内容正文:
第1、2节 细胞中的元素和化合物 细胞中的无机物
1.下列有关组成生物体化学元素的叙述,正确的是 ( )
A.生物体内的化学元素在非生物界都可以找到
B.细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要
C.碳元素是生命的最基本元素,原因是其在细胞中含量最多
D.氧元素是生命的核心元素,它在细胞鲜重中比重最大
2.微量元素在生物体内的含量虽然很少,但在维持正常生命活动中不可缺少。这种说法可通过下面的哪一实例得到证实 ( )
A.植物缺镁时叶片变黄
B.油菜缺硼时只开花不结果
C.动物血液中钙盐的含量太低,容易发生抽搐
D.缺磷时会影响ATP的合成
3.下列关于微量元素和大量元素的说法,正确的是 ( )
A.都属于生命活动的主要元素
B.都属于生命活动的必需元素
C.前者是细胞特有的,后者是细胞与非生物界共有的
D.两者都是细胞自身合成的
4.胡杨树有“英雄树”之美称,且这种树只生活在大漠荒原中,则组成胡杨树的元素和化合物中含量最多的分别是 ( )
A.H和蛋白质 B.H和水
C.O和蛋白质 D.O和水
5.在用双缩脲试剂检测蛋白质的实验中,正确的操作是 ( )
A.向2 mL蛋白稀释液中先加0.1 g/mL的NaOH溶液1 mL,振荡均匀后,再加4滴0.01 g/mL的CuSO4溶液
B.向2 mL蛋白稀释液中先加3~4滴0.01 g/mL的CuSO4溶液,振荡后再加0.01 g/mL的NaOH溶液1 mL
C.向2 mL蛋白稀释液中同时加0.01 g/mL的NaOH1 mL和0.01 g/mL的CuSO4混合液
D.在NaOH和CuSO4混合液中加入2 mL蛋白稀释液
6.细胞中的无机物包括水和无机盐,有关叙述正确的是 ( )
A.自由水是细胞结构的重要组成成分
B.结合水是生物体内物质运输的介质
C.哺乳动物血液中缺钙,肌肉会舒张无力
D.无机盐对维持细胞的酸碱平衡有重要作用
7.下列关于植物体内水分的叙述,错误的是 ( )
A.植物体内的水分参与营养物质的运输
B.水是构成叶肉细胞的重要化合物之一
C.自由水可作为细胞内化学反应的反应物
D.同种植物萌发种子的含水量和休眠种子的相同
8.英国医生塞达尼·任格在对离体蛙心进行实验中发现,用不含钙和钾的生理盐水灌注蛙心,收缩不能维持。用含少量钙和钾的钠盐溶液灌注时,蛙心可持续跳动数小时,实验说明钙盐和钾盐 ( )
A.是细胞中某些复杂化合物的重要组成部分
B.对维持生物体的生命活动有重要作用
C.对维持细胞的形态有重要作用
D.为蛙心的持续跳动提供能量
9.根据“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验,回答下列问题。
(1)鉴定成熟苹果果肉中存在还原糖,所用的试剂与细胞内还原糖发生作用,形成 沉淀。
(2)在鉴定花生子叶细胞中脂肪的实验中,能将脂肪染成红色的染液是 ,用其染色后,要用 来冲洗浮色。
(3)我国中科院上海生化所合成了一种具有镇痛作用而又不会像吗啡那样使病人上瘾的药物——脑啡肽。现有质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液(双缩脲试剂A液)、质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液(双缩脲试剂B液)、清水、适宜浓度的脑啡肽溶液、小烧杯、玻璃棒、试管、滴管和滴瓶。请完成下列实验证明“脑啡肽是多肽”。
①实验原理:蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生 反应。
②方法步骤:取两支试管分别编号A、B,向A中加入2 mL ,向B中加入2 mL清水;向两支试管中各加入 溶液1 mL,振荡摇匀;向两支试管中各加入 (加入量)0.01 g/mL的CuSO4溶液,摇匀。
③预期结果:
。
④实验结论:脑啡肽是一种多肽。
10.有机化合物中具有不同的化学基团,它们对水的亲和力不同。易与水结合的基团称为亲水基团(如—NH2、—COOH、—OH),具有大量亲水基团的一些蛋白质、淀粉等分子易溶于水;难与水结合的基团称为疏水基团,如脂质分子中的碳氢链。脂质分子往往有很长的碳氢链,难溶于水而聚集在一起。请回答:
(1)等量亲水性不同的两种物质分散在甲、乙两个含有等量水的容器中,如图所示。容器甲中的自由水含量比乙的 。
(2)相同质量的花生种子(含油脂多)和大豆种子(含蛋白质多),当它们含水量相同时,自由水含量较多的是 种子。
(3)以占种子干重的百分比计算,种子萌发时干燥大豆种子的吸水量要比干燥花生种子的吸水量 。
(4)现在已进入深秋,随着温度下降,植物吸水减少,自由水和结合水比值变 ,有利于植物抗逆性的加强,原因是 水不易结冰,不会因发生蒸腾作用而散失。
(5)种子入库前必须对其进行干燥处理,以降低种子中的含水量,目的是 。
11.下图为对刚收获的种子所做的一系列处理,据图分析,有关说法正确的是 ( )
A.①和②均能够萌发形成幼苗
B.③在生物体内主要以化合物形式存在
C.点燃后产生CO2中的C只来自于种子的糖类
D.④和⑤是同一种物质,但是在细胞中存在形式不同
12.“绵绵的春雨润醒了小草,润绿了杨树,润开了报春花。”下列各图为植物在复苏过程中细胞中自由水与结合水相对含量变化的曲线图,其中表示正确的是 ( )
A
B
C
D
13.已知肾炎病人的尿液中含有蛋白质,糖尿病人的尿液中含有葡萄糖,正常人的尿液中一般不含有这两种物质;今有正常人、肾炎病人和糖尿病人的三份尿样,由于某种原因尿样的标签失落,请设计实验鉴别出这三种尿样并打上标签。鉴别实验的原理是:利用不同的尿中含有的某些特殊化学成分,不同的化学试剂能够与某些特殊成分反应产生特定的颜色反应来进行区分。
(1)鉴别过程:
①用三支试管分别取三种尿样各2 mL于试管中,分别向三支试管中先注入 ,摇匀,再向两支试管中注入 ,摇匀,若一试管溶液出现 ,则该试管的尿样为肾炎病人的尿样,打上标签。
②另用二支试管分别取剩下的两种尿样各2 mL于试管中,向两支试管中分别注入1 mL新配制的 试剂。再将这两支试管放入盛有 的大烧杯中加热约2分钟,若试管中出现 ,则说明该试管中的是糖尿病人的尿样,打上标签。
(2)糖尿病患者常采取注射胰岛素的方法治疗,胰岛素不能口服的主要原因是 ;患者的饮食也受到严格限制,米饭和馒头等主食都需要定量摄取,这是因为 。
14.无机盐在细胞中含量较少,但对细胞的生命活动很重要。下列关于无机盐的叙述中正确的是 ( )
A.萌发的种子烘干燃烧后的灰烬为无机盐,是种子萌发过程中从土壤中吸收的
B.植物液泡中含有无机盐,无机盐浓度大小决定植物细胞的吸水或失水
C.农民有计划地更换种植的作物种类,有利于植物对矿质元素的有效利用
D.动物细胞外液中含量占明显优势的是Na+、K+,其有利于维持血浆渗透压的稳定
15.(多选)下列关于细胞中化学元素的叙述,不正确的是 ( )
A.细胞中一种元素的作用能被其他元素替代
B.细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素
C.主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定
D.细胞中的微量元素含量虽少但作用重要
作业2 组成细胞的分子之元素及无机物
1.A 解析:组成生物体的化学元素在非生物界都能找到,这体现了生物界和非生物界间的统一性,A正确;细胞中的微量元素含量虽然极少,但是不能缺少,微量元素对生物体的生命活动却起着重要作用,B错误;由于组成生物体的生物大分子均以碳链为骨架,因此碳元素是最基本元素,被科学家称为“生命的核心元素”,而占细胞鲜重最多的元素是氧元素,C错误;碳元素是生命的核心元素,D错误。故选A。
2.B 解析:镁是大量元素,A错误;硼是微量元素,油菜缺硼时只开花不结果,体现了微量元素在生物体内的含量虽然很少,但却是维持正常生命活动不可缺少的,B正确;钙是大量元素,C错误;磷是大量元素,D错误。故选B。
3.B 解析:只有大量元素中的C、H、O、N、P、S是生命活动的主要元素,A错误;微量元素和大量元素都属于生命活动的必需元素,B正确;微量元素和大量元素都是细胞与非生物界共有的,生物界与非生物界具有统一性,C错误;微量元素和大量元素都是从非生物界获取的,自身不能合成,D错误。
4.D 解析:细胞中的含量最多的化合物是水,而水中氧元素含量最多,故选D。
5.A 解析:双缩脲试剂的成分是质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液。在碱性溶液中,蛋白质能与C作用形成紫色的络合物。在实验时,应先向蛋白稀释液中加入0.1 g/mL的NaOH溶液,混合均匀,营造一个碱性环境,然后再加0.01 g/mL的CuSO4溶液4滴,才能出现紫色反应。若先加CuSO4溶液,再加NaOH溶液,则容易生成蓝色的Cu(OH)2沉淀,而对实验现象有遮蔽作用。综上所述,BCD不符合题意,A符合题意。故选A。
6.D 解析:结合水是细胞结构重要组成成分,A错误;自由水是生物体内物质运输的介质,B错误;哺乳动物血液中缺钙,会发生抽搐现象;血钙含量过高,肌肉会舒张无力,C错误;无机盐对维持细胞的酸碱平衡和细胞正常形态有重要作用,D正确。故选D。
7.D 解析:植物体内的水分参与营养物质的运输,A正确;水是构成叶肉细胞的重要化合物之一,B正确;自由水可作为细胞内化学反应的反应物,C正确;与休眠种子相比,同种植物萌发种子代谢旺盛,含水量大,D错误。故选D。
8.B 解析:用不含钙和钾的生理盐水灌注蛙心,其收缩不能维持;用含有少量钙和钾的钠盐溶液灌注时,蛙心可持续跳动数小时。该现象说明钙盐和钾盐对维持生物体的生命活动有重要作用,不能体现无机盐可构成复杂化合物、维持细胞形态的功能,无机盐不能提供能量,综上分析,B正确,ACD错误。故选B。
9.解析:(1)鉴定还原性糖所用的试剂是斐林试剂,该试剂与细胞内还原性糖发生作用,形成砖红色沉淀。(2)鉴定花生子叶细胞中脂肪的实验中,能将脂肪染成红色的染液是苏丹IV染液,用其染色时,要用50%酒精来冲洗浮色,这是因为苏丹IV能溶解在酒精中。(3)①实验原理:蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应。②方法步骤:取两支试管分别编号A、B:向A中加入2 mL适宜浓度的脑啡肽溶液,向B中加入2 mL清水;向两支试管中各加入质量浓度为0.1 g/mLNaOH溶液1 mL,振荡摇匀;向两支试管中各加入4滴0.01 g/mL的CuSO4溶液,摇匀。③预期结果:A试管产生紫色反应,B试管无颜色变化。④实验结论:脑啡肽是一种多肽。
答案:(1)砖红色 (2)苏丹IV 50%酒精 (3)紫色 适宜浓度的脑啡肽溶液 质量浓度为0.1g/mLNaOH 4滴
A试管发生紫色反应,B试管无颜色变化
10.解析:(1)根据题意可知,亲水性基团易与水结合形成结合水,疏水基团不易与水结合使水成自由水;分析甲、乙两图可知,甲中的化学基团易与水结合,属于亲水基团,结合的水分子多,即容器中的结合水多,因此甲容器中的自由水少;而乙容器中的化学基团不易与水结合,属于疏水基团,结合的水分子少,因此乙容器中结合水少,自由水多。(2)根据题意,蛋白质、淀粉等属于亲水性物质,易与水结合,而脂质分子属于疏水性物质,不易与水结合,因此相同质量的花生种子(含油脂多)和大豆种子(含蛋白质多),当它们含水量相同时,自由水含量较多的是花生种子。(3)大豆中的蛋白质和淀粉都是亲水性物质,易与水结合,而花生种子中的脂质属于疏水性物质,不易与水结合,因此若以占种子干重的百分比计算,种子萌发时干燥大豆种子的吸水量要比干燥花生种子的吸水量多。(4)现在已进入深秋,随着温度下降,植物吸水减少,即吸收的自由水减少,故细胞内自由水和结合水比值变小,有利于植物抗逆性的加强,原因是结合水不易结冰,不会因发生蒸腾作用而散失。(5)细胞内自由水含量越高,细胞代谢越旺盛,消耗的有机物越多,因此种子入库前必须对其进行干燥处理,以降低种子中的含水量,目的是降低自由水含量以降低新陈代谢强度,减少有机物的消耗。
答案:(1)少 (2)花生 (3)多 (4)小 结合 (5)降低自由水含量降低新陈代谢强度
11.D 解析:因种子烘干的过程中去除的是结合水,导致细胞结构被破坏,所以②不能够萌发形成幼苗,A错误;③为无机盐,在生物体内主要以离子形式存在,B错误;点燃后产生CO2中的C来自于种子中的糖类、脂质、蛋白质等有机物,C错误;④和⑤分别表示自由水和结合水,是同—种物质,但是在细胞中存在形式不同,D正确。故选D。
12.B 解析:植物在复苏过程中细胞代谢逐渐旺盛,此时细胞中自由水含量升高,结合水相对含量降低,对应B图的曲线,所以B正确,ACD错误。
13.解析:(1)①肾炎病人的尿液中含有蛋白质,可通过双缩脲试剂检测,故用三支试管分别取三种尿样各2 mL于试管中,分别向三支试管中先注入1 mL0.1 g/mLNaOH溶液(双缩脲试剂A液),摇匀,再向两支试管中注入3-4滴0.01 g/mLCuSO4溶液(双缩脲试剂B液),摇匀,若一试管溶液出现紫色反应,则该试管的尿样为肾炎病人的尿样,打上标签。②糖尿病人的尿液中含有葡萄糖,可通过斐林试剂检测,故另用二支试管分别取剩下的两种尿样各2 mL于试管中,向两支试管中分别注入1 mL新配制的斐林试剂。再将这两支试管放入盛有50-65 ℃温水的大烧杯中加热约2分钟,若试管中出现砖红色沉淀,则说明该试管中的是糖尿病人的尿样,打上标签。(2)糖尿病患者常采取注射胰岛素的方法治疗,胰岛素不能口服的主要原因是胰岛素是一种蛋白质,如果口服,在消化道和小肠内会被彻底分解成氨基酸,从而失去疗效;患者的饮食也受到严格限制,米饭和馒头等主食都需要定量摄取,这是因为米饭、馒头的主要成分是淀粉,淀粉经消化分解形成葡萄糖,被吸收会也会使病人血糖浓度升高,从而加重病情。
答案:(1)1 mL 0.1 g/mLNaOH溶液(双缩脲试剂A液) 3-4滴0.01 g/mLCuSO4溶液(双缩脲试剂B液) 紫色反应 斐林 50-65℃温水 砖红色沉淀 (2)胰岛素是一种蛋白质,如果口服,在消化道和小肠内会被彻底分解成氨基酸,从而失去疗效 米饭、馒头的主要成分是淀粉,淀粉经消化分解形成葡萄糖,被吸收后也会使病人血糖浓度升高,从而加重病情
14.C 解析:种子萌发早期还没有形成根系,不能从土壤中吸收无机盐,A错误;液泡中含有无机盐等物质,植物细胞的吸水或失水由细胞液和外界溶液的浓度差决定,B错误;农民在同一块田里种植种类不同的农作物(轮作),有利于作物根系对矿质元素的选择性吸收,C正确;动物细胞外液中含量占明显优势的无机盐离子是Na+、C1-,D错误。故选C。
15.AB 解析:细胞中的元素有其重要功能,细胞中一种元素的作用不能被其他元素替代,A错误;细胞中的脱氧核苷酸含有N元素,B错误;主动运输机制是细胞选择吸收的重要体现,是维持细胞内元素组成的相对稳定的基础,C正确;微量元素的含量少,作用大,D正确。故选AB。
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