2017版高考生物一轮复习第一单元走近细胞与组成细胞的分子第2讲细胞中的元素和无机物

1第2讲细胞中的元素和无机物考点一细胞中的元素和化合物1.细胞中的元素2.细胞中化合物的种类与含量占细胞鲜重最多的元素和化合物分别是O和水，占细胞干重最多的元素和化合物分别是C和蛋白质。[诊断与思考]1.判断下列说法的正误(1)Ca、Mg、Fe、Mn、Cu是组成细胞的微量元素(×)(2)细胞中的一种元素的作用能被其他元素替代(×)(3)细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要(×)(4)活细胞内含量最多的元素是O而不是C(√)(5)在人体活细胞中氢原子的数目最多(√)2.如何理解生物界的统一性和差异性？2提示(1)统一性：不同种生物的元素种类大体相同。(2)差异性：不同种生物的元素含量相差很大。3.请给不同状态的细胞(鲜重、干重)前四种元素的含量排序。提示(1)细胞鲜重时元素含量：O＞C＞H＞N。(2)细胞干重时元素含量：C＞O＞N＞H。题组一细胞中元素含量、种类及作用1.下列有关组成生物体细胞的化学元素的叙述中，正确的是()A.农作物种植中主要施加氮肥、磷肥、钾肥，因此植物生长发育中可以不需要B等微量元素B.H1N1和桃树共有的元素是C、H、O、N、PC.人体细胞中含量最多的元素是CD.常吸入汽车尾气，可能在体内积累Pb等元素，因此Pb是人体需要的答案B解析N、P、K是组成生物体的大量元素，微量元素和大量元素一样必不可少，只是需要的量少，A项错误；组成H1N1病毒和桃树的共有化合物有核酸和蛋白质，因此共有的元素有C、H、O、N、P，B项正确；人体细胞鲜重中O元素含量最多，C项错误；随着环境污染的加剧，生物体不需要的元素也可能会进入生物体内，D项错误。2.下列有关组成生物体化学元素的叙述，正确的是()A.微量元素在生物体内含量很少，所以人体不存在微量元素缺乏症B.人、动物与植物所含的化学元素的种类差异很大C.组成生物体的化学元素在无机自然界中都能找到D.不同生物体内各种化学元素的含量基本相同答案C解析大量元素与微量元素都是生物体的必需元素，缺乏其中任何一种都会表现出相应的缺乏症，A项错误；各种生物以及生物界与非生物界的元素组成具有统一性，即组成各种生物的元素种类大致相同，组成生物体的元素没有一种是生物特有的，都来自于非生物界，B项错误，C项正确；生物界与非生物界的元素组成具有差异性，即各种化学元素的含量差别较大，D项错误。题组二利用图表分析细胞中的元素和化合物3.观察右图，下列叙述错误的是()A.若该图表示的是细胞中各化学元素的含量，则A应该为碳元素B.如果该图为组成细胞的化合物，则A中含有的元素为H、O3C.如果该图是已经完全脱水后的细胞的化合物组成情况，则A是蛋白质D.如果该图表示的是细胞周期，则A时期发生染色体的复制答案A解析若该图表示的是细胞中各化学元素的含量，则干重时A为碳元素，鲜重时A为氧元素；如果该图为组成细胞的化合物，含量最多的化合物是水，含量最多的有机化合物是蛋白质；如果该图表示的是细胞周期，染色体复制发生在间期，间期在细胞周期中所占的时间最长。4.下表是两种生物干重中有关元素的质量分数(%)。根据下表，有人得出下面结论，其中正确的是()元素CHONPS生物甲43.576.2444.431.460.200.17生物乙55.997.4614.629.333.110.78A.如果它们分别是动物和植物，则甲是动物，乙是植物B.等质量的组织中，甲所含的热量少于乙C.两者体细胞中，乙的染色体(质)比甲多D.两者的含水量比较，可推测甲比乙多答案B解析动物和植物干重相比较，植物含糖类较多，动物含脂肪、蛋白质较多，由于脂肪的元素构成特点是含C、H较多而含O少，蛋白质的特征元素是N，故植物体中含O较多，动物体中含H、N元素较多，另外动物含Ca、P元素也比植物多。题中甲为植物，乙为动物，A项错误；等质量的脂肪和糖类相比较，脂肪含热量较多，生物甲含糖量高，生物乙含脂肪多，B项正确；生物干重中有关元素的含量不能作为判断其含水量和染色体(质)多少的依据，C、D项均错误。利用集合图形巧记元素的分类考点二细胞中的水和无机盐1.细胞中的水42.细胞中的无机盐[诊断与思考]1.判断下列说法的正误(1)贮藏中的种子不含水分，以保持休眠状态(×)(2)细胞内自由水与结合水的含量是固定不变的(×)(3)细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在，如CaCO3构成骨骼、牙齿等(×)2.细胞中自由水/结合水的比值与代谢、抗逆性之间存在怎样的关系？提示自由水/结合水比值高⇒代谢旺盛，但抗逆性差比值低⇒代谢强度降低，但抗寒、抗旱、抗热等抗逆性强3.举例说出细胞中哪些结构会产生水？提示细胞质基质、线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核、内质网、高尔基体等。4.举例说出细胞中的哪些生理过程会利用水？提示光合作用、有氧呼吸、有机大分子的水解等。5.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＋参与了什么？提示调节渗透压。题组一从水的存在形式、来源和利用中把握水1.下列有关水与生命活动的说法，不正确的是()A.细胞发生癌变，其结合水含量较正常细胞的高B.正在休眠的种子中结合水与自由水的比值升高C.DNA分解为脱氧核苷酸的过程需要消耗水5D.自由水和结合水在一定的条件下可以相互转化答案A解析癌细胞能够无限增殖，细胞代谢比正常细胞旺盛，因此自由水含量较正常细胞的高；正在休眠的种子，代谢较弱，自由水含量较低，结合水与自由水的比值升高；DNA分解为脱氧核苷酸是水解过程，需要消耗水；自由水和结合水在一定的条件下可以相互转化。2.生物体的生命活动离不开水。下列关于水的叙述，正确的是()A.ATP转化成ADP的过程会产生水B.有氧呼吸产生的H2O中的氢来自丙酮酸C.H2O光解产生的[H]用于C3的还原D.氨基酸脱水缩合产生的H2O中的氢来自氨基答案C解析ATP水解生成ADP的过程会消耗水，A错误；有氧呼吸产生的H2O中的氢最终来自葡萄糖和H2O，B错误；H2O光解产生的[H]用于暗反应中C3的还原，C正确；氨基酸脱水缩合产生的H2O中的氢来自氨基和羧基，D错误。题组二把握无机盐的功能及其实验设计3.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答案B解析分析题图1可知，当甲的浓度为a时，而乙的浓度在c～d范围内时，作物的产量相对较高，所以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；从花粉萌发率看，钙离子浓度对其没有影响。4.无机盐能维持生物体正常的生命活动。下面列出了若干确定无机盐X是否是植物必需的实验方案，其中正确的设计是()①以土壤为基质盆栽，浇缺少无机盐X的“完全培养液”②以沙土为基质盆栽，浇缺少无机盐X的“完全培养液”6③只用缺少无机盐X的“完全培养液”，不用基质④以土壤为基质盆栽，浇蒸馏水⑤以沙土为基质盆栽，浇完全培养液⑥不用基质，只用完全培养液⑦不用基质，只用含无机盐X的培养液⑧不用基质，只用蒸馏水A.以③为实验组，⑥为对照组B.以④为实验组，①为对照组C.以②为实验组，⑤为对照组D.以⑦为实验组，⑧为对照组答案A解析本实验的自变量是植物生活的环境是否含有该无机盐。植物正常生长需要多种无机盐，缺少无机盐或只用含无机盐X的培养液培养植物，植物均不能正常生长，不能作为对照组；土壤、沙土中都可能含有这种无机盐，也不能作为对照组。因此对照组应该用完全培养液，而实验组为缺少无机盐X的“完全培养液”，通过观察植物的生长状况来确定实验结论。1.多角度归纳细胞中的水2.验证某种矿质元素生理功能的实验方案实验组：正常植物＋缺X培养液共同培养一段时间后，表现出相应的症状，再加入X后，症状消失。对照组：正常植物＋完全培养液共同培养一段时间后，植物正常生长。实验相关说明：(1)实验中应保证实验材料的统一性，即材料的种类、生长状况等相同。(2)实验组加入X的目的是二次对照，使实验组前后对照，以增强说服力。(3)该方案也可用于检测某种矿质元素是否是植物正常生长的必需元素。7考点三检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1.实验原理(1)还原糖＋斐林试剂―――――――→50～65℃温水浴砖红色沉淀(2)脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色苏丹Ⅳ染液→红色(3)蛋白质＋双缩脲试剂→紫色2.实验步骤还原糖的鉴定――→步骤选材→制备组织样液→加斐林试剂→水浴加热→显色脂肪的鉴定――→步骤选材→制片→加苏丹或苏丹染液染色→漂洗→镜检蛋白质的鉴定――→步骤选材→制备组织样液→加双缩脲试剂A→摇匀→加双缩脲试剂B摇匀→观察颜色[深度思考](1)上述实验选材的标准是什么？提示①被检测物质含量丰富；②材料接近无色；③易取材，易操作等。(2)实验中，在加相应试剂之前为何要留出部分组织样液？提示作为对照，以便与鉴定后的样液颜色作对比，增强实验的说服力。(3)鉴定还原糖时使用的斐林试剂为何要现配现用？提示因为斐林试剂很不稳定，容易产生蓝色的Cu(OH)2沉淀，所以应将甲液和乙液分别保存，使用时现配现用。(4)蔗糖溶液中加入斐林试剂后呈现什么颜色？提示蔗糖属于非还原糖，不与斐林试剂发生颜色反应。观察到的现象不是无色，而是蓝色[Cu(OH)2的颜色]。(5)在使用双缩脲试剂时，为什么要先加入试剂A，后加入试剂B?提示先加入试剂A，造成碱性环境，只有在碱性环境中，蛋白质才容易与Cu2＋发生颜色反应。(6)鉴定蛋白质时，加入试剂B后，如果没有产生紫色反应，可能的原因是什么？提示可能加入的双缩脲试剂B过量，CuSO4在碱性溶液中生成大量的蓝色Cu(OH)2絮状沉淀，会遮蔽实验中所产生的紫色，影响观察结果。(7)脂肪鉴定实验中为什么用50%的酒精洗去浮色，而不用清水？提示因为苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ易溶于有机溶剂酒精中，而不溶于清水中。8题组一把握糖类、脂肪和蛋白质的检测原理与操作1.下列关于“检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质”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甲液和乙液，可直接用于蛋白质的鉴定B.若要鉴定花生种子细胞中是否含有脂肪，一定需要用显微镜观察C.鉴定可溶性还原糖时，要加入斐林试剂(甲液和乙液等量混合均匀再加入)D.用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，需水浴加热2min才能看到紫色答案C解析斐林试剂乙液是质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液，双缩脲试剂乙液是质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液，所以斐林试剂不可直接用于鉴定蛋白质；鉴定花生种子中是否含有脂肪，若用花生子叶制作临时装片，需用显微镜观察，若用花生种子组织液，则不需要用显微镜观察；双缩脲试剂鉴定蛋白质时，不需加热。2.下面是一组探究有机物存在与否的鉴别实验，按表中编号顺序对应下列各项中的内容，正确的是()待测物试剂颜色反应条件胰岛素双缩脲试剂①－脂肪②橘黄色－③斐林试剂砖红色水浴加热A.紫色、苏丹Ⅳ染液、蔗糖B.红色、苏丹Ⅲ染液、蔗糖C.紫色、苏丹Ⅲ染液、葡萄糖D.红色、苏丹Ⅲ染液、果糖答案C解析胰岛素的化学本质是蛋白质，与双缩脲试剂反应产生紫色络合物；脂肪被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，被苏丹Ⅳ染液染成红色；还原糖与斐林试剂反应产生砖红色沉淀，葡萄糖、果糖、麦芽糖是还原糖，蔗糖是非还原糖，C项正确。3.现提供可配制斐林试剂的溶液：甲液(0.1g/mL的NaOH溶液)、乙液(0.05g/mL的CuSO4溶液)以及蒸馏水，如果充分利用上述试剂及必需的实验用具，可灵活性地鉴别出下列哪些物质()①葡萄糖②蔗糖③胃蛋白酶④RNAA.只有①B.①和②C.①和③D.②、③和④9答案C解析由于本题还提供了蒸馏水，因此0.05g/mL的CuSO4溶液可用蒸馏水稀释至0.01g/mL，以作为双缩脲试剂的组成成分。葡萄糖为还原糖，可用斐林试剂检测，胃蛋白酶的化学本质为蛋白质，可用双缩脲试