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1、第2讲 细胞中的元素和化合物 细胞中的无机物,1.说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成。 2.指出水在细胞中的含量、存在形式和作用。 3.举例说出无机盐在细胞中的含量和作用。 4.活动:检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质。,-3-,必备知识梳理,关键能力突破,细胞中的元素和化合物 1.细胞中的元素 (1)元素的来源、分类和存在形式,-4-,必备知识梳理,关键能力突破,(2)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系,-5-,必备知识梳理,关键能力突破,2.细胞中的化合物,-6-,必备知识梳理,关键能力突破,3.正确区分鲜重、干重的元素和化合物的含量,-7-,必备知识梳理,关键能力突破
2、,凝练核心素养 1.生命观念通过对组成细胞的化学元素和化合物的分析,建立起生命的物质性观念。 2.科学思维运用归纳与概括的方法比较不同生物、细胞中的各元素、化合物含量上的共性;根据不同物质、元素的含量多少,运用演绎与推理的方法,推测它们在生物体内的重要作用。,-8-,必备知识梳理,关键能力突破,1.(生命观念)下列有关组成生命的物质的叙述正确的是( ) A.正是由于生物大分子中碳元素的含量最高,所以“没有碳就没有生命” B.分解等质量的糖类比脂肪释放的能量更多 C.DNA是所有生物的遗传物质,说明生物具有统一性 D.构成哺乳动物细胞膜的化学成分除蛋白质、磷脂外还有多糖、胆固醇等,答案,解析,-
3、9-,必备知识梳理,关键能力突破,2.(科学思维)(2018河北石家庄二检)如图为实验测得的小麦、大豆、花生种子中三类有机物的含量比例,据图分析错误的是( ) A.同等质量的种子中,大豆所含的N最多,小麦所含的最少 B.三种种子中有机物均由光合作用的产物转化而来,含量的差异与所含基因有关 C.萌发时,三种种子都会不同程度地吸水,为细胞呼吸创造条件 D.相同质量的三种种子萌发需要O2的量相同,所以种植深度一致,答案,解析,-10-,必备知识梳理,关键能力突破,考向1 以文字信息为载体考查构成细胞的元素与化合物 1.(2018河北衡水冀州中学期中)下列有关组成细胞的元素的说法,正确的是( ) A.
4、组成生物体的大量元素中,C是最基本的元素,在细胞鲜重中含量总是最多的 B.微量元素在生物体内含量很低,但不可缺少,如叶绿素的合成离不开Mg C.生物体内携带氨基酸进入核糖体的有机物一定不含S D.P是磷脂、蛋白质、ATP和核糖等多种化合物的组成元素,答案,解析,-11-,必备知识梳理,关键能力突破,(1)判断元素与化合物的四个“明确” (2)碳是最基本元素不是因为干重含量最多,而是因为碳链构成基本骨架,是大分子物质形成的基础。 (3)活细胞含量最多的元素是O而不是C,组成细胞干重含量最多的元素是C;无论干重、鲜重氢原子的数量最多。 (4)生物体内大量元素和微量元素都是生物体生命活动必需的元素。
5、,-12-,必备知识梳理,关键能力突破,考向2 以图表信息为载体考查构成细胞的元素及化合物 2.(2018河北正定中学月考)图甲是有活性的细胞中元素含量的柱形图,图乙是细胞中化合物含量的扇形图,下列说法正确的是( ) A.若图甲表示组成人体细胞的元素的含量,则a、b、c依次是O、H、C B.若图乙表示细胞干重,则A化合物是蛋白质 C.若图乙表示细胞鲜重,则A化合物在细胞内主要存在于细胞液中 D.地壳与活细胞中含量最多的元素都是a,因此说明生物界与非生物界具有统一性,答案,解析,-13-,必备知识梳理,关键能力突破,用元素分析法判断化合物的种类,-14-,必备知识梳理,关键能力突破,细胞中的水和
6、无机盐 1.细胞中的水 (1)细胞中水的存在形式和功能 (2)水含量的规律 生物种类: 水生 生物含水量陆生生物含水量。 生长发育阶段:幼儿细胞含水量成年细胞含水量; 幼嫩 部分细胞含水量成熟部分细胞含水量。 组织器官种类与代谢程度:如牙齿细胞含水量骨骼细胞含水量血液细胞含水量。,-15-,必备知识梳理,关键能力突破,(3)自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系,-16-,必备知识梳理,关键能力突破,2.细胞中的无机盐,-17-,必备知识梳理,关键能力突破,3.十种常考无机盐功能举例 (1)N:参与构成 蛋白质 、ATP、NADP+、叶绿素、核苷酸等。 (2) P :参与构成ATP、NADP+、核
7、苷酸、磷脂等。 (3) Mg :参与构成叶绿素(与光反应有关)。 (4)Ca2+:可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙过高会造成肌无力,血钙过低会引起抽搐。 (5) S :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,故常用35S标记追踪蛋白质去向)。 (6) Fe2+ :血红蛋白的组成成分(缺Fe2+时,贫血,无氧呼吸加剧,可引发乳酸积累致使酸中毒)。,-18-,必备知识梳理,关键能力突破,(7) I- :甲状腺激素等的组成成分(婴幼儿缺碘时可导致缺乏甲状腺激素,进而引发“呆小症”)。 (8)Na+:维持细胞外液渗透压, 动作 电位的形成离不开“Na+内流”。 (9)K+:维持 细胞
8、内液 渗透压, 静息 电位的维持离不开“K+外流”。 (10)Cl-:与Na+共同维持细胞外液渗透压细胞外液渗透压90%以上来自Na+和Cl-。,教材拾遗(必修1第36页“与生活的联系”改编)剧烈运动大量出汗后,补充水分的首选是凉开水还是淡盐水?为什么这样选择? 答案淡盐水。为了保持体内的水盐平衡。,-19-,必备知识梳理,关键能力突破,凝练核心素养 1.生命观念水是活细胞中含量最多的化合物,与其所发挥的各项生理作用相适应,建立起结构与功能相适应的观念。 2.科学思维利用生活中的现象(如新鲜种子晾晒前后),运用演绎与推理的方法,理解自由水与结合水的转化及其与代谢的关系。 3.科学探究通过对探究
9、某些无机盐是否是植物生长所必需的实验方案的设计,培养设计实验方案的能力。,-20-,必备知识梳理,关键能力突破,(科学思维)下图为冬小麦在不同时期含水量和呼吸速率变化的关系图,据图分析下列问题。,-21-,必备知识梳理,关键能力突破,(1)冬小麦呼吸速率下降的主要原因是 ,总含水量也随之 。 (2)随温度降低而上升的曲线a为 水,下降较快的曲线b为 水。 (3)综合分析可知,结合水与自由水含量的比值,与植物的抗寒性呈现明显的 相关。,答案 (1)温度下降 下降 (2)结合 自由 (3)正,-22-,必备知识梳理,关键能力突破,考向1 以代谢为基础考查细胞中的水 1.(2018吉林长春八校期中)
10、水是生命之源,下列有关生物体内水的叙述,不合理的是( ) A.结合水是细胞的组成成分,越冬植物体内结合水的比例会升高 B.人体细胞中的内质网、线粒体和核糖体都会产生水 C.胰岛素在肝脏细胞发挥作用的过程中只产生水,不消耗水 D.绿色植物暗反应所需的还原剂最终来自叶绿体中的水的光解,答案,解析,-23-,必备知识梳理,关键能力突破,2.(2018安徽六安一中月考)显微镜下分别观察小麦的叶肉细胞和干种子的胚细胞,发现叶肉细胞的细胞质中有明显的细胞质流动现象,而胚细胞则无此现象,原因是( ) A.叶肉细胞是活细胞,而胚细胞是死细胞 B.叶肉细胞中有自由水,胚细胞没有自由水 C.叶肉细胞的自由水与结合
11、水的比值大 D.干种子胚细胞的自由水与结合水的比值大,答案,解析,-24-,必备知识梳理,关键能力突破,衍射法归纳细胞中的水,-25-,必备知识梳理,关键能力突破,考向2 结合细胞代谢考查无机盐的功能及其实验设计 3.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。下列叙述正确的是( ) A.对照组是甲组、乙组实验后 B.此实验的无关变量只是选一些相同的植物 C.此实验如果是无土栽培,则实验前营养液要灭菌 D.为防止外界影响,此实验需在黑暗密闭条件下进行,答案,解析,-26-,必备
12、知识梳理,关键能力突破,生物体内无机盐生理功能的实验验证 (1)对照组 植物+完全培养液正常生长。 (2)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。 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。,-27-,必备知识梳理,关键能力突破,检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质 1.实验原理 (3)蛋白质+ 双缩脲 试剂紫色,-28-,必备知识梳理,关键能力突破,2.实验步骤,-29-,必备知识梳理,关键能力突破,3.实验结果与结论 (1)还原糖的检测实验:试管中出现 砖红色沉淀 ,说明组织样液中含有还原糖。 (2)脂肪的检测实验:显微镜下可观察到 橘黄色
13、 或 红色 的圆形小颗粒,说明组织材料中含有脂肪。 (3)蛋白质的检测实验:试管中溶液变为 紫色 ,说明组织样液中含有蛋白质。,-30-,必备知识梳理,关键能力突破,凝练核心素养 科学探究通过检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,掌握检测相关物质的实验原理、方法和操作注意事项。,-31-,必备知识梳理,关键能力突破,(科学探究)红薯和土豆都富含淀粉,但红薯吃起来比土豆甜。某兴趣小组猜测土豆中可能不含 酶,所以淀粉不能被分解成甜度比较高的还原糖。为验证这一说法,他们进行了相关实验,请帮助其完成以下实验。 实验原理: 淀粉能被淀粉酶水解为还原糖; 。 备选材料与用具:去掉淀粉与还原糖的红薯提取液,去
14、掉淀粉的土豆提取液;双缩脲试剂A液,双缩脲试剂B液,斐林试剂甲液,斐林试剂乙液,苏丹染液,质量分数为3%的淀粉溶液,质量分数为3%的蔗糖溶液等。,-32-,必备知识梳理,关键能力突破,实验步骤:(请补充完整),实验结果预测:该实验最可能的结果是 。,-33-,必备知识梳理,关键能力突破,答案 淀粉 实验原理:还原糖与斐林试剂反应能生成砖红色沉淀 实验步骤:第二步:质量分数为3%的淀粉溶液 第三步:等量(或等体积)的斐林试剂甲液和斐林试剂乙液 5065 水浴加热2 min 实验结果预测:A试管内液体为蓝色,B试管内出现砖红色沉淀 解析 该实验中还原糖的鉴定原理:淀粉能被淀粉酶水解为还原糖;还原糖
15、与斐林试剂反应生成砖红色沉淀。由还原糖的鉴定步骤可得该实验步骤:第一步:将A、B试管的提取液在60 条件下保温备用;第二步:需加实验材料;第三步:加斐林试剂,其作用条件为5065 水浴加热2 min。实验现象:有还原糖的试管出现砖红色沉淀,无还原糖的试管为蓝色(斐林试剂的颜色)。,-34-,必备知识梳理,关键能力突破,1.(2018河南新野一高月考)下列关于检测生物组织中糖类和蛋白质的叙述,正确的是( ) A.大豆种子蛋白质含量多,是检测蛋白质的理想材料 B.用双缩脲试剂检测蛋白质的实验需要水浴加热处理 C.甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根含有较多糖且近乎白色,可用于鉴定还原糖 D.检测蛋白质的双
16、缩脲试剂A液必须和双缩脲试剂B液混合后,再加入含样品的试管中,答案,解析,-35-,必备知识梳理,关键能力突破,2.(2018广西钦州三中开学考试)如图是鉴定生物组织中某种成分的操作流程图。下列相关叙述正确的是( ) A.图中的某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.某试剂由甲、乙两种液体组成,使用时先加甲液再加乙液,答案,解析,-36-,必备知识梳理,关键能力突破,1.检测三类有机物在操作步骤上的差异 (1)唯一需要加热还原糖的检测,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)唯一需要显微镜植物组织中脂肪颗粒的
17、检测。,-37-,必备知识梳理,关键能力突破,2.斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”,-38-,1,2,3,4,5,1.下列有关元素和化合物的叙述,正确的是( ) A.酶和激素都直接参与细胞中的多种代谢 B.等质量的糖原和脂肪相比,前者体积小而储能多 C.C、H、O、N、P是ATP、核苷酸、磷脂共有的组成元素 D.蛋白质遇高温变性时,其空间结构被破坏,肽键数减少,答案,解析,-39-,1,2,3,4,5,2.下列有关生物体内水和无机盐的叙述,错误的是( ) A.只有成熟的植物细胞才可以通过渗透作用吸水,而动物细胞则不能 B.人体缺铁会影响正常的有氧呼吸功能 C.无机盐离子对维持血浆的正常浓度
18、和酸碱平衡等有重要作用 D.镁是构成叶绿素的必需成分,植物缺乏镁时会导致叶片发黄,答案,解析,-40-,1,2,3,4,5,3.(2018辽宁一模)牛通过吃草从草中获得化合物和元素,那么,牛和草体内的各种化学元素( ) A.种类差异很大,含量大体相同 B.种类和含量差异都很大 C.种类和含量都是大体相同的 D.种类大体相同,含量差异很大,答案,解析,-41-,1,2,3,4,5,4.某科研小组将选自同一海滩的长势相同、生长良好的互花米草幼苗平均分成5组,每天分别以0 h、3 h、6 h、12 h和24 h进行水淹处理。处理50 d后,测定植株自由水与结合水含量,并计算二者的比值(曲线甲),测定
19、K+吸收速率(曲线乙)。下列有关分析判断中,错误的是( ) A.实验中应该用互花米草采样地点的海水进行水淹处理 B.互花米草在水淹时间为3 h/d的环境下抗逆性最强 C.互花米草在水淹时间为6 h/d的环境下,代谢活动最旺盛 D.互花米草以主动运输方式吸收K+,答案,解析,-42-,1,2,3,4,5,5.(2018安徽淮北检测)不同植物种子中所含营养成分有差异,如豆类作物中蛋白质含量较高,玉米种子中淀粉含量较高,花生种子中脂肪含量相对较多。请回答下列问题。,-43-,1,2,3,4,5,(1)下表是用碘液、苏丹染液和双缩脲试剂测得的甲、乙、丙三种植物的干种子中三大类有机物的颜色反应,其中“+
20、”的数量代表颜色反应深浅程度,有关说法不正确的是( ),A.乙种子中含蛋白质最多 B.碘液、苏丹染液和双缩脲试剂与相应的物质发生的颜色反应分别是蓝色、橘黄色和紫色 C.在观察颜色时有可能用到光学显微镜 D.这三种试剂使用时均不需要水浴加热,-44-,1,2,3,4,5,(2)某玉米新品种中的蛋白质含量高于普通玉米,请用所学的方法设计实验加以验证。 实验原理: 。 材料用具:新鲜的普通玉米籽粒,新鲜的新品种玉米籽粒,研钵,试管,漏斗,纱布,吸管,清水,双缩脲试剂A液,双缩脲试剂B液,量筒。 方法步骤: 将两种等质量的玉米籽粒分别进行 ,制备等浓度的组织样液。 取A、B两支试管,向A中加入新品种玉米组织样液2 mL,B中加入普通玉米组织样液2 mL。 向A、B两支试管中分别加入1 mL ,摇匀,再分别加入4滴 ,摇匀。 观察 。 预期结果: 。,-45-,1,2,3,4,5,答案 (1)A (2)蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应,蛋白质含量越高,颜色越深 研磨 双缩脲试剂A液 双缩脲试剂B液 颜色变化并比较紫色的深浅 新品种玉米组织样液(A试管)紫色较深,