2020版一轮复习生物新课改省份专用学案：第一单元第一讲组成细胞的元素及化合物

第一讲组成细胞的元素及化合物
知识体系——定内容
核心素养——定能力

生命观念
通过分析水与细胞代谢及抗逆性的关系，建立起普遍联系的观点
理性思维
通过识图推断细胞中元素和化合物的含量及化合物的元素组成，培养图文转换能力和判断能力
科学探究
通过探究植物生长必需无机盐的作用，掌握实验设计的对照原则和单一变量原则

考点一　组成细胞的元素和化合物[重难深化类]


1．组成细胞的元素

图中：①是最基本元素，②是基本元素，③是主要元素。
2．归类组成细胞的化合物

3．区分元素和化合物含量的鲜重、干重

[基础自测]
1．判断下列叙述的正误
(1)细胞的核膜、内质网膜和细胞膜中都含有磷元素(√)
(2018·全国卷Ⅲ，T2B)
(2)硒是人体必需的微量元素，但不宜摄入过多(√)
(2017·全国卷Ⅱ，T7D)
(3)在人体活细胞中氢原子的数目最多(√)
(2013·重庆卷，T1A)
(4)细胞中一种元素的作用能被其他元素替代(×)
(2012·江苏卷，T1A)
(5)细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要(2012·江苏卷，T1D)(×)
(6)生物界和非生物界在元素组成的种类和含量上都相同(×)
(7)Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是组成细胞的微量元素(×)
2．据下面无土栽培营养液的主要配方表回答问题
成分
Ca(NO3)2
MgSO4
KH2PO4
KHCO3
Fe(NO3)3
H2O
含量(g)
1.0
0.25
0.25
0.12
0.005
1 000

(1)表中属于大量元素的是C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，属于微量元素的是，除此之外，微量元素还包括Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
(2)上述元素中，是最基本元素，C、H、O、N是基本元素，C、H、O、N、P、S是主要元素。
(3)表中化合物属于组成细胞的无机物(水和无机盐)，除此之外，细胞中还含有糖类、脂质、蛋白质、核酸等有机物。
(4)上述元素在非生物界中都能找到，其原因是生物界和非生物界在元素种类上具有统一性。


细胞中元素与化合物的种类及含量的扇形图和柱状图
[典型图示]

[问题设计]
(1)若图1表示组成人体活细胞的元素含量比例，则甲～丁依次是O、C、H、N，但占人体细胞干重百分比最高的元素是图1中的，其原因是人体细胞鲜重含量最多的化合物是H2O，而干重含量最多的化合物是蛋白质。
(2)若图2表示细胞干重中化合物的含量，则②为蛋白质，其标志性元素是图1中的(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)，若按鲜重计②应为。
(3)图1所示元素在非生物界中一定能(填“一定能”“一定不能”或“不一定能”)找到，这说明生物界和非生物界具有统一性。
(4)C、H、N三种元素在人体的化学成分中，质量分数共占73%左右(占细胞干重的百分比)，而在岩石圈的化学成分中，质量分数不到1%，这一事实说明生物界与非生物界具有差异性。
[对点落实]
1．图1是细胞中化合物含量的扇形图，图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图，下列说法错误的是(　　)

A．若图1表示细胞鲜重，则甲、乙化合物依次是H2O、蛋白质
B．若图2表示组成人体细胞的元素含量，则a、b、c依次是O、C、H
C．地壳与活细胞中含量最多的元素都是a，因此说明生物界与非生物界具有统一性
D．若图1表示细胞完全脱水后的化合物含量，则甲化合物具有多样性，其必含的元素为C、H、O、N
解析：选C　若图1表示细胞鲜重，含量最多的化合物是H2O，其次是蛋白质；若图2表示组成人体活细胞的元素含量，则最多的元素是O，其次是C、H；组成生物界的元素在无机自然界中都能找到，说明生物界与非生物界具有统一性；细胞干重中含量最多的是蛋白质，其具有多样性，必含的元素为C、H、O、N。
2．C、H、O、N、P、S在玉米和人细胞(干)以及活细胞中的含量(%)如表，请分析回答下列问题：
元素
O
C
H
N
P
S
玉米细胞(干)
44.43
43.57
6.24
1.46
0.20
0.17
人细胞(干)
14.62
55.99
7.46
9.33
3.11
0.78
活细胞
65.0
18.0
10.0
3.0
1.40
0.30

(1)以上元素在活细胞中含量明显比人细胞(干)含量多的是氧元素和氢元素，发生差异的原因是活细胞中的各种化合物中含量最多的是________。这两种元素在人体细胞(干)物质中主要存在于________中。
(2)由表中数据可以看出在玉米细胞(干)中所占比例明显高于人细胞(干)的元素是氧，发生这种差异的一个主要原因是组成玉米细胞的化合物中________较多，此类化合物由____________(填元素符号)组成。
(3)植物吸收的NH4NO3可用于合成________(填编号)。
A．脂肪和RNA　　　　 B．蛋白质和DNA
C．核苷酸和纤维素 D．淀粉和酶
解析：(1)水是活细胞中含量最多的化合物。氧元素和氢元素在人体细胞(干)物质中主要存在于蛋白质中。(2)由表中数据可以看出，在玉米细胞(干)中所占比例明显高于人细胞(干)的元素是氧，发生这种差异的一个主要原因是组成玉米细胞的化合物中糖类较多，此类化合物由C、H、O组成。(3)植物吸收的NH4NO3可用于合成蛋白质和DNA，而脂肪、纤维素和淀粉中不含氮元素。
答案：(1)水　蛋白质　(2)糖类　C、H、O　(3)B
[类题通法]
判断元素与化合物的四个“明确”


1．归纳总结常见有机化合物的元素组成

2．组成细胞元素与化合物的相关推断
(1)根据特征元素推断化合物的种类

(2)根据代谢产物推断化合物的元素组成
代谢产物

化合物元素组成
实例
CO2和H2O
→
C、H、O
糖类、脂肪
CO2、H2O和尿素
→
C、H、O、N
蛋白质

(3)根据化合物中元素含量推断氧化分解时放能多少
⇒
[对点落实]
3．(2019·德州模拟)下列哪一组结构或物质的元素组成可能不相同(　　)
A．细菌体内的基因与细胞膜
B．蓝藻细胞内的核糖体与细菌的细胞壁
C．骨骼肌细胞内的线粒体与染色体
D．植物细胞中的纤维素与动物细胞中的糖原
解析：选B　基因是有遗传效应的DNA片段，其元素组成为C、H、O、N、P，细胞膜主要是由磷脂和蛋白质构成的，所以其元素组成也含有C、H、O、N、P；核糖体是由蛋白质和RNA构成的(至少含有C、H、O、N、P)，细菌的细胞壁主要由多肽和多糖构成(至少含有C、H、O、N)，所以二者的元素组成可能不同；染色体主要是由蛋白质和DNA构成的，线粒体中也含有蛋白质和DNA；植物细胞的纤维素与动物细胞中的糖原都属于多糖。
4．根据下表信息，对于同质量的脂肪和糖类在氧化分解时出现差异的分析，错误的是(　　)
物质
各元素比例
氧化分解时
C
O
耗氧量
释放能量
产生的水
脂肪
75%
13%
较多
较多
X
糖类
44%
50%
较少
较少
Y

A．脂肪和糖类中的H的比例分别是12%和6%
B．相同质量条件下，脂肪比糖类在氧化分解时耗氧量多
C．糖类中O的比例高，因此氧化分解时产生的水为XY。
考点二　细胞中的水和无机盐[重难深化类]

1．细胞中水的存在形式和作用

2．细胞中的无机盐

[基础自测]
1．判断下列叙述的正误
(1)风干种子中结合水与自由水的比值大(√)
(2018·全国卷Ⅱ，T4D)
(2)在最基本生命系统中，H2O有自由水和结合水两种存在形式(2014·四川卷，T2A)(√)
(3)水是活细胞中含量最多的化合物(√)
(4)结合水是细胞和生物体的组成成分(√)
(5)细胞内结合水/自由水的比值，种子萌发时比休眠时高(2015·山东卷，T4B)(×)
(6)植物体内的水分参与营养物质的运输(√)
(2014·海南卷，T5A)
(7)自由水可作为细胞内化学反应的反应物(√)
(2014·海南卷，T5C)
(8)贮藏中的种子不含水分，以保持休眠状态(×)
(2013·江苏卷，T16A)
(9)缺铁性贫血是因为体内缺乏铁，血红蛋白不能合成(√)
(10)细胞中的无机盐多以化合物形式存在，如CaCO3构成牙齿、骨骼(×)
2．据下面水的存在形式及生理作用图回答问题

(1)写出A、B、C、D所反映的以上两种水的功能：
A．组成细胞结构。
B．提供细胞生活的液体环境。
C．作为反应物，参与反应。
D．有利于物质运输。
(2)判断在不同情况下细胞含水量的高低(填“>”或“