2020年高考生物一輪復習 第1單元 走近細胞及細胞有分子組成 第2講 細胞中的元素和化合物、細胞中的無機物學案（含解析）（必修1）

《2020年高考生物一輪復習 第1單元 走近細胞及細胞有分子組成 第2講 細胞中的元素和化合物、細胞中的無機物學案（含解析）（必修1）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2020年高考生物一輪復習 第1單元 走近細胞及細胞有分子組成 第2講 細胞中的元素和化合物、細胞中的無機物學案（含解析）（必修1）（14頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、第2講　細胞中的元素和化合物、細胞中的無機物 [考綱明細]　1.水和無機鹽的作用(Ⅰ)　2.實驗：檢測生物組織中糖類、脂肪和蛋白質 考點1　細胞中的元素和化合物 1．細胞中的元素 (1)存在形式：大多以化合物的形式存在。 (2)分類 ①大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。 ②微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等。 ③基本元素：C、H、O、N。 ④最基本元素：C。 ⑤干重前四位：C、O、N、H。 ⑥鮮重前四位：O、C、H、N。 (3)組成細胞的元素的來源 ①來源：生物體有選擇地從自然界中獲得。 ②生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性：組成生

2、物體的化學元素在無機自然界中均可找到，但存在形式和含量相差很大；組成不同生物體的元素，種類基本相同，含量相差很大。 (4)作用 ①構成化合物：由元素構成化合物，這些元素和化合物是生物體生命活動的物質基礎。 ②影響生物的生命活動：如油菜“花而不實”的原因是缺乏B元素。 深挖教材 生物體內含量很少的元素都是微量元素嗎？ 提示　不都是。微量元素是生物體內含量很少但又不可缺少的元素。生物體還有一些元素如Pb含量少，但不是必需的，這些元素不屬于微量元素。 2．細胞中的化合物 (1)種類 (2)含量 題組　元素和化合物的種類和含量 1．(2018·吉林聯(lián)考)下列與細胞中的

3、元素和化合物有關的敘述中，正確的是(　　) A．耐旱的仙人掌細胞中含量最高的化合物是蛋白質 B．組成細胞的主要元素中含量最多的是氫 C．RNA和DNA組成元素的種類不同，堿基種類相同 D．組成細胞的化學元素，在無機自然界中都能夠找到 答案　D 解析　活細胞中含量最多的化合物是水，含量最多的有機物是蛋白質，耐旱的仙人掌細胞中含量最高的化合物是水，A錯誤；組成細胞的主要元素中鮮重下含量最多的元素是氧，干重下含量最多的是碳，B錯誤；RNA和DNA組成元素的種類相同，堿基種類不完全相同，C錯誤；組成細胞的化學元素，在無機自然界中都能夠找到，沒有一種是細胞所特有的，D正確。 2．(2019

4、·河北定州中學期中)如圖1是細胞中3種化合物含量的扇形圖，圖2是細胞完全脫水后元素含量的柱形圖，下列說法不正確的是(　　) A．若圖1表示正常細胞，則A、B化合物共有的元素中含量最多的是b B．若圖1表示細胞完全脫水后化合物含量的扇形圖，則A中含量最多的元素為圖2的b C．圖2中含量最多的元素是碳元素，這是因為生物大分子以碳鏈為骨架 D．若圖1表示正常細胞，則B化合物具有多樣性，其必含的元素為C、H、O、N 答案　B 解析　如果圖1表示正常細胞，則A是水，B是蛋白質，C是脂質，圖2是細胞完全脫水后的元素含量，a是C，b是O，c是N，水和蛋白質中共有的元素是O和H，含量最多的是b

5、(O)，A正確；如果圖1表示細胞完全脫水后化合物含量的扇形圖，則A是蛋白質，B是脂質，C是糖類，在蛋白質中含量最多的元素是a(C)，B錯誤；圖2中含量最多的元素是C，是因為生物大分子以碳鏈為基本骨架，C正確；若圖1表示正常細胞，B是蛋白質，蛋白質具有多樣性，其一定含有C、H、O、N四種元素，D正確。 題組　根據(jù)元素判斷化合物的種類和功能 3．下圖是構成細胞的某些化合物的元素組成情況，則對A、B、C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．A可能是葉綠素，能吸收光能進行光合作用 B．B可能是血紅蛋白，有運輸氧的作用 C．C可能是磷脂，是細胞膜的主要成分 D．A、

6、B、C必為同一類物質 答案　D 解析　A物質含Mg，可能是葉綠素，能吸收光能進行光合作用，B物質含F(xiàn)e，可能是血紅蛋白，有運輸氧的作用，C物質含P，可能是磷脂，磷脂雙分子層是構成細胞壁的基本支架，故A、B、C一定不是同一類物質，D錯誤。 4．(2019·山西運城期中)如圖為C、H、O、N、P等元素構成大分子物質甲～丙及結構丁的示意圖。下列相關敘述，不正確的是(　　) A．若圖中物質甲能與碘液發(fā)生藍色反應，則單體3為葡萄糖 B．若圖中丁是一種細胞器，則單體1為氨基酸，單體2為核糖核苷酸 C．若圖中丁能被堿性物質染成深色，則物質丙可控制物質乙的合成 D．物質甲、乙、丙為生物大分子

7、，都有物種特異性 答案　D 解析　若物質甲能與碘液發(fā)生藍色反應，則其為淀粉，單體3為淀粉的組成單位——葡萄糖，A正確；若圖中丁是一種細胞器，由核酸和蛋白質構成，則其是核糖體，單體1為氨基酸，單體2為核糖核苷酸，B正確；若圖中丁能被堿性物質染成深色，則丁為染色體，物質丙為DNA，物質乙為蛋白質，DNA可控制蛋白質的合成，C正確；物質甲是多糖，沒有物種特異性，D錯誤。 技法提升 “元素分析法”判斷化合物的種類與功能 (1)通過比較記憶特殊有機物的元素組成 (2)推測某一結構(或物質)的元素組成 首先分析該結構或物質的組成成分，再推測其元素組成。如： 細胞膜→蛋白質＋糖類＋

8、磷脂→C、H、O、N、P； 染色體→蛋白質＋DNA→C、H、O、N、P； 核糖體→蛋白質＋RNA→C、H、O、N、P； 病毒→蛋白質＋核酸→C、H、O、N、P。 (3)從化合物的元素組成分析代謝產物 糖類、脂肪和蛋白質都含有C、H、O，故其代謝終產物都有CO2和H2O；蛋白質中還有N，故其代謝產物中還含有尿素。 (4)從化合物的元素含量上比較化合物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量多于糖類，釋放的能量也多于糖類。 實驗2　檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質 1．檢測原理 (1)糖類的檢測 (3)蛋

9、白質的檢測：蛋白質＋雙縮脲試劑―→紫色 2．實驗步驟 3．實驗成功關鍵點 (1)三個實驗中都不宜選取有顏色的材料，應選擇無色或白色的材料，否則會干擾實驗結果的顏色變化。 (2)由于蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ染液易溶于酒精，故可用體積分數(shù)為50%的酒精洗去浮色。 (3)蛋白質鑒定中，若用大豆作材料，必須提前浸泡；若用蛋清作材料，必須稀釋，防止其黏在試管上不易刷洗。 (4)物質鑒定實驗一般可預留部分樣液作對照實驗，若需進一步設立對照實驗，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溶液。 [易錯提醒]　對“糖、脂肪和蛋白質檢測”的誤區(qū) (1)碘液本身有

10、顏色，不是無色。若所檢組織中無淀粉，宜描述為不變藍。 (2)易忽略斐林試劑本身的顏色：斐林試劑實際上是新配制的Cu(OH)2，呈藍色，不是無色，故非還原糖(蔗糖)＋斐林試劑水浴加熱后的現(xiàn)象不是無色。 (3)誤認為脂肪的鑒定必須使用顯微鏡：若要觀察被染色的脂肪顆粒，則使用顯微鏡，但若要觀察溶液顏色變化，則不必使用顯微鏡。 (4)誤認為蔗糖是還原糖。甘蔗、甜菜塊根等組織中含有的糖主要是蔗糖，蔗糖不是還原糖，故它們不可作為鑒定還原糖的實驗材料。常見的還原糖有單糖、麥芽糖、乳糖等。 深挖教材 (1)西瓜中富含葡萄糖，甘蔗中富含蔗糖，它們能否作為檢測生物組織中是否含有還原糖的材料？試分析原

11、因。 提示　不能。西瓜有顏色，干擾實驗，蔗糖為非還原糖。 (2)還原糖檢測時，溶液顏色變化：淺藍色→棕色→磚紅色(沉淀)的原因？ 提示　開始時的淺藍色是Cu(OH)2的顏色，后來的棕色是淺藍和磚紅色的混合色，最后Cu2＋全部生成Cu2O，溶液呈現(xiàn)磚紅色。 (3)蛋白質檢測時，為什么先加A液再加B液？B液為什么不能過量？ 提示　蛋白質中的肽鍵在堿性條件下能與Cu2＋生成紫色絡合物，所以先加A液營造堿性環(huán)境，后加B液提供Cu2＋。其中雙縮脲試劑B液的量不能過多，因為過多的雙縮脲試劑B液會與雙縮脲試劑A液反應生成Cu(OH)2，使溶液呈藍色進而掩蓋實驗生成的紫色。 (4)為什么利用斐林試

12、劑的甲液、乙液和蒸餾水也能鑒定蛋白質？ 提示　斐林試劑的甲液、乙液的成分分別與雙縮脲試劑的A液、B液相同，只是斐林試劑的乙液的質量濃度比雙縮脲試劑的B液大，故只需將斐林試劑乙液用蒸餾水稀釋即可用于鑒定蛋白質。 1．(2019·石家莊月考)在檢測還原糖、脂肪、蛋白質的實驗中，最佳的一組實驗材料是(　　) ①甘蔗的莖?、谟筒俗选、刍ㄉN子?、芾妗、萏鸩说膲K根　⑥豆?jié){?、唠u蛋清 A．④①⑥ B．⑤②⑦ C．①②⑥ D．④③⑥ 答案　D 解析?、俑收岬那o中含有豐富的蔗糖，而蔗糖是非還原性糖，不能用于還原糖的檢測；②油菜籽中富含脂肪，但種子體積較小，不易操作，不宜用于脂肪的檢測

13、；③花生種子富含脂肪，且種子體積較大，易操作，宜用于脂肪的檢測；④梨中富含還原性糖，且近乎無色，可用于還原糖的檢測；⑤甜菜的塊根富含蔗糖，而蔗糖是非還原性糖，不能用于還原糖的檢測；⑥豆?jié){中含有豐富的蛋白質，可用于蛋白質的檢測；⑦雞蛋清中含有豐富的蛋白質，可用于蛋白質的檢測。所以實驗材料的選擇為④③⑥或④③⑦，應選D。 2．下列關于實驗操作步驟的敘述，正確的是(　　) A．用于鑒定還原糖的斐林試劑甲液和乙液混合后要節(jié)約使用，以備下次再用 B．脂肪的鑒定需要用顯微鏡才能看到被染色的脂肪滴 C．用于鑒定蛋白質的雙縮脲試劑A液與B液與斐林試劑甲液和乙液濃度可以相同 D．在鑒定脂肪的實驗中，蘇

14、丹Ⅳ染液將脂肪染成橘黃色，蘇丹Ⅲ染液將脂肪染成紅色 答案　B 解析　斐林試劑需現(xiàn)配現(xiàn)用，A錯誤；雙縮脲試劑和斐林試劑的成分相同，但CuSO4的濃度不同，C錯誤；脂肪鑒定中，蘇丹Ⅲ染液將脂肪染成橘黃色，而蘇丹Ⅳ染液將脂肪染成紅色，D錯誤。 3．(2019·河南周口中英文學校月考)某學生對一待測物質進行如下實驗，假設實驗步驟均正確，其進行的實驗及觀察到的現(xiàn)象如下表，請回答其可能鑒定的物質及試劑A是(　　) A．雞蛋清　斐林試劑 B．雞蛋清　碘液 C．劣質奶粉　碘液 D．劣質奶粉　斐林試劑 答案　D 解析　根據(jù)所學實驗可知，判斷是否有磚紅色沉淀現(xiàn)象的是還原糖的檢測，所用

15、試劑為斐林試劑，判斷是否變藍的實驗一般是淀粉的檢測，所用試劑為碘液。根據(jù)實驗測試結果推測待測物質：實驗1中含有少量蛋白質，實驗2中無還原性糖類，實驗3中不含脂肪，實驗4中含淀粉，則該物質不可能是雞蛋清，可能是劣質奶粉，D正確。 4．下列有關檢測生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質三個實驗的敘述中，不正確的是(　　) A．只有脂肪的檢測需要使用顯微鏡 B．可溶性還原糖的鑒定中可用酒精燈直接加熱到50～65 ℃ C．檢測還原糖、蛋白質所用方法不相同 D．三個實驗的最終顏色均不相同 答案　B 解析　三種物質的鑒定實驗中，脂肪的鑒定需要使用顯微鏡，A正確；還原糖的鑒定需要水浴加熱到50～65

16、℃，而不是用酒精燈直接加熱，B錯誤；鑒定還原糖的實驗中，斐林試劑的甲液和乙液是等量混合均勻后再加入樣液中，現(xiàn)配現(xiàn)用，而鑒定蛋白質用的雙縮脲試劑則是先加A液1 mL，再加B液4滴，C正確；鑒定還原糖、脂肪和蛋白質的實驗中溶液或組織分別呈現(xiàn)磚紅色、橘黃色(或紅色)和紫色，D正確。 技法提升 1．區(qū)分斐林試劑與雙縮脲試劑的“一同三不同” 2．三類有機物檢測在操作步驟上的“三個唯一” 考點2　細胞中的水和無機鹽 1．細胞中的水 (1)細胞中水的存在形式及功能 (2)自由水及結合水的分析 ①自由水、結合水與溫度變化的關系 自由水和結合水可相互轉化，即：自由水

17、結合水 ②自由水、結合水與細胞代謝及抗逆性的關系 2．無機鹽的存在形式及功能 3．十種常考無機鹽功能舉例 (1)N：蛋白質、ATP、NADP＋、葉綠素、核苷酸等 (2)P：ATP、NADP＋、核苷酸、磷脂 (3)Mg：參與構成葉綠素(與光反應有關) (4)Ca2＋：可調節(jié)肌肉收縮和血液凝固，血鈣過高會造成肌無力，血鈣過低會引起抽搐 (5)S：甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸的組成成分(蛋白質的特征元素，故常用35S標記追蹤蛋白質去向) (6)Fe：血紅蛋白(缺Fe2＋時，貧血，無氧呼吸加劇，可引發(fā)乳酸積累致使酸中毒) (7)I：甲狀腺激素等(嬰幼兒缺碘時可導致缺乏甲狀

18、腺激素，進而引發(fā)“呆小癥”) (8)Na＋：維持細胞外液滲透壓，動作電位形成離不開“Na＋內流” (9)K＋：維持細胞內液滲透壓，靜息電位的維持離不開K＋外流 (10)Cl－：與Na＋共同維持細胞外液滲透壓——細胞外液滲透壓90%以上來自Na＋和Cl－ 深挖教材 所有的植物色素中都含有鎂元素嗎？ 提示　葉綠素含有Mg，而胡蘿卜素、葉黃素以及液泡中的色素如花青素不含Mg。 1．(必修1 P34問題探討改編)某運動飲料廣告詞“解口渴，更解體渴”，其中的“解體渴”主要指該飲料中含有大量水和少量無機鹽，補充劇烈運動散失的水分和無機鹽。 2．(必修1 P36與生活的聯(lián)系)①患

19、急性腸炎的病人脫水時需要及時補充水分，同時也需要補充體內丟失的無機鹽，因此，輸入葡萄糖鹽水是常用的治療方法。 ②大量出汗會排出過多的無機鹽，導致體內的水鹽平衡和酸堿平衡失調，這時應多喝淡鹽水。 3．(必修1 P36技能訓練)為了確定某種礦質元素是否是小麥幼苗的必需元素，應采用的方法是觀察在完全培養(yǎng)液中去掉該礦質元素前、后小麥幼苗的生長發(fā)育狀況。 1．完善生物體內水的綜合關系圖 2．種子失水情況分析 (1)鮮種子放在陽光下暴曬，重量減輕?主要是自由水散失。 (2)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。 (3)干種子不浸泡則不萌發(fā)?自由水越少，代謝越緩慢

20、。 (4)干種子放在試管中，用酒精燈加熱，試管壁上有水珠?失去的主要是結合水。 (5)失去結合水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．無機鹽生理功能的實驗驗證 (1)實驗設計 ①對照組：植物＋完全培養(yǎng)液―→正常生長。 ②實驗組 (2)注意事項 ①實驗中應保證實驗材料的統(tǒng)一性，即材料的種類、生長狀況應一致等。 ②實驗組用只缺X的完全培養(yǎng)液，對照組用完全培養(yǎng)液，不能用蒸餾水作對照。 ③實驗組加入X鹽的目的是形成二次對照，使實驗組前后對照，以增強說服力。 題組　水的存在形式及功能 1．(2018·吉林市第一次調研)有關水的敘述，下列說法錯誤的是(　　

21、) A．結合水是細胞的組成成分，越冬植物體內結合水比例降低 B．單體形成多聚體的過程中產生水 C．有氧呼吸中，水既是反應物又是產物 D．在沙漠中的仙人掌細胞中最多的化合物是水 答案　A 解析　越冬植物體內結合水比例升高，A錯誤；單體脫水縮合形成多聚體，B正確；有氧呼吸中，水作為反應物參與有氧呼吸第二階段的反應，在有氧呼吸第三階段有水生成，C正確；在沙漠中的仙人掌細胞中最多的化合物是水，D正確。 2．(2018·鄭州質檢)下圖為對剛收獲的種子所做的一系列處理，據(jù)圖分析有關說法正確的是(　　) A．①和②均能夠萌發(fā)形成幼苗 B．③在生物體內主要以化合物的形式存在 C．④和⑤

22、是同一種物質，但是在細胞中存在形式和含量不同 D．點燃后產生的CO2中的C全部來自種子中的糖類 答案　C 解析　種子曬干過程丟失的是自由水，細胞仍有活性，而烘干過程失去的是結合水，因此①能萌發(fā)，②不能萌發(fā)，A錯誤；③為種子中的無機鹽，主要以離子形式存在，B錯誤；④為自由水，⑤為結合水，前者在細胞中以游離形式存在，后者與細胞內的其他物質結合，二者在細胞中的含量也不同，C正確；種子中除糖類外還有其他有機物，因此產生的CO2中的C也可能來自其他有機物，D錯誤。 題組　無機鹽功能分析及實驗驗證 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(　　)

23、 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，KH2PO4也能為生物體提供能量 D．植物秸稈燃燒產生的灰燼中含有豐富的無機鹽 答案　C 解析　草酸與食物中鈣結合形成沉淀物，不利于鈣的吸收，A正確；鐵是血紅蛋白的組成成分，血紅蛋白的主要作用是運輸氧，缺鐵會導致哺乳動物血液運輸O2的能力下降，B正確；無機鹽在生物體中的作用包括組成細胞的結構成分、參與并維持生物體的代謝活動、維持生物體內的酸堿平衡、維持細胞的滲透壓，KH2PO4屬于無機鹽，無機鹽不能為生物體提供能量，C錯誤；燃燒過程中有機物被分解，剩下來的是無機鹽，D正確。

24、 4．(2019·湘潭模擬)設計實驗探究X是否屬于植物生長所必需的無機鹽，某同學的構思大致如下：本實驗中采用甲組、乙組之間的空白對照，以及乙組中實驗前(無X)與實驗后(有X)之間的自身對照。兩次對照中屬于實驗組的依次是(　　) A．甲組、乙組實驗前 B．甲組、乙組實驗后 C．乙組、乙組實驗前 D．乙組、乙組實驗后 答案　D 解析　在空白對照實驗中，人工處理的為實驗組；在自身對照中，實驗后處理的為實驗組。 高考熱點突破 1．(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

25、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 答案　B 解析　臺盼藍是細胞活性染料，常用于檢測細胞膜的完整性與細胞的存活率，是組織和細胞培養(yǎng)中最常用的細胞活性鑒定染色劑，A正確；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；染色體可被堿性染料染成深色，常用的堿性染料為龍膽紫溶液或醋酸洋紅液，C正確；斐林試劑的甲液是質量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液，乙液是質量濃度為0.05

26、g/mL的CuSO4溶液，應現(xiàn)配現(xiàn)用，可溶性還原糖中含有的醛基或酮基具有弱還原性，在水浴加熱的條件下可與氫氧化銅發(fā)生氧化還原反應，把Cu2＋還原成磚紅色的Cu2O(氧化亞銅)沉淀，D正確。 2．(2016·江蘇高考)關于生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質和DNA的鑒定實驗，下列敘述正確的是(　　) A．還原糖、DNA的鑒定通常分別使用雙縮脲試劑、二苯胺試劑 B．鑒定還原糖、蛋白質和DNA都需要進行水浴加熱 C．二苯胺試劑和用于配制斐林試劑的NaOH溶液都呈無色 D．脂肪、蛋白質鑒定時分別可見橘黃色顆粒、磚紅色沉淀 答案　C 解析　鑒定還原糖、DNA可分別使用斐林試劑、二苯胺試劑，A錯誤；鑒定還原糖和DNA都需要水浴加熱，而鑒定蛋白質不需要水浴加熱，B錯誤；二苯胺試劑和用于配制斐林試劑的NaOH溶液都呈無色，C正確；用蘇丹Ⅲ鑒定脂肪時可見橘黃色顆粒，用雙縮脲試劑鑒定蛋白質時會發(fā)生紫色反應，D錯誤。 14