第一单元 第2课时　细胞中的元素和化合物（步步高大一轮复习讲义）

第2课时　细胞中的元素和化合物
回扣基础·构建网络
一、组成细胞的元素
2．存在形式：大多数以化合物的形式存在。
组成化合物进而构成细胞，如
蛋白质、核酸
影响生物体的生命活动，如B
影响花粉萌发
生物界和非生物界具有统一性(种类相同),生物界和非生物界具有差异性(含量不同)
特别提醒　①大量元素和微量元素的划分依据是含量，而不是生理作用的大小。
②记忆微量元素可利用口诀：铁 锰 碰 新 木 桶(Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu)。(谐音记忆法)
③记忆大量元素：C、H、O三种以H2O、CO2化合物形式吸收；N、P、K三大肥料元素；Mg、Ca、S——美好的东西应该留住。
④碳是最基本元素不是因为干重含量最多，而是因为碳易构成基本骨架，是大分子物质形成的基础。
[判一判]
1．生物界和非生物界在元素组成的种类和含量上都相同 (　×　)
2．Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是组成细胞的微量元素 (　×　)
3．微量元素因含量少，所以对生命活动影响不大 (　×　)
二、组成细胞的化合物
特别提醒　
细胞内含量最多的化合物
细胞内含量最多的无机化合物
占细胞鲜重含量最多的化合物
占细胞鲜重50%以上的化合物 水
细胞内含量仅次于水的化合物
细胞内含量最多的有机化合物
占细胞干重含量最多的化合物
占细胞干重50%以上的化合物 蛋
白
质
[判一判]　精瘦肉细胞、沙漠植物细胞、成熟甜西瓜细胞中，含量最多的化合物分别为蛋白质、蛋白质和糖类 (　×　)
提示　上述细胞中含量最多的都是水，不要被干扰信息所迷惑而掉进陷阱。
三、生物组织中糖类、脂肪和蛋白质检测的原理
[连一连]
四、细胞中的无机物
1．细胞中的水
(1)存在形式：自由水和结合水。
①是细胞结构的重要组成
成分,②是细胞内的良好
代谢,　废物,③参与许
多生物化学反应,④为
细胞提供液体环境
2．细胞中的无机盐
(1)存在形式：绝大多数以离子的形式存在，少数是细胞内复杂化合物的组成成分。
(2)功能：维持细胞和生物体的生命活动，维持细胞的酸碱平衡等。
1．据教材17页图2－1和图2－2可得出什么信息？
提示　在干重和鲜重的情况下，人体细胞中含量最多的元素不同。在鲜重中含量最多的元素是O，其次是C、H、N；而在干重中含量最多的元素是C，其次是O、N、H。
2．教材35页[思考与讨论]：Fe——血红蛋白——贫血；Mg——叶绿素——光合作用。
3．教材36页[技能训练]——设计实验：证明某种元素是否是必需矿质元素的实验思路。
突破考点·提炼方法
考点4　规范生物学术语——聚焦“统一性”
和“差异性”
1．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　
答案　C
1．生物界与非生物界的统一性和差异性
(1)统一性是从化学元素的种类来分析的：组成生物体的化学元素没有一种是生物体所特有的。
(2)差异性是从化学元素的含量来分析的：组成生物体的化学元素与无机环境中的相应元素的含量有一定的差别。
2．生物界的统一性
(1)从化学元素角度分析：组成生物体的化学元素种类大体相同。
(2)从分子水平角度分析：①所有生物DNA分子的空间结构(规则的双螺旋结构)和化学组成(四种脱氧核苷酸)相同；②所有生物共用一套遗传密码子；③蛋白质的基本单位——氨基酸的种类基本相同。
(3)从结构角度分析：除病毒外，生物体都是由细胞组成的。
(4)从能量角度分析：生物体都是以ATP作为能量“通货”的。
拓展提升　(1)元素组成化合物
元素 参与形成的物质及结构
N 蛋白质、ATP(ADP)、NADPH、NADH、叶绿素、核苷酸(DNA、RNA)等
P ATP(ADP)、NADPH、NADH、核苷酸(DNA、RNA)、磷脂
Mg 叶绿素的组成成分
S 甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸的组成成分；蛋白质的特征元素
Fe 动物血红蛋白
I 甲状腺激素等
(2)元素影响生命活动
①Ca可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。
②K可维持人体细胞内液的渗透压、心肌舒张和保持心肌正常的兴奋性。K在植物体内可促进光合作用中糖类的合成和运输。
③B可促进植物花粉的萌发和花粉管的伸长，植物缺B会造成“花而不实”。
1．下列关于构成细胞的化学元素种类及作用的叙述中，不正确的是 (　　)
A．因为C是构成有机物的骨架，所以C是构成生物体的最基本元素
B．生物界和非生物界的统一性表现在组成生物体的化学元素的种类和无机自然界相同
C．构成生物体的化学元素的重要功能之一是组成细胞中各种化合物
D．构成生物体的大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
答案　B
解析　C是构成有机物的骨架，所以C是构成生物体的最基本元素；生物界与非生物界的统一性应该是指组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到，而不是相同；细胞中的各种化合物是由各种化学元素组成的；构成生物体的大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
考点5　归纳比较法——细胞中的无机物
2．(2011·上海卷，13)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pH D．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。
答案　A
排雷
―→
1．水
(1)水的含量、分类
含量 概念
结合水 4.5% 与其他物质结合在一起
自由水 95.5% 能够自由流动、以游离状态存在
(2)不同生物的含水量特点
①细胞和生物体中含量最多的物质(如精瘦肉、沙漠植物中含量最多的都是水)。
②含水量：水生>陆生、幼年>成年>老年、代谢旺盛>代谢缓慢、幼嫩细胞>衰老细胞。
拓展提升　(1)水的存在形式与器官形态的关系
心肌和血液总的含水量差不多，但心肌呈固态，血液呈液态，原因是二者自由水和结合水的比例不同。
(2)水的存在形式与代谢的关系
若细胞内自由水比例升高，则代谢旺盛，反之代谢缓慢。
(3)水的存在形式与抗寒性的关系
秋冬季节，蒸腾作用减弱，吸水减少，结合水相对含量升高，因结合水不易结冰和蒸腾，从而使植物抗寒性加强。
(4)水的存在形式与温度的关系
在活细胞内，受温度的影响，自由水和结合水可相互转化，具体转化如下：
自由水 结合水
即适当升高温度时，自由水增多，反之，结合水增多。
(5)种子与水的关系
①种子晒干时减少的为自由水，但仍能保持生命活性，仍能萌发；试管加热或炒熟则丧失结合水，种子死亡不萌发；种子萌发吸水主要是增多自由水，代谢加强，呼吸作用加快。
②不同种子亲水能力不同，大豆(主要含蛋白质)>小麦、玉米、大米(主要含淀粉)>花生(主
要含脂肪)。
2．无机盐的生理作用
(1)是细胞的结构成分。如Mg2＋是叶绿素的必需成分；Fe2＋是血红蛋白的主要成分；PO是生物膜的主要成分——磷脂的组成成分，也是ATP、NADPH的主要组成成分。
(2)参与并维持生物体的代谢活动。如哺乳动物血液中钙盐的含量过低就会出现抽搐。
(3)维持生物体内的平衡
①渗透压的平衡：Na＋对细胞外液渗透压起重要作用，K＋则对细胞内液渗透压起决定作用。
②酸碱平衡(即pH平衡)：如人血浆中HCO、HPO等的调节。
2．关于生物体内水和无机盐的叙述中，不正确的是 (　　)
A．体内参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水
B．某些无机盐是组成ATP、RNA和纤维素的必需成分
C．生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的吸水或失水
D．自由水与结合水的比例随生物个体代谢的强弱而变化
答案　B
解析　水在生物体内的流动可以把营养物质运送到各个细胞，同时也把代谢废物运送到排泄器官或直接排出体外；纤维素属于糖类，只含有C、H、O三种元素，不含无机盐；生物体内无机盐浓度的变化会改变细胞内外的浓度差，从而影响细胞吸水或失水；自由水与结合水的比例越大，代谢越强，反之越弱。
考点6　实验技能提升——生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的鉴定
3．在下列四支试管中分别加入一些物质。甲试管：豆浆；乙试管：人体必需的8种氨基酸溶液；丙试管：牛奶和蛋白酶；丁试管：人血液中的红细胞和蒸馏水。上述四支试管中加入双缩脲试剂振荡后，有紫色反应的是 (　　)
A．甲、丁 B．甲、乙、丁
C．甲、乙、丙 D．甲、丙、丁
解析　
双缩脲试剂只能与蛋白质发生颜色反应。氨基酸是组成蛋白质的基本单位，不能与双缩脲试剂发生颜色反应。
答案　D
1．实验原理及步骤
2．实验注意问题
(1)还原糖鉴定实验材料的要求
①浅色：不能用绿色叶片、西瓜、血液等材料，防止颜色的干扰。
②还原糖含量高：不能用马铃薯(含淀粉)、甘蔗、甜菜(含蔗糖)。
(2)唯一需要加热——还原糖鉴定，且必需水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热则无砖红色沉淀出现。
(3)非还原糖(如蔗糖)＋斐林试剂现象不是无色而是浅蓝色[Cu(OH)2的颜色]。
(4)唯一需要显微镜——脂肪鉴定，实验中50%酒精的作用——洗掉浮色。
(5)记准混合后加入——斐林试剂，且现配现用；分别加入——双缩脲试剂(先加A液，后加B液，且B液不能过量)。两者成分相同，但CuSO4的浓度不同，所以不能混用。
(6)若用大豆做材料，必须提前浸泡；若用蛋清作材料，必须稀释，防止其粘在试管壁上不易刷洗；且该实验应预留部分组织样液做对比。
(7)易写错别字提示：“斐林试剂”中的“斐”不可错写成“非”；双缩脲试剂中的“脲”不可错写成“尿”。
3．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的颜色反应如下表，其中“＋”的数量代表颜色反应深浅程度，下列有关说法不正确
(　　)
　 试剂种子 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
答案　A
解析　碘液用于检验淀粉的存在，其颜色反应为蓝色；苏丹Ⅲ染液用于检验脂肪的存在，其颜色反应为橘黄色；双缩脲试剂用于检验蛋白质的存在，其颜色反应为紫色。分析表格可知，甲种子中主要含淀粉，乙种子中主要含脂肪，丙种子中主要含蛋白质。在脂肪的切片法鉴定实验中需要用光学显微镜进行观察。
方法体验：斐林试剂和双缩脲试剂的比较
比较项目 斐林试剂 双缩脲试剂
不同点 使用方法 甲液和乙液混合均匀后即可使用，且现配现用 使用时先加A液再加B液
实质 新配制的Cu(OH)2反应 碱性条件下的Cu2＋
呈色反应条件 需水浴加热 不需加热即可反应
反应原理 还原糖中的醛基被Cu(OH)2氧化，Cu(OH)2被还原为Cu2O 具有两个以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2＋反应生成络合物
颜色 砖红色 紫色
浓度 乙液CuSO4浓度为0.05 g/mL B液CuSO4浓度为0.01 g/mL
相同点 都含有NaOH、CuSO4两种成分，且所用NaOH浓度都是0.1 g/mL
典例　斐林试剂的甲液是质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液，乙液是质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液。双缩脲试剂的A液是质
量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液，B液是质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液。某同学在“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”的实验中，产生了一些疑问，在征得老师同意后，他利用课外时间进行了探究。下列是其探究实验的部分操作：
试管 第1次加入物 第2次加入物 第3次加入物
1号 1 mL 0.1 g/mLNaOH溶液 1 mL 0.05 g/mLCuSO4溶液 2 mL苹果汁
2号 1 mL 0.1 g/mLNaOH溶液 2 mL苹果汁 1 mL 0.05 g/mLCuSO4溶液
3号 2 mL苹果汁 1 mL 0.1 g/mLNaOH溶液 1 mL 0.05 g/mLCuSO4溶液
4号 1 mL 0.05 g/mLCuSO4溶液 2 mL苹果汁 1 mL 0.1 g/mLNaOH溶液
5号 1 mL 0.05 g/mLCuSO4溶液 1 mL 0.1 g/mLNaOH溶液 2 mL苹果汁
6号 1 mL 0.1 g/mLNaOH溶液 4滴 0.01 g/mLCuSO4溶液 2 mL苹果汁
请分析回答下列问题：
(1)该同学试图通过上述实验解决什么问题？ _____________________________；
__________________________________。
(2)上述试管中，作为对照的是________。
(3)要使上述试管中的溶液发生显色反应，还必须做______处理。
(4)要提高该实验结果的可信度，还应该_____________________________________________________________________。
(5)你认为该同学的这种活动有意义吗？请简要说明。
_______________________________________________________________________。
解析　
答案　(1)斐林试剂的甲液和乙液是否必须混合后才能加入组织样液中(或答加入斐林试剂甲液和乙液的顺序是否可以改变)　双缩脲试剂是否可以用于可溶性还原糖的鉴定　(2)1号试管　(3)加热(或答水浴加热)　(4)在相同的条件下重复该实验　(5)对于这种活动的意义可以从两个方面来回答：一是该活动的意义不大，因为此实验探究性不强；二是该活动有意义，因为如将甲液和乙液分别与苹果汁接触结果不同
体会　还原糖的鉴定是新制得的Cu(OH)2与醛基的反应，产生Cu2O沉淀，而蛋白质的鉴定是在碱性环境下Cu2＋与肽键结合成特定化合物的显色反应，原理的不同决定了实验操作方法的不同。
易错警示：对细胞中化合物的元素组成认识
不到位
典例　(2010·上海卷，9)下列选项中，含有相同元素的一组化合物是 (　　)
A．纤维素和尿素
B．脂肪酸和磷脂
C．三磷酸腺苷和核糖核酸
D．胆固醇和血红蛋白
错因分析　本题主要错因是不清楚一些化合物的元素组成，如不清楚纤维素的本质是多糖，其组成元素是C、H、O；另外，记不清胆固醇的组成元素只含C、H、O会错选D项；脂肪酸和磷脂都属于脂质，所以认为组成元素相同，易错选B。
解析　A项纤维素的组成元素为C、H、O，而尿素为C、H、O、N；B项脂肪酸的元素组成为C、H、O，而磷脂中还含有P和N元素；C项腺苷三磷酸和核糖核酸的组成元素都是C、H、O、N、P；D项胆固醇的组成元素为C、H、O，而血红蛋白是蛋白质，组成元素为C、H、O、N等。
答案　C
纠错笔记　除了要记住糖类(C、H、O)，脂肪、甘油、脂肪酸、胆固醇(C、H、O)，蛋白质(主要含C、H、O、N)和核酸及磷脂(主要含C、H、O、N、P)的组成元素外，还要了解教材中提及的一些特殊物质或特殊结构的元素组成和作用。
物质名称 元素组成 作用/组成
ATP C、H、O、N、P 细胞内的直接能源物质
叶绿素 C、H、O、N、Mg 吸收、传递并转换光能
血红蛋白 C、H、O、N、S、Fe 主要运输氧气和部分二氧化碳
胰岛素、胰高血糖素 C、H、O、N、S 调节血糖浓度
甲状腺激素 C、H、O、N、I 促进生长发育和新陈代谢，提高神经系统的兴奋性
细胞膜 C、H、O、N、P 蛋白质＋糖类＋脂质中的磷脂
染色体 C、H、O、N、P 蛋白质＋DNA
核糖体 C、H、O、N、P 蛋白质＋RNA
病毒 C、H、O、N、P 蛋白质＋核酸
检测落实·体验成功
题组一　组成细胞的化学元素
1．科学家在利用无土栽培法培养一些名贵花卉时，培养液中添加了多种必需化学元素。其配方如下：
离子 培养液浓度/mol·L－1
K＋ 1
Na＋ 1
Mg2＋ 0.25
Ca2＋ 1
NO 2
H2PO 1
SO 0.25
Zn2＋ 1
其中花卉根细胞吸收最少的离子是 (　　)
A．Ca2＋ B．SO C．Zn2＋ D．H2PO
答案　C
友情提示　此题考查侧重点即命题角度在大量元素和微量元素的区别——植物体内含量上的差别。
2．植物和一种哺乳动物体内细胞的某些化学元素含量(占细胞干重的质量分数%)如下表所示，下列有关叙述正确的是 (　　)
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
动物(%) 55.99 7.46 14.62 9.33 3.11 4.67 0.78
A.碳元素的含量说明有机物是干物质的主要成分
B．这两种生物体内所含的化学元素的种类差异很大
C．N、S含量说明动物组织含蛋白质较多，若该动物血钙高则会发生肌肉抽搐
D．经测定该植物某有机物含C、H、O、N、S，此化合物可能携带氨基酸进入核糖体
答案　A
解析　A正确，比较表中数据可知，C的含量很高，C是组成有机物的必需元素，碳链是构成大分子有机物的基本骨架，说明有机物是干物质的主要成分；B错误，这两种生物体内所含的化学元素的种类基本相同，但含量相差很大；C错误，N、S是组成蛋白质的元素，动物细胞中N、S含量比植物高，说明动物组织含蛋白质较多，当动物血钙过低时才会发生肌肉抽搐；D错误，含有C、H、O、N、S五种元素的化合物最可能是蛋白质，而携带氨基酸进入核糖体的是tRNA。
题组二　水和无机盐
3．下列有关水的叙述中，错误的是 (　　)
①参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水
②生物体内的化学反应离不开水
③水是细胞结构的组成成分之一
④人体细胞内水的存在形式为结合水和自由水
⑤自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系不大
⑥不同细胞内自由水与结合水的比例相差不大
A．①④⑤ B．①④⑤⑥
C．⑤⑥ D．②③④⑤⑥
答案　C
解析　生物体细胞内的水以两种形式存在，即自由水、结合水。结合水是细胞结构的重要组成成分；自由水在细胞中以游离形式存在，可以自由流动，是细胞内的良好溶剂，运输各种营养物质和代谢废物，为生物体内的生化反应提供介质，许多生化反应必须有水的参与。不同生活环境、生活状态下的细胞含水量是不同的。细胞内自由水与结合水比例越大，其新陈代谢越旺盛，反之越弱。
4．苹果含有元素Zn，Zn是形成与记忆力息息相关的蛋白质不可缺少的元素，儿童缺Zn就会导致大脑发育不完善。因此，苹果又被称为记忆之果，这说明无机盐离子 (　　)
A．对维持酸碱平衡有重要作用
B．对维持细胞形态有重要作用
C．对调节细胞渗透压有重要作用
D．对维持生物体的生命活动有重要作用
答案　D
解析　分析材料可知，儿童缺Zn就会导致大脑发育不完善，可以说明Zn对维持生物体的生命活动有重要作用。
题组三　营养物质的鉴定
5．根据“检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质”实验，回答下列问题：
(1)鉴定成熟苹果果肉中存在还原糖所用的试剂是____________，该试剂与细胞内的还原糖发生作用，形成______沉淀。
(2)在鉴定花生子叶中脂肪的实验中，能将脂肪染成橘黄色的染液是________，用其染色时，冲洗浮色要用体积分数为50%的酒精，这是因为体积分数为50%的酒精________________。
(3)鉴定黄豆组织中存在蛋白质时，向组织样液中加入双缩脲试剂A摇匀，再向样液中加入双缩脲试剂B摇匀。其中双缩脲试剂B的量只有3～4滴，而不能过量，为什么？
______________________________________________________________________。
(4)本实验的注意事项：①斐林试剂极不稳定，其甲液和乙液需____________，使用时再临时混合均匀用于实验。
②双缩脲试剂的使用，应先加____________，造成碱性环境，再加________________。
③在还原糖的鉴定中，对试管中的溶液加热时，试管底部不要触及________；试管口不要朝向________________，以免溶液沸腾时冲出试管造成烫伤。
答案　(1)斐林试剂　砖红色
(2)苏丹Ⅲ染液　能溶解苏丹Ⅲ染液
(3)过量的双缩脲试剂B会与双缩脲试剂A反应，使溶液呈蓝色，而掩盖了生成的紫色
(4)①分别配制、储存　②A液(质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液)　B液(质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液)　③烧杯底部　实验者或其他人
解析　(1)还原糖具有还原性，能将斐林试
剂中的Cu2＋还原成Cu＋，生成Cu2O砖红色
沉淀，所以可用斐林试剂鉴定还原糖的存
在。(2)苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色。
苏丹Ⅲ染液能溶解在酒精中，根据这一性
质可用酒精洗去浮色，便于观察。(3)双缩
脲试剂鉴定蛋白质的原理是蛋白质与双缩
脲试剂反应形成紫色络合物。若加入过量
的双缩脲试剂B即质量浓度为0.01 g/mL的
CuSO4溶液，CuSO4本身呈蓝色，与试剂A
反应产生的Cu(OH)2也呈蓝色，会掩盖生
成的紫色，影响实验观察。
课时规范训练
【组题说明】
考　点 题　号 错题统计 错因分析
组成细胞的元素及化合物 1、3、4、6、12、16
水和无机盐 5、7、8、11、13、14、15
营养物质的鉴定 2、9、10、17
特别推荐 经典高考题——9；分析推断题——7、8；新情景材料题——6
1.下列有关P的说法不正确的是 (　　)
A．人体血浆中含有的HPO与pH稳定有关
B．P参与构成生物体内的各种化合物，如磷脂、核酸、脂肪等
C．细胞中的线粒体、内质网、液泡、高尔基体等细胞器都含有P
D．P在维持叶绿体膜的结构与功能上有重要作用
答案　B
解析　人体血浆中含有的HPO是血液中缓冲物质的组成成分之一，与pH稳定有关。脂肪由C、H、O三种元素组成，不含P。细胞中的线粒体、内质网、液泡、高尔基体、叶绿体等细胞器都含有生物膜结构，生物膜是由磷脂双分子层构成其基本骨架的，P在维持各种生物膜的结构与功能上有重要作用。
2．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，可直接用于蛋白质的鉴定
B．脂肪的切片法鉴定需要用显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪粒
C．鉴定还原糖时，要加入斐林试剂甲液摇匀后，再加入乙液
D．用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂A液与B液要混合均匀后，再加入含样品的试管中，且必须现混现用
答案　B
解析　鉴定脂肪时，是利用染料将细胞内的脂肪粒染色，而不是整个细胞，因此必须通过显微镜才能观察到相应的实验结果。斐林试剂和双缩脲试剂中所用的CuSO4溶液的质量浓度不同，所以不能混用，A项不对。C、D两项将斐林试剂和双缩脲试剂的正确使用方法描述颠倒了。
3．下列关于组成生物体的化学元素和化合物的叙述，正确的是 (　　)
A．组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到
B．人、硝化细菌和烟草花叶病毒所含有的化学元素的种类差异很大
C．组成生物体的大量元素中，C是最基本的元素，在细胞中的含量总是最多
D．精瘦肉中含量最多的是蛋白质，组成蛋 白质的20种氨基酸都能在体内合成
答案　A
解析　A正确：组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到，体现了生物界与非生物界在元素组成上的统一性；B错误：组成不同生物的元素种类大体相同；C错误：C是组成生物体的最基本元素，在细胞干重中含量最多，但在细胞鲜重中含量最多的元素是O；D错误：精瘦肉中含量最多的不是蛋白质，而是水，组成蛋白质的氨基酸也有一些不能在体内合成，如必需氨基酸。
4．下列关于细胞的组成元素和化合物的说法，正确的是 (　　)
A．组成细胞的元素有C、H、O、N等20多种，其中O是最基本的元素
B．青蛙和玉米细胞内的化学元素在种类和含量上基本相同
C．组成血红蛋白、肌球蛋白的氨基酸种类和数目相同，而排列顺序不同
D．水是活细胞中含量最多的化合物，是某些生物化学反应的原料
答案　D
解析　C是最基本的元素；不同生物体细胞内的元素在种类上基本相同，在含量上有区别；氨基酸的种类、数目和排列顺序不同使得蛋白质具有多样性。
5．关于水在人体内的生理作用，下列叙述正确的是 (　　)
A．膝跳反射的兴奋传导离不开水
B．基因表达的翻译过程没有水生成
C．用于留种的晒干种子中不含自由水
D．结合水的比例越高，人体细胞的代谢活动越旺盛
答案　A
解析　任何生命活动都离不开水，膝跳反射是一种反射活动，这个过程离不开水的参与。基因表达中的翻译过程也就是蛋白质的合成过程，即脱水缩合过程，有水的生成。用于留种的晒干种子中虽然失去了大部分的自由水，但是仍然含有少量的自由水。自由水的比例越高，人体细胞的代谢活动越旺盛。
6．奥运吉祥物福娃外材料为纯羊毛线，在美国电影《侏罗纪公园》中有霸王龙。有关纯羊毛线和霸王龙的叙述中，正确的是
(　　)
A．组成纯羊毛线的基本单位是核苷酸
B．纯羊毛线中的羊毛含有的元素主要有C、H、O、N等元素
C．在绵羊和霸王龙体内细胞中元素的种类相差很大
D．霸王龙细胞中含有的大量元素是C、H、O、N、P、Mg、Fe、Zn
答案　B
解析　羊毛的化学成分主要是蛋白质，其基本组成单位是氨基酸，主要组成元素为C、H、O、N等；在不同的生物体内元素的种类基本相同，但含量相差很大；Fe、Zn属于微量元素，不是大量元素。
7．进行异体器官移植时，器官在被剥离后必须马上放入一种“特殊液体”中，对这种“特殊液体”的成分及其作用的分析，正确的是 (　　)
A．有红细胞，为离体器官提供氧气
B．有氯化钠，保持细胞形态
C．有免疫细胞，清除抗原
D．有多种水解酶，为细胞提供生物催化剂
答案　B
解析　为了保持细胞的正常形态，应将离体器官放入与体内液体相似的环境中，即0.9%的NaCl溶液中。
8．美国宇航局公布了“机遇”号火星探测车对火星进行探测的详细资料，有明确的数据表明，火星过去曾有丰富的水资源，于是推测火星上可能存在过生命。这一推测的理由是 (　　)
A．水是细胞含量最多的化合物
B．结合水是细胞和生物体的成分
C．一切生命活动都离不开水
D．代谢旺盛的细胞水的含量高
答案　C
解析　一切生命活动都离不开水，所以有水就可能有生命。
9．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Ⅰ和提取液Ⅱ。取3支试管甲、乙、丙，分别加入等量的淀粉液，然后按下图加入等量的提取液和蒸馏水，45 ℃水浴保温5分钟，立即在3支试管中加入等量斐林试剂并煮沸2分钟，摇匀观察试管中的颜色。结果是 (　　)
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
答案　D
解析　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。
误区警示　酶变性失活、无还原糖时用斐林试剂鉴定应为蓝色——Cu(OH)2的颜色而非无色。
10．以下关于实验的描述中，正确的是(　　)
A．利用光学显微镜可观察到细胞膜的磷脂双分子层
B．西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖，可用作还原糖鉴定的替代材料
C．在做脂肪的鉴定实验时，发现满视野都呈现橙黄色，于是滴1～2滴质量分数为50%的盐酸洗去多余的染料
D．在稀释的蛋清液中加入双缩脲试剂，振荡摇匀，可看到溶液变为紫色
答案　D
解析　A错误：光学显微镜下不能看到磷脂双分子层；B错误：西瓜汁的颜色为红色，作为还原糖鉴定的材料时，不利于实验现象的观察；C错误：在做脂肪的鉴定实验时，用吸水纸吸去多余的染料，用体积分数为50%的酒精洗去浮色，而不是盐酸；D正确：稀释的蛋清液含有大量的蛋白质，能够与 双缩脲试剂发生紫色反应。
11．下列关于无机盐的含量、存在形式和生理作用的叙述，不正确的是 (　　)
A．无机盐在细胞内含量很少，主要以离子形式存在，具有维持渗透压、酸碱度及细胞正常生命活动的功能
B．人体内Na＋主要存在于细胞内液，K＋主要存在于细胞外液，血液中Ca2＋缺乏时会导致肌肉抽搐
C．某些无机盐是细胞内一些大分子物质的组成成分，如Fe参与血红蛋白的构成，Mg参与叶绿素的形成
D．氮是植物体内的重要元素之一，酶、核酸、ATP中都含有氮元素
答案　B
解析　人体内的Na＋主要存在于细胞外液，K＋主要存在于细胞内液。
12. 如图表示不同化
学元素所组成的
化合物，以下说法
不正确的是(　　)
A．若图中①为某种多聚体的单体，则①最可能是氨基酸
B．若②存在于皮下和内脏器官周围等部 位，则②是脂肪
C．若③为多聚体，且能贮存生物的遗传信息，则③是染色体
D．若④主要在人体肝脏和肌肉内合成，则④最可能是糖原
答案　C
13．下列关于人体内水和无机盐的叙述中，正 确的是 (　　)
A．都可作为细胞的能源物质
B．都能维持细胞的生命活动
C．所有细胞中水和无机盐的含量相同
D．血钙过高会引起抽搐
答案　B
解析　水和无机盐都不是细胞的能源物质，故A错误；不同细胞中水和无机盐的含量不同，故C错误；抽搐是由血钙过低引起的，故D错误。
14．下列关于水的叙述中，不正确的是(　　)
A．干旱时植物体内自由水与结合水的比值下降，有利于抵抗不利的环境条件
B．当人体缺水时，血浆渗透压升高，从而在下丘脑产生渴觉
C．同种植物不同细胞的自由水和结合水的比值可能不同，因而它们的代谢强度也可能不同
D．淀粉、蛋白质和脂肪的消化过程中都要消耗水
答案　B
解析　人体缺水时，产生渴觉的中枢为大脑皮层，而不是下丘脑，故B错误；植物体内自由水与结合水比值降低时，抗旱、抗病、抗寒等抗逆性增强，同种植物不同细胞的该比值不同，其细胞的代谢强度也不相同，故A、C均正确；淀粉、蛋白质和脂肪的消化过程都有水解过程，需要消耗水，故D正确。
15．容器底部是培养基，其中
含有植物生长所需的全部
养分，如果有人在配制培
养基的矿质元素中使用了
NH4NO3、KNO3、CaCl2·2H2O、MgSO4·7H2O、螯合铁溶液、微量元素溶液，但缺少了一种必需元素，为补充这种元素，应添加的化合物是 (　　)
A．Ca(NO3)2 B．KCl
C．KH2PO4 D．K2SO4
答案　C
解析　根据题意，培养基中不缺乏微量元素，大量元素中除C、H、O外，应有N、P、S、K、Ca、Mg，从培养基的成分分析，培养基中缺少P，KH2PO4能提供P，故C正确。
16．关于C、H、O、N、P、S在玉米和人细胞(干)以及活细胞中的含量如下表，请分析回答下列问题：
元素 O C H N P S
玉米细胞(干) 44.43 43.57 6.24 1.46 0.20 0.17
人细胞(干) 14.62 55.99 7.46 9.33 3.11 0.78
活细胞 65.0 18.0 10.0 3.0 1.40 0.30
(1)以上元素在活细胞中含量明显比人细胞(干)含量多的是氧元素和________元素，发生差异的原因是活细胞中的各种化合物中含量最多的是________。这两种元素在人体细胞干物质中主要存在于化合物________中。
(2)水在生命活动中有极其重要的作用，细胞内含水量的多少直接影响新陈代谢作用。
①在秋季收获大豆后，要进行晾晒才能入仓储存，所除去的水分主要是细胞中的________水。如果大豆细胞内水分过多，则会使细胞的________作用加强。
②从上述现象可以推断，植物细胞内自由水与结合水的含量比值变________，则新 陈代谢加强。
③浸泡约一周时间，黄豆芽已长得又白又粗，1 kg的黄豆能生出5 kg的黄豆芽。在这个过程中，黄豆细胞内的有机物含量变化是____________，种类变化是__________，其原因是 ______________。
(3)由表中数据可以看出在玉米细胞(干)中所占比例明显高于人细胞(干)中的元素是氧，发生这种差异的一个主要原因是组成玉米细胞的化合物中______成分较多，此类化合物主要作为______结构的基本组成成分。
(4)蛋白质和核酸是构成原生质的最重要的化合物，在表中的元素中，这两种化合物的生物元素在组成上最明显的差异是__________________。
答案　(1)氢　水　蛋白质　(2)①自由　呼吸　②大　③减少　增多　细胞进行呼吸作用，消耗有机物，产生许多代谢中间产物　(3)糖类　细胞壁　(4)蛋白质含S、核 酸含P
17．洋葱在欧美被誉为“蔬菜皇后”，其肥大的鳞茎中含糖类8.5%，每100克含维生素A 5毫克、维生素C 9.3毫克、钙(Ca)45毫克、磷(P)50毫克、铁(Fe)8毫克，以及18种氨基酸，是不可多得的保健食品。那么洋葱肥大的鳞茎中所含有的糖类是淀粉还是可溶性还原糖？生物学兴趣小组的同学以此作为研究课题。请你帮助他们完成下面的实验研究报告。
(1)实验目的：探究洋葱肥大的鳞茎中所含的糖是淀粉还是可溶性还原糖。
(2)实验原理：淀粉可用________来检测，可溶性还原糖可用________试剂来检测。
(3)实验器材：洋葱、所需试剂和仪器等(略)。
(4)实验步骤：
Ⅰ.鉴定可溶性还原糖：
①制备洋葱组织样液，取样液2 mL注入试管；
②_________________________________；
③观察颜色变化。
Ⅱ.鉴定淀粉：
①制备洋葱组织样液，取样液2 mL注入试管；
②_________________________________；
③观察颜色变化。
(5)预期实验结果与结论：
现象 结论
①若步骤Ⅰ出现____________________________，步骤Ⅱ出现____________ 说明洋葱鳞茎中所含的糖类既有还原糖又有淀粉
②若步骤Ⅰ________________________________，步骤Ⅱ________________ 说明洋葱鳞茎中所含的糖类只有还原糖而没有淀粉
③若____________________________________ 说明洋葱鳞茎中所含糖类________________________
答案　(2)碘液　斐林　(4)Ⅰ.②加入新制的斐林试剂1 mL混匀，将试管置于50 ℃～65 ℃的水浴锅中加热2 min
Ⅱ.②加入2滴碘液　(5)①砖红色沉淀　蓝色　②出现砖红色沉淀　不出现蓝色　③步骤Ⅰ不出现砖红色沉淀，步骤Ⅱ出现蓝色　没有还原糖只有淀粉
解析　本实验是探究性实验，目的是探究洋葱鳞茎中所含的糖类是淀粉还是可溶性还原糖。向洋葱组织样液中加入碘液，若出现蓝色，说明含有淀粉；加入斐林试剂，水浴加热2 min后，若出现砖红色沉淀，说明含有可溶性还原糖。预期实验结果与结论时，注意有三种不同情况：①同时含有可溶性还原糖和淀粉；②只含有可溶性还原糖；③只含有淀粉。
大量元素：C、H、
O、N、S、P、K、
Mg、Ca等微量元
素：Fe、Mn、B、
Zn、Cu、Mo等
依据含量分
1．分类
最基本元素：C
基本元素：C、H、
O、N
主要元素：C、H、
O、N、P、S
依据作用分
3．作用
4．研究意义
(2)功能
(分析推断)
(得出结论)
事实(Na＋影响)
(水分吸收)