1、学海导航高考总复习（第1轮）生物 专题一 第1讲 细胞中的元素、化合物和无机物 必 修 1高考有我，前程无忧 考点1 组成细胞的元素和化合物 1组成细胞的元素：(1)存在形式：大多以 的形式存在。(2)种类 (3)最基本元素是 ，对生命的意义是 。(4)占细胞鲜重的百分比最多的元素是 ，占细胞干重的百分比最多的元素是 。(5)构成细胞的元素都能够在无机自然界中找到，体现了生物界与非生物界的 。试梳理 化合物C构成生命大分子的基本骨架氧碳统一性(6)细胞与非生物相比，各种元素的相对含量又大不相同，体现了生物界与非生物界的差异性。2组成细胞的化合物：(1)种类 (2)含量排序：在细胞鲜重中占前四位
2、的依次是 ；在细胞干重中占前三位的依次是 。考点2 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 1实验原理：水、蛋白质、脂质、糖类蛋白质、脂质、糖类2.实验步骤：还原糖的鉴定：选材制备 加 斐林试剂 显色。脂肪的鉴定：选材 加苏丹或苏丹染液染色 镜检。蛋白质的鉴定：选材制备组织样液加 摇匀加 观察颜色。考点3 细胞中的水(1)存在形式：和 。组织样液水浴加热制片 漂洗双缩脲试剂A液双缩脲试剂B液自由水结合水考点4 细胞中的无机盐(1)在人体活细胞中氢原子的数目最多(2013重庆卷T1A)()(2)细胞中的一种元素的作用能被其他元素替代(2012江苏卷T1A)()(3)细胞中的微量元素因含量极少而不如大
3、量元素重要(2012江苏卷T1D)()(4)主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定(2012江苏卷T1C)()(5)细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素(2012江苏卷T1B)()(6)核苷酸中同时含有磷和氮元素(2014上海卷T1B)()(7)脂肪酸和磷脂含有相同的元素组成(2010上海卷T9B)()(8)DNA与ATP中所含元素的种类相同(2015新课标卷T1A)()(9)植物体内的水分参与营养物质的运输(2014海南卷T5A)()(10)自由水可作为细胞内化学反应的反应物(2014海南卷T5C)()答案（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）（10）查能力 考点
4、1 组成细胞的元素和化合物 例1 关于生物体内有机化合物所含元素的叙述，错误的是()A叶绿素含有镁元素 B血红蛋白含有铁元素 C脱氧核糖含有磷元素 D胰岛素含有碳元素 解析：脱氧核糖属于单糖，只含C、H、O元素，无P元素；叶绿素由C、H、O、N、Mg元素组成；血红蛋白由C、H、O、N、Fe元素组成；胰岛素由C、H、O、N元素组成。答案：C 提升一：各种化合物的组成元素 提升二：根据特征元素推测化合物种类 Fe(S)蛋白质；Mg叶绿素；I甲状腺激素；P核酸(ATP、磷脂)提升三：从化合物中的元素含量上分析氧化分解释放能量的多少 脂肪的含氢量多于糖类，因此等质量的脂肪和糖类，脂肪彻底氧化分解时所消
5、耗的O2比糖类多，释放的能量也多于糖类。变式1 美国航天局科学家在加利福尼亚州东部的莫诺湖里发现了一种被称作GFAJ1的独特细菌，这种细菌能利用剧毒化合物砒霜中的砷来代替磷元素构筑生命分子，进行一些关键的生化反应(在元素周期表中，砷排在磷下方，两者属于同族，化学性质相似)。根据上述材料进行预测，下列说法错误的是()AGFAJ1细菌体内含量较多的六种元素可能是碳、氢、氧、氮、砷、硫 B砷对多数生物有毒是因为砷与磷的化学性质相似，它能够“劫持”磷参与的生化反应，制造混乱 C砷元素可能存在于GFAJ1细菌的细胞膜以及脂肪、质粒和中心体中 D该发现将使人类对生命的认识发生重大改变，拓宽在地球极端环境乃
6、至外星球寻找生命的思路 解析：细胞内含量较多的元素有碳、氢、氧、氮、磷、硫，同时根据题干可知，砷元素可以代替磷元素，说明体内含量较多的是碳、氢、氧、氮、砷、硫，A正确；由于题干已强调“在元素周期表中，砷排在磷下方，两者属于同族，化学性质相似”，因此对多数生物来说，砷之所以有毒，是因为砷与磷化学性质相似，它能够“劫持”磷参与的生化反应，制造混乱，B正确；砷元素存在于GFAJ1细菌的细胞膜以及质粒等物质中，但脂肪只含有C、H、O三种元素，故砷元素不可能在脂肪中代替磷元素，C错误；由题干信息可知，本材料“颠覆”了教材的个别说法，使人类对生命的认识发生重大改变，拓宽了在地球极端环境乃至外星球寻找生命的
7、思路，D正确。C 考点2 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 例2 为进一步确定来源不同的A、B、C、D、E五种物质(或结构)的具体类型，进行了下列实验，实验现象与结果如下表：各种物质(或结构)的性质、染色反应结果，见下表：A为红色，检测A的灰分后发现其中含有Fe元素。将适量的E溶液加入盛有D的试管中，混合一段时间后，混合液能与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。根据以上实验现象和结果，推断出：A._；B._；C._；D._；E._。解析：A中物质可与双缩脲试剂反应，呈紫色且含Fe元素，可判断出A为血红蛋白。B中物质遇苏丹染液呈颜色反应，可判断出B为脂肪。C中物质能分别与甲基绿、双缩脲试剂发生颜
8、色反应，可判断出C为染色质(体)，同时含有DNA和蛋白质。D中物质来自棉花，分解产物为葡萄糖，不属于淀粉，则D为纤维素(半纤维素)。E中含有将纤维素分解成葡萄糖的酶，推断出霉菌可合成纤维素酶(半纤维素酶)。答案：血红蛋白 脂肪 染色质(体)纤维素(半纤维素)纤维素酶(半纤维素酶)提升一：斐林试剂和双缩脲试剂的比较 提升二：生物组织中有机物鉴定实验注意事项 1选材：在物质鉴定实验中应注意选择无色或颜色浅的材料，这样可以避免材料本身的颜色掩盖反应结果，如鉴定还原糖一般不用有色的叶片，鉴定蛋白质一般不用血红蛋白等。2对照：在还原糖、蛋白质的鉴定实验中，在加相应试剂鉴定之前，要留出一部分组织样液作为对
9、照，以便与鉴定后的样液颜色作对比，增强实验的说服力。3在脂肪的鉴定中，洗去浮色时不能用清水，因为染液易溶于有机溶剂，不溶于水。变式2 与下表有关的分析错误的是()A.甲可能是麦芽糖溶液 B是斐林试剂，使用时需水浴加热 C乙液可能是一种酶溶液 D是紫色，是核苷酸 解析：蛋白质的组成元素主要有C、H、O、N，基本单位是氨基酸，蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应。糖类的组成元素为C、H、O，麦芽糖和多糖的基本组成单位是葡萄糖。麦芽糖是还原糖，能与斐林试剂水浴加热生成砖红色沉淀。D 考点3 细胞中的水 例3 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，抗寒能力逐渐增强
10、。下图为冬小麦在不同时期含水量和呼吸速率变化关系图。请据图判断下列叙述不正确的是()A气温下降导致蒸腾作用减弱是植物含水量变化的主要原因 B植物抗寒性增强与结合水含量相对增多有关 C植物抗寒性的变化与细胞呼吸无关 D冬季植物对无机盐的吸收也会明显减少 解析：温度降低，植物的代谢速率随之降低，产生的各种化合物减少，导致细胞液浓度降低而使细胞吸收的水分减少。结合水比值升高时，植物抗逆性增强。由图中可看出，随冬季来临，植物体内自由水含量下降，结合水含量上升。温度降低，细胞呼吸减弱，消耗的有机物减少，可溶性糖含量相对增加，从而使细胞液浓度增大，不易结冰。植物对无机盐的吸收过程是主动运输，主动运输需要消
11、耗细胞呼吸产生的能量，由图中曲线可知，冬季气温下降，细胞呼吸减弱，产生的ATP减少，影响植物对无机盐的吸收。答案：C 提升一：自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系 提升二：细胞代谢过程中涉及的水归纳 变式3(2016长春调研)下列关于水的叙述，正确的是()A光合作用过程中有水的分解 B基因表达的翻译过程中没有水的生成 C用于留种的晒干种子中不含自由水 D结合水的含量越高，人体细胞的代谢活动越旺盛 解析：本题主要考查水的存在形式及与细胞代谢的联系，意在考查考生的理解、分析能力。光合作用的光反应阶段进行水的光解；基因表达的翻译过程中氨基酸脱水缩合时有水的生成；晒干种子中含自由水，但自由水的含量较低；
12、自由水的含量越高，人体细胞的代谢活动越旺盛。A 考点4 细胞中的无机盐 例4(2016威海模拟)下列有关生物体内水和无机盐的叙述正确的是()A不同种生物细胞的自由水和结合水的比值相同，它们的代谢强度也相同 B癌变细胞和衰老细胞内的水分减少，新陈代谢速率减慢 C给水中毒患者注射质量分数为1.8%的盐水，是为了降低细胞外液的渗透压 D血浆pH能维持相对稳定，与它含有的HCO3-、HPO42-解析：不同种生物细胞中自由水和结合水的比值不同，细胞代谢的强弱不仅与自由水和结合水的比值有关，还与温度等因素有关；衰老细胞内的水分减少，新陈代谢速率减慢，而癌变细胞不具有这些特征；水中毒患者由于饮水过多，细胞外
13、液渗透压下降，给其注射质量分数为1.8%的盐水，是为了升高细胞外液的渗透压；血浆中含有的HCO3-、HPO42-等离子参与维持内环境的酸碱平衡。答案：D 提升一：检验某种矿质元素(无机盐)生理功能的实验方案 实验组：正常植物缺X培养液共同培养一段时间后，表现出相应的症状，再加入X后，症状消失。对照组：正常植物完全培养液共同培养一段时间后，植物正常生长。实验相关说明：(1)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。(2)实验组加入X的目的是二次对照，使实验组前后形成对照，以增强说服力。(3)该方案也可用于检测某种矿质元素是否是植物正常生长的必需元素。提升二：Na、K与渗透压的关
14、系 Na主要维持细胞外液的渗透压，K主要维持细胞内液的渗透压。提升三：无机盐与光合作用的关系 N、Mg是组成叶绿素的成分，P是组成类囊体膜及ATP的成分。缺乏N、Mg和P元素，植物的光合作用将会受到影响。变式4 下表为一种无土栽培培养液的主要配方。有关叙述正确的是()A.表中大量元素和微量元素都齐全 B表中Mg参与构成叶绿体中的各种色素 C培养液中的离子浓度通常比细胞液中的离子浓度高，这样有利于细胞对无机盐的吸收 D栽培管理过程中，需要不断通气，这样可以促进有氧呼吸，进而促进根对离子的吸收 解析：表中大量元素和微量元素并不齐全，如无大量元素C，无微量元素Mn等；叶绿体中的色素有叶绿素(叶绿素a
15、和叶绿素b)和类胡萝卜素(胡萝卜素和叶黄素)，只有叶绿素中含有Mg；若培养液中的离子浓度比细胞液中的离子浓度高，则会影响细胞的渗透吸水，反而会导致根细胞失去水分；植物主要通过根系吸收无机盐离子，吸收方式为主动运输，栽培管理过程中不断通气能促进有氧呼吸，为主动运输吸收无机盐离子提供能量。D(1)易混淆元素与化合物的干重与鲜重。在组成细胞的元素中，占鲜重百分比：OCHN；占干重百分比：CONH。在组成细胞的化合物中，占鲜重百分比：水蛋白质脂质糖类；占干重百分比中，蛋白质最多。(2)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
16、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。(3)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；组成细胞干重最多的元素是C。(4)混淆双缩脲试剂与斐林试剂的使用顺序。使用双缩脲试剂时，先添加A液(氢氧化钠溶液)，再添加B液(硫酸铜溶液)；使用斐林试剂时，是先将甲液(氢氧化钠溶液)和乙液(硫酸铜溶液)混合后得到氢氧化铜絮状沉淀后再添加到待测样液中。考点1 组成细胞的元素和化合物 1下列有关细胞物质组成的叙述，正确的是()A在人体活细胞中氢原子的数目最多 BDNA和RNA分子的碱基组成相同 C多糖在细胞中不与其他分子相结合 D蛋白质区别于脂质的特有元素是
17、氮 解析：人体活细胞中水的含量最多，因而H原子也最多，A项正确；DNA中的碱基种类有A、T、C、G，RNA中的碱基种类有A、U、C、G，B项错误；多糖在细胞表面可与蛋白质分子结合形成糖蛋白，C项错误；脂质中的磷脂中含有N元素，D项错误。A 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，由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的化合物含量，则A化合物具有多样性，其必
18、含的元素为C、H、O、N C 考点2 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 3常温下进行下列处理，没有显色反应的是()A用吡罗红处理RNA B用碘液处理淀粉溶液 C在豆浆中加入双缩脲试剂 D在葡萄糖溶液中加入斐林试剂 解析：吡罗红用于检测RNA，呈红色；碘液用于鉴定淀粉，呈蓝色；双缩脲试剂用于检测蛋白质，呈紫色；斐林试剂和还原糖发生反应呈砖红色，葡萄糖是还原糖中的一种。前三者在常温下即可发生显色反应，而后者则必须在加热的条件下才可发生反应。D 4(2014广东)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匀浆后检测，结果正确的是()解析：分析曲线可知，油菜种子在成熟过程中，可
19、溶性糖和淀粉不断转化为脂肪储存起来。A项，第10天时仍然存在较多的可溶性糖，可溶性糖中的还原糖与斐林试剂在水浴加热的条件下会出现砖红色沉淀。B项，蛋白质是生物体生命活动的体现者，在整个种子成熟过程中都能检测到蛋白质的存在。C项，在第30天时，脂肪含量较高，脂肪与苏丹试剂发生反应呈现橘黄色。D项，在第40天时，淀粉已经消耗殆尽，用碘液检测不会发生显色反应。C 考点3 细胞中的水 5(2016宁夏模拟)下列对细胞内自由水的描述中，不正确的是()A能够流动和蒸发 B参与生化反应 C与蛋白质等物质相结合 D占细胞内水分的绝大多数 解析：自由水是细胞内的良好溶剂，许多种物质溶解在这部分水中；自由水是细胞
20、内各种化学反应的介质；自由水直接参与细胞内的各种化学反应；自由水的自由流动也能促进细胞内物质的运输；蒸发流失的是自由水；A、B、D三项正确。与蛋白质等物质相结合的是结合水，C项错误。C 6(2014四川)生物体的生命活动离不开水。下列关于水的叙述，错误的是()A癌变细胞其自由水含量较正常的细胞高 B由氨基酸形成多肽链时，生成物H2O中的氢来自氨基和羧基 C有氧呼吸时，生成物H2O中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解 DH2O在光下分解，产生的H将固定的CO2还原成(CH2O)解析：A项，癌细胞能够无限增殖，细胞内代谢比正常细胞旺盛，因此自由水含量较正常细胞高。B项，在氨基酸脱水缩合形成多肽链的过程中
21、，生成物H2O中的两个氢原子分别来自两个氨基酸中的氨基和羧基。C项，有氧呼吸第三阶段，O2与第一阶段葡萄糖分解产生的H和第二阶段丙酮酸分解产生的H结合形成H2O，同时释放出大量能量。D项，光合作用的光反应阶段发生在叶绿体类囊体薄膜上，H2O在光下被分解成O2和H，H用于叶绿体基质中的暗反应，将固定的CO2还原成(CH2O)。C 考点4 细胞中的无机盐 7生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物，通过在液泡中贮存大量的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 解析：液泡内的各种矿质离子、酸、碱等能够参与调节细胞液的渗透压，盐生植物液泡中贮存大量的Na，增大了细胞液的渗透压，吸水能力增强，A项正确。A 8医生给病人输液时，常把药剂溶解于生理盐水(0.9%的NaCl溶液)中，而不是溶解于蒸馏水中，这是因为()A无机盐在生物体内的生命活动中是不可缺少的 B蒸馏水不含营养物质 C蒸馏水可增大细胞中自由水比例，使细胞代谢加快，加剧病情 D生理盐水能维持人体内环境渗透压的稳定，防止细胞过度吸水 解析：人体细胞外液渗透压与质量分数为0.9%的NaCl溶液渗透压相同，因此将药剂溶解于生理盐水中注射能维持细胞的正常形态和功能。若溶于蒸馏水中注射，会导致细胞过度吸水。D 高考有我，前程无忧