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第2講　細胞中的元素和化合物　細胞中的無機物 1．水和無機鹽的作用(Ⅰ)　2.實驗：檢測生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)　 　考查細胞中的元素和化合物 1．組成細胞的元素 圖中：①為最基本元素，②為基本元素，③為主要元素。 [助學(xué)巧記]　諧音巧記元素的種類 2．生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性 (必修1 P19拓展題T1改編)組成生物體的元素追根溯源來自無機環(huán)境，下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．生物體內(nèi)的元素比例和無機環(huán)境中相同 B．說明生物界和非生物界具有統(tǒng)一性 C．生物界中含量最多的三種元素是O、C、H，因此非生物界中含量最多的三種元素也是O、C、H D．生物體內(nèi)的元素種類和無機環(huán)境中相同 答案：B　 3．細胞中的化合物 下圖A是組成人體細胞的主要元素及其占細胞鮮重的百分比，B是細胞中幾種化合物的含量。請據(jù)圖思考下列問題： (1)如果圖A表示的是活細胞中的元素含量比例，則甲～丁依次為________________________________。 (2)若按干重計，圖B中②的標志性元素是圖A中的________(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)，按鮮重計②應(yīng)為________。 (3)C、H、N三種元素在人體的化學(xué)成分中，質(zhì)量分數(shù)共占73%左右(占細胞干重的百分比)，而在巖石圈的化學(xué)成分中，質(zhì)量分數(shù)不到1%，這一事實說明什么問題？ 答案：(1)O、H、C、N　(2)丁　水　(3)生物界與非生物界具有差異性。　 考向1　細胞中的元素和化合物 1．(2018臨川高三模擬)下列物質(zhì)中元素組成相同的一組是(　　) A．糖原、胰島素、甲狀腺激素 B．ATP、DNA、RNA C．淀粉、淀粉酶、淀粉酶基因 D．纖維素、性激素、生長激素 解析：選B。糖原、淀粉、纖維素、性激素的組成元素是C、H、O；甲狀腺激素、胰島素、淀粉酶、生長激素的主要組成元素是C、H、O、N；ATP、DNA、RNA、淀粉酶基因的組成元素是C、H、O、N、P。 2．(2018青島高三聯(lián)考)如圖是活細胞中3種元素含量或3種化合物含量的扇形圖，如表是幾種細胞中6種大量元素的百分比含量，下列敘述不正確的是(　　) 元素 O C H N P S 玉米細胞(干重) 44.43 43.57 6.24 1.46 0.20 0.17 人細胞(干重) 14.62 55.9 7.46 9.33 3.11 0.78 人活細胞 65.0 18.0 10.0 3.0 1.40 0.30 A.若扇形圖代表化合物的含量，則甲、乙分別代表水和蛋白質(zhì) B．若扇形圖代表元素的含量，則甲、乙、丙分別代表氧、碳、氫三種元素 C．由表中數(shù)據(jù)可以看出，在玉米細胞(干重)中所占比例明顯高于人細胞(干重)中的元素是C，發(fā)生這種差異的一個主要原因是組成玉米細胞的化合物中糖類較多 D．組成生物界和非生物界的化學(xué)元素在含量上相差很大，說明生物界和非生物界具有一定的差異性 解析：選C。玉米細胞(干重)中所占的比例明顯高于人細胞(干重)中的元素是O。 考向2　依據(jù)元素的種類與功能推斷有機物的種類 3.(2018河南鶴壁模擬)如圖表示不同化學(xué)元素所組成的化合物，以下說法錯誤的是(　　) A．若①為某種大分子的組成單位，則①最可能是氨基酸 B．若②是細胞中重要的儲能物質(zhì)，則②是脂肪 C．若③為能儲存遺傳信息的大分子物質(zhì)，則③一定是DNA D．若④是主要在動物肝臟和肌肉中合成的儲能物質(zhì)，則④是糖原 解析：選C。蛋白質(zhì)為大分子物質(zhì)，元素組成為C、H、O、N，基本單位為氨基酸；脂肪只含C、H、O；無論DNA還是RNA，元素組成都是C、H、O、N、P；糖原為多糖，元素組成為C、H、O。 “兩法”解決物質(zhì)推斷題 (1)通過比較記憶特殊有機物的元素組成 物質(zhì)名稱 特征元素 共有元素 ATP P C、H、O、N 葉綠素 Mg 血紅蛋白 S、Fe 甲狀腺激素 I 胰島素 S (2)推測某一結(jié)構(gòu)(或物質(zhì))的元素組成 首先分析該結(jié)構(gòu)或物質(zhì)的組成成分，再推測其元素組成。如： 細胞膜→蛋白質(zhì)＋糖類＋磷脂→C、H、O、N、P 染色體→蛋白質(zhì)＋DNA→C、H、O、N、P 核糖體→蛋白質(zhì)＋RNA→C、H、O、N、P 病毒→蛋白質(zhì)＋核酸→C、H、O、N、P　 　組成細胞的水和無機鹽 1．細胞中的水 (1)細胞中水的存在形式和功能 (2)自由水/結(jié)合水比值和細胞代謝的關(guān)系 ①關(guān)系 ②實例：衰老的細胞內(nèi)水分含量減少，細胞萎縮，體積減小，細胞代謝速率減慢。 2．細胞中的無機鹽 (必修1 P36 “與生活的聯(lián)系”改編)劇烈運動大量出汗后，補充水分的首選是涼開水還是淡鹽水？為什么這樣選擇？ 答案：淡鹽水。為了保持體內(nèi)的水鹽平衡。　 考向1　細胞中的水 1．(高考四川卷改編)生物體的生命活動離不開水。下列關(guān)于水的敘述，錯誤的是(　　) A.神經(jīng)沖動傳導(dǎo)時，消耗自由水，分解ATP B.由氨基酸形成多肽鏈時，生成物H2O中的氫來自氨基和羧基 C.有氧呼吸時，生成物H2O中的氫來自線粒體中丙酮酸的分解 D.H2O在光下分解，產(chǎn)生的[H]將經(jīng)CO2固定生成的C3還原成(CH2O) 解析：選C。A項，ATP分解需要水的參與。B項，在氨基酸脫水縮合形成多肽鏈的過程中，生成物H2O中的兩個氫原子分別來自兩個氨基酸中的氨基和羧基。C項，有氧呼吸第三階段，O2與第一階段葡萄糖分解產(chǎn)生的[H]和第二階段丙酮酸分解產(chǎn)生的[H]結(jié)合形成H2O，同時釋放出大量能量。線粒體中丙酮酸的分解要利用H2O，產(chǎn)生CO2。D項，光合作用的光反應(yīng)階段發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜上，H2O在光下被分解成O2和[H]，[H]用于葉綠體基質(zhì)中的暗反應(yīng)，將經(jīng)CO2固定生成的C3還原成(CH2O)。 2．某科研小組將選自同一海灘的長勢相同、生長良好的互花米草幼苗平均分成5組，每天分別以0 h、3 h、6 h、12 h和24 h進行水淹處理。處理50 d后，測定植株自由水與結(jié)合水含量，并計算二者的比值(曲線甲)，測定K＋吸收速率(曲線乙)。下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．實驗中應(yīng)該用互花米草采樣地點的海水進行水淹處理 B．互花米草在水淹時間為3 h/d的環(huán)境下抗逆性最強 C．互花米草在水淹時間為6 h/d的環(huán)境下，代謝活動最旺盛 D．互花米草以主動運輸方式吸收K＋ 解析：選C?；セ撞轂橐环N灘涂草本鹽沼植物，實驗用水應(yīng)該采用此植物實際生活環(huán)境中的海水，A正確；自由水與結(jié)合水的比值越小，植物的代謝活動越弱，抗逆性越強，結(jié)合坐標曲線甲可知水淹時間為3 h/d時，抗逆性最強，B正確；水淹時間為0 h/d時，自由水與結(jié)合水比值最大，故此時代謝活動最旺盛，C錯誤；隨著水淹時間變長，吸收K＋速率減弱，細胞呼吸強度減弱，能量供應(yīng)減少，分析得知：互花米草以主動運輸方式吸收K＋，D正確。 衍射法歸納細胞中的水 　 考向2　無機鹽的功能及實驗驗證 3．(2018吉林長春高三模擬)下列關(guān)于無機鹽離子的敘述，正確的是(　　) A．K＋內(nèi)流是神經(jīng)纖維產(chǎn)生動作電位的主要原因 B．Mg2＋參與色素的合成而直接影響光合作用暗反應(yīng) C．過量攝入鈉鹽會導(dǎo)致血漿中抗利尿激素含量降低 D．Fe2＋參與構(gòu)成的血紅蛋白在運輸氧過程中起重要作用 答案：D 4．(2018湘潭模擬)設(shè)計實驗探究X是否屬于植物生長所必需的無機鹽，某同學(xué)的構(gòu)思大致如下：本實驗中采用甲組、乙組對照，以及乙組中實驗前(無X)與實驗后(有X)自身對照。兩次對照中屬于實驗組的依次是(　　) A．甲組、乙組實驗前　　　　 B．甲組、乙組實驗后 C．乙組、乙組實驗前 D．乙組、乙組實驗后 答案：D 生物體內(nèi)無機鹽生理功能的實驗驗證 (1)對照組 植物＋完全培養(yǎng)液―→正常生長。 (2)實驗組 分析： ①實驗中應(yīng)保證實驗材料的統(tǒng)一性，即材料的種類、生長狀況等。 ②實驗組加入X鹽的目的是二次對照，使實驗組前后對照，以增強說服力?！? 　檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì) 1．還原糖的檢測 (1)檢測原理：還原糖中的醛基(—CHO)在加熱條件下能將Cu(OH)2中的Cu2＋還原成Cu＋，從而生成磚紅色的Cu2O沉淀。 (2)檢測步驟 2．脂肪的檢測 (1)檢測原理：脂肪＋蘇丹Ⅲ(Ⅳ)染液→橘黃色(紅色)。 (2)檢測步驟 方法一：花生種子勻漿＋3滴蘇丹Ⅲ(Ⅳ)染液→橘黃色(紅色)。 方法二： 3．蛋白質(zhì)的檢測 (1)檢測原理：肽鍵結(jié)構(gòu)在堿性溶液中能與Cu2＋結(jié)合生成紫色絡(luò)合物，即蛋白質(zhì)＋雙縮脲試劑→紫色。 (2)檢測步驟 [發(fā)散拓展] 　(1)實驗條件創(chuàng)新 下圖是進行檢測還原糖的實驗，2 min后試管內(nèi)______(填“會”或“不會”)出現(xiàn)磚紅色沉淀。理由是：_______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)實驗結(jié)論分析 向某試管內(nèi)的無色液體(植物組織研磨液)中加入斐林試劑，經(jīng)加熱若出現(xiàn)磚紅色沉淀，能否表明該試管內(nèi)含有葡萄糖？為什么？ 答案：(1)不會　檢測還原糖時，加入斐林試劑后需要進行50～65 ℃溫水浴加熱，圖中沒有進行水浴加熱，不會出現(xiàn)磚紅色沉淀，而呈現(xiàn)斐林試劑自身的藍色 (2)不能。有磚紅色沉淀，只能表明含還原糖(如葡萄糖、果糖、麥芽糖等)，但未必是葡萄糖。 1．(2018山東師大附中模擬)在生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定實驗中，對實驗材料的選擇，下列敘述錯誤的是(　　) A．斐林試劑和雙縮脲試劑的成分中都含有NaOH溶液 B．花生種子含脂肪多且子葉肥厚，是用于脂肪鑒定的理想材料 C．食用花生油最好選用蘇丹Ⅳ染液來鑒定，而一般不選用蘇丹Ⅲ染液來鑒定 D．甘蔗莖的薄壁組織、甜菜的塊根等，都含有較多糖且近于白色，因此可以用于還原糖的鑒定 解析：選D。雙縮脲試劑由兩種試劑組成：0.1 g/mL的NaOH溶液和0.01 g/mL的CuSO4溶液；斐林試劑也由兩種試劑組成：0.1 g/mL的NaOH溶液和0.05 g/mL的CuSO4溶液。食用花生油顏色較深，而蘇丹Ⅲ染液可將脂肪染成橘黃色，染色較淺，不易區(qū)別，故最好選用蘇丹Ⅳ染液，它可以將脂肪染成紅色。甘蔗莖的薄壁組織、甜菜的塊根等含有較多的蔗糖，蔗糖不是還原糖。 2．某校生物興趣小組進行了生物組織中還原糖檢測的實驗(如下圖)，下列敘述正確的是(　　) A．在實驗材料選擇方面，用蘋果比用植物葉片的效果要好 B．在制備生物組織樣液時，加入石英砂的主要目的是促進還原糖的溶解 C．用于該實驗檢測的斐林試劑也可用于檢測蛋白質(zhì)，只是添加試劑的順序不同 D．由于斐林試劑不穩(wěn)定，在使用斐林試劑時要先加0.1 g/mL的NaOH溶液，后加入0.05 g/mL的CuSO4溶液 解析：選A。蘋果果肉的顏色比植物葉片的淺，所以在實驗材料選擇方面，用蘋果比用植物葉片的效果要好；在制備生物組織樣液時，加入石英砂的主要目的是使研磨充分；斐林試劑和雙縮脲試劑中CuSO4溶液的濃度不同；在使用斐林試劑時應(yīng)將等量NaOH和CuSO4溶液混勻后加入組織樣液。 3．(2018河北武邑中學(xué)周測)對下表的有關(guān)分析錯誤的是(　　) 溶液 溶質(zhì)的元 素組成 檢測試劑 顏色反應(yīng) 溶質(zhì)的基 本單位 甲 C、H、O ① 磚紅色 葡萄糖 乙 C、H、O、N等 雙縮脲試劑 ② ③ A.甲可能是麥芽糖溶液 B．①是斐林試劑，使用時需水浴加熱 C．乙液可能是一種酶溶液 D．②是紫色，③是核苷酸 解析：選D。還原糖與斐林試劑反應(yīng)經(jīng)水浴加熱生成磚紅色沉淀，故①是斐林試劑，甲是葡萄糖、果糖、麥芽糖等還原糖的一種，一分子麥芽糖是由兩分子葡萄糖形成的，A、B正確；蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，C正確，D錯誤。 (1)三類有機物檢測在操作步驟上的“三個唯一” ①唯一需要加熱——還原糖檢測，且必須水浴加熱，不能用酒精燈直接加熱。若不加熱，則無磚紅色沉淀出現(xiàn)。 ②唯一需要使用顯微鏡——脂肪檢測。 ③唯一使用酒精——脂肪的鑒定，實驗用體積分數(shù)為50%的酒精洗去浮色。 (2)斐林試劑與雙縮脲試劑的“一同、三不同” 　 [清一清] 易錯點1　認為生物體內(nèi)的各種元素的種類和含量都相同 [點撥]　(1)組成不同生物的化學(xué)元素的種類基本相同，但各種元素的含量相差較大。 (2)同一生物體內(nèi)的不同細胞中元素的含量也不相同。 易錯點2　認為細胞內(nèi)含量最多的元素是碳 [點撥]　細胞內(nèi)含量最多的元素是氧而不是碳(組成細胞干重最多的元素是碳)。 易錯點3　認為自由水比結(jié)合水作用大且干種子中已無水 [點撥]　自由水、結(jié)合水的作用都非常大，兩種水在不同時期作用各有所側(cè)重，且能相互轉(zhuǎn)化。干種子中結(jié)合水的比例比自由水的大。 易錯點4　理清有機化合物檢測中的4個易誤點 (1)易忽略斐林試劑本身的顏色 [點撥]　非還原糖(如蔗糖)＋斐林試劑水浴加熱后的現(xiàn)象不是無色而是淺藍色[Cu(OH)2的顏色]。 (2)誤認為所有的糖都是還原糖 [點撥]　常見的單糖(葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脫氧核糖等)、二糖中的麥芽糖、乳糖是還原糖；蔗糖、多糖(淀粉、糖原和纖維素)都不是還原糖。 (3)易寫錯“斐”和“脲”字 [點撥]　“斐林試劑”中的“斐”不可錯寫成“非”，雙縮脲試劑中的“脲”不可錯寫成“尿”。 (4)誤認為脂肪的檢測必須使用顯微鏡 [點撥]　若要觀察被染色的脂肪顆粒，則使用顯微鏡，但若要通過觀察溶液顏色變化，則不必使用顯微鏡。 [判一判] (1)生物界和非生物界在元素組成的種類和含量上都相同(　　) (2)Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是組成細胞的微量元素(　　) (3)組成細胞的元素都以化合物的形式存在(　　) (4)細胞中的脫氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素(　　) (5)DNA與ATP中所含元素的種類相同(2015全國Ⅰ，1A)(　　) (6)纖維素和尿素、脂肪酸和磷脂、三磷酸腺苷和核糖核酸、膽固醇和血紅蛋白四組，每一組中的兩種化合物含有相同的元素(　　) (7)在最基本的生命系統(tǒng)中，水有自由水和結(jié)合水兩種存在形式(　　) (8)細胞內(nèi)結(jié)合水/自由水的比值，種子萌發(fā)時比休眠時低(2015山東，4A改編)(　　) (9)發(fā)生局部炎癥反應(yīng)時的腫脹，是由組織中的Na＋濃度增加所致(2016浙江，4C)(　　) (10)番茄幼苗在缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間后，與對照組相比，光反應(yīng)強度降低，暗反應(yīng)強度降低(新課標全國卷改編)(　　) (11)人劇烈運動大量失鈉，對細胞外液滲透壓的影響小于細胞內(nèi)液(　　) (12)將蛙神經(jīng)纖維置于適宜的溶液后再適當(dāng)增加溶液的KCl濃度，其靜息電位絕對值變小(　　) (13)細胞中的無機鹽大多數(shù)以化合物形式存在，如CaCO3構(gòu)成骨骼、牙齒(　　) (14)植物缺Mg引起光反應(yīng)和暗反應(yīng)強度均減弱(　　) 答案：(1)　(2)　(3)　(4)　(5)√　(6)　(7)√　(8)√　(9)　(10)√　(11)　(12)√　(13)　(14)√ (2017高考海南卷)無機鹽對于維持生物體的生命活動具有重要作用。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．蔬菜中的草酸不利于機體對食物中鈣的吸收 B．缺鐵會導(dǎo)致哺乳動物血液運輸O2的能力下降 C．和ATP一樣，KH2PO4也能為生物體提供能量 D．植物秸稈燃燒產(chǎn)生的灰燼中含有豐富的無機鹽 解析：選C。草酸與食物中鈣結(jié)合形成沉淀物不利于吸收，A正確。鐵是血紅蛋白的組成成分，血紅蛋白的主要作用是運輸氧，缺鐵會導(dǎo)致哺乳動物血液運輸O2的能力下降，B正確。無機鹽在生物體中的作用是細胞的結(jié)構(gòu)成分、參與并維持生物體的代謝活動、維持生物體內(nèi)的酸堿平衡、維持細胞的滲透壓，C錯誤。燃燒過程中有機物被分解，剩下來的是無機物，D正確。 (2016高考上海卷)諾貝爾獎得主屠呦呦在抗瘧藥物研發(fā)中，發(fā)現(xiàn)了一種藥效高于青蒿素的衍生物蒿甲醚，結(jié)構(gòu)如圖。下列與蒿甲醚的元素組成完全相同的物質(zhì)是(　　) A．纖維素　　　　　　　　 B．胰島素 C．葉綠素 D．甲狀腺素 解析：選A。分析題圖結(jié)構(gòu)中的元素組成，可知蒿甲醚是由C、H、O三種元素組成的。纖維素的元素組成為C、H、O；胰島素的元素組成為C、H、O、N等；葉綠素的元素組成為C、H、O、N、Mg；甲狀腺(激)素的元素組成為C、H、O、N、I。由此可見，與蒿甲醚的元素組成完全相同的物質(zhì)是纖維素。 (2016高考江蘇卷)關(guān)于生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)和DNA的鑒定實驗，下列敘述正確的是(　　) A．還原糖、DNA的鑒定通常分別使用雙縮脲試劑、二苯胺試劑 B．鑒定還原糖、蛋白質(zhì)和DNA都需要進行水浴加熱 C．二苯胺試劑和用于配制斐林試劑的NaOH溶液都呈無色 D．脂肪、蛋白質(zhì)鑒定時分別可見橘黃色顆粒、磚紅色沉淀 解析：選C。還原糖鑒定用斐林試劑，DNA的鑒定用二苯胺試劑，A項錯誤；用雙縮脲試劑鑒定蛋白質(zhì)時，先加A液，后加B液，不需要水浴加熱，B項錯誤；鑒定DNA的二苯胺試劑和斐林試劑的NaOH溶液都是無色的，C項正確；用蘇丹Ⅲ染液可將脂肪染成橘黃色，蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應(yīng)，D項錯誤。 (高考新課標全國卷Ⅰ)某油料植物的種子中脂肪含量為種子干重的70%。為探究該植物種子萌發(fā)過程中干重及脂肪含量的變化，某研究小組將種子置于溫度、水分(蒸餾水)、通氣等條件適宜的黑暗環(huán)境中培養(yǎng)，定期檢測萌發(fā)種子(含幼苗)的脂肪含量和干重。結(jié)果表明：脂肪含量逐漸減少，到第11 d時減少了90%，干重變化如下圖所示。 回答下列問題： (1)為了觀察胚乳中的脂肪，常用________染液對種子胚乳切片染色，然后在顯微鏡下觀察，可見________色的脂肪顆粒。 (2)實驗過程中，導(dǎo)致萌發(fā)種子干重增加的主要元素是________(填“C”“N”或“O”)。 (3)實驗第11 d后，如果要使萌發(fā)種子(含幼苗)的干重增加，必須提供的條件是________和________________。 解析：(1)根據(jù)檢測生物組織中的脂肪實驗可知，用蘇丹Ⅲ(或蘇丹Ⅳ)染液可以將細胞中的脂肪顆粒染成橘黃色(或紅色)。(2)由題圖可知，種子萌發(fā)過程中，干重先增加，這是由于萌發(fā)過程中脂肪轉(zhuǎn)化為糖類，二者相比較，O元素的含量增加。(3)第11 d時，種子已萌發(fā)成幼苗。如果要使萌發(fā)的種子干重增加，需要萌發(fā)的種子進行光合作用。影響光合作用的因素有光照、水、CO2濃度、所需的礦質(zhì)元素離子等，依據(jù)題意，必須要提供的條件是光照和所需的礦質(zhì)元素離子。 答案：(1)蘇丹Ⅲ(或蘇丹Ⅳ)　橘黃(或紅)　(2)O (3)光照　所需的礦質(zhì)元素離子 [課時作業(yè)] 1．(2018長安一中質(zhì)檢)如圖為原生質(zhì)中的組成成分，如果該圖表示的是原生質(zhì)中的各種化學(xué)元素，則A應(yīng)該是什么？如果該圖表示的是原生質(zhì)中的化合物，則A應(yīng)該是什么？如果該圖表示的是已經(jīng)完全脫水后的原生質(zhì)中的化合物，則A應(yīng)該是什么(　　) ①碳?、谘酢、鬯、軣o機鹽?、萜咸烟恰、薜鞍踪|(zhì) A．①③⑥　　　　　　　　　 B．②④⑥ C．②③⑥ D．①④⑤ 解析：選C。占細胞鮮重最多的元素是氧元素，其次是碳元素；占細胞鮮重最多的化合物是水，其次是蛋白質(zhì)；占細胞干重最多的化合物是蛋白質(zhì)。 2．下列有關(guān)細胞中的元素和無機化合物的敘述，正確的是(　　) A．細胞中常見的化學(xué)元素根據(jù)作用的大小分為大量元素和微量元素 B．組成人體細胞的主要元素中O的含量(占細胞鮮重的百分比)最多，H次之 C．同一種植物中萌發(fā)的種子的含水量比休眠種子多 D．哺乳動物的血鈣太低，會出現(xiàn)肌無力癥狀 答案：C 3．下面有關(guān)水的敘述，錯誤的是(　　) A．丙酮酸徹底氧化分解生成CO2的過程需要水的參與 B．人體細胞有氧呼吸過程中水是產(chǎn)物但不是反應(yīng)物 C．標記有氧呼吸消耗的氧氣中的氧可在水中檢測到 D．蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化成氨基酸的過程需要水 解析：選B。丙酮酸徹底氧化分解包括有氧呼吸的第二、三階段，其中第二階段需要水的參與；有氧呼吸過程中水是產(chǎn)物，也是反應(yīng)物；在有氧呼吸第三階段中，氧氣與[H]反應(yīng)生成水，因此，標記氧氣中的氧可在水中檢測到；蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為氨基酸是蛋白質(zhì)的水解過程，需要水的參與。 4．(2018廣東韶關(guān)模擬)下列對生物體內(nèi)水的敘述，錯誤的是(　　) A．在滲透作用過程中，水分子從高濃度溶液向低濃度溶液擴散 B．有些喬木在冬季時，體內(nèi)的淀粉水解使可溶性糖類增多，有利于保水 C．發(fā)生病變的器官，細胞代謝速率往往會發(fā)生改變 D．在休眠的細菌體內(nèi)，自由水與結(jié)合水的比值將下降 解析：選A。滲透作用中水分子由低濃度溶液向高濃度溶液擴散。 5．(2018湖北武漢一檢)下列關(guān)于無機鹽的敘述，正確的是(　　) A．細胞中的無機鹽主要以化合物的形式存在 B．人體內(nèi)環(huán)境的滲透壓主要來源于Na＋、Cl－ C．K＋內(nèi)流是神經(jīng)沖動產(chǎn)生動作電位的主要原因 D．貧血癥患者的病因是體內(nèi)缺少Fe2＋ 解析：選B。細胞中的無機鹽主要以離子的形式存在，A項錯誤。Na＋內(nèi)流是動作電位產(chǎn)生的主要原因，C項錯誤。貧血癥患者的病因有多種，如紅細胞數(shù)目低于正常人也會造成貧血，但體內(nèi)不缺乏Fe2＋，D項錯誤。人體內(nèi)環(huán)境的滲透壓90%以上來源于Na＋、Cl－，B項正確。 6．(2018南昌調(diào)研)下列哪項不屬于含磷化合物具有的生物學(xué)功能(　　) A．構(gòu)成各種生物膜的基本支架 B．催化基因轉(zhuǎn)錄出信使RNA C．在蛋白質(zhì)合成中轉(zhuǎn)運氨基酸 D．為蛋白質(zhì)分子合成提供能量 解析：選B。細胞內(nèi)的含磷化合物有磷脂、DNA和RNA、ADP和ATP等。磷脂是構(gòu)成各種生物膜的基本支架；RNA聚合酶催化基因轉(zhuǎn)錄出信使RNA，RNA聚合酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，不含有磷；tRNA在蛋白質(zhì)合成中轉(zhuǎn)運氨基酸；ATP為蛋白質(zhì)分子合成提供能量。 7．(2018長沙模擬)在還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的檢測實驗中，最佳的一組實驗材料是(　　) ①甘蔗的莖?、谟筒俗选、刍ㄉN子　④梨?、萏鸩说膲K根?、薅?jié){?、唠u蛋清 A．④②⑥　　　　　　　　　 B．⑤③⑦ C．①②⑥ D．④③⑥ 解析：選D。物質(zhì)的檢測實驗材料選擇時一方面要選擇顏色淺的，避免材料本身的顏色對實驗結(jié)果造成干擾；另一方面要選擇被檢測物質(zhì)含量高的。梨顏色淺且含大量還原糖，適合作還原糖檢測的實驗材料，甘蔗、甜菜中蔗糖含量較高，蔗糖無還原性?；ㄉN子中脂肪含量較高，而且易切成薄片，油菜籽不宜做切片。豆?jié){和雞蛋清富含蛋白質(zhì)且顏色淺，適合作為蛋白質(zhì)的檢測材料。 8．(2018襄陽質(zhì)檢)將小麥種子分別置于20 ℃和30 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)4天，依次取等量的萌發(fā)種子分別制成提取液Ⅰ和提取液Ⅱ。取3支試管甲、乙、丙，分別加入等量的淀粉液，然后加入等量的提取液和蒸餾水，如圖所示。45 ℃(適宜溫度)水浴保溫5 min，立即在3支試管中加入等量斐林試劑并水浴加熱2 min，搖勻觀察試管中的顏色。結(jié)果是(　　) A．甲呈藍色，乙呈磚紅色，丙呈無色 B．甲呈無色，乙呈磚紅色，丙呈藍色 C．甲、乙皆呈藍色，丙呈磚紅色 D．甲呈淺磚紅色，乙呈磚紅色，丙呈藍色 解析：選D。20 ℃和30 ℃培養(yǎng)條件下相比較，30 ℃時淀粉酶的活性相對較高，淀粉酶催化淀粉水解成麥芽糖的速率更快，相同條件下產(chǎn)生的麥芽糖更多。麥芽糖屬于還原糖，與斐林試劑反應(yīng)生成磚紅色沉淀，麥芽糖越多顯色越明顯，斐林試劑本身為藍色，可得出甲試管呈淺磚紅色，乙試管呈磚紅色，丙試管呈藍色。 9．(2018武威模擬)下列有關(guān)實驗及顯色結(jié)果的敘述，正確的是(　　) A．水浴加熱條件下，蔗糖與斐林試劑發(fā)生作用生成磚紅色沉淀 B．沸水浴條件下，脫氧核苷酸與二苯胺發(fā)生作用呈現(xiàn)藍色 C．常溫條件下，蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng) D．常溫條件下，核糖核酸與甲基綠作用呈現(xiàn)綠色 答案：C 10．互花米草是一種灘涂草本鹽沼植物，對水淹的生態(tài)環(huán)境有很強的適應(yīng)能力，曾被稱為“保灘護堤、促淤造陸的最佳植物”?；セ撞菰谝胛覈螅霈F(xiàn)生長蔓延、破壞生態(tài)環(huán)境的嚴重問題。為了探究互花米草對水淹生態(tài)環(huán)境的適應(yīng)機制，進一步為調(diào)控措施的研究提供依據(jù)，某科研小組以“探究互花米草體內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值和潮汐水淹時間的關(guān)系”為課題，設(shè)計了實驗。 (1)寫出科研小組的實驗思路(培養(yǎng)的具體過程和測量方法不作要求): ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)下圖曲線甲是科研小組對互花米草處理50 d后的結(jié)果，請回答下列問題： ①自由水與結(jié)合水的比值和植物的代謝能力及抗逆性有著密切的關(guān)系。根據(jù)實驗結(jié)果可知，互花米草在水淹時間為________h/d的環(huán)境下，抗逆性最強；在水淹時間為________h/d的環(huán)境下，代謝活動最旺盛。 ②在實驗結(jié)束時水淹時間為24 h/d的實驗組互花米草長勢最差，甚至死亡，導(dǎo)致該現(xiàn)象發(fā)生的主要原因是_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③該實驗小組同時測定K＋吸收速率與水淹時間的關(guān)系，如曲線乙所示。由圖可知，互花米草吸收K＋的方式是________________________。 解析：(1)實驗設(shè)計要遵循單一變量原則、對照原則和等量性原則等，無關(guān)變量要相同且適宜，本實驗自變量是水淹時間，因變量是自由水與結(jié)合水的比值。根據(jù)50 d后的實驗結(jié)果圖示可知，實驗應(yīng)分為5組，每天分別給予0、3、6、12、24 h的水淹處理。(2)根據(jù)實驗結(jié)果可知，互花米草在水淹時間為3 h/d的環(huán)境下，自由水與結(jié)合水的比值最小，抗逆性最強；在水淹時間為0 h/d的環(huán)境下，自由水與結(jié)合水的比值最大，代謝活動最旺盛?；セ撞輰＋的吸收是主動運輸過程，需消耗細胞代謝產(chǎn)生的能量。 答案：(1)將互花米草平均分為5份，每天分別給予0、3、6、12、24 h的水淹處理。50 d后，測量每組互花米草整株的自由水和結(jié)合水的含量 (2)①3　0　②長期水淹導(dǎo)致互花米草進行無氧呼吸造成供能不足且產(chǎn)生酒精，酒精中毒?、壑鲃舆\輸 11.柿子成熟過程中，其貯藏物不斷發(fā)生轉(zhuǎn)化，柿子逐漸由苦澀變甘甜。如圖中①②兩條曲線分別表示柿子成熟過程中兩種物質(zhì)含量的變化趨勢。取已停止生長的青柿子和黃柿子果肉，分別加等量的蒸餾水制成提取液。然后在a、b試管中各加5 mL青柿子的提取液，在c、d試管中各加5 mL黃柿子的提取液。據(jù)此回答下列問題： (1)在a、c試管中各加入等量碘液后，c試管呈藍色，與c試管相比a試管的顏色________，兩試管中被檢測的物質(zhì)是________，圖中能表示這種物質(zhì)含量變化趨勢的曲線是________。 (2)為了檢測上述物質(zhì)轉(zhuǎn)化成另一種物質(zhì)導(dǎo)致果實變甜與成熟度的關(guān)系，某同學(xué)向b、d兩試管中分別加入質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液1 mL搖勻，再加質(zhì)量濃度為0.05 g/mL的CuSO4溶液1 mL，水浴加熱后比較兩試管的顏色深淺就可知道成熟度與這兩種物質(zhì)轉(zhuǎn)化的關(guān)系，你認為他的操作正確嗎？______________________________________________。 為什么？_____________________________________________________________。 (3)已知生長素含量增加能提高細胞內(nèi)乙烯的含量。如果對青柿子噴灑一定濃度的生長素，則青柿子繼續(xù)成熟時曲線②將呈現(xiàn)出________趨勢，曲線①將呈現(xiàn)出________趨勢。 解析：(1)柿子在成熟過程中，貯藏物不斷發(fā)生轉(zhuǎn)化，柿子逐漸變甜，說明果實成熟過程中淀粉不斷轉(zhuǎn)化成還原糖，所以圖中曲線②代表淀粉，曲線①代表還原糖。由于a是青柿子的提取液，c是黃柿子的提取液，故a淀粉含量比c高，所以如果c試管呈藍色，那么a試管的顏色更深。(2)果實變甜是淀粉轉(zhuǎn)化成還原糖的原因，故要檢測果實變甜與成熟度的關(guān)系，應(yīng)檢測還原糖的含量，應(yīng)選擇斐林試劑檢測，但題中所用“分別加入質(zhì)量濃度為0.1 g/mL NaOH溶液1 mL搖勻，再加質(zhì)量濃度為0.05 g/mL CuSO4溶液1 mL”方法不正確，應(yīng)該兩種試劑混合均勻再加入。(3)乙烯能促進果實成熟，所以對青柿子噴灑一定濃度的生長素，將會導(dǎo)致細胞中淀粉含量呈現(xiàn)出加速下降趨勢，而還原糖含量則呈現(xiàn)出加速上升趨勢。 答案：(1)較深　淀粉?、? (2)不正確　試劑使用錯誤(或應(yīng)將質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液和質(zhì)量濃度為0.05 g/mL的CuSO4溶液等量混合后，再滴入到被檢測的溶液中) (3)加速下降　加速上升 12．下列有關(guān)生物體內(nèi)水和無機鹽的敘述，正確的是(　　) A．若不同種生物細胞的自由水和結(jié)合水的比值相同，則它們的代謝強度也相同 B．癌變細胞和衰老細胞內(nèi)的水分減少，新陳代謝速率減慢 C．給水中毒患者注射質(zhì)量分數(shù)為1.8%的鹽水，是為了降低細胞外液的滲透壓 D．血漿pH能維持相對穩(wěn)定，與它含有的HCO、HPO等離子有關(guān) 解析：選D。細胞代謝的強弱不僅與自由水和結(jié)合水的比值有關(guān)，還與溫度等因素有關(guān)，A錯誤；衰老細胞內(nèi)的水分減少，新陳代謝速率減慢，而癌變細胞不具有這些特征，B錯誤；水中毒患者由于飲水過多，細胞外液滲透壓下降，注射質(zhì)量分數(shù)為1.8%的鹽水，是為了升高細胞外液的滲透壓，C錯誤；HCO、HPO等離子與維持內(nèi)環(huán)境的酸堿平衡有關(guān)，D正確。 13．(2018太原模擬)下表為一種無土栽培培養(yǎng)液的主要配方。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) 成分 Ca(NO3)2 MgSO4 KH2PO4 KCl FeCl3 H2O 含量(g) 1.0 0.25 0.25 0.12 0.005 1 000 A.表中的大量元素和微量元素都齊全 B．表中的Mg元素參與構(gòu)成葉綠體中的各種色素 C．培養(yǎng)液中的離子濃度通常比細胞液中的離子濃度高，這樣有利于細胞對無機鹽的吸收 D．栽培管理過程中，需要不斷通氣，這樣可以促進有氧呼吸，進而促進根對離子的吸收 解析：選D。題表中的大量元素和微量元素并不齊全，如無大量元素C、無微量元素Mn等，A錯誤；葉綠體中的色素有葉綠素(葉綠素a和葉綠素b)和類胡蘿卜素(胡蘿卜素和葉黃素)，只有葉綠素中含有Mg元素，B錯誤；若培養(yǎng)液中的離子濃度比細胞液中的離子濃度高，會導(dǎo)致根細胞失水，不利于細胞對無機鹽的吸收，C錯誤；植物主要通過根系吸收無機鹽離子，吸收方式為主動運輸，栽培管理過程中不斷通氣可以促進有氧呼吸，為主動運輸吸收無機鹽離子提供能量，D正確。 14．實驗測得小麥、大豆、花生三種植物的干種子中三大類有機物含量如圖所示，下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．用雙縮脲試劑檢測大豆種子研磨濾液呈紫色 B．蛋白質(zhì)檢測實驗最好選用花生作為材料 C．三種種子都常用來做成面粉或榨成食用油 D．萌發(fā)時相同質(zhì)量的三種種子需要的O2量相同 解析：選A。大豆種子含有蛋白質(zhì)，用雙縮脲試劑檢測大豆種子研磨濾液呈紫色；花生富含脂肪，所以蛋白質(zhì)檢測實驗不適宜選用花生作為材料；通常選擇淀粉含量較高的小麥做成面粉，脂肪含量較高的大豆、花生榨成食用油；花生中富含脂肪，脂肪中C、H比例較高，氧化分解時需要氧氣較多，所以萌發(fā)時相同質(zhì)量的三種種子中花生需要的O2量最多。 15．下圖1、圖2表示小麥開花數(shù)天后測定種子中幾種物質(zhì)的變化，請據(jù)圖分析并回答下列問題： (1)構(gòu)成小麥植株的細胞中含量最多的化合物是________，種子成熟后期，含水量________，結(jié)合水/自由水的比例________(填“上升”或“下降”)，進而改變干物質(zhì)的量，干重的變化主要與________元素密切相關(guān)。 (2)小麥成熟過程中糖類物質(zhì)之間可以發(fā)生轉(zhuǎn)化，________含量增多，用________試劑檢測還原糖的量，還原糖的多少可通過________________________________來判斷。 (3)紅薯和土豆都富含淀粉，但紅薯吃起來比土豆甜。某興趣小組猜測土豆中可能不含________酶，所以淀粉不能被分解成甜度比較高的還原糖。為驗證這一說法，他們進行了相關(guān)實驗，請幫助其完成以下實驗。 實驗原理： ①淀粉能被淀粉酶水解為還原糖； ②________________________________________________________________________。 備選材料與用具：去掉淀粉與還原糖的紅薯提取液，去掉淀粉的土豆提取液；雙縮脲試劑A液，雙縮脲試劑B液，斐林試劑甲液，斐林試劑乙液，蘇丹Ⅲ染液，質(zhì)量分數(shù)為3%的淀粉溶液，質(zhì)量分數(shù)為3%的蔗糖溶液等。 實驗步驟：(請補充完整) 第一步 第二步 向A、B兩支試管中分別加入等量的________________________，水浴加熱至60 ℃，保溫5 min 第三步 將________________________注入C試管混合均勻后，向A、B試管中各加入2 mL，然后________________________。 實驗結(jié)果預(yù)測：該實驗最可能的結(jié)果是_______________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)活細胞中含量最多的化合物是水。在種子成熟后期，代謝減慢，含水量下降，結(jié)合水/自由水的比例上升。積累有機物增多，干重增加跟碳元素關(guān)系最大。(2)小麥成熟過程中糖類物質(zhì)之間主要發(fā)生單糖轉(zhuǎn)化為多糖(淀粉)，因為淀粉不是還原糖，可以用斐林試劑檢測還原糖的含量來檢測它們之間的轉(zhuǎn)化。(3)該實驗中還原糖的鑒定原理：①淀粉能被淀粉酶水解為還原糖；②還原糖與斐林試劑反應(yīng)生成磚紅色沉淀。由還原糖的鑒定步驟可得該實驗步驟：第一步：將A、B試管的提取液在60 ℃條件下保溫備用；第二步：需加實驗材料；第三步：加斐林試劑，其作用條件為50～65 ℃水浴保溫2 min。實驗現(xiàn)象：有還原糖的試管出現(xiàn)磚紅色沉淀，無還原糖的試管為藍色(斐林試劑的顏色)。 答案：(1)水　下降　上升　碳 (2)淀粉　斐林　磚紅色沉淀的多少(或磚紅色顏色的深淺) (3)淀粉?、谶€原糖與斐林試劑反應(yīng)能生成磚紅色沉淀 第二步：質(zhì)量分數(shù)為3%的淀粉溶液 第三步：等量(或等體積)的斐林試劑甲液和斐林試劑乙液　50～65 ℃恒溫水浴2 min 實驗結(jié)果預(yù)測：A試管內(nèi)液體為藍色，B試管內(nèi)出現(xiàn)磚紅色沉淀