2025届高三生物一轮复习课件：第2讲 细胞中的元素、化合物、无机物（2）

第二讲 细胞中的元素、化合物、无机物 课程要求 考点1 组成细胞的元素 考点2 组成细胞的化合物：水 考点3 组成细胞的化合物：无机盐 考点4 检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质 补充5 水和种子萌发的关系 二、组成细胞的化合物 A.P、Mg、S等元素在玉米细胞中含量很少，属于微量元素 B.表中玉米细胞比人体细胞中含有的O元素较多是因为玉米细胞中含水更多 C.表格中在细胞内含量多的元素比含量少的元素更重要 D.玉米细胞和人体细胞中N元素含量不同，可能与细胞中蛋白质的含量不 　同有关 5.下表是玉米和人体细胞的部分元素及含量(干重，质量分数)，下列有关说法正确的是 元素 O H N K Ca P Mg S 玉米 44.43 6.24 1.46 0.92 0.23 0.20 0.18 0.17 人 14.62 7.46 9.33 1.09 4.67 3.11 0.16 0.78 D 02 细胞中的水 5、水在生产实际中的应用 生活中的现象 对此现象的解释 种子在贮存时需将种子晒干 种子萌发时，需要吸收水分 低温环境下减少花卉浇水，越冬作物减少灌溉 干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠 炒熟的种子浸泡后不萌发 减少自由水含量，降低种子的代谢，减少有机物消耗，延长种子寿命 增加自由水含量，加快代谢速率 提高植物对低温的抗性 种子晒干后，仍含有结合水，用酒精灯加热会失去结合水 失去结合水的细胞失去生理活性 二、细胞中的水 6.水的归纳 分析角度 具体内容 吸收 产生 水可用自由扩散、协助扩散的方式跨膜运输 ①单糖合成多糖 ②ATP的合成 ③氨基酸的脱水缩合(核糖体) ④有氧呼吸第三阶段(线粒体内膜) ⑤暗反应(叶绿体基质) ⑥DNA分子的复制、转录 植物主要通过根系吸水； 动物可通过消化道吸水，肾小管、集合管重吸收水 二、细胞中的水 6 分析角度 具体内容 蒸发 消耗 ①气孔开闭：通过控制水的蒸腾来调节对水的吸收 ②人类汗腺分泌汗液，蒸发散热维持体温稳态 ①肝糖原的水解 ②ATP的水解 ③DNA、RNA的水解 ④淀粉、蛋白质、脂肪的消化水解 ⑤有氧呼吸第二阶段(线粒体基质) ⑥光反应(类囊体薄膜) 6.水的归纳 二、细胞中的水 7 6.水的归纳 【教材拾遗】从细胞组成和结构的角度来推测，水分可以经过细胞膜中的 、 从细胞外进入细胞内。 磷脂双分子层 水通道蛋白 P一68生物科学史话 水通道蛋白 ( AQP) 是对水专一的通道蛋白, 普遍存在于动、植物及微生物中。它所介导的自由水快速被动的跨生物膜转运, 是水进出细胞的主要途径。 二、细胞中的水 8 6.水的归纳 二、细胞中的水 9 [2018全国卷II] 有些作物的种子入库前需要经过风干处理。与风干前相比，下列说法错误的是（ ） A. 风干种子中有机物的消耗减慢 B. 风干种子上微生物不易生长繁殖 C. 风干种子中细胞呼吸作用的强度高 D. 风干种子中结合水与自由水的比值大 C 二、细胞中的水 水在植物的生命活动中具有重要作用。风干种子只有吸收足够的水才能进行旺盛的代谢活动，使胚生长。小麦种子萌发过程中吸水量随时间变化的趋势如图所示。回答下列问题： （1）植物细胞中的水通常以结合水和自由水两种形式存在，风干种子细胞中的水主要以________的形式存在。经阶段I吸水后，种子中的水主要是以_______的形式存在。 结合水 自由水 【常识拓展】种子的萌发 二、细胞中的水 水在植物的生命活动中具有重要作用。风干种子只有吸收足够的水才能进行旺盛的代谢活动，使胚生长。小麦种子萌发过程中吸水量随时间变化的趋势如图所示。回答下列问题： （2）在阶段II，种子吸水速率______（填“大于”、“小于”或“等于”）阶段I，呼吸速率______（填“大于”、“小于”或“等于”）阶段I。 小于 大于 【常识拓展】种子的萌发 二、细胞中的水 阶段Ⅱ自由水多，呼吸速率增大 【常识拓展】种子的萌发 种子萌发过程 干燥种子吸水到种胚突破种皮的过程叫做是萌发。 二、细胞中的水 阶段Ⅱ自由水多，呼吸速率增大 【常识拓展】种子的萌发 种子萌发过程：A.吸水过程 吸胀吸水 吸水缓慢 渗透性吸水 吸胀吸水 植物细胞吸水的一种方式。未形成液泡的细胞靠吸胀作用为动力的吸水过程。例如风干种子的吸水就是靠吸胀作用。分生组织细胞主要也靠吸胀作用吸水。吸胀作用是亲水胶体吸水并使其膨胀的现象。 急剧吸水 暂停吸水 重新吸水 二、细胞中的水 阶段Ⅱ自由水多，呼吸速率增大 【常识拓展】种子的萌发 种子萌发过程：A.吸水过程 吸胀吸水 吸水缓慢 渗透性吸水 急剧吸水 暂停吸水 重新吸水 渗透吸水 渗透作用是溶剂分子通过半透膜的扩散作用。 具有中央大液泡的细胞主要靠渗透作用吸水。 二、细胞中的水 阶段Ⅱ自由水多，呼吸速率增大 【常识拓展】种子的萌发 种子萌发过程：B.细胞呼吸过程 第Ⅰ阶段和第Ⅱ阶段 CO2释放量大大超过O2吸收量，以无氧呼吸为主。 第Ⅲ阶段 O2的吸收量大大增加，此时进行的主要是有氧呼吸。 二、细胞中的水 阶段Ⅱ自由水多，呼吸速率增大 【常识拓展】种子的萌发 种子萌发过程：C.有机物变化过程 实验过程中，导致种子干重增加的主要元素是___（填“C”、“N”或“O”）。 O 某油料作物种子中脂肪含量为种子干重的70%。为探究该植物种子萌发过程中干重及脂肪的含量变化，某研究小组将种子置于温度、水分（蒸馏水）、通气等条件适宜的黑暗环境中培养，定期检查萌发种子（含幼苗）的脂肪含量和干 重，结果表明：脂肪含量逐渐减少 ，到第11d时减少了90%，干重变 化如图所示。 二、细胞中的水 解析：从图中可以看出，种子的干重先增加后减少，在6-8 d时最大。培养条件为黑暗，蒸馏水。干重增加不可能是来源于光合作用和矿质元素的吸收，因而导致种子干重增加的主要元素不会是C和N，只能是O。吸收的水参与种子中物质代谢以及成为结合水等，导致种子干重增加。特别是胚乳中脂肪转化为幼苗中糖等亲水物质，会使细胞中结合水增加。 【常识拓展】种子的萌发 种子萌发过程：C.有机物变化过程 淀粉+H2O→可溶性糖 脂肪 +H2O→甘油+脂肪酸 脂肪 +H2O→糖类 蛋白质 +H2O→氨基酸 氧 化 分 解 CO2+H2O+尿素等+能量 总结：大分子 小分子有机物 CO2+H2O等+能量 水解 氧化分解 有机物质量增加 有机物种类增加 有机物质量减少 二、细胞中的水 解析：从图中可以看出，种子的干重先增加后减少，在6-8 d时最大。培养条件为黑暗，蒸馏水。干重增加不可能是来源于光合作用和矿质元素的吸收，因而导致种子干重增加的主要元素不会是C和N，只能是O。吸收的水参与种子中物质代谢以及成为结合水等，导致种子干重增加。特别是胚乳中脂肪转化为幼苗中糖等亲水物质，会使细胞中结合水增加。 四、细胞中的水 9.水是生命之源，下列有关生物体内水的叙述，不合理的是(　) A．结合水是细胞的组成成分，越冬植物体内结合水的比例会升高 B．人体细胞中的内质网、线粒体和核糖体都会产生水 C．胰岛素在肝脏细胞发挥作用的过程中只产生水，不消耗水D．绿色植物暗反应所需的还原剂最终来自叶绿体中水的光解 C　 03 细胞中的无机盐 三、细胞中的无机盐 1.无机盐的存在形式 存在形式 细胞中大多数无机盐以离子的形式存在 少数无机盐以化合物的形式存在 含量较多的阳离子有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等， 阴离子有CI-、SO42-、PO43-、HCO3-等。 参与构成核酸、ATP、血红蛋白、叶绿素等。 含量仅占细胞鲜重的1% - 1.5% 。 2.无机盐的生理功能 ①参与构成某些复杂化合物。 三、细胞中的无机盐 元素 功能 缺乏 Mg2+ 叶片发黄，光合作用减弱 Fe2+ 贫血 I- 呆小症，甲状腺肿大 P 核酸、磷脂、ATP、[H](NADPH和NADH)等 - S 多数蛋白质 - 叶绿素的组成成分 血红蛋白的组成成分 甲状腺激素的组成成分 2.无机盐的生理功能 ②维持细胞和生物体正常生命活动。 三、细胞中的无机盐 元素 功能 缺乏 Ca2+ 影响神经系统的兴奋性 抽筋，高：肌无力 K+ 植物：促进糖类的合成、运输 动物：维持细胞内液的渗透压 抗逆性减弱，内液渗透压下降 Na+ 动物：维持细胞外液的渗透压 细胞外液渗透压下降 B 促进花粉的萌发和花粉管的伸长 花而不实 2.无机盐的生理功能 ②维持细胞和生物体正常生命活动。 三、细胞中的无机盐 2.无机盐的生理功能 ③维持渗透压稳定从而维持细胞形态 例如：输液用生理盐水，维持细胞正常形态. 维持胞内渗透压的离子: Na+/Cl- 三、细胞中的无机盐 维持胞外渗透压的离子： K+ 2. 无机盐的主要作用 三、细胞中的无机盐 ④ 维持机体的酸碱平衡 (HCO3-/H2CO3，H2PO4-/HPO42-) 人体正常PH：7.35-7.45。 2.无机盐的生理功能 大本P10 3、生物体内无机盐生理作用的实验验证 (1)对照组：植物＋完全培养液→正常生长。 (2)实验组： 三、细胞中的无机盐 思考：2.探究小叶病是否由缺锌引起，对照组、实验组分别怎样设置？写出简要步骤。 ①对照组应使用完全培养液，实验组使用缺锌的完全培养液； ②将长势相同的幼苗分成2等份，分别培养在上述2种培养液中；③放在适宜的条件下培养一段时间，观察幼苗的生长发育状况 思考：3.农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的原因是？ 肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收 三、细胞中的无机盐 三、细胞中的无机盐 归纳.无机盐离子进出细胞的方式: ①大多数无机盐离子进出细胞的方式是主动运输。 无机盐离子逆浓度梯度跨膜运输 ②少数情况下无机盐离子进出细胞的方式是协助扩散 如：静息电位形成时：神经细胞中的K+外流 动作电位形式时：神经细胞外的Na+内流 肌肉收缩时肌细胞外的Ca2+内流 如：人体甲状腺滤泡上皮细胞吸收血液中的碘离子。 植物根部细胞从土壤中吸收无机盐(逆浓度)。 考察特点:一般不单独考察元素组成，多以单选项为主 [2024新课标理综卷]脂肪和磷脂均含有碳、氢、氧、磷4种元素 [2023湖南卷]帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数高于C元素 [2022湖南卷]胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中 [2018全国卷Ⅰ]土壤微生物降解植物秸秆产生的元素离子可被根系吸收 [2018全国卷Ⅰ]农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收 [2018全国卷Ⅰ]在酸性土壤中，小麦可吸收利用土壤中的N2和NO3- × × × ✔ ✔ × 三、细胞中的无机盐 [2016全国乙卷]氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素 [2016全国卷Ⅱ]构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤吸收 [易错题]构成叶黄素的镁可以由植物的根从土壤吸收 [易错题]含铁元素的氨基酸可以组成血红蛋白，为氧气提供结合位点 [易错题]铁离子参与构成血红蛋白，为氧气提供结合位点 [易错题]青少年缺钙会导致肌肉抽搐，这说明微量元素能够维持正常的生命活动。 ✔ × × × × ✔ 三、细胞中的无机盐 [2020浙江卷]无机盐是某些化合物的重要组成成分，具有维持生物体生命活动的重要作用。下列叙述正确的是（ ） A.Ca2+与肌肉的兴奋性无关 B.Mg2+是类胡萝卜素的必要成分 C.H2PO4-作为原料参与油脂的合成 D.HCO3-具有维持人血浆酸碱平衡的作用 D 三、细胞中的无机盐 甘油、脂肪酸 [2024河南高三下阶段练习]胡杨耐盐碱能力强，能适应沙环境。当体内盐分超过一定限度时，胡杨能通过树干的节疤和裂口主动排出多余盐分形成的白色或淡黄色块状结晶，称作“胡杨碱”。“胡杨碱”的主要成分是碳酸氢钠，可用来发面蒸馒头、制肥皂等。下列相关叙述正确的是( ) A.生活在沙漠中的胡杨，细胞中结合水的含量明显高于自由水 B.胡杨通过根细胞吸收的微量元素磷可参与组成细胞膜 C.若沙漠土壤缺少大量元素镁，胡杨的光合作用强度会上升 D.胡杨能将多余的盐分排出体外是其耐盐碱、抗旱的原因之一 D 三、细胞中的无机盐 自由水含量仍要高于结合水 [较复杂情景题]:2024华中师大附中]铁对心脏功能维持正常的功能具有重要意义，研究发现心肌细胞中SLC40A1过度表达会导致心肌细胞中明显铁缺乏,进而导致线粒体功能障碍、氧化应激和细胞凋亡等，进而导致心脏衰竭的发生，机制如图所示。回答下列问题: 1)心肌细胞中Fe2+缺乏会导致心脏衰竭，可见无机盐具有 的重要作用。 维持细胞和生物体的生命活动 [H]与氧气结合/有氧呼吸第三阶段 三、细胞中的无机盐 2)铁缺乏，会导致线粒体肿胀，线粒体嵴消失，从而影响 导致能量供应异常。 (3)SLC40A1是一种Fe2+载体蛋白，SLC40A1在发挥作用时，从结构的角度分析其特点是：① ；② 。 (4)据图可知铁缺乏导致心脏衰竭的原因是：①铁缺乏会导致线粒体功能障碍，引起心肌细胞凋亡；② 。并且两者会相互促进心脏衰竭。 三、细胞中的无机盐 只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过 每次转运时都会发生自身构象的改变 铁缺乏会导致Fe3+转化为Fe2+，同时消耗NADPH，使得NADPH减少，进而发生氧化应激，导致细胞凋亡。 细胞中的无机物 细胞中的水 细胞中的无机盐 少 离子 自由水 结合水 细胞代谢 细胞结构 参与 构成 构成化合物的成分 生命活动必不可少 生理功能 主要存在形式 含量 氢键 良好溶剂 运输 参与反应 水为基础液体环境 生理功能 极性分子 形成 是 高比热容 具有 生物体内的水 分为 无机物小结 $$