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专题04 水与无机盐(细胞的分子组成综合)
一、精选选择题
1.(23-24高一上·上海·期末)一份营养丰富且均衡的餐食应包含主食(米饭或面食)、蔬菜、肉类、奶制品和水果等,这些食物能提供人体所需的糖类、脂质、蛋白质等营养物质。下表是大同中学食堂部分午餐的套餐类型。
套餐类型
套餐1
套餐2
套餐3
菜谱
咖喱鸡块
山药木耳肉丝
香菇青菜
蛋炒饭
盐酥鸭
椒盐排条
清炒豌豆粒
番茄冬瓜汤
上海红烧肉
香酥鸭腿
酸辣大白菜
榨菜鸡蛋汤
(1)豌豆种子在成熟时,圆粒种子中淀粉含量较高,故能有效地保留水分;而皱粒豌豆种子中淀粉含量相对较低,因失水较多而皱缩。圆粒种子中因淀粉而保留的水分和皱粒种子中失去的水分分别是____________。
A.自由水;自由水 B.自由水;结合水
C.结合水;结合水 D.结合水;自由水
(2)水是生物体中含量最多的化合物,下列关于水的生理功能正确的是____________。
①化学反应的介质;②运输作用;③维持细胞形态;④调节体温
A.①②③④ B.①②④ C.②③④ D.①②③
(3)咖喱鸡块中有同学质疑其中混入鸭块。生活中若想鉴别鸡肉与鸭肉,我们可以通过检测_____来判断真假。
A.多糖 B.磷脂 C.蛋白质 D.DNA
(4)下列物质中,属于构成鸡肉蛋白质的氨基酸的是____________。
A. B.C. D.
(5)研究发现,鸡肉和鸭肉口感不同与两者含有的蛋白质种类有关。从蛋白质的结构和功能角度分析,造成这种口感差异的原因可能是____________。
A.组成两条链的氨基酸种类不同
B.组成两条链的氨基酸数目不同
C.组成两条链的氨基酸排列顺序不同
D.两条肽链盘曲、折叠的方式不同
(6)若将鸭皮下脂肪组织制成临时装片,滴加染液,在显微镜下观察,会看到染上颜色的脂肪颗粒,实验选用的试剂及对应的颜色分别为____________。
A.班氏试剂;红黄色 B.双缩脲试剂;紫色
C.苏丹IV染液;红色 D.碘液;蓝色
(7)某同学患有青少年型糖尿病,生活中他不仅要限制甜味食品的摄入,米饭和馒头等主食也需定量摄入,原因是____________。
A.糖尿病人的消化功能不好
B.米饭和馒头中的淀粉被消化后会产生葡萄糖
C.糖尿病人的吸收能力不好
D.米饭和馒头中含有大量的葡萄糖
(8)生物体内无机盐的含量很少,但对生命活动起着重要的作用。下列关于生物体内无机盐特性或作用的叙述,错误的是____________。
A.氯化钠通常以离子状态存在
B.人体血液中钙离子含量过低会引发肌肉抽搐
C.镁元素参与血红蛋白的构成
D.碘元素参与甲状腺激素的构成
(22-23高一上·上海·期末)炸薯条是常见的快餐食品。若马铃薯块茎中还原糖含量过高,可能导致油炸过程中产生有害物质。为准确检测还原糖含量,研究人员采用不同方法制备了马铃薯提取液,如下表所示。
方法
提取液颜色
提取液澄清度
还原糖浸出程度
一
浅红褐色
不澄清
不充分
二
深红褐色
澄清
充分
三
浅黄色
澄清
充分
2.将马铃薯切开,有汁液流出,此汁液中的水主要是马铃薯细胞的( )
A.自由水 B.结合水 C.还原性糖 D.蛋白质
3.据表可用于还原性糖检测的提取液使用的方法是( )
A.方法一 B.方法二 C.方法三 D.都可以
4.小柴用班氏试剂检测马铃薯提取液的还原性糖时,必须用到的实验用具是( )
A.吸水纸 B.显微镜 C.酒精灯 D.搅拌机
5.(21-22高一上·上海·期中)为探究干旱胁迫对不同种源赤皮青冈松幼苗叶片自由水和结合水含量的变化,某科研小组开展了相关研究,结果如下表(CK:对照组;T1:轻度干旱胁迫;T2:中度干旱胁迫;T3:重度干旱胁迫),下列说法不正确的是( )
地区
指标
CK
T1
T2
T3
浙江
庆元
自由水含量
47.94
48.38
40.61
30.15
结合水含量
25.60
28.47
30.63
38.97
自由水/结合水
1.87
1.70
1.33
0.77
湖南
洞口
自由水含量
51.61
49.79
39.17
31.08
结合水含量
19.75
24.26
26.23
32.43
自由水/结合水
2.61
2.05
1.49
0.96
A.随干旱胁迫加剧,叶片中的部分水分失去流动性和溶解性
B.随干旱胁迫加剧,叶片中自由水含量均下降
C.随干旱胁迫加剧,叶片中细胞代谢均逐渐减弱
D.随干旱胁迫加剧,幼苗对低温的适应能力可能逐渐增强
6.(23-24高一上·上海·期中)2022年2月北京冬奥会圆满结束。在此期间,冬奥村美食频频登上热搜。中国的饺子、烤鸭备受欢迎。高峰期时,运动员们一天要吃掉100多公斤的饺子,午餐时段消耗80多只烤鸭。
(1)根据已有知识判断,下列叙述错误的是
A.饺子皮中主要的营养成分可用碘液检测
B.脂肪在人体细胞中氧化分解释放的能量比同质量的糖类多
C.烤熟肥鸭的细胞中含量最多的有机化合物是核酸
D.鸭皮细胞在烤制过程中先丢失自由水,后丢失结合水
(2)根据已有知识合理推测,下列叙述正确的是 (多选)
A.水是细胞中含量最多的化合物
B.温度降低时会有部分结合水转化为自由水
C.代谢旺盛的细胞自由水含量相对高
D.参与运输营养物质的是自由水
二、综合题
7.(23-24高一上·上海·期末)一份营养丰富且均衡的餐食应包含主食(米饭或面食)、蔬菜、肉类、奶制品和水果等,这些食物能提供人体所需的糖类、脂质、蛋白质等营养物质。下表是某中学食堂贴出的某天的菜谱。
套餐类型
套餐 1
套餐2
套餐 3
菜谱
咖喱大排饭;山药木耳肉丝;香菇青菜;零卡雪碧
腐乳炒饭;椒盐鸭翅;木耳鸡毛菜;番茄冬瓜汤
叉烧饭;红烧大闸蟹;酸辣大白菜;榨菜鸡蛋汤
(1)晒干的大米因含淀粉而保留有水分,青菜因饱含水分而倍感新鲜,晒干的大米和新鲜的青菜中的水的主要存在形式分别是( )
A.自由水、结合水 B.自由水、自由水
C.结合水、结合水 D.结合水、自由水
(2)经过一上午的学习,同学们往往会感觉饥饿,但此时机体内的血糖仍维持在相对稳定的水平,这是由于人体细胞中的糖原分解为 进入血液,以维持血糖的稳定。以下同学们的午餐中的物质属于糖类的是 (编号选填)
①咖哩大排饭中的淀粉②香菇青菜中的纤维素③零卡雪碧中的木糖醇 (C₅H₁₂O₅)④香酥鸭腿中的油脂
(3)下列关于鸭腿和番茄内物质的叙述,正确的是( )
A.细胞中的无机盐均以离子的形式存在
B.缺少微量元素镁会影响番茄光合作用的进行
C.两者细胞内元素的种类和含量都相同
D.两者体内的主要化合物都是以碳链为骨架构成
豆腐是以大豆为原料制作而成的豆制品,因含有大豆乳清蛋白等多种优质植物蛋白而深受人们的喜爱。大豆乳清蛋白包含多种蛋白质,其中β——伴大豆球蛋白是由三条不同的肽链组成,这三条肽链分别含有氨基酸的数量为623、621、439个。
(4)三条肽链的组成成分中均富含谷氨酸,已知谷氨酸的R基团为——C₃H₅O₂,请画出谷氨酸的结构式 ,1分子β—伴大豆球蛋白所含有的肽键数目是 。
(5)某同学十分爱吃套餐2中的腐乳炒饭,腐乳是由毛霉参与发酵的大豆制品。在发酵过程中,豆腐中的大分子物质会被毛霉分解成小分子。下列能表示这一过程的是 (编号选填)。
“秋风起,蟹脚痒,菊花开,闻蟹来”。金秋时节,螃蟹成为崇明家家户户餐桌上的一道美味。河蟹的可食用部分一般包括蟹黄、蟹膏和蟹肉,其营养成分如下表所示。
河蟹每 100g可食用部分中的营养成分
成分
水
蛋白质
脂肪
碳水化合物
无机盐
含量
75.1~77.8%
13.5~17.7%
2.2~2.7%
1.6~4.5%
1.7~2.3%
(6)蟹黄和蟹膏中富含脂肪酸,这是河蟹味道鲜美的重要原因,脂肪酸可参与表2中脂肪的合成,脂肪分子的构成除了脂肪酸还有 ;处于卵巢快速发育阶段的河蟹,由消化腺摄取的胆固醇可快速转移到卵巢中,据此推测胆固醇进入卵巢后可参与 的合成,从而调节河蟹的性成熟。
(7)如需检测河蟹中蛋白质,则检测蛋白质所需试剂和呈现的颜色分别是 (编号选填)。
①碘液 ②班氏试剂 ③双缩脲试剂 ④蓝色 ⑤紫色 ⑥黄红色
(8)碳水化合物是糖类的俗称,是河蟹生命活动所需能量的主要来源。表中与糖类化学元素组成不完全相同的有机物营养成分是 ;河蟹细胞内可能含有的糖类有 (选择下列的编号作答)。
①葡萄糖 ②果糖 ③麦芽糖 ④糖原 ⑤纤维素
8.(22-23高一上·上海·期末)河蟹与营养
“秋风起,蟹脚痒,菊花开,闻蟹来”。金秋时节,螃蟹成为崇明家家户户餐桌上的一道美味。河蟹的可食用部分一般包括蟹黄、蟹膏和蟹肉,其营养成分如表所示。
表河蟹每100g可食用部分中的营养成分
成分
水
蛋白质
脂肪
碳水化合物
无机盐
含量
75.1~77.8%
13.5~17.7%
2.2~2.7%
1.6~4.5%
1.7~2.3%
(1)C、H、O、N、P、S等元素是构成河蟹细胞的主要元素,其中___元素参与河蟹体内有机大分子骨架的构成。(单选题)
A.碳 B.氢 C.氧 D.氮
(2)碳水化合物是糖类的俗称,是河蟹生命活动所需能量的主要来源。表1中与糖类化学元素组成不完全相同的有机营养成分是 ;河蟹细胞内可能含有的糖类有 。(选择下列的编号作答)
①葡萄糖 ②果糖 ③麦芽糖 ④糖原 ⑤纤维素
(3)“青背白肚”的河蟹,其甲壳主要是由多糖“甲壳质”构成,该事实体现了糖___。(单选题)
A.参与生物体生长发育的调节 B.是组成生物体结构的基本原料
C.是生物体内携带遗传信息的物质 D.是维持生命活动所需能量的来源
(4)蟹黄和蟹膏中富含脂肪酸,这是河蟹味道鲜美的重要原因,脂肪酸可参与表1中 营养成分的合成;处于卵巢快速发育阶段的河蟹,由消化腺摄取的胆固醇可快速转移到卵巢中,据此推测胆固醇进入卵巢后可参与 的合成,从而调节河蟹的性成熟。
(5)河蟹体内含有丰富的矿质元素,可作为人体矿质元素的良好来源。人体特定矿质元素摄入不足,会出现相应症状,其中出现地方性甲状腺肿和肌肉抽搐症状是因为缺少___。(单选题)
A.碘、钙 B.钠、钙 C.铁、锌 D.钾、钠
小萌同学欲探究“湖泊围网”与“湖泊放流”两种不同生态环境养殖条件下,河蟹体内蛋白质含量的差异,实验设计如表所示:
组别
“湖泊围网”组
“湖泊放流”组
材料
体型相近的雌蟹10只
_____?___________
显色反应
选用双缩脲试剂,呈_?__色
制作标准曲线
分光光度计
吸光值0.528
吸光值0.331
(6)“湖泊放流”组中的实验材料应选择___。(单选题)
A.体型相近的雌蟹10只 B.体型各异的雌蟹10只
C.体型相近的雄蟹10只 D.体型相近的雌雄蟹各5只
(7)显色反应中选用双缩脲试剂应呈 色表明样品中含蛋白质。
(8)根据分光光度计原理和测量结果,可以判断“湖泊围网”条件下的河蟹蛋白质含量 (大于/小于/等于)“湖泊放流”组。
9.(22-23高一上·上海·期末)随着生活水平的提高,人们对饮食的追求已经不仅仅是口味,更会关注食物是否健康。
健康的食物会含有身体必需的无机物和有机物,保证生命活动的正常进行。早餐是一日三餐中最重要的一餐,直接影响着全天的精神状态。健康合理的早餐搭配有利于保持身体机能的健康,让人精力充沛。某天小明的奶奶准备了早餐:猪肉包子、牛肉包子、各种凉拌蔬菜、大米粥、豆浆、牛奶、煮鸡蛋。请回答下列问题:
(1)该早餐中至少包括两类植物多糖,它们是 ,其基本组成单位是 。
(2)我们每天都会消耗大量能源物质,其中包括脂质中的 ,它是细胞内良好的储能物质。蛋黄、动物内脏等食物富含 ,这种脂类如果过多摄入,会在血管壁上形成沉积,造成血管堵塞,危及生命。
牛奶富含β—乳球蛋白、α—乳白蛋白、酪蛋白等多种蛋白质。为了研究牛奶中某种四十九肽的功能,研究人员用不同的蛋白水解酶来水解目标肽链,将其分成多个小片段。若蛋白酶1作用于苯丙氨酸C9H11NO2两侧的肽键,蛋白酶2作用于赖氨酸(C6H14N2O2)氨基端的肽键,该肽链经酶1和酶2作用后的情况如下图。
(3)组成该四十九肽的基本单位的结构通式为 。
(4)该四十九肽中,赖氨酸存在于第 号位,苯丙氨酸存在于第 号位上。
A.16 B.17 C. 22 D.23 E.30 F.31 G.32 H.49
(5)小明的奶奶认为一定要将鲜牛奶煮至沸腾后再喝,这样更卫生,小明认为没有必要,煮牛奶会影响口感,你更支持谁的观点,说出理由: 。
(6)牛奶中还含有丰富的钙、铁等无机盐,无机盐具有重要的生理作用,包括______
A.构成细胞内某些复杂化合物 B.参与生命活动
C.维持体内酸碱平衡 D.提供能量
不同食物营养、口味不同,根本原因是细胞中的遗传物质不同。研究人员对五种生物细胞中一类核酸分子的碱基组成进行化学分析,结果如下表。请回答问题:
生物种类
碱基分子数的百分比
A
T
G
C
鲱鱼
27.8
27.5
22.2
22.6
酵母
31.3
32.9
18.7
17.1
玉米
28.6
28.4
21.4
21.6
明虾
30.9
29.6
19.7
19.8
(7)被检测的这类核酸是 ,判断依据是 。
(8)不同生物四种碱基组成百分比有显著差异,这是生物具有 (多样性/统一性)的物质基础。
(9)从核苷酸的组成考虑,不同核苷酸的区别表现在___
A.磷酸基团不同 B.五碳糖不同 C.碱基不同 D.含有的元素不同
(10)清朝扬州八怪之一的郑板桥有诗云:“东北人参凤阳梨,难及潍县萝卜皮”。滩县青萝卜甜脆多汁,稍有辣味,膳食纤维丰富,具有较高的营养价值和保健功能。在青萝卜种子萌发初期,结合水/自由水的比值 (填“上升”、“不变”、“下降”)。
10.(22-23高一上·上海·期末)2020年嫦娥五号顺利从月球带回1731克月球土壤,经过分析发现土壤样品含有微量的水,这些水需要在高温加热条件下才能提取到,折算后每吨月壤中至少含有170克的水(不到地球沙漠含水量的1/10)。
(1)根据材料推测月亮土壤中的水的存在形式是_______。
A.自由水 B.结合水 C.流动水 D.固态水
(2)科学家在探索外星生命的过程中,首要目标之一是寻找水,根据已有知识回答,水在生命活动中的作用有_______。
A.维持蛋白质等分子的结构和活性 B.水直接作为反应物参加某些细胞代谢
C.水的比热大,维持细胞温度的相对稳定 D.水可作为良好的溶剂,是物质运输的介质
科学家利用登月任务中收集到的不同年龄的月球土壤对模式生物拟南芥种子进行培育,发现与地球火山灰相比,拟南芥植株在月球土壤样本中的生长速度存在差异(最大植株叶冠长体现了植物生长情况),表现出更多的应激反应,如表所示。
月壤和火山灰成分差异、年龄及栽培结果比较
月壤1
月壤2
月壤3
火山灰
钛氧化物(质量%)
7.8
3.6
5.1
1.5
铁氧化物(质量%)
15.8
15.4
12.4
9.81
月壤年龄
最长
其次
最短
/
最大植株叶冠长(mm)
6.911
12.854
14.884
21.470
(3)研究者利用月壤并辅以充分的培养条件成功栽培出了拟南芥,下列分析错误的是_______。
A.研究前提出的假设为在充分培养条件下可以用月壤栽培出植物
B.研究中的充分培养条件包括充足的光照、水分和温度等
C.比起火山灰,应该选用地球土壤作为对照与月球月壤成分更接近
D.影响拟南芥生长的因素可能有月壤的含水量、无机物组成等
(4)研究过程中,需要控制的无关变量有_______。
A.火山灰和月壤的质量 B.拟南芥种子的数量
C.种植时补充的水量 D.拟南芥的植株大小
(5)拟南芥正常生长需要叶绿素,为了保证叶绿素的合成,需要添加的离子是_______。
A.Mg2+ B.Ca2+ C.Fe2+ D.I-
(6)分析表数据,判断下列描述是否正确
①钛氧化物质量百分比越高,拟南芥生长速度越慢
②铁氧化物质量百分比越高,拟南芥生长速度越慢
③与火山灰相比较,月壤更不利于拟南芥生长
④月壤年龄越长,对拟南芥生长越不利,表现为最大植株叶冠长越小
11.(22-23高一上·上海·期末)无机盐在生物细胞内一般只占鲜重的1%-1. 5%,目前人体已经发现20 余种,虽然无机盐在细胞、人体中的含量很低,但是作用非常大。如表1 是部分无机盐的生理功能和主要来源。
表1
营养成分
生理功能
主要来源
钙
人体较多的元素,骨磷占85%,参与重要的代谢过程
奶、小鱼、虾、豆类、坚果
磷
人体较多的元素,骨磷占85%,参与重要的代谢过程
坚果、豆类、肝脏
铁
?
肝脏、豆类、蔬菜
钠
调节体内水分,维持内外渗透压平衡,增强肌肉兴奋、维持血压正常
食盐和腌制食品
镁
激活多种酶的活性,调节神经、肌肉兴奋性
谷类、豆类、蔬菜
(1)人类有一种贫血症叫缺铁性贫血症,缺铁会导致贫血,请推测解释原因 。
(2)在运动会中,运动健儿们大显身手,取得了骄人的成绩,运动员大量出汗后,应多喝 ,理由是 。
(3)在男子100 米决赛的终点,小刚不慎跌倒,擦破膝盖,在血液凝固的过程中,说明 水可以转换为 水,说明二者可以相互转换。
(4)如表2 是运动会上常见的4 种饮料及主要成分,其中含有无机盐成分的饮料是 。(填写序号)
表2
序号
名称
主要成分
①
雪碧
碳水化合物、水
②
苏打水(弱碱性)
碳酸氢钠、水
③
盐汽水
氯化钠、水
④
柠檬汁
水、碳水化合物、蛋白质、纤维素、维生素等
12.(22-23高一上·上海·期末)“稻香秫熟暮秋天,阡陌纵横万亩连”“夜来南风起,小麦覆陇黄”,农作物收获的金黄色给人以无尽遐想。水稻种子和小麦种子中富含淀粉,油菜种子中富含脂肪。在种子萌发过程中,细胞中的相关物质会发生一系列的变化。请回答下列问题:
(1)秋季植物叶片变黄主要是叶绿素和类胡萝卜素的比例改变造成的。在水热光照充足的春季,若植物叶脉间缺绿、叶片变黄,光合作用速率显著下降,则栽培植物的土壤中最有可能缺乏 (选填“铁”或“镁”)元素。
(2)种子萌发过程中,细胞代谢旺盛,细胞中自由水/结合水的比值 (选填“上升”或“下降”);
(3)油菜种子萌发初期,因供能需要,脂肪先转化为糖类。在萌发前,油菜种子和水稻种子细胞共同大量含有的一类多糖是 (选填“纤维素”或“糖原”)。
水稻种子萌发过程中,淀粉在α-淀粉酶,β-淀粉酶,麦芽糖酶催化下,经一系列过程逐步水解为麦芽糖、葡萄糖。α-淀粉酶,β-淀粉酶,麦芽糖酶都是蛋白质
(4)不同物种的β-淀粉酶差异很大,这是因为不同生物的DNA分子具有多样性。关于造成DNA分子多样性的原因,不正确的是:( )
A.脱氧核苷酸的数目具有多样性 B.脱氧核苷酸的种类具有多样性
C.脱氧核苷酸排列顺序具有多样性 D.DNA分子空间结构具有多样性
如图是某肽链的结构示意图,根据该图回答下列问题
(5)氨基酸的结构通式可以写作 ;图中所有含有羧基的结构是 (填图2-1中的序号)。该肽链由氨基酸分子脱水缩合而成,在此过程中失去的水分子数目是 。
水稻种子萌发过程中,淀粉经一系列过程逐步水解为麦芽糖、葡萄糖。现有萌发1日、3日、5日、7日、9日的若干水稻种子,兴趣小组为了探究这些种子中的淀粉是否水解及水解程度。设计了如下实验:
首先取等量的萌发1日、3日、5日、7日、9日的水稻种子分别制成匀浆,各取2mL置于甲、乙两组试管中,并编号甲1、甲2、甲3、甲4、甲5;乙1、乙2、乙3、乙4、乙5。
(6)接着实验同学向甲组试管中依次加入等量碘溶液并充分震荡,向乙组试管中 。(请写出实验组同学对乙组试管进行的操作)
(7)①若观察到 现象,可得到结论为淀粉部分水解。②若观察到 现象,可得到结论为淀粉完全水解。
13.(24-25高一上·上海·期中)2021年12月9日“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站,为青少年带来了一场精彩纷呈的太空科普课。天空课堂上王亚平演示了一系列与水有关的太空实验。
人们普遍认为,地球上最早的生命孕育在海洋中,生命从一开始就离不开水。组成细胞的无机物中还有无机盐,许多种无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动都有重要的作用。
(1)太空中的生命活动也离不开水,下列关于细胞和生物体中水的叙述正确的是 。
A.水分子之间的氢键使得水成为良好的溶剂
B.无机盐不参与血浆正常浓度和酸碱平衡的维持
C.水不能为生命活动提供能量
D.同一生物体的不同细胞含水量相差不大
(2)在正常情况下,细胞的代谢旺盛的时候,结合水与自由水的比值会 。
A.增大 B.降低 C.保持不变 D.无法确定
(3)在校运动会上,某同学参加完1500米跑步后发生肌肉抽搐现象,最可能的原因是 。
A.血液中缺少葡萄糖 B.血液中钙离子含量低
C.体内缺少蛋白质 D.体内缺少水
(4)血红蛋白具有运输氧的功能,下列元素中参与血红蛋白合成的是 。
A.Fe B.Na C.I D.K
(5)已知Mn2+是许多酶的活化剂, 例如, Mn2+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.对维持细胞的形态和功能有重要作用
B.对维持细胞的生命活动有重要作用
C.对维持细胞的酸碱平衡有重要作用
D.对调节细胞的渗透压有重要作用
(6)下列关于细胞中的水叙述中不正确的是_____。
A.结合水是细胞中良好的溶剂
B.细胞中的水有自由水和结合水两种形式存在
C.细胞内许多生物化学反应需要水的参与
D.自由水能运输营养物质和代谢废物
14.(23-24高二上·上海·期中)随着生活水平的提高,人们对饮食的追求已经不仅仅是口味,更会关注食物是否健康,健康的食物会含有身体必需的无机物和有机物,保证生命活动的正常进行,早餐是一日三餐中是重要的,直接影响着全天的精神状态,健康合理的早餐搭配有利于保护身体机能的健康,让人精力充沛。某天致远食堂为同学们准备的早餐有:猪肉包子、荠菜包子、大米粥、豆浆、牛奶、茶叶蛋。
(1)以上早餐中至少包括两种植物多糖,它们是 ,其基本组成单位都是 ,含有的元素是 ,其中构成骨架的元素是 。
(2)我们每天都会消耗大量能源物质,其中包括脂质中的 ,它是细胞内良好的储能物质。蛋黄、动物内脏等食物富含 ,这种脂类如果过多摄入,会在血管壁上形成沉积,造成血管堵塞,危及生命。
大米粥中的大米来自水稻种子,因为富含淀粉,可以满足我们对糖类的需求。也有些植物的种子中富含脂肪,如油菜种子。在种子萌发过程中,细胞中的相关物质会发生一系列的变化。
(3)水稻种子萌发过程中,细胞代谢旺盛,细胞中自由水与结合水的比值___
A.上升 B.下降 C.不变 D.随湿度升降
(4)秋季水稻成熟时叶片变黄,主要是叶绿素和类胡萝卜素的比例改变造成的。在水热光照充足的春季,若某植物叶脉间缺绿、叶片变黄,光合作用速率显著下降,则栽培该植物的土壤中最有可能缺乏___
A.碳元素 B.硫元素 C.镁元素 D.铁元素
(5)水稻种子萌发过程中,淀粉在a-淀粉酶、β-淀粉酶、麦芽糖酶催化下,经一系列过程逐步水解为麦芽糖、葡萄糖;不同物种的酶差异很大,根本原因是因为不同生物的DNA分子具有多样性,关于造成DNA分子多样性的原因,正确的是___
A.脱氧核苷酸的数目具有多样性
B.脱氧核苷酸的种类具有多样性
C.脱氧核苷酸排列顺序具有多样性
D.DNA分子空间结构具有多样性
某兴趣小组为了探究水稻种子萌发过程中,淀粉是否水解为还原糖,及其水解程度。设计了如下实验:首先取等量的萌发1日、3日、5日、7日、9日的水稻种子分别制成匀浆,再各取2mL置于甲、乙两组试管中,并编号甲1-甲5;乙1-乙5。
(6)检测的方式是向甲组试管中依次加入等量碘溶液并充分震荡,向乙组试管中加入 (写出对乙组试管进行的操作)。若观察到 ,可认为发芽的前9日淀粉仅部分水解。
15.(23-24高一上·上海·期中)“秋风起,蟹脚痒,菊花开,闻蟹来”。金秋时节,螃蟹成为上海家家户户餐桌上的一道美味。螃蟹的可食用部分一般包括蟹黄、蟹膏和蟹肉,其营养成分如表所示。
表1螃蟹每100g可食用部分中的营养成分
成分
水
蛋白质
脂肪
糖类
无机盐
含量
75.1~77.8%
13.5~17.7%
2.2~2.7%
1.6~4.5%
1.7~2.3%
(1)C、H、O、N、P、S等元素是构成螃蟹细胞的主要元素,其中______元素参与螃蟹体内有机大分子骨架的构成。
A.碳 B.氢 C.氧 D.氮
(2)由表可知,螃蟹体内含量最高的化合物是 ,该化合物在生物体内的作用有哪些? 。(写出两个即可)
(3)螃蟹生命活动所需能量的主要来源是表1中的 ,表中与该类物质化学元素组成完全相同的有机营养成分是 。
(4)以下物质中可能是螃蟹细胞含有的是 (选填字母),螃蟹细胞中与班氏试剂混合加热能够产生黄红色沉淀的物质是 (选填字母)。
A.葡萄糖 B.果糖 C.麦芽糖 D.糖原 E.纤维素
(5)蟹黄和蟹膏富含脂肪酸,这是螃蟹味道鲜美的重要原因,脂肪酸可参与表中 营养成分的合成;处于卵巢快速发育阶段的螃蟹,由消化腺摄取的胆固醇可快速转移到卵巢中,据此推测胆固醇进入卵巢后可参与 的合成,从而调节螃蟹的生长发育成熟。
(6)螃蟹体内含有丰富的矿质元素,可作为人体矿质元素的良好来源。人体特定矿质元素摄入不足,会出现相应症状,其中出现地方性甲状腺肿大和肌肉抽搐症状是因为缺少______
A.钠、钙 B.铁、锌 C.碘、钙 D.碘、钠
(7)我校生物社某同学在解剖螃蟹时发现有淡蓝色的液体,怀疑是螃蟹的血液,通过查找相关文献得知,血液的颜色是由血蛋白含有的元素决定的,血红蛋白是一种红色含 (填微量元素)的蛋白质,使人和脊椎动物的血液呈现红色;许多甲壳纲动物和软体动物的血液中有一种含铜离子的血蓝蛋白,使血液呈现蓝色。海鞘纲动物的血液中,有一种含钒离子的血钒蛋白,使血液呈绿色。以上实例说明无机盐的作用是:
16.(23-24高一上·上海·期中)目前,智能温室无土栽培番茄已经在一些农业公司和发达地区得到了成功的应用,取得了显著的经济效益和社会效益。植物体所需的矿质元素进入植物体后,有些可重复利用,有些不能重复利用。可重复利用的矿质元素缺乏时,老叶先表现出缺乏症(叶片变黄),不可重复利用的矿质元素缺乏时,幼叶先表现出缺乏症(叶片变黄)。小明设计了探究Mg是否可被番茄细胞重复利用的实验。
(1)构成番茄植株的细胞中,含量最多的有机化合物是 ,含量最多的无机化合物是 。
(2)小明设计了如下实验步骤,其正确顺序应为:____________。(单选)
①配制定量完全培养液和缺少Mg的完全培养液,分别装入培养瓶,并编号组A、组B。
②培养一段时间后,观察并记录实验结果。
③将两组植物放在其余条件相同且适宜的条件下培养。
④将长势相同的番茄幼苗分别栽培在配制好的两种培养液中。
A.①②③④ B.①④②③ C.①③④② D.①④③②
(3)实验中的组A为: (填“实验组”或“对照组”)
(4)本探究实验应观察的指标是____________。(单选)
A.叶片的颜色 B.叶片的数量
C.幼苗的重量 D.幼苗的高度
(5)能够减少实验误差的操作是____________。(多选)
A.选长势相同的番茄幼苗
B.每组各选取20株番茄幼苗
C.装入培养瓶,并编号
D.相同且适宜的条件下培养
17.(23-24高一上·上海·期中)如图是活细胞中 3 种元素含量或 3 种化合物含量的扇形图,如表是几种细胞中 6 种大量元素的百分比含量,请回答以下问题:
元素
O
C
H
N
P
S
玉米细胞(干重)
44.43
43.57
6.24
1.46
0.20
0.17
人细胞(干重)
14.62
55.9
7.46
9.33
3.11
0.78
人活细胞
65.0
18.0
10.0
3.0
1.40
0.30
(1)若扇形图代表化合物的含量,则甲、乙分别代表 ,若图代表元素的含量,则甲、乙、丙分别代表 三种元素,乙元素含量比较高是因为 。
(2)人的活细胞中含量最高的元素是 (A 碳 B.氢C.氧D.氮)。原因是活细胞中含 较多。
(3)由表中数据可以看出,在玉米细胞(干重)中所占比例明显高于人细胞(干重) 中的元素是
A.碳B.氢C.氧 D.氮
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。
A.糖类B.脂质C.蛋白质D.核酸
(4)关于组成生物体的化学元素的表述,不正确的是
A.组成生物体的化学元素,除了 C、H、O、N、P、S 外,其余的称为微量元素
B.组成生物体的化学元素,没有一种是生物界特有的
C.组成不同生物体的化学元素在含量上存在差异性
D.元素C、H、O、N 在生物体中含量丰富,是组成生物体的化合物的含量决定的
(5)组成生物界和非生物界的化学元素在含量上相差很大,说明
18.(23-24高一上·上海·期末)地球上的全部生命都是以碳和水为基础而且很可能宇宙中尚未发现的生命形态也都是以碳和水为基础。但是也有很多人相信碳以外的其他元素以及水以外的其他介质也可以构成生命的基础。早在1885年,爱尔兰出生的天文学家兼数学家罗伯特•斯德威尔•鲍尔(Robert Stawell Ball)就曾在他的《天堂的故事》(Story of the Heavens)中提到地外生命可能和地球上的完全不同,他写道:“倘若我们能够得到机会去近距离观察一些天体,我们可能会发现它们也充满了生命,但却是特化适应于环境的生命。以奇特而怪异的形态出现的生命……”。
(1)组成细胞中复杂生物分子的主要元素包括( )
A.C、H、O、N、Fe B.H、O、N、P、Si
C.C、H、O、N、P、S D.O、N、P、S、Mn
(2)微量元素的总质量仅占细胞干重的1%左右,且仅出现在某些生物分子中,但不可缺少。若某地区食物中缺碘,则当地人易患( )
A.地方性甲状腺肿 B.侏儒症
C.骨质疏松症 D.心脏病
(3)碳可以形成大量化合物的数量比任何其他元素都多,迄今为止已有近千万种,碳被称为元素之王。如下图是细胞中常见的两种有机分子,它们在细胞生命活动中发挥的作用不同,原因可能是( )
①两者碳骨架的长度不相同 ②两者的元素组成不相同 ③两者中与碳骨架相连的基团不相同
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
(4)生命起源于水环境,水也是生物体含量最多的化合物。水在生命活动中的重要作用与水分子的结构及其在细胞中的存在形式有关。请判断下列说法是否正确(正确的用“√”;错误的用“×”):
①由于水分子表面电荷在O和H之间分布不均匀,使水分子具有极性。( )
②细胞中的所有化学反应都在水环境中进行。( )
③水稻种子在储存入库前要晒干,其目的是减少自由水的含量。( )
19.(23-24高一上·上海·期中)“秋风起,蟹脚痒,菊花开,闻蟹来”。金秋时节,螃蟹成为家家户户餐桌上的一道美味。河蟹的可食用部分一般包括蟹黄、蟹膏和蟹肉,其营养成分如表所示。
河蟹每100g可食用部分中的营养成分
成分
水
蛋白质
脂肪
碳水化合物
无机盐
含量
75.1-77.8%
13.5-17.7%
2.2-2.7%
1.6-4.5%
1.7-2.3%
(1)参与河蟹体内有机大分子骨架构成的元素是( )。
A.碳 B.氢 C.氧 D.氮
(2)碳水化合物是糖类的俗称,是维持河蟹生命活动所需能量的主要来源。表5中与糖类化学元素组成不完全相同的有机营养成分是 ;河蟹细胞内可能含有的糖类有 (编号选填)
①葡萄糖 ②果糖 ③麦芽糖 ④糖原 ⑤纤维素
(3)“青背白肚”的河蟹,其甲壳主要是由多糖“甲壳质”构成,该事实体现了糖类( )
A.参与生物体生长发育的调节 B.是组成生物体结构的基本原料
C.是生物体内携带遗传信息的物质 D.是维持生命活动所需能量的来源
(4)蟹黄和蟹膏中富含脂肪酸,这是河蟹味道鲜美的重要原因,脂肪酸可参与表5中 营养成分的合成;处于卵巢快速发育阶段的河蟹,由消化腺摄取的胆固醇可快速转移到卵巢中,据此推测胆固醇进入卵巢后可参与 的合成,从而调节河蟹的性成熟。
(5)磷脂由于特殊的分子结构在水溶液中会出现不同的排列方式,请在方框内绘制磷脂在水-空气界面和水溶液中可能出现的排列方式 。
空气
水
水
(6)河蟹体内含有丰富的矿质元素,可作为人体矿质元素的良好来源。人体特定矿质元素摄入不足,会出现相应症状,其中出现肌肉抽搐症状是因为缺少( )
A.钙 B.钠 C.锌 D.钾
小萌同学欲探究“湖泊围网”与“湖泊放流”两种不同生态环境养殖条件下,河蟹体内蛋白质含量的差异。检测蛋白质用双缩脲试剂,呈现紫色;检测蛋白质含量可用分光亮度法,测得吸光值越大说明蛋白质含量越多。实验设计如表所示:
组别
“湖泊围网”组
“湖泊放流”组
材料
体型相近的雌蟹10只
显色反应
选用双缩脲试剂,呈紫色
制作标准曲线
分光亮度计
吸光值0.528
吸光值0.331
(7)“湖泊放流”组中的实验材料应选择___________。
A.体型相近的雌蟹10只 B.体型各异的雌蟹10只
C.体型相近的雄蟹10只 D.体型相近的雌雄蟹各5只
(8)小萌同学的探究结果是两种不同生态环境养殖条件下,河蟹体内蛋白质含量“湖泊围网”_______“湖泊放流”
A.小于 B.大于 C.等于 D.无法比较
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专题04 水与无机盐(细胞的分子组成综合)
一、精选选择题
1.(23-24高一上·上海·期末)一份营养丰富且均衡的餐食应包含主食(米饭或面食)、蔬菜、肉类、奶制品和水果等,这些食物能提供人体所需的糖类、脂质、蛋白质等营养物质。下表是大同中学食堂部分午餐的套餐类型。
套餐类型
套餐1
套餐2
套餐3
菜谱
咖喱鸡块
山药木耳肉丝
香菇青菜
蛋炒饭
盐酥鸭
椒盐排条
清炒豌豆粒
番茄冬瓜汤
上海红烧肉
香酥鸭腿
酸辣大白菜
榨菜鸡蛋汤
(1)豌豆种子在成熟时,圆粒种子中淀粉含量较高,故能有效地保留水分;而皱粒豌豆种子中淀粉含量相对较低,因失水较多而皱缩。圆粒种子中因淀粉而保留的水分和皱粒种子中失去的水分分别是____________。
A.自由水;自由水 B.自由水;结合水
C.结合水;结合水 D.结合水;自由水
(2)水是生物体中含量最多的化合物,下列关于水的生理功能正确的是____________。
①化学反应的介质;②运输作用;③维持细胞形态;④调节体温
A.①②③④ B.①②④ C.②③④ D.①②③
(3)咖喱鸡块中有同学质疑其中混入鸭块。生活中若想鉴别鸡肉与鸭肉,我们可以通过检测_____来判断真假。
A.多糖 B.磷脂 C.蛋白质 D.DNA
(4)下列物质中,属于构成鸡肉蛋白质的氨基酸的是____________。
A. B.C. D.
(5)研究发现,鸡肉和鸭肉口感不同与两者含有的蛋白质种类有关。从蛋白质的结构和功能角度分析,造成这种口感差异的原因可能是____________。
A.组成两条链的氨基酸种类不同
B.组成两条链的氨基酸数目不同
C.组成两条链的氨基酸排列顺序不同
D.两条肽链盘曲、折叠的方式不同
(6)若将鸭皮下脂肪组织制成临时装片,滴加染液,在显微镜下观察,会看到染上颜色的脂肪颗粒,实验选用的试剂及对应的颜色分别为____________。
A.班氏试剂;红黄色 B.双缩脲试剂;紫色
C.苏丹IV染液;红色 D.碘液;蓝色
(7)某同学患有青少年型糖尿病,生活中他不仅要限制甜味食品的摄入,米饭和馒头等主食也需定量摄入,原因是____________。
A.糖尿病人的消化功能不好
B.米饭和馒头中的淀粉被消化后会产生葡萄糖
C.糖尿病人的吸收能力不好
D.米饭和馒头中含有大量的葡萄糖
(8)生物体内无机盐的含量很少,但对生命活动起着重要的作用。下列关于生物体内无机盐特性或作用的叙述,错误的是____________。
A.氯化钠通常以离子状态存在
B.人体血液中钙离子含量过低会引发肌肉抽搐
C.镁元素参与血红蛋白的构成
D.碘元素参与甲状腺激素的构成
【答案】(1)D
(2)A
(3)CD
(4)AB
(5)ABCD
(6)C
(7)B
(8)C
【分析】物体内水以两种形式存在。一种是自由水,一种是结合水。自由水在生物体内可以流动,是生化反应的介质,比如水植物体内的各种汁液,动物体内的体液。而结合水则指的是与某一些亲水性物质(淀粉、纤维素、糖类等)相结合水分,比如说干种子所含的水分就是结合水。结合水含量越多植物的抗逆性越强。自由水含量越多的生物新陈代谢越旺盛。
【详解】(1)因为结合水是水在生物体和细胞内的存在状态之一,是吸附和结合在有机固体物质上的水。也就是说结合水主要是和种子中的淀粉结合在一起,因此圆粒中的水是结合水。
自由水不被植物细胞内胶体颗粒或大分子所吸附,能自由移动,并起溶剂作用。皱粒种子中淀粉含量少,蔗糖含量高,也就是说自由水不能与淀粉(蛋白质)结合,它主要与蔗糖溶解在一起,因此皱粒种子失去的水分为自由水。ABC错误,D正确,
故选D。
(2)水包括自由水和结合水,①自由水还能参与许多生化反应,①正确;
②运输营养物质和代谢废物,②正确;
③自由水的生理作用除了是细胞内良好的溶剂,为细胞提供液体环境,③正确;
④水有氢键的存在,可以缓和温度变化,④正确;
故选A。
(3)
鸡肉与鸭肉中,遗传物质不相同,所以DNA不相同,形成的蛋白质也不相同,所以可以通过检测蛋白质、DNA,AB不符合题意,CD符合题意,
故选CD。
(4)构成蛋白质的各种氨基酸至少都含有一个氨基(一NH2)和一个羧基(一COOH),且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团,由图可知,CD的氨基和羧基未连接在同一个碳原子上,不属于构成蛋白质的氨基酸,AB均属于氨基酸,CD不符合题意,AB符合题意,
故选AB。
(5)蛋白质功能多样性的原因与氨基酸的种类、数目和排列顺序有关,也与肽链的空间结构即肽链盘区、折叠的方式不同,有关,ABCD符合题意
故选ABCD。
(6)A、班氏试剂是斐林试剂的改良试剂,用于检验还原糖,呈黄红色,A错误;
B、双缩脲试剂可以将蛋白质染成紫色,B错误;
C、苏丹IV染液可将脂肪染成红色,C正确;
D、碘液用于鉴定淀粉,D错误。
故选C。
(7)糖尿病人的饮食需受到严格的限制,受限制的并不仅仅是甜味食品,米饭和馒头等主食都需要定量摄取,这是因为米饭和馒头中富含淀粉,淀粉经过消化分解的产物是葡萄糖,葡萄糖大量吸收进入血液会引起血糖水平上升,而患者降血糖调节机制障碍,进而导致血糖水平居高不下,会加重病情,因此对于米饭、馒头等主食也要定量摄入,B正确,ACD错误。
故选B。
(8)A、细胞中的无机盐主要是以离子的形式存在,如Na、K、CI等,A正确;
B、无机盐对维持细胞生命活动有重要作用,如人体血液中钙离子含量过低时会发生肌肉抽,B正确;
C、铁元素参与血红蛋白分子的构成,而镁元素参与叶绿素的合成,C错误;
D、碘是合成甲状腺激素的重要元素,D正确。
故选C。
(22-23高一上·上海·期末)炸薯条是常见的快餐食品。若马铃薯块茎中还原糖含量过高,可能导致油炸过程中产生有害物质。为准确检测还原糖含量,研究人员采用不同方法制备了马铃薯提取液,如下表所示。
方法
提取液颜色
提取液澄清度
还原糖浸出程度
一
浅红褐色
不澄清
不充分
二
深红褐色
澄清
充分
三
浅黄色
澄清
充分
2.将马铃薯切开,有汁液流出,此汁液中的水主要是马铃薯细胞的( )
A.自由水 B.结合水 C.还原性糖 D.蛋白质
3.据表可用于还原性糖检测的提取液使用的方法是( )
A.方法一 B.方法二 C.方法三 D.都可以
4.小柴用班氏试剂检测马铃薯提取液的还原性糖时,必须用到的实验用具是( )
A.吸水纸 B.显微镜 C.酒精灯 D.搅拌机
【答案】2.A 3.C 4.C
【分析】还原糖的鉴定:斐林试剂用于还原糖的鉴定,在水浴加热的条件下,产生砖红色沉淀,斐林试剂只能检测生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原糖(如淀粉)。
2.分析题意可知:将马铃薯切开,有汁液流出,代表呈游离状态,可以自由流动,所以此汁液中的水主要是马铃薯细胞的自由水,A正确,BCD错误。
故选A。
3.分析题表可知:三种马铃薯提取液制备方法中,方法3最符合检测还原糖的要求,因为方法3得到的提取液颜色为浅黄色,颜色干扰小,还原糖浸出充分,C正确,ABD错误。
故选C。
4.班氏试剂为斐林试剂的改良试剂,同样适用于鉴定还原糖存在与否;在鉴定的过程中,需要水浴加热,即将装有班氏试剂的试管放进盛有开水的大烧杯中,用酒精灯加热煮沸2分钟左右,所以酒精灯是必须用到的实验器具,C正确,ABD错误。
故选C。
5.(21-22高一上·上海·期中)为探究干旱胁迫对不同种源赤皮青冈松幼苗叶片自由水和结合水含量的变化,某科研小组开展了相关研究,结果如下表(CK:对照组;T1:轻度干旱胁迫;T2:中度干旱胁迫;T3:重度干旱胁迫),下列说法不正确的是( )
地区
指标
CK
T1
T2
T3
浙江
庆元
自由水含量
47.94
48.38
40.61
30.15
结合水含量
25.60
28.47
30.63
38.97
自由水/结合水
1.87
1.70
1.33
0.77
湖南
洞口
自由水含量
51.61
49.79
39.17
31.08
结合水含量
19.75
24.26
26.23
32.43
自由水/结合水
2.61
2.05
1.49
0.96
A.随干旱胁迫加剧,叶片中的部分水分失去流动性和溶解性
B.随干旱胁迫加剧,叶片中自由水含量均下降
C.随干旱胁迫加剧,叶片中细胞代谢均逐渐减弱
D.随干旱胁迫加剧,幼苗对低温的适应能力可能逐渐增强
【答案】B
【分析】细胞内的水的存在形式是自由水和结合水,结合水是细胞结构的重要组成成分;自由水是良好的溶剂,是许多化学反应的介质,自由水还参与许多化学反应,自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用;自由水与结合水不是一成不变的,可以相互转化,自由水与结合水的比值越高,细胞代谢越旺盛,抗逆性越低,反之亦然。
【详解】A、实验结果说明,随着干旱胁迫加剧,结合水含量呈上升趋势,因此可推测,叶片中的部分水分失去流动性和溶解性,A正确;
B、实验结果说明,随干旱胁迫加剧,叶片中自由水含量不都是下降趋势,如:在浙江庆元轻度干旱胁迫处理下,B错误;
C、自由水的含量与新陈代谢速率有关,随干旱胁迫加剧,自由水/结合水比值呈下降趋势,这说明自由水含量减少,故叶片中细胞代谢均逐渐减弱,C正确;
D、结合水的含量与植物的抗逆性有关,随干旱胁迫加剧,自由水/结合水比值呈下降趋势,这说明结合水含量相对增加,故幼苗对低温的适应能力可能逐渐增强,D正确。
故选B。
6.(23-24高一上·上海·期中)2022年2月北京冬奥会圆满结束。在此期间,冬奥村美食频频登上热搜。中国的饺子、烤鸭备受欢迎。高峰期时,运动员们一天要吃掉100多公斤的饺子,午餐时段消耗80多只烤鸭。
(1)根据已有知识判断,下列叙述错误的是
A.饺子皮中主要的营养成分可用碘液检测
B.脂肪在人体细胞中氧化分解释放的能量比同质量的糖类多
C.烤熟肥鸭的细胞中含量最多的有机化合物是核酸
D.鸭皮细胞在烤制过程中先丢失自由水,后丢失结合水
(2)根据已有知识合理推测,下列叙述正确的是 (多选)
A.水是细胞中含量最多的化合物
B.温度降低时会有部分结合水转化为自由水
C.代谢旺盛的细胞自由水含量相对高
D.参与运输营养物质的是自由水
【答案】(1)C
(2)ACD
【分析】细胞内的水的存在形式是自由水和结合水,结合水是细胞结构的重要组成成分;自由水是良好的溶剂,是许多化学反应的介质,自由水还参与许多化学反应,自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用;自由水与结合水不是一成不变的,可以相互转化,自由水与结合水的比值越高,细胞代谢越旺盛,抗逆性越低,反之亦然。
【详解】(1)A、饺子皮主要由面粉制作而成,面粉中含有淀粉,淀粉遇碘液会变蓝,故饺子皮中主要的营养成分可用碘液检测,A正确;
B、脂肪与同质量的糖类相比,其中含有的H多,而O含量少,因此,在人体细胞中氧化分解消耗的氧多,因而释放的能量比同质量的糖类多,B正确;
C、活细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质,即烤熟肥鸭的细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质,C错误;
D、鸭皮细胞中含量最多的是自由水,结合水是细胞结构的重要组成成分,当鸭皮细胞在烤制过程中先丢失自由水,后细胞结构遭到破坏,丢失结合水,D正确。
故选C。
(2)A、生命活动离不开水,水是含量最多的化合物,A正确;
B、温度降低时会有部分自由水转化为结合水,降低代谢,提高抗逆性,B错误;
C、自由水可参与多种生化反应,代谢旺盛的细胞自由水含量相对高,C正确
D、自由水是细胞中能够自由流动的水,参与运输营养物质的是自由水,D正确。
故选ACD。
二、综合题
7.(23-24高一上·上海·期末)一份营养丰富且均衡的餐食应包含主食(米饭或面食)、蔬菜、肉类、奶制品和水果等,这些食物能提供人体所需的糖类、脂质、蛋白质等营养物质。下表是某中学食堂贴出的某天的菜谱。
套餐类型
套餐 1
套餐2
套餐 3
菜谱
咖喱大排饭;山药木耳肉丝;香菇青菜;零卡雪碧
腐乳炒饭;椒盐鸭翅;木耳鸡毛菜;番茄冬瓜汤
叉烧饭;红烧大闸蟹;酸辣大白菜;榨菜鸡蛋汤
(1)晒干的大米因含淀粉而保留有水分,青菜因饱含水分而倍感新鲜,晒干的大米和新鲜的青菜中的水的主要存在形式分别是( )
A.自由水、结合水 B.自由水、自由水
C.结合水、结合水 D.结合水、自由水
(2)经过一上午的学习,同学们往往会感觉饥饿,但此时机体内的血糖仍维持在相对稳定的水平,这是由于人体细胞中的糖原分解为 进入血液,以维持血糖的稳定。以下同学们的午餐中的物质属于糖类的是 (编号选填)
①咖哩大排饭中的淀粉②香菇青菜中的纤维素③零卡雪碧中的木糖醇 (C₅H₁₂O₅)④香酥鸭腿中的油脂
(3)下列关于鸭腿和番茄内物质的叙述,正确的是( )
A.细胞中的无机盐均以离子的形式存在
B.缺少微量元素镁会影响番茄光合作用的进行
C.两者细胞内元素的种类和含量都相同
D.两者体内的主要化合物都是以碳链为骨架构成
豆腐是以大豆为原料制作而成的豆制品,因含有大豆乳清蛋白等多种优质植物蛋白而深受人们的喜爱。大豆乳清蛋白包含多种蛋白质,其中β——伴大豆球蛋白是由三条不同的肽链组成,这三条肽链分别含有氨基酸的数量为623、621、439个。
(4)三条肽链的组成成分中均富含谷氨酸,已知谷氨酸的R基团为——C₃H₅O₂,请画出谷氨酸的结构式 ,1分子β—伴大豆球蛋白所含有的肽键数目是 。
(5)某同学十分爱吃套餐2中的腐乳炒饭,腐乳是由毛霉参与发酵的大豆制品。在发酵过程中,豆腐中的大分子物质会被毛霉分解成小分子。下列能表示这一过程的是 (编号选填)。
“秋风起,蟹脚痒,菊花开,闻蟹来”。金秋时节,螃蟹成为崇明家家户户餐桌上的一道美味。河蟹的可食用部分一般包括蟹黄、蟹膏和蟹肉,其营养成分如下表所示。
河蟹每 100g可食用部分中的营养成分
成分
水
蛋白质
脂肪
碳水化合物
无机盐
含量
75.1~77.8%
13.5~17.7%
2.2~2.7%
1.6~4.5%
1.7~2.3%
(6)蟹黄和蟹膏中富含脂肪酸,这是河蟹味道鲜美的重要原因,脂肪酸可参与表2中脂肪的合成,脂肪分子的构成除了脂肪酸还有 ;处于卵巢快速发育阶段的河蟹,由消化腺摄取的胆固醇可快速转移到卵巢中,据此推测胆固醇进入卵巢后可参与 的合成,从而调节河蟹的性成熟。
(7)如需检测河蟹中蛋白质,则检测蛋白质所需试剂和呈现的颜色分别是 (编号选填)。
①碘液 ②班氏试剂 ③双缩脲试剂 ④蓝色 ⑤紫色 ⑥黄红色
(8)碳水化合物是糖类的俗称,是河蟹生命活动所需能量的主要来源。表中与糖类化学元素组成不完全相同的有机物营养成分是 ;河蟹细胞内可能含有的糖类有 (选择下列的编号作答)。
①葡萄糖 ②果糖 ③麦芽糖 ④糖原 ⑤纤维素
【答案】(1)D
(2) 葡萄糖 ①②
(3)D
(4) 1680个
(5)①
(6) 甘油 雌激素
(7)③⑤
(8) 蛋白质 ①④
【分析】1、糖类分类及特点:根据是否能水解及水解成单糖的数量分为:(1)单糖:不能水解,可直接被细胞吸收,如葡萄糖、果糖、核糖等。(2)双糖:两分子单糖脱水缩合而成,必须水解成单糖才能被吸收,常见种类有蔗糖(葡萄糖+果糖)、麦芽糖(两分子葡萄糖组成、植物细胞特有)和乳糖(动物细胞特有)。(3)多糖:植物:淀粉(初步水解产物为麦芽糖)、纤维素;动物:糖原。它们彻底水解产物为葡萄糖。
2、组成脂质的化学元素主要是C、H、O,有些脂质还含有P和N,细胞中常见的脂质有:(1)脂肪:是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的,作用:①细胞内良好的储能物质;②保温、缓冲和减压作用。(2)磷脂:构成膜(细胞膜、核膜、细胞器膜)结构的重要成分。(3)固醇:维持新陈代谢和生殖起重要调节作用,分为胆固醇、性激素、维生素D等。①胆固醇:构成细胞膜的重要成分,参与血液中脂质的运输。②性激素:促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成。③维生素D:促进肠道对钙和磷的吸收。
【详解】(1)因为结合水是水在生物体和细胞内的存在状态之一,是吸附和结合在有机固体物质上的水。也就是说结合水主要是和种子中的淀粉结合在一起,因此饱满的大米粒因含淀粉而保留的水分是结合水;细胞中绝大部分的水以游离的形式存在,可以自由流动,叫做自由水,青菜因饱含水分而倍感新鲜,青菜中的水分是自由水,综上所述,D正确。
故选D。
(2) 人体细胞中的糖原属于多糖,可分解为葡萄糖进入血液,以维持血糖的稳定。
①②、淀粉、纤维素属于多糖,①②正确;③、木糖醇属于醇类,不属于糖类,③错误;④、油脂属于脂类,不属于糖类,④错误。故选①②。
(3)A、细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在,无机盐是细胞中某些复杂化合物的重要组成成分,如镁离子是叶绿素的必要成分,A错误;
B、大量元素镁是叶绿素的重要成分,缺镁会造成叶绿素合成不足,叶片发黄,影响植物光合作用,B错误;
C、不同种类的细胞其组成元素和化合物种类基本相同,但含量又往往有一定差异,C错误;
D、两者体内的主要化合物如蛋白质、核酸、多糖都是以碳链为骨架构成,D正确。
故选D。
(4) 已知谷氨酸的R基团为—C₃H₅O₂,代入氨基酸结构通式可得出谷氨酸的结构式为 。肽键数目=氨基酸总数- 肽链数目,故1分子β—伴大豆球蛋白所含有的肽键数目=623+621+439- 3=1680个。
(5)豆腐中的大分子物质会被毛霉分解成小分子,图示①可表示该过程,图示②表示小分子物质合成大分子物质过程,故选①。
(6)脂肪是由脂肪酸和甘油;处于卵巢快速发育阶段的河蟹,由消化腺摄取的胆固醇可快速转移到卵巢中,据此推测胆固醇进入卵巢后可参与雌激素的合成,从而调节河蟹的性成熟。
(7)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应,若样品中含蛋白质,则显色反应中加入的试剂和呈现的颜色分别是③双缩脲试剂、⑤紫色。
(8)糖类的元素组成一般是C、H、O,而蛋白质的组成是C、H、O、N等;动物细胞内可能含有的糖类有①葡萄糖 和 ④糖原。
8.(22-23高一上·上海·期末)河蟹与营养
“秋风起,蟹脚痒,菊花开,闻蟹来”。金秋时节,螃蟹成为崇明家家户户餐桌上的一道美味。河蟹的可食用部分一般包括蟹黄、蟹膏和蟹肉,其营养成分如表所示。
表河蟹每100g可食用部分中的营养成分
成分
水
蛋白质
脂肪
碳水化合物
无机盐
含量
75.1~77.8%
13.5~17.7%
2.2~2.7%
1.6~4.5%
1.7~2.3%
(1)C、H、O、N、P、S等元素是构成河蟹细胞的主要元素,其中___元素参与河蟹体内有机大分子骨架的构成。(单选题)
A.碳 B.氢 C.氧 D.氮
(2)碳水化合物是糖类的俗称,是河蟹生命活动所需能量的主要来源。表1中与糖类化学元素组成不完全相同的有机营养成分是 ;河蟹细胞内可能含有的糖类有 。(选择下列的编号作答)
①葡萄糖 ②果糖 ③麦芽糖 ④糖原 ⑤纤维素
(3)“青背白肚”的河蟹,其甲壳主要是由多糖“甲壳质”构成,该事实体现了糖___。(单选题)
A.参与生物体生长发育的调节 B.是组成生物体结构的基本原料
C.是生物体内携带遗传信息的物质 D.是维持生命活动所需能量的来源
(4)蟹黄和蟹膏中富含脂肪酸,这是河蟹味道鲜美的重要原因,脂肪酸可参与表1中 营养成分的合成;处于卵巢快速发育阶段的河蟹,由消化腺摄取的胆固醇可快速转移到卵巢中,据此推测胆固醇进入卵巢后可参与 的合成,从而调节河蟹的性成熟。
(5)河蟹体内含有丰富的矿质元素,可作为人体矿质元素的良好来源。人体特定矿质元素摄入不足,会出现相应症状,其中出现地方性甲状腺肿和肌肉抽搐症状是因为缺少___。(单选题)
A.碘、钙 B.钠、钙 C.铁、锌 D.钾、钠
小萌同学欲探究“湖泊围网”与“湖泊放流”两种不同生态环境养殖条件下,河蟹体内蛋白质含量的差异,实验设计如表所示:
组别
“湖泊围网”组
“湖泊放流”组
材料
体型相近的雌蟹10只
_____?___________
显色反应
选用双缩脲试剂,呈_?__色
制作标准曲线
分光光度计
吸光值0.528
吸光值0.331
(6)“湖泊放流”组中的实验材料应选择___。(单选题)
A.体型相近的雌蟹10只 B.体型各异的雌蟹10只
C.体型相近的雄蟹10只 D.体型相近的雌雄蟹各5只
(7)显色反应中选用双缩脲试剂应呈 色表明样品中含蛋白质。
(8)根据分光光度计原理和测量结果,可以判断“湖泊围网”条件下的河蟹蛋白质含量 (大于/小于/等于)“湖泊放流”组。
【答案】(1)A
(2) 蛋白质 ①④
(3)B
(4) 脂肪 雌激素
(5)A
(6)A
(7)紫
(8)大于
【分析】糖类的化学元素组成为C、H、O,蛋白质的化学元素组成主要是C、H、O、N,脂肪的化学元素组成为C、H、O;动物细胞含有的糖类物质有:单糖、双糖中的乳糖、多糖中的糖原(甲壳类动物和昆虫的外骨骼含有几丁质即壳多糖);脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯,即三酰甘油(又称甘油三酯);固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等;无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动都有重要作用,人体缺碘会导致地方性甲状腺肿,人体血液中Ca2+含量太低,就会出现肌肉抽搐症状;对照实验的无关变量遵循等量原则;蛋白质与双缩脲试剂反应,产生紫色反应。
【详解】(1)组成多糖的基本单位是单糖,组成蛋白质的基本单位是氨基酸,组成核酸的基本单位是核苷酸,这些基本单位称为单体。每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。生物大分子是由许多单体连接成的多聚体,因此,生物大分子也是以碳链为基本骨架的。A正确,B、C、D错误。
故选A。
(2)糖类的化学元素组成为C、H、O,蛋白质的化学元素组成主要是C、H、O、N,脂肪的化学元素组成为C、H、O,因此表1中与糖类化学元素组成不完全相同的有机营养成分是蛋白质;动物细胞含有的糖类物质有:单糖、二糖中的乳糖、多糖中的糖原(甲壳类动物和昆虫的外骨骼含有几丁质即壳多糖),葡萄糖、果糖是单糖,麦芽糖是植物体含有的二糖,糖原是动物体含有的多糖,纤维素是植物体含有的多糖,因此河蟹细胞内可能含有的糖类有①④。
(3)河蟹的甲壳是河蟹身体的一部分,主要是由多糖“甲壳质”构成,该事实体现了糖是组成生物体结构的基本原料,A、C、D错误,B正确。
故选B。
(4)脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯,即三酰甘油(又称甘油三酯),因此脂肪酸可参与表1中脂肪营养成分的合成;胆固醇和性激素都是固醇类物质,卵巢产生雌激素等性激素,处于卵巢快速发育阶段的河蟹,由消化腺摄取的胆固醇可快速转移到卵巢中,据此推测胆固醇进入卵巢后可参与雌激素的合成,从而调节河蟹的性成熟。
(5)无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动都有重要作用,人体缺碘会导致地方性甲状腺肿,人体血液中Ca2+含量太低,就会出现肌肉抽搐症状,则A正确,B、C、D错误,故选A。
(6)探究“湖泊围网”与“湖泊放流”两种不同生态环境养殖条件下,河蟹体内蛋白质含量的差异,此实验是对比实验,所选取的河蟹材料是无关变量,应遵循等量原则,因此A正确,B、C、D错误。
故选A。
(7)蛋白质与双缩脲试剂反应,产生紫色反应,因此显色反应中选用双缩脲试剂应呈紫色表明样品中含蛋白质。
(8)“湖泊围网”组吸光值0.528大于“湖泊放流”组吸光值0.331,根据分光光度计原理和测量结果,可以判断“湖泊围网”条件下的河蟹蛋白质含量大于湖泊放流”组。
9.(22-23高一上·上海·期末)随着生活水平的提高,人们对饮食的追求已经不仅仅是口味,更会关注食物是否健康。
健康的食物会含有身体必需的无机物和有机物,保证生命活动的正常进行。早餐是一日三餐中最重要的一餐,直接影响着全天的精神状态。健康合理的早餐搭配有利于保持身体机能的健康,让人精力充沛。某天小明的奶奶准备了早餐:猪肉包子、牛肉包子、各种凉拌蔬菜、大米粥、豆浆、牛奶、煮鸡蛋。请回答下列问题:
(1)该早餐中至少包括两类植物多糖,它们是 ,其基本组成单位是 。
(2)我们每天都会消耗大量能源物质,其中包括脂质中的 ,它是细胞内良好的储能物质。蛋黄、动物内脏等食物富含 ,这种脂类如果过多摄入,会在血管壁上形成沉积,造成血管堵塞,危及生命。
牛奶富含β—乳球蛋白、α—乳白蛋白、酪蛋白等多种蛋白质。为了研究牛奶中某种四十九肽的功能,研究人员用不同的蛋白水解酶来水解目标肽链,将其分成多个小片段。若蛋白酶1作用于苯丙氨酸C9H11NO2两侧的肽键,蛋白酶2作用于赖氨酸(C6H14N2O2)氨基端的肽键,该肽链经酶1和酶2作用后的情况如下图。
(3)组成该四十九肽的基本单位的结构通式为 。
(4)该四十九肽中,赖氨酸存在于第 号位,苯丙氨酸存在于第 号位上。
A.16 B.17 C. 22 D.23 E.30 F.31 G.32 H.49
(5)小明的奶奶认为一定要将鲜牛奶煮至沸腾后再喝,这样更卫生,小明认为没有必要,煮牛奶会影响口感,你更支持谁的观点,说出理由: 。
(6)牛奶中还含有丰富的钙、铁等无机盐,无机盐具有重要的生理作用,包括______
A.构成细胞内某些复杂化合物 B.参与生命活动
C.维持体内酸碱平衡 D.提供能量
不同食物营养、口味不同,根本原因是细胞中的遗传物质不同。研究人员对五种生物细胞中一类核酸分子的碱基组成进行化学分析,结果如下表。请回答问题:
生物种类
碱基分子数的百分比
A
T
G
C
鲱鱼
27.8
27.5
22.2
22.6
酵母
31.3
32.9
18.7
17.1
玉米
28.6
28.4
21.4
21.6
明虾
30.9
29.6
19.7
19.8
(7)被检测的这类核酸是 ,判断依据是 。
(8)不同生物四种碱基组成百分比有显著差异,这是生物具有 (多样性/统一性)的物质基础。
(9)从核苷酸的组成考虑,不同核苷酸的区别表现在___
A.磷酸基团不同 B.五碳糖不同 C.碱基不同 D.含有的元素不同
(10)清朝扬州八怪之一的郑板桥有诗云:“东北人参凤阳梨,难及潍县萝卜皮”。滩县青萝卜甜脆多汁,稍有辣味,膳食纤维丰富,具有较高的营养价值和保健功能。在青萝卜种子萌发初期,结合水/自由水的比值 (填“上升”、“不变”、“下降”)。
【答案】(1) 淀粉、纤维素 葡萄糖
(2) 脂肪 胆固醇
(3)
(4) CDH BFG
(5)小明,牛奶已经经过了杀菌消毒处理
(6)ABC
(7) DNA/脱氧核糖核酸 该核酸分子中含有DNA特有的碱基T
(8)多样性
(9)BC
(10)下降
【分析】无机盐主要以离子的形式存在,其生理作用有:(1)细胞中某些复杂化合物的重要组成成分,如Mg2+是叶绿素的必要成分。(2)维持细胞的生命活动,如Ca2+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。(3)维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
【详解】(1)多糖主要由淀粉、纤维素、糖原,其中淀粉、纤维素是植物体内的多糖,这两种多糖的基本单位是葡萄糖。
(2)脂质是一类物质,包括磷脂、脂肪、固醇等,其中脂肪是细胞内良好的储能物质;胆固醇在许多动物性食物中含量丰富,饮食中如果过多摄入胆固醇,会在血管壁上形成沉积,造成血管堵塞,危及生命。
(3)组成该四十九肽的基本单位是氨基酸,氨基酸至少含有一个氨基、一个羧基,且连接在同一个碳原子上,另外还含有一个H和一个R基组成,结构通式为 。
(4)蛋白酶2作用于赖氨酸氨基端的肽键,在酶2的作用于下,该四十九肽变成D和E,第22号、23号、49号位的赖氨酸被水解,因此赖氨酸位于第22号、23号、49号位,选CDH;蛋白酶1作用于苯丙氨酸两侧的肽键,在酶2的作用于下,该四十九肽变成A、B和C,第17号、31号、32号位的苯丙氨酸被水解,因此苯丙氨酸存在于第17号、31号、32号位,选BFG。
(5)鲜牛奶已经经过了杀菌消毒处理,无需加热处理,故加热是没有必要的。
(6)A、无机盐构成细胞内某些复杂化合物,如铁是血红蛋白的组成元素之一,A正确;
B、无机盐参与生命活动,如Na+维持渗透压平衡,B正确;
C、无机盐维持体内酸碱平衡,如血浆中很多酸碱离子维持平衡,C正确;
D、无机盐不能提供能量,D错误。
故选ABC。
(7)根据表格可知,该核酸分子中含有DNA特有的碱基T,且碱基A=T、G=C可知,该核酸是双链DNA。
(8)由于生物具有多样性,不同的生物DNA不同,因此四种碱基组成百分比有显著差异。
(9)核苷酸是核酸的基本单位,包括脱氧核苷酸(DNA的基本单位)和核糖核苷酸(RNA的基本单位),脱氧核苷酸是由脱氧核糖、含氮碱基(A、T、G、C)、磷酸组成,核糖核苷酸是由核糖、含氮碱基(A、U、G、C)、磷酸组成,因此不同的核苷酸表现在五碳糖不同、碱基不同,而磷酸基团和含有的元素(均为C、H、O、N、P)都相同。故选BC。
(10)萌发初期,代谢加快,自由水参与代谢,因此自由水的含量增加,故结合水/自由水的比值下降。
10.(22-23高一上·上海·期末)2020年嫦娥五号顺利从月球带回1731克月球土壤,经过分析发现土壤样品含有微量的水,这些水需要在高温加热条件下才能提取到,折算后每吨月壤中至少含有170克的水(不到地球沙漠含水量的1/10)。
(1)根据材料推测月亮土壤中的水的存在形式是_______。
A.自由水 B.结合水 C.流动水 D.固态水
(2)科学家在探索外星生命的过程中,首要目标之一是寻找水,根据已有知识回答,水在生命活动中的作用有_______。
A.维持蛋白质等分子的结构和活性 B.水直接作为反应物参加某些细胞代谢
C.水的比热大,维持细胞温度的相对稳定 D.水可作为良好的溶剂,是物质运输的介质
科学家利用登月任务中收集到的不同年龄的月球土壤对模式生物拟南芥种子进行培育,发现与地球火山灰相比,拟南芥植株在月球土壤样本中的生长速度存在差异(最大植株叶冠长体现了植物生长情况),表现出更多的应激反应,如表所示。
月壤和火山灰成分差异、年龄及栽培结果比较
月壤1
月壤2
月壤3
火山灰
钛氧化物(质量%)
7.8
3.6
5.1
1.5
铁氧化物(质量%)
15.8
15.4
12.4
9.81
月壤年龄
最长
其次
最短
/
最大植株叶冠长(mm)
6.911
12.854
14.884
21.470
(3)研究者利用月壤并辅以充分的培养条件成功栽培出了拟南芥,下列分析错误的是_______。
A.研究前提出的假设为在充分培养条件下可以用月壤栽培出植物
B.研究中的充分培养条件包括充足的光照、水分和温度等
C.比起火山灰,应该选用地球土壤作为对照与月球月壤成分更接近
D.影响拟南芥生长的因素可能有月壤的含水量、无机物组成等
(4)研究过程中,需要控制的无关变量有_______。
A.火山灰和月壤的质量 B.拟南芥种子的数量
C.种植时补充的水量 D.拟南芥的植株大小
(5)拟南芥正常生长需要叶绿素,为了保证叶绿素的合成,需要添加的离子是_______。
A.Mg2+ B.Ca2+ C.Fe2+ D.I-
(6)分析表数据,判断下列描述是否正确
①钛氧化物质量百分比越高,拟南芥生长速度越慢
②铁氧化物质量百分比越高,拟南芥生长速度越慢
③与火山灰相比较,月壤更不利于拟南芥生长
④月壤年龄越长,对拟南芥生长越不利,表现为最大植株叶冠长越小
【答案】(1)B
(2)BCD
(3)C
(4)ABC
(5)AC
(6) 错误
正确 正确 正确
【分析】细胞中的水有两种存在形式,一是自由水,二是结合水。
1、自由水:细胞中绝大部分以自由水形式存在的,可以自由流动的水。其主要功能:①细胞内的良好溶剂;②细胞内的生化反应需要水的参与;③多细胞生物体的绝大部分细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中;④运送营养物质和新陈代谢中产生的废物。
2、结合水,是细胞中不能自由流动的水,是细胞的重要组成成分。
【详解】(1)题中显示,土壤样品含有微量的水,这些水需要在高温加热条件下才能提取到,可见这些水是不能自由流动的,为结合水,即B正确。
故选B。
(2)A、细胞中的水不具有维持蛋白质等分子的结构和活性,A错误;
B、自由水可作为反应物参加某些细胞代谢,B正确;
C、水的比热大,能应对温度变化,进而可维持细胞温度的相对稳定,C正确;
D、细胞中的自由水可作为良好的溶剂,是物质运输的介质,D正确。
故选BCD。
(3)A、研究前提出的假设为在充分培养条件下可以用月壤栽培出植物,因此实验中将模式植物栽种在不同月龄的月壤中,并与火山灰做对照,A正确;
B、植物的生长需要光照、温度和水分等外界条件,因此,研究中的充分培养条件包括充足的光照、水分和温度等,B正确;
C、本实验的目的是探究不同年龄的月球土壤对模式生物拟南芥生长的影响,并与火山灰做对照,因而实验设计中,不必选用地球土壤作为对照,况且地球土壤与月球月壤成分存在差异,C错误;
D、植物的生长受到无机盐和土壤含水量的影响,据此可推测,影响拟南芥生长的因素可能包括月壤的含水量、无机物组成等,D正确。
故选C。
(4)A、火山灰和月壤的质量不是研究的变量,属于无关变量,A正确;
B、拟南芥种子的数量属于本实验中的无关变量,B正确;
C、水会影响植物的生长,但不是研究的变量,因而种植时补充的水量应该相同且适宜,属于无关变量,C正确;
D、拟南芥植株的大小属于本实验中的因变量,D错误。
故选ABC。
(5)A、Mg2+ 属于叶绿素的组成元素,是叶绿素合成必需的,A正确;
B、Ca2+与叶绿素的合成无关,且也不属于叶绿素的组成成分,B错误;
C、Fe2+ 是合成叶绿素的必需元素,缺乏则会导致叶绿素无法合成,C正确;
D、 I-与叶绿素的合成无关,且也不属于叶绿素的组成成分,D错误。
故选AC。
(6)①根据表格信息不能得出钛氧化物质量百分比越高,拟南芥生长速度越慢的结论,因为月壤3中该氧化物的含量高于月壤2,但其中的拟南芥的生长速度反而较快,错误;
②表中数据显示,铁氧化物质量百分比越高,拟南芥生长速度越慢,正确;
③表中数据显示,三种月壤中拟南芥的生长速度均低于火山灰中的拟南芥的生长速度,因此可知,与火山灰相比较,月壤更不利于拟南芥生长,正确;
④月壤年龄越长,拟南芥生长速度月缓慢,因此可以说月壤年龄越长,对拟南芥生长越不利,即表现为最大植株叶冠长越小,正确。
11.(22-23高一上·上海·期末)无机盐在生物细胞内一般只占鲜重的1%-1. 5%,目前人体已经发现20 余种,虽然无机盐在细胞、人体中的含量很低,但是作用非常大。如表1 是部分无机盐的生理功能和主要来源。
表1
营养成分
生理功能
主要来源
钙
人体较多的元素,骨磷占85%,参与重要的代谢过程
奶、小鱼、虾、豆类、坚果
磷
人体较多的元素,骨磷占85%,参与重要的代谢过程
坚果、豆类、肝脏
铁
?
肝脏、豆类、蔬菜
钠
调节体内水分,维持内外渗透压平衡,增强肌肉兴奋、维持血压正常
食盐和腌制食品
镁
激活多种酶的活性,调节神经、肌肉兴奋性
谷类、豆类、蔬菜
(1)人类有一种贫血症叫缺铁性贫血症,缺铁会导致贫血,请推测解释原因 。
(2)在运动会中,运动健儿们大显身手,取得了骄人的成绩,运动员大量出汗后,应多喝 ,理由是 。
(3)在男子100 米决赛的终点,小刚不慎跌倒,擦破膝盖,在血液凝固的过程中,说明 水可以转换为 水,说明二者可以相互转换。
(4)如表2 是运动会上常见的4 种饮料及主要成分,其中含有无机盐成分的饮料是 。(填写序号)
表2
序号
名称
主要成分
①
雪碧
碳水化合物、水
②
苏打水(弱碱性)
碳酸氢钠、水
③
盐汽水
氯化钠、水
④
柠檬汁
水、碳水化合物、蛋白质、纤维素、维生素等
【答案】(1)铁是血红蛋白的必要成分,缺铁会导致血红蛋白的合成障碍,从而引起缺铁性贫血
(2) 淡盐水(运动型饮料) 运动员大量出汗,会导致体内水分和无机盐部分丢失,因此在运动后应多喝淡盐水
(3) 自由 结合
(4)①③
【分析】无机盐主要以离子的形式存在,其生理作用有:(1)细胞中某些复杂化合物的重要组成成分,如铁是血红蛋白的必要成分;镁是叶绿素的必要成分。(2)维持细胞的生命活动,如Ca2+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。(3)维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
【详解】(1)铁是血红蛋白的必要成分,缺铁会导致血红蛋白的合成障碍,从而引起缺铁性贫血,出现头晕等症状。
(2)运动员大量出汗,会导致体内水分和无机盐丢失,因此在运动后应多喝淡盐水(或:运动型饮料),维持水盐平衡。
(3)在一定条件下自由水和结合水可以相互转化,如血液凝固时,部分自由水转变成结合水。
(4)表格常见4种饮料及主要成分,含有无机盐成分的饮料是①③。
12.(22-23高一上·上海·期末)“稻香秫熟暮秋天,阡陌纵横万亩连”“夜来南风起,小麦覆陇黄”,农作物收获的金黄色给人以无尽遐想。水稻种子和小麦种子中富含淀粉,油菜种子中富含脂肪。在种子萌发过程中,细胞中的相关物质会发生一系列的变化。请回答下列问题:
(1)秋季植物叶片变黄主要是叶绿素和类胡萝卜素的比例改变造成的。在水热光照充足的春季,若植物叶脉间缺绿、叶片变黄,光合作用速率显著下降,则栽培植物的土壤中最有可能缺乏 (选填“铁”或“镁”)元素。
(2)种子萌发过程中,细胞代谢旺盛,细胞中自由水/结合水的比值 (选填“上升”或“下降”);
(3)油菜种子萌发初期,因供能需要,脂肪先转化为糖类。在萌发前,油菜种子和水稻种子细胞共同大量含有的一类多糖是 (选填“纤维素”或“糖原”)。
水稻种子萌发过程中,淀粉在α-淀粉酶,β-淀粉酶,麦芽糖酶催化下,经一系列过程逐步水解为麦芽糖、葡萄糖。α-淀粉酶,β-淀粉酶,麦芽糖酶都是蛋白质
(4)不同物种的β-淀粉酶差异很大,这是因为不同生物的DNA分子具有多样性。关于造成DNA分子多样性的原因,不正确的是:( )
A.脱氧核苷酸的数目具有多样性 B.脱氧核苷酸的种类具有多样性
C.脱氧核苷酸排列顺序具有多样性 D.DNA分子空间结构具有多样性
如图是某肽链的结构示意图,根据该图回答下列问题
(5)氨基酸的结构通式可以写作 ;图中所有含有羧基的结构是 (填图2-1中的序号)。该肽链由氨基酸分子脱水缩合而成,在此过程中失去的水分子数目是 。
水稻种子萌发过程中,淀粉经一系列过程逐步水解为麦芽糖、葡萄糖。现有萌发1日、3日、5日、7日、9日的若干水稻种子,兴趣小组为了探究这些种子中的淀粉是否水解及水解程度。设计了如下实验:
首先取等量的萌发1日、3日、5日、7日、9日的水稻种子分别制成匀浆,各取2mL置于甲、乙两组试管中,并编号甲1、甲2、甲3、甲4、甲5;乙1、乙2、乙3、乙4、乙5。
(6)接着实验同学向甲组试管中依次加入等量碘溶液并充分震荡,向乙组试管中 。(请写出实验组同学对乙组试管进行的操作)
(7)①若观察到 现象,可得到结论为淀粉部分水解。②若观察到 现象,可得到结论为淀粉完全水解。
【答案】(1)镁
(2)上升
(3)纤维素
(4)BD
(5) ⑥⑦ 3
(6)加入等量班氏试剂并充分震荡,50-65℃水浴加热
(7)甲组试管溶液变成蓝色,乙组试管溶液出现黄红色沉淀 甲组试管溶液没有变成蓝色,乙组试管溶液出现黄红色沉淀
【分析】水在细胞中以两种形式存在,其中,绝大部分的水呈游离状态,可以自由流动,叫作自由水,约占细胞内全部水分的95.5%,如种子晒干过程中散失的水。其中,一部分水与细胞内的其他物质相结合,叫作结合水,约占细胞内全部水分的4.5%,如种子烘炒过程中散失的水就包含结合水。
【详解】(1)植物叶脉间缺绿,缺少叶绿素。而叶绿素的组成元素包括镁元素,进而导致光合作用的光反应下降。
(2)一般而言,自由水含量越高,代谢越旺盛;结合水含量越高,抗逆性相对较强。所以,种子萌发过程中,细胞代谢旺盛,细胞中自由水/结合水的比值上升。
(3)纤维素是植物特有的多糖,糖原是动物特有的多糖。
(4)DNA分子多样性的原因包括脱氧核苷酸的数目具有多样性、脱氧核苷酸排列顺序具有多样性。DNA的脱氧核苷酸的种类只有四种,DNA分子空间结构是双螺旋结构,不具有多样性。故选BD。
(5)氨基酸结构特点:①每种氨基酸都有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)连接在同一个碳原子上。②这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团,这个侧链基团用R表示。氨基酸的结构通式如图所示。
。图中含有羧基的结构是⑥和⑦。该肽链由氨基酸分子脱水缩合而成,图中共有3个肽键,所以脱去三个水。
(6)甲组试管中依次加入等量碘溶液并充分震荡,已检验是否含有淀粉;所以,乙组试管加入等量班氏试剂并充分震荡,50-65℃水浴加热。
(7)①若观察到甲组试管溶液变成蓝色,乙组试管溶液出现黄红色沉淀现象,可得到结论为淀粉部分水解。②若观察到甲组试管溶液没有变成蓝色,乙组试管溶液出现黄红色沉淀现象,可得到结论为淀粉完全水解。
13.(24-25高一上·上海·期中)2021年12月9日“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站,为青少年带来了一场精彩纷呈的太空科普课。天空课堂上王亚平演示了一系列与水有关的太空实验。
人们普遍认为,地球上最早的生命孕育在海洋中,生命从一开始就离不开水。组成细胞的无机物中还有无机盐,许多种无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动都有重要的作用。
(1)太空中的生命活动也离不开水,下列关于细胞和生物体中水的叙述正确的是 。
A.水分子之间的氢键使得水成为良好的溶剂
B.无机盐不参与血浆正常浓度和酸碱平衡的维持
C.水不能为生命活动提供能量
D.同一生物体的不同细胞含水量相差不大
(2)在正常情况下,细胞的代谢旺盛的时候,结合水与自由水的比值会 。
A.增大 B.降低 C.保持不变 D.无法确定
(3)在校运动会上,某同学参加完1500米跑步后发生肌肉抽搐现象,最可能的原因是 。
A.血液中缺少葡萄糖 B.血液中钙离子含量低
C.体内缺少蛋白质 D.体内缺少水
(4)血红蛋白具有运输氧的功能,下列元素中参与血红蛋白合成的是 。
A.Fe B.Na C.I D.K
(5)已知Mn2+是许多酶的活化剂, 例如, Mn2+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.对维持细胞的形态和功能有重要作用
B.对维持细胞的生命活动有重要作用
C.对维持细胞的酸碱平衡有重要作用
D.对调节细胞的渗透压有重要作用
(6)下列关于细胞中的水叙述中不正确的是_____。
A.结合水是细胞中良好的溶剂
B.细胞中的水有自由水和结合水两种形式存在
C.细胞内许多生物化学反应需要水的参与
D.自由水能运输营养物质和代谢废物
【答案】(1)C
(2)B
(3)B
(4)A
(5)B
(6)A
【分析】1、细胞内的水以自由水与结合水的形式存在,结合水是细胞结构的重要组成成分,自由水是良好的溶剂,是许多化学反应的介质,自由水还参与许多化学反应,自由水对于运输营养物质和代谢废物具有重要作用,自由水与结合水比值越高,细胞代谢越旺盛,抗逆性越差,反之亦然;
2、无机盐主要以离子的形式存在,其生理作用有:(1)细胞中某些复杂化合物的重要组成成分;如Fe2+是血红蛋白的主要成分;Mg2+是叶绿素的必要成分;(2)维持细胞的生命活动,如血钙过高会造成肌无力,血钙过低会引起抽搐;(3)维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
【详解】(1)A、水成为良好溶剂是因为水分子是极性分子,能够使很多物质溶解在其中,而不是因为水分子之间的氢键,A错误;
B、无机盐对维持血浆正常浓度和酸碱平衡有重要作用,例如血浆中的HCO3-等无机盐离子可以调节酸碱平衡,B错误;
C、水不是能源物质,不能为生命活动提供能量,C正确;
D、同一生物体的不同细胞,由于其功能不同,含水量可能相差较大,例如心肌细胞含水量约为79%,血液的含水量约为82%,D错误。
故选C。
(2)细胞内的水有自由水和结合水两种形式,当细胞新陈代谢旺盛、生长迅速时,细胞内自由水与结合水的比值高,即结合水与自由水的比值低。综上所述,B正确、ACD错误。
故选B。
(3)哺乳动物是血液中的钙离子必需保持一定的浓度,缺乏后会造成肌肉抽搐,故肌肉抽搐的现象是由于血液中钙离子含量低造成的。综上所述,B正确、ACD错误。
故选B。
(4)A、Fe参与血红蛋白合成,A符合题意;
BD、Na和K是维持生命活动必不可少的,对于神经的兴奋性有重要重要,但是不是血红蛋白的组成部分,B、D不符合题意;
C、I是甲状腺激素的主要成分,不合成血红蛋白,C不符合题意。
故选A。
(5)根据以上分析和题意可知,Mn2+能够激活硝酸还原酶,使硝酸发生化学变化后被植物体利用,这说明Mn2+对于维持生物体的生命活动有重要作用。综上所述,B正确、ACD错误。
故选B。
(6)A、细胞内的自由水是良好溶剂,A错误;
B、细胞内的水有自由水和结合水两种形式,B正确;
C、根据以上分析可知,细胞内许多生物化学反应需要水的参与,如各种水解反应,C正确;
D.自由水能运输营养物质和代谢废物,D正确。
故选A。
14.(23-24高二上·上海·期中)随着生活水平的提高,人们对饮食的追求已经不仅仅是口味,更会关注食物是否健康,健康的食物会含有身体必需的无机物和有机物,保证生命活动的正常进行,早餐是一日三餐中是重要的,直接影响着全天的精神状态,健康合理的早餐搭配有利于保护身体机能的健康,让人精力充沛。某天致远食堂为同学们准备的早餐有:猪肉包子、荠菜包子、大米粥、豆浆、牛奶、茶叶蛋。
(1)以上早餐中至少包括两种植物多糖,它们是 ,其基本组成单位都是 ,含有的元素是 ,其中构成骨架的元素是 。
(2)我们每天都会消耗大量能源物质,其中包括脂质中的 ,它是细胞内良好的储能物质。蛋黄、动物内脏等食物富含 ,这种脂类如果过多摄入,会在血管壁上形成沉积,造成血管堵塞,危及生命。
大米粥中的大米来自水稻种子,因为富含淀粉,可以满足我们对糖类的需求。也有些植物的种子中富含脂肪,如油菜种子。在种子萌发过程中,细胞中的相关物质会发生一系列的变化。
(3)水稻种子萌发过程中,细胞代谢旺盛,细胞中自由水与结合水的比值___
A.上升 B.下降 C.不变 D.随湿度升降
(4)秋季水稻成熟时叶片变黄,主要是叶绿素和类胡萝卜素的比例改变造成的。在水热光照充足的春季,若某植物叶脉间缺绿、叶片变黄,光合作用速率显著下降,则栽培该植物的土壤中最有可能缺乏___
A.碳元素 B.硫元素 C.镁元素 D.铁元素
(5)水稻种子萌发过程中,淀粉在a-淀粉酶、β-淀粉酶、麦芽糖酶催化下,经一系列过程逐步水解为麦芽糖、葡萄糖;不同物种的酶差异很大,根本原因是因为不同生物的DNA分子具有多样性,关于造成DNA分子多样性的原因,正确的是___
A.脱氧核苷酸的数目具有多样性
B.脱氧核苷酸的种类具有多样性
C.脱氧核苷酸排列顺序具有多样性
D.DNA分子空间结构具有多样性
某兴趣小组为了探究水稻种子萌发过程中,淀粉是否水解为还原糖,及其水解程度。设计了如下实验:首先取等量的萌发1日、3日、5日、7日、9日的水稻种子分别制成匀浆,再各取2mL置于甲、乙两组试管中,并编号甲1-甲5;乙1-乙5。
(6)检测的方式是向甲组试管中依次加入等量碘溶液并充分震荡,向乙组试管中加入 (写出对乙组试管进行的操作)。若观察到 ,可认为发芽的前9日淀粉仅部分水解。
【答案】(1) 纤维素、淀粉 葡萄糖 CHO C
(2) 脂肪 胆固醇
(3)A
(4)C
(5)AC
(6) 等量班氏试剂并充分震荡,加热至沸腾 甲组试管溶液全部变成蓝色,乙5(或乙组至少一根试管)出现黄红色沉淀
【分析】1、某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应。糖类中的还原糖,如葡萄糖,与班氏试剂发生作用,生成黄红色沉淀。蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应。因此,可以根据有机物与某些 化学试剂所产生的颜色反应,检测生物组织 中糖类、脂肪或蛋白质的存在。
2、在正常情况下,细胞内自由水所占的比例越 大,细胞的代谢就越旺盛;而结合水越多,细胞抵抗干旱 和寒冷等不良环境的能力就越强。例如,将种子晒干就是 减少了其中自由水的量而使其代谢水平降低,便于储藏; 北方冬小麦在冬天来临前,自由水的比例会逐渐降低,而 结合水的比例会逐渐上升,以避免气温下降时自由水过多 导致结冰而损害自身。
3、脂质存在于所有细胞中,是组成细胞和生物体的重要有机化合物。与糖类相似,组成脂质的化学元素主要是C、H、O,有些脂 质还含有P和N。与糖类不同的是,脂质分子中氧的含量远远低于糖类,而氢的含量更高。常见的脂质有脂肪、磷 脂和固醇等,它们的分子结构差异很大,通常都不溶于水, 而溶于脂溶性有机溶剂,如丙酮、氯仿、乙醚等。
4、组成DNA的脱氧核苷酸虽然只有4种,但是如果数量不限,在连成长链时,排列顺序就是极其多样的, 它的信息容量自然就非常大了。脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息,DNA分子是储存、传递遗传信息的生 物大分子;部分病毒的遗传信息储存在RNA中,如HIV(人 类免疫缺陷病毒)、SARS(严重急性呼吸综合征)病毒等。
【详解】(1)多糖主要由淀粉、纤维素、糖原,根据题干信息可知,早餐中至少包括两种植物多糖,它们是淀粉、纤维素,这两种多糖的基本单位是葡萄糖,含有的元素是C、H、O,其中构成骨架的元素是C。
(2)脂质是一类物质,包括磷脂、脂肪、固醇等,其中脂肪是细胞内良好的储能物质;我们每天都会消耗大量能源物质,其中包括脂质中的脂肪,它是细胞内良好的储能物质。胆固醇在许多动物性食物中含量丰富,饮食中如果过多摄入胆固醇,会在血管壁上形成沉积,造成血管堵塞,危及生命;蛋黄、动物内脏等食物富含胆固醇。
(3)一般而言,自由水含量越高,代谢越旺盛;结合水含量越高,抗逆性相对较强。所以,水稻种子萌发过程中,细胞代谢旺盛,细胞中自由水与结合水的比值上升,A正确,BCD错误。
故选A。
(4)叶绿素的合成需要Mg,叶绿素使植物呈现绿色;题干信息:在水热光照充足的春季,若某植物叶脉间缺绿、叶片变黄,光合作用速率显著下降;可见栽培该植物的土壤中最有可能缺乏镁元素,C正确,ABD错误。
故选C。
(5)组成DNA的脱氧核苷酸虽然只有4种,但是如果数量不限,在连成长链时,排列顺序就是极其多样的, 它的信息容量自然就非常大了;可见DNA分子多样性的原因包括脱氧核苷酸的数目具有多样性、脱氧核苷酸排列顺序具有多样性。DNA的脱氧核苷酸的种类只有四种,DNA分子空间结构是双螺旋结构,不具有多样性。AC正确,BD错误。
故选AC。
(6)糖类中的还原糖,如葡萄糖,与班氏试剂发生作用,生成黄红色沉淀;淀粉遇碘溶液会出现蓝色;实验目的探究水稻种子萌发过程中,淀粉是否水解为还原糖,及其水解程度,实验应该遵循对照原则,单一变量原则,控制无关变量原则等;检测的方式是向甲组试管中依次加入等量碘溶液并充分震荡,向乙组试管中加入等量班氏试剂并充分震荡,加热至沸腾;若观察到甲组试管溶液全部变成蓝色,乙5(或乙组至少一根试管)出现黄红色沉淀,可认为发芽的前9日淀粉仅部分水解。
15.(23-24高一上·上海·期中)“秋风起,蟹脚痒,菊花开,闻蟹来”。金秋时节,螃蟹成为上海家家户户餐桌上的一道美味。螃蟹的可食用部分一般包括蟹黄、蟹膏和蟹肉,其营养成分如表所示。
表1螃蟹每100g可食用部分中的营养成分
成分
水
蛋白质
脂肪
糖类
无机盐
含量
75.1~77.8%
13.5~17.7%
2.2~2.7%
1.6~4.5%
1.7~2.3%
(1)C、H、O、N、P、S等元素是构成螃蟹细胞的主要元素,其中______元素参与螃蟹体内有机大分子骨架的构成。
A.碳 B.氢 C.氧 D.氮
(2)由表可知,螃蟹体内含量最高的化合物是 ,该化合物在生物体内的作用有哪些? 。(写出两个即可)
(3)螃蟹生命活动所需能量的主要来源是表1中的 ,表中与该类物质化学元素组成完全相同的有机营养成分是 。
(4)以下物质中可能是螃蟹细胞含有的是 (选填字母),螃蟹细胞中与班氏试剂混合加热能够产生黄红色沉淀的物质是 (选填字母)。
A.葡萄糖 B.果糖 C.麦芽糖 D.糖原 E.纤维素
(5)蟹黄和蟹膏富含脂肪酸,这是螃蟹味道鲜美的重要原因,脂肪酸可参与表中 营养成分的合成;处于卵巢快速发育阶段的螃蟹,由消化腺摄取的胆固醇可快速转移到卵巢中,据此推测胆固醇进入卵巢后可参与 的合成,从而调节螃蟹的生长发育成熟。
(6)螃蟹体内含有丰富的矿质元素,可作为人体矿质元素的良好来源。人体特定矿质元素摄入不足,会出现相应症状,其中出现地方性甲状腺肿大和肌肉抽搐症状是因为缺少______
A.钠、钙 B.铁、锌 C.碘、钙 D.碘、钠
(7)我校生物社某同学在解剖螃蟹时发现有淡蓝色的液体,怀疑是螃蟹的血液,通过查找相关文献得知,血液的颜色是由血蛋白含有的元素决定的,血红蛋白是一种红色含 (填微量元素)的蛋白质,使人和脊椎动物的血液呈现红色;许多甲壳纲动物和软体动物的血液中有一种含铜离子的血蓝蛋白,使血液呈现蓝色。海鞘纲动物的血液中,有一种含钒离子的血钒蛋白,使血液呈绿色。以上实例说明无机盐的作用是:
【答案】(1)A
(2) 水 良好的溶剂;提供液体环境;作为反应物参与生化反应;运输营养物质和代谢废物
(3) 糖类 脂肪
(4) AD ABC
(5) 脂肪 雌激素
(6)C
(7) Fe 无机盐是某些复杂化合物的重要组成成分
【分析】糖类的化学元素组成为C、H、O,蛋白质的化学元素组成主要是C、H、O、N,脂肪的化学元素组成为C、H、O;动物细胞含有的糖类物质有:单糖、二糖中的乳糖、多糖中的糖原(甲壳类动物和昆虫的外骨骼含有几丁质即壳多糖);脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯,即三酰甘油(又称甘油三酯);固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等;无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动都有重要作用,人体缺碘会导致地方性甲状腺肿,人体血液中Ca2+含量太低,就会出现肌肉抽搐症状
【详解】(1)组成多糖的基本单位是单糖,组成蛋白质的基本单位是氨基酸,组成核酸的基本单位是核苷酸,这些基本单位称为单体。每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。生物大分子是由许多单体连接成的多聚体,因此,生物大分子也是以碳链为基本骨架的,A正确,BCD错误。
故选A。
(2)由表可知,螃蟹体内含量最高的化合物是水,水在生物体内的作用有:良好的溶剂;提供液体环境;作为反应物参与生化反应;运输营养物质和代谢废物。
(3)螃蟹生命活动所需能量的主要来源是表1中的糖类,糖类的组成元素为C、H、O,表中与该类物质化学元素组成完全相同的有机营养成分是脂肪,水的组成元素是C、H,蛋白质的组成元素是C、H、O、N等。
(4)动物细胞含有的糖类物质有:单糖(葡萄糖、核糖、脱氧核糖)、二糖中的乳糖、多糖中的糖原(甲壳类动物和昆虫的外骨骼含有几丁质即壳多糖),葡萄糖、果糖是单糖,麦芽糖是植物体含有的二糖,糖原是动物体含有的多糖,纤维素是植物体含有的多糖,因此河蟹细胞内可能含有的糖类有AD。
还原糖能与班氏试剂混合加热能够产生黄红色沉淀,葡萄糖、果糖和麦芽糖是还原糖,糖原和纤维素为非还原糖,故螃蟹细胞中与班氏试剂混合加热能够产生黄红色沉淀的物质是ABC。
(5)脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯,即三酰甘油(又称甘油三酯),故蟹黄和蟹膏富含脂肪酸,这是螃蟹味道鲜美的重要原因,脂肪酸可参与表中脂肪营养成分的合成;胆固醇和性激素都是固醇类物质,卵巢产生雌激素等性激素,处于卵巢快速发育阶段的河蟹,由消化腺摄取的胆固醇可快速转移到卵巢中,据此推测胆固醇进入卵巢后可参与雌激素的合成,从而调节河蟹的性成熟。
(6)无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动都有重要作用,人体缺碘会导致地方性甲状腺肿,人体血液中Ca2+含量太低,就会出现肌肉抽搐症状,ABD错误,C正确。
故选C。
(7)血红蛋白是一种红色含Fe的蛋白质,使人和脊椎动物的血液呈现红色;结合题干信息“血红蛋白是一种红色含Fe的蛋白质,使人和脊椎动物的血液呈现红色;许多甲壳纲动物和软体动物的血液中有一种含铜离子的血蓝蛋白,使血液呈现蓝色。海鞘纲动物的血液中,有一种含钒离子的血钒蛋白,使血液呈绿色”可知,无机盐是某些复杂化合物的重要组成成分。
16.(23-24高一上·上海·期中)目前,智能温室无土栽培番茄已经在一些农业公司和发达地区得到了成功的应用,取得了显著的经济效益和社会效益。植物体所需的矿质元素进入植物体后,有些可重复利用,有些不能重复利用。可重复利用的矿质元素缺乏时,老叶先表现出缺乏症(叶片变黄),不可重复利用的矿质元素缺乏时,幼叶先表现出缺乏症(叶片变黄)。小明设计了探究Mg是否可被番茄细胞重复利用的实验。
(1)构成番茄植株的细胞中,含量最多的有机化合物是 ,含量最多的无机化合物是 。
(2)小明设计了如下实验步骤,其正确顺序应为:____________。(单选)
①配制定量完全培养液和缺少Mg的完全培养液,分别装入培养瓶,并编号组A、组B。
②培养一段时间后,观察并记录实验结果。
③将两组植物放在其余条件相同且适宜的条件下培养。
④将长势相同的番茄幼苗分别栽培在配制好的两种培养液中。
A.①②③④ B.①④②③ C.①③④② D.①④③②
(3)实验中的组A为: (填“实验组”或“对照组”)
(4)本探究实验应观察的指标是____________。(单选)
A.叶片的颜色 B.叶片的数量
C.幼苗的重量 D.幼苗的高度
(5)能够减少实验误差的操作是____________。(多选)
A.选长势相同的番茄幼苗
B.每组各选取20株番茄幼苗
C.装入培养瓶,并编号
D.相同且适宜的条件下培养
【答案】(1) 蛋白质 水
(2)D
(3)对照组
(4)A
(5)AD
【分析】探究Mg是否是可重复利用的元素,自变量是培养液中是否有Mg,因变量是叶片颜色的变化,即老叶先变黄,还是幼叶先变黄;其它对实验结果有影响的因素均为无关变量,应控制相同且适宜;据此依据实验设计应遵循的原则和题意呈现的信息来完善实验步骤和预测结果及结论。
【详解】(1)构成番茄植株的细胞中,含量最多的有机化合物是蛋白质,含量最多的无机化合物是水。
(2)由题意可知,为验证Mg是可重复利用的元素,此实验的自变量是镁的有无,因变量是老叶先变黄,还是幼叶先变黄。实验设计应该遵循对照原则和单一变量原则。实验步骤设计如下:
①配制定量完全培养液和缺少Mg的完全培养液,分别装入培养瓶,并编号组A、组B。
④将长势相同的番茄幼苗分别栽培在配置好的两种培养液中。
③将两组植物放在其余条件相同且适宜的条件下培养。
②培养一段时间后,观察并记录实验结果。
综上所述,其正确顺序应为①④③②,ABCD错误,D正确。
故选D。
(3)由(2)可知,A组加入的是完全培养液,所以A组为对照组,B组为实验组。
(4)由(2)可知,本探究实验应观察的指标是叶片的颜色,A正确,BCD错误。
故选A。
(5)实验设计应该遵循对照原则和单一变量原则,所以能够减少实验误差的操作是选长势相同的番茄幼苗、相同且适宜的条件下培养,AD正确,BC错误。
故选AD。
17.(23-24高一上·上海·期中)如图是活细胞中 3 种元素含量或 3 种化合物含量的扇形图,如表是几种细胞中 6 种大量元素的百分比含量,请回答以下问题:
元素
O
C
H
N
P
S
玉米细胞(干重)
44.43
43.57
6.24
1.46
0.20
0.17
人细胞(干重)
14.62
55.9
7.46
9.33
3.11
0.78
人活细胞
65.0
18.0
10.0
3.0
1.40
0.30
(1)若扇形图代表化合物的含量,则甲、乙分别代表 ,若图代表元素的含量,则甲、乙、丙分别代表 三种元素,乙元素含量比较高是因为 。
(2)人的活细胞中含量最高的元素是 (A 碳 B.氢C.氧D.氮)。原因是活细胞中含 较多。
(3)由表中数据可以看出,在玉米细胞(干重)中所占比例明显高于人细胞(干重) 中的元素是
A.碳B.氢C.氧 D.氮
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。
A.糖类B.脂质C.蛋白质D.核酸
(4)关于组成生物体的化学元素的表述,不正确的是
A.组成生物体的化学元素,除了 C、H、O、N、P、S 外,其余的称为微量元素
B.组成生物体的化学元素,没有一种是生物界特有的
C.组成不同生物体的化学元素在含量上存在差异性
D.元素C、H、O、N 在生物体中含量丰富,是组成生物体的化合物的含量决定的
(5)组成生物界和非生物界的化学元素在含量上相差很大,说明
【答案】(1) 水 蛋白质 氧、碳、氢 碳链构成蛋白质、核酸、多糖等有机物的基本骨架,是生物体最基本的元素
(2) C 水
(3) C A
(4)A
(5)生物界与非生物界具有一定的差异性
【分析】从元素组成来看,组成细胞的化学元素,在无机自然界都能找到,没有一种是生物特有的,说明生物界与非生物界具有统一性;而组成细胞的元素和组成无机自然界的元素含量差异较大,说明二者又有差异性。
【详解】(1)若扇形图代表化合物的含量,细胞中含量最多的化合物是水,其次是蛋白质,所以甲、乙分别代表水、蛋白质。若扇形图代表元素的含量,甲占的比例最大,乙次之,则甲、乙、丙分别代表氧、碳、氢三种元素,碳元素在细胞中含量高,原因是碳链构成蛋白质、核酸、多糖等有机物的基本骨架,是生物体最基本的元素。
(2)人的活细胞中含量最高的元素是氧,因为活细胞中水的含量最多,水中氧元素含量最多。
(3)由表中数据可以看出,在玉米细胞(干重)中所占比例明显高于人细胞(干重)中的元素是O,主要原因是组成玉米细胞的化合物中糖类较多。
(4)A、组成生物体的大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,A错误;
B、组成生物体的化学元素,都能从无机环境中找到,没有一种是生物界特有的,体现了生物界与非生物界的统一性,B正确;
C、从表中可以看出,组成人体和玉米的元素在种类上基本相同,而在含量上相差很大,C正确;
D、元素C、H、0、N在生物体中含量丰富,是由于组成生物体的有机物主要是蛋白质(元素组成主要是C、H、0、N) 、核酸(元素组成是C、H、0、N、P) 、糖类(元素组成一般是C、H、0等) 等,D正确。
故选A。
(5)组成细胞的元素和组成无机自然界的元素含量差异较大,说明二者又有差异性。
18.(23-24高一上·上海·期末)地球上的全部生命都是以碳和水为基础而且很可能宇宙中尚未发现的生命形态也都是以碳和水为基础。但是也有很多人相信碳以外的其他元素以及水以外的其他介质也可以构成生命的基础。早在1885年,爱尔兰出生的天文学家兼数学家罗伯特•斯德威尔•鲍尔(Robert Stawell Ball)就曾在他的《天堂的故事》(Story of the Heavens)中提到地外生命可能和地球上的完全不同,他写道:“倘若我们能够得到机会去近距离观察一些天体,我们可能会发现它们也充满了生命,但却是特化适应于环境的生命。以奇特而怪异的形态出现的生命……”。
(1)组成细胞中复杂生物分子的主要元素包括( )
A.C、H、O、N、Fe B.H、O、N、P、Si
C.C、H、O、N、P、S D.O、N、P、S、Mn
(2)微量元素的总质量仅占细胞干重的1%左右,且仅出现在某些生物分子中,但不可缺少。若某地区食物中缺碘,则当地人易患( )
A.地方性甲状腺肿 B.侏儒症
C.骨质疏松症 D.心脏病
(3)碳可以形成大量化合物的数量比任何其他元素都多,迄今为止已有近千万种,碳被称为元素之王。如下图是细胞中常见的两种有机分子,它们在细胞生命活动中发挥的作用不同,原因可能是( )
①两者碳骨架的长度不相同 ②两者的元素组成不相同 ③两者中与碳骨架相连的基团不相同
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
(4)生命起源于水环境,水也是生物体含量最多的化合物。水在生命活动中的重要作用与水分子的结构及其在细胞中的存在形式有关。请判断下列说法是否正确(正确的用“√”;错误的用“×”):
①由于水分子表面电荷在O和H之间分布不均匀,使水分子具有极性。( )
②细胞中的所有化学反应都在水环境中进行。( )
③水稻种子在储存入库前要晒干,其目的是减少自由水的含量。( )
【答案】(1)C
(2)A
(3)D
(4) √ × √
【分析】1、组成细胞的大量元素有:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,其中C、H、O、N是组成细胞的基本元素,它们占鲜重的比例从大到小的顺序是:O>C>H>N,占干重的比例从大到小的顺序是:C>O>N>H。
2、碳链是构成生物大分子的基本骨架,C是组成细胞的最基本元素。
3、据图分析,第一个表示半胱氨酸,碳骨架上含有三个碳原子:第二个表示葡萄糖,碳骨架上含有六个碳原子。
【详解】(1)组成细胞的元素有20多种,其中组成复杂生物分子的主要元素包括C、H、O、N、P、S等元素,C正确、ABD错误。
故选C。
(2)碘是甲状腺激素的组成成分,若某地区食物中缺碘,甲状腺激素合成不足,则当地人易患地方性甲状腺肿,A正确、BCD错误。
故选A。
(3)题图示意的是半胱氨酸和葡萄糖,①两者的碳骨架的长度分别是3个和6个,①正确;②两者的组成元素分别是C、H、O、N、S和C、H、O,②正确; ③两者中与碳骨架相连的基团不相同,③正确,ABC错误,D正确。
故选D。
(4)①由于水分子表面电荷在 O和 H之间分布不均匀,使水分子具有极性,故正确。
②细胞中的大部分化学反应在水环境中进行,故错误。
③水稻种子在储存入库前要晒干,晒干的目的是使自由水的含量降低,故正确。
【点睛】本题结合有机物的结构图,考查氨基酸和葡萄糖的元素、生物大分子的基本骨架,能准确判新图中各结构,再结合所学的知识答题。
19.(23-24高一上·上海·期中)“秋风起,蟹脚痒,菊花开,闻蟹来”。金秋时节,螃蟹成为家家户户餐桌上的一道美味。河蟹的可食用部分一般包括蟹黄、蟹膏和蟹肉,其营养成分如表所示。
河蟹每100g可食用部分中的营养成分
成分
水
蛋白质
脂肪
碳水化合物
无机盐
含量
75.1-77.8%
13.5-17.7%
2.2-2.7%
1.6-4.5%
1.7-2.3%
(1)参与河蟹体内有机大分子骨架构成的元素是( )。
A.碳 B.氢 C.氧 D.氮
(2)碳水化合物是糖类的俗称,是维持河蟹生命活动所需能量的主要来源。表5中与糖类化学元素组成不完全相同的有机营养成分是 ;河蟹细胞内可能含有的糖类有 (编号选填)
①葡萄糖 ②果糖 ③麦芽糖 ④糖原 ⑤纤维素
(3)“青背白肚”的河蟹,其甲壳主要是由多糖“甲壳质”构成,该事实体现了糖类( )
A.参与生物体生长发育的调节 B.是组成生物体结构的基本原料
C.是生物体内携带遗传信息的物质 D.是维持生命活动所需能量的来源
(4)蟹黄和蟹膏中富含脂肪酸,这是河蟹味道鲜美的重要原因,脂肪酸可参与表5中 营养成分的合成;处于卵巢快速发育阶段的河蟹,由消化腺摄取的胆固醇可快速转移到卵巢中,据此推测胆固醇进入卵巢后可参与 的合成,从而调节河蟹的性成熟。
(5)磷脂由于特殊的分子结构在水溶液中会出现不同的排列方式,请在方框内绘制磷脂在水-空气界面和水溶液中可能出现的排列方式 。
空气
水
水
(6)河蟹体内含有丰富的矿质元素,可作为人体矿质元素的良好来源。人体特定矿质元素摄入不足,会出现相应症状,其中出现肌肉抽搐症状是因为缺少( )
A.钙 B.钠 C.锌 D.钾
小萌同学欲探究“湖泊围网”与“湖泊放流”两种不同生态环境养殖条件下,河蟹体内蛋白质含量的差异。检测蛋白质用双缩脲试剂,呈现紫色;检测蛋白质含量可用分光亮度法,测得吸光值越大说明蛋白质含量越多。实验设计如表所示:
组别
“湖泊围网”组
“湖泊放流”组
材料
体型相近的雌蟹10只
显色反应
选用双缩脲试剂,呈紫色
制作标准曲线
分光亮度计
吸光值0.528
吸光值0.331
(7)“湖泊放流”组中的实验材料应选择___________。
A.体型相近的雌蟹10只 B.体型各异的雌蟹10只
C.体型相近的雄蟹10只 D.体型相近的雌雄蟹各5只
(8)小萌同学的探究结果是两种不同生态环境养殖条件下,河蟹体内蛋白质含量“湖泊围网”_______“湖泊放流”
A.小于 B.大于 C.等于 D.无法比较
【答案】(1)A
(2) 蛋白质 ①④
(3)B
(4) 脂肪 雌激素
(5)
(6)A
(7)A
(8)B
【分析】1、糖类的化学元素组成为C、H、O,蛋白质的化学元素组成主要是C、H、O、N,脂肪的化学元素组成为C、H、O;动物细胞含有的糖类物质有:单糖、二糖中的乳糖、多糖中的糖原(甲壳类动物和昆虫的外骨骼含有几丁质即壳多糖);
2、脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯,即三酰甘油(又称甘油三酯);固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等;
3、无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动都有重要作用,人体缺碘会导致地方性甲状腺肿,人体血液中Ca2+含量太低,就会出现肌肉抽搐症状;
4、对照实验的无关变量遵循等量原则;
4、蛋白质与双缩脲试剂反应,产生紫色反应。
【详解】(1)组成多糖的基本单位是单糖,组成蛋白质的基本单位是氨基酸,组成核酸的基本单位是核苷酸,这些基本单位称为单体。每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。生物大分子是由许多单体连接成的多聚体,因此,生物大分子也是以碳链为基本骨架的,构成的元素是C。A正确,BCD错误。
故选A。
(2)糖类的化学元素组成一般为C、H、O,蛋白质的化学元素组成主要是C、H、O、N,脂肪的化学元素组成为C、H、O,因此表1中与糖类化学元素组成不完全相同的有机营养成分是蛋白质;动物细胞含有的糖类物质有:单糖、二糖中的乳糖、多糖中的糖原(甲壳类动物和昆虫的外骨骼含有几丁质即壳多糖),葡萄糖、果糖是单糖,麦芽糖是植物体含有的二糖,糖原是动物体含有的多糖,纤维素是植物体含有的多糖,因此河蟹细胞内可能含有的糖类有①④。
(3)河蟹的甲壳是河蟹身体的一部分,主要是由多糖“甲壳质”构成,该事实体现了糖是组成生物体结构的基本原料,ACD错误,B正确。
故选B。
(4)脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯,即三酰甘油(又称甘油三酯),因此脂肪酸可参与表1中脂肪营养成分的合成;胆固醇和性激素都是固醇类物质,卵巢产生雌激素等性激素,处于卵巢快速发育阶段的河蟹,由消化腺摄取的胆固醇可快速转移到卵巢中,据此推测胆固醇进入卵巢后可参与雌激素的合成,从而调节河蟹的性成熟。
(5)磷脂分子包括亲水性的头部和疏水性的尾部,亲水性的头部用黑色的圆圈表示,疏水性的尾部用两条黑线表示,其在水-空气界面上和水溶液中可能出现的排列方式如下图所示:
。
(6)无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动都有重要作用,人体血液中Ca2+含量太低,就会出现肌肉抽搐症状,A正确,BCD错误。
故选A。
(7)探究“湖泊围网”与“湖泊放流”两种不同生态环境养殖条件下,河蟹体内蛋白质含量的差异,此实验是对比实验,所选取的河蟹材料是无关变量,应遵循等量原则,故“湖泊放流”组中的实验材料应选择体型相近的雌蟹10只,A正确,BCD错误。
故选A。
(8)“湖泊围网”组吸光值0.528大于“湖泊放流”组吸光值0.331,根据分光光度计原理和测量结果,可以判断“湖泊围网”条件下的河蟹蛋白质含量大于湖泊放流”组。
故选B。
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