细胞中的元素和化合物
一、选择题
1.下列关于组成生物体化学元素的叙述,正确的是( )
A.在组成生物体与组成无机自然界的化学元素中,碳元素的含量均为最高
B.人、动物和植物所含的化学元素种类差异很大
C.组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到
D.不同的生物体内各种化学元素的含量基本相似
解析:选C 碳元素在生物界中含量较高,而在非生物界中含量较少。人、动物和植物所含的化学元素种类差异不大,但各种化学元素的含量不同。
2.原产热带非洲地区的光棍树,树形奇特,无刺无叶,它茎干中的白色乳汁可以制取“石油”。光棍树细胞中含量最多的化合物是( )
A.水 B.脂质
C.蛋白质 D.糖类
解析:选A 细胞中水的含量大约占85%~90%,蛋白质的含量大约占7%~10%,脂质只占1%~2%,糖类和核酸大约占1%~1.5%,所以含量最多的化合物是水。
3.研究表明缺硒可导致克山病。克山病是一种地方性心肌病,急重症病人可发生猝死。营养学和流行病学界专家认为,成人每天硒的摄取量约在40~100 μg就可满足人体需要。根据资料,下列解释不正确的是( )
A.硒是人体必需的化学元素
B.硒在人体生长发育过程中的作用不可替代
C.硒的作用重大,只要有了硒,人体就能正常生长发育
D.硒是人体必需的微量元素
解析:选C 人体生长发育需要各种大量元素和微量元素,而不是只要有了硒,人体就能正常生长发育。
4.下列有关图示的分析,不正确的是( )
A.如果该图为组成细胞的化合物,则m中含有的元素为H、O
B.如果该图表示的是组成细胞的化合物,则m是蛋白质
C.如果该图表示的是组成活细胞的元素含量,则m是O元素
D.如果该图表示的是活细胞中的元素,则其中Mo的含量很少
- 7 -
解析:选B 由图可知,m含量最高,如果该图表示的是组成细胞的化合物,则m表示水,其组成元素是H、O;如果该图表示的是活细胞中的元素含量,则m是O元素;因为Mo是微量元素,所以在细胞中含量很少。
5.如图是由4个圆所构成的元素关系图,其中④为最大圆,③②①依次次之。下列按①②③④排列符合这种关系的是( )
A.大量元素、主要元素、基本元素、最基本元素
B.基本元素、最基本元素、大量元素、主要元素
C.最基本元素、基本元素、主要元素、大量元素
D.主要元素、大量元素、最基本元素、基本元素
解析:选C 图中4个圆表示了一种包含关系,依据圆大小,可知④的范围最广,依次类推①的范围最小。大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,主要元素C、H、O、N、P、S占细胞中化学元素的96%,基本元素是C、H、O、N,最基本元素是C,所以④→①的正确顺序是大量元素→主要元素→基本元素→最基本元素。
6.下面是一组探究有机物存在与否的鉴别实验,按表中编号顺序对应下列各项中的内容,正确的是( )
待测物
试剂
颜色
反应条件
胰岛素
双缩脲试剂
①
-
脂肪
②
橘黄色
-
③
斐林试剂
砖红色
水浴加热
A.紫色、苏丹Ⅳ染液、蔗糖
B.红色、苏丹Ⅲ染液、蔗糖
C.紫色、苏丹Ⅲ染液、葡萄糖
D.红色、苏丹Ⅲ染液、果糖
解析:选C 胰岛素是蛋白质,用双缩脲试剂检测产生紫色反应。脂肪用苏丹Ⅲ染液检测产生橘黄色的显色反应。还原糖用斐林试剂检测,产生砖红色沉淀,葡萄糖和果糖是还原糖。
7.下列关于“检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质”实验操作步骤的叙述,正确的是( )
A.用于鉴定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.若要鉴定花生种子细胞中是否含有脂肪,一定需要用显微镜观察
C.鉴定可溶性还原糖时,要加入斐林试剂(甲液和乙液等量混合均匀再加入)
D.用双缩脲试剂鉴定蛋白质时,需水浴加热2 min才能看到紫色
- 7 -
解析:选C 斐林试剂和双缩脲试剂不完全相同,且用双缩脲试剂检测蛋白质时不需加热。鉴定脂肪时只要观察溶液颜色变化,则不需显微镜。
二、非选择题
8.不同植物种子中所含营养成分有差异,如豆类作物中蛋白质含量较高,玉米种子中淀粉含量较高,花生种子中脂肪含量相对较多。请回答下列问题:
(1)下表表示用碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂测得甲、乙、丙三种植物的干种子中三大类有机物颜色反应,其中“+”的数量代表颜色反应深浅程度,有关说法错误的是( )
试剂种类
碘液
苏丹Ⅲ染液
双缩脲试剂
甲
++++
++
+
乙
++
++++
++
丙
+
++
++++
A.乙种子中含蛋白质最多
B.碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂与相应的物质发生的颜色反应分别是蓝色、橘黄色和紫色
C.在观察颜色时有可能用到光学显微镜
D.这三种试剂使用时均不需要水浴加热
(2)某玉米新品种中的蛋白质含量高于普通玉米,请用所学的方法设计实验加以验证。
实验原理:________________________________________________________。
材料用品:新鲜的普通玉米子粒,新鲜的新品种玉米子粒,研钵,试管,漏斗,纱布,吸管,清水,双缩脲试剂A液,双缩脲试剂B液,量筒。
方法步骤:
①将两种玉米子粒分别进行________,制备组织样液。
②取A、B两支试管,向A中加入新品种玉米组织样液2 mL,B中加入普通玉米组织样液2 mL。
③向A、B两支试管中分别加入1 mL______________,摇匀,再分别加入4滴__________________,摇匀。
④观察____________________________________________。
预期的结果:__________________________________________________________。
解析:(1)碘液用于检测淀粉,其颜色反应为蓝色;苏丹Ⅲ染液用于检测脂肪,其颜色反应为橘黄色;双缩脲试剂用于检测蛋白质,其颜色反应为紫色。分析图表可知,甲种子中含淀粉较多,乙种子中含脂肪较多,丙种子中含蛋白质较多。在脂肪的鉴定中可能需要用显微镜观察。(2)检测蛋白质应选用双缩脲试剂,颜色的深浅与蛋白质含量有关,蛋白质含量越高,组织样液中紫色越深。
答案:(1)A (2)蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应,蛋白质含量越高颜色呈现越深 ①
- 7 -
研磨 ③双缩脲试剂 A液 双缩脲试剂 B液 ④颜色变化并比较紫色的深浅 新品种玉米子粒组织样液(A试管)紫色较深
一、选择题
1.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.组成生物体的最基本元素是碳
D.不同生物的细胞内各种化学元素的含量大体相同
解析:选B 生物体总是不断地和外界环境进行着物质交换,有选择地从自然界获取各种物质来满足自身的需要,不管是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,但是组成它们的各种元素的含量是不同的。
2.如图所示,容器底部是培养基,其中含有植物生长所需的全部养分,如果有人在配制培养基时使用了NH4NO3、KNO3、CaCl2·2H2O、MgSO4·7H2O、螯合铁溶液、微量元素溶液,但缺少了一种必需元素,为补充这种元素,应添加的化合物是( )
A.Ca(NO3)2 B.KCl
C.KH2PO4 D.K2SO4
解析:选C 依题意,培养基中不缺乏微量元素,大量元素中除C、H、O外,还应有N、P、S、K、Ca、Mg,从培养基的成分分析,培养基中缺少P,KH2PO4能提供P。
3.科学家在利用无土栽培法培养一些名贵花卉时,培养液中添加了多种必需化学元素。其配方如下表所示,其中植物根细胞吸收最少的离子是( )
离子
K+
Na+
Mg2+
Ca2+
NO
H2PO
SO
Zn2+
培养液浓度mmol·L-1
1
1
0.25
1
2
1
0.25
1
A.Ca2+ B.SO
C.Zn2+ D.H2PO
- 7 -
解析:选C 根据化学元素在生物体内的含量不同,将其分为大量元素和微量元素。大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,微量元素包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。植物体内需要大量的Ca、S、P等元素,这些元素只能靠根从培养液中吸取,而培养液能为花卉提供Ca、S、P的离子分别为Ca2+、SO、H2PO,因此花卉对这些离子的吸收量较大。而Zn属于微量元素,因此对Zn2+的吸收量最少。
4.下列关于“还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定实验”的叙述,正确的是( )
A.糖尿病患者的尿液中加入斐林试剂后,液体呈现无色,加热后出现砖红色
B.在脂肪的鉴定实验中,用75%的酒精洗去花生子叶表面的苏丹Ⅲ浮色
C.用于鉴定还原糖的斐林试剂经改造后,可用于唾液淀粉酶的鉴定
D.鉴定豆浆中的蛋白质时,先加NaOH溶液,振荡后加入等量的CuSO4溶液
解析:选C 糖尿病患者的尿液中加入斐林试剂后,液体呈现蓝色,加热后出现砖红色;在脂肪的鉴定实验中,用50%的酒精溶液洗去浮色;将斐林试剂中的CuSO4溶液稀释五倍后,可用于唾液淀粉酶(蛋白质)的鉴定;鉴定豆浆中的蛋白质时,先加NaOH溶液1 mL,振荡后加入少量的(3~4滴)CuSO4溶液,观察颜色变化。
5.下列有机物的鉴定实验中,导致实验失败的操作是( )
①脂肪鉴定时,花生子叶染色后,没有用酒精洗去浮色 ②蛋白质鉴定时,把A、B液混合后再加入蛋白质样液中
③还原糖鉴定时,用60 ℃水浴加热
④淀粉鉴定时,直接把碘液滴加到淀粉样液中
A.①② B.②④ C.③④ D.①④
解析:选A 脂肪鉴定时,染色后需要用酒精洗去浮色;蛋白质鉴定时使用的双缩脲试剂,需要先滴加双缩脲试剂A液,摇匀后再滴加少量双缩脲试剂B液。
6.下表的有关分析错误的是( )
溶液
溶质的
元素组成
检测试剂
颜色
反应
溶质的
基本单位
甲
C、H、O
①
砖红色
葡萄糖
乙
C、H、O、N等
双缩脲试剂
②
③
A.甲可能是麦芽糖溶液
B.①是斐林试剂,使用时需水浴加热
C.乙液可能是一种酶溶液
D.②是紫色,③是核苷酸
解析:选D 糖类中的还原糖(如葡萄糖、果糖、麦芽糖等)与斐林试剂发生作用,产生砖红色沉淀;蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应。根据表格分析,甲是还原糖,乙是蛋白质,其基本单位是氨基酸。
7.向盛有一定面糊的试管中加入适量的α淀粉酶,65 ℃(α淀粉酶的最适温度)水浴保温后,先后加入1 mL 0.1 g/mL的NaOH溶液和4滴0.01 g/mL CuSO4
- 7 -
溶液,摇匀后,试管内立即出现的现象是(α淀粉酶是蛋白质,能水解淀粉,但自身不消耗)( )
A.产生砖红色沉淀 B.溶液呈蓝色
C.溶液呈现紫色 D.溶液不变化
解析:选C 因为α淀粉酶是催化剂,它的化学本质为蛋白质,在反应过程中化学本质不变,所以遇双缩脲试剂会立即发生紫色反应。
二、非选择题
8.请回答下列与物质鉴定有关的问题:
(1)斐林试剂可以用来鉴定梨汁中是否含有_________________________________。
(2)脂肪的检测和观察有两种方法,方法一是在待测组织样液中滴加3滴____________染液,观察样液被染色的情况;方法二是制作临时玻片标本,用显微镜观察细胞被着色的情况。
(3)要鉴定某待测样液中是否含有蛋白质,可以使用______________试剂,若待测样液出现了________色,则可推测该待测样液中含有蛋白质。
(4)某研究性学习小组用质量浓度为0.1 g/mL NaOH溶液和质量浓度为0.05 g/mL CuSO4溶液等试剂做物质鉴定实验,请依据下列实验步骤回答问题:
试管
第1步加入
第2步加入
第3步加入
相 应 处 理
颜色变化
1
2 mL NaOH
溶液
2 mL CuSO4
溶液
2 mL梨汁
2
2 mL NaOH
溶液
2 mL梨汁
2 mL CuSO4
溶液
3
2 mL梨汁
2 mL NaOH
溶液
2 mL CuSO4
溶液
4
2 mL CuSO4
溶液
2 mL梨汁
2 mL NaOH
溶液
5
2 mL CuSO4
溶液
2 mL NaOH
溶液
2 mL梨汁
6
2 mL梨汁
2 mL NaOH
和CuSO4
的混合液
2 mL蒸馏水
7
2 mL梨汁
2 mL NaOH
和CuSO4
的混合液
2 mL
0.1 g/mL
的HCl溶液
①设计1~5号试管的实验目的是探究_________________________________________。
②7号与6号试管相比,设计7号试管的实验目的是探究
___________________________________________。
- 7 -
解析:(1)鉴定梨汁中是否含有还原糖可以用斐林试剂。
(2)脂肪可用苏丹Ⅲ染液(或苏丹Ⅳ染液)鉴定待测组织样液,呈橘黄色(或红色),方法二是制作临时玻片标本,用显微镜观察细胞被着色的情况。(3)鉴定某待测样液中的蛋白质,可使用双缩脲试剂,若产生紫色反应,则可推测该待测样液中含有蛋白质。(4)①1~5号试管的变
量只有梨汁、质量浓度为0.1 g/mL NaOH溶液和质量浓度为0.05 g/mL CuSO4溶液的加入顺序,因此实验目的是探究梨汁、质量浓度为0.1 g/mL NaOH溶液和质量浓度为0.05 g/mL CuSO4溶液的加入顺序是否影响实验结果。②7号与6号试管相比其变量是盐酸的有无,所以设计7号试管的实验目的是探究质量浓度为0.1 g/mL的HCl溶液对实验结果的影响。
答案:(1)还原糖 (2)苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ) (3)双缩脲 紫 (4)①梨汁、质量浓度为0.1 g/mL NaOH和0.05 g/mL CuSO4的加入顺序是否影响实验结果 ②质量浓度为0.1 g/mL的HCl溶液对实验结果的影响
- 7 -