第1章第2讲.doc

第2讲　细胞中的元素和化合物及细胞中的无机物

[真题演练]
1．(2017·海南高考)无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用。下列相关叙述错误的是
A．蔬菜中的草酸不利于机体对食物中钙的吸收
B．缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降
C．和ATP一样，KH2PO4也能为生物体提供能量
D．植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐
解析　KH2PO4是无机盐，不能为生物体提供能量。
答案　C
2．(2016·江苏单科)关于生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质和DNA的鉴定实验，下列叙述正确的是
A．还原糖、DNA的鉴定通常分别使用双缩脲试剂、二苯胺试剂
B．鉴定还原糖、蛋白质和DNA都需要进行水浴加热
C．二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色
D．脂肪、蛋白质鉴定时分别可见橘黄色颗粒、砖红色沉淀
解析　还原糖鉴定试剂是斐林试剂，DNA鉴定试剂是二苯胺试剂，A错误；鉴定还原糖和DNA需进行水浴加热，蛋白质鉴定不需进行水浴加热，B错误；二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色，C正确；脂肪鉴定时可见橘黄色颗粒，蛋白质鉴定时呈紫色，D错误。
答案　C
3．(2014·海南单科)下列关于植物体内水分的叙述，错误的是
A．植物体内的水分参与营养物质的运输
B．水是构成叶肉细胞的重要化合物之一
C．自由水可作为细胞内化学反应的反应物
D．同种植物萌发种子的含水量与休眠种子的相同

解析　植物体内的水分参与营养物质的运输，A正确；水是构成叶肉细胞的重要化合物，B正确；自由水可以参与细胞呼吸、光合作用等过程中的化学反应，C正确；萌发种子充分吸水，代谢旺盛，因此，同种植物萌发种子的含水量大于休眠种子，D错误。
答案　D
4．(2014·广东理综)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

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Ⅲ试剂
橘黄色
D
第40天
碘液
蓝色
解析　由图可知，随着油菜种子发育天数的增加，可溶性糖和淀粉所占干重百分比在逐渐减少，到第40天时，淀粉减至零，而脂肪所占干重百分比在逐渐增加，故A、D错误，C正确；种子在成熟过程中，蛋白质一直存在，故B错误。
答案　C
5．(2014·四川理综)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．在最基本生命系统中，H2O有自由水和结合水两种存在形式
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
D．H2O在光下分解，产生的[H]将固定的CO2还原成(CH2O)

解析　细胞中水的存在形式有自由水和结合水两种，A正确；氨基酸之间脱水缩合过程中生成物H2O中的氢一个来自－NH2，一个来自－COOH，B正确；有氧呼吸生成物H2O中的氢来自葡萄糖和水，C错误；光反应阶段，H2O的光解产生的[H]用于暗反应C3的还原，D正确。
答案　C
6．(2013·课标Ⅰ)某油料植物的种子中脂肪含量为种子干重的70%。为探究该植物种子萌发过程中干重及脂肪含量的变化，某研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养，定期检测萌发种子(含幼苗)的脂肪含量和干重。结果表明：脂肪含量逐渐减少，到第11 d时减少了90%，干重变化如图所示。

回答下列问题：
(1)为了观察胚乳中的脂肪，常用__________染液对种子胚乳切片染色，然后在显微镜下观察，可见________________色的脂肪颗粒。
(2)实验过程中，导致萌发种子干重增加的主要元素是________________(选填“C”、“N”或“O”)。
(3)实验第11 d后，如果要使萌发种子(含幼苗)的干重增加，必须提供的条件是______________和______________。
解析　(1)脂肪可被苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液染成橘黄(或红)色。(2)该油料植物种子萌发过程中脂肪会转变为糖类，与糖类相比，脂肪中氧含量较低，故导致萌发种子干重增加的元素主要是O。(3)由题中信息可知，到第11 d时，脂肪的含量减少了90%，种子干重继续下降，说明种子贮存的营养物质已经基本消耗殆尽，若要使其干重增加，必须为其提供光合作用所需要的理想条件。由于研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养，故要使萌发的种子(含幼苗)干重增加，必须提供的条件是光照和所需的矿质元素离子。
答案　(1)苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)　橘黄(或红)
(2)O
(3)光照　所需的矿质元素离子
[限时检测]
[限时45分钟；满分100分]
一、选择题(共12小题，每小题5分，共60分)
1．下列化合物中含有化学元素种类最少的一组是
A．抗体和干扰素　　　　　　　　B．纤维素和脱氧核糖
C．性激素和叶绿素　　　　　　　D．ATP和酶
解析　抗体的化学本质为蛋白质，干扰素的化学本质为糖蛋白，二者至少含有C、H、O、N四种元素；纤维素和脱氧核糖属于糖类，含C、H、O三种元素；性激素含C、H、O三种元素；叶绿素含C、H、O、N、Mg五种元素；ATP含C、H、O、N、P五种元素。
答案　B
2．下列关于细胞中化学元素的叙述，正确的是
A．细胞中一种元素的作用能被其他元素替代
B．细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素
C．主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定
D．细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要
解析　本题考查组成细胞的化学元素的有关知识。细胞中每种元素都有其特定的作用，不能替代；脱氧核苷酸的组成元素是C、H、O、N、P，脂肪酸的组成元素是C、H、O；主动运输体现了细胞膜的选择透过性，有选择地吸收或排出物质，从而可以维持细胞内元素组成的相对稳定；细胞中的大量元素和微量元素都是不可缺少的，一样重要。
答案　C
3．分析下表，可推测
溶液
双缩脲试剂
碘液
斐林试剂
甲
＋
－
－
乙
－
＋＋
－
甲、乙混合
＋
＋
＋
【注】　“＋”显色，“＋＋”显色更深，“－”不显色。

A．甲溶液含有淀粉　　　　　　　　　　B．乙溶液含有还原糖
C．混合溶液不含淀粉　　　　　　　　　　D．混合溶液含有淀粉酶
解析　双缩脲试剂、碘液、斐林试剂在生物学中分别用来检测蛋白质、淀粉和还原糖，并出现不同的显色反应。据此可以推测，甲溶液含有蛋白质，乙溶液含有淀粉，甲、乙混合溶液中的还原糖是甲溶液中的蛋白质与乙溶液中的淀粉混合后产生的，由此可以说明甲溶液中含有的蛋白质是淀粉酶，淀粉酶催化乙溶液中的淀粉水解产生了还原糖。
答案　D
4．生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物，通过在液泡中储存大量的Na＋而促进细胞吸收水分，该现象说明液泡内的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　本题考查无机盐的功能。含盐量高、干旱，说明土壤溶液的渗透压高，适者生存，该地区生长的植物一定有相应的结构和生理功能提高自身细胞的渗透压。盐生植物液泡中储存大量的Na＋，增大了细胞液的渗透压，吸水能力增强。
答案　A
5．(2019·大同联考)下列有关水和无机盐的叙述，错误的是
A．氨基酸脱水缩合产生的水中的H来自氨基和羧基
B．人血钙过低会出现抽搐，菠菜缺镁会影响氧气的产生
C．无机盐可作为细胞的组成成分，并能为细胞提供能量
D．干燥种子吸水后，自由水/结合水的值升高，有利于种子萌发
解析　氨基酸脱水缩合产生的水中的H来自氨基和羧基，A正确；人血液中钙离子含量过低会出现抽搐，镁是叶绿素的组成元素，菠菜缺镁会影响色素吸收光能，进而影响氧气的产生，B正确；无机盐可作为细胞的组成成分，但不能为细胞提供能量，C错误；干燥种子吸水后自由水与结合水的比值升高，新陈代谢旺盛，有利于种子萌发，D正确。
答案　C
6．生物体的生命活动离不开水。下列关于水的叙述，正确的是
A．ATP转化成ADP的过程会产生水
B．光合作用过程中只消耗水，有氧呼吸过程中只产生水
C．植物细胞有丝分裂的末期，高尔基体内有水生成
D．不同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

解析　ATP水解生成ADP的过程会消耗水，A错误；光合作用和有氧呼吸过程中既能产生水也能消耗水，B错误；植物细胞有丝分裂的末期在高尔基体内单糖脱水缩合形成纤维素构成新的细胞壁，C正确；不同生物细胞的自由水和结合水的比值是不同的，它们的代谢强度也不相同，D错误。
答案　C
7．下列关于无机盐的叙述，不正确的是
A．无机盐在细胞内含量很少，主要以化合物形式存在
B．人体血液中Ca2＋缺乏时会导致肌肉抽搐
C．某些无机盐是细胞内一些重要物质的组成成分，如Fe2＋参与血红蛋白的构成，Mg2＋参与叶绿素的形成
D．氮是植物体内的重要元素之一，叶绿素、核酸、蛋白质中含有氮元素
解析　无机盐在细胞内含量很少，主要以离子形式存在；人体血液中Ca2＋缺乏时会导致肌肉抽搐；某些无机盐是细胞内一些重要物质的组成成分，如Fe2＋参与血红蛋白的构成，Mg2＋参与叶绿素的形成；氮是植物体内的重要元素之一，叶绿素、核酸、蛋白质中含有氮元素。
答案　A
8．下列关于细胞内化合物的元素组成的叙述，正确的是
A．糖原、纤维素、淀粉都是储能物质，都只含有C、H、O三种元素
B．人体活细胞中H的数量最多
C．血红蛋白分子中一定含有C、H、O、N、Mg
D．DNA和RNA都是细胞内的遗传物质，组成元素均为C、H、O、N、P
解析　糖原和淀粉分别是动物和植物体内的储能物质，纤维素是构成植物细胞壁的主要成分，不是储能物质；三者都是糖类，都只含有C、H、O三种元素，A错误。人体活细胞中含量最多的化合物是H2O，每个H2O分子由一个O和两个H组成，因此H的数量最多，B正确。血红蛋白分子中一定含有C、H、O、N、Fe，不一定含Mg(Mg是叶绿素的特征元素)，C错误。DNA是细胞内的遗传物质，组成元素为C、H、O、N、P，D错误。
答案　B
9．水是生命之源，下列有关生物体内水的叙述，不合理的是
A．结合水是细胞的组成成分，越冬植物体内结合水的比例会升高
B．人体细胞中的内质网、线粒体和核糖体都会产生水

C．胰岛素在肝脏细胞发挥作用的过程中只产生水，不消耗水
D．绿色植物暗反应所需的还原剂最终来自叶绿体中水的光解
解析　结合水的比例越高，植物抗逆性越强，A正确；人体细胞中的内质网中脂质的合成、线粒体内膜上有氧呼吸第三阶段和核糖体中蛋白质的合成都会产生水，B正确；促进血糖的氧化分解是胰岛素的作用之一，该过程中既有水的消耗也有水的产生，C错误；绿色植物暗反应所需的还原剂是[H]，其是光反应中水的光解产生的，D正确。
答案　C
10．“绵绵的春雨，是她润醒了小草，润绿了杨树，润开了报春花。”小草被润醒了，杨树被润绿了，报春花被润开的过程中细胞中自由水与结合水的变化，下列表示正确的是

解析　生物体内含有一定量的水分，以自由水和结合水两种形式存在。春雨过后，植物体内自由水相对含量增多，结合水相对含量减少，细胞代谢逐渐旺盛，打破休眠开始复苏。
答案　B
11．下图是构成细胞的某些化合物的元素组成情况。则对①、②、③所表示的物质及其所能表现的生理功能推测不正确的是

A．①可能是叶绿素，能吸收光能进行光合作用
B．②可能是血红蛋白，有运输氧的作用
C．③可能是磷脂，是细胞膜的主要成分
D．①、②、③必为同一类物质
解析　叶绿素中含有Mg，所以①可能是叶绿素，能吸收光能进行光合作用，A正确；血红蛋白中含有Fe，所以②可能是血红蛋白，有运输氧的作用，B正确；磷脂含有的元素是C、H、O、N、P，所以③可能是磷脂，是细胞膜的主要成分，C正确；①、②、③为不同类物质，D错误。
答案　D
12．下列关于食品安全问题的探究实验设计，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Ⅲ染液
被检测液体出现橘黄色
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
被检测液体出现蓝色
含有淀粉，不含有蛋白质
D
某“无糖”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
解析　苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色，结论中“不含有脂肪”的说法错误；双缩脲试剂与蛋白质反应呈紫色，“被检测液体出现砖红色”的预测错误；被检测液体出现蓝色，只能证明其中含有淀粉，不能证明不含有蛋白质。斐林试剂与还原糖反应，经水浴加热可以产生砖红色沉淀，所以砖红色出现只能证明被检测液体中有还原糖的存在，而不能证明一定是葡萄糖，说法正确。
答案　D
二、非选择题(共3小题，共40分)
13．(12分)人体所需要的营养物质主要是水、无机盐、维生素、糖类、脂质和蛋白质。这些营养物质在人体细胞中有着重要的作用。请回答下列问题：
(1)自由水的生理作用：_____________________________________。
(2)牛奶、奶粉中都添加钙、铁等元素。其中碳酸钙是人体骨骼和牙齿中的重要组成部分，铁是血红蛋白的主要成分，这说明无机盐的生理作用是________________________；质量分数为0.9%的生理盐水，对维持细胞内外渗透压非常重要，这说明无机盐的生理作用是_______________________________。
答案　(1)①细胞内的良好溶剂；②参与多种生物化学反应；③运输营养物质和代谢废物；④为细胞提供液体环境
(2)构成细胞内某些化合物　维持生物体的生命活动
14．(14分)大多数植物种子的储能物质以脂肪(油)为主，并储存在细胞的油体中。种子萌发时，脂肪首先水解生成脂肪酸和甘油，然后脂肪酸和甘油分别在多种酶的催化下形成葡萄糖，最后转变成蔗糖，并转运至胚轴供给胚生长和发育，如图所示。

(1)大多数植物种子以贮藏脂肪为主，这是因为与糖类相比，脂肪是更好的________物质，其原因之一是相同质量的脂肪彻底氧化分解释放出的能量比糖类________。
(2)为了观察植物种子中的脂肪，常用苏丹Ⅲ染液对种子切片染色，然后在________下观察，可见________的脂肪微粒。
(3)油料种子萌发时，细胞中催化脂肪水解的酶是______；脂肪储能和转变为蔗糖的过程中，先后依赖于油体、乙醛酸循环体、线粒体，是细胞器之间________________的典型例子。
(4)油料种子萌发初期(真叶长出之前)，干重先增加、后减少。其原因是____________________。
真叶长出之后，干重________，原因是___________________________。
解析　(1)脂肪是生物体良好的储能物质。(2)观察种子中的脂肪微粒需借助显微镜。(3)催化脂肪水解的酶是脂肪酶。(4)脂肪与糖类相比，氧的含量少，所以脂肪在转变为蔗糖的过程中需要补充较多的氧元素，故油料种子在萌发初期干重会先增加。
答案　(1)储能　多　(2)显微镜　橘黄色　(3)脂肪酶　协调配合(分工合作)　(4)早期由于大量脂肪转变为蔗糖，蔗糖的氧元素含量高于脂肪，导致干重增加；之后由于大量蔗糖用于细胞呼吸等异化作用，分解为二氧化碳和水等代谢废物，导致干重减少　增加　真叶通过光合作用制造有机物
15．(14分)细菌具有细胞壁，为探究其化学成分，某研究小组设计了如下实验：(已知糖类加硫酸水解后用碱中和，再加斐林试剂水浴加热有砖红色沉淀生成；蛋白质与双缩脲试剂作用，生成紫色物质；且二者单独检验时互不干扰。)分析回答：

(1)将细菌细胞粉碎后，用高速离心机分离得到细菌细胞壁。
(2)将细菌细胞壁分成两等份，编号为A、B。
(3)取A加硫酸水解后用碱中和，再加斐林试剂并加热，取B加双缩脲试剂，摇匀。
(4)观察并记录实验现象。
(5)预测实验结果及结论：
①若A________，B________，则细菌细胞壁中含有糖类和蛋白质。
②若A________，B________，则细菌细胞壁中________。
③若A________，B________，则细菌细胞壁中________。
④若A________，B________则细菌细胞壁中________。
解析　该实验的目的是探究细菌细胞壁的主要化学成分。该实验的原理是糖类加硫酸水解后用碱中和，再加斐林试剂加热有砖红色沉淀生成；蛋白质与双缩脲试剂作用，生成紫色物质，且二者单独检验时互不干扰。探究细菌细胞壁中是否含有糖类和蛋白质，可能有四种结果：同时含有糖类和蛋白质，只含糖类或者只含蛋白质，既不含糖类也不含蛋白质。即：
①若细菌细胞壁中含有糖类和蛋白质，则实验结果是A出现砖红色沉淀，B出现紫色。
②若细菌细胞壁中含有糖类而不含蛋白质，则实验结果是A出现砖红色沉淀，B不出现紫色。
③若细菌细胞壁中含有蛋白质而不含糖类，则实验结果是A不出现砖红色沉淀，B出现紫色。
④若细菌细胞壁中不含糖类和蛋白质，则实验结果是A不出现砖红色沉淀，B不出现紫色。
答案　(5)①出现砖红色沉淀　出现紫色　②出现砖红色沉淀　不出现紫色　含有糖类而不含蛋白质　③不出现砖红色沉淀　出现紫色　含蛋白质，不含糖类　④不出现砖红色沉淀　不出现紫色　不含糖类和蛋白质