山东省2020年高考生物一轮复习 考点扫描 专题02 细胞中的元素及无机物（含解析）

专题02 细胞中的元素及无机物【名师预测】本讲重点内容有无机盐的作用、水的存在形式及其作用以及实验-检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质，这些知识点都可能出现高考试卷中，一般会以选择题的形式出现，会综合其他知识点一起考查。【知识精讲】一、基础梳理1组成细胞的元素2组成细胞的化合物上图中表示水，表示蛋白质，表示脂质，表示糖类和核酸，表示无机盐。3.细胞中的水的存在形式和功能4无机盐的存在形式及功能5糖类的检测(1)原理还原糖斐林试剂砖红色沉淀。淀粉碘液蓝色。(2)检测步骤2脂肪的检测(1)检测原理：脂肪(2)检测步骤方法一：花生种子匀浆3滴苏丹()染液橘黄色(红色)方法二：3蛋白质的检测(1)检测原理：蛋白质双缩脲试剂紫色。(2)检测步骤二、规律总结考法一、组成细胞、生物体的元素例题1. （2019城关区校级模拟）下列关于细胞中元素和化合物的说法，不正确的是（）A生物体是一个有机体，C是构成细胞的最基本元素B不同生物体内各种元素的含量差异较大CZn、Fe、Cu、Mg等微量元素在生物体内的作用不可取代D活细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质【解析】生物体是一个有机体，C是构成细胞的最基本元素，A正确；不同生物体内各种元素的种类大体相同，但含量差异较大，B正确；Mg属于大量元素，C错误；活细胞中含量最多的化合物是水，含量最多的有机化合物是蛋白质，D正确。【答案】C易错、易混点：1.大量元素、微量元素种类与组成化合物的元素综合考查；2.在组成细胞的元素中，占鲜重百分比：OCHN，占干重百分比：CONH；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。考法二、细胞内化合物的组成元素例题2. (2019河北正定中学期末)下列各组化合物中，由相同元素组成的是()A叶绿素、类胡萝卜素B胰岛素、性激素C脂肪、核苷酸D纤维素、丙酮酸【解析】叶绿素中含有镁元素，与类胡萝卜素的元素组成不同，A错误；性激素只含有C、H、O，胰岛素含有C、H、O、N，B错误；脂肪只含有C、H、O，核苷酸含有C、H、O、N、P，C错误；纤维素和丙酮酸都只含有C、H、O，D正确。【答案】D解法、学法指导：1.根据元素推测化合物的种类2.化合物组成元素的记忆根据化合物的基本组成单位记忆化合物的组成元素，如蛋白质，蛋白质的基本组成单位是氨基酸，根据氨基酸的结构简式可知其组成元素是C、H、O、N，故组成蛋白质的主要元素是C、H、O、N；同时特别记忆化合物中的特殊元素，如血红蛋白中的Fe，叶绿素中的Mg，甲状腺激素中的I等。考法三、水的存在形式、作用及与代谢的关系例题3.（2019徐州模拟）下列有关细胞中水的叙述，错误的是（）A种子晒干时散失的水分主要是自由水B在抗体的合成过程中伴随着水的产生C人体衰老细胞中自由水含量减少，代谢缓慢D生活在盐碱地的柽柳根细胞液浓度小于土壤溶液浓度【解析】种子晒干过程散失的水是自由水，A正确；抗体属于蛋白质，氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程产生水，B正确；人体衰老细胞自由水含量降低，细胞代谢速率下降，C正确；生活在盐碱地的柽柳根细胞液浓度大于土壤溶液浓度，D错误。【答案】D知识归纳：自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系考法四、无机盐的作用例题4.（2019榆林一模）下列有关生物体内水和无机盐的叙述正确的是（）A人成年以后，身体细胞的含水量会保持不变B细胞内的比值，种子萌发时比休眠时高CMg是一种叶绿素分子中的微量元素D人体血液中Ca2+浓度太低，会出现肌肉抽搐等症状【解析】从成年到老年的过程中，身体细胞内含水量会下降，A错误；自由水与新陈代谢的旺盛程度有关，因此细胞内的比值，种子萌发时比休眠时低，B错误；Mg属于大量元素，C错误；人体血液中Ca2+浓度太低，会出现肌肉抽搐等症状，D正确。【答案】D考法五、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质(实验)例题5.（2019洛阳三模）下列有关生物实验的叙述，正确的是（）A将斐林试剂加入到麦芽糖溶液中会出现砖红色沉淀B在酸性条件下，二氧化碳可使重铬酸钾溶液变绿再变黄C观察染色体结构变异可选择无丝分裂和减数分裂D苏丹染液不能检测生物组织中的维生素D【解析】用斐林试剂鉴定还原糖时需要水浴加加热，因此将斐林试剂加入到麦芽糖溶液中，需要经过水浴加热才会出现砖红色沉淀，A错误；CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄；酸性条件下，酒精可使重铬酸钾溶液变成灰绿色，B错误；无丝分裂过程中无纺锤体和染色体，不能观察染色体结构变异；MII中期细胞中只含有体细胞的一半染色体，所以不宜观察染色体结构变异，C错误；苏丹染液能检测生物组织中的脂肪，但不能检测生物组织中的维生素D，D正确。【答案】D知识归纳比较：1区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”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）需要显微镜脂肪检测。（3）唯一使用酒精脂肪的检测，实验用体积分数为50%的酒精洗去浮色。3实验中的三个注意点（1）三个实验中都不宜选取有颜色的材料，否则会干扰实验结果的颜色变化。（2）脂肪鉴定的过程中滴加12滴体积分数为50%的酒精的目的是洗去浮色，原因是苏丹或苏丹染液易溶于酒精。（3）物质鉴定实验一般不设立对照实验，若需设立对照实验，对照组应加入成分已知的物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清。【典题精练】1. （2019江苏）为探究玉米籽粒发芽过程中一些有机物含量的变化，研究小组利用下列供选材料用具进行了实验。材料用具：玉米籽粒；斐林试剂，双缩脲试剂，碘液，缓冲液，淀粉，淀粉酶等；研钵，水浴锅，天平，试管，滴管，量筒，容量瓶，显微镜，玻片，酒精灯等。请回答下列问题：（1）为了检测玉米籽粒发芽过程中蛋白质（肽类）含量变化，在不同发芽阶段玉米提取液中，分别加入试剂，比较颜色变化。该实验需要选用的器具有（填序号）。试管滴管量筒酒精灯显微镜（2）为了检测玉米籽粒发芽过程中淀粉含量变化，将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切，滴加，进行观察。结果显示，胚乳呈蓝色块状，且随着发芽时间的延长，蓝色块状物变小。由此可得出的结论是。（3）为了验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果，设计了如下实验：在14号试管中分别加入相应的提取液和溶液（如图所示），40温育30min后，分别加入斐林试剂并60水浴加热，观察试管内颜色变化。请继续以下分析：设置试管1作为对照，其主要目的是。试管2中应加入的X是的提取液。预测试管3中的颜色变化是。若试管4未出现预期结果（其他试管中结果符合预期），则最可能的原因是。【解析】（1）根据以上分析可知，检测蛋白质或多肽应该用双缩脲试剂；该实验需要用量筒量一定量的蛋白质溶液、双缩脲试剂A液，需要用滴管滴加双缩脲试剂B液，但是该实验不需要加热，也不需要显微镜观察，故选。（2）检测淀粉应该用碘液；胚乳呈现蓝色块状，说明胚乳含有大量的淀粉，而随着时间的延长，蓝色块状变小了，说明玉米发芽的过程中胚乳的淀粉逐渐减少了。（3）该实验的目的是验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶的作用，在淀粉酶的作用下淀粉水解产生了还原糖，还原糖用斐林试剂检测会出现砖红色沉淀。1号试管加的是缓冲液和淀粉，作为对照试验，其可以排除用于实验的淀粉溶液中含有还原糖。根据单一变量原则，1号试管加的是缓冲液作为对照，3号、4号实验组分别加了发芽玉米提取液、淀粉酶溶液，则2号试管加的X溶液应该是发芽前玉米提取液。3号试管发芽玉米提取液中含有淀粉酶，催化淀粉水解产生了还原糖，因此其颜色由蓝色变成了砖红色；如4号试管的颜色没有从蓝色变成砖红色，可能是因为淀粉酶已失活，不能催化淀粉水解。【答案】（1）双缩脲（2）碘液玉米发芽过程中胚乳的淀粉逐渐减少（3）排除用于实验的淀粉溶液中含有还原性糖发芽前玉米蓝色砖红色淀粉酶已失活【名校新题】1（2019黄山二模）下列对组成细胞的元素和化合物的叙述，正确的是（）A蛋白质在高温条件下因肽键解开而变性失活B组成细胞的元素在无机环境中都能找到C碳是最基本元素，细胞中的化合物都含碳D利用甲基绿可以鉴定细胞中的遗传物质是DNA【解析】蛋白质在高温条件下因空间结构被破坏而变性失活，A错误；组成细胞的元素在无机环境中都能找到，说明生物界与非生物界具有统一性，B正确；碳是最基本元素，但细胞中的化合物不都含碳，如水不含碳，C错误；利用甲基绿可以观察细胞中DNA的分布，但不能鉴定细胞中的遗传物质是DNA，D错误。【答案】B2（2019江苏二模）下列有关生物体内元素和化合物的叙述，正确的是（）A细胞干重中含量最多的化学元素是氧B氨基酸、脱氧核苷酸和脂肪酸都含氮元素C构成淀粉、糖原和纤维素的单体均为果糖D抗体、受体、酶和神经递质都具有特异性【解析】细胞干重中含量最多的化学元素是碳，A错误；氨基酸、脱氧核苷酸都含氮元素，但脂肪酸的组成元素只有C、H、O，不含氮元素，B错误；构成淀粉、糖原和纤维素的单体均为葡萄糖，C错误；抗体、受体、酶和神经递质都具有特异性，D正确。【答案】D3. （2019宣城二模）氮是构成生物体的基本元素之一，有关叙述正确的是（）A核酸中的N存在于碱基中B蛋白质中的N主要存在于氨基中C蛋白质中N的数目等于氨基酸数目D含N的生物大分子有RNA、ATP等【解析】构成核酸的基本单位是核苷酸，每个核苷酸分子由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基构成，核酸中的N存在于碱基中，A正确；蛋白质中的N主要存在于肽键中，B错误；构成蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸的结构通式是，由氨基酸的结构通式可知每分子氨基酸中至少含有1个氮原子，而蛋白质中氮原子数等于各氨基酸中氮原子总数，可推知蛋白质总含有的氮原子的数目至少等于氨基酸数目，C错误；ATP不属于生物大分子，D错误。【答案】A4（2019盐城三模）下列有关检测生物组织中的还原糖、脂肪、蛋白质和DNA的叙述，正确的是（）ADNA分子与二苯胺试剂混合，沸水浴冷却后变紫色B蔗糖和麦芽糖分别与斐林试剂混合，水浴后都可出现砖红色C检测蛋白质的双缩脲试剂经稀释后可用于检测还原性糖D检测脂肪组织的苏丹染液可将脂肪组织染成橘黄色【解析】DNA分子与二苯胺试剂混合，沸水浴冷却后变蓝色，A错误；蔗糖是非还原性糖、麦芽糖是还原性糖，麦芽糖与斐林试剂混合，水浴后可出现砖红色，蔗糖则不会，B错误；斐林试剂和双缩脲试剂中CuSO4溶液的浓度不同，NaOH溶液、CuSO4溶液的使用方法也不同，斐林试剂是二者混合均匀加入待测液中，双缩脲试剂是先向待测液中加入NaOH溶液，再加入CuSO4溶液， C错误；检测脂肪组织的苏丹染液可将脂肪组织染成橘黄色，D正确。【答案】D5（2019茂名模拟）下列关于细胞中物质的观察与鉴定的叙述，正确的是（）A苹果可使斐林试剂形成砖红色沉淀，说明其中含有蔗糖B要观察细胞中的染色体，需先用盐酸解离，再用甲基绿染色C用健那绿对线粒体进行染色的目的是用于判断细胞死活D在马铃薯匀浆中加入双缩脲试剂后会呈现紫色【解析】斐林试剂能检测还原糖，蔗糖不是还原糖，A错误；观察细胞中的染色体需要龙胆紫溶液或者醋酸洋红溶液染色，B错误；用健那绿对线粒体进行染色的目的是观察线粒体，C错误；马铃薯匀浆中含有淀粉、蛋白质等成分，蛋白质加入双缩脲试剂后呈现紫色，D正确。【答案】D6（2019大连二模）下列关于构成细胞的元素和化合物的叙述，错误的是（）A血液中的钙离子含量太低时，牛羊会出现抽搐等症状B植物体缺镁时，叶肉细胞固定二氧化碳的能力下降C人体低血糖时，可以通过静脉注射蔗糖溶液缓解症状D蛋白质摄人不足时，儿童会表现水肿和生长迟缓等症状【解析】缺钙会出现抽搐症状，A正确；镁是叶绿素的主要成分，植物体缺镁时，叶绿素合成不足，光合速率下降，叶肉细胞固定二氧化碳的能力下降，B正确；人体低血糖时，可以通过静脉注射葡萄糖溶液缓解症状，蔗糖是植物二糖，C错误；蛋白质摄入不足时，会造成血浆渗透压下降，儿童会表现水肿和生长迟缓等症状，D正确。【答案】C7（2019广西模拟）下列关于构成生物体的N元素的叙述，错误的是（）A组成蛋白质的N元素主要存在于肽键中B组成核酸的N元素存在于五碳糖中C细胞膜和细胞器膜都含有N元素D细胞的直接能源物质含有N元素【解析】组成蛋白质的N元素主要存在于肽键中，A正确；五碳糖中只含有C、H、O三种元素，组成核酸的N元素存在于碱基中，B错误；细胞膜和细胞器膜中均含有蛋白质和磷脂，这两种化合物中都含有N元素，C正确；细胞的直接能源物质是ATP，ATP中含有N元素，D正确。【答案】B8（2019合肥三模）下列实验与所用试剂对应正确的是（）A检测尿糖的含量双缩脲试剂B检测酵母菌酒精的产生溴麝香草酚蓝水溶液C观察生活状态的线粒体形态和分布健那绿染液D观察DNA和RNA在细胞中的分布龙胆紫或醋酸洋红溶液【解析】用葡萄糖试纸（尿糖试纸）进行模拟尿糖的检测实验中，判断“尿糖”含量高低的方法是把检测结果与标准比色卡对比，从而判断尿糖的多少，A错误；检测酵母菌二氧化碳的产生溴麝香草酚蓝水溶液，B错误；观察生活状态的线粒体形态和分布是健那绿染液，呈现蓝绿色，C正确；“观察DNA和RNA在细胞中的分布”的实验时，用甲基绿和吡罗红染色，实验结果是细胞质呈红色，细胞核呈绿色，D错误。【答案】C9（2019肇庆三模）下列有关生物学实验中颜色反应的叙述错误的是（）A斐林试剂是甲、乙液混合使用，还需水浴加热B鉴定样品是否含二肽，可用双缩脲试剂进行显色C用台盼蓝染液进行染色，可鉴别酵母菌细胞的死活D用醋酸洋红染色根尖细胞的染色体之前，根尖需要漂洗【解析】用斐林试剂鉴定还原糖时应该将甲液和乙液混合使用，还需要水浴加热，A正确；双缩脲试剂用于鉴定含有2个或2个以上肽键的化合物，二肽中只含有一个肽键，不可用双缩脲试剂鉴定，B错误；用台盼蓝染液进行染色，可鉴别酵母菌细胞的死活，若能被染色则酵母菌已经死亡，C正确；用醋酸洋红染色根尖细胞的染色体之前，根尖需要漂洗，D正确。【答案】B10（2019奉贤区二模）实验材料的选择在科研中起关键作用。下实验材料的选择错误的是（）选项实验名称实验材料A还原糖的检测西瓜汁B蛋白质的检测豆浆C植物细胞有丝分裂的观察吊兰的根尖D叶绿体中色素的提取和分离新鲜的菠菜叶AABBCCDD【解析】西瓜汁虽含有还原性糖，但果汁呈红色，干扰实验现象，所以不能用于还原糖的检测，A错误；豆浆中含有丰富的蛋白质，可用于蛋白质的检测，B正确；吊兰的根尖具有分生能力，所以可用于植物细胞有丝分裂的观察，C正确；新鲜的菠菜叶的叶绿叶中含有色素较多，可提取和分离色素，D正确；【答案】A11（2019全国二模）下列有关化学元素和化合物的说法正确的是（）A某口服液中含有丰富的N，P，Zn等微量元素，可提高人体的免疫力B自由水能参与许多化学反应中，如光合作用、呼吸作用、DNA和RNA的水解反应C用32P作标记可以检测出人细胞膜中的胆固醇成分D染色体、噬菌体和核糖体的成分都是由DNA和蛋白质组成【解析】N和P元素属于大量元素，A错误；光合作用光反应阶段反应物是水，有氧呼吸第二阶段需要水参与，DNA和RNA的水解需要水，B正确；胆固醇不含有P，C错误；核糖体的组成成分是DNA和蛋白质，D错误。【答案】B12（2019乐山一模）收获的粮食要先晾晒，使含水量降到行业标准规定的值以下，再入库储藏，这样可以减少或避凭霉烂的发生，延长储藏时间。其理由不成立的是（）A水是细胞内大量化学反应的反应物B水为细胞内的化学反应提供了水溶液坏境C结合水是细胞结构的重要组成成分D水是细胞内良好的溶剂，运输养料和废物【解析】收获的粮食要先晾晒，使含水量降到行业标准规定的值以下，再入库储藏，这样可以减少或避凭霉烂的发生，延长储藏时间，是因为含水量高，种子的呼吸旺盛，同时有氧呼吸呼吸产生水，水是细胞内大量化学反应的反应物，这利于种子表面的霉菌的繁殖，A正确；水为细胞内的化学反应提供了水溶液坏境，含水量高的种子，细胞呼吸旺盛，消耗自身的有机物较多，不利于储存，故要将种子晒干，B正确；种子晒干，不会丢失结合水，这和结合水无关，C错误；水是细胞内良好的溶剂，运输养料和废物，含水量高的种子，细胞呼吸旺盛，种子表面的霉菌的繁殖快，不利于储存，D正确。【答案】C11