細(xì)胞中的元素和化合物 2

1、第 2 章 組成細(xì)胞的分子,第 1、5 節(jié),細(xì)胞中的元素和化合物、細(xì)胞中的無機(jī)物,一、組成細(xì)胞的元素,C、H、O、N、P、S,1．種類,C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,C,(1)大量元素：①_______________________________等。其中最基本的元素是②___；主要元素是指含量約占細(xì)胞總量的97%的元素，有③____________________。(2)微量元素：④_________

2、____________________等。,Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo,2．含量,(1)鮮重中⑤____含量最多。(2)干重中⑥____含量最多。,C,(3)無論干重還是鮮重，⑦_(dá)_________________都是含量最,多的四種元素。,C、H、O、N,3．作用(1)組成化合物進(jìn)而構(gòu)成細(xì)胞，如蛋白質(zhì)、核酸等。(2)影響生物體的生命活動(dòng)，如 B 能促進(jìn)花粉萌發(fā)和花粉管,伸長。,統(tǒng)一,差異,4．研究意義:生物界和非生

3、物界具有⑧____性和⑨____性。,O,1.K 是大量元素，F(xiàn)e 是微量元素，其劃分的依據(jù)是什么？答案：大量元素和微量元素的劃分依據(jù)是含量。2．碳在干重中含量最多，所以是最基本的元素，這種說法對(duì)嗎？答案：不對(duì)，碳是最基本元素是因?yàn)榧?xì)胞里的有機(jī)物是以碳鏈為骨架的，碳鏈?zhǔn)谴蠓肿游镔|(zhì)形成的基礎(chǔ)。,1．無機(jī)化合物：⑩____________。,水和無機(jī)鹽,2．有機(jī)化合物：?_________________

4、_________。,糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸,二、組成細(xì)胞的化合物,),×,脂肪細(xì)胞中含量最多的化合物是脂肪。(解析：活細(xì)胞中水的含量最多。,三、檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì),斐林試劑,1．糖類的檢測(cè)：還原糖與?____________發(fā)生作用，生成,?___________；淀粉遇?___變?____。,藍(lán)色,2．脂肪的檢測(cè)：脂肪被?____________染成?_________，,或被?___________

5、_染成?____________。,橘黃色,蘇丹Ⅳ染液,紅色,3 ． 蛋白質(zhì)的檢測(cè)：蛋白質(zhì)與?____________作用產(chǎn)生,21 _______反應(yīng)。,雙縮脲試劑,紫色,磚紅色沉淀,蘇丹Ⅲ染液,,碘,1.上述實(shí)驗(yàn)中，只有還原糖的鑒定實(shí)驗(yàn)需要水浴加熱。,(,),√,2．只有在脂肪的鑒定實(shí)驗(yàn)中需要使用顯微鏡。(,),√,3．斐林試劑和雙縮脲試劑的用法和溶質(zhì)的濃度不同。( )四、水1．含量：最多，約占生物體的 __

6、__________。2．存在形式(1)結(jié)合水：與細(xì)胞內(nèi)其他物質(zhì)相結(jié)合的水。(2)自由水：以 _______的形式存在，可以自由流動(dòng)的水。,√,60%～95%,游離,3．功能,(1)結(jié)合水：細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分。(2)自由水,1)細(xì)胞內(nèi)的良好 _________。2)參與細(xì)胞內(nèi)的許多生化反應(yīng)。3)為細(xì)胞提供液體環(huán)境。4)運(yùn)送 ___________________。,營養(yǎng)物質(zhì)和代

7、謝廢物,小麥曬干過程中失去的水主要是__________，曬干后的,小麥所含的水主要是__________。,自由水,結(jié)合水,溶劑,五、無機(jī)鹽,離子,1．存在形式：主要以 ________的形式存在。2．功能(1)細(xì)胞的重要組成成分。,生命活動(dòng),(2)維持細(xì)胞和生物體的 _____________。(3)維持生物體內(nèi)的平衡，如酸堿平衡。,下列關(guān)于生物體內(nèi)無機(jī)鹽功能的敘述錯(cuò)誤的是(,),A．鎂是葉綠素的

8、成分之一，缺鎂會(huì)影響光合作用B．細(xì)胞中無機(jī)鹽大多數(shù)以化合物的形式存在，如CaCO3構(gòu)成骨骼、牙齒C．人體血液中 Ca2＋濃度太低，會(huì)出現(xiàn)抽搐癥狀D．某些無機(jī)鹽離子對(duì)維持細(xì)胞的酸堿平衡具有一定作用,解析：細(xì)胞中大多數(shù)無機(jī)鹽以離子的形式存在。,B,考點(diǎn),組成細(xì)胞中的化學(xué)元素,1．元素的歸類,續(xù)表,2.從元素角度分析生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性(1)統(tǒng)一性：組成生物體的化學(xué)元素在無機(jī)環(huán)境中都可以找,到，

9、沒有一種是生物體所特有的。,(2)差異性：組成生物體的化學(xué)元素的含量與無機(jī)環(huán)境中的相應(yīng)元素的含量有一定的差別，即生命物質(zhì)的特殊性。這種差異性是由于生物體有選擇地從無機(jī)自然界中吸收各種物質(zhì)組成自身結(jié)構(gòu)造成的。,3．化學(xué)元素的生理功能,S：是甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸的組成成分，因此,也是蛋白質(zhì)的特征元素。,Ca：動(dòng)物血液和組織液中的鈣離子，對(duì)血液的凝固和肌肉的收縮有調(diào)節(jié)作用。缺鈣時(shí)，老年人患骨質(zhì)疏松癥，成年人患

10、骨質(zhì)軟化病，兒童患佝僂??；血鈣含量低時(shí)，會(huì)出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象；血鈣含量高則導(dǎo)致肌無力。,Fe：是血紅蛋白和許多含鐵酶類的組成成分，與氧氣的運(yùn),輸以及許多物質(zhì)代謝有關(guān)。I：是合成甲狀腺激素的原料。,B：可促進(jìn)花粉管的萌發(fā)，從而促進(jìn)植物受精，油菜缺 B,會(huì)“花而不實(shí)”。,Mg：是葉綠素的組成成分，是一切綠色植物光合作用不可,缺少的元素。,元素在生物計(jì)算和同位素標(biāo)記法中的應(yīng)用,①從元素組成上分析代謝產(chǎn)物,糖類、脂肪、蛋白質(zhì)的元素

11、組成中都含C、H、O，可推知其徹底氧化分解的產(chǎn)物中都有CO2 和H2O；蛋白質(zhì)中還含有N，故其氧化分解的產(chǎn)物中有含 N 化合物。,②從元素含量上分析物質(zhì)氧化分解時(shí)釋放能量的多少脂肪中氧的含量遠(yuǎn)少于糖類，而氫的含量多于糖類，因此，等質(zhì)量的脂肪和糖類氧化分解時(shí)，脂肪所消耗的氧氣較多，同時(shí)釋放的能量也較多。,③在同位素標(biāo)記法中的應(yīng)用,利用同位素標(biāo)記法可以示蹤光合作用和細(xì)胞呼吸中碳、氧原子的去向；示蹤分泌蛋

12、白的合成、運(yùn)輸和分泌途徑；在噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，證明 DNA 是遺傳物質(zhì)；證明DNA分子的半保留復(fù)制方式；用于基因診斷和 DNA 分子雜交等。,【典例 1】下圖中甲是細(xì)胞中 3 種化合物含量的扇形圖，,乙是活細(xì)胞中元素含量的柱形圖，下列說法不正確的是(,),A．若圖甲表示正常細(xì)胞，則化合物Ⅰ、Ⅱ共有的元素中,含量最多的是 a,B．若圖甲表示細(xì)胞完全脫水后化合物含量的扇形圖，則,化合物Ⅰ中含量最多的元素為圖乙中的 b,C．

13、圖乙中數(shù)量最多的元素是 c，這與脫水細(xì)胞中含量最多,的化合物有關(guān),D．若圖甲表示正常細(xì)胞，則化合物Ⅱ具有多樣性，其必,含的元素為 C、H、O、N,[解題思路]第一步：分析圖形,①圖甲代表化合物含量多少，則正常細(xì)胞中Ⅰ、Ⅱ分別為,水和蛋白質(zhì)。,②圖乙直觀反映出活細(xì)胞中元素含量，則 a、b、c 分別為,O、C、H。,第二步：分析選項(xiàng),[答案]C,?考點(diǎn)對(duì)應(yīng)練,1．下列關(guān)于組成生物化學(xué)元素的敘述，正確的是(,),A．C 是組成糖類的基本元素，

14、在光合作用中C 元素從CO2先后經(jīng) C3、C5 形成(CH2O)B．N 是核酸的組成元素，沒有 N 植物就不能合成核酸C．O是構(gòu)成有機(jī)物的基本元素之一，光合作用制造的有機(jī)物中的氧來自于水D．P 是構(gòu)成 ATP 的必需元素，光合作用中光反應(yīng)和暗反應(yīng)過程均有 ATP 的合成,解析：在光合作用中，C 元素從 CO2 經(jīng)過C3，形成(CH2O)；構(gòu)成核酸的基本元素是 C、H、O、N、P；光合作用制

15、造的有機(jī)物中的氧來自于 CO2；暗反應(yīng)過程消耗 ATP。,答案：B,考點(diǎn),細(xì)胞中的無機(jī)物——水和無機(jī)鹽,1．水(1)兩種存在形式——自由水和結(jié)合水,續(xù)表,溫度降低,溫度升高,,,,,(2)水的含量,①不同的生物體內(nèi)水的含量差別很大。例如，生物體的含水量一般為 60%～95%，而生活在海洋中的水母其含水量約為97%。,②同一生物體不同的生長發(fā)育階段水的含量不同。幼兒時(shí),期＞成年時(shí)期；幼嫩部分＞成熟部分。③同

16、一生物體不同器官的含水量不同。,,,(3)水分含量與新陳代謝、生物抗性的關(guān)系,①細(xì)胞中,自由水結(jié)合水,的比值越大，生物新陳代謝越旺盛，抗性,越小。,②細(xì)胞中,自由水結(jié)合水,的比值越小，生物新陳代謝越緩慢，抗性,越大。,蛋白的主要成分；②維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)，如Ca2+能,滲透壓；④維持細(xì)胞的酸堿平衡，如HCO－3等。,2．細(xì)胞中無機(jī)鹽的存在形式及主要功能,(1)存在形式：細(xì)胞中的無機(jī)鹽大多數(shù)以離子的形式存在，如 Na＋、K

17、＋、Ca2＋、Fe2＋、Fe3＋、Cl－、SO2－4、PO3－4等。(2)主要功能：①細(xì)胞的重要組成成分，如 Fe2＋是構(gòu)成血紅,降低肌肉的興奮性，缺 Ca2＋會(huì)出現(xiàn)抽搐等癥狀； ③維持細(xì)胞的滲透壓，如 Na＋能影響細(xì)胞外液滲透壓、K＋能影響細(xì)胞內(nèi)液,水和各種生命活動(dòng),【典例 2】(2011 年清遠(yuǎn)一模·雙選)下列與水有關(guān)的敘述中，,正確的是(,),A．細(xì)胞有氧呼吸過程的第三階段，既有水的生成，又有水的分解

18、B．人體由于花粉過敏，血管壁通透性降低，使水分大量積累在細(xì)胞間隙，導(dǎo)致組織水腫C．人體內(nèi)水分的動(dòng)態(tài)平衡是靠水分的攝入和排出來實(shí)現(xiàn)的，其感受器位于下丘腦D．如果白天用含 18O 的水澆花草，周圍空氣中的 H2O、O2 中都可能檢測(cè)出 18O,[解題思路]有氧呼吸過程中水的生成在第三階段，水的利用在第二階段?；ǚ圻^敏，血管壁通透性增大，使水分大量積累在細(xì)胞間隙，導(dǎo)致組織水腫。下丘腦有滲透壓感受器，能

19、調(diào)節(jié)水平衡；渴覺中樞在大腦皮層。含 18O 的水參與光合作用產(chǎn)生氧氣，氧氣進(jìn)入植物體內(nèi)參與有氧呼吸生水，而植物的蒸騰作用也使周圍空氣中的 H2O 含 18O。,[答案]CD,?考點(diǎn)對(duì)應(yīng)練,2．下列對(duì)生物體內(nèi)水的描述，錯(cuò)誤的是(,),D,A．幼小的生物體內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值越大時(shí)，代謝越活躍B．自由水是良好的溶劑，是各種代謝活動(dòng)的介質(zhì)C．結(jié)合水是組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的一部分，約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的 4.5%

20、D．心肌堅(jiān)韌、血液液態(tài)，但含水量相差無幾，原因是心肌內(nèi)全是結(jié)合水解析：心肌堅(jiān)韌、血液液態(tài)，但含水量相差無幾，原因是心肌內(nèi)結(jié)合水含量多。,檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì),1．實(shí)驗(yàn)原理：某些化學(xué)試劑能使生物組織中的相關(guān)有機(jī)物發(fā)生特定的顏色反應(yīng)。其中的兩種主要試劑的比較如下：,續(xù)表,續(xù)表,2.實(shí)驗(yàn)步驟,(1)還原糖的鑒定,(2)脂肪的鑒定,(3)蛋白質(zhì)的鑒定,【典例】下列關(guān)于鑒定糖類、蛋白質(zhì)和脂肪實(shí)驗(yàn)操作的敘,述中

21、，正確的是(,),A．鑒定還原糖的斐林試劑甲液與乙液，可直接用于蛋白質(zhì)的鑒定B．鑒定脂肪的存在，要用顯微鏡觀察是否有被染成橘黃色或紅色的顆粒C．鑒定可溶性還原糖時(shí)，先加入斐林試劑甲液搖勻后，再加入乙液D．鑒定蛋白質(zhì)時(shí)，雙縮脲試劑 A 液與 B 液要混合均勻后再加入含樣品的試管中,[解題思路]斐林試劑的甲、乙液要混合后使用，而雙縮脲試劑則先用A 液后用B 液，不能先混合；脂肪的鑒定在使用蘇

22、丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ染色后，需要用顯微鏡觀察組織細(xì)胞內(nèi)是否有橘黃色或紅色顆粒。,[答案]B,①含有還原性基團(tuán)(游離醛基或游離酮基) 的糖類叫還原,糖；常見的還原糖有葡萄糖、果糖、麥芽糖等。,②雙縮脲試劑鑒定的是肽鍵，蛋白質(zhì)有肽鍵，所以有顯色,反應(yīng)，氨基酸沒有肽鍵，所以沒有顯色反應(yīng)。,1．(2011 年中山統(tǒng)考)下列有關(guān)組成生物體化學(xué)元素和化合,物的敘述，正確的是(,),A．核糖核酸是染色體的主要成分之一B．酶和 DNA 都是含有

23、氮元素的生物大分子C．肌肉細(xì)胞中含量最多的化合物是蛋白質(zhì)D．含有元素 C、H、O、N 的物質(zhì)可能是核酸、酶、果糖、脂肪等,解析：染色體的主要成分有蛋白質(zhì)和 DNA；肌肉細(xì)胞中含量最多的化合物是水；含有元素 C、H、O、N 的物質(zhì)可能是核酸、酶等，果糖、脂肪只含 C、H、O。,答案：B,2．(2011 年廣東聯(lián)考)在探索外星球是否存在生命的過程中，科學(xué)家始終把尋找水作為最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。水在生命中的意,

24、義表現(xiàn)為(,),D,A．是細(xì)胞鮮重中含量最多的化合物B．在生物體內(nèi)可以流動(dòng)C．能與蛋白質(zhì)結(jié)合而體現(xiàn)生命活動(dòng)現(xiàn)象D．生化反應(yīng)要在水中進(jìn)行解析：所有的生化反應(yīng)都要在水中進(jìn)行，所以水是不可缺少的。,3．(2011 年深圳聯(lián)考)下列化合物中，不含無機(jī)鹽的是,(,),D,A．葉綠素C．血紅蛋白,B．ATPD．糖原,解析：糖原只含 C、H、O 三種元素。,O 三種元素的是(,),C,A．血紅蛋白,B

25、．ATP,C．脂肪,D．磷脂,解析：脂肪與糖類一樣只含 C、H、O 三種元素。,4．(2011 年汕尾調(diào)研)下列有機(jī)化合物中，只含有 C、H、,5．(2011 年肇慶評(píng)估·雙選)下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的操作方法或結(jié),果，錯(cuò)誤的是(,),AD,A.甘蔗中含有大量的糖,可用作還原糖鑒定實(shí)驗(yàn)的替代材料B．低溫和秋水仙素都是通過抑制紡錘體的形成導(dǎo)致染色體數(shù)目的變化C．記名計(jì)算法適于調(diào)查個(gè)體較大、種群數(shù)量有限的動(dòng)物類群D

26、．蝗蟲減數(shù)分裂期短，觀察一個(gè)精母細(xì)胞就可見減數(shù)分裂的連續(xù)變化解析：蔗糖是非還原性糖，不可用作還原糖鑒定實(shí)驗(yàn)的替代材料。,6．(2011 年揭陽二模·雙選)下列實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)的,是(,),AB,A．用 DNA 探針快速檢測(cè)飲水中病毒的含量B．用斐林試劑或葡萄糖試紙檢測(cè)尿液中的葡萄糖C．用單倍體育種法改良缺乏某種抗病性的水稻品系D．用洋蔥根尖臨時(shí)裝片觀察四分體解析：葡萄糖是還原