苏单科,16C)适应高渗环境的动物可排出体内多余的盐。()突破一组成细胞的元素与化合物突破一组成细胞的元素与化合物考点突破考点突破1.突破元素与化合物的3个误区(1)易混淆元素与化合物占细胞的干重与鲜重比例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;占干重百分比中,蛋

5、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。(3)误以为细胞内含量最多的元素是C活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。2.不同化合物的元素组成与单体组成种类元素组成构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

6、细胞核、叶绿体、线粒体1.判断元素与化合物的四个“明确”(2)特征元素提示法:(3)代谢产物推理法2.三法判断化合物的种类(1)元素组成分析法:考向一以基础判断或图示分析的形式考向一以基础判断或图示分析的形式,考查元素和化合物的种类、含考查元素和化合物的种类、含量及其关系量及其关系1.(2017吉林长春模拟,23)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

7、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,它们的共有元素为H、O,而O在活细胞中含量最多,A正确;细胞脱水后含量最多的化合物为蛋白质,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.(

8、2016河北正定中学月考,10)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。考向二以基础判断的形式考向二以基础判断的形式,考查生物体内有机化合物特征元素的判断考查生物体内有机化合物特征元素的判断3.(2014上海单科,1,2分)下列物质中同

9、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元素,植物的叶片呈黄色B.蛋白质若含Fe或S元素,这些元素一定位于R基团中C.ATP中含有腺嘌呤D.人体缺乏I元素,促甲状腺激素释放激素分泌减少,促甲状腺激素分泌增加答案答案D由于Mg元素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元素,

10、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元素,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。1.网络法串联“水”考点突破二组成细胞的水分与无机盐突破二组成细胞的水分与无机盐2.对照法探究无机盐的功能(1)对照组:植物+完全培养液正常生长(2)实验组:考向一依托相关生理过程考向一依托相关生理过程,考查水的存在形式、生理作用及其与代谢考查水的存在形式、生理作用

11、及其与代谢的关系的关系1.(2014海南单科,5,2分)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。2.(2014四川理综,2,6分)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

12、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)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。考向二以相关实例为载体或以实验探究的形式考向二以相关实例为载体或以实验探究的形式,考查无机盐的功能考查无机盐的功能3.(2016

13、北京丰台第一学期综合检测,2)容器底部是培养基,其中含有植物生长所需的全部养分,如果有人在配制培养基的矿质元素中使用了NH4NO3、KNO3、CaCl22H2O、MgSO47H2O、螯 合 铁 溶 液、微 量 元 素溶液,但缺少了一种必需元素,为补充这种元素,应添加的化合物是()A.Ca(NO3)2B.KClC.KH2PO4D.K2SO4答案答案C根据题意,培养基中不缺乏微量元素,大量元素中除C、H、O外,还应有N、P、S、K、Ca、Mg,从培养基的成分分析,培养基中缺少P,KH2PO4能提供P,选C。4.为了确定某种矿质元素是不是植物的必需元素,应采用的方法是()A.检测正常叶片中该矿质元素

14、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植株生长发育状况答案答案D判断某元素是不是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),且补充了该种元素后,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。突破三实验检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质突破三实验检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质1.还原糖的检测2.脂肪的检测方法一:花生种子匀浆+3滴苏

15、丹()染液橘黄色(红色)方法二:3.蛋白质的检测知能拓展知能拓展(1)实验中,在加相应试剂之前为何要留出部分组织样液?提示作为对照,以便与鉴定后的样液颜色作对比,增强实验的说服力。(2)蔗糖溶液中加入斐林试剂后呈现什么颜色?提示蔗糖为非还原糖,不与斐林试剂发生反应。观察到的溶液颜色不是无色,而是蓝色Cu(OH)2的颜色。(3)在使用双缩脲试剂时,为什么要先加入试剂A,后加入试剂B?提示先加入试剂A,营造碱性环境,只有在碱性环境中,蛋白质才容易与Cu2+发生颜色反应。(4)脂肪鉴定实验中为什么用50%的酒精洗去浮色,而不用清水?提示因为苏丹或苏丹易溶于有机溶剂酒精中,而不溶于清水中。1.规避有机

16、物检测的四个易错误区(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,且现配现用;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,则使用显微镜,但若要观察溶液颜色变化,则不必使用显微镜。2.斐林试剂与双缩脲试剂的“两同三不同”3.种子成

17、熟与萌发时物质变化不同(1)种子成熟时:小分子有机物合成大分子物质,以便于储存,主要营养物质变化如下:可溶性糖类不溶性糖类(如淀粉)。非蛋白质氮蛋白质。糖类脂肪。(2)种子萌发时:储存的大分子有机物在酶的作用下水解为小分子物质,作为幼胚生长的营养物质。淀粉麦芽糖葡萄糖。蛋白质氨基酸。脂肪甘油+脂肪酸。考向一以基础判断或表格的形式考向一以基础判断或表格的形式,考查有机物的检测原理、过程和操考查有机物的检测原理、过程和操作作1.(高考真题创新重组)下列有机物检测说法中正确的是()A.鉴定还原糖和蛋白质都需要进行水浴加热(2016江苏单科,5B)B.脂肪、蛋白质鉴定时分别可见橘黄色颗粒、砖红色沉淀(

18、2016江苏单科,5D)C.组织切片上滴加苏丹染液,显微观察有橘黄色颗粒说明有脂肪(2015江苏单科,23A)D.组织样液中滴加斐林试剂,不产生砖红色沉淀说明没有还原糖(2015江苏单科,23B)答案答案C鉴定还原糖需要5065水浴加热,蛋白质的鉴定不需要水浴加热,A错误;脂肪遇苏丹呈橘黄色,蛋白质遇双缩脲试剂呈紫色,B错误;用斐林试剂鉴定还原糖时必须水浴加热,不加热不产生砖红色沉淀,D错误。2.(2014高考题重组改编)下列有关有机物检测的操作与结果叙述正确的 是()量取2mL斐林试剂时应优先选用5mL量筒而不用10mL量筒。(2014江苏单科,22A)在还原糖组织样液中加入斐林试剂后液体呈

19、现无色,加热后变成砖红色。(2014江苏单科,22C)鉴定待测样液中的蛋白质时,先加NaOH溶液,振荡后再滴加CuSO4溶液。(2014山东理综,4A)剩余的斐林试剂应立刻装入棕色瓶,以便长期保存备用。(2014江苏单科,22D)A.B.C.D.答案答案A量取2mL斐林试剂用5mL量筒比用10mL量筒更精确,正确;斐林试剂本身呈蓝色,在组织样液中加入斐林试剂后试管内液体呈蓝 色,错 误;双 缩 脲 试 剂 检 测 蛋 白 质 的 原 理 是 在 碱 性 溶液 中 肽 键 结 构与C结合生成紫色络合物,正确;斐林试剂需现用现配,错误。考向二以种子的萌发为背景考向二以种子的萌发为背景,考查种子萌发

20、过程中物质变化的检测与考查种子萌发过程中物质变化的检测与判断判断3.(2014广东理综,5,4分)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()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.(2013江苏单科,21,3分)在1

21、、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。