第1单元 第1单元 第2课时 细胞中的元素和化合物（课件）-【创新方案】2026年高考生物一轮复习（多选版）

细胞中的元素和化合物 第2课时 1.1.1说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成 1.1.2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 1.1.3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 课标要求 目录 再认再现——教材基础落实 课时跟踪检测 互动课堂——核心深化学习 再认再现——教材基础落实 一、组成细胞的元素 识图作答——掌握组成细胞的元素分类 1.写出图中标号所代表的元素或元素种类： ①___，② ___，③ ___，④ ____，⑤ ____，⑥ ____。 2.⑤和⑥元素类别划分的依据是元素在细胞中的______不同。 C N P Fe 大量 微量 含量 3.存在形式：大多以_______的形式存在。 4.组成细胞的元素在无机自然界中都能够找到，体现了生物界和非生物界具有_______；细胞中各种元素的相对含量与无机自然界中大不相同，体现了生物界和非生物界具有_______ 。  化合物 统一性 差异性 二、组成细胞的化合物及有机物的检测 识图作答——理清组成细胞的主要 化合物及相对含量 1.组成细胞的化合物 (1)组成细胞的化合物可分为_______和_______两大类。 (2)由上图可知，细胞内含量最多的化合物是① ____，含量最多的有机化合物是② _______。 (3)在日常膳食中要做到不同食物合理搭配，才能满足机体营养需要，原因是__________________________________________。 无机物 有机物 水 蛋白质 不同食物中营养物质的种类和含量有很大差别 2.生物组织中有机物的检测 生物组织中含有蛋白质、糖类、脂质等多种化合物，可以通过实验检测它们的存在。 (1)实验原理：某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应。 ①还原糖+斐林试剂 ____________ ②脂肪+________染液→______色 ③蛋白质+双缩脲试剂→ ______ 砖红色沉淀 苏丹Ⅲ 橘黄 紫色 (2)实验步骤 ①还原糖的检测 白色 浅色 蓝色 水浴加热 ②脂肪的检测和观察 浮色 橘黄色 ③蛋白质的检测和观察 A B 紫 三、细胞中的水和无机盐 “有收无收在于水，收多收少在于肥”“上粪不浇水，庄稼撅着嘴”。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.细胞中的水 “有收无收在于水”说明了水的重要作用。水的存在形式与植物的代谢和抗逆性(抗寒、抗干旱)有密切关系，如图表示两种存在形式的水的比值与植物代谢强度和抗逆性的关系(A、B表示水的存在形式)。 (1)A表示________，B表示________。 (2)水的存在形式不同，所起的作用不同，A的作用是______________ ________________________________________________________________，B的作用是_______________________ 。  (3)据图总结水的存在形式与植物代谢强度和抗逆性的关系：________ ___________________________________________________________________________。 自由水 结合水 细胞内良好的溶剂；参与生物化学反应；为细胞提供液体环境；运送营养物质和代谢废物 细胞中自由水所占比例越大，细胞代谢越旺盛；细胞中结合水所占比例越大，细胞抗逆性越强 细胞结构的重要组成部分 2.细胞中的无机盐 “收多收少在于肥”中的“肥”主要为农作物提供无机盐。细胞中的无机盐主要以离子形式存在，在细胞中无机盐含量很少，但作用很重要。 (1)植物体缺Mg会影响光合作用，玉米在生长过程中缺P，植株会特别矮小，根系发育差，叶片小且呈紫色。原因是Mg是构成________的元素，而P是组成________________(填结构)的重要成分，这说明了无机盐的作用是________________________________ 。 (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”。 该现象说明无机盐的作用是_______________________________。 叶绿素 细胞膜、细胞核 细胞内复杂化合物的重要组成成分 维持细胞和生物体的正常生命活动 融通大概念——建构知识体系 互动课堂——核心深化学习 [系统知能] (一)运用发散思维总结归纳生命活动中的水 核心点(一)　细胞中的水和无机盐 [例1]　(2024·江西高考)农谚有云：“雨生百谷”。“雨”有利于种子的萌发，是“百谷”丰收的基础。下列关于种子萌发的说法，错误的是 (　 ) A.种子萌发时，细胞内自由水所占的比例升高 B.水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞 C.水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成 D.光合作用中，水的光解发生在类囊体薄膜上 √ [解析]　种子萌发时，代谢加强，结合水转变为自由水，细胞内自由水所占的比例升高，A正确；水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞，不需要消耗能量，B正确；丙酮酸的生成属于有氧呼吸第一阶段，没有水的直接参与，C错误；光合作用中，水的光解属于光反应阶段，发生在类囊体薄膜上，D正确。 (二)归纳概括常考的几种无机盐的功能 [例2]　[多选]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。下列叙述正确的是 (　 ) 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 √ √ √ [解析]　细胞中有以无机离子形式存在的钙，也有以化合物形式存在的钙(如CaCO3)，A正确；Ca2+不能自由通过细胞膜的磷脂双分子层，需要载体协助，B错误；维生素D能有效地促进人体肠道对钙和磷的吸收，故适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收，C正确；哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+，如果Ca2+的含量太低，会出现抽搐等症状，D正确。 (三)对照法探究某元素是否为植物生长发育的必需元素 (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)注意事项 ①实验中应保证实验材料的统一性，即材料的种类、生长状况等应一致。 ②实验组用缺素培养液，对照组用完全培养液，不能用蒸馏水作空白对照。 ③实验组加入X盐的目的是二次对照，使实验组前后对照(自身对照)，以增强说服力。 [例3]　为验证铁是植物生长发育所必需的元素，某生物兴趣小组成员将大豆幼苗放在相应的营养液中进行培养。下列与实验设计有关的叙述，正确的是 (　 ) A.本实验必须设置对照组，对照组的培养液为溶有适量铁离子的蒸馏水 B.为保证根系对铁离子的吸收，应尽量提高培养液中铁离子的浓度 C.实验过程中需定期补充培养液，定期通入空气增加培养液中的溶解氧 D.如果缺铁一组出现了叶片变黄的现象，说明铁元素是叶绿素的重要组成成分 √ [解析]　本实验的自变量为铁离子的有无，且实验设计应遵循单一变量原则，故对照组的培养液为溶有适量铁离子的完全培养液，A错误；铁离子浓度过高会对植物造成损伤，故培养液中铁离子的浓度应适宜，B错误；为保证幼苗的正常生长，实验过程中需定期补充培养液，定期通入空气增加培养液中的溶解氧，C正确；如果缺铁一组出现了叶片变黄的现象，则还需添加铁元素，若叶片重新变绿，可说明铁元素是叶绿素的重要组成成分，D错误。 [题点全练] 题点1　细胞中的水 1.(2025年1月·八省联考晋陕宁青卷)水是影响植物功能的关键因素之一，下列叙述错误的是(　 ) A.结合水与自由水比值升高可提高植物耐旱耐寒能力 B.水能为光合作用生成的还原型辅酶Ⅰ(NADH)提供氢 C.水是良好的溶剂，有利于营养物质在植物体内的运输 D.水分子以自由扩散或协助扩散方式进出植物根毛细胞 √ 解析：在正常情况下，结合水与自由水比值升高，可提高植物耐旱耐寒能力，A正确；水能为光合作用生成的还原型辅酶Ⅱ(NADPH)提供氢，B错误；水是良好的溶剂，有利于营养物质在植物体内的运输，C正确；水分子以自由扩散或协助扩散方式进出植物根毛细胞，D正确。 2.(2025·佳木斯模拟)某生物兴趣小组以玉米幼苗为实验材料进行了如下探究实验。下列叙述错误的是 (　 ) A.步骤一损失的水在细胞中主要以游离形式存在，是细胞内的良好溶剂 B.步骤二损失的水在细胞中主要与蛋白质、多糖等物质结合 C.步骤三损失的主要是无机盐，它们在细胞中主要以离子形式存在 D.干旱环境中生长的玉米，其细胞中结合水与自由水的比值相对较高 √ 解析：步骤一是晾晒幼苗，此时失去的是自由水，自由水在细胞中主要以游离形式存在，是细胞内的良好溶剂，A正确；步骤二是烘干幼苗，此时细胞结构遭到破坏，失去的是结合水，结合水能与细胞内蛋白质、多糖等其他物质相结合，B正确；步骤三可燃烧幼苗中的有机物，故步骤三损失的主要是有机物，剩下的灰分是无机盐，C错误；细胞中的结合水含量与植物抗逆能力有关，干旱环境中生长的玉米，其细胞中结合水的含量相对较高，自由水的含量相对较低，D正确。 3.在冬季来临过程中，随着气温的逐渐降低，冬小麦体内会发生一系列适应低温的生理变化，抗寒能力逐渐增强。第二年，农民在储存小麦种子前，需将刚收获的小麦种子晒干后，才收进粮仓存放。下列叙述错误的是 (　 ) A.自由水是细胞中水的主要存在形式 B.越冬的小麦体内自由水与结合水的比值下降 C.小麦种子在晒干过程中失去的水分主要是结合水 D.水是极性分子，使得自由水成为细胞内的良好溶剂 解析：小麦种子晒干过程中失去的水分主要是自由水，C错误。 √ 题点2　细胞中的无机盐 4.(2025·重庆模拟)研究人员发现了锌金属的第一个伴侣蛋白ZNG1，它可将锌运送到需要锌的蛋白质处发挥作用。下列叙述错误的是(　 ) A.锌在细胞中的含量很少但功能不可替代，因此是组成细胞的微量元素 B.ZNG1运送锌的功能与其氨基酸的排列顺序及肽链的盘曲、折叠方式有关 C.该实例说明细胞中的无机盐和有机物相互配合才能保证某些生命活动的正常进行 D.锌是构成ZNG1的重要元素，说明无机盐可以参与构成细胞内的重要化合物 √ 解析：锌在细胞中的含量很少但功能不可替代，因此是组成细胞的微量元素，A 正确；ZNG1是蛋白质，蛋白质的功能与其含有的氨基酸的种类、数目、排列顺序及肽链的盘曲、折叠方式和形成的空间结构有关，B正确；由题意可知，锌被ZNG1运送到需要锌的蛋白质处发挥作用，这说明细胞中的无机盐和有机物需要相互配合才能保证某些生命活动的正常进行，C正确；根据题意，ZNG1作为锌的伴侣蛋白可以运输锌，但锌并不是组成ZNG1的元素，D错误。 5.[多选](2025·保定模拟)一批在相同条件下培养出的盆栽黄瓜幼苗表现出叶片发黄的缺素症状。现取若干株该盆栽黄瓜幼苗随机分为A、B、C三组，分别施用等量适宜浓度的NH4NO3溶液、MgSO4溶液和Mg(NO3)2溶液，一段时间后观察并比较盆栽黄瓜幼苗叶片的颜色变化。下列叙述正确的是 (　 ) A.本实验的目的是探究导致盆栽黄瓜幼苗叶片发黄的元素种类 B.若A、C两组叶片变绿，B组叶片发黄，则说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由于缺N C.若A 组叶片发黄，B、C 两组叶片变绿，则说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由于缺 Mg D.若A、B两组叶片发黄，C组叶片变绿，则说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由于缺少N或 Mg √ √ √ 解析：根据题干信息可知，本实验的目的是探究导致盆栽黄瓜幼苗叶片发黄的元素种类，A正确；A、C两组溶液中都含有N元素，而B组溶液中无N，若A、C两组叶片变绿，B组叶片发黄，说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由于缺N，B正确；B、C两组溶液中都含有Mg元素，A组溶液中无Mg，若A组叶片发黄，B、C两组叶片变绿，说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由于缺Mg，C正确；A组没有提供Mg元素，B组没有提供N元素，若A、B两组叶片发黄，C组叶片变绿，说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄可能是由于缺少N和Mg，D错误。 6.某运动员比赛后，经化验其血液中Ca2+含量太低，导致神经和肌肉的兴奋性过高而出现抽搐。该事实说明Ca2+的作用是 (　 ) A.构成细胞化合物的重要成分 B.维持细胞的正常形态 C.调节渗透压和酸碱平衡 D.维持细胞和生物体的正常生命活动 解析：血液中Ca2+的含量太低，使该运动员出现抽搐等症状，体现了Ca2+维持细胞和生物体的正常生命活动的作用，D正确。 √ [系统知能] 1.区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同四不同” 核心点(二)　检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 成分 相同 都含有NaOH和CuSO4两种成分，且NaOH溶液的质量浓度都为0.1 g/mL CuSO4 浓度不同 斐林试剂和双缩脲试剂中CuSO4溶液的质量浓度分别为0.05 g/mL、0.01 g/mL 添加顺 序不同 检测还原糖时，需将斐林试剂甲液和乙液等量混匀后立即使用；检测蛋白质时，先加双缩脲试剂A液再加双缩脲试剂B液 反应条 件不同 检测还原糖时，加入斐林试剂后需水浴加热；检测蛋白质时，加入双缩脲试剂后不需要加热 检测原 理不同 斐林试剂检测还原糖的原理是新配制的斐林试剂中Cu2+被还原糖还原成Cu+，从而生成砖红色的Cu2O沉淀；双缩脲试剂检测蛋白质的原理是先加入双缩脲试剂A液营造碱性环境，在此环境中Cu2+与肽键形成紫色络合物 续表 2.检测实验成功的“二关键”和操作上的“三唯一” (1)实验成功的“二关键” 选 材 ①实验中都不宜选取有颜色的材料，否则会干扰实验结果的颜色变化。 ②蛋白质检测中，若用大豆作材料，必须提前浸泡；若用蛋清作材料，必须稀释，防止其黏在试管上不易刷洗；且该实验应预留部分组织样液作对比 设置 对照 物质检测实验一般不设立对照实验，若需设立对照实验，对照组应加入成分已知的物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清 (2)操作上的“三唯一” 唯一需要 加热 还原糖检测必须水浴加热，不能用酒精灯直接加热；若不加热，则无砖红色沉淀 唯一需要 显微镜 切片法检测生物组织中的脂肪 唯一使用 酒精 脂肪的检测，用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色 3.还原糖和蛋白质检测时的注意事项 (1)在还原糖检测实验中，若待测组织样液中不含还原糖，加入斐林试剂水浴加热后的现象不是无色，而是蓝色，即Cu(OH)2自身的颜色。 (2)检测蛋白质时，加入双缩脲试剂B液后，如果没有产生明显的紫色反应，可能的原因是加入的双缩脲试剂B液过量，CuSO4在碱性溶液中生成大量的Cu(OH)2产生蓝色絮状沉淀，会遮蔽实验中所产生的紫色，影响观察效果。 (3)斐林试剂甲液和双缩脲试剂A液完全相同，将斐林试剂乙液用蒸馏水稀释5倍后便成为双缩脲试剂B液，可用于蛋白质的检测。 [题点全练] 1.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 解析：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；在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺试剂呈蓝色，B错误；苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色，C正确；淀粉遇碘变蓝，D正确。 √ 2.(2025·邢台模拟)下列关于检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验操作步骤的叙述，正确的是 (　 ) A.用于检测还原糖的斐林试剂甲液和乙液，可直接用于蛋白质的检测 B.若要检测花生种子细胞中是否含有脂肪，一定需要用显微镜观察 C.检测可溶性还原糖时，要加入斐林试剂(甲液和乙液等量混合均匀再加入) D.用双缩脲试剂检测蛋白质时，需水浴加热2 min才能观察到紫色 √ 解析：用于检测还原糖的斐林试剂甲液和用于检测蛋白质的双缩脲试剂A液相同，但斐林试剂乙液和双缩脲试剂B液的质量浓度不同，故斐林试剂甲液和乙液不可直接用于蛋白质的检测，A错误；检测花生种子细胞中是否含有脂肪，一般需要用显微镜观察，但也可在组织样液中直接加入试剂进行检测，不需要用显微镜观察，B错误；利用斐林试剂检测还原糖时，要将甲液(NaOH溶液)和乙液(CuSO4溶液)等量混合均匀后再加入，C正确；用双缩脲试剂检测蛋白质时，不需要水浴加热，D错误。 3.在一定条件下，斐林试剂可与葡萄糖反应生成砖红色沉淀，去除沉淀后的溶液蓝色变浅，测定其吸光值可用于计算葡萄糖含量。如表是用该方法检测不同样本的结果。下列叙述正确的是 (　 ) A.斐林试剂与样本混合后立即生成砖红色沉淀 B.吸光值与样本的葡萄糖含量有关，与斐林试剂的用量无关 C.若某样本的吸光值为0.578，则其葡萄糖含量大于0.4 mg/mL D.在一定范围内葡萄糖含量越高，反应液去除沉淀后蓝色越浅 √ 样本 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 吸光值 0.616 0.606 0.595 0.583 0.571 0.564 葡萄糖含量/(mg/mL) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 解析：可用斐林试剂检测还原糖，斐林试剂与样本混合，在水浴加热的条件下，出现砖红色沉淀，A错误；吸光值与样本的葡萄糖含量和斐林试剂的用量均有关，B错误；由题表分析可知，葡萄糖含量越高，吸光值越小，若某样本的吸光值为0.578，则其葡萄糖含量为0.3~0.4 mg/mL，C错误；在一定范围内葡萄糖含量越高，生成的砖红色沉淀(氧化亚铜)越多，反应液去除沉淀后蓝色越浅，D正确。 4.[多选]采摘后的香蕉果实在自然成熟过程中，淀粉、葡萄糖的含量变化如图所示。将不同成熟阶段的果实去皮并研磨成匀浆后检测，下列叙述错误的是 (　 ) A.将第10d的果实匀浆与碘液混合后会出现蓝色反应 B.将第25d的果实匀浆与双缩脲试剂混合后不会出现紫色反应 C.若要检测第15d的果实活细胞中是否含有脂肪，不需要用显微镜观察 D.将第15d的果实匀浆与斐林试剂混合后不需要水浴加热即可出现砖红色沉淀 √ √ √ 解析：由题图可知，第10d的果实匀浆淀粉含量较高，与碘液混合后会出现蓝色反应，A正确；第25d的果实匀浆存在蛋白质(如酶)，与双缩脲试剂混合后会出现紫色反应，B错误；若要检测第15d的果实活细胞中是否含有脂肪，需要制作临时切片，然后用显微镜观察，C错误；第15d的果实匀浆中含有还原糖，与斐林试剂混合后水浴加热才会出现砖红色沉淀，D错误。 1.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，原因是什么? 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，这些物质都含有C、H、O，蛋白质中还含有大量的N。玉米细胞中含糖较多导致氧元素的含量较高，人体细胞中含蛋白质较多导致氮元素的含量较高。 主攻学困点——强化规范表达 2.组成细胞的元素追根溯源来自无机环境，而细胞内各种元素的比例与无机环境大不相同，原因是什么? 提示：细胞是有生命的，它可以主动地、有选择地从无机环境中获取生命活动需要的元素，因此细胞内各种元素的比例与无机环境大不相同。 3.植物体缺Mg会影响光合作用的原因是什么? 提示：光合作用的正常进行不能缺少叶绿素，而Mg是叶绿素合成的必需元素，所以缺Mg会使叶绿素的形成受到阻碍，进而影响光合作用。 4.人长期缺Fe会导致贫血，原因是什么? 提示：Fe是构成血红素的元素，血红素参与血红蛋白的合成，故缺Fe会导致血红蛋白无法合成从而导致贫血。 5.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。 6.鉴定豆浆中的蛋白质时，需先将双缩脲试剂A液加入样液中摇匀，再加入适量的双缩脲试剂B液。请分析A液和B液分别加入的原因是什么? 提示：先加双缩脲试剂A液营造碱性环境，再加双缩脲试剂B液让铜离子和蛋白质中的肽键产生紫色反应。 课时跟踪检测 (单击进入电子文档) $$