2.1 细胞中的元素和化合物综合练习（有解析） -高一生物学（人教版2019必修1）

2.1 细胞中的元素和化合物 夯实基础
1. 下列有关细胞中元素和化合物的叙述正确的是()
A. 人、动物和植物所含的化学元素种类差异很大
B. 组成生物体的大量元素有 K 、Ca 、Mg 、Zn 等
C. 微量元素在生物体内含量很少，意味着它们不重要
D. 通常情况下，细胞中含量最多的有机物和化合物分别是蛋白质和水
2. 以下事实能证明微量元素的功能“维持生物体正常生命活动”的是( )
A. 缺镁时植物叶片变黄，光合作用减弱 B. 人体缺钙会引起抽搐
C. 磷元素参与构成细胞中多种化合物 D. 油菜缺少硼时，只开花不结实
3. 关于还原糖、淀粉、脂肪和蛋白质的鉴定实验，下列叙述正确的是( )
A. 在葡萄匀浆中加入双缩脲试剂，溶液由蓝色变成砖红色
B. 在小麦种子匀浆中滴加碘液，需经水浴加热才有蓝色反应
C. 花生子叶细胞经苏丹Ⅲ染色，显微镜下可见橘黄色颗粒
D. 在大豆种子匀浆中加入斐林试剂，溶液由蓝色变成紫色
4. 如表是人体细胞中一些元素占细胞鲜重的百分比，下列说法正确的是( )
元素 O C H N Ca Fe
平均含量(%) 55.99 14.62 7.46 9.33 4.67 微量
A. C 是组成人体细胞的最基本元素
B. 表中元素都属于大量元素
C. 表中元素在玉米细胞中都有且含量与人体细胞相同
D. 细胞中含量越低的化学元素作用越小
5. C 、H 、O 三种元素约占人体细胞干重的 78%,而在组成岩石圈的化学成分中所占的 比例还不到 1%,这一事实主要说明了( )
A. 生物界与无机自然界具有相似性
B. 生物界与无机自然界的元素组成是不同的
C. 生物界与无机自然界具有统一性
D. 生物界与无机自然界存在差异性
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6. 如图为元素在生物体内的含量情况,下列表述错误的是( )
A. P 、S 、K 、Ca 、Zn 属于大量元素
B. 细胞内的化学元素在非生物界中都能找到,体现了生物界与非生物界的统一性
C. Ⅱ和Ⅲ为生物体的必需元素,一旦缺乏就可能会导致相应的病症
D. Ⅲ含量虽少,却是生物体正常生命活动不可缺少的
7. 用碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂测得甲、乙、丙三种植物的干种子中三大类有机 物颜色反应如表，其中“+ ”的数量代表颜色反应深浅程度，下列有关说法不正确 的是( )
试剂/种类 碘液 苏丹Ⅲ染液 双缩脲试剂
甲 ++++ ++ +
乙 ++ ++++ ++
丙 + ++ ++++
A. 乙种子中主要含蛋白质
B. 碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂与相应的物质发生的颜色反应分别是蓝色、橘 黄色和紫色
C. 在观察颜色时有可能用到光学显微镜
D. 这三种试剂的使用均不需要水浴加热
8. 下图表示油菜种子成熟过程中各种有机物的变化情况。下列有关分析，错误的是
()
A. 可溶性糖和淀粉转化成脂肪后，氧的含量将减少
B. 第 40 天，种子脂肪含量较高可用苏丹 III 染液进行检测
C. 可推测，在油菜种子萌发过程中脂肪能转化成可溶性糖
D. 将成熟油菜种子磨成匀浆并加入双缩脲试剂不会出现紫色反应
9. 如图所示,在 1、3、5 号试管中分别加入 2mL 蒸馏水,2、4、6 号试管中分别加入 2mL 发芽的小麦种子匀浆(含有的淀粉酶可催化淀粉分解成葡萄糖)样液,然后在 1~4 号试 管中适量滴加斐林试剂,5 、6 号试管中合理滴加双缩脲试剂,摇匀。预期观察到的实
验现象是( )
A. 1 、3 号试管内都呈蓝色,5 号试管无色
B. 3 组实验中甲组和乙组的实验结果相同
C. 4 号试管内呈砖红色,其余试管内都呈蓝色
D. 4 号试管内呈砖红色,6 号试管内呈紫色
10. 下列关于细胞中化学元素的说法错误的是( )
A. 无论是大量元素还是微量元素，一定是生命活动必需的元素
B. 碳元素是最基本的元素，因为它在活细胞中含量最多
C. 铁和铜在生活中非常常见，但在细胞中却是微量元素
D. 元素在细胞中含量的差异与组成细胞的化合物密切相关
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11. 如图是检测生物组织中某种成分的操作流程图。下列相关叙述正确的是( )
A. 图中的甲试剂可直接用于检测蛋白质 B. 实验中涉及的甲试剂应现配现用
C. 可用菠菜叶片替代苹果 D. 甲试剂使用时先加甲液再加乙液
12. 生命的物质基础是组成细胞的元素和化合物,如图中序号代表不同的化合物,面积不 同代表含量不同,其中 Ⅰ和Ⅱ代表两大类化合物。请据图分析,下列叙述不正确的是
( )
A. 若Ⅵ代表糖类和核酸,则Ⅶ代表无机盐
B. 细胞干重中含量最多的化合物是Ⅳ
C. Ⅱ 中各种化合物都含有 C 元素
D. V 中包含多种微量元素
13. 下列有关图示的分析，错误的是( )
A. 如果该图表示的是组成活细胞的化合物，则 a 中含有的元
素为 H 、O
B. 如果该图表示的是组成活细胞的化合物，则 a 是蛋白质
C. 如果该图表示的是人体细胞干重中的部分元素，则 a 、b 、c 、d 可能依次是 C、
O 、N 、H
D. 如果该图表示的是玉米细胞干重中的部分元素，则 a 、b 、c 、d 可能依次是 O、
C 、H 、N
14. 我们如何找到回家的路 科学家发现大脑里的神经细胞——“位置细胞”和“网格 细胞”对此起到了重要作用。下列叙述中正确的是( )
A. “位置细胞”鲜重中质量分数最高的元素是 C
B. “网格细胞”干重中质量分数最高的元素是 O
C. 上述两种细胞所含的化学元素的种类一般相同
D. P 和 S 分别是“位置细胞”中的大量元素和微量元素
15. 温泉有远古“圣水”之誉,富含各种对人体有益的微量元素及矿物质,对治疗皮肤病、 色斑、关节炎及神经衰弱等有特殊的疗效。下列在生物体内含量很少,但对维持生 物体正常生命活动必不可少的元素是( )
A. Fe 、Mn 、Zn 、Cu B. Zn 、Cu 、Mg 、Ca
C. Zn 、Mg 、B 、Mn D. Mg 、Mn 、Cu 、Mo
16. 红薯和马铃薯都富含淀粉,但红薯吃起来比马铃薯甜。为探究其原因,某兴趣小组在
温度不同、其他条件均相同的情况下对处于休眠期的红薯块根与马铃薯块茎处理 30 min 后,测定其还原糖的含量,结果如图所示:
(1)由图中曲线可知,在 ℃左右时,红薯块根中还原糖含量最高。
(2)为探究马铃薯块茎中不含还原糖的原因,请完成以下实验。
实验原理:淀粉能被淀粉酶水解为还原糖; 。
备选材料用具:去掉淀粉和还原糖的红薯块根提取液、去掉淀粉的马铃薯块茎提 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Ⅲ 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
第一步
第二步 向 A 、B 两支试管中各加入等量的水浴加热至 60 ℃的 溶液,水浴保温 5 min
第三步 将 后, 向 A 、B 试 管内各加入 1 mL,然后 加热 2 min
实验现象分析:A 、B 试管中的颜色最可能是 A 试管中为 ,B 试管中为 。 实验结论: 。
17. 当发生山体塌方， 为了救出被掩埋人员， 要迅速打通生命通道， 向被困人员输送水
和营养液。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。
(1)俗话说， “一方水土养一方人”，饮水是提供人体必需的矿物质和微量元素 的重要途径之一。在天然无污染的泉水中，含有 Cu 、K 、Ca 、Zn 、P 、Mg 、Fe 等 人体必需元素，其中属于大量元素的是 ______。
(2) 水在人体内有着重要作用，水在人体细胞中存在形式有自由水和结合水两种， 其中自由水的生理作用有：①运输营养物质和代谢废物；②为细胞提供液体环境；
③______ ；④______。
答案和解析
1. 【答案】 D
【解析】 人、动物和植物所含的化学元素种类相同，A错误；
Zn 属于微量元素，B错误；
微量元素虽然含量极少，但对细胞的生命活动很重要，C错误；
细胞中含量最多的有机物是蛋白质，最多的化合物是水，D正确。
2. 【答案】 D
【解析】
A 、Mg 是叶绿素的组成元素，缺镁会使叶片变黄，但 Mg 属于大量元素， A 错误； B 、人体缺钙会引起抽搐，但钙属于大量元素， B 错误；
C 、磷元素参与构成细胞中多种化合物，但磷属于大量元素， C 错误；
D 、油菜缺少硼时，只开花不结实，硼属于微量元素， D 正确。
3. 【答案】 C
【解析】 A、在葡萄匀浆中加入斐林试剂， 水浴加热后溶液由蓝色变成砖红色， A 错误； B 、在小麦种子匀浆中滴加碘液，溶液变为蓝色，不需要加热， B 错误；
C、花生子叶细胞经苏丹Ⅲ染色，显微镜下可见橘黄色的脂肪颗粒， C 正确； D 、在大豆种子匀浆中加入双缩脲试剂，溶液由蓝色变成紫色， D 错误。 4. 【答案】 A
【解析】 A 、C 是组成人体细胞的最基本元素， A 正确；
B 、Fe 属于微量元素， B 错误；
C、表中元素在玉米细胞中都有且种类与人体细胞大体相同， 但含量与人体细胞不同， C 错误；
D 、大量元素与微量元素对细胞都有十分重要的作用， D 错误。
5. 【答案】 D
【解析】 由题意可知,C、H、O 三种元素约占人体细胞干重的 78%,在组成岩石圈的化学 成分中所占的比例不到 1%,说明在生物界和无机自然界中元素的相对含量不同, 同时也 说明生物界与无机自然界具有差异性。
6. 【答案】 A
【解析】
A 、Zn 属于微量元素,A 错误;
B、组成细胞的各种化学元素,在无机自然界中都能找到,没有一种化学元素是细胞所特有 的,这体现了生物界与非生物界的统一性,B 正确;
C、大量元素和微量元素均为生物体的必需元素,一旦缺乏可能会导致相应的病症,C 正确; D、微量元素含量虽少,却是生物体正常生命活动不可缺少的,D 正确。
7. 【答案】 A
【解析】 A.根据甲、乙、丙中出现颜色的程度可以确定， 甲中主要含有淀粉， 乙中主要 含有脂肪，丙中主要含有蛋白质， A 错误；
B.碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂与相应的物质发生的颜色反应分别是蓝色、橘黄色和 紫色， B 正确；
C.在观察颜色时，鉴定脂肪实验中需要用到光学显微镜， C 正确；
D.这三种试剂的使用均不需要水浴加热， 只有在用斐林试剂鉴定还原糖时需要水浴加热， D 正确。
8. 【答案】 D
【解析】
A、脂肪中碳氢比例高， 所以可溶性糖和淀粉转化成脂肪后， 氧的含量将减少， A 正确； B、第 40 天， 种子中脂肪含量较高， 可用苏丹Ⅲ染液对种子脂肪进行检测， 含量的变化 可用橘黄色出现的深浅表示， B 正确；
C、在种子成熟过程中，可溶性糖和淀粉可转化成脂肪，所以可推测，在油菜种子萌发 过程中脂肪能转化成可溶性糖， C 正确；
D、成熟油菜种子中含有少量蛋白质， 所以将成熟油菜种子磨成匀浆并加入双缩脲试剂 会出现紫色反应， D 错误。
9. 【答案】 D
【解析】 根据题意可知,1 、3 、5 号试管中只有蒸馏水,斐林试剂是氢氧化钠溶液与硫酸 铜溶液的混合物,生成了蓝色的氢氧化铜沉淀, 因此 1、3 号试管中加入斐林试剂后呈蓝色, 双缩脲试剂的 A 液和 B 液也分别由氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液组成, 因此 5 号试管加入 双缩脲试剂后呈浅蓝色,A 错误;甲组实验没有水浴加热,2 号试管无砖红色沉淀出现, 乙组 实验有水浴加热,4 号试管出现砖红色沉淀,B 错误;发芽的小麦种子匀浆中含有蛋白质,6 号试管中加入双缩脲试剂后呈紫色,C 错误;由以上分析可知,D 正确。
10. 【答案】 B
【解析】
A 、无论是大量元素还是微量元素，一定是生命活动必需的元素， A 正确；
B、碳元素是最基本的元素，是因为大分子有机物都以碳链为基本骨架，生命活动离不 开碳原子，活细胞中含量最多的元素是氧， B 错误；
C 、铁和铜在生活中非常常见，但在细胞中却是微量元素， C 正确；
D 、元素在细胞中含量的差异与组成细胞的化合物密切相关， D 正确。
11. 【答案】 B
【解析】 图中的甲试剂为斐林试剂,需要现配现用,可用于检测苹果组织中的还原糖,但不 可直接用于检测蛋白质,A 错误、 B 正确;菠菜叶片的颜色会干扰对颜色变化的观察,C 错 误;甲试剂(斐林试剂)使用时甲液和乙液应等量混匀后再加入组织样液中,D 错误。 12. 【答案】 A
【解析】 根据题意分析可知,面积最大的Ⅲ应代表水,面积其次的Ⅳ代表蛋白质, 因此 Ⅰ代 表无机物, Ⅱ代表有机物,V 代表无机盐,若Ⅵ代表糖类、核酸,则Ⅶ代表脂质,A 错误;细胞 干重中含量最多的化合物是Ⅳ, 即蛋白质,B 正确;Ⅱ(有机物)中各种化合物都含有 C 元 素,C 正确;V(无机盐)中包含多种微量元素,D 正确。
13. 【答案】 B
【解析】 如果题图表示的是组成活细胞的化合物， 则 a 是水， 组成水的元素是 H、O，A 正确、B 错误；人体细胞干重中元素含量从多到少依次为 C 、O 、N 、H 等，所以 a 、b、 c 、d 可能依次是 C 、O 、N 、H ，C 正确；玉米细胞干重中元素含量从多到少依次为 O、 C 、H 、N 等，所以 a 、b 、c 、d 可能依次是 O 、C 、H 、N ，D 正确。
14. 【答案】 C
【解析】 活细胞中含量最多的化合物是水,细胞鲜重是包含水在内的质量,水分子是由 H 和 O 组成的,所以细胞鲜重当中质量分数最高的元素是 O,A 错误;细胞干重是除去水之外 的物质的质量,主要是有机物的质量,有机物都含有C 元素,故细胞干重当中质量分数最高 的元素是 C,B 错误;不同细胞中所含化学元素的种类大体相同,但是各种元素的含量差异 很大,C 正确;P 和 S 都属于细胞中的大量元素,D 错误。
15. 【答案】 A
【解析】 在生物体内含量很少,但对维持生物体的正常生命活动必不可少的元素属于微 量元素。 Fe 、Mn 、Zn 、Cu都属于微量元素,A 正确;Mg 、Ca属于大量元素,B 、C 、D 错 误。
16. 【答案】 (1)60
(
第二步
:
质量
分
水
浴
蓝色
)(2)还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下发生反应,生成砖红色沉淀
数为 3%的淀粉 第三步:等量的斐林试剂甲液和斐林试剂乙液混合均匀
砖红色 马铃薯块茎中不含淀粉酶,不能将淀粉水解成还原糖
17. 【答案】 K 、Ca 、P 、Mg 良好的溶剂 参与许多化学反应，提供化学反应介质
【解析】 解： (1)在天然无污染的泉水中，含有 Cu 、K 、Ca 、Zn 、P 、Mg 、Fe 等人体 必需元素，其中属于大量元素的是 K 、Ca 、P 、Mg 。 (2)水在人体内有着重要作用，水在人体细胞中存在形式有自由水和结合水两种，其 中自由水的生理作用有：①良好的溶剂；②运送营养物质和代谢的废物；③参与许多化 学反应，提供化学反应介质；④为细胞提供液体环境。