全國版2019版高考生物一輪復習第2講細胞中的元素和化合物細胞中的無機物培優(yōu)學案.doc

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全國版2019版高考生物一輪復習第2講細胞中的元素和化合物細胞中的無機物培優(yōu)學案 [考綱明細]　1.水和無機鹽的作用(Ⅰ)　2.實驗：檢測生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質 板塊一　知識自主梳理 一、組成細胞的元素 1．大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。 2．微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等。 3．基本元素：C、H、O、N。 4．最基本元素：C。 5．干重前四位：C、O、N、H。 6．鮮重前四位：O、C、H、N。 7．來源：生物體有選擇地從自然界中獲得。 8．存在形式：大多以化合物的形式存在。 二、細胞中化合物 三、細胞中水的存在形式和作用 1．存在形式：結合水和自由水。 3．自由水、結合水與溫度變化的關系 自由水和結合水可相互轉化，即：自由水結合水。 4．自由水、結合水與細胞代謝及抗逆性的關系 四、無機鹽 1．在細胞中的存在形式：主要是離子。 2．生理作用 (1)是某些復雜化合物的組成成分，如Mg2＋參與葉綠素合成；Fe2＋參與血紅蛋白合成；I－參與甲狀腺激素合成。 (2)維持細胞和生物體的正常生命活動。 (3)維持生物體的滲透壓和酸堿平衡。 五、檢測生物組織中的糖、脂肪和蛋白質 1．檢測原理(顯色反應或染色) (1)糖類的檢測 2．材料的選擇：要檢測的物質含量高；白色或無色。 3．實驗步驟 (1)還原糖的檢測 生物組織樣液―→斐林試劑(甲液和乙液混合均勻)―→水浴加熱(50～65 ℃)―→磚紅色沉淀 (2)脂肪的檢測 方法一：花生種子勻漿＋3滴蘇丹Ⅲ(或蘇丹Ⅳ)染液→橘黃色(或紅色) 方法二： (3)蛋白質的檢測 豆?jié){(或稀蛋清)―→雙縮脲試劑A液―→搖勻―→雙縮脲試劑B液―→搖勻―→溶液呈紫色 注：①用蛋清做材料時，要稀釋10倍，防止反應后黏固在試管壁上難以洗刷。 ②雙縮脲試劑與肽鍵作用呈紫色。 ③雙縮脲試劑B液不能使用過量。 ◆　深入思考 1．蛋白質檢測時，為什么先加A液再加B液？B液為什么不能過量？ 提示　蛋白質中的肽鍵在堿性條件下能與Cu2＋生成紫色絡合物，所以先加A液營造堿性環(huán)境，后加B液提供Cu2＋。其中雙縮脲試劑B液的量不能過多，因為過多的雙縮脲試劑B液會與雙縮脲試劑A液反應生成Cu(OH)2，使溶液呈藍色進而掩蓋實驗生成的紫色。 2．為什么利用斐林試劑的甲液、乙液和蒸餾水也能鑒定蛋白質？ 提示　斐林試劑的甲液、乙液的成分分別與雙縮脲試劑的A液、B液相同，只是斐林試劑的乙液的質量濃度比雙縮脲試劑的B液大，故只需將斐林試劑乙液用蒸餾水稀釋即可。 ◆　自查診斷 1．在人體活細胞中氫原子的數(shù)目最多。(　　) 答案　√ 2．沙漠植物中含量最多的化合物是水。(　　) 答案　√ 3．自由水可作為細胞內化學反應的反應物。(　　) 答案　√ 4．因為C是細胞鮮重中最多的元素，所以其是最基本的元素。(　　) 答案　 5．細胞中的無機鹽大多數(shù)以化合物的形式存在，如CaCO3構成骨骼、牙齒等。(　　) 答案　 板塊二　考點題型突破 考點1 細胞中的元素和化合物 [xx上海高考]諾貝爾獎得主屠呦呦在抗瘧藥物研發(fā)中，發(fā)現(xiàn)了一種藥效高于青蒿素的衍生物蒿甲醚，結構如圖。下列與蒿甲醚的元素組成完全相同的物質是(　　) A．纖維素 B．胰島素 C．葉綠素 D．甲狀腺素 [解析]　據(jù)圖可知蒿甲醚的組成元素為C、H、O，纖維素為多糖，組成元素為C、H、O，A正確；胰島素屬于蛋白質，組成元素為C、H、O、N等，B錯誤；葉綠素含有鎂元素，C錯誤；甲狀腺激素含有碘元素，D錯誤。 [答案]　A 題型一　元素的種類和功能 1．一種植物和一種哺乳動物體內細胞的某些化學元素含量(占細胞干重的質量分數(shù)%)如下表所示，下列有關敘述正確的是(　　) 元素 C H O N P Ca S 植物(%) 43.57 6.24 44.43 1.46 0.20 0.23 0.17 動物(%) 55.99 7.46 14.62 9.33 3.11 4.67 0.78 A．碳元素的含量說明有機物是干重的主要成分 B．這兩種生物體內所含的化學元素的種類差異很大 C．N、S含量說明動物組織含蛋白質較多，若該動物血鈣高則會發(fā)生肌肉抽搐 D．經(jīng)測定該植物某有機物含C、H、O、N、S，此化合物可能是RNA 答案　A 解析　有機物以碳鏈為基本骨架，細胞干重含C多，表明有機物是干重的主要成分，A正確；兩種生物體內所含的化學元素的種類基本相同，含量有差別，B錯誤；蛋白質基本元素組成為C、H、O、N，還含有S等，N、S含量說明動物組織含蛋白質較多，動物血鈣低則會發(fā)生肌肉抽搐，C錯誤；RNA元素組成為C、H、O、N、P，D錯誤。 2．下圖所示是組成人體細胞的主要元素及其比例。下列相關敘述中，錯誤的是(　　) A．圖中所示為細胞鮮重中元素的比重 B．因為O元素含量最多，所以O元素是構成有機物的最基本元素 C．細胞失去大部分水分后，C元素比例最大 D．圖中含有的元素在非生物界也可以找到 答案　B 解析　題圖中O元素所占比例最大，所以表示細胞鮮重中元素所占的比例，A正確；O元素含量最多是因為細胞中水分含量最多，不能說明O元素是構成有機物的最基本元素，B錯誤；細胞失去大部分水分后，C元素比重最大，C正確；圖中含有的元素在非生物界也可以找到，這體現(xiàn)了生物界與非生物界的統(tǒng)一性，D正確。 技法提升 1.三種?？荚? (1)最基本的元素(或核心元素)為“C”(干重最多)。 (2)含量最多的元素為“O”(鮮重最多)。 (3)數(shù)目最多的元素為“H”。 2．生物界與非生物界間及各種生物彼此之間就化學元素“種類”來看具有統(tǒng)一性，就元素“含量”來看卻具有差異性。 3．判斷元素與化合物的四個“明確” 題型二　根據(jù)元素判斷化合物 3．[xx邯鄲模擬]如圖為不同化學元素組成的化合物示意圖，以下說法不正確的是(　　) A．若①為某種具有催化作用的化合物，則①的初步水解產物為多肽，徹底水解產物為氨基酸 B．若②大量積累于人和動物皮下和內臟器官周圍，則②為脂肪 C．若③為構成細胞膜基本骨架的分子，則③為磷脂 D．若④在低血糖時直接分解以補充血糖，則④可能是肌糖原和肝糖原 答案　D 解析　由示意圖中的元素組成特點，可以判斷①可能是蛋白質，②④可能是糖類或脂肪，③可能是核酸、磷脂等。根據(jù)A項中的“催化作用”可以確定①是蛋白質，氨基酸是構成蛋白質的基本單位，氨基酸通過脫水縮合形成多肽，多肽折疊后形成蛋白質，A正確；通過B項的敘述可以確定②是生物體內的儲能物質——脂肪，B正確；磷脂是構成細胞膜基本骨架的分子，磷脂含有的化學元素有C、H、O、N、P等，C正確；在低血糖時，肝糖原可以分解，來補充血糖，但肌糖原不能直接分解以補充血糖，即④可能是肝糖原，但不會是肌糖原，D錯誤。 4．[xx鄭州一中調研]下列化合物中，含化學元素種類最多的一組是(　　) ①胰島素?、谌樘恰、酆塑账帷、芰字、輀H]?、拗尽、逺NA?、嗫贵w?、崂w維素?、釧TP A．①②⑥⑦⑧ B．④⑤⑥⑧⑨ C．②⑤⑥⑦⑩ D．③④⑤⑦⑩ 答案　D 解析?、僖葝u素是蛋白質，其組成元素有C、H、O、N、S；②乳糖屬于糖類，其組成元素有C、H、O；③核苷酸是組 成核酸的基本組成單位，其組成元素有C、H、O、N、P；④磷脂屬于脂質，其組成元素有C、H、O、N、P；⑤[H]組成元素有C、H、O、N、P；⑥脂肪屬于脂質，其組成元素有C、H、O；⑦RNA屬于核酸，其組成元素有C、H、O、N、P；⑧抗體是蛋白質，其組成元素有C、H、O、N、S；⑨纖維素屬于糖類，其組成元素有C、H、O；⑩ATP組成元素有C、H、O、N、P；所以，選項D中含化學元素種類最多，都有C、H、O、 N、P五種元素。 技法提升 1.據(jù)特征元素推測化合物的種類 2．從化合物的元素組成分析代謝終產物：糖類、脂質和蛋白質都含有C、H、O，故其代謝終產物都有CO2和H2O；蛋白質中還有N，其代謝終產物中還含有尿素。 3．從化合物的元素組成分析氧化分解釋放能量的多少：脂肪的碳、氫比例高于糖類，因此等質量的脂肪氧化分解時消耗氧氣和釋放能量都多于糖類。 考點2 細胞中的水和無機鹽 [四川高考]生物體的生命活動離不開水。下列關于水的敘述，錯誤的是(　　) A．在最基本的生命系統(tǒng)中，H2O有自由水和結合水兩種存在形式 B．由氨基酸形成多肽鏈時，生成物H2O中的氫來自氨基和羧基 C．有氧呼吸時，生成物H2O中的氫來自線粒體中丙酮酸的分解 D．H2O在光下分解，產生的[H]將固定的CO2還原成(CH2O) [解析]　細胞是生物體最基本的生命系統(tǒng)，在細胞中，H2O有自由水和結合水兩種存在形式，A正確；氨基酸脫水縮合產生的水中的氫來自氨基和羧基，B正確；有氧呼吸第三階段[H]與O2反應產生H2O，其中[H]來自有氧呼吸第一階段葡萄糖的分解和第二階段丙酮酸和水的分解，C錯誤；H2O光解產生的[H]用于還原暗反應固定的CO2，D正確。 [答案]　C 技法提升 　細胞中水的產生和利用 題型一　水和無機鹽的存在形式與功能 1．研究發(fā)現(xiàn)，冬小麥在秋冬受低溫襲擊時，呼吸速率先升高后降低；持續(xù)的冷害使根生長遲緩，吸收能力下降，但細胞內可溶性糖的含量有明顯的提高。下列有關水對生命活動影響的敘述，合理的是(　　) A．冷害初期呼吸作用增強，不利于抵御寒冷 B．持續(xù)低溫使線粒體內氧化酶活性減弱，影響可溶性糖合成淀粉 C．低溫使細胞內結合水含量降低，自由水含量增加，以適應低溫環(huán)境 D．在休眠的植物體內自由水與結合水的比值降低，有利于降低植物的細胞代謝 答案　D 解析　冷害初期呼吸作用增強，產熱增加，有利于抵御寒冷，A不合理；持續(xù)低溫使線粒體內氧化酶活性減弱，導致葡萄糖(可溶性還原糖)氧化分解減少，細胞內可溶性還原糖含量增加，可溶性糖合成淀粉需要的是淀粉合成酶，而不是線粒體內的氧化酶，B不合理；低溫使細胞內結合水含量上升，自由水含量減少，C不合理；休眠的植物體內自由水與結合水的比值降低，代謝減慢，D合理。 2．下列關于無機鹽在生物體內所起作用的敘述，錯誤的是 (　　) A．合成DNA、RNA、脂肪等物質時，都需要磷酸鹽作原料 B．根瘤菌的固氮酶中含有鉬、鐵，說明某些金屬元素可以成為一些復雜化合物的構成元素 C．觀察人的口腔上皮細胞時要用濃度為0.9%的生理鹽水，這說明無機鹽在維持細胞的形態(tài)和功能中有重要作用 D．人缺碘會患大脖子病，是因為碘是合成甲狀腺激素的重要原料 答案　A 解析　脂肪的組成元素只有C、H、O，因此合成時不需要磷酸鹽，A錯誤；固氮酶中含有鉬、鐵，說明某些無機鹽離子參與構成細胞中一些復雜化合物，B正確；0.9%的生理鹽水與細胞內液滲透壓相同，細胞的形態(tài)沒有變化，說明無機鹽在維持細胞的形態(tài)和功能中有重要作用，C正確；碘是合成甲狀腺激素的重要原料，D正確。 技法提升 (1)細胞內自由水/結合水比例升高，則代謝旺盛；反之代謝緩慢，如衰老細胞與癌變細胞相比，前者該比例下降，后者該比例升高。 (2)秋冬季節(jié)，蒸騰作用弱，吸水減少，結合水含量相對升高有利于植物抗寒性提高。 (3)種子晾曬過程中，喪失的主要是自由水，此時細胞仍具活力，種子烘烤過程中可導致結合水喪失，此時種子喪失活性。 題型二　無機鹽的功能分析及實驗驗證 3．某農場在田間試驗時發(fā)現(xiàn)，小麥產量總是比鄰近的地塊低，技術員懷疑該農田可能缺乏某種元素?，F(xiàn)將該農田分成面積相等的5塊樣地，分別編為1～5號進行試驗。除施肥不同外，其他條件相同，結果如圖所示。分析判斷該農田最可能缺乏的元素是(　　) A．K B．N C．P D．S 答案　A 解析　通過圖中數(shù)據(jù)可知1號、3號、4號分別補充了氮元素、磷元素和氮元素、硫元素和氮元素，但作物產量與5號不施肥相差無幾，說明田中不缺乏上述元素，而2號地中補充了磷元素和鉀元素，產量明顯提高，故鉀元素應是該農田中缺乏的元素。 4．無機鹽能維持生物體正常的生命活動。下面列出了若干確定無機鹽X是否是植物必需的實驗方案，其中正確的設計是(　　) ①以土壤為基質盆栽，澆缺少無機鹽X的“完全培養(yǎng)液” ②以沙土為基質盆栽，澆缺少無機鹽X的“完全培養(yǎng)液” ③只用缺少無機鹽X的“完全培養(yǎng)液”，不用基質?、芤酝寥罏榛|盆栽，澆蒸餾水?、菀陨惩翞榛|盆栽，澆完全培養(yǎng)液?、薏挥没|，只用完全培養(yǎng)液?、卟挥没|，只用含無機鹽X的培養(yǎng)液?、嗖挥没|，只用蒸餾水 A．以③為實驗組，⑥為對照組 B．以④為實驗組，①為對照組 C．以②為實驗組，⑤為對照組 D．以⑦為實驗組，⑧為對照組 答案　A 解析　本實驗的自變量是植物生活的環(huán)境是否含有該無機鹽。植物正常生長需要多種無機鹽，缺少無機鹽或只用含無機鹽X的培養(yǎng)液培養(yǎng)植物，植物均不能正常生長，不能作為對照組；土壤、沙土中都可能含有這種無機鹽，也不能作為對照組。因此對照組應該用完全培養(yǎng)液，而實驗組為缺少無機鹽X的“完全培養(yǎng)液”，通過觀察植物的生長狀況來確定實驗結論。 技法提升 　探究無機鹽對植物生長的作用 (1)無機鹽吸收的主要方式：主動運輸。 (2)無機鹽生理功能的驗證 ①對照組 植物＋完全培養(yǎng)液→正常生長 ②實驗組 實驗二 檢測生物組織中糖類、脂肪和蛋白質 [xx海南高考]下列實驗中，加入試劑后不能產生特定顏色的是(　　) A．取成熟香蕉勻漿，用斐林試劑檢測還原糖 B．黑暗中生長24 h的天竺葵葉片，用碘液檢測淀粉 C．玉米根尖經(jīng)甲基綠染色后，在顯微鏡下觀察細胞核 D．花生子葉經(jīng)蘇丹Ⅲ染色后，在顯微鏡下觀察脂肪顆粒 [解析]　成熟香蕉中含有較多葡萄糖，用斐林試劑檢測會出現(xiàn)磚紅色沉淀，A正確；黑暗中生長24 h的天竺葵葉片，淀粉被消耗，加入碘液不產生藍色，B錯誤；玉米根尖經(jīng)甲基綠染色后，在顯微鏡下觀察細胞核呈綠色，C正確；花生子葉經(jīng)蘇丹Ⅲ染色后，在顯微鏡下觀察脂肪顆粒呈橘黃色，D正確。 [答案]　B 1．[xx石家莊月考]在檢測還原糖、脂肪、蛋白質的實驗中，最佳的一組實驗材料是(　　) ①甘蔗的莖?、谟筒俗选、刍ㄉN子?、芾妗、萏鸩说膲K根?、薅?jié){?、唠u蛋清 A．④①⑥ B．⑤②⑦ C．①②⑥ D．④③⑥ 答案　D 解析　①甘蔗的莖中含有豐富的蔗糖，而蔗糖是非還原性糖，不能用于還原糖的檢測；②油菜籽中富含脂肪，但種子體積較小，不易操作，不宜用于脂肪的檢測；③花生種子富含脂肪，且種子體積較大，易操作，宜用于脂肪的檢測；④梨中富含還原性糖，且近乎白色，可用于還原糖的檢測；⑤甜菜的塊根富含蔗糖，而蔗糖是非還原性糖，不能用于還原糖的檢測；⑥豆?jié){中含有豐富的蛋白質，可用于蛋白質的檢測；⑦雞蛋清中含有豐富的蛋白質，可用于蛋白質的檢測。所以最佳的一組實驗材料是④③⑥。 2．油菜種子成熟過程中部分有機物的變化如圖所示，將不同成熟階段的種子勻漿后檢測，結果正確的是(　　) 選項 取樣時間 檢測試劑 檢測結果 A 第10天 斐林試劑 不顯色 B 第20天 雙縮脲試劑 不顯色 C 第30天 蘇丹Ⅲ試劑 橘黃色 D 第40天 碘液 藍色 答案　C 解析　據(jù)圖分析可知，第10天時有較多的可溶性糖，其中的還原糖與斐林試劑水浴加熱后，會出現(xiàn)磚紅色沉淀，A錯誤；蛋白質是生物體生命活動的體現(xiàn)者，在整個種子成熟過程中都能檢測到蛋白質，用雙縮脲試劑檢測可顯紫色，B錯誤；在第30天時，脂肪含量較高，加入蘇丹Ⅲ試劑后，出現(xiàn)橘黃色，C正確；在第40天時，淀粉已經(jīng)消耗為零，用碘液檢測不會發(fā)生顯色反應，D錯誤。 3．[xx襄陽質檢]將小麥種子分別置于20 ℃和30 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)4天，依次取等量的萌發(fā)種子分別制成提取液Ⅰ和提取液Ⅱ。取3支試管甲、乙、丙，分別加入等量的淀粉液，然后按如圖所示加入等量的提取液和蒸餾水，45 ℃(適宜溫度)水浴保溫5 min，立即在3支試管中加入等量斐林試劑并水浴加熱2 min，搖勻觀察試管中的顏色。結果是(　　) A．甲呈藍色，乙呈磚紅色，丙呈無色 B．甲呈無色，乙呈磚紅色，丙呈藍色 C．甲、乙皆呈藍色，丙呈磚紅色 D．甲呈淺磚紅色，乙呈磚紅色，丙呈藍色 答案　D 解析　小麥種子在30 ℃條件下比20 ℃條件下生命活動旺盛，淀粉酶的活性相對更高，淀粉酶催化淀粉水解成麥芽糖的速率更快，相同條件下產生的麥芽糖更多。麥芽糖屬于還原糖，與斐林試劑反應生成磚紅色沉淀，麥芽糖越多顯色越明顯，斐林試劑本身為藍色，可得出甲試管呈淺磚紅色，乙試管呈磚紅色，丙試管呈藍色。 4．[xx哈爾濱模擬]下列有關顏色反應實驗的敘述，正確的是(　　) A．成熟番茄和成熟西瓜均含有較多的果糖和蔗糖等還原糖，但不適合用于還原糖的檢測實驗 B．利用花生的組織樣液或組織切片進行脂肪檢測實驗時，需用顯微鏡才能觀察到相應的顏色 C．蛋白質與雙縮脲試劑作用，顏色變化為淺藍色→紫色，該過程不需要水浴加熱處理 D．還原糖檢測實驗中，應向組織樣液中先加入斐林試劑甲液，后加入乙液 答案　C 解析　蔗糖為非還原糖，A錯誤；采用組織樣液進行脂肪檢測實驗時，不需要顯微鏡也能觀察到相應的顏色，B錯誤；斐林試劑甲液和乙液應等量混合均勻后再注入待測樣液中，D錯誤。 技法提升 1.利用“一同三不同”區(qū)分斐林試劑與雙縮脲試劑 “一同”是指都含有NaOH和CuSO4兩種成分，且NaOH溶液的質量濃度都為0.1 g/mL。 “三不同”分別指：(1)使用原理不同。斐林試劑的實質是新配制的Cu(OH)2溶液，雙縮脲試劑的實質是堿性環(huán)境中的Cu2＋。 (2)使用方法不同。鑒定還原糖時將甲、乙兩液等量混勻后立即使用；鑒定蛋白質時先加A液1 mL搖勻，然后加B液4滴，振蕩搖勻。 (3)CuSO4溶液的濃度不同。斐林試劑中CuSO4溶液的質量濃度為0.05 g/mL，雙縮脲試劑中CuSO4溶液的質量濃度為0.01 g/mL。 2．三類有機物檢測在操作步驟上的差異 (1)唯一需要加熱——還原糖檢測，且必須水浴加熱，不能用酒精燈直接加熱。若不加熱，則無磚紅色沉淀出現(xiàn)。 (2)唯一需要顯微鏡——脂肪檢測(要觀察被染色的脂肪顆粒，則使用顯微鏡；若要通過觀察溶液顏色變化，則不必使用顯微鏡)。 (3)混合后加入——斐林試劑；分別加入——雙縮脲試劑(先加A液，后加B液，且B液不能過量)。 板塊三　方向真題體驗 1．[xx全國卷Ⅰ]下列關于細胞結構與成分的敘述，錯誤的是(　　) A．細胞膜的完整性可用臺盼藍染色法進行檢測 B．檢測氨基酸的含量可用雙縮脲試劑進行顯色 C．若要觀察處于細胞分裂中期的染色體可用醋酸洋紅液染色 D．斐林試劑是含有Cu2＋的堿性溶液，可被葡萄糖還原成磚紅色 答案　B 解析　臺盼藍是細胞活性染料，常用于檢測細胞膜的完整性與細胞的存活率，是組織和細胞培養(yǎng)中最常用的細胞活性鑒定染色劑，A正確；雙縮脲試劑的作用原理是Cu2＋在堿性條件下與肽鍵發(fā)生反應生成紫色絡合物，因為氨基酸中沒有肽鍵，故不會與雙縮脲試劑發(fā)生反應，也就不能用雙縮脲試劑檢測氨基酸的含量，B錯誤；染色體可被堿性染料染成深色，常用的堿性染料為龍膽紫溶液或醋酸洋紅液，C正確；斐林試劑的甲液是質量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液，乙液是質量濃度為0.05 g/mL的CuSO4溶液，應現(xiàn)配現(xiàn)用，可溶性還原糖中含有的醛基或酮基具有弱還原性，在水浴加熱的條件下可與氫氧化銅發(fā)生氧化還原反應，把Cu2＋還原成磚紅色的Cu2O(氧化亞銅)沉淀，D正確。 2．[xx海南高考]無機鹽對于維持生物體的生命活動具有重要作用。下列相關敘述錯誤的是(　　) A．蔬菜中的草酸不利于機體對食物中鈣的吸收 B．缺鐵會導致哺乳動物血液運輸O2的能力下降 C．和ATP一樣，KH2PO4也能為生物體提供能量 D．植物秸稈燃燒產生的灰燼中含有豐富的無機鹽 答案　C 解析　草酸與食物中鈣結合形成沉淀物不利于吸收，A正確；鐵是血紅蛋白的組成成分，血紅蛋白的主要作用是運氧，缺鐵會導致哺乳動物血液運輸O2的能力下降，B正確；無機鹽的生理功能有組成細胞的結構成分、參與并維持生物體的代謝活動、維持生物體內的酸堿平衡、維持細胞的滲透壓，但不能為機體提供能量，C錯誤；燃燒過程中有機物被分解，剩下來的是無機物，D正確。 3．[xx海南高考]下列關于植物體內水分的敘述，錯誤的是(　　) A．植物體內的水分參與營養(yǎng)物質的運輸 B．水是構成葉肉細胞的重要化合物之一 C．自由水可作為細胞內化學反應的反應物 D．同種植物萌發(fā)種子的含水量與休眠種子的相同 答案　D 解析　植物體內的水分參與營養(yǎng)物質的運輸，A正確；水是構成葉肉細胞的重要化合物之一，B正確；自由水可以作為細胞呼吸、光合作用等化學反應的反應物，C正確；萌發(fā)種子充分吸水，代謝旺盛，因此，同種植物萌發(fā)種子的含水量大于休眠種子，D錯誤。 4．[xx上海高考]下列物質中同時含有磷和氮元素的是(　　) A．丙酮酸 B．核苷酸 C．氨基酸 D．脂肪酸 答案　B 解析　組成丙酮酸和脂肪酸的化學元素均為C、H、O；組成核苷酸的化學元素為C、H、O、N和P；組成氨基酸的基本元素為C、H、O、N，有的氨基酸還含有S等。故B項符合題意。 5．[xx海南高考]水在植物的生命活動中具有重要作用。風干種子只有吸收足夠的水才能進行旺盛的代謝活動，使胚生長。小麥種子萌發(fā)過程中吸水量隨時間變化的趨勢如圖所示?；卮鹣铝袉栴}。 (1)植物細胞中的水通常以結合水和自由水兩種形式存在。風干種子細胞中的水主要是以________的形式存在。經(jīng)階段Ⅰ吸水后，種子中的水主要是以________的形式存在。 (2)在階段Ⅱ，種子吸水速率________(填“大于”“小于”或“等于”)階段Ⅰ，呼吸速率________(填“大于”“小于”或“等于”)階段Ⅰ。 (3)從細胞組成和結構的角度來推測，水分可經(jīng)過細胞膜中的________、________從細胞外進入細胞內。 答案　(1)結合水　自由水 (2)小于　大于 (3)磷脂雙分子層　水通道 解析　(1)風干種子失去了大部分自由水，細胞中的水主要以結合水的形式存在。經(jīng)階段Ⅰ吸水后，種子中的水主要是以自由水的形式存在。 (2)在階段Ⅱ，種子吸水量變化不大，吸水速率小于階段Ⅰ，但自由水含量增加，代謝增強，呼吸速率大于階段Ⅰ。 (3)細胞膜由磷脂雙分子層構成基本支架，水分子可以通過自由擴散經(jīng)過磷脂雙分子層從細胞外進入細胞內，也可以通過水通道蛋白進入細胞內。 限時規(guī)范特訓 一、選擇題 1．下列有關組成生物體的化學元素的說法，正確的是(　　) A．相對于K＋來說，Na＋對于維持細胞內液的滲透壓具有更重要的作用 B．血液中鈣離子含量太低，會出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象 C．由Fe參與組成的血紅蛋白，是內環(huán)境的成分之一 D．P是磷脂、ATP及核糖等多種化合物的組成元素 答案　B 解析　K＋對于維持細胞內液的滲透壓具有更重要的作用，A錯誤；由Fe參與組成的血紅蛋白，存在于紅細胞中，不是內環(huán)境的成分，C錯誤；磷脂、ATP中含有P，而核糖由C、H、O三種元素組成，不含P，D錯誤。 2．[xx江西吉安期中]下圖表示不同化學元素所組成的化合物，以下說法錯誤的是(　　) A．若①為某種大分子的組成單位，則①最可能是氨基酸 B．若②是細胞中重要的貯能物質，則②一定是脂肪 C．若③為原核細胞的遺傳物質，則③一定是DNA D．若④是主要在動物肝臟和肌肉中合成的物質，則④是糖原 答案　B 解析?、俚慕M成元素為C、H、O、N，可能是蛋白質，若①為某種大分子的組成單位，則①最可能是蛋白質的組成單位氨基酸，A正確；②的組成元素為C、H、O，可能是糖類或脂肪，B錯誤；③的組成元素為C、H、O、N、P，可能是核酸，原核細胞和真核細胞的遺傳物質一定是DNA，C正確；④的組成元素為C、H、O，可能是糖類或脂肪，若④是主要在動物肝臟和肌肉中合成的貯能物質，則④是糖原，D正確。 3．[xx東北三省三校聯(lián)考]有關生物體內水和無機鹽的敘述，正確的是(　　) A．鎂是所有光合色素的組成成分 B．植物蒸騰作用失去的水是自由水 C．秋冬季節(jié)，植物體內結合水與自由水比例下降 D．骨骼和牙齒中的鈣主要以離子形式存在 答案　B 解析　鎂是所有葉綠素的組成成分，類胡蘿卜素中不含鎂，A錯誤；自由水能夠自由流動，植物蒸騰作用失去的水是自由水，B正確；結合水與植物的抗逆性有關，自由水與結合水的比值越高，細胞代謝越旺盛，抗逆性越差，反之亦然，因此秋冬季節(jié)，植物體內結合水與自由水比例上升，C錯誤；骨骼和牙齒中的鈣主要以化合物形式存在，D錯誤。 4．某植物培養(yǎng)液中含有甲、乙、丙3種離子，它們對植物的生長都有影響。下表列出的5種培養(yǎng)液中，甲、乙、丙3種離子的濃度(單位：mmol/L)不同。為了研究丙離子的濃度大小對植物生長的影響，進行實驗時可以選用的兩種培養(yǎng)液是(　　) 培養(yǎng)液編號 ① ② ③ ④ ⑤ 甲離子 20 30 50 40 20 乙離子 55 45 60 45 55 丙離子 10 15 20 25 25 A．①⑤ B．②③ C．②④ D．③⑤ 答案　A 解析　分析表格中的信息可知，實驗①和⑤的甲、乙離子的濃度相同，丙離子的濃度不同，因此研究丙離子的濃度大小對植物生長的影響，進行實驗時可以選用①⑤兩種培養(yǎng)液。 5．元素和化合物是細胞的物質基礎，下列敘述正確的是(　　) A．蛋白質和DNA都具有多樣性的共同原因是都具有不同的空間結構 B．細胞內的無機鹽主要以離子形式存在，具有維持細胞酸堿平衡的功能 C．不同生物體細胞內含有的元素種類差異較大 D．因為C在細胞鮮重中占的比例最高，所以C是最基本元素 答案　B 解析　蛋白質多樣性的原因是組成不同蛋白質的氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序以及蛋白質的空間結構不同，而DNA的多樣性是由于堿基種類、數(shù)量和排列順序不同，A錯誤；細胞內的無機鹽主要以離子形式存在，具有維持細胞酸堿平衡的功能，B正確；不同生物體細胞內含有的化合物種類差別不大，含有的元素種類差異也不大，C錯誤；C在細胞干重中占的比例最高，并且C是構成生物大分子的基本骨架，所以C是最基本元素，D錯誤。 6．下列有關水與生命活動的說法，不正確的是(　　) A．細胞發(fā)生癌變，其結合水含量較正常細胞的高 B．正在休眠的種子中結合水與自由水的比值升高 C．DNA分解為脫氧核苷酸的過程需要消耗水 D．自由水和結合水在一定的條件下可以相互轉化 答案　A 解析　癌細胞能夠無限增殖，細胞代謝比正常細胞旺盛，因此自由水含量較正常細胞的高，A錯誤；正在休眠的種子，代謝較弱，自由水含量較低，結合水與自由水的比值升高，B正確；DNA分解為脫氧核苷酸是水解過程，需要消耗水，C正確；自由水和結合水在一定的條件下可以相互轉化，D正確。 7．下列關于生物體內水和無機鹽的敘述，正確的是(　　) A．在人體衰老、癌變細胞中水的含量會減少 B．人體血漿滲透壓的維持主要依靠Na＋和K＋ C．種子曬干的過程中損失的主要是結合水 D．缺Mg2＋會影響葉肉細胞內水分解成O2和[H] 答案　D 解析　在人體衰老細胞中水的含量會減少，而癌變細胞中自由水含量增加，代謝旺盛，A錯誤；人體血漿滲透壓的大小主要與無機鹽和蛋白質有關，其中起主要作用的無機鹽離子為Na＋、Cl－，B錯誤；種子曬干的過程中損失的主要是自由水，C錯誤；鎂離子是構成葉綠素的成分，葉綠素吸收光能，參與水的光解，所以缺Mg2＋會影響葉肉細胞內水分解成O2和[H]，D正確。 8.植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中應含有植物生長所需的全部養(yǎng)分。右圖所示的培養(yǎng)基中含有NH4NO3、KNO3、CaCl22H2O、MgSO47H2O、螯合鐵溶液、微量元素溶液，但缺少一種必需元素，為補充這種元素，應添加的化合物是(　　) A．Ca(NO3)2 B．KCl C．KH2PO4 D．K2SO4 答案　C 解析　據(jù)題意，培養(yǎng)基中不缺乏微量元素，大量元素為C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，故缺乏P元素，KH2PO4能提供P元素。 9．在生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質的檢測實驗中，對實驗材料的選擇，下列敘述錯誤的是(　　) A．可用斐林試劑甲液和乙液、蒸餾水來檢測葡萄糖和尿液中的蛋白質 B．花生種子含脂肪多且子葉肥厚，是用于脂肪檢測的理想材料 C．食用花生油最好選用蘇丹Ⅳ染液來鑒定，而一般不選用蘇丹Ⅲ染液來檢測 D．甘蔗莖的薄壁組織、甜菜的塊根等，都含有較多糖且近于白色，因此可以用于還原糖的檢測 答案　D 解析　檢測蛋白質用雙縮脲試劑，雙縮脲試劑由兩種試劑組成：0.1 g/mL的NaOH溶液和0.01 g/mL的CuSO4溶液，檢測葡萄糖用斐林試劑，斐林試劑也由兩種試劑組成：0.1 g/mL的NaOH溶液和0.05 g/mL的CuSO4溶液，故雙縮脲試劑可由斐林試劑和蒸餾水配制而成，A正確；花生種子含脂肪多且子葉肥厚，是用于脂肪檢測的理想材料，B正確；食用花生油顏色較深，而蘇丹Ⅲ染液可將脂肪染成橘黃色，染色較淺，不易區(qū)別，故最好選用蘇丹Ⅳ染液，它可以將脂肪染成紅色，C正確；甘蔗莖的薄壁組織、甜菜的塊根等含有較多的蔗糖，蔗糖不是還原糖，不能用于還原糖的檢測，D錯誤。 10．下圖是小麥種子成熟過程中干物質和水分的變化，據(jù)圖分析下列敘述不正確的是(　　) A．隨著種子的成熟，種子的生命活動由代謝活躍狀態(tài)轉入休眠狀態(tài) B．種子的鮮重隨著種子的成熟而逐漸減小 C．種子中水分減少的主要原因是植物吸收的水分減少 D．種子成熟期間的這兩種物質的變化和種子萌發(fā)時相反 答案　C 解析　從圖中信息知，種子成熟后期，細胞內水分含量減少，呼吸速率也下降，細胞的代謝較慢；種子成熟過程中，干物質增加，水分減少，鮮重逐漸減??；種子中水分減少的主要原因是生物體的自身調節(jié)；種子成熟期間的這兩種物質的變化和種子萌發(fā)時相反。 11．下圖為對剛收獲的種子所做的一系列處理，據(jù)圖分析有關說法正確的是(　　) A．④和⑤是同一種物質，但是在細胞中存在形式不同 B．①和②均能夠萌發(fā)形成幼苗 C．③在生物體內主要以化合物形式存在 D．點燃后產生CO2中的C只來自于種子的糖類 答案　A 解析　曬干，蒸發(fā)的是自由水，而烘干時，失去的是結合水，A正確；失去自由水的種子仍保持其生理活性，用水浸泡后仍能萌發(fā)，失去結合水的細胞失去生理活性，浸泡后不能萌發(fā)，B錯誤；③為種子燃燒后剩余的灰分，主要含礦質元素，其在生物體內主要以離子的形式存在，C錯誤；點燃后產生CO2中的C來自于各種有機物，D錯誤。 12．[xx哈爾濱模擬]下表表示人體肌細胞受刺激后，細胞內鈣含量和肌肉收縮力量隨時間的變化關系： 時間(ms) 0 30 60 90 120 150 180 鈣含量(mmol/mL) 0 7.8 2.2 0.5 0 0 0 肌肉收縮力量(N) 0 2.0 5 3.5 2.1 0.5 0 表中數(shù)據(jù)可以說明(　　) A．細胞內鈣濃度越高肌肉收縮力量越大 B．肌肉收縮力量隨時間不斷增強 C．鈣離子進入肌細胞的方式是主動運輸 D．肌肉在達到最大收縮力前鈣離子釋放 答案　D 解析　由表格數(shù)據(jù)可看出：在肌肉收縮力量未達到最大時，鈣含量已經(jīng)達到最大，當肌肉收縮力量達到最大時，鈣含量已經(jīng)下降了，說明肌肉收縮力量達到最大前鈣離子已經(jīng)開始釋放，D正確；所以并不是鈣離子濃度越高肌肉收縮力量越大，肌肉的收縮力量與時間無關，表中的數(shù)據(jù)不足以說明鈣離子進入細胞的方式，A、B、C錯誤。 二、非選擇題 13．下表中各元素的數(shù)據(jù)代表該元素占原子總量的百分比。請據(jù)表回答問題。 (1)組成人體的化學元素在元素周期表上都有，它普遍存在于非生物界，生物體內不包含特殊的“生命元素”，這個事實說明：______________________。 (2)生物從非生物環(huán)境中獲得的元素與環(huán)境中的元素的比例相差甚遠。如巖石圈中氫、碳、氮加在一起占總原子數(shù)不到1%，而在生物體中則占74%左右。這個事實說明：________________________________________________________________________。 (3)從此表看，人體成分中沒有鐵的含量，是否人體內不含鐵？________。為什么？__________________________________________ _________________________________________________________________________________________________。 (4)人體內的鎂可以從蔬菜中的什么器官獲得？________。為什么？_______________________________________________________ ________________。 答案　(1)生物界與非生物界具有統(tǒng)一性 (2)生物界與非生物界具有差異性 (3)不是　鐵是構成血紅蛋白的成分，表中沒有是因為鐵是微量元素，含量極少 (4)葉　因為鎂是合成葉綠素的元素，葉片中含鎂豐富 解析　(1)依題意，組成人體的化學元素，沒有一種是人體特有的，這個事實說明生物界與非生物界具有統(tǒng)一性。 (2)生物從非生物環(huán)境中獲得的元素與環(huán)境中的元素的比例相差甚遠，這個事實說明生物界與非生物界存在著本質的區(qū)別，兩者還具有差異性。 (3)鐵是構成血紅蛋白的成分，因此人體內含鐵。表中沒有鐵，是因為鐵是微量元素，含量極少。 (4)鎂是合成葉綠素的元素，葉綠素主要存在于葉肉細胞的葉綠體中，因此葉片中含鎂豐富，人體內的鎂可以從蔬菜葉中獲得。 14．[xx桂林模擬]C、H、O、N、P、S在玉米和人細胞(干)以及活細胞中的含量(%)如下表，請分析回答下列問題。 元素 O C H N P S 玉米細胞(干) 44.43 43.57 6.24 1.46 0.20 0.17 人細胞(干) 14.62 55.99 7.46 9.33 3.11 0.78 活細胞 65.0 18.0 10.0 3.0 1.40 0.30 (1)以上元素在活細胞中的含量明顯比人細胞(干)多的是氧元素和氫元素，發(fā)生差異的原因是活細胞中含量最多的化合物是________。這兩種元素在人體細胞干物質中主要存在于________中。 (2)由表中數(shù)據(jù)可以看出在玉米細胞(干)中所占比例明顯高于人細胞(干)的元素是氧，發(fā)生這種差異的一個主要原因是組成玉米細胞的化合物中________較多，此類化合物由________(元素)組成。 (3)水在生命活動中有極其重要的作用，細胞內含水量的多少直接影響細胞的代謝。 ①大豆收獲后，要進行晾曬才能入倉儲存，所除去的水分主要是細胞中的________。如果大豆細胞內的水分過多，會使細胞的________加強。 ②浸泡約一周時間，黃豆芽已長得又白又粗，1 kg的黃豆能長出5 kg的黃豆芽。在這個過程中，黃豆細胞內的有機物含量________，種類________，其原因是黃豆_________________________________ _________________________________________________________。 答案　(1)水　蛋白質　(2)糖類　C、H、O (3)①自由水　細胞呼吸　②減少　增多　進行細胞呼吸，消耗有機物，產生許多代謝中間產物 解析　(1)活細胞中含量最多的化合物是水，因此活細胞中氧和氫的含量比干細胞中高。人體細胞干物質中含量最多的化合物是蛋白質。 (2)玉米細胞含糖類較多，糖類由C、H、O組成。 (3)①大豆晾曬除去的水分主要是細胞中的自由水。細胞內的水分過多會使細胞呼吸加強。②在黃豆芽生長的過程中，因為細胞呼吸消耗有機物，并產生了中間產物，使細胞內有機物的含量減少，種類增多。 15．鐵是合成葉綠素所必需的元素，缺鐵時植物在有光的條件下不能合成葉綠素，而表現(xiàn)“黃葉病”。請利用溶液培養(yǎng)法，根據(jù)所給的實驗材料、用具，驗證鐵的生理作用。 材料用具：長勢相同的小麥幼苗若干，廣口瓶若干，完全培養(yǎng)液，只含鐵的培養(yǎng)液，缺鐵的完全培養(yǎng)液，蒸餾水，滴管，量筒。根據(jù)實驗目的結合下表中所列具體內容，分析回答相關問題： (1)寫出序號“1”中加入的三種液體的名稱。 a液：________，b液：________，c液：________。確定a、b、c三種液體具體種類時主要以_______________________________ _________________________________________________為依據(jù)。 (2)從序號1～4看，A管、B管的實驗操作及實驗現(xiàn)象是相同的，試分析為什么還要設置A、B兩個試管進行再次實驗。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)請描述序號“5”表示的實驗操作。________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)寫出表格中序號“6”所觀察到的幼苗顏色。A管________，C管________。 答案　(1)缺鐵完全培養(yǎng)液　缺鐵完全培養(yǎng)液　完全培養(yǎng)液　序號“4”中表現(xiàn)的幼苗顏色 (2)A、B管都能說明在缺鐵時植物表現(xiàn)“黃葉病”，從而證明鐵是必需元素，但為了使結論更加可靠，尚需對A、B兩管繼續(xù)進行二次對照實驗 (3)向A、B兩管中分別加入等量的只含鐵的培養(yǎng)液和蒸餾水(可以不考慮B管加蒸餾水)，C管不做任何處理 (4)變綠　綠色 解析　用溶液培養(yǎng)法可以確定某元素是否是植物生長的必需元素。 (1)該實驗是為了驗證鐵的生理作用，而植物缺鐵表現(xiàn)“黃葉病”。對照實驗應遵循單一變量原則，所以A、B、C三支試管的唯一變量是是否含有鐵元素。確定a、b、c三種液體具體內容時主要以序號“4”中表現(xiàn)的幼苗顏色為依據(jù)。C管幼苗為綠色說明不缺鐵，A、B試管幼苗黃色說明缺鐵。 (2)A、B管都能說明在缺鐵時植物表現(xiàn)“黃葉病”，從而證明鐵是必需元素，但為了使結論更加可靠，尚需對A、B兩管繼續(xù)進行二次對照實驗，看添加鐵元素后幼苗顏色是否恢復正常的綠色。 (3)根據(jù)(2)的分析，該次對照實驗的唯一變量是是否添加鐵元素，其他條件應遵循等量原則。 (4)根據(jù)鐵元素的作用可知A管變綠，C管綠色。