备战2020年高考生物 考点一遍过02 细胞中的元素、化合物和无机物（含解析）

考点02 细胞中的元素、化合物和无机物高考频度： 难易程度：1细胞中的元素2细胞中化合物的种类与含量占细胞鲜重最多的元素和化合物分别是O和水，占细胞干重最多的元素和化合物分别是C和蛋白质。3细胞中的水4细胞中的无机盐考向一 细胞中元素含量、种类及作用1下列有关组成生物体细胞的化学元素的叙述中，正确的是A农作物种植中主要施加氮肥、磷肥、钾肥，因此植物生长发育中可以不需要B等微量元素BH1N1和桃树共有的元素是C、H、O、N、PC人体细胞中含量最多的元素是CD常吸入汽车尾气，可能在体内积累Pb等元素，因此Pb是人体需要的【答案】B【解析】N、P、K是组成生物体的大量元素，微量元素和大量元素一样必不可少，只是需要的量少，A项错误；组成H1N1病毒和桃树的共有化合物有核酸和蛋白质，因此共有的元素有C、H、O、N、P，B项正确；人体细胞鲜重中O元素含量最多，C项错误；随着环境污染的加剧，生物体不需要的元素也可能会进入生物体内，D项错误。2下列关于化学元素的叙述不正确的是AC是构成生物体的最基本元素B生物界和非生物界的统一性表现在无机自然界中的元素在生物体中都存在C构成生物体的化学元素的重要功能之一是组成细胞的各种化合物D构成细胞的大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg【答案】B【解析】C是构成生物体的最基本元素，A正确；生物界和非生物界的统一性表现在生物体中的化学元素在无机自然界中都存在，B错误；构成生物体的化学元素大多数以化合物的形式存在，其重要功能之一是组成细胞中各种化合物，C正确；组成生物体的大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等，D正确。考向二 利用图表分析细胞中的元素和化合物3下列有关图示的分析中不正确的是A如果该图为组成活细胞的化合物，则A中含有的元素为H、OB如果该图表示的是组成活细胞的化合物，则A是蛋白质C如果该图表示的是细胞鲜重中的主要元素，则A是氧元素D如果该图表示的是活细胞中的元素，则其中Fe的含量很少【答案】B【解析】如果该图为组成活细胞的化合物，则化合物A是水，组成元素是H、O，A正确、B错误；细胞鲜重中含量最多的元素是O元素，C正确；Fe是微量元素，在细胞中含量很少，D正确。解题必备利用集合图形巧记元素的分类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CHONPS生物甲43.576.2444.431.460.200.17生物乙55.997.4614.629.333.110.78A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【答案】B【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。题中甲为植物，乙为动物，A项错误；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项正确；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项均错误。考向三 从水的存在形式、来源和利用中把握水5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，其结合水含量较正常细胞的高B正在休眠的种子中结合水与自由水的比值升高CDNA分解为脱氧核苷酸的过程需要消耗水D自由水和结合水在一定的条件下可以相互转化【答案】A【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的高；正在休眠的种子，代谢较弱，自由水含量较低，结合水与自由水的比值升高；DNA分解为脱氧核苷酸是水解过程，需要消耗水；自由水和结合水在一定的条件下可以相互转化。解题技巧多角度归纳细胞中的水6下列关于细胞中水的叙述正确的是A核糖体和线粒体都能产生水B自由水和结合水不能相互转化C结合水/自由水的比值越高，细胞代谢越旺盛D叶片蒸腾作用过程中失去的是结合水【答案】A【解析】线粒体在有氧呼吸第三阶段有水产生，核糖体中氨基酸的脱水缩合产生水，A正确；自由水和结合水可以相互转化，B错误；自由水/结合水的比值越高，细胞代谢越低，C错误；叶片蒸腾作用过程中失去的是自由水，D错误。考向四 把握无机盐的功能及其实验设计7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。下列相关描述错误的是A同一种作物对甲、乙两种无机盐离子的需求量不同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【答案】B【解析】分析题图1可知，当甲的浓度为a时，而乙的浓度在cd范围内时，作物的产量相对较高，所以A项正确、B项错误；分析题图2可知，钙离子浓度对花粉管的生长有影响，适宜浓度的钙有利于花粉管的生长；从花粉萌发率看，钙离子浓度对其没有影响。解题必备验证某种矿质元素生理功能的实验方案实验组：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。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。实验相关说明：（1）实验中应保证实验材料的统一性，即材料的种类、生长状况等相同。（2）实验组加入X的目的是二次对照，使实验组前后对照，以增强说服力。（3）该方案也可用于检测某种矿质元素是否是植物正常生长的必需元素。8设计实验探究元素X是否属于必需矿质元素，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元素)与实验后(有X元素)之间的自身对照，其中属于对照组的分别是A甲组、实验B甲组、实验前C乙组、实验前D乙组、实验后【答案】B【解析】由题意可知，本实验的目的是探究元素X是否属于植物必需矿质元素；实验原理是必需元素是植物生长、繁殖所必需的，一旦缺乏，植物就不能正常生长、发育和生殖，即出现特定的营养缺乏症；而且这种缺乏症是可以利用该元素进行预防和恢复的，即添加该元素后植物又恢复正常；实验的自变量为培养液中是否含有X元素；实验设计的思路是；取生长一致的某植物两株（组），对照组盛含有植物必需的各种元素的完全营养液，实验组盛不含该矿质元素离子的完全营养液，两组置于相同的适宜条件下培养，观察比较两组的生长发育情况；一段时间后，给实验组添加该元素，观察其生长发育情况。分析题图可知，甲培养液是完全营养液，乙是缺乏X的营养液，因此甲是对照组，乙是实验组；实验前培养液缺乏X元素，不能正常生长，实验后是加入X元素，植物恢复正常生长，实验后实验现象与实验前的实验现象进行对照，因此，该组实验中实验前是对照组，实验后是实验组。故选B。1下列关于组成细胞的元素和化合物的叙述正确的是AC是构成细胞的最基本元素，生物大分子都以碳为骨架B纤维素是细胞壁的主要成分，它由C、H、O 3种元素组成C植物体缺镁会影响光合作用，因为镁是光合色素的重要成分DDNA、ATP、磷脂3种物质虽然功能不同，但元素组成却相同2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，以下按顺序排列，正确的是A水、蛋白质、糖类、脂质；N、H、O、CB蛋白质、水、脂质、糖类；C、O、H、NC水、蛋白质、脂质、糖类；H、O、C、ND蛋白质、糖类、脂质、水；O、C、N、H3下列各选项的物质，它们的元素构成完全一致的是A糖原和甘油三酯B磷脂与脂肪酸C核苷酸与蛋白质D叶绿素与甲状腺素4下列有关组成细胞化合物的叙述，正确的是A所有生物都含有蛋白质和磷脂B多糖、蛋白质、核酸和脂肪都是由单体连接成的多聚体C胆固醇是构成细胞膜的重要成分，直接参与氨基酸的运输D有的蛋白质必须与特定的无机盐离子结合才具有相应的生物学功能5下列关于生物体内元素和化合物的叙述中，错误的是A糖蛋白、抗体、限制酶、载体都是具有特异性作用的物质B淀粉、肝糖原、纤维素和麦芽糖彻底水解后得到的产物相同C甲状腺激素受体和溶菌酶不可能在人体同一个细胞中产生DC、H、O、N、P是核苷酸、ATP、染色质、核糖体共有的化学元素6下列有关细胞中的化合物及细胞结构的说法，正确的是A自由水含量显著减少的细胞必定处于衰老状态B在ATP、RNA、质粒和叶绿体中均含有核糖C水的特性决定了水是一切生命活动的体现者，是生命的摇篮D生物体中的核酸具有携带遗传信息、催化、参与细胞器的构成等多种功能7下列有关无机盐的说法，错误的是A菠菜中铁的含量较高，所以缺铁性贫血患者可以多吃些菠菜B含氮的无机盐能促进植物细胞的分裂和生长，使枝叶长得繁茂C玉米与人体比，人体内钙含量较高，主要原因是人体骨骼、牙齿的重要成分是钙盐D用含有少量钙的生理盐水灌注，蛙心脏可持续跳动数小时，否则，蛙心脏则不能维持收缩，说明钙盐为蛙心脏的持续跳动提供能量8水在生物体内是一种良好的溶剂，是各种化学反应的介质。下列有关水的说法正确的是A水同糖类、油脂、蛋白质一样为人体提供能量B核糖体中进行的化学反应需要水作为反应物参与C水在细胞内的存在形式为自由水和结合水D构成生物膜的主要成分是蛋白质、磷脂和水9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，其无机盐的相对含量变化D曲线可以表示人从幼年到成年体内含水量的变化10C、H、O、N、P、S在玉米和人细胞(干)以及活细胞中的含量(%)如下表，请分析回答问题：元素OCHNPS玉米细胞(干)44.4343.576.241.460.200.17人细胞(干)14.6255.997.469.333.110.78活细胞65.018.010.03.01.400.30（1）以上元素在活细胞中的含量明显比人细胞(干)多的是氧元素和氢元素，发生差异的原因是活细胞中含量最多的化合物是 。这两种元素在人体细胞干物质中主要存在于 中。（2）由表中数据可以看出在玉米细胞(干)中所占比例明显高于人细胞(干)的元素是氧，发生这种差异的一个主要原因是组成玉米细胞的化合物中 较多，此类化合物由 (元素)组成。（3）水在生命活动中有极其重要的作用，细胞内含水量的多少直接影响细胞的代谢。大豆收获后，要进行晾晒才能入仓储存，所除去的水分主要是细胞中的 。如果大豆细胞内的水分过多，会使细胞的 加强。浸泡约一周时间，黄豆芽已长得又白又粗，1 kg的黄豆能长出5 kg的黄豆芽。在这个过程中，黄豆细胞内的有机物含量 ，种类 ，其原因是黄豆 。11现苹果小叶病，有人认为是土壤中缺锌引起的，有人认为是土壤中缺镁引起的。现有如下材料，请你完成下列实验，证实上面的猜测哪个正确。（1）材料用具：30株长势相同的苹果幼苗、蒸馏水、含有植物必需元素的各种化合物。（2）实验原理：任何一种必需元素在植物体内都有一定的作用，一旦缺乏，就会表现出相应的症状。根据全素培养液和相应缺锌、缺镁的培养液对苹果生长发育的比较，判断小叶病的病因。（3）方法步骤：首先配制全素培养液和相应的缺锌培养液和_培养液，分别放入三个培养缸并编号为A、B、C。将30株长势相同的幼苗分成三等份，分别培养在上述三种培养液中。放在适宜的条件下培养一段时间，观察苹果幼苗的生长发育状况。（4）结果预测和分析：_缸内的苹果幼苗正常生长。若B缸内苹果幼苗表现出小叶病，而C缸没有，则说明_；若C缸内苹果幼苗表现出小叶病，而B缸没有，则说明_；若B、C两缸内的幼苗都表现为小叶病，则说明_；若B、C两缸内幼苗都不表现为小叶病，则说明_。（5）若实验证明苹果小叶病是由缺锌引起的，从科学研究的严谨角度出发，还应增加的实验步骤是：_。增加步骤后的实验结果是_。11（2018新课标II卷）有些作物的种子入库前需要经过风干处理，与风干前相比，下列说法错误的是A. 风干种子中有机物的消耗减慢B. 风干种子上微生物不易生长繁殖C. 风干种子中细胞呼吸作用的强度高D. 风干种子中结合水与自由水的比值大12(2014海南卷)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和休眠种子的相同13(2013江苏卷)下列关于生物体与水分的关系，叙述正确的是A贮藏中的种子不含水分，以保持休眠状态B水从根系向地上部分的运输与细胞壁无关C适应高渗环境的动物可排出体内多余的盐D缺水时，动物体的正反馈调节能促使机体减少水的散失1【答案】D【解析】生物大分子都是以“碳链”为骨架而不是“碳”，A错误；植物细胞的细胞壁的主要成分是纤维素，但大多数原核细胞也具有细胞壁，其组成成分不含纤维素，B错误；并非所有的光合色素都含有镁，镁只是叶绿素的重要组成元素，C错误；DNA是生物体的遗传物质、ATP是生命活动的直接能源、磷脂是构成生物膜的重要成分，可见3种物质功能不同，但它们都是由C、H、O、N、P 5种元素组成的，D正确。2【答案】B【解析】占细胞鲜重的化合物含量由多到少依次是：水、蛋白质、脂质、糖类；元素由多到少依次是：O、C、H、N，B正确。3【答案】A【解析】糖原和甘油三酯的组成元素都是C、H、O，A正确；磷脂的组成元素是C、H、O、N、P，脂肪酸的组成元素是C、H、O，B错误；核苷酸的组成元素是C、H、O、N、P，蛋白质的组成元素是C、H、O、N，C错误；叶绿素的组成元素中含有Mg，而甲状腺素的组成元素中含有碘，D错误。4【答案】D【解析】病毒只含有蛋白质与核酸，不含磷脂，A错误；脂肪不是多聚体，不是由单体连接成的，B错误，胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，可参与血液中脂质的运输，C错误；有的蛋白质必须与特定的无机盐离子结合才具有相应的生物学功能，如血红蛋白必须与二价铁离子结合，D正确。5【答案】C【解析】细胞膜上的糖蛋白具有识别作用，抗体能识别抗原并与抗原结合消灭抗原，限制酶能识别特定的位点并在特定的位点发挥作用，载体只能识别和运输特定的物质，因此糖蛋白、抗体、限制酶、载体都是具有特异性作用的物质，A正确；淀粉、肝糖原、纤维素和麦芽糖彻底水解后得到的产物都是葡萄糖，B正确；人体中的多种细胞均可产生溶菌酶，而人体全身细胞的表面均有甲状腺激素受体，所以甲状腺激素受体和溶菌酶可以在人体同一个细胞中产生，C错误；ATP的组成元素是C、H、O、N、P，染色质是由蛋白质和DNA组成，核糖体是由蛋白质和rRNA组成的，核酸（DNA、RNA）和核苷酸的组成元素是C、H、O、N、P，因此，C、H、O、N、P是核苷酸、ATP、染色质、核糖体共有的化学元素，D正确。6【答案】D【解析】自由水含量显著减少的细胞未必处于衰老状态，例如种子在成熟过程中，细胞内自由水含量显著减少，但细胞没有处于衰老状态，A错误；叶绿体中含有DNA和RNA，质粒是小型环状的DNA分子，DNA含有脱氧核糖，RNA含有核糖，ATP中的“A”代表腺苷，由核糖和腺嘌呤组成，可见，在ATP、RNA和叶绿体中均含有核糖，B错误；蛋白质是生命活动的体现者，C错误；核酸是遗传信息的携带者，包括DNA和RNA，具有催化作用的少数酶是RNA，核糖体的主要成分是RNA和蛋白质，因此生物体中的核酸具有携带遗传信息、催化、参与细胞器的构成等多种功能，D正确。7【答案】D【解析】菠菜中铁的含量较高，所以缺铁性贫血患者可以多吃些菠菜，利于合成血红蛋白，A正确；含氮的无机盐能促进植物细胞的分裂和生长，使枝叶长得繁茂，氮是大量元素，B正确；玉米与人体比，人体内钙含量较高，主要原因是人体骨骼、牙齿的重要成分是钙盐，缺钙会出现肌肉抽搐等症状，C正确；用含有少量钙的生理盐水灌注，蛙心脏可持续跳动数小时，否则，蛙心脏则不能维持收缩，说明钙盐可以维持细胞和生物体正常的生命活动，无机盐不能供能，D错误。故选D。8【答案】C【解析】水不能为人体提供能量，A错误；核糖体是合成蛋白质的场所，发生脱水缩合反应，有水的生成，B错误；水在细胞内主要以自由水的形式存在，少数以结合水的形式存在，C正确；构成生物膜的主要成分是磷脂和蛋白质，没有水，D错误。9【答案】C【解析】衰老的细胞中自由水含量减少，细胞内自由水与结合水的比值也将减小，A正确；细胞内自由水与结合水的比值升高后，代谢增强，细胞呼吸速率应加强，当超过一定的比值时，细胞呼吸速率达到相对稳定，B正确；玉米种子被烘干的过程中所含水分越来越少，其内的无机盐相对含量逐渐增加，最后达到一恒定值，C错误；幼儿体内的含水量高于成年人身体内水的含量，幼儿水的含量约为77%，随年龄增加，体内含水量逐渐减小，D正确。10【答案】（1）水 蛋白质（2）糖类 C、H、O （3）自由水 细胞呼吸 减少 增多 进行细胞呼吸，消耗有机物，产生许多中间代谢产物【解析】（1）活细胞中含量最多的化合物是水，因此活细胞中氧和氢的含量比干细胞中高。人体细胞干物质中含量最多的化合物是蛋白质。（2）玉米细胞含糖类较多，糖类由C、H、O组成。（3）大豆晾晒除去的水分主要是细胞中的自由水。细胞内的水分过多会使细胞呼吸加强。在黄豆芽生长的过程中，因为细胞呼吸消耗有机物，并产生了中间产物，使细胞内有机物的含量减少，种类增多。11【答案】（3）缺镁 （4）A 苹果小叶病是由缺锌引起的 苹果小叶病是由缺镁引起的 苹果小叶病与缺锌和缺镁都有关 苹果小叶病与缺锌和缺镁都无关 （5）在缺锌的完全培养液B中加入一定量的含锌的无机盐 一段时间后小叶病消失，幼苗恢复正常生长 【解析】该实验为探究性实验，实验的自变量是培养液中矿质元素的不同，因变量是苹果幼苗生长发育状况，设计实验时，利用全素培养液作为对照，设置缺锌和缺镁的培养液为实验组，其他培养条件都相同，通过比较苹果幼苗的生长发育状况即可得出结论。（3）由实验目的分析出实验的自变量是培养液中是否含有锌元素和是否含有镁元素，实验还应遵循对照原则，因此实验分为三组，一组是完全营养液作为对照，一组是缺锌的营养液，一组是缺镁的营养液。（4）A缸是完全营养液，因此A中的苹果幼苗长成生长。如果苹果小叶病是由缺锌引起的，则B缸内苹果幼苗表现出小叶病，而C缸没有小叶病；如果苹果小叶病是由缺镁引起的，则C缸内苹果幼苗表现出小叶病，而B缸没有小叶病。若B、C两缸内的幼苗都表现为小叶病，则说明苹果小叶病与缺锌和缺镁都有关；若B、C两缸内幼苗都不表现为小叶病，则说明苹果小叶病与缺锌和缺镁都无关。（5）由题意可知，该实验的目的是证明苹果小叶病是由缺锌引起的，还应增加一组实验，完全培养液B中加入一定量的含锌的无机盐，观察苹果幼苗的小叶病是否恢复正常，若恢复正常，说明苹果小叶病确实是由于缺锌引起的。11.【答案】C【解析】风干的种子中自由水含量极少，细胞呼吸作用强度非常弱，因此有机物消耗减慢，A正确，C错误；风干的种子含水量少，不利于微生物的生长繁殖，B正确；风干的种子中自由水含量极少，导致结合水与自由水的比值增大，D正确。12【答案】D【解析】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；自由水可作为细胞内化学反应的反应物，C正确；同种植物萌发种子的含水量大于休眠种子，D错误。13【答案】C【解析】贮藏的种子中含有结合水和少量的自由水，A错误；细胞壁可控制细胞过度吸水，B错误；动物会通过保水排盐维持机体内环境渗透压的稳定，C正确；动物体内水平衡的调节为负反馈调节，D错误。 13