1、细胞中的元素和无机化合物基础通关(20分钟70分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分)1.无机自然界中最丰富的元素是O、Si、Al、Fe,而生物体的细胞中含量最多的4种元素是O、C、H、N,这说明生物界和非生物界具有()A.多样性B.分割性C.统一性D.差异性【解析】选D。非生物界中最丰富的元素是O、Si、Al、Fe,生物体的细胞中含量最多的4种元素是O、C、H、N,这说明生物界与非生物界在元素含量上差异较大,即生物界与非生物界具有差异性,D正确。【方法规律】谐音法巧记大量元素与微量元素(1)大量元素的记忆口诀:洋(O)人(P)探(C)亲(H),丹(N)留(S)盖(Ca)镁(Mg)家
2、(K)。(2)微量元素记忆口诀:铁(Fe)锰(Mn)碰(B)新(Zn)木(Mo)桶(Cu)。2.(2021周口高一检测)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:离子K+Na+Mg2+Ca2+NH2PSZn2+培养液浓度/(gL-1)110.251210.251其中花卉根细胞吸收最少的离子是()A.Ca2+B.SC.Zn2+D.H2P【解析】选C。植物细胞吸收最少的离子应是微量元素,微量元素的种类包括Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等。分析表格中的无机盐离子可知,只有Zn2+属于微量元素。3.(2021长春高一检测)在蚂蚁森林种树界面上,小伙伴们可以
3、认领沙柳、樟子松、胡杨等,用实际行动践行“绿水青山就是金山银山”的理念,为建设美丽中国奉献自己的一份力量。沙柳、樟子松、胡杨均是干旱地区生命力极其顽强的树木,它们发达的根系可以从深层土壤中吸收水分,这几种树的细胞中含量最多的有机物是()A.水B.无机盐C.脂质D.蛋白质【解析】选D。细胞中的化合物包括无机化合物和有机化合物,有水、无机盐、糖类、蛋白质、脂质、核酸等,细胞中水占85%90%,蛋白质占7%10%,糖类和核酸占1%1.5%。结合分析可知,尽管这些植物生活在干旱地区,但这几种树的细胞中含量最多的有机物依然是蛋白质,D符合题意。4.(2021太原高一检测)白沙茶叶历史源远流长。调查组调研
4、发现,黎族人民自古有采摘五指山脉的野生大叶茶治病,如果从此算起,海南茶事已有近千年历史。下列关于茶的叙述,错误的是()A.采摘的新鲜茶叶的细胞中含量最高的化合物是H2OB.制好的成品茶化学元素含量最多的是C、O、N、HC.茶和人体所含元素种类大致相同,但含量差异很大D.新鲜茶叶的细胞中只含有机物,没有无机物【解析】选D。采摘的新鲜茶叶的细胞中含量最高的化合物是H2O,A正确;制好的成品茶几乎不含水分,考虑细胞的干重,化学元素含量的高低是CONH,B正确;不同生物所含元素种类大致相同,但含量差异很大,C正确;新鲜茶叶的细胞中含有无机物和有机物,D错误。5.适时补充镁元素可使绿色植物叶片正常生长,
5、因为()A.镁是组成叶绿素的重要元素B.镁是合成蛋白质的原料C.镁能促进植物吸水D.镁是合成核酸的原料【解析】选A。绿色植物的叶片之所以呈现绿色,是因为叶肉细胞中含有叶绿体,其中的叶绿素呈现绿色。而镁是组成叶绿素的重要元素,若缺乏,则叶片会表现出“失绿”的现象。6.每年3月22日为世界水日,水污染、水资源短缺等问题日趋严重。研究表明,全世界80%的疾病是由水污染引起的。图示为细胞中水的存在形式及其作用。下列叙述正确的是()A.从图中可以推测,温度越高,细胞中的自由水越多B.水在生物体内的化学反应中不能充当反应物C.冬季来临,结合水/自由水的比例增大,细胞代谢水平和抗逆性均减弱D.甲的含义是“组
6、成细胞的结构”,如果这部分水失去会导致细胞死亡【解析】选D。温度升高,结合水可以转化为自由水,但是细胞生存需要适宜的温度,不能过高地升高温度,A错误;水在生物体内的化学反应中可充当反应物,即参与化学反应,如光反应中水的光解等,B错误;冬季来临,结合水/自由水的比例增大,细胞代谢水平减弱,但抗逆性增强,C错误;结合水是细胞结构的重要组成成分,如果这部分水失去会导致细胞死亡,D正确。7.(2021吉林高一检测)苹果含有元素Zn,被称为记忆之果。儿童缺Zn,会导致大脑发育不完善。已知有70多种酶的活性与锌有关,下列相关叙述正确的是()A.苹果中含量最多的化合物是水,且以自由水的形式存在B.果树从土壤
7、中吸收Zn,将其贮存在果实中,该生理过程和水无关C.Zn和记忆的关系,体现了无机盐对维持生物体的生命活动有重要作用D.人体缺Zn、Cu等元素常导致一些病症,在饮食中这些元素补充越多越好【解析】选C。苹果中含量最多的化合物是水,水的存在形式包括自由水和结合水,A错误;果树从土壤中吸收溶解在水中的锌离子,将其贮存在果实中,该生理过程和水有关,B错误;Zn和记忆的关系,体现了无机盐对维持生物体的生命活动有重要作用,C正确;无机盐需要保持适宜的量,并非越多越好,D错误。8.图中甲、乙代表细胞中水的存在形式。下列有关叙述错误的是()A.甲表示结合水,乙表示自由水B.代谢旺盛的细胞中甲的含量相对较多C.细
8、胞内的乙参与营养物质的运输D.乙是细胞内的良好溶剂【解析】选B。温度降低,自由水可以转化为结合水,温度升高,结合水转化为自由水,A正确;代谢旺盛的细胞中乙(自由水)的含量相对较多,B错误;乙(自由水)可以把营养物质运送到各个细胞,C正确;乙(自由水)是细胞内的良好溶剂,许多种物质溶解在自由水中,D正确。9.西湖龙井属于绿茶,为中国十大名茶之一。下列关于西湖龙井的叙述,错误的是()A.其细胞中常见的化学元素有20多种B.新鲜茶叶的细胞中含有大量元素,也含有微量元素C.制好的成品茶中C、O、Ca、P这四种元素的含量最多D.新鲜茶叶的细胞中含有机物和无机物【解析】选C。组成生物体细胞的常见的化学元素
9、有20多种,A正确;根据分析可知,细胞中既有大量元素又有微量元素,所以新鲜茶叶的细胞中含有大量元素,也含有微量元素,B正确;制好的成品茶已经经过脱水,因此其化学元素含量的高低是CONH,C错误;新鲜茶叶的细胞中既含有无机物,也含有有机物,D正确。10.研究表明缺硒可导致克山病。克山病是一种地方性心肌病,急重症病人可发生猝死。营养学和流行病学界专家认为,成人每天硒的摄取量40100 g 就可满足人体需要。根据资料,下列解释不正确的是()A.硒是人体必需的化学元素B.硒在人体生长发育过程中的作用不可替代C.硒的作用重大,只要有了硒,人体就能正常生长发育D.硒是人体必需的微量元素【解析】选C。人体生
10、长发育需要多种大量元素和微量元素,而不是只要有硒,人体就能正常生长发育,C错误。【方法规律】有关必需元素的理解(1)必需元素是生长发育不可缺少的元素。(2)必需元素有多种,既包含大量元素又包含微量元素。【补偿训练】下列关于组成细胞的微量元素的说法,不正确的是()A.Cu、Zn、Mo等是细胞中的微量元素B.微量元素是生物体中可有可无的一些元素C.微量元素是细胞维持正常生命活动不可缺少的元素D.微量元素是指生物所必需的,但含量却很少的一些元素【解析】选B。微量元素包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等,A正确;微量元素含量尽管少,但在生命活动中不可缺少,B错误;微量元素是细胞维持正常生命活动不可缺
11、少的元素,C正确;微量元素通常指生物体生命活动所必需的,但含量却很少的一些元素,D正确。二、非选择题(共2小题,共30分)11.(14分)下表是组成地壳和组成细胞的部分元素的含量(%)。请据表回答下列问题:元素种类OSiCNH地壳48.6026.300.0870.030.76细胞65.0极少18.03.010.0(1)由表中数据可知,同一元素在细胞和地壳中含量相差甚远,这一事实说明_。(2)构成人体细胞的元素中最基本的元素是_,主要以_形式存在。(3)从此表看,细胞成分中没有铁的含量,是否人体不含铁? 为什么?(举一化合物为例)。_。【解析】(1)同一元素在细胞和地壳中含量相差甚远,这一事实说
12、明生物界与非生物界具有差异性。 (2)组成细胞的元素主要以化合物的形式存在,构成细胞最基本的元素是C。(3)铁是构成细胞的微量元素,是组成血红蛋白的重要组成成分,人体缺铁则会导致缺铁性贫血症状的发生。答案:(1)生物界和非生物界具有差异性(2)C化合物(或有机物)(3)不是,人体内运输氧气的血红蛋白中含有铁元素12.(16分)水是一切生命赖以生存的基础,是社会经济发展不可缺少和不可替代的重要自然资源和环境要素。请分析回答:(1)俗话说“一方水土养一方人”,饮水是提供人体必需的矿物质和微量元素的重要途径之一。在天然无污染的泉水中,含有Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Na、Fe等人体必需元素,其中
13、属于大量元素的是_,其中_离子缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低;如果_离子含量太低,动物会出现抽搐等症状。(2)水是一切生命赖以生存的重要自然资源。细胞中的水有两种存在形式,其中_是细胞结构的重要组成成分。严寒天气给许多地区的农作物带来了灾害,作物细胞内_的比例下降,导致作物代谢活动_。(3)有些减肥药的主要成分是利尿剂,服用后使人体失去较多的水分和无机盐,因而在服药期间会出现口渴、尿多、疲劳等症状,服用过量甚至会危及生命。水对人体生命活动的作用有_等(答出两点)。【解析】(1)在Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Na、Fe等人体必需元素中,K、Ca、P、Mg、Na属于大量元素,其中Na离子
14、缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低。如果哺乳动物的血液中Ca离子含量太低,会出现抽搐等症状,Ca离子含量过高,会出现肌无力的症状。(2)水是一切生命赖以生存的重要自然资源,细胞中的水有两种存在形式,其中结合水是细胞结构的重要组成成分。严寒天气给许多地区的农作物带来了灾害,作物细胞内自由水的比例下降,导致作物代谢活动减弱,甚至停止。(3)水对人体生命活动的作用为水是细胞内的良好溶剂、运输物质、参与生化反应等。答案:(1)K、Ca、P、Mg、NaNaCa(2)结合水自由水减弱(3)是良好溶剂;运输营养物质和代谢废物;参与生化反应;提供液体环境能力进阶(10分钟30分)1.(6分)我们如何找到回家
15、的路?荣获2014年诺贝尔生理学或医学奖的三位科学家发现大脑里的神经细胞“位置细胞”和“网格细胞”起到了重要作用。下列叙述正确的是()A.上述两种细胞鲜重中原子数量最多的元素均是HB.P和S分别是“位置细胞”中的大量元素和微量元素C.“位置细胞”鲜重中质量百分比最高的元素是CD.“网格细胞”干重中质量百分比最高的元素是O【解析】选A。上述两种细胞鲜重中原子数量最多的元素均是H,A正确;P和S均属于大量元素,B错误;“位置细胞”鲜重中质量百分比最高的元素是O,C错误;“网格细胞”干重中质量百分比最高的元素是C,D错误。2.(多选)(6分)小麦是我国北方地区的主要粮食作物。对刚收获的小麦种子进行处
16、理,如图所示。下列叙述不正确的是()刚收获的种子 甲乙残留物丙A.甲的抗寒性能力弱,新陈代谢旺盛B.乙中含有的元素最多的是氧,在适宜条件下也不能萌发C.晒干和烘烤过程中小麦种子失去的化合物不相同D.残留物丙在刚收获的小麦种子里主要以离子的形式存在【解析】选A、B、C。甲为晒干的种子,自由水含量减少,新陈代谢减弱,抗寒性能力增强,A错误;乙为烘烤的种子,含有的元素最多的是碳,由于结合水丧失,在适宜条件下也不能萌发,B错误;晒干、烘烤过程使小麦种子失去了相同化合物水,种子在晒干过程中,主要失去的是自由水(有活性,能进行呼吸作用等),晒干的种子在烘烤过程中,主要失去的是结合水,C错误;残留物丙为无机
17、盐,在刚收获的小麦种子里主要以离子的形式存在,D正确。3.(多选)(6分)如图是小麦种子成熟过程中干物质和水分的变化,据图分析下列叙述正确的是()A.随着种子的成熟,种子的生命活动由代谢活跃状态转入休眠状态B.种子中水分减少的主要原因是植物吸收的水分减少C.种子中自由水和结合水之间可以相互转化D.种子成熟期间的这两种物质的变化和种子萌发时相反【解析】选A、C、D。分析题图可知,小麦种子成熟过程中水分含量逐渐降低,种子的生命活动由代谢活跃状态转入休眠状态,A正确;种子成熟期间干物质相对含量升高,水分的相对含量下降,植物吸收的水分并没有减少,B错误;自由水与结合水并不是一成不变的,可以相互转化,种
18、子代谢强时,自由水多,种子成熟之后,结合水多,C正确;种子成熟期间干物质相对含量升高,水分的相对含量下降,种子萌发时干物质的相对含量降低,水的相对含量升高,D正确。【实验探究】4.(12分)下面是验证镍为植物生活所必需的元素的实验,回答下列问题。(1)材料用具:完全营养液甲、缺镍的完全营养液乙、适当的容器和固定材料、长势相似的玉米幼苗、含镍的无机盐。(2)方法步骤:_;_;_。(3)实验预期:_。(4)为进一步验证镍元素一定是必需元素,还应增加的实验步骤及结果是_。【解析】本题要验证镍是植物生活所必需的无机盐,实验的自变量是是否含有镍,其他条件都应相同,如光照、适宜的温度,并及时浇水。(2)方
19、法步骤如下:将长势相似的玉米幼苗分成数量相同的两组;设置对照实验,变量为是否加镍盐。所以将一组玉米幼苗放在缺镍的完全营养液乙中培养,另一组玉米幼苗放在等量的完全营养液甲中培养;将两组玉米幼苗放在相同的适宜环境中培养数天,观察玉米的长势情况。(3)若甲、乙营养液中玉米幼苗都正常生长,则镍不是植物生活所必需的无机盐;若甲营养液中玉米幼苗正常生长,乙营养液中玉米幼苗不能正常生长(或表现出缺素症),则镍可能是植物生活所必需的无机盐。(4)从科学研究的严谨角度出发,为进一步证实两组玉米幼苗生长状况的差异是因为镍元素供应不同引起的,还应增加的实验步骤及结果是在缺镍的完全营养液乙中加入一定量的含镍的无机盐,一段时间后玉米恢复正常生长,证明镍是植物生活所必需的元素。答案:(2)将长势相似的玉米幼苗分成数量相同的两组将一组玉米幼苗放在缺镍的完全营养液乙中培养,另一组玉米幼苗放在等量的完全营养液甲中培养将两组玉米幼苗放在相同的适宜环境中培养数天,观察玉米幼苗的长势情况(3)甲营养液中玉米幼苗正常生长,乙营养液中玉米幼苗不能正常生长(或表现出缺素症)(4)在缺镍的完全营养液乙中加入一定量的镍元素(或含镍的无机盐),一段时间后玉米幼苗恢复正常生长(或病症消失)
