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細(xì)胞中的元素和化合物的判斷
易錯(cuò)歸因
不能準(zhǔn)確判斷細(xì)胞中元素與化合物的相對(duì)含量；不清楚化合物的元素組成及功能。
典型易錯(cuò)題
（2022·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí)）一種植物和一種哺乳動(dòng)物體內(nèi)細(xì)胞的某些化學(xué)元素的含量（占細(xì)胞干重的百分比）如下表，下列有關(guān)敘述正確的是（　　）
元素 植物（%） 動(dòng)物（%）
C 43.57 55.99
H 6.24 7.46
O 44.43 14.62
N 1.46 9.33
P 0.20 3.11
Ca 0.23 4.67
S 0.17 0.78
A．碳元素的含量說(shuō)明有機(jī)物是干物質(zhì)的主要成分
B．這兩種生物體內(nèi)所含的化學(xué)元素的種類(lèi)差異很大
C．N、S含量的差異說(shuō)明動(dòng)物組織含蛋白質(zhì)較多，若該動(dòng)物血鈣高則會(huì)發(fā)生肌肉抽搐
D．經(jīng)測(cè)定該植物某有機(jī)物含C、H、O、N、S，此化合物可能是核酸
【答案】A
【解析】
A. 由于表格中，無(wú)論動(dòng)物細(xì)胞還是植物細(xì)胞的干重含量最多的元素都是C元素，原因是動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞中含有大量的蛋白質(zhì)和糖類(lèi)，所以碳元素的含量高說(shuō)明有機(jī)物是干物質(zhì)的主要成分，A正確；
B. 這兩種生物體內(nèi)的化學(xué)元素的種類(lèi)基本相同，B錯(cuò)誤；
C. 血鈣較低會(huì)發(fā)生肌肉抽搐，C錯(cuò)誤；
D. 有機(jī)物含C、H、O、N、S的化合物是蛋白質(zhì)，D錯(cuò)誤。
故選：A。
解題技巧
一、判斷細(xì)胞中元素與化合物的含量
1. 掌握組成細(xì)胞的元素中分別占細(xì)胞鮮重和細(xì)胞干重百分比的前四位：
（1）占細(xì)胞鮮重百分比前四位的依次是O、C、H、N；
（2）占細(xì)胞干重百分比前四位的依次是C、O、N、H。
2. 掌握細(xì)胞中化合物的含量順序：
（1）鮮重狀態(tài)下，水＞蛋白質(zhì)＞脂質(zhì)＞糖類(lèi)；
（2）干重狀態(tài)下，蛋白質(zhì)含量最多。
二、根據(jù)化合物的元素組成及功能進(jìn)行推斷
1. 根據(jù)特征元素推測(cè)化合物的種類(lèi)；
2. 總結(jié)歸納常見(jiàn)有機(jī)化合物的元素組成和功能
種類(lèi) 元素組成 功能
蛋白質(zhì) C、H、O、N（有的含有Fe、S等） 催化、免疫、運(yùn)輸、調(diào)節(jié)、作結(jié)構(gòu)蛋白等。
核酸 C、H、O、N、P 細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)，在生物的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有極其重要的作用。
糖類(lèi) C、H、O 1. 是主要的能源物質(zhì)，如葡萄糖葡； 2. 能與蛋白質(zhì)相結(jié)合形成復(fù)合物，是細(xì)胞識(shí)別作用的基礎(chǔ)，如糖蛋白； 3. 細(xì)胞的組成成分，如纖維素。
脂質(zhì) 脂肪、固醇：C、H、O； 磷脂：C、H、O、N、P 1. 脂肪是細(xì)胞內(nèi)良好的儲(chǔ)能物質(zhì)。 2. 膽固醇是構(gòu)成動(dòng)物細(xì)胞膜的重要成分，在人體內(nèi)參與血液中脂質(zhì)的運(yùn)輸；性激素促進(jìn)人和動(dòng)物生殖器官的發(fā)育以及生殖細(xì)胞的形成；維生素D促進(jìn)鈣和磷的吸收。 3. 磷脂是構(gòu)成生物膜的重要成分。
同類(lèi)題練習(xí)
1.（2022·安徽省·模擬題）用化學(xué)分析法測(cè)得某有機(jī)物化學(xué)元素及含量如表所示，該物質(zhì)最可能是（　　）
元素 C O N H S Fe
含量（%） 55.64 19.8 16.64 7.34 0.39 0.34
A. 核酸 B. 脂肪 C. 蛋白質(zhì) D. 糖類(lèi)
2．（2022·湖北·二模）科學(xué)施肥是農(nóng)作物增產(chǎn)的途徑之一。下列相關(guān)敘述正確的是（ ）
A．氮肥中的N元素可參與構(gòu)成蛋白質(zhì)，主要存在于蛋白質(zhì)的游離氨基中
B．磷肥中的Р元素可參與核酸﹑磷脂、NADPH等物質(zhì)的形成
C．復(fù)合肥中各種礦質(zhì)元素比例適中，各種農(nóng)作物都可以大量使用
D．肥料中還應(yīng)合理添加參與葉綠素形成的Mg等微量元素
3．（2022·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí)）關(guān)于元素和化合物敘述錯(cuò)誤的是（　　）
A．ATP、DNA、RNA都含有腺苷，組成元素都有C、H、O、N、P
B．不論鮮重還是干重，細(xì)胞中C、H、O、N的含量位于前列
C．鎂元素與綠色植物中的糖類(lèi)等有機(jī)物的合成有關(guān)
D．性激素、細(xì)胞膜、脂肪共有的化學(xué)元素只有C、H、O
4．（2020·湖北荊州·模擬預(yù)測(cè)）諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者、我國(guó)著名的藥學(xué)家屠呦呦在抗瘧藥物的研發(fā)中，發(fā)現(xiàn)了一種藥效高于青蒿素的衍生物——蒿甲醚，分子結(jié)構(gòu)如右下圖所示。下列物質(zhì)中，與蒿甲醚的元素組成完全相同的是（ ）
A．纖維素 B．葉綠素 C．胰島素 D．DNA
5. （2022·安徽省·模擬題）阿膠原產(chǎn)于山東，主要由驢皮熬制而成，已有兩千多年的應(yīng)用歷史，與人參、鹿茸一起被譽(yù)為“中藥三寶”，具有一定的滋補(bǔ)作用，下列說(shuō)法中正確的是（　　）
A. 阿膠為人體提供的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可能是必需氨基酸
B. 驢皮細(xì)胞的脂肪含量較低，其主要儲(chǔ)能物質(zhì)是葡萄糖
C. “中藥三寶”具有滋補(bǔ)作用的原因是含有對(duì)人體有益的Zn、Fe、K等微量元素
D. 食用驢皮熬成的阿膠能減少人體對(duì)糖類(lèi)的攝入，因?yàn)榘⒛z中含有豐富的纖維素
6.（2021·江蘇省·模擬題）如圖表示不同化學(xué)元素所組成的化合物，以下說(shuō)法不正確的是（　　）
A. 若圖中①為某種多聚體的單體，則①最可能是氨基酸
B. 若②存在于皮下和內(nèi)臟器官周?chē)炔课唬瑒t②是脂肪
C. 若③為多聚體，且能貯存生物的遺傳信息，則③是染色體
D. 若④主要在人體肝臟和肌肉內(nèi)合成，則④最可能是糖原
7.（2021·江蘇省·模擬題）科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種被稱(chēng)作GFAJ-1的獨(dú)特細(xì)菌，這種細(xì)菌能利用劇毒化合物（砒霜）中的砷來(lái)代替磷元素構(gòu)筑生命分子和進(jìn)行生化反應(yīng)。請(qǐng)推測(cè)以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）
A. GFAJ-1細(xì)菌體內(nèi)砷元素含量可能比銅、鐵元素多
B. 砷對(duì)多數(shù)生物有毒可能是因?yàn)樯槟軌蛱娲讌⑴c許多生化反應(yīng)
C. GFAJ-1細(xì)菌可利用砷元素合成糖類(lèi)、脂肪、蛋白質(zhì)和核酸等物質(zhì)
D. 該發(fā)現(xiàn)拓寬了科學(xué)家在地球極端環(huán)境中尋找生命的新思路
8.（2021·吉林省·模擬題）人參是東北三寶之一，由于農(nóng)民的不合理種植，造成施用氮肥后的人參狀如水蘿卜。你認(rèn)為以下敘述正確的是（　　）
A. 氮元素不僅參與葉綠素組成，也是核酸、纖維素等多種物質(zhì)的構(gòu)成元素
B. 氮元素參與構(gòu)成蛋白質(zhì)，主要存在于R基中
C. 人參細(xì)胞中構(gòu)成多聚體和單體的骨架是碳鏈，所以C是最基本元素
D. 這一事實(shí)說(shuō)明N元素是人參的微量元素，應(yīng)減少氮素的供應(yīng)
9.（2020·浙江省·模擬題）如圖①～④表示四種化合物的元素組成。下列敘述正確的是（ ）
A. 若①是DNA，那么P存在于含氮堿基中
B. 若③是糖原，那么徹底水解后會(huì)產(chǎn)生CO2和H2O
C. 若②是油脂，那么O的含量較糖類(lèi)少
D. 若④是免疫球蛋白，老年人食用后可增強(qiáng)免疫力
10．（2020·重慶市萬(wàn)州新田中學(xué)高一階段練習(xí)）在人和動(dòng)物體內(nèi)，脂肪主要分布在皮下組織、內(nèi)臟器官的周?chē)⒏共烤W(wǎng)膜上。其中皮下組織是體內(nèi)脂肪最大的儲(chǔ)存場(chǎng)所，大多數(shù)植物種子貯藏的物質(zhì)也是以脂肪（油）為主，并儲(chǔ)存在細(xì)胞的油體（植物的一種細(xì)胞器）。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）萌發(fā)的油料種子細(xì)胞中含量最多的化合物是______________。
（2）種子萌發(fā)時(shí)，脂肪水解生成________________，然后分別在多種酶的催化下形成葡萄糖，最后轉(zhuǎn)變成蔗糖，并轉(zhuǎn)運(yùn)至胚軸供給胚生長(zhǎng)和發(fā)育。
（3）脂肪屬于脂質(zhì)，脂質(zhì)中的_______________能有效的促進(jìn)人和動(dòng)物腸道對(duì)鈣的吸收。
（4）給家畜提供富含糖類(lèi)的飼料，使它們育肥，是因?yàn)開(kāi)___________________________。
（5）與糖類(lèi)相比，脂肪是良好的儲(chǔ)能物質(zhì)，請(qǐng)從組成元素的角度分析其原因是__________
_____________________________________________________________________________。
同類(lèi)題練習(xí)參考答案
1. C 【解析】核酸屬于生物大分子，且核酸的組成元素是C、H、O、N、P，由表格信息可知，該化合物不含有P而含有S、Fe，因此該化合物不是核酸，A錯(cuò)誤；脂肪的組成元素只有C、H、O，因此該化合物不是脂肪，B錯(cuò)誤； C. 蛋白質(zhì)的基本組成元素是C、H、O、N，有的蛋白質(zhì)還有S、Fe等元素，C正確；糖類(lèi)的組成元素只有C、H、O，因此該化合物不是糖類(lèi)，D錯(cuò)誤。故選：C。
2. B 【解析】蛋白質(zhì)中的N主要在-NH-CO-結(jié)構(gòu)中，A錯(cuò)誤；磷肥中含有Р元素，P元素是生物膜組成中磷脂的組成成分；核酸中含有也有Р元素；NADPH是還原型輔酶Ⅱ，含有Р元素，B正確；肥料要合理使用，大量使用會(huì)造成植物細(xì)胞失水，出現(xiàn)植物燒苗現(xiàn)象，C錯(cuò)誤；鎂是大量元素，D錯(cuò)誤。故選：B。
3. A 【解析】腺苷是腺嘌呤與核糖結(jié)合而成，DNA中含有的是脫氧核糖，A錯(cuò)誤；由分析可知，不論鮮重還是干重，細(xì)胞中C、H、O、N的含量位于前列，B正確；鎂參與葉綠素的合成，葉綠素與綠色植物中的光合作用有機(jī)物合成有關(guān)，C正確；性激素、脂肪的組成元素為C、H、O，因而性激素、細(xì)胞膜、脂肪共有的化學(xué)元素只有C、H、O，D正確。故選：A。
4. A 【解析】纖維素屬于糖類(lèi)，其組成元素為C、H、O，A正確；葉綠素的組成元素有C、H、O 、N、Mg，B錯(cuò)誤；胰島素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，其組成元素有C、H、O 、N、S，C錯(cuò)誤；DNA是核酸，其組成元素有C、H、O 、N、P，D錯(cuò)誤。故選：A。
5. A 【解析】阿膠中富含蛋白質(zhì)，能為人體提供必需氨基酸，A正確；驢皮細(xì)胞的脂肪含量較低，但其中的儲(chǔ)能物質(zhì)依然是脂肪，糖類(lèi)是主要的能源物質(zhì)，B錯(cuò)誤；K是組成細(xì)胞的大量元素，C錯(cuò)誤；纖維素是組成植物細(xì)胞壁的重要成分，阿膠中不含纖維素，D錯(cuò)誤。
故選：A。
6. C 【解析】若圖中①為某種多聚體的單體，含有C、H、O、N四種元素，則①最可能是氨基酸，A正確；②存在于皮下和內(nèi)臟器官周?chē)炔课唬亟M成是C、H、O，為脂肪，B正確；③為多聚體，且能貯存生物的遺傳信息，元素組成是C、H、O、N、P，為核酸，C錯(cuò)誤；④主要在人體肝臟和肌肉內(nèi)合成，元素組成是C、H、O，分別為肝糖原和肌糖原，D正確。故選：C。
7. C 【解析】根據(jù)題干信息“這種細(xì)菌能利用劇毒化合物砒霜中的砷來(lái)代替磷元素構(gòu)筑生命分子”可知，砷代替磷成為獨(dú)特細(xì)菌的大量元素，而銅、鐵元素屬于微量元素，A正確；砷對(duì)多數(shù)生物有毒可能是因?yàn)樯槟軌蛱娲讌⑴c許多生化反應(yīng)，制造混亂，B正確；砷元素能代替磷元素，因此其存在于GFAJ-1細(xì)菌細(xì)胞膜以及ATP、DNA和RNA等物質(zhì)中，而蛋白質(zhì)中一般不含P元素，糖類(lèi)、脂肪不含P元素，C錯(cuò)誤；該發(fā)現(xiàn)將使人類(lèi)對(duì)生命的認(rèn)識(shí)發(fā)生重大改變，拓寬了在地球極端環(huán)境乃至外星球?qū)ふ疑乃悸罚珼正確。 故選：C。氮元素參與構(gòu)成蛋白質(zhì)，主要存在于蛋白質(zhì)的肽鍵中，B錯(cuò)誤；組成生物大分子每個(gè)單體都以若干個(gè)相連的碳原子構(gòu)成的碳鏈為基本骨架，由許多單體連接成多聚體，C正確；N是大量元素，D錯(cuò)誤。故選：C。
9. C 【解析】若①是DNA，那么P存在于磷酸中，A錯(cuò)誤；若③是糖原，糖原底氧化分解后會(huì)產(chǎn)生CO2和H2O，B錯(cuò)誤；若②是油脂，則O的含量較糖類(lèi)少，C正確；若④是免疫球蛋白，老年人食用后，會(huì)被消化道內(nèi)的蛋白酶分解，不能增強(qiáng)免疫力，D錯(cuò)誤。故選C。
10.（1）水 （2）脂肪酸和甘油 （3）維生素D （4）糖類(lèi)在它們體內(nèi)轉(zhuǎn)變成了脂肪
（5）脂肪分子中氧的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于糖類(lèi)，而氫的含量更高
【解析】（1）萌發(fā)的油料種子細(xì)胞中含量最多的化合物是水。（2）種子萌發(fā)時(shí)，脂肪水解生成脂肪酸和甘油，然后分別在多種酶的催化下形成葡萄糖，最后轉(zhuǎn)變成蔗糖，并轉(zhuǎn)運(yùn)至胚軸供給胚生長(zhǎng)和發(fā)育。（3）脂肪屬于脂質(zhì)，維生素D能有效的促進(jìn)人和動(dòng)物腸道對(duì)鈣的吸收。（4）給家畜提供富含糖類(lèi)的飼料使它們育肥，是因?yàn)樘穷?lèi)在它們體內(nèi)轉(zhuǎn)變成了脂肪。（5）與糖類(lèi)相比，脂肪是良好的儲(chǔ)能物質(zhì)，原因是脂肪分子中氧的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于糖類(lèi)，而氫的含量更高，則釋放的能量更多。
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