【生物】2018届一轮复习人教版组成细胞的元素和化合物第 2 讲考点

【生物】2018届一轮复习人教版组成细胞的元素和化合物第 2 讲考点

第2讲　组成细胞的元素及无机化合物 考纲要求 全国课标卷五年考频统计 ‎2018高考预期 ‎1.水和无机盐的作用Ⅰ 没考 仍为低频考点 ‎2.实验：检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质 ‎2013课标Ⅰ，T29,11分 可能考选择题 考点1　细胞中的元素与化合物 ‎1．完成“细胞中的元素”知识填空：‎ ‎(1)‎ ‎(2)不同状态的细胞中4种基本元素的含量 ‎①细胞鲜重时元素含量：________________。‎ ‎②细胞干重时元素含量：________________。‎ 注意：(1)最基本的元素(或核心元素)为“C”(干重最多)。‎ ‎(2)含量最多的元素为“O”(鲜重最多)。‎ ‎(3)数目最多的元素为“H”。‎ ‎(4)生物界与非生物界间及各种生物彼此之间就化学元素“种类”来看具有统一性，就元素“含量”来看却具有差异性。‎ ‎2．细胞中化合物的填空：‎ ‎(1)分类 ‎(2)细胞中化合物的比较 鲜重含量最多的有机化合物 ‎________‎ 鲜重含量最多的化合物 ‎________‎ 干重含量最多的化合物 ‎________‎ 不含N的化合物 ‎________‎ ‎________‎ 含有N，同时含有S的有机物 含有N，同时含有P的有机物 ‎____________‎ 答案：1.(1)自然界中　化合物　C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg　Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo　C　基本骨架　C、H、O、N　(2)①O>C>H>N　②C>O>N>H　2.(1)水　无机盐　糖类　蛋白质　(2)蛋白质　水　蛋白质　糖类和脂肪　蛋白质　核酸、磷脂、ATP等 ‎[判断正误]‎ ‎1．在人体活细胞中氢原子的数目最多。(√)‎ ‎2．细胞中的一种元素的作用能被其他元素替代。(×)‎ 提示：细胞中每种元素的作用是不相同的。‎ ‎3．细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要。(×)‎ 提示：微量元素对维持生命活动是不可缺少的。‎ ‎4．植物细胞中含量最多的四种元素C、H、O和N。(√)‎ ‎5．细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素。(×)‎ 提示：脂肪酸不含氮元素，脱氧核苷酸含有氮元素。‎ ‎6．主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定。(√)‎ ‎7．同时含有N、P元素的物质是丙酮酸、核苷酸、脂肪酸。(×)‎ ‎[热图思考]‎ ‎1．如图为构成细胞的化合物占鲜重比例，请指出(1)～(4)名称。‎ ‎2．图甲是细胞中A、B、C 3种化合物含量的扇形图，图乙是有活性的细胞中元素含量的柱状图，请填出下列空白处内容。‎ ‎(1)若图甲表示细胞鲜重，则A、B化合物依次是____________。‎ ‎(2)若图乙表示组成人体细胞的元素含量，则a、b、c依次是________。‎ ‎(3)图乙所示元素在非生物界中________(填一定能、一定不能、不一定能)找到。‎ ‎(4)若图甲表示细胞完全脱水后的化合物含量，则A化合物为________，其必含的元素为________。‎ 答案：1.(1)水　(2)蛋白质　(3)脂质　(4)无机盐 ‎2．(1)H2O、蛋白质　(2)O、C、H　(3)一定能　(4)蛋白质　C、H、O、N 题型一　组成细胞的元素 一、组成细胞的元素 ‎1．分类 项目 包含元素 判断依据 根据含量 大量元素 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 生命活动必需，且占生物体总质量万分之一以上的元素 微量元素 Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等 生命活动必需，但需要量很少的元素 根据 功能 最基本元素 C 构成有机物的基本骨架 主要元素 C、H、O、N、P、S 共占细胞鲜重的97%以上 分类概念模型 拓展　细胞鲜重中O含量最多，而干重中C含量最多 细胞鲜重指细胞的总质量(包括水)，活细胞中水的含量较高，所以在细胞鲜重中O含量最多；而细胞干重是指细胞去除自由水后的质量，故干重中C含量最多。‎ ‎2．从元素看生物间的关系 ‎(1)组成不同生物的化学元素种类基本相同，但各种元素的含量相差较大，如人与玉米、人与大肠杆菌。‎ ‎(2)同一生物体内的不同元素的含量也不相同，如人体甲状腺细胞内含I较多，红细胞内则含Fe较多。‎ ‎3．从元素看生物界与非生物界的关系 原因：组成生物体的元素是从自然界中有选择地吸收的。‎ 拓展　(1)几种重要化合物的元素组成 ‎(2)从化合物的元素组成分析代谢产物 糖类、脂质和蛋白质都含有C、H、O，故其代谢终产物都有CO2和H2O，蛋白质中还有N，故其代谢产物中还含有尿素。‎ ‎[题组精练]‎ ‎1．(2017·江苏模拟)下列物质或结构在元素组成上最相似的一组是(　　)‎ A．ATP、DNA、细胞膜 B．甲状腺激素、生长激素、性激素 C．核糖、核糖核酸、核糖体 D．淀粉、淀粉酶、控制淀粉酶合成的基因 解析：‎ 选A。ATP与DNA的元素组成是C、H、O、N、P，细胞膜的主要成分主要是磷脂与蛋白质，其元素组成也是C、H、O、N、P，A选项正确；甲状腺激素属于胺类物质，生长激素属于蛋白质，主要组成元素是C、H、O、N，性激素属于固醇类，组成元素是C、H、O，B选项错误；核糖体主要由核糖核酸和蛋白质共同组成，组成元素是C、H、O、N、P，核糖只含C、H、O，C选项错误；淀粉、淀粉酶、控制淀粉酶合成的基因分别属于糖类、蛋白质、核酸，组成元素有差别，D选项错误。‎ ‎2．下列化合物中含有化学元素种类最少的一组是(　　)‎ A．抗体和干扰素　　　　　 B．纤维素和脱氧核糖 C．性激素和叶绿素 D．ATP和酶 解析：选B。抗体的化学本质为蛋白质，干扰素的化学本质为糖蛋白，二者至少含有C、H、O、N四种元素；纤维素和脱氧核糖属于糖类，含C、H、O三种元素；性激素含C、H、O三种元素；叶绿素含C、H、O、N、Mg五种元素；ATP含C、H、O、N、P五种元素。‎ ‎1．判断元素的含量时要明确是鲜重还是干重。‎ ‎2．判断元素的差异时要明确是种类还是含量。‎ ‎3．判断化合物的元素组成要明确每种化合物的化学本质。‎ ‎4．判断微量元素时，要明确含量和是不是生物体所必需的。‎ 考点2　细胞中的水和无机盐 ‎1．水 ‎(1)写出A、B、C、D表示的图示中两种水的功能：‎ A．组成________；‎ B．提供细胞生活的________环境；‎ C．作为________，参与反应；‎ D．有利于________。‎ ‎(2)自由水与结合水的转换：一定限度内，温度升高，________可转换为________，自由水与结合水的比例会________，新陈代谢会________。‎ 注意：(1)种子晒干时减少的是自由水，细胞仍能保持活性；加热或炒熟时失去的主要是结合水，种子死亡不萌发。‎ ‎(2)生物体内的水≠细胞中的水。‎ ‎2．无机盐 ‎(1)在细胞中的存在形式：主要是________形式。‎ ‎(2)生理功能 ‎①组成某些复杂的化合物[连线]‎ 　　　 ⅰ.N(NO) a．甲状腺激素 ⅱ.P(PO) b．某些蛋白质的特征元素 ⅲ.S(SO) c．蛋白质、ATP(ADP)、叶绿素、核酸 ⅳ.I－ d．ATP(ADP)、磷脂、核酸 ‎②维持细胞和生物体的正常生命活动，如哺乳动物血液中Ca2＋含量过低就会出现________。‎ ‎③维持生物体的平衡，如维持________稳定的HCO、HPO，维持____________稳定的 Na＋、Cl－。‎ 答案：1.(1)细胞结构　液体　反应物　物质运输 ‎(2)结合水　自由水　升高　增强 ‎2．(1)离子　(2)①ⅰ—c　ⅱ—d　ⅲ—b　ⅳ—a ‎②抽搐　③血浆pH　细胞外液渗透压 ‎[判断正误]‎ ‎1．贮藏中的种子不含水分，以保持休眠状态。(×)‎ ‎2．心肌呈固态是因为其细胞中的水以结合水的形式存在，血液呈液态是因为其水以自由水的形式存在。(×)‎ ‎3．适应高渗环境的动物可排出体内多余的盐。(√)‎ ‎4．缺水时，动物体的正反馈调节能促使机体减少水的散失。(×)‎ ‎5．细胞中的无机盐多以化合物形式存在，如CaCO3构成牙齿、骨骼。(×)‎ ‎6．自由水可作为细胞内化学反应的反应物。(√)‎ ‎[热图思考]‎ ‎1．结合下列曲线，分析有关无机物在生物体内含量的说法。‎ ‎(1)可表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变化曲线是________。‎ ‎(2)可表示细胞呼吸速率随自由水与结合水比值的变化曲线是________。‎ ‎(3)可以表示一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干的过程中，其内无机盐的相对含量变化曲线是________。‎ ‎2．列举细胞内的哪些生理过程利用水？‎ 答案：1.①　②　②‎ ‎2．光合作用、细胞呼吸、蛋白质水解、淀粉水解等。‎ 题型一　细胞中的水 ‎1．水的种类和生理作用 种类 含量 概念 生理作用 结合水 约4.5%‎ 与其他物质结合在一起 细胞结构的重要组成成分 自由水 约95.5%‎ 能够自由流动、以游离状态存在 ‎①细胞内的良好溶剂 ‎②运送营养物质和代谢废物 ‎③参与多种化学反应 ‎④为细胞提供液体环境 ‎2.影响细胞含水量的因素 ‎(1)生物种类：如水生生物含水量>陆生生物含水量。‎ ‎(2)生长发育阶段：如幼儿>成年；幼嫩部分>成熟部分。‎ ‎(3)组织器官种类与代谢程度：如牙齿<骨骼<血液；衰老细胞自由水含量降低。‎ ‎3．水的含量与代谢及抗逆性的关系 自由水结合水 ‎(结合水不易结冰和蒸腾，从而使植物抗寒性增强)‎ ‎4．水在生产实际中的应用 ‎(1)种子的贮存：晒干种子是为了减少自由水含量，降低种子的代谢速率，延长种子的寿命。‎ ‎(2)低温环境下减少花卉浇水，可提高花卉对低温的抗性。‎ 例　生物体的生命活动离不开水。下列关于水的叙述，错误的是(　　)‎ A．在最基本生命系统中，H2O有自由水和结合水两种存在形式 B．由氨基酸形成多肽链时，生成物H2O中的氢来自氨基和羧基 C．有氧呼吸时，生成物H2O中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解 D．H2O在光下分解，产生的[H]将固定的CO2还原成(CH2O)‎ ‎[解析]　A项正确，水在最基本的生命系统中有两种存在形式：自由水和结合水；B项正确，在氨基酸脱水缩合形成多肽链的过程中，生成物H2O中的两个氢原子分别来自两个氨基酸中的氨基和羧基；C项错误，有氧呼吸第三阶段，O2与第一阶段葡萄糖分解产生的[H]和第二阶段丙酮酸分解产生的[H]结合形成H2O，同时释放出大量能量，线粒体中丙酮酸的分解要利用H2O，产生CO2；D项正确，光合作用的光反应阶段发生在叶绿体类囊体薄膜上，H2O在光下被分解成O2和[H]，[H]用于叶绿体基质中暗反应，将固定的CO2还原成(CH2O)。‎ ‎[答案]　C 细胞中水的产生和利用 提示：(　　)内为生理活动发生场所 ‎[题组精练]‎ ‎1．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与休眠种子的相同 解析：选D。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；自由水可以参与细胞呼吸、光合作用等过程中的化学反应，C正确；萌发种子充分吸水，代谢旺盛，因此，同种植物萌发种子的含水量大于休眠种子，D错误。‎ ‎2．(2017·山西大同市一中期末)下表是部分生物体中水分的含量：‎ 生物 水母 鱼类 蛙 哺乳动物 藻类 含水量/%‎ ‎97‎ ‎80～85‎ ‎78‎ ‎65‎ ‎90‎ 表中数据说明(　　)‎ ‎①代谢旺盛的组织器官含水量较多 ‎②生物体中水分的含量超过了50%，是各种化合物中最多的 ‎③水生生物体内的含水量比陆生生物多 ‎④同一生物体不同的组织器官中水的含量差异很大 A．①②③④ B．②③‎ C．②③④ D．①③‎ 解析：选B。该表格没有对不同组织器官的代谢水平和含水量的关系进行统计，①错误；表格中生物水的含量超过50%，是各种化合物中最多的，②正确；分析表格信息可知，不同生物体内水的含量不同，水生生物体内的含水量多于陆生生物，③正确；该表格没有对同一生物体的不同组织器官的含水量进行统计，④错误。‎ 题型二　细胞中的无机盐 ‎1．存在形式 细胞中的无机盐大多以离子形式存在，如Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋、Fe2＋、Cl－、HCO、SO等。‎ ‎2．生理功能 功能 实例 细胞内某些复杂化合物的重要组成成分 Mg2＋是叶绿素分子必需的成分，Fe2＋是血红蛋白的主要成分 参与并维持生物体的生命活动 哺乳动物血液中必须含有一定量的Ca2＋，如果血液中钙盐的含量过低就会出现抽搐现象 维持生物体内的平衡 渗透压的平衡 Na＋、Cl－对细胞外液渗透压起重要作用，K＋则对细胞内液渗透压起决定作用 酸碱平衡(即pH平衡)‎ 人血浆中的HCO、HPO等对血浆pH的稳定起重要作用 例 ‎　下图是某同学设计实验探究X是否属于植物生长所必需的无机盐的构思，本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照，以及乙组中实验前(无X)与实验后(有X)之间的自身对照。‎ 据图思考：‎ ‎(1)实验中的自变量、因变量分别是________________、________________。‎ ‎(2)两次对照中属于实验组的依次是________、________。‎ ‎(3)实验培养过程中，需要不断通入空气(或不断更换等量新鲜培养液)，目的是________________，由此可见，植物根细胞对无机盐的吸收方式是________。‎ ‎[答案]　(1)元素X的有无　植物的生长状况 ‎(2)乙组　乙组实验后　(3)为植物根细胞提供O2　主动运输 探究无机盐对植物生长的作用 ‎1．无机盐吸收的主要方式：主动运输。‎ ‎2．无机盐生理功能的验证：‎ ‎(1)对照组 植物＋完全培养液→正常生长 ‎(2)实验组 ‎ [题组精练]‎ ‎1．生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物，通过在液泡中储存大量的Na＋而促进细胞吸收水分，该现象说明液泡内的Na＋参与(　　)‎ A．调节渗透压 B．组成体内化合物 C．维持正常pH D．提供能量 解析：选A。本题考查无机盐的功能。含盐量高、干旱，说明土壤溶液的渗透压高，适者生存，该地区生长的植物一定有相应的结构和生理功能提高自身细胞的渗透压。盐生植物液泡中储存大量的Na＋，增大了细胞液的渗透压，吸水能力增强。‎ ‎2．(2017·湖南长沙模拟)下列关于生物体内无机盐的相关叙述中，错误的是(　　)‎ A．细胞中的无机盐主要以离子形式存在 B．Mg是叶绿体中参与光合作用的各种色素的组成元素 C．人体血液中Ca2＋浓度太低会出现抽搐症状 D．在探究小麦生长发育需要Mg2＋的实验中必须设置对照实验 解析：选B。细胞中无机盐的主要存在形式是离子，A正确；Mg是叶绿素的组成成分，类胡萝卜素中不含有Mg，B错误；人体血液中Ca2＋浓度太低会出现抽搐症状，C正确；探究小麦生长发育需要Mg2＋的实验中必须设置对照实验，D正确。‎ 考点3　(实验)　检测生物组织中的还原糖、脂肪、蛋白质 ‎1．实验原理 ‎(1)糖类的检测 ‎ (2)脂肪的检测：脂肪＋ ‎(3)蛋白质的检测：蛋白质＋________―→紫色 ‎2．实验步骤 方法步骤 还原糖的检测 制备组织样液―→鉴定样液(样液＋斐林试剂，水浴加热)‎ 蛋白质的检测 制备样液(豆浆)―→鉴定样液(样液＋试剂A＋试剂B)‎ 脂肪的检测 制作切片→染色→________→制片→镜检 ‎(50%乙醇)‎ ‎3.实验成功关键点——实验材料的选择、处理、染色 ‎(1)还原糖的检测 ‎①还原糖的含量、生物组织中有无色素是影响实验结果和观察的重要因素，因此要选择可溶性还原糖含量________、组织颜色________或近于________的植物，如苹果、梨、白萝卜。‎ ‎②斐林试剂应该________，且先将甲液和乙液混合均匀后再加入组织样液中，并进行________。‎ ‎(2)脂肪的检测 ‎①所用材料最好是富含________的种子，如花生种子，取其子叶，但必须提前浸泡________h。‎ ‎②染色后，一定要用体积分数为________的酒精溶液洗去浮色。‎ ‎(3)蛋白质的检测 富含________的生物组织(或器官)，如大豆、鸡蛋。如用大豆可直接用豆浆做实验材料；如用鸡蛋要用蛋清，并注意稀释，一般稀释10倍以上，否则实验后易黏附在试管壁上，使反应不彻底，且试管不易清洗。‎ 答案：1.(1)斐林试剂　砖红色沉淀　蓝色　(2)橘黄色　红色　(3)双缩脲试剂 ‎2．洗去浮色 ‎3．(1)①高　较浅　白色　②现配现用　水浴加热 ‎(2)①脂肪　3～4　②50%　(3)蛋白质 ‎[创新思考]‎ ‎1．在检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的实验中，对于选材有什么要求？‎ ‎[提示]　(1)被检测物质含量丰富；(2)材料接近无色；(3)易取材，易操作等。‎ ‎2．蔗糖溶液中加入斐林试剂后呈现什么颜色？‎ ‎[提示]　蔗糖属于非还原糖，不与斐林试剂发生反应，观察到的现象不是无色，而是浅蓝色[Cu(OH)2的颜色]。‎ ‎3．在还原糖、脂肪和蛋白质的检测实验中，加相应试剂检测之前，为什么要留出一部分组织样液？‎ ‎[提示]　留出一部分组织样液的目的是与检测后的样液颜色作对比，以增强实验的说服力。‎ ‎4．鉴定还原糖时使用的斐林试剂为何要现配现用？‎ ‎[提示]　因为斐林试剂很不稳定，容易产生蓝色的Cu(OH)2沉淀，所以应将甲液和乙液分别配制，使用时现混现用。‎ ‎5．斐林试剂与双缩脲试剂成分相同，但在使用时，斐林试剂甲液与乙液必须混合使用，而双缩脲试剂则先滴加A液，再滴加B液，请分析原因。‎ ‎[提示]　两个实验的反应原理不同，所以使用方法不同。‎ ‎(1)检测还原糖：反应原理是Cu(OH)2与还原糖反应生成砖红色的Cu2O沉淀，所以先将甲液和乙液混合生成Cu(OH)2后再与还原糖反应。‎ ‎(2)检测蛋白质：反应原理是肽键在碱性环境中与Cu2＋反应产生紫色络合物，所以先滴加A液的目的是制造碱性环境。‎ ‎[题组精练]‎ ‎1．生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质三种有机物的检测实验中，以下操作错误的是(　　)‎ A．可溶性还原糖的检测，可用酒精灯直接加热产生砖红色沉淀 B．只有脂肪的检测需要使用显微镜 C．用双缩脲试剂检测蛋白质不需要加热 D．使用斐林试剂和双缩脲试剂最好是现配现用 解析：选A。在还原糖的检测实验中，应水浴加热，不能用酒精灯直接加热。‎ ‎2．下表中有关人体细胞化合物的各项内容，正确的是(　　)‎ 编号 化合物 实验检测 组成单位 主要功能 检测试剂 颜色反应 ‎①‎ 脂肪 苏丹Ⅲ染液 橘黄色 脂肪酸 储存 能量 ‎②‎ 糖原 斐林试剂 砖红色 葡萄糖 提供 能量 ‎③‎ 蛋白质 紫色 氨基酸 双缩脲试剂 承担生命活动 ‎④‎ 核酸 甲基绿 染液 绿色 核苷酸 携带遗传信息 A.①　　　　　　　　　 B．②‎ C．③ D．④‎ 解析：选C。本题主要考查脂肪、糖原、蛋白质和核酸的组成、功能及实验检测。①中脂肪的组成单位是脂肪酸和甘油；②中糖原为多糖，是非还原性糖，不能与斐林试剂产生砖红色沉淀；④中核酸包括DNA和RNA，其中DNA用甲基绿染色，呈现绿色，RNA用吡罗红染色，呈现红色。‎ 生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的检测中的技巧 ‎1．斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”‎ ‎2．三类有机物检测在操作步骤上的“三个唯一”‎ ‎(1)唯一需要加热——还原糖检测，且必须水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热，则无砖红色沉淀出现。‎ ‎(2)唯一需要显微镜——脂肪检测。‎ ‎(3)唯一使用酒精——脂肪的鉴定，实验用体积分数为50%的酒精洗去浮色。‎ ‎3．将小麦种子分别置于‎20 ℃‎和‎30 ℃‎培养箱中培养4天，依次取等量的萌发种子分别制成提取液Ⅰ和提取液Ⅱ。取3支试管甲、乙、丙，分别加入等量的淀粉液，然后按下图加入等量的提取液和蒸馏水，水浴保温5分钟，立即在3支试管中加入等量斐林试剂摇匀并水浴加热，观察试管中颜色。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、乙皆呈蓝色，丙呈砖红色 D．甲呈浅砖红色，乙呈砖红色，丙呈蓝色 解析：选D。本题考查可溶性还原糖的鉴定，意在考查考生的理解及实验分析能力，难度中等。萌发的小麦种子可产生淀粉酶，能将淀粉分解成可溶性还原糖。在不同的温度条件下，产生淀粉酶的量不同，‎30 ℃‎时淀粉酶产生量大于‎20 ℃‎时，因此提取液Ⅱ中淀粉酶的量大于提取液Ⅰ，故乙试管中产生的还原糖多于甲试管，丙试管中无还原糖，因此用斐林试剂鉴定，甲呈浅砖红色，乙呈砖红色，丙呈蓝色(即Cu(OH)2的颜色)。‎ ‎4．油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如图所示，将不同成熟阶段的种子匀浆后检测，结果正确的是(　　)‎ 选项 取样时间 检测试剂 检测结果 A 第10天 斐林试剂 不显色 B 第20天 双缩脲试剂 不显色 C 第30天 苏丹Ⅲ试剂 橘黄色 D 第40天 碘液 蓝色 解析：‎ 选C。A项，分析曲线可知，油菜种子在成熟过程中，可溶性糖和淀粉不断转化为脂肪储存起来；第10天时仍然存在较多的可溶性糖，可溶性糖中的还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下会出现砖红色沉淀；B项，蛋白质是生物体生命活动的体现者，在整个种子成熟过程中都能检测到蛋白质的存在；C项，在第30天时，脂肪含量较高，脂肪与苏丹Ⅲ试剂发生反应呈现橘黄色；D项，在第40天时，淀粉已经消耗殆尽，用碘液检测不会发生显色反应。‎ ‎[课堂归纳]‎ 填充：①统一　②差异　③C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等　④Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等　⑤水　⑥无机盐 ‎[易错清零]‎ 易错点1　认为生物体内大量元素重要，微量元素不重要 ‎[提示]　无论是大量元素还是微量元素，都是生物体必需的元素。微量元素虽含量少，但其生理作用却不可替代，如Zn是DNA聚合酶和RNA聚合酶的辅酶成分，缺Zn将导致DNA复制和RNA合成不能正常进行。‎ 易错点2　认为细胞内含量最多的元素是碳 ‎[提示]　关注元素的“三多”‎ 活细胞中含量最多的元素是“O”；细胞干重含量最多的元素是“C”；细胞中原子数最多的是“H”。‎ 易错点3　认为自由水的作用比结合水作用大并认为干种子中已无水 ‎[提示]　(1)自由水、结合水的作用都非常大，两种水在不同时期作用各有所侧重。‎ ‎(2)自由水和结合水的存在形式及其功能的验证 ‎①鲜种子放在阳光下暴晒，重量减轻⇨主要是自由水散失。‎ ‎②干种子用水浸泡后仍能萌发⇨失去自由水的种子仍保持其生理活性。‎ ‎③干种子不浸泡则不萌发⇨自由水越少，代谢越缓慢。‎ ‎④干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠⇨失去的主要是结合水。‎ ‎⑤失去结合水的种子浸泡后不萌发⇨失去结合水的细胞失去生理活性。‎ 易错点4　认为蛋白质检测需要加热 易错点5　易将“斐”与“脲”写错 ‎[随堂演练]‎ ‎1．(2014·高考上海卷)下列物质中同时含有磷和氮元素的是(　　)‎ A．丙酮酸　　　　　　 B．核苷酸 C．氨基酸 D．脂肪酸 解析：选B。组成丙酮酸和脂肪酸的化学元素均为C、H、O；组成核苷酸的化学元素为C、H、O、N和P；组成氨基酸的基本元素为C、H、O、N，有的氨基酸还含有S等。故B项符合题意。‎ ‎2．(2013·高考海南卷)关于生物体内有机化合物所含元素的叙述，错误的是(　　)‎ A．叶绿素含有镁元素 B．血红蛋白含有铁元素 C．脱氧核糖含有磷元素 D．胰岛素含有碳元素 解析：选C。脱氧核糖为五碳糖，元素组成为C、H、O，故C项错误。‎ ‎3．(2016·高考江苏卷)关于生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质和DNA的鉴定实验，下列叙述正确的是(　　)‎ A．还原糖、DNA的鉴定通常分别使用双缩脲试剂、二苯胺试剂 B．鉴定还原糖、蛋白质和DNA都需要进行水浴加热 C．二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色 D．脂肪、蛋白质鉴定时分别可见橘黄色颗粒、砖红色沉淀 解析：选C。鉴定还原糖、DNA可分别使用斐林试剂、二苯胺试剂，A项错误；鉴定还原糖和DNA都需要水浴加热，而鉴定蛋白质不需要水浴加热，B项错误；二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色，C项正确；用苏丹Ⅲ鉴定脂肪时可见橘黄色颗粒，用双缩脲试剂鉴定蛋白质时会发生紫色反应，D项错误。‎ ‎4．(2014·高考题重组改编)下列有关有机物检测的操作与结果叙述正确的是(　　)‎ ‎①量取2 mL斐林试剂时应优先选用5 mL量筒而不用10 mL量筒。(2014·高考江苏卷)‎ ‎②在还原糖组织样液中加入斐林试剂后液体呈现无色，加热后变成砖红色。(2014·高考江苏卷)‎ ‎③鉴定待测样液中的蛋白质时，先加NaOH溶液，振荡后再滴加CuSO4溶液。(2014·高考山东卷)‎ ‎④剩余的斐林试剂应立刻装入棕色瓶，以便长期保存备用。(2014·高考江苏卷)‎ A．①③ B．②④‎ C．②③ D．③④‎ 解析：选A。量取2 mL斐林试剂用5 mL量筒比用10 mL量筒更精确，①正确；斐林试剂本身呈蓝色，在组织样液中加入斐林试剂后试管内液体呈蓝色，②错误；双缩脲试剂检测蛋白质的原理是在碱性溶液中肽键结构与Cu2＋结合生成紫色络合物，③正确；斐林试剂需现用现配，④错误。‎ ‎5．(2013·高考新课标全国卷Ⅰ)某油料植物的种子中脂肪含量为种子干重的70%。为探究该植物种子萌发过程中干重及脂肪含量的变化，某研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养，定期检测萌发种子(含幼苗)的脂肪含量和干重。结果表明：脂肪含量逐渐减少，到第11 d 时减少了90%，干重变化如图所示。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)为了观察胚乳中的脂肪，常用________染液对种子胚乳切片染色，然后在显微镜下观察，可见________________色的脂肪颗粒。‎ ‎(2)实验过程中，导致萌发种子干重增加的主要元素是________(填“C”、“N”或“O”)。‎ ‎(3)实验第11 d后，如果要使萌发种子(含幼苗)的干重增加，必须提供的条件是________和________。‎ 解析：根据题干信息，分析题图中种子干重的变化情况，联系检测生物组织中的脂肪实验和影响光合作用的因素等相关知识进行解答。‎ ‎(1)根据检测生物组织中的脂肪实验可知，用苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液可以将细胞中的脂肪颗粒染成橘黄色(或红色)。(2)由题图可知，种子萌发过程中，干重先增加，这是由于萌发过程中脂肪转化为糖类，二者相比较，O元素的含量增加。(3)第11‎ ‎ d时，种子已萌发成幼苗。如果要使萌发的种子干重增加，需要萌发的种子进行光合作用。影响光合作用的因素有光照、水、CO2浓度、所需的矿质元素离子等，依据题意，必须要提供的条件是光照和所需的矿质元素离子。‎ 答案：(1)苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)　橘黄(或红)　(2)O　(3)光照　所需的矿质元素离子 课时规范训练[单独成册]‎ 一、选择题 ‎1．下列有关生物体内化学元素的叙述，错误的是(　　)‎ A．同一生物体不同组织细胞内化学元素种类和含量大体相同 B．C、H、O、N是组成生物体内酶所必需的元素 C．蛋白质中的S存在于氨基酸的R基中 D．核酸中的N存在于碱基中，蛋白质中的N主要存在于肽键中 解析：选A。同一生物体不同组织细胞内所含的元素种类大体相同，但含量存在差异，如红细胞中含Fe较多，A错误；酶的化学本质是蛋白质或RNA，两者都含有C、H、O、N，B正确；氨基酸的结构通式为CHRH2NCOOH，因此蛋白质中的S存在于R基中，C正确；核酸中的N存在于碱基中，蛋白质中的N主要存在于肽键中，D正确。‎ ‎2．下图1是细胞中3种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，下列说法不正确的是(　　)‎ A．若图1表示正常细胞，则甲、乙化合物共有的元素中含量最多的是a B．若图1表示细胞完全脱水后化合物含量的扇形图，则甲化合物中含量最多的元素为图2中的b C．图2中含量最多的元素是a，这与细胞中含量最多的化合物无关 D．若图1表示正常细胞，则乙化合物具有多样性，其必含的元素为C、H、O、N 解析：选C。正常细胞中含量最多的是水，其次是蛋白质。有活性的细胞中元素含量最多的是氧，其次是碳，再者是氢。 因此甲、乙分别为H2‎ O和蛋白质，a、b、c分别为氧、碳、氢。H2O和蛋白质共有元素为H、O，而O在活细胞中含量最多；细胞脱水后含量最多的是蛋白质，因此在脱水的细胞中甲为蛋白质，蛋白质是以碳元素为骨架建立的大分子物质，其中碳含量最多；细胞中含量最多的元素是氧，这与细胞中水的含量有关；蛋白质具有多样性，其必含的元素为C、H、O、N。‎ ‎3．下列有关生物体内水和无机盐的叙述正确的是(　　)‎ A．不同种生物细胞的自由水和结合水的比值相同，它们的代谢强度也相同 B．癌变细胞和衰老细胞内的水分减少，新陈代谢速率减慢 C．给水中毒患者注射质量分数为1.8%的盐水，是为了降低细胞外液的渗透压 D．血浆pH能维持相对稳定，与它含有的HCO、HPO等离子有关 解析：选D。细胞代谢的强弱不仅与自由水和结合水的比值有关，还与温度等因素有关，A错误；衰老细胞内的水分减少，新陈代谢速率减慢，而癌变细胞不具有这些特征，B错误；水中毒患者由于饮水过多，细胞外液渗透压下降，注射质量分数为1.8%的盐水，是为了升高细胞外液的渗透压，C错误；HCO、HPO等离子与维持内环境的酸碱平衡有关，D正确。‎ ‎4．下图是一种叶绿素分子和血红蛋白分子的部分结构简图，以下有关叙述不正确的是(　　)‎ A．植物体缺Mg会影响光合作用 B．人缺Fe会导致贫血 C．Fe和Mg属于大量元素 D．人的血液中含有血红蛋白，植物的叶绿体中含有叶绿素 解析：选C。左图说明Fe是构成血红蛋白的重要元素，人缺Fe会导致贫血；右图说明Mg是构成叶绿素分子的关键元素，植物体缺Mg，叶绿素合成受阻，会影响光合作用；Fe属于微量元素。‎ ‎5．分析下表，可推测(　　)‎ 溶液 双缩脲试剂 碘液 斐林试剂 甲 ‎＋‎ ‎－‎ ‎－‎ 乙 ‎－‎ ‎＋＋‎ ‎－‎ 甲、乙混合 ‎＋‎ ‎＋‎ ‎＋‎ 注：“＋”显色，“＋＋”显色更深；“一”不显色。‎ A．甲溶液含有淀粉　　　　　B．乙溶液含有还原糖 C．混合溶液不含淀粉 D．混合溶液含有淀粉酶 解析：选D。蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应，淀粉遇碘变蓝色，斐林试剂与还原糖在水浴加热条件下生成砖红色沉淀。根据溶液甲中的颜色变化可知其含有蛋白质；根据乙溶液中的颜色变化可知其含有淀粉；甲、乙混合后，两溶液中的物质发生反应产生了还原糖，由此可知，甲溶液中含有淀粉酶，乙溶液中含有淀粉。‎ ‎6．如图中能正确反映某植物种子含水量与呼吸作用强度之间关系的曲线是(　　)‎ A．Ⅰ B．Ⅱ C．Ⅲ D．Ⅳ 解析：选A。细胞呼吸需要水分，种子萌发时要先吸收水分。在一定范围内，种子含水量相对越高，呼吸作用相对越旺盛。‎ ‎7．科学工作者研究了钙和硼对某种植物花粉粒萌发和花粉管生长的影响，结果如图所示。下列结论错误的是(　　)‎ A．适宜浓度的钙有利于花粉管的生长，适宜浓度的硼有利于花粉粒的萌发 B．钙或硼对花粉粒萌发和花粉管生长有同样的影响 C．钙在一定浓度范围内几乎不影响花粉粒的萌发 D．硼在一定浓度范围内几乎不影响花粉管的生长 解析：选B。由图分析可知，在一定的钙浓度下，随着钙的浓度升高，花粉管生长速率先升后降，而对花粉粒萌发率没有影响；在一定的硼浓度下，随着硼的浓度升高，花粉粒萌发率先升后降，而对花粉管生长没有影响。‎ ‎8．为了确定某种矿质元素是否是植物的必需元素，应采用的方法是(　　)‎ A．检测正常叶片中该矿质元素的含量 B．分析根系对该矿质元素的吸收过程 C．分析环境条件对该矿质元素吸收的影响 D．观察在完全培养液中去掉该矿质元素前后植株生长发育状况 解析：选D。判断元素是否是必需元素通常用溶液培养法。在人工配制的完全培养液中，除去某种矿质元素，然后观察植物的生长发育情况：如果植物的生长发育仍正常，说明该元素不是植物所必需的；如果植物的生长发育不正常(出现特定的缺乏症状)，且只有补充了该种元素(其他元素无效)后，植物的生长发育又恢复正常(症状消失)，说明该元素是植物生长必需的矿质元素。‎ ‎9．红细胞是动物体内通过血液运送氧气的最主要的媒介，同时还具有免疫功能，正常状态下红细胞内的渗透压与血浆渗透压大致相等。下面是将人体红细胞分别放在三种不同的液态环境中一段时间内的变化示意图，请分析该图说明的问题是(　　)‎ A．水分比无机盐更容易进出细胞 B．红细胞运输氧气依赖于血红蛋白 C．只要将红细胞置于浓盐水中，细胞就会失去功能 D．水分和无机盐对于维持细胞的形态和功能有重要作用 解析：选D。据图可知，盐水浓度的大小能够改变红细胞的形态和功能，因此说明水分和无机盐对于维持细胞的形态和功能具有重要作用；题目信息并未比较水分和无机盐进出细胞的难易程度；红细胞运输氧气依赖于血红蛋白，但题目并未体现这部分信息；当将红细胞置于浓度稍大于生理盐水的浓盐水中，细胞不一定会失去功能。‎ ‎10．下面是一组探究有机物存在与否的鉴别实验，按表中编号顺序对应下列各项中的内容，正确的是(　　)‎ 待测物 试剂 颜色 反应条件 胰岛素 双缩脲试剂 ‎①‎ ‎—‎ 脂肪 ‎②‎ 橘黄色 ‎—‎ ‎③‎ 斐林试剂 砖红色 水浴加热 A.紫色、苏丹Ⅳ染液、蔗糖 B．红色、苏丹Ⅲ染液、蔗糖 C．紫色、苏丹Ⅲ染液、葡萄糖 D．红色、苏丹Ⅲ染液、果糖 解析：选C。胰岛素是蛋白质，与双缩脲试剂反应产生紫色络合物，脂肪被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，被苏丹Ⅳ染液染成红色，还原性糖与斐林试剂反应产生砖红色沉淀，葡萄糖、果糖、麦芽糖是还原性糖，蔗糖无还原性，C项正确。‎ ‎11．植物在冬季来临过程中，随着气温的逐渐降低，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。如图为冬小麦在不同时期含水量和呼吸速率变化关系图。请根据图推断以下有关说法中，错误的是(　　)‎ A．冬季来临过程中，自由水明显减少是呼吸速率下降的主要原因 B．结合水与自由水含量的比值与植物的抗寒性呈现明显的正相关 C．随着气温和土壤温度的下降，根系的吸水量减少，组织的含水量下降 D．随温度的缓慢降低，植物的呼吸作用逐渐减弱，有利于减少有机物的消耗 解析：‎ 选A。呼吸速率下降的主要原因是由于温度过低导致酶活性降低，A错误；结合水与自由水比值升高时，植物抗寒性增强。随冬季来临，植物体内自由水含量下降，结合水含量上升，B正确；温度降低，植物的蒸腾作用减弱使根细胞吸收的水分减少，组织的含水量下降，C正确；温度降低，细胞呼吸减弱，消耗的有机物减少，D正确。‎ ‎12.如图曲线表示小麦在不同生长时期吸收水和P的量。以下有关该图的叙述不正确的是(　　)‎ A．小麦不同生长发育时期对P的需要量不同 B．小麦吸收水和P在生长前期是同一过程，后期不同 C．小麦不同生长发育时期对水的需要量不同 D．小麦吸收水和P是两个相对独立的过程 解析：选B。从图中可以看出小麦在不同生长时期对水和P的需要量不同，在前期二者的吸收量均增加，在生长后期二者的吸收量出现明显差异。注意到虽然生长前期水和P的吸收量均增加，但非同等程度增加，后期又不相同，故水和P的吸收不是同一过程。事实上二者的吸收形式、原理均不同，因此二者的吸收是两个相对独立的过程。‎ 二、非选择题 ‎13．某玉米新品种中的蛋白质含量高于普通玉米，请用所学的方法设计实验加以验证。‎ 实验原理：________________。‎ 材料用品：新鲜的普通玉米子粒，新鲜的新品种玉米子粒，研钵，试管，漏斗，纱布，吸管，清水，双缩脲试剂A液，双缩脲试剂B液，量筒。‎ 方法步骤：‎ ‎①将两种玉米子粒分别进行__________，制备组织样液。‎ ‎②取A、B两支试管，向A中加入新品种玉米组织样液2 mL，B中加入普通玉米组织样液2 mL。‎ ‎③向A、B两支试管中分别加入1 mL__________，摇匀，再分别加入4滴__________，摇匀。‎ ‎④观察________________。‎ 预期结果：________________。‎ 解析：检测蛋白质应选用双缩脲试剂，颜色反应的深浅与蛋白质含量有关，蛋白质含量越高，紫色反应越深。‎ 答案：实验原理：蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应，蛋白质含量越高颜色越深　①研磨　③双缩脲试剂A液　双缩脲试剂B液　④颜色变化并比较紫色的深浅　预期结果：新品种玉米子粒组织样液(A试管)紫色较深 ‎14．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。这些营养物质在人体细胞中有着重要的作用。‎ ‎(1)自由水的生理作用：________________‎ ‎________________。‎ ‎(2)牛奶、奶粉中都添加钙、铁等元素。其中碳酸钙是人体骨骼和牙齿中的重要组成部分，铁是血红蛋白的主要成分，这说明无机盐的生理作用是________________；‎ 质量分数为0.9%的生理盐水，对维持细胞内外渗透压非常重要，这说明无机盐的生理作用是________________。‎ ‎(3)俗话说“一方水土养一方人”，饮水是提供人体必需的矿物质和微量元素的重要途径之一。在天然无污染的泉水中，含有Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Na、Fe等人体必需元素，其中属于大量元素的是__________________________，在神经兴奋的传导中起重要作用的元素是________。‎ 答案：(1)①细胞内的良好溶剂；②参与多种生物化学反应；③运输营养物质和代谢废物；④为细胞提供液体环境　(2)构成细胞内某些化合物　维持生物体的生命活动　(3)K、Ca、P、Mg　K、Na ‎15．将某种玉米子粒浸种发芽后研磨匀浆、过滤，得到提取液。取6支试管分别加入等量的淀粉溶液后，分为3组并分别调整到不同温度，如图所示。然后在每支试管中加入等量的玉米子粒提取液，保持各组温度30分钟后，继续进行实验(提取液中还原性物质忽略不计)：‎ ‎(1)若向B、D、F三支试管中分别加入等量的碘液，观察三支试管，发现液体的颜色是蓝色，产生该颜色的原因是________________。‎ ‎(2)以上实验的三种处理温度不一定是玉米子粒提取液促使淀粉分解的最适温度。你怎样设计实验才能确定最适温度？(只要求写出设计思路)‎ ‎________________‎ ‎________________‎ ‎________________‎ ‎________________。‎ 解析：本题考查温度对酶活性的影响。玉米种子萌发时，要将胚乳中的淀粉转化成小分子可溶性糖类(如麦芽糖)，发芽的玉米子粒提取液中含有大量淀粉酶。(1)若B、D、F三支试管加入碘液后均出现蓝色，说明三支试管中均有淀粉剩余。(2)题中实验温度是‎20 ℃‎、‎40 ℃‎、‎100 ℃‎，‎20 ℃‎比‎40 ℃‎时的颜色要浅，说明酶活性的最适温度一定高于‎20 ℃‎，‎100 ℃‎时酶活性已经丧失，所以可以就在二者之间设置一系列温度梯度进行实验，实验要注意单一变量原则、对照原则等，并以与上述试剂发生颜色反应的程度为指标确定酶的最适温度。‎ 答案：(1)剩余的淀粉遇碘变蓝 ‎(2)在‎20 ℃‎和‎100 ℃‎之间每隔一定温度设置一个实验组，其他实验条件保持一致。以反应液和上述试剂(或答碘液)发生颜色反应的程度为指标确定最适温度