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2021版高考生物一輪復習 第1單元 細胞的化學組成 第1講 細胞中的元素和無機化合物學案 蘇教版必修1

上傳人:Sc****h 文檔編號:105071881 上傳時間:2022-06-11 格式:DOC 頁數(shù):9 大?。?68KB
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1、第1講 細胞中的元素和無機化合物 水和無機鹽的作用(Ⅰ) 1.大量元素與微量元素(生命觀念) 2.水和無機鹽的存在形式與作用(科學思維) 組成細胞的元素和化合物 1.組成細胞的元素 2.組成細胞的化合物 1.在人體活細胞中氫原子的數(shù)目最多。(√) 2.細胞中的一種元素的作用能被其他元素替代。(×) [提示] 細胞中每種元素的作用是不相同的。 3.因為O是生物細胞中含量最多的元素,所以O是最基本的元素。(×) [提示] 雖然O是生物細胞中含量最多的元素,但由于有機物是以碳鏈或環(huán)為骨架的,所以碳元素應為最基本元素。 4.生物界和非生物界在元素組

2、成的種類和含量上都相同。(×) [提示] 生物界和非生物界的元素組成種類具有統(tǒng)一性,含量差別很大。 5.沙漠植物中含量最多的化合物是水。(√) 元素的組成分析及應用 1.據(jù)特征元素推測化合物的種類: 2.利用同位素示蹤法通過標記特殊物質中的標志性元素,研究該物質在生物體內(nèi)的合成運輸?shù)壬磉^程。 3.從化合物的元素組成分析代謝產(chǎn)物:糖類、脂質和蛋白質都含有C、H、O,故其代謝產(chǎn)物都有CO2和H2O;蛋白質中還有N,其代謝產(chǎn)物中還含有尿素。 4.從化合物的元素含量上分析氧化分解釋放能量的多少:脂肪的含氫量多于糖類,因此等質量的脂肪徹底氧化分解時所消耗的O2比糖類多,釋放的能量

3、也多于糖類。 1.細胞中含量最多的兩種化合物是水和蛋白質,這對細胞的生命活動有什么意義? [提示] 水是生命之源,生命活動離不開水,離開水生命活動就無法進行。蛋白質是生命活動的主要承擔者。兩種化合物含量高有利于細胞生命活動的正常進行。 2.組成細胞的元素追根溯源來自無機環(huán)境,為什么細胞內(nèi)各種元素的比例與無機環(huán)境大不相同? [提示] 細胞是有生命的,它可以主動地有選擇地從無機環(huán)境中獲取生命活動需要的元素和化合物,因此細胞內(nèi)各種元素的比例與無機環(huán)境大不相同。 3.生物體內(nèi)含量很少的元素就是微量元素嗎? [提示] 不一定,生物體細胞中,不可缺少的且含量很少的元素才是微量元

4、素,某些元素如錫等雖然含量少,但不屬于微量元素。 考查組成細胞的元素和化合物 1.(2019·衡水金卷)如圖為元素在生物體內(nèi)的含量分布情況,下列說法錯誤的是(  ) A.Ⅰ在非生物界中都能找到,體現(xiàn)了生物界與非生物界的統(tǒng)一性 B.Ⅱ含量雖少,但卻是生物體正常生命活動不可缺少的 C.Ⅱ和Ⅲ稱為必需元素,一旦缺乏可能會導致相應的病癥 D.P、S、K、Ca、Zn屬于大量元素 D [微量元素和大量元素合稱為必需元素,Zn屬于微量元素,故D項錯誤。] 2.(2019·南通模擬)元素和化合物是細胞的物質基礎,下列敘述錯誤的是(  ) A.細胞中的微量元素如Fe、Mn、Cu、Zn等

5、含量雖然很少,但不可缺少 B.ATP和質粒中含有的元素都是C、H、O、N、P C.具有生物催化作用的酶是由氨基酸或核糖核苷酸組成的 D.染色體、核糖體中含有的五碳糖都是脫氧核糖 D [Fe、Mn、Cu、Zn等微量元素含量雖然很少,但不可缺少,A正確;ATP含有的元素是C、H、O、N、P,質粒是小型環(huán)狀DNA分子,含有的元素是C、H、O、N、P,B正確;具有生物催化作用的酶的化學本質是蛋白質或RNA,故其是由氨基酸或核糖核苷酸組成的,C正確;染色體中含有的核酸是DNA,其中的五碳糖是脫氧核糖,核糖體中含有的核酸是RNA,其中的五碳糖是核糖,D錯誤。] 考查依據(jù)元素組成的推斷 3.(2

6、019·河北正定中學期末)下列各組化合物中,由相同元素組成的是(  ) A.葉綠素、類胡蘿卜素 B.胰島素、性激素 C.脂肪、核苷酸 D.纖維素、丙酮酸 D [葉綠素中含有鎂元素,與類胡蘿卜素的元素組成不完全相同,A錯誤;性激素只含有C、H、O,胰島素含有C、H、O、N、S,B錯誤;脂肪只含有C、H、O,核苷酸含有C、H、O、N、P,C錯誤;纖維素和丙酮酸都只含有C、H、O,D正確。] 4.如圖是構成細胞的某些化合物的元素組成情況。下列對①②③所表示的物質及其所能表現(xiàn)的生理功能推測,錯誤的是(  ) A.①可能是葉綠素,能吸收光能進行光合作用 B.②可能是血紅蛋白,有運輸氧

7、的作用 C.③可能是磷脂,是細胞膜的主要成分 D.①②③必為同一類物質 D [葉綠素中含有Mg,所以①可能是葉綠素,能吸收光能進行光合作用,A項正確;血紅蛋白中含有Fe,所以②可能是血紅蛋白,有運輸氧的作用,B項正確;磷脂含有的元素是C、H、O、N、P,所以③可能是磷脂,是細胞膜的主要成分,C項正確;①②③可能為不同類物質,D項錯誤。] 細胞中的無機化合物 1.細胞中的水 (1)細胞中水的存在形式和功能 (2)自由水/結合水與代謝、抗逆性的關系 2.細胞中的無機鹽 (1)主要存在形式:離子。 (2)吸收方式:主要為主動運輸。 (3)生理功

8、能: ①維持細胞的酸堿平衡:如紅細胞中的K2HPO4、KH2PO4等。 ②合成有機物的原料:如P—核苷酸、Mg2+—葉綠素等。 ③合成某些具有特殊生理功能的物質的原料:如Fe2+—血紅蛋白、I—甲狀腺激素等。 (4)相應病癥: ①哺乳動物:缺少Ca2+—肌肉抽搐、Ca2+過多—肌肉乏力等。 ②番茄:缺少Ca2+—果實臍腐、缺少K+—老葉尖端和邊緣失綠,甚至干枯壞死。 1.貯藏中的種子不含水分,以保持休眠狀態(tài)。(×) [提示] 貯藏中的種子,自由水與結合水的比值很低,代謝很弱,以保持休眠狀態(tài),并非不含水分。 2.植物根系通過主動運輸吸收無機鹽離子需要ATP。(√) 3.細

9、胞中的無機鹽大多數(shù)以化合物形式存在,如CaCO3構成骨骼、牙齒。(×) [提示] 細胞中的無機鹽大多數(shù)以離子形式存在。 4.鎂是葉綠體中參與光合作用的各種色素的組成元素。(×) [提示] 類胡蘿卜素中不含鎂。 5.當番茄果實出現(xiàn)臍腐現(xiàn)象時,可能體內(nèi)缺乏K+。(×) [提示] 番茄果實出現(xiàn)臍腐現(xiàn)象是體內(nèi)缺乏Ca2+。 1.水的產(chǎn)生、利用和吸收 2.水在生產(chǎn)實際中的應用 生活中的現(xiàn)象 對此現(xiàn)象的解釋 種子在貯存時需將種子曬干 減少自由水含量,降低種子的代謝,延長種子壽命 干種子用水浸泡后仍能萌發(fā) 失去自由水的種子仍保持其生理活性 低溫環(huán)境下減少花卉澆水 提高花

10、卉對低溫的抗性 鮮種子放在陽光下暴曬,重量減輕 自由水散失,代謝減弱 干種子放在試管中,用酒精燈加熱,試管壁上有水珠 種子曬干后,仍含有結合水,用酒精燈加熱會失去結合水 炒熟的種子浸泡后不萌發(fā) 失去結合水的細胞失去生理活性 3.無機鹽生理功能的驗證 (1)對照組 植物+完全培養(yǎng)液→正常生長 (2)實驗組 1.為什么植物缺少N、Mg、P會影響植物的光合作用? [提示] N、Mg是組成葉綠素的成分,N、P是組成葉綠體類囊體膜和ATP的成分,N也是組成光合酶的成分,因此植物缺少N、Mg、P會影響植物的光合作用。 2.鎂是葉綠素的重要組成元素,植物體缺少鎂元素

11、會導致葉片發(fā)黃,影響光合作用。請設計實驗證明鎂是植物必需的礦質元素。 實驗材料:某種植物幼苗若干、完全培養(yǎng)液、缺鎂培養(yǎng)液。 請寫出該實驗的設計思路并預測實驗結果。 [提示] 選擇生理狀況相同的植物幼苗若干,平均分成A、B兩組;A組用完全培養(yǎng)液培養(yǎng)、B組用缺鎂培養(yǎng)液培養(yǎng);一段時間后,觀察兩組葉片是否變黃;若B組葉片發(fā)黃,再補充鎂離子,一段時間葉片恢復綠色,則證明鎂是植物必需的礦質元素。 考查細胞中的水 1.(2019·順義區(qū)期末)生物體的生命活動離不開水,下列關于生物體中水的敘述,錯誤的是(  ) A.玉米體內(nèi)的水分參與營養(yǎng)物質的運輸 B.正在萌發(fā)的種子中結合水與自由

12、水的比值下降 C.水分子能與膜上親水物質結合,導致生物膜具有流動性 D.有氧呼吸產(chǎn)生的H2O中的O來自O2 C [組成生物膜的磷脂和蛋白質分子的運動使生物膜具有流動性,C錯誤。] 2.下列關于細胞中水的說法不正確的是(  ) A.細胞中的含水量與細胞代謝速率密切相關 B.DNA復制和轉錄都有水產(chǎn)生,翻譯不產(chǎn)生水 C.線粒體中產(chǎn)生大量ATP的同時一定有水生成 D.癌細胞中自由水所占比例比衰老細胞中高 B [細胞中的含水量與細胞代謝速率密切相關,自由水與結合水的比值越高,細胞代謝越旺盛,A正確;DNA復制和轉錄過程都涉及相應的核苷酸聚合為核苷酸鏈,因此都有水產(chǎn)生,在翻譯過程中氨基

13、酸脫水縮合也會產(chǎn)生水,B錯誤;線粒體中產(chǎn)生大量ATP發(fā)生在有氧呼吸的第三階段,該階段發(fā)生的反應是前兩個階段產(chǎn)生的[H]與氧結合生成H2O,并釋放大量的能量,C正確;癌細胞的代謝較衰老的細胞旺盛,因此癌細胞中自由水所占比例比衰老細胞中高,D正確。] 考查細胞中的無機鹽 3.(2019·哈爾濱模擬)下列有關生物體內(nèi)無機鹽的敘述,錯誤的是(  ) A.人體血液中Ca2+濃度太低,會出現(xiàn)抽搐癥狀 B.生物體內(nèi)無機鹽濃度的大小會影響細胞的吸水或失水 C.患急性腸炎的病人脫水時輸入葡萄糖鹽水是常見的治療方法 D.給水中毒患者注射質量分數(shù)為1.8%的鹽水,是為了降低細胞外液的滲透壓 D [給水

14、中毒患者注射質量分數(shù)為1.8%的鹽水,是為了升高細胞外液的滲透壓,D錯誤。] 4.(2018·蘇州高三調(diào)研)某農(nóng)科所用含K+和Mg2+的培養(yǎng)液培養(yǎng)番茄幼苗,每天K+和Mg2+初始狀態(tài)均為500 mg/L,定時測定培養(yǎng)液中K+和Mg2+的剩余量,實驗結果如圖所示。據(jù)圖分析,下列敘述正確的是(  ) A.該實驗的自變量是離子種類和離子剩余量 B.番茄對各種無機鹽的需求量在授粉期均大于營養(yǎng)生長期 C.番茄對K+和Mg2+吸收量的差異可能與細胞膜上相應載體的數(shù)量有關 D.番茄在營養(yǎng)生長期的前期對K+幾乎不吸收,在營養(yǎng)生長期的后期吸收量增大 C [該實驗的自變量是番茄生長發(fā)育時間和離子種

15、類,A錯誤;由于實驗只涉及K+和Mg2+,不能根據(jù)實驗結果判斷番茄在不同生長發(fā)育期對其他無機鹽的需求量,B錯誤;番茄根系吸收K+和Mg2+的過程均需要載體協(xié)助,番茄對K+和Mg2+吸收量的差異可能與細胞膜上相應載體的數(shù)量有關,C正確;分析題圖曲線可知,番茄在營養(yǎng)生長期的前期對K+吸收量約為300 mg/L,故吸收了較多的K+,D錯誤。] 1.大量元素、微量元素是根據(jù)元素的含量劃分的。無論是大量元素還是微量元素,都是生物體必需的元素,對于維持生物體的生命活動都起著重要的作用。 2.活細胞中含量最多的元素是氧元素,但數(shù)量最多的是氫元素。 3.干種子中不是不含自由水,而是自由水的比例很低,

16、結合水的比例較高。 4.水既是細胞代謝的原料,參與有氧呼吸、光合作用、化合物的水解;也是細胞代謝的產(chǎn)物,有氧呼吸、光合作用、蛋白質的合成等過程都有水的生成。 5.無機鹽不都以離子形式存在,少數(shù)無機鹽以化合物的形式存在,如牙齒、骨骼中的CaCO3。 1.大量元素、微量元素都是生物必需的元素,對于維持生物體生命活動都起著非常重要的作用。 2.結合水是細胞結構的重要組成成分;自由水是細胞內(nèi)的良好溶劑,參與生化反應,為細胞提供液體環(huán)境,運送營養(yǎng)物質和代謝廢物。 3.無機鹽是細胞內(nèi)某些復雜化合物的組成成分,維持細胞和生物體的正常生命活動,維持生物體的酸堿平衡和滲透壓。 真題體驗

17、| 感悟高考 淬煉考能 1.(2018·全國卷Ⅱ)有些作物的種子入庫前需要經(jīng)過風干處理。與風干前相比,下列說法錯誤的是(  ) A.風干種子中有機物的消耗減慢 B.風干種子上微生物不易生長繁殖 C.風干種子中細胞呼吸作用的強度高 D.風干種子中結合水與自由水的比值大 C [風干種子中自由水含量減少,細胞呼吸作用的強度降低,有機物消耗減慢,A項正確、C項錯誤;風干種子中自由水含量減少,其上微生物不易生長繁殖,B項正確;風干種子中自由水含量減少,其結合水與自由水的比值較風干前大,D項正確。] 2.(2017·全國卷Ⅰ)下列關于細胞結構與成分的敘述,錯誤的是(  ) A.細胞

18、膜的完整性可用臺盼藍染色法進行檢測 B.檢測氨基酸的含量可用雙縮脲試劑進行顯色 C.若要觀察處于細胞分裂中期的染色體可用醋酸洋紅液染色 D.斐林試劑是含有Cu2+的堿性溶液,可被葡萄糖還原成磚紅色 B [雙縮脲試劑的作用原理是Cu2+在堿性條件下與肽鍵發(fā)生反應生成紫色絡合物,因為氨基酸中沒有肽鍵,故不會與雙縮脲試劑發(fā)生反應,也就不能用雙縮脲試劑檢測氨基酸的含量,B錯誤。] 3.(2017·海南高考)無機鹽對于維持生物體的生命活動具有重要作用。下列相關敘述錯誤的是(  ) A.蔬菜中的草酸不利于機體對食物中鈣的吸收 B.缺鐵會導致哺乳動物血液運輸O2的能力下降 C.和ATP一樣,

19、KH2PO4也能為生物體提供能量 D.植物秸稈燃燒產(chǎn)生的灰燼中含有豐富的無機鹽 C [KH2PO4是緩沖物質,用于維持酸堿平衡,不作為能源物質,C錯誤。] 4.(2019·全國卷Ⅲ)氮元素是植物生長的必需元素,合理施用氮肥可提高農(nóng)作物的產(chǎn)量?;卮鹣铝袉栴}。 (1)植物細胞內(nèi),在核糖體上合成的含氮有機物是______________,在細胞核中合成的含氮有機物是________,葉綠體中含氮的光合色素是________。 (2)農(nóng)作物吸收氮元素的主要形式有銨態(tài)氮(NH)和硝態(tài)氮(NO)。已知作物甲對同一種營養(yǎng)液(以硝酸銨為唯一氮源)中NH和NO的吸收具有偏好性(NH和NO同時存在時,對

20、一種離子的吸收量大于另一種)。請設計實驗對這種偏好性進行驗證,要求簡要寫出實驗思路、預期結果和結論。 [解析] (1)植物細胞內(nèi)的含氮有機物有蛋白質、磷脂、ATP、核酸等,其中在核糖體上合成的為蛋白質,在細胞核中合成的是DNA和RNA,植物葉綠體中的光合色素有葉綠素和類胡蘿卜素,其中含氮的光合色素是葉綠素。(2)本實驗的目的是驗證作物甲對硝酸銨中的NH和NO的吸收具有偏好性,因變量是作物甲對二者的吸收量,因此可將生理狀態(tài)相同的若干作物甲培養(yǎng)在適宜濃度的以硝酸銨為唯一氮源的營養(yǎng)液中,在適宜條件下培養(yǎng)一段時間,并測定實驗后營養(yǎng)液中的NH和NO的濃度,最后進行比較,如果實驗后營養(yǎng)液中的NH的濃度低于NO,可說明作物甲對硝酸銨中的NH的吸收具有偏好性;反之,則說明作物甲對硝酸銨中的NO的吸收具有偏好性。 [答案] (1)蛋白質 核酸 葉綠素 (2)實驗思路:配制營養(yǎng)液(以硝酸銨為唯一氮源),用該營養(yǎng)液培養(yǎng)作物甲,一段時間后,檢測營養(yǎng)液中NH和NO剩余量。 預期結果和結論:若營養(yǎng)液中NO剩余量小于NH剩余量,則說明作物甲偏好吸收NO;若營養(yǎng)液中NH剩余量小于NO剩余量,則說明作物甲偏好吸收NH。 9

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