北京专用高考生物一轮复习第2讲细胞中的元素和化合物.ppt

,总纲目录,教材研读,考点突破,核心构建,栏目索引,第2讲细胞中的元素和化合物,突破,3,实验,检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,突破,1,细胞中的元素和化合物,突破,2,细胞中的水和无机盐,总纲目录,一、组成细胞的元素与化合物,1.细胞中的元素,(1),(2),注意,无论是大量元素还是微量元素,都是生物体必需的元素,二者的,区分关键在于含量:,大量元素,含量占生物体总重量万分之一,微量元素,2.生物界与非生物界的统一性与差异性,巧学妙记,(1)大量元素(C、H、O、N、S、P、Ca、Mg、K),可利用,谐音“她请杨丹留人盖美家”来记。,(2)微量元素(Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu),可利用谐音“铁猛碰新木,桶”来记。,3.组成细胞的化合物,(1)细胞内含量最多的化合物,水,。,(2)细胞内含量最多的无机化合物,水,。,(3)占细胞鲜重最多的化合物,水,。,(4)细胞内含量最多的有机化合物,蛋白质,。,(5)占细胞干重最多的化合物,蛋白质,。,二、生物组织中糖类、脂肪和蛋白质检测的原理,AbBdCaDc,巧学妙记,苏丹遇脂肪,颜色变橘黄;砖红色沉淀何时显,斐林试剂把,糖验;蛋白质类双缩脲,紫色络合无处藏。,B,1.水,(1)写出A、B、C、D反映出的以上两种水的功能:,A.组成,细胞结构,;,B.提供细胞生活的,液体,环境;,C.作为,反应物,参与反应;,D.有利于,物质运输,。,(2)自由水和结合水的转换:温度升高后,结合水,可转换为,自由水,自由水与结合水的比例会,升高,细胞新陈代谢会,增强,。,三、水和无机盐的作用,2.无机盐,(1)在细胞中的存在形式:主要是,离子,。,(2)生理作用:,a.细胞的组成成分,如Mg,2+,参与,叶绿素,合成,Fe,2+,参与,血红蛋白,合成。,b.维持,细胞的酸碱平衡,。,1.DNA与ATP中所含元素的种类相同。,(),2.同时含有磷和氮元素的可能是核苷酸。,(),3.植物细胞中含量最多的四种元素是C、H、O和N。,(),4.细胞中含量最多的有机物是蛋白质。,(),5.细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素。,(,),6.细胞内结合水/自由水的值在种子萌发时比休眠时高。,(,),7.在最基本生命系统中,H,2,O有自由水和结合水两种存在形式。,(),8.贮藏中的种子不含水分,以保持休眠状态。,(,),9.自由水在衰老、癌变的细胞中含量较少,而在分裂、成熟的细胞中含,量较多。,(,),10.新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干过程中,无机盐的相对含量一直在,增加。,(,),突破1细胞中的元素和化合物,1.细胞中的元素种类,(1)分类图示,(2)分析,大量元素和微量元素的分类依据是元素在生物体内的含量,而不是生,理作用。微量元素含量虽少,但其生理作用却不可替代。,大量元素和微量元素的划分是依据生物界中生物的整体情况,具体到,某一种生物可能有一定的差别。,组成生物体的常见的20多种化学元素是指必需元素,生物体内可能含,一些非必需元素,如人体内可能含Pb。,2.不同化合物的元素组成与单体组成,种类,元素组成,单体,合成场所,糖类,仅含C、H、O,葡萄糖等单糖,叶绿体、内质网、高尔基体(纤维素),脂质,脂肪和固醇:C、H、O;,磷脂:C、H、O、N、P,甘油、脂肪酸(脂肪的单体),内质网,蛋白质,C、H、O、N等,氨基酸,核糖体,核酸,C、H、O、N、P,DNA:脱氧核苷酸RNA:核糖核苷酸,细胞核、叶绿体、线粒体,失分警示,(1)易混淆元素与化合物的干重与鲜重百分比,在组成细胞的元素中,占鲜重百分比:OCHN;占干重百分比:CO,NH。,在组成细胞的化合物中,占鲜重百分比:水蛋白质脂质糖类;在占,细胞干重百分比中,蛋白质最多。,(2)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,对于维护生物体的生命活动都起着,非常重要的作用。,1.判断元素与化合物分子的四个“明确”,2.元素和化合物种类的判断,(1)据特征元素推测化合物的种类,(2)从化合物的元素组成分析代谢产物,糖类、脂质和蛋白质都含有C、H、O,故其代谢终产物都有CO,2,和H,2,O;,蛋白质中还有N,故其代谢产物中还含有尿素。,(3)从化合物中的元素含量上分析氧化分解释放能量的多少。脂肪的碳,氢比高于糖类,因此等质量的脂肪彻底氧化分解时所消耗的,O2,量多于糖类,释放的能量也多于糖类。,考向1以基础判断的形式,考查元素和化合物的种类、含量,1.如图甲是细胞中3种化合物含量的扇形图,图乙是有活性的细胞中元,素含量的柱形图,下列说法不正确的是,(),A.若图甲表示正常细胞,则A、B化合物共有的元素中含量最多的是a,B.若图甲表示细胞完全脱水后化合物含量的扇形图,则A化合物中含量,最多的元素为图乙中的b,C.图乙的正常细胞中数量最多的元素是c,这与细胞中含量最多的有机,物有关,D.若图甲表示正常细胞,则B化合物具有多样性,其必含的元素,为C、H、O、N,答案C,根据扇形图甲的比例可判断正常细胞中A、B分别为H,2,O和,蛋白质,它们共有的元素为H、O,而在活细胞中O含量最多,A正确;细胞,完全脱水后含量最多的化合物为蛋白质,蛋白质是以碳链为骨架建立的,大分子物质,其中碳含量最多,对应于图乙中的b,B正确;活细胞中氢元素,数量最多,但由于其原子量最小,所以其含量仅占第三,这与活细胞中含,量最多的无机化合物H,2,O有关,C错误;蛋白质具有多样性,必含的元素为,C、H、O、N,可能还含有S、P等其他元素,D正确。,2.如图表示细胞内的主要元素及比例。下列相关叙述错误的是,(),A.在活细胞中数量最多的是H原子,B.图中所示为各元素占细胞鲜重的比例,C.组成细胞的元素大多以化合物的形式存在,D.O元素含量最多,所以O是最基本元素,D,答案D,在活细胞中数量最多的是H原子,A正确;图中所示为各元素,占细胞鲜重的比例,B正确;组成细胞的元素大多以化合物的形式存在,C,正确;细胞鲜重中O元素含量最多,C是最基本元素,D错误。,考向2以基础判断的形式,考查生物体内有机化合物的特征元素,3.下列物质中同时含有磷和氮元素的是(),A.丙酮酸B.核苷酸,C.氨基酸D.脂肪酸,B,答案B,组成丙酮酸和脂肪酸的化学元素均为C、H、O;组成核苷酸,的化学元素为C、H、O、N和P;组成氨基酸的基本元素为C、H、O、,N,有的氨基酸还含有S等。故B项符合题意。,4.如图是细胞中几种重要化合物的元素组成。下列相关叙述中,错误的,是,(),A.植物组织培养过程中,如果缺乏了Mg,植物的叶片呈黄色,B.蛋白质若含Fe或S,这些元素一定位于R基团中,C.ATP中含有腺嘌呤,D.人体缺乏I,促甲状腺激素释放激素分泌减少,促甲状腺激素分泌增加,D,答案D,由于Mg是合成叶绿素的必需元素,所以植物组织培养过程,中,如果缺乏了Mg,植物的叶片会因叶绿素缺乏而呈黄色,A正确;氨基酸,的结构通式中,除R基团以外的其他部位只含有C、H、O、N四种元素,若氨基酸含有其他元素,则一定位于R基团中,B正确;ATP去掉两个磷酸,基团后,就成为腺嘌呤核糖核苷酸,所以ATP中含有腺嘌呤,C正确;人体,缺乏I,甲状腺激素合成减少,会导致促甲状腺激素和促甲状腺激素释放,激素分泌增加,D错误。,突破2细胞中的水和无机盐,1.水与细胞代谢的关系,提示:()内为生理活动发生的场所。,归纳提升,(1)细胞内自由水/结合水的值升高,则代谢旺盛;反之代谢,缓慢,如衰老细胞与癌变细胞相比,前者的该比值下降,后者的该比值升,高。,(2),秋冬季节,蒸腾作用弱,吸水减少,结合水含量相对升高,有利于植物抗寒性的提高。,2.细胞中的无机盐,归纳提升,(1)无机盐离子中Na,+,、Cl,-,对维持血浆渗透压至关重要,人,体血浆渗透压90%以上来源于Na,+,和Cl,-,。,(2)Na,+,、K,+,对细胞内外渗透压大小所起的作用不同。Na,+,主要维持细胞,外液的渗透压,K,+,主要维持细胞内液的渗透压。,1.判断三种条件下细胞内水分变化规律,(1)环境恶化自由水,结合水。,(2)细胞衰老自由水,结合水。,(3)生命活动增强自由水,结合水。,2.自由水和结合水的存在及其功能的验证,(1)鲜种子放在阳光下曝晒,质量减轻自由水散失,代谢减弱。,(2)干种子用水浸泡后仍能萌发失去大部分自由水的种子仍保持其生,理活性。,(3)干种子放在试管中,用酒精灯加热,试管壁上有水珠失去大部分结,合水。种子浸泡后不萌发失去大部分结合水的细胞丧失生理活性。,3.生物体内无机盐生理功能的实验验证,对照组:,植物+完全培养液正常生长,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,等应相同。,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。,考向1依托相关生理过程,考查水的存在形式、生理作用及其与代谢的关系,1.(2018北京五十五中期中阶段性调研)生物体的生命活动离不开水。,下列关于水的叙述,错误的是,(),A.在最基本生命系统中,H,2,O有自由水和结合水两种存在形式,B.由氨基酸形成多肽链时,生成物H,2,O中的氢来自氨基和羧基,C.有氧呼吸时,生成物H,2,O中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解,D.H,2,O在光下分解,产生的H将固定的CO,2,还原成(CH,2,O),C,答案C,细胞中水的存在形式有自由水和结合水两种,A正确;氨基酸,之间脱水缩合形成多肽链的过程中生成物H,2,O中的氢一个来自NH,2,一个来自COOH,B正确;有氧呼吸生成物H,2,O中的氢来自葡萄糖和水,C错误;光反应阶段,H,2,O的光解产生的H用于暗反应C,3,的还原,D正确。,2.下列关于植物体内水分的叙述,错误的是,(),A.植物体内的水分参与营养物质的运输,B.水是构成叶肉细胞的重要化合物之一,C.自由水可作为细胞内化学反应的反应物,D.同种植物萌发种子的含水量与休眠种子的相同,D,答案D,植物体内的水分参与营养物质的运输,A正确;水是构成叶肉,细胞的重要化合物之一,B正确;自由水可以参与细胞呼吸、光合作用等,过程中的化学反应,C正确;萌发种子充分吸水,代谢旺盛,因此,同种植物,萌发种子的含水量大于休眠种子的,D错误。,考向,2,以相关实例为载体或以实验探究的形式,考查无机盐的功能及实验验证,3.图1表示甲、乙两种无机盐离子处于不同浓度时与作物产量的关系;,图2表示不同浓度的钙对某种植物花粉萌发和花粉管生长的影响。下,列相关描述错误的是,(),A.同一种作物对甲、乙两种无机盐离子的需求量不同,B.乙的浓度为d时,对提高产量最有利,C.适宜浓度的钙有利于花粉管的生长,D.在一定范围内,钙的浓度对花粉萌发率无影响,答案B,分析题图1可知,当甲的浓度为a时,而乙的浓度在cd范围内,时,作物的产量相对较高,所以A项正确、B项错误;分析题图2可知,钙离,子浓度对花粉管的生长有影响,适宜浓度的钙有利于花粉管的生长;从,花粉萌发率看,在一定范围内,钙离子浓度对其没有影响,所以C、D项正,确。,4.某科研小组为研究某些因素对植物生命活动的影响,进行了如下实验:,分组,步骤,甲组,乙组,丙组,丁组,蒸馏水,0.025 mol/L的NaCl溶液,含有全部必需元素且总浓度是0.025 mol/L的溶液,含有全部必需元素且总浓度是 0.5 mol/L的溶液,将四组生长发育状况相同的豌豆幼苗,分别放入甲、乙、丙、丁四种培养液中,在光照、温度等均适宜的条件下培养,过一段时间观察,实验结果,死亡,死亡,生长发育正常,死亡,C.丁组幼苗因溶液浓度过大导致细胞失水过多而死亡,D.通过改良土壤和种植耐盐碱的作物可提高盐碱化地区农作物产量,下列有关该实验的分析错误的是,(),A.本实验的目的是研究必需元素对豌豆幼苗生长发育的影响,B.甲、乙组幼苗死亡的原因分别是没有必需元素和必需元素不全,答案A,本实验的目的是研究必需元素种类和溶液浓度对豌豆幼苗,生长发育的影响。,A,突破3实验,检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,1.还原糖的检测,(1)检测原理:还原糖中的醛基(CHO)在加热条件下能将Cu(OH),2,中的,Cu,2+,还原成Cu,+,从而生成砖红色的Cu,2,O沉淀,即还原糖+斐林试剂,砖红色(水浴加热)。,(2)检测步骤,2.脂肪的检测,(1)检测原理:脂肪+苏丹()染液,橘黄色(红色)。,(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:肽键结构在碱性溶液中能与Cu,2+,结合生成紫色络合物,即,蛋白质+双缩脲试剂,紫色。,(2)检测步骤,失分警示,(1)易忽略斐林试剂本身的颜色:斐林试剂实际上是新配制,的Cu(OH),2,呈浅蓝色,不是无色,故非还原糖(蔗糖)+斐林试剂水浴加热,后的现象不是无色。,(2)易混淆双缩脲试剂和斐林试剂的使用:检测还原糖的斐林试剂甲,液、乙液必须混合后加入,且现用现配;检测蛋白质的双缩脲试剂必须,先加A液,后加B液,且B液不能过量。,(3)易写错“斐”和“脲”字:“斐林试剂”中的“斐”不可错写成,“非”,双缩脲试剂中“脲”不可错写成“尿”。,(4)误认为脂肪的鉴定必须使用显微镜:若要观察被染色的脂肪颗粒,则,应使用显微镜;但若要观察溶液颜色变化,则不必使用显微镜。,1.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差异,(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)唯一需要显微镜脂肪(颗粒)检测。,(3)混合后加入斐林试剂;分别加入双缩脲试剂(先加A液,后加,B液,且B液不能过量)。,考向1以基础判断或表格的形式,考查实验的原理、过程和操作,1.关于生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质和DNA的鉴定实验,下列叙述,正确的是,(),A.还原糖、DNA的鉴定通常分别使用双缩脲试剂、二苯胺试剂,B.鉴定还原糖、蛋白质和DNA都需要进行水浴加热,C.二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色,D.脂肪、蛋白质鉴定时分别可见橘黄色颗粒、砖红色沉淀,C,答案C,鉴定还原糖、DNA可分别使用斐林试剂、二苯胺试剂,A项,错误;鉴定还原糖和DNA都需要水浴加热,而鉴定蛋白质不需要水浴加,热,B项错误;二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色,C,项正确;用苏丹鉴定脂肪时可见橘黄色颗粒,用双缩脲试剂鉴定蛋白,质时会发生紫色反应,D项错误。,2.(2017北京海淀期末)下列实验所选试剂及实验现象都正确的一组是,(),A.AB.BC.CD.D,选项,实验目的,检测试剂,实验现象,A,检测还原糖,双缩脲试剂,砖红色沉淀,B,检测蛋白质,碘液,紫色,C,观察DNA和RNA在细胞中的分布,吡罗红甲基绿染液(甲基绿派洛宁染液),细胞核呈红色,细胞质呈蓝色,D,检测脂肪,苏丹染液,橘黄色,D,答案D,斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,产生砖红,色沉淀,A错误;蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应,B错误;甲基绿能,使DNA呈绿色,吡罗红能使RNA呈红色,而DNA主要存在于细胞核中,RNA主要存在于细胞质中,因此细胞核呈绿色,细胞质呈红色,C错误;脂,肪可用苏丹染液(或苏丹染液)鉴定,呈橘黄色(或红色),D正确。,3.油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如图所示。将不同成熟阶段,的种子匀浆后检测,结果正确的是（）,考向2以种子的萌发为背景,考查种子萌发过程中物质变化的检测与判断,选项,取样时间,检测试剂,检测结果,A,第10天,斐林试剂,不显色,B,第20天,双缩脲试剂,不显色,C,第30天,苏丹试剂,橘黄色,D,第40天,碘液,蓝色,答案C,由图可知,随着油菜种子发育天数的增加,可溶性糖和淀粉所,占干重百分比在逐渐减少,到第40天时,淀粉减至零,而脂肪所占干重百,分比在逐渐增加,故A、D错误,C正确;种子在成熟过程中,蛋白质一直存,在,故B错误。,4.在1、3、5号试管中分别加入2 mL 蒸馏水,2、4、6号试管中分别加,入2 mL发芽的小麦种子匀浆样液,然后在14号试管中适量滴加斐林试,剂,5、6号试管中合理滴加双缩脲试剂,摇匀。预期观察到的实验现象,是(多选),(),A.1、3、5号试管内都呈蓝色,B.3组实验中甲组和乙组的实验结果相同,C.4号试管内呈砖红色,其余试管内都呈蓝色,D.4号试管内呈砖红色,6号试管内呈紫色,答案AD,1、3、5号试管内分别加入2 mL蒸馏水,故1、3号试管加,入斐林试剂与5号试管加入双缩脲试剂后,试管内都呈蓝色;2、4、6号,试管中分别加入2 mL发芽的小麦种子匀浆样液,发芽的小麦种子匀浆,样液中有还原糖和蛋白质,斐林试剂与还原糖在水浴加热条件下产生砖,红色沉淀,甲组为室温,乙组为60 水浴,故2号试管无砖红色沉淀产生,4,号试管内呈砖红色,双缩脲试剂与蛋白质反应呈紫色,故6号试管内呈紫,色。,核心构建,