内容正文:
周周练2 细胞中的元素和化合物、细胞中的无机物
一、选择题
1.(2026·重庆高一月考)下列有关细胞中元素的叙述,正确的是( )
A.动物和植物所含的化学元素种类差异很大
B.组成生物体的大量元素有K、Ca、Mg、Zn等
C.细胞中微量元素含量很少,但不可缺少
D.细胞中存在无机自然界没有的特殊元素
解析:选C。动物和植物所含的化学元素种类相近,有些元素的含量差异很大,A错误;组成生物体的大量元素有K、Ca、Mg等,Zn属于微量元素,B错误;细胞中微量元素含量很少,但很重要,不可缺少,C正确;细胞中存在的化学元素在无机自然界中都能找到,D错误。
2.(教材P16“思考·讨论”改编)玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(干重,质量分数)如下表所示,下列有关叙述正确的是( )
元素
C
H
O
N
K
Ca
P
Mg
S
玉米细胞
43.57
6.24
44.43
1.46
0.92
0.23
0.20
0.18
0.17
人体细胞
55.99
7.46
14.62
9.33
1.09
4.67
3.11
0.16
0.78
A.玉米细胞与人体细胞中含量较多的四种元素均是C、H、O、N
B.组成玉米细胞和人体细胞的元素在种类和含量上均有明显差异
C.Mg和S两种元素在玉米细胞和人体细胞中含量很少,属于微量元素
D.玉米细胞中的O含量高于人体细胞,原因是玉米细胞的含水量高
解析:选A。由题表可知,两种细胞中含量较多的四种元素均为C、H、O、N,A正确;两种细胞中同种元素的含量不同,但元素种类基本相同,B错误;Mg和S为大量元素,C错误;题表中是细胞干重的质量分数,玉米细胞干重中的O含量高于人体细胞与含水量无关,D错误。
3.观察右图,下列叙述正确的是( )
A.若该图表示的是活细胞中的各化学元素的含量,则甲应该为C
B.若该图表示的是细胞的各化学元素占干重的百分比,则甲应该为O
C.若该图是已经完全脱水后的细胞中的化合物组成情况,则甲是蛋白质
D.若该图为活细胞的化合物组成情况,则甲中含有的元素为C、H、O
解析:选C。占细胞鲜重(活细胞)比例最高的元素是O,占细胞干重比例最高的元素是C,A、B错误;若题图是已经完全脱水后的细胞中的化合物组成情况,则甲是蛋白质,C正确;活细胞中含量最多的化合物是水,若题图为活细胞的化合物组成情况,则甲中含有的元素为H、O,D错误。
4.下列有关组织样液中蛋白质检测实验的叙述,错误的是( )
A.实验中先向组织样液中加入双缩脲试剂A液的目的是营造碱性环境
B.为了使实验结果更明显,可以直接用鸡蛋清进行实验,不需要稀释
C.实验中可设标准蛋白质样液作为对照,以便比对组织样液出现紫色的情况
D.实验中可预留待测组织样液作为对照,以便比对实验前后溶液的颜色变化
解析:选B。检测鸡蛋清中的蛋白质时,应将鸡蛋清稀释,防止其与双缩脲试剂发生反应后粘在试管内壁,B错误。
5.小麦种子萌发时产生的淀粉酶可将淀粉水解为麦芽糖(还原糖)。小麦种子萌发的最适温度为30 ℃(此时产生淀粉酶的速度最快)。取适量小麦种子分别在20 ℃和30 ℃培养箱中培养4天后,做下图所示处理。在3支试管中加入等量斐林试剂并在55 ℃左右的烧杯中加热约2 min,观察试管中的颜色。结果是( )
A.甲呈蓝色,乙呈砖红色,丙呈无色
B.甲呈无色,乙呈砖红色,丙呈蓝色
C.甲呈浅砖红色,乙呈砖红色,丙呈无色
D.甲呈浅砖红色,乙呈砖红色,丙呈蓝色
解析:选D。分析题意及题图可知,甲试管中为20 ℃条件下培养的小麦种子提取液和淀粉溶液,小麦种子产生的淀粉酶较少,淀粉水解形成的还原糖较少,呈浅砖红色。乙试管中为30 ℃条件下培养的小麦种子提取液和淀粉溶液,小麦种子产生的淀粉酶较多,淀粉水解形成的还原糖较多,呈砖红色。丙试管中为蒸馏水和淀粉溶液,无淀粉酶,无还原糖生成,呈蓝色(斐林试剂的颜色)。D符合题意。
6.下列关于“检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质”实验的叙述,正确的是( )
A.常用番茄、苹果、甘蔗等作为检测植物组织内还原糖的实验材料
B.斐林试剂中CuSO4溶液浓度低于双缩脲试剂中CuSO4溶液浓度
C.蛋白质的检测中,加入的0.1 g/mL的NaOH溶液可为反应提供碱性环境
D.脂肪的检测中,体积分数为50%的酒精溶液用于溶解组织中的脂肪
解析:选C。番茄、苹果富含还原糖,但番茄汁液呈红色,会干扰对反应颜色的观察,甘蔗富含蔗糖(非还原糖),一般不用番茄、甘蔗作为检测植物组织内还原糖的实验材料,A错误;斐林试剂中CuSO4溶液浓度(0.05 g/mL)高于双缩脲试剂中CuSO4溶液浓度(0.01 g/mL),B错误;检测蛋白质时加入的0.1 g/mL的NaOH溶液可为反应提供碱性环境,C正确;检测脂肪时,体积分数为50%的酒精溶液的主要作用是洗去浮色,D错误。
7.(2026·湖北高一月考)水是生命之源,是一切生命活动的基础。下列关于水的叙述,错误的是( )
A.水分子间静电吸引作用形成的氢键较弱,不断形成和断裂,使水在常温下具有流动性
B.水分子的空间结构及电子对称分布,使水分子成为一个极性分子
C.水可与蛋白质、多糖等物质结合,失去流动性和溶解性,成为结合水
D.氢键使水具有较高的比热容,有利于维持生命系统的稳定性
解析:选B。水分子是极性分子,水分子间静电吸引作用形成的氢键较弱,不断形成和断裂,使水在常温下具有流动性,A正确;由于水分子的空间结构及电子的不对称分布,使水分子成为一个极性分子,B错误;水与细胞内的其他物质,如蛋白质、多糖等结合形成结合水,使水失去流动性和溶解性,成为结合水,C正确;由于氢键的存在,水具有较高的比热容,导致水的温度相对不容易发生改变,有利于维持生命系统的稳定性,D正确。
8.下列关于无机盐的叙述,错误的是( )
A.人体缺碘会导致甲状腺激素不能正常合成
B.Mg2+参与叶绿素的组成,故缺Mg2+会影响植物生长
C.哺乳动物血液中Ca2+缺乏时,会出现肌肉乏力现象
D.细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在
解析:选C。碘是组成甲状腺激素的重要元素,人体缺碘会导致甲状腺激素不能正常合成,A正确;Mg2+参与叶绿素的组成,缺Mg2+会影响叶绿素的合成进而影响光合作用,影响植物生长,B正确;哺乳动物血钙过低会引起抽搐,血钙过高会造成肌无力,C错误;细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在,D正确。
9.某科研团队为指导农业生产实践,探究了某品种玉米种子萌发过程中水的变化,通过仪器测量不同时间的信号幅值(信号幅值的大小与种子水分含量成正比),实验结果如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.玉米种子细胞内的水可与淀粉结合,以结合水的形式存在
B.种子萌发过程中,细胞吸收的水可作为生化反应的底物
C.随着萌发时间的延长,玉米种子的含水量呈现先增后降的趋势
D.随着萌发时间的延长,玉米种子细胞内部分结合水可能转化为了自由水
解析:选C。玉米种子细胞内的水可与淀粉结合,以结合水的形式存在,进而作为细胞的结构物质,A正确;种子萌发过程中,细胞吸收的水可作为生化反应的底物,如参与呼吸作用,B正确;玉米种子的含水量等于自由水与结合水含量之和,由题图可知,随着萌发时间延长,玉米种子的含水量呈现逐渐升高的趋势,C错误;由题图可知,60 h时玉米种子的结合水含量小于36 h时的,而自由水含量大于36 h时的,推测玉米种子萌发过程中,细胞内的部分结合水可能转化为了自由水,D正确。
10.(2026·山师附中高一期中)为探究无机盐对植物生长的影响,研究人员用水培法培养甜瓜幼苗,每天培养液中K+和Mg2+初始状态均为500 mg·L-1,定时测定K+和Mg2+的剩余量,结果如下图所示。下列说法正确的是( )
A.K和Mg都是植物生存所必需的微量元素
B.Mg2+、K+等无机盐在甜瓜幼苗中主要以化合物形式存在
C.甜瓜幼苗对K+的吸收量小于对Mg2+的吸收量
D.在坐果期前期,甜瓜植株对K+和Mg2+的需求量最大
解析:选D。K和Mg都是大量元素,A错误;无机盐在甜瓜幼苗中主要以离子形式存在,B错误;每天培养液中K+和Mg2+初始状态均为500 mg·L-1,同一时期培养液中K+的剩余量小于Mg2+,说明甜瓜幼苗对K+的吸收量大于对Mg2+的吸收量,C错误;在坐果期前期,培养液中K+和Mg2+的剩余量最小,说明此时甜瓜植株对K+和Mg2+的需求量最大,D正确。
11.探究某种元素是否为植物生长的必需元素,一般利用溶液培养法。下图为探究X元素是否为植物生长的必需元素的实验设计,下列相关说法正确的是( )
A.该实验只需设置前后对照,无需再另设对照组
B.实验中植物应放置在遮光、温度适宜的环境中培养
C.通过对比X元素的有无对植物生长的影响,可获得实验结论
D.若X元素为P,则缺P会导致植物叶片出现黄化现象
解析:选C。该实验需设置“植物+完全培养液”的对照组,以判断植物的生长是否正常,实验中向生长不正常的植物培养液中加入X盐的目的是进行二次对照(即前后对照),以增强说服力,A错误。实验中植物应放置在光照、温度等均适宜的环境中培养,不能遮光,B错误。通过对比X元素的有无对植物生长是否有影响,可以确定X元素是否为植物生长的必需元素,C正确。若X元素为P,则缺P会导致植物叶片偏小且叶片颜色呈暗绿偏紫色,缺N会导致植物叶片出现黄化现象,D错误。
二、非选择题
12.生物有各种各样的越冬方法。植物在冬季来临时,随着气温逐渐降低,体内发生了一系列适应低温的生理生化变化,抗寒能力逐渐增强。图1表示冬小麦在不同时期的含水量变化。请回答下列问题:
(1)冬小麦的含水量从9月至12月有______(填“上升”“不变”或“下降”)趋势,原因是___________________________________________。
(2)水在冬小麦根细胞内的主要作用:_______________________________________________________________________________________________________________________(答出两点即可)。
(3)农业上将种子晒干利于储藏,理由是_________________________________________________________
_________________________________________________________。
(4)科学家研究冬小麦的种子萌发过程,通过生化方法测定种子萌发过程中胚的鲜重变化,得到了如图2曲线。通过不休眠的种子与休眠的种子胚的鲜重比较,得出结合水与自由水比值低的是____________种子;将一粒冬小麦种子点燃,待它烧尽后可见到灰白色的灰烬,灰烬的成分主要是____________。
答案:(1)下降 随着冬季来临,气温下降,细胞中自由水的含量显著减少,有助于抵抗低温冻害
(2)(结合)水是冬小麦根细胞的重要组成成分;(自由)水是冬小麦根细胞内良好的溶剂;运送营养物质和代谢废物;(自由)水参与冬小麦根细胞内的生物化学反应等 (3)将种子晒干减少了自由水的含量从而使细胞代谢水平降低 (4)不休眠的 无机盐
13.人体所需要的营养物质主要是水、无机盐、维生素、糖类、脂质和蛋白质等,这些营养物质在人体细胞中有着重要的作用。回答下列问题:
(1)通常牛奶、奶粉中会添加钙、铁等元素。其中钙是人体骨骼和牙齿中的重要组成成分,铁是血红素的重要成分,这说明无机盐的生理作用是_________________________________________________________
_________________________________________________________;
如果钙离子的含量太低,会出现肌肉抽搐现象,这说明无机盐的生理作用是_________________________________________________________
_________________________________________________________。
(2)某生物小组想要验证“动物体内钙离子的含量太低,会出现肌肉抽搐现象”这一论题,选用了小白鼠进行实验,请完善以下实验步骤:
①选择生长发育状况相同的健康小白鼠若干只,随机均分成甲、乙两组;
②甲组小鼠饲喂适量含钙的饲料;乙组小鼠____________________;
③将甲、乙两组小鼠放在相同且适宜的环境中饲养一段时间,并随时观察其生理状况;
④预期实验现象:
_________________________________________________________
_________________________________________________________。
解析:(1)钙是人体骨骼和牙齿中的重要组成成分,铁是血红素的重要成分,这说明无机盐的生理作用是参与物质组成(或构成某些复杂化合物)。如果钙离子的含量太低,会出现肌肉抽搐现象,这说明无机盐的生理作用是维持细胞和生物体正常的生命活动。(2)本实验为验证性实验,结果和结论都是唯一的,实验设计要考虑对照原则、单一变量原则等。
答案:(1)参与物质组成(或构成某些复杂化合物) 维持细胞和生物体正常的生命活动 (2)②饲喂等量不含钙的同种饲料 ④甲组小鼠表现正常,乙组小鼠出现肌肉抽搐现象
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