2020版高考生物新创新一轮复习通用版讲义：必修①第一单元第2讲细胞中的元素和化合物

第2讲 细胞中的元素和化合物

一、组成细胞的元素和化合物

二、组成细胞的水的存在形式和功能

1．写出A、B、C、D所反映的以上两种水的功能
A．组成细胞结构。
B．提供细胞生活的液体环境。
C．作为反应物，参与反应。
D．有利于物质运输。
2．判断在不同情况下细胞含水量的高低(填“＞”或“＜”)
(1)生物种类：水生生物含水量>陆生生物含水量。
(2)生长发育阶段：幼儿>成年；幼嫩部分>成熟部分。
(3)组织器官种类与代谢程度：牙齿<骨骼<血液。
三、组成细胞的无机盐(连线)

[基础微点全练]
1．判断正误
(1)在酸性土壤中，小麦可吸收利用土壤中的N2和NO(×)
(2018·全国卷Ⅰ，T3A)
(2)葡萄糖、果糖、半乳糖都是还原糖，但元素组成不同(×)
(2017·江苏卷，T1A)
(3)构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收(√)
(2016·全国卷Ⅱ，T4B)
(4)细胞内结合水/自由水的比值，种子萌发时比休眠时高(×)
(2015·山东卷，T4A)
(5)生物界和非生物界中元素的种类和含量都相同(×)
(6)Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是组成细胞的微量元素(×)
(7)微量元素含量少，所以对生命活动影响不大(×)
(8)在人体活细胞中氢原子的数目最多(√)
(9)组成细胞的元素都以化合物的形式存在(×)
2．生物界在基本组成上的高度一致性表现在(　　)
①组成生物体的化学元素基本一致　②各种生物的核酸都相同　③构成核酸的碱基都相同　④各种生物的蛋白质都相同　⑤构成蛋白质的氨基酸都相同
A．①②④　　　　　　　　 B．①③⑤
C．②④⑤ D．①②③
解析：选B　生命起源于无机环境，构成细胞的几十种元素，没有一种是生命物质所特有的，而生物不断地进化和发展，彼此之间都有着一定的联系。这种联系从物质组成上，表现在组成生物体的化学元素基本一致，组成核酸的碱基是相同的，组成蛋白质的氨基酸都是20种左右。不同的生物之所以不同，是由组成它们的核酸和蛋白质的差异决定的。
3．下列说法正确的是(　　)
①细胞中的相关无机盐离子对于维持神经肌肉的兴奋性非常重要　②植物缺少B元素造成“花而不实”体现了无机盐能影响生物体的生命活动　③Mg2＋对于植物的光合作用至关重要　④Fe2＋对人体内结合与运输O2不可缺少
A．①② B．②③④
C．①③ D．①②③④
解析：选D　钙可维持神经肌肉的兴奋性，若血液中Ca2＋含量过低，则会出现抽搐现象；若血液中Ca2＋含量过高，则会出现肌无力现象。缺少B元素导致“花而不实”，影响了生物体的正常生命活动。Mg2＋是叶绿素的组成元素。Fe2＋是血红蛋白的组成元素。
4．下列关于细胞中化学元素的叙述，正确的是(　　)
A．细胞中一种元素的作用能被其他元素替代
B．细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素
C．主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定
D．细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要
解析：选C　细胞中每种元素都有其特定的作用，不能替代；脱氧核苷酸的组成元素是C、H、O、N、P，脂肪酸的组成元素是C、H、O；主动运输体现了细胞膜的选择透过性，有选择地吸收或排出物质，从而可以维持细胞内元素组成的相对稳定；细胞中的大量元素和微量元素都是不可缺少的，两者一样重要。
5.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，以下按①②③④顺序排列，正确的是(　　)
A．水、蛋白质、糖类、脂质；N、H、O、C
B．蛋白质、糖类、脂质、水；O、C、N、H
C．水、蛋白质、脂质、糖类；H、O、C、N
D．蛋白质、水、脂质、糖类；C、O、H、N
解析：选D　在细胞鲜重中元素含量最高的是O，其次是C，然后是H、N等，在化合物中含量最多的是水，其次是蛋白质，然后是脂质、糖类等。
6．(2019·西宁测试)研究发现，由于自由水含量多少不同，所以细胞质有两种不同的状态：一种是含水较多的溶胶；另一种是含水较少的凝胶。下列细胞中细胞质最可能呈凝胶状态的是(　　)
A．休眠的种子细胞 B．黑藻叶肉细胞
C．人体癌细胞 D．人体衰老细胞
解析：选A　自由水与新陈代谢旺盛程度有关，含溶胶多的细胞代谢旺盛，而含凝胶多的细胞代谢较慢。
7．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：
离子
K＋
Na＋
Mg2＋
Ca2＋
NO
H2PO
SO
Zn2＋
培养液浓度mol/L
1
1
0.25
1
2
1
0.25
1
其中花卉根细胞吸收最少的离子是(　　)
A．Ca2＋ B．SO
C．Zn2＋ D．H2PO
解析：选C　根据组成生物体的化学元素在生物体内的含量不同，分成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、Cu、Zn、B、Mo等。结合表中信息，Zn属于微量元素，因此花卉对Zn2＋的吸收量最少。

一、组成细胞的元素及化合物的判断
[试考题·查欠缺]
1．(2013·海南高考)关于生物体内有机化合物所含元素的叙述，错误的是(　　)
A．叶绿素含有镁元素　　　 B．血红蛋白含有铁元素
C．脱氧核糖含有磷元素 D．胰岛素含有碳元素
解析：选C　叶绿素的组成元素中含有镁；血红蛋白的组成元素中含有铁；胰岛素的本质为蛋白质，故含有碳；脱氧核糖为五碳糖，不含有磷元素。
2.(2019·长沙模拟)如图表示不同化学元素所组成的化合物以下说法错误的是(　　)
A．若①是某种大分子物质的基本组成单位，则①是氨基酸
B．若②是生命活动的主要能源物质，则②是糖类
C．若②是细胞中的储能物质，则②一定是脂肪
D．若③是携带遗传信息的大分子物质，则③一定是核酸
解析：选C　氨基酸通常由元素C、H、O、N组成，是蛋白质的基本组成单位；糖类是生命活动的主要能源物质；细胞内的储能物质有脂肪、淀粉和糖原等；核酸是携带遗传信息的大分子物质，由元素C、H、O、N、P组成。
3．(2019·济南模拟)根据下表相关信息判断，同质量的脂肪和糖类在氧化分解时会出现差异的相关分析，错误的是(　　)
物质
各元素比例
氧化分解时
C
O
耗氧量
释放能量
产生的水
脂肪
75%
13%
较多
较多
X
糖类
44%
50%
较少
较少
Y
A.脂肪和糖类中的H的比例分别是12%和6%
B．相同质量条件下，脂肪比糖类在氧化分解时耗氧量多
C．糖类中O的比例高，因此氧化分解时产生的水为X D．脂肪中H的比例较高，所以释放的能量较多
解析：选C　根据表格信息可知，脂肪中C＝75%，O＝13%，因此H＝12%；糖类中C＝44%，O＝50%，因此H＝6%；糖类和脂肪氧化分解的最终产物都是CO2和H2O，耗氧量的多少取决于有机物中H、C所占的比例，而脂肪中H、C的含量高，氧化分解时耗氧量多，释放的能量多，形成的CO2和H2O也多，故X>Y。
[强知能·补欠缺]
1．判断元素与化合物的四个“明确”

2．元素组成应用的分析方法
(1)据特征元素推测化合物的种类

(2)由化合物的元素组成分析代谢产物
糖类、脂质和蛋白质都含有C、H、O，故其代谢终产物都有CO2和H2O；蛋白质中还有N，故其代谢产物中还含有尿素。
(3)从化合物中的元素含量上分析氧化分解释放能量的多少
脂肪的含氢量多于糖类，因此等质量的脂肪彻底氧化分解时所消耗的O2量多于糖类，产生的水也多，释放的能量也多于糖类。
[练题点·全过关]
1．(2019·临沂模拟)图1是细胞中几种化合物含量的扇形图，图2是活细胞中元素含量的柱形图，下列说法错误的是(　　)

A．若细胞代谢正常，则图1中的甲化合物是水
B．若细胞代谢正常，则图1中的乙化合物是蛋白质
C．若细胞代谢正常，则图2中的b元素是氢
D．若细胞完全脱水，则含量最多的元素不是图2中的a
解析：选C　若细胞代谢正常，说明是正常的活细胞，活细胞中含量最多的是水，其次是蛋白质；图2中的b元素占18%，应为碳，不是氢；活细胞中含量最多的元素是氧，但如果细胞完全脱水，则含量最多的元素是碳(即图2中的b)。
2．下表是两种生物干重中有关元素的质量分数(%)。根据下表，有人得出下面结论，其中正确的是(　　)
元素
C
H
O
N
P
S
生物甲
43.57
6.24
44.43
1.46
0.20
0.17
生物乙
55.99
7.46
14.62
9.33
3.11
0.78
A.如果它们分别是动物和植物，则甲是动物，乙是植物
B．等质量的组织中，甲所含的热量少于乙
C．两者体细胞中，乙的染色体(质)比甲多
D．两者的含水量比较，可推测甲比乙多
解析：选B　动物和植物干重相比较，植物含糖类较多，动物含脂肪、蛋白质较多，由于脂肪的元素构成特点是含C、H较多而含O少，蛋白质的特征元素是N，故植物体中含O较多，动物体中含H、N元素较多，另外动物含Ca、P元素也比植物多，因此甲为植物，乙为动物；等质量的脂肪和糖类相比较，脂肪含热量较多，生物甲含糖量高，生物乙含脂肪多；生物干重中有关元素的含量不能作为判断其含水量和染色体(质)多少的依据。
3．(2019·岳阳月考)下列有关人体内元素和化合物的叙述，正确的是(　　)
A．人的遗传物质彻底水解后可得到6种小分子
B．ATP、磷脂、抗体、DNA的组成元素中都有C、H、O、N、P
C．蛋白质分子中的N主要存在于氨基中，核酸中的N主要存在于碱基中
D．人体内参与信息传递的分子都是蛋白质
解析：选A　人的遗传物质是DNA，其彻底水解后可得到6种小分子，即脱氧核糖、磷酸和4种含氮碱基(A、C、G、T)，A正确；ATP、磷脂、DNA的组成元素中都有C、H、O、N、P，抗体的组成元素中不含P，B错误；蛋白质分子中的N主要存在于肽键中，核酸中的N主要存在于碱基中，C错误；人体内参与信息传递的分子不都是蛋白质，如性激素的化学本质是脂质，D错误。
二、组成细胞的无机物的作用
[试考题·查欠缺]
1．(2014·海南高考)下列关于植物体内水分的叙述，错误的是(　　)
A．植物体内的水分参与营养物质的运输
B．水是构成叶肉细胞的重要化合物之一
C．自由水可作为细胞内化学反应的反应物
D．同种植物萌发种子的含水量和休眠种子的相同
解析：选D　植物体内的水分参与营养物质的运输；水是构成叶肉细胞的重要化合物之一；自由水可作为细胞内化学反应的反应物；同种植物萌发种子的含水量大于休眠种子的含水量。
2．(2019·六安模拟)显微镜下分别观察小麦的叶肉细胞和干种子的胚细胞，发现叶肉细胞的细胞质中有明显的细胞质流动现象，而胚细胞则无此现象，原因是(　　)
A．叶肉细胞是活细胞，而胚细胞是死细胞
B．叶肉细胞中有自由水，胚细胞中没有自由水
C．叶肉细胞中自由水与结合水的比值大
D．胚细胞中自由水与结合水的比值大
解析：选C　休眠细胞仍是活细胞，种子在晒干的过程中，自由水大量蒸发，胚细胞中有自由水但含量较少，结合水的相对比值增大，代谢不活跃，所以细胞质流动不明显。
3．(2019·吉林三校联考)下列关于无机盐的叙述正确的是(　　)
A．细胞中的无机盐主要以化合物的形式存在
B．人体内环境的渗透压主要来源于Na＋、Cl－
C．细胞合成ATP、核酸、核糖等物质时均需要磷酸盐
D．镰刀型细胞贫血症的病因是患者体内缺少Fe2＋
解析：选B　细胞中的无机盐主要以离子的形式存在，A错误；人体内环境的渗透压90%以上来源于Na＋、Cl－，B正确；核糖仅由C、H、O三种元素组成，不含P，C错误；镰刀型细胞贫血症的病因是基因突变，而不是缺Fe2＋，D错误。
[强知能·补欠缺]
1．生物体内水的代谢图解

2．水在生产实际中的应用
生活中的现象
对此现象的解释
种子贮存时需将种子晒干
减少自由水含量，降低种子的代谢，延长种子寿命
干种子用水浸泡后仍能萌发
失去自由水的种子仍保持其生理活性
低温环境下减少花卉浇水
提高花卉对低温的抗性
鲜种子放在阳光下暴晒，重量减轻
自由水散失，代谢减弱
干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠
种子晒干后，仍含有结合水，用酒精灯加热会失去结合水
炒熟的种子浸泡后不萌发
失去结合水的细胞失去生理活性
3．水与种子的关系
(1)种子晒干时减少的为自由水，仍能萌发；种子加热或炒熟，丧失的是结合水，种子死亡不萌发；种子萌发吸收水主要是自由水增多，代谢加强。
(2)不同种子亲水能力不同：大豆(主要含蛋白质)>小麦、玉米(主要含淀粉)>花生(主要含脂肪)。
(3)种子的含水量并不是越多越好：在一定范围内，种子的萌发率随着水分的增加而升高，超过该范围，种子的萌发率又会随着水分的增加而降低。
4．有关无机盐的2个结论
(1)无机盐离子中Na＋、Cl－对维持血浆渗透压至关重要，人体血浆渗透压90%以上来自Na＋和Cl－。
(2)Na＋、K＋对细胞内外渗透压的作用不同。Na＋主要维持细胞外液的渗透压，K＋主要维持细胞内液的渗透压。
[练题点·全过关]
1．(2014·四川高考)生物体的生命活动离不开水。下列关于水的叙述，错误的是(　　)
A．在最基本生命系统中，H2O有自由水和结合水两种存在形式
B．由氨基酸形成多肽链时，生成物H2O中的氢来自氨基和羧基
C．有氧呼吸时，生成物H2O中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解
D．H2O在光下分解，产生的[H]将固定的CO2还原成(CH2O)
解析：选C　H2O在最基本的生命系统中有两种存在形式：自由水和结合水。在氨基酸脱水缩合形成多肽链的过程中，生成物H2O中的两个氢原子分别来自两个氨基酸中的氨基和羧基。有氧呼吸第三阶段，O2与第一阶段葡萄糖分解产生的[H]和第二阶段丙酮酸分解产生的[H]结合形成H2O，同时释放出大量能量；线粒体中丙酮酸的分解要利用H2O，产生CO2。光合作用的光反应阶段发生在叶绿体类囊体薄膜上，H2O在光下被分解成O2和[H]，[H]可将叶绿体基质中暗反应固定的CO2还原成(CH2O)。
2．(2019·玉溪检测)下列有关水的叙述错误的是(　　)
①自由水参与运输营养物质和代谢废物
②生物体内的化学反应离不开水
③水是组成细胞的成分之一
④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细胞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基本相同
A．①④⑤　　　　　　　 B．①②④
C．⑤⑥ D．③⑥
解析：选C　自由水与结合水的比例越大，细胞代谢活动越旺盛，⑤错误；不同细胞代谢活动和功能不同，自由水的含量直接影响细胞的代谢活动，所以不同细胞中自由水与结合水的比例不相同，⑥错误。
3．(2019·临漳月考)下列关于生物体内无机盐的相关叙述，错误的是(　　)
A．细胞中的无机盐主要以离子形式存在
B．Mg是叶绿体中参与光合作用的各种色素的组成元素
C．人体血液中Ca2＋浓度太低会出现抽搐症状
D．在探究小麦生长发育需要Mg2＋的实验中必须设置对照实验
解析：选B　Mg是叶绿素的组成成分，类胡萝卜素中不含有Mg，B错误。

一、科学探究——无机盐的功能与实验验证
对照法探究植物生长必需的无机盐
1．实验目的：探究无机盐X是否是植物生长发育所必需。
2．实验设计

3．实验中的对照
(1)空白对照
对照组：植物＋完全培养液
实验组：植物＋缺X培养液
(2)自身对照
对照组：缺X培养液(加入无机盐X之前)
实验组：加入无机盐X后
[针对训练]
1．设计实验探究X是否属于植物生长所必需的无机盐，某同学的构思大致如下：

本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照以及乙组中实验前(无X)与实验后(有X)之间的自身对照。两次对照中属于实验组的依次是(　　)
A．甲组、乙组实验前　　　　 B．甲组、乙组实验后
C．乙组、乙组实验前 D．乙组、乙组实验后
解析：选D　所谓实验组是接受实验变量处理的对象组，故两次对照中属于实验组的依次为乙组、乙组实验后。
2．为了确定某种矿质元素是否是植物的必需元素，应采用的方法是(　　)
A．检测正常叶片中该矿质元素的含量
B．分析根系对该矿质元素的吸收过程
C．分析环境条件对该矿质元素吸收的影响
D．观察含全部营养的培养液中去掉该矿质元素前、后植株生长发育状况的影响
解析：选D　确定某种矿质元素是否是植物的必需元素，应采用溶液培养法，在人工配制的完全培养液中，除去某种矿质元素，然后观察植物的生长发育情况：如果植物的生长发育仍正常，说明该元素不是植物所必需的；如果植物的生长发育不正常(出现特定的缺乏症状)，且只有补充了该种元素(其他元素无效)后，植物的生长发育又恢复正常，说明该元素是必需的矿质元素。
二、科学思维——种子萌发过程中水和有机物的变化
1．大豆种子萌发过程中鲜重的变化曲线如图所示，假定研究过程中种子呼吸的底物全为葡萄糖，下列有关说法正确的是(　　)

A．阶段Ⅰ中大豆种子吸收水分的方式为被动运输，而在阶段Ⅲ中为主动运输
B．阶段Ⅱ期间种子鲜重基本不变，因为此期间种子无代谢过程
C．阶段Ⅲ中大豆种子大量吸水之后代谢加快，种子的干重迅速增加
D．若测得阶段Ⅲ种子吸收O2与释放CO2的体积比为3∶4，则此时种子的无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖相等
解析：选D　种子吸水萌发使鲜重增加，自由水经自由扩散进入细胞并参与阶段Ⅲ细胞代谢，A错误；阶段Ⅱ是种子的休眠期，细胞的代谢活动较弱，B错误；阶段Ⅲ中大豆种子大量吸水之后代谢加快，种子的鲜重迅速增加，C错误；设无氧呼吸过程消耗的葡萄糖为X，则无氧呼吸产生的CO2为2X，有氧呼吸消耗的葡萄糖为Y，有氧呼吸过程吸收的O2为6Y，产生的CO2为6Y，由题意可得关系式：6Y∶(6Y＋2X)＝3∶4，解得X＝Y，D正确。
2．(2016·海南高考)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Ⅰ吸水后，种子中的水主要是以__________的形式存在。
(2)在阶段Ⅱ，种子吸水速率________(填“大于”“小于”或“等于”)阶段Ⅰ，呼吸速率______(填“大于”“小于”或“等于”)阶段Ⅰ。
(3)从细胞膜组成和结构的角度来推测，水分可经过细胞膜中的________、__________从细胞外进入细胞内。
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Ⅰ吸水后，种子中的水主要以自由水的形式存在。(2)在阶段Ⅱ，种子吸水量变化不大，吸水速率小于阶段Ⅰ，但自由水含量增加，代谢增强，呼吸速率大于阶段Ⅰ。(3)细胞膜由磷脂双分子层构成基本支架，由于磷脂分子的尾巴具有疏水性，少量的小分子的水分子可以经磷脂分子间隙进入细胞，大部分应经过水通道进入细胞。
答案：(1)结合水　自由水　(2)小于　大于
(3)磷脂(或脂质)双分子层　水通道(合理即可)
[素养提升]
理解种子萌发过程中有关物质和生理过程的变化
1．水的变化决定了种子的总质量变化，如图所示

种子萌发过程中，水分的变化应该是逐渐上升的，在胚根长出之前，种子的吸水方式是吸涨作用，之后是通过渗透作用吸水。
2．有机物的变化
(1)有机物的种类增加，因为细胞呼吸会产生许多中间产物。
(2)从有机物的质量来看，一般情况下，有机物的变化应该是先减少后增多，真叶长出之前由于呼吸作用要消耗大量有机物，而此时无法进行光合作用，所以只有有机物的消耗；在萌发长出真叶之后，由于可以利用叶绿体进行光合作用制造有机物，光合作用逐渐大于细胞呼吸，因此有机物的量会逐渐上升。
(3)也有萌发初期有机物增加的情况，如油菜种子的萌发。
3．细胞呼吸的变化
胚根尚未突破种皮，有氧呼吸受到影响，胚根突破种皮，有氧呼吸加强，如图所示。

4．光合作用的变化
种子萌发过程中出土，双子叶种子的子叶见光变绿就可以进行光合作用，但光合作用真正开始于幼苗时期。

一、选择题
1．(2019·太原月考)下列物质中元素组成相同的一组是(　　)
A．糖原、胰岛素、甲状腺激素 B．ATP、DNA、RNA
C．淀粉、淀粉酶、淀粉酶基因 D．纤维素、性激素、生长激素
解析：选B　糖原、淀粉、纤维素、性激素的组成元素是C、H、O；甲状腺激素、胰岛素、淀粉酶、生长激素的主要组成元素是C、H、O、N；ATP、DNA、RNA、淀粉酶基因的组成元素是C、H、O、N、P。
2．某无土栽培的培养液中含有Mg2＋、K＋、Ca2＋、Fe3＋，其浓度都是0.1 mol·L－1，培养一段时间后，培养液中剩余最多的是(　　)
A．Fe3＋ B．Mg2＋
C．K＋ D．Ca2＋
解析：选A　Fe属于微量元素，植物需要量较少，故培养一段时间后，培养液中剩余最多。
3．(2018·南通模拟)下列关于细胞中元素和化合物的叙述，正确的是(　　)
A．脂肪酸与吲哚乙酸的元素组成相同
B．RNA分子携带大量遗传信息，是绝大多数真核生物的遗传物质
C．与糖类相比，脂肪中C的比率较高，C是活细胞中含量最多的元素
D．蛋白质是活细胞中含量最多的生物大分子，是生命活动的主要承担者
解析：选D　脂肪酸的元素组成是C、H、O，吲哚乙酸的元素组成是C、H、O、N，二者的元素组成不同；只有少数病毒的遗传物质是RNA，真核生物和原核生物的遗传物质均为DNA；活细胞中含量最多的元素是O。
4．(2019·安徽重点高中模拟)下列有关水和无机盐的叙述，错误的是(　　)
①细胞中的无机盐含量很少，大多数无机盐以离子的形式存在
②耐旱植物的细胞液浓度高，自由水少，代谢缓慢
③严重缺铁的人容易产生乳酸中毒
④患急性肠炎的病人，需要输入普通的淡盐水
⑤种子收获后，晒干过程中散失的水分是结合水
⑥在洋葱根尖细胞中能产生水的细胞器有线粒体、叶绿体、核糖体等
A．①②③ B．②③④
C．④⑤⑥ D．②④⑥
解析：选C　无机盐在细胞中的含量很少，仅占细胞鲜重的1%～1.5%，多数以离子的形式存在，①正确；耐旱植物的细胞液浓度高，自由水少，代谢缓慢，②正确；严重缺铁的人，血红蛋白含量下降，影响氧气的运输，有氧呼吸强度减弱，无氧呼吸强度增强，乳酸含量增多，易发生乳酸中毒，③正确；患急性肠炎的病人，需要输入含葡萄糖的生理盐水，④错误；种子收获后，晒干过程中散失的水分是自由水，⑤错误；在洋葱根尖细胞中能产生水的细胞器有线粒体、核糖体等，且洋葱根尖细胞中没有叶绿体，⑥错误。
5．无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用。下列相关叙述错误的是(　　)
A．蔬菜中的草酸不利于机体对食物中钙的吸收
B．缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降
C．和ATP一样，KH2PO4也能为生物体提供能量
D．植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐
解析：选C　草酸可与钙形成不溶性的草酸钙，不利于机体对钙的吸收，A正确；铁是合成血红蛋白不可缺少的成分，故缺铁会影响血液运输O2的能力，B正确；无机盐不能为生物体提供能量，C错误；植物秸秆燃烧剩下的灰烬中无机盐含量丰富，D正确。
6．用含32P的磷酸盐培养液培养动物细胞，一段时间后，细胞的结构以及化合物中均具有放射性的是(　　)
①脱氧核糖　②核膜　③ATP　④脂肪　⑤转运RNA
A．①③ B．①③⑤
C．②③⑤ D．②③④⑤
解析：选C　脱氧核糖与脂肪，只含C、H、O，不含P元素；核膜、ATP与转运RNA中均含有P元素。
7．(2019·衡阳模拟)下列有关无机盐的含量、存在形式和生理作用的叙述，错误的是(　　)
A．无机盐在细胞内含量很少，主要以离子形式存在；具有维持渗透压、酸碱度及细胞正常生命活动的功能
B．人体内Na＋主要存在于细胞内液，K＋主要存在于细胞外液，血液中Ca＋缺乏时导致肌肉抽搐
C．某些无机盐是细胞内一些大分子物质的组成成分，如Fe参与血红蛋白的构成，Mg参与叶绿素的形成
D．氮是植物体内的重要元素之一，酶、核酸、ATP中都含有氮元素
解析：选B　人体内Na＋主要存在于细胞外液，K＋主要存在于细胞内液。
8．以下反应不能产生水的是(　　)
A．10个氨基酸合成为十肽 B．由葡萄糖合成纤维素
C．肝脏细胞合成糖原 D．ATP生成ADP和Pi
解析：选D　多肽与多糖的合成，都是产生水的反应；ATP生成ADP和Pi的过程中需要水的参与，是消耗水的反应，不产生水。
9．在正常人的一生中，细胞内自由水与结合水的比值P随年龄变化(y)的曲线是(　　)

解析：选D　细胞内自由水与结合水的比值与细胞代谢有关。年龄越小，细胞代谢越旺盛，则自由水的含量越高，随着年龄增加，细胞代谢减缓，自由水含量下降，则两者比值变小。
10．如表是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)
0
30
60
90
120
150
180
钙含量(mmol/mL)
0
7.8
2.2
0.5
0
0
0
肌肉收缩力量(N)
0
2.0
5
3.5
2.1
0.5
0
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：选D　由表格数据可看出，在肌肉收缩力量未达到最大时，钙含量已经达到最大，当肌肉收缩力量达到最大时，钙含量已经下降了，说明肌肉收缩力量达到最大前钙离子已经开始释放，所以并不是钙离子浓度越高肌肉收缩力量越大，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。
11．N、P等元素在植物体内形成的化合物往往不稳定，在逆境中可从老叶转移至幼叶，而Ca、Mn等元素形成的稳定化合物不易转移。某植株成熟叶正常，部分幼叶出现病态，用Ca(NO3)2根部施肥后幼叶恢复正常。下面是施肥后根尖成熟区细胞吸收Ca2＋、NO和H2O的示意图，正确的是(　　)

解析：选C　由题意可知，用Ca(NO3)2根部施肥后幼叶恢复正常，说明部分幼叶出现病态可能是缺乏Ca2＋或NO，又由题干信息知，成熟叶正常，这说明缺乏的是不能再被利用的元素Ca2＋；用Ca(NO3)2根部施肥后，土壤溶液浓度升高，根细胞吸水能力下降，吸收Ca2＋量增加，吸收NO不变，随细胞吸收Ca2＋量增加，细胞液浓度升高，细胞吸水的能力又逐渐增强。
12．研究发现，砷(As)可以富集在植物体内，转化为毒性很强的金属有机物，影响水稻的株高、根长和干重；加P(与As原子结构相似)处理后水稻茎叶和根中P含量增加、As含量相对减少，水稻生长加快，干重增加。对此现象不合理的解释是(　　)
A．As在水稻细胞内富集，由细胞膜的结构特点决定
B．As进入水稻细胞，导致有关酶失去活性，影响细胞代谢
C．P影响As的吸收，与细胞膜上的载体种类和数量有关
D．P是构成磷脂、核酸和ATP的重要元素，能促进水稻生长发育
解析：选A　As在水稻细胞内富集，是由细胞膜的功能特点决定的；As可能是有关酶的抑制剂，与酶结合后使酶的构象发生改变，使酶丧失活性，从而影响细胞的代谢；P与As通过载体运输进入细胞时，若载体的种类相同，而P更易与载体结合，从而抑制植物对As的吸收；磷脂、核酸和ATP中都含P，而这些化合物是水稻正常生长发育所必需的。
二、非选择题
13．人体所需要的营养物质主要是水、无机盐、维生素、糖类、脂质和蛋白质等。这些营养物质在人体细胞中有着重要的作用。
(1)自由水的生理作用：_________________________________________________
________________________________________________________________________。(答出2点即可)
(2)牛奶、奶粉中都添加钙、铁等元素，其中碳酸钙是人体骨骼和牙齿的重要组成成分，铁是血红蛋白的组成成分，这说明无机盐的生理作用是______________________；生理盐水对维持细胞内外渗透压非常重要，这说明无机盐的生理作用是_________________。
(3)俗话说“一方水土养一方人”，饮水是人体获得必需元素的重要途径之一。在天然无污染的泉水中，含有Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Na、Fe等人体必需元素，其中属于大量元素的是______________________________。
答案：(1)①是细胞内的良好溶剂；②参与多种生物化学反应；③运送营养物质和代谢废物；④为多细胞生物体内的细胞提供良好的液体环境(任答2点即可)
(2)构成细胞内某些复杂化合物的重要成分　维持生物体内环境的平衡　(3)K、Ca、P、Mg
14．(2019·北京西城模拟)草原可分为温带草原与热带草原两类，我国草原主要属于温带草原。草原牧鸡是指在植物生长季节里于草地上放养家鸡，使其自由活动、采食、生长和繁殖，充分利用草地系统的植物茎、叶、种子、枯落物、植食昆虫等优良的生态资源，产出优质禽产品的生产活动。
(1)有人担心“草原牧鸡”所产生的鸡粪会改变土壤的C、N、P等元素含量和比例，进而对植物生长等造成影响。研究者选择了C、N、P作为计量土壤肥力的元素进行调查，结果如图1、图2所示。


①N是体现土壤肥力的重要指标，缺N会使植物叶片变黄和严重影响产量。下列化合物含N元素的是________。
a．叶绿素 b．ATP
c．纤维素 d．淀粉酶
②图1、图2结果表明，鸡粪添加量对土壤C含量的影响________，碳磷比和鸡粪添加量之间无显著相关性，而碳氮比同鸡粪添加量呈极显著________关系，氮磷比同鸡粪添加量之间具有极显著的________关系。鸡粪添加可以通过________________提高土壤肥力，对退化草地的恢复具有积极意义。
(2)请写出鸡粪中的C元素再次被植物所利用的过程__________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)①叶绿素的组成元素有C、H、O、N、Mg，ATP的组成元素有C、H、O、N、P，纤维素的组成元素有C、H、O，淀粉酶的组成元素有C、H、O、N。因此，含N元素的化合物是a、b、d。②图1、图2结果表明，鸡粪添加量对土壤C含量的影响不显著，仍保持在一定的水平上。碳磷比和鸡粪添加量之间无显著相关性，而碳氮比同鸡粪添加量呈显著负相关关系，氮磷比同鸡粪添加量之间具有显著的正相关关系。鸡粪添加可以通过增加N含量提高土壤肥力，对退化草地的恢复具有积极意义。(2)鸡粪中的C元素可再次被植物所利用，其过程为鸡粪有机物中的C经微生物分解形成二氧化碳，再以二氧化碳的形式被植物所利用。
答案：(1)①a、b、d　②不显著　负相关　正相关　增加N含量　(2)鸡粪有机物中的C经微生物分解形成二氧化碳，再以二氧化碳的形式被植物所利用
15．关于C、H、O、N、P、S在玉米和人细胞(干重)以及活细胞中的含量如下表，请分析回答下列问题：
元素
O
C
H
N
P
S
玉米细胞(干重)
44.43
43.57
6.24
1.46
0.2
0.17
人细胞
(干重)
14.62
55.99
7.46
9.33
3.11
0.78
活细胞
65
18
10
3
1.4
0.3
(1)以上元素在活细胞中含量明显比人细胞(干重)含量多的是O和________，发生差异的原因是活细胞中的各种化合物中含量最多的是________。
(2)水在生命活动中有极其重要的作用，细胞内含水量的多少直接影响新陈代谢作用。
①从上述信息可以推断，植物细胞内自由水与结合水的含量比值变________，则新陈代谢加强。
②浸泡约一周时间，黄豆芽已长得又白又粗，1 kg的黄豆能长出5 kg的黄豆芽，在这个过程中，黄豆细胞内的有机物含量变化是__________，种类变化是__________，其原因是________________________________________________________________________。
(3)由表中数据可以看出，在玉米细胞(干重)中所占比例明显高于人细胞(干重)中的元素是O，发生这种差异的一个主要原因是组成玉米细胞的化合物中________成分较多，此类化合物主要作为________结构的基本组成成分。
(4)蛋白质和核酸是构成原生质的最重要的化合物，在表中元素中，这两种化合物在元素组成上最明显的差异是__________________________________________________。
解析：(1)活细胞中含量最多的化合物是水，占85%～90%，水的组成元素是H和O，因此活细胞中比干细胞中明显增多的元素是O和H。(2)细胞中自由水与结合水的比值越大，新陈代谢作用越强。在萌发过程中，黄豆细胞内的有机物含量减少，种类增多，其原因是进行细胞呼吸消耗有机物，产生许多中间代谢产物。(3)与人体细胞相比，玉米细胞中糖类较多，其中的纤维素是细胞壁的主要组成成分，因此在玉米细胞(干重)中所占比例明显高于人细胞(干重)中的元素是O。(4)蛋白质和核酸是构成原生质的最重要的化合物，在题表中的元素中，这两种化合物在元素组成上最明显的差异是蛋白质含有S，而核酸含有P。
答案：(1)H　水　(2)①大　②减少　增多　进行细胞呼吸消耗有机物，产生许多中间代谢产物　(3)糖类　细胞壁　(4)蛋白质含S、核酸含P