第二章　组成细胞的分子

第1、5节　细胞中的元素、化合物和无机物

目录 回归教材•夯实基础 高频考点•深度剖析 易错辨析•技法提升 实验探究•专项突破 知能演练•强化闯关

回归教材•夯实基础 基础盘点 一、组成细胞的元素和化合物[判一判] 1.生物界和非生物界在元素组成的种类和含量上都相同.(×) 2．碳是最基本的元素，在有机物中易构成基本骨架。(√) 3．Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是组成细胞的微量元素。(×) 4．组成人体细胞的主要元素是O、C、H、N、P、S。(√) 5．细胞中的大量元素不可缺少；微量元素可有可无。(×) 6．细胞中含量最多的化合物是水，质量分数最多的元 素是碳。(×)

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)。

二、生物组织中糖类、脂肪和蛋白质检测的原理[连一连]

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____________； B．提供细胞生活的________环境； C．作为___________，参与反应； D．有利于_________。 (2)自由水和结合水的转换：温度升高后,_______ 可转换为___________，自由水与结合水的比例会_________，新陈代谢会________。 细胞结构 液体 反应物 物质运输 结合水 升高 自由水 增强

提醒　种子晒干时减少的是自由水，细胞仍能保持活性；加热或炒熟则失去的主要是结合水，种子死亡不萌发。

2．无机盐 (1)在细胞中的存在形式：主要是________。 (2)生理作用 ①细胞的组成成分，如Mg2＋参与____________合成；Fe2＋参与___________合成。 ②维持__________________。 离子 叶绿素 血红蛋白 细胞的酸碱平衡

想一想 所有的色素分子都含有Mg2＋吗？ 【提示】 叶绿素含Mg2＋，叶黄素等色素不含Mg2＋。

知识导图

高频考点•深度剖析 考点一 组成细胞的元素 1．种类与含量 (1)大量元素和微量元素划分的依据是含量，而不是生 1．种类与含量 (1)大量元素和微量元素划分的依据是含量，而不是生 理作用。 (2)生物体内含有的元素不一定是生物所必需的元素。 (3)主要元素占人体鲜重比例的顺序依次是O、C、H、 N、P、S。

3．主要作用 (1)维持机体生命活动，如K＋可保持心肌正常兴奋性，B可促进植物花粉的萌发和花粉管的伸长。 (2)组成化合物 元素组成 糖类和脂肪 C、H、O 蛋白质 C、H、O、N等 核酸和ATP C、H、O、N、P

下列关于元素与化合物的叙述，正确的是 (双选)(　　) A．植物根尖从土壤溶液中吸收的N可以用于合成蛋白质、ATP和核酸 B．相同的元素在生物体内组成相同的化合物 C．不论鲜重还是干重，组成细胞的元素中C、H、O、N的含量最多 D．C是构成细胞的基本元素，也是组成每种化合物的必 需元素 例1

【解析】　相同的元素在生物体内组成的化合物不一定相同；化合物水中没有C元素。 【答案】　AC

互动探究 (1)干重时，细胞含量最多的元素和化合物分别是什么？ (2)人体和无机自然界都含有钙元素，但两者的含量并不相同，说明了什么？ 【提示】　(1)碳、蛋白质。 (2)生物界和非生物界具有差异性。

考点二 细胞中的无机物 1．生物体内水的代谢图解

特别提醒 细胞内水分变化 ①环境恶化——自由水↓，结合水↑。 ②细胞衰老——自由水↓，结合水↑。 ③生命活动增强——自由水↑，结合水↓。

(2013·广州市高三质检)下列有关生物体内水和无机盐的叙述错误的是(　　) A．细胞代谢过程中，叶绿体、核糖体、中心体中都有 水生成 B．自由水是细胞内良好的溶剂，结合水是细胞的结构物质 C．无机盐离子对维持血浆的正常浓度和酸碱平衡等有重 要作用 D．镁是构成叶绿素的必需成分，植物缺乏镁会导致叶 片发黄 例2

【解析】　细胞代谢过程中，在叶绿体中进行的光合作用，其暗反应过程有水生成；在核糖体中进行的多肽链的合成也有水的生成；中心体中无水生成。 【答案】　A 拓展 温度也会影响细胞内自由水和结合水的含量

跟踪训练 下列有关生物体内水和无机盐的叙述，不正确的是(　　) A．越冬植物体内自由水与结合水的比值下降 B．细胞中自由水含量降低是细胞衰老的特征之一 C．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 D．缺铁时，可导致人体内乳酸产生量增加

解析：选C。由于越冬植物和衰老细胞中代谢减弱，可判断植物体或衰老细胞内自由水含量降低，A、B项正确；细胞中的无机盐主要以离子形式存在，C项错误；人体缺铁时，血红蛋白合成受影响，该蛋白的功能是携带氧气，因此人体因缺氧而无氧呼吸强度相对增强,乳酸产生量增加，D项正确。

易错辨析•技法提升 [易错警示] 对微量元素的含义模糊 (经典易错)科学家在利用无土栽培法培养一些名贵花卉时,培养液中添加了多种必需化学元素。其配方如下： 例1

【答案】　C

【纠错笔记】 (1)微量元素在生物体内含量少，需求量也少。 (2)生命活动不可缺少的元素，属于必需元素。

常用化合物的元素组成及其作用(列表归纳法) 促进生长发育和新陈代谢、提高神经系统的兴奋性 [方法体验] 常用化合物的元素组成及其作用(列表归纳法) 物质名称 元素组成 作用 ATP C、H、O、N、P 细胞的直接供能物质 叶绿素 C、H、O、N、Mg 吸收、传递并转化光能 血红蛋白 C、H、O、N、S、Fe 主要运输氧气和部分二氧化碳 胰岛素、胰高血糖素 C、H、O、N、S 调节血糖浓度 甲状腺激素 C、H、O、N、I 促进生长发育和新陈代谢、提高神经系统的兴奋性

图中①～④表示的是生物体内4种有机分子的结构。其中①和④仅存在于植物细胞中。有关说法正确的 是(　　) A．①～④存在于所有植物细胞中 B．②中也含有与a类似的结构 C．细胞中没有①就不能产生③ D．没有③时，细胞仍能合成① 例2

【解析】　图中①是叶绿素，②是tRNA，③是ATP， 其中a是腺嘌呤核糖核苷酸，④是吲哚乙酸。根细胞中无叶绿素，细胞质基质和线粒体也产生ATP。叶绿素的合成需要消耗ATP。 【答案】　B

实验探究•专项突破 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 1．实验原理及步骤

2．实验注意问题 (1)还原糖检测实验材料的要求 ①浅色：不能用绿色叶片、西瓜、血液等材料，防止颜色的干扰。 ②还原糖含量高：不能用马铃薯(含淀粉)、甘蔗、甜菜 (含蔗糖)。 (2)唯一需要加热——还原糖鉴定，且必需水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热则无砖红色沉淀出现。

(6)若用大豆做材料，必须提前浸泡；若用蛋清作材料，必须稀释，防止其粘在试管壁上不易刷洗；且该实验应预留部分组织样液做对比。 (7)易写错别字提示：“斐林试剂”中的“斐”不可错写成“非”；双缩脲试剂中的“脲”不可错写成“尿”。

实战演练 1．(2012·高考广东卷)分析下表，可推测(　　) 注：“＋”显色，“＋＋”显色更深；“－”不显色。 A．甲溶液含有淀粉　　　　 B．乙溶液含有还原糖 C．混合溶液不含淀粉 D．混合溶液含有淀粉酶 溶液 双缩脲试剂 碘液 斐林试剂 甲 ＋ － 乙 ＋＋ 甲、乙混合

解析：选D。甲溶液用双缩脲试剂检测显色，说明其含有蛋白质；乙溶液遇碘液显色，说明其含有淀粉。综合甲、乙的判断与甲、乙混合液的检测结果可知，甲为淀粉酶，乙为淀粉，淀粉酶催化淀粉分解的产物中含有还原糖，还原糖用斐林试剂检测显色。

2．根据检测“生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验，回答下列问题： (1)检测成熟苹果果肉中存在还原糖所用的试剂是________________________________________________， 该试剂与细胞内还原糖发生作用，形成_________沉淀。 (2)在检测花生子叶中的脂肪的实验中，能将脂肪染成橘黄色的染液是________，用其染色时，冲洗浮色要用酒精，这是因为酒精________________。

(3)检测黄豆组织中存在蛋白质时，向组织液中加入双缩脲试剂A摇匀，再向样液中加入双缩脲试剂B摇匀。其中双缩脲试剂B的量只有3～4滴，而不能过量，为什么？___________________________________________。 (4)本实验注意事项：①斐林试剂极不稳定，其甲液和乙液需_______，使用时再临时混合均匀用于实验。 ②双缩脲试剂的使用，应先加试剂___________， 造成碱性环境，再加试剂________________。 ③在可溶性还原糖的检测中，对试管中溶液加热时，试管底部不要触及________________；试管口不要朝向________________，以免溶液沸腾时冲出试管造成烫伤。

解析：(1)还原糖具有还原性，能将斐林试剂中的Cu2＋还原成Cu＋，生成Cu2O砖红色沉淀，所以可用斐林试剂检测还原糖的存在；(2)苏丹Ⅲ可将脂肪染成橘黄色。苏丹Ⅲ能溶解在酒精中,根据这一性质可用酒精洗去浮色,便于观察。(3)双缩脲试剂检测蛋白质的原理是蛋白质与双缩脲试剂反应形成紫色。 若加入过量的双缩脲试剂B液即CuSO4，CuSO4本身呈蓝色，与试剂A液反应产生的Cu(OH)2也呈蓝色，会掩盖生成的紫色，影响实验观察。

答案：(1)斐林试剂　砖红色　(2)苏丹Ⅲ　能溶解苏丹Ⅲ (3)过量的双缩脲试剂B会与试剂A反应，使溶液呈蓝色，而掩盖生成的紫色　(4)①分别配制、储存　②A液(0.1 g/mL NaOH溶液)　B液(0.01 g/mL CuSO4溶液) ③烧杯底部　实验者或其他人

知能演练•强化闯关

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