高考生物总复习第1单元第2讲细胞中的素和化合物细胞中的无机物学案

细胞中的元素和化合物 细胞中的无机物[考纲点击] 1.水和无机盐的作用(Ⅰ) 2.实验：检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质一、组成细胞的元素和化合物 1．组成细胞的元素巧 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.组成细胞的化合物(1)(2)含量⎩⎪⎨⎪⎧①鲜重含量最多的化合物：水②鲜重含量最多的有机物：蛋白质③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[连一连]巧 记苏丹Ⅲ遇脂肪，颜色变化为橘黄；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。

三、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，结合水可转换为自由水，自由水与结合水的比例会升高，新陈代谢会增强。

2．无机盐(1)在细胞中的存在形式：主要是离子。

(2)功能⎩⎪⎨⎪⎧①复杂化合物的组成成分，如Fe 2＋——血红蛋白，Mg 2＋——叶绿素②维持生命活动，如血钙低——抽搐，HCO －3、 H 2PO －4——酸碱平衡1．元素的种类和含量(1)不同生物体内化学元素的种类基本相同。

(2)相同元素在不同生物体内的含量差别较大。

2．元素的含量之最(1)活细胞中含量最多的元素是O 。

(2)细胞干重中含量最多的元素是C 。

3．化合物含量之最(1)占细胞鲜重最多的化合物是水。

(2)占细胞干重最多的化合物是蛋白质。

4．不同状态的细胞中4种基本元素的含量 (1)细胞鲜重时元素含量O>C>H>N 。

(2)细胞干重时元素含量C>O>N>H 。

5．三种有机化合物含量在细胞中的比例 蛋白质>脂质>糖类。

6．水在细胞中的两种存在形式：自由水和结合水。

7．无机盐在生物体内的存在形式：多数以离子的形式存在，少数以化合物的形式存在。

考法一 以化合物的元素组成为依托，考查细胞的元素和化合物1．种类和含量(1)分类依据是根据在生物体内的含量，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。

(2)大量元素和微量元素的划分是依据生物的整体情况，具体到某一种生物可能有差别。

(3)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，如人体可能含Pb 。

2．生物界与非生物界的统一性和差异性3．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。

(2)组成细胞的化合物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量多于糖类，释放的能量也多于糖类。

视角1►以基础判断或图示分析的形式，考查元素和化合物的种类、含量及其关系1．(原理判断类)(2016·江西吉安模拟)下列关于细胞的组成元素和化合物的说法，正确的是( )A．组成细胞的元素有C、H、O、N等20多种，其中O是最基本的元素B．青蛙和玉米细胞内的化学元素在种类和含量上基本相同C．组成血红蛋白、肌球蛋白的氨基酸种类和数目相同，而排列顺序不同D．水是活细胞中含量最多的化合物，是某些生物化学反应的原料解析：选D。

C是最基本的元素，A错误；不同生物体细胞内的元素在种类上基本相同，在含量上有区别，B错误；氨基酸的种类、数目和排列顺序不同使得蛋白质具有多样性，C错误；水是某些生物化学反应的原料，也是活细胞中含量最多的化合物，D正确。

2．(柱状图与饼状图类)(2016·深圳五校联考)如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含量，则a、b、c依次是O、H、CB．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解析：选B。

组成人体细胞的元素含量O＞C＞H，故a、b、c分别为O、C、H；细胞干重中含量最多的化合物是蛋白质，故图乙中A是蛋白质；细胞鲜重中含量最多的化合物是水，在细胞内主要存在于细胞内液中，细胞液指植物液泡中的液体；生物界与非生物界具有统一性是指组成细胞的元素都能在自然界中找到，没有细胞特有的元素，D错误。

视角2►以基础判断的形式，考查生物体内有机化合物特征元素及其判断3．(分子式信息类)(2016·湖北武汉模拟)如图是一种叶绿素分子和血红蛋白分子的部分结构简图，以下有关叙述不正确的是( )A．植物体缺Mg会影响光合作用B．人缺Fe会导致贫血C．Fe和Mg属于大量元素D．人的血液中含有血红蛋白，植物的叶绿体中含有叶绿素解析：选C。

左图说明Fe是构成血红蛋白的重要元素，人缺Fe会导致贫血；右图说明Mg 是构成叶绿素分子的关键元素，植物体缺Mg，叶绿素合成受阻，会影响光合作用；Fe属于微量元素。

4．(原理判断类)(2016·安徽蚌埠皖北月考)下列关于构成生物体的元素的叙述中，正确的是( )A．生物群落中，碳是以CO2的形式在生产者、消费者和分解者之间传递B．O是构成有机物的基本元素之一，光合作用制造的有机物中的氧来自H2OC．Mg是植物必需的微量元素，因为合成叶绿素时需要Mg做原料D．C是生命的核心元素，组成生物的大分子都是以碳链为骨架的解析：选D。

生物群落中，碳是以有机物的形式在生产者、消费者和分解者之间传递，CO2是在生物群落和无机环境之间的循环形式，A错误；O是构成有机物的基本元素之一，光合作用制造的有机物中的氧来自CO2，H2O中的氧被光解产生了氧气，B错误；合成叶绿素时需要Mg做原料，Mg是植物必备的大量元素，不是微量元素，C错误；C是最基本元素，组成生物的大分子都是以碳链为骨架的，D正确。

考法二结合细胞代谢，考查水和无机盐的存在形式和生理功能1．影响细胞含水量的因素2．细胞中水的存在形式、产生和利用3．无机盐在生物体内的存在形式及功能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)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)鲜种子放在阳光下暴晒，重量减轻―→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―→失去结合水。

种子浸泡后不萌发―→失去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(1)对照组植物＋完全培养液——正常生长(2)实验组分析：①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。

②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。

视角1►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的关系1．(原理判断类)(2016·辽宁沈阳月考)下列关于水对生命活动影响的叙述，正确的是( )A．休眠期的植物，体内结合水/自由水的比值通常会下降B．细胞内自由水含量降低是细胞衰老的特征之一C．癌细胞是一种失控细胞，其自由水含量较正常细胞要低D．细胞内的脂肪成分多，会使细胞内的结合水含量增高解析：选B。

植物休眠期，代谢强度较低，自由水含量很少，体内结合水/自由水的比值通常会较高。

癌细胞是无限增殖的细胞，代谢旺盛，因而自由水含量高。

脂肪的亲水性较差，脂肪成分多的细胞，细胞内的结合水含量较低。

2．(坐标曲线分析类)(2016·山西临汾月考)植物在冬季来临的过程中，随着气温逐渐降低，体内发生了一系列适应低温的生理生化变化，抗寒力逐渐增强。

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。

请根据图推断以下有关说法错误的是( )A．冬季来临过程中，自由水明显减少是呼吸速率下降的主要原因B．结合水与自由水含量的比值，与植物的抗寒性呈明显的正相关C．随着气温和土壤温度的下降，根系的吸水量减少，组织的含水量下降D．随着温度缓慢降低，植物的呼吸作用逐渐减弱，有利于减少有机物的消耗解析：选A。

呼吸速率下降的主要原因是由于温度过低导致酶活性降低，A错误；结合水比值升高时，植物抗寒性增强，随冬季来临，植物体内自由水含量下降，结合水含量上升，B正确；温度降低，植物的代谢速率随之降低，产生的各种化合物减少，导致细胞液浓度降低而使细胞吸收的水分减少，C正确；温度降低，细胞呼吸减弱，消耗的有机物减少，D正确。

视角2►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3．(柱状图类)(2016·湖南武穴中学月考)某农场在田间试验时发现，小麦产量总是比邻近的地块低，技术员怀疑该农田可能缺乏某种元素。

现将该农田分成面积相等的5块样地，分别编为1～5号进行试验。

除施肥不同外，其他条件相同，结果如下图所示。

分析判断该农田最可能缺乏的元素是()A ．KB ．NC ．PD ．S解析：选A 。

通过图中数据可知1号、3号、4号地分别补充了氮元素、磷元素和氮元素、硫元素和氮元素，但作物产量和5号地不施肥相差无几，说明田中不缺乏上述元素，而2号地中补充了磷元素和钾元素，产量明显提高，故钾元素应是该农田中缺乏的元素。

4．(表格实验类)(2016·广东湛江月考)某科研小组为研究某些因素对植物生命活动的影响，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、乙组幼苗死亡的原因是没有必需元素和必需元素不全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解析：选A 。

本实验的目的是研究必需元素种类和浓度对豌豆幼苗生长发育的影响。

生物组织中有机物的鉴定1．实验原理(1)还原糖＋斐林试剂――→50～65 ℃温水浴砖红色沉淀(2)脂肪＋⎩⎪⎨⎪⎧苏丹Ⅲ染液―→橘黄色苏丹Ⅳ染液―→红色 (3)蛋白质＋双缩脲试剂―→紫色2．实验步骤 (1)还原糖的检测选材：含糖量较高、白色或近于白色的植物组织制备组织样液：制浆→一层纱布过滤→取滤液颜色反应：结论：组织样液中含有还原糖 (2)脂肪的检测方法一：花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色 方法二：取材：花生种子(浸泡，去掉种皮)，将子叶切成薄片制片 ⎩⎪⎨⎪⎧①取最薄的切片，放在载玻片中央②染色：滴2～3滴苏丹Ⅲ染液，染色3 min ③去浮色：加1～2滴体积分数为50%的酒精溶液④制成临时装片：滴一滴蒸馏水，盖上盖玻片观察：先在低倍显微镜下寻找已着色颗粒，再用高倍显微镜观察结论：圆形小颗粒呈橘黄色，证明有脂肪存在 (3)蛋白质的检测选材与制备：蛋清稀释液或豆浆滤液颜色反应:结论：组织样液中存在蛋白质 3．注意事项(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。