内容正文:
课时梯级训练(3) 细胞中的元素和化合物
一、选择题
1.我们如何找到回家的路?荣获诺贝尔生理学或医学奖的三位科学家发现大脑里的神经细胞——“位置细胞”和“网格细胞”起到了重要作用。下列叙述中正确的是 ( )
A.“位置细胞”鲜重中质量百分比最高的元素是C
B.“网格细胞”干重中质量百分比最高的元素是O
C.上述两种细胞鲜重中原子数量最多的元素均是H
D.P和S分别是“位置细胞”中的大量元素和微量元素
C 解析:“位置细胞”鲜重中质量百分比最高的元素是O,A错误;“网格细胞”干重中质量百分比最高的元素是C,B错误;题述两种细胞鲜重中原子数量最多的元素均是H,C正确;P和S均属于大量元素,D错误。
2.染色和显色反应是生物实验常用的方法,下列关于染色和显色反应的叙述,正确的是 ( )
A.将花生子叶制成临时切片,直接置于光学显微镜下,能观察到橘黄色脂肪颗粒
B.向2 mL鸡蛋清中加入3~4滴0.01 g/mL的CuSO4溶液,混匀后出现紫色
C.可用斐林试剂检测麦芽糖能否被麦芽糖酶水解
D.向2 mL苹果组织样液中加入1 mL的斐林试剂,混匀后进行65 ℃水浴加热,溶液呈现砖红色
D 解析:将花生子叶制成临时切片,需要使用苏丹 Ⅲ 染液染色后才能在光学显微镜下看到橘黄色的脂肪颗粒,A错误;用双缩脲试剂鉴定蛋白质时,应该先加NaOH创造碱性环境,再向组织样液中加入4滴0.01 g/mL的CuSO4溶液,混匀后才出现紫色,B错误;麦芽糖及麦芽糖水解产物都属于还原糖,都能与斐林试剂反应,因此检测麦芽糖能否被麦芽糖酶水解不可用斐林试剂,C错误;向2 mL苹果组织样液中加入1 mL的斐林试剂,混匀后溶液呈现蓝色,水浴加热后溶液呈现砖红色,D正确。
3.(2025·苏州高一检测)“赤橙黄绿青蓝紫,谁持彩练当空舞”,检测生物组织中的有机物出现的颜色反应多姿多彩,也可以用这句诗词来描绘。下列有关叙述错误的是 ( )
A.向提取的苹果汁中加入斐林试剂水浴加热,出现砖红色沉淀,说明苹果汁一定富含葡萄糖
B.向马铃薯的块茎捣碎后的提取液中加入碘液,溶液呈蓝色,说明马铃薯块茎中含有淀粉
C.检测花生种子的子叶含有脂肪的实验中,加入苏丹Ⅲ染液后脂肪被染成橘黄色
D.提供适量的斐林试剂和蒸馏水可检测大豆种子中是否含有蛋白质
A 解析:向提取的苹果汁中加入斐林试剂水浴加热,出现砖红色沉淀,说明苹果汁一定富含还原糖,A错误;马铃薯的块茎中含有较多的淀粉,加入碘液可出现蓝色,B正确;苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色,花生种子的子叶含有脂肪,因此加入苏丹Ⅲ染液后脂肪被染成橘黄色,C正确;鉴定蛋白质的试剂为双缩脲试剂,该试剂与斐林试剂的区别表现在斐林试剂乙液浓度是双缩脲试剂的B液浓度的5倍,而斐林试剂的甲液和双缩脲试剂的A液是同一种溶液,因此,提供适量的斐林试剂和蒸馏水可检测大豆种子中是否含有蛋白质,D正确。
4.科学家在利用无土栽培法培养一些名贵花卉时,在培养液中添加了多种必需化学元素,配方如下表。其中花卉根细胞吸收最少的离子是 ( )
离子
K+
Na+
Mg2+
Ca2+
NO
H2PO
SO
Zn2+
培养液
浓度/(g·L-1)
1
1
0.25
1
2
1
0.25
1
A.Ca2+ B.SO C.Zn2+ D.H2PO
C 解析:Ca是大量元素,需要量相对较多,A错误;S、O是大量元素,需要量相对较多,B错误;Zn是微量元素,因此其中植物根细胞吸收Zn2+最少,C正确;P、O、H是大量元素,需要量相对较多,D错误。
二、非选择题
5.(2025·合肥高一检测)营养液栽培技术(如图所示)的进步为植物工厂的产生和发展奠定了良好的基础,与土壤栽培相比,营养液栽培能加速作物的生长进程,使一年的栽培茬数增加15%~20%,回答下列问题。
(1)图中植物细胞内含量最多的有机化合物是___________________________________,
其被称之为生命活动的________;植物细胞干重中含量最多的元素是________。
(2)营养液由含各种植物必需营养元素的化合物溶于水配制而成。其组成成分通常包括水和含矿质元素的化合物。高等植物正常的生长必须有16种元素的合理供给,除碳、氢和氧可从空气和水中获得,其余13种元素必须通过营养液人为补充来供给,其中包括大量元素______________________,以及微量元素铁、锰、铜、锌、钼、硼等。
(3)营养液培养法是研究某种元素是否为植物生长所必需的重要方法。为了研究镍(Ni)是否为植物A生长的必需元素,请写出实验设计思路。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
答案:(1)蛋白质 主要承担者 C
(2)氮、磷、钾、钙、镁和硫(可以用元素符号表示)
(3)将生长状况相同的植物A随机均分为甲、乙两组,对照组甲组植物放入含有镍(Ni)元素的营养液中,乙组植物放入等量的不含镍(Ni)元素的营养液中。培养一段时间后,观察两组植物生长的情况。
解析:(1)图中植物细胞内含量最多的有机化合物是蛋白质,含量最多的化合物是水,蛋白质是生命活动的主要承担者,植物细胞干重中含量最多的化合物是蛋白质,含量最多的元素是C。(2)生物体内的大量元素包括碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁和硫,其中碳、氢和氧可以从空气和水中获得,则氮、磷、钾、钙、镁和硫需通过营养液人为补充来供给。(3)根据题意分析可知,实验的自变量为是否含镍元素,故实验需分为两组,一组营养液为含有镍元素的营养液,另一组营养液为不含镍元素的营养液,培养一段时间后,观察两组植物生长的情况。所以实验思路:将生长状况相同的植物A随机均分为甲、乙两组,对照组甲组植物放入含有镍(Ni)元素的营养液中,乙组植物放入等量的不含镍(Ni)元素的营养液中。培养一段时间后,观察两组植物生长的情况。
一、选择题
1.如图表示细胞中各种化合物占细胞鲜重的含量,以下按①②③④顺序排列,正确的是 ( )
A.蛋白质、水、脂质、糖类
B.水、蛋白质、脂质、糖类
C.蛋白质、糖类、脂质、水
D.水、蛋白质、糖类、脂质
A 解析:细胞鲜重中含量最多的化合物是水,占70%~90%;其次是蛋白质,占 7%~10%;脂质占1%~2%;糖类和核酸占 1%~1.5%。图中②最多,其次是①,③④较少,所以①是蛋白质,②是水,③是脂质,④是糖类,A正确。
2.(2025·重庆高一检测)下图为检测某组织样液中的某物质的操作过程示意图,下列说法正确的是 ( )
A.该样液可以是鸡血
B.B 液是 0.05 g/mL 的硫酸铜溶液
C.该实验检测的物质是蛋白质或多肽
D.图中“ ? ”代表 50 ℃水浴加热
C 解析:鸡血为红色,会干扰实验现象,A错误;双缩脲试剂B液是 0.01 g/mL 的硫酸铜溶液,B错误;蛋白质或多肽都可以与双缩脲试剂发生紫色反应,该实验不需要水浴加热,C正确、D错误。
3.下表是玉米和人体细胞的部分元素及含量(干重,质量分数),下列有关说法正确的是 ( )
元素
O
H
N
K
Ca
P
Mg
S
玉米
44.43
6.24
1.46
0.92
0.23
0.20
0.18
0.17
人
14.62
7.46
9.33
1.09
4.67
3.11
0.16
0.78
A.P、Mg、S等元素在玉米细胞中含量很少,属于微量元素
B.表中玉米细胞比人体细胞中含有的O较多是因为玉米细胞中含水更多
C.表格中在细胞内含量多的元素比含量少的元素更重要
D.玉米细胞和人体细胞中N含量不同,可能与细胞中含氮化合物的含量不同有关
D 解析:P、Mg、S均为大量元素,A错误;表格表示干重情况下元素含量,由于玉米细胞内纤维素和淀粉等糖类物质较多,故细胞中O比例较高,B错误;不应依据含量的多少来区别元素重要与否,C错误;细胞中含氮化合物含有N,含氮化合物在不同细胞中含量的多少,决定N在细胞中含量的多少,D正确。
4.生命的物质基础是组成细胞的元素和化合物,下图中序号代表不同的化合物,面积不同代表含量不同,其中 Ⅰ 和 Ⅱ 代表两大类化合物。下列叙述正确的是 ( )
A.若 Ⅴ 和 Ⅵ 分别代表蛋白质和脂质,则 Ⅶ 代表核酸
B.细胞干重和鲜重中含量最多的化合物分别是 Ⅴ 和 Ⅲ
C.医用的生理盐水和糖溶液中的溶质分别属于 Ⅳ 和 Ⅴ
D.上述物质中氧原子含量最高的化合物是 Ⅱ
B 解析:根据题图可知,Ⅰ 和 Ⅱ 分别代表无机化合物和有机化合物,若 Ⅴ 代表蛋白质,Ⅵ 代表脂质,则 Ⅶ 应代表核酸和糖类,A错误;在细胞干重中含量最多的化合物是蛋白质( Ⅴ ),在细胞鲜重中含量最多的化合物是水( Ⅲ ),B正确;医用的生理盐水和糖溶液中的溶质分别是NaCl和葡萄糖,它们分别属于无机盐( Ⅳ )、糖类( Ⅵ 或 Ⅶ ),而 Ⅴ 代表蛋白质,C错误;水中的氧原子含量最高,因此,氧原子含量最高的化合物是 Ⅲ ,D错误。
二、非选择题
5.(情境创新题)(2025·贵阳高一检测)红薯和马铃薯都富含淀粉,但红薯吃起来比马铃薯甜。为探究其原因,某兴趣小组在温度不同、其他条件均相同的情况下对处于休眠期的红薯块根与马铃薯块茎处理30 min后,测定其还原糖的含量,结果如下图所示:
(1)由图中曲线可知,在________℃左右时,红薯中的还原糖含量最高。
(2)为探究马铃薯中不含还原糖的原因,请完成以下实验。
①实验原理:淀粉能被淀粉酶水解为还原糖;_______________________________
________________________________________________________________________。
②备选材料与用具:去掉淀粉与还原糖的红薯提取液、去掉淀粉的马铃薯提取液、双缩脲试剂A液、双缩脲试剂B液、斐林试剂甲液、斐林试剂乙液、苏丹 Ⅲ 染液、质量分数为3%的淀粉溶液、质量分数为3%的蔗糖溶液等。
③实验步骤
第一步
第二步
向A、B两支试管中各加入等量的水浴加热至60 ℃的____________________溶液,水浴保温5 min
第三步
将______________________________________后,向A、B试管内各加入1 mL,然后________加热2 min
④实验现象分析:A、B试管中的颜色最可能是A试管中为________,B试管中为________。
⑤实验结论:_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)60
(2)①还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下发生反应,生成砖红色沉淀 ③质量分数为3%的淀粉 等量的斐林试剂甲液和乙液混合均匀 水浴 ④蓝色 砖红色 ⑤马铃薯不含淀粉酶,不能将淀粉水解成还原糖
解析:(1)由题图可知,红薯的还原糖含量最高时对应的温度为60 ℃左右。(2)①本实验的实验原理有两个:淀粉能被淀粉酶水解为还原糖;还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下发生反应,生成砖红色沉淀。③第二步应该向A、B两支试管中各加入等量的水浴加热至60 ℃的质量分数为3%的淀粉溶液,水浴保温5 min。第三步应该将等量的斐林试剂甲液和乙液混合均匀后,向A、B试管内各加入1 mL,然后水浴加热2 min。④本实验实际上是检测有无还原糖,即观察试管中是否出现砖红色沉淀,所以要选择斐林试剂,而斐林试剂本身的颜色是蓝色,所以A试管中不产生还原糖,故仍为蓝色,而B试管中为砖红色。⑤根据以上分析可知,该实验的结论是马铃薯不含淀粉酶,不能将淀粉水解成还原糖。
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