内容正文:
第2讲 细胞中的无机物、糖类和脂质
[课标解读] 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.指出水和无机盐在细胞中的含量、存在形式及作用。 3.概述糖类、脂质的种类和作用。 4.掌握检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的方法。
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)常见元素种类
(3)存在形式:大多以化合物的形式存在。
2.组成细胞的化合物
3.细胞中的无机物
(1)水
②自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系
(2)无机盐
[正误判断]
1.生物界和非生物界在元素组成上具有统一性,因此地壳中的元素在生物体内都能找到。( × )
2.Ca、Mg、Fe、Mn、Cu是组成细胞的微量元素。( × )
3.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。( × )
4.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。( × )
5.细胞中的无机盐有些以化合物的形式存在,如CaCO3构成骨骼、牙齿等。( √ )
[要语表达]
1.水是细胞内的良好溶剂的原因:水分子为极性分子,带有正电荷或负电荷的分子或离子都容易与水结合,因此水是良好溶剂。
2.植物体缺Mg会影响光合作用的原因:光合作用的正常进行不能缺少叶绿素,而Mg是叶绿素的组成元素之一,缺Mg使叶绿素的形成受到阻碍,进而影响光合作用。
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1.水的思维导图
2.常考无机盐功能
3.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―→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、生长状况应一致等。
②实验组要先做“减法”,再做“加法”,使实验组前后对照,增强说服力。
考向一 组成细胞的元素和化合物的推断
1.美国宇航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GFAJ1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.GFAJ1细菌体内含量较多的六种元素可能是碳、氢、氧、氮、砷、硫
B.砷元素存在于GFAJ1细菌细胞膜以及糖类、ATP、DNA和RNA等物质中
C.砷对多数生物有毒可能是因为砷能够代替磷参与生化反应,制造混乱
D.该发现将使人类对生命的认识发生重大改变,拓宽了在地球极端环境乃至外星球寻找生命的思路
B [砷元素存在于GFAJ1细菌细胞膜以及ATP、DNA和RNA等物质中,糖类一般由C、H、O三种元素构成,故砷元素不可能在糖类中出现,故B错误。]
2.如图是构成细胞的某些化合物的元素组成情况,下列对甲、乙、丙所表示的物质及其所能表现的生理功能推测错误的是( )
A.甲可能是叶绿素,能吸收光能进行光合作用
B.乙可能是血红蛋白,有运输氧的作用
C.丙可能是磷脂,是细胞膜的主要成分
D.若植物培养液中缺微量元素Mg,将导致叶片发黄
D [叶绿素中含有Mg,所以甲可能是叶绿素,能吸收光能进行光合作用,A正确;血红蛋白中含有Fe,所以乙可能是血红蛋白,有运输氧的作用,B正确;磷脂含有的元素是C、H、O、N、P,所以丙可能是磷脂,是组成细胞膜的主要成分,C正确;Mg属于大量元素,植物缺Mg将导致叶片发黄,D错误。]
考向二 结合实例分析水和无机盐的功能
3.(2021·山东模拟)水分子中氢原子以共用电子对与氧原子结合。由于氧具有比氢更强的吸引电子对的能力,使氧的一端稍带负电荷,氢的一端稍带正电荷。水分子的空间结构及电子的不对称分布,使得水分子成为一个极性分子。水分子间也可相互吸引,形成氢键,易于形成和断裂。下列说法错误的是( )
A.带有正电荷或负电荷的分子或离子都易与水结合,因此,水是良好的溶剂
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B.氢键的存在,使水具有较低的比热容(1 kg的物质温度上升1 ℃所需的能量),因此,水能维持生命系统的稳定性
C.自由水与结合水的比例处于动态变化中,与细胞的新陈代谢程度有关,有利于生物体适应不同的环境
D.结合水与细胞中的蛋白质、多糖相结合,失去流动性和溶解性,无法参与生物化学反应
B [水分子是极性分子,易与带正电荷或负电荷的分子或离子结合,因此水是良好的溶剂,A正确;由于水分子的极性,一个水分子的氧端靠近另一水分子的氢端时,它们之间的静电吸引作用就形成一种弱的引力,这种弱的引力称为氢键;氢键的存在,使水有较高的比热容,使水的温度不易发生改变,有利于维持生命系统的稳定,B错误;自由水与结合水的比值不同,细胞的代谢强度不同,细胞内自由水和结合水的比例时刻处于动态变化中,这与细胞的代谢强度和所处环