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1、必修I 分子与细胞第1讲 细胞中的元素和无机化合物考试说明等级要求水和无机盐的作用（A）A检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质（b）B考点1：组成细胞的化学元素1细胞中化学元素归类：可根据元素在细胞中的含量及作用进行归类。特别提醒：无论是大量元素还是微量元素，都是生物体必需的，对于维持生物生命活动起着非常重要的作用。最基本的元素 基本元素 主要元素 大量元素 微量元素 （1）组成细胞的元素在无机自然界中都能找到，没有一种元素是生物体所特有的，但每种元素的 却不同。（2）细胞中含量最多的四种元素是 ， 是构成细胞的最基本元素。细胞鲜重时基本元素的含量大小关系 ，细胞干重时基本元素的含量大小关系 。
2、2举例说明元素的作用元素BZnPK作用促进花粉萌发促进细胞分裂及大脑发育促进生殖生长促进营养生长、促进有机物在植物体内转移3C是构成细胞的基本元素碳元素之所以成为基本元素，不是因为干重条件下它是细胞中含量最多的元素，而是因为碳原子本身的化学性质（能与其他元素形成四个共价键，且成键能力很强）使它能够通过化学键连接成碳链或碳环，从而形成各种生物大分子，而生物大分子在生物体的生命活动中具有重要作用。地球上的生命可以说是在碳元素的基础上建立起来的。生物大分子以 为骨架，碳原子之间可以单键相结合，也可以双键或三键相结合，形成不同长度的链状、分支链状或环状结构。4生物界和非生物界的统一性和差异性（1）“统
3、一性”指的是从化学元素的 来分析看：组成生物体的元素没有一种是生物界所特有的，在非生物界都能找到。（2）“差异性”指的是从化学元素的 来分析看：组成生物体的化学元素与非生物界中的相应元素的含量不同。【特别提醒】组成生物体的化学元素都是生物体从其生活环境中吸收而来，所以组成生物体的化学元素在自然界能够找到，但不能说组成自然界的化学元素在生物体中都能找到，因为生物体对元素的吸收是选择性吸收。正因为生物体对自然界的元素是选择性吸收，所以组成生物体的化学元素在生物体中的含量与自然界中的含量差异很大。5生物界的统一性和差异性的理解（1）可从以下几方面理解“统一性”：从化学元素角度看：不同种类生物体内所含
4、的化学元素 基本相同。从分子水平角度看：所有DNA分子的 和 都相同所有生物共用一套 都以 作为生命的体现者，它的基本单位都是 从结构角度分析：除了病毒外，生物体都是由 组成的。从能量角度分析：生物体都以 作为直接供能物质。（2）对“差异性”的理解：从元素的角度分析：主要体现在不同生物体内，同种元素的 差别较大。从分子水平角度分析：组成不同DNA分子的脱氧核苷酸的 不同组成不同蛋白质分子的氨基酸 不同，以及 不同【例1】生物大分子在生物体生命活动中具有重要的作用。碳原子本身的化学性质，使它能够通过化学键连接成链状或环状，从而形成生物大分子。以上事实可以说明( )碳元素参与生物体内所有化合物的组
5、成 地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的 碳元素是各种大分子化合物中含量最多的元素 碳元素是组成生物体内有机化合物的最基本元素A. B. C. D. 【例2】以下事实中可以作为生物界统一性的依据的是( )组成生物体的各种元素在无机界中广泛存在 不同生物体的生物大分子核酸、蛋白质分子相同 遗传密码在生物界是通用的 核酸、蛋白质、糖类等大分子物质各自的基本结构单位在不同生物体内都相同A. B. C. D. 【例3】下列关于构成细胞的化学元素、大量元素和微量元素的元素的叙述中。不正确的是（ ）A无机自然界的元素在生物界都能够找到，这说明生物界和非生物界具有统一性的一面BC、H、O、N、P、Ca都
6、是大量元素，C在各种有机物都存在C划分大量元素和微量元素的标准是元素的含量，两者之间不存在交集D微量元素虽然含量少，但它们既参与细胞结构组成也参与细胞的代谢调节考点2：组成细胞的化合物1细胞中的水（1）在活细胞中，含量最多的是 ，它在细胞中以 和 两种形式存在。（2）在代谢旺盛的细胞中， 的含量一般较多。（3）在休眠的种子、越冬的植物、生活在盐渍条件下的植物，体内 的含量相对增多，使植物的抗逆性 ，以适应不良的环境条件。（4）功能： 是良好的溶剂，各种物质只有溶解在水中，才能被细胞吸收并运输；参与细胞中各种代谢作用等。 是组成细胞结构的重要成分。（5）自由水和结合水关系自由水和结合水可以相互转
7、化。如在活细胞内，受温度的影响，自由水和结合水可相互转化，具体转化如下： 自由水与结合水的比值反映细胞的生理状态。比值越大，代谢越确 ，抗逆性越 ；比值越小，代谢越 ，抗逆性越 。（6）细胞中能产生水的结构有哪些？其产生的具体代谢过程是什么？ 在叶绿体基质中通过 合成有机物的过程中产生水。 在线粒体中通过有氧呼吸的第 阶段产生水。 在核糖体上通过氨基酸的 作用产生水。 植物高尔基体上在合成纤维素的过程中产生水。 动物肝脏和肌肉中合成 时产生水。 ADP生成ATP时产生水。 DNA合成过程产生水(7) 细胞中由水参与的代谢过程大分子有机物如蛋白质的消化 (水解)、糖原分解、ATP水解、有氧呼吸的
8、第二阶段、光合作用的光反应等代谢过程。【例4】下列有关水的叙述中正确的是( )A. 呼吸作用过程的第三阶段既有水的生成又有水的分解B. 白天用H218O浇花草，在花草周围空气的水、O2、CO2中会出现18OC. 苹果树不宜在热带地区栽种的主要限制因素是水D. 细胞内结合水与自由水的比例越大，代谢越旺盛【例5】水在生物体内是一种良好的溶剂，是各种化学反应的介质。下列有关水的说法哪一项是不正确的( )A. 水是细胞中含量最多的化合物 B. 当人体缺水时，血浆渗透压会降低，从而产生渴觉C. 核糖体中进行的化学反应有水生成 D. 休眠或越冬的植物体内自由水与结合水的比值会下降【例6】在探索外星球是否存
9、在生命的过程中，科学家始终把寻找水作为最关键的环节。水在生命中的意义表现为（ ）A是细胞鲜重中含量最多的化合物 B在生物体内可以流动C能与蛋白质结合而体现生命活动现象 D生化反应要在水中进行【例7】水是生命之源，下面是有关水与生命活动的叙述，不正确的是（ ）A丙酮酸彻底氧化分解生成CO2的过程需要水的参与B水是有氧呼吸和无氧呼吸共同的代谢终产物C标记有氧呼吸消耗的氧气中的氧可在产物水中检测到DATP转化成ADP的过程需要水考点3：细胞中的无机盐1无机盐存在形式（1）大部分以 形式存在。（2）有些无机盐与蛋白质等物质结合成复杂的 。无机盐是细胞内 的重要组成成分，如血红蛋白中的Fe2+。许多无机
10、盐对于维持细胞和生物体的 有重要作用。2无机盐的生理作用（1）是细胞的结构成分：有些无机盐是细胞内某些复杂的化合物的重要组成部分，如无机盐参与组成的化合物Mg2+叶绿素必需的原料Fe2+血红蛋白的重要成分I-合成甲状腺激素的重要原料PO43-合成磷脂、核苷酸的原料，也是ATP、NADPH的主要组成成分CaCO3动物和人体骨骼、牙齿中的重要成分（2） 参与并维持生物体的代谢活动：如哺乳动物血液中必须含有一定量的Ca2+，如果某个动物血液中钙盐的含量 就会出现抽搐；而Ca2+过多时，又会出现 现象等。（3）维持生物体内的相对平衡：体内相对平衡是细胞能有稳定的结构和功能、生物能维持正常的代谢和生理活
11、动的必要条件。有关体内平衡的内容很复杂，情况多变。其中三个主要方面与无机盐含量的稳定有密切关系：渗透压的平衡： 对细胞外液渗透压起重要作用， 则对细胞内液渗透压起决定作用。酸碱平衡(即pH平衡)：pH调节着细胞的一切生命活动，它的改变影响着原生质体组成物质的所有特性以及在细胞内发生的一切反应，如人血浆中的HCO-3、HPO2-4等。离子平衡：动物细胞内外Na+/K+的比例是相对稳定的。细胞膜外 高、 低，细胞膜内 高、 低。K+、Na+这两种离子在细胞膜内外分布的浓度差，是使细胞可以保持反应性能的重要条件。（4）某些无机盐含量过多或过少时，生物体会出现相应的病症。缺Mg2+影响叶绿素的合成缺F
12、e2+影响血红蛋白的合成，人就会患缺铁性贫血。缺Ca2+动物会出现肌肉抽搐现象Ca2+过多动物会出现肌肉乏力现象等缺P植株生长矮小、瘦弱、叶色暗绿、缺乏光泽，下部老叶和茎秆呈紫红色，开花结果少等缺K+植株的叶色暗绿或紫蓝，老叶的尖端和边缘会失绿直至干枯坏死【例8】人的红细胞必须生活在0.9%的NaCl或5%的葡萄糖溶液中，若将红细胞置于浓盐水中，红细胞则会失水皱缩，从而失去输送氧气的功能。这一事实说明( )A. 无机盐对维持生物体的细胞代谢有重要作用 B. 无机盐对维持细胞的渗透压有重要作用C. 无机盐离子容易进出细胞 D. 水分子容易进出细胞【例9】铁是血红蛋白的重要组成成分，血红蛋白是红细
13、胞的主要成分。当人或哺乳动物体内含铁量减少时，红细胞运输氧的功能减弱，且含铁量过低时，人和动物则表现为贫血，同时会出现一系列的症状，如贫血的人面色苍白，容易疲劳，并有心慌气短、恶心、头痛、眩晕等症状。这一事实说明铁的作用为（ ）A细胞中某些化合物的重要组成成分 B维持生物体的生命活动C维持细胞的正常生理活动 D以上三项都是【例10】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【例11】下列关于无机盐在生物体内所起作用的叙述中，错误的是（ ）A合成ATP、DNA、RNA、脂肪等物质时，都需要磷酸盐作原料
