第2讲 细胞中的元素和化合物 细胞中的无机物 2021版高考生物(新高考)一轮复习

第2讲细胞中的元素和化合物细胞中的无机物单科命题备考导航核心素养解读命题趋势(1)说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成,其中以碳链为骨架形成复杂的生物大分子(2)指出水在细胞中的含量、存在形式和作用(3)举例说出无机盐在细胞中的含量和作用(4)检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质(1)从结构和功能相适应的视角出发,解释细胞由多种多样的分子组成,以及这些分子是执行各项生命活动的物质基础(2)通过检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质,掌握几种有机物的检测方法◆题型内容:水和无机盐作用、有机物的检测◆考查形式:多通过选择题直接考查考点一细胞中的元素和化合物1.细胞中的元素(1)元素的来源、分类依据和存在形式(2)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系2.细胞中的化合物3.正确区分鲜重、干重的元素和化合物的含量1.活细胞中含量最多的化学元素是碳元素。

(✕)2.细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要。

(✕)3.因为C是细胞干重中含量最多的元素,所以其是最基本的元素。

(✕)4.主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定。

(√)5.细胞中的一种元素的作用能被其他元素替代。

(✕)6.在占细胞干重百分比中,因为脂质中脂肪是储能物质,所以脂质最多。

(✕)7.淀粉、脂肪、蛋白质和核酸4种生物分子都含C、H、O、N这4种元素。

(✕)8.细胞中的脱氧核糖核酸和脂肪酸都不含氮元素。

(✕)如图A是组成人体细胞的主要元素及其占细胞鲜重的百分比,图B是细胞中几种化合物的含量,据图分析下列问题:(1)如果图A表示的是活细胞中的元素含量比例,则甲~丁依次为。

(2)若按干重计,图B中②应为,按鲜重计②应为。

(3)C、H、N三种元素在人体的化学成分中,质量分数共占73%左右(占细胞干重的百分比),而在岩石圈的化学成分中,质量分数不到1%,这一事实说明。

答案(1)O、H、C、N (2)蛋白质水(3)生物界与非生物界具有差异性考向一细胞中元素含量、种类及作用1.(2020陕西榆林二中期中)下列有关组成生物体细胞的化学元素的叙述中,正确的是( )A.农作物种植中主要施加氮肥、磷肥、钾肥,因此植物生长发育中可以不需要B等微量元素B.H1N1病毒和桃树共有的元素有C、H、O、N、PC.人体细胞中含量最多的元素是CD.常吸入汽车尾气,可能在体内积累Pb等元素,因此Pb是人体需要的1.答案 B B虽然是微量元素,但也是生命活动必需的,A错误;H1N1病毒和桃树均含有核酸,二者共有的元素有C、H、O、N、P,B正确;人体细胞中含量最多的元素是O,C错误;Pb不是人体需要的,D错误。

2.(2019江西奉新高级中学月考)关于生物体内的化学元素,下列说法中正确的是( )A.组成生物体的化学元素的种类和含量大体相同B.生物体内的化学元素在非生物界都可以找到,说明生物界和非生物界具有统一性C.生物体内的C元素是最基本的元素,含量总是最多的D.微量元素在生物体内含量很少,缺少时对人体影响不大2.答案 B 组成生物体的化学元素的种类基本相同,含量不一定相同,A错误;生物体内的化学元素在非生物界都可以找到,说明生物界和非生物界具有统一性,B正确;生物体内的C元素是最基本的元素,含量不一定是最多的,C错误;微量元素在生物体内含量很少,但是缺少时对人体影响较大,D错误。

题后悟道·方法1.判断元素与化合物分子的四个“明确”2.从特征元素推测化合物种类考向二利用图表分析细胞中的元素及化合物3.如图甲是有活性的细胞中元素含量的柱形图,图乙是细胞中化合物含量的扇形图,下列说法正确的是( )A.若甲表示组成人体细胞的元素含量,则a、b、c依次是O、H、CB.若乙表示细胞干重,则A化合物是蛋白质C.若乙表示细胞鲜重,则A化合物在细胞内主要存在于细胞液中D.地壳与活细胞中含量最多的元素都是a,因此说明生物界与非生物界具有统一性3.答案 B 若甲表示组成人体细胞的元素含量,则a、b、c依次是O、C、H,A错误;若乙表示细胞干重,则A化合物是蛋白质,B正确;若乙表示细胞鲜重,则A化合物为水,在细胞内主要存在于细胞内液中,C错误;生物界与非生物界的统一性表现在元素的种类上,而不是元素的含量上,D 错误。

4.构成细胞的有机化合物及其组成元素如表,下列叙述中正确的是( )有机化合物组成元素甲C、H、O乙C、H、O,有的还含有N和P丙C、H、O、N,有的还含有S丁C、H、O、N、PA.基因中不含甲类化合物B.肺炎双球菌中肯定有乙类化合物C.叶绿体中不含丙类化合物D.丁类化合物只存在细胞核中4.答案 B 甲表示糖类,基因是有遗传效应的DNA片段,脱氧核糖是DNA的组成成分之一,A错误;乙表示脂质,细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层,肺炎双球菌具有细胞膜,B正确;丙表示蛋白质,叶绿体膜的主要成分就是蛋白质和磷脂,C错误;丁表示核酸,DNA主要分布在细胞核中,RNA 主要分布在细胞质中,D错误。

题后悟道·归纳有关生物体内元素的错误认识(1)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,对于维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用。

(2)误以为细胞内含量最多的元素是C活细胞内含量最多的元素是O而不是C,在细胞干重中含量最多的元素是C。

考点二细胞中的水和无机盐1.细胞中的水(1)细胞中水的存在形式和功能(2)自由水与结合水的比值和细胞代谢的关系2.细胞中的无机盐3.举例说明细胞中常见无机盐的作用及含量异常情况无机盐作用含量异常I-甲状腺激素的组成成分缺乏时患地方性甲状腺肿;婴、幼儿缺乏患呆小症Fe2+血红蛋白的组成成分缺乏时患缺铁性贫血Ca2+降低神经系统的兴奋性血钙过低时,会出现抽搐现象;血钙过高时,会患肌无力Mg2+叶绿素的组成成分缺乏会导致叶片发黄K+促进植物体内淀粉的运输;维持动物细胞内液的渗透压缺乏时植物抗逆能力减弱,易受病害侵袭Na+维持细胞外液的渗透压缺乏会导致细胞外液渗透压下降1.入冬后气温下降,植物体内自由水含量相对增多。

(✕)2.贮藏中的种子不含水分,以保持休眠状态。

(✕)3.同种植物萌发种子的含水量与休眠种子的相同。

(✕)4.活细胞中无机盐含量最少,作用也最小。

(✕)构成骨骼、牙齿。

(✕)5.细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在,如CaCO36.植物缺Mg引起光反应和暗反应强度均减弱。

(√)7.适应高渗环境的动物可排出体内多余的盐。

(√)8.水和无机盐都可以作为细胞的能源物质。

(✕)如图是某同学设计实验探究X是否属于植物生长所必需的无机盐的构思,本实验中采用甲组、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。

(1)实验中的自变量、因变量分别是无机盐X的有无、植物的生长状况。

(2)两次对照中属于实验组的依次是乙组、乙组实验后。

(3)实验培养过程中,需要不断通入空气(或不断更换等量新鲜培养液),目的是为植物根细胞提供O,由此可见,植物根细胞对无机盐的吸收方式是主动运输。

2考向一考查细胞中水的存在形式及功能1.(2020海南东方高三月考)水是生命之源,下列关于生物体内水的叙述,正确的是( )A.参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水B.自由水与结合水的比例大小和新陈代谢的强弱关系不大C.肽键的断裂、ATP的形成、基因的表达过程均有水的产生D.在洋葱根尖细胞中能产生水的细胞器有线粒体、叶绿体、核糖体等1.答案 A 参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水,A正确;自由水与结合水的比例和新陈代谢的强弱关系很大,B错误;肽键的断裂属于水解过程,需要消耗水,C错误;洋葱根尖细胞中没有叶绿体,D错误。

2.(2019内蒙古包头模拟)互花米草是一种沿海滩涂草本盐沼植物,对水淹的生态环境有很强适应能力。

如图中甲、乙两条曲线分别表示互花米草体内自由水与结合水的比值、K+吸收速率与潮汐水淹时间的关系。

下列叙述中正确的是( )A.在进行水淹处理时实验用水应为自来水B.互花米草在水淹时间为3 h·d-1的环境下,抗逆性最强C.水淹时间为24 h·d-1的互花米草长势最差的主要原因是光照不足D.随着水淹时间的延长,K+吸收速率逐渐下降,主要与细胞膜上载体数量不足有关2.答案 B 为确保实验结果的可靠性,该实验应选用取自互花米草采样地点的海水,A错误;在水淹时间为24 h·d-1时,植物因缺氧而长时间进行无氧呼吸,导致供能不足和酒精毒害,C错误;随着水淹时间的延长,K+吸收速率逐渐下降,主要与植物被水淹后无氧呼吸供能不足有关,D错误。

题后悟道·归纳衍射法归纳细胞中的水考向二考查细胞中无机盐的功能及其实验分析3.(2019湖北武汉期末)下列关于生物体内无机盐的相关说法正确的是( )A.碘元素摄取不足可引起甲亢、地方性甲状腺肿等疾病B.细胞吸收无机盐离子的速率主要取决于膜内外离子的浓度差C.植物体内含有镁元素的类胡萝卜素和叶绿素都可吸收蓝紫光D.神经细胞内外K+分布不均衡是产生和维持静息电位的主要原因3.答案 D 碘是合成甲状腺激素的重要元素,碘元素摄取不足可引起地方性甲状腺肿,但不会引起甲亢,A错误;细胞吸收无机盐离子的方式主要是主动运输,主动运输的速率主要与载体和能量有关,B错误;叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收蓝紫光,但只有叶绿素含镁元素,类胡萝卜素不含镁元素,C错误;静息电位时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位,神经细胞内外K+分布不均衡是产生和维持静息电位的主要原因,D正确。

4.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:本实验中采用甲组、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.此实验的无关变量只是选一些相同的植物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4.答案 C 该实验中对照组是甲组、乙组实验前;此实验的无关变量有选一些相同的植物、每组中的植物数量、培养条件等;由于培养的是植物,故需在光照下进行。

题后悟道·方法生物体内无机盐(X)生理功能的实验验证(1)对照组:植物+含X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、生长状况等要一致。

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。

实验检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1.糖类的检测(1)原理①还原糖+ 斐林试剂砖红色沉淀。

②淀粉+碘液蓝色。

(2)还原糖的检测步骤2.脂肪的检测(1)检测原理:脂肪+{苏丹Ⅲ染液→ 橘黄色苏丹Ⅳ染液→ 红色(2)检测步骤方法一:花生种子匀浆+3滴苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液 →橘黄色(红色)方法二:3.蛋白质的检测(1)检测原理:蛋白质+双缩脲试剂→ 紫色 。