第1章 第2课时 组成细胞的元素和化合物(教用Word)-【金榜题名】2026年高考生物一轮总复习

第2课时　组成细胞的元素和化合物 高考目标定位 1.说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成。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.活动：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。 考点一　组成细胞的元素和化合物 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)种类：常见的有20多种 (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 (1)细胞中的化合物的分类 (2)正确区分鲜重、干重的元素和化合物的含量(以人体细胞为例) 判断正误 (1)生物体内含量很少的元素都是微量元素(　×　) 提示　微量元素是生物体内含量很少但又不可缺少的元素。生物体内还有一些元素(如Pb)含量少，但不是生物体必需的，这些元素不属于微量元素。 (2)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，在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，这是因为玉米细胞中含糖较多，人体细胞中含蛋白质较多(　√　) (3)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(　×　) 提示　组成细胞的化学元素在无机自然界中都可以找到，但有些自然界中存在的元素在生物体内找不到。 (4)甘薯细胞中的钙铁锌属于微量元素，作用也很小(　×　) 提示　钙是大量元素，锌铁属于微量元素，大量元素和微量元素的作用都很重要。 (5)组成细胞的化学元素大多以离子的形式存在(　×　) 提示　组成细胞的化学元素大多以化合物的形式存在。 考向一　分析组成细胞的元素和化合物 【例1】　(2025·衡阳模拟)茶叶生产在我国已有3000多年的悠久历史，不同的茶叶制作工序也是不同的。制作绿茶时，常把采下的茶叶立即焙火杀青，破坏多酚氧化酶(化学本质为蛋白质)的活性，以保持茶叶的绿色。下列有关叙述错误的是(　　 ) A.茶叶细胞和人体细胞所含元素种类大致相同但相对含量差异较大 B．采摘的新鲜茶叶的细胞中既含有大量元素，也含有微量元素 C．采摘的新鲜茶叶的细胞中C、O、Ca、P四种元素的含量最多 D．绿茶能保持绿色与高温破坏了酶的空间结构有关 【答案】　C 【解析】　A、不同细胞中的元素种类大致相同，含量差异较大，A正确； B、采摘的新鲜茶叶的细胞中既含有大量元素，也含有微量元素，如茶叶中含有C、H、O、N等大量元素，也含有Fe、B等微量元素，B正确； C、C、H、O、N是基本元素，采摘的新鲜茶叶的细胞中C、O、H、N四种元素的含量最多，C错误； D、结合题意分析可知，绿茶能保持绿色与高温破坏了多酚氧化酶(化学本质为蛋白质)的空间结构有关，D正确。 故选C。 【例2】　(2025·湖北联考)晾晒制成的鱼干中含量最多的化合物是(　　 ) A．无机盐　　　　　　　B．水 C．脂肪 D．蛋白质 【答案】　D 【解析】　晾晒制成的鱼干中丢失了水分，含量最多的化合物是蛋白质，D符合题意。 故选D。 考点二　细胞中的水和无机盐 1．细胞中的水 (1)细胞中水的存在形式和功能 (2)水的结构和性质 (3)自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系 2．细胞中的无机盐 判断正误 (1)种子入仓前通过充分晾晒丢失全部自由水，以减少有机物消耗(　×　) 提示　种子入仓前充分晾晒丢失大部分自由水，没有全部丢失。 (2)将作物秸秆充分烘干后，其体内剩余的物质主要是无机盐(　×　) 提示　将作物秸秆充分烘干后，其体内剩余的物质主要是有机物。 (3)在无土栽培技术中，配制的培养液浓度越高，越有利于植物根对无机盐离子的吸收(　×　) 提示　在无土栽培技术中，配制的培养液浓度过高，可能会导致植物根细胞失水，出现“烧苗”现象，不利于植物根对无机盐离子的吸收。 (4)用含钙的生理盐水灌注蛙心，可跳动数小时，因为钙盐可维持细胞的酸碱平衡(　×　) 提示　钙盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用。 1．“庄稼一枝花，全靠肥当家”，合理施肥是充分发挥肥料的增产作用，实现高产、稳产、低成本的重要措施。农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的原因是什么？(答出一点即可) 提示　肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物的根系吸收。 2．Zn2+是激活色氨酸合成酶的必要成分，缺乏Zn2+会影响生长素合成导致植物生长受阻，通常会出现节间缩短，叶片变小呈簇生状，俗称“小叶病”。 (1)锌属于大量元素还是微量元素？该现象说明无机盐的作用是什么？ 提示　锌属于微量元素。该现象说明无机盐的作用是维持细胞和生物体的正常生命活动。 (2)为探究小叶病是否由缺锌引起，对照组、实验组应分别怎样设置？写出简要步骤。 提示　对照组应使用完全培养液，实验组使用缺锌的完全培养液。步骤：将长势相同的幼苗若干株随机平均分成2等份，分别培养在上述2种培养液中，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。 (3)若实验证明小叶病是由缺锌引起的，从科学研究的严谨角度出发，还应增加的实验步骤是什么？增加步骤后的实验结果是什么？ 提示　在实验组缺锌的完全培养液中再加入一定量的含锌的无机盐，培养一段时间。一段时间后小叶病消失，植株恢复正常生长。 考向二　细胞中水和无机盐的功能 【例3】　(2025·泉州模拟)下列关于生物体内水分和无机盐的叙述，错误的是(　　 ) A．水参与有机物氧化分解，但不能为生命活动提供能量 B．无机盐是有些化合物的组成成分，但主要以离子形式存在 C．无机盐含量远少于水，但无机盐是生命活动必不可少的成分 D．水和无机盐平衡均受神经－体液调节，但调节过程没有相关性 【答案】　D 【解析】　A、水为无机物，能参与有机物氧化分解，但不能为生命活动提供能量，A正确； B、无机盐主要以离子形式存在，是有些化合物的组成成分，B正确； C、无机盐含量远少于水，但无机盐是生命活动必不可少的成分，C正确； D、水和无机盐平衡均受神经－体液调节，调节过程具有相关性，D错误。 故选D。 【例4】　(2025·南宁模拟)以下关于水的说法中，哪一项不属于自由水的功能？(　　 ) A．是良好的溶剂，能溶解营养物质 B．能参与生物化学反应 C．能运输营养物质和代谢废物 D．能与多糖、蛋白质等结合 【答案】　D 【解析】　ABC、自由水在细胞中呈游离状态，可以自由流动，它可以：①是良好的溶剂，能溶解营养物质；②能参与生物化学反应，如光合作用和细胞呼吸；③能运输营养物质和代谢废物，ABC正确； D、细胞内的结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合，这样就失去流动性和溶解性，成为生物体的构成成分，D错误。 故选D。 考向三　无机盐相关实验探究 【例5】　(2025·青岛期中)华北某地区经常出现苹果小叶病，有人认为是土壤中缺锌引起的，有人认为是土壤中缺镁引起的。现有如下材料，请你完成下列实验，探究上面的猜测。 材料用具：三组长势相同的苹果幼苗、蒸馏水、含有植物必需元素的各种化合物。 实验原理：任何一种必需元素在植物体内都有一定的作用，一旦缺乏，就会表现出相应的症状。 (1)该实验的目的是________________________________________________________________________。 (2)方法步骤： ①首先配制一定量的缺锌培养液和缺镁培养液，分别放入A、B两个培养缸中，配制____________培养液放入C培养缸。 ②将三组长势相同的苹果幼苗分别栽培在上述三个缸中。 ③相同且适宜的条件下培养一段时间，观察记录苹果幼苗的生长发育情况。 (3)结果预测和分析： ①若________________________，则说明苹果小叶病是由缺锌引起的。 ②若________________________，则说明苹果小叶病是由缺镁引起的。 ③若C缸内苹果幼苗正常生长，A、B两缸内苹果幼苗都表现出小叶病，则说明________________________________________________________________________。 【答案】　(1)探究苹果小叶病与土壤中缺锌、缺镁的关系 (2)等量的含有锌和镁(等量的完全) (3)C缸苹果幼苗正常生长，A缸表现出小叶病，B缸不表现小叶病　C缸苹果幼苗正常生长，A缸不表现小叶病，B缸表现出小叶病　苹果小叶病既与缺锌有关，又与缺镁有关 【解析】　(1)由题意可知：苹果小叶病，有人认为是土壤中缺锌引起的，有人认为是土壤中缺镁引起的，因此做该实验的目的是探究苹果小叶病与土壤中缺锌、缺镁的关系。 (2)由实验目的分析出实验的自变量是培养液中否含有锌元素和是否含有镁元素，因此实验分为三组，A、B组是等量的缺锌、缺镁的培养液，则C组是等量的含有锌和镁(等量的完全)营养液作为对照。 (3)若镁是导致小叶病的原因，则只有缺镁的组出现小叶病；若锌是导致小叶病的原因，则只有缺锌的组表现小叶病；若小叶病既与缺镁有关，也与缺锌有关，则缺镁和缺锌的组都会出现小叶病，故结果预测和结论为：①若C缸内的苹果幼苗正常生长，A缸内苹果幼苗表现出小叶病，而B缸没有，则说明苹果小叶病是由缺锌引起的。②若C缸内苹果幼苗正常生长，B缸内苹果幼苗表现出小叶病，而A缸没有，则说明苹果小叶病是由缺镁引起的。③若C缸内苹果幼苗正常生长，A、B两缸内苹果幼苗都表现出小叶病，则说明苹果小叶病既与缺镁有关，又与缺锌有关。 考点三　检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 1．检测原理 (1)还原糖的检测：还原糖＋斐林试剂砖红色沉淀。 (2)脂肪的检测：脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色。 (3)蛋白质的检测：蛋白质＋双缩脲试剂→紫色。 2．实验步骤 (1)还原糖的检测 (2)脂肪的检测 (3)蛋白质的检测 选材与制备：鸡蛋清稀释液或豆浆滤液 ↓ ↓ 结论：组织样液中含有蛋白质 【归纳总结】　斐林试剂与双缩脲试剂的区别 判断正误 (1)西瓜、番茄等都含有较多的糖，因此可直接用于还原糖的检测且效果明显(　×　) 提示　西瓜、番茄中富含还原糖，但其自身的颜色会对实验结果造成干扰，所以不适于用作还原糖的检测材料。 (2)蔗糖溶液是还原糖检测的理想材料(　×　) 提示　蔗糖是非还原糖，不是还原糖检测的理想材料。 (3)非还原糖与斐林试剂混合经水浴加热后的现象是溶液为无色(　×　) 提示　斐林试剂本身具有颜色(蓝色)，因此非还原糖与斐林试剂混合经水浴加热后的现象是溶液为蓝色。 (4)利用斐林试剂甲液、乙液和蒸馏水，可用于检测蛋白质(　√　) 考向四　还原糖、脂肪和蛋白质的检测原理与基本操作 【例6】　(2022·江苏高考)下列物质的鉴定实验中所用试剂与现象对应关系错误的是(　　 ) A．还原糖－斐林试剂－砖红色 B．DNA－台盼蓝染液－蓝色 C．脂肪－苏丹Ⅲ染液－橘黄色 D．淀粉－碘液－蓝色 【答案】　B 【解析】　A、还原糖与斐林试剂在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀，A正确； B、在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺呈蓝色，B错误； C、苏丹Ⅲ染液将脂肪染成橘黄色，苏丹Ⅳ将脂肪染成红色，C正确； D、淀粉遇碘变蓝，D正确。 故选B。 【例7】　(2025·汕头模拟)图1表示油菜种子成熟过程中各种有机物的变化情况(1表示可溶性糖，2表示淀粉，3表示含氮化合物，4表示脂肪)。图2表示小麦种子成熟过程中蛋白质、葡萄糖、淀粉含量和淀粉磷酸酶(催化淀粉的生物合成)活性的变化。相关分析正确的是(　　 ) A．图1和图2中蛋白质含量的差异本质上是由生长环境中的光照和温度决定的 B．图2中曲线②代表淀粉含量变化，曲线①代表淀粉磷酸酶活性变化，随着淀粉的不断积累，酶活性逐渐降低 C.图1中曲线4呈上升趋势是由于可溶性糖除被氧化分解外，还有部分转化成脂肪，可用苏丹Ⅲ染液对种子脂肪进行检测 D．将成熟油菜种子磨成匀浆并加入双缩脲试剂不会出现紫色反应 【答案】　C 【解析】　A、图1和图2中蛋白质含量的差异本质上是由遗传物质决定的，A错误； B、据图2分析，在小麦种子成熟过程，葡萄糖逐渐转化为多糖淀粉，因此①表示葡萄糖含量变化，②表示淀粉含量变化，则③表示淀粉磷酸化酶活性变化，随着淀粉的不断积累，酶活性先增加后降低，B错误； C、据图1分析可知，在油菜种子成熟过程中，细胞中可溶性糖和淀粉的含量下降，蛋白质含量基本不变，脂肪含量升高，说明图1中曲线4呈上升趋势是由于可溶性糖除被氧化分解外，还有部分转化成脂肪，可用苏丹Ⅲ染液对种子脂肪进行检测，呈橘黄色，C正确； D、成熟油菜种子中含有少量蛋白质，故将成熟油菜种子磨成匀浆并加入双缩脲试剂会出现紫色反应，D错误。 故选C。 1．(必修1 P17)细胞中的大量元素有：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等元素，微量元素有：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。 2．(必修1 P17)细胞内含量最多的化合物和有机物分别是水、蛋白质。 3．(必修1 P18)还原糖的检测中用到的试剂为斐林试剂，检测所需的条件是50～65_℃水浴加热，最终的现象是出现砖红色。蛋白质的检测中用到的试剂为双缩脲试剂，现象为组织样液呈紫色。脂肪的检测用到的试剂为苏丹Ⅲ染液，染色后需要用到体积分数为50%的酒精溶液来洗去浮色，最终在显微镜下观察到脂肪被染成橘黄色。 4．(必修1 P20～21)水是细胞内的良好溶剂的原因是水分子为极性分子，带有正电荷或负电荷的分子或离子都容易与水结合。 5．(必修1 P21)水在常温下能够维持液体状态，具有流动性的原因：每个水分子可以与周围水分子靠氢键相互作用在一起，氢键不断地断裂，又不断地形成。水的温度相对不容易发生变化的原因：存在氢键，水具有较高的比热容。 6．(必修1 P22)铁是血红素的组成成分，这说明无机盐的生理作用是构成细胞内许多化合物的重要成分。 7．随着气温下降，冬小麦细胞中自由水与结合水含量的比值减小，细胞的代谢水平降低，抗寒能力增强。将干种子用水浸泡后种子能萌发，但干种子不经水浸泡不能萌发，这说明自由水与细胞代谢强度有关，自由水所占比例越大，代谢越旺盛。 8．如果人体血液中钙离子的含量太低，会出现抽搐现象，这说明无机盐的生理作用是无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用。 9．(2021·河北，19节选)植物细胞中自由水的生理作用包括细胞内良好的溶剂；能够参与生物化学反应；能为细胞提供液体环境；能运送营养物质和代谢废物等(写出两点即可)。补充水分可以促进玉米根系对氮的吸收，提高植株氮供应水平。 10．炒青豆不能萌发的原因是丢失了结合水，细胞结构遭到破坏 学科网（北京）股份有限公司 $$