内容正文:
第2讲 细胞中的无机物与糖类和脂质
[内容要求] 1.说出细胞的主要元素组成及以碳链为骨架形成复杂的生物大分子。2.指出水在细胞中的含量、存在形式及作用。3.举例说出无机盐的含量和作用。4.概括糖类、脂质的种类和作用。5.活动:检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质。
考点一 细胞中的元素、化合物和无机物
一、细胞中的主要化合物
1.元素的来源、分类依据和存在形式
2.细胞中的化合物
(1)细胞中的化合物分类
(2)正确区分鲜重、干重的元素和化合物的含量
二、细胞中的无机物
1.细胞中的水
(1)细胞中水的存在形式和功能
(2)水的含量及特点
①水是活细胞中含量最多的化合物。
②不同生物体内的含水量差异很大,如水生生物含水量>(填“>”或“<”)陆生生物含水量。
③同一生物体不同生长发育阶段含水量不同,如幼儿>成年;幼嫩部分>成熟部分。(填“>”或“<”)
④同一生物体的不同细胞中,含水量不同,如代谢旺盛的细胞>(填“>”或“<”)代谢缓慢的细胞。
2.细胞中的无机盐
(1)含量:细胞中含量很少,仅占细胞鲜重的1%~1.5%。
(2)无机盐的存在形式及功能
[基础诊断]
判断正误
(1)Ca、Mg、Fe、Mn、Cu是组成细胞的微量元素。(×)
(2)组成细胞的元素都是以化合物的形式存在。(×)
(3)自由水和结合水是细胞结构的重要组成成分。(×)
(4)入冬后气温下降,植物体内自由水含量相对增多。(×)
(5)哺乳动物血液中钙离子含量太低,会出现抽搐等症状。(√)
(6)在沙漠植物仙人掌的活细胞中含量最多的化合物是蛋白质。(×)
(7)缺铁会导致血红蛋白合成障碍,引起缺铁性贫血症。(√)
(8)晒干的种子细胞内不含有水分,导致细胞代谢停止,有利于种子长时间储存。(×)
1.元素化合物含量的模型分析
如图1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图,请分析:
(1)若图1表示细胞鲜重,则A、B化合物依次是水、蛋白质。
(2)若图2表示组成人体细胞的元素含量,则a、b、c依次是O、C、H。
(3)若图1表示细胞完全脱水后的化合物含量,则A化合物具有多样性,其必含的元素是C、H、O、N。
2.细胞中的水
(1)自由水与结合水含量的比值和细胞代谢、抗逆性的关系
①关系
注:植物的抗逆性是指植物抵抗不良环境的能力,如抗寒性、抗旱性等。
②实例:萌发的种子中自由水/结合水的值大,代谢旺盛;风干种子中自由水/结合水的值小,代谢缓慢,但抵抗寒冷的能力强。
(2)衍射法归纳细胞中的水
[易错易混] 有关细胞中水的2个易错点
(1)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,细胞与细胞之间也有,如动物体的细胞外液。
(2)水与种子关系
①种子晒干时减少的为自由水,仍能萌发;种子加热或炒熟,则丧失结合水,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.细胞中的无机盐
(1)无机盐的生理功能
功能
举例
细胞内某些复杂的化合物的重要组成部分
①Mg2+是叶绿素分子必需的成分;
②Fe2+是血红蛋白的必需成分;
③钙元素是动物和人体牙齿、骨骼的重要成分
对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用
哺乳动物的血液中Ca2+浓度过低,会出现抽搐症状;浓度过高,会出现肌无力现象
维持生物体内的生理平衡
渗透压平衡
①Na+、Cl-对维持细胞外液渗透压起决定作用;
②K+对维持细胞内液渗透压起决定作用
酸碱平衡
血液中存在NaHCO3/H2CO3、NaH2PO4/Na2HPO4等缓冲对,调节体液的酸碱平衡
(2)无机盐的跨膜运输
①一般情况下,植物细胞对矿质元素的吸收方式为主动运输。
②高等动物神经冲动传导过程中,静息时,K+外流,兴奋时,Na+内流,其方式均为协助扩散。
[易错易混] 无机盐与渗透压及光合作用的关系的2个易错点
(1)Na+、K+与渗透压的关系
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。
(2)无机盐与光合作用的关系
N、Mg是组成叶绿素的成分,P是组成类囊体薄膜及ATP的成分。缺乏N、Mg和P元素,植物的光合作用将会受到影响。
4.验证某种矿质元素是否是植物生长的必需元素的实验方案
(1)实验设计
①对照组
植物+含X完全培养液―→正常生长。
②实验组
(2)实验成功关键
①实验中应保证实验材料的统一性,即材料的种类、生长状况等相同。
②实验组加入X盐的目的是二次对照,使实验组前后形成对照,以增强说服力。
③该方案也可用于验证某种矿质元素的生理功能。
命题点1 细胞中的元素和化合物
1.(2021·河南开封模拟)茶叶生