高三生物一轮复习知识点归纳与总结12 细胞中的元素和化合物Word下载.docx

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知识点四　细胞中的无机物

判断正误

1．碳是最基本元素不是因为干重含量最多（　　）。

2．在生物体内常见的元素约有20种，没有一种元素是生物体特有的（　　）。

3．微量元素含量虽少，但其生理作用不可替代，缺乏时动植物及微生物会出现特定缺素症（　　）。

4．组成细胞的元素以化合物的形式存在（　　）。

5．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（　　）。

6．所有糖都有甜味（　　）。

7．所有糖类及脂质都能做能源物质（　　）。

8．水和无机盐不必消化就能吸收（　　）。

9．所有有机物都需要经过消化才能被吸收（　　）。

连一连

①苹果汁

②马铃薯汁b．斐林试剂Ⅱ.橘黄色

③花生子叶

Ⅲ.蓝色

④鸡蛋清d．碘液Ⅳ.紫色

1．细胞中的糖类、脂肪、蛋白质都含有大量的化学能，都可以氧化分解为生命活动供能，产物中都有CO2、H2O。

2．三大能源物质的供能顺序依次为：

糖类、脂肪、蛋白质，这是由它们的生理功能所决定的。

3．主要的储能物质：

脂肪，含能量高；

其他储能物质还有动物细胞中的糖原、植物细胞中的淀粉。

4．直接能源物质：

ATP。

自我校对：

①C、H、O、N、S、P、K、Mg、Ca　②微量元素　③C　④C、H、O、N　⑤主要　⑥化合物　⑦化合物　⑧生命活动　⑨统一性　⑩差异性　⑪斐林试剂　⑫水浴　⑬蓝色　⑭酒精　⑮苏丹Ⅲ染液　⑯橘黄色　⑰红色　⑱显微镜　⑲双缩脲试剂　⑳DNA　

麦芽糖　

蔗糖　

半乳糖　

储能　

细胞壁　

糖原　

储能物质　

动物细胞膜　

生殖细胞　

自由水和结合水　

细胞结构　

良好溶剂　

生物化学反应

液体环境　

离子　

复杂化合物　

生命活动　

酸碱平衡

判断正误：

1.√　2.√　3.√　4.×

　5.√　6.×

　7.×

　8.√　9.×

连一连：

①－b－Ⅰ　②－d－Ⅲ　③－a－Ⅱ　④－c－Ⅳ

组成生物体的化学元素和无机盐

1．细胞中的化学元素

细胞中元素含量分析

（1）细胞鲜重中含量前四位的元素（O、C、H、N）与细胞干重含量前四位的元素（C、O、N、H）排序不同，这是因为细胞内自由水的含量不同。

（2）不同生物体内各种化学元素的含量差异较大，同一生物体内不同元素的含量也相差很大，但“C”却是所有生物体的最基本的元素。

（3）动物、植物干重相比，由于植物含糖类较多，动物含脂肪、蛋白质较多，故植物体中含氧元素较多，动物体中含氮、氢元素较多，另外动物含Ca、P元素也比植物多。

2．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。

——生物界的统一性（科内综合）

（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：

生物都以核酸作为遗传物质，遗传信息的传递与表达遵循“中心法则”，共用一套密码子。

（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：

生物体共用ATP作为直接能源物质。

3．细胞中无机盐的存在形式及其功能

（1）细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。

（2）无机盐的生理功能

①复杂化合物的组成成分

②维持正常的生命活动。

③维持酸碱平衡（如HCO

/H2CO3、H2PO

/HPO

）和渗透压平衡（K＋、Na＋、Cl－……）。

★　理综试卷对本考点的考查多与其他知识综合在一起，考查内容多为识记层次，选择题、非选择题均有。

【典例1】►Ⅰ.（2010·

全国Ⅱ，

（1））请回答下列问题。

氮、磷、镁3种元素中，构成生命活动所需直接能源物质的元素是________，构成细胞膜的元素是________。

缺镁时植物叶片发黄，其原因是_____________________________________。

Ⅱ.（2011·

上海生命科学卷）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，该现象说明液泡内的Na＋参与（　　）。

A．调节渗透压B．组成体内化合物

C．维持正常pHD．提供能量

解析　Ⅰ.生命活动的直接能源物质是ATP，组成元素有C、H、O、N、P，因此在N、P、Mg三种元素中，构成ATP的元素有N、P。

构成细胞膜的元素有C、H、O、N、P等，因此在上述三种元素中也同样有N、P两种元素。

镁是组成叶绿素的重要元素，缺少镁叶绿素的合成受阻。

Ⅱ.液泡内的各种矿质离子、酸、碱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　Ⅰ.N、P　N、P　镁是组成叶绿素的重要元素，缺少镁叶绿素的合成受阻　Ⅱ.A

（1）部分元素参与形成的化合物

元素

参与形成的物质及结构

N

蛋白质、ATP、ADP、NADPH、NADH、叶绿素、DNA、RNA、磷脂等

P

ATP、ADP、NADPH、NADH、DNA、RNA、磷脂等

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

（2）部分无机盐离子的具体功能分析

无机盐

功能

含量异常

I－

甲状腺激素的组成成分

缺乏时患地方性甲状腺肿

Fe2＋

血红蛋白的组成成分

缺乏时患贫血

Ca2＋

降低神经系统的兴奋性

血钙过低时，会出现抽搐现象；

血钙过高时，会患肌无力

B

促进花粉的萌发和花粉管的伸长

油菜缺硼时，会出现“花而不实”

K＋

促进植物体内淀粉的运输；

动物细胞内液渗透压的维持

缺乏时植物抗逆能力减弱，易受病害侵袭

Na＋

维持细胞外液的渗透压

缺乏会导致细胞外液渗透压下降

【训练1】►在高等植物细胞中有两种大量元素，淀粉中不含有，但核酸中含有。

关于这两种元素的叙述中，错误的是（　　）。

A．这两种元素是生物膜、染色体的重要组成元素

B．这两种元素是组成ATP分子不可缺少的

C．这两种元素是构成蛋白质不可缺少的

D．这两种大量元素也是动物生活必需的

解析　淀粉含有C、H、O，核酸含有C、H、O、N、P，故这种元素是N、P。

N是构成蛋白质不可缺少的，而P不是。

答案　C

细胞中的水及其在生产实践中的应用

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%

与其他物质结合在一起

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.影响细胞含水量的因素

（1）生物种类：

水生生物含水量>

陆生生物含水量。

（2）生长发育阶段：

幼儿>

成年；

幼嫩部分>

成熟部分。

（3）组织器官种类与代谢程度：

如牙齿<

骨骼<

血液。

3．水的存在形式与新陈代谢、生物抗逆性的关系

自由水和结合水在一定条件下可相互转化：

细胞中自由水/结合水的比值越大，生物新陈代谢越旺盛，该生物的抗逆性（如抗寒性、抗旱性）越差；

反之，该比值越小，生物新陈代谢越缓慢，其抗逆性则越强。

4．在生产实际中的应用

（1）种子的贮存：

晒干种子是为减少自由水含量，降低种子的代谢，延长种子寿命。

（2）低温环境下减少花卉浇水，可提高花卉对低温的抗性。

特别关注　①自由水主要存在于细胞液、细胞质基质及某些细胞器基质中；

结合水与细胞中某些物质结合在一起存在。

②晒干的种子细胞中仍含有水分，主要是结合水，自由水极少。

③自由水、结合水的作用都非常大，不能认为自由水作用大，其实两种水在不同时期的作用各有所侧重。

5．科内综合：

图解生物体内水的变化

本考点多年没在理综高考试卷及单科试卷中出现，是典型的冷考点，涉及水的多为大分子（如蛋白质）的合成与水解。

【典例2】►（易错题）近日，美国国家航空航天局的科学家首次证实，月球上存在大量的水，这是航天史上仅次于火星生命探测的重大发现。

月球上的冰态水可供未来的定居者饮用，而且为建立月球基地提供可能。

下列有关水对生命活动影响的叙述中，正确的是（　　）。

A．细菌必须在有水的环境中才能繁殖

B．当人体缺水时，下丘脑会产生渴觉

C．生活在干燥米中的“米虫”，获得水分的主要来源是消化淀粉

D．在休眠的种子内自由水与结合水的比值较高，有利于提高种子的新陈代谢，以适应不利的环境条件

解析　任何生命都需要在有水的环境中才能生存繁殖，细菌也不例外；

渴觉产生于大脑皮层感觉中枢；

生活在干燥米中的“米虫”，获得水分的主要来源是细胞代谢；

在休眠的种子内自由水与结合水的比值较低，细胞新陈代谢速率慢，以适应不利的环境条件。

答案　A

糖类、脂质的种类和作用

1．糖类功能的全面分析

（1）糖类是生物体的主要能源物质

①糖类是生物体进行生命活动的主要能源物质（70%）。

②淀粉和糖原分别是植物、动物细胞内的储能物质，而纤维素为结构物质，非储能物质。

（2）糖类是细胞和生物体的重要结构成分

①五碳糖是构成核酸的主要成分。

②纤维素和果胶是植物细胞壁的主要成分。

③细菌的细胞壁主要由肽聚糖组成。

（3）糖类是细胞通讯、识别作用的基础，也是细胞膜的成分

在细胞膜上糖类常与蛋白质结合在一起构成糖蛋白，糖蛋白在细胞与细胞之间的相互识别、信息传递过程中起着非常重要的作用。

2．脂质的类别与功能

种　类

生理功能

脂　肪

1储存能量、氧化分解释放能量

②维持体温恒定

类脂

磷脂

是构成动物细胞膜、线粒体膜、叶绿体膜等膜结构的重要成分

固

醇

类

胆固醇

是构成动物细胞膜的重要成分，代谢失调会引起心血管方面的疾病

性激素

促进性器官的发育和两性生殖细胞的形成，激发并维持雌、雄性动物的第二性征

维生素D

促进人体对钙、磷的吸收和利用

醛固酮

保Na＋排K＋

——脂肪氧化分解特点

　相对于糖类、蛋白质分子，脂肪分子中C、H的比例高，而O比例小。

故在氧化分解时，单位质量的脂肪较糖类、蛋白质消耗的氧气多，产生的水多，产生的能量也多。

3．糖类和脂质的比较

项目　

名称　

糖　类

脂　质

化学组成和种类

区

别

合成

部位

叶绿体、内质网、高尔基体、肝脏和肌肉

主要是内质网

生理

作用

①主要的能源物质

②构成细胞结构，如糖被、细胞壁

③核酸的组成成分

①生物体的储能物质，如脂肪

②生物膜的重要组成成分，如磷脂

③调节新陈代谢和生殖，如性激素

联　系

糖类

★　近几年糖类、脂质知识的考查多出现在单科试卷，理综试题少有涉及，考查时涉及种类、成分、功能等识记内容多，也可综合考查有机物之间的相互转化