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专题 01 细胞中的元素和无机物
考 点 链 接
考点1 细胞是生命活动的基本单位
1．细胞学说的主要内容：
(1)细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成；
(2)细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体生命
起作用；
(3)新细胞是由老细胞分裂产生的。
2．细胞学说揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性。
3．归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。归纳法分为完全归纳法和不完
全归纳法。
4．系统是指彼此间相互作用、相互依赖的组分有规律地结合而形成的整体。一个蛋白质分
子可以看成一个系统。
5．自然界从生物个体到生物圈，可以看作各个层次的生命系统。地球上最大的生命系统是
生物圈，最基本的生命系统是细胞。
6．植物(如冷箭竹)没有系统层次，单细胞生物既可看做细胞层次，又可看做个体层次。心
肌属于组织层次，心脏属于器官层次。
7．病毒没有细胞结构，一般由核酸和蛋白质组成。但是，病毒的生活离不开细胞。
考点2 细胞的多样性和统一性
1．显微镜的使用：首先，在低倍镜下观察清楚并找到目标，把要放大的物像移到视野中央。
其次：转动转换器，换成高倍镜观察，并轻轻转动细准焦螺旋直到看清物像为止。若视野
较暗，可调节光圈和反光镜。
2．特别提醒：
(1)必须先用低倍镜观察后，再转动转换器换成高倍镜观察。
(2)低倍镜观察时，粗、细准焦螺旋都可调节，高倍镜观察时，只能调节细准焦螺旋。
(3)由低倍镜换高倍镜，视野变暗，视野内细胞数目变少，每个细胞的体积变大。
(4)目镜的长度与其放大倍数呈反比；物镜的长度与其放大倍数呈正比。
(5)显微镜的放大倍数：放大倍数指的是物体的长度或宽度的放大倍数。
(6)物像移动与装片移动的关系：由于显微镜下成像是倒立的像，若细胞在显微镜下的像偏
右上方，实际在装片中细胞的位置则偏左下方。所以，物像移动的方向与载玻片移动的方
向是相反的。
3．原核细胞与真核细胞的主要区别是没有以核膜为界线的细胞核。由真核细胞构成的生物
叫作真核生物，如植物、动物、真菌等。由原核细胞构成的生物叫作原核生物，如细菌(如
蓝细菌，旧称蓝藻)、支原体、衣原体、立克次氏体等。
4．淡水水域污染后富营养化，导致蓝细菌和绿藻等大量繁殖，会形成让人讨厌的水华，影
响水质和水生动物的生活。5．发菜也属于蓝细菌，细胞群体呈黑蓝色，状如发丝，在我国多产于西北草地和荒漠。
6．蓝细菌细胞内含有藻蓝素和叶绿素，是能进行光合作用的自养生物。细菌中的多数种类
是营腐生或寄生生活的异养生物。细菌的细胞都有细胞壁、细胞膜和细胞质，都没有由核
膜包被的细胞核，也没有染色体，但有环状的DNA分子，位于细胞内特定的区域，这个区
域叫作拟核。
7．支原体可能是最小、最简单的单细胞生物。
考点3 细胞中的元素和化合物
1．组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到，没有一种化学元素为细胞所特有，
这说明了生物界与无机自然界具有统一性；但是，细胞与无机自然界相比，各种元素的相
对含量又大不相同，这说明了生物界与无机自然界具有差异性。
2．组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在。细胞中含量最高的化合物是水，它同时
也是含量最高的无机物，含量最高的有机物是蛋白质。
4．用化学试剂检测生物组织中的化合物或观察结构
还原糖 脂肪 蛋白质 淀粉
试剂 斐林试剂 苏丹Ⅲ 双缩脲试剂 碘液
现象 砖红色沉淀 橘黄色 紫色 蓝色
需要加热的是还原糖的鉴定，需要借助显微镜的是脂肪鉴定。常见的还原糖有葡萄糖、果
糖、麦芽糖。
5．脂肪的检测和观察实验中，切片后，从培养皿中选取最薄的切片，用毛笔蘸取放在载玻
片的中央；在花生子叶薄片上滴2～3滴苏丹Ⅲ染液，染色3 min，用吸水纸吸去染液，再
用50%的酒精洗去浮色；先在低倍镜下观察，再换高倍镜观察，视野中被染成橘黄色的脂
肪颗粒清晰可见。
6．蛋白质的检测和观察实验中，加入组织样液2 mL后，先注入双缩脲试剂A液1 mL，摇
匀，再注入双缩脲试剂B液4滴，摇匀，可见组织样液变成紫色。
考点4 细胞中的无机物
1．自由水的作用：水是细胞内良好的溶剂，许多种物质能够在水中溶解；细胞内的许多生
物化学反应也都需要水的参与。多细胞生物体的绝大多数细胞，必须浸润在以水为基础的
液体环境中。水在生物体内流动，可以把营养物质运送到各个细胞，同时也把各个细胞在
新陈代谢中产生的废物，运送到排泄器官或者直接排出体外。
2．细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合，这样水就失去流动性和
溶解性，成为生物体的构成成分。
3．在正常情况下，细胞内自由水所占的比例越大，细胞的代谢就越旺盛；而结合水越多，
细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。
4．细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。
5．无机盐的作用有：
①某些重要化合物的组成部分，如Mg是构成叶绿素的元素，Fe是构成血红素的元素。
②对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用，如缺钙时哺乳动物会抽搐。
③对维持细胞酸碱平衡非常重要。④维持正常渗透压，即水盐平衡。6．医用生理盐水是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。
真 题 回 顾
1．（2023·海南·高考真题）衣藻和大肠杆菌都是单细胞生物。下列有关二者的叙述，正
确的是（ ）
A．都属于原核生物
B．都以DNA作为遗传物质
C．都具有叶绿体，都能进行光合作用
D．都具有线粒体，都能进行呼吸作用
2．（2022·海南·统考高考真题）脊髓灰质炎病毒已被科学家人工合成。该人工合成病毒
能够引发小鼠脊髓灰质炎，但其毒性比天然病毒小得多。下列有关叙述正确的是（
）
A．该人工合成病毒的结构和功能与天然病毒的完全相同
B．该人工合成病毒和原核细胞都有细胞膜，无细胞核
C．该人工合成病毒和真核细胞都能进行细胞呼吸
D．该人工合成病毒、大肠杆菌和酵母菌都含有遗传物质
3．（2022·辽宁·统考高考真题）下列关于硝化细菌的叙述，错误的是（ ）
A．可以发生基因突变 B．在核糖体合成蛋白质
C．可以进行有丝分裂 D．能以CO 作为碳源
2
4．（2022·重庆·统考高考真题）在一定条件下，斐林试剂可与葡萄糖反应生成砖红色沉
淀，去除沉淀后的溶液蓝色变浅，测定其吸光值可用于计算葡萄糖含量。下表是用该方法
检测不同样本的结果。下列叙述正确的是（ ）
样本 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
0.60
吸光值 0.616 0.595 0.583 0.571 0.564
6
葡萄糖含量（mg/mL） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
A．斐林试剂与样本混合后立即生成砖红色沉淀
B．吸光值与样本的葡萄糖含量有关，与斐林试剂的用量无关
C．若某样本的吸光值为0.578，则其葡萄糖含量大于0.4mg/mL
D．在一定范围内葡萄糖含量越高，反应液去除沉淀后蓝色越浅
5．（2022·江苏·统考高考真题）下列物质的鉴定实验中所用试剂与现象对应关系错误的
是（ ）
A．还原糖-斐林试剂-砖红色 B．DNA-台盼蓝染液-蓝色
C．脂肪-苏丹Ⅲ染液-橘黄色 D．淀粉-碘液-蓝色
6．（2022·湖北·统考高考真题）水是生命的源泉，节约用水是每个人应尽的责任，下列
有关水在生命活动中作用的叙述，错误的是（ ）A．水是酶促反应的环境 B．参与血液中缓冲体系的形成
C．可作为维生素D等物质的溶剂 D．可作为反应物参与生物氧化过程
新 题 尝 鲜
1．（2023·四川成都·统考模拟预测）大熊猫喜食竹笋。下列关于大熊猫和竹子的叙述，
正确的是（ ）
A．组成大熊猫和竹子的生命系统结构层次相同
B．大熊猫与竹子共同构成了竹林中的生物群落
C．大熊猫生命活动正常进行离不开体内的细胞
D．竹林中的土壤和水分不参与生命系统的组成
2．（2023·湖南长沙·校联考模拟预测）“细胞学说”被恩格斯誉为19世纪自然科学的
三大发现之一，也开创了生物学研究的新纪元，使其迈入细胞水平。依据细胞内是否有以
核膜为界限的细胞核，分为原核细胞和真核细胞。下列相关说法中正确的是（ ）
A．细胞学说揭示了原核细胞和真核细胞的统一性
B．所有原核细胞都有细胞壁，不会被水涨破
C．只能用真核细胞来观察细胞分裂时染色体的变化
D．原核细胞有些可以进行光合作用，但不能进行有氧呼吸
3．（2023·四川南充·一模）目前，人类已经发现了100多种化学元素，它们参与了各种
生物以及非生物成分的组成。以下关于生物体内元素的说法正确的是（ ）
A．某些微量元素可以参与形成复杂化合物
B．组成细胞的各种元素都以化合物的形式存在
C．组成人和玉米的化学元素种类及含量均基本相同
D．人体活细胞中，数量最多的元素是氧元素，约占65%
4．（2023·海南海口·海南中学校联考一模）螺旋藻是一种主要分布在热带、亚热带地区
的多细胞蓝细菌，被联合国粮农组织（FAO）誉为“21世纪最理想的食品”。下列有关描
述错误的是（ ）
A．螺旋藻细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质
B．螺旋藻能把无机物转化成有机物，是自养需氧型生物
C．螺旋藻含有人体必需的Fe、Ca、Mn、Zn等微量元素
D．螺旋藻和黑藻在细胞结构上的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核
5．（2023·海南省直辖县级单位·嘉积中学校考模拟预测）每年3月22日是“世界水
日”，水是生命之源。下列有关水的叙述，错误的是（ ）
A．有氧呼吸、氨基酸的脱水缩合等许多生物化学反应都需要水作为反应物
B．细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合
C．细胞发生癌变，其自由水的含量较正常时高
D．多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中
6．（2023·贵州毕节·统考三模）在我国南方，芥菜等蔬菜在霜冻后食用品质更佳。研究发现，植物在低温时将细胞中的淀粉水解生成葡萄糖，产生抗逆反应。下列分析错误的是
（ ）
A．抗逆反应体现了植物对低温环境的适应
B．该变化导致细胞液浓度升高，细胞液不易结冰
C．该抗逆反应导致细胞中自由水与结合水的比值降低
D．该抗逆反应引起细胞膜流动性增强、酶活性升高
7．（2023·浙江杭州·浙江大学附属中学校考模拟预测）一种植物和一种哺乳动物体内细
胞的某些化学元素含量（占细胞干重的质量分数%）如下表所示，下列有关叙述错误的是（
）
元素 C H O N P Ca S
植物 6.2 1.4
43.57 44.43 0.20 0.23 0.17
（%） 4 6
动物 7.4 9.3
55.99 14.62 3.11 4.67 0.78
（%） 6 3
A．这两种生物体内所含的化学元素的种类差异很大
B．碳元素的含量说明有机物是干物质的主要成分
C．N、S 含量说明动物组织含蛋白质较多，若该动物血钙低则会发生肌肉抽搐
D．经测定该植物某有机物含 C、H、O、N、S，此化合物可能是蛋白质
8．（2023·湖南长沙·长沙市明德中学校考模拟预测）农谚有云：“有收无收在于水，收
多收少在于肥。”水和无机盐在农作物的生长发育过程中发挥着重要的作用。下列关于水
和无机盐的叙述，错误的是（ ）
A．农作物从外界吸收的磷酸盐可用于细胞内合成DNA和RNA
B．结合水是细胞内的良好溶剂，可直接参与光合作用过程
C．由于氢键的存在，水具有较高的比热容，有利于维持生命系统的稳定性
D．活性蛋白失去结合水后会改变空间结构，重新得到结合水后不能恢复其活性
9．（2023·浙江·校联考一模）如图表示某农作物产量和甲、乙两种无机盐离子浓度之间
的关系。下列相关叙述错误的是（ ）
A．甲、乙两种无机盐离子都是该作物生长必需的元素
B．该图可说明植物对不同无机盐离子的需求量是不同的
C．当甲的浓度为a、乙的浓度为d时，作物产量为2A
D．甲、乙被吸收后在该作物体内主要以离子的形式存在
10．（2023·湖北·模拟预测）农事谚语说“有收无收在于水，收多收少在于肥”。下列有关叙述错误的是（ ）
A．植物根系吸收的水有利于植物保持固有姿态
B．自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动
C．作物秸秆充分晾晒后，体内剩余的物质主要是无机盐
D．植物通过根吸收硝酸盐和磷酸盐需要消耗能量
11．（2023春·四川达州·高二统考期末）细胞是生物结构和功能的基本单位。以下理解
不正确的是（ ）
A．现存各种生物的生命活动都是在细胞内完成的
B．病毒不具有细胞结构，但可以进行遗传、复制等生命活动
C．各种分化的细胞密切合作，才能完成一系列复杂的生命活动
D．生物与环境之间物质和能量的交换、生长发育等以细胞代谢为基础
12．（2023春·四川遂宁·高二统考期末）下列关于细胞学说建立过程的描述中正确的是
（ ）
A．法国的比夏通过显微镜观察，指出器官由组织构成，并把组织分为21种
B．英国科学家施莱登和施旺通过研究，提出“新细胞可以从老细胞中产生”
C．荷兰著名磨镜师列文虎克自制显微镜并观察到不同形态的细菌、红细胞等
D．意大利科学家马尔比基在显微镜下，发现新细胞的产生是细胞分裂的结果
过 关 检 测
一、选择题
1．（2023秋·四川绵阳·高一四川省绵阳南山中学校考期末）下列叙述正确的是（
）
A．大肠杆菌和蓝细菌在结构上有统一性，具体体现在它们都有细胞壁、细胞膜、细胞
质（核糖体）及相同类型的遗传物质等
B．蓝细菌与变形虫结构上的根本区别是前者营养方式为自养，后者营养方式为异养
C．颤蓝细菌与发菜的共同点是都能进行光合作用，但颤蓝细菌含光合色素，而发菜细
胞含叶绿体
D．新型冠状病毒与人体呼吸道上皮细胞最典型的区别是病毒不具有细胞核
2．（2023春·福建厦门·高二统考期末）《诗经》有云：“鱼在在藻，依于其蒲”。其
中“藻”、“蒲”均为水生植物。水中除“藻”、“蒲”外，还有蓝细菌、大肠杆菌等微
生物。下列叙述正确的是（ ）
A．上述生物均具有以核膜为界限的细胞核
B．上述生物均具有核糖体，体现了细胞的统一性
C．“藻”、“蒲”及蓝细菌均具有叶绿体，能进行光合作用
D．蓝细菌和大肠杆菌的遗传物质DNA均位于染色体上
3．（2023春·内蒙古兴安盟·高二乌兰浩特市第四中学校考期中）下列关于生物体内元
素的叙述，正确的是（ ）A．细胞中的脂质都是由C、H、O三种元素构成
B．生物细胞内微量元素有Fe、Mn，Cu、Z，Ca、Mo等
C．生物大分子都以碳链为基本骨架，因此碳是生命的核心元素
D．同一生物的各种细胞中元素种类都是相同的
4．（2023春·内蒙古兴安盟·高二乌兰浩特市第四中学校考期中）下列有关人体细胞的
组成元素的叙述，正确的是（ ）
A．人体细胞干重中含量最多的元素是O
B．人体不同组织细胞的化学元素种类不相同
C．不同人的骨骼肌细胞中，各种化学元素的含量相同
D．组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能找到
5．（2023春·辽宁·高二沈阳市第三十一中学校联考期末）尿液检查是对于糖尿病、血
液病、肝胆病等的诊断有重要的参考价值。尿糖试纸检测的原理如下图所示。下列有关叙
述正确的是（ ）
注：葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶以及显示剂固定在纸条上；蓝色显示剂因葡萄糖含量不同，
由淡蓝色（阴性）变绿色、黄色、浅棕色、棕色、深棕色（接近黑色）。
A．过程④为比色，若试纸呈深棕色，可确定此人患有糖尿病
B．刚采集的尿液与双缩脲试剂反应后若呈紫色，说明尿中可能含有蛋白质
C．尿糖试纸在使用时需要进行水浴加热
D．尿糖试纸使用后应低温保存以便再次利用
6．（2023春·广东广州·高二统考期末）食品安全是经济发展水平和人民生活质量的重
要标志，如表所示的有关实验设计正确的是（ ）
选 预期结
探究主题 实验试剂 结论
项 果
A 某色拉油是否含有脂肪 苏丹Ⅲ染液 红色 含有脂肪
B 某奶粉是否含有蛋白质 双缩脲试剂 砖红色 含有蛋白质
C 某无糖饮料中是否含有葡萄糖 斐林试剂 砖红色 含有葡萄糖
D 某奶片是否添加淀粉 碘液 蓝色 含有淀粉
A．A B．B C．C D．D
7．（2023春·四川凉山·高二校联考期末）在探索外星球是否存在生命的过程中，科学
家始终把寻找水作为最关键的环节。下列关于细胞中水的说法错误的是（ ）
A．水是细胞中含量最多的化合物B．细胞内的水分参与营养物质和代谢废物的运输
C．细胞中的水分为自由水和结合水，二者比例相差不大
D．细胞内自由水和结合水可相互转化，以适应环境变化
8．（2023春·河南南阳·高二校联考期末）水熊虫是世界上生命力最强的生物之一，它
拥有一种称为“脱水耐受性”的特殊机制，当环境过于干燥时，水熊虫可以迅速收缩身体，
进入“休眠状态”，以避免因失去过多水分而死亡，一旦环境恢复湿润，水熊虫就可以恢
复活动。下列叙述错误的是（ ）
A．水熊虫细胞内的自由水与结合水可以发生相互转化
B．水熊虫进入“休眠状态”主要是避免丢失过多的自由水
C．在干燥环境中，水熊虫的新陈代谢会完全停止
D．细胞内的水可与蛋白质、多糖等物质结合
9．（2023春·辽宁·高二沈阳市第三十一中学校联考期末）为探究X是否为某种植物生
长所必需的无机盐，某同学以该种植物幼苗为材料进行实验，实验设计及预期如下：下列
叙述正确的是（ ）
组别
甲组 乙组
过程
操作1 含X完全营养液 只缺X完全营养液
正常生
预期现象 正常生长 生长异常
长
操作2 —— —— ？
预期现象 —— —— 仍异常 恢复正常
结论 —— ① ② ③
A．实验中的对照只有甲组
B．实验中只需控制实验材料这一无关变量即可
C．“?”处操作为加入X
D．①③处结论是“X不是该植物生长所必需的无机盐”
10．（2023春·安徽合肥·高二统考期末）《齐民要术》中指出“谷田必须岁易”，农谚
有云“谷连谷，坐着哭”，均指在同一块土地上连续多年只种谷子，其产量会逐年下降。
下列相关叙述错误的是（ ）
A．谷子在生长期间从环境中吸收的C、H、O、N较多
B．“谷连谷，坐着哭”可能与土壤缺乏某些矿质元素有关
C．根细胞吸收的无机盐主要以离子的形式存在细胞中
D．不同的农作物对矿质元素的需求量相同
二、非选择题
11．（2023春·天津宁河·高二天津市宁河区芦台第一中学校考阶段练习）观察下面图示，
回答相关问题。(1)材料中各种生物形态差别很大，从结构来看，它们与病毒的最大区别是
。
(2)图中属于原核生物的有 （填标号），乙在结构上不同于丁的最显著特点
是 。甲、乙、丙、丁细胞的统一性表现在都有 （写
两点）。
(3)过量繁殖会引起“水华“的是 （填标号），此生物是自养生物，因为细胞
中含有 和 ，能进行光合作用。
(4)从生命系统的结构层次来看，一个草履虫是 层次。
(5)光学显微镜是中学生最常用的实验仪器，图一中7 mm、0．5 mm表示观察清楚时物镜与
载玻片之间的距离。请回答下列问题：
①图一中镜头表示显微镜的物镜，在“观察花生子叶细胞里的脂肪”实验中，应先用图中
（填“甲”或“乙”）观察。在观察中，甲与乙的显微视野中比较明亮的是
。
②图二是某同学用显微镜（10×目镜，40×物镜）观察到的一个视野，向 （方向）移
动载玻片可使箭头所指细胞移至视野中央。
12．（2023春·河南洛阳·高三新安县第一高级中学校考阶段练习）为探究玉米籽粒发芽
过程中一些有机物含量的变化，研究小组利用下列供选材料用具进行了实验。材料用具：
玉米籽粒；斐林试剂，双缩脲试剂，碘液，缓冲液，淀粉，淀粉酶等；研钵，水浴锅，天
平，试管，滴管，量筒，容量瓶，显微镜，玻片，酒精灯等。请回答下列问题：
(1)为了检测玉米籽粒发芽过程中淀粉含量变化，将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切，滴加，进行观察。结果显示，胚乳呈蓝色块状，且随着发芽时间的延长，蓝色块状物变小。由
此可得出的结论是 。
(2)为了验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果，设计了如下实验；在1~4号试管中
分别加入相应的提取液和溶液（如下图所示），40℃温育30min后，分别加入斐林试剂并
60℃水浴加热，观察试管内颜色变化。请继续以下分析：
①设置试管1作为对照，其主要目的是 。
②试管2中应加入的X是 的提取液。
③预测试管3中的颜色变化是 。若试管4未出现预期结果（其他试管中结果符
合预期），则最可能的原因是 。
13．（2023秋·河南·高三安阳一中校考阶段练习）甜菜是我国重要的糖料作物和经济作
物，主要分布在东北、西北和华北地区，对我国北方农业和制糖业发展有重要作用。研究
人员通过对不同品种（H003和H004）的甜菜幼苗进行处理，得到缺硼胁迫对甜菜植株不同
部位的影响如下图所示。请回答下列问题：
(1)硼（B）在细胞中的含量很少，被称为 。在正常硼处理（B1）下，两品种甜菜植
株不同部位总硼含量有明显差异，呈现出 的规律。
(2)在缺硼胁迫（B0）下， 内的硼含量下降，叶柄内硼含量反而上升，其原因可能是
，叶柄中的硼未能及时运输至叶片中，导致硼在叶柄处积累。
(3)研究表明，缺硼与正常处理相比，甜菜光合强度降低了21.7%，说明缺硼会使甜菜光合
作用降低从而影响甜菜生长。缺硼胁迫与正常硼处理相比，呼吸降低了72.4%，进而使甜
菜的 都因能量不足而受到影响。（至少答出两点）
