高中生物考点复习第一单元第2讲细胞中的元素和化合物 细胞中的无机物 对点讲义3 Word版含答案.docx
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高中生物考点复习第一单元第2讲细胞中的元素和化合物细胞中的无机物对点讲义3Word版含答案
细胞中的元素和化合物细胞中的无机物对点讲义(3)
1.水和无机盐的作用(Ⅰ) 2.实验:
检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质
考点一细胞中的元素和化合物
1.组成细胞的元素
[巧记] 微量元素和大量元素
(1)微量元素:
铁(Fe)猛(Mn)碰(B)新(Zn)木(Mo)桶(Cu)。
(2)大量元素:
洋人探亲,丹留人盖美家,即C(探)、O(洋)、H(亲)、N(丹)、S(留)、P(人)、Ca(盖)、Mg(美)、K(家)。
1.生物体内的含量很少的元素都是微量元素吗?
提示:
不都是,微量元素是生物体内含量很少却又不可缺少的元素。
生物体内有一些含量很少,且对生物体而言不是必需的元素,这些元素不属于微量元素。
2.组成细胞的化合物
(1)
(2)含量
2.氧元素在细胞鲜重中所占比例最大,为什么不是最基本元素?
提示:
组成生物的大分子都是以碳链为骨架的而不是由氧原子构成的,所以碳是最基本元素。
下列有关细胞或物质中所含元素的叙述,错误的是( )
A.DNA与ATP中所含元素的种类相同(2015·全国卷Ⅰ,1A)
B.细胞中一种元素的作用能被其他元素替代(江苏高考卷)
C.在人体活细胞中氢原子的数目最多(重庆高考卷)
D.主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定(江苏高考卷)
[答案] B
1.利用扇形图或柱形图法分析元素和化合物的含量
图中A、B、C、D信息解读
(1)表示细胞鲜重时
①元素含量:
O>C>H>N。
②化合物含量:
水>蛋白质>脂质>糖类。
(2)表示细胞干重时
①元素含量:
C>O>N>H。
②化合物含量:
蛋白质>脂质>糖类。
2.统一性与差异性的辨别关键
生物界与非生物界间及各种生物彼此之间就化学元素“种类”来看具有统一性,就元素“含量”来看却具有差异性。
3.化合物的元素组成分析及应用
(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CO2和H2O;蛋白质中还有N,故其代谢产物中还含有尿素。
(3)特殊元素在生物科研中的作用
利用同位素示踪法通过标记某物质中的特殊元素,研究该物质在生物体内的合成、运输等生理作用。
如噬菌体侵染细菌的实验。
考向1以文字信息为载体考查元素与化合物
1.(2017·临川高三模拟)下列物质中,元素组成相同的一组是( )
A.糖原、胰岛素、甲状腺激素
B.ATP、DNA、RNA
C.淀粉、淀粉酶、淀粉酶基因
D.纤维素、性激素、生长激素
解析:
选B。
糖原、淀粉、纤维素、性激素的组成元素是C、H、O;甲状腺激素、胰岛素、淀粉酶、生长激素的主要组成元素是C、H、O、N;ATP、DNA、RNA、淀粉酶基因的组成元素是C、H、O、N、P。
2.(2017·南昌调研)下列哪项不属于含磷化合物具有的生物学功能( )
A.构成各种生物膜的基本支架
B.催化基因转录出信使RNA
C.在蛋白质合成中转运氨基酸
D.为蛋白质分子合成提供能量
解析:
选B。
细胞内的含磷化合物有磷脂、DNA和RNA、ADP和ATP等。
磷脂是构成各种生物膜的基本支架;RNA聚合酶催化基因转录出信使RNA,RNA聚合酶的化学本质是蛋白质,不含有磷;tRNA在蛋白质合成中转运氨基酸;ATP为蛋白质分子合成提供能量。
考向2以图表信息为载体考查元素及化合物
3.(2017·青岛高三联考)
如图是活细胞中3种元素含量或3种化合物含量的扇形图,如表是几种细胞中6种大量元素的百分比含量,下列叙述不正确的是( )
元素
O
C
H
N
P
S
玉米细胞(干重)
44.43
43.57
6.24
1.46
0.20
0.17
人细胞(干重)
14.62
55.9
7.46
9.33
3.11
0.78
人活细胞
65.0
18.0
10.0
3.0
1.40
0.30
A.若扇形图代表化合物的含量,则甲、乙分别代表水和蛋白质
B.若扇形图代表元素的含量,则甲、乙、丙分别代表氧、碳、氢三种元素
C.由表中数据可以看出,在玉米细胞(干重)中所占比例明显高于人细胞(干重)中的元素是C,发生这种差异的一个主要原因是组成玉米细胞的化合物中糖类较多
D.组成生物界和非生物界的化学元素在含量上相差很大,说明生物界和非生物界具有一定的差异性
解析:
选C。
玉米细胞(干重)中所占的比例明显高于人细胞(干重)中的元素是O。
4.(2017·辽宁葫芦岛期初测试,4)下表是两种生物干重中有关元素的质量分数(%)。
根据下表,有人得出下面结论,其中正确的是( )
元素
C
H
O
N
P
S
生物甲
43.57
6.24
44.43
1.46
0.20
0.17
生物乙
55.99
7.46
14.62
9.33
3.11
0.78
A.如果它们分别是动物和植物,则甲是动物,乙是植物
B.等质量的组织中,甲所含的热量少于乙
C.两者体细胞中,乙的染色体(质)比甲多
D.两者的含水量比较,可推测甲比乙多
解析:
选B。
动物和植物干重相比较,植物含糖类较多,动物含脂肪、蛋白质较多,由于脂肪的元素构成特点是含C、H较多而含O少,蛋白质的特征元素是N,故植物体中含O较多,动物体中含H、N元素较多,另外动物含Ca、P元素也比植物多,因此甲为植物,乙为动物,A错误;等质量的脂肪和糖类相比较,脂肪含热量较多,生物甲含糖量高,生物乙含脂肪多,B正确;生物干重中有关元素的含量不能作为判断其含水量和染色体(质)多少的依据,C、D均错误。
从化合物中的元素含量上分析氧化分解释放能量的多少
脂肪的含氢量多于糖类,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。
考点二细胞中的水和无机盐
1.水
(1)写出A、B、C、D反映出的以上两种水的作用:
A.组成细胞结构;
B.提供细胞生活的液体环境;
C.参与许多生化反应;
D.运送营养物质和代谢产物。
(2)自由水与结合水的转换:
一定限度内,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,新陈代谢会加快。
1.水参与细胞中的许多生物化学反应,你所学的高中生物教材中,哪些化学反应有水参与?
提示:
光合作用中的光反应阶段,有氧呼吸的第二阶段,ATP、多糖、二糖、蛋白质等物质的水解反应等。
2.细胞中的无机盐
[巧记] 无机盐功能的“一、一、二”
2.无机盐对维持生物体的渗透压有重要作用,维持细胞外液渗透压的主要无机盐离子有哪些?
感受渗透压变化的感受器在哪?
提示:
维持细胞外液渗透压的主要无机盐离子是Na+、Cl-等。
渗透压感受器位于下丘脑中。
下列关于水和无机盐的叙述,错误的是( )
A.细胞内结合水/自由水的比值,种子萌发时比休眠时高(山东高考卷)
B.植物体内的水分参与营养物质的运输(海南高考卷)
C.适应高渗环境的动物可排出体内多余的盐(江苏高考卷)
D.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收(2016·全国卷甲,4B)
[答案] A
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.与水相关的知识延展
考向1考察水与代谢的关系
1.(2017·河南豫西名校一联,2)生物体的生命活动离不开水。
下列关于水的叙述,正确的是( )
A.冬季来临时,植物体内自由水与结合水的比例增大导致抗寒性增强
B.用H
O浇灌植物,不能在植物体内的(CH2O)中检测到放射性
C.有氧呼吸时,生成物H2O中的氢全部来自线粒体中丙酮酸的分解
D.细胞在合成ATP以及遗传信息的传递和表达过程中,均有水的产生
解析:
选D。
植物体内自由水含量相对减少,结合水的含量相对增加,即自由水与结合水的比例降低可导致抗寒性增强,A错误;用H
O浇灌植物,H
O进入植物体后可参与有氧呼吸第二阶段形成C18O2,后者参与光合作用暗反应就可以生成(CH
O),B错误;有氧呼吸时,细胞质基质中葡萄糖分解成丙酮酸阶段也能产生氢,并参与有氧呼吸第三阶段生成水,C错误;细胞中ATP合成过程脱水,遗传信息的传递和表达过程中的RNA和蛋白质的合成均脱水,D正确。
考向2水和无机盐与代谢的关系
2.(原创)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①可表示细胞衰老过程中自由水与结合水的比值变化曲线
B.曲线②可表示细胞由正常成熟状态转入癌变时自由水与结合水比值的变化
C.曲线③可以表示一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干的过程中,其内无机盐的相对含量变化
D.曲线①可以表示人从幼年到成年体内含水量的变化
解析:
选C。
随着新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干,水分不断减少,无机盐相对含量逐渐增多,最后达到稳定,C项错误。
随着细胞衰老,人体内含水量逐渐减少,新陈代谢速率减慢,自由水与结合水比值下降,A、D项正确。
细胞癌变后自由水与结合水比值增加,B项正确。
自由水和结合水的存在及其功能的验证
(1)鲜种子放在阳光下暴晒,重量减轻―→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―→失去结合水。
种子浸泡后不萌发―→失去结合水的细胞丧失生理活性。
考向3结合细胞代谢考查无机盐的功能及其实验设计
3.(2017·甘肃平凉四中一模,18)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
解析:
选B。
分析题图1可知,当甲的浓度为a时,而乙的浓度在c~d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,钙离子浓度对其没有影响。
4.(2017·南通模拟)某植物培养液中含有甲、乙、丙3种离子,它们对植物的生长都有影响。
如表列出的5种培养液中,甲、乙、丙3种离子的浓度(单位:
mmol/L)不同。
为了研究丙离子的浓度大小对植物生长的影响,进行实验时可以选用的两种培养液是( )
培养液编号
①
②
③
④
⑤
甲离子
20
30
50
30
40
乙离子
55
45
60
45
55
丙离子
10
15
20
25
25
A.①⑤ B.②③
C.②④D.③⑤
解析:
选C。
分析题干,在研究丙离子的浓度大小对植物生长的影响时,依据单一变量原则应选择甲、乙离子对植物生长影响相同的两组。
分析表格可知,只有②④两组的甲、乙两种离子对植物生长的影响相同。
生物体内无机盐生理功能的实验验证
(1)对照组
植物+完全培养液―→正常生长
(2)实验组
分析:
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盐的目的是二次对照,使实验组前后对照,以增强说服力。
实验2检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.实验原理
(1)还原糖+斐林试剂
砖红色沉淀
(2)脂肪+
(3)蛋白质+双缩脲试剂―→紫色
2.实验步骤
[巧记] 苏丹Ⅲ遇脂肪,颜色变化为橘黄;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。
1.实验成功关键点——实验材料的选择、处理、染色
(1)还原糖的检测
①还原糖的含量、生物组织中有无色素是影响实验结果和观察的重要因素,因此要选择可溶性还原糖含量高、组织颜色较浅或近于白色的植物,如苹果、梨、白萝卜。
②斐林试剂应该现配现用,且先将甲液和乙液混合均匀后再加入组织样液中,并进行水浴加热。
(2)脂肪的检测
①所用材料最好是富含脂肪的种子,如花生种子,取其子叶,但必须提前浸泡3~4h。
②染色后,一定要用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。
(3)蛋白质的检测
富含蛋白质的生物组织(或器官),如大豆、鸡蛋。
如用大豆可直接用豆浆做实验材料;如用鸡蛋要用蛋清,并注意稀释,一般稀释10倍以上,否则实验后易黏附在试管壁上,使反应不彻底,且试管不易清洗。
2.斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”
3.三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)。
1.(2016·高考江苏卷,5)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
解析:
选C。
还原糖鉴定用斐林试剂,DNA的鉴定用二苯胺试剂,A项错误;用双缩脲试剂鉴定蛋白质时,先加A液,后加B液,不需要水浴加热,B项错误;鉴定DNA的二苯胺试剂和斐林试剂的NaOH溶液都是无色的,C项正确;用苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色,蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应,D项错误。
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、1mL、4滴
B.花生种子研磨液、双缩脲、4滴、1mL
C.黄豆浆、双缩脲、4滴、1mL