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第02 讲 细胞中的元素和化合物
目录
01 课标达标练
【题型一】组成细胞的元素及无机盐
【题型二】细胞中水
【题型三】检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
02 能力突破练 （新情境+新角度）
03 高考溯源练
题型一 组成细胞的元素及无机盐
1．细胞中无机盐大多数以离子的形式存在，对生物体的生命活动起着重要作用。下列叙述正确的是( )
A.不同生物体内无机盐的种类和含量大体相当
B.酷暑时节，在室外作业的人们大量流汗，应多饮用淡盐水
C.无机盐在细胞中含量很少，所以属于微量元素
D.哺乳动物骨骼中钙离子的含量太低，会出现抽搐症状
2．下列关于组成细胞的元素及化合物的叙述，错误的是（ ）
A．脂肪、磷脂分子中都含有脂肪酸
B．ATP、NADPH、mRNA 都含有P 元素
C．脱氧核糖核酸彻底水解可形成五种有机物
D．C 元素在干重中含量最多，因而被称为最基本元素
3．人体成熟红细胞的血红蛋白含有C、H、O、N、S、Fe 等元素。下列说法正确的是（ ）
A．参与构成血红蛋白的C、H、O、N、S、Fe 属于大量元素
B．血红蛋白的形成过程不会有高尔基体产生的囊泡参与
C．C、H、O、N 等元素还参与成熟红细胞线粒体中ATP 的合成
D．上述元素在成熟红细胞中还参与脂肪、核酸等生物大分子的合成
4．磷是细胞中某些化合物的重要组成元素，细胞中含磷化合物不具有的生物学功能是（ ）
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A．作为遗传信息的携带者
B．参与细胞内氨基酸的转运
C．防止人体温的散失和保护内脏器官
D．参与叶绿体基质中三碳化合物的还原
5．电影《哪吒2》上映之后迅速火遍全球，其中，太乙真人用藕粉给哪吒和敖丙重塑肉身的情节可以说是
电影的关键情节之一。现实中藕粉中除了含有淀粉、蛋白质以外，还含有钙、铁、磷以及多种维生素，具
有养血益气、通便止泻、健脾开胃、清热等功效。下列叙述正确的是（ ）
A．新鲜莲藕中含量最多的化合物是蛋白质
B．“无糖”藕粉中含有的淀粉无甜味，糖尿病人可放心食用
C．藕粉中所含蛋白质能被人体消化分解成氨基酸之后重新利用
D．莲藕中含有的钙、铁、磷等大量元素主要以化合物的形式存在
题型二 细胞中水
6．下列有关人体内水的叙述，不正确的是 ( )
A.人体肝细胞中的水有自由水和结合水两种形式
B.植物体内的水分可参与营养物质的运输
C.冬季，植物体内结合水含量相对减少，抗寒能力提高
D.水在生物体内的化学反应中可充当反应物
7．《中国居民膳食指南（2022）》中介绍，我国成人饮水量中位数为1488 毫升，其中男性为1679 毫升，
女性为1370 毫升。下列有关描述正确的是（ ）
A．细胞内的水与蛋白质、多糖等物质结合后失去流动性和溶解性
B．短时间内摄入较多的水可能会导致抗利尿激素分泌增加
C．通道蛋白在运输水分子时空间结构会发生变化
D．人体细胞中的线粒体、核糖体等细胞器中都有水的生成和消耗
8．水是活细胞内含量最多的化合物，对细胞代谢有重要意义。下列说法正确的是（ ）
A．氢键使水在常温下能维持液态，且具有较高的比热容
B．由水通道蛋白介导的主动运输途径是水进出细胞的主要方式
C．植物细胞在低渗溶液中吸水达到平衡状态时，细胞液浓度与外界溶液浓度相等
D．自由水所占比例与细胞代谢水平呈正相关，自由水比例越大，植物的抗逆性越强
题型三 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
9.下列有机物的检测实验中，可能导致实验失败的操作是( )
①脂肪检测时，花生子叶染色后，没有用酒精洗去浮色
②蛋白质检测时，把A、B 液混合后再加入蛋白质样液中
③还原糖检测时，用50～65 ℃水浴加热
④淀粉检测时，直接把碘液滴加到淀粉样液中
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A.①②
B.②④
C.③④
D.①④
10.下列关于检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验的叙述，正确的是( )
A.常用番茄、苹果等组织样液作为检测植物组织内还原糖的实验材料
B.脂肪的检测中观察花生子叶切片，细胞间不可能出现橘黄色脂肪颗粒
C.脂肪的检测中体积分数为50%的酒精溶液是为了溶解组织中的脂肪
D.蛋白质的检测中加入的质量浓度为0.1 g/mL 的NaOH 溶液可为反应提供碱性环境
11.下列与实验有关的叙述，正确的是 ( )
A.蛋白质鉴定：向豆浆中先加入NaOH 溶液，再滴入CuSO4溶液，并水浴加热
B.蛋白质鉴定：将双缩脲试剂A 液和B 液混合→滴加到豆浆样液中→观察
C.脂肪鉴定：切取花生子叶薄片→染色→去浮色→制片→观察
D.蔗糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀
1．PCS 基因过量表达会增强刚毛柽柳细胞对镉（Cd）的耐受力，研究人员将PCS 基因导入到刚
毛柽柳的细胞中，培养36、48、72h 后检测PCS 基因的表达量，结果如图1 所示。PCS 基因不同表达量的
刚毛柽柳经CdCl2处理后，细胞中镉离子含量的变化如图2 所示。下列叙述正确的是（ ）
A．正常情况下，镉离子在刚毛柽柳的细胞中含量较多，是大量元素
B．在CdCl2胁迫处理下，PCS 基因过量表达组和正常表达组中镉离子的含量均明显上升
C．据图1 可知，36h 时PCS 基因的相对表达量明显增加，说明PCS 基因没有成功转化
D．抑制PCS 基因的表达，有利于农作物的抗镉胁迫
2．磷酸盐外排蛋白XPR1 是哺乳动物中目前已知唯一的磷酸盐外排蛋白，我国科学家阐明了该蛋白的磷酸
盐转运和调控机制：当细胞内磷酸根浓度较低时，多磷酸肌醇浓度降低，XPR1 蛋白的SPX 结构域呈动态
构象，限制磷酸根进入蛋白通道入口；当细胞内磷酸根浓度升高时，多磷酸肌醇浓度升高，SPX 结构域结
合多磷酸肌醇并转换为稳定构象，促进磷酸根的外排，模型如下图。下列说法错误的是（ ）
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A．磷是细胞中的大量元素，叶肉细胞的所有细胞器都含有磷元素
B．推测磷酸盐外排速率仅受磷酸盐浓度影响
C．磷酸盐外排过程体现出蛋白质具有运输的功能
D．SPX 结构域可以感受细胞内多磷酸肌醇的浓度变化，避免过多磷酸根离子外排导致营养流失
3．为提高水稻产量和磷肥利用率，科研人员开展相关研究。
(1)农作物根部从土壤中吸收的氮、磷、钾等元素，可参与多种生命活动。其中，磷元素可用于合成
（至少写两种）等有机物，参与光合作用。
(2)农作物将光合作用产生的有机物运输至籽粒中，并以淀粉形式储存，称为“籽粒灌浆”，籽粒灌浆情况
直接决定农作物产量。
研究人员分别检测野生型（WT）和P 基因缺失突变型（ pho ）水稻籽粒重量和有机物合成量，结果如图
1 和图2 所示。据图1 可知，相对于WT， ；结合图2 结果推测，P 蛋白的作用可能是 。
(3)研究表明，P 基因在籽粒胚乳高表达。据推测，P 蛋白可能是一种磷的转运蛋白，且参与内运和外排两
个过程。为进一步 确认P 蛋白的作用机制，科研人员完成下列实验。
①科研人员分别测定WT 和pho 水稻胚乳细胞中磷的含量，若pho 胚乳细胞中的磷含量明显 于WT 胚
乳细胞中的磷含量，则可作为P 蛋白参与磷的外排过程的证据之一，且以外排作用为主。
②已知ADP-葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）催化胚乳细胞中葡萄糖和磷的利用，最终合成淀粉。科研人员
检测WT 和pho 水稻胚乳细胞中AGPase 的表达量和AGPase 的活性，结果如图3 和图4 所示。基于俩图结
果表明，pho 水稻胚乳细胞中异常含量的磷既 （填抑制或促进）AGPase 的基因表达，也会 。
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③在正常水稻籽粒灌浆时，磷和葡萄糖等被运入胚乳细胞中，用于淀粉的合成，生成淀粉的同时又会产生
磷。基于上述研究分析，该过程产生的“无用”的磷需要被 ，确保AGPase 能正常催化，这种机制可
保证胚乳细胞持续合成淀粉。
一、单选题
1．（2025·黑吉辽蒙高考）下列关于实验操作和现象的叙述错误的是（ ）
A．观察叶绿体的形态和分布，需先用低倍镜找到叶绿体再换用高倍镜
B．用斐林试剂检测梨汁中的还原糖时，需要加热后才能呈现砖红色
C．将染色后的洋葱根尖置于载玻片上，滴清水并盖上盖玻片即可观察染色体
D．分离菠菜叶中的色素时，因层析液有挥发性，需在通风好的条件下进行
2．（2025·陕晋青宁高考）佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内某种元素缺乏有关。该元素还可以（
）
A．参与构成叶绿素
B．用于诱导原生质体融合
C．辅助血红蛋白携氧
D．参与构成甲状腺激素
3．（2025·江苏高考）为探究淀粉酶是否具有专一性，有同学设计了实验方案，主要步骤如表。下列相关
叙述合理的是（ ）
步骤
甲组
乙组
丙组
①
加入2mL 淀粉溶液
加入2mL 淀粉溶液
加入2mL 蔗糖溶液
②
加入2mL 淀粉酶溶液
加入2mL 蒸馏水
？
③
60℃水浴加热，然后各加入2mL 斐林试剂，再60℃水浴加热
A．丙组步骤②应加入2mL 蔗糖酶溶液
B．两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性
C．根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中是否含有还原糖
D．甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色沉淀
4．（2025·安徽高考）运用某些化学试剂可以检测生物组织中的物质或相关代谢物。下列叙述正确的是（
）
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A．蔗糖溶液与淀粉酶混合后温水浴，加入斐林试剂可反应生成砖红色沉淀
B．淡蓝色的双缩脲试剂可与豆浆中的蛋白质结合，通过吸附作用显示紫色
C．苏丹Ⅲ染液可与花生子叶中的脂肪结合，通过化学反应形成橘黄色
D．橙色的酸性重铬酸钾溶液可与酒精或葡萄糖发生反应，变成灰绿色
5．（2024·福建·高考真题）豆子萌发成豆芽的过程中，经历了细胞的分裂和分化，并发生了复杂的细胞代
谢。下列叙述正确的是（ ）
A．豆子开始萌发时，赤霉素含量增加
B．与豆子相比，豆芽DNA 总含量保持不变
C．与豆子相比，豆芽自由水与结合水的比值下降
D．豆子萌发成豆芽后，细胞的全能性丧失
6．(2024·河北卷，1)细胞内不具备运输功能的物质或结构是( )
A.结合水B.囊泡
C.细胞骨架
D.tRNA
7．（2024·贵州高考）种子萌发形成幼苗离不开糖类等能源物质，也离不开水和无机盐。下列叙述正确的
是（ ）
A．种子吸收的水与多糖等物质结合后，水仍具有溶解性
B．种子萌发过程中糖类含量逐渐下降，有机物种类不变
C．幼苗细胞中的无机盐可参与细胞构建，水不参与
D．幼苗中的水可参与形成NADPH，也可参与形成NADH
8．（2024·新课标高考）干旱缺水条件下，植物可通过减小气孔开度减少水分散失。下列叙述错误的是（
）
A．叶片萎蔫时叶片中脱落酸的含量会降低
B．干旱缺水时进入叶肉细胞的
会减少
C．植物细胞失水时胞内结合水与自由水比值增大
D．干旱缺水不利于植物对营养物质的吸收和运输
9.（2024·海南高考）水平衡是指人每天摄入和排出的水处于动态平衡之中，是维持机体正常生理功能的必
要条件之一。下列有关叙述错误的是（ ）
A．机体出汗可以排出部分水分，有利于散热
B．正常机体排尿除了排出部分水分外，还可以排出尿素、葡萄糖等代谢废物
C．人每天摄入和排出适量的水分，有利于维持机体内环境渗透压的稳定
D．水参与并促进物质代谢，有利于保障机体正常的生理功能
二、实验题
10．（2024·江西高考）当某品种菠萝蜜成熟到一定程度，会出现呼吸速率迅速上升，再迅速下降的现象。
研究人员以新采摘的该菠萝蜜为实验材料，测定了常温有氧贮藏条件下果实的呼吸速率和乙烯释放速率，
变化趋势如图。回答下列问题：
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(1)菠萝蜜在贮藏期间，细胞呼吸的耗氧场所是线粒体的 ，其释放的能量一部分用于生成 ，另
一部分以 的形式散失。
(2)据图可知，菠萝蜜在贮藏初期会释放少量乙烯，随后有大量乙烯生成，这体现了乙烯产生的调节方式为
。
(3)据图推测，菠萝蜜在贮藏5 天内可溶性糖的含量变化趋势是 。
为证实上述推测，拟设计实验进行验证。假设菠萝蜜中的可溶性糖均为葡萄糖，现有充足的新采摘菠萝蜜、
仪器设备（如比色仪，可用于定量分析溶液中物质的浓度）、玻璃器皿和试剂（如DNS 试剂，该试剂能够
和葡萄糖在沸水浴中加热产生棕红色的可溶性物质）等。简要描述实验过程：
① ；
②分别制作匀浆，取等量匀浆液；
③ ；
④分别在沸水浴中加热；
⑤ 。
(4)综合上述发现，新采摘的菠萝蜜在贮藏过程中释放的乙烯能调控果实的呼吸速率上升，其原因是
。
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