内容正文:
第2讲 细胞中的无机物、糖类和脂质
[新课标要求]
1.说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成,它们以碳链为骨架形成复杂的生物大分子。
2.指出水大约占细胞重量的2/3,以自由水和结合水的形式存在,赋予了细胞许多特性,在生命活动中具有重要作用。
3.举例说出无机盐在细胞内含量虽少,但与生命活动密切相关。
4.概述糖类有多种类型,它们既是细胞的重要结构成分,又是生命活动的主要能源物质。
5.举例说出不同种类的脂质对维持细胞结构和功能有重要作用。
6.活动:检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质。
考点一 组成细胞的元素和化合物、无机物
1.细胞中的元素
(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、分类及存在形式。
2.细胞中的化合物
3.细胞中的水
(1)水的作用。
①水是细胞内良好的溶剂。
②参与细胞内的许多生物化学反应。
③为细胞提供液体环境。
④运输营养物质和代谢废物。
(2)水的性质。
①水分子是一种极性分子,带有电荷的分子或离子都容易与水结合,因此,水是良好的溶剂。
②水分子间易形成氢键,氢键易断裂、易形成,使水在常温下维持液体状态,具有流动性。
③由于氢键的存在,水具有较高的比热容,使水的温度相对不容易发生改变。
(3)水的存在形式。
结合水自由水
(4)自由水/结合水比值与代谢、抗逆性的关系。
4.细胞中的无机盐
[易错辨析]
1.无论是大量元素还是微量元素,对维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用。( √ )
2.肌肉细胞中含量最多的化合物是蛋白质。( × )
提示:活细胞中含量最多的化合物为水。
3.水分子间弱吸引力氢键使其在常温下能够维持液体状态,具有流动性。( √ )
4.寒冬来临时,植物细胞内结合水/自由水的值上升。( √ )
5.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与有机物的合成。( × )
提示:无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,也参与有机物的合成。
[链接教材·发展思维]
1.(必修1教材P16“思考·讨论”拓展)玉米细胞和人体细胞干重中含量较多的四种元素都是C、H、O、N,但玉米细胞中的含量大小关系为O>C>H>N,而在人体细胞中的含量大小关系为C>O>N>H,这是为什么?
提示:组成玉米细胞和人体细胞的主要成分都是糖类、脂质和蛋白质等,这些物质含有C、H、O,蛋白质中还含有大量的N。玉米细胞中含糖较多,人体细胞中含蛋白质较多。
2.(必修1教材P22“正文”拓展)患急性肠炎的病人输入葡萄糖盐水,大量排汗的人多喝淡盐水,两者均体现了无机盐的何种功能?
提示:维持细胞和生物体的渗透压以及正常的生命活动。
1.归纳概括与水相关的知识点
2.比较归纳十种常考无机盐的功能及应用
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的目的是使实验组前后对照,以增强说服力。
组成细胞的元素和化合物的分析
1.(2022·河南洛阳摸底)下列关于组成细胞的元素的说法,错误的是( C )
A.微量元素含量虽少,却是生命活动中不可缺少的
B.占人体细胞鲜重最多的化学元素是O
C.Fe属于大量元素,是血红蛋白的重要组成元素
D.动植物细胞内的化学元素在种类上基本相同
解析:Fe属于微量元素。
2.(2022·四川泸州模拟)生命的物质基础是组成细胞的元素和化合物,如图中序号代表不同的化合物,面积不同代表含量不同,其中Ⅰ和Ⅱ代表两大类化合物。下列叙述不正确的是( D )
A.Ⅱ为有机化合物,Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ都含有元素C、H、O
B.Ⅲ在细胞中有结合水和自由水两种存在形式,且二者能相互转化
C.Ⅴ是生命活动的主要承担者,其基本组成单位含有氨基和羧基
D.植物的根部细胞主要通过协助扩散的方式从土壤中吸收Ⅳ
解析:细胞化合物包括无机物和有机物,其中无机物含量更多,故Ⅱ表示有机物,有机物都含C、H、O三种元素;Ⅰ为无机物,水含量最多,Ⅲ为水,在细胞中有结合水和自由水两种存在形式,且二者在一定条件下可以相互转化;Ⅱ为有机物,有机物中蛋白质含量最多,故Ⅴ表示蛋白质,是生命活动的主要承担者,其基本组成单位是氨基酸,至少含有一个氨基和一个羧基;Ⅳ为无机盐,植物的根部细胞主要通过主动运输的方式从土壤中吸收无机盐离子。
细胞中水的存在形式及功能的分析
3.(2022·湖北卷)水是生命的源泉,节约用水是每个人应尽的责任,下列有关水在生命活动中作用的叙述,错误的是( C )
A.水是酶促反应的环境
B.参与血液中缓冲体系的形成
C.可作为维生素D等物质的溶剂
D.可作为反应物参与生物氧化过程
解析:维生素D属于脂质,脂质通常都不溶于水。
[拓展延伸]
冬季来临时,随气