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第2讲　细胞中的元素和化合物、无机物
[课标要求]
1.说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成。
2.指出水大约占细胞质量的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。
考点一
组成细胞的元素和化合物
1.细胞中的元素
(1)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系。
基础知识·整合
统一
差异
(2)元素的来源、分类及存在形式。
无机自然界
化合物
C 、 H 、 O 、 N、P 、 S 、 K 、 Ca 、 Mg
2.组成细胞的化合物
水
无机盐
蛋白质
核酸
深挖教材
1.判断正误
(1)(必修1 P17正文)Ca、Mg、Fe、Mn、Cu是组成细胞的微量元素。(　　)
×
【提示】 Ca、Mg是组成细胞的大量元素。
(2)(必修1 P17正文)在人体活细胞中氢原子的数目最多。(　　)
√
2.规范表达
(必修1 P16思考·讨论拓展)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,这是因为
。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,这是因为 。
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,这些物质含有C、H、O,蛋白质中还含有大量的N元素
玉米细胞中含糖较多,人体细胞中含蛋白质较多
能力1　通过对细胞中的元素和化合物的推断,考查理解能力
1.(2025·汕头月考)图甲是人体细胞中化合物含量的扇形图,图乙是有活性的人体细胞中元素含量的条形图。下列说法错误的是(　　)
A.若图甲表示细胞鲜重,则A、B化合物依次是水、蛋白质
B.若图乙表示组成人体活细胞的元素含量,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,说明生物界与非生物界具有统一性
D.若图甲表示细胞完全脱水后的化合物含量,
则A化合物是蛋白质
C
关键能力·提升
【解析】 细胞鲜重中含量最多的化合物是水,其次是蛋白质,因此若图甲表示细胞鲜重,则A、B化合物依次是水、蛋白质;人体活细胞中含量最多的元素是O,其次是C、H,因此若图乙表示组成人体活细胞的元素含量,则a、b、c依次是O、C、H;生物界与非生物界具有统一性是指在细胞中的元素在非生物界都能找到,没有生物界独有的元素,而地壳与活细胞中含量最多的元素相同并不能说明这一点;细胞干重中含量最多的化合物是蛋白质,因此若图甲表示细胞完全脱水后的化合物含量,则A化合物是蛋白质。
考点二
细胞中的无机物
1.细胞中的水
(1)水的性质。
基础知识·整合
(2)细胞中水的存在形式和功能。
细胞结构
生物化学反应
液体环境
(3)自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系。
旺盛
差
弱
增强
2.细胞中的无机盐
复杂
化合物
生命
活动
离子
主动
深挖教材
1.判断正误
(1)(必修1 P21楷体字)由于共价键的存在,水具有较高的比热容。(　　)
×
【提示】 由于氢键的存在,水具有较高的比热容。
(2)(必修1 P21正文)晒干的种子细胞内不含有水分,导致细胞代谢停止。
(　　)
×
【提示】 晒干的种子细胞内自由水大幅度减少,导致细胞代谢减弱。
(3)(必修1 P22思考·讨论)Mg参与构成叶绿体中的各种色素。(　　)
×
【提示】 光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素,Mg是构成叶绿素的元素。
2.规范表达
(必修1 P22旁栏思考拓展)摄入过多的食盐会导致高血压及其他心脑血管疾病,是否应不摄入或过少摄入食盐 请分析原因。
【提示】 不是。NaCl在人体中发挥重要的作用,不摄入或摄取食盐过少有可能导致细胞外液渗透压过低,容易引发低钠血症等。
1.归纳概括与水相关的知识点
重难知识·透析
2.比较归纳十种常考无机盐的功能及应用
能力2　围绕细胞中的水,考查理解能力
2.(2025·广州期中)下列关于细胞中水的叙述,错误的是(　　)
A.水是极性分子,易与带正电荷或负电荷的分子结合,因此水是良好的溶剂
B.水在常温下维持液体状态与氢键的不断断裂和形成有关
C.自由水和结合水都能参与细胞内的生物化学反应
D.自由水和结合水在一定条件下可以互相转化
C
关键能力·提升
【解析】 自由水能参与生物化学反应,结合水不能参与生物化学反应。
3.在种子萌发和成熟过程中,种子的内部都会发生剧烈的物质变化。下列对种子内部发生的物质变化的描述,不正确的是(　　)
A.在种子萌发过程中自由水和结合水的比值增大,种子的呼吸加强,代谢加快
B.在种子成熟过程中自由水和结合水的比值降低,种子的呼吸逐渐减弱,代谢减慢
C.在种子萌发过程中种子的干重减小,酶的活性增强,物质的转化加快,有机物的种类减少
D.在油料种子成熟过程中种子的干重增加,糖类物质减少,脂肪的含量增加
C
【解析】 在种子萌发过程中自由水和结合水的比值增大,酶的活性增强,物质的转化加快,种子呼吸增强,代谢加快,干重减小,有机物的种类增加。
能力3　围绕无机盐的作用及实验,考查科学探究能力
4.适宜温度和光照下,在缺少某无机盐的“完全培养液”中培养水稻幼苗,植物叶片显出缺绿症状,当补充镁盐时,培养一段时间后,上述症状消失。下列有关叙述错误的是(　　)
A.补充镁盐后该幼苗叶肉细胞内NADPH的合成速率降低
B.该实验说明镁是构成水稻幼苗叶绿素分子的必需元素
C.该实验说明无机盐对于维持生物体的生命活动有重要意义
D.该实验的对照组可用含该无机盐的完全培养液培养水稻幼苗
A
【解析】 补充镁盐后该幼苗叶片缺绿症状消失,说明叶绿素含量增加了,则叶肉细胞光反应产生NADPH的速率将增加。
5.(2025·云南卷,1)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
D.人体缺碘导致甲状腺激素合成减少
C
【解析】 镁是叶绿素的组成元素,植物缺镁会导致叶绿素合成减少;哺乳动物血液中Ca2+含量过低会出现抽搐症状;人体缺铁会导致缺铁性贫血,而镰状细胞贫血是基因突变导致血红蛋白结构异常引起的;碘是合成甲状腺激素的原料,人体缺碘会使甲状腺激素合成减少。

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