2.1细胞中的元素和化合物综合提升练2026-2027学年高一上学期生物人教版必修一

**基本信息** 聚焦细胞元素与化合物，以基础辨析+实验探究分层设计，通过生活实例与数据图表强化生命观念与科学思维，适配新授课知识巩固需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层（单选题12题）|元素种类/含量、化合物功能|结合玉米/人体元素对比（第1题）、化橘红成分（第4题）等实例，强化生命观念| |提升层（解答题2题）|实验设计与数据分析|通过种子成分比较（第13题）、细菌细胞壁成分探究（第14题），培养科学思维与探究实践能力|

细胞中的元素和化合物同步综合提升练（满分60分） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题（每小题3分，共计36分） 1．下表是玉米、人体和地壳中元素的种类和含量，下列有关说法正确的是（     ） 人体 玉米 地壳 占细胞干重的百分比 占细胞干重的百分比 A．自然界中的化学元素，在生物体细胞中都能够找到，体现生物界与非生物界的统一性 B．表中玉米细胞比人体细胞中含有的O元素较多是因为玉米细胞中含水更多 C．P、Mg、S等元素在玉米细胞中含量很少，属于微量元素 D．玉米细胞和人体细胞中N元素含量不同，可能与细胞中蛋白质的含量不同有关 2．茶树的叶肉细胞内含有一种叫茶多酚的植物碱，可以在茶多酚氧化酶的催化作用下被氧化，氧化的茶多酚使茶叶变红。根据这一原理，人们制作出绿茶、红茶、乌龙茶等品种的茶叶。下列相关说法错误的是（     ） A．茶树的叶肉细胞中化学元素含量最多的是C、O、N、H B．茶和人体所含元素种类大致相同，但含量差异很大 C．泡茶过程中茶叶可通过协助扩散吸水，使茶叶舒展开 D．可通过高温使茶多酚氧化酶变性失活来制作绿茶 3．组成细胞的元素和化合物是生命活动的物质基础，下列有关叙述正确的是（     ） A．细胞中的血红蛋白由于含大量元素铁而呈现红色 B．O是人体细胞中含量最多的元素，因此O为生命的核心元素 C．组成细胞的元素没有一种是细胞特有的，都能在无机自然界中找到，这说明生物界与非生物界存在统一性 D．组成细胞的各种元素大多以离子的形式存在 4．化橘红的“二氢黄酮”与“柚皮苷”（C27H32O14）含量极高，对风寒咳嗽有很好的治疗效果。尤其是广东省化州市宝山因有礞石土质和Mn、Mg、Fe、Ti等元素，所以种植的化橘红止咳效果更好。下列有关表述正确的是（     ） A．化橘红中含有钙、铁、锌等微量元素 B．化橘红中的各种元素在种植它的土地上都能找到 C．“二氢黄酮”与“柚皮苷”是化橘红细胞中含量最多的有机物 D．引起咳嗽的病毒是最小的生命结构层次 5．关于生物体的元素及其化合物的叙述，错误的是（　　） A．某化合物含C、H、O、N、S等元素，则该化合物可能具有免疫功能 B．某化合物含C、H、O、N、Fe等元素，则该化合物可能有运输氧气的功能 C．某化合物含C、H、O、N、P等元素，则该化合物一定具有催化作用 D．蛋白质由M条肽链、N个氨基酸组成，则该蛋白质至少含M个游离氨基 6．无花果是开花植物，主要生长于热带和温带，是古老的栽培果树。其富含苹果酸、柠檬酸、脂肪酶等物质，有促进排便、增强消化、保护心血管等作用。下列相关说法错误的是（　　） A．锰、锌属于无花果细胞中的微量元素，钙属于大量元素 B．新鲜无花果细胞中有机物含量高于无机物含量 C．无花果果肉细胞与叶片细胞中各种化合物的含量存在差异 D．无花果细胞与人体细胞所含化学元素的种类大体相近 7．如图1是细胞中化合物含量的扇形图，图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图。下列叙述错误的是（    ） A．若图1表示细胞完全脱水后化合物的含量，则A化合物具有多样性 B．若图1表示正常细胞的化合物含量，则A、B共有的元素中个数最多的是a C．若图2表示组成人体细胞的元素含量，则a、b、c依次是 D．图2中元素的相对含量会因为该细胞的生活状态改变而发生变化 8．发菜在我国多产于西北草地和荒漠，是生态系统中重要的固氮生物，对维持荒漠生态平衡具有关键作用。由于过度采集会导致荒漠沙化加剧，我国自2000年起全面禁止发菜的商业采集和销售，这一举措彰显了生态保护的法治理念。下列关于发菜的叙述正确的是（　　） A．发菜细胞内含量最多的化合物是蛋白质 B．发菜富含矿物质，含有Ca、P、K、Mg等大量元素 C．发菜细胞内没有叶绿体，属于异养生物 D．发菜细胞内的遗传物质主要分布在染色质中 9．武汉轻工大学某科研团队用普通莲藕造出人体骨骼支架，使哪吒莲藕塑身变为现实，该支架不仅可被人体吸收，其含有的钙质还能促进骨细胞再生。下列相关叙述错误的是（　　） A．Ca属于微量元素，在莲藕和人体细胞中的含量都很少，对生物起到的作用也很微小 B．组成莲藕和人体细胞的元素种类基本相同，为上述实验的成功提供了依据 C．组成莲藕和人体细胞的元素大多以化合物的形式存在，活细胞含量最多的化合物是水 D．组成莲藕和人体细胞的元素都能在无机环境中找到，都是细胞从无机自然界中获取的 10．某生物社团对多种常见食品进行有机物鉴定实验，下列操作或分析合理的是（     ） A．检测西瓜汁中还原糖时，加入斐林试剂后置于酒精灯火焰上加热至沸腾 B．功能饮料加斐林试剂水浴加热出现砖红色沉淀，证明其中只含葡萄糖不含蔗糖 C．检测花生酱匀浆中脂肪时，加苏丹Ⅲ染液后，出现红色 D．检测脱脂牛奶中蛋白质时，先加双缩脲试剂A液，再加B液，变紫则含蛋白质 11．近期，歌曲“红伞伞，白杆杆，吃完一起躺板板”将致幻毒菇毒蝇伞推向网络热搜，鹅膏蕈碱是毒蝇伞中所含有的主要致幻毒物之一，它是一种环状八肽。下列关于毒蝇伞及板（木材）中还原糖、脂肪、蛋白质（或多肽）的鉴定实验的叙述中，错误的是（    ） A．在三个实验中，只有一个实验需要进行水浴加热 B．鉴定用的主要化学试剂依次是：斐林试剂、苏丹Ⅲ染液、双缩脲试剂 C．鉴定还原糖和蛋白质（或多肽）时都使用NaOH和CuSO4溶液，鉴定原理都是化学反应 D．鉴定脂肪时需要用75%的酒精洗去浮色 12．蓝宝石葡萄是一款新型葡萄，果肉紧实，口感也比一般的葡萄要甜。经化验，每百克蓝宝石葡萄中含糖6．75克，含维生素18．6克，还含有丰富的矿质元素。下表是蓝宝石葡萄中的常见元素含量，下列叙述正确的是（　　） 元素 O C H N P S 占细胞干重的百分比（%） 14．62 55．99 7．46 9．33 3．11 0．78 占细胞鲜重的百分比（%） 65 18 10 3 1．4 0．3 A．甜度高可以用双缩脲试剂检测 B．H元素是数量上最多的元素 C．活细胞中O元素含量最多，O是生命的核心元素 D．组成细胞的各种化学元素大多以离子的形式存在 二、解答题（共2小题，共计24分） 13．（除标注外每空1分，共计12分）根据不同农作物种子化学成分的差异，可将种子分为淀粉类种子、蛋白质类种子和油脂类种子，下表中数据为三种作物种子主要的化学成分及含量。回答下列问题： 化学成分 蛋白质 淀粉及可溶性糖 脂肪 纤维素 小麦 11.0 68.5 1.9 1.9 大豆 36.0 26.0 17.5 4.5 油菜 23.0 25.0 48.0 - (1)脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成____________色，蛋白质与__________发生作用，产生紫色反应。 (2)表中的三种作物种子中，相同质量的种子出油率最高的是___________，适合用来提取植物蛋白的种子是_____________。 (3)种子萌发时代谢旺盛，需要大量的氧气，不同作物的种子对氧气的需求量有差异。表中三种种子中，种植深度相对较浅的是油菜种子，原因可能是________________________________________________（2分） (4)如图为油脂类种子成熟过程中有机物相对含量的变化趋势，图中可溶性糖逐渐减少，其主要原因可能是_____________________________________________________（2分），若想鉴定种子中的可溶性还原糖，所用的检测试剂__________。 (5)纤维素的主要功能是构成植物细胞的__________，该结构对细胞具有________________（2分）的功能。 14．（除标注外每空2分，共计12分）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，细菌细胞壁的主要成分是什么？有人认为细菌细胞壁中含有糖类和蛋白质，为探究其化学成分，某课题小组设计了如下实验。请补充完善实验（已知糖类加硫酸水解后用碱中和，再加斐林试剂水浴加热有砖红色沉淀生成，蛋白质与双缩脲试剂作用，生成紫色物质，且二者单独检验时互不干扰）。 实验步骤： ①将细菌细胞粉碎后，用高速离心机分离得到细菌细胞壁。 ②将细菌细胞壁分成两等份，编号为A、B。 ③取A加硫酸水解后用碱中和，再加斐林试剂并水浴加热；取B加双缩脲试剂，摇匀。并观察实验现象。 ④预测实验现象及结论（填下表）： 实验现象 实验结论 若A出现砖红色沉淀，B出现紫色 细菌细胞壁中含有糖类和蛋白质 若A________，B________ 细菌细胞壁中含有糖类，不含有蛋白质 若A不出现砖红色沉淀，B出现紫色 细菌细胞壁中含有_______（1分），不含有________（1分） 若A________，B________ 细菌细胞壁中________ 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 《细胞中的元素和化合物》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C C B C B B B A D 题号 11 12 答案 D B 1．D 【详解】A、生物界与非生物界的统一性体现在组成细胞的化学元素在无机自然界中都能找到，不存在细胞特有的化学元素，A错误； B、表格中元素含量为占细胞干重的百分比，细胞干重已经除去了水分，玉米细胞干重O元素更多是因为玉米细胞中糖类（淀粉、纤维素等多糖）含量高，糖类的O元素占比高，与含水量无关，B错误； C、P、S、Mg都属于大量元素，不属于微量元素，C错误； D、N是蛋白质的组成元素之一，蛋白质是细胞内主要的含N有机物，因此两种细胞N元素含量不同，可能与细胞中蛋白质含量不同有关，D正确。 2．C 【详解】A、细胞中含量最多的4种化学元素为C、O、H、N，属于细胞的基本元素，A正确； B、不同生物的元素组成具有统一性和差异性，即元素种类大致相同，含量差异很大，B正确； C、泡茶所用的茶叶细胞已经死亡，细胞膜失去选择透过性，而协助扩散是活细胞的跨膜运输方式，需要载体蛋白参与、依赖细胞膜的选择透过性，因此茶叶吸水过程不是协助扩散，C错误； D、高温可破坏茶多酚氧化酶的空间结构使其变性失活，无法催化茶多酚氧化，茶叶就能保持绿色，该原理可用于绿茶制作，D正确。 3．C 【详解】A、铁（Fe）是微量元素，不是大量元素，血红蛋白因含铁而呈红色，A错误； B、人体细胞中含量最多的元素是O，但生命的核心元素是C（碳链是生物大分子的基本骨架），B错误； C、组成细胞的元素都能在无机自然界中找到，没有一种是细胞特有的，这体现了生物界与非生物界的统一性，C正确； D、组成细胞的元素大多以化合物的形式存在，少数以离子形式存在，D错误。 4．B 【详解】A、钙不是微量元素，A错误； B、组成细胞中的元素，在无机环境中都能找到，B正确； C、蛋白质是化橘红细胞中含量最多的有机物，C错误； D、细胞是最小的生命结构层次，D错误。 5．C 【详解】A、若某化合物含C、H、O、N、S等元素，该化合物可以是蛋白质，蛋白质中的抗体具有免疫功能，A正确； B、若某化合物含C、H、O、N、Fe等元素，可能是血红蛋白，可以运输氧气，B正确； C、若某化合物含C、H、O、N、P等元素，可能是RNA，少部分酶的本质是RNA，因此该化合物可能具有催化作用；若某化合物含C、H、O、N、P等元素，该化合物可能是DNA，则该化合物不具有催化作用，C错误； D、该蛋白质中至少含有的游离的氨基数=肽链条数=M，即若某蛋白质由M条肽链、N个氨基酸组成，则该蛋白质至少含M个游离氨基，D正确。 6．B 【详解】A、细胞中的大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，微量元素包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等，因此锰、锌属于微量元素，钙属于大量元素，A正确； B、新鲜无花果细胞为活细胞，活细胞中含量最高的化合物是水，水属于无机物，因此无机物含量高于有机物含量，B错误； C、功能不同的细胞，其化合物的含量存在差异。无花果果肉细胞以储存营养为主要功能，叶片细胞以光合作用为主要功能，二者各类化合物的含量存在差异，C正确； D、不同生物的细胞所含化学元素的种类大体相近，体现了生物界的统一性，因此无花果细胞与人体细胞的元素种类大体相近，D正确。 7．B 【详解】A、若图1表示细胞完全脱水后化合物的含量，则化合物A是蛋白质，蛋白质具有多样性，A正确； B、若图1表示活细胞的化合物含量，则A是水、B是蛋白质，图2中的是，两种化合物共有的元素中数量最多的是，含量最多的是a，B错误； C、若图2表示组成人体细胞的元素含量，则a、b、c依次是O、C、H，C正确； D、图2中的元素相对含量会因为该细胞的生活状态改变而发生变化，如细胞衰老时，水含量减少，O、H的含量会发生改变，D正确。 8．B 【详解】A、发菜为原核生物，其细胞中含量最多的化合物是水（无机物），蛋白质是含量最多的有机物，但总量低于水，A错误； B、Ca、P、K、Mg均属于生物必需的大量元素（占生物体总重量万分之一以上），发菜作为生物体必然含有这些元素，B正确； C、发菜虽无叶绿体，但含叶绿素和藻蓝素，可进行光合作用制造有机物，属于自养生物，C错误； D、发菜为原核生物，无染色体（染色质），遗传物质（DNA）主要分布在拟核中，D错误。 故选B。 9．A 【详解】A、钙（Ca）属于大量元素，在人体骨骼中含量较高，对维持生物体结构和功能具有重要作用，A错误； B、不同生物体细胞具有统一性，元素种类基本相同，这是利用莲藕构建人体骨骼支架的理论基础，B正确； C、细胞中元素主要以化合物形式存在（如水、蛋白质），且水是活细胞中含量最多的化合物，C正确； D、生物体元素均来自无机环境，体现生物界与非生物界的统一性，D正确。 故选A。 10．D 【详解】A、西瓜汁本身为红色，会掩盖斐林试剂与还原糖反应产生的砖红色沉淀，干扰结果观察；且斐林试剂检测还原糖需50~65℃水浴加热，不能直接用酒精灯加热至沸腾，A错误； B、斐林试剂水浴加热出现砖红色沉淀只能证明存在还原糖，还原糖包括葡萄糖、果糖、麦芽糖等，无法确定只有葡萄糖；且蔗糖属于非还原糖，不与斐林试剂反应，无法证明不含蔗糖，B错误； C、苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色，苏丹Ⅳ染液才会将脂肪染成红色，C错误； D、双缩脲试剂检测蛋白质时，需先加A液（0.1g/mL的NaOH溶液）创造碱性环境，再加B液（0.01g/mL的CuSO4溶液），若出现紫色反应则说明样品中含有蛋白质，操作和分析均合理，D正确。 11．D 【详解】A、三个鉴定实验中，仅还原糖的鉴定需要50~65℃水浴加热，脂肪、蛋白质（多肽）鉴定均不需要加热，A正确； B、还原糖鉴定用斐林试剂，脂肪鉴定用苏丹Ⅲ染液，蛋白质（多肽）鉴定用双缩脲试剂，和题干顺序对应，B正确； C、斐林试剂由0.1g/mL NaOH溶液和0.05g/mL CuSO₄溶液组成，双缩脲试剂由0.1g/mL NaOH溶液和0.01g/mL CuSO₄溶液组成，反应过程均为化学反应，C正确； D、鉴定脂肪洗去浮色时使用的是50%的酒精，75%酒精一般用于消毒，D错误。 12．B 【分析】1、生物界与非生物界的统一性与差异性：统一性是指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；差异性是指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、在细胞鲜重情况下，含量最多的化合物一般是水；在细胞干重情况下，含量最多的化合物一般是蛋白质。 3、表格表示的是蓝宝石葡萄中的常见元素含量，在细胞干重情况下，含量最多的四种元素是C＞O＞N＞H；在细胞鲜重情况下，含量最多的四种元素是O＞C＞H＞N。 【详解】A、还原糖可以通过斐林试剂（本尼迪特试剂）检测，双缩脲试剂用来检测蛋白质，故甜度高可以用斐林试剂（本尼迪特试剂）检测，A错误； B、C、H、O、N为基本元素，在数量上最多的元素是H元素，B正确； C、活细胞中O元素含量最多，C是生命的核心元素，C错误； D、组成细胞的各种化学元素大多以化合物的形式存在，D错误。 故选B。 13．(1) 橘黄 双缩脲试剂 (2) 油菜种子 大豆 (3)油菜种子中脂肪含量多，脂肪中氧含量少而氢含量多，种子萌发时消耗的氧气量相对较多，而浅层土壤中含有的氧气较多 (4) 可溶性糖转化成了脂肪，另外种子呼吸作用也会消耗一部分糖类 斐林试剂 (5) 细胞壁 支持和保护细胞 【分析】播种时，表中三种种子的种植深度相对较浅的应为油菜种子，这是因为油菜种子油脂含量高，而油脂含氢量高，种子萌发时消耗氧气量就比较大。 【详解】（1）脂肪可以被苏丹Ⅲ染色，两者反应呈橘黄色；蛋白质可与双缩脲试剂反应，呈紫色。 （2）从表中数据可知，油菜中脂肪的含量最高，故相同质量的种子出油率最高的是油菜种子；大豆中蛋白质的含量最高，适合用来提取植物蛋白。 （3）相同质量的脂肪与糖类等物质相比，因为H的含量高，有氧呼吸时前两个阶段产生的NAD+较多，第三阶段消耗的氧气就较多，油菜种子中脂肪含量多，脂肪中氧含量少而氢含量多，种子萌发时消耗的氧气量相对较多，而浅层土壤中含有的氧气较多，故三种种子中，种植深度相对较浅的是油菜。 （4）如图为油脂类种子成熟过程中有机物相对含量的变化趋势，图中可溶性糖逐渐减少，其主要原因可能是可溶性糖转化成了脂肪，另外种子呼吸作用也会消耗一部分糖类，若想鉴定种子中的可溶性还原糖，所用的检测试剂是斐林试剂。 （5）纤维素的主要功能是构成植物细胞的细胞壁，功能是支持和保护细胞。 14． 出现砖红色沉淀 不出现紫色 蛋白质 糖类 不出现砖红色沉淀 不出现紫色 既不含有糖类，也不含有蛋白质 【分析】该实验的目的是探究细菌细胞壁的主要化学成分是糖类还是蛋白质．该实验的原理是：糖类加硫酸水解后用碱中和，再加斐林试剂加热有砖红色沉淀生成；蛋白质与双缩脲试剂作用，生成紫色物质，且二者单独检验时互不干扰．据此答题。 【详解】在本题中，细菌细胞壁的主要成分有四种可能的结论：①若细菌细胞壁中同时含有糖类和蛋白质，则A出现砖红色沉淀，B出现紫色；②若细菌细胞壁中含有糖类，不含有蛋白质，则A出现砖红色沉淀，B不出现紫色；③若细菌细胞壁中不含有糖类，含有蛋白质，则A不出现砖红色沉淀，B出现紫色；④若细菌细胞壁中既不含有糖类，也不含有蛋白质，则A不出现砖红色沉淀，B不出现紫色。 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $