1、高考生物总复习第1单元第2讲细胞中的素和化合物细胞中的无机物学案细胞中的元素和化合物 细胞中的无机物考纲点击1.水和无机盐的作用()2.实验：检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质一、组成细胞的元素和化合物1组成细胞的元素 巧 记微量元素和大量元素(1)微量元素：铁(Fe)猛(Mn)碰(B)新(Zn)木(Mo)桶(Cu)。(2)大量元素：洋人探亲，丹留人盖美家，即C(探)、O(洋)、H(亲)、N(丹)、S(留)、P(人)、Ca(盖)、Mg(美)、K(家)。2.组成细胞的化合物(1)(2)含量二、生物组织中糖类、脂肪和蛋白质检测的原理连一连 巧 记苏丹遇脂肪，颜色变化为橘黄；砖红色沉淀何时显？斐林试
2、剂把糖验；蛋白质类双缩脲，紫色络合无处藏。三、水和无机盐的作用1水(1)写出A、B、C、D反映出的以上两种水的功能：A组成细胞结构；B提供细胞生活的液体环境；C作为反应物，参与反应；D有利于物质运输。(2)自由水和结合水的转换：温度升高后，结合水可转换为自由水，自由水与结合水的比例会升高，新陈代谢会增强。2无机盐(1)在细胞中的存在形式：主要是离子。(2)功能1元素的种类和含量(1)不同生物体内化学元素的种类基本相同。(2)相同元素在不同生物体内的含量差别较大。2元素的含量之最(1)活细胞中含量最多的元素是O。(2)细胞干重中含量最多的元素是C。3化合物含量之最(1)占细胞鲜重最多的化合物是水
3、。(2)占细胞干重最多的化合物是蛋白质。4不同状态的细胞中4种基本元素的含量(1)细胞鲜重时元素含量OCHN。(2)细胞干重时元素含量CONH。5三种有机化合物含量在细胞中的比例蛋白质脂质糖类。6水在细胞中的两种存在形式：自由水和结合水。7无机盐在生物体内的存在形式：多数以离子的形式存在，少数以化合物的形式存在。考法一以化合物的元素组成为依托，考查细胞的元素和化合物1种类和含量(1)分类依据是根据在生物体内的含量，而不是生理作用，微量元素含量虽少，但其生理作用却不可替代。(2)大量元素和微量元素的划分是依据生物的整体情况，具体到某一种生物可能有差别。(3)组成生物体的常见的20多种化学元素是指
4、必需元素，生物体内可能含一些非必需元素，如人体可能含Pb。2生物界与非生物界的统一性和差异性3生理功能(1)维持机体正常的生命活动如K可保持心肌正常兴奋性，微量元素B能促进花粉的萌发和花粉管的伸长。(2)组成细胞的化合物种类元素组成构成单体合成场所糖类仅含C、H、O葡萄糖等单糖叶绿体、内质网、高尔基体(纤维素)脂质脂肪和固醇：C、H、O磷脂：C、H、O、N、P甘油、脂肪酸(脂肪的单位)内质网蛋白质C、H、O、N等氨基酸核糖体核酸C、H、O、N、PDNA：脱氧核苷酸RNA：核糖核苷酸细胞核、叶绿体、线粒体1.判断元素与化合物分子的四个“明确”2元素和化合物种类的判断(1)据特征元素推测化合物的种
5、类(2)从化合物的元素组成分析代谢产物糖类、脂质和蛋白质都含有C、H、O，故其代谢终产物都有CO2和H2O；蛋白质中还有N，故其代谢产物中还含有尿素。(3)从化合物中的元素含量上分析氧化分解释放能量的多少脂肪的含氢量多于糖类，因此等质量的脂肪彻底氧化分解时所消耗的O2量多于糖类，释放的能量也多于糖类。视角1以基础判断或图示分析的形式，考查元素和化合物的种类、含量及其关系1(原理判断类)(2016江西吉安模拟)下列关于细胞的组成元素和化合物的说法，正确的是()A组成细胞的元素有C、H、O、N等20多种，其中O是最基本的元素B青蛙和玉米细胞内的化学元素在种类和含量上基本相同C组成血红蛋白、肌球蛋白
6、的氨基酸种类和数目相同，而排列顺序不同D水是活细胞中含量最多的化合物，是某些生物化学反应的原料解析：选D。C是最基本的元素，A错误；不同生物体细胞内的元素在种类上基本相同，在含量上有区别，B错误；氨基酸的种类、数目和排列顺序不同使得蛋白质具有多样性，C错误；水是某些生物化学反应的原料，也是活细胞中含量最多的化合物，D正确。2(柱状图与饼状图类)(2016深圳五校联考)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若图甲表示组成人体细胞的元素含量，则a、b、c依次是O、H、CB若图乙表示细胞干重，则A化合物是蛋白质C若图乙表示细胞鲜重，则A化合物在
7、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解析：选B。组成人体细胞的元素含量OCH，故a、b、c分别为O、C、H；细胞干重中含量最多的化合物是蛋白质，故图乙中A是蛋白质；细胞鲜重中含量最多的化合物是水，在细胞内主要存在于细胞内液中，细胞液指植物液泡中的液体；生物界与非生物界具有统一性是指组成细胞的元素都能在自然界中找到，没有细胞特有的元素，D错误。视角2以基础判断的形式，考查生物体内有机化合物特征元素及其判断3(分子式信息类)(2016湖北武汉模拟)如图是一种叶绿素分子和血红蛋白分子的部分结构简图，以下有关叙述不正确的是()A植物体缺Mg会
8、影响光合作用B人缺Fe会导致贫血CFe和Mg属于大量元素D人的血液中含有血红蛋白，植物的叶绿体中含有叶绿素解析：选C。左图说明Fe是构成血红蛋白的重要元素，人缺Fe会导致贫血；右图说明Mg是构成叶绿素分子的关键元素，植物体缺Mg，叶绿素合成受阻，会影响光合作用；Fe属于微量元素。4(原理判断类)(2016安徽蚌埠皖北月考)下列关于构成生物体的元素的叙述中，正确的是()A生物群落中，碳是以CO2的形式在生产者、消费者和分解者之间传递BO是构成有机物的基本元素之一，光合作用制造的有机物中的氧来自H2OCMg是植物必需的微量元素，因为合成叶绿素时需要Mg做原料DC是生命的核心元素，组成生物的大分子都
9、是以碳链为骨架的解析：选D。生物群落中，碳是以有机物的形式在生产者、消费者和分解者之间传递，CO2是在生物群落和无机环境之间的循环形式，A错误；O是构成有机物的基本元素之一，光合作用制造的有机物中的氧来自CO2，H2O中的氧被光解产生了氧气，B错误；合成叶绿素时需要Mg做原料，Mg是植物必备的大量元素，不是微量元素，C错误；C是最基本元素，组成生物的大分子都是以碳链为骨架的，D正确。考法二结合细胞代谢，考查水和无机盐的存在形式和生理功能1影响细胞含水量的因素2细胞中水的存在形式、产生和利用3无机盐在生物体内的存在形式及功能1.判断三种条件下细胞内水分变化规律(1)环境恶化自由水，结合水。(2)
10、细胞衰老自由水，结合水。(3)生命活动增强自由水，结合水。2自由水和结合水的存在及其功能的验证(1)鲜种子放在阳光下暴晒，重量减轻自由水散失，代谢减弱。(2)干种子用水浸泡后仍能萌发失去自由水的种子仍保持其生理活性。(3)干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠失去结合水。种子浸泡后不萌发失去结合水的细胞丧失生理活性。3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：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。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。视角1依托相关生理过程，考查水的存在形式、生理作用及其与代谢的关系1
11、(原理判断类)(2016辽宁沈阳月考)下列关于水对生命活动影响的叙述，正确的是()A休眠期的植物，体内结合水/自由水的比值通常会下降B细胞内自由水含量降低是细胞衰老的特征之一C癌细胞是一种失控细胞，其自由水含量较正常细胞要低D细胞内的脂肪成分多，会使细胞内的结合水含量增高解析：选B。植物休眠期，代谢强度较低，自由水含量很少，体内结合水/自由水的比值通常会较高。癌细胞是无限增殖的细胞，代谢旺盛，因而自由水含量高。脂肪的亲水性较差，脂肪成分多的细胞，细胞内的结合水含量较低。2(坐标曲线分析类)(2016山西临汾月考)植物在冬季来临的过程中，随着气温逐渐降低，体内发生了一系列适应低温的生理生化变化，
12、抗寒力逐渐增强。下图为冬小麦在不同时期含水量和呼吸速率变化的关系图。请根据图推断以下有关说法错误的是()A冬季来临过程中，自由水明显减少是呼吸速率下降的主要原因B结合水与自由水含量的比值，与植物的抗寒性呈明显的正相关C随着气温和土壤温度的下降，根系的吸水量减少，组织的含水量下降D随着温度缓慢降低，植物的呼吸作用逐渐减弱，有利于减少有机物的消耗解析：选A。呼吸速率下降的主要原因是由于温度过低导致酶活性降低，A错误；结合水比值升高时，植物抗寒性增强，随冬季来临，植物体内自由水含量下降，结合水含量上升，B正确；温度降低，植物的代谢速率随之降低，产生的各种化合物减少，导致细胞液浓度降低而使细胞吸收的水
13、分减少，C正确；温度降低，细胞呼吸减弱，消耗的有机物减少，D正确。视角23(柱状图类)(2016湖南武穴中学月考)某农场在田间试验时发现，小麦产量总是比邻近的地块低，技术员怀疑该农田可能缺乏某种元素。现将该农田分成面积相等的5块样地，分别编为15号进行试验。除施肥不同外，其他条件相同，结果如下图所示。分析判断该农田最可能缺乏的元素是()AK BNCP DS解析：选A。通过图中数据可知1号、3号、4号地分别补充了氮元素、磷元素和氮元素、硫元素和氮元素，但作物产量和5号地不施肥相差无几，说明田中不缺乏上述元素，而2号地中补充了磷元素和钾元素，产量明显提高，故钾元素应是该农田中缺乏的元素。4(表格实
14、验类)(2016广东湛江月考)某科研小组为研究某些因素对植物生命活动的影响，进行了如下实验：分组步骤甲组乙组丙组丁组蒸馏水0.025 mol/L的NaCl溶液含有全部必需元素且总浓度是0.025 mol/L的溶液含有全部必需元素且总浓度是0.5 mol/L的溶液将四组生长发育状况相同的豌豆幼苗，分别放入甲、乙、丙、丁四种培养液中在光照、温度等均适宜的条件下培养，过一段时间观察实验结果死亡死亡生长发育正常死亡下列有关该实验的分析错误的是()A本实验的目的是研究必需元素对豌豆幼苗生长发育的影响B甲、乙组幼苗死亡的原因是没有必需元素和必需元素不全C丁组幼苗因溶液浓度过大导致细胞失水过多而死亡D通过改
15、良土壤和种植耐盐碱的作物可提高盐碱化地区农作物产量解析：选A。本实验的目的是研究必需元素种类和浓度对豌豆幼苗生长发育的影响。生物组织中有机物的鉴定1实验原理(1)还原糖斐林试剂砖红色沉淀(2)脂肪(3)蛋白质双缩脲试剂紫色2实验步骤(1)还原糖的检测选材：含糖量较高、白色或近于白色的植物组织制备组织样液：制浆一层纱布过滤取滤液颜色反应：结论：组织样液中含有还原糖(2)脂肪的检测方法一：花生种子匀浆3滴苏丹染液橘黄色方法二：取材：花生种子(浸泡，去掉种皮)，将子叶切成薄片观察：先在低倍显微镜下寻找已着色颗粒，再用高倍显微镜观察结论：圆形小颗粒呈橘黄色，证明有脂肪存在(3)蛋白质的检测选材与制备：
16、蛋清稀释液或豆浆滤液颜色反应: 结论：组织样液中存在蛋白质3注意事项(1)三个实验中都不宜选取有颜色的材料，否则会干扰实验结果的颜色变化。可溶性还原糖的鉴定不能选用甘蔗、甜菜(含的是蔗糖，属非还原糖)或马铃薯(含淀粉)。(2)在还原糖、蛋白质的鉴定实验中，在加相应试剂鉴定之前，要留出一部分组织样液作为对照，以便与鉴定后的样液颜色作对比，增强实验的说服力。(3)在蛋白质的鉴定实验中，如果用蛋清稀释液作为实验材料，一定要稀释到一定程度，否则，与双缩脲试剂发生反应后会粘在试管的内壁上，使反应不彻底，试管也不易洗刷干净。(4)在脂肪的鉴定中，实验用的花生种子需提前浸泡34 h。洗去浮色时应用酒精等，不
17、能用清水，因为染液易溶于有机溶剂、不溶于水。典例引领(2016济南外国语学校高三检测)在生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，对实验材料的选择叙述错误的是()A可用斐林试剂甲液和乙液、蒸馏水来鉴定葡萄糖和尿液中的蛋白质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选用苏丹染液来鉴定花生油，颜色呈现红色D甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等，都含有较多糖且近于白色，因此可以用于进行还原糖的鉴定解析斐林试剂与双缩脲试剂的物质组成相同，仅是浓度不同，可用蒸馏水对斐林试剂的原料试剂进行稀释配制双缩脲试剂，斐林试剂可鉴定葡萄糖，双缩脲试剂可鉴定尿液中的蛋白质，A正确；脂肪鉴定应选脂肪含量较多的
18、材料，如花生种子，B正确；苏丹染液鉴定花生油中脂肪呈现红色，C正确；甘蔗中主要含的是蔗糖，蔗糖不是还原糖，不能用斐林试剂鉴定，D错误。答案D对位训练1(2016广东韶关测试)在1、3、5号试管中分别加入2 mL蒸馏水，2、4、6号试管中分别加入2 mL发芽的小麦种子匀浆样液，然后在14号试管中适量滴加斐林试剂，5、6号试管中合理滴加双缩脲试剂，摇匀。预期观察到的实验现象是()A1、3、4、5号试管内都呈蓝色B3组实验中甲组和乙组的实验结果相同C4号试管内呈砖红色，其余试管内都呈蓝色D4号试管内呈砖红色，6号试管内呈紫色解析：选D。该题主要考查的是还原糖和蛋白质的鉴定实验的相关知识。小麦匀浆中含
19、有糖类和蛋白质等物质，还原糖和斐林试剂水浴加热呈砖红色，而蛋白质和双缩脲试剂反应呈紫色，不能发生反应的试管中则呈现出斐林试剂和双缩脲试剂原本的颜色，即蓝色，因此试管1、2、3、5为蓝色、4号为砖红色、6号为紫色，因此答案为D。2(2016河北邯郸摸底)用碘液、苏丹染液和双缩脲试剂测得甲、乙、丙三种植物的干种子中三大类有机物颜色反应如下表，其中“”的数量代表颜色反应深浅程度，下列有关说法错误的是()试剂种类碘液苏丹染液双缩脲试剂甲乙丙A.乙种子中含蛋白质最多B碘液、苏丹染液和双缩脲试剂与相应的物质发生的颜色反应分别是蓝色、橘黄色和紫色C在观察颜色时有可能用到光学显微镜D这三种试剂使用时均不需要水
20、浴加热解析：选A。根据甲、乙、丙中出现颜色的程度可以确定，甲中主要含有淀粉，乙中主要含有脂肪，丙中主要含有蛋白质，A错误；碘液、苏丹染液和双缩脲试剂与相应的物质发生的颜色反应分别是蓝色、橘黄色和紫色，B正确；在观察颜色时，鉴定脂肪实验中可能需要用到光学显微镜，C正确；这三种试剂的使用均不需要水浴加热，只有在鉴定还原糖时需要水浴加热，D正确。 误区补短易错点1误认为细胞内含量最多的元素是C点拨活细胞内含量最多的元素是O而不是C，组成细胞干重最多的元素是C。易错点2误认为生物体内大量元素的重要性大于微量元素点拨无论是大量元素还是微量元素，都是生物体必需的元素。微量元素虽含量少，但其生理作用却不可替
21、代，如Zn是DNA聚合酶和RNA聚合酶的辅酶成分，缺Zn将导致DNA复制和RNA合成不能正常进行。易错点3误认为生物体内的各种元素的种类和含量都相同点拨(1)组成不同生物的化学元素种类基本相同，但各种元素的含量相差较大，如人与玉米、人与大肠杆菌。(2)同一生物体内的不同细胞元素的含量也不相同。人体甲状腺细胞内含I较多，红细胞内则含Fe较多。易错点4误认为自由水比结合水作用大点拨自由水、结合水的作用都非常大，两种水在不同时期的作用各有侧重。 微观清障1判断下列有关组成细胞的元素和化合物的叙述(1)在人体活细胞中氢原子的数目最多。()(2)细胞中一种元素的作用能被其他元素替代。()答案：(1)(2
22、)2判断下列有关生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的叙述(1)(2015四川卷 T5A)用双缩脲试剂检测蛋白尿，需水浴加热方可呈现出紫色。()(2)(2014山东卷T4A)鉴定待测样液中的蛋白质时，先加NaOH溶液，振荡后再加CuSO4溶液。()(3)以新鲜洋葱鳞片叶内表皮为材料，经苏丹染色，可观察到橘黄色颗粒状的蛋白质。()(4)食物中脂肪用苏丹染液染色后，呈橘黄色。()答案：(1)(2)(3)(4)3判断下列有关水和无机盐的叙述(1)(2015山东卷T4A)细胞内结合水/自由水的比值，种子萌发时比休眠时高。()(2)同种植物萌发种子的含水量和休眠种子的相同。()(3)叶绿素a和叶绿素b都含有镁元
23、素。()(4)血红蛋白含有铁元素。()答案：(1)(2)(3)(4)能力培优植物对水和无机盐吸收的曲线解读信息解读(1)图1曲线表明植物根吸水的主要部位是根尖。在移栽幼苗时应尽量避免损伤细根，同时要紧压疏松的泥土，使土壤与根部表面紧密接触，有利根系吸水。(2)图2曲线表明，在一定范围内，O2供应越好，越有利于根系对K的吸收，表明根系对K的吸收方式是主动运输。(3)中耕松土有利于根部有氧呼吸，促进根系对无机盐的吸收。长期水淹会导致根系缺氧，因无氧呼吸产生过量酒精而烂根。强化训练1(2016江西上饶月考)下图1表示甲、乙两种无机盐离子处于不同浓度时与作物产量的关系；图2表示钙的浓度对某种植物花粉管
24、生长速率的影响。下列相关描述错误的是()A据图1可知，乙的浓度为b时，对提高作物的产量最有利B据图1可知，乙的浓度为d时，虽然对提高产量有利，但会造成肥料的浪费C据图2可知，适宜浓度的钙有利于花粉管的生长D据图2可知，钙对花粉管生长速率的影响随浓度变化而变化解析：选A。分析图1信息可知，乙的浓度为c时，对提高作物的产量最有利。2(2016河北邢台月考)下图中能正确表示植物根细胞对K吸收量与有关因素的关系的是()解析：选B。植物对水分的吸收和对矿质元素的吸收是两个相对独立的过程，没有必然联系。K的吸收是主动运输，需要呼吸作用提供能量，呼吸强度的强弱决定了生成能量的多少，呼吸生成能量的多少决定离子
25、的吸收量。O2的浓度只决定有氧呼吸的强度，离子的吸收所需能量还可以来自无氧呼吸，O2的浓度为0时，离子吸收量不为0。离子的吸收取决于两个条件：载体和能量，温度为0时，仍然进行细胞呼吸，离子的吸收量应不为0。考点一组成细胞的元素和有机化合物1(2016湖南衡阳八校模拟)下列关于组成生物体的元素和化合物的叙述中，正确的是()A病毒中含量最高的化合物是水B组成淀粉、核糖、脂肪的元素种类相同C微量元素在生物体内不可缺少，如叶绿素的组成离不开MgD构成蛋白质、核酸、淀粉等生物大分子的单体在排列顺序上都具有多样性导学号29520015解析：选B。病毒是非细胞生物，其由蛋白质和核酸构成，A错误；组成淀粉、核
26、糖、脂肪的元素均是C、H、O，B正确；微量元素在生物体内不可缺少，但组成叶绿素的Mg属于大量元素，C错误；蛋白质的单体是氨基酸，约有20种，核酸的单体是核苷酸，组成DNA、RNA的核苷酸各有4种，故蛋白质、核酸的单体在排列顺序上具有多样性，而淀粉的单体是葡萄糖，其排列顺序不具多样性，D错误。2(2016浙江温州十校期初联考)下列化合物中含有的化学元素种类最少的一组是()A抗体和糖蛋白 B纤维素和脱氧核糖C性激素和tRNA DDNA和呼吸酶导学号29520016解析：选B。抗体是蛋白质，含有C、H、O、N等，糖蛋白是糖类和蛋白质，含有C、H、O、N等；纤维素和脱氧核糖都是糖类，含有C、H、O；性
27、激素含有C、H、O，tRNA含有C、H、O、N、P；DNA含有C、H、O、N、P，呼吸酶是蛋白质含有C、H、O、N等。考点二细胞中的无机物3.(2016福建泉州模拟)植物组织培养的培养基中应含有植物生长所需的全部养分。右图所示的培养基中含有NH4NO3、KNO3、CaCl22H2O、MgSO47H2O、螯合铁溶液、微量元素溶液，但缺少一种必需元素，为补充这种元素，应添加的化合物是() ACa(NO3)2 BKClCKH2PO4 DK2SO4导学号29520017解析：选C。据题意，培养基中不缺乏微量元素，大量元素为C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，故缺乏P元素，KH2PO4能提供P元素。
28、4(2016甘肃张掖一诊)结合下列曲线，分析有关无机物在生物体内含量的说法，错误的是()A曲线可表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变化的曲线B曲线可表示细胞由休眠转入旺盛代谢过程中自由水与结合水比值的变化C曲线可以表示一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干的过程中，其内无机盐的相对含量变化D曲线可以表示人从幼年到成年体内含水量的变化导学号29520018解析：选C。随着新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干，水分不断减少，无机盐相对含量逐渐增多，最后达到稳定，C项错误。随着年龄增加，人体内含水量逐渐减少，新陈代谢速率减慢，自由水与结合水比值下降，A、D项正确。细胞由休眠转入旺盛代谢过程中自由水与结合水
29、比值增加，B项正确。考点三生物组织中有机物的鉴定5(2016安徽安庆模拟)下列关于实验的描述中，正确的是()A利用光学显微镜可观察到细胞膜的磷脂双分子层B西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖，可用作还原糖鉴定的替代材料C在做脂肪的鉴定实验时，发现满视野都呈现橙黄色，于是滴12滴质量分数为50%的盐酸洗去多余的染料D在稀释的蛋清液中加入双缩脲试剂，振荡摇匀，可看到溶液变为紫色导学号29520019解析：选D。利用电子显微镜才可观察到细胞膜的磷脂双分子层，A错误；西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖，但颜色为红色，会对实验结果产生干扰，不可用作还原糖鉴定的替代材料，B错误；在做脂肪的鉴定实验时，发现满视野都呈现橙黄色，于是滴12滴质量分数为50%的酒精洗去多余的染料，C错误；在稀释的蛋清液中加入双缩脲试剂，振荡摇匀，可看到溶液变为紫色，D正确。6下面是一组探究生物体内主要有机物存在与否的鉴定实验，依次是()待检物质蛋白质脂肪DNA试剂双缩脲斐林试剂颜色反应
