【高考突破方案】专题1 第2讲 细胞中的元素 化合物 无机物 糖类和脂质 -专题训练（含答案）高考生物一轮复习

专题1 走近细胞和组成细胞的分子
第2讲 细胞中的元素、化合物、无机物、糖类和脂质
一、单项选择题
1.下列关于细胞中无机化合物的叙述，正确的是（　　）
A．自由水是生化反应的介质，不直接参与生化反应
B．结合水是细胞结构的重要组成成分，主要存在于液泡中
C．无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，不参与有机物的合成
D．无机盐多以离子形式存在，对维持生命活动有重要作用
【解析】D　自由水是生化反应的介质，也能直接参与生化反应，如参与光合作用，A错误；结合水主要存在于某些化合物中，液泡中主要是自由水，B错误；无机盐可参与有机物的合成，如Fe2＋参与血红蛋白的合成，C错误；无机盐在细胞中大多以离子形式存在，对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用，D正确。
2.已知Mn2＋是许多酶的活化剂，如它能激活硝酸还原酶，缺Mn2＋的植物无法利用硝酸盐。这说明无机盐离子（　　）
A．对维持细胞形态和功能有重要作用
B．对维持生物体的生命活动有重要作用
C．对维持细胞酸碱平衡有重要作用
D．对调节细胞渗透压有重要作用
【解析】B　由题意可知，Mn2＋是许多酶的活化剂，缺Mn2＋时，生物体的生命活动不能正常进行，这说明无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用。
3.下列关于糖类及其生理作用的叙述，正确的是（　　）
A．果糖、葡萄糖和蔗糖都是还原糖
B．细胞内的单糖只能是细胞的能源物质
C．动物细胞内的二糖包括麦芽糖、乳糖、蔗糖
D．几丁质也是一种多糖，在医药、化工等方面有广泛的用途
【解析】D　葡萄糖、果糖是还原糖，蔗糖不是还原糖，A错误；细胞内的单糖不一定作为能源物质，如核糖和脱氧核糖是组成核酸的成分，不能作为细胞的能源物质，B错误；麦芽糖、乳糖、蔗糖中只有乳糖是动物细胞内的二糖，C错误；几丁质可以用于制作人造皮肤，能与溶液中的重金属离子有效结合，用于废水处理，因此，几丁质及其衍生物在医药、化工等方面有广泛的用途，D正确。
4.脂质与人体健康息息相关，下列叙述错误的是（　　）
A．分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲作用
B．蛇毒中的磷脂酶因水解红细胞膜蛋白而导致溶血
C．固醇中的某些物质对生命活动具有调节作用
D．肥肉中含有大量的饱和脂肪酸，摄入过多会增加患冠心病的风险
【解析】B　分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲、减压的作用，A正确；蛇毒中的磷脂酶因水解红细胞膜磷脂双分子层而导致溶血，B错误；固醇类物质包括胆固醇、性激素、维生素D等，性激素能够促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成，对生物的生长发育具有调节作用，C正确；肥肉中含有大量的饱和脂肪酸，摄入过多会引起动脉粥样硬化，增加患冠心病的风险，D正确。
5.下列有关组织样液中蛋白质鉴定实验的叙述，错误的是(　　)
A.实验中先向组织样液中加入双缩脲试剂A液的目的是创设碱性环境
B.组织样液遇双缩脲试剂呈紫色，说明组织样液中一定含有蛋白质
C.实验中可设标准蛋白质样液作对照，以便比对组织样液出现紫色的情况
D.实验中可预留待测组织样液作对照，以便比对实验前后溶液的颜色变化
【解析】B　Cu2＋在碱性环境中与肽键发生反应，生成紫色络合物，故用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，应先加双缩脲试剂A液，营造碱性环境，再加入双缩脲试剂B液，即0.01 g/mL的CuSO4溶液，A正确；多肽也可与双缩脲试剂发生紫色反应，因此组织样液遇双缩脲试剂呈紫色，不能说明组织样液中一定含有蛋白质，B错误；本实验可用标准的蛋白质样液作对照，以便比对组织样液出现紫色的情况，C正确；实验中可预留待测组织样液作对照，以便比对实验前后溶液的颜色变化，明确颜色变化是添加双缩脲试剂引起的，D正确。
二、不定项选择题
6.如图是构成细胞的某些化合物的元素组成情况，下列对甲、乙、丙所表示的物质及其所能表现的生理功能的推测，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．若植物培养液中缺微量元素Mg，将导致叶片发黄
【解析】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，A正确；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，B正确；磷脂含有的元素是C、H、O、N、P，所以丙可能是磷脂，是组成细胞膜的主要成分，C正确；Mg属于大量元素，植物缺Mg将导致叶片发黄，D错误。
7．下列关于脂质的叙述，不正确的是（　　）
A．脂肪、磷脂、胆固醇的基本组成元素相同，三者都可以为生命活动直接提供能量
B．性激素属于胆固醇，有利于生殖器官的形成
C．脂肪只存在于动物的脂肪细胞中，植物细胞中也有脂肪
D．将脂肪与足量脂肪酶混合一段时间后加入苏丹Ⅲ染液，可以观察到紫色
【解析】ABD　脂肪和胆固醇只含有C、H、O三种元素，磷脂含有C、H、O、N、P，为生命活动直接提供能量的是ATP，A错误；性激素属于固醇，有利于生殖器官的发育和生殖细胞的形成，B错误；植物细胞和动物细胞都有脂肪，C正确；脂肪酶可将脂肪分解，因此混合液遇苏丹Ⅲ染液后无颜色反应，D错误。
8．下列有关组成细胞的化合物及相关叙述，不正确的是（　　）
A．所有生物都含有蛋白质和磷脂
B．多糖、蛋白质、核酸和脂肪都是由单体连接成的多聚体
C．玉米幼苗从土壤中吸收的水分主要用于光合作用和呼吸作用
D．有的蛋白质必须与特定的无机盐离子结合才具有相应的生物学功能
【解析】ABC　有的病毒只由蛋白质和核酸组成，不含磷脂，A错误；脂肪不属于多聚体，B错误；玉米幼苗从土壤中吸收的水分主要用于蒸腾作用，C错误；有些蛋白质如血红蛋白需要与无机盐离子（Fe2＋）结合才具有相应的生物学功能，D正确。
三、非选择题
9.科学家研究某小麦的种子萌发过程，通过一定的生化方法测定种子萌发过程中胚的鲜重变化以及胚的RNA合成量的变化情况，结果如下图所示。请据此分析回答以下问题：
（1）通过不休眠的种子与休眠的种子胚鲜重的比较可知，结合水/自由水的比值高的是　　　　种子。不休眠的种子萌发6天后至形成叶片前，干重会　　　　　　，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）不休眠的种子萌发后胚中的RNA合成量　　　　　，经分析，种子的淀粉含量下降而葡萄糖含量升高，推测某些RNA控制翻译合成了　　　　　　　　　　　　　。
（3）第5天萌发种子的胚根长出，此时整个种子内DNA的含量与不萌发种子相比　　　　（填“相等”“增多”或“减少”），推测的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
【答案】（1）休眠的　减小（或降低）　种子胚细胞的细胞呼吸增强，部分有机物被分解生成二氧化碳和水，且叶片未形成，不能进行光合作用，所以有机物减少，干重降低
（2）增加　淀粉酶、麦芽糖酶（或催化淀粉水解并形成终产物葡萄糖的相应酶）
（3）增多　种子胚细胞的DNA大量复制，细胞不断分裂、分化使胚根生长
【解析】（1）细胞内结合水/自由水的值与代谢强度有关，值越小，代谢越旺盛。通过不休眠种子与休眠种子胚鲜重的比较，得出其中结合水/自由水的值高的是休眠的种子；由于种子胚细胞呼吸作用分解部分有机物生成二氧化碳和水，同时叶片形成前，植物不能进行光合作用，所以有机物减少，干重降低，故不休眠的种子萌发6天后至形成叶片前，干重会降低。（2）种子萌发过程中会大量合成蛋白质，故胚中的RNA合成量增加，经分析，种子的淀粉含量下降而葡萄糖含量升高，说明淀粉水解成葡萄糖，故推测某些RNA控制合成了催化淀粉水解并形成终产物葡萄糖的相应酶（淀粉酶、麦芽糖酶）。（3）种子萌发时胚根长出，细胞不断分裂、分化使胚根生长，种子的胚细胞的DNA大量复制，故整个种子内DNA的含量与不萌发种子相比增多。
10.冬小麦是山东的三大主粮之一，小麦籽粒的储藏一般选择热入仓、密保管。在盛夏晴朗、气温高的天气，将麦温晒到50 ℃左右，延续两小时以上，水分降到12.5%以下，于下午3点前后聚堆，趁热入仓，整仓密闭，使粮温在40 ℃以上持续10天左右，可长期保存。
(1)含水量降到12.5%时，小麦种子细胞中的水主要以________的形式存在。小麦的拔节和抽穗期需水量急剧上升，小麦种子水分降到12.5%以下利于保存，这两个事例说明水分与细胞代谢的关系是________________________________。
(2)小麦种子富含淀粉、蛋白质等有机物，其中淀粉的作用是________________。种子萌发时，大豆、花生等含油种子比小麦种子需氧更多，原因是________________。
(3)用于制作面包的强筋小麦种子中蛋白质含量高达14%～20%，主要是麦醇溶蛋白和麦谷蛋白。麦醇溶蛋白易溶于酒精、微溶于水，麦谷蛋白不溶于水和酒精，造成两种蛋白质溶解性不同的直接原因是____________________。
(4)小麦种子中不含还原糖，在萌发过程中会有还原糖的形成。请写出验证这一结论的实验思路和预期实验结果。
【答案】(1)结合水　自由水与结合水的比值越大，细胞代谢活动越旺盛，反之代谢活动越弱　(2)作为细胞的储能物质　小麦种子含淀粉多，含油种子脂肪含量多，脂肪分子中氧的含量远低于淀粉，而氢的含量更高，种子萌发氧化分解时要消耗更多的氧　(3)组成两种蛋白质的氨基酸种类、数目和排列顺序，肽链盘曲、折叠的方式及其形成的空间结构不同 　(4)实验思路：取等量小麦种子，均分为甲、乙两组，甲组不进行处理，乙组水培至萌发；将两组种子分别制成等体积的研磨液，用斐林试剂检测。预期实验结果：甲组无颜色变化，乙组出现砖红色沉淀。
【解析】(1)含水量降到12.5%时，小麦种子细胞中的水主要以结合水的形式存在，因为此时经过晾晒之后失去了较多的自由水。小麦的拔节和抽穗期需水量急剧上升，因为此时代谢旺盛，需要更多的自由水，小麦种子水分降到12.5%以下利于保存，因为此时细胞中的水主要以结合水的形式存在，细胞呼吸较弱，能避免消耗小麦种子中更多的有机物，从而有利于保存，这两个事例说明水分与细胞代谢的关系：自由水与结合水的比值越大，细胞代谢活动越旺盛，反之代谢活动越弱。(2)小麦种子富含淀粉、蛋白质等有机物，淀粉是植物细胞中的储能物质，种子萌发时，大豆、花生等含油种子比小麦种子需氧更多，因为含油种子中富含脂肪，而脂肪与同质量的糖类相比，含有更多的氢，而氧含量较少，所以大豆、花生等含油种子在萌发时，比小麦种子需氧更多。(3)用于制作面包的强筋小麦种子中蛋白质含量高达14%～20%，主要是麦醇溶蛋白和麦谷蛋白。麦醇溶蛋白易溶于酒精、微溶于水，麦谷蛋白不溶于水和酒精，二者溶解性不同，其直接原因是组成两种蛋白质的氨基酸种类、数目和排列顺序，肽链盘曲、折叠的方式及其形成的空间结构不同，结构与功能相适应，因为溶解性不同，所以可推测其结构上有差异。(4)小麦种子中不含还原糖，若用斐林试剂检测，则无砖红色沉淀生成，而在萌发过程中会有还原糖的形成，此时用斐林试剂检测，会生成砖红色沉淀，因此实验思路：取等量小麦种子，均分为甲、乙两组，甲组不进行处理，乙组水培至萌发；将两组种子分别制成等体积的研磨液，用斐林试剂检测。预期实验结果：甲组无颜色变化，乙组出现砖红色沉淀。