【本讲教育信息】
一、教学内容
高考第一轮复习——细胞中的元素和化合物
【重点导学】
地球上存在的元素以及生物体内含有的元素
原子与分子
细胞中的有机化合物和无机化合物
水的存在形式与功能
无机盐的存在形式与功能
糖类的元素组成、分类及其功能
脂质的元素组成、分类及其功能
【全面突破】
知识点1 组成细胞的原子与分子
1、元素
①地球上的元素有90多种，但比例各不相同；
②组成生物体的元素中，C、H、O、N、P、Ca占全部元素的98%（大量元素）
③不同生物体内各种元素的种类相同，但是含量相差很大
④生物体内的元素没有一种是生命特有的（统一性），但是含量与在自然界中的含量往往差异很大（差异性）。
缺乏某种元素可能导致疾病：如人缺硒引起克山病，植物缺锌引起小叶病、缺硼引起花而不实等。缺铁引起嫩叶发黄，缺镁引起老叶发黄等。
2、原子：物质的基本构成单元
原子
思考：为什么原子呈电中性？什么叫价电子？
3、分子
除稀有气体外，分子是保持物质化学性质的一种微粒，分子通常由两个或两个以上的原子构成。原子间通过共用电子对形成共价键，原子失去电子成为阳离子，原子得到电子成为阴离子，阴阳离子相互吸引形成离子键；那么氢键是如何形成的呢，有什么重要作用？
【典型例题】
下列分别为O2、CH4、H2O和NaCl的结构示意图，请回答相关问题：
（1）共价键是原子间通过 形成的相互作用，图中通过共价键形成的化合物有 。通过离子键形成的化合物是 。
（2）水分子与水分子之间，水分子与某些大分子之间能通过 相互吸引，它在决定生物大分子的 结构上起着重要作用。
解析：本题考查化学键和氢键的相关知识。
答案：（1）共用电子对 O2、CH4、H2O NaCl （2）氢键 三维
知识点2 细胞中的无机化合物
1、水
①细胞中含量：60%～90%（最多）
②存在形式：结合水和自由水
③功能：结合水是组成细胞结构的重要成分，结合水含量越高，抗逆性越强；自由水是细胞内的良好溶剂；提供生化反应的介质；运输物质；参与生化反应；调节温度；维持植物固有形态等
2、无机盐
①含量：约1.5%
②存在形式：大多数以离子的形式、少数以化合物形式存在
③功能：与蛋白质等结合成复杂化合物，参与细胞各种生命活动；调节细胞的渗透压、调节细胞内酸碱度等。
人体：血钙过低——抽搐 血钙过高——肌无力
【典型例题】
例1、“没有水就没有生命”，水对生命最重要的作用是（ ）
A. 水是细胞内的良好溶剂 B. 在生物体内可以运输物质
C. 细胞内代谢在水中进行 D. 细胞中的结合水是细胞结构中不可缺少的水。
解析：本题考查水的功能。水的功能很多，最重要的功能是良好的溶剂，没有水的溶解作用，物质运输和代谢反应都无法进行。
答案：A
例2、下列关于无机盐的叙述，错误的是（ ）
A、Fe、Mg分别是构成血红蛋白和叶绿素的重要成分
B、哺乳动物血液中Ca2+浓度太低，会出现抽搐
C、医用生理盐水的质量分数是9%，该浓度与人体细胞所处的液体浓度相当
D、无机盐能够维持生物体内的酸碱平衡
解析：本题考查无机盐的相关知识。
答案：C
知识点3 细胞中的有机化合物
（一）细胞中的生物大分子
1、生物大分子的基本骨架：碳骨架（碳原子之间与其他原子之间通过共价键结合）
多糖——葡萄糖
蛋白质——氨基酸
核酸——核苷酸
2、细胞中的生物大分子
（二）细胞中的有机物
1、种类：糖类、脂质、蛋白质、核酸等（脂肪属于生物大分子吗？）
2、糖类的种类、鉴定及其功能
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种类 |
化学式 |
分布 |
鉴定 |
功能 |
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单糖 |
五碳糖 |
核糖 |
C5H10O5 |
动、植 物细胞 |
斐林试剂 |
参与构成核酸 |
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脱氧核糖 |
C5H10O4 |
参与构成脱氧核糖核酸 |
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六碳糖 |
葡萄糖 |
C6H12O6 |
生命活动的主要能源物质 |
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二糖 |
蔗糖 |
C12H22O11 |
植物 细胞 |
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水解为葡萄糖和果糖 |
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麦芽糖 |
斐林试剂 |
水解为葡萄糖 |
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乳糖 |
动物 细胞 |
水解为葡萄糖和半乳糖 |
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多糖 |
淀粉 |
（C6H10O5）n |
植物 细胞 |
碘液 |
植物细胞中的贮能物质 |
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纤维素 |
刚果红 |
细胞壁的成分 |
||||
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糖元 |
动物 细胞 |
碘液 |
动物细胞中贮存能量的物质 |
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脂质的分类和功能
脂质
脂肪的鉴定：
切片→苏丹Ⅲ（或苏丹Ⅵ）染色→50%酒精脱色→装片→显微观察
【典型例题】
例1、下列各组物质中，由相同种类元素组成的是 （ ）
A. 胆固醇、脂肪酸、脂肪酶 B. 淀粉、半乳糖、糖元
C. 氨基酸、核苷酸、丙酮酸 D. 性激素、生长激素、胰岛素
解析：淀粉、半乳糖、糖元都属于糖类，它们都只由C、H、O三种元素构成。
答案：B
例2、香蕉果实成熟过程中，果实中的贮藏物不断代谢转化，香蕉逐渐变甜。图A中Ⅰ、Ⅱ两条曲线分别表示香蕉果实成熟过程中两种物质含量的变化趋势。
取成熟到第X天和第Y天的等量香蕉果肉，分别加等量的蒸馏水制成提取液。然后在a、b试管中各加5 mL第X天的提取液，在c、d试管中各加5 mL第Y天的提取液，如图B所示。
请回答：
（1）在a、c试管中各加入等量碘液后，a管呈蓝色，与a管相比c管的颜色更 ，两管中被检测的物质是 ，图A中表示这种物质含量变化趋势的曲线是 。
（2）在b、d试管中各加入等量的斐林试剂，煮沸后，b管呈砖红色，与b管相比d管的颜色更 ，两管中被检测的物质是 ，图A中表示这种物质含量变化趋势的曲线是 。
解析：果实在成熟过程中它的储能物质（如淀粉和脂肪）会分解，还原糖含量会增加，可利用检验还原糖的方法加以验证；果实在自然成熟过程中有乙烯的形成，而且越接近果实成熟，乙烯含量也就越大，一旦果实成熟了，乙烯的含量又重新下降。果实本身生成的乙烯具有促进果实成熟的作用，与有机物的转化有密切关系。
答案：（1）浅 淀粉 Ⅰ （2）深 还原糖 Ⅱ
例3、请回答以下有关细胞物质组成和功能的问题：
（1）细胞中含有N元素的生物大分子是 （ ）
A. 核苷酸和糖元 B. 胰岛素和核酸
C. 氨基酸和胰高血糖素 D. 脂肪和纤维素
（2）细胞中的糖类可以分为3类，其中可以被消化道直接吸收的是 ，完全由葡萄糖缩合而成的二糖是 。
（3）构成细胞膜的脂质是 和 。
解析：本题考查细胞内化合物的组成元素，糖类、脂质的分类知识。
答案：（1）B （2）单糖 麦芽糖（或纤维二糖） （3）磷脂 胆固醇
本讲小结：
超前思维
下一讲我们将学习细胞的化学成分（二） 元素和化合物教案，请大家预习蛋白质和核酸的相关知识。
【重点导学】
1、蛋白质都含有的元素是 ，其特征元素是 ，特有元素是 ；蛋白质的基本组成单位是 ，约 种，其通式是 。
2、氨基酸的连接方式叫 ，连接氨基酸分子的键叫 ，n个氨基酸连接过程中失去的水分子数目是 ，形成的肽键数目是 。
3、决定蛋白质分子空间结构的因素包括 。
4、鉴定蛋白质的化学试剂是 ，颜色反应呈 色。
5、蛋白质 的多样性决定了蛋白质功能的多样性，蛋白质具有的生理功能主要 。
6、核酸的元素组成是 ，基本组成单位是 。
7、DNA与RNA在碱基组成上的差别体现在 ，在五碳糖上的差别体现在 。
8、DNA主要分布在 ，RNA主要分布在 中；具有细胞结构的生物的遗传物质是 。
【模拟试题】（答题时间：20分钟）
一、选择题
1、组成生物体的最基本元素是
（ ）
A. H
B. C
C. O
D. N
2、下列物质中，动物细胞内不具有的是
（ ）
A. 葡萄糖 B. 糖元 C. 核糖 D. 纤维素
*3、钙是组成生物体的一种重要的化学元素。下列相关的叙述正确的是 （ ）
A. 哺乳动物血液中钙过多时会出现抽搐
B. 植物体的幼嫩器官比衰老器官的含量高
C. CaCl2可以增加细菌细胞壁的通透性
D. 植物对钙离子的需要量极少，但仍属必需元素
4、农民贮存稻种前，要将收获的稻种放在阳光下暴晒一段时间，如果晒的时间不够，稻种在堆放时会发热以致霉烂；研究发现这种发热与种子消耗氧气成正比关系。种水稻时，农民又要将稻种放在水中浸泡一段时间，随着浸泡时间的延长，产热速度也越来越快，种子逐渐变“甜”了，再经过一段时间后种子开始发芽，这时水稻种子内的水分含量达到峰值。根据上述事实，下列说法正确的是
（ ）
A. 霉烂最主要的原因是霉菌大量繁殖，其次是无氧呼吸
B. 暴晒可以使种子中的水分完全去除
C. 种子变甜是因为产生了许多麦芽糖
D. 水稻种子在浸泡过程中通过渗透作用大量吸水，为发芽做好准备
5、地衣、甘蔗、支原体、变形虫都具有的糖是 （ ）
A. 纤维素 B. 淀粉
C. 糖元 D. 核糖
*6、下列关于水对生命活动影响的叙述，正确的是
（ ）
A. 休眠期的植物，体内结合水/自由水的比值通常会下降
B. 细胞内自由水含量降低是细胞衰老的特征之一
C. 癌细胞是一种失控细胞，其自由水含量较正常细胞要低
D. 细胞内的脂肪成分多，会使细胞内的结合水含量增高
*7、下表是研究骨的成分与特性的实验过程和实验现象：
|
|
实验Ⅰ |
实验Ⅱ |
实验Ⅲ |
|
实验 操作 |
鱼骨在稀盐酸中浸泡5分钟，用镊子夹出放在小烧杯的清水中冲洗后 对折 |
用镊子夹住鱼骨在酒精灯上充分燃烧后，放在培养皿中 敲击 |
鱼骨不做处理，用手触摸、弯折鱼骨 |
|
现象 |
鱼骨能弯曲，有韧性 |
脆，易碎 |
坚硬而有弹性 |
下列表述不正确的是
（ ）
A. 由于有机物可燃烧，实验Ⅱ与Ⅲ对照，说明骨的弹性与骨内有机物有关
B. 由于无机盐溶于盐酸，实验Ⅰ与Ⅲ对照，说明骨的硬度与无机盐有关
C. 综合实验Ⅰ、Ⅱ结果说明骨的化学成分只有无机盐和有机物两大类
D. 综合实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ结果说明骨的性质与骨中的有机物和无机盐都有关
8、下列有关生物体内水的叙述中，错误的是
（ ）
①参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水
②生物体内的化学反应离不开水
③水是细胞结构的组成成分之一
④人体细胞内水的存在形式为结合水和自由水
⑤自由水与结合水的比例与新陈代谢强弱关系不大
⑥不同细胞内自由水与结合水的比例相差不大
A. ①④⑤ B. ①④⑤⑥
C. ⑤⑥ D.
②③④⑤⑥
9、下列有关组成生物体化学元素的论述中，正确的是 （ ）
A. 组成生物体和组成无机自然界的化学元素中碳元素含量最多
B. 人、动物和植物所含的化学元素的种类差异很大
C. 组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到
D. 不同生物体内各种化学元素的含量比例基本相似
10、下列对生物体中各种元素作用的叙述中，属于微量元素作用的是（ ）
A. 镁是叶绿素的组成成分 B.
油菜缺少硼时只开花不结果
C. 血钾含量过低会引起心律异常 D.
钙是人体骨骼中的重要成分
11、下列是一些有机物和它们的水解产物的配对。其中配对不正确的是 （ ）
A. 脂肪—脂肪酸+甘油 B.
肝糖元—丙酮酸
C. 纤维素—单糖
D.
淀粉—葡萄糖
12、下列离子中，哪一种不是细胞需要的
（ ）
A. Cl-
B.
Fe2+
C.
HCO3 D. Pb2+
13、细胞内各种化合物都有其特殊的功能。在动物体内作为储能物质的主要是 （
A. 乳糖和蔗糖 B.
蛋白质和核酸 C. 葡萄糖和ATP D. 脂肪和糖元
*14、苹果含有微量元素锌，而锌是构成与记忆相关的蛋白质不可缺少的元素，儿童缺锌就会影响大脑的正常发育。因此，苹果又被称为记忆水果。这说明无机盐 （ ）
A. 对维持酸碱平衡起重要作用 B.
对维持细胞形态有重要作用
C. 对维持生物体生命活动有重要作用 D. 对调节细胞内渗透压有重要作用
15、下表是玉米植株和成人体内四种化学元素占细胞干重的质量分数（%），下列分析正确的是（ ）
|
元素 |
O |
C |
H |
N |
总计 |
|
玉米 |
44.43 |
43.57 |
6.24 |
1.46 |
95.70 |
|
人 |
14.62 |
55.99 |
7.46 |
9.33 |
87.40 |
A. 玉米植株中氧元素的含量远高于人体，说明玉米细胞中含水量高
B. 人体中含N量远高于玉米，说明人体中蛋白质含量高于玉米
C. C、H、O、N四种元素在玉米、人体内的总量达到90%左右，说明它们是组成原生质的最基本元素
D. 组成玉米和人体的化学元素的种类及含量大体相同
16、青苹果汁遇碘液显蓝色，熟苹果汁能与斐林试剂发生反应，这说明
（ ）
A. 青苹果汁中含淀粉，不含糖类 B.
熟苹果汁中含糖类，不含淀粉
C. 苹果转熟时，淀粉水解为还原糖 D. 苹果转熟时，单糖聚合成淀粉
17、嫦娥一号卫星直接执行月球表面三维影像探测、月表化学元素与物质探测、月壤厚度探测和地月空间环境探测等4项科学任务。下列关于月球上的化学元素与人体内的化学元素的叙述，正确的是 （ ）
A. 组成人体的最基本化学元素是C
B. 月球和人体都由化学元素组成，说明生物界与非生物界具有统一性
C. 人体的物质基础是组成人体的化学元素
D. 从组成的化学元素来看，生物界与非生物界具有差异性的原因是在生物体和无机自然界中，由化学元素组成的化合物不同
18、下列关于糖类的说法，正确的是 （
）
A. 甘蔗可以作为还原糖鉴定的实验材料
B. 纤维素和糖元的基本组成单位都是葡萄糖
C. 核酸中含有的五碳糖一定是核糖
D. 单糖存在于所有生物的细胞中
19、下列物质不属于脂质的是（ ）
A. 胆固醇 B.
维生素D C.
雌性激素 D.
胰脂肪酶
20、某生物体内能发生如下的反应：淀粉→麦芽糖→葡萄糖→糖元，则下面的说法不正确的是（ ）
A. 此生物一定是动物，因为能合成糖元
B. 淀粉和糖元都属于多糖
C. 此生物一定是动物，因为能利用葡萄糖
D. 糖类在生物体内的主要作用是提供能源
【试题答案】
1、B 2、D
3、C
4、C
5、D
6、B 7、C
8、C
9、C 10、B
11、B 12、D 13、D 14、C 15、B
16、C 17、A 18、BD 19、D 20、C