细胞中的元素及无机化合物

第2讲细胞中的元素及无机化合物

知识点一组成细胞的元素和化合物

1．组成细胞的元素

图中：①最基本元素，②基本元素，③主要元素。2．组成细胞的化合物

知识点二细胞中的无机物

1．细胞中水的存在形式和功能

2．细胞中的无机盐

1．谐音记忆元素的种类

2.

(1)活细胞中，含量最多的元素是O。

(2)细胞干重中，含量最多的元素是C。

(3)占细胞鲜重最多的化合物是水。

(4)占细胞干重最多的化合物是蛋白质。

(5)细胞干重时，四种基本元素的含量关系为C>O>N>H。

(6)细胞鲜重时，四种基本元素的含量关系为O>C>H>N。

3．无机盐功能的“一、一、二”

4．水在细胞中的两种存在形式：自由水和结合水。

组成细胞的元素种类和功能

[过程体验]

图1是小耳鼩细胞中物质含量的扇形图，图2是有活性的小耳鼩细胞中元素含量的柱形图。

据图回答下列问题：

(1)判断正误

①若图1表示细胞干重时的元素含量，A、B、C与图2中a、b、c分别代表的元素是相同的。(×)

②动物体内的各种元素来源于其食物，与无机自然界的组成元素没有关系。(×)

③生物体内含量多的元素，生理作用重要；含量少的元素，生理作用可被其他元素所替代。(×)

(2)若图1表示鲜重时细胞中化合物含量，则A是水，其含有的元素是H、O，B是蛋白质，含有的元素是C、H、O、N，由此可见，细胞中的元素具有组成细胞的化合物的生理功能。

(3)组成小耳鼩细胞的各种元素在无机自然界都能找到，没有一种是其特有的元素，这一事实说明了生物界和非生物界具有统一性；但是元素含量相差很大，说明了生物界和非生物界具有差异性。

[系统认知]

1．判断元素与化合物的四个“明确”

2．元素组成的应用

(1)据特征元素推测化合物的种类：

(2)从化合物的元素组成分析代谢产物：

糖类、脂质和蛋白质都含有C、H、O，故其代谢终产物都有CO2和H2O；蛋白质中还有N，故其代谢产物中还含有尿素。

(3)从化合物中的元素含量上分析氧化分解释放能量的多少：

脂肪的含氢量多于糖类，因此等质量的脂肪彻底氧化分解时所消耗的O2量多于糖类，释放的能量也多于糖类。

[题点全练]

1．下列有关组成生物体细胞化学元素的叙述，错误的是()

A．组成生物的最基本元素是C

B．H7N9病毒和桃树共有的元素是C、H、O、N、P

C．占人体细胞干重百分比最多的元素是O

D．Cu、Mn、Mo、B都是组成生物体的微量元素

解析：选C H7N9病毒由蛋白质和RNA组成，其组成元素为C、H、O、N、P；占人体细胞干重百分比最多的元素是C。

2．(2017·泰州二中检测)下列关于生物体内元素及其化合物的叙述，正确的是() A．蛋白质中的N主要存在于肽键中，核酸中的N主要存在于碱基中

B．RNA与DNA分子均由四种核苷酸组成，但前者不能储存遗传信息

C．花生子叶细胞中可见被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色的颗粒，表明此细胞只含脂肪

D．葡萄糖、乳酸、氨基酸依次是光合作用、细胞呼吸、基因表达的产物

解析：选A蛋白质中肽键的结构为—NH—CO—，核酸中存在含N碱基，A正确；RNA与DNA分子均由四种核苷酸组成，RNA为少数病毒的遗传物质，DNA为多数生物的遗传物质，B错误；花生子叶细胞中可见被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色的颗粒，表明此细胞脂肪含量较高，但不是只含脂肪，C错误；葡萄糖、乳酸、氨基酸依次是光合作用、细胞呼吸、蛋白质水解的产物，D错误。

水和无机盐的存在形式和生理功能

[过程体验]

1．细胞中水的含量、存在形式及与代谢的关系

(1)判断在不同情况下细胞含水量的高低(填“＞”或“＜”)：

①生物种类：水生生物含水量≥陆生生物含水量。

②生长发育阶段：幼儿≥成年；幼嫩部分≥成熟部分。

③组织器官种类与代谢程度：牙齿≤骨骼≤血液。

(2)根据实例回答有关自由水与结合水的问题：

①自由水和结合水与温度变化的关系。

②根据冬小麦在不同时期含水量和呼吸速率变化关系图，归纳总结自由水/结合水的比值大小与代谢和抗逆性的关系。

a．比值大，表示代谢旺盛，但抗逆性差。

b．比值小，表示代谢强度降低，但抗寒、抗旱、抗热等抗逆性强。

2．根据图示回答下列问题

如图是某同学设计实验探究X是否属于植物生长所必需的无机盐的构思，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。

(1)实验中的自变量、因变量分别是元素X的有无、植物的生长状况。

(2)两次对照中属于实验组的依次是乙组、乙组实验后。

(3)实验培养过程中，需要不断通入空气(或不断更换等量新鲜培养液)，目的是为植物根细胞提供O2，由此可见，植物根细胞对无机盐的吸收方式是主动运输。

[系统认知]

1．衍射法归纳细胞代谢、调节中的水

细胞的代谢活动离不开水，在细胞的代谢过程中，既有水的利用，也有水的产生，概括如下：

2．探究无机盐对植物生长作用的实验设计

(1)无机盐吸收的主要方式：主动运输。

(2)无机盐生理功能的验证：

①对照组

植物＋完全培养液→正常生长

②实验组

[题点全练]

1．生物体的生命活动离不开水。下列关于水的叙述，正确的是()

A．ATP转化成ADP的过程会产生水

B．光合作用过程中只消耗水，有氧呼吸过程中只产生水

C．植物细胞有丝分裂的末期，高尔基体内有水生成

D．不同生物细胞的自由水和结合水的比值相同，它们的代谢强度也相同

解析：选C ATP水解生成ADP的过程会消耗水，A错误；光合作用和有氧呼吸过程中既能产生水也能消耗水，B错误；植物细胞有丝分裂的末期在高尔基体内单糖脱水缩合形成纤维素构成新的细胞壁，C正确；不同生物细胞的自由水和结合水的比值是不同的，它们的代谢强度也不相同，D错误。

2．下列有关无机盐的叙述，正确的是()

A．人体的血浆渗透压由无机盐维持

B．细胞中的无机盐主要以化合物形式存在

C．细胞进行脂肪、DNA 、RNA 等物质合成时都需要磷酸盐

D．K是构成细胞的大量元素，对维持细胞正常功能有重要作用

解析：选D人体血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质含量有关；细胞中的无机盐主要以离子形式存在；脂肪的组成元素只有C、H、O，不含P，其合成时不需要磷酸盐。

种子成熟与萌发时有机物的变化

[化解难点]

1．种子成熟时有机物的变化

种子成熟时，小分子有机物合成大分子物质，以便于储存。主要营养物质变化如下：

(1)可溶性糖类→不溶性糖类(如淀粉)。