高考生物一轮复习讲义第2讲细胞中的元素和化合物细胞中的无机物.docx

1、高考生物一轮复习讲义第2讲细胞中的元素和化合物细胞中的无机物第2讲细胞中的元素和化合物细胞中的无机物细胞中的元素和化合物1细胞中的元素 (1)元素的来源、分类和存在形式(2)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系2细胞中的化合物 3正确区分鲜重、干重的元素和化合物的含量(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答案：B下图A是组成人体细胞的主要元素及其

2、占细胞鲜重的百分比，B是细胞中几种化合物的含量，据图分析下列问题：(1)如果图A表示的是活细胞中的元素含量比例，则甲丁依次为_。(2)若按干重计，图B中的标志性元素是图A中的_(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)，按鲜重计应为_。(3)C、H、N三种元素在人体的化学成分中，质量分数共占73%左右(占细胞干重的百分比)，而在岩石圈的化学成分中，质量分数不到1%，这一事实说明_。答案：(1)O、H、C、N(2)丁水(3)生物界与非生物界具有差异性 考向1细胞中元素含量、种类及作用1(2019山西康杰中学月考)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BATP、DNA、RNAC淀粉、淀

3、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(2019河北衡水冀州中学期中)下列有关组成细胞的元素的说法，正确的是()A组成生物体的大量元素中，C是最基本的元素，在细胞鲜重中含量总是最多的B微量元素在生物体内含量很低，但不可缺少，如叶绿素的合成离不开MgC生物体内携带氨基酸进入核糖体的有机物一定不含SDP是磷脂、蛋白质、ATP和核糖等多种化合物的组成元素解析：选C。组成生物体的大量元素中，C是最基本的

4、元素，在细胞鲜重中含量最多的是O，A错误；叶绿素的合成离不开Mg，但Mg是大量元素，B错误；携带氨基酸进入核糖体的有机物是tRNA，其组成元素只有C、H、O、N、P，C正确；磷脂和ATP的组成元素是C、H、O、N、P，蛋白质中一定含有C、H、O、N，有的含有S等，核糖的组成元素只有C、H、O，D错误。判断元素与化合物分子的四个“明确” 考向2利用图表分析细胞中的元素及化合物3(2019山西太原五中阶段性测试)构成细胞的有机化合物及其组成元素如下表，下列叙述中正确的是()有机化合物组成元素甲C、H、O乙C、H、O，很多种类还含有N和P丙C、H、O、N，很多种类还含有S丁C、H、O、N、PA基因中

5、不含甲类化合物B肺炎双球菌中肯定有乙类化合物C叶绿体中不含丙类化合物D丁类化合物只存在于细胞核中解析：选B。甲表示糖类，基因是有遗传效应的DNA片段，脱氧核糖是DNA的组成成分之一；乙表示脂质，细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，肺炎双球菌具有细胞膜；丙表示蛋白质，叶绿体膜的主要成分就是蛋白质和磷脂；丁表示核酸，DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中。4(2019河北正定中学月考)图甲是有活性的细胞中元素含量的柱形图，图乙是细胞中化合物含量的扇形图，下列说法正确的是()A若图甲表示组成人体细胞元素的含量，则a、b、c依次是O、H、CB若图乙表示细胞干重，则A化合物是蛋白质C若图乙表示细

6、胞鲜重，则A化合物在细胞内主要存在于细胞液中D地壳与活细胞中含量最多的元素都是a，因此说明生物界与非生物界具有统一性解析：选B。组成人体细胞的元素含量OCH，故a、b、c分别为O、C、H；细胞干重中含量最多的是蛋白质，故图乙中A是蛋白质；细胞鲜重中含量最多的是水，故图乙中A是水，在细胞内主要存在于细胞内液中；地壳中含量最多的元素是O，活细胞中含量最多的元素是O，但生物界和非生物界的统一性不是通过此事实说明的。有关生物体内元素的错误认识 (1)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，对于维持生物体的生命

7、活动都起着非常重要的作用。(2)误以为细胞内含量最多的元素是C活细胞内含量最多的元素是O而不是C，在细胞干重中含量最多的元素是C。 组成细胞的水和无机盐1细胞中的水(1)细胞中水的存在形式和功能(2)自由水/结合水比值和细胞代谢的关系关系实例：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。2细胞中的无机盐3十种常考无机盐功能的举例(1)N：蛋白质、ATP、NADP、叶绿素、核苷酸等。(2)P：ATP、NADP、核苷酸、磷脂。(3)Mg：参与构成叶绿素(与光反应有关)。(4)Ca2：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。(5)S：甲硫氨酸、半胱氨酸

8、等含硫氨基酸的组成成分(蛋白质的特征元素，故常用35S标记追踪蛋白质的去向)。(6)Fe2：血红蛋白(缺Fe2时，贫血，无氧呼吸加剧，可引发乳酸积累致使酸中毒)。(7)I：甲状腺激素等(婴幼儿缺碘时可导致缺乏甲状腺激素，进而引发呆小症)。(8)Na：维持细胞外液渗透压，动作电位形成离不开Na内流。(9)K：维持细胞内液渗透压，静息电位的维持离不开K外流。(10)Cl：与Na共同维持细胞外液渗透压细胞外液渗透压90%以上来自Na和Cl。(必修1 P36 “与生活的联系”改编)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？答案：淡盐水。为了保持体内的水盐平衡。下图为冬小麦在

9、不同时期含水量和呼吸速率变化的关系图，据图分析下列问题：(1)冬小麦呼吸速率下降的主要原因是_，总含水量也随之_。(2)随温度降低而上升的曲线a为_水，下降较快的曲线b为_水。(3)综合分析可知，结合水与自由水含量的比值，与植物的抗寒性呈现明显的_相关。答案：(1)温度下降下降(2)结合自由(3)正 考向1考查细胞中水的存在形式及功能1(2019安徽六安一中月考)显微镜下分别观察小麦的叶肉细胞和干种子的胚细胞，发现叶肉细胞的细胞质中有明显的细胞质流动现象，而胚细胞则无此现象，原因是()A叶肉细胞是活细胞，而胚细胞是死细胞B叶肉细胞中有自由水，胚细胞没有自由水C叶肉细胞的自由水与结合水的比值大D

10、胚细胞的自由水与结合水的比值大解析：选C。休眠细胞仍是活细胞，种子在晒干的过程中，自由水大量蒸发，胚细胞中有自由水但含量较少，结合水的相对比值增大，代谢不活跃，所以细胞质流动不明显。2(2019吉林长春八校期中)水是生命之源，下列有关生物体内水的叙述，不合理的是()A结合水是细胞的组成成分，越冬植物体内结合水的比例会升高B人体细胞中的内质网、线粒体和核糖体都会产生水C胰岛素在肝脏细胞发挥作用的过程中只产生水，不消耗水D绿色植物暗反应所需的还原剂最终来自叶绿体中的水的光解解析：选C。结合水的比例越高，植物抗逆性越强，A正确；人体细胞中的内质网中脂质的合成、线粒体内膜上有氧呼吸第三阶段和核糖体中蛋

11、白质的合成都会产生水，B正确；促进血糖的氧化分解是胰岛素的作用之一，该过程中既有水的消耗也有水的产生，C错误；绿色植物暗反应所需的还原剂是其光反应中水的光解产生的，D正确。衍射法归纳细胞中的水 考向2考查细胞中无机盐的功能及其实验分析3(2019河北临漳月考)下列关于生物体内无机盐的相关叙述，错误的是()A细胞中的无机盐主要以离子形式存在BMg是叶绿体中参与光合作用的各种色素的组成元素C人体血液中Ca2浓度太低会出现抽搐症状D在探究小麦生长发育需要Mg2的实验中必须设置对照实验解析：选B。细胞中无机盐的主要存在形式是离子，A正确；Mg是叶绿素的组成成分，类胡萝卜素中不含有Mg，B错误；人体血液

12、中Ca2浓度太低会出现抽搐症状，C正确；探究小麦生长发育需要Mg2的实验中必须设置对照实验，D正确。4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。下列叙述正确的是()A对照组是甲组、乙组实验后B此实验的无关变量只是选一些相同的植物C此实验如果是无土栽培，则实验前营养液要灭菌D为防止外界影响，此实验需在黑暗密闭条件下进行解析：选C。该实验中对照组是甲组、乙组实验前；此实验的无关变量有选一些相同的植物、每组中的植物数量、培养条件等；由于培养的是植物，故需在光照下进行。生物体内无机盐

13、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：实验中应保证实验材料的统一性，即材料的种类、生长状况等相统一。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。 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1糖类的检测(1)原理还原糖斐林试剂砖红色沉淀。淀粉碘液蓝色。(2)检测步骤2脂肪的检测(1)检测原理：脂肪(2)检测步骤方法一：花生种子匀浆3滴苏丹()染液 橘黄色(红色)方法二：3蛋白质的检测(1)检测原理：蛋白质双缩脲试剂紫色。(2)检测步骤4实验成功的关键点(1)三个实验中都不宜选取有颜色的材料，否则会干扰实验结果的颜色变化。(2)由于苏丹或苏丹染液易溶于

14、酒精，故可用体积分数为50%的酒精洗去浮色。(3)蛋白质鉴定中，若用大豆作材料，必须提前浸泡；若用蛋清作材料，必须稀释，防止其黏在试管上不易刷洗。(4)物质鉴定实验一般可预留部分样液作对照实验，若需进一步设立对照实验，对照组应加入成分已知的物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清溶液。1(2019河南八市质检)在生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，对实验材料的选择，下列叙述错误的是()A斐林试剂和双缩脲试剂的成分中都含有NaOH溶液B花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料C食用花生油最好选用苏丹染液来鉴定，而一般不选用苏丹染液来鉴定D甘蔗茎的薄壁组织、甜菜

15、的块根等，都含有较多糖类且近于白色，因此可以用于还原糖的鉴定解析：选D。双缩脲试剂由两种试剂组成：0.1 g/mL的NaOH溶液和0.01 g/mL的CuSO4溶液；斐林试剂也由两种试剂组成：0.1 g/mL的NaOH溶液和0.05 g/mL的CuSO4溶液。食用花生油颜色较深，而苏丹染液可将脂肪染成橘黄色，染色较浅，不易区别，故最好选用苏丹染液，它可以将脂肪染成红色。甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等含有较多的蔗糖，蔗糖不是还原糖。2(2019广西钦州三中开学考试)如图是鉴定生物组织中某种成分的操作流程图。下列相关叙述中正确的是()A图中的甲试剂也可以用于鉴定蛋白质B可用菠菜叶片替代苹果C石英砂

16、的作用是使研磨更充分D甲试剂由甲、乙两种液体组成，使用时先加甲液再加乙液解析：选C。根据选材及颜色变化可知该实验测定的是还原糖，其中甲试剂是斐林试剂，斐林试剂不能用于鉴定蛋白质，A错误；由于菠菜叶片呈绿色，会影响对实验结果的观察，所以不能用菠菜叶替代苹果，B错误；石英砂的作用是使研磨更充分，C正确；斐林试剂由两种液体(甲液和乙液)组成，使用时应先将甲、乙两液混合后加入样液中，D错误。(1)区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”(2)三类有机物检测在操作步骤上的“三个唯一”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。唯一需要使用显微镜脂肪检测。唯

17、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。 清一清易错点1认为生物体内的各种元素的种类和含量都相同点拨(1)组成不同生物的化学元素的种类基本相同，但各种元素的含量相差较大。(2)同一生物体内的不同细胞中元素的含量也不相同。易错点2认为细胞内含量最多的元素是碳点拨细胞内含量最多的元素是氧而不是碳(在细胞干重中含量最多的元素是碳)。易错点3认为自由水比结合水作用大且干种子中已无水点拨自由水、结合水的作用都非常大，两种水在不同时期作用各有所侧重，且能相互转化。干种子中结合水的比例比自由水的大。易错点4理清有机化合物检测中的4个易误点(1)易忽略斐林试剂本身的颜色点拨非还原糖(如蔗糖

18、)斐林试剂水浴加热后的现象不是无色而是浅蓝色Cu(OH)2的颜色。(2)误认为所有的糖都是还原糖点拨常见的单糖(葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖等)、二糖中的麦芽糖、乳糖是还原糖；蔗糖、多糖(淀粉、糖原和纤维素)都不是还原糖。(3)易写错“斐”和“脲”字点拨“斐林试剂”中的“斐”不可错写成“非”，双缩脲试剂中的“脲”不可错写成“尿”。(4)误认为脂肪的检测必须使用显微镜点拨若要观察被染色的脂肪颗粒，则需要使用显微镜，但若要通过观察溶液颜色变化，则不必使用显微镜。 判一判(1)生物界和非生物界在元素组成的种类和含量上都相同()(2)Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是组成细胞的微

19、量元素()(3)组成细胞的元素都以化合物的形式存在()(4)细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素()(5)DNA与ATP中所含元素的种类相同(2015全国，1A)()(6)纤维素和尿素、脂肪酸和磷脂、三磷酸腺苷和核糖核酸、胆固醇和血红蛋白四组，每一组中的两种化合物含有的元素相同()(7)在最基本的生命系统中，水有自由水和结合水两种存在形式()(8)发生局部炎症反应时的肿胀，是由组织液中的Na浓度增加所致(2016浙江，4C)()(9)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，光反应强度降低，暗反应强度降低(全国改编)()(10)人剧烈运动大量失钠，对细胞外液渗透压的影响小于细胞

20、内液()(11)将蛙神经纤维置于适宜的溶液后再适当增加溶液的KCl浓度，其静息电位绝对值变小()(12)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()(13)适应高渗环境的动物可以排出体内多余的盐()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13) (2017高考海南卷)无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用。下列相关叙述错误的是()A蔬菜中的草酸不利于机体对食物中钙的吸收B缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降C和ATP一样，KH2PO4也能为生物体提供能量D植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐解析：选C。草酸与食物

21、中钙结合形成沉淀物不利于吸收，A正确。铁是血红蛋白的组成成分，血红蛋白的主要作用是运输氧，缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降，B正确。无机盐在生物体中的作用是细胞的结构成分、参与并维持生物体的代谢活动、维持生物体内的酸碱平衡、维持细胞的渗透压，C错误。燃烧过程中有机物被分解，剩下来的是无机物，D正确。 (2017高考全国卷)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：选B。完整的细胞膜能够控制物质进

22、出细胞，台盼蓝染色剂不能通过完整的细胞膜进入细胞，所以具有完整细胞膜的活细胞不被染色，而不完整的细胞膜不具有控制物质进出细胞的功能，所以台盼蓝染色剂可进入细胞内，将细胞染成蓝色，A正确；检测蛋白质时可用双缩脲试剂进行显色，而检测氨基酸时不能用双缩脲试剂，B错误；染色体容易被碱性染料(如醋酸洋红液)染色，在细胞分裂中期，可观察到被染色的染色体的形态和数目，C正确；斐林试剂由0.1 g/mL的NaOH溶液和0.05 g/mL的CuSO4溶液等量混合制成，其中含有一定量的Cu2和OH，葡萄糖是还原糖，可在5065 水浴条件下与斐林试剂发生反应产生砖红色沉淀，D正确。 (高考山东卷)下列有关细胞内物质

23、含量比值的关系，正确的是()A细胞内结合水/自由水的比值，种子萌发时比休眠时高B人体细胞内O2/CO2的比值，线粒体内比细胞质基质高C神经纤维膜内K/Na的比值，动作电位时比静息电位时高D适宜条件下光合作用过程中C5/C3的比值，停止供应CO2后比停止前高解析：选D。A项，种子萌发时，细胞代谢旺盛，结合水/自由水的比值比休眠时低。B项，O2、CO2的运输方式均为自由扩散，细胞有氧呼吸过程吸收O2、释放CO2，因此细胞质基质内O2浓度大于线粒体内，细胞质基质内CO2浓度小于线粒体内，故线粒体内O2/CO2的比值比细胞质基质的低。C项，静息电位时K外流，动作电位时Na内流，因此动作电位时神经纤维膜

24、内K/Na的比值较静息电位时低。D项，适宜条件下光合作用过程中，若停止供应CO2，则CO2的固定停止， C3的还原仍正常进行，导致C3含量减少，C5含量增加，C5/C3的比值增大。 (2016高考海南卷)水在植物的生命活动中具有重要作用。风干种子只有吸收足够的水才能进行旺盛的代谢活动，使胚生长。小麦种子萌发过程中吸水量随时间变化的趋势如图所示。回答下列问题：(1)植物细胞中的水通常以结合水和自由水两种形式存在。风干种子细胞中的水主要以_的形式存在。经阶段吸水后，种子中的水主要是以_的形式存在。(2)在阶段，种子吸水速率_(填“大于”“小于”或“等于”)阶段，呼吸速率_(填“大于”“小于”或“等

25、于”)阶段。(3)从细胞膜组成和结构的角度来推测，水分可经过细胞膜中的_、_从细胞外进入细胞内。解析：(1)风干种子失去了大部分自由水，细胞中的水主要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)在阶段，种子吸水量变化不大，吸水速率小于阶段，但自由水含量增加，代谢增强，呼吸速率大于阶段。(3)细胞膜由磷脂双分子层构成基本支架，由于磷脂分子的尾部具有疏水性，少量的水分子可以经磷脂分子间隙进入细胞，大部分应经过水通道蛋白进入。答案：(1)结合水自由水(2)小于大于(3)磷脂(或脂质)双分子层水通道 高考应答必背1大量元素、微量元素都是生物必需的元素，对于维持生物体的生

26、命活动都起着非常重要的作用。2占细胞鲜重含量最多的元素是氧，占细胞干重含量最多的元素是碳。3活细胞中自由水/结合水的比值高低能反映该细胞的代谢水平。4斐林试剂是甲液和乙液等量混合使用；双缩脲试剂是先加A液1 mL，再加B液4滴。5还原糖与斐林试剂发生作用且水浴加热时生成砖红色沉淀。6脂肪可以被苏丹染液染成橘黄色，被苏丹染液染成红色。7蛋白质与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应。课时作业1(2019新疆兵团第二师华山中学高三学前考试)我们如何找到回家的路？荣获2014年诺贝尔生理学或医学奖的三位科学家发现大脑里的神经细胞“位置细胞”和“网格细胞”起到了重要作用。下列叙述中正确的是()A“位置细胞”鲜

27、重中质量百分比最高的元素是CB“网格细胞”干重中质量百分比最高的元素是OC上述两种细胞鲜重中原子数量最多的元素均是HDP和S分别是“位置细胞”中的大量元素和微量元素解析：选C。“位置细胞”鲜重中质量百分比最高的元素是O，A项错误；“网格细胞”干重中质量百分比最高的元素是C，B项错误；上述两种细胞鲜重中原子数量最多的元素均是H，C项正确；P和S均属于大量元素，D项错误。2(2019河北邢台月考)下图是构成细胞的某些化合物的元素组成情况，则对甲、乙、丙所表示的物质及其所能表现的生理功能推测，错误的是()A甲可能是叶绿素，能吸收光能进行光合作用B乙可能是血红蛋白，有运输氧的作用C丙可能是磷脂，是细胞

28、膜的主要成分D甲、乙、丙必为同一类物质解析：选D。叶绿素中含有Mg，所以甲可能是叶绿素，能吸收光能进行光合作用；血红蛋白中含有Fe，所以乙可能是血红蛋白，有运输氧的作用；磷脂含有的元素是C、H、O、N、P，所以丙可能是磷脂，是细胞膜的主要成分；叶绿素是叶绿酸的酯，血红蛋白属于蛋白质，磷脂属于脂质，故甲、乙、丙为不同类物质。3(2019甘肃武威六中高三模拟)东北三宝之一的人参，素有“七两为参，八两为宝”的美誉。但由于农民的不合理种植，造成施用氮肥的人参，形状如水萝卜，竟然捆成捆销售，严重冲击了东北的中草药市场。对以下叙述你认为正确的是()A氮元素参与构成蛋白质，主要存在于蛋白质的R基中B氮元素不

29、仅参与叶绿素组成，也是核酸、纤维素等多种物质的构成元素C必需元素的种类和数量都对维持生物体正常的生命活动起重要作用D这一事实说明氮元素是人参的微量元素，应减少氮元素的供应解析：选C。氮元素参与构成蛋白质，主要存在于蛋白质的肽键(NHCO)中，A项错误；氮元素不仅参与叶绿素组成，也是核酸等多种物质的构成元素，但不是纤维素的构成元素，B项错误；必需元素是生命活动所必需的，其种类和数量都对维持生物体正常的生命活动起重要作用，C项正确；氮元素是人参的大量元素，应依据生命活动的需要而合理地供应，D项错误。4(2019福建福州八县期中联考)一种植物和一种哺乳动物细胞中某些化学元素的含量(占细胞干重的质量分数：%)如下表，下列有关叙述正确的是()元素CHONPCaS植物43.576.2444.431.460.200.230.17动物55.997.4614.629.333.114.670.78A碳元素的含量能说明有机物是动植物体内干物质的主要成分B由表可知，两种生物体内所含化学元素的种类和含量