高三生物大一轮总复习第2讲 细胞中的元素和化合物与细胞中的无机物.docx

1、高三生物大一轮总复习第2讲 细胞中的元素和化合物与细胞中的无机物考点一细胞中的元素和化合物1组成细胞的元素图中：最基本元素，基本元素，主要元素。2组成细胞的化合物(必修1 P19拓展题T1改编)组成生物体的元素追根溯源来自无机环境，下列有关说法正确的是()A生物体内的元素比例和无机环境中相同B说明生物界和非生物界具有统一性C生物界中含量最多的三种元素是O、C、H，因此非生物界中含量最多的三种元素也是O、C、HD生物体内的元素种类和无机环境中相同解析：生物界和非生物界既具有统一性，也具有差异性。生物体内的化学元素来自无机环境，但生物体内的元素种类和比例与无机环境不同；生物体内含量最多的三种元素是

2、O、C、H，非生物界中含量最多的三种元素不是O、C、H。答案：B1依据事实确定生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系种类上含量上2细胞中元素的生理功能3组成细胞的化合物(1)根据元素组成分为核酸、糖类、脂肪、磷脂、蛋白质和ATP等化合物。(2)根据特征元素推测化合物的种类(3)根据代谢产物推断化合物的元素组成：代谢产物化合物元素组成实例CO2和H2OC、H、O糖类、脂肪CO2、H2O和尿素C、H、O、N蛋白质【误区警示】走出元素与化合物的3个误区(1)易混淆元素与化合物的干重和鲜重。在组成细胞的元素中，占鲜重百分比：OCHN；占干重百分比：CONH。在组成细胞的化合物中，占鲜重百分比：水蛋白

3、质脂质糖类，但在占干重百分比中，蛋白质最多。(2)误以为生物体内大量元素重要，微量元素不重要。大量元素、微量元素是根据元素的含量划分的。无论是大量元素还是微量元素，都是生物体必需的元素。(3)易混淆“数量”和“含量”。人体活细胞中氧的含量最多，但氢原子的数量最多。1(2018福建模拟)有关生物体细胞的组成元素的叙述，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CC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】组成不同生物体细胞的化学元素种类大体相同；由于许多碳原子相连构成的碳链构成了生物大

4、分子的基本骨架，所以C是最基本的元素；同一生物体不同体细胞的化学元素的含量不同；生物体有选择地从无机自然界获取各种物质，因此，组成生物体细胞的化学元素在无机自然界都能找到。【答案】C2如图1是细胞中3种化合物含量的扇形图，图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图，下列说法不正确的是()A若图1表示正常细胞，则A、B化合物共有的元素中含量最多的是aB若图1表示细胞完全脱水后化合物含量的扇形图，则A化合物中含量最多的元素为图2中的bC若图1表示正常细胞，则B化合物具有多样性，其必含的元素为C、H、O、ND图2中含量最多的元素是a，数量最多的也是a 由题干可获取的信息有：扇形图比例代表化合物的含量多少，

5、则正常细胞中A、B分别为H2O和蛋白质；完全脱水的细胞中A为蛋白质。柱形图比例代表有活性的细胞中元素含量多少，则a、b、c分别为：O、C、H。【解析】逐项分析如下：选项内容指向联系分析A根据扇形图的比例可判断正常细胞中A、B分别为H2O和蛋白质，它们的共有元素为H、O，而O在活细胞中含量最多B细胞脱水后则A为蛋白质，蛋白质是以碳为骨架建立的大分子物质，其中碳含量最多，即为bCB物质是蛋白质，在正常细胞中含量第二，具有多样性，其必含的元素为C、H、O、N，可能还含有S、P等其他元素D细胞中某元素的含量多，其数量不一定也多，反之亦然，如细胞中氢元素数量最多，但由于其原子量最小，所以其含量仅占第三(

6、可以计算)【答案】D【解题归纳】判断元素和化合物时需要明确四点(1)判断元素的含量时，要明确是鲜重还是干重。如判断细胞中含量最多的元素时，要明确鲜重时氧元素最多、干重时碳元素最多。(2)判断元素的差异时，要明确是种类还是含量。因为组成不同细胞的化学元素，在种类上差别不大，但在含量上相差很大。(3)判断化合物元素组成时，要明确每种化合物的化学本质。糖类：C、H、O。脂质：主要为C、H、O，有的还含N和P。蛋白质：基本元素为C、H、O、N，有的还含S、Fe。核酸：C、H、O、N、P。(4)判断微量元素时，要明确含量和是否是生物体所必需。微量元素含量很少并且是生物体所必需。含量少但不是生物体所必需的

7、不是微量元素，如人体内可能含有的汞或镉。考点二细胞中的无机物1细胞中水的存在形式和功能2细胞中的无机盐(必修1 P36“与生活的联系”)剧烈运动大量出汗后，补充水分的首选是凉开水还是淡盐水？为什么这样选择？提示：淡盐水。为了保持体内的水盐平衡。1细胞中的水(1)细胞中水的产生和利用：(2)水与代谢的关系。自由水/结合水比值与代谢、抗逆性的关系：细胞衰老与水含量：衰老的细胞内水分含量减少，细胞萎缩，体积减小，细胞代谢速率减慢。水的含量规律。a幼嫩部位细胞衰老部位细胞。b幼年个体成年个体老年个体。c水生生物陆生生物。2探究无机盐在生命活动中的作用(1)实验目的：探究无机盐X是否是植物生长发育所必需

8、。(2)实验设计(3)实验中的对照空白对照自身对照【误区警示】(1)种子的含水量并不是越多越好。在一定范围内，种子的萌发率随着水分的增加而升高，超过该范围，种子的萌发率又会随着水分的增加而降低。(2)生物体内的水细胞内的水。生物体内的水除了存在于细胞内以外，细胞与细胞之间也有，如动物体的细胞外液。3(2014海南高考)下列关于植物体内水分的叙述，错误的是()A植物体内的水分参与营养物质的运输B水是构成叶肉细胞的重要化合物之一C自由水可作为细胞内化学反应的反应物D同种植物萌发种子的含水量与休眠种子的相同 (1)关键知识：细胞中水的存在形式及功能。(2)隐含信息：自由水的含量与细胞代谢强度有关。【

9、解析】本题主要考查细胞中水的存在形式及功能。植物体内的水分参与营养物质的运输，故A项正确。水是构成叶肉细胞的重要化合物之一，故B项正确。自由水可作为细胞内化学反应的反应物，如光合作用，故C项正确。同种植物萌发种子由于新陈代谢旺盛，所以其含水量大于休眠种子(新陈代谢不旺盛)，故D项错误。【答案】D高考母题变式变式1水的存在形式(1)新收获的种子晒干过程中失去的水是细胞内的自由水(填“自由水”或“结合水”)。(2)烘烤晒干种子出现的水来自结合水(填“自由水”或“结合水”)。变式2自由水与代谢的关系生活在沙漠里的植物与热带植物相比，细胞液浓度高，自由水的含量相对较少，结合水的含量相对较多，细胞代谢较

10、缓慢。4(2018河南洛阳质检)关于生物体内水和无机盐的叙述，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细胞中无机盐多数以化合物形式存在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【解析】自由水是细胞内的良好溶剂，参与运输营养物质和代谢废物，A正确；细胞中无机盐多数以离子的形式存在，B错误；无机盐浓度的大小会影响细胞的渗透压，进而影响细胞吸水或失水，C正确；自由水与结合水可以相互转化，自由水与结合水的比例随生物个体代谢的强弱而变化，D正确。【答案】B5(2018聊城模拟)下列有关生物体内水和无机盐的叙述错误的是()A细胞代谢

11、过程中，叶绿体、核糖体和中心体中都有水生成B水既是细胞内良好的溶剂，又是生物体内物质运输的主要介质C无机盐离子对维持血浆的正常浓度和酸碱平衡等有重要作用D镁是构成叶绿素的必需成分，植物缺乏镁时会导致叶片发黄 解答本题必须明确以下两点：(1)细胞代谢过程中能产生水的部位。(2)水和无机盐的生理作用。【解析】叶绿体进行光合作用时，光反应阶段消耗水，暗反应阶段产生水；核糖体在合成蛋白质时氨基酸脱水缩合产生水，中心体参与细胞分裂过程不产生水；镁是构成叶绿素的必需成分，植物缺乏镁时就会导致叶绿素合成不足，从而导致叶片发黄。【答案】A【解题归纳】生物体内水的含量与代谢的关系(1)一般情况下，代谢活跃时，生

12、物体含水量在70%以上。含水量降低，生命活动不活跃或进入休眠。(2)当自由水比例增加时，生物体代谢活跃，生长迅速。例如，干种子内所含的主要是结合水，干种子只有吸足水分，获得大量自由水，才能进行旺盛的生命活动。(3)当自由水向结合水转化较多时，代谢强度就会下降，而抗寒、抗热、抗旱的性能提高。例如，旱生植物比水生植物具有较强抗旱能力，其生理原因之一是结合水含量较高。6(2018湘潭模拟)设计实验探究X是否属于植物生长所必需的无机盐，某同学的构思大致如下：本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照，以及乙组中实验前(无X)与实验后(有X)之间的自身对照。两次对照中属于实验组的依次是()A甲组、乙组实验前

13、B甲组、乙组实验后C乙组、乙组实验前 D乙组、乙组实验后【解析】在空白对照实验中，人工处理的为实验组；在自身对照中，实验后处理的为实验组。【答案】D【解题归纳】对照实验的类型及实验组、对照组的确认(1)空白对照：对照组为自然状态下不作处理的对象组，实验组为施加实验变量处理的对象组。(2)自身对照：实验处理前的对象组为对照组，实验处理后的对象组为实验组。(3)相互对照：不单设对照组，而是几个实验组相互对照。如“影响酶活性的条件”的实验中，探究温度对酶活性的影响时，要用热水、正常温度的水、冰水三个实验组来探究温度对酶活性的影响，进行相互对照，以得出相应的实验结论。(4)条件对照：即给对象施加某种实

14、验处理，虽不是检验假设需要的，但更能充分说明实验变量的对照。例如，动物激素饲喂小动物的实验方案中：饲喂甲状腺激素的为实验组；饲喂甲状腺抑制剂的是条件对照组；不饲喂药剂的是空白对照组。考点三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)脂肪苏丹(或苏丹)染液橘黄色(或红色)(3)蛋白质双缩脲试剂紫色2检测的方法步骤(1)还原糖的检测结果分析：若出现砖红色沉淀，则说明组织样液中含有可溶性还原糖；若不出现砖红色沉淀，则说明组织样液中不含有还原糖。(2)脂肪的检测方法一：待测种子匀浆3滴苏丹染液观察是否变成橘黄色。(3)蛋白质的检测结果分析：若试管中液体变成紫色，则说

15、明组织样液中存在蛋白质；若试管中液体没有变成紫色，则说明组织样液中不存在蛋白质。1三类有机物检测在操作步骤上的“三个唯一”(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)唯一需要使用显微镜脂肪检测。(3)唯一使用酒精脂肪的鉴定，实验用体积分数为50%的酒精洗去浮色。2斐林试剂与双缩脲试剂的“一同、三不同”【误区警示】实验中的注意点(1)三个实验中都不宜选取有颜色的材料，否则会干扰实验现象。(2)脂肪检测的过程中滴加12滴体积分数为50%的酒精的目的是洗去浮色，原因是苏丹或苏丹染液易溶于酒精。(3)蛋白质检测中，若用大豆作材料，必须提前浸泡

16、；若用蛋清作材料必须稀释，防止其黏在试管上不易清洗；且该实验应预留部分组织样液作对比。(4)物质检测实验一般不设对照实验，若需设对照实验，对照组应加入已知成分的物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清。(5)脂肪检测现象观察时：若要观察被染色的脂肪颗粒，则使用显微镜。若通过观察组织样液颜色变化，则不必使用显微镜。探究点1实验条件创新下图是进行检测还原糖的实验，2 min后试管内不会(填“会”或“不会”)出现砖红色沉淀。理由：检测还原糖时，加入斐林试剂后需要进行5065_温水浴加热，图中没有进行水浴加热，不会出现砖红色沉淀，而呈现斐林试剂自身的蓝色。探究点2实验结论分析向某试管内

17、的无色液体(植物组织研磨液)中加入斐林试剂，经加热若出现砖红色沉淀，能否表明该试管内含有葡萄糖？为什么？不能。有砖红色沉淀，只能表明含还原糖(如葡萄糖、果糖、麦芽糖等)，但未必是葡萄糖。7(2016江苏单科)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】鉴定还原糖、DNA可分别使用斐林试剂、二苯胺试剂，A项错误；鉴定还原糖和DNA都需要水浴加热，而鉴定蛋白质

18、不需要水浴加热，B项错误；二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色，C项正确；用苏丹鉴定脂肪时可见橘黄色颗粒，用双缩脲试剂鉴定蛋白质时会发生紫色反应，D项错误。【答案】C8(2018安徽示范高中模拟)下列有关教材实验原理的叙述错误的是()A在碱性条件下，Cu2与肽键结合，生成紫色络合物B还原糖具有还原性，能将蓝色Cu(OH)2还原成砖红色的Cu2OCDNA分子与甲基绿、吡罗红的亲和力不同，从而使细菌的细胞核染成红色D脂溶性染料苏丹染液能与脂肪结合生成橘黄色【解析】细菌没有细胞核，DNA分子与甲基绿的亲和力更强，从而使细菌的拟核染成绿色。【答案】C9(2018石家庄模拟)下列关于检测实

19、验操作步骤的叙述中，正确的是()A用于检测还原糖的斐林试剂甲液和乙液可直接用于蛋白质的鉴定B脂肪颗粒的检测需借助显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪颗粒C检测还原糖时，要在加入斐林试剂甲液摇匀后，再加乙液D用于检测蛋白质的双缩脲试剂A液与B液混合均匀后，再加入到含样液的试管中，且需现配现用【解析】斐林试剂与双缩脲试剂所用溶液相同，但两者所用的CuSO4溶液浓度不同，不可直接将斐林试剂乙液用作双缩脲试剂B液；由于脂肪颗粒小且分散在细胞中，所以需要借助显微镜观察；检测还原糖时，甲液与乙液要现配现用，同时加入样液中；鉴定蛋白质时，先加双缩脲试剂A液，再加双缩脲试剂B液。【答案】B10将某种玉米子粒浸种发

20、芽后研磨匀浆、过滤，得到提取液。取6支试管分别加入等量的淀粉溶液后，分为3组并分别调整到不同温度，如下图所示，然后在每支试管中加入少许等量的玉米子粒提取液，保持各组温度30分钟后，继续进行实验(提取液中还原性物质忽略不计)，回答下列小题：(1)若向A、C、E三支试管中分别加入适量的班氏试剂或斐林试剂，水浴加热一段时间，观察该三支试管，其中液体颜色呈砖红色的试管是_；砖红色较深的试管是_，颜色较深的原因是_；不变色的试管是_，不变色的原因是_。(2)若向B、D、F三支试管中分别加入等量的碘液，观察三支试管，发现液体的颜色都是蓝色，产生该颜色的原因是_。(3)以上实验的三种处理温度不一定是玉米子粒

21、提取液促使淀粉分解的最适温度。你怎样设计实验才能确定最适温度？(只要求写出设计思路)_。【解析】考查温度对酶活性的影响。发芽的玉米子粒中有淀粉酶，在不同温度下，淀粉酶的活性不同，对淀粉液的催化程度也不相同。40 情况下酶的活性比20 情况下强，催化分解淀粉的速度快，产生的麦芽糖多，因此加入班氏试剂或者斐林试剂加热后颜色较深，100 情况下，酶因高温而失活，因此该试管中没有反应。遇碘变蓝是淀粉的特性，三支试管都变蓝色说明三支试管中都有淀粉存在。要确定酶的最适温度，就要增加试管数量，并设置成温度梯度，重复上述实验。酶的最适温度应位于砖红色最深的两个温度之间，或者就是砖红色最深的试管所对应的温度。【

22、答案】(1)A和CC淀粉酶在40 时活性相对较高，淀粉酶催化淀粉水解产生的还原糖多E高温使酶变性失活(2)剩余的淀粉遇碘变蓝(3)在20 和100 之间每隔一定温度设置一个实验组，其他实验条件保持一致，以反应液和上述试剂(或答碘液或答班氏试剂或答斐林试剂)发生颜色反应的程度为指标确定最适温度【解题归纳】关于颜色反应的实验归纳总结颜色原理红还原糖斐林试剂(水浴加热)砖红色沉淀脂肪苏丹染液红色RNA吡罗红溶液红色染色体(质)醋酸洋红液红色叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光(和蓝紫光)黄脂肪(油脂)苏丹染液橘黄色叶绿体中色素分离的滤纸条中胡萝卜素橙黄色，叶黄素黄色绿DNA甲基绿溶液绿色线粒体健那绿染液蓝

23、绿色酒精橙色的重铬酸钾溶液(在酸性条件下)灰绿色叶绿体中色素分离的滤纸条中叶绿素b黄绿色，叶绿素a蓝绿色蓝淀粉碘液蓝色紫染色体(质)龙胆紫溶液紫色蛋白质双缩脲试剂紫色叶绿体中的4种色素主要吸收蓝紫光 构建知识网络必背答题语句1生物体内元素的存在形式：大多以化合物的形式存在。2细胞中产生水的细胞结构有线粒体、叶绿体、核糖体和细胞核等。3休眠或越冬的植物体内自由水与结合水的比值下降，正在萌发的种子中自由水和结合水的比值则上升。4哺乳动物的血钙过多，会出现肌无力症状，由此说明无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用。5还原糖遇斐林试剂可生成砖红色沉淀，脂肪可被苏丹(或苏丹)染液染成橘黄色(或红

24、色)，而蛋白质遇双缩脲试剂呈紫色。练真题感悟高考展示规律1(2017新课标全国卷)下列关于细胞结构与成分的叙述，错误的是()A细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测B检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色C若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色D斐林试剂是含有Cu2的碱性溶液，可被葡萄糖还原成砖红色解析：本题主要考查试剂的颜色反应及应用。细胞膜具有选择透过性，台盼蓝不能把完整的活细胞染成蓝色，但可使细胞膜不完整的细胞着色，故可用台盼蓝染色法检测细胞膜的完整性，A正确；双缩脲试剂可与蛋白质(或多肽)中的肽键发生紫色反应，而氨基酸分子中不含肽键，故不能与双缩脲试剂发生显色反应，B错误；

25、染色体容易被碱性染料(如龙胆紫溶液或醋酸洋红液)染成深色，C正确；斐林试剂使用时需将甲液(质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液)和乙液(质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液)等量混合，在水浴加热情况下能与还原糖反应生成砖红色沉淀，D正确。答案：B2(2014四川理综)生物体的生命活动离不开水。下列关于水的叙述，错误的是()A在最基本生命系统中，H2O有自由水和结合水两种存在形式B由氨基酸形成多肽链时，生成物H2O中的氢来自氨基和羧基C有氧呼吸时，生成物H2O中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解DH2O在光下分解，产生的H将固定的CO2还原成(CH2O)解析：细胞中水的存在形式有自由水和结

26、合水两种，A正确；氨基酸之间脱水缩合过程中生成物H2O中的氢一个来自NH2，一个来自COOH，B正确；有氧呼吸生成物H2O来自第一阶段葡萄糖的分解以及第二阶段丙酮酸和水的分解，C错误；光反应阶段，H2O的光解产生的H用于暗反应C3的还原，D正确。答案：C3(2013江苏单科)下列关于生物体与水分的关系，叙述正确的是()A贮藏中的种子不含水分，以保持休眠状态B水从根系向地上部分的运输与细胞壁无关C适应高渗环境的动物可排出体内多余的盐D缺水时，动物体的正反馈调节能促使机体减少水的散失解析：本题从不同的角度考查了生物体内水的有关知识。贮藏的种子中自由水含量低，以保持休眠状态；水沿着由死亡细胞的细胞壁

27、组成的导管从植物的根系向地上部分运输；缺水时，动物体的负反馈调节能促使机体减少水的散失；适应高渗环境的动物体液渗透压相对较高，但仍要排出体内多余的盐，以维持内环境稳态。答案：C4(2013重庆理综)下列有关细胞物质组成的叙述，正确的是()A在人体活细胞中氢原子的数目最多BDNA和RNA分子的碱基组成相同C多糖在细胞中不与其他分子相结合D蛋白质区别于脂质的特有元素是氮解析：本题主要考查细胞物质组成的相关知识。人体活细胞中含量最多的化合物是H2O，因此氢原子的数目最多；DNA和RNA分子的碱基组成不完全相同，DNA分子的碱基组成为A、T、C、G，而RNA分子的碱基组成为A、U、C、G；多糖在细胞中

28、可与蛋白质结合形成糖蛋白；蛋白质区别于脂质的特有元素是硫。故A项正确。答案：A5(2013海南单科)关于生物体内有机化合物所含元素的叙述，错误的是()A叶绿素含有镁元素 B血红蛋白含有铁元素C脱氧核糖含有磷元素 D胰岛素含有碳元素解析：脱氧核糖为五碳糖，元素组成为C、H、O，故C项错误。答案：C解析：本题主要考查水的存在形式、细胞呼吸与水的关系及细胞吸水过程。(1)植物细胞中水有两种存在形式，即自由水和结合水，自由水容易失去，风干种子细胞中的水主要是以结合水的形式存在。经阶段吸水后，种子中的水主要是以自由水的形式存在。(2)从吸水量的变化趋势可推知，在阶段种子吸水速率小于阶段，吸水后自由水含量

29、上升，呼吸速率大于阶段。(3)细胞膜上有水通道蛋白，水分子可由此进入细胞，另外水分子也可通过渗透作用由磷脂(或脂质)双分子层进入细胞。答案：结合水小于水通道规则1.关注限制词，正确理解限制词的含义本题中风干种子细胞中的水的存在形式主要是结合水，如果忽视了“风干”这一限制词，就容易根据水含量的特点而错答为自由水。规则2.全面分析图示信息，避免知识遗漏本题中阶段和阶段种子吸水速率的比较，要根据图示中曲线的变化作答，阶段含水量增加，阶段含水量不变，因此阶段种子吸水速率小于阶段。如果不顾图中曲线的变化，认为种子萌发的过程中吸水速率越来越快，就会错答为“大于”。规则3.正确理解细胞的结构与功能，防止知识混淆本题中水的跨膜运输方式有通过磷脂双分子层的自由扩散和通过