第2講細(xì)胞中的元素和化合物 細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物,1.說(shuō)出細(xì)胞主要由C、H、O、N、P、S等元素構(gòu)成。 2.指出水在細(xì)胞中的含量、存在形式和作用。 3.舉例說(shuō)出無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞中的含量和作用。 4.活動(dòng):檢測(cè)生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,細(xì)胞中的元素和化合物 1.細(xì)胞中的元素 (1)元素的來(lái)源、分類(lèi)和存在形式,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,(2)生物界和非生物界在元素種類(lèi)和含量上的關(guān)系,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,2.細(xì)胞中的化合物,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,3.正確區(qū)分鮮重、干重的元素和化合物的含量,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,凝練核心素養(yǎng) 1.生命觀念通過(guò)對(duì)組成細(xì)胞的化學(xué)元素和化合物的分析,建立起生命的物質(zhì)性觀念。 2.科學(xué)思維運(yùn)用歸納與概括的方法比較不同生物、細(xì)胞中的各元素、化合物含量上的共性;根據(jù)不同物質(zhì)、元素的含量多少,運(yùn)用演繹與推理的方法,推測(cè)它們?cè)谏矬w內(nèi)的重要作用。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,1.(生命觀念)下列有關(guān)組成生命的物質(zhì)的敘述正確的是() A.正是由于生物大分子中碳元素的含量最高,所以“沒(méi)有碳就沒(méi)有生命” B.分解等質(zhì)量的糖類(lèi)比脂肪釋放的能量更多 C.DNA是所有生物的遺傳物質(zhì),說(shuō)明生物具有統(tǒng)一性 D.構(gòu)成哺乳動(dòng)物細(xì)胞膜的化學(xué)成分除蛋白質(zhì)、磷脂外還有多糖、膽固醇等,答案,解析,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,2.(科學(xué)思維)(2018河北石家莊二檢)如圖為實(shí)驗(yàn)測(cè)得的小麥、大豆、花生種子中三類(lèi)有機(jī)物的含量比例,據(jù)圖分析錯(cuò)誤的是() A.同等質(zhì)量的種子中,大豆所含的N最多,小麥所含的最少 B.三種種子中有機(jī)物均由光合作用的產(chǎn)物轉(zhuǎn)化而來(lái),含量的差異與所含基因有關(guān) C.萌發(fā)時(shí),三種種子都會(huì)不同程度地吸水,為細(xì)胞呼吸創(chuàng)造條件 D.相同質(zhì)量的三種種子萌發(fā)需要O2的量相同,所以種植深度一致,答案,解析,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,考向1以文字信息為載體考查構(gòu)成細(xì)胞的元素與化合物 1.(2018河北衡水冀州中學(xué)期中)下列有關(guān)組成細(xì)胞的元素的說(shuō)法,正確的是( ) A.組成生物體的大量元素中,C是最基本的元素,在細(xì)胞鮮重中含量總是最多的 B.微量元素在生物體內(nèi)含量很低,但不可缺少,如葉綠素的合成離不開(kāi)Mg C.生物體內(nèi)攜帶氨基酸進(jìn)入核糖體的有機(jī)物一定不含S D.P是磷脂、蛋白質(zhì)、ATP和核糖等多種化合物的組成元素,答案,解析,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,(1)判斷元素與化合物的四個(gè)“明確” (2)碳是最基本元素不是因?yàn)楦芍睾孔疃?而是因?yàn)樘兼湗?gòu)成基本骨架,是大分子物質(zhì)形成的基礎(chǔ)。 (3)活細(xì)胞含量最多的元素是O而不是C,組成細(xì)胞干重含量最多的元素是C;無(wú)論干重、鮮重氫原子的數(shù)量最多。 (4)生物體內(nèi)大量元素和微量元素都是生物體生命活動(dòng)必需的元素。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,考向2以圖表信息為載體考查構(gòu)成細(xì)胞的元素及化合物 2.(2018河北正定中學(xué)月考)圖甲是有活性的細(xì)胞中元素含量的柱形圖,圖乙是細(xì)胞中化合物含量的扇形圖,下列說(shuō)法正確的是( ) A.若圖甲表示組成人體細(xì)胞的元素的含量,則a、b、c依次是O、H、C B.若圖乙表示細(xì)胞干重,則A化合物是蛋白質(zhì) C.若圖乙表示細(xì)胞鮮重,則A化合物在細(xì)胞內(nèi)主要存在于細(xì)胞液中 D.地殼與活細(xì)胞中含量最多的元素都是a,因此說(shuō)明生物界與非生物界具有統(tǒng)一性,答案,解析,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,用元素分析法判斷化合物的種類(lèi),必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,細(xì)胞中的水和無(wú)機(jī)鹽 1.細(xì)胞中的水 (1)細(xì)胞中水的存在形式和功能 (2)水含量的規(guī)律 生物種類(lèi):水生生物含水量陸生生物含水量。 生長(zhǎng)發(fā)育階段:幼兒細(xì)胞含水量成年細(xì)胞含水量;幼嫩部分細(xì)胞含水量成熟部分細(xì)胞含水量。 組織器官種類(lèi)與代謝程度:如牙齒細(xì)胞含水量<骨骼細(xì)胞含水量<血液細(xì)胞含水量。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,(3)自由水/結(jié)合水與代謝、抗逆性的關(guān)系,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,2.細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,3.十種?？紵o(wú)機(jī)鹽功能舉例 (1)N:參與構(gòu)成蛋白質(zhì)、ATP、NADP+、葉綠素、核苷酸等。 (2)P:參與構(gòu)成ATP、NADP+、核苷酸、磷脂等。 (3)Mg:參與構(gòu)成葉綠素(與光反應(yīng)有關(guān))。 (4)Ca2+:可調(diào)節(jié)肌肉收縮和血液凝固,血鈣過(guò)高會(huì)造成肌無(wú)力,血鈣過(guò)低會(huì)引起抽搐。 (5)S:甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸的組成成分(蛋白質(zhì)的特征元素,故常用35S標(biāo)記追蹤蛋白質(zhì)去向)。 (6)Fe2+:血紅蛋白的組成成分(缺Fe2+時(shí),貧血,無(wú)氧呼吸加劇,可引發(fā)乳酸積累致使酸中毒)。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,(7)I-:甲狀腺激素等的組成成分(嬰幼兒缺碘時(shí)可導(dǎo)致缺乏甲狀腺激素,進(jìn)而引發(fā)“呆小癥”)。 (8)Na+:維持細(xì)胞外液滲透壓,動(dòng)作電位的形成離不開(kāi)“Na+內(nèi)流”。 (9)K+:維持細(xì)胞內(nèi)液滲透壓,靜息電位的維持離不開(kāi)“K+外流”。 (10)Cl-:與Na+共同維持細(xì)胞外液滲透壓細(xì)胞外液滲透壓90%以上來(lái)自Na+和Cl-。,教材拾遺(必修1第36頁(yè)“與生活的聯(lián)系”改編)劇烈運(yùn)動(dòng)大量出汗后,補(bǔ)充水分的首選是涼開(kāi)水還是淡鹽水?為什么這樣選擇? 答案淡鹽水。為了保持體內(nèi)的水鹽平衡。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,凝練核心素養(yǎng) 1.生命觀念水是活細(xì)胞中含量最多的化合物,與其所發(fā)揮的各項(xiàng)生理作用相適應(yīng),建立起結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀念。 2.科學(xué)思維利用生活中的現(xiàn)象(如新鮮種子晾曬前后),運(yùn)用演繹與推理的方法,理解自由水與結(jié)合水的轉(zhuǎn)化及其與代謝的關(guān)系。 3.科學(xué)探究通過(guò)對(duì)探究某些無(wú)機(jī)鹽是否是植物生長(zhǎng)所必需的實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),培養(yǎng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,(科學(xué)思維)下圖為冬小麥在不同時(shí)期含水量和呼吸速率變化的關(guān)系圖,據(jù)圖分析下列問(wèn)題。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,(1)冬小麥呼吸速率下降的主要原因是,總含水量也隨之。 (2)隨溫度降低而上升的曲線a為 水,下降較快的曲線b為水。 (3)綜合分析可知,結(jié)合水與自由水含量的比值,與植物的抗寒性呈現(xiàn)明顯的相關(guān)。,答案 (1)溫度下降下降(2)結(jié)合自由(3)正,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,考向1以代謝為基礎(chǔ)考查細(xì)胞中的水 1.(2018吉林長(zhǎng)春八校期中)水是生命之源,下列有關(guān)生物體內(nèi)水的敘述,不合理的是( ) A.結(jié)合水是細(xì)胞的組成成分,越冬植物體內(nèi)結(jié)合水的比例會(huì)升高 B.人體細(xì)胞中的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體和核糖體都會(huì)產(chǎn)生水 C.胰島素在肝臟細(xì)胞發(fā)揮作用的過(guò)程中只產(chǎn)生水,不消耗水 D.綠色植物暗反應(yīng)所需的還原劑最終來(lái)自葉綠體中的水的光解,答案,解析,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,2.(2018安徽六安一中月考)顯微鏡下分別觀察小麥的葉肉細(xì)胞和干種子的胚細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)葉肉細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中有明顯的細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)現(xiàn)象,而胚細(xì)胞則無(wú)此現(xiàn)象,原因是( ) A.葉肉細(xì)胞是活細(xì)胞,而胚細(xì)胞是死細(xì)胞 B.葉肉細(xì)胞中有自由水,胚細(xì)胞沒(méi)有自由水 C.葉肉細(xì)胞的自由水與結(jié)合水的比值大 D.干種子胚細(xì)胞的自由水與結(jié)合水的比值大,答案,解析,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,衍射法歸納細(xì)胞中的水,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,考向2結(jié)合細(xì)胞代謝考查無(wú)機(jī)鹽的功能及其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究X是否屬于植物生長(zhǎng)所必需的無(wú)機(jī)鹽,某同學(xué)的構(gòu)思大致如下:本實(shí)驗(yàn)中采用甲組、乙組之間的空白對(duì)照,以及乙組中實(shí)驗(yàn)前(無(wú)X)與實(shí)驗(yàn)后(有X)之間的自身對(duì)照。下列敘述正確的是( ) A.對(duì)照組是甲組、乙組實(shí)驗(yàn)后 B.此實(shí)驗(yàn)的無(wú)關(guān)變量只是選一些相同的植物 C.此實(shí)驗(yàn)如果是無(wú)土栽培,則實(shí)驗(yàn)前營(yíng)養(yǎng)液要滅菌 D.為防止外界影響,此實(shí)驗(yàn)需在黑暗密閉條件下進(jìn)行,答案,解析,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,生物體內(nèi)無(wú)機(jī)鹽生理功能的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 (1)對(duì)照組 植物+完全培養(yǎng)液正常生長(zhǎng)。 (2)實(shí)驗(yàn)組 分析: 實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保證實(shí)驗(yàn)材料的統(tǒng)一性,即材料的種類(lèi)、生長(zhǎng)狀況等。 實(shí)驗(yàn)組加入X鹽的目的是二次對(duì)照,使實(shí)驗(yàn)組前后對(duì)照,以增強(qiáng)說(shuō)服力。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,檢測(cè)生物組織中糖類(lèi)、脂肪和蛋白質(zhì) 1.實(shí)驗(yàn)原理 (3)蛋白質(zhì)+雙縮脲試劑紫色,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,2.實(shí)驗(yàn)步驟,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論 (1)還原糖的檢測(cè)實(shí)驗(yàn):試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀,說(shuō)明組織樣液中含有還原糖。 (2)脂肪的檢測(cè)實(shí)驗(yàn):顯微鏡下可觀察到橘黃色或紅色的圓形小顆粒,說(shuō)明組織材料中含有脂肪。 (3)蛋白質(zhì)的檢測(cè)實(shí)驗(yàn):試管中溶液變?yōu)樽仙?說(shuō)明組織樣液中含有蛋白質(zhì)。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,凝練核心素養(yǎng) 科學(xué)探究通過(guò)檢測(cè)生物組織中的糖類(lèi)、脂肪和蛋白質(zhì),掌握檢測(cè)相關(guān)物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)原理、方法和操作注意事項(xiàng)。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,(科學(xué)探究)紅薯和土豆都富含淀粉,但紅薯吃起來(lái)比土豆甜。某興趣小組猜測(cè)土豆中可能不含酶,所以淀粉不能被分解成甜度比較高的還原糖。為驗(yàn)證這一說(shuō)法,他們進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn),請(qǐng)幫助其完成以下實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)原理: 淀粉能被淀粉酶水解為還原糖; 。 備選材料與用具:去掉淀粉與還原糖的紅薯提取液,去掉淀粉的土豆提取液;雙縮脲試劑A液,雙縮脲試劑B液,斐林試劑甲液,斐林試劑乙液,蘇丹染液,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的淀粉溶液,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的蔗糖溶液等。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,實(shí)驗(yàn)步驟:(請(qǐng)補(bǔ)充完整),實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè):該實(shí)驗(yàn)最可能的結(jié)果是。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,答案 淀粉實(shí)驗(yàn)原理:還原糖與斐林試劑反應(yīng)能生成磚紅色沉淀 實(shí)驗(yàn)步驟:第二步:質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的淀粉溶液 第三步:等量(或等體積)的斐林試劑甲液和斐林試劑乙液5065 水浴加熱2 min 實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè):A試管內(nèi)液體為藍(lán)色,B試管內(nèi)出現(xiàn)磚紅色沉淀 解析 該實(shí)驗(yàn)中還原糖的鑒定原理:淀粉能被淀粉酶水解為還原糖;還原糖與斐林試劑反應(yīng)生成磚紅色沉淀。由還原糖的鑒定步驟可得該實(shí)驗(yàn)步驟:第一步:將A、B試管的提取液在60 條件下保溫備用;第二步:需加實(shí)驗(yàn)材料;第三步:加斐林試劑,其作用條件為5065 水浴加熱2 min。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:有還原糖的試管出現(xiàn)磚紅色沉淀,無(wú)還原糖的試管為藍(lán)色(斐林試劑的顏色)。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,1.(2018河南新野一高月考)下列關(guān)于檢測(cè)生物組織中糖類(lèi)和蛋白質(zhì)的敘述,正確的是( ) A.大豆種子蛋白質(zhì)含量多,是檢測(cè)蛋白質(zhì)的理想材料 B.用雙縮脲試劑檢測(cè)蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)需要水浴加熱處理 C.甘蔗莖的薄壁組織、甜菜的塊根含有較多糖且近乎白色,可用于鑒定還原糖 D.檢測(cè)蛋白質(zhì)的雙縮脲試劑A液必須和雙縮脲試劑B液混合后,再加入含樣品的試管中,答案,解析,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,2.(2018廣西欽州三中開(kāi)學(xué)考試)如圖是鑒定生物組織中某種成分的操作流程圖。下列相關(guān)敘述正確的是( ) A.圖中的某試劑也可以用于鑒定蛋白質(zhì) B.可用菠菜葉片替代蘋(píng)果 C.石英砂的作用是使研磨更充分 D.某試劑由甲、乙兩種液體組成,使用時(shí)先加甲液再加乙液,答案,解析,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,1.檢測(cè)三類(lèi)有機(jī)物在操作步驟上的差異 (1)唯一需要加熱還原糖的檢測(cè),且必須水浴加熱,不能用酒精燈直接加熱。若不加熱,則無(wú)磚紅色沉淀出現(xiàn)。 (2)唯一需要顯微鏡植物組織中脂肪顆粒的檢測(cè)。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,2.斐林試劑與雙縮脲試劑的“一同三不同”,1,2,3,4,5,1.下列有關(guān)元素和化合物的敘述,正確的是() A.酶和激素都直接參與細(xì)胞中的多種代謝 B.等質(zhì)量的糖原和脂肪相比,前者體積小而儲(chǔ)能多 C.C、H、O、N、P是ATP、核苷酸、磷脂共有的組成元素 D.蛋白質(zhì)遇高溫變性時(shí),其空間結(jié)構(gòu)被破壞,肽鍵數(shù)減少,答案,解析,1,2,3,4,5,2.下列有關(guān)生物體內(nèi)水和無(wú)機(jī)鹽的敘述,錯(cuò)誤的是() A.只有成熟的植物細(xì)胞才可以通過(guò)滲透作用吸水,而動(dòng)物細(xì)胞則不能 B.人體缺鐵會(huì)影響正常的有氧呼吸功能 C.無(wú)機(jī)鹽離子對(duì)維持血漿的正常濃度和酸堿平衡等有重要作用 D.鎂是構(gòu)成葉綠素的必需成分,植物缺乏鎂時(shí)會(huì)導(dǎo)致葉片發(fā)黃,答案,解析,1,2,3,4,5,3.(2018遼寧一模)牛通過(guò)吃草從草中獲得化合物和元素,那么,牛和草體內(nèi)的各種化學(xué)元素() A.種類(lèi)差異很大,含量大體相同 B.種類(lèi)和含量差異都很大 C.種類(lèi)和含量都是大體相同的 D.種類(lèi)大體相同,含量差異很大,答案,解析,1,2,3,4,5,4.某科研小組將選自同一海灘的長(zhǎng)勢(shì)相同、生長(zhǎng)良好的互花米草幼苗平均分成5組,每天分別以0 h、3 h、6 h、12 h和24 h進(jìn)行水淹處理。處理50 d后,測(cè)定植株自由水與結(jié)合水含量,并計(jì)算二者的比值(曲線甲),測(cè)定K+吸收速率(曲線乙)。下列有關(guān)分析判斷中,錯(cuò)誤的是() A.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該用互花米草采樣地點(diǎn)的海水進(jìn)行水淹處理 B.互花米草在水淹時(shí)間為3 h/d的環(huán)境下抗逆性最強(qiáng) C.互花米草在水淹時(shí)間為6 h/d的環(huán)境下,代謝活動(dòng)最旺盛 D.互花米草以主動(dòng)運(yùn)輸方式吸收K+,答案,解析,1,2,3,4,5,5.(2018安徽淮北檢測(cè))不同植物種子中所含營(yíng)養(yǎng)成分有差異,如豆類(lèi)作物中蛋白質(zhì)含量較高,玉米種子中淀粉含量較高,花生種子中脂肪含量相對(duì)較多。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。,1,2,3,4,5,(1)下表是用碘液、蘇丹染液和雙縮脲試劑測(cè)得的甲、乙、丙三種植物的干種子中三大類(lèi)有機(jī)物的顏色反應(yīng),其中“+”的數(shù)量代表顏色反應(yīng)深淺程度,有關(guān)說(shuō)法不正確的是(),A.乙種子中含蛋白質(zhì)最多 B.碘液、蘇丹染液和雙縮脲試劑與相應(yīng)的物質(zhì)發(fā)生的顏色反應(yīng)分別是藍(lán)色、橘黃色和紫色 C.在觀察顏色時(shí)有可能用到光學(xué)顯微鏡 D.這三種試劑使用時(shí)均不需要水浴加熱,1,2,3,4,5,(2)某玉米新品種中的蛋白質(zhì)含量高于普通玉米,請(qǐng)用所學(xué)的方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。 實(shí)驗(yàn)原理:。 材料用具:新鮮的普通玉米籽粒,新鮮的新品種玉米籽粒,研缽,試管,漏斗,紗布,吸管,清水,雙縮脲試劑A液,雙縮脲試劑B液,量筒。 方法步驟: 將兩種等質(zhì)量的玉米籽粒分別進(jìn)行,制備等濃度的組織樣液。 取A、B兩支試管,向A中加入新品種玉米組織樣液2 mL,B中加入普通玉米組織樣液2 mL。 向A、B兩支試管中分別加入1 mL,搖勻,再分別加入4滴,搖勻。 觀察。預(yù)期結(jié)果:。,1,2,3,4,5,答案 (1)A(2)蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng),蛋白質(zhì)含量越高,顏色越深研磨雙縮脲試劑A液雙縮脲試劑B液顏色變化并比較紫色的深淺新品種玉米組織樣液(A試管)紫色較深,