新教材高考生物一轮复习第1单元走近细胞组成细胞的分子第2讲细胞中的元素和化合物、细胞中的无机物课件

这是一份新教材高考生物一轮复习第1单元走近细胞组成细胞的分子第2讲细胞中的元素和化合物、细胞中的无机物课件，共60页。PPT课件主要包含了课标要求，备考指导，内容索引，ABC，3细胞中的水，细胞中的无机盐，ACD，2检测步骤，BCD，3实验中的对照等内容，欢迎下载使用。

1.说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成,它们以碳链为骨架形成复杂的生物大分子。2.指出水大约占细胞质量的2/3,在细胞中以自由水和结合水的形式存在,赋予了细胞许多特性,在生命活动中具有重要作用。3.举例说出无机盐在细胞内含量虽少,但与生命活动密切相关。
1.建立“元素→化合物→结构→功能”的思维模型,在大脑中形成清晰的知识脉络。2.结合实例分析自由水与结合水的比例与细胞代谢的关系。3.列表比较有机物的检测方法。
第一环节　必备知识落实
第二环节　关键能力形成
第三环节　核心素养提升
知识筛查1.组成细胞的元素图中①是最基本元素,②是基本元素,③是主要元素。
2.生物界与非生物界的统一性和差异性
3.组成细胞的化合物
(2)含量①占细胞鲜重最多的化合物是水。②占细胞鲜重最多的有机化合物是蛋白质。③占细胞干重最多的化合物是蛋白质。
易错易混走出元素与化合物的3个误区(1)误区一:易混淆元素与化合物的干重和鲜重。①在组成细胞的元素中,鲜重百分比的大小关系为O>C>H>N;干重百分比的大小关系为C>O>N>H。②在组成细胞的化合物中,鲜重百分比的大小关系为水>蛋白质>脂质>糖类,但对于干重来讲,蛋白质含量最多。(2)误区二:误以为生物体内大量元素重要,而微量元素不重要。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)误区三:易混淆“数量”和“含量”。人体活细胞中氧元素的含量最多,但氢原子的数量最多。
知识落实1.(不定项选择题)下列有关元素的说法,错误的是(　　)A.C是生物体的最基本元素,因为它是生物体内含量最多的元素B.生物体缺少某些微量元素对生物影响不大C.血红蛋白中的Fe作为无机盐,能调节细胞外液渗透压D.细胞中C、H、O等元素大多以化合物的形式存在
占细胞鲜重最多的元素是氧元素,A项错误。微量元素也是必不可少的,如缺铁会导致贫血,B项错误。血红蛋白存在于红细胞内,其中的Fe不能调节细胞外液渗透压,C项错误。
2.下表是有活性的番茄细胞中的部分元素及含量,下图表示番茄细胞中化合物的含量。下列说法正确的是(　　)A.表中含量最多的元素是a,数量最多的元素也是aB.若图表示细胞鲜重,则甲中含量最多的元素为表中的bC.若表表示组成人体细胞的元素及含量,则a、b、c的含量与番茄细胞中的完全相同D.若图表示细胞完全脱水后的化合物含量,则甲应为蛋白质
在有活性的细胞中,占细胞鲜重百分比最高的元素是a(O),其次是b(C),再次是c(H)。题表中含量最多的元素是a(O),数量最多的元素是c(H),A项错误。细胞鲜重中含量最多的化合物是水,水中不含b(C),B项错误。组成人体细胞和番茄细胞的化学元素的种类大体相同,但含量有差别,C项错误。细胞干重中含量最多的化合物是蛋白质(甲),D项正确。
知识筛查1.细胞中的水(1)含量:生物体的含水量随着生物种类的不同有所差别,一般为60%~95%。(2)水的结构特点①水是极性分子,因此水是良好的溶剂。②水分子之间具有氢键,易于断裂和形成,使水具有流动性和较高的比热容。
②自由水/结合水的值与代谢、抗逆性的关系
3.10种常考无机盐功能举例(1)N:构成蛋白质、ATP、NADP+、叶绿素、核苷酸等的元素。(2)P:构成ATP、NADP+、核苷酸、磷脂的元素。(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标记追踪蛋白质去向)。(6)Fe:构成血红素的元素(人体缺Fe会导致贫血,无氧呼吸加剧,可引发乳酸积累致使酸中毒)。
(7)I-:构成甲状腺激素等的元素(婴幼儿缺碘时可导致缺乏甲状腺激素,进而引发克汀病)。(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-。
知识落实1.下列有关细胞中的元素的叙述,正确的是(　　)A.细胞中常见的元素有20多种,根据其作用大小分为大量元素和微量元素B.各种化合物的元素组成中都含有C,故C是生命的核心元素C.不同细胞中元素的种类大体相同,但含量存在一定的差异D.占人体细胞干重和鲜重百分比最多的元素都是O
细胞中常见的元素有20多种,根据其含量的多少分为大量元素和微量元素,A项错误。很多无机化合物中不含C,如H2O、NaCl;生物大分子以碳链为基本骨架,所以说C是生命的核心元素,B项错误。占人体细胞干重百分比最多的元素是C,而占人体细胞鲜重百分比最多的元素是O,D项错误。
2.在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,而干种子的胚细胞则无此现象,原因是(　　)A.叶肉细胞是活细胞,而干种子的胚细胞是死细胞B.叶肉细胞中有自由水,干种子的胚细胞中没有自由水C.叶肉细胞的自由水与结合水的比值大D.干种子的胚细胞的自由水与结合水的比值大
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,干种子的胚细胞中有少量自由水,结合水含量的相对值大,代谢不活跃,所以细胞质流动不明显。
3.(不定项选择题)下列有关无机盐的叙述,正确的是( 　　)A.无机盐在细胞内含量很少,主要以离子的形式存在,具有维持渗透压、酸碱度及细胞正常生命活动的功能B.人体内Na+主要存在于细胞内液,K+主要存在于细胞外液C.某些无机盐是细胞内一些大分子物质的组成成分,如Fe是构成血红素的元素,Mg是构成叶绿素的元素D.N是植物体内的重要元素之一,酶、核酸、ATP中都含有N
人体内Na+主要存在于细胞外液,维持细胞外液渗透压,K+主要存在于细胞内液,维持细胞内液渗透压。
知识筛查1.还原糖的检测(1)检测原理
2.脂肪的检测(1)检测原理:脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色。(2)检测步骤
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
易错易混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——脂肪检测,用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。
2.实验中的“三易一误”
3.斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”
知识落实1.下列关于“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验的叙述,正确的是(　　)A.常用番茄、苹果等组织样液作为检测植物组织内还原糖的实验材料B.脂肪的检测中花生子叶切片细胞间不可能出现橘黄色脂肪颗粒C.脂肪的检测中体积分数为50%的酒精溶液是为了溶解组织中的脂肪D.蛋白质的检测中加入的质量浓度为0.1 g/mL的NaOH 溶液可为反应提供碱性环境
番茄的红色会影响对实验现象的观察,故检测还原糖时不能选择番茄作为实验材料,A项错误。切片时,被破坏的子叶细胞会释放出少量脂肪,细胞间会出现橘黄色脂肪颗粒,B项错误。检测脂肪的实验中,体积分数为50%的酒精溶液的主要作用是洗去浮色,C项错误。蛋白质检测实验中,先加入双缩脲试剂A液(质量浓度为0.1 g/mL的 NaOH溶液),提供一个碱性环境,再加入双缩脲试剂B液(质量浓度为0.01 g/mL 的CuSO4溶液),D项正确。
2.下图为鉴定蛋白质的流程图,其中甲、乙、丙、丁的含义分别是(　　)A.黄豆浆、双缩脲、1 mL、4滴B.花生种子研磨液、双缩脲、4滴、1 mLC.黄豆浆、双缩脲、4滴、1 mLD.花生种子研磨液、斐林试剂、1 mL、4滴
鉴定蛋白质时要选择含蛋白质丰富的组织样液,花生种子的脂肪含量高,而黄豆的蛋白质含量高,故应选择黄豆浆;鉴定蛋白质用双缩脲试剂;先向待测组织样液中注入双缩脲试剂A液1 mL,摇匀,再注入双缩脲试剂B液4滴,摇匀。
3.用碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂检测甲、乙、丙三种植物干种子中的三大类有机物,颜色反应如下表所示,其中“+”的数量代表颜色反应深浅程度。下列有关说法错误的是(　　)A.乙种子中含蛋白质最多B.碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂与相应的物质发生的颜色反应分别是蓝色、橘黄色和紫色C.在观察颜色反应时有可能用到光学显微镜D.这三种试剂使用时均不需要水浴加热
根据甲、乙、丙中出现颜色的深浅程度可以确定,甲中主要含有淀粉,乙中主要含有脂肪,丙中主要含有蛋白质,A项错误。碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂与相应的物质发生的颜色反应分别是蓝色、橘黄色和紫色,B项正确。在观察颜色反应时,鉴定脂肪的实验中可能需要用到光学显微镜,C项正确。题述三种试剂的使用均不需要水浴加热,在鉴定还原糖时需要水浴加热,D项正确。
典型例题右图是细胞中几种重要化合物的元素组成示意图。下列相关叙述错误的是(　　)A.人体缺I会使甲状腺激素分泌增加B.组成生物体的蛋白质若含S等元素,这些元素一定位于R基中C.组成核糖和脱氧核糖的元素只有C、H、OD.植物生长发育过程中,如果缺Mg,植物的叶片会变黄
人体缺I会导致甲状腺激素的合成和分泌减少,A项错误。氨基酸的结构通式中,除R基以外的其他部位只含有C、H、O、N四种元素,若含有其他元素,则一定位于R基中,B项正确。核糖和脱氧核糖属于五碳糖,它们的组成元素只有C、H、O,C项正确。由于Mg是合成叶绿素的必需元素,所以植物生长发育过程中,如果缺Mg,植物的叶片会因缺乏叶绿素而变黄,D项正确。
整合构建1.判断元素与化合物的4个“明确”
2.组成细胞的元素和化合物的相关推断(1)根据特征元素推断化合物的种类
(2)根据代谢产物推断化合物的元素组成
(3)根据化合物的元素含量推断氧化分解时放能多少脂肪的含氢量>糖类的含氢量⇒等质量的脂肪彻底氧化分解时释放的能量和消耗的O2量都多于糖类
训练突破1.图1是细胞中几种化合物含量的扇形图,图2是活细胞中部分元素含量的直方图。下列说法错误的是(　　)A.若细胞代谢正常,则图1中的甲是水B.若细胞代谢正常,则图1中的乙是蛋白质C.若细胞代谢正常,则图2中的b是HD.若细胞完全脱水,则含量最多的元素不是图2中的a
若细胞代谢正常,说明是正常的活细胞,活细胞中含量最多的化合物是水,其次是蛋白质,A、B两项正确。题图2中的b应为C,不是H,C项错误。活细胞中含量最多的元素是O,但如果细胞完全脱水,则含量最多的元素是C(即题图2中的b),D项正确。
2.生命的物质基础是组成细胞的元素和化合物,下图中Ⅰ~Ⅶ代表不同的化合物,面积不同代表含量不同,其中Ⅰ和Ⅱ代表两大类化合物。请据图分析,下列叙述正确的是(　　)A.图中Ⅰ代表有机物B.细胞中Ⅳ都以离子的形式存在C.细胞干重和鲜重中含量最多的分别是Ⅴ和ⅢD.若Ⅴ和Ⅵ分别代表蛋白质和脂质,则Ⅶ代表核酸
据题图可知,Ⅰ为无机物,Ⅱ为有机物,Ⅲ为水,Ⅳ为无机盐,Ⅴ为蛋白质,Ⅵ为脂质(或糖类和核酸),Ⅶ为糖类和核酸(或脂质),A项错误。Ⅳ为无机盐,在细胞中主要以离子的形式存在,B项错误。细胞干重和鲜重中含量最多的化合物分别是Ⅴ蛋白质和Ⅲ水,C项正确。若Ⅴ和Ⅵ分别代表蛋白质和脂质,则Ⅶ代表糖类和核酸,D项错误。
典型例题1.(不定项选择题)下列关于水与生命活动的说法,正确的是( 　　)A.细胞发生癌变,其自由水含量较正常细胞的低B.正在萌发的种子中结合水与自由水的比值降低C.在线粒体和核糖体中进行的化学反应都有水生成D.自由水和结合水在一定的条件下可以相互转化
细胞发生癌变,细胞代谢增强,细胞内自由水的含量较正常细胞的高,A项错误。正在萌发的种子中自由水的含量增多,结合水与自由水的比值降低,有利于种子的萌发,B项正确。线粒体是进行有氧呼吸的主要场所,水在线粒体内膜上生成,核糖体中氨基酸通过脱水缩合形成多肽,C项正确。细胞中的自由水和结合水在一定条件下可以相互转化,这也是细胞适应环境的一种表现,D项正确。
2.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图所示。本实验中采用甲组与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.此实验控制无关变量只需选一些相同的植物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
该实验中对照组是甲组、乙组实验前,A项错误。此实验的无关变量包括植物的种类、大小以及培养条件等,B项错误。由于培养的是植物,故需在光照条件下进行,D项错误。
整合构建1.运用衍射法归纳细胞中的水
知识延伸水与种子的关系(1)种子晒干时减少的是自由水,浸泡后种子仍能萌发;种子烘干后丧失的主要是结合水,种子死亡不萌发;种子萌发吸收水主要是自由水增多,代谢加强。(2)不同种子的亲水能力不同:大豆(主要含蛋白质)>小麦、玉米(主要含淀粉)>花生(主要含脂肪)。(3)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.运用对照法探究植物生长必需的无机盐 (1)实验目的:探究无机盐X是不是植物生长发育所必需的化合物。(2)实验设计
训练突破1.“强化依法治水,携手共护母亲河”是我国纪念2023年“世界水日”和开展“中国水周”活动的主题。水是生命之源,无机盐对维持生物体的生命活动也具有重要意义。下列关于生物体内水和无机盐的叙述,错误的是(　　)A.结合水是细胞结构的重要组成成分B.细胞中结合水与自由水的比值不是固定不变的C.细胞中的无机盐大多以化合物的形式存在D.Mg2+和Fe2+分别参与植物叶绿素和人体血红蛋白的合成
结合水与细胞内的结构结合在一起,是细胞结构的重要组成成分,A项正确。细胞中结合水与自由水的比值不是固定不变的,细胞代谢增强,则自由水的比例增加,细胞代谢减弱,则结合水的比例增加,B项正确。细胞中的无机盐大多以离子的形式存在,C项错误。Mg2+和Fe2+分别参与植物叶绿素和人体血红蛋白的合成,D项正确。
2.(不定项选择题)适宜温度和光照下,在缺少某无机盐的“完全培养液”中培养水稻幼苗,植物叶片显出缺绿症状,补充镁盐培养一段时间后,上述症状消失。下列有关叙述正确的是( 　　)A.补充镁盐后,该幼苗叶肉细胞内NADPH的合成速率降低B.该实验说明镁是构成水稻幼苗叶绿素分子的必需元素C.该实验说明无机盐对于维持生物体的生命活动有重要意义D.该实验的对照组可用含该无机盐的完全培养液培养植株
补充镁盐培养一段时间后,该幼苗缺绿症状消失,说明叶绿素含量增加了,则叶肉细胞光反应产生NADPH的速率将升高,A项错误。该实验说明镁是构成水稻幼苗叶绿素分子的必需元素,B项正确。该实验中缺镁导致植物叶片显出缺绿症状,进而影响了光合作用的进行,说明无机盐对于维持生物体的生命活动有重要意义,C项正确。实验组用的是缺少某无机盐的“完全培养液”,因此对照组可用含该无机盐的完全培养液培养植株,D项正确。
高考真题剖析【例题1】 (2019海南卷改编)下列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Ⅲ染液染成紫色核心素养考查点剖析:本题以糖类、脂肪和蛋白质的鉴定实验为载体,重点考查了“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验的原理,较好地考查了“科学探究”这一学科素养。答案:D解析:脂肪被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。
【例题2】 (2019全国Ⅲ卷)氮元素是植物生长的必需元素,合理施用氮肥可提高农作物的产量。回答下列问题。(1)植物细胞内,在核糖体上合成的含氮有机物是　　　　　,在细胞核中合成的含氮有机物是　　　　　,叶绿体中含氮的光合色素是　　　　　。
核心素养考查点剖析:本题以验证离子的吸收偏好为载体,重点考查了实验方案的设计,较好地考查了“科学探究”这一学科素养。答案:(1)蛋白质　核酸　叶绿素
解析:(1)植物细胞内,含氮有机物有蛋白质、核酸、叶绿素和磷脂等,其中蛋白质在核糖体上合成,核酸(DNA和RNA)主要在细胞核中合成,叶绿体中的叶绿素含有C、H、O、N、Mg,类胡萝卜素含有C、H、O。(2)根据
典题训练1.有些作物的种子入库前需要经过风干处理。与风干前相比,下列说法错误的是(　　)A.风干种子中有机物的消耗减慢B.风干种子上微生物不易生长繁殖C.风干种子中细胞呼吸作用的强度高D.风干种子中结合水与自由水的比值大
水在细胞中以自由水和结合水的形式存在,细胞内的许多生物化学反应都需要自由水的参与。风干种子细胞中自由水与结合水的比值低,使细胞的呼吸作用减弱,有机物的消耗减慢,A、D两项正确,C项错误。风干种子含水量很低,抑制了风干种子上微生物的代谢活动,微生物在风干种子上不易生长繁殖,B项正确。
2.(2022全国甲卷)钙在骨骼生长和肌肉收缩等过程中发挥重要作用。晒太阳有助于青少年骨骼生长,预防老年人骨质疏松。下列叙述错误的是(　　)A.细胞中有以无机离子形式存在的钙B.人体内Ca2+可自由通过细胞膜的磷脂双分子层C.适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收D.人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象
细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,细胞中有以无机离子形式存在的钙,也有以化合物形式存在的钙,A项正确。人体内Ca2+不能自由通过细胞膜的磷脂双分子层,需要载体蛋白协助,B项错误。维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收,C项正确。钙离子能降低神经肌肉的兴奋性,人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象,D项正确。
3.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Fe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
蔬菜中的草酸会与食物中的钙结合成草酸钙沉淀,不利于机体对钙的吸收,A项正确。Fe是血红蛋白的组成成分,血红蛋白的主要作用是运输O2,缺Fe会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降,B项正确。无机盐参与化合物组成及生命活动的维持,但不提供能量,C项错误。植物秸秆燃烧的是有机物,产生的灰烬中含有丰富的无机盐,D项正确。
4.(不定项选择题)下表表示小麦种子和大豆种子主要的营养成分及相对含量。下列有关叙述正确的是(　　)A.小麦种子和大豆种子细胞中大多数无机盐以离子形式存在B.与小麦种子相比,大豆种子更适合用来饲喂产奶期的奶牛C.用大豆种子匀浆鉴定蛋白质时,应先滴加双缩脲试剂A液D.小麦种子中含有的糖类较多,是检测还原糖的理想材料