【生物】2020届一轮复习人教版细胞中的元素及化合物学案

【生物】2020届一轮复习人教版细胞中的元素及化合物学案

‎2020届 一轮复习 人教版 细胞中的元素及化合物 学案 考纲要求 ‎1.水和无机盐的作用(Ⅰ)。‎ ‎2．实验：检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质。‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　‎ 考点一　组成细胞的元素和化合物 ‎1.　判断元素与化合物的四个“明确” ‎ ‎2.　元素组成的应用 ‎ ‎(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，故其代谢产物中还含有尿素。‎ ‎(3)从化合物中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量多于糖类，释放的能量也多于糖类。‎ ‎1．(2019·成都七中模拟)下列关于组成生物的元素和化合物的说法，正确的是(　B　)‎ A．细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要 B．组成细胞的元素同样存在于自然环境中 C．细胞中的无机盐多以化合物形式存在 D．无论鲜重还是干重，组成细胞的元素中C的含量最多 解析：组成细胞的微量元素的含量极少，但其作用很重要，如缺乏则可能会导致相应的疾病，A错误；组成细胞的元素同样存在于自然环境中，没有一种元素是生物特有的，B正确；细胞中的无机盐多以离子形式存在，C错误；细胞的鲜重中，组成细胞的元素中O的含量最多，D错误。‎ ‎2．(2019·邯郸模拟)如图为不同化学元素组成的化合物示意图，以下说法不正确的是(　D　)‎ A．若①为某种具有催化作用的化合物，则①的初步水解产物为多肽，彻底水解产物为氨基酸 B．若②大量积累于人和动物皮下和内脏器官周围，则②为脂肪 C．若③为构成细胞膜基本骨架的分子，则③为磷脂 D．若④在低血糖时直接分解以补充血糖，则④可能是肌糖原和肝糖原 解析：由示意图中的元素组成特点，可以判断①可能是蛋白质，②④可能是糖类或脂肪，③可能是核酸、磷脂等。根据A项中的“催化作用”可以确定①是蛋白质，氨基酸是构成蛋白质的基本单位，氨基酸通过脱水缩合形成多肽，多肽折叠后形成蛋白质，A正确；通过B项的叙述可以确定②‎ 是生物体内的储能物质——脂肪，B正确；磷脂是构成细胞膜基本骨架的分子，磷脂含有的化学元素有C、H、O、N、P等，C正确；在低血糖时，肝糖原可以分解，来补充血糖，但肌糖原不能直接分解以补充血糖，即④可能是肝糖原，但不会是肌糖原，D错误。‎ ‎3．植物组织培养的培养基中应含有植物生长所需的全部养分。右图所示的培养基中含有NH4NO3、KNO3、CaCl2·2H2O、MgSO4·7H2O、螯合铁溶液、微量元素溶液，但缺少一种必需元素，为补充这种元素，应添加的化合物是(　C　)‎ A．Ca(NO3)2 B．KCl C．KH2PO4 D．K2SO4‎ 解析：据题意，培养基中不缺乏微量元素，大量元素为C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，故缺乏P元素，KH2PO4能提供P元素。‎ ‎1.常见元素及其参与合成的化合物 ‎2.三种常考元素 (1)最基本的元素(或核心元素)为“C”(干重最多)。‎ (2)含量最多的元素为“O”(鲜重最多)。‎ (3)数目最多的元素为“H”。‎ ‎3.生物界与非生物界间及各种生物彼此之间就化学元素“种类”来看具有统一性，就元素“含量”来看却具有差异性。‎ 考点二　细胞中的水和无机盐 ‎1.　生物体内水的代谢图解 ‎ ‎2.　水与种子的关系 ‎ ‎(1)种子晒干时减少的为自由水，仍能萌发；种子加热或炒熟，丧失的是结合水，种子死亡不萌发；种子萌发吸收水主要是自由水增多，代谢加强。‎ ‎(2)不同种子亲水能力不同：大豆(主要含蛋白质)>小麦、玉米(主要含淀粉)>花生(主要含脂肪)。‎ ‎(3)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，超过该范围，种子的萌发率又会随着水分的增加而降低。‎ ‎3.　无机盐生理功能的实验 ‎ ‎(1)实验原理 若缺乏某种无机盐，植物的生长发育发生障碍，不能完成其生活史。植物在缺乏某种无机盐的环境中表现出某一症状后，可以利用该无机盐的补充进行恢复。‎ ‎(2)实验流程 ‎①对照组：植物＋完全培养液―→正常生长。‎ ‎②实验组 ‎(3)设计实验时应注意的事项 ‎①实验中应保证实验材料的统一性，即材料的种类、生长状况等应一致。‎ ‎②实验组用缺素培养液，对照组用完全培养液，不能用蒸馏水作对照。‎ ‎③实验组加入X的目的是形成二次对照，使实验组前后形成对照，以增强说服力。‎ ‎4.　有关无机盐的2个结论 ‎ ‎(1)无机盐离子中Na＋、Cl－对维持血浆渗透压至关重要，人体血浆渗透压90%以上来自Na＋和Cl－。‎ ‎(2)Na＋、K＋对细胞内外渗透压的作用不同。Na＋主要维持细胞外液的渗透压，K＋主要维持细胞内液的渗透压。‎ ‎1．磁共振技术可应用于临床疾病诊断，因为许多疾病会导致组织和器官内的水分发生变化，这种变化恰好能在磁共振图像中反映出来。下列有关叙述错误的是(　B　)‎ A．构成人体的不同组织和器官中含水量是不一样的 B．水在细胞中的存在形式及功能是不会改变的 C．组织发生病变，会影响组织内的化学变化 D．发生病变的器官，细胞代谢速率往往会发生改变 解析：‎ 在人体代谢旺盛的组织和器官中含水量相对较高，代谢较弱的组织和器官中含水量相对较低，A正确；自由水和结合水在细胞中是可以相互转化的，B错误；组织发生病变，会影响组织内的化学变化，C正确；器官发生病变，细胞代谢速率往往会发生改变，如癌变细胞的代谢会加快，D正确。‎ ‎2．(2019·日照质检)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(　C　)‎ A．曲线①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②可表示细胞呼吸速率随自由水与结合水比值的变化 C．曲线③可以表示一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干的过程中，其内无机盐的相对含量变化 D．曲线①可以表示人从幼年到成年体内含水量的变化 解析：一般来说，细胞内的结合水含量是相对稳定的，但自由水的含量变化较大；衰老的细胞中自由水含量减少，细胞内自由水与结合水的比值也将减小，A正确。自由水是细胞内的良好溶剂，细胞内许多化学反应都需要水的参与，所以细胞内自由水比值升高后，代谢增强，细胞呼吸速率加强，B正确；玉米种子被烘干的过程中所含水分越来越少，其内的无机盐相对含量逐渐增加，最后达到一恒定值，C错误；人体衰老的特征之一就是水的含量减少，幼儿体内水的含量远远高于成年人体内水的含量，D正确。‎ ‎3．设计实验探究X是否属于植物生长所必需的无机盐，某同学的构思大致如下：‎ 本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照以及乙组中实验前(无X)与实验后(有X)之间的自身对照。两次对照中属于实验组的依次是(　D　)‎ A．甲组、乙组实验前 B．甲组、乙组实验后 C．乙组、乙组实验前 D．乙组、乙组实验后 解析：所谓实验组是接受实验变量处理的对象组，故两次对照中属于实验组的依次为乙组、乙组实验后。‎ 考点三　检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质(实验) ‎1.　三类有机物检测在操作步骤上的“三个唯一” ‎ ‎(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)唯一需要使用显微镜——脂肪检测。‎ ‎(3)唯一使用酒精——脂肪的鉴定，实验用体积分数为50%的酒精洗去浮色。‎ ‎2.　区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同” ‎ ‎3.　检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质实验的四个注意事项 ‎4.　实验中易忽略的四点： ‎ ‎(1)易忽略斐林试剂本身的颜色 非还原糖(如蔗糖)＋斐林试剂水浴加热后的现象不是无色而是浅蓝色[Cu(OH)2的颜色]。‎ ‎(2)易混淆双缩脲试剂和斐林试剂的使用 斐林试剂——混合后加入，且现配现用；双缩脲试剂——分别加入(先加A液，后加B液，且B液不能过量)。‎ ‎(3)易写错“斐”和“脲”字 ‎“斐林试剂”中的“斐”不可错写成“非”，双缩脲试剂中“脲”不可错写成“尿”。‎ ‎(4)误认为脂肪的检测必须使用显微镜 若要观察被染色的脂肪颗粒，则使用显微镜，但若要通过观察溶液颜色变化，则不必使用显微镜。‎ ‎1．(2019·哈尔滨模拟)下列有关颜色反应实验的叙述，正确的是(　C　)‎ A．成熟番茄和成熟西瓜均含有较多的果糖和蔗糖等还原糖，但不适合用于还原糖的检测实验 B．利用花生的组织样液或组织切片进行脂肪检测实验时，需用显微镜才能观察到相应的颜色 C．蛋白质与双缩脲试剂作用，颜色变化为浅蓝色→紫色，该过程不需要水浴加热处理 D．还原糖检测实验中，应向组织样液中先加入斐林试剂甲液，后加入乙液 解析：蔗糖为非还原糖，A错误；采用组织样液进行脂肪检测实验时，不需要显微镜也能观察到相应的颜色，B错误；斐林试剂甲液和乙液应等量混合均匀后再注入待测样液中，D错误。‎ ‎2．在生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的检测实验中，对实验材料的选择，下列叙述错误的是(　D　)‎ A．可用斐林试剂甲液和乙液、蒸馏水来检测葡萄糖和尿液中的蛋白质 B．花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪检测的理想材料 C．食用花生油最好选用苏丹Ⅳ染液来鉴定，而一般不选用苏丹Ⅲ染液来检测 D．甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等，都含有较多糖且近于白色，因此可以用于还原糖的检测 解析：检测蛋白质用双缩脲试剂，双缩脲试剂由两种试剂组成：0.1 g/mL的NaOH溶液和0.01 g/mL的CuSO4溶液，斐林试剂也由两种试剂组成：0.1 g/mL的NaOH溶液和0.05 g/mL的CuSO4‎ 溶液，故双缩脲试剂可由斐林试剂和蒸馏水配制而成，A正确；花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪检测的理想材料，B正确；食用花生油颜色较深，而苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色，染色较浅，不易区别，故最好选用苏丹Ⅳ染液，它可以将脂肪染成红色，C正确；甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等含有较多的蔗糖，蔗糖不是还原糖，D错误。‎ ‎3．(2019·山东青岛月考)下列有关实验的操作，正确的是(　A　)‎ A．花生子叶脂肪的鉴定：取材→切片→染色→洗去浮色→滴蒸馏水→制片→显微镜观察 B．观察根尖分生组织细胞的有丝分裂：取材→解离→染色→漂洗→制片→显微镜观察 C．还原糖的鉴定：取待鉴定溶液→加入现配的斐林试剂→摇匀后观察 D．蛋白质的鉴定：取待鉴定溶液→加入双缩脲试剂混合液→摇匀后观察 解析：花生子叶脂肪的鉴定：取材→切片→染色→洗去浮色→滴蒸馏水→制片→显微镜观察，A正确；观察根尖分生组织细胞的有丝分裂：取材→解离→漂洗→染色→制片→显微镜观察，B错误；还原糖的鉴定需要水浴加热，C错误；双缩脲试剂使用时先注入A液1 mL，摇匀，再注入B液4滴，摇匀，D错误。‎ ‎1．细胞中的元素 ‎(1)大量元素、微量元素都是生物必需的元素，对于维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用。‎ ‎(2)占细胞鲜重含量最多的元素是氧，占细胞干重含量最多的元素是碳。‎ ‎2．水和无机盐 ‎(1)占细胞鲜重最多的化合物是水，占细胞干重最多的化合物是蛋白质。‎ ‎(2)水不仅是细胞代谢所需的原料，也是产物，如有氧呼吸、光合作用、蛋白质和DNA的合成等过程中都有水的生成。‎ ‎(3)一些无机盐是细胞内复杂化合物的重要组成成分，许多种无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有非常重要的作用。‎ ‎ 易混淆元素与化合物在细胞干重与鲜重中的含量大小关系 ‎(1)在组成细胞的元素中，占鲜重百分比大小关系：O>C>H>N；占干重百分比大小关系：C>O>N>H。‎ ‎(2)在组成细胞的化合物中，占鲜重百分比大小关系：水>蛋白质>脂质>糖类；占干重百分比中，蛋白质最多。‎ ‎ 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，无论是大量元素还是微量元素，都是生物体所必需的元素，对于维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用。‎ ‎ 生物体内的水≠细胞内的水 生物体内的水除了存在于细胞内以外，细胞与细胞之间也有，如动物体的细胞外液。‎ ‎ 误认为自由水的作用比结合水的作用大 自由水、结合水的作用都非常大，在不同时期两种水的作用各有所侧重。‎ ‎ 易混淆“数量”和“含量”‎ 人体活细胞中氧的含量最多，但氢原子的数量最多。‎ ‎1．(2018·北京卷)以下高中生物学实验中，操作不正确的是(　A　)‎ A．在制作果酒的实验中，将葡萄汁液装满整个发酵装置 B．鉴定DNA时，将粗提产物与二苯胺混合后进行沸水浴 C．用苏丹Ⅲ染液染色，观察花生子叶细胞中的脂肪滴(颗粒)‎ D．用龙胆紫染液染色，观察洋葱根尖分生区细胞中的染色体 解析：在制作果酒的实验中，葡萄汁液不能装满发酵装置，要留出1/3的空间，A错误；在DNA鉴定实验中，DNA遇二苯胺(沸水浴)会染成蓝色，B正确；用苏丹Ⅲ染液可以把花生子叶细胞中的脂肪颗粒染成橘黄色，C正确；用龙胆紫染液能将细胞中的染色体染成深紫色，在洋葱根尖分生区细胞中能清晰地观察到，D正确，所以选A。‎ ‎2．(2018·江苏卷)关于还原糖、蛋白质和DNA的鉴定实验，下列叙述正确的是(　D　)‎ A．在甘蔗茎的组织样液中加入双缩脲试剂，温水浴后液体由蓝色变成砖红色 B．在大豆种子匀浆液中加入斐林试剂，液体由蓝色变成紫色 C．提取DNA时，在切碎的洋葱中加入适量洗涤剂和食盐，充分研磨，过滤并弃去滤液 D．将DNA粗提物溶解在2 mol/L NaCl溶液中，加入二苯胺试剂，沸水浴后液体由无色变成蓝色 解析：甘蔗茎的组织样液富含蔗糖，而蔗糖属于非还原糖，且检测还原糖的试剂是斐林试剂而不是双缩脲试剂，A错误；大豆种子中富含蛋白质，先后加入双缩脲试剂A液和B液摇匀后，液体由蓝色变成紫色，B错误；提取DNA时，在切碎的洋葱中加入适量洗涤剂和食盐，充分研磨，过滤并弃去滤纸上的黏稠物，留下滤液，C错误；将DNA粗提物溶解在2 mol/L NaCl溶液中，加入二苯胺试剂并水浴加热，溶液由无色变成蓝色，D正确。‎ ‎3．(2017·全国卷Ⅰ)下列关于细胞结构与成分的叙述，错误的是(　B　)‎ A．细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测 B．检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色 C．若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色 D．斐林试剂是含有Cu2＋的碱性溶液，可被葡萄糖还原成砖红色 解析：台盼蓝是细胞活性染料，常用于检测细胞膜的完整性与细胞的存活率，是组织和细胞培养中最常用的细胞活性鉴定染色剂，A正确；双缩脲试剂的作用原理是Cu2＋在碱性条件下与肽键发生反应生成紫色络合物，因为氨基酸中没有肽键，故不会与双缩脲试剂发生反应，也就不能用双缩脲试剂检测氨基酸的含量，B错误；染色体可被碱性染料染成深色，常用的碱性染料为龙胆紫溶液或醋酸洋红液，C正确；斐林试剂的甲液是质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液，乙液是质量浓度为0.05 g/mL 的CuSO4溶液，应现配现用，可溶性还原糖中含有的醛基或酮基具有弱还原性，在水浴加热的条件下可与氢氧化铜发生氧化还原反应，把Cu2＋还原成砖红色的Cu2O(氧化亚铜)沉淀，D正确。‎ ‎4．(2017·海南卷)无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用。下列相关叙述错误的是(　C　)‎ A．蔬菜中的草酸不利于机体对食物中钙的吸收 B．缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降 C．和ATP一样，KH2PO4也能为生物体提供能量 D．植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐 解析：草酸与食物中钙结合形成沉淀物不利于吸收，A正确；铁是血红蛋白的组成成分，血红蛋白的主要作用是运氧，缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降，B正确；无机盐的生理功能有组成细胞的结构成分、参与并维持生物体的代谢活动、维持生物体内的酸碱平衡、维持细胞的渗透压，C错误；燃烧过程中有机物被分解，剩下来的是无机物，D正确。‎ ‎5．(2016·江苏卷)关于生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质和DNA的鉴定实验，下列叙述正确的是(　C　)‎ A．还原糖、DNA的鉴定通常分别使用双缩脲试剂、二苯胺试剂 B．鉴定还原糖、蛋白质和DNA都需要进行水浴加热 C．二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色 D．脂肪、蛋白质鉴定时分别可见橘黄色颗粒、砖红色沉淀 解析：鉴定还原糖、DNA可分别使用斐林试剂、二苯胺试剂，A错误；鉴定还原糖和DNA都需要水浴加热，而鉴定蛋白质不需要水浴加热，B错误；二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色，C正确；用苏丹Ⅲ鉴定脂肪时可见橘黄色颗粒，用双缩脲试剂鉴定蛋白质时会发生紫色反应，D错误。‎