内容正文:
第02讲 细胞中的元素和化合物、无机物
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01 课标达标练
【题型一】细胞和生物体的组成元素及作用
【题型二】细胞中的化合物
【题型三】细胞中的水
【题型四】细胞中的无机盐
【题型五】检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
02 能力突破练(新考法+新情境+新角度+新思维)
03 高考溯源练
题型一:细胞和生物体的组成元素及作用
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.组成生物体的最基本元素是H B.细胞的基本元素是C、H、O、N
C.C是细胞鲜重中含量最多的元素 D.微量元素可有可无,作用并不重要
2.夏天的小龙虾是人们餐桌上的一道美食,小龙虾更以口味虾闻名。下列关于小龙虾的说法,错误的是( )
A.体内含量最多的有机物是蛋白质
B.含有多种人体必需的Fe、Mo、Mg、Zn等微量元素,有助于稳定人体神经系统
C.外壳中含有的几丁质和植物的纤维素同为高分子多糖
D.细胞中大分子的有机化合物都是以碳链为基本骨架
3.下表是玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量占比(干重)数据。下列相关叙述正确的是( )
元素
C
H
O
N
K
Ca
P
Mg
S
玉米
43.57%
6.24%
44.43%
1.46%
0.92%
0.23%
0.20%
0.18%
0.17%
人
55.99%
7.46%
14.62%
9.33%
1.09%
4.67%
3.11%
0.16%
0.78%
A.玉米细胞和人体细胞干重中含量最少的元素分别是S和Mg
B.人体细胞中Mg的含量低于Ca,说明Mg的重要性相对更低
C.组成玉米细胞和人体细胞的元素种类和含量均存在较大差异
D.不同细胞的元素含量不同,这主要与细胞膜的功能特性有关
题型二:细胞中的化合物
4.下列关于组成细胞的元素及化合物的叙述,错误的是( )
A.脂肪、磷脂分子中都含有脂肪酸 B.ATP、NADPH、mRNA都含有P元素
C.脱氧核糖核酸彻底水解可形成五种有机物
D.C元素在干重中含量最多,因而被称为最基本元素
5.无花果是一种开花植物,主要生长于热带和温带,是世界上最古老的栽培果树之一。无花果中含有苹果酸、柠檬酸、脂肪酶等,具有促进排便、增强消化功能、保护心血管等功效。下列叙述错误的是( )
A.新鲜无花果细胞中无机物的含量大于有机物 B.无花果中含有丰富的微量元素,如锰、锌、钙等
C.不同生物组织的细胞中各种化合物的含量有差别D.无花果细胞和人体细胞中元素的种类大致相同
题型三 细胞中的水
6.如图为植物在气温逐渐降低过程中体内相关生理指标变化曲线。下列叙述正确的是( )
A.随着温度下降,植物细胞中自由水/结合水比值变大,细胞代谢速率加快
B.9-12月期间,植物体内的一部分自由水转变成了结合水
C.结合水含量增加是植物主动适应低温环境的结果,其含量越高植物抗寒能力越弱
D.植物体内总含水量下降是因为植物根系在低温下停止吸收水分
7.下图为细胞中水的两种存在形式及其作用。下列叙述错误的是( )
A.图中①是结合水,与蛋白质、多糖等物质结合,失去流动性和溶解性
B.图中②是自由水,乙可代表:为细胞提供液体环境
C.若细胞内①/②的比值降低,则有利于提高植物的抗寒、抗旱等抗性
D.将种子晒干是为了减少②的量而使其代谢水平降低,便于储藏
8.雨水,是二十四节气的第二个节气,通常预示着降雨开始,雨量渐增。俗话说“春雨贵如油”,适宜的降水对农作物的生长很重要。下列关于水的叙述,错误的是( )
A.细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合
B.细胞中的自由水和结合水都是细胞结构的重要组成成分
C.与萌发种子相比,休眠种子中自由水与结合水的比值更小
D.玉米等种子收获后需经风干处理后再储藏,主要是减少自由水的含量
题型四 细胞中的无机盐
9.某同学配制了两种培养液培养某种植物幼苗,探究某种无机盐对植物生长的影响,培养液主要成分配方如下表所示。下列叙述错误的是( )
A.Mg是组成叶绿素的元素,缺Mg会抑制植物的光合作用
B.细胞液中的K+等无机盐离子可以调节植物细胞的渗透压
C.植物细胞从培养液中吸收的一部分水可与蛋白质和多糖等物质结合
D.若甲组正常生长,乙组出现缺乏症,说明K⁺是植物生长必需的离子
10.无机盐与生命活动密切相关。下列相关说法错误的是( )
A.在缺镁环境中,植物叶片会发黄 B.人体缺铁,会导致缺铁性贫血
C.哺乳动物血液中Na+含量太低,会出现抽搐症状D.医生给病人输液时,常把药剂溶解于生理盐水中
题型五 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
11.研究人员在25℃、黑暗、无菌、湿润条件下,对大豆种子萌发和生长过程中糖类和蛋白质含量进行测定,绘制曲线如图所示。下列叙述错误的是( )
A.在1~9d内,可溶性糖含量的变化趋势是先增加后保持相对稳定
B.鉴定大豆中是否产生还原糖,可使用斐林试剂,需水浴加热后观察颜色变化
C.鉴定大豆中的蛋白质可使用双缩脲试剂,先加A液,摇匀后再加B液,无需加热
D.种子在萌发过程中蛋白质的含量会发生变化而种类不会变化
12.下列关于检测生物组织中还原糖的叙述,正确的是( )
A.常用苹果、西瓜等的组织样液作为检测生物组织中还原糖的实验材料
B.检测还原糖时,加入斐林试剂后溶液的颜色变化是从无色到砖红色
C.甘蔗茎的薄壁组织细胞含糖较多且颜色较浅,可用于进行还原糖的检测
D.检测还原糖时需要水浴加热才能发生颜色反应
13.实验测得小麦、大豆、花生干种子中三大类有机物含量如图,下列叙述正确的是( )
A.还原糖检测实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶,以便长期备用
B.大豆种子适于鉴定蛋白质,其研磨滤液加入双缩脲试剂摇匀后呈现紫色
C.小麦种子适于鉴定还原糖,其研磨滤液与斐林试剂混合后加热呈砖红色
D.花生种子适于鉴定脂肪,其切片经苏丹Ⅲ染色可以观察到红色脂肪颗粒
1.目前很多广告语存在科学性错误,下列你认为正确的是( )
A.“XX牌”鱼肝油,含有丰富的维生素D,有助于宝宝骨骼健康发育
B.无糖饼干主要成分是淀粉,没有甜味,属于无糖食品
C.菜地大棚蔬菜,天然种植,不含任何化学元素,是真正的绿色食品
D.“XX牌”口服液含有丰富的Fe、P、Zn等微量元素
2.水是地球上最常见的物质之一,是包括人类在内所有生命生存的重要资源,也是生物体最重要的组成部分。下图是水分子结构示意图,下列有关“水是生命之源”叙述,错误的是( )
A.水是极性分子,带有正电荷和负电荷的都容易与水结合
B.水分子间通过氢键相互作用,在常温下易维持液体状态
C.水作为热的缓冲剂,能维持生物体温度的相对稳定
D.细胞内的水主要以与蛋白质、多糖等物质结合的形式存在
3.适时施肥可促进农作物生长,常用的化肥有氮肥、磷肥和钾肥等。下列叙述正确的是( )
A.组成农作物细胞的各种元素大多以无机盐的形式存在
B.N和K在植物体内的含量极少,都属于微量元素
C.施肥时补充Mg有利于类胡萝卜素的合成从而提高产量
D.农作物吸收的P可以用于合成核苷酸、磷脂和ATP等
4.水分子的结构特点决定了它具有多种多样的功能。下列说法错误的是( )
A.带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合,水是良好的溶剂
B.萌发状态的种子内自由水与结合水的比值升高
C.结合水主要与蛋白质、脂肪结合,这样就失去了流动性和溶解性
D.水具有较高的比热容,这就意味着水的温度相对不容易发生改变
5.贵州刺梨富含维生素C,其含量是柑橘的50倍。某品牌刺梨饮料的配料表显示含有刺梨汁、白砂糖、山梨酸钾等。下列叙述正确的是( )
A.刺梨细胞中的维生素C属于无机物 B.白砂糖可直接为人体细胞提供能量
C.刺梨汁中的葡萄糖可被人体吸收 D.刺梨中含量最多的有机化合物是水
6.水和无机盐是组成细胞的必要成分,对生物体的生命活动具有重要意义。下列相关叙述正确的是( )
A.水分子不能直接参与光合作用、细胞呼吸等代谢过程
B.植物细胞中自由水与结合水的含量、比值变化常与植物的抗逆性五关
C.微量元素对生物体必不可少,如血红蛋白的肽链形成必须有Fe参与
D.人体内Na+缺乏会引发肌肉酸痛、无力,体现出无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用
7.(不定项)在一定条件下,斐林试剂可与葡萄糖反应生成砖红色沉淀,去除沉淀后的溶液蓝色变浅,测定其吸光值可用于计算葡萄糖含量。下表表示用该方法检测不同样本的结果。下列相关分析合理的是( )
样本
①
②
③
④
⑤
⑥
吸光值
0.616
0.606
0.595
0.583
0.571
0.564
葡萄糖含量/(mg·Ml-1)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
A.反应液去除砖红色沉淀后蓝色变浅与斐林试剂的乙液有关
B.吸光值大小与样本的葡萄糖含量及斐林试剂的用量有关
C.若某样本的吸光值为0.600,则其葡萄糖含量大于0.2 mg·mL-1
D.在一定范围内,葡萄糖含量越低,去除沉淀后溶液的蓝色越深
8.(不定项)白沙茶叶历史源远流长。调查组调研发现,黎族人民自古有采摘五指山脉的野生大叶茶治病,如果从此算起,海南茶事已有近千年历史。下列关于茶的说法,正确的是( )
A.采摘的新鲜茶叶的细胞中含量最高的有机化合物是H2O
B.茶和人体所含元素种类大致相同,但含量差异很大
C.Mg、Fe、Zn等都属于组成茶叶细胞的微量元素
D.新鲜茶叶细胞中的遗传物质是DNA
9.(不定项)下图为油料作物种子在成熟过程中,可溶性糖、淀粉、含氮化合物和脂肪四种有机物的变化情况。下列分析不合理的是( )
A.图中4代表淀粉,淀粉是一种多聚体 B.图中1和2代表淀粉和可溶性糖,4代表脂肪
C.随着种子的成熟,含氮化合物主要是指磷脂D.向该作物种子的提取液中滴加苏丹Ⅲ染液将呈现橘黄色
10.(填空题)种子中储藏着大量淀粉、脂质和蛋白质,不同植物的种子中,这些有机物的含量差异很大。通常根据有机物的含量将种子分为淀粉种子、油料种子和豆类种子。下图是油料种子成熟和萌发过程中营养物质的含量变化示意图。回答下列问题:
(1)萌发的种子能从潮湿的土壤中吸收水分,细胞内 (填“自由水”或“结合水”)含量增加。
(2)油料种子在成熟过程中,糖类和脂肪含量的变化情况是 。油料种子成熟与萌发过程中,糖类和脂肪是相互转化的,图中给出的依据是 。
(3)油料种子萌发初期,干重会先增加。结合图2和有机物的化学元素组成特点,推测其原因是 。
(4)谷类种子和油料种子分别以淀粉和脂肪为主要营养物质,种子萌发时这两种物质都氧化分解为CO2和H2O。现有谷类种子和油料种子各一组,请根据种子在适宜条件下萌发时氧气消耗量与二氧化碳释放量的关系,设计实验以确定种子的类型,简要写出:
实验思路: ;
预期实验结果及结论:
。
11.(填空题)进行生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验时,需根据实验要求 选择不同的实验材料。请根据表中所列各种材料回答问题。
各种可供实验的材料
柑橘
红桃
黑豆
黄豆
花生种子
大米
苹果
血红蛋白
(1)表中适合于鉴定可溶性还原糖的最理想材料是 ,理由是该组织细胞 ;鉴定过程:向试管中加入2mL组织样液,加入适量的斐林试剂混匀,然后进行 ,观察颜色变化。斐林试剂检测可溶性还原糖的原理是 。
(2)表中适合于鉴定脂肪的最理想材料是 ,鉴定时需将材料切片,并制成临时装片,此过程需要的工具有 (列举三种),另外,该过程要用到酒精,酒精的作用是 。
(3)表中适合于鉴定蛋白质的最理想材料是 ;鉴定过程:先向试管内注入2mL组织样液;然后向试管内加入1mL双缩脲试剂A液,摇匀,再向试管内加入4滴双缩脲试剂B液,摇匀。只加4滴双缩脲试剂B 液而不能过量的原因是 。用双缩脲试剂检测变性的蛋白质, (填能或不能)发生颜色反应,请分析原因 。
12.(填空题)下列是无土栽培营养液的配方,配方:NH4NO3、KNO3、CaCl2·2H2O、MgSO4、螯合铁溶液、微量元素溶液。
(1)组成细胞的元素在无机环境中都可找到,体现了 。
(2)为使作物正常生长,还需补充 元素,原因是它是可以组成 等化合物(至少写出两种)。
(3)有些无机盐离子可重复利用,有的不能重复利用,可重复利用的无机盐离子缺乏时,老叶先表现出缺乏症,不可重复利用的无机盐离子缺乏时,幼叶先表现出缺乏症。请设计实验证明Mg是可重复利用的元素。
实验材料:长势相同的玉米幼苗、蒸馏水、含有植物必需元素的各种化合物。
实验步骤:
①配制完全培养液和 培养液,分别放入两组培养瓶中,并编号A、B。
②将 分别栽培在上述两种培养液中。
③放在适宜条件下培养一段时间,观察 。
④预测实验现象: 。
1.(2025·浙江·高考真题)无机盐对生物体维持生命活动有重要的作用。人体缺铁会直接引起( )
A.血红蛋白含量降低 B.肌肉抽搐 C.神经细胞兴奋性降低 D.甲状腺肿大
2.(2024河北)细胞内不具备运输功能的物质或结构是( )
A.结合水 B.囊泡 C.细胞骨架 D.tRNA
3.(2022·重庆·高考真题)在一定条件下,斐林试剂可与葡萄糖反应生成砖红色沉淀,去除沉淀后的溶液蓝色变浅,测定其吸光值可用于计算葡萄糖含量。下表是用该方法检测不同样本的结果。下列叙述正确的是( )
样本
①
②
③
④
⑤
⑥
吸光值
0.616
0.606
0.595
0.583
0.571
0.564
葡萄糖含量(mg/mL)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
A.斐林试剂与样本混合后立即生成砖红色沉淀
B.吸光值与样本的葡萄糖含量有关,与斐林试剂的用量无关
C.若某样本的吸光值为0.578,则其葡萄糖含量大于0.4mg/mL
D.在一定范围内葡萄糖含量越高,反应液去除沉淀后蓝色越浅
4.(2022·湖北·高考真题)水是生命的源泉,节约用水是每个人应尽的责任,下列有关水在生命活动中作用的叙述,错误的是( )
A.水是酶促反应的环境 B.参与血液中缓冲体系的形成
C.可作为维生素D等物质的溶剂 D.可作为反应物参与生物氧化过程
5.(2022江苏)下列物质的鉴定实验所用试剂与现象对应关系错误的是( )
A.还原糖—斐林试剂—砖红色 B.DNA—台盼蓝染液—蓝色
C.脂肪—苏丹Ⅲ染液—橘黄色 D.淀粉—碘液—蓝色
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第02讲 细胞中的元素和化合物、无机物
目录
01 课标达标练
【题型一】细胞和生物体的组成元素及作用
【题型二】细胞中的化合物
【题型三】细胞中的水
【题型四】细胞中的无机盐
【题型五】检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
02 能力突破练(新考法+新情境+新角度+新思维)
03 高考溯源练
题型一:细胞和生物体的组成元素及作用
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.组成生物体的最基本元素是H
B.细胞的基本元素是C、H、O、N
C.C是细胞鲜重中含量最多的元素
D.微量元素可有可无,作用并不重要
【答案】B
【分析】组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类。(1)大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素,包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg;(2)微量元素是指含量占生物总重量万分之一以下的元素,包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
【详解】A、C是构成生物体的最基本元素,A错误;
B、C,H,O,N等是组成生物体的基本元素,B正确;
C、细胞干重时含量最多的元素是C,细胞鲜重时含量最多的元素是O,C错误;
D、不同元素具有不同的作用,微量元素虽然含量很少,但作用非常重要,D错误。
故选B。
2.夏天的小龙虾是人们餐桌上的一道美食,小龙虾更以口味虾闻名。下列关于小龙虾的说法,错误的是( )
A.体内含量最多的有机物是蛋白质
B.含有多种人体必需的Fe、Mo、Mg、Zn等微量元素,有助于稳定人体神经系统
C.外壳中含有的几丁质和植物的纤维素同为高分子多糖
D.细胞中大分子的有机化合物都是以碳链为基本骨架
【答案】B
【分析】1、大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素,包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
2、动物细胞的多糖是糖原,分为肌糖原和肝糖原,植物细胞的多糖有淀粉和纤维素。
【详解】A、细胞中含量最多的有机物是蛋白质,因为蛋白质是生命活动的主要承担者,A正确;
B、组成生物体的Mg元素为大量元素,不是微量元素,B错误;
C、几丁质又称壳多糖,是一种含氮多糖,其结构与纤维素相似,C正确;
D、生物体内的有机化合物都是以碳链为基本骨架,如葡萄糖也是以碳链为基本骨架,D正确。
故选B。
3.下表是玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量占比(干重)数据。下列相关叙述正确的是( )
元素
C
H
O
N
K
Ca
P
Mg
S
玉米
43.57%
6.24%
44.43%
1.46%
0.92%
0.23%
0.20%
0.18%
0.17%
人
55.99%
7.46%
14.62%
9.33%
1.09%
4.67%
3.11%
0.16%
0.78%
A.玉米细胞和人体细胞干重中含量最少的元素分别是S和Mg
B.人体细胞中Mg的含量低于Ca,说明Mg的重要性相对更低
C.组成玉米细胞和人体细胞的元素种类和含量均存在较大差异
D.不同细胞的元素含量不同,这主要与细胞膜的功能特性有关
【答案】D
【分析】组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类:(1)大量元素是指含量占生物总重量万分之一 以上的元素,包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,其中C、H、O、N为基本元素,C为最基本元素, O是含量最多的元素;(2)微量元素是指含量占生物总重量万分之一以下的元素, 包括Fe、Mn、Zn、 Cu、B、 Mo等。
【详解】A、表中并未将组成玉米细胞和人体细胞的全部元素列举出来,也就不能得出“玉米细胞和人体细胞干重中含量最少的元素分别是S和Mg”的结论,A错误;
B、组成细胞的每一种元素,对细胞的生命活动都很重要,不能根据含量较少直接比较不同元素的重要性大小,B错误;
C、表中数据显示组成玉米和人的元素种类基本相同,含量差异较大但表中只表示部分元素,未列举元素情况未知,C错误;
D、组成不同细胞的元素含量不同,主要与细胞膜的选择透过性有关,选择透过性是细胞膜的功能特性,D正确。
故选D。
题型二:细胞中的化合物
4.下列关于组成细胞的元素及化合物的叙述,错误的是( )
A.脂肪、磷脂分子中都含有脂肪酸
B.ATP、NADPH、mRNA都含有P元素
C.脱氧核糖核酸彻底水解可形成五种有机物
D.C元素在干重中含量最多,因而被称为最基本元素
【答案】D
【分析】组成生物体的元素包括大量元素和微量元素,大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,微量元素包括Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等,其中C是最基本的元素,干细胞中含量最多元素也是C。
【详解】A、脂肪是由一分子甘油和三分子脂肪酸构成,磷脂是由甘油、脂肪酸、磷酸等物质构成,所以脂肪、磷脂分子中都含有脂肪酸,A正确;
B、ATP、NADPH、mRNA都含有磷酸基团,都含P元素,B正确;
C、脱氧核糖核酸彻底水解后,会形成磷酸、脱氧核糖以及四种含氮碱基,其中有机物共有五种,C正确;
D、C元素是构成生物大分子的基本骨架,所以C是最基本元素,D错误。
故选D。
5.无花果是一种开花植物,主要生长于热带和温带,是世界上最古老的栽培果树之一。无花果中含有苹果酸、柠檬酸、脂肪酶等,具有促进排便、增强消化功能、保护心血管等功效。下列叙述错误的是( )
A.新鲜无花果细胞中无机物的含量大于有机物
B.无花果中含有丰富的微量元素,如锰、锌、钙等
C.不同生物组织的细胞中各种化合物的含量有差别
D.无花果细胞和人体细胞中元素的种类大致相同
【答案】B
【分析】生物体内的无机盐主要以离子的形式存在,有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的组成成分,许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用,有些无机盐对于维持酸碱平衡和渗透压具有重要的功能。
【详解】A、活细胞中,细胞内含量最多的化合物是水,占70% 〜90%,无机物的含量大于有机物的含量,A正确;
B、钙元素属于大量元素,B错误;
C、不同生物组织的细胞中各种化合物的含量有差别,C正确;
D、不同生物体内所含有的元素种类大体相同,这体现了生物界的统一性,D正确。
故选B。
题型三 细胞中的水
6.如图为植物在气温逐渐降低过程中体内相关生理指标变化曲线。下列叙述正确的是( )
A.随着温度下降,植物细胞中自由水/结合水比值变大,细胞代谢速率加快
B.9-12月期间,植物体内的一部分自由水转变成了结合水
C.结合水含量增加是植物主动适应低温环境的结果,其含量越高植物抗寒能力越弱
D.植物体内总含水量下降是因为植物根系在低温下停止吸收水分
【答案】B
【分析】细胞内的水以自由水和结合水的形式存在,结合水是细胞结构的主要组成成分,自由水是细胞内良好的溶剂,是许多化学反应的介质,水还是许多化学反应的反应物或生成物,水能自由移动,对于运输营养物质和代谢废物具有重要作用;自由水与结合水的比值越高,细胞新陈代谢越旺盛,抗逆性越差,反之亦然。
【详解】A、由图可知,随着温度下降,自由水含量下降,结合水含量上升,自由水与结合水比值减小,细胞代谢速率减慢,A错误;
B、由图可知,9~12月期间,植物体内总含水量降低,同时自由水含量下降,结合水含量上升,植物体内的一部分自由水转变成了结合水,B正确;
C、结合水含量增加是植物主动适应低温环境的结果,一般来说,结合水含量越高植物抗寒能力越强,C错误;
D、植物体内总含水量下降是因为植物根系在低温下吸收水分减少,而不是停止吸收水分,D错误。
故选B。
7.下图为细胞中水的两种存在形式及其作用。下列叙述错误的是( )
A.图中①是结合水,与蛋白质、多糖等物质结合,失去流动性和溶解性
B.图中②是自由水,乙可代表:为细胞提供液体环境
C.若细胞内①/②的比值降低,则有利于提高植物的抗寒、抗旱等抗性
D.将种子晒干是为了减少②的量而使其代谢水平降低,便于储藏
【答案】C
【分析】细胞内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、细胞所处的温度下降,细胞代谢减弱,此时细胞中的自由水转变成结合水,结合水是细胞结构的重要组成成分,故图中①指的是结合水,与蛋白质等物质结合失去流动性和溶解性,A正确;
B、细胞所处环境温度上升,则细胞代谢增强,自由水含量上升,因此,图中②指的是自由水,自由水含量越多,细胞代谢越旺盛,水可以为细胞提供液体环境,B正确;
C、细胞内①/②的比值降低,即自由水/结合水比值升高,说明细胞液浓度下降,细胞代谢加强,不利于提高植物的抗寒、抗旱等抗性,C错误;
D、将种子晒干失去的是自由水,自由水含量下降,细胞代谢减慢,因而储藏过程中失去的有机物减少,便于储藏,D正确;
故选C。
8.雨水,是二十四节气的第二个节气,通常预示着降雨开始,雨量渐增。俗话说“春雨贵如油”,适宜的降水对农作物的生长很重要。下列关于水的叙述,错误的是( )
A.细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合
B.细胞中的自由水和结合水都是细胞结构的重要组成成分
C.与萌发种子相比,休眠种子中自由水与结合水的比值更小
D.玉米等种子收获后需经风干处理后再储藏,主要是减少自由水的含量
【答案】B
【分析】水在细胞中以两种形式存在,绝大部分的水呈游离状 态,可以自由流动,叫作自由水;一部分水与细胞内的其 他物质相结合,叫作结合水。
【详解】A、细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖 等物质结合,这样水就失去流动性和溶解性,成为生物体 的构成成分,A正确;
B、结合水 是细胞结构的重要组成部分,大约占细胞内全部水分的 4.5%,B错误;
C、与萌发种子相比,休眠种子中自由水减少,而结合水多,即自由水与结合水的比值更小,C正确;
D、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;玉米等种子收获后需经风干处理后再储藏,主要是减少自由水的含量,D正确。
故选B。
题型四 细胞中的无机盐
9.某同学配制了两种培养液培养某种植物幼苗,探究某种无机盐对植物生长的影响,培养液主要成分配方如下表所示。下列叙述错误的是( )
A.Mg是组成叶绿素的元素,缺Mg会抑制植物的光合作用
B.细胞液中的K+等无机盐离子可以调节植物细胞的渗透压
C.植物细胞从培养液中吸收的一部分水可与蛋白质和多糖等物质结合
D.若甲组正常生长,乙组出现缺乏症,说明K⁺是植物生长必需的离子
【答案】D
【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Fe是血红蛋白的必要成分;Mg是叶绿素的必要成分;② 维持细胞的生命活动,如钙离子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】A、Mg是组成叶绿素的元素,缺Mg植物合成叶绿素受阻,植物光合作用会受到抑制,A正确;
B、细胞液中的K+等无机盐离子可以调节植物细胞的渗透压,B正确;
C、植物细胞从培养液中吸收的一部分水可与蛋白质和多糖等物质结合成为结合水,C正确;
D、乙组配制的培养液中缺少K+和NO3-,若甲组正常生长,乙组出现缺乏症,说明K+或NO3-或K+和NO3-植物生长必需的离子,D错误。
故选D。
10.无机盐与生命活动密切相关。下列相关说法错误的是( )
A.在缺镁环境中,植物叶片会发黄
B.人体缺铁,会导致缺铁性贫血
C.哺乳动物血液中Na+含量太低,会出现抽搐症状
D.医生给病人输液时,常把药剂溶解于生理盐水中
【答案】C
【分析】无机盐的作用:
(1)组成重要的化合物;
(2)可维持细胞和生物体的生命活动;
(3)对维持细胞和生物体正常的渗透压、 酸碱平衡非常重要。
【详解】A、Mg是构成叶绿素的元素,植物缺镁,叶片因确实叶绿素而发黄,体现了无机盐参与组成重要的化合物的功能,A正确;
B、铁是血红蛋白的组成元素,人体缺铁,会导致缺铁性贫血,B正确;
C、哺乳动物血液中Ca2+含量太低,会出现抽搐症状,C错误;
D、输液时,常把药剂溶解于生理盐水中,维持内环境的渗透压,维持细胞正常的形态结构以及功能,体现了无机盐对于维持细胞的渗透压平衡具有重要作用,D正确。
故选C。
题型五 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
11.研究人员在25℃、黑暗、无菌、湿润条件下,对大豆种子萌发和生长过程中糖类和蛋白质含量进行测定,绘制曲线如图所示。下列叙述错误的是( )
A.在1~9d内,可溶性糖含量的变化趋势是先增加后保持相对稳定
B.鉴定大豆中是否产生还原糖,可使用斐林试剂,需水浴加热后观察颜色变化
C.鉴定大豆中的蛋白质可使用双缩脲试剂,先加A液,摇匀后再加B液,无需加热
D.种子在萌发过程中蛋白质的含量会发生变化而种类不会变化
【答案】D
【分析】蛋白质检测:双缩脲试剂,先A液后B液,B液少量,出现紫色反应;脂肪检测:苏丹III染液,体积分数50%的酒精洗去浮色,显微镜下观察到橘黄色脂肪颗粒;还原糖检测:斐林试剂,甲乙等量混匀,现配现用,水浴加热,出现砖红色沉淀。
【详解】A、种子萌发过程中,由图可知,在1~9d内,可溶性糖含量的变化趋势是先增加后保持相对稳定,A正确;
B、斐林试剂可用于鉴定还原糖,使用时需水浴加热,会出现砖红色沉淀,B正确;
C、用双缩脲试剂鉴定蛋白质时,先加A液(创造碱性环境),摇匀后再加B液,反应生成紫色络合物,无需加热,C正确;
D、种子在萌发阶段会进行基因的选择性表达,所以蛋白质的含量和种类均会改变,D错误。
故选D。
12.下列关于检测生物组织中还原糖的叙述,正确的是( )
A.常用苹果、西瓜等的组织样液作为检测生物组织中还原糖的实验材料
B.检测还原糖时,加入斐林试剂后溶液的颜色变化是从无色到砖红色
C.甘蔗茎的薄壁组织细胞含糖较多且颜色较浅,可用于进行还原糖的检测
D.检测还原糖时需要水浴加热才能发生颜色反应
【答案】D
【分析】斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉)。
【详解】A、西瓜组织样液呈红色,会影响还原糖鉴定实验中的砖红色沉淀的观察,因此不能作为鉴定植物组织内还原糖的实验材料,A错误;
B、检测还原糖时,加入斐林试剂后溶液的颜色变化是从浅蓝色到棕色再到砖红色(沉淀),B错误;
C、甘蔗茎的薄壁组织细胞中的糖主要是蔗糖,蔗糖是非还原糖,不能用于还原糖的鉴定,C错误;
D、还原糖鉴定必须经水浴加热才能产生砖红色沉淀,D正确。
故选D。
13.实验测得小麦、大豆、花生干种子中三大类有机物含量如图,下列叙述正确的是( )
A.还原糖检测实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶,以便长期备用
B.大豆种子适于鉴定蛋白质,其研磨滤液加入双缩脲试剂摇匀后呈现紫色
C.小麦种子适于鉴定还原糖,其研磨滤液与斐林试剂混合后加热呈砖红色
D.花生种子适于鉴定脂肪,其切片经苏丹Ⅲ染色可以观察到红色脂肪颗粒
【答案】B
【分析】(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉)。
(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。
(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,呈橘黄色。
【详解】A、鉴定还原糖的斐林试剂应该现配现用,A错误;
B、大豆种子含有大量的蛋白质,加入双缩脲试剂后会立即出现紫色反应,B正确;
C、小麦种子含有大量的淀粉,淀粉为非还原糖,不能与斐林试剂反应出现砖红色反应,C错误;
D、花生种子含有大量的脂肪,其切片经苏丹Ⅲ染色可以观察到橘黄色脂肪颗粒,D错误。
故选B。
1.目前很多广告语存在科学性错误,下列你认为正确的是( )
A.“XX牌”鱼肝油,含有丰富的维生素D,有助于宝宝骨骼健康发育
B.无糖饼干主要成分是淀粉,没有甜味,属于无糖食品
C.菜地大棚蔬菜,天然种植,不含任何化学元素,是真正的绿色食品
D.“XX牌”口服液含有丰富的Fe、P、Zn等微量元素
【答案】A
【分析】脂质分为脂肪、磷脂和固醇,固醇包括胆固醇、性激素和维生素D,与糖类相比,脂肪分子中的氢含量多,氧含量少,氧化分解时产生的能量多,因此是良好的储能物质,磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架,固醇中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分,也参与脂质在血液中的运输。
【详解】A、维生素D能促进肠道对钙和磷的吸收,有助于宝宝骨骼健康,A正确;
B、无糖饼干主要成分是淀粉,淀粉属于多糖,在消化道会被水解成葡萄糖吸收,不属于无糖食品,B错误;
C、蔬菜本身就含有丰富的化学元素,任何生物都是由各种化学元素构成,C错误;
D、P属于大量元素,Fe、Zn属于微量元素,D错误。
故选A。
2.水是地球上最常见的物质之一,是包括人类在内所有生命生存的重要资源,也是生物体最重要的组成部分。下图是水分子结构示意图,下列有关“水是生命之源”叙述,错误的是( )
A.水是极性分子,带有正电荷和负电荷的都容易与水结合
B.水分子间通过氢键相互作用,在常温下易维持液体状态
C.水作为热的缓冲剂,能维持生物体温度的相对稳定
D.细胞内的水主要以与蛋白质、多糖等物质结合的形式存在
【答案】D
【分析】细胞中的水有两种存在形式,自由水和结合水。自由水与结合水的关系:自由水和结合水可相互转化。细胞含水量与代谢的关系:代谢活动旺盛,细胞内自由水含量高;代谢活动下降。细胞中结合水含量高,结合水的比例上升时,植物的抗逆性增强,细胞代谢速率降低。
【详解】A、从图解可以看出:水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,氢原子以共用电子对与氧原子结合。氧原子一端稍带负电荷,氢原子一端稍带正电荷,使水成为极性分子,A正确;
B、水是极性分子,邻近的水分子之间可以形成氢键。氢键使得水分子与周围水分子相互作用,由于氢键比较弱,易被破坏,氢键就能不断地断裂又不断形成,使得水在常温下能够维持液体状态,B正确;
C、水分子之间以氢键形式相互作用,在温度升高时,热能首先破坏氢键,吸收和储存热能,在温度降低时,氢键形成,向周围释放热能,因此水可以作为热的缓冲剂,维持生物体温度的相对稳定,C正确;
D、细胞内的水主要以自由水形式存在,少部分水与蛋白质、多糖等物质结合,以结合水形式存在,D错误。
故选D。
3.适时施肥可促进农作物生长,常用的化肥有氮肥、磷肥和钾肥等。下列有关叙述正确的是( )
A.组成农作物细胞的各种元素大多以无机盐的形式存在
B.N和K在植物体内的含量极少,都属于微量元素
C.施肥时补充Mg有利于类胡萝卜素的合成从而提高产量
D.农作物吸收的P可以用于合成核苷酸、磷脂和ATP等
【答案】D
【分析】化合物的元素组成:蛋白质的组成元素有C、H、O、N元素构成,有些还含有S;核酸的组成元素为C、H、O、N、P;脂质的组成元素有C、H、O,有些还含有N、P;糖类的组成元素(一般)为C、H、O。
【详解】A、组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在,A错误;
B、N和K都属于大量元素,B错误;
C、施肥时补充Mg有利于叶绿素的合成从而提高产量,C错误;
D、核苷酸、磷脂和ATP等都含有P,所以农作物吸收的P可以用于合成核苷酸、磷脂和ATP等,D正确。
故选。
4.水分子的结构特点决定了它具有多种多样的功能。下列说法错误的是( )
A.带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合,水是良好的溶剂
B.萌发状态的种子内自由水与结合水的比值升高
C.结合水主要与蛋白质、脂肪结合,这样就失去了流动性和溶解性
D.水具有较高的比热容,这就意味着水的温度相对不容易发生改变
【答案】C
【分析】1、细胞中的水有两种存在形式,自由水和结合水。自由水与结合水的关系:自由水和结合水可相互转化。细胞含水量与代谢的关系:代谢活动旺盛,细胞内自由水含量高;代谢活动下降。细胞中结合水含量高,结合水的比例上升时,植物的抗逆性增强,细胞代谢速率降低。
2、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。
【详解】A、水分子是极性分子,易与带正电荷或负电荷的分子或离子结合,因此水是良好的溶剂,A正确;
B、自由水越多,细胞代谢越强,萌发状态的种子代谢增强,其内自由水与结合水的比值升高,B正确;
C、细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合,这样水就失去流动性和溶解性,C错误;
D、氢键的存在,使水有较高的比热容,使水的温度不易发生改变,有利于维持生命系统的稳定,D正确。
故选C。
5.贵州刺梨富含维生素C,其含量是柑橘的50倍。某品牌刺梨饮料的配料表显示含有刺梨汁、白砂糖、山梨酸钾等。下列叙述正确的是( )
A.刺梨细胞中的维生素C属于无机物 B.白砂糖可直接为人体细胞提供能量
C.刺梨汁中的葡萄糖可被人体吸收 D.刺梨中含量最多的有机化合物是水
【答案】C
【分析】1、细胞内的生物大分子包括:蛋白质、DNA、RNA和多糖,脂肪、单糖、二糖等都是小分子物质。
2、组成细胞的元素:①大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等;②微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等;③主要元素:C、H、O、N、P、S;④基本元素:C、H、O、N。
【详解】A、刺梨细胞中的维生素C属于有机物,A错误;
B、白砂糖的主要成分是蔗糖,蔗糖是二糖,需要分解成单糖才可以被人体细胞吸收利用,B错误;
C、刺梨汁中的葡萄糖为单糖,属于小分子可被人体吸收,C正确;
D、刺梨中含量最多的无机化合物是水,含量最多的有机化合物是蛋白质,D错误。
故选C。
6.水和无机盐是组成细胞的必要成分,对生物体的生命活动具有重要意义。下列相关叙述正确的是( )
A.水分子不能直接参与光合作用、细胞呼吸等代谢过程
B.植物细胞中自由水与结合水的含量、比值变化常与植物的抗逆性五关
C.微量元素对生物体必不可少,如血红蛋白的肽链形成必须有Fe参与
D.人体内Na+缺乏会引发肌肉酸痛、无力,体现出无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用
【答案】D
【分析】水在细胞中以自由水和结合水形式两种形态存在,是细胞中含量最多的化合物。结合水是与细胞内亲水性物质结合,是细胞结构的组成成分。自由水占大多数,以游离形式存在,可以自由流动。自由水的生理功能表现在:①良好的溶剂 ,提供液体环境;②运送营养物质和代谢的废物;③参与细胞内的代谢活动。两种水可以相互转变,在新陈代谢旺盛时,结合水可以转变成自由水。
【详解】A、水分子可作为反应物参与光合作用的光反应阶段中水的分解。在有氧呼吸的第二阶段水分子可作为反应物,与丙酮酸结合生成CO2和[H],并释放少量能量,可见,水分子可作为反应物直接参与光合作用、细胞呼吸等代谢过程,A错误;
B、植物在适应环境变化的过程中细胞中自由水与结合水的含量、比值变化常处于变动之中,当自由水和结合水的比值下降时,细胞代谢缓慢,抗逆性增强,B错误;
C、血红蛋白含有Fe,但不参与肽链的合成,而是以亚铁血红素的形式将肽链结合在一起,C错误;
C、Na+参与兴奋的形成,人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低,最终引发肌肉酸痛、无力,说明无机盐对于维持生物体的生命活动有重要作用,D正确。
故选C。
7.(不定项)在一定条件下,斐林试剂可与葡萄糖反应生成砖红色沉淀,去除沉淀后的溶液蓝色变浅,测定其吸光值可用于计算葡萄糖含量。下表表示用该方法检测不同样本的结果。下列相关分析合理的是( )
样本
①
②
③
④
⑤
⑥
吸光值
0.616
0.606
0.595
0.583
0.571
0.564
葡萄糖含量/(mg·Ml-1)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
A.反应液去除砖红色沉淀后蓝色变浅与斐林试剂的乙液有关
B.吸光值大小与样本的葡萄糖含量及斐林试剂的用量有关
C.若某样本的吸光值为0.600,则其葡萄糖含量大于0.2 mg·mL-1
D.在一定范围内,葡萄糖含量越低,去除沉淀后溶液的蓝色越深
【答案】ABD
【分析】斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉)。斐林试剂是由甲液(质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液)和乙液(质量浓度为0.05g/mL硫酸铜溶液)组成,使用时要将甲液和乙液混合均匀后再加入含样品的试管中。
【详解】A、斐林试剂是由甲液(质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液)和乙液(质量浓度为0.05g/mL硫酸铜溶液),反应液去除砖红色沉淀后蓝色变浅与斐林试剂的乙液有关,A正确;
B、吸光值与吸光物质的浓度有关,故吸光值大小与样本的葡萄糖含量和斐林试剂的用量均有关,B正确;
C、由表格内容可知,葡萄糖含量越高,吸光值越小,若某样本的吸光值为0.600,则其葡萄糖含量为0.1~0.2mg·mL-1,C错误;
D、在一定范围内,葡萄糖含量越高,生成的砖红色沉淀(氧化亚铜)越多,去除沉淀后的溶液中游离的Cu2+少,故蓝色越浅,葡萄糖含量越低,去除沉淀后溶液的蓝色越深,D正确。
故选ABD。
8.(不定项)白沙茶叶历史源远流长。调查组调研发现,黎族人民自古有采摘五指山脉的野生大叶茶治病,如果从此算起,海南茶事已有近千年历史。下列关于茶的说法,正确的是( )
A.采摘的新鲜茶叶的细胞中含量最高的有机化合物是H2O
B.茶和人体所含元素种类大致相同,但含量差异很大
C.Mg、Fe、Zn等都属于组成茶叶细胞的微量元素
D.新鲜茶叶细胞中的遗传物质是DNA
【答案】BD
【分析】1、生物界与非生物界的统一性与差异性统一性:构成生物体的元素在无机自然界都可以找到,没有一种是生物所特有的。差异性:组成生物体的元素在生物体体内和无机自然界中的含量相差很大。
2、C、H、O、N基本元素占鲜重的比例从大到小的顺序是:O>C>H>N;
3、C、H、O、N基本元素占干重的比例从大到小的顺序是:C>O>N>H。
4、组成细胞的化合物:(1)无机化合物:水占80%--90%;无机盐占1%--1.5%;(2)有机化合物:蛋白质占7%--10%;脂质占1%-2%;糖类和核酸占1%-1.5%。
【详解】A、采摘的新鲜茶叶的细胞中含量最高的有机化合物是蛋白质,A错误;
B、茶和人体所含元素种类大致相同但含量差异很大,这体现了不同生物之间元素组成的统一性和差异性,B正确;
C、Mg是细胞中的大量元素,C错误;
D、细胞生物的遗传物质都是DNA,新鲜茶叶细胞中的遗传物质也是DNA,D正确。
故选BD。
9.(不定项)下图为油料作物种子在成熟过程中,可溶性糖、淀粉、含氮化合物和脂肪四种有机物的变化情况。下列分析不合理的是( )
A.图中4代表淀粉,淀粉是一种多聚体
B.图中1和2代表淀粉和可溶性糖,4代表脂肪
C.随着种子的成熟,含氮化合物主要是指磷脂
D.向该作物种子的提取液中滴加苏丹Ⅲ染液将呈现橘黄色
【答案】AC
【分析】油料作物的种子储存能量的物质是脂肪,油菜种子在成熟的过程中,光合作用的产物糖类物质不断的转化成脂肪储存起来。
根据图可知:曲线1为种子中可溶性糖类占种子的干重的百分比随天数的增加而减少,其原因是转化成脂肪;曲线2为淀粉的含量占种子干重的百分比随天数的增加而减少;曲线3为含氮物质随天数的增加含量基本不变;曲线4表示粗脂肪的含量随天数的增加而增加。
【详解】A、根据试题分析,图中4代表脂肪,A错误;
B、由图可知,图中1代表可溶性糖,2代表的是淀粉,4代表的是脂肪,B正确;
C、随着种子的成熟,含氮化合物主要是蛋白质、核酸等,C错误;
D、该类种子富含脂肪,向该类型种子的提取液中滴加苏丹III,溶液将呈橘黄色,D正确。
故选AC。
【点睛】本题考查了有机物之间的转换,意在考查考生分析曲线图,获取信息的能力,应该注意的是油菜、花生、蓖麻这类油料作物,在成熟过程中,糖类转化为脂肪储存起来。
10.(填空题)种子中储藏着大量淀粉、脂质和蛋白质,不同植物的种子中,这些有机物的含量差异很大。通常根据有机物的含量将种子分为淀粉种子、油料种子和豆类种子。下图是油料种子成熟和萌发过程中营养物质的含量变化示意图。回答下列问题:
(1)萌发的种子能从潮湿的土壤中吸收水分,细胞内 (填“自由水”或“结合水”)含量增加。
(2)油料种子在成熟过程中,糖类和脂肪含量的变化情况是 。油料种子成熟与萌发过程中,糖类和脂肪是相互转化的,图中给出的依据是 。
(3)油料种子萌发初期,干重会先增加。结合图2和有机物的化学元素组成特点,推测其原因是 。
(4)谷类种子和油料种子分别以淀粉和脂肪为主要营养物质,种子萌发时这两种物质都氧化分解为CO2和H2O。现有谷类种子和油料种子各一组,请根据种子在适宜条件下萌发时氧气消耗量与二氧化碳释放量的关系,设计实验以确定种子的类型,简要写出:
实验思路: ;
预期实验结果及结论:
。
【答案】(1)自由水
(2) 糖类(可溶性糖和淀粉)含量减少,脂肪含量增多 两者的含量变化相反
(3)糖类的氧元素含量高于脂肪,萌发初期大量脂肪转变为葡萄糖和蔗糖,导致种子干重增加
(4) 实验思路:分别检测这两组种子萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值(或CO2释放量和O2消耗量的比值),并比较两组比值的大小 预期实验结果及结论:萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值低(或CO2释放量和O2消耗量的比值高)的一组为谷类种子;萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值高(或CO2释放量和O2消耗量的比值低)的一组为油料种子
【分析】1、分析曲线图1:该图是油料种子成熟过程中部分有机物的含量变化图,分析可知可溶性糖在40天中都存在,第30天后淀粉不存在,脂肪从第10天开始增加。可见种子成熟时,糖类(可溶性糖和淀粉)含量减少.脂肪含量增多。
2、分析曲线图2:该图是油料种子萌发过程中有机物的变化,分析可知油料种子萌发10天内,脂肪含量下降,糖类含量增加。
【详解】(1)萌发的种子能从潮湿的土壤中吸收水分,然后细胞内自由水的含量会增加,代谢活动增强。
(2)依据图1可知,油料种子在成熟过程中,糖类和脂肪含量的变化情况是:糖类(可溶性糖和淀粉)含量减少,脂肪含量增多;两者的含量变化相反,故糖类和脂肪是相互转化的。
(3)油料种子萌发初期,大量脂肪转变为葡萄糖和蔗糖,糖类的氧元素含量高于脂肪,所以脂肪转变为糖时,需要增加氧元素,干重会增加。
(4)谷类种子含有较多的淀粉,油料种子含有较多的脂肪。脂肪对于同质量的淀粉来说,脂肪含有更多的H,而含O较少,所以以脂肪为有氧呼吸的主要原料时,O2消耗量和CO2释放量的比值要大于以淀粉为原料时的比值。为了确定种子的类型,实验思路为:分别检测这两组种子萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值(或CO2释放量和O2消耗量的比值),并比较两组比值的大小。
预期实验结果及结论:萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值低(或CO2释放量和O2消耗量的比值高)的一组为谷类种子;萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值高(或CO2释放量和O2消耗量的比值低)的一组为油料种子。
11.(填空题)进行生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验时,需根据实验要求 选择不同的实验材料。请根据表中所列各种材料回答问题。
各种可供实验的材料
柑橘
红桃
黑豆
黄豆
花生种子
大米
苹果
血红蛋白
(1)表中适合于鉴定可溶性还原糖的最理想材料是 ,理由是该组织细胞 ;鉴定过程:向试管中加入2mL组织样液,加入适量的斐林试剂混匀,然后进行 ,观察颜色变化。斐林试剂检测可溶性还原糖的原理是 。
(2)表中适合于鉴定脂肪的最理想材料是 ,鉴定时需将材料切片,并制成临时装片,此过程需要的工具有 (列举三种),另外,该过程要用到酒精,酒精的作用是 。
(3)表中适合于鉴定蛋白质的最理想材料是 ;鉴定过程:先向试管内注入2mL组织样液;然后向试管内加入1mL双缩脲试剂A液,摇匀,再向试管内加入4滴双缩脲试剂B液,摇匀。只加4滴双缩脲试剂B 液而不能过量的原因是 。用双缩脲试剂检测变性的蛋白质, (填能或不能)发生颜色反应,请分析原因 。
【答案】(1) 苹果 含有还原糖并且颜色接近白色 水浴加热 Cu(OH)2具有氧化性,还原糖中醛基具有还原性,二者发生氧化还原反应,生成砖红色沉淀(Cu2O)
(2) 花生种子 刀片、载玻片、盖玻片、滴管、吸水纸、毛笔 洗去浮色
(3) 黄豆 加入双缩脲试剂B液过多,蓝色会掩盖反应的紫色 能 变性的蛋白质仅仅是空间构象被破坏,肽键仍存在,故可与双缩脲试剂发生颜色反应
【分析】生物组织中化合物的鉴定:(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀);苹果中含有丰富的还原糖。(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应,黄豆中含有大量的蛋白质。(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液(或苏丹Ⅳ染液)鉴定,呈橘黄色(或红色);花生种子含有脂肪比较多。(4)淀粉遇碘液变蓝,大米中含有丰富的淀粉。
【详解】(1)所给材料中适合于鉴定可溶性还原糖的是苹果,理由是该组织细胞含有较多的还原性糖且颜色接近白色;鉴定过程:向试管中加入2ml组织样液,加入斐林试剂适量混匀,然后放入温度为50-65℃水中加热,这种加热方式叫水浴加热,观察颜色变化。斐林试剂检测可溶性还原糖的原理是Cu(OH)2具有氧化性,还原糖中醛基具有还原性,二者发生氧化还原反应,生成砖红色沉淀(Cu2O)。
(2)表中适合于鉴定脂肪的最理想材料是花生种子,鉴定时需将材料切片,并制成临时装片,此过程需要的工具有刀片、载玻片、盖玻片、滴管、吸水纸、毛笔,该过程要用到酒精,酒精的作用是洗去浮色。
(3)适合于鉴定蛋白质的材料是黄豆。双缩脲试剂B液不能过量的原因是会产生氢氧化铜蓝色沉淀会掩盖紫色,影响实验结果的观察。用双缩脲试剂检测变性的蛋白质,能发生颜色反应,请分析原因变性的蛋白质仅仅是空间构象被破坏,肽键仍存在,故可与双缩脲试剂发生颜色反应。
12.(填空题)下列是无土栽培营养液的配方,配方:NH4NO3、KNO3、CaCl2·2H2O、MgSO4、螯合铁溶液、微量元素溶液。
(1)组成细胞的元素在无机环境中都可找到,体现了 。
(2)为使作物正常生长,还需补充 元素,原因是它是可以组成 等化合物(至少写出两种)。
(3)有些无机盐离子可重复利用,有的不能重复利用,可重复利用的无机盐离子缺乏时,老叶先表现出缺乏症,不可重复利用的无机盐离子缺乏时,幼叶先表现出缺乏症。请设计实验证明Mg是可重复利用的元素。
实验材料:长势相同的玉米幼苗、蒸馏水、含有植物必需元素的各种化合物。
实验步骤:
①配制完全培养液和 培养液,分别放入两组培养瓶中,并编号A、B。
②将 分别栽培在上述两种培养液中。
③放在适宜条件下培养一段时间,观察 。
④预测实验现象: 。
【答案】(1)生物界和非生物界的统一性
(2) P 核酸、磷脂
(3) 等量的缺Mg 长势相同的玉米幼苗 玉米幼苗的生长情况 在完全培养液中,玉米幼苗生长正常;在缺Mg培养液中生长的玉米幼苗老叶先变黄
【分析】1、细胞内无机盐的主要存在形式是离子,有些无机盐是某些化合物的组成成分,许多无机盐对于维持酸碱平衡和渗透压具有重要作用。
2、植物细胞吸收无机盐的主要方式是主动运输,主动运输可以从低浓度向高浓度运输,需要载体和能量,主动运输保证了细胞主动地吸收需要的物质,排除细胞不需要的、对细胞有害的物质;主动运输需要的能量主要由有氧呼吸提供,植物根细胞缺氧使,会进行无氧呼吸产生酒精,酒精对根细胞造成伤害,因此长期缺氧会出现烂根现象。
【详解】(1)组成细胞的化学元素在无机自然界中都能找到,没有一种是生物所特有的,体现了生物界和非生物界的统一性。
(2)分析该培养基的配方可知,该培养基中的大量元素有:H、O、N、S、K、Ca、Mg,缺少C和P元素,植物可以从空气中获得二氧化碳(C元素),因此为了保证该植物的正常生长,还需补充含P等元素的化合物,原因是它是可以组成磷脂、核酸等化合物。
(3)为验证Mg是可重复利用的元素,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根据自变量,要配制完全培养液和缺镁培养液,分别放入两组培养瓶中,并编号A、B。
②根据单一变量原则,应将长势相同的玉米幼苗分别栽培在上述两种培养液中。
③放在适宜条件下培养一段时间,观察玉米幼苗的生长情况(或观察玉米幼苗叶片颜色变化)。
④实验现象:镁是合成叶绿素必需的元素,在完全培养液中生长的玉米幼苗生长正常,在缺镁培养液中生长的玉米幼苗老叶先变黄,则根据“可重复利用的无机盐离子缺乏时,老叶先表现出缺乏症”证明Mg是可重复利用的元素。
1.(2025·浙江·高考真题)无机盐对生物体维持生命活动有重要的作用。人体缺铁会直接引起( )
A.血红蛋白含量降低 B.肌肉抽搐
C.神经细胞兴奋性降低 D.甲状腺肿大
【答案】A
【分析】部分无机盐离子的具体功能:(1)I-是甲状腺激素的组成成分,缺乏时甲状腺激素合成减少,成年人患地方性甲状腺肿;(2)Fe2+是血红蛋白中血红素的组成成分,缺乏时患贫血;(3)Ca2+:血钙过低时,会出现抽搐现象;血钙过高时,会患肌无力;(4)Mg2+是组成叶绿素的元素之一,缺乏时叶片变黄,无法进行光合作用;
【详解】A、Fe2+是血红蛋白中血红素的组成成分,缺铁会直接引起血红蛋白含量降低,A正确;
B、血钙过低时,会出现抽搐现象,B错误;
C、神经细胞兴奋性降低与细胞外Na+浓度低有关,C错误;
D、I-是甲状腺激素的组成成分,缺乏时甲状腺激素合成减少,成年人患地方性甲状腺肿,D错误。
故选A。
2.(2024河北)细胞内不具备运输功能的物质或结构是( )
A.结合水 B.囊泡 C.细胞骨架 D.tRNA
【答案】A
【详解】结合水的功能是组成细胞结构,不具备运输功能,A项符合题意。囊泡参与胞吞、胞吐等过程,具备运输功能,B项不符合题意。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关,C项不符合题意。tRNA在翻译过程中能转运氨基酸,D项不符合题意。
3.(2022·重庆·高考真题)在一定条件下,斐林试剂可与葡萄糖反应生成砖红色沉淀,去除沉淀后的溶液蓝色变浅,测定其吸光值可用于计算葡萄糖含量。下表是用该方法检测不同样本的结果。下列叙述正确的是( )
样本
①
②
③
④
⑤
⑥
吸光值
0.616
0.606
0.595
0.583
0.571
0.564
葡萄糖含量(mg/mL)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
A.斐林试剂与样本混合后立即生成砖红色沉淀
B.吸光值与样本的葡萄糖含量有关,与斐林试剂的用量无关
C.若某样本的吸光值为0.578,则其葡萄糖含量大于0.4mg/mL
D.在一定范围内葡萄糖含量越高,反应液去除沉淀后蓝色越浅
【答案】D
【分析】斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉)。斐林试剂是由甲液(质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液)和乙液(质量浓度为0.05g/mL硫酸铜溶液)组成,使用时要将甲液和乙液混合均匀后再加入含样品的试管中。
【详解】A、斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,会产生砖红色沉淀,A错误;
B、吸光值与溶液的浓度有关,故与样本的葡萄糖含量和斐林试剂的用量有关,B错误;
C、由表格内容可知,葡萄糖含量越高,吸光值越小,若某样本的吸光值为0.578,则其葡萄糖含量小于0.4mg/mL,即葡萄糖含量在0.3mg/mL~0.4mg/mL,C错误;
D、在一定范围内葡萄糖含量越高,生成的砖红色沉淀(氧化亚铜)越多,反应液去除沉淀后的溶液中游离的Cu2+越少,则蓝色越浅,D正确。
故选D。
4.(2022·湖北·高考真题)水是生命的源泉,节约用水是每个人应尽的责任,下列有关水在生命活动中作用的叙述,错误的是( )
A.水是酶促反应的环境 B.参与血液中缓冲体系的形成
C.可作为维生素D等物质的溶剂 D.可作为反应物参与生物氧化过程
【答案】C
【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、自由水是化学反应的介质,故水是酶促反应的环境,A正确;
B、血液中的缓冲对是由离子组成的,离子溶解在水中才能形成缓冲体系,B正确;
C、维生素D属于脂质,脂质通常都不溶于水,C错误;
D、自由水能参与化学反应,故水可作为反应物参与生物氧化过程,D正确。
故选C。
5.(2022江苏)下列物质的鉴定实验所用试剂与现象对应关系错误的是( )
A.还原糖—斐林试剂—砖红色 B.DNA—台盼蓝染液—蓝色
C.脂肪—苏丹Ⅲ染液—橘黄色 D.淀粉—碘液—蓝色
【答案】B
【详解】还原糖与斐林试剂在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀,A项正确;
在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺呈蓝色,B项错误;苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色,C项正确;
淀粉遇碘变蓝,D项正确。
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