2020年高考生物一轮复习专题1.2细胞中的元素和化合物细胞中的无机物精讲含解析
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1、细胞中的元素和化合物 细胞中的无机物1.水和无机盐的生理作用2.组成生物体的三大有机物检测近年高考中,化合物的元素组成和水、无机盐的作用多以选择题的形式,结合代谢、重要化合物及生产生活实际,考查对水和无机盐的理解记忆。知识点一 组成细胞的元素和化合物1种类(1)含量:大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。微量元素:生物生活必需但需要量却很少的元素:Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。(2)作用:最基本元素:C。基本元素:C、H、O、N。【归纳总结】各种化合物的组成元素1.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
2、还有N,其代谢终产物中还含有尿素。2从化合物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比糖类多,释放的能量也多于糖类。 2组成细胞的化合物(1)种类:水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质和核酸。(2)含量:鲜重含量最多的化合物:水。鲜重含量最多的有机物蛋白质。占细胞干重最多的化合物:蛋白质。【特别提醒】走出元素与化合物的三个误区1误区一:易混淆元素与化合物的干重和鲜重。(1)在组成细胞的元素中,占鲜重百分比:OCHN;占干重百分比:CONH。(2)在组成细胞的化合物中,占鲜重百分比:水蛋白质脂质糖类,但在占干重百分比中,蛋白质最多。2误区
3、二:误以为生物体内大量元素重要,微量元素不重要。大量元素、微量元素是根据元素的含量划分的。无论是大量元素还是微量元素,都是生物体必需的元素。3误区三:易混淆“数量”和“含量”。人体活细胞中氧的含量最多,但氢原子的数量最多。 知识点二、细胞中的无机物1细胞中的水(1)存在形式:自由水和结合水。(2)功能: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;参与细胞内的许多生物化学反应;为细胞提供液体环境;运送营养物质和代谢废物。2细胞中的无机盐(1)存在形式:主要以离子形式存在。(2)功能:细胞的重要组成成分;维持细胞和生物体的生命活动;维持细胞内的酸碱平衡。 【整合提升】无机盐在细胞中的
4、功能1某些复杂化合物的组成成分无机盐参与形成的化合物N(NO)蛋白质、ATP(ADP)、叶绿素、核酸(DNA或RNA)P(PO)ATP(ADP)、磷脂、核酸(DNA或RNA)Mg2叶绿素S(SO)某些蛋白质Fe2动物血红蛋白I甲状腺激素2.维持细胞和生物体的正常生命活动。例如,哺乳动物血液中Ca2含量过低就会出现抽搐,I缺乏易患地方性甲状腺肿,Fe2缺乏易患贫血等,缺乏N、Mg和P元素,植物的光合作用将会受到影响。3维持生物体内的平衡。体内平衡使细胞能有稳定的结构和功能,是生物维持正常的代谢和生理活动的必要条件。(1)渗透压的平衡:Na、Cl对细胞外液渗透压起重要作用,K则对细胞内液渗透压起决
5、定作用。(2)酸碱平衡(即pH平衡):pH调节着细胞的一切生命活动,它的改变影响着生物大分子的功能特性以及在细胞内发生的一切反应:如人血浆中的HCO、HPO等。(3)离子平衡:动物细胞内外Na/K/Ca2的比例是相对稳定的。细胞膜外Na高、K低,细胞膜内K高、Na低。K、Na这两种离子在细胞膜内外分布的浓度差,是使细胞保持反应性能的重要条件。 知识点三 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质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(2)脂肪的检测方法一:花生种子匀浆3滴苏丹染液红色方法二(3)蛋白质的检测【误区警示】走出误区(1)三类
6、有机物检测在操作步骤上的“三个唯一”唯一需要加热还原糖检测,且必须水浴加热,不能用酒精灯直接加热。若不加热,则无砖红色沉淀出现。唯一需要显微镜脂肪检测。唯一使用酒精脂肪的鉴定,实验用体积分数为50%的酒精洗去浮色。(2)实验中的三个注意点三个实验中都不宜选取有颜色的材料,否则会干扰观察实验结果的颜色变化。脂肪鉴定的过程中滴加12滴体积分数为50%的酒精的目的是洗去浮色,原因是苏丹或苏丹染液易溶于酒精。 物质鉴定实验一般不设立对照实验,若需设立对照实验,对照组应加入成分已知的物质,如验证唾液淀粉酶是蛋白质,对照组可加入稀释的鸡蛋清。考点一组成细胞的元素和化合物辨析【典例1】(2019河北衡水中学
7、模拟)下列有关组成细胞的元素的说法,正确的是()A组成生物体的大量元素中,C是最基本的元素,在细胞鲜重中含量总是最多的B微量元素在生物体内含量很低,但不可缺少,如叶绿素的合成离不开MgC生物体内携带氨基酸进入核糖体的有机物一定不含SDP是磷脂、蛋白质、ATP和核糖等多种化合物的组成元素【答案】C【解析】组成生物体的大量元素中,C是最基本的元素,在细胞鲜重中含量最多的是O,A错误;叶绿素的合成离不开Mg,但Mg是大量元素,B错误;携带氨基酸进入核糖体的有机物是tRNA,其组成元素只有C、H、O、N、P,C正确;磷脂和ATP的组成元素是C、H、O、N、P,蛋白质中一定含有C、H、O、N,有的含有S
8、等,核糖的组成元素只有C、H、O,D错误。【方法技巧】判断元素与化合物分子时四个“明确” 【变式1】(2019哈尔滨六中模拟)元素和化合物是细胞的物质基础,下列叙述错误的是()A细胞中的微量元素如Fe、Mn、Cu、Zn等含量虽然很少,但不可缺少BATP和质粒中含有的元素都是C、H、O、N、PC具有生物催化作用的酶是由氨基酸或核糖核苷酸组成的D染色体、核糖体中含有的五碳糖都是脱氧核糖【答案】D【解析】Fe、Mn、Cu、Zn等微量元素含量虽然很少,但不可缺少,A正确;ATP含有的元素是C、H、O、N、P,质粒是小型环状DNA分子,含有的元素是C、H、O、N、P,B正确;具有生物催化作用的酶的化学本
9、质是蛋白质或RNA,故其是由氨基酸或核糖核苷酸组成的,C正确;染色体中含有的核酸是DNA,其中的五碳糖是脱氧核糖,核糖体中含有的核酸是RNA,其中的五碳糖是核糖,D错误。考点二 水和无机盐功能的分析【典例2】(2017海南)无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用。下列相关叙述错误的是()A蔬菜中的草酸不利于机体对食物中钙的吸收B缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降C和ATP一样,KH2PO4也能为生物体提供能量D植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐【答案】C【解析】草酸与食物中的钙结合形成沉淀物,不利于机体对食物中钙的吸收,A项正确;铁是血红蛋白的组成成分,血红蛋白的主要作用是运输
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