1、第2讲细胞中的元素和化合物细胞中的无机物考点内容要求三年考情命题趋势备考指南(1)水和无机盐的作用2018课标T4题型内容:水和无机盐的作用,有机物的检测考查形式:多通过选择题直接考查(1)结合实例分析自由水与结合水比例与代谢的关系(2)列表法比较有机物检测的原理与方法(2)检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质实验与探究考点一细胞中的元素和化合物1.细胞中的元素(1)元素的来源、分类依据和存在形式(2)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系2.细胞中的化合物3.正确区分鲜重、干重的元素和化合物的含量1.Ca、Mg、Fe、Mn、Cu是组成细胞的微量元素。(必修1 P16正文)()2.细胞中的微量
2、元素因含量极少从而不如大量元素重要。(必修1 P16正文)()3.在人体活细胞中氢原子的数目最多。(必修1 P17图2-1)()4.组成细胞的元素都是以化合物的形式存在。(必修1 P17正文)()5.所有细胞中化合物的含量都是一样的。(必修1 P17思考与讨论)()(必修1 P16问题探讨与P17图2-1、图2-2)根据教材图表,回答问题。(1)分析图表,地壳和细胞中的元素构成的相同点是;不同点是。(2)组成细胞的元素在地壳中都能找到,这是因为。(3)对比图2-1和图2-2,在人体细胞干重和细胞鲜重上含量占前四的元素分别是什么:。(4)C、H、N三种元素在人体的化学成分中,质量分数共占73%左
3、右(占细胞干重的百分比),而在地壳的化学成分中,质量分数不到1%,这一事实说明。(5)细胞内的氮元素含量明显高于地壳,据此可以推论:最大可能是因为细胞内的大分子有机化合物的含量较高。提示:(1)组成地壳和细胞中的元素的种类基本相同同一种元素的含量相差很大(2)生物体有选择地从无机自然界获取各种物质来组成自身(3)CONH、OCHN(4)生物界与非生物界具有差异性(5)蛋白质考向一细胞中元素的含量、种类及作用1.(2020陕西榆林二中期中)下列有关组成生物体细胞的化学元素的叙述中,正确的是()A.农作物种植中主要施加氮肥、磷肥、钾肥,因此植物生长发育中可以不需要B等微量元素B.H1N1病毒和桃树
4、共有的元素有C、H、O、N、PC.人体活细胞中含量最多的元素是CD.常吸入汽车尾气,可能在体内积累Pb等元素,因此Pb是人体需要的答案BB虽然是微量元素,但也是生命活动必需的,A错误;H1N1病毒和桃树均含有核酸,二者共有的元素有C、H、O、N、P,B正确;人体活细胞中含量最多的元素是O,C错误;Pb不是人体需要的,D错误。2.(2020黑龙江鹤岗一中月考)图中表示部分化合物的元素组成,其中数字表示元素。下列相关叙述中不正确的是()A.图中所示为大量元素,为微量元素B.人体缺会影响正常的有氧呼吸功能C.甲状腺激素、血红蛋白等从细胞中分泌到细胞外的方式是胞吐D.图示化合物合成过程都需要消耗能量答
5、案C据图可知,为镁元素,为磷元素,为铁元素,为碘元素。镁元素和磷元素为大量元素,铁元素和碘元素均为微量元素,A正确;人体缺会影响血红蛋白的合成,从而导致氧气运输能力降低,故影响正常的有氧呼吸功能,B正确;血红蛋白为胞内蛋白,不需要胞吐释放,C错误;题图中化合物的合成过程都需要消耗能量,D正确。题后悟道归纳有关生物体内元素的错误认识 (1)误以为生物体内大量元素重要,微量元素不重要大量元素、微量元素是根据元素的含量划分的。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都起着非常重要的作用。(2)误以为细胞内含量最多的元素是C活细胞内含量最多的元素是O而不是C。考向二细
6、胞中的元素和化合物3.如图甲是有活性的细胞中元素含量的柱形图,图乙是细胞中化合物含量的扇形图,下列说法正确的是()A.若甲表示组成人体细胞的元素含量,则a、b、c依次是O、H、CB.若乙表示细胞干重,则A化合物是蛋白质C.若乙表示细胞鲜重,则A化合物在细胞内主要存在于细胞液中D.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答案B若甲表示组成人体细胞的元素含量,则a、b、c依次是O、C、H,A错误;若乙表示细胞干重,则A化合物是蛋白质,B正确;若乙表示细胞鲜重,则A化合物为水,在细胞内主要存在于细胞内液中,C错误;生物界与非生物界的统一性表现在元素的种类上,而不是元素的
7、含量上,D错误。4.(2020陕西咸阳高三模拟)N元素是生物体内必需的大量元素。下列有关N元素的说法中,不正确的是()A.人体细胞干重中,N元素所占百分比仅低于C和OB.蛋白质中的N元素主要存在于氨基中C.N元素可参与ATP、叶绿素和磷脂分子的组成D.N元素在动物、植物体内的含量存在差异答案B蛋白质中的N元素主要存在于肽键中,B错误。考点二细胞中的无机物1.细胞中的水(1)细胞中水的存在形式和功能(2)水的含量及特点水是活细胞中含量最多的化合物。不同生物体内的含水量差异很大,如水生生物含水量(填“”或“成年;幼嫩部分(填“”或“(填“”或“”)代谢缓慢的细胞。2.细胞中的无机盐(1)含量:细胞
8、中含量很少,仅占细胞鲜重的1%1.5%。(2)无机盐的存在形式及功能1.自由水和结合水是细胞结构的重要组成成分。(必修1 P35正文)()2.贮藏中的种子不含水分以保持休眠状态。(必修1 P35正文)()3.入冬后气温下降,植物体内自由水含量相对增多。(必修1 P35正文)()4.缺铁会导致血红蛋白合成障碍,引起缺铁性贫血症。(必修1 P35思考与讨论)()5.哺乳动物血液中钙离子含量太低,会出现抽搐等症状。(必修1 P36正文)()1.(必修1 P35旁栏思考)在光合作用中水能发挥哪些作用。(答出两点即可)提示:参与光反应;作为良好溶剂;运输各种物质等。2.(必修1 P35正文)分析Na+、
9、K+对细胞内外渗透压大小所起的作用。提示:Na+是维持细胞外液渗透压的主要离子,而K+是维持细胞内液渗透压的主要离子。3.(必修1 P36与生活的联系)对于患急性肠炎的病人,治疗时经常需要输入生理盐水,这是为什么?提示:患急性肠胃炎的病人因腹泻而丢失水的同时也丢失了大量的无机盐,为了维持体内水盐平衡,需要补充生理盐水。4.(必修1 P35思考与讨论)为什么植物缺少N、Mg、P会影响植物的光合作用?提示:N、Mg是组成叶绿素的成分;N、P是组成叶绿体类囊体膜和ATP的成分;N也是组成光合酶的成分,因此植物缺少N、Mg、P会影响植物的光合作用。1.衍射法归纳细胞中的水2.常考无机盐功能归纳3.验证
10、某种矿质元素是否是植物生长的必需元素的实验方案(1)实验设计对照组植物+含X完全培养液正常生长。实验组(2)实验成功关键实验中应保证实验材料的统一性,即材料的种类、生长状况等相同。实验组加入X盐的目的是二次对照,使实验组前后形成对照,以增强说服力。该方案也可用于验证某种矿质元素的生理功能。考向一细胞中的水1.(2020江西南昌二中月考)下列叙述错误的是()A.植物体内含有较多自由水,可作为多种生物化学反应的反应物B.细胞内的结合水向自由水转化时,细胞的抗寒性得到增强C.种子储存前晒干是为了减少自由水含量,降低种子代谢速率D.细胞内核糖体合成蛋白质时生成水,水中的氢来自氨基和羧基答案B自由水可作
11、为反应物直接参与细胞呼吸、光合作用等生化反应,A正确;结合水减少时,抗逆性降低,B错误;种子储存前晒干可以减少自由水含量,降低种子代谢速率,减少有机物消耗,C正确;氨基酸脱水缩合时,生成的水中的氢来自一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基,D正确。2.(2020湖南衡阳一中高三月考)如图为对刚收获的种子所做的一系列处理,据图分析有关说法正确的是()A.和是同一种物质,但是在细胞中存在形式不同B.和均能够萌发形成幼苗C.在生物体内主要以化合物形式存在D.点燃后产生的CO2中的C只来自种子的糖类答案A晒干失去的是自由水,而烘干时,失去的是结合水,和是同一种物质,但是在细胞中存在形式不同,A正确;失去
12、自由水的种子仍保持其生理活性,用水浸泡后仍能萌发,失去结合水的细胞失去生理活性,种子浸泡后不能萌发,B错误;为种子燃烧后剩余的灰烬,主要为无机盐,其在生物体内主要以离子的形式存在,C错误;点燃后产生的CO2中的C来自种子中的糖类、脂质、蛋白质等有机物,D错误。题后悟道归纳自由水与结合水的比值和细胞代谢的关系考向二无机盐的功能3.(2020四川宜宾高考适应性考试)无机盐在细胞中含量较少,但对细胞的生命活动很重要。下列关于无机盐的叙述正确的是()A.萌发的种子烘干燃烧后的灰烬为无机盐,是种子萌发过程中从土壤中吸收的B.植物液泡中含有无机盐,无机盐浓度大小决定植物细胞的吸水或失水C.农民有计划地更换
13、种植的作物种类,有利于植物对矿质元素的有效利用D.动物细胞外液中含量占明显优势的是Na+、K+,其有利于维持血浆渗透压的稳定答案C种子萌发早期还没有形成根系,不能从土壤中吸收无机盐,A错误;液泡中含有无机盐等物质,植物细胞的吸水或失水由细胞液和外界溶液的浓度差决定,B错误;农民在同一块田里种植种类不同的农作物(轮作),有利于作物根系对矿质元素的选择性吸收,C正确;动物细胞外液中含量占明显优势的无机盐离子是Na+、Cl-,D错误。4.(2020河北衡水中学五调)小麦幼苗在缺少无机盐X的“完全培养液”中培养一段时间后,出现了叶片发黄的现象。下列有关叙述错误的是()A.对照实验应使用含无机盐X的完全
14、培养液培养小麦幼苗B.据实验结果推测无机盐X可能是一种含镁元素的无机盐C.与正常幼苗相比,该幼苗叶绿体内的NADPH的合成速率增加D.实验结束时,培养液中某些无机盐离子的浓度可能会增加答案C本实验的自变量是有无无机盐X,实验组缺乏无机盐X,对照组应使用含无机盐X的完全培养液培养小麦幼苗,A正确;将小麦幼苗在缺少无机盐X的“完全培养液”中培养一段时间后,出现了叶片发黄的现象,根据这一现象推测无机盐X可能是一种含镁元素的无机盐,原因是镁元素是构成叶绿素的必需元素,B正确;当植物缺镁时,叶绿素合成减少,光反应下降,叶绿体内NADPH的合成速率下降,C错误;植物吸收无机盐具有选择性,当植物吸收水大于吸
15、收某种无机盐时,实验结束时培养液中某种无机盐离子浓度可能会增加,D正确。实验检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1.检测原理(1)糖类的检测还原糖+斐林试剂砖红色沉淀。淀粉+碘液蓝色。(2)脂肪的检测:脂肪+苏丹染液橘黄色苏丹染液红色(3)蛋白质的检测:蛋白质+双缩脲试剂紫色。2.实验步骤(1)还原糖的检测(2)脂肪的检测方法一:花生种子匀浆+3滴苏丹染液橘黄色方法二:(3)蛋白质的检测1.斐林试剂使用时需提前按比例配好。(必修1 P18实验)()2.观察花生子叶中脂肪时,需用蒸馏水洗去浮色,再进行观察。(必修1 P18实验)()3.双缩脲试剂A、B先后加入待测溶液,水浴加热后显示紫色。(必修1
16、 P18实验)()4.斐林试剂与双缩脲试剂的组成成分完全相同,浓度不同。(必修1 P18实验)()1.(必修1 P18实验)向盛有2 mL苹果匀浆的试管中加入1 mL现配的斐林试剂,2 min后试管中会呈现什么颜色,请加以分析。提示:呈蓝色,斐林试剂呈蓝色,经5065 水浴加热后才能出现砖红色沉淀,若未经水浴加热,会呈现斐林试剂的蓝色。2.(必修1 P18实验)向某试管内无色液体中加入斐林试剂,经加热若出现砖红色沉淀,则表明试管内含有葡萄糖,对吗?提示:不对。若出现砖红色沉淀,只能证明样液中含有“还原糖”,但不能具体证明是哪种还原糖。3.(必修1 P18实验)如图为某种物质鉴定方案,若溶液中果
17、真有被检测的物质,则右侧试管“摇匀后”变成何种颜色?若在加入“某试剂”前,先向该试管内加入被测物质的“水解酶”,然后继续图示操作,是否还可能呈现颜色反应?为什么?提示:紫色。是。若被检测物质为蛋白质,当加入蛋白酶(本质为蛋白质)后其水解产物若为“肽”类,多肽和水解酶可与双缩脲试剂产生颜色反应(呈紫色),若水解产物为氨基酸,水解酶仍可与双缩脲试剂产生颜色反应。1.区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”(1)鉴定还原糖时使用的斐林试剂要现配现用的原因:斐林试剂很不稳定,容易产生蓝色的Cu(OH)2沉淀。(2)鉴定蛋白质时,加入双缩脲试剂B液后,如果没有产生明显的紫色反应,可能的原因:加入的双缩脲
18、试剂B液过量,CuSO4在碱性溶液中生成大量的蓝色Cu(OH)2絮状沉淀,会遮蔽实验中所产生的紫色,影响观察结果。(3)斐林试剂甲液和双缩脲试剂A液完全相同,将斐林试剂乙液用蒸馏水稀释5倍后便成为双缩脲试剂B液,可用于蛋白质的鉴定。2.三类有机物检测在操作步骤上的“三个唯一”(1)唯一需要加热还原糖检测,且必须5065 水浴加热,一般不能用酒精灯直接加热。若不加热,则无砖红色沉淀出现。(2)唯一需要显微镜脂肪检测。(3)唯一使用酒精脂肪检测,用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。3.实验中应注意的4个要点(1)三个实验中都不宜选取有颜色的材料,否则会干扰实验结果的颜色观察。(2)由于苏丹或苏丹
19、染液易溶于酒精,故可用体积分数为50%的酒精洗去浮色。(3)蛋白质鉴定中,若用大豆作材料,必须提前浸泡;若用蛋清作材料,必须稀释,防止其黏在试管上不易刷洗。(4)物质鉴定实验一般可预留部分样液作对照实验,若需进一步设立对照实验,对照组应加入成分已知的物质,如验证唾液淀粉酶是蛋白质,对照组可加入稀释的鸡蛋清溶液。考向一教材基础实验,考查实验原理与基本技能1.(2020山东菏泽郓城一中第二次模拟)下列关于生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质鉴定实验的叙述,正确的是()A.可溶性还原糖、蛋白质的鉴定,可用酒精灯直接加热B.脂肪鉴定中,50%的酒精用于溶解组织中的脂肪C.苏丹染液可将脂肪颗粒染成橘黄色D.常
20、用番茄、苹果等作为鉴定植物组织内还原糖的实验材料答案C可溶性还原糖的鉴定需要水浴加热,不能用酒精灯直接加热,而蛋白质的鉴定不需要加热,A错误;脂肪鉴定实验中50%的酒精主要作用是洗去浮色,B错误;苏丹染液可将脂肪颗粒染成橘黄色,C正确;番茄有颜色,会干扰实验结果的颜色观察,不能作为检测还原糖的实验材料,D错误。2.下列关于食品安全问题的探究实验设计的描述,正确的是()选项探究主题实验试剂预期实验结果结论A某“色拉油”是否含有脂肪苏丹染液被检测样液出现红色不含有脂肪,但可能含有固醇B某“早餐奶”是否含有蛋白质双缩脲试剂被检测液体出现砖红色含有蛋白质,但含量少于淀粉C某“奶片”是否添加淀粉碘液被检
21、测物质出现蓝色含有淀粉,不含有蛋白质D某“无糖”无色饮料中是否含有葡萄糖斐林试剂被检测液体出现砖红色一定含有还原糖,但不一定是葡萄糖答案D脂肪能被苏丹染液染成红色,因此实验结论为该“色拉油”含有脂肪,A错误;蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应,但无法通过该反应判断其含量,B错误;淀粉遇碘液变蓝,某“奶片”用碘液检测后出现蓝色,说明该“奶片”含有淀粉,但不能说明该“奶片”不含蛋白质,C错误;葡萄糖属于还原糖,可与斐林试剂在水浴加热的条件下生成砖红色沉淀,D正确。考向二拓展实验3.请回答下列有关物质检测的问题:(1)向适宜浓度的蔗糖溶液中加入斐林试剂,水浴加热后溶液呈色。(2)现有失去标签的0.3
22、g/mL的蔗糖溶液、3%的淀粉溶液和2%的淀粉酶(最适温度55 左右)溶液,请用现配的斐林试剂、水浴加热装置、试管、温度计等将它们鉴别出来。请简述鉴定步骤: 。答案(1)蓝(2)各取适量的两种溶液加到同一试管,混匀后得到三种组合,55 条件下保温一段时间后,各加入适量斐林试剂检测,水浴加热后出现砖红色沉淀的是淀粉和淀粉酶组合,于是鉴别出蔗糖溶液;取未鉴定出的两种溶液中的一种加热煮沸、冷却后再与适量的另一种溶液混合,55 条件下保温一段时间后,加入适量斐林试剂检测,水浴加热后若出现砖红色沉淀,则被煮沸的是淀粉溶液;若不出现砖红色沉淀,则被煮沸的是淀粉酶溶液解析(1)检测还原糖用斐林试剂,若待检样
23、品中不含还原糖,加入斐林试剂后呈现的是斐林试剂的颜色即蓝色。(2)通过两两组合的方法,当淀粉溶液与淀粉酶混合后,在适宜条件下生成还原糖,利用斐林试剂可将这两种物质与蔗糖溶液区分开,即可将蔗糖溶液鉴别出来。再根据蛋白质加热变性的原理,对剩下的两种物质加热煮沸。若被加热的是淀粉酶,则其与淀粉溶液混合后,淀粉不能被分解产生还原糖;若被加热的是淀粉溶液,则其与淀粉酶混合后,淀粉被分解产生还原糖,用斐林试剂检测后会出现砖红色沉淀。4.为探究玉米籽粒发芽过程中一些有机物含量的变化,研究小组利用下列供选材料用具进行了实验。材料用具:玉米籽粒;斐林试剂,双缩脲试剂,碘液,缓冲液,淀粉,淀粉酶等;研钵,水浴锅,
24、天平,试管,滴管,量筒,容量瓶,显微镜,玻片,酒精灯等。请回答下列问题:(1)为了检测玉米籽粒发芽过程中蛋白质(肽类)含量变化,在不同发芽阶段玉米提取液中,分别加入,比较颜色变化。该实验需要选用的器具有(填序号)。试管滴管量筒酒精灯显微镜(2)为了检测玉米籽粒发芽过程中淀粉含量变化,将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切,滴加,进行观察。结果显示,胚乳呈蓝色块状,且随着发芽时间的延长,蓝色块状物变小。由此可得出的结论是。(3)为了验证上述蓝色块状物变小是种子萌发后产生了淀粉酶作用的结果,请设计实验证明,要求写出实验思路。答案(1)双缩脲试剂(2)碘液玉米发芽过程中胚乳中的淀粉含量逐渐减少(或分解)(3)
25、取三支试管,分别加入(等量的或适量的)淀粉溶液,再分别向各试管加入(等量的或适量的)发芽前的玉米提取液、发芽后的玉米提取液及淀粉酶溶液,适宜温度保温一段时间后,分别加入斐林试剂(或滴加碘液检验)并在5065 (或适宜温度)下水浴加热(约2分钟),观察试管内颜色变化解析(1)检测蛋白质或多肽应该用双缩脲试剂,该实验需要用量筒量取一定量的玉米提取液、双缩脲试剂A液,需要用滴管滴加双缩脲试剂B液,但是该实验不需要加热,也不需要显微镜观察,故选。(2)检测淀粉应该用碘液,胚乳呈现蓝色块状,说明胚乳含有大量的淀粉,而随着时间的延长,蓝色块状变小了,说明玉米发芽的过程中胚乳中的淀粉含量逐渐减少(或分解)。
26、(3)该实验的目的是验证题述蓝色块状物变小是淀粉酶的作用,自变量应为是否有淀粉酶,因变量是试管内的颜色变化,因此在实验中需要选择发芽前的玉米提取液和发芽后的玉米提取液,并根据对照原则写出实验设计思路。高考真题再现1.(2019海南单科,8,2分)植物细胞中水和矿质元素离子会表现出某些特点。下列叙述错误的是()A.根细胞中的K+不能以自由扩散的方式进入土壤溶液中B.矿质元素离子在细胞内积累可引起外界溶液中的水进入细胞C.根细胞吸收的矿质元素能够以离子的形式贮存在液泡中D.叶肉细胞中参与光合作用光反应阶段的水分子属于结合水答案D根细胞中的K+不能以自由扩散的方式进入土壤溶液中,因为钾离子跨膜运输需
27、要载体,自由扩散不需要载体,A正确;矿质元素离子在细胞内积累会引起细胞液浓度增大,进而发生吸水,故会引起外界溶液中的水进入细胞,B正确;细胞内无机盐大多以离子形式存在,根细胞吸收的矿质元素能够以离子的形式贮存在液泡中,C正确;叶肉细胞中参与光合作用光反应阶段的水分子属于自由水,D错误。2.(2019海南单科,6,2分)下列检测生物分子的实验中,关于颜色变化的叙述错误的是()A.淀粉遇碘液可显蓝色B.葡萄糖与斐林试剂反应呈砖红色C.蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色D.脂肪被苏丹染液染成橘黄色答案D淀粉遇碘液会出现蓝色,A正确;葡萄糖与斐林试剂经水浴加热,会呈砖红色,B正确;蛋白质与双缩脲试剂反应显紫
28、色,不需要水浴加热,C正确;脂肪被苏丹染液染成红色,脂肪被苏丹染液染成橘黄色,D错误。3.(2018课标全国,4,6分)有些作物的种子入库前需要经过风干处理。与风干前相比,下列说法错误的是()A.风干种子中有机物的消耗减慢B.风干种子上微生物不易生长繁殖C.风干种子中细胞呼吸作用的强度高D.风干种子中结合水与自由水的比值大答案C本题主要考查水与细胞代谢的关系。种子风干后细胞内的自由水含量减少(结合水含量基本不变),使细胞呼吸减弱,有机物的消耗减慢,A、D正确,C错误;风干种子的水分减少,在缺水环境中,微生物不易生长繁殖,B正确。4.(2017课标全国,2,6分)下列关于细胞结构与成分的叙述,错
29、误的是()A.细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测B.检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色C.若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色D.斐林试剂是含有Cu2+的碱性溶液,可被葡萄糖还原成砖红色答案B本题主要考查试剂的颜色反应及应用。细胞膜具有选择透过性,台盼蓝不能把完整的活细胞染成蓝色,但可使细胞膜不完整的细胞着色,故可用台盼蓝染色法检测细胞膜的完整性,A正确;双缩脲试剂可与蛋白质(或多肽)中的肽键发生紫色反应,而氨基酸分子中不含肽键,故不能与双缩脲试剂发生显色反应,B错误;染色体容易被碱性染料(如龙胆紫溶液或醋酸洋红液)染成深色,C正确;斐林试剂使用时需将甲液(质量浓度为0.
30、1 g/mL的NaOH溶液)和乙液(质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液)等量混合,在水浴加热情况下能与还原糖反应生成砖红色沉淀,D正确。一、选择题1.(2020百校联盟联考)科学家对从月球带回的岩石样本进行了分析,发现其中包含许多小型含水“玻璃珠”,这为寻找外太空的生命提供了新的希望。除此之外,月壤中也含有很多无机盐。关于组成生物体的元素,以下说法正确的是()A.非生物界中存在的元素在生物体内都能找到B.微量元素在生物体内含量虽少,其作用却很重要C.因为水中没有碳元素,所以碳元素在细胞中的作用并不重要D.若月壤中缺乏某一种生物体必需的元素,其他元素可替代该元素的功能答案B生物界中的元
31、素来自非生物界,但非生物界中的元素在生物体内不一定都能找到,A错误;微量元素在生物体内含量虽少,但其作用却很重要,B正确;组成细胞的最基本元素是碳元素,碳元素在细胞中的作用非常重要,C错误;生物体所必需的每一种元素都是不可替代的,D错误。2.(2020黑龙江双鸭山一中期末)一种植物和一种哺乳动物体内细胞的某些化学元素含量(占细胞干重的质量分数)如下表所示,下列有关叙述正确的是()元素(%)CHONPCaS植物43.576.2444.431.460.200.230.17动物55.997.4614.629.333.114.670.78A.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
32、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,此化合物的作用可能是携带氨基酸进入答案A表格中,无论是动物细胞还是植物细胞的干重含量最多的元素都是C,碳元素是组成细胞的最基本元素,碳链是构成大分子有机物的基本骨架,碳元素的含量可以说明有机物是干物质的主要成分,A正确;这两种生物体内的化学元素的种类基本相同,B错误;血钙较低会发生肌肉抽搐,C错误;含C、H、O、N、S的化合物是蛋白质,而携带氨基酸进入核糖体的物质是tRNA,不是蛋白质,D错误。3.(2020湖北武汉高三模拟)氮元素是植物生长的必需元素
33、,合理施用氮肥可提高农作物的产量。下列有关叙述错误的是()A.核酸和蛋白质是含有氮元素的生物大分子B.在叶绿体中含有氮元素的光合色素是叶绿素C.寄生于豌豆根内的固氮菌属于异养型的生物D.施用的氮肥提供植物生长所需的物质和能量答案D核酸和蛋白质是含有氮元素的生物大分子,A正确;叶绿素中含有氮元素和镁元素,B正确;寄生于豌豆根内的固氮菌和豌豆互利共生,利用豌豆光合作用产生的有机物生存,属于异养型的生物,C正确;氮肥提供植物生长所需的物质,不能提供能量,D错误。4.(2020江西南昌二模)下列关于化学元素P的说法中,错误的是()A.人的红细胞可以含有PB.生物催化剂不能含有PC.可以用32P标记T2
34、噬菌体的遗传物质D.有些磷酸盐可以调节内环境的酸碱度答案B人的红细胞细胞膜上的磷脂和细胞内的ATP等都含有P,A正确;作为生物催化剂的酶有些是RNA,含有P元素,B错误;T2噬菌体的遗传物质是DNA,含有P元素,可以用32P标记,C正确;有些磷酸盐可以调节内环境的酸碱度,D正确。5.(2020河南三市联考)锌在植物体内有重要作用,如水稻的“稻缩苗”、玉米的“白芽病”、柑橘的“小叶病”等都与锌的缺失有关。锌是有些酶的组成成分,多数是作为酶的金属活化剂,缺锌时,植物光合作用效率会大大下降。下列说法错误的是()A.因为锌是叶绿素的组成成分,所以缺锌会引起叶绿素含量降低,导致叶肉和叶绿体结构发生异常B
35、.锌与其他化学元素相比,它在地壳中的含量很低,但却是植物必需的一种微量元素C.植物体内的锌主要是根细胞通过主动运输从土壤中吸收的,此过程需要载体蛋白的协助和能量的供应D.缺锌时,植物光合作用效率下降,可能是锌影响了酶的活性答案A镁是叶绿素的组成成分,锌是有些酶的组成成分,缺锌时,相关酶活性降低,植物光合作用效率下降,A错误,D正确;锌属于微量元素,但也是植物必需的元素,B正确;根细胞通过主动运输从土壤中吸收无机盐,主动运输需要载体蛋白的协助和能量的供应,C正确。6.(2020贵州遵义联考)水是构成植物体的主要成分,其含量随植物种类、植物组织以及外界环境条件的不同而变化。下列有关水对植物体生理作
36、用的描述错误的是()A.水是植物体光合作用和呼吸作用的原料,许多有机物的合成与分解均有水的参与B.休眠的种子和越冬植物体内,自由水与结合水的比值相对降低C.盛夏给大田喷雾(水)或给水稻灌“跑马水”,可减少或消除植物的“午休”现象D.细胞吸水是水分子从相对含量低处向相对含量高处跨膜运输的过程答案D水参与细胞内许多化学反应,是光合作用和呼吸作用的原料,许多有机物的合成与分解均有水的参与,A正确;休眠的种子和越冬植物细胞代谢活动降低,自由水与结合水的比值会降低,B正确;盛夏给大田喷雾(水)或给水稻灌“跑马水”,可降低植物体表温度,增加空气湿度,可减少或消除植物的“午休”现象,C正确;水分子的跨膜运输
37、是顺浓度梯度,从相对含量高处运输到相对含量低处,D错误。7.(2020北大附中高三考前阶段性测试)下列关于无机盐的叙述,不正确的是()A.Mg2+是叶绿素的成分之一,植物缺Mg2+会黄叶,影响光合作用B.缺铁会使血液运输O2的能力下降,引起缺铁性贫血C.长期缺碘的地区,人们患甲亢的比例较高D.植物能吸收微生物分解有机物产生的无机物,植物燃烧的灰烬含有丰富的无机盐答案CMg2+是叶绿素的组成成分,植物缺Mg2+会影响叶绿素合成,进而影响光合作用,A正确;铁是血红蛋白的组成成分,缺Fe会使血红蛋白的含量减少,血液运输氧气的功能降低,引起缺铁性贫血,B正确;碘是合成甲状腺激素的原料,长期缺碘的地区,
38、人们的甲状腺激素合成不足,而甲亢是甲状腺激素分泌过多引起的,C错误;植物能吸收微生物分解有机物产生的无机物,植物燃烧的灰烬含有丰富的无机盐,D正确。8.(2020新疆乌鲁木齐实验中学期末)某植物培养液中含有甲、乙、丙3种离子,它们对植物的生长都有影响。下表列出的5种培养液中,甲、乙、丙3种离子的浓度(单位:mmol/L)不同。为了研究丙离子的浓度大小对植物生长的影响,进行实验时可以选用的两种培养液是()培养液编号甲离子2030503040乙离子5545604555丙离子1015202525A.B.C.D.答案C中甲离子和乙离子的浓度相同,控制了无关变量,C正确。9.(2019福建上杭一中高三期
39、初测试)N、P等元素在植物体内形成的化合物往往不稳定,在逆境中可从老叶转移至幼叶,而Ca、Mn等元素能形成稳定不易转移的化合物。某植株成熟叶正常,部分幼叶出现病态,用Ca(NO3)2对根部进行施肥后幼叶恢复正常。下面是施肥后根尖成熟区细胞吸收Ca2+、NO3-和H2O的示意图,正确的是()答案C用Ca(NO3)2对根部施肥后幼叶恢复正常,说明部分幼叶出现病态可能是缺乏Ca2+或NO3-,又由题干信息知,成熟叶正常,这说明缺乏的是不能再被利用的Ca2+;用Ca(NO3)2对根部施肥后,土壤溶液浓度升高,根细胞吸水能力下降,吸收Ca2+量增加,吸收NO3-量不变,随细胞吸收Ca2+量增加,细胞液浓
40、度升高,细胞吸水的能力又逐渐增强,故选C。10.(2020安徽六安一中月考)在还原糖、蛋白质和脂肪的鉴定中,有关操作及其作用,错误的是()A.在鉴定前留出一部分样液,作用是设置对照B.制备蛋白稀释液,防止蛋白质与双缩脲试剂反应后粘在试管内壁上C.西瓜含有大量的糖,但不能用于还原糖的鉴定D.脂肪鉴定中加入酒精,目的是杀死细胞以利于染色答案D进行生物实验的原则之一是对照原则,所以在鉴定前留出一部分样液,作用是设置对照,A正确;如果蛋白液浓度过大,与双缩脲试剂发生反应后会粘在试管内壁上,易使反应不彻底,并且试管也不容易刷洗干净,B正确;西瓜含有大量的糖,但也含有色素,会影响对实验现象的观察,所以不宜
41、被用于还原糖的鉴定,C正确;脂肪鉴定中加入酒精,目的是洗去浮色,有利于观察,D错误。11.(2020湖南师大附中月考)油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如图所示,将不同成熟阶段的种子磨成匀浆后检测,下列分析正确的是()A.第10天用斐林试剂检测,出现砖红色沉淀B.第20天用苏丹试剂检测,观察到细胞中有橘黄色脂肪颗粒C.第30天用双缩脲试剂检测,呈现双缩脲试剂本来的颜色蓝色D.第40天用碘液检测,出现蓝色答案A据图可知,第10天含有较多的可溶性糖,可溶性糖含有还原糖,故加入斐林试剂,水浴加热后出现砖红色沉淀,A正确;第20天时脂肪的含量较多,用苏丹染色后呈橘黄色,但是用匀浆观察,没有制成临时装片
42、在显微镜中观察,因此看不到细胞中的脂肪颗粒,B错误;根据图像可知,种子成熟的过程中淀粉和可溶性糖的含量减少,脂肪的含量增加,体内物质的变化是多种代谢的结果,需要酶的催化,即整个成熟过程中均有酶(蛋白质)存在,故第30天加入双缩脲试剂后会出现紫色反应,C错误;第40天种子中无淀粉,加入碘液后不会呈现蓝色,D错误。12.用下列两组装置进行还原糖和蛋白质的鉴定实验,下列叙述正确的是()A.在1、2号试管中分别加入2 mL蒸馏水、3、4号试管中分别加入2 mL发芽的小麦种子匀浆样液B.甲组适用于蛋白质的鉴定,乙组适用于还原糖的鉴定C.鉴定两种物质的试剂可以交换使用D.若4号试管内组织样液是牛奶,冷却后
43、合理滴加双缩脲试剂不可能出现紫色答案B甲组室温条件适用于蛋白质鉴定,乙组沸水浴加热,适用于还原糖的鉴定,故1、2号试管中分别加入蛋白质样液和蒸馏水,3、4号试管分别加入还原糖样液和蒸馏水,A错误,B正确;鉴定两种物质所用的CuSO4的浓度不同,故不能交换使用,C错误;冷却后的牛奶仍能与双缩脲试剂发生紫色反应,D错误。二、非选择题13.(2020四川南充阆中中学高考适应性考试改编)完成下列有关问题:(1)水在生命活动中具有极其重要的作用,细胞内含水量的多少直接影响细胞的代谢。干种子吸水后,自由水比例大幅度增加,会导致细胞中新陈代谢速率明显加快,原因是(至少答两点)。黄豆种子浸泡约一周时间,黄豆芽
44、已长得又白又粗,1 kg的黄豆能长出5 kg的黄豆芽。在这个过程中,黄豆细胞内的有机物含量减少,种类增多,其原因是黄豆。(2)为了观察植物种子中的脂肪,常用染液对种子切片染色,再用洗去浮色,最后在显微镜下可观察到色脂肪颗粒。(3)种子萌发时吸收矿质元素的主要方式是,影响其运输速率的主要因素除能量供应外还有。答案(1)自由水是细胞内的良好溶剂,许多生物化学反应需要水的参与,自由水还参与生物体内的物质运输进行细胞呼吸,消耗有机物,产生许多中间代谢产物(2)苏丹(或)体积分数为50%的酒精溶液橘黄(或红)(3)主动运输细胞膜上相应载体蛋白的数量解析(1)干种子吸水后,自由水比例大幅度增加,会导致细胞
45、中新陈代谢速率明显加快,原因:自由水是细胞内的良好溶剂,许多生物化学反应需要水的参与,水参与生物体内的物质运输。黄豆芽的发育过程中,细胞呼吸消耗原有有机物,又产生许多新种类的中间代谢产物,所以黄豆细胞内的有机物含量减少,种类增多。(2)脂肪可被苏丹染液(或苏丹染液)染色成橘黄色(或红色),因此观察植物种子中的脂肪,常用苏丹染液(或苏丹染液)对种子切片染色,用50%的酒精洗去浮色,在显微镜下观察,可见橘黄色(或红色)的脂肪微粒。(3)种子萌发时吸收矿质元素的主要方式是主动运输。主动运输物质逆浓度梯度转运,需要能量和载体蛋白。影响其运输速率的主要因素除能量供应外,还有细胞膜上相应载体的数量。14.
46、(2020四川南充高考适应性考试)镁元素是植物生长发育的重要元素,缺镁的植物叶片发黄,严重影响农作物光合作用的进行。(1)根据元素在细胞中的含量进行划分,镁元素属于元素。(2)镁元素是的组成元素,所以农作物缺镁会影响光合作用。用放射性同位素28Mg对农作物进行示踪实验,发现镁元素可通过韧皮部由老叶运输到新叶。据此推测,植物缺镁时,症状应首先在(填“老叶”或“新叶”)中表现。(3)对农作物适量增施镁肥可缓解缺镁症状,施肥后,植物的根部利用镁转运蛋白主动摄取土壤中的镁,这一过程需要消耗能量,属于运输。但对农作物施肥过多会造成“烧苗”,出现这一现象的原因是。(4)实验室中研究镁元素是否为某植物生长发
47、育所必需的时,一般不使用土壤栽培植物而选样用营养液来培养植物,原因是 。答案(1)大量(2)叶绿素老叶(3)主动土壤溶液浓度大于植物细胞液浓度,作物因细胞失水而萎蔫(4)土壤成分复杂,不利于控制是否含有所研究的元素(不能有效控制自变量);而培养液成分明确,能够控制其是否含有所研究的元素(能有效控制自变量)解析(1)根据元素在细胞中的含量进行划分,分为大量元素和微量元素,其中镁元素属于大量元素。(2)镁元素是叶绿素的组成元素,所以农作物缺镁会影响光合作用的光反应进程,用放射性同位素28Mg对农作物进行示踪实验,发现镁元素可通过韧皮部由老叶运输到新叶,说明老叶中的镁元素可以到新叶中再次被利用,也就
48、是说,当缺少镁元素时,植物可以利用老叶中的镁元素弥补新叶对镁的缺乏,据此推测,植物缺镁时,症状应首先在老叶中表现。(3)对农作物适量增施镁肥后,植物的根部利用镁转运蛋白主动摄取土壤中的镁,这一过程需要消耗能量,因此镁的转运方式为主动运输。但对农作物施肥过多会导致土壤溶液浓度过高进而大于植物细胞液浓度,作物因细胞失水而萎蔫,造成“烧苗”现象。(4)由于土壤成分复杂,不能控制是否含有所研究的元素(不能有效控制自变量),而培养液成分明确,能够控制其是否含有所研究的元素(能有效控制自变量)。因此研究某种元素是否为某植物生长发育所必需的时,一般不使用土壤栽培植物而选样用营养液来培养植物。15.某同学有喝
49、牛奶的习惯,在学习了细胞的化合物知识后,他想知道牛奶中有无蛋白质和还原糖。下面是其未设计完的实验,请帮助他完成实验设计。实验目的:探究某品牌牛奶中有无蛋白质和还原糖。实验原理:利用颜色反应检测牛奶中有无蛋白质和还原糖。材料用具:略。实验步骤:请补充表格中a、b、c、d处内容:探究目的探究牛奶中有无还原糖探究牛奶中有无蛋白质 试管步骤ABCDEF第一步2 mL牛奶2 mL蒸馏水2 mL葡萄糖样液2 mL牛奶2 mL蒸馏水2 mLa样液第二步1 mL斐林试剂1 mL斐林试剂1 mL斐林试剂1 mL NaOH溶液b1 mL NaOH溶液第三步c水浴加热水浴加热d4滴CuSO4溶液4滴CuSO4溶液结
50、果?(1)a.;b.;c.;d.。(2)请预测A、D两支试管的现象及其结论:A: 。D: 。(3)分析该实验设计:试管A和形成对照实验,对照组为,目的是。答案(1)蛋白质1 mL NaOH溶液水浴加热4滴CuSO4溶液(2)若出现砖红色沉淀,证明牛奶中含有还原糖,否则无还原糖若出现紫色,证明牛奶中含有蛋白质,否则无蛋白质(3)试管B、C试管B和试管C排除无关变量的影响,通过对照探究牛奶中是否含有还原糖解析(1)设计实验应遵循对照和单一变量原则,鉴定还原糖时,斐林试剂需要混合后使用,并且需要水浴加热,鉴定蛋白质时,双缩脲试剂需要先加氢氧化钠溶液后加硫酸铜溶液。(2)若A试管在水浴加热的条件下出现砖红色沉淀,说明牛奶中有还原糖,若没有出现砖红色沉淀,说明没有还原糖,同理D试管出现紫色则说明牛奶中有蛋白质,无紫色说明牛奶中无蛋白质。(3)试管A与试管B、C形成对照,目的是排除无关变量的影响,使结果更具有说服力,证明牛奶中是否含有还原糖。
