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元素与生物大分子——2024-2025学年高一生物学北师大版（2019）必修一同步课时训练
一、单选题
1．如图1中A、B、C是细胞中3种化合物含量的扇形图，图2是细胞完全脱水后元素含量的柱形图，下列说法正确的是( )
A.若细胞代谢正常，则图2中的b元素是H
B.含a的化合物至少应含有C、H、O、N四种元素
C.若图1细胞表示干重细胞，含量最多的A为糖类
D.若图1细胞表示正常细胞，则A、B化合物共有的元素是O和H
2．下列哪项实例能够证明微量元素是生命活动所必需的( )
A.Mg2+是叶绿素的组成成分
B.油菜缺少B时只开花不结果
C.哺乳动物血液中Ca2+含量太低，会抽搐
D.缺P会影响ATP的合成
3．人的肝脏细胞中最多的有机物是( )
A.水 B.蛋白质 C.脂肪 D.肝糖原
4．微量元素在生物体内含量虽然很少，却是维持正常生命活动不可缺少的。这可通过下面的哪一实例得到证实( )
A.缺Mg时叶片变黄
B.油菜缺B时只开花不结果
C.动物血液中钙盐的含量太低会抽搐
D.缺P会导致作物植株矮小
5．如图为元素在生物体内的含量分布情况，下列表述不正确的是( )
A.Ⅰ在非生物界中都能找到，体现了生物界与非生物界的统一性
B.Ⅲ含量虽少，却是生物体正常生命活动不可缺少的
C.Ⅱ和Ⅲ为生物体的必需元素，一旦缺乏就可能会导致相应的病症
D.P、S、K、Ca、Fe属于大量元素
6．荔枝营养丰富，含葡萄糖、蔗糖、蛋白质、脂肪以及维生素A、维生素B、维生素C等，对人体健康十分有益。下列关于荔枝的叙述正确的是( )
A.新鲜荔枝的果壳细胞中含量最多的化合物是H2O
B.荔枝和人体所含元素种类大致相同，含量也大致相同
C.荔枝的组成元素除了C、H、O、N、P、S外，其余的均为微量元素
D.在荔枝果肉提取液中滴加斐林试剂，若出现紫色反应说明果肉中含蛋白质
7．下图表示人体细胞中四种基本元素占细胞鲜重的百分比,其中表示碳元素的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
8．继1965年人工合成结晶牛胰岛素和1982年人工合成酵母丙氨酸tRNA之后，我国又在人工合成淀粉方面取得了突破性进展，在国际上首次实现二氧化碳到淀粉的合成。下列关于三种合成物质叙述错误的是( )
A.牛胰岛素由氨基酸脱水缩合而成，含有游离的氨基和羧基
B.酵母丙氨酸tRNA是一条核糖核苷酸链，碱基间不形成氢键
C.淀粉由葡萄糖脱水缩合而成，是植物体内的主要储能物质
D.三种物质都是以碳链为骨架的生物大分子，但组成元素不同
9．下列关于“碳是生命的核心元素”，“没有碳，就没有生命”的叙述，错误的是( )
A.碳元素是构成细胞的鲜重和干重中含量最多的元素
B.以碳链为骨架的生物大分子是构成细胞生命大厦的基本框架
C.构成生物大分子的基本单位是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架
D.碳原子在组成生物大分子有机物中具有极其重要的作用
10．关于组成细胞的元素和化合物的说法，错误的是( )
A.脱氧核糖含有N元素 B.与糖类相比，脂肪中含有的O少，H多
C.脂肪是细胞内的主要储能物质 D.磷脂是生物膜的主要成分之一
11．生物大分子是由单体连接成的多聚体，下列物质属于生物大分子的是( )
A.蛋白质 B.麦芽糖 C.氨基酸 D.葡萄糖
12．常见的组成细胞的化学元素有20多种，这些元素可以组成不同的化合物。下列关于元素和化合物的说法，正确的是( )
A.细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的基本相同
B.ATP、磷脂、核酸和几丁质共有的元素是C、H、O、N、P
C.胆固醇是动物细胞膜的重要成分，可维持膜的稳定
D.Mg是植物细胞中各种色素分子必不可少的组成元素
13．在生物体内，某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。其中X、Y代表元素，A、B、C是生物大分子。相关叙述不正确的是( )
A.B在细胞中有三种，都能参与蛋白质的合成过程
B.人体中，单体a的种类有4种，其排列顺序决定了C中c的种类和排列
C.同一生物不同细胞中A、B、C均不同，A的多样性决定C的多样性
D.单体a、b、c在形成A、B、C化合物过程中都会消耗能量
14．解题思路表中组成地壳和组成细胞的部分元素的含量（%），下列所得结论错误的是( )
元素 O Si C N H
地壳 48.6 26.3 0.087 0.03 0.76
细胞鲜重 65 极少 18 3 10
细胞干重 14.62 极少 55.99 9.33 7.46
A.细胞与地壳相比，各种元素的相对含量大不相同，表明了生物界与非生物界具有差异性
B.C、H、O、N四种元素在细胞干重和鲜重中含量都很高，这与组成细胞的化合物有关
C.细胞干重中C含量最多的原因是细胞中的有机物是以碳链为骨架构成的
D.地壳和细胞中氧含量都最多，体现了生物界与非生物界的统一性
15．已知① 酶、② 抗体、③ 激素、④ 糖原、⑤ 脂肪、⑥ 核酸都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是( )
A.① ② ③都是由氨基酸通过肽键连接而成的
B.③ ④ ⑤都是生物大分子，都以碳链为骨架
C.① ② ⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体
D.④ ⑤ ⑥都是人体细胞内的主要能源物质
二、多选题
16．细胞内的生物大分子是由若干个单体连接成的多聚体。下图表示真核细胞内生物大分子的形成过程，下列有关说法错误的是( )
A.若单体能用斐林试剂检测，则对应的生物大分子也能用斐林试剂检测
B.若图中单体为脱氧核苷酸，则对应的生物大分子主要存在于细胞质中
C.若图中生物大分子参与构成染色体，则其对应的单体可能是氨基酸
D.若图中生物大分子中含有核糖，则其基本骨架是核糖核苷酸
17．鸡粪是一种优质的有机肥，科研人员将C、N、P作为计量土壤肥力的元素探究鸡粪对土壤肥力的影响，调查结果如图所示。下列解题思路错误的是( )
A.C、N、P都只存在于有机肥的有机物中
B.C、N、P都属于细胞中的大量元素
C.土壤中这三种元素含量与鸡粪添加量呈负相关
D.植物细胞中的化学元素在无机环境中都能找到
18．庐山黄杨和金背松鼠体内细胞的某些元素含量(占细胞干重的质量分数/%)如下表所示。下列有关叙述不正确的是( )
元素 C H O N P Ca S
庐山花杨 43.57 6.24 44.43 1.46 0.20 0.23 0.17
金背松鼠 55.99 7.46 14.62 9.33 3.11 4.67 0.78
A.依据表中N的含量可推知，金背松鼠细胞核酸含量比庐山黄杨多
B.依据表中O的含量可推知，庐山黄杨的含水量比金背松鼠多
C.依据表中C的含量可推知，干物质主要是有机物
D.这两种生物体内所含的化学元素的种类和含量差异均很大
19．如果我们了解组成细胞的分子等相关知识，也可以指导我们注重营养的均衡，进行科学健身。下列涉及细胞中的化合物的叙述中，不合理的是( )
A.生物大分子都是以碳链为基本骨架的单体连接而成的多聚体
B.所有的糖类和脂肪都可以为细胞的生命活动提供能量
C.在鸡蛋清中加入食盐会看到白色絮状物，这一过程改变了蛋白质分子中的肽键数
D.食物中的磷脂分子是构成生物膜的重要成分
20．下列关于生物大分子的叙述，错误的是( )
A.生物大分子都是以碳链为骨架的
B.核酸的单体是脱氧核苷酸
C.生物大分子是由许多单体连接成的多聚体
D.淀粉、糖原和脂肪都是生物大分子
三、填空题
21．细胞内的大分子具有重要的功能。请参照表中内容完成下表：
生物大分子名称 （1）_____ （2）_____ DNA 蛋白质
功能 植物细胞内的储能物质 植物细胞的结构物质 （3）______ 具有免疫、催化、调节等功能
元素组成 C、H、O C、H、O （4）______ C、H、O、N等
基本组成单位 葡萄糖 （5）____ 脱氧核苷酸 （6）______
功能举例 玉米种子萌发时，水解成葡萄糖进行氧化分解 参与构成洋葱外表皮细胞的细胞壁 细菌的拟核DNA中储存着控制细菌主要性状的遗传信息 抗体可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害
22．生物大分子是生物体的重要组成成分，承担了许多重要的生命功能。请参照表中内容，围绕构成生物的大分子物质完成下表，以体现物质结构与功能的关系：
物质 单体 多样性的原因 功能
淀粉、纤维素、糖原 （1）_____ a单糖数目不同 b糖链的分支不同 c化学键不同 有的是细胞中重要的储能物质.有的可参与植物细胞（2）_____构成
蛋白质 氨基酸 a氨基酸的（3）_______不同 b肽链的盘曲折叠方式及其形成的空间结构不同 有些蛋白质起（4）______作用，能够调节机体的生命活动，如胰岛素
核酸 （5）_____ （6）_________________（至少答出两点） 核酸是（7）______，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用
23．梨的果实中含有丰富的营养物质，有生津、润肺等功效，其叶片细胞与果肉细胞中的化合物含量和种类均有差异，回答下列问题
（1）梨的果肉细胞和叶片细胞中含量最多的有机化合物是_______，这两种细胞中含量最多的四种元素为__________。
（2）叶片细胞中最基本的元素是_____，这种元素组成的有机化合物有____________（至少写出两种）。
（3）梨的果肉中所含的某化合物能与_______试剂发生作用产生紫色反应。检测还原糖时以梨的果肉为实验材料的原因是__________。
24．硼元素普遍存在于蔬菜水果中，是维持人体骨骼健康和钙、磷、镁正常代谢所需要的重要元素之一，硼元素的缺乏会加重维生素D的缺乏。在植物体内，硼元素与花粉形成、花粉管萌发和受精有密切关系，能促进植物中糖类物质的转化和运输，适量的硼肥供应能改善农作物各器官的营养供应。有人为研究缺硼对黄瓜根尖分生区细胞中液泡的影响，进行了相关研究。结果发现，缺硼时间越长，植物根尖分生区细胞中小液泡的数量越多。
（1）按含量来分，硼元素属于组成细胞的____________________元素，由材料可知，缺少硼元素会影响人体骨骼健康的原因是____________________。
（2）请写出上述材料中研究缺硼对黄瓜根尖分生区细胞中液泡的影响的实验设计思路：____________________。
（3）植物分生区细胞中的小液泡具有溶酶体的功能，请根据上述材料，推测缺硼的根尖分生区细胞的小液泡数量增多的生理意义是什么？_____________________________________________________________________。
25．清朝扬州八怪之一的郑板桥有诗云：“东北人参凤阳梨，难及潍县萝卜皮”。潍县青萝卜甜脆多汁，稍有辣味，膳食纤维丰富，具有较高的营养价值和保健功能。请回答下列问题：
（1）青萝卜细胞中含量最多的化合物是__________，青萝卜种子萌发初期，结合水与自由水的比值__________（填“上升”“不变”或“下降”）。
（2）青萝卜甜脆多汁，是由于含水量较高，糖等多种物质溶解于水中。水作为良好溶剂的原因是_______________________。
（3）在青萝卜生长发育过程中，需要供给足够的营养。无机盐在细胞内主要以__________形式存在，如果钾供应不足，叶片边缘变褐色，肉质根不能正常膨大，这说明无机盐具有_________________________________的功能。
参考答案
1．答案：D
解析：A、若细胞代谢正常，b元素是O；
B、a代表C元素，但糖类只含有C、H，B错误；
C、若图1细胞表示干重细胞，C错误；
D、若图1表示正确细胞的化合物含量，元素组成为O、H，元素组成主要为C、H、O、N、B共有的元素是O和H。
故选：D。
2．答案：B
解析：A、Mg是叶绿素的组成成分，Mg是大量元素，不是微量元素，A错误；
B、B能刺激花粉的萌发和花粉管的伸长，油菜缺少B时只开花不结果，B是微量元素，B正确；
C、哺乳动物血液中Ca2+含量太低，会抽搐，Ca是大量元素，不是微量元素，C错误；
D、P是组成ATP的元素之一，因此缺P会影响ATP的合成，但P是大量元素，不是微量元素，D错误。
故选B。
3．答案：B
解析：细胞中含量最多的有机物是蛋白质,含量最多的化合物是水,故B正确。
4．答案：B
解析：本题实际考查微量元素的种类，四个选项叙述都正确，但只有B选项叙述的B元素是微量元素，其他的皆是大量元素。
5．答案：D
解析：组成细胞的各种化学元素,在无机自然界中都能找到,没有一种化学元素是细胞所特有的,这体现了生物界与无机自然界具有统一性,A项正确;微量元素含量虽少,却是生物体正常生命活动不可缺少的,B项正确;大量元素和微量元素均为必需元素,一旦缺乏可能会导致相应的病症产生,C项正确;Zn属于微量元素,D项错误。
6．答案：A
解析：水是活细胞中含量最多的化合物，新鲜荔枝的果壳细胞中含量最多的化合物是H2O，A正确；荔枝和人体所含元素种类大致相同，含量差别较大，B错误；细胞中的大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等，C错误；蛋白质的鉴定试剂是双缩脲试剂，两者反应呈紫色，斐林试剂用于鉴定还原糖，且需水浴加热，D错误。
7．答案：B
解析：根据教材中元素占细胞鲜重的百分比饼状图,可知,前四位的元素依次为O、C、H、N;碳元素排第二位,此题中含量第二位是乙。故选:B。
8．答案：B
解析：tRNA虽然是单链，但可以折叠形成类似三叶草形的结构，这个结构依托氢键维持稳定，故B错误。
9．答案：A
解析：A、细胞鲜重中含量最多的元素是O,A错误； B、以碳链为骨架的生物大分子（蛋白质、核酸、多糖）是构成细胞生命大厦的基本框架，B正确；C、生物大分子是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，C正确； D、碳是最基本的元素，在组成生物大分子中具有极其重要的作用，D正确。
10．答案：A
解析：A、脱氧核糖属于单糖，其组成元素是C、H、O，不含有N元素，A错误；B、与糖类相比，脂肪中含C、H多，但含氧少，因此其氧化分解释放的能量多，为细胞中良好的储能物质，B正确；C、脂肪中含C、H多，但含氧少，因此其氧化分解释放的能量多，为细胞中良好的储能物质，C正确；D、脂质中的磷脂是生物膜的主要成分之一，以磷脂双分子层的形式构成细胞中所有膜的基本支架，D正确。
11．答案：A
解析：A、核酸是由核苷酸经脱水缩合而成的，属于生物大分子，A正确；BCD、核苷酸、氨基酸、葡萄糖分别是组成核酸、蛋白质和多糖的基本单位，不属于生物大分子，BCD错误。
故选：A。
12．答案：C
解析：A、细胞可以有选择性的从外界获取物质，故细胞内的元素含量与无机自然界差异很大，A错误；
B、ATP、磷脂、核酸共有的元素是C、H、O、N、P，几丁质由C、H、O、N组成，B错误；
C、胆固醇是动物细胞膜的重要成分，可维持膜的稳定，在人体内还参与血液中脂质的运输，C正确；
D、植物细胞含有光合色素和花青素，花青素只含有C、H、O元素，叶绿体的色素（光合色素）包括叶绿素和类胡萝卜素，镁是叶绿素的重要组成元素，但类胡萝卜素不含镁，D错误。
故选C。
13．答案：C
解析：A、B表示RNA，细胞中参与蛋白质合成过程的RNA有三种，mRNA、tRNA和rRNA，A正确；B、单体a为脱氧核苷酸，人体中的脱氧核苷酸根据所含碱基（A、T、G、C）的不同分为4种，其排列顺序决定了C蛋白质中c氨基酸的种类和排列顺序，B正确；C、同一生物不同细胞都是由受精卵不断通过有丝分裂而产生的，因此同一生物不同细胞中都含有相同的A，由于基因的选择性表达，RNA和蛋白质不完全相同，C错误；D、合成大分子物质需要消耗能量，因此，单体a、b、c在形成A、B、C化合物过程中都会消耗能量，D正确。故选C。
14．答案：D
解析：A、生物界与非生物界具有差异性是指组成细胞各种元素的含量与地壳相比，相对含量大不相同，表明了生物界与非生物界具有差异性，A正确；B、组成细胞的20多种元素中，C、H、O、N在细胞干重和鲜重中含量都很高，这与组成细胞的化合物有关，B正确；C、C是构成多糖、核酸、蛋白质等许多大分子有机物的骨架，所以碳在细胞干重中含量最多，C正确；D、生物界与非生物界的统一性指的是组成细胞的化学元素和无机自然界中化学元素种类的比较，而不是某种元素含量的比较，D错误。故选D。
15．答案：C
解析：A、酶、激素不一定是蛋白质。因此不一定由氨基酸通过肽键连接而成的,A错误;B、激素不都是生物大分子,脂肪不是生物大分子,B错误;C、①的单体是核糖核苷酸或氨基酸,②的单体是氨基酸,⑥的单体是核苷酸,氨基酸和核苷酸都含有氮元素,C正确;D、⑥核酸不是体细胞内的主要能源物质,D错误。综上所述,本题正确答案为C。
16．答案：ABD
解析：A、若单体能用斐林试剂检测，则该单体是还原糖，其对应的生物大分子是多糖，多糖是非还原糖，不能用斐林试剂检测，A错误；
B、若图中单体为脱氧核苷酸，则对应的生物大分子为DNA，真核细胞的DNA主要存在于细胞核中，B错误；
C、若图中生物大分子参与构成染色体，则该生物大分子可能是蛋白质或DNA，蛋白质的单体是氨基酸，C正确；
D、生物大分子是以碳链为基本骨架的，D错误。
故选ABD。
17．答案：AC
解析：N、P可存在于无机物中,如磷酸中含有磷,NH3中含有氮,A错误;大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,B正确;土壤中P含量与鸡粪添加量呈负相关关系,C基本不变,N是正相关,C错误;植物细胞中的化学元素在无机环境中都能找到,没有一种元素是生物所特有的,D正确。
18．答案：ABD
解析：N可以构成蛋白质、核酸、磷脂等,故仅依据表中N含量不可推知金背松鼠细胞中核酸含量比庐山黄杨多,A项错误;题干信息为细胞干重,故无法判断含水量的多少,B项错误;依据表中C的含量可知,有机物是干物质的主要成分,C项正确;这两种生物体内所含的化学元素的种类基本相同,但含量差异很大，D项错误。
19．答案：BC
解析：A、生物大分子如蛋白质、核酸、多糖都是以碳链为基本骨架的单体连接而成的多聚体，A正确;B、不是所有的糖类都能为细胞的生命活动提供能量，如纤维素、核糖和脱氧核糖，B错误;C、在鸡蛋清中加入食盐会看到白色絮状物，是因为加入盐使蛋白质的溶解度降低而析出(盐析)，这一过程并未改变了蛋白质分子中的肽键数，C错误;D、生物膜的组成主要是蛋白质和脂质，脂质中磷脂较多，D正确。故选BC。
20．答案：BD
解析：A、生物大分子的基本骨架是碳链，A正确； B、核酸的单体是核苷酸，DNA的单体是脱氧核苷酸，B错误； C、生物大分子是由许多单体连接成的多聚体，C正确； D、脂肪是小分子物质，D错误。
故选：BD。
21．答案：淀粉；纤维素；葡萄糖；携带遗传信息的物质；C、H、O、N、P；氨基酸
22．答案：（1）葡萄糖
（2）细胞壁
（3）种类、数目、排列顺序
（4）传递信息
（5）核苷酸
（6）（脱氧）核苷酸的数目不同、（脱氧）核苷酸的排列顺序多样（或碱基）
（7）遗传信息的携带者
解析：多糖、蛋白质和DNA都属于生物大分子，生物大分子是由单体脱水缩合而成。多糖包括淀粉、纤维素和糖原等，多糖的基本组成单位是葡萄糖，多糖在生物体内的功能有：作为细胞中重要的储能物质，可参与植物细胞壁（主要含纤维素）构成。蛋白质是由氨基酸聚合形成的生物大分子，蛋白质的结构多样，其原因有氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，肽链的盘曲折叠方式及其形成的空间结构不同，蛋白质在细胞中承担的功能也多样：①有的蛋白质是细胞结构的重要组成成分，如肌肉蛋白；②有的蛋白质具有催化功能，如大多数酶的本质是蛋白质；③有的蛋白质具有运输功能，如载体蛋白和血红蛋白；④有的蛋白质具有信息传递功能，能够调节机体的生命活动，如胰岛素；⑤有的蛋白质具有免疫功能，如抗体。核酸是由核苷酸聚合形成的生物大分子，核酸是遗传信息的携带者，是一切生物的遗传物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用。
23．答案：（1）蛋白质；C、H、O、N
（2）C；糖类、蛋白质、脂质、核酸
（3）双缩脲；因为梨汁富含还原性糖且梨的果肉无色，不会对实验结果造成影响
解析：（1）梨的果肉细胞和叶片细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质，这两种细胞的主要组成元素为C、H、O、N。
（2）叶片鲜重细胞中含量最多的元素是O，这种元素也是地壳中含量最多的元素，该元素参与组成的化合物有糖类、脂质、核酸等。
（3）梨的果肉中所含蛋白质能与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。检测还原糖时，由于还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下反应产生砖红色沉淀，而梨的果肉无色，不会对实验结果造成影响，故梨的果肉能作为检测还原糖的实验材料。
24．答案：（1）微量；缺硼会加重维生素D的缺乏，影响对钙和磷的吸收
（2）将生长状况相同的黄瓜根尖分为甲、乙两组，甲组用完全培养液进行培养，乙组用缺硼培养液进行培养，每隔一定时间观察并统计分生区细胞小液泡的数量
（3）在营养不足等情况下，小液泡可以通过分解自身某些物质，使分生组织细胞能够得到维持生命活动所需的物质和能量
解析：（1）硼元素属于微量元素。由题意，缺少硼元素会导致维生素D的缺乏，而维生素D能有效促进人体肠道对钙和磷的吸收。
（2）根据实验结果，缺硼时间越长，植物分生区细胞中小液泡的数量越多。因此实验设计思路中应体现两个自变量：有无硼和缺硼的时间，其他条件应相同且适宜，实验的因变量为分生区细胞中小液泡的数量，因此最后也应该观察分生区细胞中的小液泡数量。
（3）根据题意，小液泡具有溶酶体的功能。缺少硼元素时，糖类物质的供应会出现障碍，通过自噬作用，小液泡的出现和增多能够分解自身部分物质，为分生区细胞生命活动提供物质和能量。
25．答案：（1）水；下降
（2）水是极性分子
（3）离子；维持细胞和生物体的正常生命活动
解析：（1）青萝卜细胞中含量最多的化合物是水；青萝卜种子萌发初期，细胞代谢加快，自由水含量增加，结合水含量减少，故结合水与自由水的比值下降。
（2）水是一种良好的溶剂，因为水分子是极性分子，带有正电荷或负电荷的分子（或离子）都容易与水结合。
（3）细胞内大多数无机盐以离子形式存在，无机盐在细胞内主要以离子形式存在，钾供应不足，叶片边缘变褐色，肉质根不能正常膨大，这说明无机盐能够维持细胞和生命体的正常生命活动。

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