2021版高考生物一轮复习第1单元细胞的化学组成第1讲细胞中的元素和无机化合物课件苏教版必修1 32页

第 1 讲　细胞中的元素和无机化合物 - 3 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 细胞中的元素和化合物 1 . 组成细胞的元素 (1) 大量元素 : 　　　　　　　　　　　　　　　　 等。   (2) 微量元素 : 　　　　　　　　　　　　　 等。   (3) 来源 : 生物体有选择地从 　　　　　　　　　 中获得。   (4) 存在形式 : 大多以 　　　　　　　　 的形式存在。   2 . 生物界和非生物界在元素组成上的统一性和差异性 (1) 统一性的表现 :   　 ,   具有统一性。 (2) 差异性的表现 : 同一种元素在生物界和非生物界中 的 ______ 　　　　 差别很大。   C 、 H 、 O 、 N 、 P 、 S 、 K 、 Ca 、 Mg Fe 、 Mn 、 Zn 、 Cu 、 B 、 Mo 无机 自然界 化合物 组成生物体的元素在无机自然界中都能找到 含量 - 4 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 3 . 组成细胞的 化合物 鲜重 无机盐 最多 脂质 - 5 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 正误 判断 ( 1) 植物细胞中含量最多的四种元素是 C 、 H 、 O 和 N 。 ( 　　 ) (2) 细胞中含量最多的有机物是蛋白质。 ( 　　 ) (3) 组成 DNA 与 ATP 的元素种类不同。 ( 　　 ) √ √ × 提示 : DNA 和 ATP 均由 C 、 H 、 O 、 N 、 P 五种元素组成。 (4) 微量元素含量少 , 但对生命活动影响很大。 ( 　　 ) (5) 在人体活细胞中氢原子的数目最多。 ( 　　 ) (6) 组成细胞的元素大多以化合物的形式存在。 ( 　　 ) √ √ √ - 6 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 组成细胞的元素 (1) 细胞中元素的 种类 - 7 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 ① 大量元素和微量元素的划分依据是不同元素在生物体内的含量不同 , 而不是生理作用的大小。微量元素含量虽少 , 但其生理作用却不可替代。 ② 大量元素和微量元素的划分是依据生物界中生物的整体情况 , 具体到某一种生物可能有差别。 ③ 组成生物体的常见的 20 多种化学元素是指必需元素 , 生物体内可能含一些非必需元素 , 如人体可能含 Pb 。 - 8 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 (2) 元素与化合物含量的界定 ① 组成细胞的元素在细胞鲜重中的含量为 O>C>H>N; 在细胞干重中的含量为 C>O>N>H 。 ② 组成细胞的化合物在细胞鲜重中的含量为水 > 蛋白质 > 脂质 > 糖类 , 但在细胞干重中 , 蛋白质最多。 ③ 水是细胞鲜重中含量最多的化合物 , 而水分子中氧的含量远大于氢 , 因此组成生物体的元素中 , 氧元素含量最多。 (3) 生理功能 ① 维持机体正常的生命活动。 K + 可保持心肌正常兴奋性 , 微量元素 B 能促进花粉的萌发和花粉管的伸长等。 ② 组成细胞中的化合物。 - 9 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 - 10 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 拓展 点拨 “ 元素分析法 ” 的应用 (1) 从化合物的元素组成分析代谢产物 : 糖类 、 脂肪 和 蛋白质都含有 C 、 H 、 O, 在有氧条件下 , 它们在细胞内的代谢产物都有 CO 2 和 H 2 O; 蛋白质中还有 N, 其代谢产物中还含有尿素。 (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 O 2 比糖类多 , 释放的能量也多于糖类。 - 11 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 考向 1 　 以文字信息为载体考查元素与化合物 1 .(2019 河南驻马店期末 ) 下列各选项为组成生物体的元素及其化合物的有关叙述 , 其中错误的是 ( 　　 ) A. 若某化合物是由 C 、 H 、 O 、 N 和 P 元素组成 , 则该化合物可能具有催化作用 B. 若由 DNA 分子控制合成的 RNA 完全水解 , 则水解后得到的化学物质是核糖、碱基和磷酸 C. 若某化合物含 C 、 H 、 O 、 N 和 S 等元素 , 则该化合物能携带氨基酸进入细胞和核糖体 D. 若某蛋白质由 m 条肽链、 n 个氨基酸组成 , 则该蛋白质至少含有 m+n 个氧原子 答案 解析 解析 关闭 若某化合物是由 C 、 H 、 O 、 N 和 P 元素组成 , 则该化合物可能是核酸 , 核酸中某些 RNA 具有催化作用 ,A 项正确 ; 构成 RNA 的基本单位是核糖核苷酸 , 每个核糖核苷酸是由一分子核糖、一分子碱基和一分子磷酸组成 , 因此 RNA 完全水解后得到的化学物质是核糖、碱基和磷酸 ,B 项正确 ; 若某化合物含 C 、 H 、 O 、 N 和 S 等元素 , 则该化合物为蛋白质 , 能携带氨基酸进入细胞的为载体蛋白 , 而携带氨基酸进入核糖体的则为 tRNA,C 项错误 ; 每个氨基酸中至少含有 2 个氧原子 , n 个氨基酸形成 m 条肽链脱去的水分子数是 n-m , 每脱一分子水减少一个氧原子 , 因此由 m 条肽链、 n 个氨基酸组的蛋白质至少含有 2 n- ( n-m ) =n+m 个氧原子 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 C - 12 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 考向 2 　 以图表信息为载体考查元素及化合物 2 . 图甲是有活性的细胞中元素含量的柱形图 , 图乙是细胞中化合物含量的扇形图 , 下列说法正确的是 ( 　　 ) - 13 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 A. 若图甲表示人体细胞中的元素含量 , 则 a 、 b 、 c 依次是 O 、 H 、 C B. 若图乙表示细胞干重中的化合物含量 , 则 A 化合物是蛋白质 C. 若图乙表示细胞鲜重中的化合物含量 , 则 A 化合物在细胞内主要存在于细胞液中 D. 地壳与活细胞中含量最多的元素都是 a, 因此说明生物界与非生物界具有统一性 答案 答案 关闭 B - 14 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 易错警示 (1) 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 , 对于维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用。 (2) 误以为活细胞内含量最多的元素是 C, 事实上 , 活细胞内含量最多的元素是 O 。 - 15 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 细胞中的水和无机盐 1 . 组成细胞的 水   (1) 写出 A 、 B 、 C 、 D 表示 的 以上两种水的功能 : A 是 组成 　　　　　　 的重要成分 ;   B 提供 细胞生活的 　　　　 环境 ;   C 作为 　　　　　 , 参与 生化 反应 ;   D 有利于 　　　　　　　　　　 。   (2) 自由水和结合水的转换 : 在一定范围内 , 温度升高 后 ,________ 可 转换为 　　　　　　　 , 自由水与结合水 的 比值 会 　　　　 , 新陈代谢会 　　　　 。   易 错警示 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 种子的 过程 中失去的主要是结合水 , 炒熟的种子已死亡 , 不能萌发 。 细胞 结构 液体 反应 物 物质 运输 结合水 自由水 升高 增强 2 . 组成细胞的无机盐 (1) 在细胞中的存在形式 : 主要以 　　　　 的形式存在。   (2) 生理作用 ① 维持 　 。   ② 合成有机物的原料 , 如 Mg 2+ 参与 　　　　　　　 的合成。   ③ 合成某些具有特殊生理功能的物质的原料 , 如 Fe 2+ 参与 　　　　　　　　 的合成。   - 16 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 离子 细胞的 酸碱平衡 叶绿素 血红蛋白 - 17 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 ( 1) 在 细胞 中 , 水 有 自由水和结合水两种存在形式。 ( 　　 ) (2) 贮藏中的种子不含水分 , 以保持休眠状态。 ( 　　 ) (3) 自由水在衰老、癌变细胞中含量较少 , 而在分裂、成熟的细胞中含量较多。 ( 　　 ) (4) 植物根系通过主动运输吸收无机盐离子需要 ATP 。 ( 　　 ) (5) 生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物 , 其液泡内贮存大量的 Na + , 从而促进细胞吸收水分 , 说明 Na + 参与调节渗透压。 ( 　　 ) √ × 提示 : 贮藏中的种子含有结合水和少量的自由水。 × 提示 : 自由水在分裂、癌变的细胞中含量多 , 而在衰老细胞中含量少。 √ √ 正误 判断 - 18 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 1 . 生物体内的水 及其 主要 作用 - 19 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 2 . 水的代谢与 调节 - 20 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 拓展 点拨 ( 1) 不同种类的生物、同一生物的不同器官及不同生长发育时期 , 细胞的含水量不同。 (2) 衰老的细胞内水分含量减少 , 细胞萎缩 , 体积减小 , 细胞代谢速率减慢。 (3) 水分含量与新陈代谢、生物抗性的关系 在一定范围内 , 细胞中自由水与结合水的比值越大 , 生物新陈代谢越旺盛 , 其抗性越小 ; 该比值越小 , 生物新陈代谢越缓慢 , 其抗性越大。 - 21 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 3 . 细胞内水和无机盐的 比较 - 22 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 4 . 生物体内无机盐生理功能的实验验证 (1) 对照组 植物 + 完全培养液 → 正常生长。 (2) 实验组 分析 : ① 实验中应保证实验材料的统一性 , 即材料的种类、生长状况等。 ② 实验组加入 X 盐的目的是二次对照 , 使实验组前后对照 , 以增强说服力。 - 23 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 考向 1 以 代谢为基础考查细胞中的水 1 .(2018 全国 Ⅱ 理综 ) 有些作物的种子入库前需要经过风干处理。与风干前相比 , 下列说法错误的是 ( 　　 ) A. 风干种子中有机物的消耗减慢 B. 风干种子上微生物不易生长繁殖 C. 风干种子中细胞呼吸作用的强度高 D. 风干种子中结合水与自由水的比值大 答案 解析 解析 关闭 本题解题的切入点是细胞内水的存在形式及水与细胞代谢的关系。水在细胞中以自由水和结合水的形式存在 , 细胞内的许多生物化学反应都需要自由水的参与 , 细胞的代谢活动才能正常进行。风干种子细胞中自由水与结合水的比值低 , 使细胞的呼吸作用减弱 , 有机物的消耗减慢 ,A 项正确 ,C 项错误 ,D 项正确 ; 风干种子含水量很低 , 抑制了风干种子上微生物的代谢活动 , 微生物在风干种子上不易生长繁殖 ,B 项正确。 答案 解析 关闭 C - 24 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 易错 警示 (1) 细胞内自由水与结合水的比值升高 , 则细胞代谢旺盛 ; 反之 , 则代谢缓慢。 (2) 秋冬季节 , 植物蒸腾作用弱 , 吸水减少 , 结合水含量相对升高 , 有利于提高植物抗寒性。 (3) 升高或降低温度时 , 结合水与自由水可以相互转化。升高温度时 , 自由水增多 ; 反之 , 结合水增多。 - 25 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 2 .(2019 江西南昌二中期末 ) 下列有关水对动、植物生命活动影响的叙述 , 不正确的有几项 ?( 　　 ) ① 在休眠的植物体内自由水与结合水的比值降低 , 降低植物的新陈代谢 , 有利于渡过不利的环境条件 ② 衰老的细胞内自由水含量降低 ③ 癌细胞是一种分裂失控、代谢旺盛的细胞 , 其自由水含量较正常的细胞低 ④ 参与营养物质、代谢废物的运输 , 也能够贮藏能量和为生命活动供能 A.0 　　　　 B.1 　　　　 C.2 　　　　 D.3 答案 解析 解析 关闭 休眠或越冬的植物体内自由水与结合水的比值下降 , 细胞代谢变慢 , 但抗逆性增强 , 有利于抵抗不利的环境条件 , ①正确 ; 细胞内自由水含量的降低是细胞衰老的特征之一 , ②正确 ; ③癌细胞增殖速度快 , 细胞代谢旺盛 , 自由水含量较正常细胞高 , ③错误 ; 自由水参与营养物质、代谢废物的运输 , 但是无论自由水、结合水都不能够贮藏能量和为生命活动供能 , ④错误。 答案 解析 关闭 C 考 向 2 无机盐 的功能 3 .(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 O 2 的能力下降 C. 和 ATP 一样 ,KH 2 PO 4 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 - 26 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 答案 解析 解析 关闭 蔬菜中的草酸会与食物中钙结合成沉淀 , 不利于机体对钙的吸收 ,A 项正确。铁是血红蛋白的重要组分 , 缺铁会导致贫血 , 进而引起哺乳动物血液运输 O 2 的能力下降 ,B 项正确。无机盐参与细胞组成及生命活动的进行 , 但不提供能量 ,C 项错误。植物秸秆燃烧掉的是有机物 , 产生的灰烬中含有丰富的无机盐 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 C - 27 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 4 . 探究 镍 是否 为 植物生活所必需的元素。 材料用具 : 完全营养液甲、缺镍的 “ 完全营养液 ” 乙 ( 其他元素均具备 ) 、适当的容器和固定材料、长势相似的玉米幼苗、含镍的 无机盐 等 。 方法步骤 : (1 )   　　　　　　　　　　　　 ;   (2 )   　　　　　　　　　　　　 ;   (3)   　　　　　　　　　　　　 。   实验预期 : 　　　　　　　　　　　　　　 。   为进一步验证镍元素一定是必需元素 , 还应增加的实验步骤及其结果 :    　   　　　　　　　　　　　　 。   - 28 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 答案 : (1) 将长势相似的玉米幼苗分成数量相同的两组 (2) 将一组玉米幼苗放在缺镍的 “ 完全营养液 ” 乙中培养 , 另一组玉米幼苗放在等量的完全营养液甲中培养 (3) 将两组玉米幼苗放在相同的适宜环境中培养数天 , 观察玉米幼苗的长势情况 完全营养液甲中玉米幼苗正常生长 , 若缺镍的 “ 完全营养液 ” 乙中玉米幼苗也正常生长 , 则镍不是必需元素 ; 若缺镍的 “ 完全营养液 ” 乙中玉米幼苗不能正常生长 ( 或表现出缺素症 ), 则镍可能是必需元素 在缺镍的 “ 完全营养液 ” 乙 中 补加 一 定量的镍元素 ( 或含镍的无机盐 ), 一段时间后 , 若玉米幼苗恢复正常生长 ( 或症状消失 ), 则镍是必需元素 - 29 - 一、根据元素组成推测化合物的 种类 - 30 - 二、常见物质 ( 结构 ) 的元素组成和 作用 - 31 - 三、常见无机盐离子参与形成的 化合物 - 32 - 应用体验 (2019 湖北四地七校联盟 2 月联考 ) 下列关于生物体内无机盐的相关说法 , 正确的是 ( 　　 ) A. 碘元素摄取不足可引起甲亢、地方性甲状腺肿等疾病 B. 细胞吸收无机盐离子的速率主要取决于膜内外离子的浓度差 C. 植物体内含有镁元素的类胡萝卜素和叶绿素都可吸收蓝紫光 D. 神经细胞内外 K + 分布不均衡是产生和维持静息电位的主要原因 答案 解析 解析 关闭 碘是合成甲状腺激素的重要元素 , 碘元素摄取不足可引起地方性甲状腺肿 , 但不会引起甲亢 ,A 项错误 ; 细胞吸收无机盐离子的方式主要是主动运输 , 主动运输的速率主要与载体和能量有关 ,B 项错误 ; 叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收蓝紫光 , 但只有叶绿素含镁元素 , 类胡萝卜素不含镁元素 ,C 项错误 ; 静息时 , 神经细胞膜对 K + 的通透性大 ,K + 大量外流 , 形成内负外正的静息电位 , 神经细胞内外 K + 分布不均衡是产生和维持静息电位的主要原因 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 D