1、细胞中的元素和化合物(20分钟50分)一、选择题(共7小题,每小题4分,共28分)1.(2021昆明高一检测)C、H、N这三种化学元素在组成人体的化学成分中,质量分数共占73%(占细胞干重)左右,而这三种元素在岩石圈中,其质量分数还不到1%。这个事实说明()A.生物界与非生物界具有统一性B.生物界与非生物界具有差异性C.元素在自然界中都可以找到D.生物界具有特殊性【解析】选B。组成生物体的化学元素在自然界中都可以找到,这个事实说明生物界与非生物界具有统一性,而题中所强调的是质量分数的不同,即差异性。【规律方法】元素的统一性和差异性的体现2.如图表示细胞中各种化合物或主要元素占细胞鲜重的含量,以
2、下按顺序排列,正确的是()A.水、蛋白质、糖类、脂质;N、H、O、CB.蛋白质、糖类、脂质、水;O、C、N、HC.水、蛋白质、脂质、糖类;H、O、C、ND.蛋白质、水、脂质、糖类;C、O、H、N【解题指南】解答本题需要识记组成细胞的化合物的含量排序以及细胞鲜重中元素含量的排序。【解析】选D。一般情况下,组成细胞鲜重的化合物,其含量由大到小的顺序依次是:水、蛋白质、脂质、糖类;组成细胞鲜重的元素,其含量由大到小的顺序依次是:O、C、H、N。D项正确。【误区警示】判断元素和化合物的三个“明确”(1)判断元素或化合物的含量时要明确细胞是鲜重还是干重。(2)判断元素的差异时要明确是种类还是含量。(3)
3、判断元素种类时,要明确含量以及是否是生物体必需的。3.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,其中花卉根细胞吸收最少的离子是()【解析】选C。组成生物体的大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg;微量元素:Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo。4.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.同一生物的细胞有多种类型,其成分不尽相同C.人体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【解析】选B。N、P、K
4、是组成生物体的大量元素,微量元素和大量元素一样必不可少,只是需要的量少,A项错误;同一生物的细胞有多种类型,其成分不尽相同,B项正确;人体细胞鲜重中含量最多的元素是O,C在细胞干重中含量最多,C项错误;生物体内含有的元素不一定是生物体所必需的,随着环境污染的加剧,生物体不需要的元素也可能会进入生物体内,D项错误。5.现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉各一瓶,请你通过实验将它们鉴别出来。提供的试剂有:双缩脲试剂、斐林试剂、碘液。下列相关说法错误的是()A.用双缩脲试剂可将3瓶溶液分成2组:显色的一组和不显色的一组B.用斐林试剂可将葡萄糖和淀粉区分开C.用双缩脲试剂显色的一组是稀蛋清D.用碘液不能把
5、葡萄糖和淀粉分开【解题指南】解答本题的关键是明确以下几点:(1)稀蛋清含有蛋白质,可与双缩脲试剂发生紫色反应。(2)葡萄糖是还原糖,水浴加热条件下与斐林试剂反应生成砖红色沉淀。(3)淀粉遇碘液变蓝色。【解析】选D。淀粉遇碘液变蓝色,而碘液和葡萄糖不发生显色反应,因此用碘液可以把葡萄糖和淀粉分开。【补偿训练】下图是检测生物组织中某种成分的操作流程,下列叙述正确的是()A.可用新鲜的菠菜叶片替代苹果B.加入石英砂的目的是使研磨更充分C.甲试剂由A、B两种液体组成,使用时先加A液再加B液D.甲试剂也可以用于检测蛋白质【解析】选B。还原糖检测需要选择白色或浅色的实验材料,不能选用新鲜的菠菜叶片,A错误
6、;加入石英砂的目的是使研磨更充分,B正确;斐林试剂由斐林试剂的甲液和乙液组成,使用时应混合使用,C错误;斐林试剂混合后不能再用于检测蛋白质,D错误。6.(能力挑战题)某生物兴趣小组在野外发现一种组织颜色为白色的不知名野果,该小组把这些野果带回实验室欲鉴定其中是否含有还原糖、脂肪和蛋白质,下列叙述正确的是()A.对该野果进行脂肪鉴定不一定使用显微镜B.若对该野果的组织样液检测后出现较深的砖红色沉淀,说明该野果中含有大量的葡萄糖C.进行蛋白质的鉴定时双缩脲试剂A液和B液先混合再使用D.进行还原糖鉴定实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶,以便长期备用【解析】选A。对该野果组织样液进行脂肪的鉴定实验不
7、需使用显微镜,对野果的切片进行脂肪鉴定实验需要使用显微镜,A项正确;在该野果的组织样液中加入斐林试剂并水浴加热出现较深的砖红色沉淀,只能说明该野果中含有大量的还原糖, B项错误;双缩脲试剂用于鉴定蛋白质,使用时要先加A液后再加入B液,C项错误;斐林试剂应该现配现用,D项错误。【补偿训练】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做成匀浆后检测,结果正确的是()选项取样时间检测试剂检测结果A第10天斐林试剂不显色B第20天双缩脲试剂不显色C第30天苏丹染液橘黄色D第40天碘液蓝色【解题指南】(1)图示信息:在油菜种子成熟过程中,可溶性糖、淀粉会不断转化为脂肪储存起来。(2)
8、关键知识:组成细胞的三大有机物的检测和成熟种子内有机物成分的变化。【解析】选C。本题考查成熟种子内有机物成分的变化及三大有机物检测的相关知识。据图分析可知,第10天时有较多的可溶性糖,其中的还原糖与斐林试剂水浴加热后,会出现砖红色沉淀,故A项错误。蛋白质是生物体生命活动的主要承担者,在整个种子成熟过程中都能检测到蛋白质,用双缩脲试剂检测可显紫色,故B项错误。在第30天时,脂肪含量较高,加入苏丹染液后,出现橘黄色,故C项正确。在第40天时,淀粉已经消耗为零,用碘液检测不会发生显色反应,故D项错误。7.(不定项选择)疟疾是疟原虫寄生在人体中引起的一种寄生虫病。下列关于组成人体及疟原虫的化学元素及化
9、合物的描述,不正确的是()A.两者中占细胞鲜重含量最多的和构成细胞的最基本的化学元素分别是O和CB.两者的活细胞中含量最多的化合物都含有C、H、O三种元素C.两者的活细胞中,有机化合物的含量由多到少为蛋白质脂质糖类、核酸D.每种化学元素在人体细胞和疟原虫体内的含量一定相同【解析】选B、D。组成细胞的最基本元素是C,占细胞鲜重含量最多的元素是O,A项正确;活细胞中含量最多的化合物是水,只含H、O两种元素,B项错误;活细胞中,有机化合物的含量由多到少为蛋白质脂质糖类、核酸,C项正确;在不同的生物体中,各种化学元素的含量不同,D项错误。二、非选择题(共22分)8.下面是用于无土栽培的一种培养液配方,
10、据表回答下列问题:Ca(NO3)21.0 gKCl1.2 gMgSO40.25 gFeCl30.005 gKH2PO40.25 gH2O1 000 mL(1)该配方中植物所需的大量元素是等,微量元素是。(2)该配方中的组成细胞的基本元素是。用该培养液栽培植物,组成生物体的最基本元素的来源是。(3)如果用该培养液栽培番茄,该配方中明显缺乏的微量元素是等。【解析】(1)由该配方可知大量元素有H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,微量元素有Fe。(2)组成细胞的基本元素为C、H、O、N,该配方中含有后三者;组成细胞的最基本元素为C,该配方中没有,植物可通过吸收空气中的CO2来获得。(3)微量元素除配
11、方中所含外,还包括Mn、Zn、Cu、B、Mo等。答案:(1)H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe(2)H、O、N空气中的CO2(3)Mn、Zn、Cu、B、Mo【补偿训练】牛奶中含有蛋白质、脂肪、碳水化合物等营养成分,其中蛋白质含量是鉴别牛奶质量的主要依据。某同学欲探究某品牌的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步骤ABCDEF一2 mL牛奶2 mL蒸
12、馏水2 mL葡萄糖样液2 mL牛奶2 mL蒸馏水2 mLa样液二2 mL斐林试剂2 mL斐林试剂2 mL斐林试剂2 mLNaOH溶液b2 mLNaOH溶液三c水浴加热水浴加热d4滴CuSO4溶液4滴CuSO4溶液结果?(1)a. ;b. ;c. ;d. 。(2)请预测A、D两个试管的现象及其结论:A: _。D:_。(3)分析该实验设计:试管A和构成对照实验,对照组为,目的是。【解析】(1)根据题意和表格分析可知:a、b、c、d分别为蛋白质、2mLNaOH溶液、水浴加热和4滴CuSO4溶液。(2)如果A试管与C试管一样,出现砖红色沉淀,则证明牛奶中含有还原糖,如果A试管与B试管一样,无砖红色沉淀产生,则证明牛奶中无还原糖;如果D试管与F试管一样,产生紫色反应,证明牛奶中含有蛋白质,如果D试管与E试管一样,不产生紫色反应,则证明牛奶中不含蛋白质。(3)该实验中,试管A与B、C两试管构成对照,其中对照组为B试管和C试管,目的是通过对照探究牛奶中是否含有还原糖,便于得出正确结论。答案:(1)蛋白质2 mLNaOH溶液水浴加热4滴CuSO4溶液(2)若A中出现砖红色沉淀,证明牛奶中含有还原糖,否则无还原糖若D中出现紫色,证明牛奶中含有蛋白质,否则无蛋白质(3)B、C两试管B试管和C试管通过对照探究牛奶中是否含有还原糖