内容正文:
细胞中的无机物、糖类和脂质
考点一 细胞中的元素和化合物、无机物
1.组成细胞的元素
(1)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系
(2)元素的来源、分类和存在形式
2.组成细胞的主要化合物及相对含量
3.细胞中的无机物
(1)细胞中的水
(2)细胞中的无机盐
[易错易混·判一判]
1.玉米细胞干重含量最多的是C元素。( × )
2.Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是组成细胞的微量元素。( × )
3.由于共价键的存在,水具有较高的比热容。( × )
4.将作物秸秆充分晒干后,其体内剩余的物质主要是无机盐。( × )
[教材深耕·练一练]
1.[教材必修1 P22“拓展应用1”(节选)]生理盐水的含义是什么?
提示:质量分数为0.9%的氯化钠溶液的浓度,正是人体细胞所处液体环境中溶质的浓度,所以叫生理盐水。
2.[教材必修1 P22“拓展应用2”]目前已经探明,在火星两极地区有固态水,而那里的土壤中含有生命必需的Mg、Na、K等元素。科学家也曾在火星上发现了流动水的痕迹。科学家据此推测,火星上曾经或者现在存在着生命。为什么科学家会作出这样的推测呢?
提示:水是生命之源,地球上最早的生命就是起源于水中的;Mg、Na、K等元素是生命所必需的一些元素。
1.衍射法归纳细胞中的水
2.验证某种矿质元素的生理功能
(1)实验设计
①对照组:植物+完全培养液→生长正常。
②实验组
(2)实验成功的关键
①实验中应保证实验材料的统一性,即材料的种类、生长状况应一致等。
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。
(2021·全国乙卷,T3)植物在生长发育过程中,需要不断从环境中吸收水。下列有关植物体内水的叙述,错误的是( C )
A.根系吸收的水有利于植物保持固有姿态
B.结合水是植物细胞结构的重要组成成分
C.细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水
D.自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动
[解题突破]
解析:水是植物细胞液的主要成分,细胞液主要存在于液泡中,充盈的液泡使植物细胞保持坚挺,故根系吸收的水有利于植物保持固有姿态,A正确;结合水与细胞内其他物质相结合,是植物细胞结构的重要组成成分,B正确;细胞的有氧呼吸第二阶段消耗水,第三阶段产生水,C错误;自由水参与细胞代谢活动,故自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动,自由水与结合水比值越高,细胞代谢越旺盛,D正确。
水是构成植物体的主要成分,其含量随植物种类、植物组织以及外界环境条件的不同而变化。下列有关水对植物体生理作用的描述,错误的是( D )
A.水是植物体光合作用和呼吸作用的原料,许多有机物的合成与分解均有水的参与
B.休眠的种子和越冬植物体内,自由水与结合水的比值相对降低
C.盛夏给大田喷雾(水)或给水稻灌“跑马水”,可减少或消除植物的“午休”现象
D.植物体内成熟细胞的吸水与失水,与液泡的吸水和失水无关
解析:光合作用和有氧呼吸的反应物都有水,许多有机物的合成与分解均有水的参与,A正确;结合水与植物的抗逆性有关,休眠的种子和越冬植物体内,自由水与结合水的比值相对降低,B正确;盛夏中午气温过高,植物气孔关闭,给大田喷雾(水)或给水稻灌“跑马水”可以有效降低温度,并补充水分,减少或消除植物的“午休”现象,C正确;植物体内成熟细胞的吸水与失水,与液泡的吸水和失水有关,D错误。
(2019·全国Ⅲ卷,T29)氮元素是植物生长的必需元素,合理施用氮肥可提高农作物的产量。回答下列问题。
(1)植物细胞内,在核糖体上合成的含氮有机物是蛋白质,在细胞核中合成的含氮有机物是核酸,叶绿体中含氮的光合色素是叶绿素。
(2)农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮(NH)和硝态氮(NO)。已知作物甲对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中NH和NO的吸收具有偏好性(NH和NO同时存在时,对一种离子的吸收量大于另一种)。请设计实验对这种偏好性进行验证,要求简要写出实验思路、预期结果和结论。
实验思路:配制营养液(以硝酸铵为唯一氮源),用该营养液培养作物甲,一段时间后,检测营养液中NH和NO剩余量。预期结果和结论:若营养液中NO剩余量小于NH剩余量,则说明作物甲偏好吸收NO;若营养液中NH剩余量小于NO剩余量,则说明作物甲偏好吸收NH。
解析:(1)核糖体是蛋白质的合成场所,故在植物细胞的核糖体上合成的含氮有机物是蛋白质。细胞核内可以进行DNA复制和转录,复制的产物是DNA,转录的产物是RNA,其组成元素均为C、H、O、N、P,故细胞核内合成的含氮有机物是核酸,即DNA、RNA。叶绿体中的色素分为叶绿素和类胡萝卜素两大类,前者含有N,后者不含N。(2)要验证作物甲对NH和NO吸收具有偏好性,可以把甲放在以硝酸铵为唯一氮源的培养液中进行培