第2讲--细胞中的元素及化合物、细胞中的无机物课件

第第2讲细胞中的元素及化合物、讲细胞中的元素及化合物、细胞中的无机物细胞中的无机物【考纲解读考纲解读】全国卷五年考题统计最新考纲核心内容水和无机盐的作用()1.水的存在形式及功能2.无机盐的存在形式及功能实验：检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质有机化合物的鉴定方法2013全国卷T292011全国卷T6【高考原题赏析高考原题赏析】【2013年全国年全国卷卷T29】（10分）某油料植物的种子中脂肪含量为种子干重的70%。为探究该植物种子萌发过程中干重及脂肪含量的变化，某研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养，定期检测萌发种子(含幼苗)的脂肪含量和干重。结果表明：脂肪含量逐渐减少，到第11 d时减少了90%，干重变化如图所示。回答下列问题：（1）为了观察胚乳中的脂肪，常用_染液对种子胚乳切片染色，然后在显微镜下观察，可见_色的脂肪颗粒。（2）实验过程中，导致萌发种子干重增加的主要元素是_(填“C”“N”或“O”)。（3）实验第11 d后，如果要使萌发种子(含幼苗)的干重增加，必须提供的条件是_和_。苏丹苏丹(或苏丹或苏丹)橘黄橘黄(或红或红)O光照光照所需的矿质元素离子所需的矿质元素离子【核心要点突破核心要点突破】一一.细胞中的元素和化合物细胞中的元素和化合物 1细胞中的元素细胞中的元素（1）分类n分类依据是根据生物体内含量，而不是生理作用，微量元素含量虽少，但其生理作用却不可替代。n大量元素和微量元素的划分是依据生物界中生物的整体情况，具体到某一种生物可能有差别。在鲜重和干重条件下，细胞中各种元素的含量是不同的，在鲜重下O元素最多的原因是H2O在细胞中含量最多。n组成生物体的常见的20种化学元素是指必需元素，生物体内可能含一些非必需元素，如人体可能含Pb。特别提醒：特别提醒：【总结【总结】eg1.如图如图1是细胞中化合物含量的扇形图，图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是有活性的细胞中元素含量的柱形图，下列说法不正确的是（）图，下列说法不正确的是（）A.若图若图l表示细胞鲜重，则表示细胞鲜重，则A、B化合物依次是化合物依次是H2O、蛋白质、蛋白质B.若图若图2表示组成人体细胞的元素含量，则表示组成人体细胞的元素含量，则a、b、c依次是依次是O、C、HC.地壳与活细胞中含量最多的元素都是地壳与活细胞中含量最多的元素都是a，因此说明生物界与非生物界具有统一，因此说明生物界与非生物界具有统一性性D.若图若图1表示细胞完全脱水后化合物含量，则表示细胞完全脱水后化合物含量，则A化合物具有多样性，其必含的元化合物具有多样性，其必含的元素为素为C、H、O、N一一.细胞中的元素和化合物细胞中的元素和化合物 1细胞中的元素细胞中的元素（1）分类（2）统一性和差异性生物界和非生物界元素的比较a.组成生物体内的任何一种元素都可以在无机自然界中找到，说明生物界和非生组成生物体内的任何一种元素都可以在无机自然界中找到，说明生物界和非生物界具有统一性。物界具有统一性。b.同一种元素在人体细胞中的含量与地壳中的含量不同，这体现了生物界和非生同一种元素在人体细胞中的含量与地壳中的含量不同，这体现了生物界和非生物界的差异性。物界的差异性。不同生物体中元素的比较a.不同生物体内所含元素种类基本相同；不同生物体中同种化学元素的含量不同。不同生物体内所含元素种类基本相同；不同生物体中同种化学元素的含量不同。b.同一生物体内不同化学元素的含量不同，其中同一生物体内不同化学元素的含量不同，其中CHON四种元素所占比例较大。四种元素所占比例较大。一一.细胞中的元素和化合物细胞中的元素和化合物 2组成细胞的化合物组成细胞的化合物注意：注意：(1)据特征元素推测化合物的种类(2)从化合物的元素组成分析代谢产物 糖类、脂质和蛋白质都含有C、H、O，故其代谢终产物都有CO2和H2O；蛋白质中还有N，其代谢产物中还含有尿素。二二.细胞中的无机物细胞中的无机物 1细胞中的水细胞中的水（1）水的含量及特点在构成细胞的各种化合物中，水的含量最多，一般为85%90%。不同的生物体内水的含量差别很大。例如，生物体的含水量一般为60%95%，而生活在海洋中的水母的含水量达到97%。同一生物体不同的生长发育阶段水的含量不同。幼儿时期成年时期；幼嫩部分老熟部分；代谢旺盛代谢缓慢。同一生物不同器官水的含量也不同，如心肌含水79%，血液含水82%，二者含水量相近，但形态结构差异很大，原因就在于二者所含水的存在形式不同，前者含结合水较多，后者含自由水较多。（2）水的存在形式与功能（3）水的含量与代谢和抗逆性的关系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。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的抗旱能力，其生理原因之一就是结合水含量较高。特别提醒：特别提醒：自由水和结合水的存在及其功能的验证自由水和结合水的存在及其功能的验证（1）鲜种子放在阳光下暴晒，重量减轻）鲜种子放在阳光下暴晒，重量减轻：自由水散失，代谢减弱。自由水散失，代谢减弱。（2）干种子用水浸泡后仍能萌发）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。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）干种子不浸泡则不萌发：自由水越多，代谢越旺盛。自由水越多，代谢越旺盛。（4）干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠）干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠：失去结合水。失去结合水。（5）失去结合水的种子浸泡后不萌发）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。失去结合水的细胞失去生理活性。【总结【总结】eg2.水在植物的生命活动中具有重要作用。风干种子只有吸收足够的水才能进行旺盛的代谢活动，使胚生长。小麦种子萌发过程中吸水量随时间变化的趋势如图所示。回答下列问题：（1）植物细胞中的水通常以结合水和自由水两种形式存在，风干种子细胞中的水主要以_的形式存在。经阶段I吸水后，种子中的水主要是以_的形式存在。（2）在阶段II，种子吸水速率_（填“大于”、“小于”或“等于”）阶段I，呼吸速率_（填“大于”、“小于”或“等于”）阶段I，（3）从细胞膜组成和结构的角度来推测，水分可经过细胞膜中的_、_从细胞外进入细胞内。结合水结合水自由水自由水小于小于大于大于磷脂双分层磷脂双分层载体蛋白载体蛋白二二.细胞中的无机物细胞中的无机物 2细胞中的无机盐细胞中的无机盐（1）无机盐的存在形式和功能二二.细胞中的无机物细胞中的无机物 2细胞中的无机盐细胞中的无机盐（2）生物体内无机盐生理功能的实验验证实验思路：实验思路：实验组对照组正常植物完全培养液正常生长实验相关说明：实验相关说明：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。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。该方案也可用于探究某种无机盐是否是植物正常生长所必需的。eg3.无机盐能维持生物体正常的生命活动。下面列出了若干确定无机盐X是否是植物必需的实验方案，其中正确的设计是()以土壤为基质盆栽，浇缺少无机盐X的“完全培养液”以沙土为基质盆栽，浇缺少无机盐X的“完全培养液”只用缺少无机盐X的“完全培养液”，不用基质以土壤为基质盆栽，浇蒸馏水以沙土为基质盆栽，浇完全培养液不用基质，只用完全培养液不用基质，只用含无机盐X的培养液不用基质，只用蒸馏水A以为实验组，为对照组B以为实验组，为对照组C以为实验组，为对照组D以为实验组，为对照组三三.实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 1实验原理实验原理 某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应颜色反应。2实验步骤实验步骤 还原糖的检测还原糖的检测 蛋白质的检测蛋白质的检测 1三个实验为什么不宜选取有颜色的材料？透析：透析：干扰实验结果的颜色呈现。干扰实验结果的颜色呈现。2实验中，在加相应试剂之前为何要留出部分组织样液？透析：透析：作为对照，以便与鉴定后的样液颜色作对比，增强实验的说服力。作为对照，以便与鉴定后的样液颜色作对比，增强实验的说服力。3鉴定还原糖时，为何将斐林试剂甲液和乙液混合后再滴入待测样液中？透析：透析：该实验的鉴定原理是利用斐林试剂甲液与乙液混合后生成的氢氧化铜作该实验的鉴定原理是利用斐林试剂甲液与乙液混合后生成的氢氧化铜作为弱氧化剂参与还原糖的反应。为弱氧化剂参与还原糖的反应。4在使用双缩脲试剂时，为什么要先加入试剂A，后加入试剂B?透析：透析：先加入试剂先加入试剂A，造成碱性环境，只有在碱性环境中，蛋白质才容易与，造成碱性环境，只有在碱性环境中，蛋白质才容易与Cu2发生颜色反应。发生颜色反应。5脂肪鉴定实验中为什么用50%的酒精洗去浮色，而不用清水？透析：透析：苏丹苏丹()溶于有机溶剂，不溶于水。溶于有机溶剂，不溶于水。6以鸡蛋蛋清液为材料进行蛋白质鉴定实验，发现蛋清液与双缩脲试剂发生反应后会黏在试管壁上，原因是什么？透析：透析：鸡蛋蛋清液稀释不够，搅拌不均。鸡蛋蛋清液稀释不够，搅拌不均。【重点透析【重点透析】7斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”8三类有机物检测在操作步骤上的差异(1)唯一需要加热还原糖检测，且必须水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热，则无砖红色沉淀出现。(2)唯一需要显微镜脂肪检测。(3)混合后加入斐林试剂；分别加入双缩脲试剂(先加A液，后加B液，且B液不能过量)。eg42016海南卷下列实验中，加入试剂后不能产生特定颜色的是()A取成熟香蕉匀浆，用斐林试剂检测还原糖B黑暗中生长24 h的天竺葵叶片，用碘液检测淀粉C玉米根尖经甲基绿染色后，在显微镜下观察细胞核D花生子叶经苏丹染色后，在显微镜下观察脂肪颗粒项目样品号1234第一步加入双缩脲试剂无变化紫色无变化紫色第二步对1、3组溶液加入斐林试剂水浴加热蓝色砖红色第三步取1号样品与2号样品混合，37 保温10 min，加入斐林试剂水浴加热出现砖红色；取1号样品与4号样品混合，37 保温10 min，加入斐林试剂水浴加热不出现砖红色eg52018辽宁抚顺六校联合体期末现有无标签的四种样品各一瓶：稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液，某学生用双缩脲试剂和斐林试剂将它们正确鉴定出来了，其实验步骤和结果见下表：根据上述实验结果，下列判断中正确的是()A1葡萄糖、2淀粉酶、3淀粉、4稀蛋清B1淀粉、2淀粉酶、3葡萄糖、4稀蛋清C1葡萄糖、2稀蛋清、3淀粉、4淀粉酶D1淀粉、2稀蛋清、3淀粉酶、4葡萄糖