高三一轮复习细胞中的元素和化合物(课堂PPT).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第一单元 第二课时,高考第一轮复习用书,生物,第二课时细胞中的元素和化合物,细胞中的无机物,1,一、组成细胞的元素,1.组成细胞的元素种类(约20种),2.组成细胞的元素含量,细胞鲜重中,O,的含量最高,其次是C、H、N、P等;,细胞干重,中C含量最高,其次是O、N、H、Ca等。无论是干重还是鲜重，含量最多的都是,C、H、O、N,基本元素：C、H、O、N,2,元素缺乏与疾病的相关性：,缺Fe：,人体患贫血；果树患黄叶病,缺B：,华而不实（只开花不结果）,缺Se：,患克山病（原发性心脏病）,缺Zn：,影响人体生长发育、大脑发育和性成熟,缺I：,人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大,缺Mg：,影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行,缺Ca：,成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出,现抽搐现象,3,问题探讨,比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，你能看出什么问题？,组成地壳和组成细胞的,部分元素含量()表,4,1.组成生物体的所有元素中，有没有哪一些元素是生物体所特有的？,没有。,这说明什么？,生物界和非生物界具有统一性。,2.生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗？,有，相差很大。,这又说明什么？,生物界和非生物界还具有差异性。,5,3,生物界与非生物界的关系,(1),组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到,_,。,(2),组成生物体的化学元素在生物体内与无机自然界中的含量相差很大,思考感悟,K,为大量元素，,Cu,为微量元素，划分的依据是什么？,【,提示,】,含量，而不是生理作用。,统一性,（元素,种类,大体相同）,（,元素,含量,有差异,）,各种化学元素在生命体系中不是简单的堆积、组合，而是以特殊的有序的方式结合在一起才出现生命现象，这也是生物界和非生物界的根本区别,生物体从自然界获取组成自身的元素是有选择的。,差异性,6,3.统一性与差异性,7,、组成细胞的化合物,无机化合物,有机化合物,水,糖类,脂质,蛋白质,核酸,无机盐,二,、组成细胞的化合物,细胞内最多的有机化合物和无机化合物分别是哪一种？,动动脑,8,组成细胞,的化合物,1.组成细胞的化合物的种类及质量分数,9,细胞生,命系统,(2)特点,活细胞中的化合物,含量和比例处于,不断变化,之中,但又保持相对稳定。,2.组成细胞元素和化合物的关系及特点,(1)关系,10,3、水和无机盐,11,1.不同种类的生物体中，水的含量不同,在细胞中含量最多。,（一)、水,.生物体在不同的生长发育期含水量也不同。,3.不同组织器官中水的含量不同,12,水在细胞中的存在方式：,（1）结合水,与细胞内其他物质结合（4.5%）,主要功能:,作为细胞的结构成分,结合水,自由水,（2）自由水,以游离的形式存在；,主要功能:,是细胞内良好的溶剂；,参与细胞内的许多生化反应,；,细胞生活的基本环境；,运输作用,；内环境的主要成分等等,。,13,自由水与结合水的比值能反映出代谢活动的强弱.,代谢活跃时，含水量高（70%以上）；自由水比例增加时，生长迅速。,自由水与结合水可相互转换。,自由水/结合水的比值越高，新陈代新越旺盛，生长发育越迅速，抗旱、抗寒、抗热性能相对较弱；,反之，自由水/结合水的比值越低，新陈代新越缓慢，生长发育越迟缓，抗旱、抗寒、抗热性能相对提高。,14,(1)存在形式:细胞中大多数无机盐以,离子,的形式存在,含量少（,1%1.5%）,叶绿素中的,Mg,、血红蛋白中的,Fe,等以化合态存在。,(2)无机盐的生物功能,a.,复杂化合物,的组成成分,b.,参与生命活动的调节,，维持生物体的生命活动;,c.,维持细胞内的平衡,：,酸碱平衡,和,渗透压平衡,。,2.细胞中的无机盐,15,1、血液中的Ca,2+,含量太低时，神经肌肉的兴奋性升高而出现抽搐，这一事实说明Ca,2+,的生理功能之一是(),A构成细胞结构的组成成分,B维持细胞的正常形态,C维持细胞的正常生理功能,D调节渗透压和酸碱平衡,【解析】神经肌肉的应激性，需要体液中各种无机盐离子维持一定的比例。当Na,+,、K,+,浓度增高时，神经肌肉的应激性增高，而当Ca,2+,、Mg,+,、H,+,浓度增高时，应激性降低。当血液中的Ca,2+,过低时，应激性增高，手足抽搐，这一事实说明Ca,2+,对于维持细胞的正常生理功能有重要作用。,C,16,、填空,1)组成人体的元素中，占细胞鲜重百分比最多的元素是_；占细胞干重百分比最多的元素是_。_是构成细胞的最基本元素。,2)一般情况下活细胞内含量最多的化合物是_，含量最多的有机化合物_。,O,C,C,水,蛋白质,17,3、科学家在研究生物体的化学成分时,发现组成生物体的元素在非生物界也存在,这一事实主要说明:（）,A 生物界和非生物界没有区别,B 生物界和非生物界具有统一性,C 生物来源于非生物,D 生物界和非生物界具有差异性,4、生活在缺水的沙漠环境中的仙人掌细胞中，含量最多的化合物是（）,A、蛋白质 B、脂肪 C、糖类 D、水,B,D,18,5,.生活在沙漠中的仙人掌和生活在珊瑚礁中美丽的珊瑚鱼，组成它们的化学元素种类,（）,A、差异很大 B、有些差异,C大体相同 D没有一定标准,6在生物体内含量较少，但对维持生物体正常生命活动 必不可少的元素是,（）,AFe、Mn、Zn、Mg BZn、Cu、Mn、Ca,CZn、Cu、B、Mn DMg、Mn、Cu、Mo,7.在组成生物体的化学元素中，最基本的元素是,（）,AC BH CO DN,C,C,A,19,8、细胞内质量分数最大的元素是(),A氧 B碳,C氢 D氮,【解析】此题仅从化学角度考虑，由细胞联想到有机物，就会错选B；如果从生物学角度分析，生物体质量的70%是水，这样，仅氧元素就占细胞的：70%16/18=62%,A,20,.下表表示人体和玉米细胞中部分含量较多的元素的含量（占细胞干重的质量分数/%）。请回答下面的问题。,（1）分析玉米和人体细胞中的元素,构成的相同点是,；,不同点是,。,（2）清洁空气中N,2,占78%，地壳中,含量最多的是O，而细胞干重含量最,多的是C。但构成生物体的元素在自,然界都能找到。这一事实说明,。,从碳原子的化学性质看，由于,，,可以说地球上的生命是在碳元素的,基础上建立起来的。,组成细胞的元素种类基本相同,组成细胞的同种元素含量不同,生物界与非生物界的统一性和差异性,它能通过化学键连结成链或环，从而形成生物大分子,21,三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,1,糖类的检测,(1),还原糖,试剂：,_,。,现象：,_,。,(2),淀粉,试剂：,_,。,现象：变,_,。,斐林试剂,砖红色沉淀,碘液,蓝,22,2,脂肪的检测,(1),试剂：,_,或苏丹,染液。,(2),现象：,_,或红色。,苏丹,染液,橘黄色,23,3,蛋白质的检测,(1),试剂：,_,。,(2),现象：,_,。,双缩脲试剂,紫色反应,24,4,斐林试剂与双缩脲试剂的比较,25,(1),浓度不同,。即斐林试剂中,CuSO,4,溶液浓度与双缩脲试剂中,CuSO,4,溶液浓度不同。,(2),原理不同,。斐林试剂的实质是新配制的,Cu(OH),2,溶液；双缩脲试剂实质是碱性环境中的,Cu,2,。,(3),使用方法不同,。斐林试剂是先将,NaOH,溶液与,CuSO,4,溶液混匀后再使用；双缩脲试剂是先加入,NaOH,溶液，再滴加,CuSO,4,溶液。,26,斐林试剂,砖红色,现配现用，等量混合，,水浴加热,紫色,苏丹,或,苏丹,染液,使用显微镜观察,橘黄色或红色,双缩脲试剂,先加,A,液，再加,B,液,碘液,变蓝,适量,27,一、细胞中的元素和化合物,1.分析组成细胞的化学元素,(1)归纳元素的种类,28,大量元素和微量元素划分的依据是含量,而不是生理,作用。,生物体内含有的元素不一定是生物所必需的元素。,29,主要元素占人体鲜重比例的顺序依次是O、C、H、,N、P、S。,(2)根据元素组成可进行物质种类的判断,根据不同化合物的元素组成来判断其归属为哪类化合,物。如某化合物只含C、H、O,则可判断此化合物属,糖类或脂肪;S是蛋白质的标志元素等。几种有机物的,元素组成归纳如下:,30,(3)组成细胞的元素来源,组成细胞的元素全部来自无机环境,这一观点体现了生,物界与非生物界的统一性。,31,组成细胞的元素的含量与无机自然界大不相同,这一观,点体现了生物界与非生物界的差异性。,32,思维误区规避,1.不要错认为微量元素的作用没有大量元素的大。,2.不要误认为蛋白质只能标记S元素,核酸只能标记P元,素,组成化合物的任何一种元素都可标记。标记的目的,是区分和跟踪,区分时要找两种物质特有的元素进行标,记。,33,(2)有关化合物含量的各种说法归纳,2.浅析组成细胞的化合物,(1)图示组成细胞的化合物,34,35,典例1(2013年湖南重点中学月考)右图为某些化学元素组成不同化合物的示意图,以下说法,不正确,的是(),A.若为某种具有催化作用的化合物,则被初步水解,的产物为多肽,彻底水解的产物为氨基酸,B.若大量积累于皮下和内脏器官周围,则较之糖原,为更好的储能物质,C.若为构成细胞膜基本骨架的分子,则为磷脂,D.若在低血糖时分解补充血糖,则可能是肌糖原和,肝糖原,D,36,典例2(2011年四会模拟)下图表示细胞中4类有机化合物的关系,每个椭圆形代表一类有机物,则以下列出的这4种化合物名称中,最合理的一组是,(),A.:脂质、酶、蛋白质、激素,B.:激素、脂质、蛋白质、酶,C.:酶、蛋白质、激素、脂质,D.:激素、脂质、酶、蛋白质,C,37,二、透析细胞内水的有关问题,1.细胞内水的两种存在形式比较,38,39,2.水的含量特点及与代谢程度和抗逆性的关系,(1)含量特点,细胞和生物体中含量最多的物质(如精肉中的水,沙,漠植物中的水)。,含水量:水生陆生、幼年成年老年、代谢旺盛,代谢缓慢、幼嫩细胞衰老细胞。,(2)与代谢强度的关系,一般情况下,代谢活跃时,生物体含水量在70%以上,40,。含水量降低,生命活动不活跃或进入休眠。,当自由水比例增加时,生物体代谢活跃,生长迅速。,如干种子内所含的主要是结合水,干种子只有吸足水分,获得大量自由水,才能进行旺盛的生命活动。,(3)与抗逆性的关系,当自由水向结合水转化较多时,代谢强度就会下降,抗,寒、抗热、抗旱的性能提高。旱生植物比水生植物具,有较强抗旱能力,其生理原因之一就是结合水含量较高,。,41,3.自由水和结合水的存在及其基本生理功能的验证,(1)鲜种子放在阳光下暴晒,重量减轻自由水散失。,(2)干种子用水浸泡后仍能萌发失去自由水的种子仍,保持其生理活性。,(3)干种子不浸泡则不萌发自由水越少,代谢越缓慢。,(4)干种子放在试管中,用酒精灯加热,试管壁上有水珠,失去的主要是结合水。,(5)失去结合水的种子浸泡后不萌发失去结合水的细,胞失去生理活性。,42,规律精讲精析,分析细胞内水时应注意以下几点:,(1)分析思路,(2)相关,结论,43,4.水的代谢图解,44,A.体内参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水,B.某些无机盐是组成ATP、RNA和纤维素的必需成分,C.生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的吸水或失水,D.自由水与结合水的比例随生物个体代谢的强弱而变化,典例3(2011年云南模拟)关于生物体内水和无机盐的叙述,不正确,的是,(),B,45,典例4“绵绵的春雨,是她润醒了小草,润绿了杨树,润开了报春花。”小草被润醒了、杨树被润绿了、报春花被润开的过程中细胞中自由水与结合水的变化,下图表示正确的是,(),B,46,1.无机盐代谢与其功能整合,三、与无机盐相关问题的剖析,47,对照组:正常植物+完全培养液生长正常,实验组:,正常植物+缺X“完全培养液”,a.若生长正常,则X不是必需无机盐,b.若出现病症,则X是必需无机盐,2.植物必需无机盐的实验验证,48,1.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。,2.实验组加入X的目的是二次对照,使实验组前后对照,以增强说服力。,3.进行植物必需无机盐的实验验证时,所使用的容器不能含有被验证元素。为了保证植物生活正常,还要给植物根部供氧。,实验探究进阶,49,3.部分无机盐离子的具体功能分析,50,51,典例5下列是无土栽培营养液的配,方,请据此回答有关问题:,配方:NH,4,NO,3,、KNO,3,、CaCl,2,2H,2,O、MgSO,4,、螯合铁,溶液、微量元素溶液。,(1)为使作物正常生长,还需补充含,等元素的,化合物。,(2)植物吸收NH,4,NO,3,可用于合成,。,A.脂肪和RNAB.蛋白质和ATP,C.核苷酸和纤维素D.淀粉和酶,P,B,52,(3)营养液中某些无机盐离子浓度比根细胞内的低,植,物仍可通过,方式吸收无机盐离子。若栽培池,内较长时间通气不畅,作物根部可能出现的症状是,其生理原因是,。,(4)有些无机盐离子可重复利用,有的不能重复利用,可,重复利用的无机盐离子缺乏时,老叶先表现出缺乏症,不可重复利用的无机盐离子缺乏时,幼叶先表现出缺乏,症。请设计实验证明Mg是可重复利用的元素。,主动运输,根变黑(烂根),根进行无氧呼吸,细胞内积累酒精,53,实验材料:长势相同的玉米幼苗、蒸馏水、含有植物必,需元素的各种化合物。,实验步骤:,配制全素培养液和缺镁培养液,分别放入两组培养瓶,中,并编号A、B。,。,放在适宜条件下培养一段时间,。,实验现象:在全素培养液中的玉米幼苗生长正常,。,将长势相同的玉米幼苗分别栽培在上述两种培养液中,观察玉米幼苗的生长情况,在缺镁培养液中生长的玉米幼苗老叶先变黄,54,扩展知识点,已参加到生命活动中去的矿质元素,经过一个时期后也可分解并运到其它部位去,被重复利用。必需元素被重复利用的情况不同,N、P、K、Mg易重复利用,它们的缺乏病症,首先从下部老叶开始。Ca、Fe不能重复利用。,55,1.(2011年惠州调研)人的肝脏细胞中含量最多的有机,物是,(),A.水B.蛋白质C.脂肪D.肝糖原,【思路剖析】在所有的活细胞中,含量最多的化合物,是水,含量最多的有机化合物是蛋白质。,【答案】B,56,2.(2012年泰州模拟)C、H、O三种元素在人体内质量分数约为73%,而在组成岩石圈的化学成分中还不到1%,这一事实说明了,(),A.生物界与非生物界具有相似性,B.生物界与非生物界的元素组成是不同的,C.生物界与非生物界具有统一性,D.生物界与非生物界存在差异性,D,57,3.(2013年潍坊高三月考)下图表示构成生物体的元素,、化合物及其作用,其中a、b、d、e代表小分子,A、B,、E、F代表不同的生物大分子,请据图回答下列问题:,58,(1)物质a表示,其在原核细胞中共有,种。,(2)若E是动物细胞中的储能物质,则E是,其在,人体中主要分布于,细胞。,(3)物质d是,。物质F是,其在动,植物细胞中均可含有,并且由于含能量多而且占体积,小,被生物体作为长期备用能源物质,从进化的角度看,这是经过长期,。,核苷酸,8,糖原,肝细胞和肌肉,雌性激素,脂肪,自然选择的结果,59,(4)物质b的名称是,图中的?是指,元,素。若某种B分子由,n,个b(平均相对分子质量为,m,)形成,的两条链组成,则该B分子的相对分子质量大约为,。,(5)下图是某物质的部分结构示意图,请补充完整。,氨基酸,N,mn,-,(,n,-,2)18,-,CO,-,NH,-,60,一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分),61,1.(基础再现)下列关于组成生物体的化学元素的说法,中,正确的是,(),A.哺乳动物血液中钙过多时会出现抽搐,B.O元素是活细胞中含量最多的元素,C元素是生物体,内最基本的元素,C.玉米和人体内所含有的元素种类大体相同,同一种元,素在两者体内的含量相差不大,D.随着叶龄的增加,叶片中各种元素的含量将逐渐增加,B,62,2.(基础再现)某生物兴趣小组对某一物质进行测定,发,现其中C、H、N三种元素的质量分数仅占1%,该物质,可能是,(),A.水果B.岩石,C.肌肉组织 D.枯死的植物,【思路剖析】仅C元素在生物体内的含量就比较高,故该物质不可能是生物。,【答案】B,63,3.(视角拓展)神九升空、举国欢庆!但在太空中,宇航员骨钙流失的速度将会是地面的10倍。骨骼也是一种组织,它们的形状会因承受压力的变化而变化。骨骼组织中既有破骨细胞,又有成骨细胞。成骨细胞不断地贮藏磷酸钙,而破骨细胞不断地除去它。通常情况下,这两种代谢动态平衡。失重时,骨头缺少压力,促使成骨细胞活动的刺激没有了,但破骨细胞的活动还在继续,因此,破骨与成骨的平衡被破坏了,骨钙流失得多,骨骼变轻变脆。据此推测,长期太空生活,不会,使得人,(),A.骨质疏松,B.肌无力,回到地面难以站立,C.抽搐,D.身体畸形,C,64,4.(高度提升)某同学在验证镁是植物正常生长的必需,元素时,发现对照组和实验组生长状况相同。可能的原,因是,(),定期更换培养液对照组的培养器皿没清洗干净,培养时间短光照相同,A.B.C.D.,C,65,5.(高度提升)水被誉为“生命之源”。下列有关水的,说法,错误,的是,(),A.人老了脸上会皱巴巴的,是因为年老时与幼儿时相,比,细胞中的自由水含量减少了,B.沙漠植物比温带植物含结合水比例高,寒带植物比温,带植物含结合水比例高,C.光合产物如淀粉的合成、转化和运输等这些都需要,以水作介质,作介质的水是自由水,D.小麦干种子中的水主要是自由水,D,66,6.(能力综合)五个大小相同的马铃薯幼根与物种A的幼,根分别放入甲戊五种不同浓度的蔗糖溶液中,数小时,后,取出称重,质量变化如下图所示。以下关于该实验,结果的说法正确的是,(),67,A.物种A比马铃薯更耐干旱,B.在甲溶液中加入适量的蔗糖酶,在最初一段时间,其,中的马铃薯幼根细胞液浓度将减小,C.物种A在与马铃薯根细胞液等渗的完全培养液中不,能正常生长,D.当马铃薯根细胞在乙蔗糖溶液中质量不再发生变化,时,渗透作用依然进行,C,68,7.(能力综合)结合下列曲线,分析有关无机物在生物体,内含量的说法,错误,的是,(),A.曲线可表示人一生中体内自由水与结合水的比值,随年龄变化的曲线,B.曲线可以表示细胞呼吸速率随自由水与结合水比值的变化,C.曲线可以表示一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被烘,D.曲线可以表示人从幼年到成年,体内水相对含量的,变化,C,69,8.(视角拓展)一种植物和一种哺乳动物体内细胞的某,些化学元素含量(占细胞干重的质量分数/%)如下表数,据,下列有关叙述正确的是,(),70,A.经测定,该植物某有机物含C、H、O、N、S,此,化合物可能携带氨基酸进入核糖体,B.这两种生物体内所含的化学元素的种类差异很大,C.N、S的含量说明动物组织含蛋白质较多,若该动物,血钙高则会发生肌肉抽搐,D.C的含量说明有机物是干物质的主要成分,D,71,9.(高度提升,12分)智能温室无土栽培作物,易于管理,优,质高产。下图是该项技术在现代农业中的应用,请思考,并回答下列问题:,二、非选择题(本题共4小题,共52分),72,(1)无土栽培所用营养液中的无机盐在植物体内的作用,是,和,。植物因种类和生长发育,阶段不同对无机盐的需求也不同,所以应视具体情况调,整,供作物,性吸收无机盐离子。,(2)植物因种类不同对无机盐的吸收也不同,这与细胞,膜上的,有关。,细胞的组成成分,调节生命活动,营养液配方,选择,载体,73,(3)从生态学的角度考虑,水属于,因素。,(4)从细胞代谢角度看,水要参与,作用和,作用。,(5)从物质跨膜运输角度考虑,水和无机盐的吸收,(填“同步”或“不同步”)。,【思路剖析】(1)无机盐在植物体内的作用是参与细,胞的组成和调节生命活动。植物因种类和生长发育,阶段不同对无机盐的需求也不同,所以,对于不同种类,或不同发育阶段的植物,营养液配方应有不同。作物,非生物,光合,呼吸,不同步,74,会选择性吸收无机盐离子。(2)无机盐的吸收是主动运输。不同植物细胞膜上载体的种类和数量是不同的,所以吸收无机盐的种类和数量也不同。(3)水在生态系统中是非生物因素。(4)水参与植物的生理活动有光合作用、呼吸作用、蒸腾作用。(5)由于水的吸收属自由扩散,无机盐的吸收属主动运输,所以水和无机盐的吸收不同步。,【答案】(1)细胞的组成成分调节生命活动营养,液配方选择(2)载体(3)非生物(4)光合呼吸,(5)不同步,75,10.(基础再现,12分)据下图回答下列问题:,C、H、O B,(1)如果A代表N元素,则细胞中含有以上元素的化合物,有,。,(2)如果B代表的物质在生物体的遗传、变异和蛋白质,的生物合成中具有极其重要的作用,则B代表的物质其,基本单位是,它,(填“属于”,或“不属于”)生命系统结构层次中的成分。,(3)如果B代表的物质是磷脂,其作用是构成,。,76,【答案】(1)蛋白质、核酸、磷脂(2)核苷酸不属,于(3)各种膜结构的重要成分,77,11.(视角拓展,12分)正确操作、全面仔细地考虑是做出,正确实验结论的前提。小明在做“探究镁与叶绿素的,合成有关”的实验时,出现了下列三个问题:,(1)第一次实验,实验组的小麦苗也变绿了。,(2)第二次实验,小麦苗的根烂了。,(3)第三次实验,实验组和对照组的小麦苗都萎蔫了。,(4)第四次实验,成功了!,请你选择其中的一个问题,帮小明分析可能的原因。,78,【思路剖析】这是一道实验纠错题。实验组小麦苗变绿说明培养液中有镁离子,问题可能出在容器上,如用了含镁的容器。烂根说明根部缺氧。实验组和对照组的小麦苗都萎蔫了,说明小麦缺少水,可能没及时更换培养液,根吸水后导致培养液浓度升高。,【答案】(1)第一次失败的原因可能是用了含镁的容器或容器壁上有镁元素。(2)第二次失败的原因可能是没向培养液中充气,或过一段时间将小麦苗捞出晾根。(3)第三次失败的原因可能是没及时更换培养液导致细胞失水。,79,