2027届高考生物人教版一轮复习课件 第1讲 细胞中的元素和化合物、无机物

该高中生物学高考复习课件聚焦“细胞的物质基础”专题，依据课标要求和高考评价体系，系统梳理细胞元素（大量/微量元素）、化合物（水和无机盐）等核心考点，结合近三年考情分析明确元素化合物（3年3次）、水和无机盐（3年2次，全国卷1次）的高频考查方向，归纳判断元素类别、水的存在形式与代谢关系等常考题型。 课件亮点在于“考情数据+真题训练+素养提升”的备考设计，如融入2025陕晋宁青佝偻病元素题、2026黑吉辽蒙根瘤菌氮元素题等真题，通过验证无机盐必需性的对照实验设计培养科学思维和探究实践素养，特设易错点辨析（如大量元素与微量元素判断）和要语必背强化答题规范，助力学生高效突破考点，为教师提供精准复习指导。

第1课时 细胞重点元素和化合物、无机物 专题二 细胞的物质基础 阐明生命现象的规律，必须建立在阐明生物大分子结构的基础上。 ——中国科学院院士邹承鲁 1 模型结论 层级提高后，会产生单个组成部分不具备的新功能。 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。 课标要求 3 专题 考点 命题热度 关联考点 专题二 细胞的物质基础 细胞的元素和化合物（3年8次） ★ 多于考查糖、脂肪和蛋白质的鉴定相关实验一起考察 水和无机盐（3年25次，全国卷1次，四川卷1次） ★★★★ 常与细胞中的分子其他知识点相结合考查细胞的物质基础 近三年（2024-2026）考情分析 目录 01 细胞中的元素和化合物 02 细胞中的水 03 细胞中的无机盐 元素 地壳 细胞 O 48.60 65.0 Si 26.30 极少 C 0.087 18.0 N 0.03 3.0 H 0.76 10.0 比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，思考以下问题： 1、组成细胞的元素能在地壳中找到吗？ 2、组成地壳和细胞的主要元素含量差别大吗？ 结论：组成细胞的元素种类在无机自然界中都能找到， 统一性 差异性 但含量不同！ 细胞的物质基础——元素 生物与生物的统一性和差异性 1、在玉米细胞中和人体细胞中含量较多的四种元素一样吗?分别是哪四种元素？ 玉米细胞和人体细胞当中含量较多的四种元素是一样的,分别是C、H、O、N。 组成两者的主要成分是水、糖类、脂类和蛋白质等物质，这些物质含有C、H、O，蛋白质还含有大量的N元素。 为什么两个不同的细胞中C H O N的含量都比较多？ 元素 玉米细胞 人体细胞 C 43.57 55.99 H 6.24 7.46 O 44.43 14.62 N 1.46 9.33 K 0.92 1.09 Ca 0.23 4.67 P 0.20 3.11 Mg 0.18 0.16 S 0.17 0.78 细胞的物质基础——元素 生物与生物的统一性和差异性 2.细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？ 细胞中有些元素含量很少，但是却有着重要作用，如在玉米细胞中，S只有0.17%,Mg只有0.18%，但是很多蛋白质都含有S，叶绿体中叶绿素分子就含有Mg，如果缺少S或Mg，细胞就不能合成这些蛋白质或叶绿素了。 元素 玉米细胞 人体细胞 C 43.57 55.99 H 6.24 7.46 O 44.43 14.62 N 1.46 9.33 K 0.92 1.09 Ca 0.23 4.67 P 0.20 3.11 Mg 0.18 0.16 S 0.17 0.78 细胞的物质基础——元素 生物与生物的统一性和差异性 细胞的物质基础——元素 大量元素与微量元素 含量占生物体重量万分之一以上的元素 （1）大量元素 C H O N 基本的元素 最基本的元素 N S等 糖类、脂肪、叶黄素 磷脂、核酸、ATP、【H】 N P 蛋白质 K、Ca等 叶绿素 N Mg 细胞的物质基础——元素 Fe Mn B Zn Mo Cu Ni I等 （2）微量元素： 大量元素与微量元素 Zn:促进皮肤、骨骼和性器官的正常发育，维持正常的细胞代谢。常称为生命元素。 含量占生物体总重量万分之一以下的元素 I:合成甲状腺激素的必需元素。 Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo 化合物 细胞的物质基础——元素 小结 无机物 水 70%-90% 无机盐 1%-1.5% 有机物 蛋白质 7%-10% 脂质 1%-2% 糖类 1%-1.5% 核酸 细胞内含量最多的化合物是________，含量最多的有机化合物是________。 水 蛋白质 细胞的物质基础——化合物 水 无机盐 蛋白 质 脂质 糖类和核酸 90 1.5 10 2 1.5 判 断 ①Ca、Mg、Fe、Mn、Cu是组成细胞的微量元素( ) ②细胞中的一种元素的作用能被其他元素代替( ) ③因为O是活细胞中含量最多的元素，所以O是最基本的元素( ) ④在人体的脂肪细胞中含量最多的化合物是蛋白质( ) ⑤在人体活细胞中氢原子的数目最多( ) ⑥细胞中的微量元素因含量极少从而不如大量元素重要( ) ⑦在占干重百分比中，因为脂质中脂肪是储能物质，所以脂质最多( ) ⑧Mg参与构成叶绿体中的各种色素( ) × × × × √ × × × 叶绿素：C、H、O、N、Mg 胡萝卜素：C、H 叶黄素：C、H、O 细胞的元素和化合物 Fe、Mn、Zn 大量 微量 无机自然界 化合物 无机盐 脂质 小结：组成细胞的元素和化合物 14 1.(2025·陕晋宁青，1)佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内某种元素缺乏有关。该元素还可以 A.参与构成叶绿素 B.用于诱导原生质体融合 C.辅助血红蛋白携氧 D.参与构成甲状腺激素 B 课堂反馈 2.（2025·云南）化学元素含量对生命活动十分重要。下列说法错误的是（　　） A．植物缺镁导致叶绿素合成减少 B．哺乳动物缺钙会出现抽搐症状 C．人体缺铁导致镰状细胞贫血症 D．人体缺碘甲状腺激素合成减少 3.（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）与根瘤菌共生的豆科植物，几乎完全依赖土壤才能获得的元素是（　　） A．碳 B．磷 C．氧 D．氮 C B 课堂反馈 4.(2026·河南九师联盟联考)下列有关细胞中的元素和化合物的叙述，正确的是 A.葡萄糖和脂质的组成元素完全相同 B.代谢旺盛的植物细胞中不含结合水 C.Mg、B等微量元素在不同生物中的含量不同 D.Ca、K等元素在细胞中主要以离子形式存在 D 课堂反馈 细胞结构 化学反应 液体环境 细胞的物质基础——无机物——水：存在形式和功能 资料1：细胞中有一种水可以与蛋白质、多糖等物质结合，水失去流动性和溶解性。 资料2：水是光合作用的原料，呼吸作用和许多有机物的合成和分解都需要水的参与。 资料3：组织细胞必需浸润在组织液中，红细胞必须浸润在血液中，淋巴细胞必须浸润在淋巴中。 水是细胞结构的重要组成部分 参与细胞内的许多化学反应 提供液体环境 资料4：物质必须溶于水中才能被细胞吸收利用。 资料5：水在生物体内流动，把营养物质运送到各个细胞，同时也把各个细胞在新陈代谢中产生的代谢废物，运送到排泄器官或者直接排出体外。 细胞内良好的溶剂 运输营养物质和废物 细胞的物质基础——无机物——水：[回归课本] 结合课本P21分析总结水的作用。 (2)水的结构和性质 流动性 比热容 细胞的物质基础——无机物——水：结构和性质 旺盛 差 低 强 （3）.自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系 细胞的物质基础——无机物——水：自由水|结合水 ①水与代谢 有水参与的代谢 有水生成的代谢 ②水平衡调节 ③水分子进出细胞的方式 水解反应、光合作用(光反应)有氧呼吸(第二阶段) (氨基酸)脱水缩合、有氧呼吸(第三阶段) 神经体液调节(下丘脑渗透压感受器、抗利尿激素) 自由扩散、协助扩散 拓展：与水相关的知识 水进出细胞的方式 拓展：与水相关的知识 1.（2025·河南·高考真题）耐寒黄花苜蓿的基因M编码的蛋白M属于水通道蛋白家族，将基因M转入烟草植株可提高其耐寒能力。下列叙述错误的是（　　） A．细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力 B．低温时，水分子通过与蛋白M结合转运到细胞外 C．蛋白M增加了水的运输能力，但不改变水的运输方向 D．水通道蛋白介导的跨膜运输不是水进出细胞的唯一方式 B 课堂反馈 2.(2025·湖北，7)我国农学家贾思勰所著《齐民要术》记载：“凡五谷种子，浥郁则不生，生者亦寻死。”意思是种子如果受潮发霉就不会发芽，即使发芽也会很快死亡。下列叙述错误的是 A.农业生产中，种子储藏需要干燥的环境 B.种子受潮导致细胞内结合水比例升高，自由水比例降低，细胞代谢减弱 C.霉菌在种子上大量繁殖，消耗了种子的营养物质，不利于种子正常萌发 D.发霉过程中，微生物代谢产生的有害物质可能抑制种子萌发相关酶的 活性 B 课堂反馈 1.含量 较少 2.存在形式： 绝大多数是离子形式 阳离子：K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等 阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等 3.作用 细胞中的无机物——无机盐：含量|存在形式|作用 单击此处编辑母版文本样式 二级 三级 四级 五级 ATP ①构成细胞中某些复杂化合物的组成成分 细胞中的无机物——无机盐：含量|存在形式|作用 ②参与并维持生物体的代谢活动 Na+、K+ 维持神经细胞、肌肉细胞的兴奋性 Ca2+：与神经细胞的兴奋性、肌肉细胞兴奋及肌肉细胞的收缩有关。 缺钙：抽搐，钙过多：肌无力。 细胞中的无机物——无机盐：含量|存在形式|作用 ③维持生物体内的酸碱平衡 ④维持细胞的渗透压。 常见缓冲对:H2CO3/HCO3- 如：多细胞动物细胞，Na+主要维持____________渗透压， K+主要维持__________渗透压 细胞外液 细胞内液 细胞中的无机物——无机盐：含量|存在形式|作用 细胞中的无机物——无机盐：含量|存在形式|作用|跨膜运输方式 1.含量 较少 2.存在形式： 绝大多数是离子形式 阳离子：K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等 阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等 3.作用 ①构成细胞中某些复杂化合物的组成成分 ②参与并维持生物体的代谢活动 ③维持生物体内的酸碱平衡 ④维持细胞的渗透压。 4.跨膜运输方式 多数：主动运输 少数：协助扩散 细胞中的无机物——无机盐：含量|存在形式|作用|跨膜运输方式 1．(必修1 P19“拓展应用”T2拓展)干燥的大豆种子，在温暖、潮湿的环境下能正常萌发成幼苗，但将大豆磨碎后加水，在相同的温度下则不能萌发，原因是什么？ 组成生物体的化合物不能单独完成各项生命活动，只有以一定的方式形成细胞这一最基本的生命系统，才能体现生命特征 [深挖教材·长句溯源] 2．(必修1 P22“拓展应用”T1改编)对于患急性肠胃炎的病人，治疗时经常需要输入生理盐水，这是为什么？ 3．(必修1 P22“思考·讨论”改编)为什么植物缺少N、Mg、P会影响其光合作用？ 患急性肠胃炎的病人，因腹泻而丢失水的同时也丢失了大量的无机盐，为了维持体内水盐平衡，需要补充生理盐水 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也是组成与光合作用有关酶的成分，因此植物缺少N、Mg、P会影响其光合作用 [深挖教材·长句溯源] 4．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________(填“大量元素”或“微量元素”)，该现象说明无机盐的作用是________________________________。 (2)为探究小叶病是否由缺锌引起，对照组应使用________培养液，实验组使用____________培养液。实验步骤：将长势相同的幼苗分成两等份，分别培养在上述两种培养液中；放在__________的条件下培养一段时间，观察幼苗的生长发育状况。 微量元素 维持细胞和生物体的正常生命活动 完全 缺锌的完全 相同且适宜 [深挖教材·长句溯源] (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？ 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 归纳总结　验证某矿质元素的生理功能的实验设计 a.对照组：植物＋完全培养液→正常生长。 b.实验组 [深挖教材·长句溯源] 1.(2025·浙江1月选考，2)无机盐对生物体维持生命活动有重要的作用。人体缺铁会直接引起 A.血红蛋白含量降低 B.肌肉抽搐 C.神经细胞兴奋性降低 D.甲状腺肿大 A 课堂反馈 2.设计实验探究X是否属于植物生长所必需的无机盐，某同学的构思大致如下：本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照；以及乙组中实验前(无X)与实验后(有X)之间的自身对照。下列叙述正确的是( ) A.对照组是甲组、乙组实验后 B.控制此实验的无关变量只需选 一些相同的植物 C.此实验如果是无土栽培，则实 验前营养液要灭菌 D.为防止外界影响，此实验需在黑暗密闭条件下进行 C 课堂反馈 课堂反馈 要语必背 1.(必修1 P17)细胞中大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等；微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。 2.(必修1 P20～21)(1)水是细胞内的良好溶剂，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。 (2)细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合，这样水就失去流动性和溶解性，成为生物体的构成成分。 (3)在正常情况下，细胞内自由水所占的比例越大，细胞的代谢就越旺盛；而结合水越多，细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。 要语必背 3.(必修1 P21～22)(1)细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。 (2)无机盐的功能：①细胞结构和许多化合物的组成成分(如Mg2＋构成叶绿素，Fe2＋构成血红素)；②维持细胞和生物体的生命活动(如人体内Na＋缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛、无力等；哺乳动物血液中Ca2＋含量太低会导致抽搐等症状)；③维持细胞的酸碱平衡和渗透压。 细胞的物质基础结构图 预期结果和结论：若营养液中NO剩余量小于NH剩余量，则说明作物甲偏好吸收NO；若营养液中NH剩余量小于NO剩余量，则说明作物甲偏好吸收NH。 (2)农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮(NH)和硝态氮(NO)。已知作物甲对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中NH和NO的吸收具有偏好性(NH和NO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。 答案　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NH和NO剩余量。 $