组成细胞的元素和化合物（解析版）-2025年高考生物一轮复习（江苏专用）

通关卷02组成细胞的元素和化合物

1.细胞中的大量元素有：C、H、0、N、P、S、K、Ca、Mg等元素,微量元素有：Fe、Mn、Zn、

Cu、B、Mo等。

2.细胞内含量最多的化合物和有机物分别是水、蛋白质。

3.还原糖的检测中用到的试剂为斐林试剂,检测所需的条件是50〜65C水浴加热,最终的

现象是出现砖红色。蛋白质的检测中用到的试剂为双缩中试剂,现象为组织样液呈紫色。脂肪

的检测用到的试剂为苏丹HI染液,染色后需要用到体积分数为50%的酒精溶液来洗去浮色,最

终在显微镜下观察到脂肪被染成橘黄色。

4.水是细胞内的良好溶剂的原因是水分子为极性分子，带有正电荷或负电荷的分子或离子都

容易与水结合。

5.水在常温下能够维持液体状态，具有流动性的原因：每个水分子可以与周围水分子靠氢键

相互作用在一起，氢键不断地断裂,又不断地形成。水的温度相对不容易发生变化的原因：存

在氢键,水具有较高的比热容。

6.铁是血红素的组成成分，这说明无机盐的生理作用是构成细胞内许多化合物的重要成分。

7.随着气温下降，冬小麦细胞中自由水与结合水含量的比值减小，细胞的代谢水平降低，抗

寒能力增强。将干种子用水浸泡后种子能萌发，但干种子不经水浸泡不能萌发，这说明自由水

与细胞代谢强度有关，自由水所占比例越大，代谢越旺盛。

8.如果人体血液中钙离子的含量太低，会出现抽搐现象，这说明无机盐的生理作用是无机盐

对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用。

9.植物细胞中自由水的生理作用包括细胞内良好的溶剂；能够参与生物化学反应；能为细胞

提供液体环境；能运送营养物质和代谢废物等（写出两点即可）o补充水分可以促进玉米根系对

氮的吸收,提高植株氮供应水平。

10.炒青豆不能萌发的原因是丢失了结合水，细胞结构遭到破坏。

1.植物根系既能从土壤中吸收水分也能吸收无机盐。根细胞内水分的作用有根细胞的组成成分;

参与细胞内的生化反应；运送营养和代谢废物等（答2点）。

2.某运动饮料广告词“解口渴，更解体渴”，其中的“解体渴”主要指该饮料中含有大量水和

少量无机盐，能补充剧烈运动散失的水分和无机盐。

3.缺Fe会导致贫血的原因：血红素的分子结构不能缺少的一种元素就是Fe,缺Fe会导致血红

素的合成受阻，从而引起贫血。

考点辨析

考点一细胞中的元素

(1)组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到(J)

(2)细胞中的微量元素因含量极少从而不如大量元素重要(X)

(3)玉米和人体细胞干重中含量占前四的元素均是C、0、N、H(V)

考点二细胞中的水和无机盐

(4)梨的果实和叶片的细胞中化合物的种类和含量大体是相同的(X)

⑸在沙漠植物仙人掌的活细胞中含量最多的化合物是蛋白质(X)

(6)水在常温下能够维持液体状态是由于水分子之间的氢键不断地断裂，又不断地形成(J)

(7)Mg2+参与构成叶绿体中的各种色素(X)

(8)缺铁会导致血红素合成障碍，引起缺铁性贫血(V)

(9)哺乳动物血液中钙离子含量太低，会出现抽搐症状(J)

一、单选题

1.多种元素和化合物共同构成了生物体结构和功能的基本单位一一细胞，进而形成多姿多彩

的生命世界。下列关于元素和化合物的叙述，错误的是()

A.动物脂肪含C、H、0,含有大量的不饱和脂肪酸

B.微量元素Fe、Mo、Zn等均能影响生物体的生命活动

C.糖类含C、H、0等，可构成细胞结构和提供能量的物质

D.蛋白质含C、H、0、N等，可参与信息传递和防御功能

【答案】A

【分析】组成脂质的化学元素主要是C、H、0,有些脂质还含有P和N。

【详解】A、动物脂肪含C、H、0,含有大量的饱和脂肪酸，A错误；

B、微量元素如Fe、Mo、Zn等，尽管含量少，但是维持正常生命活动不可缺少的元素，B正确；

C、糖类含C、H、0等，可构成细胞结构（如纤维素是构成植物细胞壁的成分）和提供能量（如

葡萄糖是主要的能源物质）的物质，C正确；

D、蛋白质含C、H、0、N等，可参与信息传递（如受体）和防御功能（如抗体），D正确。

故选Ao

2.组成细胞的化学元素常见的有20多种，下列有关氮元素的叙述箱误的是（）

A.动物细胞的储能物质含氮元素

B.叶绿体中捕获光能的叶绿素含氮元素

C.构成生物膜基本支架的化合物含氮元素

D.线粒体中能自我复制的化合物含氮元素

【答案】A

【分析】1.组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类。大量元

素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素，包括C、H、0、N、P、S、K、Ca、Mg,其中C、

H、0、N为基本元素，C为最基本元素，0是含量最多的元素；微量元素是指含量占生物总重

量万分之一以下的元素，包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。

2.水是活细胞中含量最多的化合物，占80%以上，同时也是某些生物化学反应的原料，如光

合作用等。

3.高等植物细胞壁的主要成分其主要成分是纤维素和果胶。

4.无机盐主要以离子形式存在。

【详解】A、动物细胞的脂肪为主要的储能物质，由CH0三种元素组成，A错误；

B、叶绿体中捕获光能的色素中，叶绿素含氮元素，B正确；

C、构成生物膜的基本支架为磷脂，含有氮元素，C正确；

D、线粒体中能自我复制的化合物为DNA,DNA分子中含有氮元素，D正确；

故选Ao

3.物质甲、乙是生物体内两类重要的有机化合物，二者的元素组成和实验鉴定结果如表所示。

下列分析正确的是（）

物质

溶质的元素组成检测试剂颜色反应溶质的基本单位

甲C、H、0①砖红色葡萄糖

乙C、H、0、N等双缩服试剂②③

A.物质甲可能是淀粉或蔗糖

B.使用①时先滴加斐林试剂甲液

C.物质乙可能是一种蛋白酶

D.若②是紫色，则③是必需氨基酸

【答案】C

【分析】生物组织中化合物的鉴定：（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，

溶液的颜色变化为砖红色；（2）蛋白质可与双缩胭试剂反应呈紫色；（3）脂肪可被苏丹m染

液染成橘黄色。

【详解】A、分析图表可知，①为斐林试剂，物质甲与斐林试剂反应呈砖红色，故物质甲为还

原糖，而淀粉或蔗糖为非还原糖，A错误；

B、使用①时应斐林试剂甲液和乙液等量混合均匀后使用，B错误；

C、物质乙元素组成为C、H、0、N等，可能为蛋白质，而蛋白酶的本质为蛋白质，故物质乙可

能是一种蛋白酶，C正确；

D、若②是紫色，则物质乙为蛋白质，则③是氨基酸，包括必需氨基酸和非必需氨基酸，D错

误。

故选Co

4.研究发现，细胞中许多蛋白质的修饰都需要蛋氨酸氨基肽酶（MAPI）的参与，未修饰的蛋

白质将出现功能障碍。MAPI依赖于锌发挥作用，ZNG1是一种锌转运蛋白，负责将锌离子从细

胞外或细胞器内部运输到细胞内或细胞器外部。下列叙述错误的是（）

A.锌是构成细胞的微量元素

B.若ZNG1的功能受到抑制，则MAPI的功能会被影响

C.只要机体中锌含量正常，机体细胞就不会表现出缺锌的特征

D.ZNG1对维持细胞内的锌平衡有重要作用

【答案】C

【分析】无机盐主要以离子的形式存在，其生理作用有：（1）细胞中某些复杂化合物的重要

组成成分。（2）维持细胞的生命活动。（3）维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。

【详解】A、微量元素有Fe、Mn、Zn^Cu、B、Mo,锌是构成细胞的微量元素，A正确；

B、由题干可知，若ZNG1的功能受到抑制，则细胞质中锌的含量降低，则MAPI的功能会被影

响，B正确；

C、在机体锌含量正常的情况下，若ZNG1活性不足或数量少，运输能力降低，生物体细胞也有

可能表现出缺锌的特征，C错误；

D、ZNG1是一种锌转运蛋白，负责将锌离子从细胞外或细胞器内部运输到细胞内或细胞器外部，

因此ZNG1对维持细胞内的锌平衡有重要作用，D正确。

故选Co

5.水在植物的生命活动中具有重要作用。风干的种子只有吸收足够的水才能进行旺盛的代谢

活动，使胚生长。小麦种子萌发过程中吸水量随时间变化的趋势如图所示。下列相关叙述错误

的是（）

A.风干的种子细胞中的水主要以结合水的形式存在

B.推测阶段n中种子的呼吸速率小于阶段I中的

c.水分子可经过自由扩散或水通道蛋白进出细胞

D.相比于阶段I,阶段ni的细胞代谢更快，有机物的种类更多

【答案】B

【分析】1、分析题图可知，阶段I、n是种子的休眠期，细胞的代谢活动较弱，没有萌发，

in种子代谢速率增强，种子萌发。

2、细胞内水的存在形式是自由水和结合水，结合水是细胞结构的重要组成成分，自由水是良

好的溶剂，是许多化学反应的介质，自由水参与许多化学反应，自由水对于营养物质和代谢废

物的运输具有重要作用；自由水与结合水的比值越大，细胞代谢越旺盛，抗逆性越差，反之亦

然。

【详解】A、风干的种子细胞中主要失去了自由水，所以细胞中的水主要以结合水的形式存在,

A正确；

B、阶段n中种子含水量高于阶段I,所以种子呼吸速率大于阶段I,B错误；

C、水分进入细胞的方式可以是自由扩散或协助扩散（通过水通道蛋白），c正确；

D、相比于阶段I,阶段ni的细胞中含水量更高，代谢更快，同时将种子中储存的大分子物质

分解为小分子物质，有机物的种类更多，D正确。

故选Bo

6.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.植物细胞失水时胞内结合水与自由水比值增大

B.干旱缺水不利于植物对营养物质的吸收和运输

C.叶片萎寓时叶片中赤霉素的含量会升高，促进叶的衰老和脱落

D.干旱缺水时进入叶肉细胞的CO?会减少，导致光合作用速率降低

【答案】C

【分析】干旱缺水条件下气孔开度减小,植物吸收的二氧化碳会减少，植物的光合速率会降低，

同时植物体内水分含量减少，各种需要水分参与的生理反应都会减弱，植物根细胞的吸水能力

增强，植物缺水主要是自由水大量失去。

【详解】A、植物细胞失水时主要失去自由水，自由水含量下降，结合水与自由水比值会增大，

A正确；

B、缺水会影响植物体内各种需要水分参与的生理反应，植物对营养物质的吸收和运输往往需

要水分参与，缺水不利于该过程，B正确；

C、叶片萎德时，叶片中的脱落酸含量会增加，促进叶的衰老和脱落，C错误；

D、干旱缺水时，植物气孔开度减小，吸收的二氧化碳会减少，植物的光合速率会降低，D正

确。

故选Co

7.2023年冬，哈尔滨将冻梨切片招待南方“小金豆”的事件登上热搜。冻梨是梨经过反复冷

冻、解冻后形成的，该过程中梨发生褐变，其机理如下图所示（PP0为多酚氧化酶）。下列有

关叙述错误的是（）

冷冻、损伤、自然衰老等

膜系统损伤

02等有色褐变

物质形成

A.细胞中的自由水结冰后体积变大，细胞壁涨破，因此解冻后的冻梨口感细腻

B.低温保存水果不仅可以减缓微生物繁殖，也可以抑制一些酶的分解作用

C.正常情况下，细胞内的PP0与液泡中的酚类物质“分区”存放，互不干扰

D.与果皮细胞相比，内部果肉细胞更易出现褐变

【答案】D

【分析】水在细胞中以两种形式存在，绝大部分的水呈游离状态，可以自由流动，叫作自由水；

一部分水与细胞内的其他物质相结合，叫作结合水。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，细胞的抗逆性就越强。例如，将种子晒干就是减

少了其中自由水的量而使其代谢水平降低，便于储藏。

【详解】A、细胞中的自由水结冰后体积变大，涨破了起保护作用的细胞壁，导致细胞结构受

损，使得果肉变得柔软，因此解冻后的冻梨口感细腻，A正确；

B、低温环境下，微生物的代谢水平降低，且低温可以抑制酶的活性，故低温保存水果不仅可

以减缓微生物繁殖，也可以抑制一些酶的分解作用，B正确；

C、正常情况下，由于生物膜系统的存在，细胞内的PP0与液泡中的酚类物质“分区”存放，

互不干扰，C正确；

D、与果皮细胞相比，内部果肉细胞很难被损伤，不容易接触而发生褐变，D错误。

故选Do

8.2024年3月31日丽水马拉松开跑。运动员在跑步过程中会消耗大量能量、丢失很多水和

无机盐，比赛补给站为运动员提供了水、运动饮料和香蕉等物资。下列叙述错误的是（）

A.香蕉中富含的葡萄糖和果糖，能被人体快速吸收利用

B.运动饮料中含有多种离子，可帮助维持运动员血浆渗透压的平衡

C.运动员体内的水可缓和体温变化，与水分子之间的氢键有关

D.若运动员血液中钙离子含量过高，则会引发肌肉抽搐

【答案】D

【分析】体内水少或吃的食物过咸时一细胞外液渗透压升高一下丘脑感受器受到刺激一垂体释

放抗利尿激素多一肾小管、集合管重吸收增加一尿量减少。

【详解】A、香蕉中富含的葡萄糖和果糖，是单糖，能被人体快速吸收利用，A正确；

B、运动饮料可以补充水分和无机盐，以补充运动过程中丢失的水分和无机盐，使人体渗透压

保持稳定，B正确；

C、运动员体内的水可缓和体温变化，与水分子之间的氢键有关，C正确；

D、若运动员血液中钙离子含量过低，则会引发肌肉抽搐，D错误。

故选D。

9.螺旋藻是一种主要分布在热带、亚热带地区的蓝细菌门颤藻科螺旋状微藻，它含多种人体

所需的元素，如镁、钠、钾、碘、硒、铁、铜、锌等，被联合国粮农组织（FAO）认为是一种

未来食品。下列有关描述错误的是（）

A.新鲜的螺旋藻细胞中含量最多的化合物是比0

B.螺旋藻有叶绿体，是自养型生物

C.螺旋藻含有的元素中Fe、Mn、Zn属于微量元素

D.螺旋藻无生物膜系统，黑藻有生物膜系统

【答案】B

【分析】螺旋藻属于原核生物，原核细胞与真核细胞相比，最大的区别是原核细胞没有被核膜

包被的成形的细胞核，没有核膜、核仁和染色体；原核细胞只有核糖体一种细胞器，但原核生

物含有细胞膜、细胞质等结构，也含有核酸（DNA和RNA）和蛋白质等物质。

【详解】A、螺旋藻细胞中含量最多的化合物是水，A正确；

B、螺旋藻是蓝细菌的一种，无叶绿体，但含有叶绿素和藻蓝素，能够进行光合作用，能把无

机物转化成有机物，是自养型生物，B错误；

C、Fe、Mn、Zn在细胞中含量较少，属于微量元素，C正确；

D、螺旋藻是原核生物无生物膜系统，黑藻是真核生物有生物膜系统，D正确。

故选Bo

10.下列有关细胞中元素和化合物的叙述，正确的是（）

A.随着年龄的增长，人体细胞内自由水的含量逐渐升高

B.组成细胞的元素大多以化合物形式存在

C.脂质分子中的氧的含量远远多于糖类

D.绿色植物吸收的微量元素Mg可用于叶绿素的合成

【答案】B

【分析】糖类的元素组成是C、H、0,蛋白质的元素组成是C、H、0、N等，不同类的脂质的

元素组成不同，脂肪和固醇的元素组成是C、H、0,磷脂的元素组成是C、H、0、N、P,核酸

的元素组成是C、H、0、N、Po

【详解】A、正常人的一生中，随着年龄的增长，大部分细胞内自由水/结合水逐渐减小，A错

误；

B、组成细胞的元素在细胞中大多以化合物的形式存在，少数以离子形式存在，B正确；

C、与糖类相比，脂质中含氢量高，脂质分子中的氧的含量远远少于糖类，C错误；

D、绿色植物吸收的大量元素N和Mg元素可用于叶绿素的合成，D错误。

故选Bo

二、多选题

11.如图为不同化学元素组成的化合物示意图，以下说法正确的是（）

②

A

①c、&、砰四③

④

A.若图中①为某种化合物的基本组成单位，则①最可能是氨基酸

B.若②广泛分布在动物细胞内，则其一定是糖原

C.若③是构成细胞膜的主要成分，则其可能是磷脂

D.④可以表示脂肪，苏丹ni染液可以将此物质染成橘黄色

【答案】ACD

【分析】糖类的元素组成：C、H、0；脂质的元素组成：主要是C、H、0,有的含有N、P；蛋

白质的元素组成：C、H、0、N,有的含有P、S；核酸的元素组成：C、H、0、N、Po

【详解】A、①的基本组成元素是C、H、0、N,若①为某种化合物的基本组成单位，则①最可

能是氨基酸，A正确；

B、②含有C、H、0三种元素，可能是葡萄糖、糖原、脂肪等，故若②广泛分布在动物细胞内，

不一定是糖原，也可能是葡萄糖等，B错误；

C、③的组成元素是C、H、0、N、P,若③是构成细胞膜的主要成分，则其可能是磷脂，磷脂

是构成细胞膜的基本成分，c正确；

D、④的组成元素是C、H、0,该化合物可能是糖类或脂肪，若为脂肪，苏丹HI染液可以将此

物质染成橘黄色，D正确。

故选ACDo

12.虽然无机盐在细胞中的含量仅占细胞鲜重的1%~1.5%,但许多无机盐对于维持细胞和生物

体的生命活动有重要作用。下列相关叙述错误的是（）

A.人体内缺乏Na，会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，引发肌肉酸痛、乏力等

B.Fe是构成血红蛋白的重要元素，主要存在于氨基酸的R基上，缺Fe会导致贫血

C.P是组成磷脂、核酸和ATP的必需成分，植物体缺P常表现为生长发育不正常

D.哺乳动物血液中必须有一定量的Ca。但如果含量太高，动物会出现抽搐等症状

【答案】BD

【分析】细胞中的无机盐：

⑴存在形式：细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，叶绿素中的Mg、血红蛋白中的Fe等

以化合态形式存在。

⑵无机盐的生物功能：复杂化合物的组成成分；维持正常的生命活动；维持酸碱平衡和渗透

压平衡。

【详解】A、人体内缺乏Na，会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，引发肌肉酸痛、乏力等，因

为钠离子与神经系统的兴奋性有关，A正确；

B、Fe是构成血红蛋白的重要元素，Fe主要存在于血红素而不是存在于氨基酸的R基上，B错

误；

C、磷脂、核酸和ATP中都含有P,如果玉米在生长过程中缺P,植株会特别矮小，叶片小，根

系发育也很差，C正确；

D、哺乳动物血液中必须有一定量的Ca0如果Ca?+含量太低，动物会出现抽搐等症状，D错误。

故选BDo

13.硝态氮和镂态氮是小麦吸收利用的主要氮素形态，硝酸还原酶是氮代谢过程中的第一种酶,

是硝酸盐同化的限速酶。科研人员在水培条件下，研究了潺麦18和西农509两个品种根系硝

酸还原酶活性（NR）特征，结果如下图。下列叙述正确的是（）

A.NO「和NH；的吸收均需通道蛋白协助并消耗能量

B.NO「和NH；进入植物体后，可用于合成淀粉等有机物

+

C.两个品种根系硝酸还原酶的活性均表现为NO「处理高于NH4

D.根据两种形态氮处理下根系NR活性结果推测潺麦18为氮高效小麦品种

【答案】CD

【分析】影响光合作用的因素之一是二氧化碳浓度，CO?影响暗反应阶段，制约C3的形成。在

一定范围内随CO?浓度的增大，光合速率逐渐增加，当CO?浓度达到一定值时，再增大CO2浓度，

光合作用速率将不再增加。应用在农业生产上可以通过“正其行、通其风”，增施农家肥等增

大CO2浓度，提高光能利用率。

【详解】A、NO「和NH；的吸收均需载体蛋白协助并消耗能量，即转运方式为主动运输，A错误；

B、NO「和NH；进入植物体后，可用于合成蛋白质、核酸等多种含氮有机物，但淀粉中不含有N

元素，B错误；

C、根据图示可以看出，两个品种根系硝酸还原酶的活性均表现为NO相处理高于NH；,说明植物

能更好利用硝态氮，C正确；

D、根据两种形态氮处理下根系NR活性结果推测漫麦18为氮高效小麦品种，因为该品种小麦

在两种形态氮处理下表现出NR活性更高的趋势，D正确。

故选CDo

14.下列关于细胞中化学元素和化合物的说法错误的是（）

A.无机盐可以为人体生命活动提供能量

B.微量元素在细胞中含量很少，但对细胞有重要作用

C.同一细胞鲜重和干重的化合物及元素含量均有差异

D.细胞中的元素大多以离子的形式存在

【答案】AD

【分析】1、组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类：（1）大

量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素，包括C、H、0、N、P、S、K、Ca、Mg,其

中C、H、0、N为基本元素，C为最基本元素，0是含量最多的元素；（2）微量元素是指含量

占生物总重量万分之一以下的元素，包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等；（3）细胞的鲜重中元

素含量由多到少分别是0、C、H、N,干重中元素含量由多到少分别是C、0、N、H,组成细胞

的化合物包括无机物和有机物，无机物包括水和无机盐，有机物包括蛋白质、糖类、脂质和核

酸，鲜重含量最多的化合物是水，干重含量最多的有机物是蛋白质；

2、生物界与非生物界具有统一性体现在：组成生物体的化学元素在无机自然界中都存在，没有

一种是生物所特有的，生物界与非生物界具有差异性体现在：组成生物体的化学元素在生物界

的含量和在无机自然界的含量差异很大。

【详解】A、无机盐的作用是参与细胞的结构，它是细胞内某些复杂化合物的重要组成部分，

参与并维持生物体的代谢活动，维持生物体内的酸碱平衡，维持细胞的渗透压。不能为生命活

动提供能量，A错误；

B、微量元素在细胞中的含量很少，却是生命活动不可缺少的成分，B正确；

C、细胞鲜重化合物含量最多的水，干重化合物含量最多的是蛋白质，细胞元素鲜重含量最多

的是氧，干重含量最多的是碳，C正确；

D、细胞中的元素大多以化合物的形式存在，D错误。

故选ADo

三、非选择题

15.冬小麦是山东的三大主粮之一，小麦籽粒的储藏一般选择热入仓、密保管。在盛夏晴朗、

气温高的天气，将麦温晒到50℃左右，延续两小时以上，水分降到12.5羔以下，于下午3点

前后聚堆，趁热入仓，整仓密闭，使粮温在40。。以上持续10天左右，可长期保存。

⑴含水量降到12.5%时，小麦种子细胞中的水主要以的形式存在。小麦的拔节和抽

穗期需水量急剧上升，小麦种子水分降到12.5%以下利于保存，这两个事例说明水分与细胞代

谢的关系是。

⑵小麦种子富含淀粉、蛋白质等有机物，其中淀粉的作用是。种子萌发时，

大豆、花生等含油种子比小麦种子需氧更多，原因是