高考生物复习—细胞中的无机物、糖类和脂质
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第2课时2024年新人教版高考生物一轮复习讲义课标要求1.说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成。
2.指出水大约占细胞重量的2/3,以自由水和结合水的形式存在,赋予了细胞许多特性,在生命活动中具有重要作用。
3.举例说出无机盐在细胞内含量虽少,但与生命活动密切相关。
4.概述糖类有多种类型,它们既是细胞的重要结构成分,又是生命活动的主要能源物质。
5.举例说出不同种类的脂质对维持细胞结构和功能有重要作用。
考点一 组成细胞的元素和化合物考点二 细胞中的水和无机盐考点三 糖类、脂质的种类和作用内容索引重温高考 真题演练课时精练组成细胞的元素和化合物1.组成细胞的元素(1)种类:细胞中常见的化学元素有20多种。
归纳夯实必备知识(2)分类大量元素:等微量元素:等C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、Zn、Cu、B、Mo(3)细胞中4种含量最多的元素是。
C、H、O、N2.组成细胞的化合物水无机盐蛋白质核酸3.元素的统一性和差异性种类含量拓展提升科学思维1.玉米细胞和人体细胞干重中含量较多的四种元素都是C、H、O、N,在玉米细胞中的含量大小关系为O>C>H>N,而在人体细胞中的含量大小关系为C>O>N>H,这是为什么?提示 玉米细胞中含糖较多,人体细胞中含蛋白质较多。
2.生物体内含量很少的元素都是微量元素吗?请说明理由。
提示 不都是。
微量元素是生物体内含量很少但又不可缺少的元素。
生物体内还有一些元素(如Pb)含量少,但又不是必需的,这些元素不属于微量元素。
1.(2023·安徽合肥高三期末)下图1是细胞中化合物含量的扇形图,图2是有活性的细胞中元素含量柱形图。
下列说法不正确的是A.若图1表示细胞鲜重,则A 、B 化合物依次是水、蛋白质B.若图2表示组成人体细胞的元素含量,则a 、b 、c 依次是O 、C 、HC.若图1表示细胞完全脱水后的化合物含量,则A 化合物具有多样性,其一定含有的元素为C 、H 、O 、ND.地壳与活细胞中含量最多的元素 都是a ,由此说明生物界与非生物界具有统一性√突破强化关键能力地壳与活细胞中含量最多的元素都是O,但是并不能说明非生物界与生物界具有统一性,生物界与非生物界具有统一性体现在:组成细胞的化学元素在无机自然界中都能找到,没有一种化学元素是细胞特有的,D错误。
高考生物一轮专题知识梳理第2讲细胞中的无机物、糖类和脂质考点一细胞中的元素和化合物、无机物1.组成细胞的元素。
(1)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系。
(2)元素的来源、分类和存在形式。
提醒①生物体含量很少的元素并非都是微量元素,微量元素含量虽少,但却是生命活动不可缺少的。
②谐音记法。
2.组成细胞的化合物。
3.细胞中的无机物。
(1)细胞中的水。
①水的性质。
②细胞中水的存在形式和功能。
③自由水与结合水的比值和细胞代谢的关系。
提醒衰老细胞的特征之一为细胞内水分减少(主要是自由水),细胞萎缩,体积变小,新陈代谢速率减慢。
(2)细胞中的无机盐。
提醒神经调节中静息电位维持时K+外流及动作电位形成时Na+内流均为协助扩散(不耗能)。
正误判断(1)组成细胞的化学元素,在无机自然界中都能够找到。
(√)(2)玉米和人体细胞干重中含量占前四的元素均是C、O、N、H。
(√)(3)梨的果实和叶片的细胞中化合物的种类和含量大体是相同的。
(×)(4)在沙漠植物仙人掌的活细胞中含量最多的化合物是蛋白质。
(×)(5)水在常温下能够维持液体状态是由于水分子之间的氢键不断地断裂,又不断地形成。
(√)(6)Mg2+参与构成叶绿体中的各种色素。
(×)(7)缺铁会导致血红素合成障碍,引起缺铁性贫血。
(√)(8)哺乳动物血液中钙离子含量太低,会出现抽搐症状。
(√)教材微点1.(必修1 P16“思考·讨论”)玉米细胞和人体细胞干重中含量较多的四种元素都是C、H、O、N(其中在玉米细胞中的含量大小关系为O>C>H>N,而在人体细胞中的含量大小关系为C>O>N>H),这是因为玉米和人都是生物,组成它们的主要成分都是糖类、脂质和蛋白质等物质,这些物质含有C、H、O,蛋白质中还含有大量的N。
2.(必修1 P22“思考·讨论T3”)植物体缺P常表现为生长发育不正常,这说明什么?分析为什么植物体缺P会影响其生长发育。
02:细胞中的无机物、糖类和脂质1.(2023·陕西西安·陕西师大附中校考模拟预测)某研究小组利用外源NO供体(SNP,硝普钠)对NaCl胁迫下蒺藜状苜蓿种子萌发的影响进行了研究,其结果如图所示。
下列相关说法正确的是()组号处理发芽率(%)1 蒸馏水33.352 2% NaCl 5.003 0.1 mmol/L SNP + 2% NaCl 21.654 0.3 mmol/L SNP + 2% NaCl 18.345 1.0 mmol/L SNP + 2% NaCl 3.34A.种子在萌发过程中有机物种类和总量都增加B.各种浓度NaCl胁迫均会降低苜蓿种子萌发率C.本实验中第1组和第2组都属于对照组D.不同浓度SNP均促进盐胁迫下蒺藜苜蓿种子萌发2.(河南省南阳市六校2022-2023学年高二下学期5月联考生物试题)下列关于高中生物学实验的说法,正确的是()A.向苹果组织样液中加入斐林试剂,混匀后在加热条件由无色变成砖红色B.在添加了氨基酸的培养液中加入双缩脲试剂后,可根据紫色深浅情况确定氨基酸含量C.利用显微镜观察被苏丹Ⅲ染液染色的花生子叶临时装片,可在细胞内和细胞间隙看到脂肪颗粒D.若用高倍镜观察到叶肉细胞中叶绿体逆时针运动,叶绿体运动方向实际上是顺时针3.(2023届浙江省北斗新盟高三5月联合考试生物试题)水和无机盐是细胞的重要组成成分,对生命活动具有重要意义。
下列相关叙述正确的是()A.将农作物秸秆充分晒干后,其体内剩余的物质主要是无机盐B.微量元素Mg和Fe分别参与构成叶绿素和血红蛋白C.适当补充I-,可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症和呆小症D.人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低,最终引起肌肉酸痛、无力等4.(2023春·四川成都·高二树德中学校考阶段练习)某种酶是由419个氨基酸形成的蛋白质。
科学家利用生物技术做出5种不同长度的该酶的片段,并分别测定其活性如图所示,分析该酶最可能具有活性的部分是()A.第1号氨基酸到第43号氨基酸B.第44号氨基酸到第196号氨基酸C.第196号氨基酸到第419号氨基酸D.第44号氨基酸到第302号氨基酸5.(2023·贵州毕节·统考三模)在我国南方,芥菜等蔬菜在霜冻后食用品质更佳。
第2讲细胞中的无机物、糖类和脂质[目标要求] 1.水和无机盐的作用。
2.糖类、脂质的种类和作用。
3.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、无机物1.组成细胞的元素和化合物(1)组成细胞的元素(2)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系(3)组成细胞的化合物(4)正确区分人体细胞鲜重、干重中元素和化合物的含量注:人体活细胞中氧的含量最多,但氢原子的数量最多。
2.细胞中的水和无机盐(1)细胞中的水②自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系(2)细胞中的无机盐教材中的隐性知识源于必修1 P36“与生活的联系”(1)患急性肠炎的病人脱水时需要及时补充水分,同时也需要补充体内丢失的无机盐,因此,输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法。
(2)大量出汗会排出过多的无机盐,导致体内的水盐平衡和酸碱平衡失调,这时应多喝淡盐水。
(1)生物界和非生物界在元素组成上具有统一性,因此地壳中的元素在生物体内都能找到(×)(2)Ca、Mg、Fe、Mn、Cu是组成细胞的微量元素(×)(3)因为O是活细胞中含量最多的元素,所以O是最基本的元素(×)(4)在沙漠植物仙人掌的活细胞中含量最多的化合物是蛋白质(×)(5)晒干的种子细胞内不含有水分,导致细胞代谢停止,有利于种子长时间储存(×)(6)细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在,如CaCO3构成骨骼、牙齿等(×)(1)在光合作用中水的作用是参与光反应;作为良好溶剂;运输各种物质等(答出两点即可)。
(2)研究表明钾是40多种酶的辅助因子,能激活酶的活性,说明无机盐具有维持细胞和生物体生命活动的重要作用。
1.有关细胞中无机物的归纳与整合(1)衍射法归纳细胞中的水(2)常考无机盐功能归纳整合2.验证某种矿质元素的生理功能(1)实验设计①对照组:植物+完全培养液―→正常生长。
②实验组(2)实验成功关键①实验中应保证实验材料的统一性,即材料的种类、生长状况应一致等。
高考生物复习—细胞中的无机物、糖类和脂质一、考点一细胞中的元素和化合物、无机物1、组成细胞的元素(1)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系(2)元素种类和存在形式2、组成细胞的化合物3、细胞中的无机物(1)细胞中的水(2)细胞中的无机盐特别提醒矿质元素吸收和水分吸收的关系项目水分吸收矿质元素吸收区别水分吸收为渗透作用,不需要ATP 矿质元素吸收主要为主动运输,需要ATP联系(1)都发生在根毛区;(2)矿质元素需要溶于水中才能进行;(3)矿质元素的吸收增加细胞液浓度,从而促进水的吸收;(4)水分能及时将吸收的矿质元素运走,在一定程度上也促进了矿质元素的吸收4、有关细胞中无机盐的归纳与整合(1)常考无机盐的功能(2)验证某种矿质元素的生理功能①实验设计a.对照组:植物+完全培养液―→正常生长。
b.实验组②实验成功关键a.实验中应保证实验材料的统一性,即材料的种类、生长状况应一致等。
b.实验组加入X的目的是使实验组前后对照,以增强说服力。
考向一组成细胞的元素和化合物辨析1、科学家发现了一种被称作GFAJ-1的独特细菌,这种细菌能利用剧毒化合物(砒霜)中的砷来代替磷元素构筑生命分子和生化反应。
根据以上材料进行预测,以下说法错误的是() A.GFAJ-1细菌体内砷元素含量可能比铜、铁元素多B.砷对多数生物有毒可能是因为砷能够替代磷参与生化反应,制造混乱C.GFAJ-1细菌可利用砷元素合成蛋白质、核酸、糖类等物质D.该发现使人类对生命的认识发生重大改变,拓宽了在地球极端环境寻找生命的思路答案 C解析糖类不含磷元素,C错误。
2、下表是玉米和人体细胞的部分元素及含量(干重,质量分数),下列有关说法正确的是()A.P、Mg、S等元素在玉米细胞中含量很少,属于微量元素B.表中玉米细胞比人体细胞中含有的O元素较多是因为玉米细胞中含水更多C.表格中在细胞内含量多的元素比含量少的元素更重要D.玉米细胞和人体细胞中N元素含量不同,可能与细胞中蛋白质的含量不同有关答案 D解析P、Mg、S元素均为大量元素,A错误;表格元素含量是干重,干重情况下,由于玉米细胞内纤维素和淀粉等糖类物质较多,故细胞中O元素比例较高,即O多不是因为含水多,B错误;含量多和含量少都是生物的必需元素,不应依据含量的多少来区别重要与否,C错误;细胞中蛋白质含有N元素,而蛋白质在细胞中含量相对较多时,N元素的含量就相对较多,D正确。
考向二水和无机盐功能的分析3、(2022·重庆长寿区模拟)下列有关生物体内水的叙述,不正确的是()A.越冬植物体内自由水与结合水的比值下降B.细胞中自由水含量降低是细胞衰老的特征之一C.细胞内的许多反应需要水作为反应物D.水是活细胞中含量最多的化合物,并能维持细胞渗透压答案 D解析水是活细胞中含量最多的无机化合物,但不能维持细胞的渗透压,D错误。
4、(2022·沈阳高三期末)无机盐是动物体不可缺少的营养物质,下列叙述错误的是()A.无机盐是构成细胞内某些重要化合物的组成成分,如Fe2+参与血浆蛋白的组成B.人体内环境稳态的维持离不开Na+、Cl-、HCO-3和HPO2-4等无机盐离子的参与C.食物中缺碘可能会导致地方性甲状腺肿,因此应适量食用加碘食物D.神经细胞内、外的Na+和K+浓度的稳定有利于维持其正常的兴奋性答案 A解析Fe2+参与血红蛋白的组成,A错误。
考向三无机盐生理功能的验证方法5、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.控制此实验的无关变量只需选一些相同的植物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答案 C解析该实验中对照组是甲组、乙组实验前,A项错误;此实验的无关变量有植物的种类、生长状况和培养条件等,B项错误;由于培养的是植物,故此实验需在光照条件下进行,D 项错误。
6、(2019·全国Ⅲ,29)氮元素是植物生长的必需元素,合理施用氮肥可提高农作物的产量。
回答下列问题:(1)植物细胞内,在核糖体上合成的含氮有机物是______,在细胞核中合成的含氮有机物是________________________________________________________________________,叶绿体中含氮的光合色素是__________。
(2)农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮(NH+4)和硝态氮(NO-3)。
已知作物甲对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中NH+4和NO-3的吸收具有偏好性(NH+4和NO-3同时存在时,对一种离子的吸收量大于另一种)。
请设计实验对这种偏好性进行验证,要求简要写出实验思路、预期结果和结论。
答案(1)蛋白质核酸叶绿素(2)实验思路:配制营养液(以硝酸铵为唯一氮源),用该营养液培养作物甲,一段时间后,检测营养液中NH+4和NO-3剩余量。
预期结果和结论:若营养液中NO-3剩余量小于NH+4剩余量,则说明作物甲偏好吸收NO-3;若营养液中NH+4剩余量小于NO-3剩余量,则说明作物甲偏好吸收NH+4。
解析(1)植物细胞内的含氮有机物有蛋白质、磷脂、ATP、核酸等,其中在核糖体上合成的为蛋白质,在细胞核中合成的是DNA和RNA,植物叶绿体中的光合色素有叶绿素和类胡萝卜素,其中含氮的光合色素是叶绿素。
(2)本实验的目的是验证作物甲对硝酸铵中的NH+4和NO-3的吸收具有偏好性,因变量是作物甲对二者的吸收量,因此可将生理状态相同的若干作物甲培养在适宜浓度的以硝酸铵为唯一氮源的营养液中,在适宜条件下培养一段时间,并测定实验后营养液中的NH+4和NO-3的浓度,最后进行比较,如果实验后营养液中的NH+4的浓度低于NO-3,可说明作物甲对硝酸铵中的NH+4的吸收具有偏好性;反之,则说明作物甲对硝酸铵中的NO-3的吸收具有偏好性。
二、考点二糖类、脂质的种类和作用1、细胞中的糖类(1)源于必修1 P23“知识链接”:葡萄糖在细胞内的“燃烧”过程区别于体外燃烧的特点是细胞内“燃烧”过程是“无火焰”过程,能量是通过一系列化学反应逐步释放出来的。
(2)源于必修1 P24“图2-3”:构成淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖分子,但是葡萄糖的连接方式不同。
(3)源于必修 1 P25“批判性思维”:科学家将纤维素等其他糖类称为人类的“第七类营养素”。
2、细胞中的脂质3、细胞中糖类与脂质的关系(1)源于教材P26“正文小字部分”:构成脂肪的脂肪酸的种类和分子长短不相同,若脂肪酸长链中的碳原子之间都以单键相连,则为饱和脂肪酸,若脂肪酸长链中碳原子之间存在双键,则为不饱和脂肪酸。
植物脂肪大多数含有不饱和脂肪酸,在室温时呈液态,而大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,室温时呈固态。
(2)源于必修1 P27“练习与应用·概念检测”:磷脂是所有细胞(填“真核细胞”“原核细胞”或“所有细胞”)必不可少的脂质。
考向一辨析糖类、脂质的种类与功能7、(2022·北京海淀人大附中高三模拟)糖类和脂质是两类重要的分子,下列对两者共性的概括正确的是()A.含有C、H、O、NB.是重要的储能物质C.是生物大分子D.可氧化分解释放能量答案 D解析糖类一般由C、H、O三种元素构成,A错误;只有糖类中的多糖和脂质中的脂肪是重要的储能物质,B错误;只有多糖是生物大分子,C错误;糖类和脂质是含碳有机物,可氧化分解释放能量,D正确。
8、用葡萄糖培养液培养脂肪细胞时,即使没有向培养液中添加脂肪,新形成的脂肪细胞中也会出现油滴。
下列相关叙述正确的是()A.葡萄糖在培养液中转化为脂肪后进入脂肪细胞B.葡萄糖转化为脂肪后,其元素的种类会发生改变C.等质量的脂肪和糖类氧化分解时,脂肪释放的能量更多D.葡萄糖转化为脂肪时会伴随着ATP的合成答案 C解析葡萄糖进入脂肪细胞之后转化为脂肪,A错误;葡萄糖和脂肪的组成元素都是C、H、O,B错误;与糖类相比,脂肪中含有的H较多,氧化分解时消耗的氧气较多,释放的能量多,C正确;葡萄糖转化为脂肪时会伴随着ATP的消耗,D错误。
特别提醒糖类和脂肪均由C、H、O三种元素组成,氧化分解产生CO2、H2O,同时释放能量。
但脂肪中C、H的相对含量远远高于糖类,所以同质量的脂肪和糖类氧化分解,脂肪耗氧量多、放能多、产水多、释放CO2多。
考向二种子成熟和萌发过程中化合物的变化分析9、下图甲和图乙分别表示油菜种子在发育和萌发过程中糖类和脂肪的变化曲线。
下列分析正确的是()A.种子形成时,脂肪水解酶的活性较高B.种子萌发时,脂肪转变为可溶性糖,说明可溶性糖是种子生命活动的直接供能物质C.质量相等的可溶性糖和脂肪,所储存的能量脂肪多于糖D.种子发育过程中,由于可溶性糖更多地转变为脂肪,种子需要的氮元素增加答案 C解析种子形成过程中,糖类逐渐转化为脂肪,脂肪水解酶的活性较低,A错误;种子萌发时,脂肪转变为可溶性糖,种子生命活动的直接供能物质是ATP,B错误;种子发育过程中,可溶性糖更多地转变为脂肪,脂肪的组成元素是C、H、O,故不会导致种子需要的氮元素增加,D错误。
10、如图1表示某油料植物的种子成熟过程中脂肪、淀粉和可溶性糖含量的变化,将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养,定期检测萌发种子(含幼苗)的干重,结果如图2所示。
回答下列问题:(1)据图1可知,种子成熟过程中有机物的主要变化是_________________________。
(2)为了观察种子中的脂肪,常用____________________________________________染液对种子胚乳切片染色,然后在显微镜下观察,可见________________色的脂肪颗粒。
(3)图2中在7天之前,导致萌发种子初期干重增加的主要元素是__________(填“C”“N”或“O”)。
7~10天干重下降的原因是_______________________________________________________________________________________________________________。
第11天后,如果要使萌发种子(含幼苗)的干重增加,必须提供的条件是________和_________________________________________________________________________。
答案(1)可溶性糖和淀粉不断转化为脂肪储存起来(2)苏丹Ⅲ橘黄(3)O该阶段种子只进行细胞呼吸,不进行光合作用,有机物逐渐减少光照所需的矿质元素离子解析(3)在种子萌发前一段时间干重增加,最可能的原因是脂肪转化为糖类。