届《步步高》高考生物一轮复习 第2讲 细胞中的元素和化合物Word下载.docx

届《步步高》高考生物一轮复习 第2讲 细胞中的元素和化合物Word下载.docx

《届《步步高》高考生物一轮复习 第2讲 细胞中的元素和化合物Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《届《步步高》高考生物一轮复习 第2讲 细胞中的元素和化合物Word下载.docx（20页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

D．Cu、Mn、Mo、B都是组成生物体的微量元素

答案　C

解析　H7N9病毒由蛋白质和RNA组成，其组成元素为C、H、O、N、P；

占人体细胞干重百分比最多的元素是C。

2．下列有关组成生物体化学元素的叙述，正确的是（　　）

A．微量元素在生物体内含量很少，所以人体不存在微量元素缺乏症

B．人、动物与植物所含的化学元素的种类差异很大

C．组成生物体的化学元素在无机自然界中都能找到

D．不同生物体内各种化学元素的含量基本相同

解析　大量元素与微量元素都是生物体的必需元素，缺乏其中任何一种都会表现出相应的缺乏症，A项错误；

各种生物以及生物界与非生物界的元素组成具有统一性，即组成各种生物的元素种类大致相同，组成生物体的元素没有一种是生物特有的，都来自于非生物界，B项错误，C项正确；

生物界与非生物界的元素组成具有差异性，即各种化学元素的含量差别较大，D项错误。

判断元素与化合物分子的四个“明确”

题组二　利用表、图分析细胞中的元素与化合物

3．下表是两种生物干重中有关元素的质量分数（%）。

根据下表，有人得出下面结论，其中正确的是（　　）

元素

C

H

O

N

P

S

生物甲

43.57

6.24

44.43

1.46

0.20

0.17

生物乙

55.99

7.46

14.62

9.33

3.11

0.78

A.如果它们分别是动物和植物，则甲是动物，乙是植物

B．等质量的组织中，甲所含的热量少于乙

C．两者体细胞中，乙的染色体（质）比甲多

D．两者的含水量比较，可推测甲比乙多

答案　B

解析　动物和植物干重相比较，植物含糖类较多，动物含脂肪、蛋白质较多，由于脂肪的元素构成特点是含C、H较多而含O少，蛋白质的特征元素是N，故植物体中含O较多，动物体中含H、N元素较多，另外动物含Ca、P元素也比植物多。

题中甲为植物，乙为动物，A项错误；

等质量的脂肪和糖类相比较，脂肪含热量较多，生物甲含糖量高，生物乙含脂肪多，B项正确；

生物干重中有关元素的含量不能作为判断其含水量和染色体（质）多少的依据，C、D项均错误。

4．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，其必含的元素为C、H、O、N

解析　

走出元素与化合物的3个误区

（1）易混淆元素与化合物的干重与鲜重

①在组成细胞的元素中，占鲜重百分比：

O>

C>

H>

N；

占干重百分比：

N>

H。

②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，都是生物体必需的元素，对于维护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。

考点二　细胞中的水和无机盐

1．细胞中的水

（1）存在形式：

自由水和结合水。

（3）自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系

自由水/结合水

2．无机盐的存在形式及功能

[深度思考]

（1）细胞中产生水的结构有哪些？

提示　细胞质基质、线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核、高尔基体等。

（2）Na＋、K＋对细胞内外渗透压大小所起的作用一样吗？

提示　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。

题组一　聚焦细胞中的水

1．（2014·

四川，2）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　A项，水在最基本的生命系统中有两种存在形式：

B项，在氨基酸脱水缩合形成多肽链的过程中，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）。

2．下列有关水与生命活动的说法，不正确的是（　　）

A．细胞发生癌变其自由水含量较正常的细胞低

B．正在萌发的种子中结合水与自由水的比值下降

C．在线粒体、叶绿体和核糖体中进行的化学反应都有水生成

D．自由水和结合水在一定的条件下可以相互转化

答案　A

解析　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，故A项错误。

衍射法归纳细胞中的水

题组二　无机盐的功能分析及实验验证

3．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pHD．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。

4．为了确定某种矿质元素是否是植物的必需元素，应采用的方法是（　　）

A．检测正常叶片中该矿质元素的含量

B．分析根系对该矿质元素的吸收过程

C．分析环境条件对该矿质元素吸收的影响

D．观察在完全培养液中去掉该矿质元素前后植株生长发育状况

答案　D

解析　判断元素是否是必需元素通常用溶液培养法。

在人工配制的完全培养液中，除去某种矿质元素，然后观察植物的生长发育情况：

如果植物的生长发育仍正常，说明该元素不是植物所必需的；

如果植物的生长发育不正常（出现特定的缺乏症状），且只有补充了该种元素（其他元素无效）后，植物的生长发育又恢复正常（症状消失），说明该元素是植物生长必需的矿质元素。

检验某种矿质元素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。

考点三（实验）　检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质

1．实验原理

（1）还原糖＋斐林试剂

砖红色沉淀

（2）脂肪＋

（3）蛋白质＋双缩脲试剂→紫色

2．实验步骤

还原糖的鉴定步骤选材→制备组织样液→加斐林试剂→水浴加热→显色

脂肪的鉴定步骤选材→制片→加苏丹Ⅲ（或苏丹Ⅳ）染液染色→漂洗→镜检

蛋白质的鉴定步骤选材→制备组织样液→加双缩脲试剂A→摇匀→加双缩脲试剂B→观察颜色

（1）上述实验选材的标准是什么？

提示　①被检测物质含量丰富；

②材料接近无色；

③易取材，易操作等。

（2）蔗糖溶液中加入斐林试剂后呈现什么颜色？

提示　蔗糖属于非还原糖，不与斐林试剂发生反应。

观察到的现象不是无色，而是浅蓝色[Cu（OH）2的颜色]。

（3）鉴定还原糖时使用的斐林试剂为何要现配现用？

提示　因为斐林试剂很不稳定，容易产生蓝色的Cu（OH）2沉淀，所以应将甲液和乙液分别配制，使用时现配现用。

（4）在还原糖、脂肪和蛋白质的检测实验中，加相应试剂检测之前，为什么要留出一部分组织样液？

提示　留出一部分组织样液的目的是与检测后的样液颜色作对比，以增强实验的说服力。

题组一　糖类、脂肪与蛋白质检测原理的分析

广东，5）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

第30天

苏丹Ⅲ试剂

橘黄色

D

第40天

碘液

蓝色

解析　分析曲线可知，油菜种子在成熟过程中，可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Ⅲ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。

2．分析下表，可推测（　　）

溶液

甲

＋

－

乙

＋＋

甲和乙混合

注：

“＋”表示显色，“＋＋”表示显色更深，“－”表示不显色。

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、斐林试剂分别用于检测蛋白质、淀粉和还原糖。

据表可以推测，甲含有蛋白质，乙含有淀粉，甲和乙混合能够产生还原糖，证明混合液中含有淀粉酶，将淀粉分解成葡萄糖。

题组二　糖类、脂肪与蛋白质的检测方法的比较

3．下列关于实验操作步骤的叙述中，正确的是（　　）

A．用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液混合后要节约使用，以备下次再用

B．脂肪的鉴定需要用显微镜才能看到被染色的脂肪颗粒

C．用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂A液与B液与斐林试剂甲液和乙液浓度可以相同

D．在鉴定脂肪的实验中，苏丹Ⅳ将脂肪染成橘黄色，苏丹Ⅲ染液将脂肪染成红色

解析　斐林试剂需现配现用，不能留到下次再用；

双缩脲试剂和斐林试剂的成分相同，但成分的浓度不同；

脂肪鉴定中，苏丹Ⅲ将脂肪染成橘黄色，而苏丹Ⅳ将脂肪染成红色；

脂肪鉴定中需要借助于显微镜才能观察到被染色的脂肪颗粒。

4．现提供可配制斐林试剂的溶液：

甲液（0.1g/mLNaOH溶液）、乙液（0.05g/mLCuSO4溶液）以及蒸馏水，如果充分利用上述试剂及必需的实验用具，可灵活性地鉴别出下列哪些物质（　　）

①葡萄糖　②蔗糖　③胃蛋白酶　④RNA

A．只有①B．①和②

C．①和③D．②、③和④

解析　由于本题还提供了蒸馏水，因此0.05g/mLCuSO4溶液可用蒸馏水稀释至0.01g/mL，以作为双缩脲试剂的组成成分。

葡萄糖为还原糖，可用斐林试剂检测，胃蛋白酶的化学本质为蛋白质，可用双缩脲试剂检测。

利用“一同三不同”区分斐林试剂与双缩脲试剂的方法

“一同”是指都含有NaOH和CuSO4两种成分，且NaOH溶液的质量浓度都为0.1g/mL。

“三不同”分别指：

（1）使用原理不同。

斐林试剂的实质是新配制的Cu（OH）2溶液，双缩脲试剂的实质是碱性环境中的Cu2＋。

（2）使用方法不同。

鉴定还原糖时将甲、乙两液等量混匀后立即使用；

鉴定蛋白质时先加A液1mL摇匀，然后加B液4滴，振荡摇匀。

（3）CuSO4溶液的浓度不同。

斐林试剂中CuSO4溶液的质量浓度为0.05g/mL，双缩脲试剂中CuSO4溶液的质量浓度为0.01g/mL。

网络构建

要语强记

1．大量元素、微量元素都是生物必需的元素，对于维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用。

2．占细胞鲜重含量最多的元素是氧，占细胞干重含量最多的元素是碳。

3．占细胞鲜重最多的化合物是水，占细胞干重最多的化合物是蛋白质。

4．水不仅是细胞代谢所需的原料，也是细胞代谢的产物，如有氧呼吸、光合作用、蛋白质和DNA的合成等过程中都有水的生成。

5．一些无机盐是细胞内复杂化合物的重要组成成分，许多种无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有非常重要的作用。

探究高考　明确考向

1．（2012·

海南，7）关于植物细胞中元素的叙述，错误的是（　　）

A．番茄和水稻根系吸收Si元素的量相等

B．细胞中含量最多的四种元素是C、O、H和N

C．植物根系通过主动运输吸收无机盐离子需要ATP

D．与豆科植物共生的根瘤菌可为豆科植物生长提供N元素

解析　不同植物的根系对同种无机盐离子的吸收不同，A项错误；

细胞中含量最多的元素为C、O、H、N，B项正确；

植物根系吸收无机盐离子的方式为主动运输，需要消耗ATP，C项正确；

豆科植物和根瘤菌为共生关系，根瘤菌具有固氮作用，可为豆科植物提供氮元素，D项正确。

2．（2013·

江苏，16）下列关于生物体与水分的关系，叙述正确的是（　　）

A．贮藏中的种子不含水分，以保持休眠状态

B．水从根系向地上部分的运输与细胞壁无关

C．适应高渗环境的动物可排出体内多余的盐

D．缺水时，动物体的正反馈调节能促使机体减少水的散失

解析　贮藏的种子中含有结合水和少量的自由水，A错误；

细胞壁可控制细胞过度吸水，B错误；

动物会通过保水排盐维持机体内环境渗透压的稳定，C正确；

动物体内水平衡的调节为负反馈调节，D错误。

3．（2014·

海南，5）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和休眠种子的相同

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之一，B正确；

自由水可作为细胞内化学反应的反应物，C正确；

同种植物萌发种子的含水量大于休眠种子，D错。

4．（2013·

重庆卷，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

B．DNA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氮

解析　人体活细胞中含量最多的化合物是H2O，因此氢原子的数目最多；

DNA和RNA分子的碱基组成不完全相同，DNA分子的碱基组成为A、T、C、G，而RNA分子的碱基组成为A、U、C、G；

多糖在细胞中可与蛋白质结合形成糖蛋白；

蛋白质区别于脂质的特有元素是硫。

故A项正确。

5．（2013·

新课标Ⅰ，29）某油料作物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的含量变化，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，定期检查萌发种子（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11d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____________色的脂肪微粒。

（2）实验过程中，导致萌发种子干重增加的主要元素是__________（填“C”、“N”或“O”）。

（3）实验第11d后，如果要使萌发种子的干重（含幼苗）增加，必须提供的条件是____________和____________________________。

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

解析　回顾教材中脂肪的检测实验作答

（1）；

种子干重增加主要是种子吸水所致，再结合空后说明作答

（2）；

使萌发种子的干重（含幼苗）增加也就是有机物增加，必须依靠光合作用来制造，C、H、O以外的元素还需要萌发种子（幼苗）从溶液中吸收。

练出高分

1．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（　　）

成分

Ca（NO3）2

MgSO4

KH2PO4

KCl

FeCl3

H2O

含量/g

1.0

0.25

0.12

0.005

1000

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。

2.下图中能正确反映某植物种子含水量与呼吸作用强度之间关系的曲线是（　　）

A．ⅠB．Ⅱ

C．ⅢD．Ⅳ

解析　细胞呼吸需要水分，种子萌发时要先吸收水分。

在一定范围内，种子含水量相对越高，呼吸作用相对越旺盛。

3．水在生物体内是一种良好的溶剂，是各种化学反应的介质，在代谢中有重要作用。

下列有关水的说法中，正确的是（　　）

A．只有成熟的植物细胞才可以通过渗透作用吸水，而动物细胞则不能

B．给黑暗中的植物浇灌含18O的水，最先出现放射性的物质是二氧化碳

C．人由30℃的环境走进10℃的环境后，排尿量会增加

D．越冬的植物体内自由水与结合水的比值上升，利于越冬

解析　渗透作用是指水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜由低浓度溶液向高浓度溶液的扩散，动物细胞也能发生渗透作用；

进入植物体内的水，多数通过蒸腾作用散失，最先出现放射性的物质是空气中的水蒸气；

人进入到低温环境中后，汗液量减少，所以排尿量会增加；

越冬时，植物细胞代谢活动减弱，所以自由水与结合水的比值下降。

4．下列广告语在科学性上没有错误的是（　　）

A．没有水就没有生命

B．这种饮料不含任何化学物质

C．这种纯净水绝对纯净，其中不含任何离子

D．这种口服液含有丰富的N、P、Zn等微量元素

解析　纯净水也存在H＋、OH－等离子；

N、P元素在生物体内属于大量元素。

5．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。

6．一位农民种植的某块农田小麦产量总是比邻近地块的低。

他怀疑该农田可能是缺少某种元素，为此将该块肥力均匀的农田分成面积相等的五小块，进行田间实验。

除施肥不同外，其他田间处理措施相同，实验结果如下表。

从表中可判断，该农田最可能缺少的元素是（　　）

地块

丙

丁

戊

施肥情况

尿素

磷酸二氢钾

磷酸二氢铵

硫酸铵

不施肥

小麦收获量

55.56

65.26

56.88

55.44

55.11

A.KB．NC．PD．S

解析　题中的信息“某块农田小麦产量总是比邻近地块的低”，说明已经出现缺乏症，把该地分成五小块，分别施以不同的化肥，“肥力均匀”的农田“分成面积相等的五小块”“田间管理措施相同”充分保证了单一变量，这种情况下，戊组属于空白对照，甲、乙、丙、丁属于相互对照，实验结果是甲、丙、丁与戊组差异不显著，说明缺乏的元素不是甲、丙、丁中的元素，而乙组增产显著，说明其中含有该元素，通过比较，不难看出乙中特有的元素是K。

7．研究发现，冬小麦在秋冬受低温袭击时，呼吸速率先升高后降低；

持续的冷害使根生长迟缓，吸收能力下降，但细胞内可溶性糖的含量有明显的提高。

下列有关水对生命活动影响的叙述，合理的是（　　）

A．冷害初期呼吸作用增强，不利于抵御寒冷

B．持续低温使线粒体内氧化酶活性减弱，影响可溶性糖合成淀粉

C．低温使细胞内结合水含量降低，自由水含量增加，以适应低温环境

D．在休眠的植物体内自由水与结合水的比值降低，有利于降低植物的细胞代谢

解析　冷害初期呼吸作用增强，产热增加，有利于抵御寒冷；

持续低温使线粒体内氧化酶活性减弱，导致葡萄糖（可溶性还原糖）氧化分解减少，细胞内可溶性还原糖含量增加，可溶性糖合成淀粉需要的是淀粉合成酶，而不是线粒体内的氧化酶；

低温时细胞内结合水含量上升，自由水含量减少；

休眠的植物体自由水与结合水的比值降低，代谢减慢，D项正确。

8．鉴定可溶性还原糖、蛋白质、脂肪，所用实验材料均较合理的一组是（　　）

A．韭菜叶、豆浆、大豆B．梨、鸡蛋清、花生子叶

C．苹果、花生子叶、大豆D．番茄、豆浆、花生子叶

解析　由于韭菜叶和番茄都具有颜色，会干扰实验效果，不能用于鉴定可溶性还原糖，A项和D项错误；

花生子叶含脂肪较多而大豆含蛋白质较多，C项错误。

9．实验测得小麦、大豆、花生三种生物干种子中三大类有机物含量如图所示，有关叙述正确的是（　　）

A．用双缩脲试剂检测大豆种子研磨滤液呈紫色

B．蛋白质检测实验最好选用花生作为材料

C．三种种子都常用来做成面粉或榨成食用