高中生物练习细胞中的元素和化合物
细胞中的元素和化合物
基础巩固
1．2011·福州质检经测定某大分子化合物含C 、H 、O 、N 、S ，下列最不可能是它的功能的是( )
A ．携带氨基酸进入核糖体
B ．与抗原物质发生特异性结合
C ．细胞膜上运载葡萄糖的载体
D ．催化细胞内化学反应
2．下列关于组成细胞的元素和化合物的说法正确的是( )
A ．组成细胞的元素有C 、H 、O 、N 等20多种，其中O 是最基本元素
B ．青蛙和玉米细胞内的化学元素在种类和含量上都相同
C ．水是活细胞中含量最多的化合物，是某些生物化学反应的原料
D ．组成血红蛋白、肌球蛋白的氨基酸种类和数目相同，但排列顺序不同
3．下列组成生物体化学元素和化合物的叙述中，正确的是( )
A ．组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到
B ．人、硝化细菌和烟草花叶病毒所含有的化学元素的种类差异很大
C ．组成生物体的大量元素中，C 是最基本的元素，在细胞干重中含量总是最多
D ．精瘦肉中含量最多的是蛋白质，组成蛋白质的20种氨基酸都能在体内合成
4．2011·厦门质检下列有关细胞内水的叙述，错误的是( )
A ．骨骼肌细胞中含量最高的化合物是水
B ．水参与许多生理反应过程
C ．在线粒体、叶绿体、核糖体中都可以生成水
D ．癌细胞中自由水比值下降
5．下列关于还原糖、脂肪、蛋白质鉴定的实验操作步骤的叙述中，正确的是( )
A ．用于鉴定可溶性还原糖的斐林试剂甲液和乙液，可直接用于蛋白质的鉴定
B ．脂肪的鉴定需要用显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪滴
C ．在蛋白质的鉴定实验中，若用蛋清做实验材料，可以直接使用，不用稀释
D ．供实验用的花生种子必须提前浸泡，浸泡时间应该长一点，便于切片
能力提升
6．组成人体细胞的主要元素的种类以及基本元素的含量的描述中正确的是( )
A ．主要的元素是C 、H 、O 、N 、P 、S ，其中C 、H 、O 、N 基本元素占鲜重的比例从大到小的顺序是：C ＞O ＞N ＞H
B ．主要的元素是C 、H 、O 、N 、P 、S ，其中C 、H 、O 、N 基本元素占干重的比例从大到小的顺序是：O ＞C ＞H ＞N
C ．主要的元素是C 、H 、O 、N 、P 、S 、K 、Ca 、Mg ，其中基本元素占鲜重的比例从大到小的顺序O ＞C ＞H ＞N
D ．主要的元素是C 、H 、O 、N 、P 、S ，其中基本元素占干重的比例从大到小的顺序C ＞O ＞N ＞H
7．2011·汕尾调研下列有机化合物中，只含有C 、H 、O 三种元素的是( )
A ．血红蛋白 B．ATP
C ．肝糖原 D．磷脂
8．下列有关水的叙述中，错误的是( )
①参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水 ②生物体内的化学反应离不开水 ③水是细胞结构的组成成分之一 ④人体细胞内水的存在形式为结合水和自由水 ⑤自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系不大 ⑥不同细胞内自由水与结合水的比例相差不大
A ．①④⑤ B．①④⑤⑥
C ．⑤⑥ D．②③④⑤⑥
9．2011·济宁模拟下列关于构成生物体的元素的叙述中，正确的是( )
A ．生物群落中，碳是以CO2的形式在生产者、消费者和分解者之间传递
B ．O 是构成有机物的基本元素之一，光合作用制造的有机物中的氧来自H2O
C ．Mg 是植物必需的微量元素，因为合成叶绿素时需要Mg 做原料
D ．C 是生命的核心元素，组成生物的大分子都是以碳链为骨架的
10．人们经常食用的牛、羊、猪等肉类和白菜、土豆等蔬菜，经消化吸收后，其中的成分大多被转化为人体自身的一部分，其根本原因是( )
A ．组成生物体细胞的化学元素在无机自然界中都能找到
B ．在不同生物的细胞内，组成它们的化学元素和化合物的种类大体相同
C ．组成生物体细胞的基本元素是碳
D ．不同生物的细胞内，组成它们的化学元素的含量大体相同
11．2011·合肥月考一种植物和一种哺乳动物体内细胞的某些化学元素含量(占细胞干重的百分比) 如下表数据， 下列有关叙述正确的是( )
A. 碳元素的含量说明有机物是干物质的主要成分
B ．这两种生物体内所含的化学元素的种类差异很大
C ．N 、S 含量说明动物组织含蛋白质较多，若该动物血钙高则会发生肌肉抽搐
D ．经测定该植物某有机物含C 、H 、O 、N 、S ，此化合物可能携带氨基酸进入核糖体
12．美国宇航局于2004年3月2日公布了“机遇”号火星探测车对火星进行探测的详细资料，有明确的数据表明，火星过去曾有丰富的水资源，于是推测火星上可能存在过生命。这一推测的理由是( )
A ．水是细胞含量最多的化合物
B ．结合水是细胞和生物体的成分
C ．一切生命活动都离不开水
D ．代谢旺盛的细胞内水的含量高
13．有关鉴定可溶性还原糖的实验中操作方法正确的是( )
A ．先加入斐林试剂甲液，后加入乙液
B ．先加入斐林试剂乙液，后加入甲液
C ．将斐林试剂甲液和乙液混合均匀后再加
D ．斐林试剂在实验前就要配制好
14．对下表中所列待测物质的检测，所选用的试剂及预期结果都正确的是( )
A.①③ B．②③ C．①④ D．②④
15．只有在保持细胞活性的条件下，才能显示细胞中某物质或结构的实验是( )
A ．苏丹Ⅲ染色观察花生种子子叶细胞中的脂肪
B
．龙胆紫染色观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂
C ．健那绿(詹纳斯绿B) 染色观察动物细胞中的线粒体
D ．甲基绿、派洛宁(吡罗红) 染色观察动物细胞中的DNA 和RNA
16．下表是组成地壳和组成细胞的部分元素含量(%)。请据表回答下列问题：
(1)组成细胞的化学元素在地壳中都普遍存在，没有一种化学元素是细胞所特有的，这一事实说明________________________________。
(2)由表中数据可知，同一
元素在细胞和地壳中的含量相差甚远，这一事实说明________________。
(3)由上表中数据可知，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________________________________________________________________________。 ②________________________________________________________________________。 17．2011·临川月考现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液各一瓶，可用双缩脲试剂、斐林试剂和淀粉溶液将它们鉴定出来。请回答：
(1)用一种试剂将上述4种溶液区分为两组，这种试剂是________，其中发生显色反应的一组是________和________溶液，不发生显色反应的一组是________和________溶液。
(2)用________试剂区分不发生显色反应的一组溶液。
(3)区分发生显色反应一组溶液的方法及鉴定结果是______________________________________。
挑战自我
18．某研究小组在25 ℃、黑暗、无菌、湿润的条件下萌发种子，然后测定在不同时间种子和幼苗中相关物质的含量，结果如图K21所示：
图K21
(1)在观察时间内，图中可溶性糖含量的变化是__________________。
(2)在上述定量测定之前，进行了蛋白质含量变化的预测实验，请填充实验原理；判断实验步骤中划线部分是否正确，并更正错误之处；写出实验结果。
Ⅰ.实验原理：蛋白质________________________，其颜色深浅与蛋白质含量成正比。 Ⅱ.实验步骤：
①将三份等量大豆种子分别萌发1、5、9天后取出，各加入适量蒸馏水，研碎、提取、定容后离心得到蛋白质制备液；
②取3支试管，编号1、2、3，分别加入等量的萌发1、5、9天的蛋白质制备液； ③在上述试管中各加入等量的
双缩脲试剂A 和B 按比例配制 的混合液在沸水浴中加热观察 a b
a ：________________________________________________________________________； b ：________________________________________________________________________。
(3)实验结果：________________________________________________________________________。
课时作业(二)
1．A [解析] 该化合物含C 、H 、O 、N 、S ，可能是蛋白质，包括与抗原物质发生特异性结合的抗体、细胞膜上运载葡萄糖的载体和催化细胞内化学反应的酶等，而携带氨基酸进入核糖体的物质是tRNA ，故选A 。
2．C [解析] 组成细胞的元素中C 是最基本元素；动物细胞和植物细胞内的化学元素种类基本相同，但含量相差很大；水是活细胞中含量最多的化合物，水是某些生物化学反应的原料，如水在光下分解等；组成血红蛋白、肌球蛋白的氨基酸数目、排列顺序以及二者的空间结构都不同。
3．A [解析] 错在“C在细胞干重中含量总是最多”，生物体的六大基本元素C 、H 、O 、N 、P 、S ，在不同的细胞中，各元素占细胞干重的含量是不一样的。比如能够分泌蛋白的细胞类(如胰腺细胞、胃、小肠等) 其干重的含N 量就比含C 量高。
4．D [解析] 癌细胞是一类呈恶性增殖的细胞，细胞分裂速度比正常细胞快，新陈代谢速率增强，自由水比值上升。
5．B [解析] 用于鉴定还原糖的试剂乙与鉴定蛋白质的试剂B 为什么不能互换，例3中已作了分析，这里不再赘述。为了清楚地看到细胞中脂肪微粒的显色反应，在脂肪的鉴定实验中，把化学反应和显微镜观察结合起来，这种方法称为“显微化学鉴定”。如果用蛋清做实
验材料，必须稀释，因为如果稀释不够，与双缩脲试剂发生反应后，会粘固在试管的内壁上，使反应不容易彻底，并且试管也不容易刷洗干净。花生种子浸泡时间短了，不容易切片；浸泡时间过长，组织太软，切下的薄片不容易成形，所以一般是提前浸泡3～4小时。
6．D [解析] ①组成细胞的最基本的元素是C 。在人体细胞干重中C 的含量达到55.99%；②组成细胞的基本元素有4种：C 、H 、O 、N 。在细胞中这四种元素的含量，占组成细胞元素总量的90%左右。③组成细胞的主要元素有6种：C 、H 、O 、N 、P 、S 。这6种元素占细胞总量的97%。细胞中常见的化学元素有20多种，分析人体细胞的元素组成可发现有如下规律： 组成人体细胞的主要元素：
(占细胞鲜重的百分比)
O 65%、C 18%、H 10%、N 3%、P 1.4%、S 0.3%，其他元素少于3%
(占细胞干重的百分比)
C 55.99%、O 14.62%、N 9.33%、H 7.46%、Ca 4.67%、S 0.78%、P 3.11%、K 1.09%、Mg 0.16%
7．C [解析] 此题考查细胞的元素组成和化合物，属于考纲识记层次。 血红蛋白的元素组成主要是C 、H 、O 、N ，另有少量的Fe 等元素；三磷酸腺苷的元素组成是C 、H 、O 、N 、P ；肝糖原属于动物体内的多糖，元素组成只有C 、H 、O ；磷脂属于脂质，其元素组成有C 、H 、O 、P 等。
8．C [解析] 生物体细胞内的水以两种形式存在，即自由水、结合水。结合水是细胞结构的重要组成成分；自由水在细胞中以游离形式存在，可以自由流动，是细胞内的良好溶剂，运输各种营养物质和代谢废物，为生物体内的生化反应提供介质，许多生化反应必须有水的参与。不同生活环境、生活状态下的细胞含水量是不同的；细胞内自由水与结合水比例越大，其新陈代谢越旺盛，反之越弱。
9．D [解析] A错误：生物群落中，碳在生产者、消费者和分解者之间通过有机物的形式传递；B 错误：光合作用中，原料H2O 中的氧全部变为O2，不参与有机物的合成；C 错误：Mg 是必需的大量元素；D 正确：多糖、蛋白质、核酸等生物大分子都是由许多基本的组成单位连接而成的，这些基本单位(即单体) 都是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，再由许多单体连接成多聚体，即生物大分子。
10．B [解析] 生物体总是不断地和外界环境进行着物质转换，有选择地从自然界获取各种物质来满足自身的需要，不管相同生物还是不同生物，组成它们的细胞的化学元素和化合物种类大体是相同的，因此不同生物间可进行物质转换，但是组成它们的各种元素的含量是不同的，由此分为大量元素和微量元素。组成生物体细胞的化学元素都来自无机自然界，因此，组成生物体细胞的化学元素在无机自然界都能找到，据研究，组成生物体细胞的基本元素是碳，即A 、C 两项本身正确，但不符合题干所问。
11．A [解析] 比较表中数据可知，C 的含量很高，C 是组成有机物的必需元素，碳链是构成大分子有机物的基本骨架，说明有机物是干物质的主要成分；B 错误，这两种生物体内所含的化学元素的种类基本相同，但含量相差很大；C 错误，N 、S 是组成蛋白质的元素，动物细胞中N 、S 含量比植物高，说明动物组织含蛋白质较多，当动物血钙过低时才会发生肌肉抽搐；D 错误，含有C 、H 、O 、N 、S 五种元素的化合物最可能是蛋白质，而携带氨基酸进入核糖体的是tRNA 。
12．C [解析] 生命起源于水，生命活动离不开水，只有C 项说明了生命与水的关系，故选C 项。
13．C [解析] 因为若先加入溶液甲(即斐林试剂甲液) ，还原糖中的还原性半缩醛羟基易被氧化而失去还原性，再加入溶液乙(即斐林试剂乙液) 后就不能产生砖红色沉淀。所以，必须混合后配成悬浊液再加入，才可产生砖红色沉淀。又因斐林试剂很不稳定，容易生成蓝色沉淀，所以应将甲液、乙液分别配制储存，使用时再临时配制。
14．D [解析] 甲基绿与DNA 反应呈现绿色；苏丹Ⅲ与脂肪反应生成橘黄色物质；淀粉遇碘变蓝；蛋白质可与双缩脲试剂发生紫色的颜色反应。
15．C [解析] 用苏丹Ⅲ对花生子叶细胞进行染色并用50%的酒精洗去浮色后，细胞已经死亡，但仍能在显微镜下观察到橘黄色脂肪颗粒；观察洋葱根尖细胞有丝分裂需经过解离→漂洗→染色→制片，此过程细胞已经死亡；健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，线粒体能在健那绿中维持活性数小时，通过染色，可以在高倍显微镜下观察到生活状态的线粒体的形态和分布；观察DNA 和RNA 在细胞中的分布，需用盐酸改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，经盐酸处理后细胞已经死亡。正确答案为C 。
16．(1)生物界与非生物界具有统一性
(2)生物界与非生物界具有差异性
(3)①构成细胞的化合物中H2O 含量最多，占85%～90%，而水由H 、O 组成
②构成细胞的有机化合物中都有C
[解析] 通过对第一个表分析可以看出，生物界与非生物界在化学元素组成上既有种类的相似，又有含量的差异，充分说明生物界与非生物界既具有统一性，又具有差异性，对第二个表分析可以看出，水在化合物中的含量最多，占85%～90%，而且有机物中都有C ，所以组成细胞的化学元素中C 、H 、O 含量最多。
17．(1)双缩脲试剂 稀蛋清 淀粉酶 葡萄糖 淀粉
(2)斐林
(3)将淀粉溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合，一段时间后，用斐林试剂分别处理上述两种混合液，观察到无颜色变化的溶液是稀蛋清溶液，出现砖红色的溶液是淀粉酶溶液
[解析] (1)稀蛋清和淀粉酶属于蛋白质，而葡萄糖和淀粉属于糖类，所以用双缩脲试剂将四种试剂可分为两类，发生显色反应的为蛋白质，不发生显色反应的为糖类。(2)葡萄糖为可溶性还原糖，遇斐林试剂，加热出现砖红色沉淀，淀粉为非还原糖，与斐林试剂不发生显色反应。(3)在淀粉溶液中加入淀粉酶，淀粉酶能够将淀粉分解成麦芽糖，麦芽糖为可溶性还原糖，遇斐林试剂并加热，出现砖红色沉淀。在淀粉溶液中加入稀蛋清，不会发生上述反应。
18．(1)先增加，然后保持相对稳定
(2)Ⅰ. 与双缩脲试剂作用产生紫色反应
Ⅱ. 判断正误
a ：×更正：双缩脲试剂A 混合均匀后，再加入试剂B
b ：×更正：不加热或直接观察
(3)实验结果：1、2、3号试管中颜色依次加深
[解析] (1)①干种子中，自由水极少，淀粉酶等催化活性极低，淀粉水解少，所以可溶性糖类含量极少。但在湿润条件下，种子细胞内自由水大幅增加，淀粉酶在25 ℃无菌条件下，活性迅速提高，淀粉水解速度加快，葡萄糖、麦芽糖等可溶性糖迅速增加，生命活动加快，种子快速萌发生长。但当相关酶的活性达到正常水平后，生命活动便保持稳定，因此，细胞内的可溶性糖类含量也就保持在稳定的水平。所以，种子正常萌发过程中，可溶性糖含量变化则是先增加后保持稳定状态。
(2)主要考查蛋白质鉴定的实验原理和操作过程，属于改错完善型题目。解答本题的关键有两点：必须清楚双缩脲试剂的使用方法，即先用A 液与蛋白质混合，造成碱性环境，再加B 液，才能保证实验效果。这里学生容易与还原糖鉴定过程中，斐林试剂A 、B 液必须充分混合后再使用的知识混淆。必须记住蛋白质与双缩脲试剂反应过程，不需水浴加热，常温下即可正常进行。