内容正文:
第2讲 细胞中的元素和化合物
细胞中的无机物
思
维
导
学
1.(2022·湖北卷,1)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( )
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
重温真题 经典再现
2.(2021·浙江6月选考,5)无机盐是生物体的组成成分,对维持生命活动有重要作用。下列叙述错误的是( )
A.Mg2+存在于叶绿体的类胡萝卜素中
B.HCO3-对体液pH起着重要的调节作用
C.血液中Ca2+含量过低,人体易出现肌肉抽搐
D.适当补充I-,可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症
重温真题 经典再现
3.(1)[2017·全国卷Ⅲ,30(4)]植物根系既能从土壤中吸收水分也能吸收无机盐。根细胞内水分的作用有___________________________________。(答出2点即可)。
提示 根细胞的组成成分;参与细胞内的生化反应;运送营养物质和代谢废物等。
(2)[2020·全国卷Ⅰ,30(2)]农田施肥的同时,往往需要适当浇水,此时浇水的原因是____________________________________(答出1点即可)。
提示 肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收。
重温真题 经典再现
4.(2022·全国甲卷,1)钙在骨骼生长和肌肉收缩等过程中发挥重要作用。晒太阳有助于青少年骨骼生长,预防老年人骨质疏松。下列叙述错误的是
( )
A.细胞中有以无机离子形式存在的钙
B.人体内Ca2+可自由通过细胞膜的磷脂双分子层
C.适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收
D.人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象
重温真题 经典再现
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
指出水在细胞中的含量、存在形式及作用
举例说出无机盐的含量和作用
课标要求——明考向
下节课再见谢谢!
考情研读·备考定位
1.元素的来源、分类和存在形式
N、P、S、K、Ca、
Mg
Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu
化合物
H
差异性
统一性
考点一 细胞中的元素和化合物
(1)微量元素:
(2)大量元素:
谐
音
助
记
2.细胞中的化合物
水
无机盐
考点一 细胞中的元素和化合物
1.(2023·广东东莞调研)图中表示部分化合物的元素组成,其中数字表示元素。下列相关叙述中不正确的是( )
A.图中所示①②为大量元素,③④为微量元素
B.人体缺③会影响正常的有氧呼吸功能
C.甲状腺激素、血红蛋白等从细胞中分泌到细胞外的方式是胞吐
D.图示化合物合成过程都需要消耗能量
对点练习:
考点二:水在细胞中的含量、存在形式及作用
结合水
细胞结构
自由水
化学反应
液体环境
营养物质和代谢废物
1、水的存在形式和功能
第三
第二
自由水
结合水
考点二:水在细胞中的含量、存在形式及作用
2、水与细胞代谢
3、构建种子萌发时吸水和呼吸方式变化曲线
考点二:水在细胞中的含量、存在形式及作用
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2.(多选)(2023·山东烟台调研)下列有关生物体内水的叙述,错误的是( )
A.自由水在生物体的许多化学反应中充当载体
B.种子储存前晒干是为了减少自由水的含量,降低种子的代谢速率
C.冬季,植物体内结合水含量高于自由水含量,以增强植物的抗寒能力
D.自由水和结合水的比例处于动态变化中,有利于生物体更好地适应多变的环境
对点练习:
离
子
主
动
叶绿素
血红素
血钙过高
抽搐
酸碱平衡
1%~1.5%
组成成分
考点三:无机盐的含量和作用
巧记无机盐功能的“三个一”
一组成 一调节 一维持
组成化合物 调节酸碱度和渗透压 维持生命活动
巧
学
妙
记
3.“有收无收在于水,收多收少在于肥”、“上粪不浇水,庄稼噘着嘴”、“犁地深一寸,等于上层粪”。农业谚语是人民群众总结出的农业生产经验,它用简单通俗、精炼生动的话语反映出深刻的道理,是中华民族的文化瑰宝。
(1)当土壤含水量过高时,反而不利于植物的正常生长,可能的原因有_________________________________(答出两点即可)。
提示 植物根部因缺氧进行无氧呼吸,根部能量供应不足,影响物质运输;植物根部因无氧呼吸产生大量酒精而出现烂根现象。
(2)增施有机肥有利于叶绿素分子合成的主要原因是________________________。
提示 有机肥被微生物分解产生N、Mg等无机盐,有利于叶绿素的合成。
对点练习:
素
养
提
升
生命观念——结构与功能观
1、为什么植物缺少N、Mg、P会影响植物的光合作用?
提示 N、Mg是组成叶绿素的成分,N、P是组成叶绿体类囊体膜和ATP的成分,N也是组成光合酶的成分,因此植物缺少N、Mg、P会影响植物的光合作用。
科学思维——演绎与推理
2、生物体内含量很少的元素就是微量元素吗?
3.Na+、K+对细胞内外渗透压大小所起的作用一样吗?
[提示] 不一样。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。
科学探究——思考与分析
4.如何探究无机盐X是否是植物生长发育所必需?
实验成功关键
a.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。
b.实验组加入X的目的是 ,以增强说服力。
使实验组前后对照
4.[2019·全国卷Ⅲ,29(2)]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。农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮(NH4+)和硝态氮(NO3-)。已知作物甲对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中NH4+和NO3-的吸收具有偏好性(NH4+和NO3-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。
提示 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NH4+和NO3-剩余量。
预期结果和结论:若营养液中NO3-剩余量小于NH4+剩余量,则说明作物甲偏好吸收NO3- ;若营养液中NH4+ 剩余量小于NO3-剩余量,则说明作物甲偏好吸收NH4+ 。
对点练习:
方法提炼:把握探究类实验的三个关键
(1)在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行唯一变量处理,除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。
(2)根据变量设置的对照实验或对比实验,要注意自变量如何操作,因变量如何检测。
(3)预期的结果和结论要一一对应
通过对元素与化合物的推断,考查推理判断能力
1.(2021·天津高考)富营养化水体中,藻类是吸收磷元素的主要生物,下列说法正确的是( )
A.磷是组成藻类细胞的微量元素
B.磷是构成藻类生物膜的必要元素
C.藻类的ATP和淀粉都是含磷化合物
D.生态系统的磷循环在水生生物群落内完成
B
P是组成藻类细胞的大量元素,不属于微量元素,A错误;藻类生物膜主要由磷脂和蛋白质组成,而磷脂分子含有P元素,因此P元素是构成藻类生物膜的必要元素,B正确;ATP含有C、H、O、N、P五种元素,而淀粉属于糖类,只有C、H、O三种元素,不含有P元素,C错误;生态系统的磷循环是在生物群落和无机环境之间完成的,D错误。
考向1
精准命题·素能提升
【答案】
试题讲评
2.(2022·河北石家庄调研)生命的物质基础是组成细胞的元素和化合物,图中序号代表不同的化合物,面积大小不同代表含量不同,其中Ⅰ和Ⅱ代表两大类化合物。请据图分析,下列叙述正确的是 ( )
B
分析图示可知,Ⅰ和Ⅱ两大类化合物分别是无机物和有机物,无机物又分为水和无机盐,其中Ⅲ含量最多,表示水,Ⅳ是无机盐;有机物主要有蛋白质、脂质、糖类和核酸。若Ⅴ和Ⅵ分别代表蛋白质和脂质,则Ⅶ可能代表核酸和糖类,A错误;细胞鲜重中含量最多的化合物是Ⅲ(水),干重中含量最多的化合物是Ⅴ(蛋白质),B正确;生理盐水中的溶质是无机盐,糖溶液中的溶质是糖类,Ⅴ为蛋白质,而非糖类,C错误;干旱环境下的植物细胞含量最多的化合物是Ⅲ(水),D错误。
A.若Ⅴ和Ⅵ分别代表蛋白质和脂质,则Ⅶ代表无机盐
B.细胞干重和鲜重中含量最多的化合物分别是Ⅴ和Ⅲ
C.医用生理盐水和糖溶液中的溶质分别属于Ⅳ和Ⅴ
D.干旱环境下的植物细胞含量最多的化合物是Ⅴ
【答案】
试题讲评
围绕细胞内的水和无机盐,考查生命观念
3.(2021·江苏新高考适应性测试)水、无机盐等对于维持人体内环境稳态具有重要作用。下列叙述错误的是( )
A.呕吐、腹泻的病人,需及时补充葡萄糖盐水
B.过量饮水导致细胞内液渗透压升高,需脱水治疗
C.缺钙引起的肌肉抽搐,可通过增加户外活动、合理膳食得到改善
D.铁摄入不足可导致血红蛋白合成减少而发生贫血,需适量补铁
B
呕吐、腹泻的病人,体内水盐平衡失调,需及时补充葡萄糖盐水,以补充能源物质,同时可保持细胞正常的形态,A正确;过量饮水导致细胞外液渗透压降低,从而引起细胞内液渗透压降低,B错误;缺钙引起肌肉抽搐,通过增加户外活动、合理膳食可增加血液中的钙离子浓度,改善肌肉抽搐状况,C正确;铁参与血红蛋白的组成,摄入不足可导致血红蛋白合成减少而发生贫血,需适量补铁,D正确。
考向2
【答案】
试题讲评
B
随着种子的成熟,种子的水分含量减少,代谢减慢,种子的生命活动由代谢活跃状态转入休眠状态,A正确;种子中水分减小的主要原因是生物体自身的调节,不是植物吸收的水分减少,B错误;种子中自由水和结合水之间可以相互转化,C正确;种子成熟期间干物质相对含量升高,水分的相对含量下降,种子萌发时干物质的相对含量降低,水的相对含量上升,D正确。
【答案】
试题讲评
围绕无机盐的功能,考查实验探究能力
5.如果将植物培养在只含一种盐分的溶液中,植物不久将会呈现不正常状态,最后死亡,这种现象即为单盐毒害。下表是利用0.12 mol/L NaCl、0.12 mol/L CaCl2、0.12 mol/L KCl溶液进行实验时,小麦根的生长情况:
D
单盐毒害发生在只含有一种盐分的溶液中,A错误;
由表格数据可知,植物培养在浓度不变的混合溶液中时,单盐毒害现象会减弱,这说明单盐毒害与外界盐溶液浓度太高导致植物细胞渗透失水无关,B错误;
海水中含有多种盐,而氯化钠溶液中只含有一种盐,故将海藻放在和海水NaCl浓度相同的NaCl溶液中,会发生单盐毒害,C错误。
考向3
下列有关说法最合理的是
A.单盐毒害现象发生在含有非必需元素的盐溶液中
B.单盐毒害现象可能与外界盐溶液浓度太高导致植物细胞渗透失水有关
C.将海藻放在和海水NaCl浓度相同的NaCl溶液中,不会发生单盐毒害
D.在发生单盐毒害的溶液中加入含其他盐分的溶液时,会减弱或消除毒害现象
溶液 NaCl CaCl2 NaCl+CaCl2 NaCl+CaCl2+KCl
根的总长度/mm 59 70 254 324
【答案】
试题讲评
谢谢!
[答案] 不一定,生物体细胞中,不可缺少的且含量很少的元素才是微量元素,某些元素如铅等虽然含量少但不是生命活动所必需的不属于微量元素。
4.(2022·南昌模拟)如图是小麦种子成熟过程中干物质和水分的变化,据图分析下列叙述不正确的是( )
A.随着种子的成熟,种子的生命活动由代谢活跃状态转入休眠状态
B.种子中水分减少的主要原因是植物吸收的水分减少
C.种子中自由水和结合水之间可以相互转化
D.种子成熟期间的这两种物质的变化和种子萌发时相反
$$