2020版高考生物一輪復(fù)習(xí) 課堂互動探究案2 細胞的物質(zhì)組成及有機物的鑒定（含解析）

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1、課堂互動探究案2 細胞的物質(zhì)組成及有機物的鑒定 　考點突破　素養(yǎng)達成 　組成細胞的元素和化合物(國考5年1考) (全國卷：2015全國卷Ⅰ；地方卷：2018江蘇卷；2017海南卷；2015江蘇卷) 【師說考問】 考問1　生物界和非生物界在元素種類和含量上存在什么關(guān)系 　 考問2　辨析組成細胞的元素的生理功能 　(1)維持機體正常的生命活動：如K＋可保持心肌正常興奮性，微量元素B能促進花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長等。 (2)組成細胞的化合物： ①根據(jù)元素組成將核酸、糖類、脂肪、磷脂、蛋白質(zhì)和ATP等化合物填入適當(dāng)?shù)姆娇騼?nèi)。 ②據(jù)特征元素推測化合物的種類： ③從

2、化合物的元素組成分析代謝產(chǎn)物： 糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)都含有C、H、O，故其代謝終產(chǎn)物都有CO2和H2O；蛋白質(zhì)中還有N，其代謝產(chǎn)物中還含有尿素。 ④從化合物中的元素含量來分析氧化分解釋放能量的多少： 脂肪的含氫量多于糖類，因此等質(zhì)量的脂肪徹底氧化分解時所消耗的O2量多于糖類，釋放的能量也多于糖類。 【題組跟進】 高考題組——研考向 　組成化合物的元素考查 1．判斷下列有關(guān)組成細胞化學(xué)元素的敘述。 (1)DNA與ATP中所含元素的種類相同。[2015·全國卷Ⅰ，T1](√) (2)淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)和核酸4種生物分子都含C、H、O、N這4種元素。[2015·江蘇卷，T1](×)

3、 (3)主動運輸機制有助于維持細胞內(nèi)元素組成的相對穩(wěn)定。[2012·江蘇卷，T1C](√) [歸納總結(jié)]　各種化合物的組成元素 　細胞中的主要化合物比較 2．[經(jīng)典高考]下列有關(guān)細胞物質(zhì)組成的敘述，正確的是(　　) A．在人體活細胞中氫原子的數(shù)目最多 B. DNA和RNA分子的堿基組成相同 C．多糖在細胞中不與其他分子相結(jié)合 D．蛋白質(zhì)區(qū)別于脂質(zhì)的特有元素是氮 解析：人體活細胞中水含量最多，因而H原子數(shù)目也最多，A項正確；DNA中的堿基種類有A、T、C、G，RNA中的堿基種類有A、U、C、G，B項錯誤；多糖在細胞表面可與蛋白質(zhì)分子結(jié)合形成糖蛋白，C項錯誤；脂質(zhì)中的固醇和

4、磷脂中含有N元素，D項錯誤。 答案：A 3．下列關(guān)于生物體內(nèi)有機化合物所含元素的敘述，錯誤的是(　　) A．葉綠素含有鎂元素 B．血紅蛋白含有鐵元素 C．脫氧核糖含有磷元素 D．胰島素含有碳元素 解析：脫氧核糖為五碳糖，元素組成為C、H、O，故C項錯誤。 答案：C 模擬題組——預(yù)趨勢 　辨別細胞的元素組成、分類及作用 1．[2019·臨川高三模擬]下列物質(zhì)中元素組成相同的一組是(　　) A．糖原、胰島素、甲狀腺激素 B．ATP、DNA、RNA C．淀粉、淀粉酶、淀粉酶基因 D．纖維素、性激素、生長激素 解析：糖原、淀粉、纖維素、性激素的組成元素是C、H、O；

5、甲狀腺激素、胰島素、淀粉酶、生長激素的主要組成元素是 C、H、O、N；ATP、DNA、RNA、淀粉酶基因的組成元素是C、H、O、N、P。 答案：B 　依據(jù)元素組成推斷化合物的種類 2．如圖表示不同化學(xué)元素所組成的化合物，以下說法錯誤的是(　　) A．若①為某種大分子的組成單位，則①最可能是氨基酸 B．若②是細胞中重要的儲能物質(zhì)，則②可能是脂肪 C．若③為能儲存遺傳信息的大分子物質(zhì)，則③一定是DNA D．若④主要是在動物肝臟和肌肉中合成的儲能物質(zhì)，則④是糖原 解析：由圖示可知，①的組成元素為C、H、O、N，若①為某種大分子的組成單位，則①最可能是蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基

6、酸；②的組成元素只有C、H、O三種，可能是糖類或脂肪，若②是細胞中重要的儲能物質(zhì)，則②可能是脂肪；③的組成元素為C、H、O、N、P，若③是能儲存遺傳信息的大分子物質(zhì)，則其可能是DNA或RNA；④只含C、H、O三種元素，主要是在動物肝臟和肌肉中合成的儲能物質(zhì)，則④是肝糖原和肌糖原。 答案：C 　細胞中的水和無機鹽(國考5年1考) (全國卷：2016全國卷；地方卷：2016北京卷；2014四川卷) 【師說考問】 考問1　細胞中水的存在形式有幾種？生理功能如何？ 　(1)存在形式：自由水和結(jié)合水。 (2) (3)與代謝、抗逆性的關(guān)系 ①自由水/結(jié)合水比值與代謝、抗逆性的關(guān)系。

7、 ②細胞衰老與水含量：衰老的細胞內(nèi)水分含量減少，細胞萎縮，體積減小，細胞代謝速率減慢。 [易錯警示]　生物體內(nèi)的水≠細胞內(nèi)的水。生物體內(nèi)的水除了存在于細胞內(nèi)以外，細胞與細胞之間也有，如動物體內(nèi)的細胞外液。 考問2　(科學(xué)思維與科學(xué)探究)完成下列探究問題： 　下圖是某同學(xué)設(shè)計實驗探究X是否屬于植物生長所必需的無機鹽的構(gòu)思，本實驗中采用甲組、乙組之間的空白對照，以及乙組中實驗前(無X)與實驗后(有X)之間的自身對照。 據(jù)圖思考： (1)實驗中的自變量、因變量分別是元素X的有無、植物的生長狀況。 (2)兩次對照中屬于實驗組的依次是乙組、乙組實驗后。 (3)實驗培養(yǎng)過程中，需要不

8、斷通入空氣(或不斷更換等量新鮮培養(yǎng)液)，目的是為植物根細胞提供O2，由此可見，植物根細胞對無機鹽的吸收方式是主動運輸。 [題后歸納] 無機鹽生理功能的驗證方法 (1)對照組 植物＋完全培養(yǎng)液―→正常生長 (2)實驗組 [易錯警示]　設(shè)計實驗時應(yīng)注意的事項 (1)實驗中應(yīng)保證實驗材料的統(tǒng)一性，即材料的種類、生長狀況應(yīng)一致等。 (2)實驗組用缺素培養(yǎng)液，對照組用全素培養(yǎng)液，不能用蒸餾水做對照。 (3)實驗組加入X鹽的目的是進行二次對照，使實驗組前后對照(即自身對照)，以增強說服力。 【題組跟進】 高考題組——研考向 　對水相關(guān)知識的綜合考查 1．[2016·海南卷，

9、26]水在植物的生命活動中具有重要作用。風(fēng)干種子只有吸收足夠的水才能進行旺盛的代謝活動，使胚生長。小麥種子萌發(fā)過程中吸水量隨時間變化的趨勢如圖所示?；卮鹣铝袉栴}。 (1)植物細胞中的水通常以結(jié)合水和自由水兩種形式存在。風(fēng)干種子細胞中的水主要是以________的形式存在。經(jīng)階段Ⅰ吸水后，種子中的水主要是以________的形式存在。 (2)在階段Ⅱ，種子吸水速率____________(填“大于”、“小于”或“等于”)階段Ⅰ，呼吸速率____________(填“大于”、“小于”或“等于”)階段Ⅰ。 (3)從細胞組成和結(jié)構(gòu)的角度來推測，水分可經(jīng)過細胞膜中的________、_____

10、___從細胞外進入細胞內(nèi)。 解析：(1)風(fēng)干種子失去了大部分自由水，細胞中的水主要以結(jié)合水的形式存在。經(jīng)階段Ⅰ吸水后，種子中的水主要是以自由水的形式存在。(2)在階段Ⅱ，種子吸水量變化不大，吸水速率小于階段Ⅰ，但自由水含量增加，代謝增強，呼吸速率大于階段Ⅰ。(3)細胞膜由磷脂雙分子層構(gòu)成基本支架，由于磷脂分子的尾部具有疏水性，少量的小分子的水分子可以經(jīng)磷脂分子間隙進入細胞，大部分應(yīng)經(jīng)過水通道進入。 答案：(1)結(jié)合水　自由水 (2)小于　大于 (3)磷脂(或脂質(zhì))雙分子層　水通道 [高考VS,教材] 高考溯源　教材必修1 P34～35涉及自由水和結(jié)合水的存在形式及功能，主要針對水存

11、在形式及自由水的功能予以考查。 [即時對練]　(教材必修1 P19T1、T3改編)下列與組成細胞的元素及無機物相關(guān)的敘述，正確的是(　　) A．生物界中含量最多的三種元素是O、C、H，因此非生物界中含量最多的三種元素也是O、C、H B．相對于自由水，結(jié)合水在細胞中的作用較小 C．活細胞中無機鹽含量最少，功能最小 D．結(jié)合水、無機鹽在細胞中含量均較少，但作用不能被取代 解析：生物界和非生物界在元素種類上具有統(tǒng)一性，但在含量上具有較大差異；結(jié)合水、無機鹽含量雖較少但其作用非常重要，不可被取代。 答案：D 　對無機鹽相關(guān)知識的考查 2．[2017·海南卷，4]無機鹽對于維持生物體的

12、生命活動具有重要作用。下列相關(guān)敘述，錯誤的是(　　) A．蔬菜中的草酸不利于機體對食物中鈣的吸收 B．缺鐵會導(dǎo)致哺乳動物血液運輸O2的能力下降 C．和ATP一樣，KH2PO4也能為生物體提供能量 D．植物秸稈燃燒產(chǎn)生的灰燼中含有豐富的無機鹽 解析：草酸與食物中鈣結(jié)合形成沉淀物不利于吸收，A正確；鐵是血紅蛋白的組成成分，血紅蛋白的主要作用是運輸氧，缺鐵會導(dǎo)致哺乳動物血液運輸O2的能力下降，B正確；無機鹽在生物體中的作用是細胞的結(jié)構(gòu)成分、參與并維持生物體的代謝活動、維持生物體內(nèi)的酸堿平衡、維持細胞的滲透壓，無機鹽不能為生物體提供能量，C錯誤；燃燒過程中有機物被分解，剩下來的是無機物，D正

13、確。 答案：C 3．[經(jīng)典高考]智能溫室無土栽培作物，易于管理，優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，該項技術(shù)廣泛用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。 無土栽培所用營養(yǎng)液中的無機鹽在植物體內(nèi)的作用是____________和____________。植物因種類和生長發(fā)育階段不同對無機鹽的需求也不同，所以應(yīng)視具體情況調(diào)整____________，供作物____________性吸收無機鹽離子。 解析：細胞內(nèi)無機鹽離子的作用：(1)細胞的組成成分；(2)維持生物體的生命活動。因此無土栽培所用營養(yǎng)液中的無機鹽在植物體內(nèi)作用也相同，由于后面說到了植物因種類和生長發(fā)育階段不同對無機鹽的需求也不同，所以作用描述為調(diào)節(jié)植物生命活動較好。 答案：細

14、胞的組成成分　調(diào)節(jié)生命活動　營養(yǎng)液中無機鹽的組成及比例(營養(yǎng)液配方)　選擇 [師說命題規(guī)律] 高考中有關(guān)水的命題一般綜合性較強，涉及水的含量、存在形式、水與細胞代謝的關(guān)系及細胞代謝中水的產(chǎn)生和消耗等，要求考生有較強的綜合運用能力。,高考命題中?？疾樯矬w對無機鹽的吸收及無機鹽在生物體中的作用，另以實驗探究形式考查某種無機鹽是否是植物生長發(fā)育所必需的。一般只要掌握常見無機鹽的生理作用及實驗設(shè)計的一般原則即可作答。 模擬題組——預(yù)趨勢 　細胞中的水的生理功能考查 1．[2019·全國名校大聯(lián)考]下列有關(guān)水與生命活動的敘述，錯誤的是(　　) A．代謝旺盛的細胞自由水含量較代謝慢的細

15、胞低 B．正在萌發(fā)的種子中結(jié)合水與自由水的比值下降 C．在線粒體和核糖體中進行的化學(xué)反應(yīng)都有水生成 D．自由水和結(jié)合水在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化 解析：代謝旺盛的細胞自由水含量較高，A項錯誤；正在萌發(fā)的種子中自由水含量較高，結(jié)合水與自由水的比值下降，B項正確；有氧呼吸和氨基酸脫水縮合過程中都有水生成，C項正確；自由水和結(jié)合水在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，D項正確。 答案：A 2．[2019·鄭州高三調(diào)研]米草是分布在沿海灘涂的鹽沼植物，如圖為互花米草體內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值(甲)和K＋吸收速率與潮汐水淹時間的關(guān)系曲線(乙)。據(jù)圖判斷下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．進行水淹處理時，

16、實驗用水應(yīng)為自來水 B．K＋吸收速率逐漸下降，主要與細胞膜上載體數(shù)量不足有關(guān) C．水淹時間為24 h/d的實驗組長勢差的主要原因是光照不足 D．互花米草在水淹時間為3 h/d的環(huán)境下，抗逆性最強 解析：互花米草為一種灘涂草本鹽沼植物，實驗用水應(yīng)該采用此植物實際生活環(huán)境中的海水，A錯誤；由于根對礦質(zhì)離子的吸收是主動運輸過程，需要消耗能量，水淹后根細胞不能進行有氧呼吸，無氧呼吸產(chǎn)生的能量少，因此對K＋的吸收速率降低，B錯誤；長期水淹(水淹時間為24 h/d)導(dǎo)致互花米草進行無氧呼吸造成供能不足，且無氧呼吸的產(chǎn)物酒精對其有毒害作用，從而導(dǎo)致長勢較差，C錯誤；據(jù)圖可知，互花米草在水淹時間為3

17、h/d的環(huán)境下，自由水與結(jié)合水的比值最小，即其結(jié)合水相對含量多，抗逆性最強，D正確。 答案：D 　無機鹽的功能分析及實驗驗證 3．[2019·湖南益陽調(diào)研]下列與無機鹽相關(guān)的敘述，錯誤的是(　　) A．有的無機鹽參與形成蛋白質(zhì) B．植物細胞缺鎂則葉片失綠 C．有的無機鹽游離在水中維持細胞內(nèi)的pH D．人體的血漿滲透壓由無機鹽維持 解析：有的無機鹽可以與蛋白質(zhì)結(jié)合，如鐵與血紅蛋白結(jié)合，A正確；Mg2＋是葉綠素分子必需的成分，葉綠素呈綠色，故植物細胞缺鎂則葉片失綠，B正確；有的無機鹽游離在水中維持細胞的滲透壓和pH，C正確；人體的血漿滲透壓由無機鹽和血漿蛋白共同維持，D錯誤。 答

18、案：D 4．[經(jīng)典模擬]某農(nóng)場在田間試驗時發(fā)現(xiàn)，小麥產(chǎn)量總是比鄰近的地塊低，技術(shù)員懷疑該農(nóng)田可能缺乏某種元素?，F(xiàn)將該農(nóng)田分成面積相等的5塊樣地，分別編為1～5號進行試驗。除施肥不同外，其他條件相同，結(jié)果如下圖所示。分析判斷該農(nóng)田最可能缺乏的元素是(　　) A．K　　　　　　　　　　B．N C．P D．S 解析：分析柱形圖可知，1號地施尿素，3號地施磷酸二氫銨，4號地施硫酸銨，與5號地不施肥料的小麥的產(chǎn)量無差異，說明該農(nóng)田產(chǎn)量較低的原因不是缺乏N、P、S元素，2號地施磷酸二氫鉀，與5號地相比，小麥產(chǎn)量顯著增加，說明小麥產(chǎn)量增加與K、P元素密切相關(guān)，又知該農(nóng)田產(chǎn)量較低的原因不是缺乏N、P、S元素，所以推斷該農(nóng)田最可能缺乏的元素是K元素。 答案：A 7