第二章 細胞的化學組成
第1節(jié) 細胞中的原子和分子
[目標導航]
1、說出構(gòu)成細胞中常見的原子和分子的種類
2、說出細胞中無機分子的功能
3、探討細胞中一些重要化學元素的功能
一、基 礎鞏固題（夯實基礎，才能有所突破……）
1．組成生物體內(nèi)最基本的元素是 ( )
A．C B．H C．O D．N
2．在生物體內(nèi)含量占98％左右的元素是 ( )
A．C、H、O、N、Ca、P B．N、P、K、C、H、O
C. N、C、P、O、S、H D．H、O、g、S、P、C
3．下列水的哪種特性有利于生物體內(nèi)的化學反應 （ ）
A 水的流動性大 B 水分子極性強
C 水分子比熱大 D 水有潤滑作用
4．人類的克病可能與缺少下列哪元素有關(guān) （ ）
A．Fe B. Ca C. Zn D. Se
5．下列有關(guān)組成生物體化學元素的論述，正確的是 （ ）
A．組成生物體和組成無機自然界的化學元素中，碳元素的含量最多
B．人、動物與植物所含的化學元素的種類差異很大
C．組成生物體的化學元素在無機自然界都可以找到
D．不同生物體內(nèi)各種化學元素的含量比例基本相似
6．生物界和非生物界具有統(tǒng)一性，主要是因為 （　 ）
A．生物與非生物都是由物質(zhì)構(gòu)成的
B．構(gòu)成細胞的核酸和蛋白質(zhì)都無機自然界
C．構(gòu)成生物體的每一種化學元素都可在無機自然界中找到
D．生物和非生物并沒有本質(zhì)區(qū)別
7．某小兒患佝僂病，發(fā)燒時就會出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象,醫(yī)生建議他平時要適量補充 ( )
A.新鮮水果和蔬菜 B.鈣片和維生素D
C.谷物和胡蘿卜 D.蛋白質(zhì)營養(yǎng)液
8．江蘇地區(qū)小麥種子的含水量約為14%，此時活細胞內(nèi)水分 （ ）
A．全部為自由水 B．全部為結(jié)合水 C．主要為自由水 D．主要為結(jié)合水
9．玉米與人體相比，人體內(nèi)鈣的含量較高，其主要原因是 （ �。�
A．玉米很難從土壤中吸收鈣鹽 　 B．構(gòu)成人體的骨骼、牙齒需要較多鈣鹽
C．鈣在玉米體內(nèi)易被分解 D．土壤中的鈣鹽含量太低，不能滿足玉米需要
10、水是生命之，生命離不開水。水在生物體的主要作用是 ( )
①參與新陳代謝 ②參與營養(yǎng)物質(zhì)、代謝廢物的運輸 ③良好的溶劑 ④儲存能量
A．①②④ B．②③④ C．①③④ D．①②③
11.自然界是一個物質(zhì)世界，組成生物體的常見的化學元素約20多種，在無機自然界中都________ ，沒有一種化學元素是生物界所特有的。這些事實說明_ ； 但是，組成生物體的化學元素，在生物體和無機自然界含量卻 。如C、H、N三種元素在組成人體的化學成分中，含量共占73%左右，而在組成巖石圈的化學成分中，含量還不到1%，這個事實說明_____________________ 。
二、思維拓展題（內(nèi)與外的橋梁是這樣架起的……）
12．某營養(yǎng)品說明書中標明：本品每100克中含碘500 g 、鋅100 g、硒80g、鐵50g，這里所標的各成分是指 （ ）
A．分子 B．原子 C．離子 D．元素
13．（04上海高考題）研究甲狀腺功能時應用的放射性同位素是（ ）
A． B． C． D．
14．生物界在基本組成上的高度一致性表現(xiàn)在 （ ）
①組成生物體的化學元素基本一致�、诟鞣N生物體的核酸都相同　 ③構(gòu)成核酸的堿基都相同�、芨鞣N生物體的蛋白質(zhì)都相同　 ⑤構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸都相同
A．①②③ B．①②④ C．①③⑤ D．③④⑤
15．英國醫(yī)生塞達尼•任格在對離體蛙心進行實驗的過程中發(fā)現(xiàn)，用不含鈣的生理鹽水灌注蛙心，收縮不能維持，用含有少量鈣和鉀的鈉鹽溶液灌流時，蛙心可持續(xù)跳動數(shù)小時。該實驗說明鈣鹽具有的作用是 （ ）
A．是細胞中某些復雜化合物的重要組成部分 B．對維持生物體的生命活動有重要作用
C．對維持細胞的形態(tài)有重要作用 D．為蛙心的持續(xù)跳動提供能量
16 ．一位農(nóng)民種植的某塊農(nóng)田小麥產(chǎn)量總是比鄰近地塊的低。他懷疑該農(nóng)田可能是缺少某種元素，為此將該塊肥力均勻的農(nóng)田分成面積相等的五小塊，進行田間實驗。除施肥不同外、其他田間處理措施相同。實驗結(jié)果如下表：
地 塊甲乙丙丁戊
施肥情況尿素磷酸二氫鉀磷酸二氫銨硫酸銨不施肥
小麥收獲量55.5665.2656.8855.4455.11
從表中可判斷，該農(nóng)田最可能缺少的元素是
A．K B．N C．P D．S
17．下列哪一種元素與人類智力的發(fā)展有著密切的關(guān)系 （ ）
A．Fe B．I C．P D．Ca
18．人體內(nèi)含有多種元素，其中許多元素都是人體所必需的。但有些元素尚未證實其生理功能，相反，在食品中它們含量稍高時會引起毒性反應，食品衛(wèi)生法對它們的最高標準有極嚴格的規(guī)定，這些元素你認為可能是 （ ）
①K �、趃 �、跘s　 ④Cd　 ⑤Ca　 ⑥Zn �、逪g　 ⑧Pb �、酑u 　
A．②④⑥⑧ B．③④⑦⑧ C．②⑦⑧⑨ D．②⑥⑦⑧⑨
19．有機化合物中具有不同的化學基團，它們對水的親和力不同，易與水結(jié)合的基團稱為親水基團（如—NH2、—COOH、—OH）,具有大量親水基團的蛋白質(zhì)、淀粉等分子易溶于水；難與水結(jié)合的基團稱為疏水基團，如脂類分子中的碳氫鏈，脂類分子往往有很長的碳氫鏈，難溶于水而聚集在一起。請回答：

（1）等量親水性不同的兩種物質(zhì)分散在甲、乙兩個含有等量水的容器中，如上圖所示，容器中的自由水量甲比乙__________。
（2）相同質(zhì)量的花生種子（含油脂多）和大豆種子（含蛋白質(zhì)多），當它們含水量相同時，自由水含量較多的是__________種子。
（3）以占種子干重的百分比計算，種子萌發(fā)時干燥大豆種子的吸水量比干燥花生種子吸水量__________。
（4）試簡述一下自由水在生物體內(nèi)的生理作用（至少三點）

。
（5）各地規(guī)定的入庫糧食的含水量標準不盡相同，其原因是_________ 。
三、自主探究題（對未知的探究，你也行�。�
20、組成生物體內(nèi)的化學元素種類很多，在細胞內(nèi)可以找到至少62種元素，常見的約有29種，其中重要的有24種，在生物體內(nèi)擔負著多種重要功能。下表是人體內(nèi)部分元素含量表（質(zhì)量分數(shù)/%），結(jié)合你所學的知識回答有關(guān)問題：
元 素CHNPOgKS
含 量55.997.469.333.1114.620.161.090.78
元 素CaFeNaClZnSiRbSe
含 量4.670.00960.470.470.00930.0050.0050.001
（1）從表中數(shù)據(jù)看，屬于組成人體內(nèi)大量元素的 ，
鈉和氯這兩種元素在人體內(nèi)含量較高，但在植物體內(nèi)一般含量卻很低，從它們看， 人們每天的食物中都含一定量的 ，從功能上看，鈉在人體內(nèi)具有維持
作用，當鈉在人體內(nèi)含量太低時，人體會出現(xiàn)
等癥狀。
（2）人體紅細胞內(nèi)的一種重要蛋白叫血紅蛋白，它具有 的作用；組成它的元素除C、H、O、N外，還有 元素，人體缺少這種元素會患 癥，主要癥狀為 。
（3）鋅在人體內(nèi)的含量雖然很少，但卻是人體生命活動中不可缺少的元素，它在人體內(nèi)參與
的組成，所 以也是多種新陳代謝不可缺少的元素；同時也是蛋白質(zhì)合成的必要元素，因此，對青少年說，缺Zn時的主要癥狀 。
（4）鈣在人體內(nèi)含量很高，主要是因為它參與人體 組成，老年人容易發(fā)生骨折是因為 。
（5）硒是一種較?有的準金屬元素，到七十年代才列為人體必需的微量元素，在人體內(nèi)它具可提高機體的免疫力，抗衰老的作用，也是部分有毒的重金屬元素如鎘、鉛的天然解 毒劑，但是它的需要量和中毒量之間比較接近。某些不法廠商為了自身利益，夸大宣傳硒的作用，并認為我們?nèi)梭w內(nèi)多種疾病的產(chǎn)生都是缺硒引起的，所以我們每人應買一些含硒的營養(yǎng)品補充人體的需要，你認為有必要嗎？試說明理由？

[參考答案與思路提示]
1．C 提示：C是構(gòu)成生物體內(nèi)多種重要有機物的基本骨架，離開了它就不可能構(gòu)成多種有機物，也就不能構(gòu)成各種生物體。
2．A 提示：C、H、O、N、P、Ca這6種元素在細胞中含量比較大。
3．B 提示：水分子具有極性，幾乎所有的帶電荷或具有極性基團的分子，都能溶解在水中，這樣很多化學反應就可在溶液中進行。
4．D 提示：科學家們通過調(diào)查、試驗發(fā)現(xiàn)人類的克病與缺少硒有關(guān)。
5．C 提示：生物界和非生物界具有統(tǒng)一性，組成生物體內(nèi)的化學元素都自非生物界。
6．C 說明：從書中可知，生物界和非生物界具有統(tǒng)一性就是指構(gòu)成生物體的每一種化學元素都可在無機自然界中找到，沒有一種元素是生物界特有的。
7．B 提示：小兒患佝僂病是因為在生長中缺少鈣元素，缺少鈣元素一方面可能是食物中缺鈣，另一方面缺鈣可能是食物中雖不缺鈣，但小腸吸收功能不好，而維生素D有促進小腸對鈣、磷吸收的作用。
8．C 提示：細胞中絕大部分的水以游離的形式存在，可以自由流動，叫做自由水，少部分水與細胞內(nèi)的其他物質(zhì)相結(jié)合，叫結(jié)合水。
9．B 提示：人體的骨骼和牙齒的形成需要較多的鈣鹽，而玉米體內(nèi)需要的鈣鹽量很少，同一種元素在不同生物體內(nèi)往往含量相差很大。
10．B 提示：水是細胞內(nèi)許多物質(zhì)的良好溶劑，許多物質(zhì)必須溶解在水中才能進行化學反應；大部分的水在細胞內(nèi)不是靜止的而是流動的，這樣可起到運輸作用；水本身也參與多種化學反應，如植物的光合作用、生物的呼吸作用等；水不是生物體內(nèi)儲能物質(zhì)。
11．可以找到 生物 界和非生物界 具有統(tǒng)一性 相差很大 生物界和非生物界還具有差異性

12．D 說明：營養(yǎng)品上所標明的物質(zhì)在營養(yǎng)品中存在的形式有的是化合態(tài)、有的是分子，有的是原子，故它所標明的含量是一般是指元素的含量。
13．B 提示：I是構(gòu)成甲狀腺激素的重要原料，而甲狀腺的一個重要功能就是分泌甲狀腺激素，這樣通過標記放射性同位素I跟蹤其在細胞內(nèi)的代謝途徑，就可以了解甲狀腺的一些功能。
14．C 辨析：組成每種生物體的化學元素常見的有20多種，構(gòu)成核酸（DNA和RNA）的堿基有5種，構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的 氨基酸常見的有20種，這些方面體現(xiàn)了生物界在基本組成上的高度一致。
15．B 提示： A、B、C都是無機鹽的功能，但從題意可看出鈣鹽有維持心臟持續(xù)跳動的功能，心臟持續(xù)跳動也是生物體的生命活動之一。
16．A 提示：從表中可以看出，乙地的產(chǎn)量明顯高于其它幾塊田地，乙地所施肥料與其它幾塊相比，只有K元素其它幾塊田地沒有，所以該農(nóng)田最可能缺少的元素是K
17．B 提示：I是構(gòu)成甲狀腺激素的重要元素，甲狀腺激素對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育和功能具有重要影響，能提高神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性。
18．B 提示從化學知識知道③、④、⑦、⑧這些金屬元素密度很大，屬于重金屬，含量稍高會引起人體中毒。其他元素都是人體必需元素
19．辨析：根據(jù)題意可知，甲容器中的物質(zhì)含有大量的親水基團，易溶于水，容器中的自由水較少；乙容器中的物質(zhì)含有大量的疏水基團，難溶于水，容器中的自由水較多。由于花生種子含油脂（疏水基團）多，而大豆種子含蛋白質(zhì)（親水基團）多，當它們含水量相等時，花生種子中的自由水比大豆種子的多。當它們萌發(fā)時，由于蛋白質(zhì)（親水物質(zhì)）比脂肪（疏水物質(zhì)）的吸脹作用強，所以大豆種子的吸水量比花生種子的多。水在細胞中含量最多，由于水分子具有極性強，一方面細胞中的很多物質(zhì)可以溶解在水中，這樣就便于很多新陳代謝的進行，另一方面水本身也可參與許多化學反應。
答案 （1）少�。�2）花生�。�3）多　（4）作為細胞內(nèi)的良好溶劑，運輸養(yǎng)料和代謝廢物，參與許多化學反應等 （5）各地氣候不同，特別是濕度、溫度不同

20．（1）C、H、O、N、P、S、K、g、Ca、Na、Cl 食鹽 細胞外液滲透壓 血壓下降、心率加快、四肢發(fā)冷
（2）運輸氧氣和二氧化碳 Fe 貧血 面色蒼白、頭昏、乏力、心悸、氣急等
（3）多種酶 生長遲緩、性器官發(fā)育不良等
（4）骨、牙齒 機體代謝發(fā)生變化，缺少鈣而導致骨質(zhì)疏松造成的
（5）沒有必要 因為硒是人體必需的微量元素，從表中數(shù)據(jù)看，人體需要量很少，而我們每天的食物中，如魚蝦、醋、面粉、米、玉米、動物內(nèi)臟等中都含有一定量的硒，所以，人在正常情況下，從食物中獲得是完全可以滿足自身需要，況且如果補充過量還會引起人體中毒。

本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaoyi/40723.html

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