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第2讲　细胞中的元素和化合物　细胞中的无机物
2017备考·最新考纲
1.水和无机盐的作用(Ⅰ)。2.实验：检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质。
考点一　细胞中的元素和化合物(5年4考)
[自主梳理]
1.细胞中的元素
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注　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：O＞C＞H＞N。
(2)细胞干重时元素含量：C＞O＞N＞H。
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"../../../技法点拨.TIF"
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(1)记忆微量元素可利用口诀：铁猛碰新木桶(Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu)。
(2)三种常考元素
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”
(3)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.细胞中的化合物
(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
蛋白质
鲜重含量最多的化合物
水
干重含量最多的化合物
蛋白质
不含N的化合物
糖类和脂肪
含有N，同时含有S的有机物
蛋白质
含有N，同时含有P的有机物
核酸、磷脂、ATP等
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(1)如图为构成细胞的化合物占鲜重比例，请指出①～④名称。
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提示　①水　②蛋白质　③脂质　④无机盐
(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。
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①若图甲表示细胞鲜重，则A、B化合物依次是H2O、蛋白质。
②若图乙表示组成人体细胞的元素含量，则a、b、c依次是O、C、H。
③图乙所示元素在非生物界中一定能(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化合物为蛋白质，其必含的元素为C、H、O、N。
[跟进题组]
题组一　以文字信息为载体考查元素与化合物
1.(2015·扬州期末)C、H、N三种元素在人体的化学成分中，质量分数共占73%左右(占细胞干重的百分比)，而在岩石圈的化学成分中，质量分数不到1%，这一事实说明(　　)
A.生物界与非生物界具有相似性
B.生物界与非生物界具有统一性
C.生物界与非生物界具有差异性
D.生物界与非生物界的本质完全相同
解析　组成生物体的化学元素，在生物体内和在无机自然界中的含量相差很大，这个事实说明生物界与非生物界具有差异性。
答案　C
2.下列有关碳元素的叙述，不正确的是(　　)
A.在细胞中，碳元素属于大量元素
B.碳元素是构成细胞的最基本的元素
C.碳元素参与生物体内所有化合物的组成
D.地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的
解析　碳元素参与生物体内有机化合物的组成，但无机化合绝大多数不含有碳元素，C错误。
答案　C
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判断元素与化合物的四个“明确”
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题组二　以图表信息为载体考查元素及化合物
3.(2015·河南中原名校一模)下图①～⑤表示不同化学元素所组成的化合物，以下说法正确的是(　　)
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A.若⑥主要在人体肝脏和肌肉内合成，则③只存在于动物细胞
B.若图中⑤为免疫活性物质，则①―→⑤过程发生在内质网
C.若④存在于皮下和内脏器官周围等部位，则④这类物质只存在于动物细胞
D.若②是细胞膜的主要成分，则不具有物种的特异性
解析　若⑥主要在人体肝脏和肌肉内合成，则⑥分别是肝糖原和肌糖原，而③葡萄糖不仅存在于动物细胞也可存在于植物细胞，A错误；如果⑤为免疫活性物质，则⑤的化学本质是蛋白质，①为氨基酸，①―→⑤过程表示氨基酸的脱水缩合反应，发生在核糖体上，B错误；若④存在于皮下和内脏器官周围等部位，则④是脂肪，植物细胞如花生种子的细胞中也有脂肪，C错误；若②是细胞膜主要成分，②是磷脂分子，没有物种的特异性，D正确。
答案　D
4.下表是两种生物干重中有关元素的质量分数(%)。根据下表，有人得出下面结论，其中正确的是(　　)
元素
C
H
O
N
P
S
生物甲
43.57
6.24
44.43
1.46
0.20
0.17
生物乙
55.99
7.46
14.62
9.33
3.11
0.78
A.如果它们分别是动物和植物，则甲是动物，乙是植物
B.等质量的组织中，甲所含的热量少于乙
C.两者体细胞中，乙的染色体(质)比甲多
D.两者的含水量比较，可推测甲比乙多
解析　动物和植物干重相比较，植物含糖类较多，动物含脂肪、蛋白质较多，由于脂肪的元素构成特点是含C、H较多而含O少，蛋白质的特征元素是N，故植物体中含O较多，动物体中含H、N元素较多，另外动物含Ca、P元素也比植物多，甲为植物，乙为动物，A错误；等质量的脂肪和糖类相比较，脂肪含热量较多，生物甲含糖量高，生物乙含脂肪多，B正确；生物干重中有关元素的含量不能作为判断其含水量和染色体(质)多少的依据，C、D均错误。
答案　B
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(1)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，故其代谢产物都有CO2和H2O；蛋白质中还有N，其代谢产物中还含有尿素。
(2)从化合物的元素含量上分析氧化分解释放能量的多少：脂肪的含氢量多于糖类，因此等质量的脂肪彻底氧化分解时所消耗的O2比糖类多，释放的能量也多于糖类。
[自主梳理]
1.细胞中的水
(1)存在形式：自由水和结合水。
(2)功能：
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(3)自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系
自由水/结合水
易错警示　生物体内的水≠细胞内的水。生物体内的水除了存在于细胞内以外，细胞与细胞之间也有，如动物体的细胞外液。
2.无机盐的存在形式及功能
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巧记无机盐功能的“一·一·二”
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3.列举无机盐参与构成的常见化合物
N：蛋白质、ATP、NADP＋、叶绿素、核苷酸等
P：ATP、NADP＋、核苷酸、磷脂
Mg：叶绿素
S：甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸的组成成分(蛋白质的特征元素)
Fe：动物血红蛋白
I：甲状腺激素等
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1.高考重组　判断正误
(1)贮藏中的种子不含水分，以保持休眠状态。(2013·江苏高考，T16A)(×)
(2)自由水可作为细胞内化学反应的反应物(2014·海南卷，T5C)(√)
(3)细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要(2012·江苏卷，T1D)(×)
(4)在最基本生命系统中，H2O有自由水和结合水两种存在形式(2014·四川高考，T2A)(√)
(5)主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定(2012·江苏卷，T1C)(√)
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教材必修1
P34～35涉及自由水和结合水的存在形式及功能，P16涉及大量元素、微量元素及其功能，以上内容，主要针对水存在形式及自由水的功能和元素种类及含量予以考查。
2.(教材必修1
P19
T1、T3改编)下列与组成细胞的元素及无机物相关的叙述正确的是(　　)
A.生物界中含量最多的三种元素是O、C、H，因此非生物界中含量最多的三种元素也是O、C、H
B.相对于自由水，结合水在细胞中的作用较小
C.活细胞中无机盐含量最少，功能最小
D.结合水、无机盐在细胞中含量均较少，但作用不能被取代
解析　生物界和非生物界在元素种类上具统一性，但在含量上具较大差异；结合水、无机盐含量虽较少但其作用非常重要，不可被取代。
答案　D
[跟进题组]
题组一　以代谢为基础考查细胞中的水
1.(2014·四川，2)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　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。
答案　C
2.(2015·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　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。
答案　B
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衍射法归纳细胞中的水
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题组二　结合细胞代谢考查无机盐的功能及存在形式
3.(2015·陕西西安模拟)下列无机盐的含量、存在形式和生理作用的叙述中错误的是(　　)
A.无机盐在细胞内含量很少，主要以离子形式存在；具有维持渗透压、酸碱度及细胞正常生命活动的功能
B.人体内Na＋主要存在于细胞内液，K＋主要存在于细胞外液，血液中Ca＋缺乏时导致肌肉抽搐
C.某些无机盐是细胞内一些大分子物质的组成成分，如Fe参与血红蛋白的构成，Mg参与叶绿素的形成
D.氮是植物体内的重要元素之一，酶、核酸、ATP中都含有氮元素
解析　无机盐在细胞内含量很少，主要以离子形式存在，具有维持渗透压、酸碱度及细胞正常生命活动的功能，A正确；人体内Na＋主要存在于细胞外液，K＋主要存在于细胞内液，B错误；某些无机盐是细胞内一些大分子物质的组成成分，如Fe参与血红蛋白的构成，Mg参与叶绿素的形成，C正确；氮元素是植物体内的重要元素之一，酶、核酸、ATP中都含有氮元素，D正确。
答案　B
4.(2015·银川一中模拟)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　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。
答案　D
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检验某种矿质元素生理功能的实验方案
(1)实验组：正常植物＋缺X培养液共同培养一段时间后，表现出相应的症状，再加入X后，症状消失。
(2)对照组：正常植物＋完全培养液共同培养一段时间后，植物正常生长。
[自主梳理]
1.检测原理
(1)糖类的检测
(2)脂肪的检测：脂肪＋
(3)蛋白质的检测：蛋白质＋⑤双缩脲试剂―→紫色
2.检测步骤
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→⑥洗去浮色→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高、组织颜色较浅或近于白色的植物，如苹果、梨、白萝卜。
②斐林试剂应该现配现用，且先将甲液和乙液混合均匀后再加入组织样液中，并进行水浴加热。
(2)脂肪的检测
①所用材料最好是富含脂肪的种子，如花生种子，取其子叶，但必须提前浸泡3～4
h。
②染色后，一定要用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。
(3)蛋白质的检测
富含蛋白质的生物组织(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。
[深度思考]
1.检测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，使用时现配现用。
2.下图是进行检测还原糖的实验，2
min后试管内能否出现砖红色沉淀？
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提示　不能。检测还原糖时加入斐林试剂后需要50～65
℃温水浴加热，图中没有进行水浴加热，因此不会出现砖红色沉淀，而应呈现斐林试剂自身的蓝色。
3.向某试管内无色液体中加入斐林试剂，经加热若出现砖红色沉淀，则表明试管内含有葡萄糖，对吗？
提示　不对。有砖红色沉淀，只能表明含还原糖(如葡萄糖、果糖、麦芽糖等)，未必是葡萄糖。
[跟进题组]
题组　糖类、脂肪与蛋白质检测原理及方法
1.(2014·广东，15)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(　　)
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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　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，A错误；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，B错误；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，C正确；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，D错误。
答案　C
2.下列关于实验操作步骤的叙述中，正确的是(　　)
A.用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液混合后要节约使用，以备下次再用
B.脂肪的鉴定需要用显微镜才能看到被染色的脂肪颗粒
C.用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂A液与B液与斐林试剂甲液和乙液浓度可以相同
D.在鉴定脂肪的实验中，苏丹Ⅳ染液将脂肪染成橘黄色，苏丹Ⅲ染液将脂肪染成红色
解析　斐林试剂需现配现用，不能留到下次再用，A错误；双缩脲试剂和斐林试剂的成分相同，但成分的浓度不同，C错误；脂肪鉴定中，苏丹Ⅲ染液将脂肪染成橘黄色，而苏丹Ⅳ染液将脂肪染成红色，D错误；脂肪鉴定中需要借助于显微镜才能观察到脂肪颗粒，B正确。
答案　B
3.下图为鉴定蛋白质的流程图，其中甲、乙、丙、丁的含义分别是(　　)
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A.黄豆浆、双缩脲、1
mL、4滴
B.花生种子研磨液、双缩脲、4滴、1
mL
C.黄豆浆、双缩脲、4滴、1
mL
D.花生种子研磨液、斐林试剂、1
mL、4滴
解析　鉴定蛋白质既可以用蛋清稀释液，也可以用黄豆浆滤液；鉴定蛋白质所用的试剂是双缩脲试剂，先加A液1
mL，再加B液4滴，故答案选A。
答案　A
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"../../../题后归纳.TIF"
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1.区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”
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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。
易错易混　防范清零
[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
点拨　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
点拨　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
点拨　(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
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主要是自由水散失。
②干种子用水浸泡后仍能萌发
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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
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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
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失去的主要是结合水。
⑤失去结合水的种子浸泡后不萌发
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失去结合水的细胞失去生理活性。
易错点4　误认为质量大的分子就是“生物大分子”
点拨　生物大分子是指由许多“单体”构成的“多聚体”它们均以“C”构成基本骨架，如淀粉、纤维素、糖原。它们均由葡萄糖这种单体构成的多聚体；蛋白质是由氨基酸构成的多聚体，DNA是由脱氧核苷酸构成的多聚体，RNA是由核糖核苷酸构成的多聚体，它们均属“生物大分子”。
脂肪是由甘油和3分子脂肪酸构成的，其分子量虽然很大，但不属生物大分子。
[纠错小练]
1.(原创题)下列关于元素化合物的描述不正确的是(　　)
A.占细胞干重最多的元素是C，占细胞鲜重最多的是O
B.大量元素、微量元素在生物体内的生理作用均不可替代，都是必需元素
C.自由水既是良好溶剂，又可参与生化反应，在生物体内其作用比结合水重要
D.无机盐多数以离子形式存在，也可参与复杂化合物的构成
解析　细胞内自由水、结合水的作用均非常重要。
答案　C
2.(2015·玉林模拟)如图表示细胞中各种化合物或主要元素占细胞鲜重的含量。①②③④依次为(　　)
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A.水、蛋白质、糖类、脂质；N、H、O、C
B.蛋白质、水、脂质、糖类；O、C、N、H
C.水、蛋白质、脂质、糖类；H、O、C、N
D.蛋白质、水、脂质、糖类；C、O、H、N
解析　细胞鲜重中含量最多的化合物是水(②)，其次是蛋白质(①)，脂质占1～2%，糖类占1～1.5%，细胞鲜重中含量最多的元素是O，其次为C，再次为H、N。
答案　D
3.(2015·山东泰安模拟)结合下列曲线，分析有关无机物在生物体内含量的说法，错误的是(　　)
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A.曲线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的曲线
B.曲线②可表示细胞呼吸速率随自由水与结合水比值的变化
C.曲线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
D.曲线①可以表示人从幼年到成年体内含水量的变化
解析　C项中随着新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干，水分不断减少，无机盐相对含量逐渐增多，因此C项是错误的。
答案　C
演练真题　领悟考向
1.(2015·江苏卷，1)下列关于淀粉、脂肪、蛋白质和核酸4种生物分子的叙述，正确的是(　　)
A.都能被相应的酶水解
B.都是水溶性物质
C.都含C、H、O、N这4种元素
D.都是人体细胞中的能源物质
解析　四种生物分子分别都能被相应的酶水解，A正确；脂肪为脂溶性物质，不溶于水，B错误；淀粉和脂肪都只含有C、H、O三种元素，C错误；核酸是与遗传有关的物质，不能作为能源物质，D错误。
答案　A
2.(2014·海南单科，5)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　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。
答案　D
3.(2014·上海单科，1)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　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。
答案　B
4.(2013·课标Ⅰ，29)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11d时减少了90%，干重变化如图所示。
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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11d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　(1)欲观察胚乳中的脂肪，可将种子中的胚乳切片，用苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液进行染色，放在显微镜下即可观察到橘黄(或红)色的脂肪颗粒。(2)由题干可知，某油料植物的种子中脂肪占干重的70%。在种子萌发的过程中，脂肪含量逐渐减少，而前一段时间干重却逐渐增加，最可能的原因是脂肪转化为糖类。由于脂肪与糖类相比，其碳、氢比例高，当脂肪转化为糖类时，氧元素增加。(3)实验第11d时，脂肪减少了90%，种子干重的增加不再来源于脂肪的转化，而来源于光合作用。由于种子处于黑暗环境，并且提供的是蒸馏水，因而欲完成光合作用必须提供的条件是光照和所需的矿质元素离子。
答案　(1)苏丹Ⅲ(苏丹Ⅳ)　橘黄(红)　(2)O　(3)光照所需的矿质元素离子
(时间：30分钟)
一、选择题
1.下列有机化合物中，化学元素组成与其他化合物不同的是(　　)
A.脱氧核糖
B.脂肪
C.核酸
D.核糖
解析　脱氧核糖与核糖均是单糖，脂肪是由高级脂肪酸和醇形成的酯，组成三者的化学元素均为C、H、O。组成核酸的化学元素为C、H、O、N、P。
答案　C
2.下列样本与斐林试剂水浴加热后不产生砖红色沉淀的是(　　)
A.发芽小麦研磨液40
℃恒温10
min之后的上清液
B.煮沸的苹果提取液
C.煮沸的蔗糖溶液
D.糖尿病人的尿液
解析　C项，蔗糖不是还原糖，与斐林试剂混合水浴加热后不产生砖红色沉淀。
答案　C
3.(2015·江苏盐城质检)如图甲、乙、丙表示某动物细胞中的不同化合物，下列叙述正确的是(　　)
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A.甲、乙、丙三物质不可能同时出现在叶绿体中
B.物质甲为该生物的主要遗传物质
C.可用苏丹Ⅲ染液来鉴定物质乙
D.物质丙构成生物膜的基本骨架
解析　综合分析图示可知甲、乙、丙分别代表脱氧核糖核酸、蛋白质、磷脂三者可同时出现于叶绿体中，A错误。DNA是该生物的遗传物质，B错误；鉴定蛋白质用双缩脲试剂，C错误。
答案　D
4.下列有关水与生命活动的说法，不正确的是(　　)
A.细胞发生癌变其自由水含量较正常的细胞低
B.正在萌发的种子中结合水与自由水的比值下降
C.在线粒体、叶绿体和核糖体中进行的化学反应都有水生成
D.自由水和结合水在一定的条件下可以相互转化
解析　癌细胞能够无限增殖，细胞代谢比正常细胞旺盛，因此自由水含量较正常细胞高，故A项错误。
答案　A
5.(2015·嘉峪关二模)组成生物体的化学元素在生物体中起重要作用，下列对几种元素与光合作用关系的叙述中，正确的是(　　)
A.C是组成碳水化合物的基本元素，在光合作用中C元素从CO2经C3、C5形成(CH2O)
B.N是叶绿素的组成成分，缺少N会影响植物进行光合作用
C.O是构成有机物的基本元素之一，光合作用制造的有机物中的氧来自H2O
D.P是构成ATP的必需元素，光合作用中光反应和暗反应过程中均有ATP的合成
解析　糖类的元素组成是C、H、O，则C是组成糖类的基本元素，在光合作用中C元素从CO2经C3形成(CH2O)，不经过C5，A错误；N是叶绿素的组成元素之一，叶绿素能吸收、传递和转化光能，则没有N植物就不能进行光合作用，B正确；O是构成有机物的基本元素之一，光合作用制造的有机物中的氧来自二氧化碳，C错误；ATP的元素组成是C、H、O、N、P，光合作用中光反应过程中有ATP的合成，暗反应需要消耗ATP，D错误。
答案　B
6.(2015·南京师大附中期末)下图是构成细胞的某些化合物的元素组成情况。则对A、B、C所表示的物质及其所能表现的生理功能推测错误的是(　　)
INCLUDEPICTURE
"../../../S47.TIF"
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MERGEFORMAT
A.A可能是叶绿素，能吸收光能进行光合作用
B.B可能是血红蛋白，有运输氧的作用
C.C可能是磷脂，是细胞膜的主要成分
D.A、B、C必为同一类物质
解析　叶绿素是叶绿酸的酯，血红蛋白属于蛋白质，磷脂属于脂质，故A、B、C可能为不同类物质，D错误。
答案　D
7.(2015·九江模拟)在患急性肠炎时，要及时注射生理盐水；不慎受外伤后，要用质量分数为0.9%的NaCl溶液清洁伤口；在高温作业时，要喝淡盐水。以下各项中属于以上三种做法的主要原因依次是(　　)
①消毒　②维持水分代谢平衡　③维持无机盐代谢的平衡　④降温　⑤是细胞的等渗溶液并有清洁作用
A.①②④
B.③②⑤
C.②⑤③
D.②③④
解析　急性肠炎可导致大量失水，注射生理盐水可补水；受外伤时用质量分数为0.9%NaCl溶液清洗的作用是消毒且质量分数为0.9%NaCl溶液浓度为细胞的等渗溶液；高温作业时失盐较多，应注意补盐。
答案　C
8.(2015·湖北黄冈质检，1)生物体的生命活动离不开水。下列关于水的叙述，正确的是(　　)
A.ATP转化成ADP的过程会产生水
B.有氧呼吸产生的H2O中的氢来自丙酮酸
C.H2O光解产生的[H]用于C3的还原
D.氨基酸脱水缩合产生的H2O中的氢来自氨基
解析　
ATP水解生成ADP的过程会消耗水，A错误；有氧呼吸产生的H2O中的氢最终来自葡萄糖和H2O，B错误；H2O光解产生的[H]用于暗反应中C3的还原，C正确；氨基酸脱水缩合产生的H2O中的氢来自氨基和羧基，D错误。
答案　C
9.(2015·湘中名校联考)磁共振技术可应用于临床疾病诊断。因为许多疾病会导致组织和器官内的水分发生变化，这种变化恰好能在磁共振图像中反映出来。下列有关叙述错误的是(　　)
A.构成人体的不同组织和器官含水量是不一样的
B.水在细胞中的存在形式及功能是不会改变的
C.组织发生病变，会影响组织内的化学变化
D.发生病变的器官，细胞代谢速率往往会发生改变
解析　水在细胞中以自由水与结合水的形式存在，自由水与结合水的功能不同，自由水与结合水不是一成不变的，可以相互转化，B错误。
答案　B
10.如图所示是组成人体细胞的主要元素及其比例。下列相关叙述中，错误的是(　　)
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"../../../S48.TIF"
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MERGEFORMAT
A.图中所示为细胞鲜重中元素的比重
B.因为O元素含量最多，所以O元素是构成有机物的根本元素
C.细胞失去大部分水分后，C元素比重最大
D.图中含有的元素在非生物界也可以找到
解析　题图中O元素所占比重最大，所以表示细胞鲜重中元素所占的比重；O元素含量最多是因为细胞中水分含量最多，不能说明O元素是构成有机物的根本元素。
答案　B
11.(2015·湘中名校联考)关于生物体内水和无机盐的叙述，不正确的是(　　)
A.体内参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水
B.某些无机盐是组成ATP、RNA和纤维素的必需成分
C.生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的吸水或失水
D.自由水与结合水的比例随生物个体代谢的强弱而变化
解析　纤维素的组成元素是C、H、O，不含有无机盐，B错误。
答案　B
12.
下列有关检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质三个实验的叙述中，不正确的是(　　)
A.只有脂肪的检测需要使用显微镜
B.可溶性还原糖的鉴定中可用酒精灯直接加热到50～65
℃
C.检测还原糖、蛋白质所用方法不相同
D.三个实验的显色反应均不相同
解析　
三种物质的鉴定实验中，脂肪的鉴定需要使用显微镜，A正确；还原糖的鉴定需要水浴加热到50～65
℃，而不是用酒精灯直接加热，B错误；鉴定还原糖的实验中，斐林试剂的甲液和乙液是等量混合均匀后再加入样液中，现配现用，而鉴定蛋白质用的双缩脲试剂则是先加A液1
mL，再加B液4滴，C正确；鉴定还原糖、脂肪和蛋白质的实验中溶液或组织分别呈现砖红色、橘黄色(或红色)和紫色，D正确。
答案　B
13.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，结果如下图所示。下列结论与结果不相符的是(　　)
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"../../../S49.TIF"
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A.钙或硼对花粉萌发和花粉管生长都有同样的影响
B.适宜浓度的硼或钙明显有利于花粉粒萌发或花粉管生长
C.钙对花粉管生长有明显影响，而一定浓度范围内几乎不影响花粉粒萌发
D.硼对花粉粒萌发有明显影响，而一定浓度范围内几乎不影响花粉管生长
解析　从题图中可以看出，钙对花粉管生长有明显影响，而一定浓度范围内几乎不影响花粉粒的萌发；硼对花粉粒萌发有明显影响，而一定浓度范围内几乎不影响花粉管生长；适宜浓度的硼或钙有利于花粉粒萌发或花粉管生长；钙、硼对花粉粒萌发和花粉管生长的影响情况不同。
答案　A
14.(2015·河南中原名校一模)玉米种子发育到玉米幼苗的过程中，关于细胞内水和无机盐的叙述，正确的是(　　)
A.玉米种子在萌发过程中，主要以被动运输的方式从外界吸收水和无机盐
B.玉米幼苗从土壤中吸收的水分主要用于光合作用和呼吸作用
C.储存于玉米种子的细胞内，可用于细胞代谢的水主要是自由水
D.适宜环境中，玉米幼苗生长较快，每个细胞内无机物的积累量越来越多
解析　吸收无机盐是主动运输，A错误；玉米幼苗从土壤中吸收的水分主要用于蒸腾作用，B错误；细胞中可用于细胞代谢的水主要是自由水，C正确；适宜环境中，玉米幼苗生长较快，合成的有机物增多，积累有机物增多，D错误。
答案　C
15.下表为某鉴定实验的处理方法，下列相关叙述中，错误的是(　　)
溶液
双缩脲试剂
碘液
斐林试剂
甲
＋
－
－
乙
－
＋
＋
－
甲、乙混合
＋
＋
＋
注：各种试剂的使用方法正确；“＋”表示显色，“＋＋”表示显色更深，“－”表示不显色。
A.甲液中含蛋白质，乙液中含有淀粉
B.甲液中含有能让乙液中淀粉水解的物质
C.甲液、乙液混合后存在的还原糖来自乙液中淀粉的水解
D.甲液、乙液中加入斐林试剂而不显色，是因为没有水浴加热
解析　由题干信息可知各种试剂的使用方法正确，所以甲液、乙液中加入斐林试剂而不显色，不是因为没有水浴加热，而是因为甲液、乙液中均不含还原糖，D错误。
答案　D
二、非选择题
16.现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液各一瓶，可用双缩脲试剂、斐林试剂和淀粉溶液将它们鉴定出来。请回答问题。
(1)用一种试剂将上述4种溶液区分为两组，这种试剂是________，其中发生显色反应的一组是________和________溶液，不发生显色反应的一组是________和________溶液。
(2)用________试剂区分不发生显色反应的一组溶液。
(3)区分发生显色反应一组溶液的方法及鉴定结果是_________________________________。
解析　稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶可以分为两类，即蛋白质(稀蛋清和淀粉酶)、糖类(葡萄糖、淀粉)。因此可以通过与双缩脲试剂的显色反应与否把它们初步分开，对于不发生显色反应的葡萄糖、淀粉又可以利用斐林试剂区分开来，而稀蛋清和淀粉酶的分开则应利用淀粉酶能催化水解淀粉产生葡萄糖的特性来鉴别。
答案　(1)双缩脲试剂　稀蛋清　淀粉酶　葡萄糖　淀粉　(2)斐林　(3)将淀粉溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合，一段时间后，用斐林试剂分别处理上述两种混合液，并50～65
℃温水浴2
min，观察到无颜色变化的溶液是稀蛋清溶液，出现砖红色的溶液是淀粉酶溶液
[深化拓展]
17.(2015·西藏模拟)研究人员用同种小鼠进行了某中药制剂、四环素(一种抗生素)对肝脏脂肪含量影响的实验。实验设计和结果如下表所示
(中药制剂和四环素都用生理盐水溶解)，请据表分析回答：
组别
除每天饲喂相同的饲料外，进行如下处理
在第11天测量并计算每组小鼠肝脏脂肪的平均含量(mmol·L－1)
连续11天每天饲喂的试剂
同时第8至第11天每天腹腔注射的物质
甲组
等体积生理盐水
等体积生理盐水
0.49
乙组
等体积生理盐水
0.025mmol四环素
6.51
丙组
中药制剂(0.05g)
0.025mmol四环素
4.74
丁组
中药制剂(0.10g)
0.025mmol四环素
4.52
戊组
中药制剂(0.15g)
0.025mmol四环素
4.10
(1)若要观察小鼠皮下脂肪细胞中的脂肪颗粒，可用________________染色。
(2)现有健康的体重相近、发育状况相同的雌雄小鼠各100只，按上表的实验设计应如何对这些小鼠进行分组？
_________________________________________________________。
表中所示的实验自变量有________________________。
(3)甲组和乙组对照可说明________________________。上表实验结果可初步说明该中药制剂能对小鼠起什么作用？______________________________________________。
解析　(1)脂肪能被苏丹Ⅲ染成橘黄色，被苏丹Ⅳ染成红色，因此，若要观察小鼠皮下脂肪细胞中的脂肪颗粒，可用苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液染色。
(2)根据实验设计可知，应将健康的体重相近、发育状况相同的雌雄小鼠各100只分成5组，每组雌雄小鼠各20只；分析表格可知，实验自变量有：是否注射0.025
mmol四环素、是否喂不同浓度的中药制剂。
答案　(1)苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液
(2)将这些小鼠分成5组，每组雌雄小鼠各20只　是否注射0.025mmol四环素、是否喂不同浓度的中药制剂
(3)(腹腔注射)四环素导致肝脏脂肪累积(含量增加)　　中药制剂能降低四环素引起的肝脏脂肪的累积量(增加量)或中药制剂能抑制四环素引起的肝脏脂肪累积(含量增加)

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