（江蘇專用）2020版高考生物新導(dǎo)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第一單元 細(xì)胞的化學(xué)組成 第1講 細(xì)胞中的元素和無機化合物講義（含解析）蘇教版.docx

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第1講　細(xì)胞中的元素和無機化合物 [考綱要求]　1.水和無機鹽的作用(A)。2.實驗：檢測生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)(b)。 考點一　細(xì)胞中的元素和化合物 1．細(xì)胞中的元素 巧記　(1)微量元素：鐵(Fe)猛(Mn)碰(B)新(Zn)木(Mo)桶(Cu)。 (2)大量元素：洋人探親，丹留人蓋美家，即O(洋)、C(探)、H(親)、N(丹)、S(留)、P(人)、Ca(蓋)、Mg(美)、K(家)。 2．細(xì)胞中的化合物 (1)Ca、Mg、Fe、Mn、Cu是組成細(xì)胞的微量元素(　　) (2)細(xì)胞中的一種元素的作用能被其他元素替代(　　) (3)因為O是活細(xì)胞中含量最多的元素，所以O(shè)是最基本的元素(　　) (4)在沙漠植物仙人掌的活細(xì)胞中含量最多的化合物是蛋白質(zhì)(　　) 如圖1是細(xì)胞中化合物含量的扇形圖，圖2是有活性的細(xì)胞中元素含量的柱形圖，請分析： (1)若圖1表示細(xì)胞鮮重，則A、B化合物依次是水、蛋白質(zhì)。 (2)若圖1表示細(xì)胞完全脫水后的化合物含量，則A化合物具有多樣性，其必含的元素是C、H、O、N。 (3)若圖2表示組成人體細(xì)胞的元素含量，則a、b、c依次是O、C、H。 (4)大腸桿菌體內(nèi)的各種元素的含量是否和人體內(nèi)的完全相同？ 提示　不是。不同生物體內(nèi)的各種元素的含量存在較大差異。 命題點一　組成細(xì)胞的元素和化合物辨析 1．(2019南通模擬)元素和化合物是細(xì)胞的物質(zhì)基礎(chǔ)，下列敘述錯誤的是(　　) A．細(xì)胞中的微量元素如Fe、Mn、Cu、Zn等含量雖然很少，但不可缺少 B．ATP和質(zhì)粒中含有的元素都是C、H、O、N、P C．具有生物催化作用的酶是由氨基酸或核糖核苷酸組成的 D．染色體、核糖體中含有的五碳糖都是脫氧核糖 答案　D 解析　Fe、Mn、Cu、Zn等微量元素含量雖然很少，但不可缺少，A正確；ATP含有的元素是C、H、O、N、P，質(zhì)粒是小型環(huán)狀DNA分子，含有的元素是C、H、O、N、P，B正確；具有生物催化作用的酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA，故其是由氨基酸或核糖核苷酸組成的，C正確；染色體中含有的核酸是DNA，其中的五碳糖是脫氧核糖，核糖體中含有的核酸是RNA，其中的五碳糖是核糖，D錯誤。 2．(2018武漢外國語學(xué)校檢測)下列有關(guān)組成生物體的化學(xué)元素的說法中，不正確的是(　　) A．組成細(xì)胞的元素同樣存在于自然環(huán)境中 B．C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg都是大量元素，C在各種有機物中都存在 C．在細(xì)菌的化學(xué)組分中，P元素僅存在于DNA和RNA分子中 D．微量元素雖然含量少，但它們既參與細(xì)胞結(jié)構(gòu)組成，也參與細(xì)胞的代謝調(diào)節(jié) 答案　C 解析　組成細(xì)胞的元素同樣存在于自然環(huán)境中，沒有一種是生物特有的，A正確；C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg都是大量元素，C是構(gòu)成有機物的基本骨架，在各種有機物中都存在，B正確；在細(xì)菌的化學(xué)組分中，構(gòu)成細(xì)胞膜的成分磷脂中也含有P元素，C錯誤；微量元素雖然含量少，但它們既參與細(xì)胞結(jié)構(gòu)組成，也參與細(xì)胞的代謝調(diào)節(jié)，D正確。 命題點二　依據(jù)元素組成推斷化合物的種類 3．下圖是構(gòu)成細(xì)胞的某些化合物的元素組成情況。則對①、②、③所表示的物質(zhì)及其所能表現(xiàn)的生理功能推測錯誤的是(　　) A．①可能是葉綠素，能吸收光能進行光合作用 B．②可能是血紅蛋白，有運輸氧的作用 C．③可能是磷脂，是細(xì)胞膜的主要成分 D．①、②、③必為同一類物質(zhì) 答案　D 解析　葉綠素中含有Mg，所以①可能是葉綠素，能吸收光能進行光合作用，A項正確；血紅蛋白中含有Fe，所以②可能是血紅蛋白，有運輸氧的作用，B項正確；磷脂含有的元素是C、H、O、N、P，所以③可能是磷脂，是細(xì)胞膜的主要成分，C項正確；①、②、③為不同類物質(zhì)，D項錯誤。 4.如圖表示不同化學(xué)元素所組成的化合物，以下說法錯誤的是(　　) A．若①為某種大分子的組成單位，則①最可能是氨基酸 B．若②是細(xì)胞中重要的儲能物質(zhì)，則②可能是脂肪 C．若③為能儲存遺傳信息的大分子物質(zhì)，則③一定是DNA D．若④主要是在動物肝臟和肌肉中合成的儲能物質(zhì)，則④是糖原 答案　C 解析　由題圖可知，①的組成元素為C、H、O、N，若①為某種大分子的組成單位，則①最可能是蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸；②的組成元素只有C、H、O三種，可能是糖類或脂肪，若②是細(xì)胞中重要的儲能物質(zhì)，則②可能是脂肪；③的組成元素為C、H、O、N、P，若③是能儲存遺傳信息的大分子物質(zhì)，則其可能是DNA或RNA；④只含有C、H、O三種元素，主要是在動物肝臟和肌肉中合成的儲能物質(zhì)，則④是肝糖原和肌糖原。 【科學(xué)思維】　據(jù)特征元素推測化合物的種類 考點二　細(xì)胞中的無機化合物 1．細(xì)胞中的水 (1)存在形式：自由水和結(jié)合水。 (3)水的轉(zhuǎn)化及其與代謝的關(guān)系 ①自由水和結(jié)合水相互轉(zhuǎn)化：自由水結(jié)合水。 ②自由水/結(jié)合水與代謝、抗逆性的關(guān)系 自由水/結(jié)合水 歸納整合　水與種子的關(guān)系 ①種子曬干時減少的為自由水，仍能萌發(fā)；試管加熱或炒熟，則喪失結(jié)合水，種子死亡不萌發(fā)；種子萌發(fā)吸收水主要是自由水增多，代謝加強。 ②不同種子親水能力不同，大豆(主要含蛋白質(zhì))＞小麥、玉米(主要含淀粉)＞花生(主要含脂肪)。 2．細(xì)胞中的無機鹽  (1)生物體內(nèi)的水就是細(xì)胞內(nèi)的水(　　) (2)同種植物的萌發(fā)種子和休眠種子內(nèi)含水量相同(　　) (3)曬干的種子細(xì)胞內(nèi)不含有水分，導(dǎo)致細(xì)胞代謝停止，有利于種子長時間儲存(　　) (4)Mg參與構(gòu)成葉綠體中的各種色素(　　) 圖甲表示無機物在生物體內(nèi)含量的變化，圖乙表示細(xì)胞中與“水”有關(guān)的部分代謝過程，請分析： (1)圖甲中可表示細(xì)胞呼吸速率隨自由水與結(jié)合水比值變化的曲線是②。 (2)圖甲中可表示人一生中體內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值隨年齡變化的曲線是①。 (3)圖乙中進行①②⑤生理過程的主要場所分別是線粒體內(nèi)膜、核糖體、葉綠體類囊體薄膜。 命題點一　水和無機鹽功能的分析 1．(2017海南，4)無機鹽對于維持生物體的生命活動具有重要作用。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．蔬菜中的草酸不利于機體對食物中鈣的吸收 B．缺鐵會導(dǎo)致哺乳動物血液運輸O2的能力下降 C．和ATP一樣，KH2PO4也能為生物體提供能量 D．植物秸稈燃燒產(chǎn)生的灰燼中含有豐富的無機鹽 答案　C 解析　草酸與食物中的鈣結(jié)合形成沉淀物，不利于機體對食物中鈣的吸收，A項正確；鐵是血紅蛋白的組成成分，血紅蛋白的主要作用是運輸O2，缺鐵會導(dǎo)致哺乳動物血液運輸O2的能力下降，B項正確；無機鹽在生物體中是細(xì)胞的結(jié)構(gòu)成分、參與并維持生物體的代謝活動、維持生物體內(nèi)的酸堿平衡、維持細(xì)胞的滲透壓，但不能為生物體提供能量，C項錯誤；植物秸稈燃燒過程中有機物被分解，剩下來的是無機物，含豐富的無機鹽，D項正確。 2．(2018武進二模)下列關(guān)于細(xì)胞中水的說法不正確的是(　　) A．細(xì)胞中的含水量與細(xì)胞代謝速率密切相關(guān) B．DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄都有水產(chǎn)生，翻譯不產(chǎn)生水 C．線粒體中產(chǎn)生大量ATP的同時一定有水生成 D．癌細(xì)胞中自由水所占比例比衰老細(xì)胞中高 答案　B 解析　細(xì)胞中的含水量與細(xì)胞代謝速率密切相關(guān)，自由水與結(jié)合水的比值越高，細(xì)胞代謝越旺盛，A正確；DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程都涉及到相應(yīng)的核苷酸聚合為核苷酸鏈，因此都有水產(chǎn)生，在翻譯過程中氨基酸脫水縮合也會產(chǎn)生水，B錯誤；線粒體中產(chǎn)生大量ATP發(fā)生在有氧呼吸的第三階段，該階段發(fā)生的反應(yīng)是前兩個階段產(chǎn)生的[H]與氧結(jié)合生成H2O，并釋放大量的能量，C正確；癌細(xì)胞的代謝較衰老的細(xì)胞旺盛，因此癌細(xì)胞中自由水所占比例比衰老細(xì)胞中高，D正確。 科學(xué)思維　衍射法歸納水的產(chǎn)生、利用、吸收及其調(diào)節(jié) 命題點二　水和無機鹽的相關(guān)實驗 3．下圖為對剛收獲的種子所做的一系列處理，據(jù)圖分析有關(guān)說法正確的是(　　) A．④和⑤是同一種物質(zhì)，但是在細(xì)胞中的存在形式不同 B．①和②均能夠萌發(fā)形成幼苗 C．③在生物體內(nèi)主要以化合物形式存在 D．點燃后產(chǎn)生的CO2中的C只來自于種子中的糖類 答案　A 解析　曬干過程中失去的是自由水，而烘干過程中失去的是結(jié)合水，A正確；失去自由水的種子仍保持其生理活性，用水浸泡后仍能萌發(fā)，失去結(jié)合水的細(xì)胞失去了生理活性，浸泡后不能萌發(fā)，B錯誤；③為種子燃燒后剩余的灰分，主要含礦質(zhì)元素，其在生物體內(nèi)主要以離子的形式存在，C錯誤；點燃后產(chǎn)生的CO2中的C來自于各種有機物，D錯誤。 4．(2018蘇州高三調(diào)研)某農(nóng)科所用含K＋和Mg2＋的培養(yǎng)液培養(yǎng)番茄幼苗，每天K＋和Mg2＋初始狀態(tài)均為500mg/L，定時測定培養(yǎng)液中K＋和Mg2＋的剩余量，實驗結(jié)果如圖所示。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是(　　) A．該實驗的自變量是離子種類和離子剩余量 B．番茄對各種無機鹽的需求量在授粉期均大于營養(yǎng)生長期 C．番茄對K＋和Mg2＋吸收量的差異可能與細(xì)胞膜上相應(yīng)載體的數(shù)量有關(guān) D．番茄在營養(yǎng)生長的前期對K＋幾乎不吸收，在營養(yǎng)生長的后期吸收量增大 答案　C 解析　該實驗的自變量是番茄生長發(fā)育的不同時期，A錯誤；由于實驗只涉及K＋和Mg2＋，不能根據(jù)實驗結(jié)果判斷番茄在不同生長發(fā)育期對其他無機鹽的需求量，B錯誤；番茄根系吸收K＋和Mg2＋的過程均需要載體協(xié)助，番茄對K＋和Mg2＋吸收量的差異可能與細(xì)胞膜上相應(yīng)載體的數(shù)量有關(guān)，C正確；分析題圖曲線可知，番茄在營養(yǎng)生長的前期對K＋吸收量約為300mg/L，D錯誤。 【科學(xué)探究】　驗證某種礦質(zhì)元素生理功能的實驗方案 實驗組：正常植物＋缺X培養(yǎng)液共同培養(yǎng)一段時間后，表現(xiàn)出相應(yīng)的癥狀，再加入X后，癥狀消失。 對照組：正常植物＋完全培養(yǎng)液共同培養(yǎng)一段時間后，植物正常生長。 實驗相關(guān)說明： (1)實驗中應(yīng)保證實驗材料的統(tǒng)一性，即材料的種類、生長狀況等相同。 (2)實驗組加入X的目的是二次對照，使實驗組前后對照，以增強說服力。 (3)該方案也可用于檢測某種礦質(zhì)元素是否是植物正常生長的必需元素。 考點三　鑒定生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì) 1．實驗原理 (1)還原性糖＋斐林試劑磚紅色沉淀。 (2)脂肪＋蘇丹Ⅲ染色液→橘黃色。 (3)蛋白質(zhì)＋雙縮脲試劑→紫色。 2．實驗步驟 特別提醒　實驗注意事項 (1)鑒定非還原性糖(如蔗糖)時，如果與斐林試劑混合，水浴加熱后的現(xiàn)象不是無色，而是淺藍色[Cu(OH)2的顏色]。 (2)脂肪鑒定現(xiàn)象觀察時的注意事項 ①若要觀察被染色的脂肪顆粒，則使用顯微鏡。 ②若要通過溶液顏色變化，則不必使用顯微鏡。 (3)蛋白質(zhì)鑒定時的注意事項 ①若用大豆作材料，必須提前浸泡。 ②若用蛋清液作材料，必須稀釋，防止其黏在試管上不易刷洗。 1．區(qū)分斐林試劑與雙縮脲試劑的“一同三不同” 2．三類有機物檢測在操作步驟上的“三個唯一” (1)唯一需要加熱——還原性糖檢測，且必須水浴加熱，一般不能用酒精燈直接加熱。若不加熱，則無磚紅色沉淀出現(xiàn)。 (2)唯一需要顯微鏡——脂肪檢測。 (3)唯一使用乙醇——脂肪的鑒定，實驗用體積分?jǐn)?shù)為50%的乙醇洗去浮色。 3．實驗中的三個注意點 (1)三個實驗中都不宜選取有顏色的材料，否則會干擾實驗結(jié)果的顏色變化。 (2)脂肪鑒定的過程中滴加1～2滴體積分?jǐn)?shù)為50%的乙醇的目的是洗去浮色，原因是蘇丹Ⅲ染色液易溶于乙醇。 (3)物質(zhì)鑒定實驗一般不設(shè)立對照實驗，若需設(shè)立對照實驗，對照組應(yīng)加入成分已知的物質(zhì)，如驗證唾液淀粉酶是蛋白質(zhì)，對照組可加入稀釋的雞蛋清。 問題探究 斐林試劑與雙縮脲試劑使用過程中有不同的要求，請分析： (1)鑒定還原性糖時使用的斐林試劑為何要現(xiàn)配現(xiàn)用？ 提示　因為斐林試劑很不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生藍色的Cu(OH)2沉淀，所以應(yīng)將甲液和乙液分別保存，使用時現(xiàn)配現(xiàn)用。 (2)鑒定蛋白質(zhì)時，加入試劑B后，如果沒有產(chǎn)生紫色反應(yīng)，可能的原因是什么？ 提示　可能加入的雙縮脲試劑B過量，CuSO4在堿性溶液中生成大量的藍色Cu(OH)2絮狀沉淀，會遮蔽實驗中所產(chǎn)生的紫色，影響觀察結(jié)果。 (3)某同學(xué)在鑒定還原性糖和蛋白質(zhì)時，只配制了斐林試劑甲液和乙液，忘記配制雙縮脲試劑了，如果鑒定完還原性糖后仍想鑒定蛋白質(zhì)，該如何做才最快捷？ 提示　斐林試劑甲液和雙縮脲A液完全相同，將斐林試劑乙液用蒸餾水稀釋5倍后便成為雙縮脲試劑B液，可用于蛋白質(zhì)的鑒定。 命題點一　糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的檢測原理與基本操作 1．(2017全國Ⅰ，2)下列關(guān)于細(xì)胞結(jié)構(gòu)與成分的敘述，錯誤的是(　　) A.細(xì)胞膜的完整性可用臺盼藍染色法進行檢測 B．檢測氨基酸的含量可用雙縮脲試劑進行顯色 C．若要觀察處于細(xì)胞分裂中期的染色體可用醋酸洋紅溶液染色 D．斐林試劑是含有Cu2＋的堿性溶液，可被葡萄糖還原成磚紅色 答案　B 解析　用臺盼藍可鑒定細(xì)胞死活，被染色的細(xì)胞是死細(xì)胞，因為死細(xì)胞的細(xì)胞膜失去了對臺盼藍的選擇透過性，使得臺盼藍能進入細(xì)胞而被染成藍色，如果細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)不完整，臺盼藍也能進入細(xì)胞，故也能判斷細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的完整性，A正確；雙縮脲試劑是用來檢測蛋白質(zhì)中肽鍵的，因為氨基酸中沒有肽鍵，故不能檢測氨基酸的含量，B錯誤；若要觀察處于細(xì)胞分裂中期的染色體，可以用堿性染料醋酸洋紅溶液、龍膽紫溶液、改良苯酚品紅染液等試劑染色，C正確；斐林試劑是由0.1g/mL的NaOH溶液與0.05 g/mL的CuSO4溶液等量混合配制而成，現(xiàn)配現(xiàn)用。可溶性還原糖中含有的醛基或酮基具有弱還原性，在水浴加熱的條件下可與氫氧化銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)，把Cu2＋還原成磚紅色的Cu2O(氧化亞銅)沉淀，D正確。 2．某校生物興趣小組進行了生物組織中還原性糖檢測的實驗(如下圖)，下列敘述正確的是(　　) A．在實驗材料選擇方面，用蘋果比用植物葉片的效果要好 B．在制備生物組織樣液時，加入石英砂的主要目的是促進還原性糖的溶解 C．用于該實驗檢測的斐林試劑也可用于檢測蛋白質(zhì)，只是添加試劑的順序不同 D．由于斐林試劑不穩(wěn)定，在使用斐林試劑時要先加入0.1g/mL的NaOH溶液，后加入 0.05 g/mL的CuSO4溶液 答案　A 解析　蘋果含還原性糖量高、顏色淺，比植物葉片更適合用于還原性糖的鑒定，A正確；在制備生物組織樣液時，加入石英砂的主要目的是使實驗材料研磨充分，B錯誤；斐林試劑和雙縮脲試劑中CuSO4溶液的濃度不同，C錯誤；在使用斐林試劑時應(yīng)將NaOH和CuSO4溶液等量混勻后再加入組織樣液，D錯誤。 科學(xué)探究　實驗中的三點注意 (1)三個實驗中都不宜選取有顏色的材料，否則會干擾實驗結(jié)果的顏色變化。 (2)脂肪鑒定的過程中滴加1～2滴體積分?jǐn)?shù)為50%的乙醇溶液的目的是洗去浮色，原因是蘇丹Ⅲ染色液易溶于乙醇。 (3)物質(zhì)鑒定實驗一般不設(shè)立對照實驗，若需設(shè)立對照實驗，對照組應(yīng)加入成分已知的物質(zhì)，如驗證唾液淀粉酶是蛋白質(zhì)，對照組可加入稀釋的雞蛋清。 命題點二　生物組織中有機物鑒定的實驗拓展 3．某生物興趣小組在野外發(fā)現(xiàn)一種組織顏色為白色的不知名野果，該小組把這些野果帶回實驗室欲鑒定其中是否含有還原性糖、脂肪和蛋白質(zhì)，下列敘述正確的是(　　) A．對該野果進行脂肪的鑒定實驗不一定使用顯微鏡 B．若該野果的組織樣液中加入斐林試劑并水浴加熱出現(xiàn)較深的磚紅色，說明該野果中含有大量的葡萄糖 C．進行蛋白質(zhì)的鑒定時可用斐林試劑的甲液和乙液代替雙縮脲試劑A液和B液，因為它們的成分相同 D．進行還原性糖鑒定實驗結(jié)束時將剩余的斐林試劑裝入棕色瓶，以便長期保存?zhèn)溆? 答案　A 解析　可以用向組織樣液中加入蘇丹Ⅲ染色液的方法對該野果進行脂肪的鑒定，該方法不需要使用顯微鏡，A項正確；向該野果的組織樣液中加入斐林試劑并水浴加熱出現(xiàn)較深的磚紅色，說明該野果中含有大量的還原性糖，而不能確定是否含葡萄糖，B項錯誤；雙縮脲試劑和斐林試劑的成分雖然相同，但成分的濃度不同，C項錯誤；斐林試劑使用時是現(xiàn)用現(xiàn)配，不能長期放置，D項錯誤。 4．據(jù)藥理研究，一種茅草的根內(nèi)含有降血糖的因子及多種有益于健康的成分，某公司將它開發(fā)成一種保健飲料。該產(chǎn)品是否適用于糖尿病患者，生物學(xué)興趣小組的同學(xué)以此作為研究課題。請你完成下面的實驗鑒定報告。 (1)實驗?zāi)康模鸿b定一種茅草的根是否含有還原性糖和淀粉。 (2)實驗原理：還原性糖可用______________來檢測，淀粉可用____________來檢測。 (3)實驗器材：一種茅草根、所需試劑、研缽、燒杯、試管、紗布、漏斗、酒精燈、試管夾、火柴、滴管等。 (4)實驗步驟： ①用研缽將茅草根磨碎，過濾，取其濾液； ②取A、B兩支試管，各加入2mL濾液； ③往A試管中加入________________，搖勻，放入盛有熱水的大燒杯中加熱約2min。觀察試管中的顏色變化； ④往B試管中加入________，觀察試管中的顏色變化。 (5)可能出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象及分析：____________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(2)斐林試劑　稀碘液　(4)③1mL現(xiàn)配制的斐林試劑?、?滴稀碘液　(5)①如果A試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀，說明茅草的根內(nèi)含有還原性糖；否則沒有。②如果B試管中出現(xiàn)藍色，說明茅草的根內(nèi)含有淀粉；否則沒有 解析　(2)還原性糖的鑒定：與斐林試劑水浴加熱出現(xiàn)磚紅色沉淀；淀粉的鑒定：與稀碘液反應(yīng)呈藍色。(4)③A試管需要水浴加熱，加入的應(yīng)為現(xiàn)配制的斐林試劑。④A試管加入的是斐林試劑，則B試管加入的是稀碘液。(5)①如果A試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀，說明茅草的根內(nèi)含有還原性糖；否則沒有。②如果B試管中出現(xiàn)藍色，說明茅草的根內(nèi)含有淀粉；否則沒有。 矯正易錯　強記長句 1．細(xì)胞鮮重和干重中元素與化合物的含量不同 (1)在組成細(xì)胞的元素中，占鮮重百分比：O＞C＞H＞N；占干重百分比：C＞O＞N＞H。 (2)在組成細(xì)胞的化合物中，占鮮重百分比：水＞蛋白質(zhì)＞脂質(zhì)＞糖類，但在干重百分比中，蛋白質(zhì)最多。 2．大量元素、微量元素是根據(jù)元素的含量劃分的。無論是大量元素還是微量元素，都是生物體必需的元素，對于維持生物體的生命活動都起著重要的作用。 3．活細(xì)胞中含量最多的元素是氧元素，但數(shù)量最多的是氫原子。 4．干種子中不是不含自由水，而是自由水的比例很低，結(jié)合水的比例較高。 5．水既是細(xì)胞代謝的原料，參與有氧呼吸、光合作用、化合物的水解；也是細(xì)胞代謝的產(chǎn)物，有氧呼吸、光合作用、蛋白質(zhì)的合成等過程都有水的生成。 6．無機鹽不都是以離子形式存在，少數(shù)無機鹽以化合物的形式存在，如牙齒、骨骼中的CaCO3。 如圖是小麥種子成熟過程中干物質(zhì)和水分的變化，據(jù)圖回答： 1．隨著種子的成熟，種子中水分減少的主要原因是自由水散失過多。由此導(dǎo)致的細(xì)胞呼吸的變化及好處是細(xì)胞呼吸減弱，有機物消耗減少，有利于種子的儲存。 2．取第20天和第50天的種子分別制成組織樣液，加入斐林試劑后隔水加熱，發(fā)現(xiàn)第20天的磚紅色沉淀更多，分析其原因是小麥種子成熟過程中，可溶性的還原糖轉(zhuǎn)變成了不具有還原性的淀粉。 3．芝麻種子成熟過程中增加的干物質(zhì)主要是脂肪，用蘇丹Ⅲ染色液鑒定芝麻種子含有脂肪的方法是將芝麻種子研磨制成組織樣液，在組織樣液中加入蘇丹Ⅲ染色液，若出現(xiàn)橘黃色，則說明芝麻種子中含有脂肪。 重溫高考　演練模擬 1．(2018全國Ⅱ，4)有些作物的種子入庫前需要經(jīng)過風(fēng)干處理。與風(fēng)干前相比，下列說法錯誤的是(　　) A．風(fēng)干種子中有機物的消耗減慢 B．風(fēng)干種子上微生物不易生長繁殖 C．風(fēng)干種子中細(xì)胞呼吸作用的強度高 D．風(fēng)干種子中結(jié)合水與自由水的比值大 答案　C 解析　風(fēng)干種子細(xì)胞中含水量少，細(xì)胞呼吸作用強度低，有機物的消耗慢，A項正確、C項錯誤；風(fēng)干種子細(xì)胞中含水量少，微生物不易在其上生長繁殖，B項正確；風(fēng)干種子細(xì)胞中自由水的含量相對少，結(jié)合水與自由水的比值大，D項正確。 2．(2016江蘇，5)關(guān)于生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)和DNA的鑒定實驗，下列敘述正確的是(　　) A．還原糖、DNA的鑒定通常分別使用雙縮脲試劑、二苯胺試劑 B．鑒定還原糖、蛋白質(zhì)和DNA都需要進行水浴加熱 C．二苯胺試劑和用于配制斐林試劑的NaOH溶液都呈無色 D．脂肪、蛋白質(zhì)鑒定時分別可見橘黃色顆粒、磚紅色沉淀 答案　C 解析　還原糖鑒定試劑是斐林試劑，DNA鑒定試劑是二苯胺試劑，A錯誤；鑒定還原糖和DNA需進行水浴加熱，蛋白質(zhì)鑒定不需進行水浴加熱，B錯誤；二苯胺試劑和用于配制斐林試劑的NaOH溶液都呈無色，C正確；脂肪鑒定時可見橘黃色顆粒，蛋白質(zhì)鑒定時呈紫色，D錯誤。 3．(2014四川，2)生物體的生命活動離不開水。下列關(guān)于水的敘述，錯誤的是(　　) A．在最基本生命系統(tǒng)中，H2O有自由水和結(jié)合水兩種存在形式 B．由氨基酸形成多肽鏈時，生成物H2O中的氫來自氨基和羧基 C．有氧呼吸時，生成物H2O中的氫來自線粒體中丙酮酸的分解 D．H2O在光下分解，產(chǎn)生的[H]將固定的CO2還原成(CH2O) 答案　C 解析　水在最基本的生命系統(tǒng)中有兩種存在形式：自由水和結(jié)合水，A項正確；在氨基酸脫水縮合形成多肽鏈的過程中，生成物H2O中的兩個氫原子分別來自兩個氨基酸中的氨基和羧基，B項正確；有氧呼吸第三階段，O2與第一階段葡萄糖分解產(chǎn)生的[H]和第二階段丙酮酸和水徹底分解產(chǎn)生的[H]結(jié)合形成H2O，同時釋放出大量能量，C項錯誤；光合作用的光反應(yīng)階段發(fā)生在葉綠體類囊體膜上，H2O在光下被分解成O2和[H]，[H]用于葉綠體基質(zhì)中的暗反應(yīng)，將固定的CO2還原成(CH2O)，D項正確。 4．(2014海南，5)下列關(guān)于植物體內(nèi)水分的敘述，錯誤的是(　　) A．植物體內(nèi)的水分參與營養(yǎng)物質(zhì)的運輸 B．水是構(gòu)成葉肉細(xì)胞的重要化合物之一 C．自由水可作為細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物 D．同種植物萌發(fā)種子的含水量和休眠種子的相同 答案　D 解析　同種植物萌發(fā)種子的含水量大于休眠種子，D項錯誤。 5．(2019蘇州一中調(diào)研)下列有關(guān)組成生物體元素和化合物的敘述，正確的是(　　) A．淀粉和纖維素都是儲能物質(zhì)，它們都屬于多糖 B．氨基酸、神經(jīng)遞質(zhì)、抗體都屬于人體內(nèi)環(huán)境的成分 C．?dāng)z入人體的N元素主要用于構(gòu)成核酸中的含氮堿基 D．P元素是構(gòu)成脂肪、磷脂、ATP等不可缺少的成分 答案　B 解析　纖維素是植物細(xì)胞壁的主要成分之一，不是儲能物質(zhì)，A錯誤；氨基酸、神經(jīng)遞質(zhì)、抗體都可以存在于血漿、組織液或淋巴中，都是內(nèi)環(huán)境的成分，B正確；人體主要以氨基酸的形式攝入N元素，因此攝入人體的N元素主要參與蛋白質(zhì)的合成，C錯誤；脂肪的組成元素是C、H、O，無P元素，P是磷脂、ATP中不可缺少的元素，D錯誤。 一、單項選擇題 1．(2019南通高三質(zhì)檢)下列關(guān)于細(xì)胞內(nèi)元素和化合物的敘述，正確的是(　　) A．RNA具有催化、信息傳遞、物質(zhì)轉(zhuǎn)運等功能 B．脂質(zhì)分子中O和H元素的含量比糖類中的多 C．秋冬季植物體內(nèi)結(jié)合水與自由水的比例下降 D．細(xì)胞中含磷的物質(zhì)均可為生命活動提供能量 答案　A 解析　DNA中的遺傳信息通過mRNA攜帶至細(xì)胞質(zhì)中，tRNA攜帶氨基酸至核糖體上，有些酶的化學(xué)本質(zhì)是RNA，具有催化作用，A正確；脂質(zhì)分子中的C和H元素的含量比糖類中的多，O元素含量比糖類少，B錯誤；秋冬季植物體內(nèi)結(jié)合水與自由水的比例上升，有利于抗寒，C錯誤；細(xì)胞中含磷的物質(zhì)如DNA是遺傳物質(zhì)，不為生命活動提供能量，D錯誤。 2．下列有關(guān)組成生物體的化學(xué)元素的說法中，不正確的是(　　) A．組成細(xì)胞的元素同樣存在于自然環(huán)境中 B．C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg都是大量元素，C在各種有機物中都存在 C．在細(xì)菌的化學(xué)組分中，P元素僅存在于DNA和RNA分子中 D．微量元素雖然含量少，但它們既參與細(xì)胞結(jié)構(gòu)組成，也參與細(xì)胞的代謝調(diào)節(jié) 答案　C 解析　組成細(xì)胞的元素同樣存在于自然環(huán)境中，沒有一種是生物特有的，A項正確；C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg都是大量元素，C構(gòu)成了有機物的基本骨架，在各種有機物中都存在，B項正確；在細(xì)菌的化學(xué)組分中，構(gòu)成細(xì)胞膜的成分磷脂中也含有P元素，C項錯誤；微量元素雖然含量少，但它們既參與細(xì)胞結(jié)構(gòu)組成，也參與細(xì)胞的代謝調(diào)節(jié)，D項正確。 3．東北三寶之一的人參，素有“七兩為參，八兩為寶”的美譽。但由于農(nóng)民的不合理種植，造成施用氮肥的人參狀如水蘿卜，竟然捆成捆銷售，嚴(yán)重沖擊了東北的中草藥市場。以下敘述你認(rèn)為正確的是(　　) A．氮元素參與構(gòu)成蛋白質(zhì)，主要存在于蛋白質(zhì)的R基中 B．氮元素不僅參與葉綠素組成，也是核酸、纖維素等多種物質(zhì)的構(gòu)成元素 C．必需元素的種類和數(shù)量都對維持生物體正常的生命活動起重要作用 D．這一事實說明氮元素是人參的微量元素，應(yīng)減少氮元素的供應(yīng) 答案　C 解析　氮元素參與構(gòu)成蛋白質(zhì)，主要存在于蛋白質(zhì)的肽鍵(—NH—CO—)中，A項錯誤；氮元素不僅參與葉綠素組成，也是核酸等多種物質(zhì)的構(gòu)成元素，但不是纖維素的構(gòu)成元素，B項錯誤；必需元素是生命活動所必需的，其種類和數(shù)量都對維持生物體正常的生命活動起重要作用，C項正確；氮元素是人參的大量元素，應(yīng)依據(jù)生命活動的需要而合理地供應(yīng)，D項錯誤。 4．下列有關(guān)生物體內(nèi)水和無機鹽的敘述，正確的是(　　) A．若不同種生物細(xì)胞的自由水和結(jié)合水的比值相同，它們的代謝強度一定相同 B．癌變細(xì)胞和衰老細(xì)胞內(nèi)的水分減少，新陳代謝速率減慢 C．給水中毒患者注射質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.8%的鹽水，是為了降低細(xì)胞外液的滲透壓 D．血漿pH能維持相對穩(wěn)定，與它含有的HCO、H2PO等離子有關(guān) 答案　D 5．水是生命之源，下列有關(guān)細(xì)胞內(nèi)自由水、結(jié)合水與細(xì)胞新陳代謝及抗性之間關(guān)系的敘述，錯誤的是(　　) A．細(xì)胞內(nèi)的水主要存在于細(xì)胞液中，且自由水的含量大于結(jié)合水的含量 B．細(xì)胞內(nèi)自由水向結(jié)合水轉(zhuǎn)化時，細(xì)胞的抗寒性增強 C．將人的紅細(xì)胞置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%的氯化鈉溶液中，紅細(xì)胞內(nèi)的結(jié)合水的量不變 D．種子儲存前，曬干是為了減少自由水的含量，降低種子的代謝速率 答案　A 解析　細(xì)胞內(nèi)的水主要存在于細(xì)胞質(zhì)中，A錯誤；自由水與結(jié)合水的比值與新陳代謝及抗性有關(guān)，比值越高，細(xì)胞代謝越旺盛，抗逆性越低，當(dāng)細(xì)胞內(nèi)自由水向結(jié)合水轉(zhuǎn)化時，代謝減慢，抗寒性增強；種子儲存前曬干，是為了減少自由水的含量，降低代謝速率，B、D正確；將人的紅細(xì)胞置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%的氯化鈉溶液中，紅細(xì)胞內(nèi)的結(jié)合水的量不變，C正確。 6．(2019大連模擬)下列關(guān)于生物體內(nèi)無機鹽的相關(guān)敘述，錯誤的是(　　) A．細(xì)胞中的無機鹽主要以離子形式存在 B．人體血液中Ca2＋濃度太低會出現(xiàn)抽搐癥狀 C．Mg是葉綠體中參與光合作用的各種色素的組成元素 D．在探究小麥生長發(fā)育是否需要Mg2＋的實驗中必須設(shè)置對照實驗 答案　C 解析　細(xì)胞中的無機鹽的主要存在形式是離子，A正確；人體血液中Ca2＋濃度太低會出現(xiàn)抽搐癥狀，B正確；Mg是葉綠素的組成成分，類胡蘿卜素中不含有Mg元素，C錯誤；探究小麥生長發(fā)育是否需要Mg2＋的實驗中必須設(shè)置對照實驗，D正確。 7．為了確定某種礦質(zhì)元素是否是植物的必需元素，應(yīng)采用的方法是(　　) A．檢測正常葉片中該礦質(zhì)元素的含量 B．分析根系對該礦質(zhì)元素的吸收過程 C．分析環(huán)境條件對該礦質(zhì)元素吸收的影響 D．觀察含全部營養(yǎng)的培養(yǎng)液中去掉該礦質(zhì)元素前、后對植株生長發(fā)育狀況的影響 答案　D 解析　確定某種礦質(zhì)元素是否是植物的必需元素，應(yīng)采用溶液培養(yǎng)法，在人工配制的完全培養(yǎng)液中，除去某種礦質(zhì)元素，然后觀察植物的生長發(fā)育情況：如果植物的生長發(fā)育仍正常，說明該元素不是植物所必需的；如果植物的生長發(fā)育不正常(出現(xiàn)特定的缺乏癥狀)，且只有補充了該種元素(其他元素?zé)o效)后，植物的生長發(fā)育又恢復(fù)正常(癥狀消失)，說明該元素是必需的礦質(zhì)元素。 8．(2019宿遷模擬)下列有關(guān)生物組織中的糖類、脂肪、蛋白質(zhì)等有機物的鑒定實驗中，敘述正確的是(　　) A．西瓜、梨等的組織中富含還原性糖，可作為鑒定還原性糖的實驗材料 B．檢測花生油可選用蘇丹Ⅲ作指示劑，檢測花生種子中脂肪顆粒一定要使用顯微鏡 C．檢測生物組織中的多肽可使用雙縮脲試劑，該試劑的本質(zhì)是堿性環(huán)境中的Cu2＋ D．可用一定濃度的淀粉溶液、蛋白質(zhì)溶液替代30%的蔗糖溶液做質(zhì)壁分離實驗 答案　C 解析　紅色的西瓜汁會對還原性糖的鑒定產(chǎn)生顏色干擾，A錯誤；檢測花生種子中的脂肪顆粒不一定要使用顯微鏡，可以將花生種子制作成勻漿，滴加蘇丹Ⅲ染色液后直接觀察顏色，B錯誤；使用雙縮脲試劑時，應(yīng)先加試劑NaOH溶液，造成堿性環(huán)境，再加B液，使得堿性環(huán)境中的Cu2＋能與多肽進行反應(yīng)，C正確；由于蔗糖的分子量小，分子數(shù)目多，而淀粉和蛋白質(zhì)都是大分子物質(zhì)，分子數(shù)目少，滲透壓低，用一定濃度的淀粉溶液、蛋白質(zhì)溶液做質(zhì)壁分離實驗，質(zhì)壁分離現(xiàn)象可能會不明顯，D錯誤。 二、多項選擇題 9．(2018南通三模)下列關(guān)于細(xì)胞中元素和化合物的敘述不正確的是(　　) A．無機物不能作為細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分 B．C、H、O、N都是組成生物大分子的必需元素 C．脂肪和維生素等都屬于細(xì)胞中的能源物質(zhì) D．不同蛋白質(zhì)中氨基酸的種類和數(shù)目可能相同 答案　ABC 解析　無機物可與某些復(fù)雜化合物結(jié)合，是構(gòu)成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分，A錯誤；多糖是生物大分子，其元素組成只有C、H、O，B錯誤；維生素不是細(xì)胞中的能源物質(zhì)，C錯誤；蛋白質(zhì)的多樣性與氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序以及肽鏈盤曲折疊等形成的空間結(jié)構(gòu)都有關(guān)，因此不同蛋白質(zhì)中的氨基酸種類和數(shù)目有可能相同，D正確。 10．(2018南京高中畢業(yè)班測試)下列有關(guān)化合物的敘述，正確的是(　　) A．磷脂含有磷元素，脫氧核糖核酸不含氧元素 B．維生素D屬于脂質(zhì)，能促進人和動物對鈣和磷的吸收 C．蛋白質(zhì)和多肽都能與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng) D．含有DNA和RNA的細(xì)胞中，DNA是主要的遺傳物質(zhì) 答案　BC 解析　磷脂和脫氧核糖核酸的組成元素均為C、H、O、N、P，A項錯誤；維生素D屬于脂質(zhì)，能促進人和動物對鈣和磷的吸收，B項正確；蛋白質(zhì)和多肽中都含有肽鍵(—CO—NH—)，所以都能與雙縮脲試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應(yīng)，C項正確；含有DNA和RNA的細(xì)胞中遺傳物質(zhì)是DNA，D項錯誤。 三、非選擇題 11．(2019太倉調(diào)研)韭菜是人們喜愛的一種蔬菜，如圖是同學(xué)們畫出的韭菜細(xì)胞中部分元素及其構(gòu)成化合物關(guān)系圖(①②③④表示不同化學(xué)元素組成的化合物)。據(jù)圖及所學(xué)知識回答下列問題： (1)若①和②都是生物大分子，則①的合成場所是_____________________________， 已知②的基本單位是葡萄糖，則②可能是_________________________________。 (2)若③是生命活動的直接能源物質(zhì)，則它是________。若④存在于葉肉細(xì)胞，則其功能是________________________________________________________________________。 (3)為檢測韭菜根細(xì)胞中儲存的營養(yǎng)物質(zhì)，同學(xué)們將根切成薄片進行實驗。甲同學(xué)將薄片放在載玻片上，滴加少許蘇丹Ⅲ染色液染色3分鐘后，用吸水紙吸去染液，再滴加1～2滴體積分?jǐn)?shù)為50%的乙醇溶液________，在顯微鏡下觀察到細(xì)胞質(zhì)中有橘黃色脂肪滴；乙同學(xué)將韭菜根切成的薄片放在載玻片上，滴加少許新配制的斐林試劑，將載玻片在酒精燈上加熱，直接觀察顏色變化。乙同學(xué)的目的是檢測根細(xì)胞中是否存在________，可通過________________來判斷細(xì)胞中是否存在該物質(zhì)及含量的多少。 答案　(1)核糖體　淀粉和纖維素　(2)ATP　吸收(傳遞和轉(zhuǎn)換)光能　(3)洗去浮色　還原性糖　是否出現(xiàn)磚紅色及顏色的深淺 解析　(1)①是由C、H、O、N四種元素組成的生物大分子，則①最可能是蛋白質(zhì)，其合成場所是核糖體，②是由C、H、O元素組成的，且其基本單位是葡萄糖，因此②可能是淀粉和纖維素。 (2)若③是生命活動的直接能源物質(zhì)，且由C、H、O、N、P組成，則③是ATP。④是由C、H、O、N、Mg組成的，若④存在于葉肉細(xì)胞，則其可能是葉綠素，其功能是吸收(傳遞和轉(zhuǎn)換)光能。 (3)在脂肪的鑒定實驗中，用蘇丹Ⅲ染色液染色后需要用體積分?jǐn)?shù)為50%的乙醇溶液洗去浮色，然后可在顯微鏡下觀察到細(xì)胞質(zhì)中有橘黃色脂肪滴，用斐林試劑的目的是檢測韭菜根細(xì)胞中是否存在還原性糖，可通過是否出現(xiàn)磚紅色及顏色的深淺來判斷細(xì)胞中是否存在該物質(zhì)及含量的多少。 12．鎘(Cd)是一種毒性很大的重金屬元素，對植物的生長造成傷害，外源鈣(Ca)能否緩解Cd的毒害？現(xiàn)以洋蔥為材料進行有關(guān)研究。分析回答下列問題： (1)實驗步驟： ①在室溫下(25℃)用自來水培養(yǎng)洋蔥鱗莖，待剛長出葉片后選取80棵生長狀況一致的洋蔥幼苗平均分成________組，依次編號。 ②每組鎘處理和鈣處理的濃度組合如下表，其他培養(yǎng)條件相同且適宜。 組別 鎘處理(μmol/L) 0 10 100 300 鈣處理(mmol/L) 0 A1 B1 C1 D1 0.1 A2 B2 C2 D2 1 A3 B3 C3 D3 10 A4 B4 C4 D4 ③兩周后，分別_____________________________________________________。 (2)繪制實驗結(jié)果柱形圖如圖所示。 (3)實驗分析與討論： ①A1、B1、C1、D1四組實驗結(jié)果說明：__________________________________________。 ②A、B組實驗結(jié)果說明：在低鎘濃度條件下，外源Ca對洋蔥的生長無明顯的影響；而C、D組實驗結(jié)果則說明：在中、高鎘濃度條件下，_________________________________。 ③進一步研究發(fā)現(xiàn)，Ca2＋與Cd2＋競爭細(xì)胞表面有限的離子通道，當(dāng)溶液中Ca2＋和Cd2＋同時存在時，Ca2＋可顯著地___________________________，從而減輕Cd的毒害。 答案　(1)①16?、蹨y量各組洋蔥幼苗的株高，算出各組平均值　(3)①一定范圍內(nèi)，鎘濃度升高，對洋蔥幼苗生長抑制作用增強(或鎘對洋蔥幼苗生長有抑制作用，且一定范圍內(nèi)，濃度越高，抑制作用越強)?、谕庠碈a能緩解Cd對洋蔥生長的抑制作用，且Ca2＋濃度越高，緩解作用越明顯?、劢档图?xì)胞對Cd2＋的吸收 解析　(1)①分析每組鎘處理和鈣處理的濃度組合表可知，該實驗將選取的80棵生長狀況一致的洋蔥幼苗平均分成16組。③依題意可知，該實驗的因變量是植物的生長狀況，所以兩周后，要對因變量進行檢測，即分別測量各組洋蔥幼苗的株高，算出各組平均值。(3)實驗分析與討論：①表中數(shù)據(jù)顯示，A1、B1、C1、D1四組，鈣處理的濃度均為零，鎘處理的濃度依次增大，而柱狀圖顯示A1、B1、C1、D1四組的平均株高依次減小，因此該四組的實驗結(jié)果說明：一定范圍內(nèi)，鎘濃度升高，對洋蔥幼苗生長抑制作用增強(或：鎘對洋蔥幼苗生長有抑制作用，且一定范圍內(nèi)，濃度越高，抑制作用越強)。②表中數(shù)據(jù)顯示，C、D兩組，鈣處理的濃度均由0mmol/L逐漸增加到10 mmol/L，C、D兩組分別用中濃度鎘(100μmol/L)、高濃度鎘(300 μmol/L)處理，而柱狀圖顯示C、D兩組的平均株高，均隨鈣處理濃度的升高而升高，因此該實驗結(jié)果說明：外源Ca能緩解Cd對洋蔥生長的抑制作用，且Ca2＋濃度越高，緩解作用越明顯。③已知Ca2＋與Cd2＋競爭細(xì)胞表面有限的離子通道。依題意并結(jié)合對②的分析可知，當(dāng)溶液中Ca2＋和Cd2＋同時存在時，Ca2＋可顯著地降低細(xì)胞對Cd2＋的吸收，從而減輕Cd的毒害。