第2讲 细胞中的无机物、糖类和脂质
[考纲要求] 1.水和无机盐的作用(Ⅰ)。2.糖类、脂质的种类和作用(Ⅱ)。3.实验: 检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质。
1.组成细胞的元素和化合物 (1)组成细胞的元素
(2)组成细胞的化合物
(3)化合物的组成元素
2.细胞中的水和无机盐 (1)细胞中的水
②自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系
?比值高→细胞代谢旺盛，但抗逆性差?
自由水/结合水?
?比值低→细胞代谢强度降低，但抗寒、抗旱、抗热等抗逆性增强?
(2)细胞中的无机盐
教材拾遗 生物界和非生物界在元素组成上的统一性和差异性(P16第1段)
(1)统一性的表现: 组成生物体的元素在无机自然界中都能找到,在元素种类上具有统一性。 (2)差异性的表现: 同一种元素在生物界和非生物界中的含量差别很大。 (3)原因分析: 生物体有选择地从无机自然界获取各种物质来组成自身。
1.判断关于组成生物体元素和化合物说法的正误
(1)生物界和非生物界在元素组成上具有统一性,因此地壳中的元素在生物体内都能找到( × )
(2)Ca、Mg、Fe、Mn、Cu是组成细胞的微量元素( × ) (3)细胞中的一种元素的作用能被其他元素所替代( × )
(4)因为O是活细胞中含量最多的元素,所以O是最基本的元素( × ) (5)在沙漠植物仙人掌的活细胞中含量最多的化合物是蛋白质( × ) (6)在人体活细胞中氢原子的数目最多( √ )
(7)细胞中的微量元素因含量极少从而不如大量元素重要( × ) 2.判断关于细胞中水和无机盐说法的正误 (1)生物体内的水就是细胞内的水( × )
(2)晒干的种子细胞内不含有水分,导致细胞代谢停止,有利于种子长时间储存( × ) (3)Mg参与构成叶绿体中的各种色素( × )
(4)水影响光合作用强度的主要原因是水影响气孔的开闭( √ )
(5)细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在,如CaCO3构成骨骼、牙齿等( × ) 易错警示 关于细胞中元素和化合物的5点说明
(1)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)活细胞中含量最多的元素是氧元素,但数量最多的是氢元素。
(3)干种子中不是不含自由水,而是自由水的比例很低,结合水的比例较高。
(4)水既是细胞代谢的原料,参与有氧呼吸、光合作用、化合物的水解；也是细胞代谢的产物,有氧呼吸、光合作用、蛋白质的合成等过程都有水的生成。
(5)无机盐不都是以离子形式存在,少数无机盐以化合物的形式存在,如牙齿、骨骼中的CaCO3。
考向一 组成细胞的元素和化合物辨析
如图1是细胞中化合物含量的扇形图,图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图,请分析:
(1)若图1表示细胞鲜重,则A、B化合物依次是水、蛋白质。
(2)若图1表示细胞完全脱水后的化合物含量,则A化合物具有多样性,其一定含的元素是C、H、O、N。
(3)若图2表示组成人体细胞的元素含量(占细胞鲜重的百分比),则a、b、c依次是O、C、H。 (4)大肠杆菌体内的各种元素的含量是否和人体内的完全相同？ 提示 不完全相同。不同生物体内的各种元素的含量存在较大差异。
1.(2019·河北衡水中学二调)科学家发现大脑里的神经细胞——“位置细胞”和“网格细胞”具有重要作用,下列叙述中正确的是( ) A.“位置细胞”鲜重中质量百分比最高的元素是C B.“网格细胞”干重中质量百分比最高的元素是O C.上述两种细胞鲜重中原子数量最多的元素均是H D.细胞中的能源物质的主要功能是供能 【参考答案】: C
【试题解析】: 细胞鲜重中质量百分比最高的元素是O,干重中质量百分比最高的元素是C,A、B错误；H2O是细胞鲜重中含量最多的化合物,而H2O中H原子数大于O原子数,因此,细胞鲜重中原子数量最多的元素是H,C正确；糖类和脂肪都是细胞中的能源物质,但是糖类的主要功能是氧化分解提供能量,而脂肪是储能物质,D错误。
2.(2020·福建厦门检测)关于生物体内有机化合物所含元素的叙述,错误的是( )
A.叶绿素含有镁元素 C.脱氧核糖含有磷元素 【参考答案】: C
B.血红蛋白含有铁元素 D.胰岛素含有碳元素
【试题解析】: Mg、Fe分别是叶绿素和血红蛋白的特征元素,A、B正确；脱氧核糖属于糖类,元素组成只有C、H、O,无P元素,C错误；胰岛素的化学本质是蛋白质,蛋白质含有C元素,D正确。
考向二 水和无机盐功能的分析
(1)在光合作用中水的作用是参与光反应；作为良好溶剂；运输各种物质等(答出两点即可)。 (2)研究表明钾是40多种酶的辅助因子,能激活酶的活性,说明无机盐具有维持细胞和生物体生命活动的重要作用。
3.(2019·广西南宁开学考)下列叙述错误的是( )
A.植物体内含有较多自由水,可作为多种生物化学反应的反应物 B.细胞内的结合水向自由水转化时,细胞的抗寒性得到增强 C.种子储存前晒干是为了减少自由水含量,降低种子代谢速率 D.细胞内核糖体合成蛋白质时生成水,水中的氢来自氨基和羧基 【参考答案】: B
【试题解析】: 自由水可作为反应物直接参与细胞呼吸、光合作用等生化反应,A正确；结合水减少时,抗逆性降低,B错误；种子储存前晒干可以减少自由水含量,降低种子代谢速率,减少有机物消耗,C正确；氨基酸脱水缩合时,生成的水中的氢来自一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基,D正确。
4.(2017·海南,4)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 【参考答案】: C
【试题解析】: 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O2,缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降,B项正确；无机盐在生物体中是细胞的结构成分、参与并维持生物体的代谢活动、维持生物体内的酸碱平衡、维持细胞的渗透压,但不能为生物体提供能量,C项错误；植物秸秆燃烧过程中有机物被分解,剩下的是无机物,含有丰富的无机盐,D项正确。 考向三 无机盐的相关实验分析
验证某种矿质元素生理功能的实验方案
实验组: 正常植物＋缺X培养液共同培养一段时间后,表现出相应的症状,再加入X后,症状消失。
对照组: 正常植物＋完全培养液共同培养一段时间后,植物正常生长。 实验相关说明:
(1)实验中应保证实验材料的统一性,即材料的种类、生长状况等相同。 (2)实验组加入X的目的是二次对照,使实验组前后形成对照,以增强说服力。 (3)该方案也可用于检测某种矿质元素是否是植物正常生长的必需元素。
5.设计实验探究X是否属于植物生长所必需的无机盐,某同学的构思大致如下: 本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照；以及乙组中实验前(无X)与实验后(有X)之间的自身对照。下列叙述正确的是( )
A.对照组是甲组、乙组实验后
B.控制此实验的无关变量只需选一些相同的植物 C.此实验如果是无土栽培,则实验前营养液要灭菌 D.为防止外界影响,此实验需在黑暗密闭条件下进行 【参考答案】: C
【试题解析】: 该实验中对照组是甲组、乙组实验前,A项错误；此实验的无关变量有植物的种类、生长状况和培养条件等,B项错误；若此实验是无土栽培,则实验前营养液要灭菌,C项正确；由于培养的是植物,故此实验需在光照条件下进行,D项错误。 归纳总结 对照实验的类型及实验组、对照组的确认 空白对照 自身对照 对照组为自然状态下不做处理的对象组,实验组为施加实验变量处理的对象组 实验处理前的对象组为对照组,实验处理后的对象组为实验组
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