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第2讲　细胞中的元素与化合物、无机物
【课标要求】
1.说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成,它们以碳链为骨架形成复杂的生物大分子。
2.指出水是活细胞中含量最多的化合物,以自由水和结合水的形式存在,赋予了细胞许多特性,在生命活动中具有重要作用。
3.举例说出无机盐在细胞内含量虽少,但与生命活动密切相关。
4.活动:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。
考点一　细胞中的元素与化合物
【精梳攻教材】
【基础整合】
1.组成细胞的元素:
(1)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系:
(2)元素的来源、分类和存在形式:
【名师点睛】
有关元素的3点说明
(1)细胞中含量最多的4种元素是C、H、O、N。
(2)生物体内含有的元素不一定都是必需元素,如人体内可能含有Pb,但Pb不是必需元素。
(3)占玉米细胞干重最多的元素是O,占人体细胞干重最多的元素是C。
2.组成细胞的化合物:
3.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质:
(1)检测原理:某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应。
①还原糖(如葡萄糖、果糖、麦芽糖)+斐林试剂砖红色沉淀。
②脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色。
③蛋白质+双缩脲试剂→紫色。
(2)实验步骤:
①还原糖的检测:
②脂肪的检测
③蛋白质的检测
【名师点睛】
检测三类有机物时操作步骤上的三个“唯一”
(1)唯一需要加热:还原糖检测。
(2)唯一需要显微镜:检测生物组织中的脂肪。
(3)唯一使用酒精:脂肪的检测,用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。
【多维赋能】
1.在细胞的干重中,玉米细胞中O的含量明显高于人体细胞,而人体细胞中N、Ca、P的含量明显高于玉米细胞,原因是玉米细胞中糖类含量多一些,人体细胞中蛋白质含量多一些,且人体骨骼中Ca、P的含量较高。
2.组成细胞的元素追根溯源来自无机环境,但细胞内各种元素的比例与无机环境大不相同的原因是细胞是有生命的,它可以主动地、有选择地从无机环境中获取生命活动需要的元素。
【自测强化】
1.组成人体的主要元素中,C占细胞干重百分比最大,O次之。(必修1 P16表格)(√)
2.Ca、Mg、Fe、Mn、Cu是组成细胞的微量元素。(必修1 P17正文)(×)
分析:Ca、Mg是组成细胞的大量元素。
3.磷是组成藻类细胞的微量元素。(×)
分析:磷是大量元素。
4.淡蓝色的双缩脲试剂可与豆浆中的蛋白质结合,通过吸附作用显示紫色。(2025·安徽卷,4B)(×)
分析:双缩脲试剂与蛋白质的反应为络合反应。
5.向土豆匀浆中加入一定量的碘液后,溶液会呈蓝色。(2025·四川卷,5B)(√)
6.用斐林试剂检测梨汁中的还原糖时,需要加热后才能呈现砖红色。(2025·黑吉辽内蒙古卷,11B)(√)
【精研强思维】
【思维探究】
　种子含有淀粉(糖类)、脂肪和蛋白质等,这些物质是种子萌发和幼苗生长必备的。下图为三种种子的化学成分及含量示意图:
(1)(科学思维)以上三种种子中最宜选用________种子检验细胞中的脂肪颗粒,判断的依据是________________________________,________(填“需要”或“不需要”)使用显微镜。
提示:花生　三种种子中花生的脂肪含量最高　需要
(2)(科学思维)若利用斐林试剂的甲液、乙液和蒸馏水鉴定蛋白质,该如何操作
提示:先将斐林试剂的乙液用蒸馏水稀释到所需的质量浓度,得到双缩脲试剂B液后,再利用它检测蛋白质。
(3)(科学探究)提供染色体提取液、豆浆溶液等材料用具。设计一个简单的实验方案,验证组成染色体的成分有蛋白质。
提示:向2支试管中分别加入等量且适量的染色体提取液和豆浆溶液,再向2支试管中分别加入等量且适量的双缩脲试剂,振荡摇匀,对比观察2支试管中的颜色变化。
【思维建构】
　斐林试剂与双缩脲试剂的“一同、三不同”
【精练提素养】
1.(2025·广东卷)某同学使用双缩脲试剂检测豆浆中的蛋白质。下列做法错误的是(　　)
A.用蒸馏水稀释豆浆作样液
B.在常温下检测
C.用未加试剂的样液作对照
D.剩余豆浆不饮用
【解析】选C。未经稀释的豆浆样液过于黏稠,易附着在试管壁上导致反应不均匀或清洗困难,影响显色观察和结果判定,故反应前需用蒸馏水稀释豆浆作样液,A正确;蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应,该反应在常温下进行,B正确;本实验能够前后自身对照,无须用未加试剂的样液作对照,C错误;实验所用豆浆一般未经煮沸,故剩余豆浆不建议饮用,D正确。
2. 【不定项】(2026·长春模拟)下图为元素在生物体内的含量分布情况。下列叙述正确的是(　　)
A.C、S、K、H、Zn属于大量元素
B.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
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.Ⅲ含量虽少,却是生物体正常生命活动不可缺少的
【解析】选B、C、D。C、S、K、H属于大量元素,Zn属于微量元素,A错误;Ⅰ是组成生物体的元素,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,C正确;微量元素含量虽少,但却是生物体正常生命活动不可缺少的,D正确。
3. 【不定项】(2026·包头模拟)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。下列相关叙述错误的是(　　)
A.两种细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质
B.两种细胞中含量最多的四种元素为C、H、O、N
C.两种细胞内的生物大分子有蛋白质、多糖、脂肪等,均以碳链作为基本骨架
D.检测还原糖以梨的果肉为实验材料,原因是梨汁富含还原性糖且梨的果肉为白色
【解析】选C。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,组成细胞的元素最多是C、H、O、N,A、B正确;脂肪不属于生物大分子,C错误;检测还原糖时以梨的果肉为实验材料的原因是梨汁富含还原性糖且梨的果肉为白色,不会对实验结果造成影响,D正确。
【加固训练】
(2026·鄂尔多斯模拟)无花果中含有苹果酸、柠檬酸、脂肪酶等,具有促进排便、增强消化功能、保护心血管等功效。下列叙述错误的是(　　)
A.新鲜无花果细胞中无机物的含量大于有机物
B.无花果中含有丰富的微量元素,如锰、锌、钙等
C.不同生物组织的细胞中各种化合物的含量有差别
D.无花果细胞和人体细胞中元素的种类大致相同
【解析】选B。活细胞中,细胞内含量最多的化合物是水,占70%~90%,无机物的含量大于有机物的含量,A正确;钙元素属于大量元素,B错误;不同生物组织的细胞中各种化合物的含量有差异,C正确;不同生物体内所含有的元素种类大体相同,这体现了生物界的统一性,D正确。
考点二　细胞中的无机物
【精梳攻教材】
【基础整合】
1.细胞中的水:
(1)水的结构和性质:
①图示:
②结构和性质:
　(2)水的存在形式和功能:
(3)自由水/结合水的值与代谢、抗逆性的关系:
2.细胞中的无机盐:
【多维赋能】
1.植物缺少N、P、Mg会影响光合作用的原因是:N、Mg是组成叶绿素的成分,N、P是组成叶绿体类囊体薄膜和ATP的成分,N也是组成与光合作用有关酶的成分,因此植物缺少N、P、Mg会影响光合作用。
2.农田施肥的同时,往往需要适当浇水,原因是肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物的根系吸收。
【自测强化】
1.细胞内结合水与自由水的比值越高,细胞质流动速率越快。(2024·湖南卷,8B)(×)
分析:通常来说,细胞内自由水所占的比例越大,细胞的代谢就越旺盛,因此,细胞内自由水与结合水的比值越高,细胞质流动速率越快。
2.幼苗中的水可参与形成NADPH,也可参与形成NADH。(2024·贵州卷,1D)(√)
3.幼苗根细胞中的无机盐可参与细胞构建,水不参与。(2024·贵州卷,1C)(×)
分析:幼苗根细胞中的无机盐和水均可参与细胞构建。
4.细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水。(2021·全国乙卷,3C)(×)
分析:细胞在有氧呼吸第二个阶段消耗水,在有氧呼吸第三个阶段产生水。
5.南极帝企鹅的核酸、多糖和蛋白质合成过程中都有水的产生。(2023·湖南卷,1B)(√)
6.无机盐对维持人体细胞渗透压有重要作用,大量出汗需适量补充水和无机盐。(√)
【精练提素养】
1.(2025·晋陕青宁卷)佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内某种元素缺乏有关。该元素还可以(　　)
A.参与构成叶绿素
B.用于诱导原生质体融合
C.辅助血红蛋白携氧
D.参与构成甲状腺激素
【解析】选B。佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内钙(Ca2+)缺乏有关,叶绿素的核心元素是镁(Mg2+),钙(Ca2+)不参与叶绿素构成,A错误;在植物体细胞杂交技术中,高Ca2+-高pH融合法是诱导植物原生质体融合的一种方法,与钙(Ca2+)有关,B正确;血红蛋白的辅基含铁(Fe2+),负责携氧,与钙无关,C错误;甲状腺激素含碘(I-),钙不参与其构成,D错误。
2. 【不定项】(2026·株洲模拟)“有收无收在于水,收多收少在于肥。”这句谚语形象地说明了水和无机盐在生物体生长发育中的重要作用。下列关于细胞中水和无机盐的叙述,错误的是(　　)
A.结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖和脂肪等物质结合
B.结合水所占的比例越高,细胞抵抗寒冷等不良环境的能力越弱
C.细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,具有维持细胞酸碱平衡的作用
D.若人体血液中Ca2+含量太低,会出现抽搐现象
【解析】选A、B。结合水是细胞内与其他物质(如蛋白质、多糖等亲水性物质)结合的水,但脂肪属于疏水性物质,结合水不会与脂肪结合,A错误;结合水所占比例升高时,细胞代谢活动减弱,抗逆性增强(如抗寒、抗旱能力),B错误;无机盐主要以离子的形式存在(如Na+、K+、Ca2+等),部分离子参与维持酸碱平衡(如HC、HP),C正确;Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙过高会造成肌无力,血钙过低会引起抽搐,D正确。
【加固训练】
(2024·重庆卷)下表据《中国膳食指南》得到女性3种营养元素每天推荐摄入量,据表推测,下列错误的是(　　)
年龄段 摄入量
钙/ (mg·d-1) 铁/ (mg·d-1) 碘/ (μg·d-1)
0.5~1岁 350 10 115
25~30岁(未孕) 800 18 120
25~30岁(孕中期) 800 25 230
65~75岁 800 10 120
A.以单位体重计,婴儿对碘的需求高于成人
B.与孕前期相比,孕中期女性对氧的需求量升高
C.对25岁与65岁女性,大量元素的推荐摄入量不同
D.即使按推荐量摄入钙,部分女性也会因缺维生素D而缺钙
【解析】选C。本题主要考查细胞的分子组成。由表格数据可知,碘的推荐摄入量婴儿为115 μg·d-1,成人为120 μg·d-1,但成人的体重远高于婴儿,因而以单位体重计,婴儿对碘的需求高于成人,A正确;铁是血红蛋白的重要成分,而血红蛋白的主要功能是运输氧,孕中期铁的摄入量高于未孕,由此推测,与孕前期相比,孕中期女性对氧的需求量升高,B正确;大量元素主要有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,对25岁与65岁女性来说,钙的推荐摄入量均为800 mg·d-1,C错误;维生素D可以促进钙的吸收,所以即使按推荐量摄入钙,部分女性也会因缺维生素D而缺钙,D正确。
【体验高考真题溯源】
1.(2022·湖北卷)→(必修1 P20本节聚焦1)水是生命的源泉,节约用水是每个人应尽的责任。下列有关水在生命活动中作用的叙述,错误的是(　　)
A.水是酶促反应的环境
B.参与血液中缓冲体系的形成
C.可作为维生素D等物质的溶剂
D.可作为反应物参与生物氧化过程
【教考融通】
教材和考题考查的内容高度相似,都是考查水的作用,如作为溶剂、提供液体环境等,要求较低,熟记基本知识即可。
【解析】选C。自由水是化学反应的介质,所以水是酶促反应的环境,A正确;血液中的缓冲对是由离子组成的,离子溶解在水中才能形成缓冲体系,B正确;维生素D属于脂质,脂质通常都不溶于水,C错误;自由水能参与化学反应,所以水可作为反应物参与生物氧化过程,D正确。
【深研教材预测高考】
2.(必修1 P18探究·实践拓展)奶茶常用大量含葡萄糖的糖浆进行调味。某生物兴趣小组从某奶茶店买回一杯宣称用鲜奶调制的奶茶(颜色为白色),欲对其相关成分进行检测。下列相关叙述正确的是(　　)
A.加入斐林试剂混匀后可观察到奶茶由白色变成砖红色
B.若该奶茶使用了鲜奶,加入双缩脲试剂并混匀,可观察到颜色变紫
C.用苏丹Ⅲ染液滴进奶茶中,若呈橘黄色,则说明奶茶中含有脂肪
D.可用碘液检测是否含有淀粉,若呈红色,则奶茶中含淀粉
【解析】选B。斐林试剂检测还原糖需要水浴加热,仅混匀不能观察到奶茶颜色变成砖红色,A 错误;若奶茶使用了鲜奶,鲜奶中含有蛋白质,蛋白质与双缩脲试剂反应能产生紫色,B正确;苏丹Ⅲ染液本身呈橘黄色,而染色后无法用体积分数为50%酒精(与水互溶)除去浮色,所以用苏丹Ⅲ染液滴进奶茶中,若呈橘黄色,无法说明奶茶中含有脂肪,C错误;可以用碘液检测是否含淀粉,但淀粉遇碘液呈现蓝色,不是呈现红色,D错误。
【加固训练】
(必修1 P22思考·讨论)下图是一种叶绿素分子和血红素分子的局部结构简图。下列叙述错误的是(　　)
A.植物体缺镁会影响其光合作用
B.动物体缺铁会影响其对氧的运输
C.Mg只存在于植物中,Fe只存在于动物中
D.合成叶绿素和血红素时分别需要镁和铁
【解析】选C。Mg是叶绿素的组成成分,植物体缺镁会影响光合作用;铁是血红素的组成成分,血红素参与合成的血红蛋白与动物体内氧气的运输有关,故动物体缺铁会影响其对氧的运输,A、B、D正确。植物和动物细胞中均含有Mg和Fe,C错误。(共50张PPT)
第2讲　细胞中的元素与化合物、无机物
考点一　细胞中的元素与化合物
考点二　细胞中的无机物
从教材走向高考
【课标要求】
1.说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成,它们以碳链为骨架形成复杂的生物大分子。
2.指出水是活细胞中含量最多的化合物,以自由水和结合水的形式存在,赋予了细胞许多特性,在生命活动中具有重要作用。
3.举例说出无机盐在细胞内含量虽少,但与生命活动密切相关。
4.活动:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。
考点一　细胞中的元素与化合物
【精梳攻教材】
【基础整合】
1.组成细胞的元素:
(1)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系:
(2)元素的来源、分类和存在形式:
【名师点睛】
有关元素的3点说明
(1)细胞中含量最多的4种元素是C、H、O、N。
(2)生物体内含有的元素不一定都是必需元素,如人体内可能含有Pb,但Pb不是必需元素。
(3)占玉米细胞干重最多的元素是O,占人体细胞干重最多的元素是C。
2.组成细胞的化合物:
3.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质:
(1)检测原理:某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的
颜色反应。
①还原糖(如葡萄糖、果糖、麦芽糖)+__________ 砖红色沉淀。
②脂肪+苏丹Ⅲ染液→________。
③蛋白质+____________→紫色。
斐林试剂
橘黄色
双缩脲试剂
(2)实验步骤:
①还原糖的检测:
②脂肪的检测
③蛋白质的检测
【名师点睛】
检测三类有机物时操作步骤上的三个“唯一”
(1)唯一需要加热:还原糖检测。
(2)唯一需要显微镜:检测生物组织中的脂肪。
(3)唯一使用酒精:脂肪的检测,用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。
【多维赋能】
1.在细胞的干重中,玉米细胞中O的含量明显高于人体细胞,而人体细胞中
N、Ca、P的含量明显高于玉米细胞,原因是玉米细胞中______含量多一些,
人体细胞中________含量多一些,且人体骨骼中Ca、P的含量较高。
2.组成细胞的元素追根溯源来自无机环境,但细胞内各种元素的比例与无
机环境大不相同的原因是__________________________________________
________________________________。
糖类
蛋白质
细胞是有生命的,它可以主动地、有选择地从无
机环境中获取生命活动需要的元素
【自测强化】
1.组成人体的主要元素中,C占细胞干重百分比最大,O次之。(必修1 P16
表格)( )
2.Ca、Mg、Fe、Mn、Cu是组成细胞的微量元素。(必修1 P17正文)( )
分析:Ca、Mg是组成细胞的大量元素。
3.磷是组成藻类细胞的微量元素。( )
分析:磷是大量元素。
√
×
×
4.淡蓝色的双缩脲试剂可与豆浆中的蛋白质结合,通过吸附作用显示紫色。
(2025·安徽卷,4B)( )
分析:双缩脲试剂与蛋白质的反应为络合反应。
5.向土豆匀浆中加入一定量的碘液后,溶液会呈蓝色。(2025·四川卷,5B)( )
6.用斐林试剂检测梨汁中的还原糖时,需要加热后才能呈现砖红色。
(2025·黑吉辽内蒙古卷,11B)( )
×
√
√
【精研强思维】
【思维探究】
　种子含有淀粉(糖类)、脂肪和蛋白质等,这些物质是种子萌发和幼苗生长必备的。下图为三种种子的化学成分及含量示意图:
(1)(科学思维)以上三种种子中最宜选用________种子检验细胞中的脂肪颗粒,判断的依据是________________________________,________(填“需要”或“不需要”)使用显微镜。
提示:花生　三种种子中花生的脂肪含量最高　需要
(2)(科学思维)若利用斐林试剂的甲液、乙液和蒸馏水鉴定蛋白质,该如何操作
提示:先将斐林试剂的乙液用蒸馏水稀释到所需的质量浓度,得到双缩脲试剂B液后,再利用它检测蛋白质。
(3)(科学探究)提供染色体提取液、豆浆溶液等材料用具。设计一个简单的实验方案,验证组成染色体的成分有蛋白质。
提示:向2支试管中分别加入等量且适量的染色体提取液和豆浆溶液,再向2支试管中分别加入等量且适量的双缩脲试剂,振荡摇匀,对比观察2支试管中的颜色变化。
【思维建构】
　斐林试剂与双缩脲试剂的“一同、三不同”
【精练提素养】
1.(2025·广东卷)某同学使用双缩脲试剂检测豆浆中的蛋白质。下列做法错误的是(　　)
A.用蒸馏水稀释豆浆作样液
B.在常温下检测
C.用未加试剂的样液作对照
D.剩余豆浆不饮用
√
【解析】选C。未经稀释的豆浆样液过于黏稠,易附着在试管壁上导致反应不均匀或清洗困难,影响显色观察和结果判定,故反应前需用蒸馏水稀释豆浆作样液,A正确;蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应,该反应在常温下进行,B正确;本实验能够前后自身对照,无须用未加试剂的样液作对照,C错误;实验所用豆浆一般未经煮沸,故剩余豆浆不建议饮用,D正确。
2. 【不定项】(2026·长春模拟)下图为元素在生物体内的含量分布情况。下列叙述正确的是(　　)
A.C、S、K、H、Zn属于大量元素
B.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
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.Ⅲ含量虽少,却是生物体正常生命活动不可缺少的
√
√
√
【解析】选B、C、D。C、S、K、H属于大量元素,Zn属于微量元素,A错误;Ⅰ是组成生物体的元素,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,C正确;微量元素含量虽少,但却是生物体正常生命活动不可缺少的,D正确。
3. 【不定项】(2026·包头模拟)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。下列相关叙述错误的是(　　)
A.两种细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质
B.两种细胞中含量最多的四种元素为C、H、O、N
C.两种细胞内的生物大分子有蛋白质、多糖、脂肪等,均以碳链作为基本骨架
D.检测还原糖以梨的果肉为实验材料,原因是梨汁富含还原性糖且梨的果肉为白色
√
【解析】选C。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,组成细胞的元素最多是C、H、O、N,A、B正确;脂肪不属于生物大分子,C错误;检测还原糖时以梨的果肉为实验材料的原因是梨汁富含还原性糖且梨的果肉为白色,不会对实验结果造成影响,D正确。
【加固训练】
(2026·鄂尔多斯模拟)无花果中含有苹果酸、柠檬酸、脂肪酶等,具有促进排便、增强消化功能、保护心血管等功效。下列叙述错误的是(　　)
A.新鲜无花果细胞中无机物的含量大于有机物
B.无花果中含有丰富的微量元素,如锰、锌、钙等
C.不同生物组织的细胞中各种化合物的含量有差别
D.无花果细胞和人体细胞中元素的种类大致相同
√
【解析】选B。活细胞中,细胞内含量最多的化合物是水,占70%~90%,无机物的含量大于有机物的含量,A正确;钙元素属于大量元素,B错误;不同生物组织的细胞中各种化合物的含量有差异,C正确;不同生物体内所含有的元素种类大体相同,这体现了生物界的统一性,D正确。
考点二　细胞中的无机物
【精梳攻教材】
【基础整合】
1.细胞中的水:
(1)水的结构和性质:
①图示:
②结构和性质:
(2)水的存在形式和功能:
(3)自由水/结合水的值与代谢、抗逆性的关系:
2.细胞中的无机盐:
【多维赋能】
1.植物缺少N、P、Mg会影响光合作用的原因是:N、Mg是组成________的
成分,N、P是组成叶绿体____________和ATP的成分,N也是组成与光合作用
有关____的成分,因此植物缺少N、P、Mg会影响光合作用。
2.农田施肥的同时,往往需要适当浇水,原因是__________________________
____________________________。
叶绿素
类囊体薄膜
酶
肥料中的矿质元素只有溶解
在水中才能被作物的根系吸收
【自测强化】
1.细胞内结合水与自由水的比值越高,细胞质流动速率越快。(2024·湖
南卷,8B)( )
分析:通常来说,细胞内自由水所占的比例越大,细胞的代谢就越旺盛,因此,
细胞内自由水与结合水的比值越高,细胞质流动速率越快。
2.幼苗中的水可参与形成NADPH,也可参与形成NADH。(2024·贵州卷,
1D)( )
3.幼苗根细胞中的无机盐可参与细胞构建,水不参与。(2024·贵州卷,1C)( )
分析:幼苗根细胞中的无机盐和水均可参与细胞构建。
×
√
×
4.细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水。(2021·全国乙卷,3C)( )
分析:细胞在有氧呼吸第二个阶段消耗水,在有氧呼吸第三个阶段产生水。
5.南极帝企鹅的核酸、多糖和蛋白质合成过程中都有水的产生。(2023·
湖南卷,1B)( )
6.无机盐对维持人体细胞渗透压有重要作用,大量出汗需适量补充水和无
机盐。( )
×
√
√
【精练提素养】
1.(2025·晋陕青宁卷)佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内某种元素缺乏有关。该元素还可以(　　)
A.参与构成叶绿素
B.用于诱导原生质体融合
C.辅助血红蛋白携氧
D.参与构成甲状腺激素
√
【解析】选B。佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内钙(Ca2+)缺乏有关,叶绿素的核心元素是镁(Mg2+),钙(Ca2+)不参与叶绿素构成,A错误;在植物体细胞杂交技术中,高Ca2+-高pH融合法是诱导植物原生质体融合的一种方法,与钙(Ca2+)有关,B正确;血红蛋白的辅基含铁(Fe2+),负责携氧,与钙无关,C错误;甲状腺激素含碘(I-),钙不参与其构成,D错误。
2. 【不定项】(2026·株洲模拟)“有收无收在于水,收多收少在于肥。”这句谚语形象地说明了水和无机盐在生物体生长发育中的重要作用。下列关于细胞中水和无机盐的叙述,错误的是(　　)
A.结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖和脂肪等物质结合
B.结合水所占的比例越高,细胞抵抗寒冷等不良环境的能力越弱
C.细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,具有维持细胞酸碱平衡的作用
D.若人体血液中Ca2+含量太低,会出现抽搐现象
√
√
【解析】选A、B。结合水是细胞内与其他物质(如蛋白质、多糖等亲水性物质)结合的水,但脂肪属于疏水性物质,结合水不会与脂肪结合,A错误;结合水所占比例升高时,细胞代谢活动减弱,抗逆性增强(如抗寒、抗旱能力),B错误;无机盐主要以离子的形式存在(如Na+、K+、Ca2+等),部分离子参与维持酸碱平衡(如HC、HP),C正确;Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙过高会造成肌无力,血钙过低会引起抽搐,D正确。
【加固训练】
(2024·重庆卷)下表据《中国膳食指南》得到女性3种营养元素每天推荐摄入量,据表推测,下列错误的是(　　)
年龄段 摄入量
钙/(mg·d-1) 铁/(mg·d-1) 碘/(μg·d-1)
0.5~1岁 350 10 115
25~30岁(未孕) 800 18 120
25~30岁(孕中期) 800 25 230
65~75岁 800 10 120
A.以单位体重计,婴儿对碘的需求高于成人
B.与孕前期相比,孕中期女性对氧的需求量升高
C.对25岁与65岁女性,大量元素的推荐摄入量不同
D.即使按推荐量摄入钙,部分女性也会因缺维生素D而缺钙
√
【解析】选C。本题主要考查细胞的分子组成。由表格数据可知,碘的推荐摄入量婴儿为115 μg·d-1,成人为120 μg·d-1,但成人的体重远高于婴儿,因而以单位体重计,婴儿对碘的需求高于成人,A正确;铁是血红蛋白的重要成分,而血红蛋白的主要功能是运输氧,孕中期铁的摄入量高于未孕,由此推测,与孕前期相比,孕中期女性对氧的需求量升高,B正确;大量元素主要有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,对25岁与65岁女性来说,钙的推荐摄入量均为800 mg·d-1,C错误;维生素D可以促进钙的吸收,所以即使按推荐量摄入钙,部分女性也会因缺维生素D而缺钙,D正确。
从教材走向高考
【体验高考真题溯源】
1.(2022·湖北卷)→(必修1 P20本节聚焦1)水是生命的源泉,节约用水是每个人应尽的责任。下列有关水在生命活动中作用的叙述,错误的是(　　)
A.水是酶促反应的环境
B.参与血液中缓冲体系的形成
C.可作为维生素D等物质的溶剂
D.可作为反应物参与生物氧化过程
√
【教考融通】
教材和考题考查的内容高度相似,都是考查水的作用,如作为溶剂、提供液体环境等,要求较低,熟记基本知识即可。
【解析】选C。自由水是化学反应的介质,所以水是酶促反应的环境,A正确;血液中的缓冲对是由离子组成的,离子溶解在水中才能形成缓冲体系,B正确;维生素D属于脂质,脂质通常都不溶于水,C错误;自由水能参与化学反应,所以水可作为反应物参与生物氧化过程,D正确。
【深研教材预测高考】
2.(必修1 P18探究·实践拓展)奶茶常用大量含葡萄糖的糖浆进行调味。某生物兴趣小组从某奶茶店买回一杯宣称用鲜奶调制的奶茶(颜色为白色),欲对其相关成分进行检测。下列相关叙述正确的是(　　)
A.加入斐林试剂混匀后可观察到奶茶由白色变成砖红色
B.若该奶茶使用了鲜奶,加入双缩脲试剂并混匀,可观察到颜色变紫
C.用苏丹Ⅲ染液滴进奶茶中,若呈橘黄色,则说明奶茶中含有脂肪
D.可用碘液检测是否含有淀粉,若呈红色,则奶茶中含淀粉
√
【解析】选B。斐林试剂检测还原糖需要水浴加热,仅混匀不能观察到奶茶颜色变成砖红色,A 错误;若奶茶使用了鲜奶,鲜奶中含有蛋白质,蛋白质与双缩脲试剂反应能产生紫色,B正确;苏丹Ⅲ染液本身呈橘黄色,而染色后无法用体积分数为50%酒精(与水互溶)除去浮色,所以用苏丹Ⅲ染液滴进奶茶中,若呈橘黄色,无法说明奶茶中含有脂肪,C错误;可以用碘液检测是否含淀粉,但淀粉遇碘液呈现蓝色,不是呈现红色,D错误。
【加固训练】
(必修1 P22思考·讨论)下图是一种叶绿素分子和血红素分子的局部结构简图。下列叙述错误的是(　　)
A.植物体缺镁会影响其光合作用
B.动物体缺铁会影响其对氧的运输
C.Mg只存在于植物中,Fe只存在于动物中
D.合成叶绿素和血红素时分别需要镁和铁
√
【解析】选C。Mg是叶绿素的组成成分,植物体缺镁会影响光合作用;铁是血红素的组成成分,血红素参与合成的血红蛋白与动物体内氧气的运输有关,故动物体缺铁会影响其对氧的运输,A、B、D正确。植物和动物细胞中均含有Mg和Fe,C错误。(共30张PPT)
核心素养测评　
第一单元　第2讲　细胞中的元素与化合物、无机物
(20分钟　24分)
【基础过关练】
1.(2分)富营养化水体中,藻类是吸收磷元素的主要生物,下列说法正确的是
(　　)
A.磷是组成藻类细胞的微量元素
B.磷是构成藻类生物膜的必要元素
C.藻类的ATP和淀粉都是含磷化合物
D.植物缺少磷元素会导致叶绿素无法合
√
【解析】选B。P(磷)属于大量元素,不属于微量元素,A错误;藻类生物膜主要由磷脂和蛋白质组成,而磷脂分子含有磷元素,因此磷元素是构成藻类生物膜的必要元素,B正确;ATP含有C、H、O、N、P五种元素,而淀粉属于糖类,只有C、H、O三种元素,不含有磷元素,C错误;叶绿素的元素组成是C、H、O、N、Mg,不含有磷元素,D错误。
2.(2分)(2026·汕头联考)龙井茶产自浙江杭州一带,有色泽翠绿、滋味甘醇等
特点,是“中国十大名茶”之一。下列关于西湖龙井的说法,错误的是(　　)
A.采摘的新鲜茶叶细胞中的元素大多以离子的形式存在
B.新鲜茶叶细胞中含有的Mg是大量元素
C.茶叶细胞和人体细胞所含元素种类大致相同但含量有所差异
D.采摘的新鲜茶叶细胞中含量最高的有机物是蛋白质
√
【解析】选A。细胞中的元素大多数以化合物的形式存在,无机盐主要以离子的形式存在,A错误;Mg是叶绿素的组成成分,新鲜茶叶细胞中含有的Mg是大量元素,B正确;不同生物细胞元素种类具有统一性,但含量有差异,茶叶细胞和人体细胞亦是如此,C正确;采摘的新鲜茶叶细胞中含量最高的有机物是蛋白质,含量最多的无机物是水,D正确。
3.(2分)波罗蜜营养丰富、口感甘甜,其果肉中部分物质的含量如下表所示。下列
说法正确的是 (　　)
A.波罗蜜细胞中含量最多的化合物是碳水化合物
B.表格中未提及的微量元素因含量极少而不如大量元素重要
C.组成波罗蜜细胞的化学元素在无机自然界中均能找到,体现了生物与非生物界
的统一性
D.波罗蜜果肉可与双缩脲试剂发生作用产生橘黄色反应
物质 蛋白质 脂肪 碳水化合物 钾 磷 镁 钙 纤维素
含量(mg/100 g果肉) 1 500 300 25000 263 23 36 48 2 000
√
【解析】选C。活细胞中含量最多的化合物是水,不是碳水化合物(糖类),A错误;微量元素虽然含量极少,但对生物体的生命活动同样具有重要作用,不可缺少,B错误;组成生物体(波罗蜜)细胞的化学元素在无机自然界中都能找到,没有一种元素是生物所特有的,这体现了生物与非生物界的统一性,C正确;蛋白质可与双缩脲试剂发生紫色反应,波罗蜜果肉中含有蛋白质,应是与双缩脲试剂发生紫色反应,而不是橘黄色反应,D错误。
4.(2分)水是生命的蕴藉,更是生命之源。没有水,生命之花将会凋零。下列
有关生物体内水的叙述,错误的是 (　　)
A.水在病变细胞中以结合水和自由水的形式存在
B.人体衰老细胞中自由水含量减少,代谢速率减慢
C.核糖体在代谢过程中能够产生水
D.冬季,植物体内自由水相对含量增多
√
【解析】选D。水在细胞中以两种形式存在,一种为结合水,另一种为自由水,所以水在病变细胞中以结合水和自由水的形式存在,A正确;自由水含量减少,代谢速率减慢是细胞衰老的特征之一,B正确;蛋白质的合成是氨基酸之间进行脱水缩合的过程,场所是核糖体,能够产生水,C正确;冬季,温度下降,植物体内自由水相对含量减少,结合水相对含量增多,从而增强植物的抗寒能力,D错误。
5.(2分)(2024·江西卷)农谚有云:“雨生百谷。”“雨”有利于种子的萌发,是“百
谷”丰收的基础。下列关于种子萌发的说法,错误的是 (　　)
A.种子萌发时,细胞内自由水所占的比例升高
B.水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞
C.水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成
D.光合作用中,水的光解发生在类囊体薄膜上
√
【解析】选C。本题主要考查水的存在形式、运输方式及参与的生理过程。种子萌发时,代谢加强,部分结合水转变为自由水,细胞内自由水所占的比例升高,A正确;水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞,不需要消耗能量,B正确;丙酮酸的生成属于有氧呼吸第一个阶段,没有水的参与,C错误;光合作用中,水的光解属于光反应阶段,发生在类囊体薄膜上,D正确。
6.(2分)水分子的结构特点决定了它具有多种多样的功能。下列相关叙述
错误的是 (　　)
A.水是极性分子,带电分子(或离子)易与水结合,因此水是一种良好的溶剂
B.结合水与细胞中的蛋白质、多糖等结合,并参与生化反应
C.由于氢键的存在,使水可以缓解温度的变化,有利于维持生命系统的稳定
性
D.自由水与结合水的比例处于动态变化中,有利于生物体适应环境的多种
变化
√
【解析】选B。水是极性分子,容易与带电的分子或离子结合,从而使其溶解,因此水作为良好的溶剂与其极性有关,A正确;结合水与细胞内的蛋白质、多糖等结合,失去流动性,是细胞结构的重要组成成分,自由水可参与细胞中的生化反应,B错误;水分子间的氢键使水具有较高的比热容,能缓冲温度变化,维持生命系统的稳定性,C正确;自由水与结合水的比例随代谢活动变化,比例升高时代谢旺盛,比例降低时抗逆性增强,有利于生物体适应环境的多种变化,D正确。
7.(2分)芥菜等蔬菜在霜冻后食用品质更佳。研究发现,植物在低温时将细胞
中的淀粉水解成葡萄糖,产生抗逆反应。下列分析错误的是 (　　)
A.抗逆反应体现了植物对低温环境的适应
B.该变化导致细胞液浓度升高,细胞液不易结冰
C.细胞中淀粉水解成葡萄糖不断消耗结合水,抗逆性增强
D.低温下芥菜不仅抗逆性增强,还变甜
【解析】选C。低温下芥菜细胞中的淀粉水解成葡萄糖,使溶液浓度升高,细
胞液不易结冰,A、B正确;细胞中淀粉水解成葡萄糖消耗的是自由水,C错误;
低温下芥菜细胞中的淀粉水解成葡萄糖,不仅抗逆性增强,还变甜,D正确。
√
【知识纵横】与水相关的知识点
8.(2分)(2025·商洛模拟)冰皮月饼的部分原料是糯米,做成的月饼外观呈白色。
人们可通过购买冰皮月饼预拌粉快速制作出好看又好吃的冰皮月饼。某同
学对冰皮月饼预拌粉(溶解在水中)中的还原糖、脂肪、蛋白质和淀粉进行
了检测,下列相关叙述错误的是 (　　)
A.做完还原糖检测实验后,剩余的斐林试剂装入棕色瓶便于以后使用
B.可用碘液检测冰皮月饼预拌粉中是否含有淀粉,若呈蓝色,则含有淀粉
C.四种物质的检测实验中,只有一种物质的检测实验需要进行水浴加热
D.在蛋白质检测实验中,若加入的CuSO4溶液过量,可能观察到样液呈蓝色
√
【解析】选A。斐林试剂要现配现用,做完还原糖检测实验后,剩余的斐林试剂不能长期放置使用,A错误;可用碘液检测冰皮月饼预拌粉中是否含有淀粉,若呈蓝色,则含有淀粉,B正确;四种物质的检测实验中,只有还原糖的检测实验需要进行水浴加热,C正确;做蛋白质检测实验时,先加入NaOH溶液,后加入CuSO4溶液,若CuSO4溶液过量,由于Cu2+是蓝色的,可能观察到样液呈蓝色,D正确。
9.(2分)(2025·临汾模拟)如图表示部分化合物的元素组成,其中①②③④表示
元素。下列相关叙述,正确的是 (　　)
A.图中所示①②③④分别为Fe、P、Mg、I
B.细胞核中的遗传物质主要为DNA
C.人体缺③会出现酸中毒
D.甲状腺激素的化学本质是蛋白质,因此不可以口服
√
【解析】选C。叶绿素、血红素和甲状腺激素的特征元素分别为Mg、Fe和I,图中①②③④分别为Mg、P、Fe、I,A错误;有细胞结构的生物遗传物质就是DNA,而不是主要为DNA,B错误;Fe是血红素的重要组成成分,血红素参与血红蛋白的组成,所以人体缺Fe会导致红细胞中血红蛋白少,进而携带氧气少,细胞因缺氧无氧呼吸(产生乳酸)增强,乳酸积累会使机体出现酸中毒,C正确;甲状腺激素的化学本质是氨基酸的衍生物,因此可以口服,D错误。
【思维进阶练】
10.(3分) 【不定项】 (2026·衡阳模拟)人的红细胞通过血红蛋白运输O2,而Fe
是人体血红蛋白的重要成分。缺Fe会阻碍血红蛋白的合成,导致缺铁性贫血。
在太空失重环境中,航天员可能会出现红细胞破裂、数量减少的现象,被称
为太空贫血。下列相关叙述错误的是 (　　)
A.缺Fe会直接导致红细胞数量减少,从而引发缺铁性贫血
B.Fe是构成血红蛋白的重要元素,这体现了无机盐参与细胞内化合物的组成
C.太空贫血是失重环境下血红蛋白无法正常合成所致
D.航天员的红细胞中含量最多的化合物和元素分别是血红蛋白、Fe
√
√
√
【解析】选A、C、D。缺Fe会阻碍血红蛋白的合成,而不是直接导致红细胞数量减少,A错误;Fe是构成血红蛋白的重要元素,说明无机盐能参与细胞内重要化合物的组成,B正确;太空贫血是失重环境中红细胞破裂、数量减少导致的,并非血红蛋白无法正常合成,C错误;红细胞中含量最多的化合物是水,含量最多的元素是O,D错误。
【知识拓展】常考无机盐的功能
11.(3分) 【不定项】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表示不同浓度的钙对某种植物花粉萌发和花粉管生长的影
响。下列相关叙述错误的是 (　　)
A.同一种作物对甲、乙两种无机盐离子的需求量相同
B.乙的浓度为d时,对提高产量最有利
C.适宜浓度的钙有利于花粉管的生长
D.在一定范围内,钙的浓度对花粉萌发率无影响
√
√
【解析】选A、B。解读图1、图2中两曲线:
A(×) 甲、乙曲线比较可知,对乙的需求量大
B(×) 乙的浓度在m时,作物的产量相对最高,对提高产量最有利
C(√) 适宜浓度的钙有利于花粉管的生长
D(√) 在一定范围内,钙的浓度对花粉萌发率没有影响
【加固训练】
下表是用于番茄无土栽培的一种培养液配方。据表回答下列问题:
Ca(NO3)2 KCl MgSO4 FeCl3 KH2PO4 H2O
1.0 g 1.29 g 0.025 g 0.005 g 0.20 g 1 000 mL
(1)检测还原糖使用_________试剂,一般不选用番茄汁作为检测还原糖的
材料,原因是______________________________________________。
【解析】(1)常用斐林试剂检测还原糖,由于番茄汁颜色鲜红,会对颜色反
应的观察产生干扰,所以一般不用其作为检测还原糖的材料。
　斐林　
　番茄汁颜色鲜红,会对颜色反应的观察产生干扰　
(2)植物体所需的矿质元素进入植物体后,有些可重复利用,有些不能重复利
用。可重复利用的矿质元素缺乏时,老叶先表现出缺乏症(叶片变黄),不可重
复利用的矿质元素缺乏时,幼叶先表现出缺乏症(叶片变黄)。请设计实验探
究Mg是否为可重复利用的元素。
实验材料:长势相同的玉米幼苗、蒸馏水、含植物必需元素的各种化合物。
实验步骤:第一步:配制适量的完全培养液和______________________,分别
装入培养瓶,并编号A、B。
第二步:将长势相同的玉米幼苗分别栽培在上述两种培养液中。
　等量的缺Mg培养液　
第三步:将两组植物放在其余条件相同且适宜的条件下培养。
第四步:培养一段时间后,观察两组玉米幼苗__________________________
__________,并记录。
预测结果及结论:若A组玉米幼苗正常生长,B组_______________________,
则说明Mg是可重复利用的元素。
　叶片颜色的变化(或叶片变
黄情况)　
　玉米幼苗老叶先变黄　
【解析】(2)探究Mg是否是可重复利用的元素,自变量是培养液中是否有Mg,因变量是“植物生长发育”的状况,其他对实验结果有影响的因素均为无关变量,应控制相同且适宜。依据实验设计应遵循的原则和题干中呈现的实验材料可推知:第一步应是配制适量的完全培养液和等量的缺Mg培养液,分别装入培养瓶中,并编号A、B。第四步应是培养一段时间后,观察两组玉米幼苗叶片颜色的变化,并做好记录。依题意可知:如果Mg是可重复利用的元素,则A组玉米幼苗正常生长,B组玉米幼苗老叶先变黄。
(3)组成细胞的化学元素中,C、H、O含量最多,请据下表分析,其原因是:
①构成细胞的化合物中含量最多的是水,占70%~90%;②_______________
______________________________。
化合 物 水 无机 盐 蛋白质 (C、H、O、N等) 脂质(C、H、O 有的含N、P) 糖类(C、H、O)
和核酸
(C、H、O、N、P)
质量 分数(%) 70~90 1~1.5 7~10 1~2 1~1.5
　构成细胞的有
机物都含有C、H、O三种元素　
【解析】(3)通过分析表可知,水在化合物中含量最多,占70%~90%,且有机物中都含有C、H、O,所以,组成细胞的化学元素中,C、H、O含量最多。核心素养测评　
第一单元　第2讲　细胞中的元素与化合物、无机物
(20分钟　24分)
【基础过关练】
1.(2分)富营养化水体中,藻类是吸收磷元素的主要生物,下列说法正确的是 (　　)
A.磷是组成藻类细胞的微量元素
B.磷是构成藻类生物膜的必要元素
C.藻类的ATP和淀粉都是含磷化合物
D.植物缺少磷元素会导致叶绿素无法合成
【解析】选B。P(磷)属于大量元素,不属于微量元素,A错误;藻类生物膜主要由磷脂和蛋白质组成,而磷脂分子含有磷元素,因此磷元素是构成藻类生物膜的必要元素,B正确;ATP含有C、H、O、N、P五种元素,而淀粉属于糖类,只有C、H、O三种元素,不含有磷元素,C错误;叶绿素的元素组成是C、H、O、N、Mg,不含有磷元素,D错误。
2.(2分)(2026·汕头联考)龙井茶产自浙江杭州一带,有色泽翠绿、滋味甘醇等特点,是“中国十大名茶”之一。下列关于西湖龙井的说法,错误的是 (　　)
A.采摘的新鲜茶叶细胞中的元素大多以离子的形式存在
B.新鲜茶叶细胞中含有的Mg是大量元素
C.茶叶细胞和人体细胞所含元素种类大致相同但含量有所差异
D.采摘的新鲜茶叶细胞中含量最高的有机物是蛋白质
【解析】选A。细胞中的元素大多数以化合物的形式存在,无机盐主要以离子的形式存在,A错误;Mg是叶绿素的组成成分,新鲜茶叶细胞中含有的Mg是大量元素,B正确;不同生物细胞元素种类具有统一性,但含量有差异,茶叶细胞和人体细胞亦是如此,C正确;采摘的新鲜茶叶细胞中含量最高的有机物是蛋白质,含量最多的无机物是水,D正确。
3.(2分)波罗蜜营养丰富、口感甘甜,其果肉中部分物质的含量如下表所示。下列说法正确的是 (　　)
物质 蛋白质 脂肪 碳水化合物 钾 磷 镁 钙 纤维素
含量(mg/100 g果肉) 1 500 300 25000 263 23 36 48 2 000
A.波罗蜜细胞中含量最多的化合物是碳水化合物
B.表格中未提及的微量元素因含量极少而不如大量元素重要
C.组成波罗蜜细胞的化学元素在无机自然界中均能找到,体现了生物与非生物界的统一性
D.波罗蜜果肉可与双缩脲试剂发生作用产生橘黄色反应
【解析】选C。活细胞中含量最多的化合物是水,不是碳水化合物(糖类),A错误;微量元素虽然含量极少,但对生物体的生命活动同样具有重要作用,不可缺少,B错误;组成生物体(波罗蜜)细胞的化学元素在无机自然界中都能找到,没有一种元素是生物所特有的,这体现了生物与非生物界的统一性,C正确;蛋白质可与双缩脲试剂发生紫色反应,波罗蜜果肉中含有蛋白质,应是与双缩脲试剂发生紫色反应,而不是橘黄色反应,D错误。
4.(2分)水是生命的蕴藉,更是生命之源。没有水,生命之花将会凋零。下列有关生物体内水的叙述,错误的是 (　　)
A.水在病变细胞中以结合水和自由水的形式存在
B.人体衰老细胞中自由水含量减少,代谢速率减慢
C.核糖体在代谢过程中能够产生水
D.冬季,植物体内自由水相对含量增多
【解析】选D。水在细胞中以两种形式存在,一种为结合水,另一种为自由水,所以水在病变细胞中以结合水和自由水的形式存在,A正确;自由水含量减少,代谢速率减慢是细胞衰老的特征之一,B正确;蛋白质的合成是氨基酸之间进行脱水缩合的过程,场所是核糖体,能够产生水,C正确;冬季,温度下降,植物体内自由水相对含量减少,结合水相对含量增多,从而增强植物的抗寒能力,D错误。
5.(2分)(2024·江西卷)农谚有云:“雨生百谷。”“雨”有利于种子的萌发,是“百谷”丰收的基础。下列关于种子萌发的说法,错误的是 (　　)
A.种子萌发时,细胞内自由水所占的比例升高
B.水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞
C.水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成
D.光合作用中,水的光解发生在类囊体薄膜上
【解析】选C。本题主要考查水的存在形式、运输方式及参与的生理过程。种子萌发时,代谢加强,部分结合水转变为自由水,细胞内自由水所占的比例升高,A正确;水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞,不需要消耗能量,B正确;丙酮酸的生成属于有氧呼吸第一个阶段,没有水的参与,C错误;光合作用中,水的光解属于光反应阶段,发生在类囊体薄膜上,D正确。
6.(2分)水分子的结构特点决定了它具有多种多样的功能。下列相关叙述错误的是 (　　)
A.水是极性分子,带电分子(或离子)易与水结合,因此水是一种良好的溶剂
B.结合水与细胞中的蛋白质、多糖等结合,并参与生化反应
C.由于氢键的存在,使水可以缓解温度的变化,有利于维持生命系统的稳定性
D.自由水与结合水的比例处于动态变化中,有利于生物体适应环境的多种变化
【解析】选B。水是极性分子,容易与带电的分子或离子结合,从而使其溶解,因此水作为良好的溶剂与其极性有关,A正确;结合水与细胞内的蛋白质、多糖等结合,失去流动性,是细胞结构的重要组成成分,自由水可参与细胞中的生化反应,B错误;水分子间的氢键使水具有较高的比热容,能缓冲温度变化,维持生命系统的稳定性,C正确;自由水与结合水的比例随代谢活动变化,比例升高时代谢旺盛,比例降低时抗逆性增强,有利于生物体适应环境的多种变化,D正确。
7.(2分)芥菜等蔬菜在霜冻后食用品质更佳。研究发现,植物在低温时将细胞中的淀粉水解成葡萄糖,产生抗逆反应。下列分析错误的是 (　　)
A.抗逆反应体现了植物对低温环境的适应
B.该变化导致细胞液浓度升高,细胞液不易结冰
C.细胞中淀粉水解成葡萄糖不断消耗结合水,抗逆性增强
D.低温下芥菜不仅抗逆性增强,还变甜
【解析】选C。低温下芥菜细胞中的淀粉水解成葡萄糖,使溶液浓度升高,细胞液不易结冰,A、B正确;细胞中淀粉水解成葡萄糖消耗的是自由水,C错误;低温下芥菜细胞中的淀粉水解成葡萄糖,不仅抗逆性增强,还变甜,D正确。
【知识纵横】与水相关的知识点
8.(2分)(2025·商洛模拟)冰皮月饼的部分原料是糯米,做成的月饼外观呈白色。人们可通过购买冰皮月饼预拌粉快速制作出好看又好吃的冰皮月饼。某同学对冰皮月饼预拌粉(溶解在水中)中的还原糖、脂肪、蛋白质和淀粉进行了检测,下列相关叙述错误的是 (　　)
A.做完还原糖检测实验后,剩余的斐林试剂装入棕色瓶便于以后使用
B.可用碘液检测冰皮月饼预拌粉中是否含有淀粉,若呈蓝色,则含有淀粉
C.四种物质的检测实验中,只有一种物质的检测实验需要进行水浴加热
D.在蛋白质检测实验中,若加入的CuSO4溶液过量,可能观察到样液呈蓝色
【解析】选A。斐林试剂要现配现用,做完还原糖检测实验后,剩余的斐林试剂不能长期放置使用,A错误;可用碘液检测冰皮月饼预拌粉中是否含有淀粉,若呈蓝色,则含有淀粉,B正确;四种物质的检测实验中,只有还原糖的检测实验需要进行水浴加热,C正确;做蛋白质检测实验时,先加入NaOH溶液,后加入CuSO4溶液,若CuSO4溶液过量,由于Cu2+是蓝色的,可能观察到样液呈蓝色,D正确。
9.(2分)(2025·临汾模拟)如图表示部分化合物的元素组成,其中①②③④表示元素。下列相关叙述,正确的是 (　　)
A.图中所示①②③④分别为Fe、P、Mg、I
B.细胞核中的遗传物质主要为DNA
C.人体缺③会出现酸中毒
D.甲状腺激素的化学本质是蛋白质,因此不可以口服
【解析】选C。叶绿素、血红素和甲状腺激素的特征元素分别为Mg、Fe和I,图中①②③④分别为Mg、P、Fe、I,A错误;有细胞结构的生物遗传物质就是DNA,而不是主要为DNA,B错误;Fe是血红素的重要组成成分,血红素参与血红蛋白的组成,所以人体缺Fe会导致红细胞中血红蛋白少,进而携带氧气少,细胞因缺氧无氧呼吸(产生乳酸)增强,乳酸积累会使机体出现酸中毒,C正确;甲状腺激素的化学本质是氨基酸的衍生物,因此可以口服,D错误。
【思维进阶练】
10.(3分) 【不定项】 (2026·衡阳模拟)人的红细胞通过血红蛋白运输O2,而Fe是人体血红蛋白的重要成分。缺Fe会阻碍血红蛋白的合成,导致缺铁性贫血。在太空失重环境中,航天员可能会出现红细胞破裂、数量减少的现象,被称为太空贫血。下列相关叙述错误的是 (　　)
A.缺Fe会直接导致红细胞数量减少,从而引发缺铁性贫血
B.Fe是构成血红蛋白的重要元素,这体现了无机盐参与细胞内化合物的组成
C.太空贫血是失重环境下血红蛋白无法正常合成所致
D.航天员的红细胞中含量最多的化合物和元素分别是血红蛋白、Fe
【解析】选A、C、D。缺Fe会阻碍血红蛋白的合成,而不是直接导致红细胞数量减少,A错误;Fe是构成血红蛋白的重要元素,说明无机盐能参与细胞内重要化合物的组成,B正确;太空贫血是失重环境中红细胞破裂、数量减少导致的,并非血红蛋白无法正常合成,C错误;红细胞中含量最多的化合物是水,含量最多的元素是O,D错误。
【知识拓展】常考无机盐的功能
11.(3分) 【不定项】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表示不同浓度的钙对某种植物花粉萌发和花粉管生长的影响。下列相关叙述错误的是 (　　)
A.同一种作物对甲、乙两种无机盐离子的需求量相同
B.乙的浓度为d时,对提高产量最有利
C.适宜浓度的钙有利于花粉管的生长
D.在一定范围内,钙的浓度对花粉萌发率无影响
【解析】选A、B。解读图1、图2中两曲线:
A(×) 甲、乙曲线比较可知,对乙的需求量大
B(×) 乙的浓度在m时,作物的产量相对最高,对提高产量最有利
C(√) 适宜浓度的钙有利于花粉管的生长
D(√) 在一定范围内,钙的浓度对花粉萌发率没有影响
【加固训练】
下表是用于番茄无土栽培的一种培养液配方。据表回答下列问题:
Ca(NO3)2 KCl MgSO4 FeCl3 KH2PO4 H2O
1.0 g 1.29 g 0.025 g 0.005 g 0.20 g 1 000 mL
(1)检测还原糖使用　斐林　试剂,一般不选用番茄汁作为检测还原糖的材料,原因是　番茄汁颜色鲜红,会对颜色反应的观察产生干扰　。
【解析】(1)常用斐林试剂检测还原糖,由于番茄汁颜色鲜红,会对颜色反应的观察产生干扰,所以一般不用其作为检测还原糖的材料。
(2)植物体所需的矿质元素进入植物体后,有些可重复利用,有些不能重复利用。可重复利用的矿质元素缺乏时,老叶先表现出缺乏症(叶片变黄),不可重复利用的矿质元素缺乏时,幼叶先表现出缺乏症(叶片变黄)。请设计实验探究Mg是否为可重复利用的元素。
实验材料:长势相同的玉米幼苗、蒸馏水、含植物必需元素的各种化合物。
实验步骤:第一步:配制适量的完全培养液和　等量的缺Mg培养液　,分别装入培养瓶,并编号A、B。
第二步:将长势相同的玉米幼苗分别栽培在上述两种培养液中。
第三步:将两组植物放在其余条件相同且适宜的条件下培养。
第四步:培养一段时间后,观察两组玉米幼苗　叶片颜色的变化(或叶片变黄情况)　,并记录。
预测结果及结论:若A组玉米幼苗正常生长,B组　玉米幼苗老叶先变黄　,则说明Mg是可重复利用的元素。
【解析】(2)探究Mg是否是可重复利用的元素,自变量是培养液中是否有Mg,因变量是“植物生长发育”的状况,其他对实验结果有影响的因素均为无关变量,应控制相同且适宜。依据实验设计应遵循的原则和题干中呈现的实验材料可推知:第一步应是配制适量的完全培养液和等量的缺Mg培养液,分别装入培养瓶中,并编号A、B。第四步应是培养一段时间后,观察两组玉米幼苗叶片颜色的变化,并做好记录。依题意可知:如果Mg是可重复利用的元素,则A组玉米幼苗正常生长,B组玉米幼苗老叶先变黄。
(3)组成细胞的化学元素中,C、H、O含量最多,请据下表分析,其原因是:①构成细胞的化合物中含量最多的是水,占70%~90%;②　构成细胞的有机物都含有C、H、O三种元素　。
化合 物 水 无机 盐 蛋白质 (C、H、O、N等) 脂质(C、H、O 有的含N、P) 糖类(C、H、O) 和核酸 (C、H、O、 N、P)
质量 分数(%) 70~90 1~1.5 7~10 1~2 1~1.5
【解析】(3)通过分析表可知,水在化合物中含量最多,占70%~90%,且有机物中都含有C、H、O,所以,组成细胞的化学元素中,C、H、O含量最多。

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