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高三课标版
生物
必修Ⅰ　分子与细胞
第一单元　走近细胞与细胞的分子组成
第1讲　走近细胞
考纲要求
考纲分析
(1)细胞学说的建立过程(Ⅰ)
(1)重点是细胞学说的理解
(2)多种多样的细胞(Ⅱ)
(2)重点是原核细胞与真核细胞的区别与类别
(3)用显微镜观察多种多样的细胞(Ⅱ)
(3)重点是光学显微镜的原理和应用
一、生命活动离不开细胞与生命系统的结构层次
1．生命活动离不开细胞的原因
(1)病毒：无细胞结构，但必须依赖活细胞才能进行正常的生命活动。
(2)单细胞生物：依赖单个细胞完成各种生命活动。
(3)多细胞生物：依赖各种分化的细胞密切合作，共同完成复杂的生命活动。
2．生命系统的结构层次
(1)最基本的生命系统：[①]细胞。
(2)最大的生命系统：[⑦]生物圈。
(3)地球上最早的生命形式：单细胞生物。
生命系统的结构层次的探究
(1)植物没有系统层次；单细胞生物没有组织、器官、系统层次。
(2)病毒无细胞结构，不能独立生存，故不属于生命系统。
(3)由“细胞→个体”体现了高等多细胞生物个体发育历程，同时也体现了生物的进化历程，即由单细胞生物进化到多细胞生物。
问题思考1：病毒能用普通培养基培养吗？
提示：病毒营寄生生活，一旦离开活细胞，就不再具有生命活动，所以在培养病毒时必须利用活细胞作为培养基，而不能利用配制的普通培养基。
二、细胞的多样性与细胞学说
1．原核细胞和真核细胞
(1)区别：原核细胞没有以核膜为界限的细胞核，没有染色体，有拟核。这体现了细胞的多样性。
(2)联系：有相似的细胞膜、细胞质，都有DNA分子。这体现了细胞的统一性。
2．将常见真、原核生物序号填入所属集合中
①蓝藻　②绿藻　③发菜　④紫菜　⑤硝化细菌　⑥酵母菌　⑦大肠杆菌　⑧链球菌　⑨玉米　⑩青蛙
3．细胞学说
(1)意义：通过对动植物细胞的研究，揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。
(2)内容
①细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。
②细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。
③新细胞可以从老细胞中产生。
常见的原核生物及与之易混淆的真核生物
常见的原核生物
易与之混淆的真核生物
细菌：细菌常带有“杆、球、螺旋”或“弧”等字
酵母菌、霉菌(如青霉菌、根霉、曲霉、毛霉等)
放线菌：如链霉菌等
蓝藻：念珠藻、发菜、鱼腥藻
衣藻、轮藻、黑藻、水绵等
衣原体、支原体(无细胞壁)、立克次氏体
原生动物：草履虫、变形虫、疟原虫等
问题思考2：最原始的生命有什么特点？
提示：最原始的生命从结构上类似于原核细胞，代谢类型为异养厌氧型生物。
三、光学显微镜的构造与使用
1．显微镜各部件的识别
2．显微镜的使用
(1)低倍镜：取镜→安放→对光→压片→调焦→观察
(2)高倍镜
“找”：在低倍镜下找到观察目标
　　　　　　↓
“移”：移动装片，使目标移到视野中央
　　　　　　↓
“转”：转动转换器，换用高倍镜
　　　　　　↓
“调”：调焦(转动细准焦螺旋；视野暗，可调反光镜或光圈)
判断正误
1．多细胞生物依赖各种分化的细胞共同完成一系列复杂的生命活动(　　)
[答案]　√
2．显微镜的放大倍数是指对物体放大的面积或体积
(　　)
[解析]　显微镜的放大倍数是指对物体两点间距离的放大。
[答案]　×
3．所有原核生物均有细胞壁(　　)
[解析]　有些原核细胞，如支原体没有细胞壁。
[答案]　×
4．除病毒外，所有生物构成了生物圈这一结构层次
(　　)
[答案]　×
5．病毒是一类具有细胞结构的生物(　　)
[答案]　×
6．蓝细菌、大肠杆菌和乳酸杆菌属于原核生物(　　)
[答案]　√
7．乳酸菌与动植物相比，细胞内没有核糖体(　　)
[答案]　×
8．大肠杆菌无线粒体，有核糖体(　　)
[答案]　√
9．细菌有细胞核，蓝藻有叶绿体(　　)
[答案]　×
10．真核生物以DNA为遗传物质，部分原核生物以RNA为遗传物质(　　)
[答案]　×
11．细胞学说从一个方面揭示了生物界的统一性(　　)
[答案]　√
12．施莱登和施旺共同提出了细胞学说(　　)
[答案]　√
13．(2014·延吉模拟)细胞学说认为一切生物都是由细胞构成的(　　)
[答案]　×
14．细胞通过分裂产生新细胞(　　)
[答案]　√
15．蓝藻无叶绿体，但能进行光合作用(　　)
[答案]　√
16．硝化细菌无线粒体，只能通过无氧呼吸获得能量
(　　)
[答案]　×
17．蓝藻细胞具有细胞核且DNA分子呈环状(　　)
[答案]　×
18．细胞及细胞产物均来源于细胞(　　)
[答案]　√
——网络要点强化——
[知识网络]
[答案]　①细胞　②统一　③核膜
[重要语句]
1．病毒没有细胞结构，只有寄生在活细胞中才能生活。
2．单细胞生物依靠单个细胞完成各种生命活动。
3．多细胞生物依赖于各种分化的细胞共同完成一系列复杂的生命活动。
4．原核细胞与真核细胞最主要的区别是没有以核膜为界限的细胞核；共有的结构是细胞膜、细胞质和核糖体。
5．光学显微镜观察到的结构称为显微结构，电子显微镜观察到的结构称为亚显微结构。
考点一　原核细胞与真核细胞
1．比较原核细胞与真核细胞
比较项目
原核细胞
真核细胞
模式
图解
大小
较小
较大
本质区别
无以核膜为界限的细胞核
有以核膜为界限的细胞核
细胞壁
主要成分为多糖和蛋白质结合成的化合物(支原体无细胞壁)
植物细胞细胞壁的主要成分是纤维素和果胶
细胞质
有核糖体，无其他细胞器
有核糖体和其他细胞器
细胞核
拟核，无核膜和核仁
有核膜和核仁
DNA存在形式
拟核：大型环状；质粒：小型环状
细胞核中：和蛋白质形成染色体(质)
；细胞质中：在线粒体、叶绿体中裸露存在，不形成染色体(质)
增殖方式
二分裂(注意：不是无丝分裂)
有丝分裂、无丝分裂和减数分裂
相同点
都有细胞膜、细胞质，共有的细胞器是核糖体
2.常见真核生物与原核生物的种类及从属关系
(1)原核生物≠原生生物
原生生物是低等的单细胞真核生物，如草履虫、变形虫等。
(2)生物名称中带“藻”字的并非都是植物
蓝藻(念珠藻、鱼腥藻、颤藻、螺旋藻、发菜等)属于原核藻类，但绿藻、红藻等属于真核藻类。
(3)生物名称中带“菌”字的并非都是细菌
①细菌：从名称上看，凡是“菌”字前带有“杆”“球”“螺旋”及“弧”字等描述形态的词的都是细菌，细菌属于原核生物。
②放线菌：属于原核生物。
③真菌类：属于真核生物，包括酵母菌、霉菌(根霉、青霉、曲霉、毛霉等)、大型真菌(蘑菇、木耳、银耳、猴头，灵芝等)。
(2015·海南卷)细胞是生命活动的基本单位。关于细胞结构的叙述，错误的是(　　)
A．细菌有核糖体，无叶绿体
B．蓝藻无细胞核，也无核糖体
C．水绵有细胞核，也有叶绿体
D．酵母菌有细胞核，无叶绿体
[解题指导]　细菌和蓝藻属于原核生物；水绵和酵母属于真核生物，酵母菌为真菌，属于异养生物，水绵为绿色植物，属于自养生物。
[解析]　本题考查原核细胞和真核细胞的结构，意在考查考生的识记与辨别比较能力。细菌属于原核生物，原核细胞中有核糖体，但无叶绿体，A正确；蓝藻属于原核生物，细胞中有核糖体，B错误；水绵为真核生物，且属于植物，能进行光合作用，细胞中含有核膜包围的细胞核，也含有叶绿体，C正确；酵母菌为真核生物，细胞中含有核膜包围的细胞核，但没有叶绿体，D正确。
[答案]　B
“二看法”判断真核细胞与原核细胞
一看细胞核
有核膜的为真核细胞，无成形细胞核的为原核细胞(哺乳动物成熟红细胞等除外)
二看细胞器
细胞器种类多的为真核细胞，只有核糖体的为原核细胞
[拓展探究]　常见具有细胞壁的生物有哪些？其成分相同吗？
[答案]　植物细胞，真菌细胞(真核细胞)；细菌、蓝藻(原核细胞)。
植物细胞壁的成分为纤维素和果胶；其他细胞壁的成分与之不同。
题组训练
1．(2015·上海卷)原核生物都具有的结构是(　　)
A．质膜和核膜
B．线粒体和核膜
C．质膜和核糖体
D．线粒体和核糖体
[解析]　本题考查原核细胞的结构，意在考查考生的辨别比较能力。原核细胞无核膜包围的细胞核，无线粒体等复杂的细胞器，唯一的细胞器是核糖体。
[答案]　C
2．(2015·郑州模拟)微生物的种类繁多，下列微生物中属于原核生物的是(　　)
①黏菌　②酵母菌　③蓝藻　④大肠杆菌　⑤乳酸菌　⑥衣藻
A．①②③
B．②③④
C．③④⑤
D．①④⑥
[解析]　黏菌和酵母菌属于真菌，属于真核生物，蓝藻、大肠杆菌、乳菌(杆)菌属于原核生物。
[答案]　C
3．(2015·上海卷)细菌共有的特征是(　　)
①光学显微镜下可见　②具有细胞结构　③属于二倍体　④能寄生
A．①②
B．①④
C．②③
D．③④
[解析]　本题考查细菌的特征，意在考查考生的识记与理解能力。细菌在光学显微镜下可见，具细胞结构；细菌无染色体，不属于二倍体生物；有的细菌能寄生，有的细菌能独立生活。
[答案]　A
考点二　细胞的多样性和统一性及细胞学说
1．细胞多样性
(1)表现：细胞的形态、大小、种类等各不相同。
(2)直接原因：构成细胞的蛋白质分子不同。
(3)根本原因：DNA的多样性及基因的选择性表达。
2．细胞统一性的“五个”表现
(1)结构方面：都有细胞膜、细胞质和核糖体等结构。
(2)组成方面：组成细胞的元素和化合物的种类基本相同。
(3)能量方面：一般以ATP作为直接能源物质。
(4)遗传方面：都以DNA作为遗传物质，各种生物共用一套遗传密码。
(5)增殖方面：都以细胞分裂的方式增殖。
3．细胞结构多样性与功能多样性相统一的实例
(1)蛔虫是真核生物，在肠道内寄生，只进行无氧呼吸，细胞内没有线粒体。
(2)哺乳动物成熟的红细胞无核，也没有各种细胞器，如核糖体、线粒体等，所以自身不能合成蛋白质，细胞呼吸方式是无氧呼吸，不能进行细胞分裂，而且寿命比较短。
(3)神经细胞具有突起，有利于提高兴奋传导的效率，且已高度分化，不具有分裂能力。
(4)卵细胞大，有利于储存丰富的营养物质；精子小，含细胞质很少，尾部含丰富的线粒体，有利于精子的运动。
(5)具有分泌功能的细胞往往形成很多突起，以增大表面积，提高分泌效率，且细胞中内质网和高尔基体含量较多。
(6)代谢旺盛的细胞中，线粒体、核糖体等细胞器含量多，核仁较大，核孔数量多。
4．细胞学说的建立过程
科学家
贡献
不足
虎克
用显微镜观察发现并命名了细胞
观察到的是死细胞
列文·虎克
用显微镜观察到了活细胞
未上升到理论
施莱登
提出细胞是构成植物体的基本单位
未与动物界联系
施旺
提出一切动植物都是由细胞构成的
未搞清细胞来源的过程
魏尔肖
总结出“细胞通过分裂产生新细胞”
未考虑非细胞结构生命的繁殖
(1)统一性和差异性：细胞学说并没有揭示细胞之间的差异性，而是揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。
(2)细胞学说仅涉及动植物细胞，不涉及原核细胞、真菌和病毒。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(2015·南昌零模)以下各种细胞的说法正确的是(　　)
A．在灰太狼和狼尾草细胞中都可找到核糖体和高尔基体
B．高等植物成熟的筛管细胞和蛙的红细胞中线粒体、核孔数目都很多
C．喜羊羊细胞不含有，而发菜细胞含有的结构是叶绿体
D．黑藻、念珠藻、蓝球藻和硝化细菌都含有拟核
[解题指导]　(1)喜羊羊和灰太狼细胞为(高等)动物细胞，狼尾草细胞为(高等)植物细胞；黑藻细胞为(低等)植物细胞；发菜、念珠藻、蓝藻和硝化细菌细胞为原核细胞。
(2)高等植物成熟的筛管细胞没有细胞核。
[解析]　本题考查真核细胞、原核细胞及动植物细胞在结构上的区别，意在考查考生的识记辨别能力，难度较小。灰太狼和狼尾草细胞都属于真核细胞，有核糖体和高尔基体等细胞器，A项正确。高等植物成熟的筛管细胞无细胞核，B项错误。发菜、念珠藻、蓝球藻和硝化细菌都属于原核生物，无叶绿体，有拟核，C项错误。黑藻为真核生物，有核膜包被的细胞核，D项错误。
[答案]　A
理解“结构与功能相统一”观点的两点要求
一结构
具有一定的结构就必然有与之相对应的功能存在
二功能
任何功能都需要一定的结构来完成
[拓展探究]　怎样理解细胞的多样性与核酸的多样性之间的关系？
[答案]　细胞多样性的根本原因是DNA(或基因)的多样性和DNA(或基因)的选择性表达。即DNA的多样性决定RNA的多样性，RNA的多样性决定蛋白质的多样性，蛋白质的多样性决定性状的多样性，进而表现为生物的多样性。
题组训练
4．(2015·福州期末)细胞学说建立于19世纪，是自然科学史上的一座丰碑。它揭示了(　　)
A．生物体结构的统一性
B．生物多样性的原因
C．生物与非生物的区别
D．细胞分化的根本原因
[解析]　本题考查细胞学说的相关知识，意在考查考生对基础知识的理解能力，难度低等。细胞学说通过对动植物细胞的研究，揭示了细胞统一性和生物体结构的统一性。
[答案]　A
5．(2015·山西四校联考)下列说法正确的是(　　)
①硝化细菌、霉菌、颤藻的细胞都含有核糖体、DNA和RNA　②酵母菌、乳酸菌都能进行有丝分裂且都是异养生物　③蓝藻和绿藻都能进行光合作用，故二者含有的光合色素相同　④病毒没有细胞结构，它的生命活动与生命系统没有关系　⑤埃博拉病毒是一种RNA病毒，组成元素包括C、H、O、N、P
A．①④
B．②④　C．③⑤
D．①⑤
[解析]　本题考查细胞和病毒结构、细胞有丝分裂方式、光合作用等相关知识，意在考查考生的理解、分析辨别能力，难度中等。硝化细菌、颤藻是原核生物，霉菌是真核生物，真核细胞和原核细胞均有核糖体、DNA和RNA，①正确；酵母菌为真核生物，乳酸菌为原核生物，酵母菌能进行有丝分裂，但乳酸菌的分裂方式为二分裂，酵母菌和乳酸菌均为异养生物，②错误；蓝藻为原核生物，绿藻为真核生物，蓝藻中含有藻蓝素，绿藻中没有，③错误；
病毒没有细胞结构，但其生命活动离不开最小的生命系统——细胞，④错误；埃博拉病毒是一种RNA病毒，组成成分有蛋白质和RNA，故组成元素包括C、H、O、N、P，⑤正确。
[答案]　D
6．(2015·南昌模拟)细胞学说建立的过程是一个科学家进行探究、开拓、继承、修正和发展的过程，充满了耐人寻味的曲折。下列说法正确的是(　　)
A．英国科学家虎克最终建立了细胞学说
B．德国科学家施莱登和施旺是细胞的发现者和命名者
C．德国科学家魏尔肖对细胞学说的补充是“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”
D．细胞学说揭示了生物的统一性和多样性
[解析]　虎克发现了细胞，施莱登和施旺建立了细胞学说，魏尔肖补充和发展了细胞学说；细胞学说揭示生物的统一性。
[答案]　C
考点三　用高倍镜观察各种各样的细胞(实验一)
1．显微镜的操作
2．显微镜的放大倍数
(1)显微镜的放大倍数是指物像长度或宽度的放大倍数，而不是面积或体积。
(2)总的放大倍数是目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。
3．目镜与物镜的结构及其长短与放大倍数之间的关系
(1)物镜越长，放大倍数越大，距装片距离越近，如H1；反之则放大倍数越小，距装片距离越远，如H2。
(2)目镜越长，放大倍数越小，反之则放大倍数越大。
4．高倍镜与低倍镜
低倍物镜时
高倍物镜时
镜头与装片的距离
远
近
所看到细胞的数目
多
少
所看到细胞的大小
小
大
视野的明暗
明
暗
视野的广度
宽广
狭窄
清晰度
高
低
5.判断污物存在的位置
(1)污物可能存在的位置：物镜、目镜或装片。
(2)判断方法如下：
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(2015·武汉模拟)下图中甲图是一组目镜标有5×和16×字样、物镜标有10×和40×字样的镜头，乙图是在甲图中选用的一组能放大160倍的镜头组合所观察到的图像。欲将乙图视野中处于右上方的细胞移至视野中央放大640倍观察，下列操作中不正确的是(　　)
A．将装片向右上方移动，至右上方的细胞位于视野正中央
B．将显微镜的光圈调小，反光镜调成平面镜
C．目镜不需要换，转动转换器将物镜换成镜头③
D．物镜换成高倍镜后，如果视野模糊，应调节细准焦螺旋
[解题指导]　物镜越长放大倍数越大，目镜越长放大倍数越小；高倍镜使用的原则是先用低倍镜观察，将目标图像移至视野中央，然后转动转换器换成高倍镜观察；显微镜的成像为倒立虚像。
[解析]　根据题干知，欲将乙图视野中处于右上方的细胞移至视野中央放大640倍观察，首先要将装片向右上方移动，至右上方的细胞位于视野正中央；然后转动转换器将物镜换成高倍镜头③；再调节细准焦螺旋；但物像放大后视野变暗，故应将显微镜的光圈调大，反光镜调成凹面镜。
[答案]　B
显微镜使用中的4个易错点
(1)换用高倍镜后，不能再转动粗准焦螺旋，只能用细准焦螺旋来调节。
(2)换用高倍镜后，若视野太暗，应先调节遮光器(换大的光圈)或反光镜(用凹面反光镜)使视野明亮，再调节细准焦螺旋。
(3)显微镜呈放大倒立的虚像，例如实物为字母“b”，则视野中观察到的为“q”。若物像在左上方，则装片应向左上方移动。
(4)观察颜色深的材料，视野应适当调亮，反之则应适当调暗；若视野中出现一半亮一半暗，则可能是反光镜的调节角度不对；若观察花生切片标本材料一半清晰一半模糊不清，则可能是由花生切片厚薄不均匀造成的。
[拓展探究]　显微镜命题有哪些角度？
[答案]　
题组训练
7．(2015·济南模拟)观察细胞结构时，下列说法正确的是(　　)
A．低倍镜下物像清晰，换高倍镜后视野变暗，应首先调节细准焦螺旋
B．用光学显微镜观察神经细胞，可以观察到核糖体，以及突触小体等结构
C．视野中有异物，转动物镜发现异物不动，移动装片也不动，则异物在目镜上
D．制作口腔上皮细胞装片时为防止产生气泡，首先在载玻片上滴加1～2滴清水，然后再盖上盖玻片
[答案]　C
8．生物学实验中常用普通光学显微镜，试回答：
(1)一个细小物体若被显微镜放大50倍，这里“被放大50倍”是指放大该标本的________。
(2)当显微镜的目镜为10×、物镜为10×时，在视野直径范围内看到一行相连的8个细胞，若目镜不变、物镜换成40×时，则在视野中可看到细胞________个。
(3)右图所示为显微镜视野内某生物体所处位置及运动路线，若要使观察的物像位于视野中央，应向_______移动装片，此生物体的实际位置及运动路线应为______(填字母)。
(4)如下图所示：甲图中①②表示目镜，③④表示物镜，⑤⑥表示物镜与载玻片之间的距离，乙和丙分别表示不同物镜下观察到的图像。下面描述正确的是(　　)
A．①比②的放大倍数大，③比④的放大倍数小
B．把视野里的标本从图中的乙转为丙，应选用②③
C．若视野中有异物，移动装片，异物不动，则异物位于③中
D．从图中的乙转为丙，正确的调节顺序：转动转换器→调节光圈→移动标本→转动细准焦螺旋
[答案]　(1)长度和宽度　(2)2　(3)右上方　A　(4)B
课时跟踪训练(一)
一、选择题
1．(2015·湖州模拟)下列不能看作生命系统结构层次的是(　　)
A．人的身体
B．细菌和真菌
C．人工合成的病毒
D．池塘
[解析]　病毒没有细胞结构，细胞是最基本的生命系统。
[答案]　C
2．“阴性艾滋病”事件引起了社会各界的关注，由此加重了人们的“恐艾”心理。关于艾滋病病毒(HIV)，下列叙述正确的是(　　)
A．HIV是一种单细胞生物，在分类上属于原核生物
B．由于HIV体内只有一种细胞器，所以其营寄生生活
C．获取大量HIV的方法是将其接种在营养物质齐全的培养基上培养
D．HIV不属于生命系统的结构层次
[解析]　病毒虽然没有细胞结构，属于生物但不属于生命系统。
[答案]　D
3．(2015·石家庄模拟)蓝藻与酵母菌共有的结构是(　　)
A．细胞壁与核糖体
B．核膜与细胞膜
C．中心体与核糖体
D．线粒体与细胞膜
[解析]　蓝藻为原核生物，无核膜与膜性细胞器，B、D项错误；中心体存在于动物细胞与低等植物细胞中，蓝藻和酵母菌中均无中心体。
[答案]　A
4．(2015·齐鲁名校调研)下列关于细胞的描述，不正确的是(　　)
A．遗传物质都是DNA
B．蛋白质合成场所都相同
C．都能以ATP为直接能源物质
D．所含化学元素的种类差异很大
[解析]　本题考查组成细胞的结构物质和代谢，意在考查考生的识记能力，难度较小。细胞生物的遗传物质都是DNA，A项正确。无论真核细胞还是原核细胞，合成蛋白质的场所都是核糖体，都以ATP为直接能源物质，B项、C项正确。构成不同生物细胞的元素种类差别不大，含量差别较大，D项错误。
[答案]　D
5．(2015·廊坊统考)下列有关动植物细胞结构的比较，不正确的是(　　)
A．细胞膜、细胞质、细胞核是动、植物细胞共有的结构
B．液泡主要存在于植物细胞中，中心体存在于动物和某些低等植物细胞中
C．动、植物细胞间信息交流都必须依赖于细胞膜表面的受体
D．胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分
[解析]　本题考查动植物细胞结构的比较，意在考查考生的分析、比较能力，难度中等。动植物细胞都含有细胞膜、细胞质和细胞核，A项正确。液泡主要存在于植物细胞中，动物细胞和低等植物细胞内含有中心体，B项正确。植物细胞可通过胞间连丝传递信息，该过程不需要细胞膜表面的受体，C项错误。动物细胞膜的组成成分包括磷脂、蛋白质、胆固醇等，D项正确。
[答案]　C
6．(2015·齐鲁名校调研)自然界中生物的种类繁多，下列有关说法不正确的是(　　)
A．菌类绝大多数是异养型
B．细胞生物一定都含有核糖体
C．单细胞生物都是原核生物
D．酵母菌有线粒体，但也可进行无氧呼吸
[解析]　本题考查细胞生物的结构与代谢特点，意在考查考生在识记方面的能力，难度较小。菌类中只有少数化能或光能合成菌是自养型，其他均为异养型，A项正确。原核生物和真核生物都含有核糖体，B项正确。红藻和草履虫都是单细胞生物，它们为真核生物，C项错误。酵母菌为真核生物，含有线粒体，呼吸方式为兼性厌氧型，D项正确。
[答案]　C
7．(2015·广东卷)下列各组细胞器均具单层膜的是(　　)
A．液泡和核糖体
B．中心体和叶绿体
C．溶酶体和高尔基体
D．内质网和线粒体
[解析]　本题考查细胞器的结构，意在考查考生的识记能力。细胞中无膜结构的细胞器有中心体和核糖体，具单层膜结构的细胞器有液泡、溶酶体、内质网、高尔基体，具双层膜结构的细胞器有叶绿体和线粒体。
[答案]　C
8．(2014·北京卷)蓝细菌(蓝藻)与酵母菌的相同之处是(　　)
A．都有拟核
B．均能进行需(有)氧呼吸
C．都有线粒体
D．均能进行光合作用
[解析]　本题考查细胞的结构和功能及细胞代谢的相关知识，意在考查考生的理解能力。蓝藻是原核生物，有拟核，酵母菌是真核生物，有成形的细胞核，没有拟核，A项错误；蓝藻细胞有与有氧呼吸相关的酶，酵母菌代谢类型为兼性厌氧型，所以二者都能进行有氧呼吸，B项正确；蓝藻细胞内唯一的细胞器是核糖体，其不含线粒体，酵母菌含有线粒体，C项错误；蓝藻细胞不含叶绿体，但含有与光合作用有关的色素和酶，能够进行光合作用，酵母菌是异养生物，不能进行光合作用，D项错误。
[答案]　B
9．(2014·大连双基测试)研究表明：引起世界恐慌的“非典型性肺炎”的病原体(SARS病毒)是一种冠状病毒，结构如图所示。下列有关该病毒的叙述中，正确的是(　　)
A．SARS病毒体内仅有A、T、C、G四种碱基
B．SARS病毒属于原核细胞构成的生物
C．SARS病毒能在培养基上生长增殖
D．SARS病毒具有生命特征
[解析]　病毒是非细胞生物。一般由核酸与蛋白质组成，只能以特定的宿主细胞为寄生对象，并在宿主细胞内进行复制式增殖。由图可知，SARS病毒的遗传物质为RNA，仅有A、U、C、G四种碱基，而不含有T。SARS病毒不具有细胞结构，不能在培养基上生长增殖，但具有增殖等生命特征。
[答案]　D
10．(2015·保定模拟)下列关于真核细胞与原核细胞的叙述不正确的是(　　)
A．原核细胞的拟核区之外没有遗传物质，真核细胞的细胞核外还有遗传物质存在
B．真核细胞具有多种具膜的细胞器，而原核细胞没有任何具膜细胞器
C．通常真核细胞具有更小的表面积与体积比
D．二者均具有结构相似的细胞膜
[解析]　原核细胞的拟核区外的质粒也含有遗传物质，A错误；真核细胞具有生物膜系统，原核细胞内无具膜细胞器，只有无膜的核糖体，B正确；一般真核细胞较原核细胞体积大，相对表面积较小，C正确；所有细胞的细胞膜均具有相似的结构，D正确。
[答案]　A
11．(2015·佛山模拟)若用同一显微镜观察同一标本4次，每次仅调整物镜或细准焦螺旋，结果得到下列四个图形。物镜镜头与标本最远时观察到的图像和视野中最暗的图像分别是(　　)
A．④③
B．①③
C．②③
D．②④
[解析]　物镜越短，离标本越远，放大倍数越小；视野中的细胞数越多；放大倍数越大，视野越暗，视野中的细胞越少。
[答案]　A
12．(2015·郑州模拟)下图分别表示构成人体的四种组织，下列有关说法错误的是(　　)
A．组成人体的细胞具有多样性和统一性
B．人体细胞的多样性是细胞增殖分化的结果
C．人体是由细胞及细胞产物构成的
D．组成这四种组织的所有细胞都有细胞核
[解析]　组织3中的红细胞没有细胞核。
[答案]　D
13．(2015·湖南十三校一模)细胞是生物体结构和功能的基本单位。下列有关细胞的说法正确的是(　　)
A．蓝藻细胞没有成形的细胞核，遗传物质是DNA
B．细胞学说指出，所有的新细胞都是通过有丝分裂产生的
C．变形虫是低等生物，其细胞生命活动较人体的任意细胞简单
D．细胞生命历程包括细胞增殖、分化、衰老、凋亡和癌变
[解析]　
只要有细胞结构的生物遗传物质都是DNA；细胞学说指出，新细胞是从老细胞中产生的，并不一定通过细胞的有丝分裂方式产生；变形虫是单细胞的原生生物，一个细胞就能完全摄食、排泄、增殖等一系列的生命活动，与人体的任意细胞比较，生命活动要复杂；细胞生命历程包括细胞增殖、分化、衰老、凋亡，不包括癌变。
[答案]　A
14．(2015·潍坊模拟)螺旋藻属于蓝藻，其营养成分和生理活性物质最丰富、最全面、最均衡，被誉为“生命营养库”。下列关于螺旋藻的叙述错误的是(　　)
A．没有以核膜为界限的细胞核
B．不进行有丝分裂、减数分裂
C．细胞中没有核糖体
D．遗传物质是DNA
[解析]　螺旋藻是原核生物，没有以核膜为界限的细胞核，但存在拟核；原核生物以二分裂的方式增殖；原核生物除了核糖体，没有其他细胞器；细胞生物的遗传物质都是DNA。
[答案]　C
15．2014年，埃博拉病
毒又肆虐非洲，其形态如图所示。下列有关病毒的叙述正确的是(　　)
A．埃博拉病毒的遗传物质的基本组成单位是核糖核酸
B．埃博拉病毒属于原核细胞构成的生物
C．要培养埃博拉病毒，培养基中必须含有碳源和氮源
D．一旦离开活细胞，埃博拉病毒就不再表现出生命活动
[解析]　核糖核酸是大分子物质，其基本组成单位是核糖核苷酸；病毒不属于原核生物；病毒必须寄生在活细胞中，离开活细胞就不能表现生命活动。
[答案]　D
二、非选择题
16．(2015·唐山模拟)图1是细菌细胞的结构示意图，图2是衣藻细胞的结构示意图。分析有关细胞的资料，回答问题。(　　)
(1)据图1描述细菌细胞中DNA的分布状况。________________________。
(2)比较相同干重的叶肉细胞、皮肤细胞和细菌细胞的磷脂数量，比例是8∶5∶1。为什么细菌细胞的磷脂含量会较少？______________。
(3)图1中4在基因工程中的作用是________________________。
(4)图示细菌和衣藻能运动，与此相适应的结构是________。(填序号)
(5)与衣藻细胞相比，皮肤细胞不具有的细胞结构是___________。
[答案]　(1)一部分DNA集中在细胞中央，构成拟核，一部分独立于拟核之外构成质粒
(2)磷脂是生物膜的主要成分，细菌没有具膜细胞器
(3)目的基因的载体
(4)3、5
(5)细胞壁、叶绿体
17．(2015·青岛模拟)细胞是生物体结构和功能的基本单位，而自然界中生物种类繁多，就所学生物知识回答以下问题：
(1)下列生物中，与引起“发热伴血小板综合征”的“新型布尼亚病毒”病原体有明显区别的是______________。
①大肠杆菌　②发菜　③蓝藻　④酵母菌　⑤霉菌　⑥HIV　⑦水绵　⑧SARS病原体　⑨细菌
(2)下图是几种生物的基本结构。请据图回答下面的问题。
①最有可能属于病毒的是________，它在结构上不同于其他两种图示的显著特点是__________；
病毒的生活及繁殖必须在______________________内才能进行。
②图中属于原核细胞的是____________，它在结构上不同于真核细胞的最显著特点是______________，与真核细胞的统一性表现在___________。
③图中能进行光合作用的是[　]________，能完成此生理过程的物质基础是因为其内含有____________________________，因而它是一类营________生活的生物。
[解析]　(1)①大肠杆菌、②发菜、③蓝藻、⑨细菌均属于原核生物，④酵母菌、⑤霉菌、⑦水绵均属于真核生物，真核生物和原核生物都具有细胞结构，而⑥HIV、⑧SARS病原体是病毒，无细胞结构。(2)病毒是一类无细胞结构的生物，只有在活的寄主细胞内才能生活和增殖；真核细胞与原核细胞显著的差异在于真核细胞有以核膜为界限的真正的细胞核；只要有色素和相关的酶，不论原核细胞还是真核细胞，都能进行光合作用。
[答案]　(1)①②③④⑤⑦⑨
(2)①C　没有细胞结构　活细胞
②A、B　没有核膜，没有成形的细胞核　具有细胞膜、细胞质、遗传物质DNA、核糖体
③[B]蓝藻　藻蓝素和叶绿素　自养
18．(2015·沈阳模拟)如图为艾滋病病毒(HIV)侵染人体淋巴细胞及增殖过程示意图，请分析回答：
(1)HIV主要感染免疫系统中的____________________细胞。HIV在结构上与大肠杆菌最显著的差异是____________________。
(2)HIV进入细胞后，能以________________为模板，在________酶的作用下合成____________________，并整合到被感染细胞的染色体上。
(3)病毒是非细胞形态的生命体，它的主要生命活动必须在细胞内实现。病毒与细胞在起源上的关系是人们很感兴趣的问题，目前主要存在两种观点：
①生物大分子→病毒→细胞；
②生物大分子→细胞→病毒。
请根据上述资料并结合你所学的相关知识，找出支持第二种观点的依据。病毒全部营寄生生活，必须依靠其他___________才能进行____________，
故应先有细胞后出现病毒。
(4)细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖。青霉素抑制肽聚糖的合成，从而起到抑制细菌生长的作用。艾滋病病人能否通过注射青霉素抑制病毒的增殖？为什么？
_______________________________________________。
(5)由于HIV变异有__________________________________
等特点，给疫苗的研制带来了很大困难。
[解析]　(1)HIV主要侵染人体的T淋巴细胞。与细菌相比病毒没有细胞结构。(2)图中表示了HIV进入T淋巴细胞后增殖过程，RNA逆转录出DNA，进入人体的细胞核，整合到人体细胞染色体上。(3)从病毒的生命活动离不开细胞考虑。(4)病毒的主要成分是蛋白质和核酸，没有肽聚糖。(5)HIV的遗传物质是RNA，RNA是单链，结构不稳定。
[答案]　(1)T淋巴　HIV没有细胞结构
(2)RNA　逆转录　DNA
(3)活细胞　增殖
(4)不能。病毒的主要成分是核酸和蛋白质，而不含肽聚糖，故青霉素对病毒的增殖不能起抑制作用
(5)突变频率高、突变的不定向性
病毒与健康
近年来，多种流行病与病毒有关，如由HIV引发的艾滋病、由H1N1病毒引发的甲型H1N1流感、由肠道病毒71型引发的手足口病、由埃博拉病毒(EBV)引发的埃博拉出血热(EBHF)等，它们严重威胁着人类的健康。
生态系统的结构层次；核酸的结构和功能；细胞的结构和功能；病毒的结构、种类及增殖方式。
　埃博拉病毒是一种十分罕见的病毒，属丝状病毒科，长度为970纳米，RNA病毒，有18959个碱基，相对分子质量为4.17×106。1976年在苏丹南部和刚果(金)(旧称扎伊尔)的埃博拉河地区发现它后，引起医学界的广泛关注和重视，“埃博拉”由此而得名。埃博拉病毒是一种能引起人类和灵长类动物产生埃博拉出血热的烈性传染病病毒，致死率高达50%～90%。下列关于该病毒的叙述，正确的有(　　)
①一个感染埃博拉病毒的患者体内所有的病毒构成了种群结构层次　②埃博拉病毒具有细胞膜而没有核膜　③埃博拉病毒的RNA位于其拟核中　④为了研究埃博拉病毒的致病机理，可用含有各种营养物质的普通培养基大量培养该病毒　⑤埃博拉病毒的核苷酸链中含有A、G、C、T碱基　⑥埃博拉病毒的核酸中具有4种核苷酸　⑦埃博拉病毒的核酸彻底水解的产物包括脱氧核糖、磷酸和碱基
A．0项
B．1项
C．2项
D．3项
[解析]　本题考查病毒的结构和生命活动特点，考查考生的识记和理解能力。一个感染埃博拉病毒的患者体内所有的病毒有很多种，不是一个种群，①错误；埃博拉病毒没有细胞结构，因此没有细胞膜、核膜、拟核，②③错误；病毒没有独立生存的能力，因此必须用活细胞培养不能用含有各种营养物质的普通培养基培养该病毒，④错误；埃博拉病毒是一种RNA病毒，其核苷酸链中含有A、G、C、U碱基，⑤错误；埃博拉病毒的核酸中具有4种核苷酸，⑥正确；埃博拉病毒的核酸彻底水解的产物包括核糖、磷酸和碱基，⑦错误。
[答案]　B
第2讲　组成细胞的元素及无机化合物
考纲要求
考纲分析
(1)组成细胞元素(Ⅰ)
(1)重点是各种重要功能化合物的元素组成
(2)水和无机盐的作用(Ⅰ)
(2)重点是水的存在形成以及细胞代谢中作用和水含量变化对细胞和生物体的影响
(3)实验：检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质(Ⅱ)
(3)重点是实验材料的选择及各种试剂使用的原理
一、细胞中的元素和化合物
1．组成细胞的元素
(1)大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
(2)微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
(3)来源：生物体有选择地从无机自然界中获得。
(4)存在形式：大多以化合物的形式存在。
2．元素与化合物的含量排序
(1)在组成细胞的元素中，占鲜重百分比前四位的依次是O、C、H、N；占干重百分比前四位的依次是C、O、N、H。
(2)在组成细胞的化合物中，占鲜重百分比前四位的依次是水、蛋白质、脂质、糖类。但在干重百分比中，蛋白质最多。
(3)动物与植物的干重相比，由于植物含糖类较多，动物含脂肪、蛋白质较多，故植物体中所含氧元素较多。
(4)从化合物中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。
3．生物界与非生物界的统一性和差异性分析
判断元素与化合物分子的四个“明确”
问题思考1：生物界的统一性有哪些表现？
提示：(1)从化学元素角度：组成生物体的化学元素的种类大体相同。
(2)从分子水平角度：a.所有生物的DNA的化学组成和空间结构相同；b.所有生物共用一套遗传密码。
(3)从结构角度：除病毒等少数种类外，生物体都是由细胞构成的。
(4)从能量角度：生物体都是以ATP作为能量“通货”的。
(5)从进化角度：所有生物起源于共同的原始祖先。
二、细胞中的水和无机盐
1．结合水与自由水的比较
2.无机盐的存在形式及功能
问题思考2：细胞内的哪些生化反应需要水？
提示：(1)光合作用的光反应——水的光解。
(2)有氧呼吸第二阶段——水解反应。
(3)大分子(淀粉、糖原、蛋白质、核酸等)的水解。
判断正误
1．组成细胞的元素都以化合物的形式存在(　　)
[答案]　×
2．占细胞鲜重最多的化合物是水，占细胞干重最多的化合物是蛋白质(　　)
[答案]　√
3．用苏丹Ⅳ检测脂肪，颜色反应为橘黄色(　　)
[解析]　颜色反应为红色。
[答案]　×
4．在血红蛋白分子中，Fe的含量最高(　　)
[解析]　与其他蛋白质一样，其基本元素为C、H、O、N，另外血红蛋白还有S、Fe，Fe为血红蛋白的特征元素，并非含量最多的元素，一般含碳最高。
[答案]　×
5．在人体活细胞中氢原子的数目最多(　　)
[答案]　√
6．细胞中一种元素的作用能被其他元素替代(　　)
[答案]　×
7．细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要
(　　)
[答案]　×
8．脂肪酸和磷脂含有相同的元素组成(　　)
[答案]　×
9．主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定(　　)
[答案]　√
10．(2014·济南模拟)水是细胞中含量最多的化合物
(　　)
[答案]　√
11．(2014·南京模拟)结合水是细胞和生物体的组成成分
(　　)
[答案]　√
12．缺铁性贫血是因为体内缺乏铁，血红蛋白不能合成
(　　)
[答案]　√
13．(2014·烟台模拟)细胞中的无机盐多以化合物形式存在，如CaCO3构成牙齿、骨骼(　　)
[答案]　×
14．细胞中的一种元素的作用能被其他元素替代(　　)
[答案]　×
15．(2014·四川卷)H2O在光下分解，产生[H]将固定的CO2还原成(CH2O)(　　)
[答案]　√
16．贮藏中的种子不含水分，以保持休眠状态(　　)
[答案]　×
17．在最基本生命系统中，H2O有自由水和结合水两种存在形式(　　)
[答案]　√
18．斐林试剂和双缩脲试剂成分相同，但使用方法不同
(　　)
[答案]　√
——网络要点强化——
[知识网络]
[答案]　①C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg　②Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等　③结合水　④自由水　⑤渗透压和酸碱度
[重要语句]
1．大量元素、微量元素都是生物必需的元素，对于维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用。
2．占细胞鲜重含量最多的元素是氧，占细胞干重含量最多的元素是碳。
3．占细胞鲜重最多的化合物是水，占细胞干重最多的化合物是蛋白质。
4．水不仅是细胞代谢所需的原料，也是细胞代谢的产物，如有氧呼吸、光合作用、蛋白质和DNA的合成等过程中都有水的生成。
5．一些无机盐是细胞内复杂化合物的重要组成成分，许多种无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有非常重要的作用。
考点一　细胞中的元素和化合物
1．生物界和非生物界在元素种类上的统一性与含量上的差异性
2．元素的生理功能
(1)维持机体正常的生命活动：如K＋可保持心肌正常兴奋性，微量元素B能促进花粉的萌发和花粉管的伸长等。
(2)组成细胞的化合物
3．化合物的元素组成分析及应用
(1)据特征元素推测化合物的种类
(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，其代谢产物中还含有尿素。
(3)从化合物中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量多于糖类，释放的能量也多于糖类。
(1)元素与化合物的干重与鲜重
①在组成细胞的元素中，占鲜重百分比：O>C>H>N；占干重百分比：C>O>N>H。
②在组成细胞的化合物中，占鲜重百分比：水>蛋白质>脂质>糖类，但在占干重百分比中，蛋白质最多。
(2)细胞内含量最多的元素
活细胞内含量最多的元素是O而不是C，组成细胞干重最多的元素是C。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(2015·临川模拟)下列物质中，元素组成相同的一组是
(　　)
A．糖原、胰岛素、甲状腺激素
B．ATP、DNA、RNA
C．淀粉、淀粉酶、淀粉酶基因
D．纤维素、性激素、生长激素
[解题指导]　题目中，糖原、淀粉、纤维素属于糖类中的多糖；胰岛素、淀粉酶、生长激素属于蛋白质；ATP、DNA、RNA和淀粉酶基因属于核酸；甲状腺激素为含碘的氨基酸衍生物；性激素为(脂质中的)固醇。
[解析]　糖原、淀粉、纤维素、性激素的组成元素是C、H、O；甲状腺激素、胰岛素、淀粉酶、生长激素的主要组成元素是C、H、O、N；ATP、DNA、RNA的组成元素是C、H、O、N、P。
[答案]　B
细胞内有机分子的元素组成、单体构成与合成场所
种类
元素组成
构成单体
合成场所
多糖
仅含C、H、O
葡萄糖等单糖
内质网、高尔基体(纤维素)
脂质
脂肪和固醇：C、H、O磷脂：C、H、O、N、P
甘油、脂肪酸
内质网
蛋白质
C、H、O、N等
氨基酸
核糖体
核酸
C、H、O、N、P
DNA：脱氧核苷酸RNA：核糖核苷酸
主要在细胞核
[拓展探究]　组成细胞的有机物中，只含有C、H、O的有哪些？含有C、H、O、N、P的有哪些？
[答案]　糖类、脂肪和固醇；磷脂、核酸。
题组训练
1．(2015·潍坊质检)微量元素在生物体内的含量虽然很少，但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．植物缺镁时叶片变黄
B．油菜缺硼时只开花不结果
C．动物血液中钙盐的含量太低，容易发生抽搐
D．缺磷时会影响ATP的合成
[解析]　镁、钙、磷都属于大量元素；选项B中的硼属于微量元素，其能促进花粉管萌发，油菜缺硼导致“花而不实”。
[答案]　B
2．(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(　　)
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]　叶绿素中含有Mg，所以A可能是叶绿素，能吸收光能进行光合作用，A正确；血红蛋白中含有Fe，所以B可能是血红蛋白，有运输氧的作用，B正确；磷脂含有的元素是C、H、O、N、P，所以C可能是磷脂，是细胞膜的主要成分，C正确；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
3．(2015·江苏卷)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]　本题考查组成细胞的有机物的元素组成、特性与功能，意在考查考生对基础知识的识记和灵活运用所学知识分析判断的能力。淀粉、脂肪、蛋白质和核酸可分别被淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶和核酸酶催化水解；淀粉不易溶于水、脂肪通常不溶于水；淀粉、脂肪中只含有C、H、O三种元素；核酸不能作为能源物质。
[答案]　A
考点二　细胞中的水和无机盐
1．细胞中的水
(1)细胞中水的存在形式——自由水和结合水
(2)水与代谢的关系
①自由水/结合水比值与代谢、抗逆性的关系：
②细胞衰老与水含量：衰老的细胞内水分含量减少，细胞萎缩，体积减小，细胞代谢速率减慢。
③水的含量规律。
a．幼嫩部位细胞>衰老部位细胞。
b．幼年个体>成年个体>老年个体。
c．水生生物>陆生生物。
④水的存在形式与器官形态的关系：心肌和血液总的含水量差不多，但心肌呈固态，血液呈液态，原因是二者自由水和结合水的比例不同。
2．细胞中的无机盐
(1)存在形式：主要是离子形式，如Na＋、K＋、Ca2＋、Fe2＋、Fe3＋、Cl－、HCO、SO。
(2)吸收的主要方式：主动运输。
(3)生理功能
①是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分。如下表：
无机盐
参与形成的化合物
N
蛋白质、ATP(ADP)、叶绿素、核酸(DNA和RNA)
P
ATP(ADP)、磷脂、核酸(DNA和RNA)
Mg2＋
叶绿素
S
某些蛋白质
Fe2＋
动物血红蛋白
I－
甲状腺激素
②维持生物体的代谢活动：如哺乳动物血液中必须含有一定量的Ca2＋，如果钙离子的含量过低就会出现抽搐等症状。
③维持生物体内的平衡：体内平衡使细胞有稳定的结构和功能，是生物能维持正常的代谢和生理活动的必要条件。
a．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。
b．酸碱平衡(即pH平衡)：pH调节着细胞的生命活动，pH的改变影响着生物体组成物质的特性以及在细胞内发生的反应，如人血浆中的HCO、HPO等。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(2015·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(　　)
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
[解题指导]　在一定范围内，自由水/结合水比值越高，代谢强度越大，超过一定范围，则不再增大；人年龄越小，代谢强度越大；随水的逐渐减少，种子内的无机盐等的相对含量增加。
[解析]　随着新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干，水分不断减少，无机盐的相对含量逐渐增多，最后达到稳定，C项错误。随着年龄增加，人体内含水量逐渐减少，新陈代谢速率减慢，自由水与结合水比值下降，A、D项正确。自由水与结合水比值增加，会导致细胞呼吸速率加快，B项正确。
[答案]　C
(1)细胞内自由水/结合水比例升高，则代谢旺盛；反之代谢缓慢，如衰老细胞与癌变细胞相比，前者该比例下降，后者该比例升高。
(2)秋冬季节，蒸腾作用弱，吸水减少，结合水含量相对升高有利于植物抗寒性提高。
(3)种子晾晒过程中，丧失的主要是自由水，此时细胞仍具活力、种子烘烤过程中可导致结合水丧失，此时种子丧失活性。
(4)无机盐离子中Na＋、Cl－对维持血浆渗透压至关重要——人体血浆渗透压90%以上来自Na＋和Cl－。
[拓展探究]　(1)种子的含水量越多越好吗？
(2)生物体内的水与细胞内的水是一回事吗？
[答案]　(1)不是。在一定范围内，种子的萌发率随着水分的增加而升高，超过该范围，种子的萌发率又会随着水分的增加而降低。
(2)不是。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。
题组训练
4．(2015·通化模拟)有的植物能在干旱的环境中生存。下列关于耐旱植物细胞的叙述中正确的是(　　)
A．细胞液浓度高，自由水多，代谢旺盛
B．细胞液浓度高，自由水少，代谢缓慢
C．细胞液浓度低，自由水少，代谢缓慢
D．细胞液浓度低，自由水多，代谢旺盛
[解析]　细胞液中自由水越少，细胞液浓度越高，吸水能力越强，更耐旱；自由水越少，细胞代谢越弱，生长也比较慢。
[答案]　B
5．(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0.9%的生理盐水清洁伤口；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]　患急性肠炎时，水分损失太多，需要补生理盐水以维持水分代谢平衡；高温时，水盐损失都比较多，需要喝淡盐水以维持无机盐代谢的平衡；用生理盐水清理伤口是为了等渗。
[答案]　C
6．(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中含水量是不一样的
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]　人体中代谢旺盛的组织和器官中含水量相对较高，代谢较弱的组织和器官中含水量相对较低，A项正确；自由水和结合水在细胞中是可以相互转化的，B项错误；组织发生病变，会影响组织内的化学变化，C项正确；器官发生病变，细胞代谢速率往往会发生改变，如癌变的细胞代谢会加快，D项正确。
[答案]　B
考点三　检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质(实验二)
1．实验原理及步骤
鉴定糖类、脂肪和蛋白质的几个易错点
(1)实验材料的选择
①可溶性还原糖的鉴定实验中，最理想的实验材料是还原糖含量较高的生物组织(或器官)，而且组织的颜色较浅，易于观察。
②脂肪的鉴定实验中，实验材料最好选择花生种子。新鲜的花生种子，可不必浸泡，干种子浸泡3～4
h最适宜切片(浸泡时间短，不容易切片；浸泡时间过长，组织太软，切下的薄片不易成形)。
(2)斐林试剂很不稳定，故应将组成斐林试剂的甲液(0.1
g/mL的NaOH溶液)和乙液(0.05
g/mL的CuSO4溶液)分别配制、储存，使用时，再临时配制，配制完后立即使用。
(3)在鉴定可溶性还原糖的实验中，对试管中的溶液进行加热时，试管底部不要触及烧杯底部，另外，试管口不要朝向实验者，以免沸腾的溶液冲出试管，造成烫伤。
(4)在鉴定蛋白质的实验中，若用鸡蛋清作实验材料，必须稀释，以免实验后黏住试管，不易洗刷。
2．斐林试剂和双缩脲试剂的比较
比较项目
斐林试剂
双缩脲试剂
不同点
使用方法
甲液和乙液混合均匀后即可使用，且现配现用
使用时先加A液再加B液
实质
新配制的Cu(OH)2反应
碱性条件下的Cu2＋
呈色反应条件
需水浴加热
不需加热即可反应
反应原理
还原糖中的醛基把Cu(OH)2被还原为Cu2O
具有两个以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2＋反应生成络合物
颜色
砖红色
紫色
浓度
乙液CuSO4浓度为0．05
g/mL
B液CuSO4浓度为0．01
g/mL
相同点
都含有NaOH、CuSO4两种成分，且所用NaOH浓度都是0.1
g/mL
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(2015·福州期末)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
[解题指导]　(1)萌发的小麦种子制成的提取液中会有淀粉酶；20℃和30℃两种条件下培养的小麦种子产生淀粉酶的量不同。
(2)斐林试剂的颜色为蓝色，斐林试剂与还原糖发生的颜色反应为产生砖红色沉淀。
[解析]　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。
[答案]　D
(1)不能忽略斐林试剂本身的颜色
非还原糖(如蔗糖)＋斐林试剂水浴加热后的现象不是无色而是浅蓝色[Cu(OH)2的颜色]。
(2)不能认为脂肪的鉴定必须使用显微镜
若要观察被染色的脂肪颗粒，则使用显微镜，但若要通过溶液颜色变化，则不必使用显微镜。
[拓展探究]　种子成熟和萌发时各种有机物是如何变化的？
[答案]　(1)种子成熟时有机物的变化
种子成熟时，小分子有机物合成大分子物质，以便于储存，主要营养物质变化如下：
①可溶性糖类→不溶性糖类(如淀粉)。
②非蛋白质氮→蛋白质。
③糖类→脂肪。
(2)种子萌发时有机物的变化
种子萌发时，储存的大分子有机物在酶的作用下水解为小分子物质，作为幼胚生长的营养物质。
①淀粉麦芽糖葡萄糖。
②蛋白质氨基酸。
③脂肪甘油＋脂肪酸。
题组训练
7．(2015·江阴模拟)在还原糖、脂肪、蛋白质的检测实验中，最佳的一组实验材料是(　　)
①甘蔗的茎　②油菜籽　③花生种子　④梨　⑤甜菜的块根　⑥豆浆　⑦鸡蛋清
A．④②⑥
B．⑤③⑦
C．①②⑥
D．④③⑥
[解析]　物质的检测实验中选择材料时一方面要考虑颜色，避免材料本身的颜色对实验结果造成干扰；另一方面要选择被检测物质含量高的。梨汁颜色浅且含大量还原糖，适合作还原糖检测的实验材料，甘蔗、甜菜蔗糖含量较高，蔗糖无还原性。花生种子中脂肪含量高，而且易切成薄片，油菜籽不宜做切片。豆浆和鸡蛋清富含蛋白质，适合作为蛋白质的检测材料。
[答案]　D
8．(2015·三门峡模拟)现提供可配制斐林试剂的溶液：甲液(0.1
g/mL的NaOH溶液)、乙液(0.05
g/mL的CuSO4溶液)以及蒸馏水，如果充分利用上述试剂及必需的实验用具，可检测出下列哪些物质(　　)
①葡萄糖　②蔗糖　③胃蛋白酶　④RNA
A．只有①
B．①和②
C．①和③
D．②③和④
[解析]　甲液和乙液可用来配制双缩脲试剂和斐林试剂，这两种试剂分别检测蛋白质和还原糖，胃蛋白酶的本质是蛋白质，葡萄糖是还原糖。
[答案]　C
9．(2014·广东卷)油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如下图所示。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
d
斐林试剂
不显色
B
第20
d
双缩脲试剂
不显色
C
第30
d
苏丹Ⅲ试液
橘黄色
D
第40
d
碘液
蓝色
[解析]　第10
d有可溶性糖，不排除有还原糖的可能，故加入斐林试剂，水浴加热后可能出现砖红色沉淀；种子中一定有蛋白质，加入双缩脲试剂后会出现紫色反应；第30
d种子中有脂肪，与苏丹Ⅲ染液发生反应，呈现橘黄色；第40
d种子中无淀粉，加入碘液后不会呈现蓝色。
[答案]　C
课时跟踪训练(二)
一、选择题
1．(2015·长春模拟)自然界中已发现的元素有100多种，而组成生物体的常见元素只有20多种。下列有关组成生物体化学元素的叙述正确的是(　　)
A．微量元素在生物体内含量很少，所以人体不存在微量元素缺乏症
B．每种大量元素在不同的生物体内的含量都是相同的
C．组成生物体的化学元素根据其含量的不同分为大量元素和微量元素两大类
D．组成生物体的大量元素中，碳是最基本的元素，在细胞鲜重中含量总是最多的
[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(　　)
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
[答案]　D
3．下列各组物质中元素组成相同的是(　　)
A．磷脂、脂肪
B．ADP、rRNA
C．脂肪酸、核苷酸
D．糖蛋白、糖原
[解析]　磷脂的组成元素是C、H、O、N、P，脂肪C、H、O；ADP和rRNA均由C、H、O、N、P等五种元素组成；脂肪酸C、H、O，核苷酸的组成元素是C、H、O、N、P；糖蛋白的元素组成是C、H、O、N，糖原的组成元素只有C、H、O三种。
[答案]　B
4．(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．生物界和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
5．(2015·太原一模)下列有关生物体组成元素和化合物的叙述，正确的是
(　　)
A．严重缺铁的人比正常人不容易产生乳酸中毒
B．一个RNA分子水解后能得到4种脱氧核苷酸
C．蛋白质和DNA分子的多样性都与它们的空间结构密切相关
D．淀粉、糖原、纤维素和麦芽糖彻底水解后，得到的产物是相同的
[解析]　本题考查生物体的组成元素和化合物，意在考查考生在识记和理解方面的能力，难度中等。铁是合成血红蛋白的原料，缺铁会导致红细胞中血红蛋白减少，使红细胞运输氧气的能力降低，造成组织细胞内氧气相对不足，从而使组织细胞容易出现无氧呼吸而产生乳酸，故严重缺铁的人更容易出现乳酸中毒；组成RNA的基本单位是核糖核苷酸，脱氧核苷酸是组成DNA的基本单位；蛋白质分子的多样性与组成蛋白质分子的氨基酸种类、数量、排列顺序和蛋白质的空间结构有关，各种DNA分子的空间结构都是双螺旋结构，故DNA分子的多样性与它的空间结构无关，而与分子中碱基(或碱基对)的数量、排列顺序有关。
[答案]　D
6．(2016·山东泰安)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．自由水和结合水的比例不会发生变化
C．水是构成叶肉细胞的重要化合物之一
D．同种植物萌发种子的含水量和休眠种子的不同
[解析]　随着细胞代谢强弱的变化，自由水和结合水的比例是不断变化的，故选B。
[答案]　B
7．(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；表格中生物水的含量超过了50%，是各种化合物中最多的；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。
[答案]　B
8．(2015·涡阳四中期末)有关细胞中几种化合物的描述，不正确的是(　　)
A．马拉松比赛中，肝糖原可以分解成葡萄糖，进而被氧化分解，为人体供能
B．过度肥胖的人体内含量最多的化合物是水
C．寒冷的冬季，小麦叶肉细胞中部分自由水可转化为结合水，其抗逆性提高
D．当植物体缺镁时，会影响植物的光合作用，体现了微量元素对植物进行正常生命活动的重要性
[解析]　马拉松比赛中，肝糖原可以分解成葡萄糖，进而被氧化分解，为人体供能，A正确；过度肥胖的人体内含量最多的化合物是水，B正确；生物体的结合水增加，其抗逆性提高，C正确；当植物体缺镁时，影响叶绿素的合成，进而会影响植物的光合作用，镁是大量元素，D错误。
[答案]　D
9．关于生物体内有机化合物所含元素的叙述，错误的是(　　)
A．腺苷含有氮元素
B．血红蛋白含有铁元素
C．胡萝卜素含有镁元素
D．胰岛素含有硫元素
[解析]　胡萝卜素中不含镁，故选C。
[答案]　C
10．(2015·忻州模拟)青苹果汁遇碘溶液呈蓝色，熟苹果汁能与斐林试剂发生反应，这说明(　　)
A．青苹果汁中含淀粉，不含糖类
B．熟苹果汁中含糖类，不含淀粉
C．苹果转熟时，淀粉水解为还原糖
D．苹果转熟时，葡萄糖聚合成淀粉
[解析]　青苹果汁遇碘溶液呈蓝色说明含有淀粉，淀粉是一种多糖。熟苹果汁能与斐林试剂发生反应，说明含有还原糖，但不能说明不含淀粉。还原糖在植物细胞中常见的有葡萄糖、麦芽糖等，而淀粉不具有还原性，所以在苹果转熟时，淀粉水解为单糖——还原糖。
[答案]　C
11．(2015·日照调研)双缩脲试剂可以鉴定蛋白质，是由于蛋白质含有(　　)
A．肽键
B．羧基
C．氨基
D．R基
[解析]　本题考查蛋白质的鉴定原理，意在考查考生在识记和理解方面的能力，难度较小。蛋白质分子中含有肽键，肽键能与双缩脲试剂反应产生紫色络合物，这是使用双缩脲试剂鉴定蛋白质的原理。
[答案]　A
12．(2016·山东潍坊)下列关于人体内水和无机盐的叙述，正确的是(　　)
A．某些无机盐是组成核酸、脂肪的必需成分
B．细胞外液渗透压的维持完全依靠Na＋和Cl－
C．每个细胞中水都以自由水、结合水两种形式存在
D．不同年龄段的人体内含水量基本相同
[解析]　脂肪中不含无机盐；细胞外液的渗透压主要依靠Na＋、Cl－离子维持；如血浆中还有蛋白质，参与维持细胞外液渗透压；不同年龄段的人体内含水量不同；自由水和结合水都是活细胞不可缺少的，故选C。
[答案]　C
13．(2016·湖北荆州)某人身体不适，全身浮肿，去医院化验科做尿液检查时，化验师做了如下操作：①取稀释尿液2
mL；②加0.1
g/mL
NaOH溶液1
mL，摇匀；③加0.01
g/mL
CuSO4溶液4滴，摇匀；④观察结果，有紫色出现。则该病人可能患有的疾病是(　　)
A．血友病
B．饮养不良
C．糖尿病
D．肾小球肾炎
[解析]　②③为双缩尿试剂A液和B液用于检测蛋白质，由于该病人尿液中有蛋白质，而肾小球肾炎能使血浆蛋白进入尿液；故选D。
[答案]　D
14．(2016·启慧全国联考)下面是一组探究生物体内主要有机物存在与否的鉴定实验，①～④依次(　　)
待检物质
蛋白质
脂肪
①
酒精
试剂
双缩脲试剂
②
斐林试剂
酸性重铬
酸钾溶液颜色反应
③
红色
砖红色
④
A.葡萄糖、苏丹Ⅲ、紫色、黄绿色
B．蔗糖、苏丹Ⅳ、紫色、灰绿色
C．还原糖、苏丹Ⅳ、蓝紫色、黄绿色
D．果糖、苏丹Ⅳ、紫色、灰绿色
[解析]　蛋白质遇双缩尿试剂显紫色，脂肪遇苏丹Ⅳ显红色，还原糖遇斐林试剂显砖红色，酒精遇酸性重铬酸钾显灰绿色，故选D。
[答案]　D
15．(2015·湘潭模拟)设计实验探究X是否属于植物生长所必需的无机盐，某同学的构思大致如下：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。两次对照中属于实验组的依次是(　　)
A．甲组、乙组实验前
B．甲组、乙组实验后
C．乙组、乙组实验前
D．乙组、乙组实验后
[解析]　甲组与乙组对照、乙为实验组空白对照，乙组实验前后对照，实验后为实验组，因为二者都施加了自变量。
[答案]　D
二、非选择题
16．(2015·辽宁重点中学联考)下图表示的是细胞中含有的4种有机物的结构与功能。请据图回答：
(1)图中E含有的基本元素有________，A是________。
(2)图中F是________，B有________种。
(3)图中C是________，G在植物体内主要是________，在动物体内主要是________。
(4)图中H是________。
(5)仅有E、F两种物质构成的生物是________，它属于生命系统吗？________(填“是”或“否”)，原因是___________________。
(6)由C构成的仅存在于植物细胞的结构物质是______________。
[解析]　(1)E是生命活动的承担者，因此E是蛋白质，蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N，基本组成单位是氨基酸。(2)F是细胞的遗传物质，因此F是DNA，DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，脱氧核糖核苷酸根据碱基不同分为4种。(3)G是主要能源物质，大分子物质G是多糖，植物细胞中G主要是淀粉，动物细胞中G主要是糖原，构成淀粉或糖原的基本单位C是葡萄糖。(4)细胞的主要储能物质是脂肪，(5)E是蛋白质，F是DNA，仅由蛋白质和DNA组成的生物是DNA病毒，最小的生命系统是细胞，病毒没有细胞结构，所以不属于生命系统。(6)由C(葡萄糖)构成的仅存在于植物细胞内的结构物质是纤维素。
[答案]　(1)C、H、O、N　氨基酸
(2)DNA　4
(3)葡萄糖　淀粉　糖原
(4)脂肪
(5)病毒　否　病毒无细胞结构，细胞是最基本的生命系统
(6)纤维素
17．(2015·兰州一中期末)小麦的生长发育需要多种矿质元素，请设计实验证明镁元素是小麦正常生长的必需元素。
材料用具：完全营养液甲、缺镁的营养液乙、适当的容器和固定材料、长势相似的小麦幼苗、含镁的无机盐。
(1)方法步骤：
①将长势相似的小麦幼苗分成数量相同的两组，编号A、B；
②将A组幼苗放在缺镁的营养液乙中培养，___________；
③将两组小麦幼苗放在相同的适宜环境中培养数天，观察_________。
(2)实验预期：_________________________________。
(3)从科学研究的严谨角度出发，为进一步证实A、B两组小麦生长状况的差异是由镁元素供应不同引起的，还应增加的实验步骤是在缺镁的培养液乙中加入一定量的含镁的无机盐，若一段时间后小麦幼苗恢复正常，其结果证明了_____。
[解析]　(1)由题意可知，该实验的目的是证实“镁元素是小麦正常生长的必需元素”。实验变量是镁元素，将A组幼苗放在缺镁的营养液乙中培养作为实验组，B组小麦幼苗放在等量的完全培养液甲中培养作为对照组，将两组小麦幼苗放在相同的适宜环境中培养数天，观察的指标是小麦幼苗的生长状况。(2)预期的实验结果是：B组幼苗正常生长，A组幼苗不能正常生长，和实验目的相对应。(3)从科学研究的严谨角度出发，为进一步证实A、B两组小麦生长状况的差异是由镁元素供应不同引起的，还应增加的实验步骤是：在缺镁的培养液中加入一定量的含镁的无机盐，若一段时间后小麦幼苗恢复正常，则结果证明镁是小麦幼苗正常生长必需的元素。
[答案]　(1)②B组小麦幼苗放在等量的完全培养液甲中培养　③小麦幼苗的生长状况
(2)B组幼苗正常生长，A组幼苗不能正常生长
(3)镁是小麦幼苗正常生长必需的元素
18．(2015·郴州模拟)为进一步确定来源不同的A、B、C、D、E五种物质(或结构)的具体类型，进行了下列实验，现象与结果如下：
(1)各种物质(或结构)的性质、染色反应的结果，见下表：
A
B
C
D
E
来源
猪血
马肝
蛙表皮
棉花
霉菌
水溶性
＋
－
＋
－
＋
灰分
＋
－
＋
－
－
染色反应
甲基绿染液
－
－
＋
－
－
斐林试剂
－
－
－
－
－
苏丹Ⅲ染液
－
＋
－
－
－
双缩脲试剂
＋
－
＋
－
＋
碘液
－
－
－
－
－
注：“＋”表示有(溶解)；“－”表示无(不溶解)；灰分指物质充分燃烧后剩下的部分。
(2)A为红色，检测A的灰分后发现其中含有铁元素。
(3)将适量的E溶液加入盛有D的试管中，混合一段时间后，混合液能与斐林试剂发生反应，生成砖红色沉淀。
根据以上实验现象和结果，推断出：
A．________；B.________；C.________；
D．________；E.________。
[解析]　根据题意，A中含有铁元素，且可以与双缩脲试剂发生反应，由此可以判断A为血红蛋白；B能够和苏丹Ⅲ染液发生反应，因此为脂肪；C能和双缩脲试剂反应，说明内含蛋白质，又可以和甲基绿反应说明内含DNA，因此可以判断C为染色体(质)；D中没有灰分，说明只含C、H、O三种元素，且不与提供的各种试剂反应，因此最可能是纤维素；E能与双缩脲试剂发生反应，还能与D反应，且反应后的产物能与斐林试剂反应生成砖红色沉淀，因此可以判断E为纤维素酶。
[答案]　血红蛋白　脂肪　染色体(质)　纤维素　纤维素酶
专题专练——集合图解题与水盐吸收曲线题
一、选择题
1．下图是用集合的方法，表示各种概念之间的关系，其中与图示相符的是
(　　)
[解析]　真核细胞与原核细胞的根本区别在于是否具有成形的细胞核，两者没有交集；细菌病毒与噬菌体，二者是指同种生物；蓝藻细胞是原核细胞；德国植物学家施莱登和动物学家施旺共同提出了细胞学说，二者之间有一定的联系。
[答案]　B
2．(2015·连云港模拟)下列不符合如图关系的是(　　)
A．a是有细胞壁的生物、b是植物、c是发菜
B．a是细胞核、b是染色质、c是DNA
C．a是免疫细胞、b是淋巴细胞、c是T细胞
D．a是激素、b是蛋白质类激素、c是胰岛素
[解析]　发菜是蓝藻类的一种，属于原核生物。
[答案]　A
3．下列说法是根据图形作出的判断，其中错误的是(　　)
A．若甲中a和b分别代表硝化细菌和蓝藻，则c可能代表细菌，d可能代表原核生物
B．若乙中3个圆圈代表3种生物生存的空间范围时，则最容易灭绝的生物是b
C．若丙中3个圆圈中，a、c表示两个不同类型的生态系统，则b处物种数量比a、c中多
D．若丁中a和b代表质粒和运载体这两个概念，则a可表示质粒，b可表示运载体
[解析]　由图乙可以看出，a和c完全重叠且a的生存空间范围远比c小，b与c部分重叠，同时b又有自己独立的生活空间，所以最易灭绝的生物是a。
[答案]　B
4．(2015·长沙一模)下列概念除哪项外，均可用下图来表示(　　)
A．1表示固醇，2～4分别表示脂质、磷脂、性激素
B．1表示核糖核苷酸，2～4分别表示含氮碱基、核糖、磷酸
C．1表示糖类，2～4分别表示单糖、二糖、多糖
D．1表示双层膜的细胞结构，2～4分别表示线粒体、叶绿体、细胞核
[解析]　固醇包括胆固醇、性激素和维生素D；核糖核苷酸由含氮碱基、核糖、磷酸组成；糖类包括单糖、二糖、多糖；细胞中含有双层膜的结构有线粒体、叶绿体、细胞核。
[答案]　A
5．(2015·石家庄模拟)图甲表示几种生物体内的含水量，图乙表示人体内有关组织或器官的含水量，下列有关叙述中错误的是(　　)
A．水生生物的含水量一般比陆生生物高
B．代谢旺盛的组织或器官含水量一般较高
C．生物体内含量最多的是水
D．血液中自由水与结合水之比大于1，而心脏中则相反
[解析]　心脏中的水也主要是自由水。
[答案]　D
6．下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]　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。生长前期水和P的吸收量非同等程度增加，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。
[答案]　B
7．下图中能正确表示植物根细胞K＋吸收量与有关因素关系的是(　　)
[解析]　植物对水分的吸收和对矿质元素的吸收是两个相对独立的过程，没有必然联系。K＋的吸收是主动运输，需要呼吸作用提供能量，呼吸强度的强弱决定了生成能量的多少，呼吸生成能量的多少决定离子的吸收量。O2的浓度只决定有氧呼吸的强度，离子的吸收所需能量还可以来自无氧呼吸，O2的浓度为0时，离子吸收量不为0。
离子的吸收取决于两个条件：载体和能量，温度为0时，仍然进行细胞呼吸，离子的吸收量应不为0。
[答案]　B
8．下图1表示甲、乙两种无机盐离子处于不同浓度时与作物产量的关系；图2表示钙对某种植物花粉管生长的影响的关系。下列的相关描述错误的是
(　　)
A．据图1可知，乙的浓度为b时，对提高作物的产量最有利
B．据图1可知，乙的浓度为d时，虽然对提高产量有利，但会造成肥料的浪费
C．据图2可知，适宜浓度的钙有利于花粉管的生长
D．据图2可知，钙对花粉管生长速率的影响随浓度的变化而变化
[解析]　分析图1信息可知，乙的浓度为c时，相较浓度为b时，对提高作物的产量更有利。
[答案]　A
9．植物在冬季来临时，随着气温的逐渐降低，体内会发生一系列适应低温的生理生化变化，抗寒能力逐渐增强。下图为冬小麦在不同时期含水量和呼吸速率变化关系图。请据图判断下列叙述不正确的是(　　)
A．气温下降导致蒸腾作用减弱是植物含水量变化的主要原因
B．植物抗寒性增强与结合水含量相对增多有关
C．植物抗寒性的变化与细胞呼吸无关
D．冬季植物对无机盐的吸收也会明显减少
[解析]　一般情况下，植物抗寒性增强，结合水比例增加，代谢减弱，细胞呼吸水平下降。
[答案]　C
10．(2015·衡水模拟)某植物培养液中含有甲、乙、丙3种离子，它们对植物的生长都有影响。下表列出的5种培养液中，甲、乙、丙3种离子的浓度(单位：mmol/L)不同。为了研究丙离子的浓度大小对植物生长的影响，进行实验时可以选用的两种培养液是(　　)
培养液编号
①
②
③
④
⑤
甲离子
20
30
50
30
40
乙离子
55
45
60
45
55
丙离子
10
15
20
25
25
A.①⑤
B．②③
C．②④
D．③⑤
[解析]　研究丙离子浓度大小对植物生长的影响，其他离子(甲、乙)应相同(消除无关变量的影响)，故选C。
[答案]　C
二、非选择题
11．智能温室无土栽培作物，易于管理，优质高产。该项技术广泛应用于现代农业。
(1)无土栽培所用营养液中的无机盐在植物体内的作用是_________和____________。植物因种类和生长发育阶段不同对无机盐的需求也不同，所以应视具体情况调整___________，供作物________性吸收无机盐离子。
(2)营养液中某些无机盐离子浓度比根细胞内的低，植物仍可通过_______方式吸收。若栽培池内较长时间通气不畅，作物根部可能出现的症状是___________，其生理原因是_________。
(3)在适宜温度下，采用完全营养液培养黄瓜幼苗，研究营养液中氧含量变化对K＋吸收速率的影响。实验结果如下图，分析并回答下列问题：
①图中ab段的含义是________________________，表明该过程需要________。曲线bc段限制K＋吸收速率的内在因素是_________。
②植物的生长都有一个最适温度。在氧含量等条件稳定、适宜的情况下，研究在10～40℃范围内的温度变化对黄瓜幼苗K＋吸收速率的影响，预期K＋吸收速率变化的趋势是________________________。
[解析]　(1)植物因种类和生长发育阶段不同对无机盐的需求也不同，所以应视具体情况调整无机盐的组成和比例，以便供作物选择性的吸收无机盐离子。(2)根细胞可通过主动运输的方式吸收无机盐离子；栽培池内较长时间通气不畅，会使根进行无氧呼吸产生酒精而毒害植物，这样作物根部可能出现变黑、腐烂等症状。(3)通过营养液中氧含量变化对K＋吸收速率的影响的图解可以看出，黄瓜幼苗根系细胞吸收K＋的方式是主动运输，需要载体和能量，图中ab段为此提供的依据是K＋的吸收速率随氧含量的增加而增加，表明该过程需要能量；曲线bc段限制K＋吸收速率的内在因素是根部细胞膜上运输K＋的载体数量。植物体进行各种生理活动需要酶的参与，酶的活性受到温度的影响，在10～40℃范围内黄瓜幼苗K＋吸收速率随温度的升高而升高；超过最适温度，随温度的升高而降低。
[答案]　(1)细胞的组成成分　调节植物的生命活动　营养液中无机盐的组成和比例(营养液的配方)　选择
(2)主动运输　根变黑(烂根)　根进行无氧呼吸，细胞内积累酒精
(3)①K＋的吸收速率随氧含量的增加而增加　能量　根部细胞膜上运输K＋的载体数量　②10℃到最适温度范围内，随温度的升高而升高；超过最适温度，随温度的升高而降低
12．互花米草是一种滩涂草本盐沼植物，对水淹的生态环境有很强的适应能力，曾被称为“保滩护堤、促淤造陆的最佳植物”。互花米草在引入我国后，出现生长蔓延、破坏生态环境的严重问题。为了探究互花米草对水淹生态环境的适应机制，进一步为调控措施的研究提供依据，某科研小组以“探究互花米草体内自由水与结合水的比值和潮汐水淹时间的关系”为课题，设计了实验。
(1)写出科研小组的实验思路(培养的具体过程和测量方法不作要求)：
_________________________________________________________
(2)下图曲线甲是科研小组对互花米草处理50
d后的结果，请回答下列问题。
①自由水与结合水的比值(曲线甲)和植物的代谢能力及抗逆性有着密切的关系。根据实验结果可知。互花米草在水淹时间为________h/d的环境下，抗逆性最强；在水淹时间为________h/d的环境下，代谢活动最旺盛。
②在实验结束时水淹时间为24
h/d的实验组互花米草长势最差，甚至死亡，导致该现象发生的主要原因是____________________。
③该实验小组同时测定K＋吸收速率与水淹时间的关系，如曲线乙所示。由图可知，互花米草吸收K＋的方式是________________。
[答案]　(1)将互花米草平均分为5份，每天分别给予0、3、6、12、24
h的水淹处理。50
d后，测量每组互花米草整株的自由水和结合水的含量。
(2)①3　0　②长期水淹导致互花米草进行无氧呼吸造成供能不足且产生酒精，酒精中毒　③主动运输
第3讲　生命活动的主要承担者——蛋白质
考纲要求
考纲分析
(1)蛋白质的基本组成单位——氨基酸(Ⅱ)
(1)重点是氨基酸的结构特点的理解
(2)蛋白质的结构的功能(Ⅱ)
(2)重点是对蛋白质结构和功能的关系理解
一、氨基酸及其种类
1．种类：约有20种，根据能否在体内合成分为必需氨基酸和非必需氨基酸。
2．结构特点：每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。
3．结构通式：，氨基酸的不同在于侧链R基的不同。
巧记8种必需氨基酸
一(异亮氨酸)家(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)两(亮氨酸)三(色氨酸)本(苯丙氨酸)书(苏氨酸)。
二、蛋白质的结构及其多样性
1．蛋白质的结构层次
氨基酸多肽蛋白质
2．脱水缩合：一个氨基酸分子的羧基与另一个氨基酸分子的氨基相连接形成肽键，同时脱去一分子水，肽键可表示为—NH—CO—。
3．蛋白质多样性的原因
(1)氨基酸方面：氨基酸的种类、数目和排列顺序不同。
(2)肽链方面：肽链的空间结构不同。
问题思考1：由5个氨基酸形成的多肽一定含有4个肽键吗？
提示：不一定，如形成环状五肽则含有5个肽键。
三、蛋白质功能的多样性
将下列实例与相应的蛋白质功能连接起来
实例　　　　　　蛋白质功能
①肌肉、毛发等　　　　　　
a．免疫功能
②绝大多数酶
b　信息传递和调节
③血红蛋白
　　　　　　　
c．催化作用
④胰岛素
d．运输功能
⑤抗体
e．构成细胞和生物体
答案：①—e　②—c　③—d　④—b　⑤—a
问题思考2：从分子水平上看生物多样性的直接原因、根本原因是什么？
提示：蛋白质的多样性、DNA的多样性。
判断正误
1．(2015·福建卷)每种蛋白质都含有20种氨基酸(　　)
[答案]　×
2．有些氨基酸不能在人体细胞中合成(　　)
[答案]　√
3．不同氨基酸之间的差异是由R基引起的(　　)
[答案]　√
4．相对分子质量最大的氨基酸是甘氨酸(　　)
[答案]　×
5．氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键(　　)
[答案]　√
6．温度过高或过低都能使蛋白质变性(　　)
[答案]　×
7．蛋白质变性是由于其肽键被破坏(　　)
[答案]　×
8．具有信息传递功能的激素都是蛋白质(　　)
[答案]　×
9．由于食物中含有赖氨酸，因此赖氨酸为非必需氨基酸
(　　)
[答案]　×
10．蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应(　　)
[答案]　√
11．有些蛋白质是染色体的组成成分(　　)
[答案]　√
12．蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能并未发生改变(　　)
[答案]　×
13．食盐作用下析出的蛋白质发生了变性(　　)
[答案]　×
14．蛋白质区别与脂质的特有元素是氮(　　)
[答案]　×
15．血红蛋白含有铁元素(　　)
[答案]　√
16．蛋白质是生物体内主要能源物质(　　)
[答案]　×
17．洋葱根尖细胞染色体的复制过程涉及肽键数量的变化(　　)
[答案]　√
18．(2015·福建卷)每一种蛋白质都有一定的空间结构(　　)
[答案]　√
——网络要点强化——
[知识网络]
[答案]　①C、H、O、N　②H2NCRHCOOH　
③肽键　④功能
[重要语句]
1．组成生物体蛋白质的氨基酸分子至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
2．脱水缩合是一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接，同时脱去一分子水的过程。
3．氨基酸分子以脱水缩合的方式形成肽键，由肽键连接氨基酸分子形成肽链，肽链盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质分子。
4．组成蛋白质的氨基酸的种类、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千差万别是蛋白质结构多样性的直接原因。
5．蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，具有催化、运输、免疫、信息传递等许多功能。一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者和体现者。
考点一　蛋白质的结构和功能
1．蛋白质的结构层次及其多样性
2．多肽和蛋白质的区别
多肽
蛋白质
有无空间结构
无
有
联系
蛋白质可由一条或几条肽链形成
提醒
翻译的直接产物——多肽，不叫蛋白质，必须经加工，形成一定的空间结构才叫蛋白质
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(2015·合肥一模)核酸是一切生物的遗传物质，通过复制、转录、翻译等过程传递遗传信息。以下说法错误的是
(　　)
A．多起点复制大大提高了DNA分子复制的效率
B．可遗传变异不一定涉及核酸分子结构的变化
C．一般而言，RNA是单链核酸分子，不含氢键
D．RNA聚合酶具有识别DNA特异性序列的功能
[解题指导]　(1)蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序的不同，以及蛋白质的空间结构有关；蛋白质既具有多样性又具有特异性(或专一性)，即每种蛋白质都具有特定的空间结构和功能，空间结构不同功能不同。
(2)酶的化学本质为蛋白质或RNA。
[解析]　本题考查遗传物质的复制、转录和翻译，意在考查考生对所学知识的掌握、理解并能灵活运用的能力，难度中等。DNA从多个起点同时复制，加快了复制的速度，A正确；可遗传变异不一定涉及核酸分子结构的变化，如染色体数目的变异，B正确；tRNA分子有部分双链区域，在这些区域含有氢键，C错误；RNA聚合酶与DNA上的启动子结合，催化转录过程，D正确。
[答案]　C
几种常考蛋白质的分布和功能
名称
分布或来源
功能
大多数酶
细胞内或细胞外
催化作用
载体蛋白
细胞膜
运输某些物质(如离子、氨基酸等)
某些激素(如生长激素、胰岛素)
由内分泌腺细胞合成分泌至内环境
调节生命活动
抗体
由浆细胞合成并分泌至内环境中
免疫作用
淋巴因子
由T细胞合成并分泌至内环境中
促进B细胞分裂、分化为浆细胞或记忆B细胞
血红蛋白
红细胞内
主要运输O2和部分CO2
糖蛋白
细胞膜表面
保护、润滑、识别等作用
结构蛋白
细胞膜、肌细胞等
构成细胞和生物体的成分
[拓展探究]　低温能使蛋白质变性吗？蛋白质变性后，肽键断裂了吗？
[答案]　低温不会使蛋白质变性；蛋白质变性只是破坏了肽键弯曲折叠形成的空间结构，而肽键并没有被破坏。
题组训练
1．(2015·宜春模拟)下面是三种化合物的结构简式，有关三种化合物的叙述中错误的是(　　)
A．三种化合物可以用一个结构通式表示
B．三种化合物的共同点之一是都含有一个氨基、一个羧基
C．三种化合物都不能与双缩脲试剂发生紫色反应
D．三种化合物两两结合形成的物质的游离氨基数相同、羧基数不同
[解析]　A正确，三种物质都是构成蛋白质的氨基酸，都可用氨基酸的结构通式表示。B错误，图中三种氨基酸共同点应为“至少都含有一个氨基、一个羧基”。C正确，双缩脲试剂鉴定蛋白质产生紫色反应，是由于蛋白质中有肽键，氨基酸中无肽键，故不能与双缩脲试剂发生紫色反应。D正确，三种化合物两两结合形成的物质中游离的氨基数分别是1、1、1，羧基数分别是2、1、2。
[答案]　B
2．(2015·长春模拟)下列关于肽键的说法，正确的是
(　　)
A．在形成多肽的过程中形成的肽键数目一定等于所失去的水分子数
B．肽键可以表示为CO—NH或NH—CO
C．几条肽链在形成蛋白质的过程中也通过肽键连接起来
D．在链状肽中一个十肽分子比一个八肽分子多一个肽键
[答案]　A
3．(2015·日照调研)下图表示胰岛素分子中一条多肽链，其中有3个甘氨酸(R基：—H)分别位于第8、20、23位。下列叙述正确的是(　　)
A．该多肽含有一个游离的羧基，位于第1位
B．用特殊水解酶除去3个甘氨酸，形成的短肽比原多肽多5个氧原子
C．用特殊水解酶除去3个甘氨酸，形成的产物中有4条多肽
D．该多肽释放到细胞外需要经过两种细胞器的加工
[解析]　本题考查多肽和氨基酸的结构、分泌蛋白的合成和分泌，意在考查考生在理解和分析推理方面的能力，难度较大。该多肽至少含有一个游离的羧基，位于第30位(多肽一般从N端开始给氨基酸编号)；除去3个甘氨酸后，形成的短肽中氧原子的数目不变化；除去3个甘氨酸后，形成的肽有4种，分别是一分子二肽、两分子七肽、一分子十一肽，七肽和十一肽是多肽，二肽不是多肽；该多肽释放到细胞外之前，需要通过内质网和高尔基体的加工。
[答案]　D
考点二　与蛋白质相关的计算
1．蛋白质分子量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系
肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－肽链数；
蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－脱去水分子数×18。
肽链数目
氨基酸数
肽键数目
脱去水分子数
多肽链相对分子量
氨基数目
羧基数目
1条
m
m－1
m－1
am－18(m－1)
至少1个
至少1个
n条
m
m－n
m－n
am－18(m－n)
至少n个
至少n个
(注：氨基酸平均分子量为a)
2．蛋白质中游离氨基和羧基数目的计算
(1)氨基数＝肽链数＋R基上的氨基数＝各氨基酸中氨基总数－肽键数；
(2)羧基数＝肽链数＋R基上的羧基数＝各氨基酸中羧基总数－肽键数。
3．蛋白质中含有N、O、H原子数的计算
(1)N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数＝各氨基酸中N原子总数。
(2)O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数＝各氨基酸中O原子总数－脱去水分子数。
(3)氢原子数＝各氨基酸中H的总数－2×脱去水分子数。
4．基因表达过程中，氨基酸数与相应的碱基(核苷酸)数目的对应关系
5．环状肽的结构与计算
环状肽如图所示：
根据图示可知：肽键数＝脱去的水分子数＝氨基酸数(由于环肽首尾氨基酸彼此相连，故形成一个环肽时，比形成一条直链肽要多生成一个水分子)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(2014·湖南十二校一模)经分析某条多肽链中有O原子p个，N原子q个，它彻底水解后，只得到下列

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