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2024届高考生物一轮复习课件
第一单元 细胞的分子组成和结构
（2）细胞中的元素和无机物
细胞中的元素
01
02
水和无机盐的的功能
核心考点
典例1
答案：C
解析：大量元素和微量元素都是生命活动必需的元素，都很重要，A错误；①②中的H和O可以构成H2O，结合其他元素也可以构成无机盐，如磷酸盐，碳酸盐，但是在正常细胞中，O元素是占细胞鲜重百分比最多的元素，H2O是细胞中含量最多的化合物，B错误；①②是大量元素，③是微量元素，C是构成细胞的最基本的元素，没有C就没有生命，H2O是细胞中的良好溶剂，参与细胞内多种化学反应，构成多细胞生物体的生存环境，能运送营养物质和代谢废物，没有水细胞不能生存，也就没有生命，C正确；Mg并不是只能构成叶绿素，其在动物体内有许多功能，如参与多种酶的相关反应，激活一些酶等，D错误。。
下列是人体正常细胞中含有的部分元素和化合物：
①C、H、O、N、P、S
②K、Ca、Mg
③Fe、Mn、Zn、Cu
④H2O、无机盐。
下列有关说法正确的是（ ）
A.①②③均为细胞生命活动必需的元素，但③中的元素的重要性不如①②
B.①②中的元素可以构成④，①中的C和④中的H2O在细胞中含量最多
C.①②是大量元素，③是微量元素，无①中的C和④中的H2O就没有生命
D.人体不含叶绿素但含血红蛋白，所以不含②中的Mg，但含有③中的Fe
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组成细胞的元素和化合物
1.生物界和非生物界的统一性和差异性
（1）统一性：组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到，没有一种化学元素是细胞所特有的。
（2）差异性：细胞与非生物相比，各种元素的相对含量又大不相同。
2.组成细胞的元素
（1）种类：细胞中常见的化学元素有20多种。
（2）分类
①大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
②微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等。
③基本元素：C、H、O、N。
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④最基本元素：C。
（3）含量
①占细胞鲜重前四位的化学元素：O>C>H>N；
②占细胞干重前四位的化学元素：C>O>N>H。
3.组成细胞的化合物
（1）种类
无机化合物：水和无机盐。
有机化合物：蛋白质、脂质、糖类和核酸。
（2）含量
①占细胞鲜重最多的化合物是水。
②占细胞鲜重最多的有机化合物是蛋白质。
③占细胞干重最多的化合物是蛋白质。
答案：D
解析：不同的生物之间，体内所含的元素既有统一性，又有差异性，统一性体现在元素的种类基本相同，差异性体现在同种元素的含量不同，D正确。
例题练习
1.羊吃草获得营养物质，那么羊和草的化学元素种类以及含量上的特点分别是（ ）
A.种类和含量都相差很大
B.种类和含量都相差不大
C.种类相差很大，其中相同元素的含量大体相同
D.种类大体相同，其中相同元素的含量大多相差很大
答案：C
解析：在人、动物与植物体内，各种化学元素的含量存在差异，A错误；微量元素在生物体内含量很少，却是维持生命活动不可或缺的，B错误；C是组成生物体的基本元素，被科学家称为“生命的核心元素”，C正确；构成生物体的元素在无机自然界都可以找到，没有一种是生物所特有的，说明生物界和无机自然界具有统一性，D错误。
例题练习
2.研究组成细胞的分子，实际上就是在探寻生命的物质基础，帮助我们建立科学的生命观。下列关于生物体内化学元素的叙述，正确的是（ ）
A.在人、动物与植物体内，各种化学元素的含量基本相同
B.微量元素在生物体内含量很少，缺少时对人体影响不大
C.生物体内的C是最基本的元素，也是生命的核心元素
D.无机自然界的化学元素在生物体内都可以找到，说明生物界和无机自然界具有统一性
典例2
答案：C
解析：结合水是细胞结构的重要组成部分，不参与代谢反应，A正确；自由水与结合水的比值降低，代谢减慢，植物细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力增强，所以有些乔木在冬季时，会改变自由水与结合水的比例，有利于抗冻，B正确；生物体内的自由水可以自由流动，而结合水不能自由流动，C错误；细胞内自由水所占的比例越大，细胞的代谢越旺盛，而休眠细菌的代谢活动较弱，故自由水与结合水的比值下降， D正确。
下列对生物体内水的叙述中，错误的是（ ）
A.结合水是细胞结构的一部分，不参与代谢反应
B.有些乔木在冬季时，改变自由水与结合水的比例，有利于抗冻
C.生物体内的水都可以自由流动
D.在休眠的细菌体内，自由水与结合水的比值下降
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细胞中的水
1.水的含量
（1）含量：细胞的各种化学成分中含量最多的是水。
（2）与生物种类及发育阶段的关系
①生物种类不同，含水量有差异，一般为60%～95%。水母含量达70%。
②生物体在不同的生长发育期，含水量不同。一般幼儿身体的含水量远远高于成年人身体的含水量，植物幼嫩部分含水量高于老熟部分含水量。
2.水的存在形式及主要作用
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存在形式 自由水 结合水
概念 细胞中以游离的形式存在的水 细胞中与其他物质相结合的水
含量 约占细胞内全部水分的95.5% 约占细胞内全部水分的4.5%
功能 ①细胞内的良好溶剂 是细胞结构的重要组成成分
②参与细胞内的生物化学反应
③为细胞提供液体环境
④运送营养物质和代谢废物
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3.自由水与结合水的关系
（1）自由水和结合水在一定条件下可相互转化
（2）转化实例
①烘干种子时，部分结合水转化为自由水散失掉（会导致细胞死亡）。
②水果放入冰箱冷藏时，部分自由水转化为结合水。
4.自由水与结合水相对含量与细胞代谢的关系
比值高，代谢旺盛，但抗逆性差；比值低，代谢缓慢，但抗逆性强。
答案：B
解析：生种子发芽时细胞需要吸收水分，因此发芽的花生种子细胞中自由水含量高，细胞代谢快，A正确；干花生种子中含自由水，但自由水的含量较少，B错误；炒熟的花生种子细胞失去了结合水，已经死亡，无法进行任何代谢活动，C正确；自由水以游离状态存在于细胞中，D正确。
例题练习
1.水的含量及其存在状态会直接影响细胞及生物体的代谢。下列关于干花生种子、发芽的花生种子和炒熟的花生种子中水的叙述，错误的是（ ）
A.发芽的花生种子细胞中自由水的含量高，细胞代谢快
B.干花生种子中不含自由水，只有结合水，细胞代谢慢
C.炒熟的花生种子细胞不能进行任何代谢活动
D.发芽的花生种子细胞中的自由水以游离状态存在
例题练习
2.如图所示为细胞中水的两种存在形式及其作用。下列相关叙述错误的是（ ）
A.图中①指的是结合水，该部分水较少，丢失不会导致细胞死亡
B.图中②指的是自由水，细胞代谢旺盛时该部分水的含量会增多
C.存在形式由②转变成①有利于提高植物的抗寒性、抗旱性等抗逆性
D.图中甲可表示“组成细胞结构”，乙可表示运输营养物质和代谢废物
例题练习
答案：A
解析：由题图可知，水的存在形式②有多种功能，为自由水，则水的存在形式①为结合水。结合水是细胞结构的重要组成成分，如果这部分水失去会导致细胞死亡，A错误；正常情况下，细胞内自由水所占的比例越高，细胞的代谢就越旺盛，B正确；结合水越多，细胞抵抗干早和寒冷等不良环境的能力就越强，故自由水转化为结合水，可降低代谢水平，提高植物抗寒性抗、旱性等抗逆能力，C正确；结合水的功能为组成细胞结构，自由水是良好的溶剂，能运送营养物质和代谢废物、参与生化反应、为细胞提供液体环境等，故乙可表示运输营养物质和代谢废物，D正确。
典例3
下列关于无机盐的说法，正确的是（ ）
A.无机盐在生物体内含量不高，多数以化合物的形式存在
B.人体缺铁会影响血浆蛋白的合成进而造成缺铁性贫血
C.人体血液中Ca2+的含量过低，会发生抽搐
D.绿色植物缺镁会使叶绿体中叶绿素与类胡萝卜素的比例升高
答案：C
解析：无机盐在生物体内含量不高，多数以离子的形式存在，A错误；人体缺铁会影响血红蛋白的合成，进而造成缺铁性贫血，B错误；哺乳动物血液中Ca2+的含量过低，则会发生抽搐，C正确；Mg2+是叶绿素的必需成分，因而缺镁会使叶绿体中叶绿素与类胡萝卜素的比例下降，D错误。
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细胞中的无机盐
1.含量
无机盐是细胞中含量很少的无机物，仅占细胞鲜重的1%～1.5%。
2.存在形式
细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。
3.功能
（1）是细胞内许多复杂化合物的重要组成成分。
（2）维持细胞和生物体的生命活动，如哺乳动物的血液中若钙离子含量太低，会出现抽搐等症状。
（3）维持细胞的酸碱平衡。
答案：D
解析：本题主要考查水和无机盐的存在形式及功能。自由水是生化反应的介质，也能直接参与生化反应，如参与光合作用，A错误；结合水主要存在于某些化合物中，液泡中主要是自由水，B错误；无机盐可参与有机物的合成，如Fe2+参与血红蛋白的合成，C错误；无机盐在细胞中大多以离子形式存在，对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用，D正确。
例题练习
1.下列关于细胞中无机化合物的叙述，正确的是（ ）
A.自由水是生化反应的介质，不直接参与生化反应
B.结合水是细胞结构的重要组成成分，主要存在于液泡中
C.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，不参与有机物的合成
D.无机盐多以离子形式存在，对维持生命活动有重要作用
答案：C
解析：对照组的培养液应该是含有植物生长、发育所必需的各种矿质元素的完全培养液，A错误；一般情况下，为防止培养液浓度过大造成烧苗，用较低浓度的培养液培养植物，B错误；大豆幼苗在培养过程中会不断吸收营养物质，因此需要定期补充营养液，定期通气可避免根系因无氧呼吸产生酒精而导致烂根，使根系有氧呼吸正常以吸收相应离子，C正确；植物缺铁出现叶片变黄现象并不能说明铁元素是叶绿素的重要组成成分，缺铁可能影响叶绿素的合成过程而使叶片变黄，D错误。
例题练习
2.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
要点突破
一、自由水与结合水相对含量与细胞代谢、抗逆性的关系
1.细胞中自由水与结合水的比值感大，表明细胞中自由水含量越多细胞代谢越旺盛：反之，细胞代谢越缓慢。
2.细胞中自由水与结合水的比值越大，表明细胞中结合水含量越少，细胞抗逆性就越小：反之，细胞抗逆性就越大。
3.种子萌发时，需要吸收水分，增加自由水含量。
4.种子贮存前晒干是为了降低自由水含量，降低代谢速率，以延长贮存时间。
要点突破
二、常见元素组成的无机盐的作用
元素名称 常见元素组成的无机盐的作用
N 是构成蛋白质、核酸等物质的重要元素；植物缺氮时叶片发黄
P 是构成核酸、磷脂、ATP等物质的重要元素：植物缺磷时叶片暗绿
K 维持细胞内液的渗透压，人体缺乏会引起心律失常
Ca 是牙齿、骨骼的组成元素；人体血钙含量过低时，会出现抽搐现象，过高时，会患肌无力；儿童缺钙患佝偻病，成年人缺钙患骨质疏松症
要点突破
二、常见元素组成的无机盐的作用
元素名称 常见元素组成的无机盐的作用
S 是构成甲硫氨酸和半胱氨酸等含硫氨基酸的重要元素
Mg 是构成叶绿素的元素；缺镁，植物的叶片发黄
Fe 是构成血红素的元素；人体缺铁会患缺铁性贫血症
B 促进花粉的萌发和花粉管的伸长，有利于受精作用顺利进行：缺乏时植物出现“花而不实”
I 甲状腺激素的合成原料：成年人缺碘时，患地方性甲状腺肿
Na 维持细胞外液渗透压；人体缺钠会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛、无力等
谢谢观看

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