2019届高考生物一轮复习第一单元细胞的分子组成第2讲细胞中的元素和化合物细胞中的无机物学案

1 第2讲 细胞中的元素和化合物 细胞中的无机物 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 考查细胞中的元素和化合物

1．组成细胞的元素

图中：①为最基本元素，②为基本元素，③为主要元素。 [助学巧记] 谐音巧记元素的种类

2．生物界与非生物界的统一性和差异性

(必修1 P19拓展题T1改编)组成生物体的元素追根溯源来自无机环境，下列有关说法正确的是( ) A．生物体内的元素比例和无机环境中相同 B．说明生物界和非生物界具有统一性 C．生物界中含量最多的三种元素是O、C、H，因此非生物界中含量最多的三种元素也是O、C、H D．生物体内的元素种类和无机环境中相同 答案：B 3．细胞中的化合物 2

下图A是组成人体细胞的主要元素及其占细胞鲜重的百分比，B是细胞中几种化合物的含量。请据图思考下列问题：

(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的标志性元素是图A中的________(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)，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%，这一事实说明什么问题？ 答案：(1)O、H、C、N (2)丁 水 (3)生物界与非生物界具有差异性。

考向1 细胞中的元素和化合物 1．(2018·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．(2018·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 3

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。 考向2 依据元素的种类与功能推断有机物的种类 3.(2018·河南鹤壁模拟)如图表示不同化学元素所组成的化合物，以下说法错误的是( ) A．若①为某种大分子的组成单位，则①最可能是氨基酸 B．若②是细胞中重要的储能物质，则②是脂肪 C．若③为能储存遗传信息的大分子物质，则③一定是DNA D．若④是主要在动物肝脏和肌肉中合成的储能物质，则④是糖原 解析：选C。蛋白质为大分子物质，元素组成为C、H、O、N，基本单位为氨基酸；脂肪只含C、H、O；无论DNA还是RNA，元素组成都是C、H、O、N、P；糖原为多糖，元素组成为C、H、O。

“两法”解决物质推断题 (1)通过比较记忆特殊有机物的元素组成 物质名称 特征元素 共有元素 ATP P

C、H、O、N 叶绿素 Mg 血红蛋白 S、Fe 甲状腺激素 I 胰岛素 S (2)推测某一结构(或物质)的元素组成 首先分析该结构或物质的组成成分，再推测其元素组成。如： 细胞膜→蛋白质＋糖类＋磷脂→C、H、O、N、P 染色体→蛋白质＋DNA→C、H、O、N、P 核糖体→蛋白质＋RNA→C、H、O、N、P 病毒→蛋白质＋核酸→C、H、O、N、P 4

组成细胞的水和无机盐 1．细胞中的水 (1)细胞中水的存在形式和功能

(2)自由水/结合水比值和细胞代谢的关系 ①关系

②实例：衰老的细胞内水分含量减少，细胞萎缩，体积减小，细胞代谢速率减慢。 2．细胞中的无机盐

(必修1 P36 “与生活的联系”改编)剧烈运动大量出汗后，补充水分的首选是凉开水还是淡盐水？为什么这样选择？ 答案：淡盐水。为了保持体内的水盐平衡。

考向1 细胞中的水 1．(高考四川卷改编)生物体的生命活动离不开水。下列关于水的叙述，错误的是( ) A.神经冲动传导时，消耗自由水，分解ATP B.由氨基酸形成多肽链时，生成物H2O中的氢来自氨基和羧基 C.有氧呼吸时，生成物H2O中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解 D.H2O在光下分解，产生的[H]将经CO2固定生成的C3还原成(CH2O) 解析：选C。A项，ATP分解需要水的参与。B项，在氨基酸脱水缩合形成多肽链的过程中，生成物H2O中的两个氢原子分别来自两个氨基酸中的氨基和羧基。C项，有氧呼吸第三阶段，O2与第一阶段葡萄糖分解产生的[H]和第二阶段丙酮酸分解产生的[H]结合形成H2O，同时释放5

出大量能量。线粒体中丙酮酸的分解要利用H2O，产生CO2。D项，光合作用的光反应阶段发生在叶绿体类囊体薄膜上，H2O在光下被分解成O2和[H]，[H]用于叶绿体基质中的暗反应，将经CO2固定生成的C3还原成(CH2O)。 2．某科研小组将选自同一海滩的长势相同、生长良好的互花米草幼苗平均分成5组，每天分别以0 h、3 h、6 h、12 h和24 h进行水淹处理。处理50 d后，测定植株自由水与结合水含量，并计算二者的比值(曲线甲)，测定K＋吸收速率(曲线乙)。下列有关叙述错误的是( )

A．实验中应该用互花米草采样地点的海水进行水淹处理 B．互花米草在水淹时间为3 h/d的环境下抗逆性最强 C．互花米草在水淹时间为6 h/d的环境下，代谢活动最旺盛 D．互花米草以主动运输方式吸收K＋ 解析：选C。互花米草为一种滩涂草本盐沼植物，实验用水应该采用此植物实际生活环境中的海水，A正确；自由水与结合水的比值越小，植物的代谢活动越弱，抗逆性越强，结合坐标曲线甲可知水淹时间为3 h/d时，抗逆性最强，B正确；水淹时间为0 h/d时，自由水与结合水比值最大，故此时代谢活动最旺盛，C错误；随着水淹时间变长，吸收K＋速率减弱，细胞呼吸强度减弱，能量供应减少，分析得知：互花米草以主动运输方式吸收K＋，D正确。

衍射法归纳细胞中的水

考向2 无机盐的功能及实验验证 3．(2018·吉林长春高三模拟)下列关于无机盐离子的叙述，正确的是( ) A．K＋内流是神经纤维产生动作电位的主要原因 B．Mg2＋参与色素的合成而直接影响光合作用暗反应 C．过量摄入钠盐会导致血浆中抗利尿激素含量降低 D．Fe2＋参与构成的血红蛋白在运输氧过程中起重要作用 答案：D 6

4．(2018·湘潭模拟)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、乙组对照，以及乙组中实验前(无X)与实验后(有X)自身对照。两次对照中属于实验组的依次是( )

A．甲组、乙组实验前 B．甲组、乙组实验后 C．乙组、乙组实验前 D．乙组、乙组实验后 答案：D

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。 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质

1．还原糖的检测 (1)检测原理：还原糖中的醛基(—CHO)在加热条件下能将Cu(OH)2中的Cu2＋还原成Cu＋，从而生成砖红色的Cu2O沉淀。 (2)检测步骤 7

2．脂肪的检测 (1)检测原理：脂肪＋苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液→橘黄色(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：肽键结构在碱性溶液中能与Cu2＋结合生成紫色络合物，即蛋白质＋双缩脲试剂→紫色。 (2)检测步骤

[发散拓展] (1)实验条件创新 下图是进行检测还原糖的实验，2 min后试管内______(填“会”或“不会”)出现砖红色沉淀。理由是：_______________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)实验结论分析 向某试管内的无色液体(植物组织研磨液)中加入斐林试剂，经加热若出现砖红色沉淀，能否表明该试管内含有葡萄糖？为什么？ 答案：(1)不会 检测还原糖时，加入斐林试剂后需要进行50～65 ℃温水浴加热，图中没有进行水浴加热，不会出现砖红色沉淀，而呈现斐林试剂自身的蓝色 (2)不能。有砖红色沉淀，只能表明含还原糖(如葡萄糖、果糖、麦芽糖等)，但未必是葡萄糖。