高考生物一轮复习精品教学案第1课时细胞中的化学元素和无机化合物DOC.docx

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高考生物一轮复习精品教学案第1课时细胞中的化学元素和无机化合物DOC

1．涵盖范围

本单元包括必修教材第一册中的绪论和第一章——生命的物质基础。

2．考情分析

（1）命题特点

本单元在高考中赋分比例不大，题目难度不大，多以选择题的形式考查。

（2）高频考点

①结合动植物的行为特征考查应激性、遗传性和适应性；

②有关病毒的结构、寄生生活方式、人类健康、基因工程、细胞工程等有关知识的考查；③掌握特殊元素的生理作用，如I、Fe、Mg、B等；④各种化合物的含量、组成和功能，尤其是蛋白质合成的相关计算及蛋白质与核酸的关系。

（3）实验考点

①对应激性的实验考查，如草履虫躲避有害刺激、趋向有利刺激的实验，植物的向性实验等；②验证某种元素的生理作用，如硼与花粉萌发的关系、钙与血液凝固的关系等；③生物组织中相关化合物的鉴定与探究。

3．复习指导

（1）复习线索

①按生物体的物质基础→结构基础→生理特征→生态特征的主线系统复习生物的六大特征并把握其内在联系。

②按元素→无机盐→无机物→小分子有机物（单体）→大分子有机物这一主线系统复习组成细胞的六大类化合物。

（2）复习方法

①图解法——生物六大特征有机联系、构建知识体系；核酸和蛋白质关系图解。

②列表比较法——应激性、适应性和遗传性的比较；脂质和糖类的比较；水和无机盐的比较。

（3）特别关注

①DNA和蛋白质的关系及相关计算。

②三大营养物质鉴定的实验考查。

第1课时　细胞中的化学元素和无机化合物

一、组成细胞的元素

挖掘教材

　不同生物干重中元素含量

含量

排序

玉米

（植物）

人

（动物）

1

O

C

2

C

O

3

H

N

4

N

H

特别提醒　①大量元素和微量元素的划分依据是含量，而不是生理作用的大小。

②记忆微量元素可利用口诀：

铁锰碰新木桶（Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu）。

（谐音记忆法）

③记忆大量元素：

C、H、O三种以H2O、CO2化合物形式吸收；N、P、K三大肥料元素；Mg、Ca、S——美好的东西应该留住。

④碳是最基本元素不是因为干重含量最多，而是因为碳易构成基本骨架，是大分子物质形成的基础。

二、组成细胞的化合物

提醒　

细胞内含量最多的化合物

细胞内含量最多的无机化合物

占细胞鲜重含量最多的化合物

占细胞鲜重50%以上的化合物

水

细胞内含量仅次于水的化合物

细胞内含量最多的有机化合物

占细胞干重含量最多的化合物

占细胞干重50%以上的化合物

蛋

白

质

判一判　精瘦肉细胞、沙漠植物细胞、成熟甜西瓜细胞中，含量最多的化合物分别为蛋白质、蛋白质和糖类。

提示　错；上述细胞中含量最多的都是水，不要被干扰信息所迷惑而掉进陷阱。

三、细胞中的无机物

1．细胞中的水

（1）存在形式：

自由水和结合水。

（2）功能

2．细胞中的无机盐

（1）存在形式：

绝大多数以离子的形式存在，少数是细胞内复杂化合物的组成成分。

（2）功能：

维持细胞和生物体的生命活动，维持细胞的酸碱平衡等。

考点1　生物基本特征及其之间的关系

1．关系图解

2．考点解读

（1）新陈代谢是一切生命活动的基础，是生物最基本的特征。

（2）界定是否是生物的标准只要具备其中一个特征即可判定，如病毒的化学组成包括蛋白质和核酸；类病毒只有核酸没有蛋白质；阮病毒只有蛋白质没有核酸。

三者共同点是都没有细胞结构，因为都能通过繁殖产生后代，所以都是生物。

再如一滴池水放在显微镜下观察，确认生物的依据常用细胞结构、应激性、能进行细胞分裂。

（3）所有生物都具有应激性，但只有具备神经系统的生物才有反射现象。

因此，应激性包括反射。

（4）细胞分裂、分化、食物消化、反射等只是部分生物具有的现象，不能作为生物的基本特征。

1．SARS病毒、蓝藻、灵芝、蝴蝶兰、人都属于生物，下列哪项可作为上述结论的共同证据（　　）

①具有细胞结构　②含生物大分子：

核酸、蛋白质　③能独立完成新陈代谢　④具有应激性　⑤能适应一定的环境　⑥能繁殖后代　⑦能改造环境

A．①②③④⑤⑥B．②③④⑤⑥⑦

C．②③④⑤⑥D．②④⑤⑥

答案　D

解析　笼统的讲（就整个生物界来讲），生物具有六大基本特征是正确的，但针对某一（某些）生物则未必全具备六个特征，SARS病毒等病毒类生物没有细胞结构，只能在活的寄主细胞内生存、繁殖，不能独立完成新陈代谢。

生物对外界刺激产生一定的反应，都能适应环境并影响环境。

2．“稻花香里说丰年，听取蛙声一片”，这是宋代词人辛弃疾的著名词句，试从生物学角度分析这一现象。

（1）蛙鸣是一种求偶行为，但当有人走近时，蛙不再鸣叫，这说明蛙具有________，其意义是_______________________________________________________________________。

（2）稻田的浅水环境非常适合蛙的生存，同时蛙还可以捕捉害虫保护稻田环境，这反应了生物_________________________________________________________________的特性。

（3）“蛙鸣求偶”是蛙世代相传的一种性状，这反映了生物具有________的特性。

（4）蛙鸣求偶后所产的卵，经过蝌蚪、幼蛙发育为成蛙，这反映了生物具有____________________的特性。

答案　

（1）应激性　有利于生物适应周围环境

（2）既能适应环境，也能影响环境

（3）遗传　（4）生长、发育和生殖

考点2　组成细胞的化学元素

1．生物界与非生物界的统一性和差异性

（1）统一性是从化学元素的种类来分析的：

组成生物体的化学元素没有一种是生物体所特有的。

（2）差异性是从化学元素的含量来分析的：

组成生物体的化学元素与无机环境中的相应元素的含量有一定的差别。

2．生物界的统一性

（1）从化学元素角度分析：

组成生物体的化学元素种类大体相同。

（2）从分子水平角度分析：

①所有生物DNA分子的空间结构（规则的双螺旋结构）和化学组成（四种脱氧核苷酸）相同；②所有生物共用一套遗传密码子；③蛋白质的基本单位——氨基酸的种类基本相同。

（3）从结构角度分析：

除病毒外，生物体都是由细胞组成的。

（4）从能量角度分析：

生物体都是以ATP作为能量“通货”的。

1．元素组成化合物

元素

参与形成的物质及结构

N

蛋白质、ATP（ADP）、NADPH、NADP＋、叶绿素、核酸（DNA、RNA）等

P

ATP（ADP）、NADPH、NADP＋、核酸（DNA、RNA）、磷脂

Mg

叶绿素的组成成分

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

Fe

动物血红蛋白

I

甲状腺激素等

2．元素影响生命活动

（1）Ca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。

（2）K可维持人体细胞内液的渗透压、心肌舒张和保持心肌正常的兴奋性。

K在植物体内可促进光合作用中糖类的合成和运输。

（3）B可促进植物花粉的萌发和花粉管的伸长，植物缺B会造成“花而不实”。

3．（2012·江苏卷，1）下列关于细胞中化学元素的叙述，正确的是（　　）

A．细胞中一种元素的作用能被其他元素替代

B．细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素

C．主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定

D．细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要

答案　C

解析　细胞中不同元素的功能不尽相同，如I参与构成甲状腺激素，Fe参与构成血红蛋白，一种元素的作用不能被其他元素替代，A项错误；脱氧核苷酸的组成元素是C、H、O、N、P，脂肪酸的组成元素是C、H、O，B项错误；主动运输能主动选择吸收细胞需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而维持细胞内元素组成的相对稳定，C项正确；微量元素含量虽少，但对于细胞的生命活动是不可缺少的，D项错误。

4．科学家在利用无土栽培法培养一些名贵花卉时，培养液中添加了多种必需化学元素。

其配方如下：

离子

培养液浓度/mol·L－1

K＋

1

Na＋

1

Mg2＋

0.25

Ca2＋

1

NO

2

H2PO

1

SO

0.25

Zn2＋

1

其中花卉根细胞吸收最少的离子是（　　）

A．Ca2＋B．SO

C．Zn2＋D．H2PO

答案　C

友情提示　此题考查侧重点即命题角度在大量元素和微量元素的区别——植物体内含量上的差别。

考点3　细胞中的无机物——水和无机盐

1．水

（1）水的含量、分类及生理作用

含量

概念

生理作用

结合水

4.5%

与其它物质结合在一起

细胞结构的

组成成分

自由水

95.5%

能够自由流动、以游离状态存在

良好溶剂、运输作用、反应场所、原料

（2）不同生物的含水量特点

①细胞和生物体中含量最多的物质（如精瘦肉中的水，沙漠植物中的水）。

②含水量：

水生>陆生、幼年>成年>老年、代谢旺盛>代谢缓慢、幼嫩细胞>衰老细胞。

拓展提升　

（1）水的存在形式与器官形态的关系

心肌和血液总的含水量差不多，但心肌呈固态，血液呈液态，原因是二者自由水和结合水的比例不同。

（2）水的存在形式与代谢的关系

若细胞内自由水比例升高，则代谢旺盛，反之代谢缓慢。

（3）水的存在形式与抗寒性的关系

秋冬季节，蒸腾作用减弱，吸水减少，结合水相对含量升高，因结合水不易结冰和蒸腾，从而使植物抗寒性加强。

（4）水的存在形式与温度的关系

在活细胞内，受温度的影响，自由水和结合水可相互转化，具体转化如下：

自由水

结合水

即适当升高温度时，自由水增多，反之，结合水增多。

（5）种子与水的关系

①种子晒干时减少的为自由水，但仍能保持生命活性，仍能萌发；试管加热或炒熟则丧失结合水，种子死亡不萌发；种子萌发吸水主要是增多自由水，代谢加强，呼吸作用加快。

②不同种子亲水能力不同，大豆（主要含蛋白质）>小麦、玉米、大米（主要含淀粉）>花生（主要含脂肪）。

2．无机盐

（1）存在形式：

主要以离子状态，少数以化合物的形式存在。

注意　这和元素的存在形式正好相反。

（2）生理作用

①是细胞内某些复杂化合物的重要组成部分。

如Mg2＋是叶绿素分子必需的成分；Fe2＋是血红蛋白的主要成分；PO

是生物膜主要成分——磷脂的组成成分，也是ATP、NADPH的主要组成成分。

②参与并维持生物体的生命活动。

如哺乳动物血液中钙盐的含量过低就会出现抽搐。

③维持生物体内的平衡：

a.渗透压的平衡：

Na＋对细胞外液渗透压起重要作用，K＋则对细胞内液渗透压起决定作用。

b.酸碱平衡（即pH平衡）：

如人血浆中HCO

、HPO

等的调节。

5．关于生物体内水和无机盐的叙述中，不正确的是（　　）

A．体内参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水

B．某些无机盐是组成ATP、RNA和纤维素的必需成分

C．生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的吸水或失水

D．自由水与结合水的比例随生物个体代谢的强弱而变化

答案　B

解析　水在生物体内的流动可以把营养物质运送到各个细胞，同时也把代谢废物运送到排泄器官或直接排出体外；纤维素属于糖类，只含有C、H、O三种元素，不含无机盐；生物体内无机盐浓度的变化会改变细胞内外的浓度差，从而影响细胞吸水或失水；自由水与结合水的比例越大，代谢越强，反之越弱。

6．苹果含有元素Zn，Zn是形成与记忆力息息相关的蛋白质不可缺少的元素，儿童缺Zn，就会导致大脑发育不完善。

因此，苹果又被称为记忆之果，这说明无机盐离子（　　）

A．对维持酸碱平衡有重要作用

B．对维持细胞形态有重要作用

C．对调节细胞渗透压有重要作用

D．对维持生物体的生命活动有重要作用

答案　D

解析　分析材料可知，儿童缺Zn，就会导致大脑发育不完善，可以说明Zn对维持生物体的生命活动有重要作用。

　　　　　关于水的综合考查

　下列有关水的叙述中，错误的是（　　）

①参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水

②生物体内的化学反应离不开水

③水是细胞结构的组成成分之一

④人体细胞内水的存在形式为结合水和自由水

⑤自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系不大

⑥不同细胞内自由水与结合水的比例相差不大

A．①④⑤B．①④⑤⑥

C．⑤⑥D．②③④⑤⑥

解析　生物体细胞内的水以两种形式存在，即自由水、结合水。

结合水是细胞结构的重要组成成分；自由水在细胞中以游离形式存在，可以自由流动，是细胞内的良好溶剂，运输各种营养物质和代谢废物，为生物体内的生化反应提供介质，许多生化反应必须有水的参与。

不同生活环境、生活状态下的细胞含水量是不同的。

细胞内自由水与结合水比例越大，其新陈代谢越旺盛，反之越弱。

答案　C

　　　　1.对细胞中化合物的元素组成模糊不清

　（2010·上海卷，9）下列选项中，含有相同元素的一组化合物是（　　）

A．纤维素和尿素

B．脂肪酸和磷脂

C．三磷酸腺苷和核糖核酸

D．胆固醇和血红蛋白

错因分析　不清楚一些化合物的元素组成，如不清楚纤维素的本质是多糖，其组成元素是C、H、O；另外，记不清胆固醇的组成元素只含C、H、O会错选D项。

解析　A项纤维素的组成元素为C、H、O，而尿素为C、H、O、N；B项脂肪酸的元素组成为C、H、O，而磷脂中还含有P和N元素；C项三磷酸腺苷和核糖核酸的组成元素都是C、H、O、N、P；D项胆固醇的组成元素为C、H、O，而血红蛋白是蛋白质，组成元素为C、H、O、N等。

答案　C

纠错笔记　除了要记住糖类（C、H、O）、脂肪（C、H、O）、蛋白质（主要含C、H、O、N）和核酸（主要含C、H、O、N、P）的组成元素以外，还要了解教材中提及的一些特殊物质的元素组成和作用：

物质名称

元素组成

作用

ATP

C、H、O、N、P

细胞内的直接供能物质

叶绿素

C、H、O、N、Mg

吸收、传递并转换光能

血红蛋白

C、H、O、N、S、Fe

主要运输氧气和部分二氧化碳

胰岛素、胰高

血糖素

C、H、O、N、S

调节血糖浓度

甲状腺激素

C、H、O、N、I

促进生长发育和新陈代谢、提高神经系统的兴奋性

2.对应激性、适应性和遗传性辨析不清

　“雄鸡报晓”这一现象体现的生物的基本特征、决定这一现象及完成这一生理现象的基本方式是（　　）

A．生物的应激性、遗传性和反射

B．生物的新陈代谢、适应性和反射弧

C．生物的生长发育、遗传性和反射弧

D．生物的向光性、适应性和反射

错因分析　对应激性与遗传性及反射的关系模糊不清。

解析　“雄鸡报晓”是雄鸡受光周期刺激而出现的反应，属于应激性；决定该现象的为遗传性；雄鸡具有完整的神经系统，完成这一生理现象的基本方式是反射，其结构基础是反射弧。

答案　A

纠错笔记　

（1）应激性、适应性和遗传性的关系图解

生物体都有应激性，应激性（生理学角度）是适应性（生态学角度）的一种表现，两者都是由遗传性（遗传学角度）决定的。

反射是指生物体通过神经系统对各种刺激所发生的反应。

反射隶属于应激性的范畴，不是生物的基本特征。

只有具有神经系统的多细胞动物和人才具有反射。

（2）①判断应激性要看：

a.是否存在外界刺激。

b.生物体是否针对外界刺激作出了反应。

c.反应是否短时间内完成。

②判断适应性要看：

a.生物生存环境是什么。

b.生物体的特征、性状是否与环境相适应。

c.这种特性、性状是否是长期稳定的。

③判断遗传性要看：

a.只要题干中出现“决定”两字，即为遗传性。

b.某一性状在某种生物的每一代中都表现出来，如“雄性极乐鸟在生殖季节长出蓬松的长饰羽”这一现象即为遗传性。

c.题干中出现某一性状的“根本原因”几个字，亦为遗传性决定。

④总结应激性的实例如下：

a.植物方面：

向光性、向肥性、向地性、背地性、向水性五大向性运动，含羞草的感性运动；b.昆虫方面：

趋光性，蝉的鸣叫受温度影响；c.动物方面：

蜥蜴身体变化、变色龙变色、换羽、换毛、所有反射；d.其它：

草履虫对光、盐刺激的反应等。

⑤总结适应性的实例如下：

a.植物方面：

沙漠中仙人掌叶变成刺；热带地区阔叶林，寒带地区针叶林；多风的高山上贴地生长的植物等；b.动物方面：

保护色、拟态、冬眠、动物体型大小与温度关系等。

题组一　生物的基本特征

1．当太阳光移动时，蜥蜴的部分肋骨就延长，使身体扁平并与太阳成直角，这种特性是由什么决定的（　　）

A．向光性B．应激性

C．遗传性D．适应性

答案　C

解析　蜥蜴使身体扁平朝向太阳，有利于充分吸收光能，提高体温，这种对阳光刺激发生的反应属于应激性，也是对光照环境的一种适应。

但题中问的是这种特性是由什么决定的，决定这种生物特性的应该是遗传物质，即遗传性。

本题如果做这样的题设：

这种特性说明了生物具有（　　），应答B；或这是蜥蜴对环境的一种（　　），应答D。

2．古代诗文中蕴含着一定的科学知识，如“螳螂捕蝉，黄雀在后”揭示了生物之间的营养关系，下表中的诗文与所蕴含生命科学知识的对应关系正确的是（　　）

古代诗文

对应的生命科学知识

①

凡事各自有根本，种禾终不生豆苗

生物的变异现象

②

落红不是无情物，化作春泥更护花

自然界的物质循环

③

人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开

温度影响植物开花

④

儿童疾走追黄蝶，飞入菜花无处寻

生物的种内互助现象

A.①②B．③④

C．②④D．②③

答案　D

解析　①表示遗传现象；④为保护色现象。

题组二　水和无机盐

3．研究发现，冬小麦在秋冬受低温袭击时，呼吸速率先升高后降低；持续的冷害使根生长迟缓，吸收能力下降，但细胞内可溶性糖的含量有明显的提高。

下列有关水对生命活动影响的叙述，合理的是（　　）

A．冷害初期呼吸作用增强，不利于抵御寒冷

B．持续低温使线粒体内氧化酶活性减弱，影响可溶性糖合成淀粉

C．低温使细胞内结合水含量降低，自由水含量增加，以适应低温环境

D．在休眠的植物体内自由水与结合水的比值降低，有利于降低植物的细胞代谢

答案　D

4．下列关于无机盐的叙述，错误的是（　　）

A．缺铁性贫血是因为体内缺乏铁，血红蛋白不能合成

B．Mg2＋是叶绿素的成分之一，缺Mg2＋影响光合作用

C．细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在，如CaCO3构成骨骼、牙齿

D．碘是合成甲状腺激素的原料，所以常在食盐中加碘

答案　C

解析　铁是血红蛋白的组成成分，缺铁则不能合成血红蛋白；Mg2＋是叶绿素的组成成分，缺Mg2＋则不能合成叶绿素，进而影响光合作用；细胞中的无机盐大多数以离子形式存在；碘是合成甲状腺激素的原料，在食物中加碘是为了预防食物中因缺碘而引起的地方性甲状腺肿。

题组三　组成细胞的化学元素

5．下列有关P的说法不正确的是（　　）

A．人体血浆中含有的HPO

与pH稳定有关

B．P参与构成生物体内的各种化合物，如磷脂、核酸、脂肪等

C．细胞中的线粒体、内质网、液泡、高尔基体等细胞器都含有P

D．P在维持叶绿体膜的结构与功能上有重要作用

答案　B

解析　人体血浆中含有的HPO

是血液中缓冲物质的组成成分之一，与pH稳定有关。

脂肪由C、H、O三种元素组成，不含P。

细胞中的线粒体、内质网、液泡、高尔基体、叶绿体等细胞器都含有生物膜结构，生物膜是由磷脂双分子层构成其基本骨架，P在维持各种生物膜的结构与功能上有重要作用。

6．（分析推断题）一种植物和一种哺乳动物体内细胞的某些化学元素含量（占细胞干重的质量分数%）如下表所示，下列有关叙述正确的是（　　）

元素

C

H

O

N

P

Ca

S

植物（%）

43.57

6.24

44.43

1.46

0.20

0.23

0.17

动物（%）

55.99

7.46

14.62

9.33

3.11

4.67

0.78

A．碳元素的含量说明有机物是干物质的主要成分

B．这两种生物体内所含的化学元素的种类差异很大

C．N、S含量说明动物组织含蛋白质较多，若该动物血钙高则会发生肌肉抽搐

D．经测定该植物某有机物含C、H、O、N、S，此化合物可能携带氨基酸进入核糖体

答案　A

解析　A正确，比较表中数据可知，C的含量很高，C是组成有机物的必需元素，碳链是构成大分子有机物的基本骨架，说明有机物是干物质的主要成分；B错误，这两种生物体内所含的化学元素的种类基本相同，但含量相差很大；C错误，N、S是组成蛋白质的元素，动物细胞中N、S含量比植物高，说明动物组织含蛋白质较多，当动物血钙过低时才会发生肌肉抽搐；D错误，含有C、H、O、N、S五种元素的化合物最可能是蛋白质，而携带氨基酸进入核糖体的是tRNA。

7．（2011·昆明调研）碘和钙是人体必需的元素，缺乏时将影响人体健康。

请分析回答有关碘和钙的一组问题：

（1）碘是人体中________激素的重要成分。

如果成年人缺碘，易得________________病，如果儿童缺碘，易患_______________，我们除了从海带等藻类中获得碘以外，还主要从________中获得碘。

（2）钙在人体________、________等器官中含量较多，若人体缺钙会患_____________。

（3）食物中的钙以__________方式被吸收，进入小肠绒毛的________管。

（4）下图中与食物中的钙被吸收有关的细胞器主要是____________________________

（填下图的标号）。

答案　

（1）甲状腺　甲状腺机能低下（或大脖子）　呆小症　食盐　

（2）牙齿　骨骼　佝偻病、骨质疏松症等

（3）主动运输　毛细血　（4）①

解析　碘是人体中甲状腺激素的重要成分，如果成年人缺碘易得甲状腺机能低下（或大脖子）病，如果儿童缺碘，易患呆小症。

碘除从食物中获得外，食用碘盐是我们补碘的重要途径。

钙在人体内主要存在于骨骼和牙齿中，人体缺钙会患佝偻病、骨质疏松症等。

食物中的钙以主动运输的方式被吸收，进入小肠绒毛的毛细血管中。

图中①为线粒体，②为叶绿体，③为内质网，④为高尔基体，⑤为中心体，主动运输需要消耗能量，因此与钙被吸收有关的细胞器主要是线粒体。

【组题说明】

考　点

题　号

错题统计

错因分析

生物的基本特征

1、9、12、16

元素和化合物

2、4、6、8、

10、13、14、17

水和无机盐

3、5、7、11、15

特别推荐

经典实验题——16、17；知识点综合题——15

1．（2012·安阳一模）下列叙述中正确的是（　　）

A．噬菌体不具有一定的物质基础和结构基础

B．除病毒外，生物体都具有一定的结构

C．所有生物都具有一定的结构

D．细胞是一切生物的结构单位和功能单位

答案　C

解析　此题考查生物体具有共同的物质基础和结构基础。

噬菌体是一种病毒，同样具有一定的结构，都是由核酸和蛋白质构成的。

所有生物都具有一定的结构。

细胞是生物结构和功能的基本单位，但并不是所