回扣基础要点
一、组成细胞的元素
1.常见种类：主要有 种。
必备知识梳理
第2课时 细胞中的元素和化合物
细胞中的无机物
20
依据含量分
大量元素：
：Fe、Mn、B、Zn、Cu、
Mo等
依据作用分
最基本元素：
基本元素：
元素：C、H、O、N、P、S
2.分类
C、H、O、N、S、P、
K、Mg、Ca等
微量元素
C、H、O、N
主要
3.存在形式：大多数以 的形式存在。
4.生物界和非生物界的 是指组成细胞的元素没有一
种是生命特有的，无机环境中都能找到，而 是指
两者间含量差别较大。
化合物
统一性
差异性
C
二、组成细胞的化合物
：85%~90%
：7%~10%
蛋白质
水
提醒
三、生物组织中糖类、脂肪和蛋白质检测的原理
斐林试剂
水浴
酒精
蓝色
橘黄色
红色
双缩脲试剂
显微镜
练一练
在蛋白质的鉴定实验之前，还要留出一部分样液的作用是 。斐林试剂的甲液和乙液应混合后方可使用，双缩脲试剂呢？ 。加入双缩脲试剂的顺序应是 。蛋白质和还原糖的鉴定实验中谁需加热？ 。如何加热？ 。
留作对照
分别加入
先加NaOH，后加CuSO4
还原糖
水浴加热
四、细胞中的无机物
1.细胞中的水
（1）存在形式： 。
自由水和结合水
①是 的重要组成成分
②是细胞内的 ，运送营养
物质和代谢废物
③参与许多
④为细胞提供
（2）功能
细胞结构
良好溶剂
生物化学反应
液体环境
2.细胞中的无机盐
（1）存在形式：绝大多数以 的形式存在，少数是细胞内 的组成成分。
（2）功能：维持细胞和生物体的 ，维
持细胞的 等。
离子
复杂化合物
生命活动
酸碱平衡
构建知识网络
考点一 组成细胞的化学元素
1.细胞中元素的种类
（1）组成生物体的化学元素在不同的生物体内种类大体相同；不同的生物体内各种化学元素的含量一般相差很大。
高频考点突破
（2）大量元素和微量元素依含量而分，高于
1/10 000 为大量元素。
（3）微量元素尽管在生物体内含量少，但它是必
需元素。
（4）微量元素的记忆窍门
新（Zn）铁（Fe）臂（B）阿童（Cu）木（Mo）
猛（Mn）
2.细胞中元素的存在方式及作用
（1）组成化合物
（2）影响生命活动
①Ca可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。
②Na+与K+能参与可兴奋细胞（如肌细胞、腺细胞、神经细胞等）的兴奋性变化。例如，神经细胞受到刺激之后膜内外的电位变化；维持人体细胞外液渗透压。
③B可促进植物花粉的萌发和花粉管的伸长，植物缺B会造成“花而不实”。
挖掘教材
据教材P17图2-1和图2-2可得出如下信息
在干重和鲜重的情况下，人体细胞中含量最多的
元素不同。在鲜重中含量最多的元素是O,其次是
C、H、N,而在干重中含量最多的元素是C,其次
是O、N、H。
对位训练
1.科学家在利用无土栽培法培养一些名贵花卉时，培
养液中添加了多种必需化学元素。其配方如下：
其中花卉根细胞吸收最少的离子是 （ ）
A.Ca2+ B.SO32- C.Zn2+ D.H2PO4-
解析 根据组成生物体的化学元素在生物体内的含量不同，分成大量元素和微量元素。大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等；微量元素包括Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo等。由于植物体内含有大量的Ca、S、P等元素，这些元素只能靠根从培养液中吸取，而培养液能为花卉提供Ca、S、P的离子分别是Ca2+、SO32-、H2PO4-，因此花卉对这些离子的吸收量较大。而Zn属于微量元素，因此花卉对Zn2+的吸收量较少。
C
2.一种植物和一种哺乳动物体内细胞的某些化学元素含量（占细胞干重的百分比）如下表数据，下列有关叙述正确的是 ( )
A.碳元素的含量说明有机物是干物质的主要成分
B.这两种生物体内所含的化学元素的种类差异很大
C.N、S含量说明动物组织含蛋白质较多，若该动物
血钙高则会发生肌肉抽搐
D.经测定该植物某有机物含C、H、O、N、S，此化
合物可能携带氨基酸进入核糖体
解析 A正确，比较表中数据可知，C的含量很高，
C是组成有机物的必需元素，碳链是构成大分子有
机物的基本骨架，说明有机物是干物质的主要成
分；B错误，这两种生物体内所含的化学元素的种
类基本相同，但含量相差很大；C错误，N、S是组
成蛋白质的元素，动物细胞中N、S含量比植物
高，说明动物组织含蛋白质较多，当动物血钙过低
时才会发生肌肉抽搐;D错误,含有C、H、O、N、
S五种元素的化合物最可能是蛋白质，而携带氨基
酸进入核糖体的是tRNA。
答案 A
考点二 细胞中的无机物——水和无机盐
1.水的含量、分类及生理作用
2.不同生物的含水量特点
（1）细胞和生物体中含量最多的物质（如精肉中的水，沙漠植物中的水）。
（2）含水量：水生>陆生、幼年>成年>老年、代谢旺盛>代谢缓慢、幼嫩细胞>衰老细胞。
3.无机盐的生理作用及实例
牙齿、骸骨中的Ca、叶绿素中的Mg、血红蛋白中的Fe、甲状腺激素中的I都是生物体组成的代表实例；血钙含量、Zn2+等主要考查维持生命活动；Na+、Cl-考查维持渗透压；HCO-3、H2PO-4等则考查维持酸碱平衡。
4.探究某种元素是否是必需矿质元素的实验设计（参考教材P36中技能训练）
知识拓展
1.水的存在形式与器官形态的关系
心肌和血液总的含水量差不多，但心肌呈固态，血液呈液态，原因是二者自由水和结合水的比例不同。
2.水的存在形式与代谢的关系
若细胞内自由水比例升高，则代谢旺盛，反之代谢缓慢。
3.水的存在形式与抗寒性的关系
秋冬季节，蒸腾作用减弱，吸水减少，结合水相对含量升高，因结合水不易结冰和蒸腾，从而使植物抗寒性加强。
4.水的存在形式与温度的关系
在活细胞内，受温度的影响，自由水和结合水可相互转化，具体转化如下：


即升高温度时，自由水增多，反之，结合水增多。
5.种子与水的关系
（1）种子晒干时减少的为自由水，但仍能保持生命活性，仍能萌发；试管加热或炒熟则丧失结合水，种子死亡不萌发；种子萌发吸水主要是增多自由水，代谢加强，呼吸作用加快。
（2）不同种子亲水能力不同，大豆（主要含蛋白
质）>小麦、玉米、大米（主要含淀粉）>花生（主要含脂肪）。
降低温度
升高温度
自由水
结合水
对位训练
3.下列有关水的叙述中，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的强弱关
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
解析 生物体细胞内的水以两种形式存在，即自由水、结合水。结合水是细胞结构的重要组成成分；自由水在细胞中以游离形式存在，可以自由流动，是细胞内的良好溶剂，运输各种营养物质和代谢废物，为生物体内的生化反应提供介质，许多生化反应必须有水的参与。不同生活环境、生活状态下的细胞含水量是不同的。细胞内自由水与结合水比例越大，其新陈代谢越旺盛，反之越弱。
答案 C
4.下列关于无机盐的叙述，错误的是 ( )
A.缺铁性贫血是因为体内缺乏铁，血红蛋白不能
合成
B.Mg2+是叶绿素的成分之一，缺Mg2+影响光合作
用
C.细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在，如
CaCO3构成骨骼、牙齿
D.碘是合成甲状腺激素的原料，所以常在食盐中
加碘
解析 铁是血红蛋白的组成成分，缺铁则不能合成
血红蛋白；Mg2+是叶绿素的组成成分，缺Mg2+则
不能合成叶绿素，进而影响光合作用；细胞中的无
机盐大多数以离子形式存在；碘是合成甲状腺激素
的原料，在食物中加碘是为了补充碘，预防食物中
因缺碘而引起的地方性甲状腺肿。
答案 C
实验强化在平时2 检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质
1.实验原理
某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。
（1）还原糖+斐林试剂 砖红色沉淀

（2）脂肪+

（3）蛋白质+双缩脲试剂 紫色
（4）淀粉+碘液→蓝色
水浴加热
镜检
苏丹Ⅳ染液 红色
镜检
苏丹Ⅲ染液 橘黄色
2.实验流程
（1）还原糖的鉴定
（2）脂肪的鉴定
取材：花生种子浸泡3～4 h，将子叶削成薄片


观察：在低倍镜下寻找到已着色的圆形小颗粒
然后用高倍镜观察
结论：脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色
①取最理想的薄片
②在薄片上滴2～3滴苏丹Ⅲ染色
2～3 min
③去浮色
④制成临时装片
制片
（3）蛋白质的鉴定
（4）淀粉的检测与观察
3.实验注意问题
（1）实验材料的选择
①还原糖的鉴定实验中，最理想的实验材料是含糖量较高的生物组织（或器官），而且组织的颜色较浅，易于观察。可选用苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜等，但不能选用甜菜、甘蔗，因为它们所含的蔗糖是一种非还原糖；马铃薯因含淀粉较多也不能做实验材料；不能选西瓜、血液（含葡萄糖）、含还原糖的绿色叶片等做实验材料，以避免颜色的干扰。
②脂肪的鉴定实验中，实验材料最好选富含脂肪的种子。
③蛋白质的鉴定实验中，最好选用富含蛋白质的生物组织，植物材料常用的是大豆，动物材料常用的是鸡蛋的蛋清。
(2)做鉴定蛋白质的实验时，在鉴定之前，可以留出一部分样液，以便与鉴定时样液的颜色变化作对比，这样可以增强说服力。
(3)蛋白质要稀释主要是防止蛋白质与双缩脲反应后粘固在试管壁上，使反应不彻底，也不易洗刷试管。
辨析比较 斐林试剂与双缩脲试剂的比较分析
对位训练
5.蛋白质与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应。下列物质中可以与双缩脲试剂发生紫色反应的化 合物是 ( )

解析 考查肽键的结构。肽键的结构为：
—CO—NH—，依图可知含有此结构的是A。
A
6.（2008·重庆理综，30Ⅱ）在对不同时间大豆种子和幼苗中相关物质定量测定之前，进行了蛋白质含量变化的预测实验，请填充实验原理；判断实验步骤中划线部分是否正确，并更正错误之处；写出实验结果。
（1）实验原理：蛋白质
，其颜色深浅与蛋白质含量成正比。
（2）实验步骤：
①将三份等量大豆种子分别萌发1、5、9天后取出，各加入适量蒸馏水，研碎、提取、定容后离心得到蛋白质制备液；
②取3支试管，编号1、2、3，分别加入等量的萌发1、5、9天的蛋白质制备液；
③在上述试管中各加入等量的双缩脲试剂A和B（按比例配制）的混合液,振荡均匀后，在沸水 浴中加热观察颜色变化。

a :
。
b: 。
(3)实验结果： 。
a
b
解析 本题为实验题中的补充完善类题，利用了蛋白质与双缩脲试剂作用产生紫色反应的原理。在实验时要先加入试剂A，造成碱性环境，因为只有在碱性环境中，蛋白质才容易与Cu2+发生颜色反应。若加入过量的双缩脲试剂B，则CuSO4在碱性溶液中生成大量的蓝色Cu(OH)2沉淀，会遮蔽实验中所产生的紫色，影响观察结果。应注意本实验无需加热。
答案（1）与双缩脲试剂作用产生紫色反应
（2）a.× 更正：先与双缩脲试剂A混合均匀后，再加入试剂B b.× 更正：不加热或直接观察
（3）1、2、3号试管中颜色依次加深
思维误区警示
易错分析
对“检测生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质”
实验掌握不到位
1.还原糖鉴定实验材料要求
（1）浅色：不能用绿色叶片、西瓜、血液等材
料。
（2）还原糖含量高：不能用马铃薯（含淀粉）、
甘蔗、甜菜（含蔗糖）。
解题思路探究
3.唯一需要显微镜——脂肪鉴定。
4.记准混合后加入——斐林试剂；分别加入——双缩脲试剂（先加A液，后加B液，且B液不能过量）。两者成分相同，但CuSO4的浓度不同，所以不能混用。
5.非还原糖（如蔗糖）+斐林试剂 现象不是无色而是浅蓝色［Cu（OH）2的颜色］。
纠正训练
1.下列关于实验操作步骤的叙述中，正确的是
（ ）
A.用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液，可
直接用于蛋白质的鉴定
B.脂肪的鉴定实验中需要用显微镜才能看到被
染成橘黄色的脂肪滴
C.鉴定还原糖时，要加入斐林试剂甲液摇匀
后，再加入乙液
D.用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂A液与B液要混
合均匀后，再加入含样品的试管中，且必须现
配现用
解析 本题在于考查学生的操作是否规范、正确，是否注意了不同鉴定实验之间的差别。在选用试剂上容易出现错误。斐林试剂与双缩脲试剂所用溶质相同，且所用氢氧化钠溶液的浓度相同，但二者所用的硫酸铜的质量浓度不同。鉴定还原糖时，是甲、乙两液现配现用，一次加入；而鉴定蛋白质A时要先加A液，再加B液。还原糖、蛋白质的颜色反应是试剂与其发生化学反应的结果，是肉眼可见的。脂肪的鉴定中，由于脂肪滴小且分散在细胞中，所以需要借助于显微镜观察。
答案 B
2.生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质三种有机物的鉴定实验中，以下操作错误的是 （ ）
A.只有脂肪的鉴定需要使用显微镜
B.用双缩脲试剂检测蛋白质不需要加热
C.使用斐林试剂最好是现配现用
D.在还原糖的鉴定中，可用酒精灯直接加热产生
砖红色沉淀
解析 生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定，是根据与某种试剂产生的特定的颜色反应进行的。在题目给出的选项中，还原糖的鉴定需要加斐林试剂，同时还要水浴加热，但并不能直接加热产生砖红色沉淀。
D
知识综合应用
重点提示
通过“地壳和细胞中元素含量及细胞中元素和
化合物含量的比较”的考查，提升“运用所学知识
对某些生物学问题进行解释推理，做出合理的判断
或得出正确结论”的能力。
典例分析
1.下表是组成地壳和组成细胞的部分元素含量（%）。请据表回答下列问题：
（1）组成细胞的化学元素在地壳中都普遍存在，没有一种化学元素是细胞所特有的，这一事实说明 。
（2）由表中数据可知，同一元素在细胞和地壳中的含量相差甚远，这一事实说明 。
（3）由上表中数据可知，组成细胞的化学元素中，C、H、O含量最多，请据下表分析，其原因是：
① 。
② 。
解析 通过对第一个表分析可以看出，生物界与非生物界在化学元素组成上既有种类的相似，又有含量的差异，充分说明生物界与非生物界既具有统一性，又具有差异性，对第二个表分析可以看出，水在化合物中的含量最多，占85%～90%，而且有机物中都有C，所以组成细胞的化学元素中C、H、O含量最多。
答案 （1）生物界与非生物界具有统一性
（2）生物界与非生物界具有差异性
（3）①构成细胞的化合物中H2O含量最多，占
85%～90%，而水由H、O组成
②构成细胞的有机化合物中都有C
2.如图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，下列说法不正确的是
( )

A.若图1表示细胞鲜重,则A、B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化合物含量，则A化合物具有多样性，其必含的元素为C、H、O、N
答案 C
题组一：组成细胞的化学元素
1.2008年9月查出包括“三鹿”牌奶粉在内的多数乳制品中含有能引起婴幼儿肾结石的三聚氰胺，添加该物质的主要目的是为了增加“蛋白质”含量。请问三聚氰胺中肯定含有的元素是( )
A.P B.N C.Fe D.Cl
解析 蛋白质的元素组成有C、H、O、N，有的含Fe、S等元素。因此，三聚氰胺中肯定有N元素。
随堂过关检测
B
2. 有关生物体细胞组成元素的叙述，错误的是
（ ）
A.在不同生物的体细胞内，组成它们的化学
元素种类大体相同
B.组成细胞的最基本元素是C
C.在同一生物的不同体细胞内，各种化学元素
的含量相同
D.组成生物体细胞的化学元素，在无机自然界
中都能找到
解析 从元素组成的角度考虑，组成不同生物
的元素种类大体相同，但每种元素的含量不同。
C
题组二：水和无机盐的功能
3. 英国医生塞达尼·任格在对离体蛙心进行的实验中发现，用不含钙的生理盐水灌注蛙心，其收缩不能维持；用含有少量钙和钾的生理盐水灌注时，蛙心可持续跳动数小时。实验说明钙盐和钾盐 （ ）
A.对维持细胞的形态有着重要作用
B.是细胞中某些复杂化合物的重要组成部分
C.为蛙心的持续跳动提供能量
D.对维持生物体的生命活动有重要作用
解析 无机盐的生理功能包括构成某些化合物的重要组成成分，维护酸碱平衡及维持生物体正常生命活动。从题干信息可看出，钙盐对维持生物体的生命活动有重要作用。
D
4.植物在冬季来临过程中，随着气温的逐渐降低，体内发生了一系列适应低温的生理生化变化，抗寒力逐渐增强。下图为冬小麦在不同时期含水量和呼吸速率变化关系图。请根据图推断以下有关说法中，错误的是 ( )


A.冬季来临过程中，自由水明显减少是呼吸速率
下降的主要原因
B.结合水与自由水含量的比值，与植物的抗寒性呈
现明显的正相关
C.随着气温和土壤温度的下降，根系的吸水量减
少，组织的含水量下降
D.随温度的缓慢降低，植物的呼吸作用逐渐减
弱，有利于减少有机物的消耗
解析 从横坐标分析，9～12月温度降低，而细胞中含水量曲线呈逐渐下降趋势。植物水分运输的主要动力是蒸腾作用，随着温度降低，植物的蒸腾作用减弱，使植物体的水分减少，加上温度降低，使新陈代谢减弱，自由水与结合水的比例减小，植物的抗逆性增强。但呼吸速率下降的主要原因是由于温度过低导致酶活性降低。
答案 A
题组三：物质鉴定类实验
5.（经典高考题）将小麦种子分别置于20℃和30℃培养箱中培养4天，依次取等量的萌发种子分别制成提取液Ⅰ和提取液Ⅱ。取3支试管甲、乙、丙，分别加入等量的淀粉液，然后按下图加入等量的提取液和蒸馏水，45℃水浴保温5分钟，立即在3支试管中加入等量斐林试剂并煮沸2分钟，摇匀观察试管中的颜色。结果是 （ ）
A.甲呈蓝色，乙呈砖红色，丙呈无色
B.甲呈无色，乙呈砖红色，丙呈蓝色
C.甲、乙皆呈蓝色，丙呈砖红色
D.甲呈浅砖红色，乙呈砖红色，丙呈蓝色
解析 20℃和30℃培养条件下相比较，30℃时淀粉酶的活性相对较高，淀粉酶催化淀粉水解成麦芽糖的速率更快，相同条件下产生的麦芽糖更多。麦芽糖属于还原糖，与斐林试剂反应生成砖红色沉淀，麦芽糖越多显色越明显。斐林试剂本身为蓝色。
答案 D
6.某校高中生物研究性学习小组的同学打算调查市场上的奶粉质量。假如你是其中的一员，请回答：
（1）奶粉中最主要的营养成分是 ,牛奶中这种营养成分与NaOH、CuSO4溶液反应呈 色。目前检测技术中，单纯检测奶粉中 元素的含量是无法确定这种营养成分是否达标。因为在奶粉中添加三聚氰胺可以在食品检测时提高这一元素的测定值，达到以次充好的目的，危害消费者。
（2）奶粉有全脂奶粉和脱脂奶粉之分。假冒脱脂奶粉有两种：一是用全脂奶粉冒充脱脂奶粉，二是用淀粉冒充。若用 对样品进行检测呈 色，表明它是用淀粉冒充脱脂奶粉；若用 试剂对样品进行检测呈 色，表明它是用全脂奶粉冒充脱脂奶粉。
解析 （1）奶粉的主要成分是蛋白质，在碱性条件下与Cu2+反应生成紫色络合物，单纯检测氮元素含量无法确定蛋白质含量是否达标。
（2）据淀粉与碘液反应呈蓝色，可检测样品是否为淀粉冒充，据苏丹Ⅲ（或苏丹Ⅳ）与脂肪反应呈橘黄色（或红色），可检测样品是否为全脂奶粉冒充脱脂奶粉。
答案 （1）蛋白质 紫 N
（2）碘液 蓝 苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ) 橘黄（或红）
组题说明
特别推荐：曲线题——3、7 ；热点题—— 13 ；
综合题——15 。
定时检测
1.下图是由4个圆所构成的元素概念的关系图，其中4为最大圆，3、2、1依次减小。试判断符合这种关系的是 ( )
A.1.大量元素、2.主要元素、3.基本元素、
4.最基本元素
B.1.基本元素、2.最基本元素、3.大量元素、
4.主要元素
C.1.最基本元素、2.基本元素、3.主要元素、
4.大量元素
D.1.主要元素、2.大量元素、3.最基本元素、
4.基本元素
解析 最基本元素为C,基本元素是C、H、O、N,主要元素是C、H、O、N、P、S,大量元素为C、H、O、N、P、K、S、Ca、Mg。因此，C选项符合要求。
答案 C
2.下列叙述中，不正确的是 ( )
A.组成生物体的化学元素种类大体相同
B.不同种类的生物体内各种元素的含量相差很大
C.微量元素含量不多，缺少它们对生命活动影响
不大
D.生物体内常见的化学元素在元素周期表中原子
序数较低
解析 微量元素含量虽少，但对生命活动同样不可缺少。
C
3.在正常人的一生中，细胞内自由水与结合水的比值P随年龄变化的曲线是 ( )

解析 在正常人的一生中，随年龄变化大部分细胞的代谢相对减弱，细胞内自由水与结合水的比值逐渐减小。
D
4.2009年春我国许多地方出现旱