高考一輪復習核心知識一遍過必修一第2講

細胞中的元素和化合物

細胞中的無機物1.說出細胞主要由C、H、O、N、P、S等元素構成。2.指出水大約占細胞重量的2/3，以自由水和結合水的形式存在，賦予了細胞許多特性，在生命活動中具有重要作用。3.舉例說出無機鹽在細胞內含量雖少，但與生命活動密切相關。4.活動：檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質。課標要求考情分析全國歷年考點詳情預測考點一：細胞的元素和化合物2024·重慶·T22021·天津·T42021·全國甲卷·T1題型：選擇題內容：重點是組成細胞的四種有機物及相關實驗、組成細胞的無機物考點二：細胞的無機物2024·貴州·T12024·新課標·T22022·全國甲·T12022·湖北·T12021·全國乙·T32021·河北·T19考點三：檢測生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質2022·海南·T102022·重慶·T112022·江蘇·T52022·河北卷·T4）考點一

組成細胞的元素和化合物考點二

細胞中的水和無機鹽考點三

檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質組成地殼和組成細胞的部分元素含量(％)表元素地殼細胞O48.6065.0Si26.30極少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.01、生物與非生物在元素組成和含量上有何特點？2、從元素的組成和含量可以得出生物與非生物具有怎樣的關系？生物界和非生物界具有統一性和差異性。3、生物和非生物所含元素都來自無機環境，為什么比例卻大不相同？元素組成相同，元素含量差別大生物體按照生命活動需要從外界有選擇地吸收元素，故與無機環境含量相差較大考點一

組成細胞的元素和化合物1.組成細胞的元素(1)生物界和非生物界在元素種類和含量上的關系統一差異考點一

組成細胞的元素和化合物（2）元素分類和存在形式元素常見20多種存在形式分類依據含量大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等來源有選擇地從無機自然界中吸收注意：①大量和微量元素都是生物體必需的②含量少的元素不一定是微量元素，如重金屬Pb最基本元素:C基本元素:C、H、O、N

作用(參與構成生物大分子的基本骨架)(干重、鮮重均最多)大多以化合物的形式存在主要元素:C、H、O、N、P、S

1.組成細胞的元素考點一

組成細胞的元素和化合物2、組成細胞的化合物水：鮮重

，大多為

。無機化合物無機鹽：大多以

形式存在

糖類：一般

（

物質）

脂質：主要含

，有的還含______（

物質）有機化合物蛋白質：主要含

（

物質）核酸：含

（

物質）最多自由水離子C、H、O能源N、P儲能C、H、O、N(S)結構C、H、O、N、P遺傳C、H、O(含碳元素)(1)組成細胞的各種元素大多以__________的形式存在，如水、糖類、脂質、蛋白質、核酸等等。化合物考點一

組成細胞的元素和化合物(2)正確區分鮮重、干重的元素和化合物的含量(以人體細胞為例)水>蛋白質O>C>H>NC>O>N>H考點一

組成細胞的元素和化合物【技法點撥】(1)元素組成分析法(2)特征元素提示法葉綠素血紅素磷脂、核酸、ATP等甲狀腺激素(3)從代謝終產物推斷化合物的元素組成：實例化合物元素組成代謝產物蛋白質C、H、O、NCO2、H2O和尿素糖類、脂肪C、H、OCO2和H2O1、判斷化合物的種類的三種方法【技法點撥】2、研究化合物中元素轉移方向的常用方法——同位素標記法教材中同位素標記法應用實例:考點情境：在冬季來臨過程中，隨著氣溫的逐漸降低，植物體內會發生一系列適應低溫的生理變化，抗寒力逐漸加強，該過程稱為抗寒鍛煉。我國北方晚秋及早春時，寒潮入侵，氣溫驟然下降，會造成植物體內發生冰凍，因而受傷甚至死亡，這種現象稱為凍害。某科研團隊對冬小麥在不同時期細胞內水的含量進行了研究，結果如圖：(1)小麥細胞中結合水的存在形式主要是水與_____________等物質結合(2)從9月至12月，小麥細胞內水分發生的變化為_____________________________________________________________，出現這種變化的意義是___________________________________________。蛋白質、淀粉總含水量減少和結合水含量相對增多(或自由水含量相對減少)避免氣溫下降時自由水過多導致結冰而損害自身(3)農田施肥的同時，往往需要適當澆水，此時澆水的原因是

是_________________________________________________(答出1點即可)。肥料中的礦質元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收(1)生物界和非生物界在元素組成上具有統一性，因此地殼中的元素在生物體內都能找到(

)(2)Ca是大量元素，人體可以大量補充(

)(3)梨的果實和葉片的細胞中化合物的種類和含量大體是相同的(

)(4)組成細胞的各種元素大多以離子形式存在

(

)××××基礎自測(1)細胞中水的存在形式和功能1、細胞中的水以游離形式存在，可自由流動自由水結合水分布:與蛋白質、多糖等物質結合功能:是細胞結構的重要組成部分分布:功能:③為細胞提供液體環境①細胞內良好的溶劑②參與許多生物化學反應④運送營養物質和代謝廢物溫度降低溫度升高考點二

細胞中的水和無機鹽(2)自由水/結合水與代謝、抗逆性的關系低旺盛差強種子

曬干自由水（大部分）（可萌發）烘烤（不可萌發）結合水問題2：烘烤后的種子為什么不能萌發？結合水是細胞內的結構物質，烘烤后的種子失去了結合水而導致細胞結構被破壞，細胞死亡，種子失去活性。灰燼燃燒（無機鹽）考點二

細胞中的水和無機鹽（3）

水有怎樣的特性，使它能成為細胞內良好溶劑，以及維持生命系統的穩定性？空間結構及電子不對稱分布極性分子帶有正、負電荷分子(或離子)都容易與水結合，因此水是良好溶劑氫鍵①易斷裂，易形成，使水在常溫下呈液態，具有流動性②具有較高的比熱容，使水的溫度相對不易發生改變考點二

細胞中的水和無機鹽(4)教材中水與細胞代謝相關知識抗利尿暗三合成復制和轉錄光二水解水解用________________的方式跨膜運輸自由擴散、協助擴散促進腎小管和集合管對水的重吸收考點二

細胞中的水和無機鹽【教材拾遺】從細胞組成和結構的角度來推測，水分可以經過細胞膜中的

、

從細胞外進入細胞內。磷脂雙分子層水通道P一68生物科學史話水通道蛋白(AQP)是對水專一的通道蛋白,普遍存在于動、植物及微生物中。它所介導的自由水快速被動的跨生物膜轉運,是水進出細胞的主要途徑。A.種子萌發時，吸收水分，自由水增多，代謝增強B.曬干的種子，自由水減少，代謝減弱，利于儲存。C.曬干的種子，經過加熱，失去結合水，細胞的結構被破壞，不能萌發。拓展.種子專題種子萌發過程干燥種子吸水到種胚突破種皮的過程叫做萌發。拓展.種子專題種子萌發過程：A.吸水過程吸脹吸水吸水緩慢滲透性吸水吸脹吸水未形成液泡的細胞靠吸脹作用為動力的吸水過程。分生組織細胞主要靠吸脹作用吸水。吸脹作用是親水膠體吸水并使其膨脹的現象。拓展.種子專題種子萌發過程：A.吸水過程吸脹吸水吸水緩慢滲透性吸水滲透吸水滲透作用是（水、乙醇等）溶劑分子通過半透膜的擴散作用。具有中央大液泡的細胞主要靠滲透作用吸水。拓展.種子專題種子萌發過程：B.細胞呼吸過程第Ⅰ階段和第Ⅱ階段CO2釋放量大大超過O2吸收量，以無氧呼吸為主。第Ⅲ階段O2的吸收量大大增加，此時進行的主要是有氧呼吸。拓展.種子專題種子萌發過程：C.有機物變化過程淀粉+H2O→可溶性糖脂肪+H2O→甘油+脂肪酸脂肪+H2O→糖類蛋白質+H2O→氨基酸氧化分解CO2+H2O+尿素等+能量總結：大分子

小分子有機物

CO2+H2O等+能量水解氧化分解有機物質量增加有機物種類增加有機物質量減少拓展.種子專題2、細胞中的無機鹽無機鹽存在形式主要是離子吸收方式作用主要是主動運輸含量含量很少，僅占細胞鮮重的1%-1.5%①組成細胞中復雜化合物②維持細胞和生物體的生命活動③維持細胞的酸堿平衡④細胞滲透壓平衡的維持Mg2+:Fe2+:構成葉綠素分子構成血紅素分子I-:甲狀腺激素血鈣過低:血鈣過高:Na+缺乏:抽搐肌無力引起神經、肌肉的興奮性降低是組成細胞膜、細胞核的重要組分P:HCO3-、H2PO4-Na+、Cl-、K+考點二

細胞中的水和無機鹽1.“莊稼一枝花，全靠肥當家”，合理施肥是充分發揮肥料的增產作用，實現高產、穩產、低成本的重要措施。農田施肥的同時，往往需要適當澆水，此時澆水的原因是什么？(答出1點即可)肥料中的礦質元素只有溶解在水中才能被作物的根系吸收。拓展思維2.Zn2＋是激活色氨酸合成酶的必要成分，缺乏Zn2＋會影響生長素合成導致植物生長受阻，通常會出現節間縮短，葉片變小呈簇生狀，俗稱“小葉病”。

(1)鋅屬于大量元素還是微量元素？該現象說明無機鹽的作用是什么？鋅屬于微量元素。該現象說明無機鹽的作用是維持細胞和生物體的正常生命活動。2.Zn2＋是激活色氨酸合成酶的必要成分，缺乏Zn2＋會影響生長素合成導致植物生長受阻，通常會出現節間縮短，葉片變小呈簇生狀，俗稱“小葉病”。

(2)為探究小葉病是否由缺鋅引起，對照組、實驗組應分別怎樣設置？寫出簡要步驟。對照組應使用完全培養液，實驗組使用缺鋅的完全培養液。步驟：將長勢相同的幼苗分成2等份，分別培養在上述2種培養液中；放在適宜的條件下培養一段時間，觀察幼苗的生長發育狀況。(3)若實驗證明小葉病是由缺鋅引起的，從科學研究的嚴謹角度出發，還應增加的實驗步驟是什么？增加步驟后的實驗結果是什么？在實驗組缺鋅的完全培養液中再加入一定量的含鋅的無機鹽，培養一段時間。一段時間后小葉病消失，植株恢復正常生長。拓展思維歸納總結1：常考無機鹽的功能名稱常見無機鹽生理作用Mg2+

Fe2+Na+Ca2+PNIKCl-構成葉綠素的元素，缺乏影響光合作用。構成血紅素的元素，缺乏導致缺鐵性貧血。Ca2+濃度太低動物出現抽搐等癥狀，過高會肌無力是組成細胞膜、細胞核的重要組分，也是細胞必不可少的化合物的組分。維持細胞外液滲透壓，動作電位的形成和傳導離不開“Na+內流"蛋白質、ATP、NADP+、葉綠素、核苷酸與Na+共同維持細胞外液滲透壓維持細胞內液滲透壓，靜息電位的形成和維持離不開“K+外流甲狀腺激素(幼年時缺乏引發呆小癥)①實驗設計a.對照組：植物＋完全培養液―→正常生長。b.實驗組②實驗成功關鍵a.實驗中應保證實驗材料的統一性，即材料的種類、生長狀況應一致等。b.實驗組用缺素培養液，對照組用完全培養液，不能用蒸餾水做對照。c.實驗組加入X的目的是使實驗組前后對照，以增強說服力。

歸納總結2：驗證某種礦質元素的生理功能(1)由于氫鍵的存在，帶有正電荷或負電荷的分子(或離子)都易與水結合，因此，水是良好的溶劑()(2)仙人掌細胞內的水主要是結合水(

)(3)水影響氣孔的開閉從而影響光合作用強度(

)(4)Mg參與構成葉綠體中的各種色素(

)(5)細胞中的無機鹽大多以化合物的形式存在，如CaCO3構成骨骼等

(

)×√×××基礎自測題后悟道含氮元素的物質及其功能(1).還原糖檢測①為什么不能用馬鈴薯、甜菜和甘蔗做材料？②為什么材料也不能用西瓜和血液等？③斐林試劑是什么顏色？使用時有什么注意事項？④鑒定還原糖時使用的斐林試劑為何要現配現用？(2).脂肪檢測①實驗過程中50%酒精的作用是？②該實驗要加熱嗎？跟其他兩個相比要額外用到哪種儀器？(3).蛋白質檢測①雙縮脲試劑添加的順序，為什么？考點三

檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質根據教材P8-19頁，思考：(1).還原糖檢測①為什么不能用馬鈴薯、甜菜和甘蔗做材料？②為什么材料也不能用西瓜和血液等？③斐林試劑是什么顏色？使用時有什么注意事項？④鑒定還原糖時使用的斐林試劑為何要現配現用？提示:馬鈴薯主要含淀粉、甜菜和甘蔗中主要含蔗糖,淀粉、蔗糖不是還原糖。葡萄糖、果糖、麥芽糖、乳糖、半乳糖才是還原性糖。提示:有顏色，會干擾實驗現象的觀察。斐林試劑甲液和乙液等量混合，現配現用，混合使用，水浴加熱等。選擇白色或淺色的材料，否則會干擾實驗結果的顏色變化。藍色因為斐林試劑很不穩定，容易產生藍色的Cu(OH)2沉淀，所以應將甲液和乙液分別保存，使用時現配現用。鑒定還原糖實質：新配制的Cu(OH)2與還原糖反應，Cu(OH)2被還原為Cu2O(磚紅色)。選材：含糖量較高的白色或近于白色的植物組織實驗流程（步驟）1.還原糖的檢測和觀察制備組織樣液：制漿：去皮、切塊、研磨，過濾：（用單層紗布）取液：（２mL）顯色反應２mL組織樣液剛配制的斐林試劑２mL現象：呈現藍色變成磚紅色（用前混勻）50～65℃水浴加熱2min結論：組織樣液含有還原糖考點三

檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質2、脂肪的檢測和觀察取材：花生種子（實驗前浸泡3－4h），去皮，將子葉削成薄片制片：①選取最薄的薄片移至載玻片中央②在薄片上滴加蘇丹Ⅲ染液2－3滴，染色３min③滴加體積分數為50%的酒精溶液1—2滴，洗去浮色（多余的蘇丹Ⅲ）④吸去余液，滴1-2滴蒸餾水，蓋上蓋玻片，制成臨時裝片顯微觀察：先在低倍鏡下找到已著色的薄片，后用高倍鏡觀察現象：有被染成橘黃色（或紅色）的脂肪微粒結論：圓形小顆粒呈橘黃色，證明有脂肪存在3、蛋白質的檢測和觀察選材與制備組織樣液：黃豆組織樣液（或雞蛋蛋清稀釋液）［黃豆浸泡→去皮→切片→研磨→過濾→濾液］顯色反應２mL組織樣液雙縮脲試劑Ａ２mL現象：無色雙縮脲試劑Ｂ液４滴紫色（創設堿性條件）（提供Cu2+）結論：組織樣液中存在蛋白質4、淀粉的鑒定取材：馬鈴薯勻漿檢測：２mL組織樣液碘液2滴現象：搖勻后變成藍色結論：組織樣液中存在淀粉比較項目斐林試劑雙縮脲試劑不同點紫色磚紅色斐林試劑與雙縮脲試劑的比較甲液和乙液混合均方可使用，且現用現配

使用時先加A液1mL，再加B液4滴

需水浴加熱加熱不需加熱即可反應還原糖中的醛基被Cu（OH)2氧化，Cu（OH)2被還原為磚紅色Cu2O具有兩個以上肽鍵的化合物在堿性條件下與Cu2+反應生成絡合物乙液CuSO4濃度為0.05g/mLB液CuSO4濃度0.01g/mL相同點都含有NaOH、CuSO4兩種成分，且所用NaOH濃度都是0.1g/mL斐林試劑乙液

0.05g/ml的CuSO4溶液雙縮脲試劑B液0.01g/ml的CuSO4溶液稀釋使用方法反應條件反應原理顏色濃度歸納總結1:三類有機物檢測在操作步驟上的“三個唯一”歸納總結2:三個唯一唯一需要水浴加熱——還原糖檢測，若不加熱，則無磚紅色沉淀出現唯一需要顯微鏡——脂肪顆粒的觀察唯一使用酒精——脂肪的鑒定，實驗用體積分數為50%的酒精洗去浮色若檢測花生種子勻漿中的脂肪，不需要用顯微鏡是否對照對照設置物質鑒定實驗一般不設立對照實驗，若需設立對照實驗，對照組應加入成分已知的物質，如驗證唾液淀粉酶是蛋白質，對照組可加入稀釋的雞蛋清洗去浮色實驗成功4個關鍵點材料選擇三個實驗中都不宜選取有顏色的材料，否則會干擾實驗結果的觀察脂肪鑒定的過程中滴加1～2滴體積分數為50%的酒精的目的是洗去浮