高中生物考点复习第一单元第2讲细胞中的元素和化合物 细胞中的无机物 对点讲义3 Word版含答案.docx
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高中生物考点复习第一单元第2讲细胞中的元素和化合物细胞中的无机物对点讲义3Word版含答案
细胞中的元素和化合物细胞中的无机物对点讲义（3）
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
考点一细胞中的元素和化合物
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）。
1．生物体内的含量很少的元素都是微量元素吗？
提示：
不都是，微量元素是生物体内含量很少却又不可缺少的元素。
生物体内有一些含量很少，且对生物体而言不是必需的元素，这些元素不属于微量元素。
2．组成细胞的化合物
（1）
（2）含量
2．氧元素在细胞鲜重中所占比例最大，为什么不是最基本元素？
提示：
组成生物的大分子都是以碳链为骨架的而不是由氧原子构成的，所以碳是最基本元素。
下列有关细胞或物质中所含元素的叙述，错误的是（ ）
A．DNA与ATP中所含元素的种类相同（2015·全国卷Ⅰ，1A）
B．细胞中一种元素的作用能被其他元素替代（江苏高考卷）
C．在人体活细胞中氢原子的数目最多（重庆高考卷）
D．主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定（江苏高考卷）
[答案] B
1.利用扇形图或柱形图法分析元素和化合物的含量
图中A、B、C、D信息解读
（1）表示细胞鲜重时
①元素含量：
O＞C＞H＞N。
②化合物含量：
水＞蛋白质＞脂质＞糖类。
（2）表示细胞干重时
①元素含量：
C＞O＞N＞H。
②化合物含量：
蛋白质＞脂质＞糖类。
2．统一性与差异性的辨别关键
生物界与非生物界间及各种生物彼此之间就化学元素“种类”来看具有统一性，就元素“含量”来看却具有差异性。
3．化合物的元素组成分析及应用
（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）特殊元素在生物科研中的作用
利用同位素示踪法通过标记某物质中的特殊元素，研究该物质在生物体内的合成、运输等生理作用。
如噬菌体侵染细菌的实验。
考向1以文字信息为载体考查元素与化合物
1．（2017·临川高三模拟）下列物质中，元素组成相同的一组是（ ）
A．糖原、胰岛素、甲状腺激素
B．ATP、DNA、RNA
C．淀粉、淀粉酶、淀粉酶基因
D．纤维素、性激素、生长激素
解析：
选B。
糖原、淀粉、纤维素、性激素的组成元素是C、H、O；甲状腺激素、胰岛素、淀粉酶、生长激素的主要组成元素是C、H、O、N；ATP、DNA、RNA、淀粉酶基因的组成元素是C、H、O、N、P。
2．（2017·南昌调研）下列哪项不属于含磷化合物具有的生物学功能（ ）
A．构成各种生物膜的基本支架
B．催化基因转录出信使RNA
C．在蛋白质合成中转运氨基酸
D．为蛋白质分子合成提供能量
解析：
选B。
细胞内的含磷化合物有磷脂、DNA和RNA、ADP和ATP等。
磷脂是构成各种生物膜的基本支架；RNA聚合酶催化基因转录出信使RNA，RNA聚合酶的化学本质是蛋白质，不含有磷；tRNA在蛋白质合成中转运氨基酸；ATP为蛋白质分子合成提供能量。
考向2以图表信息为载体考查元素及化合物
3．（2017·青岛高三联考）
如图是活细胞中3种元素含量或3种化合物含量的扇形图，如表是几种细胞中6种大量元素的百分比含量，下列叙述不正确的是（ ）
元素
O
C
H
N
P
S
玉米细胞（干重）
44.43
43.57
6.24
1.46
0.20
0.17
人细胞（干重）
14.62
55.9
7.46
9.33
3.11
0.78
人活细胞
65.0
18.0
10.0
3.0
1.40
0.30
A．若扇形图代表化合物的含量，则甲、乙分别代表水和蛋白质
B．若扇形图代表元素的含量，则甲、乙、丙分别代表氧、碳、氢三种元素
C．由表中数据可以看出，在玉米细胞（干重）中所占比例明显高于人细胞（干重）中的元素是C，发生这种差异的一个主要原因是组成玉米细胞的化合物中糖类较多
D．组成生物界和非生物界的化学元素在含量上相差很大，说明生物界和非生物界具有一定的差异性
解析：
选C。
玉米细胞（干重）中所占的比例明显高于人细胞（干重）中的元素是O。
4．（2017·辽宁葫芦岛期初测试，4）下表是两种生物干重中有关元素的质量分数（%）。
根据下表，有人得出下面结论，其中正确的是（ ）
元素
C
H
O
N
P
S
生物甲
43.57
6.24
44.43
1.46
0.20
0.17
生物乙
55.99
7.46
14.62
9.33
3.11
0.78
A.如果它们分别是动物和植物，则甲是动物，乙是植物
B．等质量的组织中，甲所含的热量少于乙
C．两者体细胞中，乙的染色体（质）比甲多
D．两者的含水量比较，可推测甲比乙多
解析：
选B。
动物和植物干重相比较，植物含糖类较多，动物含脂肪、蛋白质较多，由于脂肪的元素构成特点是含C、H较多而含O少，蛋白质的特征元素是N，故植物体中含O较多，动物体中含H、N元素较多，另外动物含Ca、P元素也比植物多，因此甲为植物，乙为动物，A错误；等质量的脂肪和糖类相比较，脂肪含热量较多，生物甲含糖量高，生物乙含脂肪多，B正确；生物干重中有关元素的含量不能作为判断其含水量和染色体（质）多少的依据，C、D均错误。
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。
考点二细胞中的水和无机盐
1．水
（1）写出A、B、C、D反映出的以上两种水的作用：
A．组成细胞结构；
B．提供细胞生活的液体环境；
C．参与许多生化反应；
D．运送营养物质和代谢产物。
（2）自由水与结合水的转换：
一定限度内，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，新陈代谢会加快。
1．水参与细胞中的许多生物化学反应，你所学的高中生物教材中，哪些化学反应有水参与？
提示：
光合作用中的光反应阶段，有氧呼吸的第二阶段，ATP、多糖、二糖、蛋白质等物质的水解反应等。
2．细胞中的无机盐
[巧记] 无机盐功能的“一、一、二”
2．无机盐对维持生物体的渗透压有重要作用，维持细胞外液渗透压的主要无机盐离子有哪些？
感受渗透压变化的感受器在哪？
提示：
维持细胞外液渗透压的主要无机盐离子是Na＋、Cl－等。
渗透压感受器位于下丘脑中。
下列关于水和无机盐的叙述，错误的是（ ）
A．细胞内结合水/自由水的比值，种子萌发时比休眠时高（山东高考卷）
B．植物体内的水分参与营养物质的运输（海南高考卷）
C．适应高渗环境的动物可排出体内多余的盐（江苏高考卷）
D．构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收（2016·全国卷甲，4B）
[答案] A
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．与水相关的知识延展
考向1考察水与代谢的关系
1．（2017·河南豫西名校一联，2）生物体的生命活动离不开水。
下列关于水的叙述，正确的是（ ）
A．冬季来临时，植物体内自由水与结合水的比例增大导致抗寒性增强
B．用H
O浇灌植物，不能在植物体内的（CH2O）中检测到放射性
C．有氧呼吸时，生成物H2O中的氢全部来自线粒体中丙酮酸的分解
D．细胞在合成ATP以及遗传信息的传递和表达过程中，均有水的产生
解析：
选D。
植物体内自由水含量相对减少，结合水的含量相对增加，即自由水与结合水的比例降低可导致抗寒性增强，A错误；用H
O浇灌植物，H
O进入植物体后可参与有氧呼吸第二阶段形成C18O2，后者参与光合作用暗反应就可以生成（CH
O），B错误；有氧呼吸时，细胞质基质中葡萄糖分解成丙酮酸阶段也能产生氢，并参与有氧呼吸第三阶段生成水，C错误；细胞中ATP合成过程脱水，遗传信息的传递和表达过程中的RNA和蛋白质的合成均脱水，D正确。
考向2水和无机盐与代谢的关系
2．（原创）结合下列曲线，分析有关无机物在生物体内含量的说法，错误的是（ ）
A．曲线①可表示细胞衰老过程中自由水与结合水的比值变化曲线
B．曲线②可表示细胞由正常成熟状态转入癌变时自由水与结合水比值的变化
C．曲线③可以表示一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干的过程中，其内无机盐的相对含量变化
D．曲线①可以表示人从幼年到成年体内含水量的变化
解析：
选C。
随着新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干，水分不断减少，无机盐相对含量逐渐增多，最后达到稳定，C项错误。
随着细胞衰老，人体内含水量逐渐减少，新陈代谢速率减慢，自由水与结合水比值下降，A、D项正确。
细胞癌变后自由水与结合水比值增加，B项正确。
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。
考向3结合细胞代谢考查无机盐的功能及其实验设计
3．（2017·甘肃平凉四中一模，18）图1表示甲、乙两种无机盐离子处于不同浓度时与作物产量的关系；图2表示不同浓度的钙对某种植物花粉萌发和花粉管生长的影响。
下列相关描述错误的是（ ）
A．同一种作物对甲、乙两种无机盐离子的需求量不同
B．乙的浓度为d时，对提高产量最有利
C．适宜浓度的钙有利于花粉管的生长
D．在一定范围内，钙的浓度对花粉萌发率无影响
解析：
选B。
分析题图1可知，当甲的浓度为a时，而乙的浓度在c～d范围内时，作物的产量相对较高，所以A项正确、B项错误；分析题图2可知，钙离子浓度对花粉管的生长有影响，适宜浓度的钙有利于花粉管的生长；从花粉萌发率看，钙离子浓度对其没有影响。
4．（2017·南通模拟）某植物培养液中含有甲、乙、丙3种离子，它们对植物的生长都有影响。
如表列出的5种培养液中，甲、乙、丙3种离子的浓度（单位：
mmol/L）不同。
为了研究丙离子的浓度大小对植物生长的影响，进行实验时可以选用的两种培养液是（ ）
培养液编号
①
②
③
④
⑤
甲离子
20
30
50
30
40
乙离子
55
45
60
45
55
丙离子
10
15
20
25
25
A.①⑤ B．②③
C．②④D．③⑤
解析：
选C。
分析题干，在研究丙离子的浓度大小对植物生长的影响时，依据单一变量原则应选择甲、乙离子对植物生长影响相同的两组。
分析表格可知，只有②④两组的甲、乙两种离子对植物生长的影响相同。
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。
实验2检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1．实验原理
（1）还原糖＋斐林试剂
砖红色沉淀
（2）脂肪＋
（3）蛋白质＋双缩脲试剂―→紫色
2．实验步骤
[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。
1．实验成功关键点——实验材料的选择、处理、染色
（1）还原糖的检测
①还原糖的含量、生物组织中有无色素是影响实验结果和观察的重要因素，因此要选择可溶性还原糖含量高、组织颜色较浅或近于白色的植物，如苹果、梨、白萝卜。
②斐林试剂应该现配现用，且先将甲液和乙液混合均匀后再加入组织样液中，并进行水浴加热。
（2）脂肪的检测
①所用材料最好是富含脂肪的种子，如花生种子，取其子叶，但必须提前浸泡3～4h。
②染色后，一定要用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。
（3）蛋白质的检测
富含蛋白质的生物组织（或器官），如大豆、鸡蛋。
如用大豆可直接用豆浆做实验材料；如用鸡蛋要用蛋清，并注意稀释，一般稀释10倍以上，否则实验后易黏附在试管壁上，使反应不彻底，且试管不易清洗。
2．斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”
3．三类有机物检测在操作步骤上的差异
（1）唯一需要加热——还原糖检测，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——脂肪检测。
（3）混合后加入——斐林试剂；分别加入——双缩脲试剂（先加A液，后加B液，且B液不能过量）。
1．（2016·高考江苏卷，5）关于生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质和DNA的鉴定实验，下列叙述正确的是（ ）
A．还原糖、DNA的鉴定通常分别使用双缩脲试剂，二苯胺试剂
B．鉴定还原糖、蛋白质和DNA都需要进行水浴加热
C．二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色
D．脂肪、蛋白质鉴定时分别可见橘黄色颗粒、砖红色沉淀
解析：
选C。
还原糖鉴定用斐林试剂，DNA的鉴定用二苯胺试剂，A项错误；用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，先加A液，后加B液，不需要水浴加热，B项错误；鉴定DNA的二苯胺试剂和斐林试剂的NaOH溶液都是无色的，C项正确；用苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色，蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应，D项错误。
2．下图为鉴定蛋白质的流程图，其中甲、乙、丙、丁的含义分别是（ ）
A．黄豆浆、双缩脲、1mL、4滴
B．花生种子研磨液、双缩脲、4滴、1mL
C．黄豆浆、双缩脲、4滴、1mL
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