细胞中的元素化合物和无机物

第1课细胞中的元素、化合物和细胞中的无机物普查讲1 细胞中的元素、化合物和细胞中的无机物1．细胞中的化学元素a．细胞中化学元素的种类及功能(1)(2021汇编，6分)下列关于细胞中化学元素的说法正确的是()A．细胞中一种元素的作用能被其他元素替代B．细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要C．在人体活细胞中氢原子的数目最多D．无论鲜重还是干重，组成细胞的元素中C的含量最多，在光合作用中C元素可以从CO2经C3形成(CH2O)E．人与大肠杆菌所含有的化学元素种类和含量基本相同F．某口服液广告声称“含有丰富的N、P、Zn等微量元素”答案：C解析：细胞中的化学元素有多种，各种化学元素的功能不同，具有不可替代性，故A项错误。

细胞中的大量元素和微量元素是指含量的多少而不是作用的大小，它们都是细胞中的必需元素，每种元素都有其作用，具有不可替代性，故B项错误。

人体活细胞中的有机物和水中都含有氢原子，且水含量最多，故含有的氢原子数目最多，故C项正确。

占细胞鲜重含量最多的元素是O，占细胞干重含量最多的元素是C，在光合作用中C元素可以从CO2经C3形成(CH2O)，故D项错误。

不同生物所含有的化学元素种类基本相同，但含量存在差异，这是生物间的统一性和差异性，故E项错误。

N、P是大量元素，不是微量元素，故F项错误。

(2)(2019河北张家口期末，6分)如图是人体细胞中化合物含量的柱形图，如表是组成人体细胞的部分元素的含量，下列说法正确的是()A．若图表示细胞鲜重化合物含量，则甲化合物是蛋白质B．若图表示细胞干重化合物含量，则甲化合物具有多样性C．若表中表示元素占细胞干重的百分比含量，则b是细胞中最基本的元素D．若表中表示元素占细胞鲜重的百分比含量，则表中含量最多的元素a是C答案：B解析：细胞鲜重中化合物含量由多到少的排列顺序为：水＞蛋白质＞脂质＞糖类，元素含量由多到少的排列顺序为：O＞C＞H＞N；细胞干重中化合物含量最多的是蛋白质，元素含量由多到少的排列顺序为C＞O＞N＞H。

若图表示细胞鲜重，则甲、乙、丙、丁四种化合物分别是水、蛋白质、脂质、糖类，故A项错误。

若图表示细胞干重化合物含量，则甲化合物表示蛋白质，蛋白质具有多样性，故B项正确。

若表中表示元素占细胞干重的百分比含量，则b表示O，而C是细胞中最基本的元素，故C项错误。

若表中表示元素占细胞鲜重的百分比含量，则含量最多的元素a是O，故D项错误。

b．有机物的化学元素组成(3)(多选)(2021汇编，6分)下列有关细胞中化学元素和化合物的叙述正确的是()A．脂肪酸和磷脂含有相同的元素组成B．某有机物的元素组成是C、H、O、N、S、Fe，则该有机物最可能是蛋白质C．蛋白质分子的N多数存在于氨基中D．淀粉、脂肪、蛋白质和核酸都含C、H、O、N这4种元素E．用同位素标记某种元素，希望被标记的元素只被组合到蛋白质中而不被组合到核酸中，可以选择35S答案：BE解析：脂肪酸只含有C、H、O三种元素，而磷脂含有C、H、O、N、P五种元素，它们含有的元素组成不同，故A项错误。

蛋白质的组成元素主要是C、H、O、N，有些蛋白质还含有S和Fe等，如血红蛋白，所以该有机物最可能是蛋白质，故B项正确。

氨基酸分子的N元素主要存在于氨基中，还有一部分存在于R基中，而蛋白质是氨基酸脱水缩合而成的，故其N元素主要存在于肽键中，故C项错误。

淀粉和脂肪只含有C、H、O三种元素，蛋白质含有C、H、O、N等元素，而核酸含有C、H、O、N、P，它们都含有的是C、H、O三种元素，故D项错误。

大多数蛋白质中含有S元素，而核酸中不含有S元素，因此用同位素标记某种元素，希望被标记的元素只被组合到蛋白质中而不被组合到核酸中，应选择35S，故E项正确。

2．细胞中水的存在形式和生理功能(4)(2021改编，8分)水在植物的生命活动中具有重要作用。

风干种子只有吸收足够的水才能进行旺盛的代谢活动，使胚生长。

小麦种子萌发过程中吸水量随时间变化的趋势如图所示。

回答下列问题：①植物细胞中的水通常以结合水和自由水两种形式存在，风干种子细胞中的水主要以__ ________的形式存在。

经阶段①吸水后，种子中的水主要以__________的形式存在。

(2016海南单科)①在阶段①，种子吸水速率________(填“大于”“小于”或“等于”)阶段①，呼吸速率_______(填“大于”“小于”或“等于”)阶段①。

(2016海南单科)①下列有关水的叙述正确的有()(多选)A．细胞内结合水/自由水的比值，种子萌发时比休眠时高B．水在叶绿体中分解产生氧气需要ATP提供能量(2017海南单科)C．氨基酸之间脱水缩合生成的H2O中，氢来自于氨基和羧基(2016江苏单科)D．洋葱根尖分生区细胞中结合水含量多于自由水E．水是构成叶肉细胞的重要化合物之一F．有氧呼吸时，生成物H2O中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解答案：①结合水(1分) 自由水(1分) ①小于(1分) 大于(1分) ①CE(4分)解析：①风干种子失去了大部分自由水，细胞中的水主要以结合水的形式存在。

经阶段①吸水后，种子中的水主要是以自由水的形式存在。

①在阶段①，种子吸水量变化不大，吸水速率小于阶段①，但自由水含量增加，代谢增强，呼吸速率大于阶段①。

①种子萌发时细胞代谢旺盛，自由水含量多，细胞内结合水/自由水的值比休眠时低，故A项错误。

在叶绿体中，利用光能将水分解产生氧气，而不是A TP，故B项错误。

氨基酸之间脱水缩合反应发生于一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基之间，生成的H2O中氢来自于氨基和羧基，故C项正确。

洋葱根尖分生区细胞代谢旺盛，自由水含量多于结合水，故D 项错误。

水是构成细胞的重要化合物之一，因此为构成叶肉细胞的重要化合物之一，故E项正确。

有氧呼吸时，生成的水中的氢既可来自葡萄糖(和丙酮酸)的分解，也可来自水，故F 项错误。

3．细胞中无机盐的存在形式及功能(5)(多选)(2021汇编，6分)无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用。

下列相关叙述正确的是()A．蔬菜中的草酸不利于机体对食物中钙的吸收(2017海南单科)B．缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降(2017海南单科)C．和ATP一样，KH2PO4也能为生物体提供能量(2017海南单科)D．植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐(2017海南单科)E．植物缺乏N和Mg，将导致叶绿素不能合成，叶片颜色变黄F．骨骼和牙齿中的钙主要以离子形式存在G．分析根系对矿质元素的吸收过程可以确定某种矿质元素是否是植物的必需元素答案：ABDE解析：草酸可与食物中的钙结合形成不溶性的草酸钙，不利于机体对钙的吸收，故A项正确。

铁是血红蛋白的组成成分，血红蛋白的主要作用是运输O2，缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降，故B项正确。

在生物体中，无机盐是细胞的结构成分、参与并维持生物体的代谢活动、维持生物体内的酸碱平衡、维持细胞的渗透压，但不能提供能量，故C项错误。

燃烧过程中有机物被分解，剩下的是无机物，故含有丰富的无机盐，故D项正确。

Mg是植物叶绿素合成的必需元素，而N元素是催化叶绿素合成的酶的成分，两者缺乏将导致叶绿素不能合成，叶片颜色变黄，故E项正确。

无机盐在生物体内主要以离子形式存在，而骨骼和牙齿中的钙是以化合物形式存在的，故F项错误。

为了确定某种矿质元素是否是植物的必需元素，应该观察含全部营养的培养液中去掉该矿质元素前后植株生长发育的状况，故G项错误。

随堂普查练11．(2018江苏常州一模，2分)科学家在加利福尼亚东部的莫诺湖里发现了一种被称作GFAJ－1的独特细菌，这种细菌能利用剧毒化合物砒霜中的砷来替代磷元素构筑生命分子，进行一些关键的生化反应(在元素周期表中砷与磷同族)，根据上述材料进行预测，下列说法错误的是()A．GFAJ－1细菌体内含量较多的六种元素可能是碳、氢、氧、氮、砷、硫B．砷对多数生物有毒可能是因为砷能够替代磷参与生化反应，制造混乱C．砷元素存在于GFAJ－1细菌的细胞膜以及脱氧核糖、ATP、DNA和RNA等物质中D．该发现使人类对生命起源的认识发生了重大改变，拓宽了思路答案：C解析：细胞内含量较多的元素有碳、氢、氧、氮、磷、硫，同时根据题干可知，GF AJ－1细菌可以利用砷元素代替磷元素，说明该细菌体内含量较多的元素是碳、氢、氧、氮、砷、硫，故A项正确，不符合题意。

由题意可知，在元素周期表中砷与磷同族，说明两者化学性质相似，因此对多数生物来说，砷之所以有毒，可能是因为砷能够替代磷参与生化反应，制造混乱，故B项正确，不符合题意。

砷元素存在于GFAJ－1细菌的细胞膜以及ATP、DNA 和RNA等物质中，而脱氧核糖只含有碳、氢、氧三种元素，故C项错误，符合题意。

由题干信息可知，该发现使人类对生命起源的认识发生了重大改变，拓宽了在地球极端环境乃至外星球寻找生命的思路，故D项正确，不符合题意。

2．(2021改编，6分)下列关于组成生物的元素和化合物的说法，不正确的是()A．微量元素在生物体内不可缺少，如叶绿素的组成离不开Mg元素B．生物界和非生物界在元素种类上具有统一性C．细胞中的无机盐多以离子形式存在D．细胞中的各种有机物间均可找到共同的化学元素答案：A解析：Mg是大量元素，不是微量元素，故A项错误，符合题意。

生物界与非生物界在元素种类上具有统一性，在含量上具有差异性，故B项正确，不符合题意。

细胞中的无机盐多以离子形式存在，少数以化合物形式存在，故C项正确，不符合题意。

细胞中的各种有机物间可以找到共有的化学元素，比如C，故D项正确，不符合题意。

3．(2019广东七校联考，6分)下列各项描述的化合物中元素组成一定相同的是() A．纤维素酶催化的底物，脂肪酶催化的底物B．生命活动的主要承担者，遗传信息的携带者C．红细胞内运输氧气的物质，HIV的遗传物质D．具催化功能的有机物，具调节功能的有机物答案：A解析：纤维素酶催化的底物是纤维素，脂肪酶催化的底物是脂肪，纤维素和脂肪的组成元素都是C、H、O，故A项正确。

生命活动的主要承担者是蛋白质，其组成元素是C、H、O、N等；遗传信息的携带者是核酸，其组成元素是C、H、O、N、P，故B项错误。

红细胞内运输氧气的物质是血红蛋白，其组成元素有C、H、O、N、Fe；HIV 的遗传物质是RNA，其组成元素是C、H、O、N、P，故C项错误。

具催化功能的有机物是蛋白质或RNA，具调节功能的有机物是蛋白质、脂质等，两者的组成元素不一定相同，故D项错误。

4．(2021改编，6分)下列有关组成细胞的元素和化合物的叙述，错误的是()A．细胞中常见的元素有C、H、O、N等20多种，其中C是最基本的元素B．蛋白质是细胞和生物体功能的重要体现者C．脂质分子中氧的含量远远少于糖类，而氢的含量更多D．与等质量的蛋白质相比，核酸中P含量较高，细胞中大多数P组成了ATP、答案：D解析：细胞中常见的元素有20多种，碳链是生物大分子的基本骨架，所以C是最基本的元素，故A项正确，不符合题意。