2021版新高考地区选考生物一轮复习课件：第2讲 细胞中的元素及无机化合物.ppt

1、第2讲细胞中的元素及无机化合物考点一细胞中的元素和化合物考点一细胞中的元素和化合物研析教材研析教材 内化基本概念内化基本概念1.组成细胞的元素(1)元素的来源、分类和存在形式(2)生物界和非生物界在元素组成上的统一性和差异性统一性的表现:,在元素 上具有统一性。差异性的表现:同一种元素在生物界和非生物界中的 差别很大。组成生物体的元素在无机自然界中都能找到种类含量2.细胞中的化合物纠误诊断(1)在人体活细胞中氢原子的数目最多。()(2)细胞中的一种元素的作用能被其他元素替代。()提示:细胞中每种元素的作用是不相同的。(3)细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要。()提示:微量元素对维持生

2、命活动是不可缺少的。(4)生物界和非生物界在元素组成的种类和含量上都相同。()提示:生物界中的元素在非生物界都能找到,但含量差别很大。(5)沙漠植物中含量最多的化合物是水。()思考探究思考探究 培养科学思维培养科学思维1.为什么组成细胞的化学元素在无机自然界都能找到,而又与无机自然界的含量大不相同?提示:因为组成细胞的化学元素归根结底是从无机自然界吸收的,生物体吸收自然界中的元素又是有选择性的。2.如图A是组成人体细胞的主要元素及其比例,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中为 ,其标志性元素是A图

3、中的 (填“甲”“乙”“丙”或“丁”),按鲜重计应为 (此时为 )。(3)图A所示元素在非生物界中 (填“一定能”“一定不能”或“不一定能”)找到。(4)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 .。O、H、C、N蛋白质丁水蛋白质一定能生物界与非生物界具有差异性深度思考细胞中含量最多的两种化合物是水和蛋白质,这对细胞的生命活动有什么意义?提示:水是生命之源,生命活动离不开水,离开水生命活动就无法进行。蛋白质是生命活动的主要承担者。两种化合物含量高有利于细胞生命活动的正常进行。题型突破题型突破 提升

4、核心素养提升核心素养题型一细胞和生物体的组成元素及作用1.(2019河北衡水金卷)如图为元素在生物体内的含量分布情况,下列说法错误的是()A.在非生物界中都能找到,体现了生物界和非生物界的统一性B.含量虽少,但却是生物体正常生命活动不可缺少的C.和称为必需元素,一旦缺乏可能会导致相应的病症D.P、S、K、Ca、Zn属于大量元素D解析:微量元素和大量元素合称为必需元素。Zn属于微量元素。2.(2019湖北武汉联考)下列关于组成生物体的化学元素的叙述正确的是()A.占细胞鲜重百分比最多的元素是CB.组成DNA、磷脂分子的元素种类相同C.非生物界与生物界的元素种类相同D.组成生物体的化学元素多以离子

5、形式存在B解析:占细胞鲜重百分比最多的元素是O;组成DNA、磷脂分子的元素都是C、H、O、N、P,种类相同;组成生物界的元素种类在非生物界中都能找到,但非生物界与生物界的元素种类存在差异;组成生物体的化学元素多以化合物的形式存在。题型二细胞中各类化合物的组成元素及与代谢的联系3.(2019河北石家庄期末)下列各组化合物中,由相同元素组成的是()A.叶绿素、类胡萝卜素B.胰岛素、性激素C.脂肪、核苷酸D.纤维素、丙酮酸D解析:叶绿素中含有镁元素,与类胡萝卜素的元素组成不同;性激素只含有C、H、O,胰岛素含有C、H、O、N;脂肪只含有C、H、O,核苷酸含有C、H、O、N、P;纤维素和丙酮酸都只含有

6、C、H、O。4.如图是构成细胞的某些化合物的元素组成情况,则对、所表示的物质及其所能表现的生理功能推测错误的是()A.可能是叶绿素,能吸收光能进行光合作用B.可能是血红蛋白,有运输氧的作用C.可能是磷脂,是细胞膜的主要成分D.、必为同一类物质D解析:叶绿素中含有Mg,所以可能是叶绿素,能吸收光能进行光合作用;血红蛋白中含有Fe,所以可能是血红蛋白,有运输氧的作用;磷脂含有的元素是C、H、O、N、P,所以可能是磷脂,是细胞膜的主要成分;、为不同类物质。题后提升据特征元素推测化合物的种类考点二细胞中的水和无机盐考点二细胞中的水和无机盐研析教材研析教材 内化基本概念内化基本概念1.细胞中的水(1)存

7、在形式及作用(2)自由水/结合水与植物代谢、抗逆性的关系2.细胞中的无机盐(巧记功能:一组成二维持)纠误诊断(1)贮藏中的种子不含水分,以保持休眠状态。()提示:贮藏中的种子,自由水与结合水的比值很低,代谢很弱,以保持休眠状态,并非不含水分。(2)植物根系通过主动运输吸收无机盐离子需要ATP。()(3)细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在,如CaCO3构成骨骼、牙齿。()提示:细胞中的无机盐大多数以离子形式存在。(4)叶绿体中的色素都含有Mg。()提示:叶绿素含有Mg,类胡萝卜素不含Mg。(5)在动物体内,Na+主要维持细胞内液的渗透压,K+主要维持细胞外液的渗透压。()提示:Na+和Cl-主

8、要维持细胞外液的渗透压,K+主要维持细胞内液的渗透压。思考探究思考探究 培养科学思维培养科学思维1.为什么植物缺少N、Mg、P会影响光合作用?提示:N、Mg是组成叶绿素的成分,N、P是组成叶绿体类囊体薄膜和ATP的成分,N也是组成光合酶的成分,因此植物缺少N、Mg、P会影响光合作用。2.镁是叶绿素的重要组成元素,植物体缺少镁元素会导致叶片变黄,影响光合作用。请设计实验证明镁是植物必需的矿质元素。实验材料:某种植物幼苗若干、完全培养液、缺镁培养液。请写出该实验的设计思路并预测实验结果。提示:选择生理状况相同的植物幼苗若干,分成A、B两组,A组用完全培养液培养,B组用缺镁培养液培养,一段时间后,观

9、察两组叶片是否变黄,若B组叶片变黄,再补充镁离子,一段时间叶片恢复绿色,则证明镁是植物必需的矿质元素。题型突破题型突破 提升核心素养提升核心素养题型一水的存在形式、作用及与代谢的关系1.(2019山东临沂期中)关于生物体内水的叙述,正确的是()A.氨基酸分子之间脱水缩合生成物H2O中的氢来自氨基B.结合水可作为细胞内化学反应的反应物C.进入冬季,一般植物体内结合水与自由水的比例会升高D.核糖体、线粒体和中心体都会生成水C解析:氨基酸分子之间脱水缩合生成物H2O中的氢来自氨基和羧基;作为细胞内化学反应的反应物的是自由水;核糖体、线粒体会生成水,中心体不会生 成水。2.(2019北京顺义区期末)生

10、物体的生命活动离不开水,下列关于真核细胞中水的叙述,错误的是()A.玉米体内的水分参与营养物质的运输B.正在萌发的种子中结合水与自由水的比值下降C.水分子能与膜上亲水物质结合,导致生物膜具有流动性D.有氧呼吸产生的H2O中的O全部来自O2C解析:自由水在玉米体内流动,可以运送营养物质和代谢废物;新陈代谢旺盛的细胞内自由水含量较高,正在萌发的种子中结合水与自由水的比值下降;组成生物膜的磷脂和蛋白质分子的运动使生物膜具有流动性;有氧呼吸产生的H2O中的O全部来自O2。题型二无机盐的存在形式及作用3.(2 0 1 9 河 北 衡 水 中 学 二 调)下 列 有 关 生 物 体 内 无 机 盐 的 叙

11、 述,错 误 的 是()A.细胞中绝大多数的无机盐以离子的形式存在B.生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的吸水或失水C.患急性肠炎的病人脱水时输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法D.给水中毒患者注射质量分数为1.8%的盐水,是为了降低细胞外液的渗透压D解析:细胞中绝大多数的无机盐以离子的形式存在;水分子是顺相对含量的梯度跨膜运输的,生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的吸水或失水;患急性肠炎的病人脱水时输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法;给水中毒患者注射质量分数为1.8%的盐水,是为了升高细胞外液的渗透压。4.(2019全国卷)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

12、)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。解析:(1)核糖体是合成蛋白质的机器,蛋白质为含氮有机物,细胞核是遗传物质(核酸)贮存和复制的场所,核酸为含氮有机物,叶绿素是叶绿体中含氮的光合色素。答案:(1)蛋白质核酸叶绿素考点三实验考点三实验:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验基础实验基础1.实验原理某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生 。特定的颜色反应砖红色沉淀紫色2.实验步骤与实验结论(1)还原糖的检测结论:说明组织样液中有可溶性 。还原糖(2)脂肪的检测方法一:花生种子匀浆+3滴 染

13、液 。方法二:花生种子(浸泡),将子叶削成薄片。苏丹(苏丹)橘黄色(红色)观察:先在 下寻找到已着色的颗粒再用 观察。结论:圆形小颗粒呈橘黄色,说明有 存在。低倍镜高倍镜脂肪(3)蛋白质的检测结论:说明组织样液中存在 。蛋白质(4)淀粉的检测重点透析重点透析1.区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”2.把握三类有机物检测在操作步骤上的“三个唯一”唯一需要加热唯一需要加热还原糖检测还原糖检测,水浴加热。若不加热水浴加热。若不加热,则无砖红色沉淀出现则无砖红色沉淀出现唯一需要显微镜唯一需要显微镜切片法检测生物组织中的脂肪切片法检测生物组织中的脂肪唯一使用酒精唯一使用酒精脂肪的检测脂肪的检测,用体

14、积分数为用体积分数为50%50%的酒精洗去浮色的酒精洗去浮色3.关注实验中的四个注意点选材选材不宜选有颜色的实验材料不宜选有颜色的实验材料,因为有颜色的材料会干扰实验结果因为有颜色的材料会干扰实验结果预留样液预留样液物质检测中物质检测中,预留组织样液作对照预留组织样液作对照待测液待测液处理处理用蛋清作蛋白质检测材料用蛋清作蛋白质检测材料,必须充分稀释必须充分稀释,防止蛋清粘在试管防止蛋清粘在试管内壁内壁材料处理材料处理脂肪检测时脂肪检测时,用体积分数为用体积分数为50%50%的酒精洗去浮色的酒精洗去浮色,不能用清水不能用清水,因为染料溶于有机溶剂、不溶于水因为染料溶于有机溶剂、不溶于水题型演练

15、题型演练题型一实验原理和操作1.(2017全国卷)下列关于细胞结构与成分的叙述,错误的是()A.细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测B.检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色C.若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色D.斐林试剂是含有Cu2+的碱性溶液,可被葡萄糖还原成砖红色B解析:台盼蓝为大分子染料,完整的细胞膜不允许台盼蓝进入细胞,细胞不能被染色,故可用台盼蓝染色法检测细胞膜的完整性;双缩脲试剂与蛋白质中的肽键发生紫色反应,而氨基酸不含肽键,无法与双缩脲试剂发生紫色反应;醋酸洋红是一种碱性染料,可使染色体着色;斐林试剂甲液与乙液混合后生成弱氧化性的Cu(OH)2,可被葡萄糖还

16、原为砖红色沉淀(Cu2O)。2.如图是鉴定生物组织中某种成分的操作流程图。下列相关叙述中正确的是()A.图中的甲试剂也可以用于鉴定蛋白质B.可用菠菜叶片替代苹果C.石英砂的作用是使研磨更充分D.甲试剂由甲、乙两种液体组成,使用时先加甲液再加乙液C解析:根据选材及颜色变化可知该实验测定的是还原糖,其中甲试剂是斐林试剂,斐林试剂不能用于鉴定蛋白质;由于菠菜叶片呈绿色,会影响对实验结果的观察,所以不能用菠菜叶片替代苹果;石英砂的作用是使研磨更充分;斐林试剂由两种液体(甲液和乙液)组成,使用时应先将甲、乙两液混合后再加入样液中。题型二实验结果分析3.(2019河北衡水金卷)现有甲和乙两种物质,物质甲遇

17、双缩脲试剂呈紫色,物质乙与斐林试剂在水浴状态下不出现砖红色沉淀,但物质甲与物质乙混合后可与斐林试剂反应产生砖红色沉淀。下列关于物质甲和物质乙及相关试剂的叙述中,错误的是()A.物质甲可能是麦芽糖酶,物质乙可能是麦芽糖B.物质甲一定是蛋白质,物质乙一定不是还原糖C.物质甲可能是纤维素酶,物质乙可能是纤维素D.组成双缩脲试剂和斐林试剂的两种溶液种类相同但浓度不完全相同A解析:由于物质甲与双缩脲试剂反应呈紫色,所以物质甲一定是蛋白质,物质乙不能与斐林试剂在水浴状态下反应生成砖红色沉淀,但与物质甲混合后能产生,说明物质乙本身不是还原糖,但可以在物质甲的作用下分解产生还原糖。麦芽糖是还原糖,与斐林试剂在

18、水浴状态下可产生砖红色沉淀,故物质乙不可能是麦芽糖;纤维素可在纤维素酶的作用下产生葡萄糖;双缩脲试剂和斐林试剂均由氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液组成,但硫酸铜溶液的浓度不同。题型三实验技能综合考查4.许多植物如花生、蓖麻等的种子中储存有大量的脂肪。某同学想知道:除种子外,植物的其他部分如根尖细胞中是否也含有脂肪?请帮助他补充完善以下实验方案。(1)作出假设:根尖细胞中含有脂肪。(2)实验原理:;。(3)实验材料:新鲜洋葱根尖,苏丹染液,质量分数为10%的盐酸,体积分数为50%的酒精,蒸馏水,载玻片,盖玻片,刀片,培养皿,镊子,滴管。(4)主要实验步骤:取一培养皿,向其中加入适量的质量分数为10%的盐

19、酸,再将洋葱根尖浸泡其中,5 min后取出,并用清水漂洗。以经过处理的洋葱根尖为材料,制作洋葱根尖临时装片,再在装片的盖玻片上加一块载玻片,用手指轻压,使根尖组织细胞分散。揭去盖玻片,在洋葱根尖上滴加23滴苏丹染液,染色3 min。显微镜观察:在低倍镜下找到比较清晰的根尖组织,并移到,换高倍镜观察,并调使物像清晰。(5)最可能的结果:。解析:(2)检测根尖细胞中是否含有脂肪,该实验原理是:脂肪可以被苏丹染液染成橘黄色;苏丹可溶于质量分数为50%的酒精。(3)观察细胞中被苏丹染液染色的脂肪,需在显微镜下观察。(4)用苏丹染液染色后,需用体积分数为50%的酒精洗去浮色并制成临成装片。在低倍镜下找到

20、要观察的目标后,因高倍镜下观察到的视野范围小于低倍镜下的观察范围,所以需将其先移动到视野中央,再换高倍镜。换高倍镜后只需调节细准焦螺旋使物像清晰即可。(5)洋葱根尖细胞中应该也有脂肪,所以最可能的结果是出现橘黄色。答案:(2)脂肪可以被苏丹染液染成橘黄色苏丹可溶于质量分数为50%的酒精(3)显微镜(4)用吸水纸吸去染液,再滴加12滴体积分数为50%的酒精,洗去浮色;用吸水纸吸去根尖周围的酒精,滴一滴蒸馏水,盖上盖玻片,制成临时装片视野中央细准焦螺旋(5)洋葱根尖细胞中出现橘黄色科学探究系列1 实验材料的选择原则素能培养选择理想的生物实验材料是生物科学实验、生物科学探究成败的关键之一。而选择合适

21、的生物实验材料是制订计划与实施计划的关键。生物实验材料的选择应注意以下几点:(1)选择的生物材料应是当地较常见、易于获得的材料。(2)选择的生物材料应健壮、新鲜。健壮的生物材料新陈代谢才旺盛,生物学特征才明显,用作实验效果才好。(3)选择的生物材料应价格便宜、成本低廉。这是做任何实验都必须考虑的经济因素。(4)最关键的选择原则应该是符合实验目的与要求。1.有色、无色材料的选择和处理实验名称实验名称实验材料实验材料及处理及处理取材主要原因取材主要原因鉴定还原糖实验鉴定还原糖实验苹果或梨的匀浆苹果或梨的匀浆用还原糖丰富的用还原糖丰富的,白色或近于白白色或近于白色的材料色的材料,以避免色素对实验现以

22、避免色素对实验现象造成干扰象造成干扰观察观察DNADNA和和RNARNA在细胞在细胞中的分布中的分布人的口腔上皮细胞人的口腔上皮细胞取材方便取材方便,细胞结构完整且无色细胞结构完整且无色观察植物细胞质壁分观察植物细胞质壁分离及复原实验离及复原实验紫色洋葱表皮细胞紫色洋葱表皮细胞细胞内具有中央液泡细胞内具有中央液泡,且液泡内且液泡内含有色素便于观察实验现象含有色素便于观察实验现象用高倍镜观察叶绿体用高倍镜观察叶绿体和线粒体实验和线粒体实验新鲜藓类的叶或者菠新鲜藓类的叶或者菠菜叶、黑藻叶、人的菜叶、黑藻叶、人的口腔上皮细胞口腔上皮细胞藓类植物的叶薄而小藓类植物的叶薄而小,叶绿体清叶绿体清晰晰,可取

23、整个叶制片可取整个叶制片,选用菠菜叶选用菠菜叶(稍带叶肉稍带叶肉)的下表皮的下表皮(因为叶肉因为叶肉细胞中含有叶绿体细胞中含有叶绿体)2.实验材料的生理状态的选择实验名称实验名称实验材料及处理实验材料及处理取材原因取材原因细胞膜的提取实验细胞膜的提取实验哺乳动物成熟的红哺乳动物成熟的红细胞细胞该细胞内无细胞核和各种细该细胞内无细胞核和各种细胞器胞器,避免了其他膜结构对细避免了其他膜结构对细胞膜的干扰胞膜的干扰比较过氧化氢酶在不同比较过氧化氢酶在不同条件下的分解条件下的分解新鲜的肝脏研磨液新鲜的肝脏研磨液肝脏是动物体内重要的解毒肝脏是动物体内重要的解毒器官器官,富含富含H H2 2O O2 2酶

24、酶绿叶中色素提取和分离绿叶中色素提取和分离新鲜的绿叶新鲜的绿叶(如菠菜如菠菜的绿叶的绿叶)使滤液中含较多的色素使滤液中含较多的色素观察根尖分生组织细胞观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验的有丝分裂实验洋葱根尖洋葱根尖该部位细胞分裂旺盛该部位细胞分裂旺盛,易观察易观察到分裂期染色体的行为变化到分裂期染色体的行为变化1.在生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中,关于实验材料的选择的叙述,错误的是()A.甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等都含有较多的糖,且近于白色,因此可以用于进行还原糖的检测B.花生种子含脂肪多,且子叶肥厚,是用于脂肪鉴定的理想材料C.大豆种子蛋白质含量高,是进行蛋白质鉴定的理想植物

25、材料D.鸡蛋清含蛋白质多,是进行蛋白质鉴定的理想动物材料A解析:甘蔗茎和甜菜的块根中含有的是蔗糖,蔗糖是非还原糖,不能作为还原糖检测的材料。针对训练2.(2019河北衡水中学五调)实验材料是决定实验成功与否的关键因素之一。下列关于实验选材的叙述,正确的是()A.利用人口腔上皮细胞观察线粒体的形态和分布B.利用洋葱根尖成熟区细胞诱导染色体数目加倍C.利用山柳菊研究生物遗传的基本规律D.利用马蛔虫的受精卵观察细胞的减数分裂A解析:洋葱根尖成熟区细胞不分裂,因此不能诱导染色体数目加倍;山柳菊没有容易区分的相对性状,有时进行无性繁殖,花小难以做人工杂交实验,不适合研究生物的遗传规律;受精卵进行的是有丝

26、分裂。3.(2019广西梧州联考)下列实验材料的选择理由不合理的是()A.恩格尔曼选择水绵的原因之一是水绵具有易于观察的椭球形叶绿体B.比较H2O2在不同条件下的分解实验中,选择肝脏研磨液的理由是含有过氧化 氢酶C.在探究细胞呼吸方式时选择酵母菌的理由是它属于兼性厌氧菌D.孟德尔选择豌豆的理由之一是豌豆属于自花传粉、闭花受粉植物A解析:恩格尔曼选择水绵的原因之一是水绵具有易于观察的条带状叶绿体;比较H2O2在不同条件下的分解实验中,选择肝脏研磨液的理由是其含过氧化氢酶;酵母菌是兼性厌氧菌,既可以进行有氧呼吸,也可以进行无氧呼吸,因此酵母菌可以作为探究细胞呼吸方式的材料;豌豆属于自花传粉、闭花受粉植物,自然状态下一般是纯种,因此孟德尔选择豌豆作为实验材料。课堂小结课堂小结构建知识网络强化思维表达1.大量元素、微量元素都是生物必需的元素,对于维持生物体生命活动都起着非常重要的作用。2.结合水是细胞结构的重要组成成分;自由水是细胞内的良好溶剂,参与生化反应,为细胞提供液体环境,运送营养物质和代谢废物。3.无机盐是细胞内某些复杂化合物的组成成分,维持细胞和生物体的正常生命活动,维持生物体的酸碱平衡和渗透压。4.还原糖与斐林试剂发生作用且水浴加热时生成砖红色沉淀;脂肪可以被苏丹染液染成橘黄色,被苏丹染液染成红色;蛋白质与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应。点击进入 课时强化训练