第2章组成细胞的分子第1节细胞中的元素和化合物第5节细胞中的无机物 考点一考点一细胞中的元素和化合物细胞中的元素和化合物【核心知识通关【核心知识通关】1.1.细胞中元素的种类：细胞中元素的种类：(1)(1)分类图示：分类图示：C CH H、O O、N N(2)(2)分析。分析。分类依据：大量元素和微量元素的分类是依据分类依据：大量元素和微量元素的分类是依据_，而不是生理作用。微量元，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。素含量虽少，但其生理作用却不可替代。分类来源：组成生物体的常见的分类来源：组成生物体的常见的2020多种化学元素是多种化学元素是指必需元素。指必需元素。元素在生物体内的含量元素在生物体内的含量2.2.组成细胞的元素的来源：组成细胞的元素的来源：(1)(1)来源：生物体有选择地从来源：生物体有选择地从_中获得。中获得。(2)(2)生物界与非生物界的统一性和差异性：生物界与非生物界的统一性和差异性：无机自然界无机自然界种类种类含量含量3.3.组成细胞的化合物：组成细胞的化合物：(1)(1)种类种类(2)(2)含量。含量。在细胞鲜重中前四位的依次是在细胞鲜重中前四位的依次是_。在细胞干重中前三位的依次是在细胞干重中前三位的依次是_。无机盐无机盐糖类糖类蛋白质蛋白质水、蛋白质、脂质、水、蛋白质、脂质、糖类糖类蛋白质、脂质、糖类蛋白质、脂质、糖类【特别提醒【特别提醒】(1)(1)易混淆元素与化合物的干重与鲜重。易混淆元素与化合物的干重与鲜重。在组成细胞的元素中，占鲜重百分比：在组成细胞的元素中，占鲜重百分比：OCHNOCHN；占；占干重百分比：干重百分比：CONHCONH。在组成细胞的化合物中，占鲜重百分比：水在组成细胞的化合物中，占鲜重百分比：水 蛋白质蛋白质 脂质脂质 糖类；占干重百分比中，蛋白质最多。糖类；占干重百分比中，蛋白质最多。(2)(2)误认为生物体内大量元素重要，微量元素不重要。误认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，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。对于维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用。【高考模拟精练【高考模拟精练】1.(20131.(2013海南高考海南高考) )关于生物体内有机化合物所含元关于生物体内有机化合物所含元素的叙述，错误的是素的叙述，错误的是( () )A.A.叶绿素含有镁元素叶绿素含有镁元素 B.B.血红蛋白含有铁元素血红蛋白含有铁元素C.C.脱氧核糖含有磷元素脱氧核糖含有磷元素 D.D.胰岛素含有碳元素胰岛素含有碳元素【解题指南【解题指南】解答本题时需关注以下两点：解答本题时需关注以下两点：(1)(1)糖类的元素组成只有糖类的元素组成只有C C、H H、O O。(2)(2)蛋白质的元素组成有蛋白质的元素组成有C C、H H、O O、N N，有的还有，有的还有FeFe、MgMg、S S等。等。【解析【解析】选选C C。本题考查有机化合物的组成元素。本题考查有机化合物的组成元素。A A项，项，叶绿素的组成元素含有镁，故正确。叶绿素的组成元素含有镁，故正确。B B项，血红蛋白含项，血红蛋白含有有FeFe2+2+，故正确。，故正确。C C项，脱氧核糖属于五碳糖，所含元项，脱氧核糖属于五碳糖，所含元素只有素只有C C、H H、O O，故错误。，故错误。D D项，胰岛素的本质为蛋白项，胰岛素的本质为蛋白质，含有碳，故正确。质，含有碳，故正确。2.(20162.(2016福州模拟福州模拟) )如图如图1 1是细胞中化合物含量的扇形是细胞中化合物含量的扇形图，图图，图2 2是有活性的细胞中元素含量的柱形图，下列说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法不正确的是( () )A.A.若图若图1 1表示细胞鲜重，则表示细胞鲜重，则A A、B B化合物依次是水、蛋白化合物依次是水、蛋白质质B.B.若图若图2 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 a、b b、c c依依次是次是O O、C C、H HC.C.若图若图1 1表示细胞完全脱水后的化合物含量，则表示细胞完全脱水后的化合物含量，则A A化合化合物具有多样性，其必含的元素为物具有多样性，其必含的元素为C C、H H、O O、N ND.D.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 a，由此说明生，由此说明生物界与非生物界具有统一性物界与非生物界具有统一性【解析【解析】选选D D。若图。若图1 1表示细胞鲜重，鲜重中含量最多表示细胞鲜重，鲜重中含量最多的化合物是水，其次是蛋白质；组成人体活细胞的主的化合物是水，其次是蛋白质；组成人体活细胞的主要元素的含量依次是要元素的含量依次是O O、C C、H H、N N；若图；若图1 1表示细胞完全表示细胞完全脱水后的化合物含量，则脱水后的化合物含量，则A A化合物为蛋白质，蛋白质具化合物为蛋白质，蛋白质具有多样性，其必含的元素为有多样性，其必含的元素为C C、H H、O O、N N；生物界与非；生物界与非生物界的统一性表现在元素的种类上，而不是元素的生物界的统一性表现在元素的种类上，而不是元素的含量上。含量上。【加固训练【加固训练】1.1.下列有关组成生物体细胞化学元素的叙述中，错误下列有关组成生物体细胞化学元素的叙述中，错误的是的是( () )A.A.组成生物体的最基本元素是组成生物体的最基本元素是C CB.B.占人体细胞干重百分比最多的元素是占人体细胞干重百分比最多的元素是O OC.C.埃博拉病毒和桃树共有的元素是埃博拉病毒和桃树共有的元素是C C、H H、O O、N N、P PD.CuD.Cu、MnMn、MoMo、B B都是组成生物体的微量元素都是组成生物体的微量元素【解析【解析】选选B B。埃博拉病毒由蛋白质和。埃博拉病毒由蛋白质和RNARNA组成，其组组成，其组成元素为成元素为C C、H H、O O、N N、P P；占人体细胞干重百分比最多；占人体细胞干重百分比最多的元素是的元素是C C。2.2.如图表示细胞中各种化合物或主要元素占细胞鲜重如图表示细胞中各种化合物或主要元素占细胞鲜重的含量。的含量。依次为依次为( () )A.A.水、蛋白质、糖类、脂质；水、蛋白质、糖类、脂质；N N、H H、O O、C CB.B.蛋白质、水、脂质、糖类；蛋白质、水、脂质、糖类；O O、C C、N N、H HC.C.水、蛋白质、脂质、糖类；水、蛋白质、脂质、糖类；H H、O O、C C、N ND.D.蛋白质、水、脂质、糖类；蛋白质、水、脂质、糖类；C C、O O、H H、N N【解析【解析】选选D D。细胞鲜重含量最多的化合物是水，占。细胞鲜重含量最多的化合物是水，占85%85%90%90%，其次为蛋白质，占，其次为蛋白质，占7%7%10%10%，脂质占，脂质占1%1%2%2%，糖类和核酸占，糖类和核酸占1%1%1.5%1.5%；细胞中的主要元素有；细胞中的主要元素有C C、H H、O O、N N、P P、S S，其中占细胞鲜重含量最多的元素是，其中占细胞鲜重含量最多的元素是O O，其，其余依次是余依次是C C、H H、N N等。图中显示等。图中显示最多，最多，次之，次之，较较少，少，最少，故最少，故为水或为水或O O，为蛋白质或为蛋白质或C C。3.(20163.(2016蚌埠模拟蚌埠模拟) )下列有关组成生物体化学元素的下列有关组成生物体化学元素的叙述中，正确的是叙述中，正确的是( () )A.A.微量元素在生物体内含量很少，所以人体不存在微微量元素在生物体内含量很少，所以人体不存在微量元素缺乏症量元素缺乏症B.B.人、动物与植物所含的化学元素的种类差异很大人、动物与植物所含的化学元素的种类差异很大C.C.组成生物体的化学元素在无机自然界中都能找到组成生物体的化学元素在无机自然界中都能找到D.D.不同生物体内各种化学元素的含量基本相同不同生物体内各种化学元素的含量基本相同【解析【解析】选选C C。大量元素与微量元素都是生物体的必需。大量元素与微量元素都是生物体的必需元素，缺乏其中任何一种都会表现出相应的缺乏症，元素，缺乏其中任何一种都会表现出相应的缺乏症，A A项错误；各种生物以及生物界与非生物界的元素组成项错误；各种生物以及生物界与非生物界的元素组成具有统一性，即组成各种生物的元素种类大致相同，具有统一性，即组成各种生物的元素种类大致相同，组成生物体的元素没有一种是生物特有的，都来自非组成生物体的元素没有一种是生物特有的，都来自非生物界，生物界，B B项错误，项错误，C C项正确；生物界与非生物界的元项正确；生物界与非生物界的元素组成具有差异性，即不同生物体内各种化学元素的素组成具有差异性，即不同生物体内各种化学元素的含量差别较大，含量差别较大，D D项错误。项错误。【方法技巧【方法技巧】判断元素与化合物分子时参考的四个判断元素与化合物分子时参考的四个“明确明确”考点二考点二细胞中的水和无机盐细胞中的水和无机盐【核心知识通关】【核心知识通关】1.1.细胞中的水：细胞中的水：(1)(1)水的存在形式及其生理作用：水的存在形式及其生理作用：写出写出A A、B B、C C、D D所反映的以上两种水的功能：所反映的以上两种水的功能：A.A.组成组成_。B.B.提供细胞生活的提供细胞生活的_环境。环境。C.C.作为作为_，参与反应。，参与反应。D.D.有利于有利于_。细胞结构细胞结构液体液体反应物反应物物质运输物质运输(2)(2)自由水自由水/ /结合水与代谢、抗逆性的关系。结合水与代谢、抗逆性的关系。(3)(3)细胞衰老与水含量的关系。细胞衰老与水含量的关系。衰老的细胞内水分衰老的细胞内水分_，细胞萎缩，体积，细胞萎缩，体积_，细胞新陈代谢的速率细胞新陈代谢的速率_。(4)(4)水的含量规律。水的含量规律。幼嫩部位细胞幼嫩部位细胞 衰老部位细胞。衰老部位细胞。幼年个体幼年个体 成年个体成年个体 老年个体。老年个体。水生生物水生生物 陆生生物。陆生生物。减少减少变小变小减慢减慢2.2.无机盐的存在形式及功能：无机盐的存在形式及功能：复杂复杂化合物化合物生命活动生命活动【特别提醒【特别提醒】(1)(1)种子的含水量并不是越多越好。种子的含水量并不是越多越好。在一定范围内，种子的萌发率随着水分的增加而升高，在一定范围内，种子的萌发率随着水分的增加而升高，超过该范围，种子的萌发率又会随着水分的增加而降超过该范围，种子的萌发率又会随着水分的增加而降低。低。(2)(2)生物体内的水生物体内的水细胞内的水。细胞内的水。生物体内的水除了存在于细胞内以外，细胞与细胞之生物体内的水除了存在于细胞内以外，细胞与细胞之间也有，如动物体的细胞外液。间也有，如动物体的细胞外液。(3)(3)无机盐离子并非都维持渗透压。无机盐离子并非都维持渗透压。无机盐离子如无机盐离子如NaNa+ +、ClCl- -对维持血浆渗透压至关重要，但对维持血浆渗透压至关重要，但是有一些离子并不维持渗透压，如是有一些离子并不维持渗透压，如MgMg2+2+等。等。【深化探究【深化探究】(1)(1)脂质和蛋白质等可以作为细胞的结构物质，水能脂质和蛋白质等可以作为细胞的结构物质，水能不能作为细胞的结构不能作为细胞的结构物质呢？物质呢？_(_(填填“能能”或或“不不能能”) )，如，如_。(2)Na(2)Na+ +、K K+ +对细胞内外渗透压大小所起的作用并不一对细胞内外渗透压大小所起的作用并不一样，样，NaNa+ +主要维持主要维持_，K K+ +主要维持主要维持_。能能结合水结合水细胞外液的渗透压细胞外液的渗透压细胞内液的渗透压细胞内液的渗透压【典题技法归纳【典题技法归纳】(2014(2014海南高考海南高考) )下列关于植物体内水分的叙述，错下列关于植物体内水分的叙述，错误的是误的是( () )A.A.植物体内的水分参与营养物质的运输植物体内的水分参与营养物质的运输B.B.水是构成叶肉细胞的重要化合物之一水是构成叶肉细胞的重要化合物之一C.C.自由水可作为细胞内化学反应的反应物自由水可作为细胞内化学反应的反应物D.D.同种植物萌发种子的含水量与休眠种子的相同同种植物萌发种子的含水量与休眠种子的相同【解题指南【解题指南】(1)(1)关键知识：细胞中水的存在形式及功关键知识：细胞中水的存在形式及功能。能。(2)(2)隐含信息：自由水的含量与细胞代谢强度有关。隐含信息：自由水的含量与细胞代谢强度有关。【解析【解析】选选D D。本题主要考查细胞中水的存在形式及功。本题主要考查细胞中水的存在形式及功能。植物体内的水分参与营养物质的运输，故能。植物体内的水分参与营养物质的运输，故A A项正确。项正确。水是构成叶肉细胞的重要化合物之一，故水是构成叶肉细胞的重要化合物之一，故B B项正确。自项正确。自由水可作为细胞内化学反应的反应物，如光合作用，由水可作为细胞内化学反应的反应物，如光合作用，故故C C项正确。同种植物萌发种子由于新陈代谢旺盛，所项正确。同种植物萌发种子由于新陈代谢旺盛，所以其含水量大于休眠种子以其含水量大于休眠种子( (新陈代谢不旺盛新陈代谢不旺盛) )，故，故D D项错项错误。误。【母题变式【母题变式】(1)(1)植物细胞内植物细胞内进行的化学反应中有水生成的结构是进行的化学反应中有水生成的结构是_。(2)(2)自由水和结合水在一定条件下可以自由水和结合水在一定条件下可以_，正在萌发的种子中结合水与自由水的比值正在萌发的种子中结合水与自由水的比值_。(3)(3)生活在干旱环境中的耐旱植物细胞中细胞液浓度生活在干旱环境中的耐旱植物细胞中细胞液浓度_，自由水含量，自由水含量_，代谢，代谢_。线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体、内质网和细线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体、内质网和细胞核胞核相互转化相互转化下降下降高高少少缓慢缓慢【方法技巧【方法技巧】自由水与结合水的转化及与代谢关系的自由水与结合水的转化及与代谢关系的规律规律(1)(1)自由水和结合水的转化规律。自由水和结合水的转化规律。烘干种子时，部分结合水转化为自由水散失。烘干种子时，部分结合水转化为自由水散失。水果放入冰箱冷藏时，部分自由水转化为结合水。水果放入冰箱冷藏时，部分自由水转化为结合水。(2)(2)自由水和结合水含量与代谢关系的规律。自由水和结合水含量与代谢关系的规律。总水量不变的情况下，自由水含量越高，代谢越旺总水量不变的情况下，自由水含量越高，代谢越旺盛。盛。自由水含量越低，代谢越缓慢。自由水含量越低，代谢越缓慢。【高考模拟精练【高考模拟精练】1.(20161.(2016长沙模拟长沙模拟) )下列关于生物体内无机盐的相关下列关于生物体内无机盐的相关叙述中，错误的是叙述中，错误的是( () )A.A.细胞中的无机盐主要以离子形式存在细胞中的无机盐主要以离子形式存在B.MgB.Mg是叶绿体中参与光合作用的各种色素的组成元素是叶绿体中参与光合作用的各种色素的组成元素C.C.人体血液中人体血液中CaCa2+2+浓度太低会出现抽搐症状浓度太低会出现抽搐症状D.D.在探究小麦生长发育需要在探究小麦生长发育需要MgMg2+2+的实验中必须设置对照的实验中必须设置对照实验实验【解析【解析】选选B B。细胞中无机盐的主要存在形式是离子，。细胞中无机盐的主要存在形式是离子，A A正确；正确；MgMg是叶绿素的组成成分，类胡萝卜素中不含有是叶绿素的组成成分，类胡萝卜素中不含有MgMg，B B错误；人体血液中错误；人体血液中CaCa2+2+浓度太低会出现抽搐症状，浓度太低会出现抽搐症状，C C正确；探究小麦生长发育需要正确；探究小麦生长发育需要MgMg2+2+的实验中必须设置的实验中必须设置对照实验，对照实验，D D正确。正确。2.(20162.(2016佛山模拟佛山模拟) )组成细胞的元素和化合物是生命组成细胞的元素和化合物是生命活动的物质基础，下列关于细胞内元素和化合物的叙活动的物质基础，下列关于细胞内元素和化合物的叙述，错误的是述，错误的是( () )A.A.细胞干重中含量最多的化学元素是碳细胞干重中含量最多的化学元素是碳B.B.磷是磷脂、磷是磷脂、ATPATP、DNADNA等化合物的组成元素，是组成等化合物的组成元素，是组成生物体的大量元素生物体的大量元素C.C.大量出汗时应多喝淡盐水大量出汗时应多喝淡盐水D.D.在人的一生中，细胞中的自由水在人的一生中，细胞中的自由水/ /结合水的值逐渐上结合水的值逐渐上升升【解析【解析】选选D D。组成细胞的主要元素中，占鲜重比例最。组成细胞的主要元素中，占鲜重比例最大的元素是氧，占干重比例最大的元素是碳，大的元素是氧，占干重比例最大的元素是碳，A A正确；正确；磷是磷脂、磷是磷脂、ATPATP、DNADNA等化合物的组成元素，是组成生等化合物的组成元素，是组成生物体的大量元素，物体的大量元素，B B正确；大量出汗会排出过多的无机正确；大量出汗会排出过多的无机盐，导致体内的水盐平衡和酸碱平衡失调，这时应多盐，导致体内的水盐平衡和酸碱平衡失调，这时应多喝淡盐水，喝淡盐水，C C正确；在人的一生中，不同发育阶段，正确；在人的一生中，不同发育阶段，细胞代谢的强度不同，随着年龄增长，细胞代谢速率细胞代谢的强度不同，随着年龄增长，细胞代谢速率逐渐减弱，细胞中的自由水逐渐减弱，细胞中的自由水/ /结合水的值逐渐下降，结合水的值逐渐下降，D D错误。错误。【加固训练【加固训练】下列符合自由水生理功能的是下列符合自由水生理功能的是( () )A.A.作为溶剂，可以使无机盐成为离子状态作为溶剂，可以使无机盐成为离子状态B.B.细胞能量的主要来源细胞能量的主要来源C.C.与细胞内其他的物质结合与细胞内其他的物质结合D.D.细胞结构的组成成分细胞结构的组成成分【解析【解析】选选A A。自由水作为良好的溶剂，许多物质都溶。自由水作为良好的溶剂，许多物质都溶解在其中；无机盐以离子状态溶解在水中才能被细胞解在其中；无机盐以离子状态溶解在水中才能被细胞利用；细胞能量的主要来源是糖类，细胞内与其他物利用；细胞能量的主要来源是糖类，细胞内与其他物质结合的水是结合水。质结合的水是结合水。