必修1分子与细胞,第1单元 细胞的化学组成,第1讲 细胞中的元素和无机化合物,-4-,考点一,自主梳理,核心突破,典题试做,考点二,考点一细胞中的元素和化合物 1.组成细胞的元素 (1)大量元素: C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 等。 (2)微量元素: Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo 等。 (3)来源:生物体有选择地从 无机自然界 中获得。 (4)存在形式:大多以 化合物 的形式存在。,-5-,考点一,自主梳理,核心突破,典题试做,考点二,巧学妙记 微量元素和大量元素 (1)微量元素:铁(Fe)猛(Mn)碰(B)新(Zn)木(Mo)桶(Cu)。 (2)大量元素:洋人探亲,丹留人盖美家,即O(洋)、C(探)、H(亲)、N(丹)、S(留)、P(人)、Ca(盖)、Mg(美)、K(家)。,-6-,考点一,自主梳理,核心突破,典题试做,考点二,2.组成细胞的化合物 (1)细胞内含量最多的化合物: 水 。 (2)细胞内含量最多的无机化合物: 水 。 (3)占细胞鲜重最多的化合物: 水 。 (4)细胞内含量最多的有机化合物: 蛋白质 。 (5)占细胞干重最多的化合物: 蛋白质 。,-7-,考点一,自主梳理,核心突破,典题试做,考点二,判一判(1)植物细胞中含量最多的四种元素是C、H、O和N。() (2)细胞中含量最多的有机物是蛋白质。() (3)组成DNA与ATP的元素种类不同。(),提示:DNA和ATP均由C、H、O、N、P五种元素组成。,-8-,考点一,考点二,自主梳理,核心突破,典题试做,组成细胞的元素 (1)细胞中元素的种类。 分类依据是不同元素在生物体内的含量不同,而不是生理作用的大小,微量元素含量虽少,但其生理作用却不可替代。 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。 组成生物体的常见的20多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。,-9-,考点一,考点二,自主梳理,核心突破,典题试做,(2)元素与化合物含量的界定。 在组成细胞的元素中,占鲜重百分比:OCHN;占干重百分比:CONH。 在组成细胞的化合物中,占鲜重百分比:水蛋白质脂质糖类,但在占干重百分比中,蛋白质最多。 水是细胞中含量最多的化合物,而水分子中氧的含量远大于氢,因此组成生物体的元素中,氧元素含量最多。,(3)生理功能。 维持机体正常的生命活动。 如K+可保持心肌正常兴奋性,微量元素B能促进花粉的萌发和花粉管的伸长等。,-10-,考点一,考点二,自主梳理,核心突破,典题试做,组成细胞的化合物。,-11-,考点一,考点二,自主梳理,核心突破,典题试做,知识拓展 “元素分析法”的应用 (1)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,在有氧条件下,它们在细胞内的代谢产物都有CO2和H2O;蛋白质中还有N,其代谢产物中还含有尿素。 (2)从化合物的元素含量上分析氧化分解释放能量的多少:脂肪的含氢量多于糖类,因此等质量的脂肪彻底氧化分解时所消耗的O2比糖类多,释放的能量也多于糖类。,-12-,考点一,考点二,自主梳理,核心突破,典题试做,例题(2015山东师大附中模拟)组成生物的化学元素在生物体中起重要作用。下列关于几种元素与光合作用关系的叙述,正确的是( ) A.C是组成糖类的基本元素,在光合作用中C元素从CO2经C5形成(CH2O) B.Fe是组成光合色素的必需元素,缺Fe将影响光反应 C.N是构成ATP的必需元素,光合作用中只在光反应过程中形成ATP D.P是类囊体膜、核糖体膜的组成元素,答案,解析,-13-,考点一,考点二,自主梳理,核心突破,典题试做,失分警示 (1)误以为生物体内大量元素重要,微量元素不重要。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)误以为细胞内含量最多的元素是C,细胞内含量最多的元素是O。,-14-,考点一,考点二,自主梳理,核心突破,典题试做,对应训练1 (2015河南豫南九校联考三模)美国航天局科学家在加利福尼亚州东部的莫诺湖里发现了一种被称作GFAJ-1的独特细菌,这种细菌能利用剧毒化合物砒霜中的砷来代替磷元素构筑生命分子,进行一些关键的生化反应(在元素周期表中,砷排在磷下方,两者属于同族,化学性质相似)。根据上述材料进行预测,下列说法错误的是 ( ) A.GFAJ-1细菌体内含量较多的六种元素可能是碳、氢、氧、氮、砷、硫 B.砷对多数生物有毒是因为砷与磷的化学性质相似,它能够“劫持”磷参与的生化反应,制造混乱 C.砷元素可能存在于GFAJ-1细菌细胞膜以及脂肪、质粒和中心体中 D.该发现将使人类对生命的认识发生重大改变,拓宽在地球极端环境乃至外星球寻找生命的思路,答案,-15-,考点一,考点二,自主梳理,核心突破,典题试做,对应训练2 下列图解为细胞内化学元素的相关分类,相关叙述正确的是( ) A.最基本元素 基本元素 主要元素 大量元素 微量元素 B.最基本元素 主要元素 基本元素 大量元素 微量元素 C.主要元素 基本元素 最基本元素 大量元素 微量元素 D.最基本元素 主要元素 基本元素 必需元素 非必需元素,答案,解析,-16-,考点一,考点二,自主梳理,典题试做,核心突破,考点二细胞中的水和无机盐 1.组成细胞的水 (1)写出A、B、C、D反映出的以上两种水的功能: A.组成 细胞结构 ; B.提供细胞生活的 液体 环境; C.作为 反应物 ,参与反应; D.有利于 物质运输 。,-17-,考点一,考点二,自主梳理,核心突破,(2)自由水和结合水的转换:在一定范围内,温度升高后, 结合水 可转换为 自由水 ,自由水与结合水的比例会 升高 ,新陈代谢会 增强 。 错混辨析 种子晒干时减少的是自由水,细胞仍能保持活性;加热或炒熟过程中失去的主要是结合水,炒熟的种子已死亡,不能萌发。 2.组成细胞的无机盐 (1)在细胞中的存在形式:主要是 离子 形式。 (2)生理作用 细胞的组成成分,如Mg2+参与 叶绿素 的合成;Fe2+参与 血红蛋白 的合成。 维持 细胞的酸碱平衡 。,典题试做,-18-,考点一,考点二,自主梳理,核心突破,判一判(1)在最基本生命系统中,H2O有自由水和结合水两种存在形式。() (2)贮藏中的种子不含水分,以保持休眠状态。() (3)自由水在衰老、癌变细胞中含量较少,而在分裂、成熟的细胞中含量较多。() (4)植物根系通过主动运输吸收无机盐离子需要ATP。 () (5)生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物,其液泡内贮存大量的Na+,从而促进细胞吸收水分,说明Na+参与调节渗透压。(),提示:贮藏中的种子一定含有结合水。,提示:自由水在分裂、癌变细胞中含量多,而在衰老细胞中含量少。,典题试做,-19-,考点一,考点二,自主梳理,核心突破,1.生物体内的水及其作用,典题试做,-20-,考点一,考点二,自主梳理,核心突破,2.水的代谢与调节,典题试做,-21-,考点一,考点二,自主梳理,核心突破,知识拓展 (1)不同种类的生物、同一生物的不同器官及不同生长发育时期,细胞的含水量不同。 (2)衰老的细胞内水分含量减少,细胞萎缩,体积减小,细胞代谢速率减慢。 (3)水分含量与新陈代谢、生物抗性的关系。 细胞中自由水与结合水的比值越大,生物新陈代谢越旺盛,其抗性越小;该比值越小,生物新陈代谢越缓慢,其抗性越大。,典题试做,-22-,考点一,考点二,自主梳理,核心突破,3.细胞内水和无机盐的比较,典题试做,-23-,考点一,考点二,自主梳理,典题试做,核心突破,例题下列有关水的叙述,正确的是( ) A.若不同种生物细胞中的自由水和结合水的比值相同,则它们的代谢强度相同 B.在有氧呼吸过程中,线粒体既消耗水又产生水 C.酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸均不产生水 D.线粒体、核糖体、中心体在其生理活动中都可以产生水,答案,解析,-24-,考点一,考点二,自主梳理,核心突破,失分警示 (1)细胞内自由水/结合水的比例升高,则代谢旺盛;反之,则代谢缓慢。 (2)秋冬季节,蒸腾作用弱,吸水减少,结合水含量相对升高,有利于植物抗寒性提高。 (3)升高或降低温度时,结合水与自由水可以相互转化。升高温度时,自由水增多;反之,结合水增多。,典题试做,-25-,考点一,考点二,自主梳理,对应训练1 下列关于水的叙述,不合理的是( ) A.水分子能与膜上亲水性物质结合,保证生物膜具有一定的流动性 B.水分子是极性分子,能够溶解许多种物质用以维持细胞的渗透压 C.水分子具有较高的蒸发热,故蒸发散热是机体最有效的散热方式 D.水在生物体内流动,参与细胞与内环境间的物质交换过程,答案,解析,核心突破,典题试做,-26-,考点一,考点二,自主梳理,对应训练2 (2015山西太原五中二模)微量元素在生物体内含量虽然很少,却是维持正常生命活动不可缺少的,这可通过下面的哪一实例得到证实?( ) A.缺镁时叶片变黄 B.油菜缺硼时只开花不结果 C.动物血液中钙盐的含量太低会抽搐 D.缺磷会影响ATP的合成,答案,解析,核心突破,典题试做,-27-,考点一,考点二,自主梳理,对应训练3 探究镍为植物生活所必需的元素。 材料用具:完全营养液甲、缺镍的“完全营养液”乙(其他元素均具备)、适当的容器和固定材料、长势相似的玉米幼苗、含镍的无机盐。 方法步骤: (1) ; (2) ; (3) 。 实验预期: 。 为进一步验证镍元素一定是必需元素,还应增加的实验步骤及其结果: 。,核心突破,典题试做,-28-,考点一,考点二,自主梳理,答案:(1)将长势相似的玉米幼苗分成数量相同的两组 (2)将一组玉米幼苗放在缺镍的“完全营养液”乙中培养,另一组玉米幼苗放在等量的完全营养液甲中培养 (3)将两组玉米幼苗放在相同的适宜环境中培养数天,观察实验结果 完全营养液甲中玉米幼苗正常生长,若缺镍的“完全营养液”乙中玉米幼苗也正常生长,则镍不是必需元素;若缺镍的“完全营养液”乙中玉米幼苗不能正常生长(或表现出缺素症),则镍可能是必需元素 在缺镍的“完全营养液”乙中加入一定量的镍元素(或含镍的无机盐),一段时间后,若玉米幼苗恢复正常生长(或症状消失),则镍是必需元素,核心突破,典题试做,-29-,一、根据元素组成推测化合物的种类,-30-,发散思维,-31-,二、常见物质(结构)的元素组成和作用,-32-,-33-,三、常见无机盐离子参与形成的化合物,-34-,对应训练 下列有关无机盐在生物体中功能的叙述,错误的是( ) A.镁是合成叶绿体中参与光合作用的各种色素的原料 B.人体缺铁会影响正常的有氧呼吸功能 C.人体血液中Ca2+浓度太低,会出现抽搐症状 D.细胞中的某些无机盐离子对维持细胞的酸碱平衡具有一定作用,答案,解析,