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- 2021-09-17 发布
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真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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对于高中生物的复习,我们首先应该把握一个主线,那就是物质
组成决定结构,而结构又决定了功能。从小分子物质到生物圈,莫不
如此。下面我们就沿着这条主线,开始我们高中生物的复习。
第一单元 细胞的分子组成与结构
专题一 组成细胞的元素与无机分子
一、组成细胞的化学元素
细胞中最常见的元素有 20 多种,各种元素的归属范围可归纳如下:
1.含量分析:占生物体总重量万分之一以上的元素为大量元素;生
命活动必需,但需要量很少的元素为微量元素;共占细胞总量 97%
以上的元素为主要元素;无论是干重还是鲜重,C、H、O、N 都是含
量最多的四种元素称之为基本元素;构成有机物的基本骨架的 C 称
之为最基本元素。
[提示]:细胞鲜重中含量最多的元素是 O,其次是 C、H、N;而在人
体细胞干重中含量最多的元素是 C,其次是 O、N、H。(在其他生物
细胞干重中含量最多的元素是不是也一定是 C 呢?)
[思考]:为什么 C 是构成细胞的最基本元素?
碳原子本身的化学性质,使它能够通过化学键连接成链或环,从而形
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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成各种生物大分子,可以说地球上的生命是在碳元素的基础上建立起
来的,因此,碳是构成细胞的最基本元素。
2.重要性:无论是大量元素还是微量元素,都是生物体必需的元素,
对于维持生物体的生命活动起着非常重要的作用。如 Ca、P 是组成
骨骼、牙齿的成分;Mg 是叶绿素的成分;Fe 是血红蛋白的成分;S
是蛋白质的组成元素之一;N、P 是构成 DNA、RNA、ATP、[H]等
物质的重要元素。
3、化学元素的存在形式及功能
(1)化学元素的存在形式
组成生物体的各种化学元素,在生物体内主要以无机盐离子或化合态
形式存在,生物体获得各种元素的方式以主动运输为主。
(2)生物体内化学元素的功能
①生物体内的化学元素组成多种多样的化合物,这些化合物和化学元
素是生物体生命活动的物质基础。
②化学元素能够影响生物体的生命活动。
4.生物体内诸元素比较
(1)不同生物组成它们的化学元素种类基本相同,但各种元素的含
量相差很大。如人与玉米、人与大肠杆菌。
(2)同一生物体内的不同元素的含量也不相同。
5.生物界和非生物界的统一性和差异性
(1)统一性:主要侧重于元素的种类,即组成生物体的元素在非生
物界中都能找到;另外,从能量角度看,生物界和非生物界都遵循能
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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量守恒和转化定律。
(2)差异性:主要侧重于元素的含量,即组成生物体的元素含量与
非生物界相比,有较大差异。
经典透析:
【例 1】下列有关组成生物体细胞的化学元素的叙述,错误的是
( )
A.在不同的生物体内所含的化学元素种类大致相同
B.在所有生物细胞中 C 是最重要的元素
C.在同一生物体内细胞中各种元素的含量基本相同
D.组成生物体的元素在非生物界都能找到
答案:C
【例 2】在生物体内含量很少,但对维持生物体的生命活动必不可少
的元素有( )
A.Fe、Mn、Zn、Mg
B.Zn、Mg、Cu、Ca
C.Zn、Cu、B、Mn
D.Mg、Mn、Cu、Mo
答案:C
【例 3】碳元素是构成细胞的最基本元素,对此最有说服力的解释是
( ):
碳在细胞的各种化合物中含量最多
碳在自然界中含量最为丰富
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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在细胞的各种化合物中都含有碳
碳链构成了有机物的基本骨架
答案:D
【例 4】微量元素在生物体内虽然很少,却是维持正常生命活动不可
缺少的,可以通过下面哪一实例得到证明:( )
Mg 是叶绿素的组成部分
油菜缺少 B 时只开花不结果
动物血液中 Ca 盐含量太低,会抽搐
缺 P 会影响 ATP 的合成
答案:B
【例 5】人们经常食用的牛、羊、猪等肉类和白菜、土豆等蔬菜,经
消化吸收后,其中的成分大多被转化为人体自身的一部分,其根本原
因是( )
A.组成生物体细胞的化学元素在无机自然界都能找到
B.在不同生物的细胞内,组成它们的化学元素和化合物种类大体相
同
C.组成生物体细胞的基本元素是碳
D.不同生物的细胞内,组成它们的化学元素的含量大体相同
答案:B
二、细胞中的水
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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生物体内的水
2、水的含量与代谢
(1)、不同的生物体内水的含量差别很大。例如,生物体的含水量一
般为 60%---95%,而生活在海洋中的水母的身体里水的含量约为
97%。
(2)、同一生物体不同的生长发育阶段水的含量不同。幼儿时期>成
年时期;幼嫩部分>成熟部分。
3、自由水和结合水
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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[提示]:①一般情况下,代谢活跃时,生物体含水量在 70%以上。含
水量降低,生命活动不活跃或进入休眠。
②当自由水比例增加时,生物体代谢活跃,生长迅速,如干种子内所
含的主要是结合水,干种子只有吸足水分——获得大量自由水,才能
进行旺盛的生命活动。
③当自由水向结合水转化较多时,代谢强度就会下降,抗寒、抗热、
抗旱的性能提高。旱生植物比水生植物具有较强抗旱能力,其生理原
因之一就是结合水含量较高。
4、自由水和结合水的存在及其功能的验证
(1)、鲜种子放在阳光下暴晒,重量减轻→自由水散失,代谢减弱。
(2)、干种子用水浸泡后仍能萌发→失去自由水的种子仍能保持其生
理活性。
(3)、干种子放在试管中,用酒精灯加热,试管壁上有水珠→失去结
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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合水。种子浸泡后不萌发→失去结合水的细胞失去生理活性。
5、在生产实践中的应用
(1)、种子的储存:晒干种子是为了减少自由水含量,降低种子的代
谢,延长种子寿命。
(2)、低温环境下减少花卉浇水量,可提高花卉对低温的抗性。
经典透析:
【例 1】下面关于生物体内水、自由水、结合水的联系以及与生物新
陈代谢、抗性的关系,有关叙述正确的是( )
A.细胞中自由水只存在于细胞液中,相对含量越大,生物新陈代谢
越旺盛
B.自由水和结合水在不同时期作用相同
C.种子贮存前,晒干是为了减少自由水含量,降低种子的代谢速率,
以延长寿命
D.越冬作物减少灌溉,便于结合水与细胞中某些物质结合在一起存
在
答案:C
【例 2】人体中水的含量约占 65%,下列选项中能正确说明水对人体
重要性的是:( )
水和糖类、脂肪、蛋白质一样,为人体提供能量
没有水,人体内大部分化学反应就根本不会发生
水的比热小,有利于维持体温
体内营养物质的运输离不开水
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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A.①② B. ②③ C. ②④ D. ③④
答案:C
【例 3】细胞内的某些代谢过程可以产生水。请判断下列生理过程中
能产生水的是( )
①合成抗体 ②淀粉消化成麦芽糖 ③人体骨骼肌进行无氧呼吸
④DNA 转录为 mRNA ⑤叶肉细胞的光合作用
A.①②③ B.②③⑤
C.①④⑤ D.①③④⑤
答案:C
【例 4】下列有关生物体内水和无机盐的叙述错误的是( )
A.细胞代谢过程中,叶绿体、核糖体和中心体中都有水生成
B.水既是细胞内良好的溶剂,又是生物体内物质运输的主要介质
C.无机盐离子对维持血浆的正常浓度和酸碱平衡等有重要作用
D.镁是构成叶绿素的必需成分,植物缺乏镁时会导致叶片发黄
答案:A
【例 5】红柳可以生长在茫茫沙漠和戈壁滩上。它与胡杨树一并被我
国西北人民称作“沙漠英雄”。沙丘埋它一次,它就生长一节,总是
站在沙丘之上。下面有关红柳的叙述正确的是( )
A.红柳生长环境缺水,所以依靠叶子从空气中吸收水分
B.红柳根毛细胞的细胞液浓度大于土壤溶液的浓度
C.红柳根毛细胞的原生质层包括细胞膜、液泡膜及两膜之间的细胞
质、细胞核
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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D.沙漠中富含无机盐,无机盐可以自由扩散到根细胞内,为红柳生
长提供必需元素
答案:B
三、细胞中的无机盐
存在形式:主要是以离子形式存在。
生理功能
①是细胞的结构成分,有些无机盐是细胞内某些复杂的化合物的重要
组成部分,如 Mg2+是叶绿素分子必需的成分;Fe2+是血红蛋白的主
要成分;PO43-是生物膜的主要成分磷脂的组成成分,也是 ATP、
NADPH 的主要组成成分。
②参与并维持生物体的代谢活动,如哺乳动物血液中必须含有一定量
的 Ca2+,如果血液中钙盐的含量过低就会出现肌肉抽搐。
③维持生物体内的平衡:体内平衡使细胞能有稳定的结构和功能,是
生物能维持正常的代谢和生理活动的必要条件。
a.渗透压的平衡:Na+、Cl-对细胞外液渗透压调节起重要作用,K+
则对细胞内液渗透压平衡起决定作用。
b.酸碱平衡(即 pH 平衡):pH 调节着细胞的一切生命活动,它的改
变影响细胞内发生的一切反应,其平衡的维持就依赖于某些无机盐离
子的调节,如人血浆中 HCO3
-、HPO42-等的调节。
经典透析:
【例 1】关于水和无机盐的叙述,不正确的是( )
A.极性分子或离子易溶于水,水是生物体内物质运输 的良好介质
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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B.多细胞生物体的绝大多数细胞,必须浸润在以水为基础的液体环
境中
C.无机盐在生物体内含量不高,多数以离子形式存在
D.维持血浆的正常浓度、酸碱平衡等需要保持恒定的无机盐浓度
答案:D
【例 2】组成生物体的单一的某种元素不可能表现出相应的生理功能,
只有在生物体特定的结构基础上,有机地结合成各种化合物,这些化
合物与其他的物质相互作用才能体现出相应的生理功能。下列有关组
成生物体的化学元素的说法中,不正确的是( )
A.马铃薯植株缺 K,将会造成其产量下降
B.Mg 是叶绿体中的色素分子必不可少的组成元素
C.缺铁可能使人患上缺铁性贫血症
D.P 是磷脂、ATP、[H]等多种重要有机物的组成元素
答案:B
【例 3】生长在含盐量高,干旱土壤中的盐生植物,通过在液泡中储
存大量的 Na+而促进细胞吸收水分,该现象说明液泡内 Na+参与()
A.调节渗透压 B. 组成体内化合物
C.维持正常 PH D. 提供能量
答案:A
【例 4】区域内水和土壤中某种化学元素过多或过少都可能导致地方
病,影响人们的健康。下列说法正确的是( )
A.龋齿是由于人体内钙含量过高造成的
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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B.氟骨病是由于人体内氟含量过高造成的
C.人体内硒含量过高会引发克山病
D.饮用低氟水可以预防大骨节病
答案:B
【例5】下列关于生物体化学组成的叙述正确的是( )
A.无机盐在生物体内主要以化合物的形式存在
B.脂质的组成元素与糖类完全相同
C.高温、强酸、强碱都会导致蛋白质的肽键断裂
D. 放线菌和酵母菌的遗产物质是 DNA,病毒的遗产物质是 DNA
或是 RNA
答案:D
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