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第2讲细胞中的元素和化合物细胞中的无机物及糖类、脂质1．如图是由4个圆所构成的元素概念的关系图，其中4为最大圆，3、2、1依次减小。试判断符合这种关系的是()A．1.大量元素、2.主要元素、3.基本元素、4.最基本元素B．1.基本元素、2.最基本元素、3.大量元素、4.主要元素C．1.最基本元素、2.基本元素、3.主要元素、4.大量元素D．1.主要元素、2.大量元素、3.最基本元素、4.基本元素解析最基本元素为C，基本元素是C、H、O、N，主要元素是C、H、O、N、P、S，大量元素为C、H、O、N、P、K、S、Ca、Mg。因此，C选项符合要求。答案C2．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、CB．蛋白质、水、脂质、糖类；O、C、N、HC．水、蛋白质、脂质、糖类；H、O、C、ND．蛋白质、水、脂质、糖类；C、O、H、N解析细胞鲜重含量最多的化合物是水，占85%～90%，其次为蛋白质，占7%～10%，脂质占1%～2%，糖类和核酸占1%～1.5%；细胞中的主要元素有C、H、O、N、P、S等，其中占细胞鲜重含量最多的元素是O，其余依次是C、H、N、P、S等。图中显示②最多，①其次，③较少，④最少，故②为水或O，①为蛋白质或C。答案D3．如果细胞内结合水与自由水的比值用a表示，则初生细胞a1与衰老细胞a2的大小为()A．a1a2B．a1＝a2C．a1a2D．无法判断解析初生细胞代谢旺盛，自由水多；衰老细胞代谢减弱，自由水减少。答案C4．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水在生物体内的流动可以把营养物质运送到各个细胞，同时也把代谢废物运送到排泄器官或直接排出体外；纤维素属于糖类，只含有C、H、O三种元素，不含无机盐；生物体内无机盐浓度的变化，改变细胞内外的浓度差，从而影响细胞吸水或失水；自由水与结合水的比例越大，代谢越强，反之越弱。答案B5．下列哪一实例能证明微量元素是生命活动所必需的()A．Mg是叶绿素的组成成分B．油菜缺少B时只开花不结果C．哺乳动物血液中Ca2＋含量太低会抽搐D．缺P会影响ATP的合成解析Mg、Ca、P都是组成细胞的大量元素。硼(B)是微量元素，植物缺少B会导致“花而不实”。答案B6．糖类和脂质是细胞中两种重要的有机物，相关的叙述错误的是()A．细胞膜上的脂质包括磷脂、胆固醇等B．糖类中的淀粉、纤维素和糖原都完全由葡萄糖缩合而成C．淀粉和脂肪水解的终产物是二氧化碳和水D．质量相同的糖类和脂肪被彻底分解时，糖类耗氧少解析本题考查糖类和脂质的种类及水解与氧化分解的不同。葡萄糖是淀粉、纤维素和糖原的单体；淀粉水解的终产物是葡萄糖，脂肪水解的终产物是甘油和脂肪酸。答案C7．在生物实验中，可以根据与某些化学试剂所产生的颜色反应，检测生物组织中的有关有机化合物的存在。在下列实验列表中，正确的是()选项待检测的物质使用试剂呈现颜色A苹果中的还原糖斐林试剂橘黄色B马铃薯中的淀粉双缩脲试剂蓝色C花生的脂肪苏丹Ⅲ染液橘黄色D大豆中的蛋白质斐林试剂紫色解析还原糖＋斐林试剂―→水浴加热2min砖红色；淀粉＋碘液―→蓝色；脂肪＋苏丹Ⅲ染液―→橘黄色；蛋白质＋双缩脲试剂―→紫色。答案C8．以下关于实验的描述中，正确的是()A．利用光学显微镜可观察到细胞膜的磷脂双分子层B．西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖，可用作还原糖鉴定的替代材料C．在做脂肪的鉴定实验时，发现满视野都呈现橙黄色，于是滴l～2滴质量分数为50%的盐酸洗去多余的染料D．在稀释的蛋清液中加入双缩脲试剂，振荡摇匀，可看到溶液变为紫色解析A错误：光学显微镜下不能看到磷脂双分子层；B错误：西瓜汁的颜色为红色，作为还原糖鉴定的材料时，不利于实验现象的观察；C错误：在做脂肪的鉴定实验时，用吸水纸吸去多余的染料，用体积分数为50%的酒精洗去浮色，而不是盐酸；D正确：稀释的蛋清液含有大量的蛋白质，能够与双缩脲试剂发生紫色反应。答案D9．下列哪一种结构或物质的组成成分中不含“核糖”()A．叶绿体B．质粒C．核糖体D．tRNA解析核糖是组成RNA的成分之一。叶绿体、核糖体中都含有RNA。质粒是环状DNA，含有脱氧核糖。答案B10．如图所示的图解表示构成细胞的元素、化合物及其作用，a、b、c、d、e代表不同的小分子物质，A、B、C、E代表不同的大分子物质，下列分析不正确的是()A．在动物细胞内与A作用最相近的物质是糖原B．物质d的化学本质是固醇C．e和c的区别是空间结构不同D．在人体细胞中物质e共有4种解析由图可知，a是单糖，A为淀粉，在动物细胞内与A作用最相近的是糖原。d为性激素，其化学本质是固醇。b为氨基酸，c是核糖核苷酸，e为脱氧核苷酸，c与e的区别是五碳糖和含氮碱基不同。答案C11．下表表示人体肌细胞受刺激后，细胞内钙含量和肌肉收缩力量随时间的变化关系。时间(ms)0306090120150180钙含量(mmol/mL)07.82.20.5000肌肉力量(N)02.053.52.10.50表中数据可以说明()A．细胞内钙浓度越高肌肉收缩力量越大B．肌肉收缩力量随时间不断增强C．钙离子进入肌细胞的方式是主动运输D．肌肉在达到最大收缩力前钙离子释放解析由表格数据可看出：在肌肉力量未达到最大时，钙含量已经达到最大，当肌肉力量达到最大时，钙含量已经下降了，说明肌肉力量达到最大前钙已经开始释放。所以并不是钙离子浓度越高肌肉力量越大，肌肉的收缩力量与时间无关，表中的数据不足以说明钙离子进入细胞的方式。答案D12．小麦种子萌发时产生淀粉酶，将淀粉水解为麦芽糖、葡萄糖等。小麦种子萌发的最适温度为30℃左右。取适量小麦种子在20℃和30℃培养箱中培养4天后，做如下处理：在3支试管中加入等量斐林试剂并加热至50℃左右，摇匀后观察试管中的颜色。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，丙呈蓝色解析丙试管中淀粉是非还原糖，试管中的颜色为斐林试剂的颜色；提取液中含有酶和麦芽糖及葡萄糖，30℃时的酶的活性较20℃时的高，故甲试管内生成的还原性糖较乙试管少，所以甲试管呈浅砖红色，乙呈砖红色。答案D13．探究钾是否属于植物生长发育所必需的元素。(1)实验思路：利用缺素培养液和完全培养液的培养作对照并得出结论。(2)实验步骤：①培养液的配制：_________________________________________________。②取材：选取________两株植物。③培养：将两株植物分别培养在盛有上述两种培养液的容器中，培养条件要________。④观察：______________________________________________________。(3)预测可能的结果及结论。如下表：缺素培养液完全培养液结论生长正常正常①状况异常正常②①______________________________________________________________。②______________________________________________________________。解析水在生物体内的流动可以把营养物质运送到各个细胞，同时也把代谢废物运送到排泄器官或直接排出体外；纤维素属于糖类，只含有C、H、O三种元素，不含无机盐；生物体内无机盐浓度的变化，改变细胞内外的浓度差，从而影响细胞吸水或失水；自由水与结合水的比例越大，代谢越强，反之越弱。答案(2)①配制完全培养液和缺钾培养液②长势相同的③相同且适宜④两株植物的生长状况(3)①钾不是植物生长发育所必需的元素②钾是植物生长发育所必需的元素14．根据“生物组织中可溶性还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定”实验，回答下列问题：(1)鉴定成熟苹果果肉中存在还原糖所用的试剂是__________________，该试剂与细胞内还原糖发生作用，形成________________沉淀。(2)在鉴定花生子叶中的脂肪的实验中，能将脂肪染成橘黄色的染液是________，用其染色时，冲洗浮色要用酒精，这是因为酒精________________________________________________________________。(3)鉴定黄豆组织中存在蛋白质时，向组织液中加入双缩脲试剂A摇匀，再向样液中加入双缩脲试剂B摇匀。其中双缩脲试剂B的量只有3～4滴，而不能过量，为什么？_________________________________________________________________。(4)本实验注意事项：①斐林试剂极不稳定，其甲液和乙液需________，使用时再临时混合均匀用于实验。②双缩脲试剂的使用，应先加试剂________，造成碱性环境，再加试剂________。③在可溶性还原糖的鉴定中，对试管中溶液加热时，试管底部不要触及________；试管口不要朝向________________，以免溶液沸腾时冲出试管造成烫伤。解析(1)还原糖具有还原性，能将斐林试剂中的Cu2＋还原成Cu＋，生成Cu2O砖红色沉淀，所以可用斐林试剂鉴定还原糖的存在；(2)苏丹Ⅲ可将脂肪染成橘黄色。苏丹Ⅲ能溶解在酒精中，根据这一性质可用酒精洗去浮色，便于观察。(3)双缩脲试剂鉴定蛋白质的原理是蛋白质与双缩脲试剂反应形成紫色。若加入过量的双缩脲试剂B液即CuSO4，CuSO4本身呈蓝色，与试剂A液反应产生的Cu(OH)2也呈蓝色，会掩盖生成的紫色，影响实验观察。答案(1)斐林试剂砖红色(2)苏丹Ⅲ能溶解苏丹Ⅲ(3)过量的双缩脲试剂B会与试剂A反应，使溶液呈蓝色，而掩盖生成的紫色(4)①分别配制、储存②A液(0.1g/mLNaOH溶液)B液(0.01g/mLCuSO4溶液)③烧杯底部实验者或其他人15．牛奶中含有蛋白质、脂肪、碳水化合物等营养成分，其中蛋白质含量是鉴别牛奶质量的主要依据。某同学欲探究某品牌的牛奶中有无蛋白质和还原糖。下面是其未设计完的实验，请帮助他完成实验设计。【实验目的】探究某品牌牛奶中有无蛋白质和还原糖。【实验原理】利用颜色反应检测牛奶中有无蛋白质和还原糖。【材料用具】略【实验步骤】请补充表格中a、b、c、d处内容：探究目的探究牛奶中有无还原糖探究牛奶中有无蛋白质试管步骤ABCDEF第一步2mL牛奶2mL蒸馏水2mL葡萄糖样液2mL牛奶2mL蒸馏水2mL__a__样液第二步2mL斐林试剂2mL斐林试剂2mL斐林试剂2mLNaOH溶液__b__2mLNaOH溶液第三步__c__水浴加热水浴加热__d__3～4滴CuSO43～4滴CuSO4溶液溶液结果？？(1)a.________；b.________；c.________；d.________。(2)请预测A、D两个试管的现象及其结论：A：______。D：_______________。(3)分析该实验设计：试管A和________构成对照实验，对照组为________，目的是____________________________。解析本题要求探究某品牌牛奶中有没有蛋白质和还原糖，实质上是考查教材中可溶性还原糖与蛋白质鉴定的相关知识与技能。实验应设置对照，一般选择空白对照，但为了增强实验的说服力可增加一组标准对照，如探究牛奶中是否具有还原糖可用还原糖如葡萄糖进行对照，而探究牛奶中是否具有蛋白质可用蛋白质如酪蛋白进行对照。答案(1)蛋白质2mLNaOH溶液水浴加热3～4滴CuSO4溶液(2)若出现砖红色沉淀，证明牛奶中含有还原糖，否则无还原糖若出现紫色，证明牛奶中含有蛋白质，否则无蛋白质(3)B、C试管B和C试管通过对照探究牛奶中是否含有还原糖