高三一轮复习细胞中的元素和化合物ppt课件.ppt

第二课时细胞中的元素和化合物 细胞中的无机物,一、组成细胞的元素,1.组成细胞的元素种类(约20种),2.组成细胞的元素含量,细胞鲜重中O的含量最高,其次是C、H、N、P等;细胞干重中C含量最高,其次是O、N、H、Ca等。无论是干重还是鲜重，含量最多的都是C、H、O、N,基本元素：C、H、O、N,元素缺乏与疾病的相关性：,缺Fe：,人体患贫血；果树患黄叶病,缺B：,华而不实（只开花不结果）,缺Se：,患克山病（原发性心脏病）,缺Zn：,影响人体生长发育、大脑发育和性成熟,缺I：,人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大,缺Mg：,影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行,缺Ca：,成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出现抽搐现象,问题探讨,比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，你能看出什么问题？,组成地壳和组成细胞的部分元素含量()表,?,1.组成生物体的所有元素中，有没有哪一些元素是生物体所特有的？,没有。,这说明什么？,生物界和非生物界具有统一性。,2.生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗？,有，相差很大。,这又说明什么？,生物界和非生物界还具有差异性。,3生物界与非生物界的关系(1) 组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到_。(2) 组成生物体的化学元素在生物体内与无机自然界中的含量相差很大 思考感悟 K为大量元素，Cu为微量元素，划分的依据是什么？【提示】含量，而不是生理作用。,统一性,（元素种类大体相同）,（元素含量有差异）,各种化学元素在生命体系中不是简单的堆积、组合，而是以特殊的有序的方式结合在一起才出现生命现象，这也是生物界和非生物界的根本区别,生物体从自然界获取组成自身的元素是有选择的。,差异性,3.统一性与差异性,、组成细胞的化合物,无机化合物,有机化合物,水,糖类,脂质,蛋白质,核酸,无机盐,二、组成细胞的化合物,组成细胞的化合物,1.组成细胞的化合物的种类及质量分数,细胞生命系统,(2)特点,活细胞中的化合物,含量和比例处于不断变化之中,但又保持相对稳定。,2.组成细胞元素和化合物的关系及特点,(1)关系,3、水和无机盐,1. 不同种类的生物体中，水的含量不同,在细胞中含量最多。,（一)、水,.生物体在不同的生长发育期含水量也不同。,3. 不同组织器官中水的含量不同,水在细胞中的存在方式：,（1）结合水与细胞内其他物质结合（4.5%）,主要功能 : 作为细胞的结构成分,结合水 自由水,（2）自由水 以游离的形式存在；,主要功能 : 是细胞内良好的溶剂；参与细胞内的许多生化反应 ；细胞生活的基本环境；运输作用；内环境的主要成分等等。,自由水与结合水的比值能反映出代谢活动的强弱. 代谢活跃时，含水量高（70%以上）；自由水比例增加时，生长迅速。,自由水与结合水可相互转换。,自由水/ 结合水的比值越高，新陈代新越旺盛，生长发育越迅速，抗旱、抗寒、抗热性能相对较弱；反之，自由水 /结合水的比值越低，新陈代新越缓慢，生长发育越迟缓，抗旱、抗寒、抗热性能相对提高。,(1)存在形式:细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,含量少（1%1.5%）叶绿素中的 Mg、血红蛋白中的 Fe等以化合态存在。,(2)无机盐的生物功能,a. 复杂化合物的组成成分,b.参与生命活动的调节，维持生物体的生命活动;,c.维持细胞内的平衡： 酸碱平衡和 渗透压平衡。,2.细胞中的无机盐,1、 血液中的Ca2+含量太低时，神经肌肉的兴奋性升高而出现抽搐，这一事实说明Ca2+的生理功能之一是( )A构成细胞结构的组成成分B维持细胞的正常形态C维持细胞的正常生理功能D调节渗透压和酸碱平衡,【解析】 神经肌肉的应激性，需要体液中各种无机盐离子维持一定的比例。当Na+、K+浓度增高时，神经肌肉的应激性增高，而当Ca2+、Mg+、H+浓度增高时，应激性降低。当血液中的Ca2+过低时，应激性增高，手足抽搐，这一事实说明Ca2+对于维持细胞的正常生理功能有重要作用。,C,、填空1)组成人体的元素中，占细胞鲜重百分比最多的元素是_；占细胞干重百分比最多的元素是_。 _是构成细胞的最基本元素。2)一般情况下活细胞内含量最多的化合物是_，含量最多的有机化合物_。,O,C,C,水,蛋白质,3、科学家在研究生物体的化学成分时,发现组成生物体的元素在非生物界也存在,这一事实主要说明: （ ） A 生物界和非生物界没有区别 B 生物界和非生物界具有统一性 C 生物来源于非生物 D 生物界和非生物界具有差异性4、生活在缺水的沙漠环境中的仙人掌细胞中，含量最多的化合物是（ ）A、蛋白质 B、脂肪 C、糖类 D、水,B,D,5.生活在沙漠中的仙人掌和生活在珊瑚礁中美丽的珊瑚鱼，组成它们的化学元素种类 （ ） A、差异很大 B、有些差异 C大体相同 D没有一定标准6在生物体内含量较少，但对维持生物体正常生命活动 必不可少的元素是（ ） AFe、Mn、Zn、Mg BZn、Cu、Mn、Ca CZn、Cu、B、Mn DMg、Mn、Cu、Mo7.在组成生物体的化学元素中，最基本的元素是（ ） AC BH CO DN,C,C,A,8、 细胞内质量分数最大的元素是( ) A氧 B碳 C氢 D氮,【解析】 此题仅从化学角度考虑，由细胞联想到有机物，就会错选B；如果从生物学角度分析，生物体质量的70%是水，这样，仅氧元素就占细胞的：70%16/18=62%,A,.下表表示人体和玉米细胞中部分含量较多的元素的含量（占细胞干重的质量分数/%）。请回答下面的问题。（1）分析玉米和人体细胞中的元素构成的相同点是 ；不同点是 。（2）清洁空气中N2占78%，地壳中含量最多的是O，而细胞干重含量最多的是C。但构成生物体的元素在自然界都能找到。这一事实说明 。从碳原子的化学性质看，由于 ，可以说地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的。,组成细胞的元素种类基本相同,组成细胞的同种元素含量不同,生物界与非生物界的统一性和差异性,它能通过化学键连结成链或环，从而形成生物大分子,三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1糖类的检测(1)还原糖试剂：_。现象：_。(2)淀粉试剂：_。现象：变_。,斐林试剂,砖红色沉淀,碘液,蓝,2脂肪的检测(1)试剂：_或苏丹染液。(2)现象：_或红色。,苏丹染液,橘黄色,3蛋白质的检测(1)试剂：_。(2)现象：_。,双缩脲试剂,紫色反应,4斐林试剂与双缩脲试剂的比较,(1)浓度不同。即斐林试剂中CuSO4溶液浓度与双缩脲试剂中CuSO4溶液浓度不同。(2)原理不同。斐林试剂的实质是新配制的Cu(OH)2溶液；双缩脲试剂实质是碱性环境中的Cu2。(3)使用方法不同。斐林试剂是先将NaOH溶液与CuSO4溶液混匀后再使用；双缩脲试剂是先加入NaOH溶液，再滴加CuSO4溶液。,斐林试剂,砖红色,现配现用，等量混合，水浴加热,紫色,苏丹或苏丹染液,使用显微镜观察,橘黄色或红色,双缩脲试剂,先加 A液 ，再加B液,碘液,变蓝,适量,一、细胞中的元素和化合物,1.分析组成细胞的化学元素,(1)归纳元素的种类,大量元素和微量元素划分的依据是含量,而不是生理作用。,生物体内含有的元素不一定是生物所必需的元素。,主要元素占人体鲜重比例的顺序依次是O、C、H、N、P、S。,(2)根据元素组成可进行物质种类的判断,根据不同化合物的元素组成来判断其归属为哪类化合物。如某化合物只含C、H、O,则可判断此化合物属糖类或脂肪;S是蛋白质的标志元素等。几种有机物的元素组成归纳如下:,(3)组成细胞的元素来源,组成细胞的元素全部来自无机环境,这一观点体现了生物界与非生物界的统一性。,组成细胞的元素的含量与无机自然界大不相同,这一观点体现了生物界与非生物界的差异性。,思维误区规避,1.不要错认为微量元素的作用没有大量元素的大。,2.不要误认为蛋白质只能标记S元素,核酸只能标记P元素,组成化合物的任何一种元素都可标记。标记的目的是区分和跟踪,区分时要找两种物质特有的元素进行标记。,(2)有关化合物含量的各种说法归纳,2.浅析组成细胞的化合物,(1)图示组成细胞的化合物,典例1(2013年湖南重点中学月考)右图为某些化学元素组成不同化合物的示意图,以下说法不正确的是(),A.若为某种具有催化作用的化合物,则被初步水解的产物为多肽,彻底水解的产物为氨基酸,B.若大量积累于皮下和内脏器官周围,则较之糖原为更好的储能物质,C.若为构成细胞膜基本骨架的分子,则为磷脂,D.若在低血糖时分解补充血糖,则可能是肌糖原和肝糖原,D,典例2(2011年四会模拟)下图表示细胞中4类有机化合物的关系,每个椭圆形代表一类有机物,则以下列出的这4种化合物名称中,最合理的一组是(),A.:脂质、酶、蛋白质、激素,B.:激素、脂质、蛋白质、酶,C.:酶、蛋白质、激素、脂质,D.:激素、脂质、酶、蛋白质,C,二、透析细胞内水的有关问题,1.细胞内水的两种存在形式比较,2.水的含量特点及与代谢程度和抗逆性的关系,(1)含量特点,细胞和生物体中含量最多的物质(如精肉中的水,沙漠植物中的水)。,含水量:水生陆生、幼年成年老年、代谢旺盛代谢缓慢、幼嫩细胞衰老细胞。,(2)与代谢强度的关系,一般情况下,代谢活跃时,生物体含水量在70%以上,。含水量降低,生命活动不活跃或进入休眠。,当自由水比例增加时,生物体代谢活跃,生长迅速。如干种子内所含的主要是结合水,干种子只有吸足水分获得大量自由水,才能进行旺盛的生命活动。,(3)与抗逆性的关系,当自由水向结合水转化较多时,代谢强度就会下降,抗寒、抗热、抗旱的性能提高。旱生植物比水生植物具有较强抗旱能力,其生理原因之一就是结合水含量较高。,3.自由水和结合水的存在及其基本生理功能的验证,(1)鲜种子放在阳光下暴晒,重量减轻自由水散失。,(2)干种子用水浸泡后仍能萌发失去自由水的种子仍保持其生理活性。,(3)干种子不浸泡则不萌发自由水越少,代谢越缓慢。,(4)干种子放在试管中,用酒精灯加热,试管壁上有水珠失去的主要是结合水。,(5)失去结合水的种子浸泡后不萌发失去结合水的细胞失去生理活性。,规律精讲精析,分析细胞内水时应注意以下几点:,(1)分析思路,(2)相关结论,4.水的代谢图解,A.体内参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水,B.某些无机盐是组成ATP、RNA和纤维素的必需成分,C.生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的吸水或失水,D.自由水与结合水的比例随生物个体代谢的强弱而变化,典例3(2011年云南模拟)关于生物体内水和无机盐的叙述,不正确的是(),B,典例4“绵绵的春雨,是她润醒了小草,润绿了杨树,润开了报春花。”小草被润醒了、杨树被润绿了、报春花被润开的过程中细胞中自由水与结合水的变化,下图表示正确的是(),B,1.无机盐代谢与其功能整合,三、与无机盐相关问题的剖析,对照组:正常植物+完全培养液生长正常,实验组:,正常植物+缺X“完全培养液”,a.若生长正常则X不是必需无机盐,b.若出现病症则X是必需无机盐,2.植物必需无机盐的实验验证,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的目的是二次对照,使实验组前后对照,以增强说服力。,3.进行植物必需无机盐的实验验证时,所使用的容器不能含有被验证元素。为了保证植物生活正常,还要给植物根部供氧。,实验探究进阶,3.部分无机盐离子的具体功能分析,典例5下列是无土栽培营养液的配方,请据此回答有关问题:,配方:NH4NO3、KNO3、CaCl22H2O、MgSO4、螯合铁溶液、微量元素溶液。,(1)为使作物正常生长,还需补充含等元素的化合物。,(2)植物吸收NH4NO3可用于合成。,A.脂肪和RNAB.蛋白质和ATP,C.核苷酸和纤维素D.淀粉和酶,P,B,(3)营养液中某些无机盐离子浓度比根细胞内的低,植,物仍可通过方式吸收无机盐离子。若栽培池内较长时间通气不畅,作物根部可能出现的症状是,其生理原因是。,(4)有些无机盐离子可重复利用,有的不能重复利用,可重复利用的无机盐离子缺乏时,老叶先表现出缺乏症,不可重复利用的无机盐离子缺乏时,幼叶先表现出缺乏症。请设计实验证明Mg是可重复利用的元素。,主动运输,根变黑(烂根),根进行无氧呼吸,细胞内积累酒精,实验材料:长势相同的玉米幼苗、蒸馏水、含有植物必,需元素的各种化合物。,实验步骤:,配制全素培养液和缺镁培养液,分别放入两组培养瓶中,并编号A、B。, 。,放在适宜条件下培养一段时间, 。,实验现象:在全素培养液中的玉米幼苗生长正常,。,将长势相同的玉米幼苗分别栽培在上述两种培养液中,观察玉米幼苗的生长情况,在缺镁培养液中生长的玉米幼苗老叶先变黄,扩展知识点,已参加到生命活动中去的矿质元素,经过一个时期后也可分解并运到其它部位去,被重复利用。必需元素被重复利用的情况不同,N、P、K、Mg易重复利用,它们的缺乏病症,首先从下部老叶开始。Ca、Fe不能重复利用。,1.(2011年惠州调研)人的肝脏细胞中含量最多的有机物是(),A.水B.蛋白质C.脂肪D.肝糖原,【思路剖析】在所有的活细胞中,含量最多的化合物是水,含量最多的有机化合物是蛋白质。,【答案】B,2.(2012年泰州模拟)C、H、O三种元素在人体内质量分数约为73%,而在组成岩石圈的化学成分中还不到1%,这一事实说明了(),A.生物界与非生物界具有相似性,B.生物界与非生物界的元素组成是不同的,C.生物界与非生物界具有统一性,D.生物界与非生物界存在差异性,D,3.(2013年潍坊高三月考)下图表示构成生物体的元素、化合物及其作用,其中a、b、d、e代表小分子,A、B、E、F代表不同的生物大分子,请据图回答下列问题:,(1)物质a表示,其在原核细胞中共有种。,(2)若E是动物细胞中的储能物质,则E是,其在人体中主要分布于细胞。,(3)物质d是。物质F是,其在动植物细胞中均可含有,并且由于含能量多而且占体积小,被生物体作为长期备用能源物质,从进化的角度看,这是经过长期。,核苷酸,8,糖原,肝细胞和肌肉,雌性激素,脂肪,自然选择的结果,(4)物质b的名称是,图中的?是指元素。若某种B分子由n个b(平均相对分子质量为m)形成的两条链组成,则该B分子的相对分子质量大约为,。,(5)下图是某物质的部分结构示意图,请补充完整。,氨基酸,N,mn-(n-2)18,-CO-NH-,一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分),1.(基础再现)下列关于组成生物体的化学元素的说法中,正确的是 (),A.哺乳动物血液中钙过多时会出现抽搐,B.O元素是活细胞中含量最多的元素,C元素是生物体内最基本的元素,C.玉米和人体内所含有的元素种类大体相同,同一种元素在两者体内的含量相差不大,D.随着叶龄的增加,叶片中各种元素的含量将逐渐增加,B,2.(基础再现)某生物兴趣小组对某一物质进行测定,发现其中C、H、N三种元素的质量分数仅占1%,该物质可能是(),A.水果B.岩石,C.肌肉组织 D.枯死的植物,【思路剖析】仅C元素在生物体内的含量就比较高,故该物质不可能是生物。,【答案】B,3.(视角拓展)神九升空、举国欢庆!但在太空中,宇航员骨钙流失的速度将会是地面的10倍。骨骼也是一种组织,它们的形状会因承受压力的变化而变化。骨骼组织中既有破骨细胞,又有成骨细胞。成骨细胞不断地贮藏磷酸钙,而破骨细胞不断地除去它。通常情况下,这两种代谢动态平衡。失重时,骨头缺少压力,促使成骨细胞活动的刺激没有了,但破骨细胞的活动还在继续,因此,破骨与成骨的平衡被破坏了,骨钙流失得多,骨骼变轻变脆。据此推测,长期太空生活不会使得人(),A.骨质疏松,B.肌无力,回到地面难以站立,C.抽搐,D.身体畸形,C,4.(高度提升)某同学在验证镁是植物正常生长的必需元素时,发现对照组和实验组生长状况相同。可能的原因是(),定期更换培养液对照组的培养器皿没清洗干净,培养时间短光照相同,A.B.C.D.,C,5.(高度提升)水被誉为“生命之源”。下列有关水的说法错误的是(),A.人老了脸上会皱巴巴的,是因为年老时与幼儿时相比,细胞中的自由水含量减少了,B.沙漠植物比温带植物含结合水比例高,寒带植物比温带植物含结合水比例高,C.光合产物如淀粉的合成、转化和运输等这些都需要以水作介质,作介质的水是自由水,D.小麦干种子中的水主要是自由水,D,6.(能力综合)五个大小相同的马铃薯幼根与物种A的幼根分别放入甲戊五种不同浓度的蔗糖溶液中,数小时后,取出称重,质量变化如下图所示。以下关于该实验结果的说法正确的是(),A.物种A比马铃薯更耐干旱,B.在甲溶液中加入适量的蔗糖酶,在最初一段时间,其,中的马铃薯幼根细胞液浓度将减小,C.物种A在与马铃薯根细胞液等渗的完全培养液中不能正常生长,D.当马铃薯根细胞在乙蔗糖溶液中质量不再发生变化时,渗透作用依然进行,C,7.(能力综合)结合下列曲线,分析有关无机物在生物体内含量的说法,错误的是(),A.曲线可表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变化的曲线,B.曲线可以表示细胞呼吸速率随自由水与结合水比值的变化,C.曲线可以表示一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被烘,D.曲线可以表示人从幼年到成年,体内水相对含量的变化,C,8.(视角拓展)一种植物和一种哺乳动物体内细胞的某些化学元素含量(占细胞干重的质量分数/%)如下表数据,下列有关叙述正确的是(),A.经测定,该植物某有机物含C、H、O、N、S,此化合物可能携带氨基酸进入核糖体,B.这两种生物体内所含的化学元素的种类差异很大,C.N、S的含量说明动物组织含蛋白质较多,若该动物血钙高则会发生肌肉抽搐,D.C的含量说明有机物是干物质的主要成分,D,9.(高度提升,12分)智能温室无土栽培作物,易于管理,优质高产。下图是该项技术在现代农业中的应用,请思考并回答下列问题:,二、非选择题(本题共4小题,共52分),(1)无土栽培所用营养液中的无机盐在植物体内的作用是 和。植物因种类和生长发育阶段不同对无机盐的需求也不同,所以应视具体情况调整,供作物性吸收无机盐离子。,(2)植物因种类不同对无机盐的吸收也不同,这与细胞膜上的有关。,细胞的组成成分,调节生命活动,营养液配方,选择,载体,(3)从生态学的角度考虑,水属于因素。,(4)从细胞代谢角度看,水要参与作用和作用。,(5)从物质跨膜运输角度考虑,水和无机盐的吸收(填“同步”或“不同步”)。,【思路剖析】(1)无机盐在植物体内的作用是参与细胞的组成和调节生命活动。植物因种类和生长发育阶段不同对无机盐的需求也不同,所以,对于不同种类或不同发育阶段的植物,营养液配方应有不同。作物,非生物,光合,呼吸,不同步,会选择性吸收无机盐离子。(2)无机盐的吸收是主动运输。不同植物细胞膜上载体的种类和数量是不同的,所以吸收无机盐的种类和数量也不同。(3)水在生态系统中是非生物因素。(4)水参与植物的生理活动有光合作用、呼吸作用、蒸腾作用。(5)由于水的吸收属自由扩散,无机盐的吸收属主动运输,所以水和无机盐的吸收不同步。,【答案】(1)细胞的组成成分调节生命活动营养液配方选择(2)载体(3)非生物(4)光合呼吸,(5)不同步,10.(基础再现,12分)据下图回答下列问题:,C、H、O B,(1)如果A代表N元素,则细胞中含有以上元素的化合物有。,(2)如果B代表的物质在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用,则B代表的物质其基本单位是,它(填“属于”或“不属于”)生命系统结构层次中的成分。,(3)如果B代表的物质是磷脂,其作用是构成,。,【答案】(1)蛋白质、核酸、磷脂(2)核苷酸不属于(3)各种膜结构的重要成分,11.(视角拓展,12分)正确操作、全面仔细地考虑是做出正确实验结论的前提。小明在做“探究镁与叶绿素的合成有关”的实验时,出现了下列三个问题:,(1)第一次实验,实验组的小麦苗也变绿了。,(2)第二次实验,小麦苗的根烂了。,(3)第三次实验,实验组和对照组的小麦苗都萎蔫了。,(4)第四次实验,成功了!,请你选择其中的一个问题,帮小明分析可能的原因。,【思路剖析】这是一道实验纠错题。实验组小麦苗变绿说明培养液中有镁离子,问题可能出在容器上,如用了含镁的容器。烂根说明根部缺氧。实验组和对照组的小麦苗都萎蔫了,说明小麦缺少水,可能没及时更换培养液,根吸水后导致培养液浓度升高。,【答案】(1)第一次失败的原因可能是用了含镁的容器或容器壁上有镁元素。(2)第二次失败的原因可能是没向培养液中充气,或过一段时间将小麦苗捞出晾根。(3)第三次失败的原因可能是没及时更换培养液导致细胞失水。,