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细胞中的元素和化合物
【概念·诊断】
1.根据有机物与某些化学试剂所产生的颜色反应,可检测生物组织中物质的存在。下列叙述,合理的是__________________。
①甘蔗茎的薄壁组织可用于还原糖的检测
②用于检测蛋白质的双缩脲试剂A液与B液要混合均匀后再加入含样品的试管中
③脂肪的检测实验中需要用显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪颗粒
④马铃薯匀浆中富含淀粉,可用碘化钾试剂检测
⑤在蛋白质检测实验中,可用斐林试剂甲液替代双缩脲试剂A液
【解析】选③⑤。甘蔗茎的薄壁组织中的糖为蔗糖,蔗糖不属于还原糖,①错误;用于检测蛋白质的双缩脲试剂A液与B液不能混合,应先向含样品的试管中加入双缩脲试剂A液,振荡均匀后,再滴加双缩脲试剂B液,②错误;以种子切片为实验材料时,用显微镜才能观察到被染成橘黄色的脂肪颗粒,③正确;检测淀粉时,应用碘液(碘单质的水溶液),而非碘化钾,④错误;斐林试剂的甲液和双缩脲试剂的A液均为质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液,⑤正确。
2.关于组成细胞的元素、化合物的叙述,正确的是 ( )
A.不同食物中营养物质的种类相同,含量不同
B.细胞中含量最多的有机物是蛋白质
C.微量元素不但含量少,而且作用也小
D.不同细胞中含有的化学元素种类差距很大
【解析】选B。不同食物中营养物质的种类和含量有很大差别,A错误;细胞中含量最多的化合物是水,含量最多的有机物是蛋白质,B正确;微量元素含量虽然少,但作用非常重要,C错误;不同细胞中含有的化学元素种类基本相同,元素含量差距很大,D错误。
3.下列元素在生物体内含量较少,但对维持生物体正常生命活动必不可少的是
( )
A.Fe、Mn、Zn、Mg B.Zn、Cu、Mn、Ca
C.Zn、Cu、B、Mn D.Mg、Mn、Cu、Mo
【解析】选C。微量元素有Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等,Mg和Ca属于大量元素。
4.在花生种子匀浆中,加入苏丹Ⅲ染液后呈现橘黄色,这说明花生种子中含有
( )
A.淀粉 B.还原糖 C.脂肪 D.蛋白质
【解析】选C。苏丹Ⅲ能与脂肪发生颜色反应,呈现橘黄色。
【思维·跃迁】
5.为了解身体健康状况,甲、乙两人同时空腹做尿液检验。所采尿样标号分别为1号和 2号,向1号和2号试管中分别加入斐林试剂后放入盛有50～65 ℃温水
2 min,1号试管呈砖红色,2号试管呈蓝色。下列说法最为严谨的是 ( )
A.甲出现尿糖,一定是糖尿病患者
B.乙不可能是低血糖病患者
C.甲健康异常,但不一定是糖尿病患者
D.这种结果无法说明任何问题
【解析】选C。甲的尿液遇斐林试剂呈砖红色,说明尿液含葡萄糖,但不一定是糖尿病患者,还要结合血液中葡萄糖和胰岛素含量来判断,乙的尿液遇斐林试剂无砖红色反应,说明尿液中无葡萄糖,血糖含量正常或偏低。甲健康异常,可能患有疾病,但不一定是糖尿病。
6.(2019·江苏高考)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,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_______________________________试剂,比较颜色变化。该实验需要选用的器具有_______________________________(填序号)。
①试管 ②滴管 ③量筒 ④酒精灯 ⑤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淀粉酶作用的结果,设计了如下实验:在1～4号试管中分别加入相应的提取液和溶液(如图所示),40 ℃温育30 min后,分别加入斐林试剂并60 ℃水浴加热,观察试管内颜色变化。
请继续以下分析:
①设置试管1作为对照,其主要目的是___________________________________
________________________________________________________________。
②试管2中应加入的X是_______________________________的提取液。
③预测试管3中的颜色变化是_______________________________。若试管4未出现预期结果(其他试管中结果符合预期),则最可能的原因是______________________________________________________。
【解析】(1)蛋白质或多肽的检测用双缩脲试剂;需要用量筒量取一定体积的蛋白质溶液和双缩脲试剂A液(NaOH),双缩脲试剂B液(CuSO4)需要用滴管滴加,用双缩脲试剂检测时不需要加热,也不需要显微镜观察,故选①②③。
(2)从题中出现蓝色块状物可知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,蓝色块状物变小了,说明玉米发芽的过程中胚乳中的淀粉逐渐减少了。
(3)①该实验的目的是验证题述蓝色块状物变小是否是淀粉酶的作用,在淀粉酶的作用下淀粉水解产生了还原性糖,用斐林试剂检测会出现砖红色沉淀。1号试管加的是缓冲液和淀粉溶液,作为对照实验,其可以排除用于实验的淀粉溶液中含有还原性糖。
②根据单一变量原则,1号试管加的是缓冲液作为对照,3号、4号实验组分别加了发芽玉米提取液、淀粉酶溶液,则2号试管加的X溶液应该是发芽前玉米提取液。
③3号试管发芽玉米提取液中含有淀粉酶,催化淀粉水解能产生还原性糖,因此其颜色由蓝色变成了砖红色;若4号试管的颜色没有从蓝色变成砖红色,可能是因为淀粉酶已失活,不能催化淀粉水解。
答案:(1)双缩脲 ①②③ (2)碘液 玉米发芽过程中胚乳的淀粉逐渐减少 (3)①排除用于实验的淀粉溶液中含有还原性糖 ②发芽前玉米 ③蓝色→砖红色 淀粉酶已失活
【拓展·探究】
7.阅读短文,回答有关问题。
几十年前,新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱,有的甚至发黄枯萎,即使使用了大量的N、P、K肥也无济于事,后来,人们偶然发现牧场内的一小片牧草长得十分茂盛,原来,这一片“绿洲”的附近有一座钼矿,矿工每天上下班总是抄近路走,他们的鞋子踩过的地方,牧草都是绿油油的,经过科学家的化验和分析发现一公顷牧草只需150克钼就足够了。
(1)下列关于钼的说法不正确的是 ( )
A.钼是牧草所必需的化学元素
B.钼是牧草所必需的微量元素
C.钼可以由其他元素转化而来
D.钼的作用不可以用其他元素代替
(2)牧草细胞中的元素大多以______________________的形式存在,既有______________________,又有无机化合物,它们的区别是_____________
_______________________。
(3)研究表明该处土壤中与牧草细胞中含量最多的元素都是同一种元素,由此______________________(填“能”或“不能”)说明生物界与非生物界具有统一性。
【解析】(1)钼是牧草所必需的化学元素,A正确;钼是牧草所必需的微量元素,B正确;钼不能由其他元素转化而来,C错误;钼的作用不可以用其他元素代替,D正确。
(2)细胞中的元素大多以化合物的形式存在,组成细胞的化合物包括无机化合物和有机化合物,二者的区别为分子组成中是否含有碳元素。
(3)土壤中与牧草细胞中含量最多的元素都是氧,但这不是生物界和非生物界具有统一性的原因,生物界和非生物界具有统一性的原因是组成生物体的元素都能在无机环境中找到,没有一种元素是生物特有的。
答案:(1)C (2)化合物 有机化合物 分子组成中是否含有碳元素 (3)不能
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