2013生物一轮复习：细胞中的元素和无机化合物

细胞中的水
1．生物体内水、自由水、结合水的关系 生 物 体 内 水
自由水 细胞内水
细胞间水 结合水
能够自由流动、以游离状 态存在 与其他物质结合在一起
2．自由水、结合水的关系及功能
3．自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系
比值高⇒代谢旺盛，但抗逆性差 自由水/结合水比值低⇒代谢强度降低，但抗寒、 抗旱、抗热等抗逆性增强
是生物界和非生物界的根本区别。
3．元素的主要生理作用 (1)维持机体正常的生命活动，如钾可保持心肌正常的兴 奋性；硼可促进花粉的萌发和花粉管的伸长。 (2)组成化合物，如下表：
化合物 糖类和脂肪 核酸、ATP 蛋白质
元素组成 C、H、O C、H、O、N、P C、H、O、N等(有的含S、Fe等元素)
(2)维持正常的生命活动，如血液中Ca2＋含量过低就会出 现抽搐。 (3)维持酸碱平衡和渗透压平衡，如血浆中 H2CO3/NaHCO3缓冲对。
Mg2 ——叶绿素
＋
2．植物必需无机盐的实验验证 (1)对照组：正常植物＋完全培养液→生长正常
(2)实验组：正常植物＋缺X完全培养液
↓ 结论：①若生长正常⇒则X不是必需无机盐 ②若出现病症⇒则X是必需无机盐
(3)鉴定黄豆组织中存在蛋白质时，向组织液中加入双缩 脲试剂A摇匀，再向样液中加入双缩脲试剂B摇匀。其中双缩
脲试剂B的量只有4滴，而不能过量，为什么？
________________________________________。 (4)本实验注意事项：①斐林试剂极不稳定，其甲液和乙 液需________，使用时再临时混合均匀用于实验。②双缩脲试 剂的使用，应先加试剂________，造成碱性环境，再加试剂
A．水在病变细胞中仅以结合水的形式存在 B．在胰岛素的合成过程中伴随着水的产生
C．人体衰老细胞中自由水含量减少，代谢缓慢
D．冬季，植物体内自由水含量相对增高，以增强植物的
抗寒能力
解析：此题考查细胞内水的存在形式及与代谢的关系， 具体分析如下：
选项
分析判断 水在各种细胞中都以结合水和自由水的形式存在。A项 A项 错误。 胰岛素合成是氨基酸的脱水缩合， 此过程中有H2O生 B项 成。B项正确。 C项 衰老细胞中自由水的含量减少，代谢缓慢。C项正确。
4．在生产实践中的应用
(1)种子贮存前，晒干是为了减少自由水含量，降低种子
的代谢速率，以延长寿命。
(2)越冬作物减少灌溉，可提高作物对低温的抗性。
(双选)2011年3月20日是第十九个“世界水日”，
宣传的主题是“城市水资源管理”。水污染、水资源短缺导致
的水危机日趋严重，研究表明，80%的疾病是由水污染引起的。 下列有关人体内水的叙述，错误的是( )
所以可用斐林试剂鉴定还原糖的存在；(2)苏丹Ⅲ可将脂肪染
成橘黄色。苏丹Ⅲ能溶解在酒精中，根据这一性质可用酒精洗
去浮色，便于观察。(3)双缩脲试剂鉴定蛋白质的原理是蛋白 质与双缩脲试剂反应形成紫色。若加入过量的双缩脲试剂B即 CuSO4，CuSO4本身呈蓝色，与试剂A反应产生的Cu(OH)2也呈 蓝色，会掩盖生成的紫色，影响实验观察。
解析：此题考查组成生物的化学元素的特点与功能，具体 分析如下：
选项 分析判断 C是糖类的基本元素，但是在光合作用中CO2先与C5结合 A项 形成C3，然后进一步被还原成(CH2O)。A项错误。 核酸是由C、H、O、N、P等元素组成的，没有N植物就 B项 不能合成核酸。B项正确。
O是构成有机物的基本元素之一，光合作用制造的有机 物中的氧来自于CO2，水中的氧进入氧气。C项错误。 光合作用的光反应形成ATP，但是暗反应消耗ATP，把 D项 ATP中能量转移到有机物中。D项错误。 C项
答案：B
1．(2011· 佛山质检)有关生物体细胞组成元素的叙述，错误 的是( ) A．在不同生物的体细胞内，组成它们的化学元素种类大体 相同
B．组成细胞的最基本元素是C
C．在同一生物的不同体细胞内，各种化学元素的含量相同 D．组成生物体细胞的化学元素，在无机自然界中都能找到 解析：在同一生物的不同体细胞内，各种化学元素的种类相 同，含量不同。 答案：C
苏丹Ⅲ染液---→橘黄色 脂肪＋ 苏丹Ⅳ染液--→红色
蛋白质＋双缩脲试剂--→紫色
2．实验流程 (1)还原糖的检测和观察
(2)脂肪的检测和观察 方法一：花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色
方法二：
(3)蛋白质的检测
3．斐林试剂与双缩脲试剂的比较分析 比较项目 使用方 法 颜色反 应条件 不 同 反应原 点 理 斐林试剂 甲液和乙液混合均匀后 方可使用，且现配现用 需加热 双缩脲试剂 使用时先加A液再加B液 不需加热即可反应
D．越冬的植物体内自由水与结合水比值下降
解析：此题考查细胞中的水及与代谢的关系。有氧呼
吸过程中有H2O参加反应，同时又生成了H2O。包括渴觉在
内的感觉中枢在大脑皮层。植物体内代谢越旺盛，自由水比 例越高。 答案：B
细胞的无机盐 1．生理功能
2＋ (1)复杂化合物的组成成分Fe ——血红蛋白 PO3－——ATP、磷脂 4
答案：(1)离子 (2)Na＋和Cl－
血红蛋白
氧气
抽搐
HCO－和HPO2－ 3 4
生命起源于海洋
3．(2011· 上海高考)生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生 植物，通过在液泡中贮存大量的Na＋而促进细胞吸收水分，该 现象说明液泡内Na＋参与( ) A．调节渗透压 C．维持正常pH B．组成体内化合物 D．提供能量
(2011· 佛山质检)近几年来的电视广告中，有许
多推广中老年人补铁、钙和锌等的保健品和药品的广告，说明
了无机盐对人体的健康起着重要作用。人体无机盐主要来自于 食物，比如海带中含有丰富的碘，无机盐对于维持植物的生命 活动也起着重要的作用。结合所学生物学知识，联系日常生活 分析回答下列问题： (1)铁、钙和锌等无机盐在细胞内主要以________形式存 在，是组成细胞的重要组成成分，如铁是合成________不可缺 少的成分，人体缺铁可引起贫血症，血液运输________的能力
－ －
① 复杂化合物 的组成成分，如Fe—血
组成细胞的化学元素
1．种类和含量
(1)分类依据是根据生物体内含量，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界中生物的整 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．元素的统一性和差异性 (1)元素种类上的统一性 ①生物界与非生物界在元素种类上具有统一性，构成生 物体的化学元素在无机自然界都能找到，没有一种是生物界所 特有的。
低。钙在人体内的总量达1300 g，其中99%存在于骨骼，一旦
钙离子在血浆中的浓度明显下降，会出现________症状。
(2)人体的内环境中含有多种无机盐，如维持渗透压的离 子：________，维持pH稳态的离子：________，概括地说， 细胞外液本质就是一种盐溶液，类似于海水，在一定程度上反 映了：_____________________________________。 解析：本题考查无机盐在生物体内的存在形式与功能等。 无机盐在细胞内主要以离子形式存在。Fe2＋是血红蛋白的重要 成分；Ca2＋可维持肌细胞正常的机能。无机离子还可以维持细 胞外液与内液的渗透压平衡及酸碱平衡，以维持细胞正常的生 命活动。其中维持渗透压的主要是Na＋、Cl－等，维持pH的则 是一些缓冲物质，如NaHCO3/H2CO3，Na2HPO4/NaH2PO4。
答案：(1)斐林试剂 砖红色 (2)苏丹Ⅲ 能溶解苏丹Ⅲ
解析：液泡内的各种矿质离子等能够参与调节细胞液的 渗透压，盐生植物液泡中贮存大量的Na＋增大了细胞液的渗 透压，吸水能力增强。 答案：A
实验2：检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质
1．实验原理 某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生 特定的颜色反应。 加热 还原糖＋斐林试剂----→砖红色沉淀
1．根据“生物组织中可溶性还原糖、脂肪和蛋白质的 鉴定”实验，回答下列问题： (1)鉴定成熟苹果果肉中存在还原糖所用的试剂是 ________，该试剂与细胞内还原糖发生作用，形成________
沉淀。
(2)在鉴定花生子叶中的脂肪的实验中，能将脂肪染成 橘黄色的染液是________，用其染色时，冲洗浮色要用酒精， 这是因为酒精________。
冬季，植物体内自由水的含量相对降低，以增强植物的 D项 抗寒能力。D项错误。 答案：AD
2．(2011· 汕头一调)水在生物体内是良好的溶剂，是各种
化学反应的介质。下列有关水的说法不正确的是(
)
A．在有氧呼吸过程中，水既是反应物又是生成物
B．人体缺水，血浆渗透压升高，从而引起下丘脑产生渴
觉
C．温度适当升高会使细胞内自由水与结合水比值上升
颜色
浓度
相同点
还原糖中的醛基被 具有两个以上肽键的化 Cu(OH)2氧化，Cu(OH)2 合物在碱性条件下与Cu2 ＋反应生成络合物 被还原为Cu2O 砖红色 紫色 乙液CuSO4浓度为0.05 B液CuSO4浓度为0.01 g/mL g/mL 都含有NaOH、CuSO4两种成分，且所用NaOH浓 度都是0.1 g/mL
(2010· 惠州模拟)下列关于组成生物化学元素的叙 述正确的是( )
A．C是组成糖类的基本元素，在光合作用中C元素从CO2
先后经C3、C5形成(CH2O) B．N是核酸的组成元素，没有N植物就不能合成核酸 C．O是构成有机物的基本元素之一，光合作用制造的有 机物中的氧来自于水 D．P是构成ATP的必需元素，光合作用中光反应和暗反 应过程均有ATP的合成
结合水 其他物质 与细胞内的___________ 相结合的水 约占细胞内全部水分的 4.5%