第2講細(xì)胞中的元素和化合物，細(xì)胞中的無機(jī)物

1.說出細(xì)胞主要由C、H、O、N、P、S等元素構(gòu)成，它們以碳鏈為骨架形成

課復(fù)雜的生物大分子

標(biāo)2.指出水大約占細(xì)胞重量的2/3,以自由水和結(jié)合水的形式存在,賦予了細(xì)胞許

要多特性，在生命活動中具有重要作用

求3.舉例說出無機(jī)鹽在細(xì)胞內(nèi)含量雖少，但與生命活動密切相關(guān)

4.教學(xué)活動:檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)

考點一細(xì)胞中的元素和化合物（固本?識記類）

必備知識

1.生物界與無機(jī)自然界元素的統(tǒng)一性和差異性

［原因］生物選擇性地從無機(jī)自然界獲取各種物質(zhì)來組成自身。

2.元素種類和存在形式

是根據(jù)含量區(qū)分的，而不是從

功能上劃分的

合力大量元素

?等

微量元素

「分類，----------------------------等

依據(jù)&生物體含量很少的元素并非都是微量元素

含量最多的四種元素（干重、鮮重

I均最多）

繇大多以的形式存在

3.細(xì)胞中的化合物

：鮮重含量最多

_______:占

一般是C、H、O、一

-------------?糖類

}C、H、O、N（S）＞蛋白質(zhì):干重含量最多

C、H、O、N、P鏟除

--------------?核酸

C、H、O（N、P）Q

--------------旨質(zhì)

考點易錯?明辨析

（l）Ca、Mg、Fe、Mn、Cu是組成細(xì)胞的微量元素。（）

（2）微量元素雖然含量較少,但比大量元素重要。（）

（3）組成人體的主要元素（占細(xì)胞鮮重百分比）中,C最多Q次之。（）

（4）C、H、O、P、N參與組成線粒體的內(nèi)膜。（）

（5）生物界和無機(jī)自然界在元素組成上具有統(tǒng)一性，因此地殼中的元素在生物體內(nèi)都能找

到。（）

（6）［天津卷］藻類的ATP和淀粉都是含磷化合物。（）

⑺在沙漠植物仙人掌的活細(xì)胞中含量最多的化合物是蛋白質(zhì)。（）

長句拓展?練思維

1.［必修1P16“思考?討論”］玉米細(xì)胞和人體細(xì)胞干重中含量較多的四種元素都是C、H、

O、N,這是因為一

O

2.植物缺少N、Mg、P會影響光合作用的原因是

O

典型例題

1.［2024?浙江金華一中模擬］茶葉生產(chǎn)在中國已有3000多年的歷史，其中信陽毛尖以

“細(xì)、圓、光、直、多白毫、香高、味濃、湯色綠”的獨特風(fēng)格，盛名傳播國內(nèi)外。下列

說法正確的是（）

A.Mg是微量元素，參與葉綠素構(gòu)成

B.茶葉和人體所含元素種類大致相同，但含量有差異

C.采摘的新鮮茶葉的細(xì)胞中含量最高的化合物是蛋白質(zhì)

D.制好的成品茶相比新鮮茶葉結(jié)合水/自由水的值低

2.［2024?湖北黃岡一模］苯丙酮尿癥患者早期確診后，可及時采取嚴(yán)格限制高蛋白食物攝

入的飲食策略輔助治療。為驗證該策略的有效性進(jìn)行了相關(guān)研究,下表為研究過程中患

者體內(nèi)幾種礦質(zhì)元素含量的檢測結(jié)果。下列分析正確的是（）

鋅/鐵/鈣/鎂/銅/

組別

(gmol/L)(|imol/L)(mmol/L)(mmol/L)(gmo/L)

實驗70.58+7.38±1.68±1.65+21.77+

組1.531.200.170.173.97

對照78.61±7.75±1.72±1.48±20.04±

組0.900.950.170.205.29

A.表中檢測的5種元素均為微量元素

B.實驗組不限制高蛋白食物攝入,對照組限制高蛋白食物攝入

C.表中結(jié)果說明高蛋白食物的攝入會影響患者體內(nèi)礦質(zhì)元素的含量

D.人體血液中必須含有一定量的Ca2+,但Ca2+的含量過高會引起抽搐

I方法技巧I

判斷化合物種類的三種方法

(1)元素組成分析法

糖類中的幾丁質(zhì)(殼多糖)還含有N

蛋法絕大多數(shù)蠢類、

脂肪、固醇

磷酸、核酸、ATP等

(2)特征元素提示法

Fe是構(gòu)成血紅素的元素

A/

葉綠素+冬粵+冬自府

［C、H、O、N)

核酸、ATP等「二-甲狀腺激素

(3)代謝產(chǎn)物推理法

［蛋白質(zhì)卜C°彝20［代謝產(chǎn)物)C02和H20悔類、脂肪)

考點二細(xì)胞中的無機(jī)物(固本?識記類)

必備知識

1.細(xì)胞中的水

⑴含量

①生物體的含水量隨著的不同有所差別。

②水是中含量最多的化合物。

(2)水分子的結(jié)構(gòu)特點

①水分子是分子，因此水是良好的溶劑。

②水分子之間以結(jié)合，因此水的溫度相對不容易發(fā)生改變。

(3)存在形式及功能

(功能*是③的重要組成

細(xì)

胞一部分

中存在

的蔽廣細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑

水）參與許多④____________

〕。②眄______________________

,為細(xì)胞提供⑤

修運送⑥

（4）自由水、結(jié)合水與細(xì)胞代謝的關(guān)系

「比值大一代謝____,但抗逆性—

［自由水/結(jié)合水J-代謝強(qiáng)度，但抗寒、

但抗旱、抗熱等抗逆性—

2.細(xì)胞中的無機(jī)鹽

主要是-Mg-?葉綠素

①形式組成復(fù)雜例如-③血紅蛋白

化合物

-④ATP、核酸、磷脂

「血鈣過⑤_-肌無力

可維持細(xì)胞

例如

作-血鈣過⑥^一抽搐

和生物體的動物

用生命活動⑦缺乏-神經(jīng)、肌肉細(xì)

—胞興奮性降低

主

要S人體中的Na.和C「對于維持

髓維持細(xì)胞和細(xì)胞外液（內(nèi)環(huán)境）滲透壓起

生物體正常一

主要作用，K+對細(xì)胞內(nèi)液滲

的滲透壓

般為透壓的維持起主要作用

!:'

國

H2c03與HC03對于維持人

體血漿pH穩(wěn)定非常重要

考點易錯?明辨析

（1）細(xì)胞內(nèi)一部分水能與蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)相結(jié)合。（）

（2）［全國乙卷］自由水和結(jié)合水比值的改變會影響細(xì)胞的代謝活動。（）

（3）結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分，主要存在于液泡中。（）

（4）Mg存在于葉綠體的類胡蘿卜素中。（）

（5）細(xì)胞中的無機(jī)鹽大多數(shù)以化合物的形式存在，如CaCCh構(gòu)成骨骼、牙齒等。（）

（6）成年人缺碘會患大脖子病，說明無機(jī)鹽對維持酸堿平衡很重要。（）

（7）無機(jī)鹽參與維持細(xì)胞的酸堿平衡，不參與有機(jī)物的合成。（）

長句拓展?練思維

1.農(nóng)田施肥的同時，往往需要適當(dāng)澆水，此時澆水的原因

是O

2.北方冬小麥在冬天來臨前，自由水的比例會逐漸降低，而結(jié)合水的比例會逐漸升高，原因

是.

3.對于患急性腸炎的病人，治療時經(jīng)常需要補(bǔ)充生理鹽水,原因是

4.Na\K+對細(xì)胞內(nèi)外滲透壓大小所起的作用一樣嗎?，原因是

典型例題

命題角度一考查細(xì)胞中的水

1.[2024?河北石家莊期末]在人體不同組織中，水的存在形式與其功能直接相關(guān)，血液中的

水主要是自由水，有利于物質(zhì)運輸,心肌中的水主要是結(jié)合水，可以維持肌肉細(xì)胞的形態(tài)，有

利于肌肉的收縮。下列關(guān)于生物組織中水的敘述，正確的是()

A.人體不同組織的形態(tài)與含水量直接相關(guān)，含水量相同的組織，形態(tài)一定相同

B.唾液腺細(xì)胞合成唾液淀粉酶過程中產(chǎn)生的水，來自氨基酸的氨基和較基

C.不同物質(zhì)與水的結(jié)合能力不同，同一細(xì)胞不同時期水的存在形式不變

D.溫度下降會影響哺乳動物體內(nèi)自由水和結(jié)合水的比值，使動物抵抗寒冷的能力增強(qiáng)

2.[2024?湖北武漢模擬]我國新疆的鹽堿地資源豐富，科學(xué)家對其中的鹽堿水進(jìn)行過濾、

殺菌、淡化等處理，再添加微量元素，將鹽堿水改良處理成與天然海水相似的“人造海水”,

用于海產(chǎn)養(yǎng)殖。下列敘述錯誤的是()

A.水是極性分子這一性質(zhì)決定了大部分的無機(jī)鹽易溶于水

B.水分子可通過自由擴(kuò)散與協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)入海產(chǎn)動物細(xì)胞中

C.海產(chǎn)動物可在內(nèi)環(huán)境中積累代謝產(chǎn)物以維持滲透壓平衡

D.海產(chǎn)動物細(xì)胞中絕大部分水分子會與蛋白質(zhì)等物質(zhì)結(jié)合

題后歸納

(1)種子與水

隨種子成熟,水分由多到少，在種子成熟時自由

水/結(jié)合水的值下降，代謝減弱

種

子種子風(fēng)干>喪失的主要是自由水,種子活性未

與喪失

水自由水/結(jié)合水的值大幅度上升，代

謝旺盛

種子烘烤

自由水和結(jié)合水喪失，種子活性喪失

(2)水的產(chǎn)生與利用

①有氧呼吸

第三階段-I①多糖、蛋白質(zhì)、脂

②叱砌肪、核酸的水解

水縮合

③多糖的合成玲因利用②光反應(yīng)中水的分解

④DNA的復(fù)一③有氧呼吸第二階段

制與轉(zhuǎn)錄

④ATP的水解

⑤ADP形成—

ATP

命題角度二考查細(xì)胞中無機(jī)鹽的功能及相關(guān)實驗分析

3.[2024?湖南長沙一中期末]研究人員發(fā)現(xiàn)了金屬鋅的第一個伴侶蛋白ZNG1,它可將鋅

運送到需要鋅的蛋白質(zhì)處發(fā)揮作用。下列敘述錯誤的是()

A.鋅在細(xì)胞中的含量很少但功能不可替代，是組成細(xì)胞的微量元素

B.ZNG1運送鋅的功能與其氨基酸的排列順序及肽鏈的盤曲、折疊方式等有關(guān)

C.鋅是構(gòu)成ZNG1的重要元素，說明無機(jī)鹽可以參與構(gòu)成細(xì)胞內(nèi)的重要化合物

D.該實例說明細(xì)胞中的無機(jī)鹽和有機(jī)物相互配合才能保證某些生命活動的正常進(jìn)行

4.[2024?河北保定三模]一批在相同條件下培養(yǎng)出的盆栽黃瓜幼苗表現(xiàn)出葉片發(fā)黃的缺

素癥狀?，F(xiàn)取若干株該盆栽黃瓜幼苗隨機(jī)分為A、B、C三組，分別施用等量適宜濃度的

NH4NO3溶液、MgSCU溶液和Mg(NC)3)2溶液,一段時間后觀察并比較盆栽黃瓜幼苗葉片

的顏色變化。下列敘述錯誤的是()

A.本實驗的目的是探究盆栽黃瓜幼苗葉片發(fā)黃是由缺N還是缺Mg引起葉綠素合成不

足導(dǎo)致的

B.若A、C兩組葉片變綠,B組葉片發(fā)黃,則說明該批盆栽黃瓜幼苗葉片發(fā)黃是由缺N造

成的

C.若A組葉片發(fā)黃,B、C兩組葉片變綠，則說明該批盆栽黃瓜幼苗葉片發(fā)黃是由缺Mg

造成的

D.若A、B兩組葉片發(fā)黃,C組葉片變綠，則說明該批盆栽黃瓜幼苗葉片發(fā)黃是由缺少N

或Mg造成的

題后歸納

(1)驗證某種礦質(zhì)元素生理功能的實驗方案

①實驗設(shè)計

a.對照組:植物+完全培養(yǎng)液一正常生長。

b.實驗組：

植物+只「正常生長一＞x不是必需元素

缺X的完H加入X

全竦液|L不正常生長空斗正常生長

x是必需元素

②實驗成功關(guān)鍵

a.實驗中應(yīng)保證實驗材料的統(tǒng)一性，即材料的種類、生長狀況應(yīng)一致等。

b.實驗組加入X的目的是使實驗組前后形成自身對照，以增強(qiáng)說服力。

(2)?？紵o機(jī)鹽的功能

蛋白質(zhì)、ATP、Fe2^癡晟血紅箭(血紅春：

NADP\葉綠；白)，人體缺Fe時，：

素、核菩酸等：貧血，無氧呼吸加強(qiáng)，：

:、引發(fā)乳酸中毒；

ATP、NADP+、

核菩酸、磷脂

葉綠素(與光反無卡:持細(xì)危外卷”展壓,;

機(jī)Na1

應(yīng)有關(guān))

鹽,動作電位的形成與維;

［外離不開Na+內(nèi)流，

甲狀腺激素(幼

年時缺乏引發(fā)：維持細(xì)胞內(nèi)液滲透壓工

“呆小癥”):靜息電位的形成與維:

:持離不開K+外流；

與Na+共同維

持細(xì)胞外液滲Ca2+：可調(diào)節(jié)肌肉底■縮布_瓦;

透壓:、液凝固：

考點三實驗:檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)(實驗?探究類)

必備知識

1.實驗原理

某些化學(xué)試劑能夠使生物組織中的相關(guān)化合物產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng)。

50?65℃溫水浴

(1)還原糖+斐林試劑--------一磚紅色沉淀

(2)脂肪+蘇丹III染液-橘黃色

(3)蛋白質(zhì)+雙縮JR試劑一紫色

2.實驗步驟及結(jié)論

(1)還原糖的檢測

選材：還原糖含量較高、顏色為________________的植

|物組織或器官，如、、等

制備組織樣液：制漿一過濾,取液

結(jié)論：組織樣液中含有

(2)脂肪的檢測

選材:最好選富含的生物組織，若用顯微鏡觀察，則最好選擇花生或薄麻種子。使

用前可提前浸泡3~4h,以便于。

取材和切片：花生種子(浸泡，去掉種皮)，將子葉

切成薄片

”取最薄的切片，放在載玻片中央

「工滴2~3滴_________染液(染色3min)

制片1

洗去浮色(Ml~2滴體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精溶液)

,,I制成臨時裝片(滴1滴蒸儲水，蓋上蓋玻片)

觀察：先在_________下尋找已著色的圓形小顆粒，

|再用高倍鏡觀察

結(jié)論：圓形小顆粒呈_______色，說明花生種子中有

____存在

(3)蛋白質(zhì)的檢測

選材和制備：蛋清稀釋液或豆?jié){濾液

雙縮脈試劑雙縮脈試劑

顯色待測組

搖勻

反應(yīng)：織樣液mL,

2mL

搖勻后

變成

結(jié)論：組織樣液中存在

考點易錯?明辨析

(1)常用番茄、蘋果等組織樣液作為檢測植物組織內(nèi)還原糖的實驗材料。()

(2)用雙縮服試劑檢測蛋白質(zhì)時，先加入CuSCU溶液,再加入NaOH溶液。()

(3)還原糖和蛋白質(zhì)的檢測都需要加熱處理。()

(4)利用斐林試劑的甲液、乙液和蒸懦水可以鑒定蛋白質(zhì)。()

(5)[2022?海南卷]種子子葉切片用蘇丹III染色后，顯微鏡下觀察到橘黃色顆粒,說明該

種子含有脂肪。()

(6)[2023?海南卷]蛋白質(zhì)的徹底水解的產(chǎn)物可與雙縮版試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應(yīng)。

()

重點難點

1.斐林試劑與雙縮胭試劑的比較

項目斐林試劑雙縮腺試劑

CuSO4溶

不同

液0.05g/mL0.01g/mL

點

濃度

檢測物質(zhì)還原糖蛋白質(zhì)

甲、乙兩液等量先加入A液，

使用方法

混合均勻后使用再加入B液

50?65℃

反應(yīng)條件不需要加熱

水浴加熱

淺藍(lán)色一棕色一

反應(yīng)現(xiàn)象淺藍(lán)色-紫色

磚紅色

含有NaOH和CuSO4兩種成分，且NaOH的質(zhì)量濃度都是0.1

相同點

g/mL

2.三組實驗操作中的“三個唯一”

(1)唯一需要加熱一還原糖的檢測，且必須水浴加熱，不能用酒精燈直接加熱。若不加熱,

則無磚紅色沉淀出現(xiàn)。

(2)唯一需要使用顯微鏡——脂肪的檢測。

(3)唯一需要使用酒精溶液一脂肪的檢測實驗中,用體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精洗去浮色。

3.實驗中的“三個注意點”

(1)三個實驗中都不宜選取有顏色的