1、第第2 2讲细胞中的元素和化合物讲细胞中的元素和化合物 细胞中的无机物细胞中的无机物-2-3-必备知识核心素养关键能力细胞中的元素、水和无机盐 1.组成细胞的元素和化合物(1)组成细胞的元素元素的来源、分类和存在形式C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg CC、H、O、N-4-必备知识核心素养关键能力生物界和非生物界在元素组成上的统一性和差异性a.统一性的表现:组成生物体的元素在无机自然界中都能找到,具有统一性。b.差异性的表现:同一种元素在生物界和非生物界中的差别很大。(2)组成细胞的化合物含量 鲜重无机盐最多脂质-5-必备知识核心素养关键能力2.细胞中的无机物(1)细胞中的水自由水/结合水
2、与代谢、抗逆性的关系 生物化学反应液体环境高低-6-必备知识核心素养关键能力(2)细胞中的无机盐 离子主动复杂化合物生命活动教材拾遗(必修1第36页“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?提示:淡盐水。为了保持体内的水盐平衡。-7-必备知识核心素养关键能力(1)硒是人体必需的微量元素,但不宜摄入过多。()(2)因为O是活细胞中含量最多的元素,所以O是最基本的元素。()(3)细胞中的微量元素因含量极少从而不如大量元素重要。()(4)在占干重百分比中,因为脂质中脂肪是储能物质,所以脂质最多。()(5)风干种子中结合水与自由水的比值大。()(6)晒
3、干的种子细胞内不含有水分,导致细胞代谢停止,有利于种子长时间储存。()(7)Mg参与构成叶绿体中的各种色素。()(8)细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在,如CaCO3构成骨骼、牙齿等。()-8-必备知识核心素养关键能力探究水和无机盐功能的分析(生命观念)下图是对刚收获的种子所做的一系列处理。据图分析有关问题。(1)不同种子内的各种元素的含量是否和人体内的完全相同?(2)鲜种子内含量最高的化合物一般是什么?提示:不完全相同。不同生物体内的各种元素的含量存在较大差异。提示:水。-9-必备知识核心素养关键能力(3)干种子细胞中的水主要以什么形式存在?干种子用水浸泡后仍能萌发,说明了什么问题?(4
4、)在生物体内主要以什么形式存在?提示: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。失去大部分自由水的种子仍保持其生理活性。提示:为种子燃烧后剩余的灰分,主要含矿质元素,其在生物体内主要以离子的形式存在。-10-必备知识核心素养关键能力考向1组成细胞的元素和化合物辨析1.(2019河南驻马店期末)下列各选项为组成生物体的元素及其化合物的有关叙述,其中错误的是()A.若某化合物是由C、H、O、N和P元素组成,则该化合物可能具有催化作用B.若由DNA分子控制合成的RNA完全水解,则水解后得到的化学物质是核糖、碱基和磷酸C.若某化合物含C、H、O、N和S等元素,则该化合物能携带氨基酸进
5、入细胞和核糖体D.若某蛋白质由M条肽链、N个氨基酸组成,则该蛋白质至少含有M+N个氧原子 答案解析解析关闭若某化合物是由C、H、O、N和P元素组成,则该化合物可能是核酸,核酸中有些RNA具有催化作用,A项正确;构成RNA的基本单位是核糖核苷酸,每个核糖核苷酸是由一分子核糖、一分子碱基和一分子磷酸组成,因此RNA完全水解后得到的化学物质是核糖、碱基和磷酸,B项正确;若某化合物含C、H、O、N和S等元素,则该化合物为蛋白质,能携带氨基酸进入细胞的为载体蛋白,而携带氨基酸进入核糖体的则为tRNA,C项错误;每个氨基酸中至少含有2个氧原子,N个氨基酸形成M条肽链脱去的水分子数是N-M,每脱一分子水减少
6、一个氧原子,因此由M条肽链、N个氨基酸组成的蛋白质至少含有的氧原子数目是2N-(N-M)=N+M,D项正确。答案解析关闭C-11-必备知识核心素养关键能力【拓展点拨】据特征元素推测化合物的种类-12-必备知识核心素养关键能力考向2水和无机盐功能的分析2.(2019江西南昌二中期末)下列有关水对动、植物生命活动影响的叙述,不正确的有几项?()在休眠的植物体内自由水与结合水的比值降低,降低植物的新陈代谢,有利于渡过不利的环境条件衰老的细胞内自由水含量降低癌细胞是一种分裂失控、代谢旺盛的细胞,其自由水含量较正常的细胞低 参与营养物质、代谢废物的运输,也能够贮藏能量和为生命活动供能A.0B.1C.2D
7、.3 答案解析解析关闭休眠或越冬的植物体内自由水与结合水的比值下降,细胞代谢变慢,但抗逆性增强,有利于抵抗不利的环境条件,正确;细胞内自由水含量的降低是细胞衰老的特征之一,正确;癌细胞增殖速度快,细胞代谢旺盛,自由水含量较正常细胞高,错误;自由水参与营养物质和代谢废物的运输,但是无论自由水还是结合水都不能够贮藏能量和为生命活动供能,错误。答案解析关闭C-13-必备知识核心素养关键能力【归纳总结】衍射法归纳细胞中的水-14-必备知识核心素养关键能力考向3无机盐功能的实验设计3.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
8、前(无X)与实验后(有X)之间的自身对照。下列叙述正确的是()-15-必备知识核心素养关键能力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 答案:C 解析:该实验中对照组是甲组、乙组实验前;此实验的无关变量是选一些相同的植物、每组中的植物数量、培养条件相同等;由于培养的是植物,故需在光照下进行。-16-必备知识核心素养关键能力-17-实验解读应用探究链接高考实验:检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质 1.实验原理 斐林 苏丹双缩脲-18-实验解读应用探究链接高考2.实验步骤 斐林试
9、剂苏丹(或苏丹)双缩脲试剂A液1 mL 双缩脲试剂B液4滴-19-实验解读应用探究链接高考3.实验结果与结论(1)还原糖的检测实验:试管中出现,说明组织样液中含有还原糖。(2)脂肪的检测实验:显微镜下可观察到或的圆形小颗粒,说明组织材料中含有脂肪。(3)蛋白质的检测实验:试管中溶液变为,说明组织样液中含有蛋白质。砖红色沉淀橘黄色红色紫色-20-实验解读应用探究链接高考【注意事项】实验成功关键点分析(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)由于苏丹染液和苏丹染液易溶于酒精,故可用体积分数为50%的酒精洗去浮色。(3)蛋白质检测中,若用大豆作材料,必须提前浸泡;若
10、用蛋清作材料,必须稀释,否则试管不易刷洗。(4)物质检测实验一般可预留部分样液做对照实验,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。-21-实验解读应用探究链接高考1.下列关于检测生物组织中糖类和蛋白质的叙述,正确的是()A.大豆种子蛋白质含量多,是检测蛋白质的理想材料B.用双缩脲试剂检测蛋白质的实验需要水浴加热处理C.甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根含有较多糖且近乎白色,可用于鉴定还原糖D.检测蛋白质的双缩脲试剂A液必须和双缩脲试剂B液混合后,再加入含样品的试管中 答案解析解析关闭大豆种子富含蛋白质,且颜色浅,是检测蛋白质的理想材
11、料;用双缩脲试剂检测蛋白质的实验不需要水浴加热处理;甘蔗和甜菜块根中所含的蔗糖不是还原糖,不能用于鉴定还原糖;用双缩脲试剂检测蛋白质时,应先加双缩脲试剂A液摇匀后,再滴加双缩脲试剂B液。答案解析关闭A-22-实验解读应用探究链接高考2.(2019辽宁模拟)小麦种子富含淀粉,在萌发过程中部分淀粉水解为麦芽糖。取发芽的小麦制成匀浆,进行下图所示的实验。其中1、3号加入蒸馏水,2、4号加入匀浆,最后在14号试管内滴加足量的斐林试剂。判断四支试管的颜色分别是()A.1、3蓝色;2、4砖红色B.1、2、3蓝色;4号砖红色C.1、2蓝色;3、4号砖红色D.1、3无色;2蓝色;4号砖红色 答案解析解析关闭分
12、析题图,1、3号放入蒸馏水,再加入斐林试剂,由于没有还原糖,不管是否水浴加热,都是呈现斐林试剂的蓝色;2、4号放入匀浆,发芽的小麦种子中淀粉水解形成了麦芽糖,加入斐林试剂后水浴加热后的4号出现砖红色沉淀,2号试管室温条件下不出现砖红色沉淀,而是呈现斐林试剂的蓝色。B项正确。答案解析关闭B-23-实验解读应用探究链接高考审题指导分析题图,(1)1、3号试管中分别加入蒸馏水、斐林试剂;斐林试剂呈现蓝色,因此1、3号试管中均呈蓝色;(2)2、4号试管加入发芽的小麦种子匀浆,发芽的小麦种子中淀粉水解形成了麦芽糖,麦芽糖是还原糖,因此加入斐林试剂后水浴加热后的4号出现砖红色沉淀,2号试管室温条件下不出现
13、砖红色沉淀,而是呈现斐林试剂的蓝色。【归纳总结】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,一般不能用酒精灯直接加热。(2)唯一需要显微镜脂肪检测。(3)唯一使用酒精脂肪检测,用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。-24-实验解读应用探究链接高考2.斐林试剂与双缩脲试剂“一同三不同”-25-实验解读应用探究链接高考1.(2019海南)下列检测生物分子的实验中,关于颜色变化的叙述错误的是()A.淀粉遇碘液可显蓝色B.葡萄糖与斐林试剂反应呈砖红色C.蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色D.脂肪被苏丹染液染成橘黄色 答案解析解析关闭淀粉遇碘液会出现蓝色,A项正确
14、;葡萄糖与斐林试剂经水浴加热,会呈砖红色,B项正确;蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色,不需要水浴加热,C项正确;脂肪被苏丹染液染成红色,脂肪被苏丹染液染成橘黄色,D项错误。答案解析关闭D-26-实验解读应用探究链接高考2.(2017海南)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 答案解析解析关闭蔬菜中的草酸会与食物中的钙结合成沉淀,不利于机体对钙的吸收,A项正确;铁是血红蛋白的重要组分,缺铁会
15、导致贫血,进而引起哺乳动物血液运输O2的能力下降,B项正确;无机盐参与细胞组成及生命活动的进行,但不提供能量,C项错误;植物秸秆燃烧掉的是有机物,产生的灰烬中含有丰富的无机盐,D项正确。答案解析关闭C-27-实验解读应用探究链接高考3.(2017全国)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 答案解析解析关闭此题解题的切入点是各种试剂的应用。可用台盼蓝染色法检测细胞膜的完整性,即检测细胞的死活,A项正确;双缩脲试剂是用来检测蛋白质的,而不能用于检测氨基酸,B项错误;染色体可被醋酸洋红或龙胆紫溶液染成深色便于观察,C项正确;斐林试剂由质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液等量配制而成的,可用来检测还原糖,它与还原糖在水浴加热的条件下反应,生成砖红色沉淀,D项正确。答案解析关闭B
