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1、细胞中的元素和化合物 细胞中的无机物细胞中的元素和化合物 细胞中的无机物 基础达标 1(2019新疆兵团第二师华山中学高三学前考试)我们如何找到回家的路？荣获 2014 年诺贝尔生理学或医学奖的三位科学家发现大脑里的神经细胞“位置细胞” 和 “网格细 胞”起到了重要作用。下列叙述中正确的是( ) A “位置细胞”鲜重中质量百分比最高的元素是 C B “网格细胞”干重中质量百分比最高的元素是 O C上述两种细胞鲜重中原子数量最多的元素均是 H DP 和 S 分别是“位置细胞”中的大量元素和微量元素 解析：选 C。“位置细胞”鲜重中质量百分比最高的元素是 O，A 项错误；“网格细胞” 干重中质量百
2、分比最高的元素是 C，B 项错误；上述两种细胞鲜重中原子数量最多的元素均 是 H，C 项正确；P 和 S 均属于大量元素，D 项错误。 2(2019河北邢台月考)下图是构成细胞的某些化合物的元素组成情况，则对甲、乙、 丙所表示的物质及其所能表现的生理功能推测，错误的是( ) A甲可能是叶绿素，能吸收光能进行光合作用 B乙可能是血红蛋白，有运输氧的作用 C丙可能是磷脂，是细胞膜的主要成分 D甲、乙、丙必为同一类物质 解析：选 D。叶绿素中含有 Mg，所以甲可能是叶绿素，能吸收光能进行光合作用；血红 蛋白中含有 Fe， 所以乙可能是血红蛋白， 有运输氧的作用 ； 磷脂含有的元素是 C、 H、 O、
3、 N、 P， 所以丙可能是磷脂，是细胞膜的主要成分 ； 叶绿素是叶绿酸的酯，血红蛋白属于蛋白质，磷 脂属于脂质，故甲、乙、丙为不同类物质。 3(2019甘肃武威六中高三模拟)东北三宝之一的人参，素有“七两为参，八两为宝” 的美誉。 但由于农民的不合理种植， 造成施用氮肥的人参， 形状如水萝卜， 竟然捆成捆销售， 严重冲击了东北的中草药市场。对以下叙述你认为正确的是( ) A氮元素参与构成蛋白质，主要存在于蛋白质的 R 基中 B氮元素不仅参与叶绿素组成，也是核酸、纤维素等多种物质的构成元素 C必需元素的种类和数量都对维持生物体正常的生命活动起重要作用 D这一事实说明氮元素是人参的微量元素，应减少
4、氮元素的供应 解析：选 C。氮元素参与构成蛋白质，主要存在于蛋白质的肽键(NHCO)中，A 项 错误 ； 氮元素不仅参与叶绿素组成，也是核酸等多种物质的构成元素，但不是纤维素的构成 元素，B 项错误；必需元素是生命活动所必需的，其种类和数量都对维持生物体正常的生命 活动起重要作用，C 项正确；氮元素是人参的大量元素，应依据生命活动的需要而合理地供 应，D 项错误。 4(2019福建福州八县期中联考)一种植物和一种哺乳动物细胞中某些化学元素的含 量(占细胞干重的质量分数：%)如下表，下列有关叙述正确的是( ) 元素CHONPCaS 植物43.576.2444.431.460.200.230.17
5、 动物55.997.4614.629.333.114.670.78 A碳元素的含量能说明有机物是动植物体内干物质的主要成分 B由表可知，两种生物体内所含化学元素的种类和含量差异很大 C测定该动物的某种小分子含 C、H、O、N、S，此小分子不可能是氨基酸 DN、S 含量说明动物组织含蛋白质较多，H、O 的含量说明植物体内含水多 解析 ： 选 A。据表格中数据可知，无论动物细胞还是植物细胞的干重中 C 元素含量较多， 原因是动物细胞和植物细胞中含有大量的蛋白质和糖类， 所以碳元素的含量说明有机物是干 物质的主要成分，A 项正确；由表可知，两种生物体内所含化学元素的种类基本相同，B 项 错误；氨基酸
6、的 R 基当中可能含有 S 元素，C 项错误；表中的数据为化学元素占细胞干重的 质量分数，所以 H、O 的含量不能说明植物体内含水多，D 项错误。 5 (2019湖南师大附中月考)结合下列曲线分析， 有关无机物在生物体内含量的说法， 错误的是( ) A曲线可表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变化的曲线 B曲线可表示细胞由休眠转入旺盛代谢过程中自由水与结合水比值的变化 C曲线可以表示一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干的过程中，其内无机盐的相对 含量变化 D曲线可以表示人从幼年到成年体内含水量的变化 解析：选 C。随着年龄增加，人体内含水量逐渐减少，新陈代谢速率减慢，自由水与结 合水比值下降
7、，A、D 正确 ； 细胞由休眠转入旺盛代谢过程中自由水与结合水比值增加，B 正 确 ； 随着新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干，水分不断减少，无机盐相对含量逐渐增多，最后 达到稳定，C 错误。 6(2019河北唐山一中期中)下表为一种无土栽培培养液的主要配方。下列有关叙述 正确的是( ) 成分Ca(NO3)2MgSO4KH2PO4KClFeCl3H2O 含量(g)1.00.250.250.120.0051 000 A表中的大量元素和微量元素都齐全 B表中的 Mg 元素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
8、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：选 D。题表中的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，A 错误 ； 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 元素，B 错误 ； 若培养液中的离子浓度比细胞液中的离子浓度高， 会导致根细胞失水，不利于细胞对无机盐的吸收，C 错误；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可以促进有氧呼吸，为主动运输吸收无 机盐离子提供能量，D 正确。 7(2019山西沂州二中期中)下列关于无机盐的叙述中，正确的是( )
9、A运动员饮料中含钾、钠离子较多，主要与补充因大量出汗带走的钾、钠离子有关 B叶绿素含镁、血红蛋白含铁，说明无机盐在细胞内主要是以化合物的形式存在 C细胞合成 ATP、DNA、激素、核糖等物质时均需要磷酸盐 D为水中毒患者注射质量分数为 1.8%的盐水，是为了升高细胞内液的渗透压 解析：选 A。运动员饮料中含钾、钠离子较多，主要与补充因大量出汗带走的钾、钠离 子有关，A 项正确；叶绿素含镁、血红蛋白含铁，说明无机盐是细胞中某些复杂化合物的重 要组成成分，而无机盐在细胞内主要以离子形式存在，B 项错误；核糖只含有 C、H、O，不 含 P 元素，C 项错误 ； 为水中毒患者注射质量分数为 1.8%的
10、盐水，目的是为了升高细胞外液 的渗透压，D 项错误。 8 (2019江西南昌一中、 南昌十中高三联考)将小麦种子分别置于 20 和 30 培养 箱中培养 4 天，依次取等量的萌发种子分别制成提取液和提取液。取 3 支试管甲、乙、 丙， 分别加入等量的淀粉液， 然后加入等量的提取液和蒸馏水， 如图所示。 45 (适宜温度) 水浴保温 5 min， 立即在 3 支试管中加入等量斐林试剂并水浴加热 2 min， 摇匀观察试管中的 颜色。则下列结果正确的是( ) A甲呈蓝色，乙呈砖红色，丙呈无色 B甲呈无色，乙呈砖红色，丙呈蓝色 C甲、乙皆呈蓝色，丙呈砖红色 D甲呈浅砖红色，乙呈砖红色，丙呈蓝色 解析
11、：选 D。20 和 30 培养条件下相比较，30 时淀粉酶的活性相对较高，淀粉酶 催化淀粉水解成麦芽糖的速率更快，相同条件下产生的麦芽糖更多。麦芽糖属于还原糖，与 斐林试剂反应生成砖红色沉淀，麦芽糖越多显色越明显，斐林试剂本身为蓝色，可得出甲试 管呈浅砖红色，乙试管呈砖红色，丙试管呈蓝色。 9(2019吉林白城一中期末)下列关于“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实 验的叙述，正确的是( ) A常用番茄、苹果等组织样液作为检测植物组织内还原糖的实验材料 B脂肪的检测中观察花生子叶切片细胞间不可能出现橘黄色脂肪颗粒 C脂肪的检测中体积分数为 50%的酒精是为了溶解组织中的脂肪 D蛋白质的检测中
12、加入的质量分数为 0.1 g/mL 的 NaOH 溶液可为反应提供碱性环境 解析：选 D。番茄的红色会影响实验结果的观察，故检测还原糖时不能选择番茄作为实 验材料，A 项错误；切片时，被破坏的子叶细胞会释放出少量脂肪，细胞间会出现橘黄色脂 肪颗粒，B 项错误；检测脂肪的实验中，体积分数为 50%的酒精的主要作用是洗去浮色，C 项错误；蛋白质检测实验中，先加入双缩脲试剂 A 液(质量分数为 0.1 g/mL 的 NaOH 溶液)， 提供一个碱性环境，再加入双缩脲试剂 B 液(质量分数为 0.01 g/mL 的 CuSO4溶液)，能生成 紫色的络合物，D 项正确。 10 (2019湖南长沙一中期中
13、)如图是油菜种子在发育和萌发过程中， 糖类和脂肪的变 化曲线。下列分析正确的是( ) A干重相等的可溶性糖和脂肪，所储存的能量大致相同 B种子发育过程中，由于可溶性糖更多地转变为脂肪，种子需要的 N 增加 C种子萌发时，脂肪酶的活性很高 D种子萌发时，脂肪转变为可溶性糖，说明可溶性糖是种子生命活动的直接能源物质 解析 ： 选 C。 干重相等的可溶性糖和脂肪， 脂肪彻底氧化分解释放的能量更多， A 项错误 ； 种子发育过程中，可溶性糖更多地转变为脂肪，脂肪中含有的元素为 C、H、O，不含 N，B 项错误；种子萌发时，脂肪等被分解，含量逐渐减少，此时脂肪酶的活性很高，C 项正确； 种子生命活动的直
14、接能源物质是 ATP，D 项错误。 11互花米草是一种滩涂草本盐沼植物，对水淹的生态环境有很强的适应能力，曾被称 为“保滩护堤、促淤造陆的最佳植物” 。来自美国东海岸的互花米草在引入我国后，出现生 长蔓延、破坏生态环境的严重问题。为了探究互花米草对水淹生态环境的适应机制，为进一 步调控措施的研究提供依据， 某科研小组以 “探究互花米草体内自由水和结合水的比值与潮 汐水淹时间的关系”为课题，设计了如下实验： 选取同一海滩的互花米草幼苗分别栽种于多个沙盆中。 将长势相同生长良好的互花米草幼苗平均分成 5 组， 分别在每天进行 0 h、 3 h、 6 h、 12 h 和 24 h 的水淹处理。 在处
15、理50 d后， 采取整株植株测定自由水与结合水含量， 计算自由水与结合水的比值。 实验结果如下表所示： 水淹时间 h/d0361224 自由水与结 合水的比值 1.50.751.251.11.0 分析实验过程及实验结果，回答以下问题： (1)在该实验中，_是自变量。请结合表中的数据在图中绘出折线图。 (2)为了能最大程度地模拟互花米草水淹的生态环境，在进行水淹处理时，实验用水应 为_水，来源于_。 (3)自由水与结合水的比值和植物的代谢能力及抗逆性有着密切的关系。根据实验结果 可知，互花米草在水淹时间为_h/d 的环境下，抗逆性最强。在进行水淹处理时间为 _h/d 的环境下，代谢活动最强。 (
16、4)在实验结束时， 水淹时间为 24 h/d 的实验组互花米草长势最差， 甚至死亡， 导致该 现象发生的主要原因是 _ _。 解析：(1)实验探究的是互花米草体内自由水与结合水的比值和潮汐水淹时间的关系， 自变量是水淹时间，因变量是自由水与结合水的比值。绘制折线时，采用在坐标图中标点连 线的方法完成。(2)为排除无关变量的干扰，为模拟互花米草水淹的生态环境，采用的水样 应来源于互花米草生活地的海水。(3)自由水与结合水的比值越大，新陈代谢越旺盛，抗逆 性越弱，反之，抗逆性越强。(4)若长期水淹，互花米草进行无氧呼吸，造成供能不足、酒 精中毒，所以水淹时间为 24 h/d 的实验组互花米草长势最
17、差，甚至死亡。 答案：(1)水淹时间 (2)海 互花米草采样地点 (3)3 0 (4)长期水淹导致互花米草进行无氧呼吸，造成供能不足，酒精中毒 培优冲刺 12(2019河北沧州教学质检)某植物培养液中含有甲、乙、丙 3 种离子，它们对植物 的生长都有影响。如表列出的 5 种培养液中，甲、乙、丙 3 种离子的浓度(单位 ： mmol/L)不 同。为了研究丙离子的浓度大小对植物生长的影响，进行实验时可以选用的两种培养液是 ( ) 培养液编号 甲离子2030503040 乙离子5545604555 丙离子1015202525 A B C D 解析：选 C。分析题干，在研究丙离子的浓度大小对植物生长的
18、影响时，依据单一变量 原则应选择甲、乙离子对植物生长影响相同的两组。分析表格可知，只有两组的甲、乙 两种离子对植物生长的影响相同。 13 (2019四川雅安中学期中)图 1 表示甲、 乙两种无机盐离子处于不同浓度时与作物 产量的关系 ； 图 2 表示不同浓度的钙对某种植物花粉萌发和花粉管生长的影响。下列相关描 述错误的是( ) A同一种作物对甲、乙两种无机盐离子的需求量不同 B乙的浓度为 d 时，对提高产量最有利 C适宜浓度的钙有利于花粉管的生长 D在一定范围内，钙的浓度对花粉萌发率无影响 解析 ： 选 B。分析题图 1 可知，当甲的浓度为 a，而乙的浓度在 cd 范围内时，作物的 产量相对较
19、高，A 项正确，B 项错误 ； 分析题图 2 可知，钙离子浓度对花粉管的生长有影响， 适宜浓度的钙有利于花粉管的生长，C 项正确；从花粉萌发率看，在一定范围内钙离子浓度 对其没有影响，D 项正确。 14下图 1、图 2 表示小麦开花数天后测定种子中几种物质的变化，请据图分析并回答 下列问题： (1)构成小麦植株的细胞中含量最多的化合物是_，种子成熟后期，含水量 _(填“上升”或“下降”)，结合水/自由水的值_(填“上升”或“下降”)， 进而改变干物质的量，干重的变化主要与_元素密切相关。 (2)小麦成熟过程中糖类物质之间可以发生转化，_含量增多，用_试剂 检测还原糖的量，还原糖的多少可通过_来
20、判断。 (3)红薯和土豆都富含淀粉，但红薯吃起来比土豆甜。某兴趣小组猜测土豆中可能不含 _酶，所以淀粉不能被分解成甜度比较高的还原糖。为验证这一说法，他们进行了相 关实验，请帮助其完成以下实验。 实验原理： 淀粉能被淀粉酶水解为还原糖； _。 备选材料与用具：去掉淀粉与还原糖的红薯提取液，去掉淀粉的土豆提取液；双缩脲试 剂 A 液，双缩脲试剂 B 液，斐林试剂甲液，斐林试剂乙液，苏丹染液，质量分数为 3%的 淀粉溶液，质量分数为 3%的蔗糖溶液等。 实验步骤：(请补充完整) 第一步 第二步 向A、 B两支试管中分别加入等量的_， 水浴加热至60 ，保温 5 min 第三步将_注入 C 试管混合
21、均匀后，向 A、B 试管中各加入 2 mL，然后_。 实验结果预测：该实验最可能的结果是_ _。 解析 ： (1)活细胞中含量最多的化合物是水。在种子成熟后期，代谢减慢，含水量下降， 结合水/自由水的比例上升。积累有机物增多，干重增加跟碳元素关系最大。(2)小麦成熟过 程中糖类物质之间主要发生单糖转化为多糖(淀粉)， 因为淀粉不是还原糖， 所以可以用斐林 试剂检测还原糖的含量来检测它们之间的转化。(3)该实验中还原糖的鉴定原理：淀粉能 被淀粉酶水解为还原糖 ； 还原糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀。由还原糖的鉴定步骤可 得该实验步骤：第一步：将 A、B 试管的提取液在 60 条件下保温备用；第二步：需加入实 验材料；第三步：加斐林试剂，其作用条件为 5065 水浴保温 2 min。实验现象：有还原 糖的试管出现砖红色沉淀，无还原糖的试管为蓝色(斐林试剂的颜色)。 答案：(1)水 下降 上升 碳 (2)淀粉 斐林 砖红色沉淀的多少(或砖红色颜色的深浅) (3)淀粉 实验原理：还原糖与斐林试剂反应能生成砖红色沉淀 实验步骤：第二步：质量分数为 3%的淀粉溶液 第三步：等量(或等体积)的斐林试剂甲液和斐林试剂乙液 5065 恒温水浴 2 min 实验结果预测：A 试管内液体为蓝色，B 试管内出现砖红色沉淀