PAGE9-第2講細胞中的元素及無機化合物[考綱展示]1.水和無機鹽的作用(Ⅰ)2.試驗：檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)考點一|組成細胞的元素和化合物1．組成細胞的元素2．組成細胞的化合物(1)上圖中①表示水，②表示蛋白質(zhì)，③表示脂質(zhì)，④表示糖類和核酸，⑤表示無機鹽。(2)化合物的種類(填序號)：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(無機化合物：①⑤,有機化合物：②③④))(3)化合物的含量(填序號)：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(鮮重含量最多的有機化合物：②,鮮重含量最多的化合物：①,干重含量最多的化合物：②))eq\a\vs4\al([推斷與表述])1．推斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)在人體活細胞中氫原子的數(shù)目最多。(√)(2)細胞中的一種元素的作用能被其他元素替代。(×)提示：細胞中每種元素的作用是不相同的。(3)細胞中的微量元素因含量極少而不如大量元素重要。(×)提示：微量元素對維持生命活動是不行缺少的。(4)生物界和非生物界在元素組成的種類和含量上都相同。(×)提示：生物界和非生物界的元素組成種類相同，含量差別很大。(5)沙漠植物中含量最多的化合物是水。(√)2．思索回答(規(guī)范表述)(1)組成細胞的元素追根溯源來自無機環(huán)境，為什么細胞內(nèi)各種元素的比例與無機環(huán)境大不相同？提示：細胞是有生命的，它可以主動地有選擇地從無機環(huán)境中獲得生命活動須要的元素，因此細胞內(nèi)各種元素的比例與無機環(huán)境大不相同。(2)細胞中含量最多的兩種化合物是水和蛋白質(zhì)，這對細胞的生命活動有什么意義？提示：水是生命之源，生命活動離不開水，離開水生命活動就無法進行。蛋白質(zhì)是生命活動的主要擔(dān)當(dāng)者。兩種化合物含量高有利于細胞生命活動的正常進行。考法1考查組成細胞和生物體的化學(xué)元素1．下列有關(guān)組成生物體化學(xué)元素的敘述，正確的是()A．微量元素在生物體內(nèi)含量很少，所以人體不存在微量元素缺乏癥B．每種大量元素在不同的生物體內(nèi)的含量都是相同的C．組成生物體的化學(xué)元素依據(jù)其含量不同分為大量元素和微量元素兩大類D．組成生物體的大量元素中，碳元素是最基本的元素，在細胞鮮重中含量總是最多的C[微量元素在生物體內(nèi)含量很少，卻是維持正常生命活動不行缺少的，若缺乏，則會出現(xiàn)微量元素缺乏癥，如缺鋅、缺碘都會出現(xiàn)相應(yīng)的病癥。每種元素在不同的生物體內(nèi)的含量是不相同的，如氧元素在玉米和人的細胞中占細胞干重的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為44.43%和14.62%。生物體內(nèi)的碳元素是最基本的元素，但在細胞鮮重中，氧元素的含量是最多的。]2．(2024·湖北重點中學(xué)聯(lián)考)下列關(guān)于組成生物體的化學(xué)元素的敘述正確的是()A．占細胞鮮重百分比最多的元素是CB．組成DNA、磷脂分子的元素種類相同C．非生物界與生物界的元素種類相同D．組成生物體的化學(xué)元素多以離子形式存在B[占細胞鮮重百分比最多的元素是O，A項錯誤；組成DNA、磷脂分子的元素都是C、H、O、N、P，種類相同，B項正確；組成生物界的元素種類在非生物界中都能找到，但非生物界與生物界的元素種類存在差異，C項錯誤；組成生物體的化學(xué)元素多以化合物的形式存在，D項錯誤。]考法2考查細胞內(nèi)化合物的組成元素3．(2024·河北正定中學(xué)期末)下列各組化合物中，由相同元素組成的是()A．葉綠素、類胡蘿卜素B．胰島素、性激素C．脂肪、核苷酸 D．纖維素、丙酮酸D[葉綠素中含有鎂元素，與類胡蘿卜素的元素組成不同，A錯誤；性激素只含有C、H、O，胰島素含有C、H、O、N，B錯誤；脂肪只含有C、H、O，核苷酸含有C、H、O、N、P，C錯誤；纖維素和丙酮酸都只含有C、H、O，D正確。]4．下列關(guān)于細胞中化合物的元素組成說法錯誤的是()A．組成葉綠素、血紅蛋白特有的元素分別是Mg、Fe，其中Fe為微量元素B．P是構(gòu)成生物膜必不行少的元素C．胰島素、抗體、脂肪的合成過程中須要供應(yīng)氮源D．在細菌的組成成分中，P元素存在于DNA、RNA及磷脂等分子中C[Mg參加葉綠素的合成，F(xiàn)e參加血紅蛋白的合成，微量元素有Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo；生物膜的主要組成成分是蛋白質(zhì)和磷脂，磷脂的組成元素是C、H、O、N、P，因此P是構(gòu)成生物膜必不行少的元素；脂肪的組成元素是C、H、O，合成過程中不須要供應(yīng)氮源；DNA、RNA、磷脂分子中都含有P元素。]eq\a\vs4\al([技法總結(jié)]據(jù)特征元素推想化合物的種類)考點二|水和無機鹽的作用1．細胞中的水(1)細胞中水的存在形式和功能(2)自由水/結(jié)合水與代謝、抗逆性的關(guān)系eq\a\vs4\al(自由水/,結(jié)合水)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(比值高?代謝旺盛，如癌細胞、萌發(fā)種子、,分生組織細胞,比值低?代謝強度低、但抗逆性增加，如,干種子、越冬植物、細菌芽孢等))2．無機鹽的存在形式及功能(巧記一、一、二)eq\a\vs4\al([推斷與表述])1．推斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)貯藏中的種子不含水分，以保持休眠狀態(tài)。(×)提示：貯藏中的種子，自由水與結(jié)合水的比值很低，代謝很弱，以保持休眠狀態(tài)，并非不含水分。(2)植物根系通過主動運輸汲取無機鹽離子須要ATP。(√)(3)細胞中的無機鹽大多數(shù)以化合物形式存在，如CaCO3構(gòu)成骨骼、牙齒。(×)提示：細胞中的無機鹽大多數(shù)以離子形式存在。(4)植物缺Mg引起光反應(yīng)和暗反應(yīng)強度均減弱。(√)(5)在動物體內(nèi)，Na＋主要維持細胞內(nèi)液的滲透壓，K＋主要維持細胞外液的滲透壓。(×)提示：Na＋主要維持細胞外液的滲透壓，K＋主要維持細胞內(nèi)液的滲透壓。2．思索回答(規(guī)范表述)(1)為什么植物缺少N、Mg、P會影響植物的光合作用？提示：N、Mg是組成葉綠素的成分，N、P是組成葉綠體類囊體膜和ATP的成分，N也是組成光合酶的成分，因此植物缺少N、Mg、P會影響植物的光合作用。(2)小麥幼苗的正常生長須要多種無機鹽，你如何設(shè)計試驗證明某種無機鹽A是否為幼苗生長所必需的？請寫出試驗思路，并依據(jù)試驗結(jié)果作出推斷。提示：比照組將小麥幼苗培育在完全培育液中，小麥幼苗正常生長；試驗組將小麥幼苗培育在缺A的完全培育液中，若小麥幼苗正常生長，說明無機鹽A不是幼苗生長所必需的無機鹽，若小麥幼苗不正常生長，加入無機鹽A后又復(fù)原正常生長，說明無機鹽A是小麥幼苗生長所必需的無機鹽?？挤?考查水的存在形式、作用及與代謝的關(guān)系1．下列有關(guān)生物體內(nèi)水的敘述，錯誤的是()A．水在細胞中以結(jié)合水和自由水的形式存在B．在胰島素的合成過程中伴隨著水的產(chǎn)生C．人體蒼老細胞中自由水含量削減，代謝緩慢D．冬季植物體內(nèi)自由水含量相對增高，以增加植物的抗寒實力D[在活細胞中水以自由水和結(jié)合水兩種形式存在；胰島素是由氨基酸經(jīng)過脫水縮合而成，在其形成過程中伴隨著水的產(chǎn)生；蒼老細胞中自由水含量削減，由于新陳代謝強度與自由水含量有關(guān)，導(dǎo)致細胞的新陳代謝減弱；結(jié)合水含量與植物的抗寒性有關(guān)，冬季植物體內(nèi)結(jié)合水含量相對增高，以增加植物的抗寒實力。]2．(2024·臨沂期中)關(guān)于生物體中水的敘述，錯誤的是()A．水綿進行光合作用釋放的氧氣來自H2OB．酵母菌進行有氧呼吸和酒精發(fā)酵均有H2O參加反應(yīng)C．氨基酸之間脫水縮合生成的H2O中，氫來自氨基和羧基D．液泡中無機鹽濃度的大小會影響細胞的吸水或失水B[酵母菌進行酒精發(fā)酵(無氧呼吸)的過程中沒有H2O參加反應(yīng)。]考法2考查無機鹽的作用3．下列有關(guān)無機鹽的敘述，錯誤的是()A．動物細胞內(nèi)的無機鹽大多數(shù)以離子形式存在B．植物葉肉細胞內(nèi)Mg可分布在類囊體的薄膜上C．K＋外流是神經(jīng)纖維產(chǎn)生靜息電位的主要緣由D．過量攝入鈉鹽會導(dǎo)致血漿中抗利尿激素含量降低D[過量攝入鈉鹽會造成血漿中抗利尿激素分泌增多。]4．下列關(guān)于無機鹽在生物體中功能的敘述，錯誤的是()A．鎂是葉綠體中參加光合作用的各種色素的組成元素B．人體缺鐵會影響正常的有氧呼吸功能C．人體血液中Ca2＋濃度太低，會出現(xiàn)抽搐癥狀D．在探究小麥生長發(fā)育須要Mg2＋的試驗中必需設(shè)置比照試驗A[鎂是構(gòu)成葉綠素的元素之一。人體缺鐵會影響血紅蛋白的合成，從而影響氧的運輸，進而影響有氧呼吸功能。人體血液中Ca2＋濃度太低，會出現(xiàn)抽搐癥狀。在探究小麥生長發(fā)育須要Mg2＋的試驗中要設(shè)置試驗組和比照組。]考點三|檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)(試驗)1．糖類的檢測(1)原理①還原糖＋斐林試劑磚紅色沉淀。②淀粉＋碘液→藍色。(2)檢測步驟2．脂肪的檢測(1)檢測原理：脂肪＋eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(蘇丹Ⅲ染液→橘黃色,蘇丹Ⅳ染液→紅色))(2)檢測步驟方法一：花生種子勻漿＋3滴蘇丹Ⅲ(Ⅳ)染液→橘黃色(紅色)方法二：3．蛋白質(zhì)的檢測(1)檢測原理：蛋白質(zhì)＋雙縮脲試劑→紫色。(2)檢測步驟1．區(qū)分斐林試劑與雙縮脲試劑的“一同三不同”2．三類有機物檢測在操作步驟上的“三個唯一”(1)唯一須要加熱——還原糖檢測，且必需水浴加熱，不能用酒精燈干脆加熱。若不加熱，則無磚紅色沉淀出現(xiàn)。(2)須要顯微鏡——脂肪檢測。(3)唯一運用酒精——脂肪的檢測，試驗用體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精洗去浮色。3．試驗中的三個留意點(1)三個試驗中都不宜選取有顏色的材料，否則會干擾試驗結(jié)果的顏色改變。(2)脂肪鑒定的過程中滴加1～2滴體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精的目的是洗去浮色，緣由是蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ染液易溶于酒精。(3)物質(zhì)鑒定試驗一般不設(shè)立比照試驗，若需設(shè)立比照試驗，比照組應(yīng)加入成分已知的物質(zhì)，如驗證唾液淀粉酶是蛋白質(zhì)，比照組可加入稀釋的雞蛋清。1．下列試驗中，加入試劑后不能產(chǎn)生特定顏色的是()A．取成熟香蕉勻漿，用斐林試劑檢測還原糖B．黑暗中生長24h的天竺葵葉片，用碘液檢測淀粉C．玉米根尖經(jīng)甲基綠染色后，在顯微鏡下視察細胞核D．花生子葉經(jīng)蘇丹Ⅲ染色后，在顯微鏡下視察脂肪顆粒B[黑暗中生長24h的天竺葵葉片中的淀粉已經(jīng)消耗掉了，不能與碘液產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng)。]2．下列有關(guān)試驗的操作，正確的是()A．花生子葉脂肪的鑒定：取材→切片→染色→洗去浮色→滴蒸餾水→制片→顯微鏡視察B．視察根尖分生組織細胞的有絲分裂：取材→解離→染色→漂洗→制片→顯微鏡視察C．還原糖的鑒定：取待鑒定溶液→加入現(xiàn)配的斐林試劑→搖勻后視察D．蛋白質(zhì)的鑒定：取待鑒定溶液→加入雙縮脲試劑混合液→搖勻后視察A[視察根尖分生組織細胞的有絲分裂：取材→解離→漂洗→染色→制片→顯微鏡視察，B項錯誤；利用斐林試劑進行還原糖的鑒定須要水浴加熱，C項錯誤；雙縮脲試劑運用時先注入A液1mL，搖勻，再注入B液4滴，搖勻，D項錯誤。]3．油菜種子成熟過程中部分有機物的改變?nèi)鐖D所示，將不同成熟階段的種子制成勻漿后檢測，結(jié)果正確的是()選項取樣時間檢測試劑檢測結(jié)果A第10天斐林試劑不顯色B第20天雙縮脲試劑不顯色C第30天蘇丹Ⅲ試劑橘黃色D第40天碘液藍色C[A項，分析曲線可知，油菜種子在成熟過程中，可溶性糖和淀粉不斷轉(zhuǎn)化為脂肪儲存起來。第10天時仍舊存在較多的可溶性糖，可溶性糖中的還原糖與斐林試劑在水浴加熱條件下會出現(xiàn)磚紅色沉淀。B項，蛋白質(zhì)是生物體生命活動的體現(xiàn)者，在整個種子成熟過程中都能檢測到蛋白質(zhì)的存在。C項，在第30天時，脂肪含量較高，脂肪與蘇丹Ⅲ試劑發(fā)生反應(yīng)呈現(xiàn)橘黃色。D項，在第40天時，淀粉已經(jīng)消耗殆盡，用碘液檢測不會發(fā)生顯色反應(yīng)。]4．將小麥種子分別置于20℃和30℃培育箱中培育4天，依次取等量的萌發(fā)種子分別制成提取液Ⅰ和提取液Ⅱ。取3支試管甲、乙、丙，分別加入等量的淀粉液，然后按如圖加入等量的提取液和蒸餾水，水浴保溫5分鐘，馬上在3支試管中加入等量斐林試劑搖勻并水浴加熱，視察試管中的顏色。結(jié)果是(A．甲呈藍色，乙呈磚紅色，丙呈無色B．甲呈無色，乙呈磚紅色，丙呈藍色C．甲、乙皆呈藍色，丙呈磚紅色D．甲呈淺磚紅色，乙呈磚紅色，丙呈藍色D[本題考查可溶性還原糖的鑒定，意在考查考生的理解及試驗分析實力。萌發(fā)的小麥種子可產(chǎn)生淀粉酶，能將淀粉分解成可溶性還原糖。在不同的溫度條件下，產(chǎn)生淀粉酶的量不同，30℃時淀粉酶產(chǎn)生量大于20℃時，因此提取液Ⅱ中淀粉酶的量大于提取液Ⅰ，故乙試管中產(chǎn)生的還原糖多于甲試管，丙試管中無還原糖，因此用斐林試劑鑒定，甲呈淺磚紅色，乙呈磚紅色，丙呈藍色，即Cu(OH)2真題體驗|感悟高考淬煉考能1．(2024·全國卷Ⅰ)下列關(guān)于細胞結(jié)構(gòu)與成分的敘述，錯誤的是()A．細胞膜的完整性可用臺盼藍染色法進行檢測B．檢測氨基酸的含量可用雙縮脲試劑進行顯色C．若要視察處于細胞分裂中期的染色體可用醋酸洋紅液染色D．斐林試劑是含有Cu2＋的堿性溶液，可被葡萄糖還原成磚紅色B[本題考查有機物檢測試驗的顏色反應(yīng)。臺盼藍是細胞活性染料，常用于檢測細胞膜的完整性與細胞的存活率，是組織和細胞培育中最常用的細胞活性鑒定染色劑，A正確；雙縮脲試劑的作用原理是Cu2＋在堿性條件下與肽鍵發(fā)生反應(yīng)生成紫色絡(luò)合物，因為氨基酸中沒有肽鍵，故不會與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)，也就不能用雙縮脲試劑檢測氨基酸的含量，B錯誤；染色體可被堿性染料染成深色，常用的堿性染料為龍膽紫溶液或醋酸洋紅液，C正確；斐林試劑的甲液是質(zhì)量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液，乙液是質(zhì)量濃度為0.05g/mL的CuSO4溶液，應(yīng)現(xiàn)配現(xiàn)用，可溶性還原糖中含有的醛基或酮基具有弱還原性，在水浴加熱的條件下可與氫氧化銅發(fā)生氧化