《生物一轮精品复习学案：2.1 细胞中的元素和化合物、 细胞中的无机物（必修1）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生物一轮精品复习学案：2.1 细胞中的元素和化合物、 细胞中的无机物（必修1）（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第 2 2 章章 组成细胞的分子组成细胞的分子第一节第一节 细胞中的元素和化合物、细胞中的元素和化合物、 细胞中的无机物细胞中的无机物【高考目标定位】1、水和无机盐的作用2、检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质【考纲知识梳理】K高考资源网一、组成细胞的元素细胞中常见的化学元素有 20 多种，是生物体有选择地从无机自然界中获取的。1、元素的种类（1）根据含量可划分为大量元素与微量元素：大量元素：C、H、O、N、P、K、Ca 和 Mg微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B 和 MoK（2）按元素在生物体内的作用可分为：最基本的元素是 C。组成人体细胞的主要元素，如 C、H、O、N、P、S。2、元素的
2、存在形式：大多以化合物的形式存在。3、元素的主要作用：调节机体生命活动：如 K、Na、Ca2、HCO3等。参与重要化合物的组成：如 I 是合成甲状腺激素的原料等。影响机体的重要生命活动：如 B 可促进花粉管的萌发，从而促进植物受精，油菜缺 B会“花而不实” 。二、组成细胞的化合物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活动起着非 常重要的作用，如 P 是组成 ATP、膜结构等的重要成分；Ca 是组成骨骼、牙齿的成分；Mg 是叶绿素的成分；Fe 是血红蛋白的成分。1、无机物（1）水细胞中的含量生物体内含水超过 50%，是各种化合物中含量最多的；不同生物，体内含水量不
3、同；同一生物，不同器官含水量不同。水的存在形式及功能自由水与结合水在一定条件下可以相互转化，如受温度的影响，高温时结合水可转化为自由水。水与其他知识的联系水与代谢、抗逆性和稳态的调节密切相关，注重相互联系。（2）无机盐存在形式：绝大多数以离子的形式存在，少部分是细胞内化合物的组成成分。生理功能：细胞和生物体的重要组成成分；维持细胞和生物体的生命活动；维持细胞的渗透压和酸碱平衡。常见无机盐离子的功能I：甲状腺激素的主要成分，缺乏时患地方性甲状腺肿；形式定义含量功能自由水细胞中游离态，可以自由游动95%以上细胞内良好的溶剂；各种化学反应的介质；运送养料与废物结合水细胞中与其他化合物结合约 4.5%
4、细胞的构成成分Fe：血红蛋白的主要成分，缺乏时患贫血；Mg:叶绿素的组成成分；2、有机物：糖类、脂质、蛋白质和核酸三、生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的检测原理利用某些化学试剂与生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。1、还原糖与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。2、淀粉遇碘变蓝。3、脂肪被苏丹染液染成橘黄色，或被苏丹染液染成红色。4、蛋白质与双缩脲试剂作用产生紫色。【要点名师精解】一、组成细胞的化学元素1、种类与含量（1）大量元素：含量占生物体总量万分之一以上O（氧） C（碳）H（氢）N（氮）S（硫）P（磷 Ca（钙） Mg（镁）K（钾）（2）微量元素：生物生活所必需，但需要量却很少Fe、
5、Mn、B、Zn、Mo、Cu；相关小结：半微量元素：Fe； 最基本的元素：C； 基本元素：C、H、O、N；主要元素： C、H、O、N、P、S（97%） ； 组成蛋白质的元素：C、H、O、N； 组成核酸的元素：C、H、O、N、P2、统一性与差异性（1）统一性：组成生物体的化学元素，在无机自然界都可以找到，没有以一种是生物界所特有的（2）差异性：组成生物体的化学元素，在生物体内和无机自然界中的含量相差很大【例 1】下列有关组成生物体化学元素的论述中，正确的是 （ ）A.组成生物体和组成无机自然界的化学元素中碳元素含量最多B.人、动物和植物所含的化学元素的种类差异很大C.组成生物体的化学元素在无机自然
6、界都可以找到D.不同生物体内各种化学元素的含量比例基本相似【解析解析】组成生物体的化学元素没有一种是生物特有的，在无机自然界中均可以找到，它们大都属于原子序数较低的元素，但从元素含量看，生物与无机自然界中的差异较大，各生物体之间的差异也较大，如组成生物体的元素中，O 元素含量最多，而 C、H、N 三种元素在组成人体的化学成分中质量分数共占 73% 左右，这三种元素在组成岩石圈的化学成分中，质量分数还不到 1%，按干重计算，Ca 元素在人体细胞中质量分数为 4.67% 而在玉米中仅为 0.23%，然而从元素种类看，各种生物体中所含的元素种类却大致相同。【答案答案】C二、检测生物组织中的糖类、脂肪
7、和蛋白质1、利用某些化学试剂与生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。（1）还原糖与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。（2）淀粉遇碘变蓝。（3）脂肪被苏丹染液染成橘黄色，或被苏丹染液染成红色。（4）蛋白质与双缩脲试剂作用产生紫色。2、实验流程归纳：（1）选材制备组织样液显色反应。（2）脂肪的检测还可利用显微镜观察法，实验流程为：取材切片制片观察。3、实验材料的选择：K（1）可溶性还原糖的鉴定实验中，最理想的实验材料是还原糖含量较高的生物组织（或器官） ，而且组织的颜色较浅，易于观察。可选用苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜等。（2）脂肪的鉴定实验中，实验材料最好选富含脂肪的生物组织，若利用显微
8、镜观察，则最好选择花生种子。如果是新鲜花生种子，可不必浸泡，浸泡效果反而不好，如果是干种子，需浸泡 3h4h 最适宜切片（浸泡时间短，不容易切片；浸泡时间过长，组织太软，切下的薄片不易成形） 。（3）蛋白质的鉴定实验，最好选用富含蛋白质的生物组织。植物材料常用大豆，且浸泡 1d2d，适于研磨，动物材料常用鸡卵清蛋白。4、实验操作中的注意事项（1）在鉴定可溶性还原糖的实验中，加热试管中的溶液时，应该用试管夹夹住试管上部，放入盛 5065温水的大烧杯中加热。注意试管底部不要接触烧杯底部；斐林试剂不稳定易变性，应现配现用。（2）还原糖、蛋白质的鉴定实验中，在加相应试剂鉴定之前，要留出一部分组织样液，
9、以便与鉴定后的样液颜色作对比，增强实验的说明力。（3）在蛋白质的鉴定实验中，如果用蛋清稀释液作为实验材料，一定要稀释到一定程度，否则，与双缩脲试剂发生反应后会粘在试管的内壁上，使反应不彻底，试管也不易洗刷干净。【例 2】生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质三种有机物的鉴定实验中，以下操作错误的是 （ ）A.只有脂肪的鉴定需要使用显微镜高考资源网B.用双缩脲试剂检测蛋白质不需要加热C.使用斐林试剂和双缩脲试剂最好是现配现用D.可溶性还原糖的鉴定，可用酒精灯直接加热产生砖红色沉淀【解析解析】生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定，是根据与某种试剂产生的特定的颜色反应进行的。在题目给出的选项中，还原糖的鉴定
10、需要加斐林试剂，同时还要水浴加热，而非直接加热产生砖红色沉淀。【答案答案】 D三、细胞内水的存在形式、含量与代谢强度细胞内水的存在形式、含量与代谢强度1细胞内的水分为自由水和结合水，结合水比自由水更难离开细胞。细胞外的水也可分为自由水和结合水，如血浆中的水绝大多数为自由水，肌肉中的水绝大多数为结合水。2自由水的含量制约细胞代谢强度，自由水含量高，细胞代谢旺盛，因而种子要萌发必须吸收足量的水。【例 3】下列关对生物体内水的描述，错误的是（ ）A.幼小的生物体内自由水与结合水的比值越大时，代谢越活跃B.自由水是良好的容剂，是各种代谢活动的介质C.结合水是组成细胞结构的一部分，约占细胞内全部水分的
11、4.5%D.心肌坚韧、血液液态，但含水量相差无几，原因是心肌内全是结合水【解析】结合水在细胞中与其他化合物相结合，含量较为稳定一般维持在 4.5%左右；自由水在细胞中游离存在，自由游动，是细胞内良好的溶剂，各种化学反应的介质，运送养料与废物；细胞内自由水越多，细胞代谢越旺盛；不同器官含水量有所不同，血液主要含有自由水故呈现液态，心肌内主要含结合水故较为坚韧。【答案】D【知识归纳知识归纳】自由水与代谢密切相关，自由水越多代谢越旺盛；自由水与结合水含量不是一成不变的，二者是动态变化，受一些环境因素的影响；升高温度时结合水向自由水转化，降低温度自由水转化为结合水；【感悟高考真题】(2009(2009
12、上海高考上海高考) ) 下列有机化合物中，只含有 C、H、O 三种元素的是A. 氨基酸B. 核苷酸C. 脱氧核糖D. 磷脂【解析】氨基酸由主要由 C、H、O 和 N 四种元素组成，核苷酸由 C、H、O、N 和 P 组成，脱氧核糖是一种戊碳糖只由 C、H 和 O 组成，磷脂由 C、H、O、N 和 P 组成。【答案】C（20092009广东高考广东高考 A A）对下表中所列待测物质的检测，所选用的试剂及预期结果都正确的是待测物质检测试剂预期显色结果高考资源网DNA甲基绿红色脂肪苏丹橘黄色淀粉斐林试剂蓝色蛋白质双缩脲试剂紫色A B C D 【解析解析】DNA 遇甲基绿呈现绿色，斐林试剂是鉴定还原糖的
13、，淀粉不属于还原糖，而且斐林试剂遇还原糖水浴热后呈现砖红色沉淀。所以选 D 项。【答案答案】D】D（2008广东高考）双缩脲试剂可以鉴定蛋白质，是由于蛋白质有（ ）A肽键 B氨基酸 C羧基 D氨基【解析】鉴定生物组织中的蛋白质时，常使用双缩脲试剂。其反应实质是在碱性环境下的铜离子与双缩脲试剂发生的紫色反应。而蛋白质分子中含有很多与双缩脲（H2NOC-NH-CONH2）结构相似的肽键，所以蛋白质都能与双缩脲试剂发生颜色反应。【答案】A（20082008全国理综）全国理综）回答下列小题：香蕉果实成熟过程中，果实中的贮藏物不断代谢转化，香蕉逐渐变甜。图 A 中、两条曲线分别表示香蕉果实成熟过程中两种
14、物质含量的变化趋势。取成熟到第 X 天和第 Y 天的等量香蕉果肉，分别加等量的蒸馏水制成提取液。然后在a、b 试管中各加 5 mL 第 X 天的提取液，在 c、d 试管中各加 5 mL 第 Y 天的提取液，如图B 所示。请回答：（1）在 a、c 试管中各加入等量碘液后，a 管呈蓝色，与 a 管相比 c 管的颜色更 ，两管中被检测的物质是 ，图 A 中表示这种物质含量变化趋势的曲线是 。（2）在 b、d 试管中各加入等量的斐林试剂，煮沸后，b 管呈砖红色，与 b 管相比 d 管的颜色更 ，两管中被检测的物质是 ，图 A 中表示这种物质含量变化趋势的曲线是 。（3）已知乙烯利能增加细胞内乙烯的含量
15、。如果在第 X 天喷施乙烯利，从第 X 天开始曲线将呈现出 （加快、减慢）下降的趋势，曲线将呈现出 （加 快、减慢）上升的趋势。【解析解析】果实在成熟过程中它的储能物质（如淀粉和脂肪）会分解，还原糖含量会增加，可利用检验还原糖的方法加以验证；果实在自然成熟过程中有乙烯的形成，而且越接近果实成熟，乙烯含量也就越大，一旦果实成熟了，乙烯的含量又重新下降。果实本身生成的乙烯具有促进果实成熟的作用，与有机物的转化有密切关系。【答案答案】 （1）浅 淀粉 （2）深 还原糖 （3）加快 加快(2008(2008江苏高考江苏高考) )下列各组物质中，由相同种类元素组成的是（ ）A胆固醇、脂肪酸、脂肪酶 B淀粉、半乳糖、糖原C氨基酸、核苷酸、丙酮酸 D性激素、生长激素、胰岛素【解析】考查化合物的元素组成.A 选项中胆固醇属于脂类，主要含 C、H、O 三种元素，而脂肪酶本质属于蛋白质，至少含有 C、H、O、N 四种元素；B 选项中三种物质均为糖类，含有C、H、O 三种相同
