2020年高考生物一輪復(fù)習(xí)講義必修1第一單元第2講細(xì)胞中的元素和化合物細(xì)胞中的無機物_第1頁
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第2講細(xì)胞中的元素和化合物、細(xì)胞中的無機物[考綱明細(xì)]1.水和無機鹽的作用(Ⅰ)2.實驗:檢測生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)課前自主檢測判斷正誤并找到課本原話1.生物體有選擇地從無機自然界獲取各種物質(zhì)來組成自身。(P16—正文)(√)2.占鮮重和占干重前4位的元素分別是O、C、H、N和C、O、N、H。(P17—圖2-1、2-2)(√)3.組成細(xì)胞的元素都以化合物形式存在。(P17—正文)(×)4.并不是所有細(xì)胞中化合物的含量都一樣。(P17—思考與討論)(√)5.斐林試劑與雙縮脲試劑的組成成分完全相同。(P18—實驗)(√)6.觀察花生子葉中脂肪時,需用蒸餾水洗去浮色,再進行觀察。(P19—實驗)(×)

7.雙縮脲試劑A、B要混合均勻后使用,且需水浴加熱及顯微鏡觀察。(P19—實驗)(×)8.自由水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分。(P35—正文)(×)9.有一種貧血癥是因為缺少Mg2+而導(dǎo)致的。(P35—思考與討論)(×)10.血液中鈣離子含量太低,會出現(xiàn)抽搐癥狀。(P36—正文)(√)11.患急性腸炎的病人脫水時需及時補充水分和無機鹽,因此,要輸入葡萄糖鹽水。(P36—與生活的聯(lián)系)(√)12.證明某一種或某幾種無機鹽是植物生長發(fā)育所必需的,只需將幼苗放入缺素培養(yǎng)液觀察植物生長狀況即可。(P36—技能訓(xùn)練)(×)真題重組判斷正誤(1)(2008·江蘇高考)性激素、生長激素、胰島素是由相同種類元素組成的。(×)(2)(2013·海南高考)脫氧核糖含有磷元素。(×)(3)(2014·四川高考)在最基本的生命系統(tǒng)中,H2O有自由水和結(jié)合水兩種存在形式。(√)(4)(2014·海南高考)水是構(gòu)成葉肉細(xì)胞的重要化合物之一。(√)(5)(2015·山東高考)細(xì)胞內(nèi)結(jié)合水/自由水的比值,種子萌發(fā)時比休眠時高。(×)知識自主梳理一、組成細(xì)胞的元素1.存在形式:大多以eq\o(□,\s\up1(01))化合物的形式存在。2.分類(1)大量元素:eq\o(□,\s\up1(02))C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。(2)微量元素:eq\o(□,\s\up1(03))Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等。(3)基本元素:eq\o(□,\s\up1(04))C、H、O、N。(4)最基本元素:eq\o(□,\s\up1(05))C。(5)干重前四位:eq\o(□,\s\up1(06))C、O、N、H。(6)鮮重前四位:eq\o(□,\s\up1(07))O、C、H、N。3.組成細(xì)胞的元素的來源(1)來源:生物體有選擇地從自然界中獲得。(2)生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性:組成不同生物體的元素,種類eq\o(□,\s\up1(08))基本相同,含量eq\o(□,\s\up1(09))相差很大。二、細(xì)胞中化合物2.細(xì)胞中化合物的比較三、細(xì)胞中水的存在形式和作用1.存在形式:eq\o(□,\s\up1(01))結(jié)合水和自由水。[易錯判斷]1.細(xì)胞中的微量元素因含量極少而不如大量元素重要。(×)2.細(xì)胞中的一種元素的作用能被其他元素替代。(×)3.細(xì)胞中常見的化學(xué)元素有C、H、O、N等20多種,其中C是最基本元素。(√)4.人體活細(xì)胞中氧的含量最多,但氫原子的數(shù)量最多。(√)[特別提醒]統(tǒng)一性體現(xiàn)在種類基本相同,差異性體現(xiàn)在含量不同。[特別提醒]自由水跟代謝密切相關(guān)。結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)不可分割的一部分,一旦失去結(jié)合水,細(xì)胞結(jié)構(gòu)被破壞,細(xì)胞死亡。[深入思考]思考下列實際問題,做出合理推測:1.新鮮小麥種子放在陽光下,質(zhì)量減輕的原因?提示自由水散失。2.干種子用水浸泡后仍能萌發(fā)說明什么?提示失去自由水的種子仍能保持其生理活性。3.自由水、結(jié)合水與溫度變化的關(guān)系自由水和結(jié)合水可相互轉(zhuǎn)化,即:自由水eq\o(,\s\up20(低溫),\s\do20(高溫))結(jié)合水。4.自由水、結(jié)合水與細(xì)胞代謝及抗逆性的關(guān)系四、無機鹽1.在細(xì)胞中的存在形式:主要是eq\o(□,\s\up1(01))離子。2.生理作用(1)是某些eq\o(□,\s\up1(02))復(fù)雜化合物的組成成分,如Mg2+參與eq\o(□,\s\up1(03))葉綠素合成;Fe2+參與eq\o(□,\s\up1(04))血紅蛋白合成;I-參與eq\o(□,\s\up1(05))甲狀腺激素合成。(2)維持細(xì)胞和生物體的eq\o(□,\s\up1(06))正常生命活動。例:血Ca含量過低,會出現(xiàn)eq\o(□,\s\up1(07))抽搐癥狀;血Ca含量過高,會出現(xiàn)eq\o(□,\s\up1(08))肌無力癥狀;缺B,花而不實。(3)維持生物體的eq\o(□,\s\up1(09))滲透壓和酸堿平衡。例:Na+對細(xì)胞外液滲透壓起重要作用,K+對細(xì)胞內(nèi)液滲透壓起重要作用,人血漿中HCOeq\o\al(-,3)、HPOeq\o\al(2-,4)對血漿pH的穩(wěn)定有重要作用。五、檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)1.檢測原理(顯色反應(yīng)或染色)(1)糖類的檢測2.材料的選擇:要檢測的物質(zhì)含量高;白色或無色。3.實驗步驟(1)還原糖的檢測生物組織樣液→eq\o(□,\s\up1(08))斐林試劑(甲液和乙液混合均勻)→eq\o(□,\s\up1(09))水浴加熱(50~65℃)→磚紅色沉淀(2)脂肪的檢測方法一:花生種子勻漿+3滴蘇丹Ⅲ(或蘇丹Ⅳ)染液→橘黃色(或紅色)3.干種子不浸泡就不萌發(fā),原因是什么?提示自由水與細(xì)胞代謝強度有關(guān),自由水越少,代謝強度越低。4.種子曬干后儲存的原理是什么?提示減少自由水含量,降低呼吸作用,延長種子壽命。5.低溫環(huán)境減少花卉澆水的原因是什么?提示提高植物對低溫的抗性。[深入思考]1.(P19—討論)本實驗所選生物材料中有機化合物的種類、含量一樣嗎?這對我們選擇食物有什么啟發(fā)?提示所選生物材料中有機化合物的種類、含量不一樣,由于種類和含量的原因,可能沒有一種食物含有所檢測的全部物質(zhì),所以平時應(yīng)該注意全面膳食,保證均衡營養(yǎng)。2.生物材料原有的顏色是否會影響實驗結(jié)果?提示因為本實驗是利用顏色反應(yīng)進行檢測,所以生物材料原有顏色會影響實驗結(jié)果。3.還原糖檢測時,溶液顏色變化:淺藍(lán)色→棕色→磚紅色(沉淀)的原因?提示開始時的淺藍(lán)色是Cu(OH)2的顏色,后來的棕色是淺藍(lán)和磚紅色的混合色,最后Cu2+全部生成Cu2O,溶液呈現(xiàn)磚紅色。4.蛋白質(zhì)檢測時,為什么先加A液再加B液?B液為什么不能過量?提示蛋白質(zhì)中的肽鍵在堿性條件下能與Cu2+生成紫色絡(luò)合物,所以先加A液營造堿性環(huán)境,后加B液提供Cu2+。其中雙縮脲試劑B液的量不能過多,因為過多的雙縮脲試劑方法二:(3)蛋白質(zhì)的檢測豆?jié){(或稀蛋清)→雙縮脲試劑eq\o(□,\s\up1(11))A液→搖勻→雙縮脲試劑eq\o(□,\s\up1(12))B液→搖勻→溶液呈eq\o(□,\s\up1(13))紫色注:雙縮脲試劑與肽鍵作用呈紫色。B液會與雙縮脲試劑A液反應(yīng)生成Cu(OH)2,使溶液呈藍(lán)色進而掩蓋實驗生成的紫色。5.為什么利用斐林試劑的甲液、乙液和蒸餾水也能鑒定蛋白質(zhì)?提示斐林試劑的甲液、乙液的成分分別與雙縮脲試劑的A液、B液相同,只是斐林試劑的乙液的質(zhì)量濃度比雙縮脲試劑的B液大,故只需將斐林試劑乙液用蒸餾水稀釋即可用來鑒定蛋白質(zhì)??键c題型突破考點eq\o(\s\up20(),\s\do1(1))細(xì)胞中的元素和化合物題型一元素的種類和功能1.一種植物和一種哺乳動物體內(nèi)細(xì)胞的某些化學(xué)元素含量(占細(xì)胞干重的質(zhì)量分?jǐn)?shù)%)如下表所示,下列有關(guān)敘述正確的是()A.碳元素的含量說明有機物是干重的主要成分B.這兩種生物體內(nèi)所含的化學(xué)元素的種類差異很大C.N、S含量說明動物組織含蛋白質(zhì)較多,若該動物血鈣高則會發(fā)生肌肉抽搐D.經(jīng)測定該植物某有機物含C、H、O、N、S,此化合物可能是RNA答案A解析有機物以碳鏈為基本骨架,細(xì)胞干重含C多,表明有機物是干重的主要成分,A正確;兩種生物體內(nèi)所含的化學(xué)元素的種類基本相同,含量有差別,B錯誤;蛋白質(zhì)基本元素組成為C、H、O、N,還含有S等,N、S含量說明動物組織含蛋白質(zhì)較多,若動物血鈣低則會發(fā)生肌肉抽搐,C錯誤;RNA元素組成為C、H、O、N、P,D錯誤。2.(2018·成都外國語學(xué)校檢測)圖1是細(xì)胞中化合物含量的扇形圖,圖2是有活性的細(xì)胞中元素含量的柱形圖,下列說法錯誤的是()A.若圖1表示細(xì)胞鮮重,則A、B化合物依次是H2O、蛋白質(zhì)B.若圖2表示組成人體細(xì)胞的元素含量,則a、b、c依次是O、C、HC.地殼與活細(xì)胞中含量最多的元素都是a,因此說明生物界與非生物界具有統(tǒng)一性D.若圖1表示細(xì)胞完全脫水后的化合物含量,則A化合物具有多樣性,其必含的元素為C、H、O、N答案C解析若圖1表示細(xì)胞鮮重,含量最多的化合物是H2O,其次是蛋白質(zhì),A正確;若圖2表示組成人體細(xì)胞的元素含量,則含量最多的元素是O,其次是C、H,B正確;組成生物界的元素在無機自然界中都能找到,說明生物界與非生物界具有統(tǒng)一性,C錯誤;細(xì)胞干重中含量最多的化合物是蛋白質(zhì),其具有多樣性,必含的元素為C、H、O、N,D正確。題后歸納1.三種??荚?1)最基本的元素(或核心元素)為“C”(干重最多)。(2)含量最多的元素為“O”(鮮重最多)。(3)數(shù)目最多的元素為“H”。2.生物界與非生物界間及各種生物彼此之間就化學(xué)元素“種類”來看具有統(tǒng)一性,就元素“含量”來看卻具有差異性。3.判斷元素與化合物的四個“明確”題型二根據(jù)元素判斷化合物3.如圖為不同化學(xué)元素組成的化合物示意圖,以下說法不正確的是()A.若①為某種具有催化作用的化合物,則①的初步水解產(chǎn)物為多肽,徹底水解產(chǎn)物為氨基酸B.若②大量積累于人和動物皮下和內(nèi)臟器官周圍,則②為脂肪C.若③為構(gòu)成細(xì)胞膜基本骨架的分子,則③為磷脂D.若④在低血糖時直接分解以補充血糖,則④可能是肌糖原和肝糖原答案D解析由示意圖中的元素組成特點,可以判斷①可能是蛋白質(zhì),②④可能是糖類或脂肪,③可能是核酸、磷脂等。根據(jù)A項中的“催化作用”可以確定①是蛋白質(zhì)類的酶,其初步水解產(chǎn)物為多肽,徹底水解產(chǎn)物為氨基酸,A正確;通過B項的敘述可以確定②是生物體內(nèi)的儲能物質(zhì)——脂肪,B正確;磷脂是構(gòu)成細(xì)胞膜基本骨架的分子,磷脂含有的化學(xué)元素有C、H、O、N、P等,C正確;在低血糖時,肝糖原可以分解,來補充血糖,但肌糖原不能直接分解以補充血糖,即④可能是肝糖原,但不會是肌糖原,D錯誤。技法提升“兩法”解決物質(zhì)推斷題(1)通過比較記憶特殊有機物的元素組成(2)推測某一結(jié)構(gòu)(或物質(zhì))的元素組成首先分析該結(jié)構(gòu)或物質(zhì)的組成成分,再推測其元素組成。如:細(xì)胞膜→蛋白質(zhì)+糖類+磷脂→C、H、O、N、P;染色體→蛋白質(zhì)+DNA→C、H、O、N、P;核糖體→蛋白質(zhì)+RNA→C、H、O、N、P;病毒→蛋白質(zhì)+核酸→C、H、O、N、P。[3-1](2019·鄭州一中調(diào)研)下列化合物中,由相同種類元素組成最多的一組是()①胰島素②乳糖③核苷酸④磷脂⑤[H]⑥脂肪⑦RNA⑧抗體⑨纖維素⑩ATPA.①②⑥⑦⑧ B.④⑤⑥⑧⑨C.②⑤⑥⑦⑩ D.③④⑤⑦⑩答案D解析①胰島素是蛋白質(zhì),其組成元素有C、H、O、N、S;②乳糖屬于糖類,其組成元素有C、H、O;③核苷酸是核酸的基本組成單位,其組成元素有C、H、O、N、P;④磷脂屬于脂質(zhì),其組成元素有C、H、O、N、P;⑤[H]組成元素有C、H、O、N、P;⑥脂肪屬于脂質(zhì),其組成元素有C、H、O;⑦RNA屬于核酸,其組成元素有C、H、O、N、P;⑧抗體是蛋白質(zhì),其組成元素有C、H、O、N、S;⑨纖維素屬于糖類,其組成元素有C、H、O;⑩ATP組成元素有C、H、O、N、P;所以,選項D中含化學(xué)元素種類相同,都是由C、H、O、N、P五種元素組成。[3-2]右圖是構(gòu)成細(xì)胞的某些化合物的元素組成情況。則對①、②、③所表示的物質(zhì)及其所能表現(xiàn)的生理功能推測錯誤的是()A.①可能是葉綠素,能吸收光能進行光合作用B.②可能是血紅蛋白,有運輸氧的作用C.③可能是磷脂,是細(xì)胞膜的主要成分D.①、②、③必為同一類物質(zhì)答案D解析葉綠素中含有Mg,所以①可能是葉綠素,能吸收光能進行光合作用,A正確;血紅蛋白中含有Fe,所以②可能是血紅蛋白,有運輸氧的作用,B正確;磷脂含有的元素是C、H、O、N、P,所以③可能是磷脂,是細(xì)胞膜的主要成分,C正確;由以上分析可知,①、②、③不是同類物質(zhì),D錯誤??键ceq\o(\s\up20(),\s\do1(2))細(xì)胞中的水和無機鹽題型一水的存在形式與功能1.(2018·云南玉溪檢測)下列有關(guān)水的敘述錯誤的是()①自由水參與運輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物②生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)離不開水③水是組成細(xì)胞的成分之一④細(xì)胞內(nèi)水的存在形式為結(jié)合水和自由水⑤自由水與結(jié)合水的比例與細(xì)胞代謝的強弱關(guān)系不大⑥不同細(xì)胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的比例基本相同A.①④⑤ B.①②④C.⑤⑥ D.③⑥答案C解析自由水與結(jié)合水的比例越大,細(xì)胞代謝活動越旺盛,⑤錯誤;不同細(xì)胞的代謝強度不同,自由水的含量直接影響細(xì)胞的代謝強度,所以不同細(xì)胞中自由水與結(jié)合水的比例不相同,⑥錯誤。2.磁共振技術(shù)可應(yīng)用于臨床疾病診斷,因為許多疾病會導(dǎo)致組織和器官內(nèi)的水分發(fā)生變化,這種變化恰好能在磁共振圖像中反映出來。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.構(gòu)成人體的不同組織和器官中含水量是不一樣的B.水在細(xì)胞中的存在形式及功能是不會改變的C.組織發(fā)生病變,會影響組織內(nèi)的化學(xué)變化D.發(fā)生病變的器官,細(xì)胞代謝速率往往會發(fā)生改變答案B解析在人體代謝旺盛的組織和器官中含水量相對較高,代謝較弱的組織和器官中含水量相對較低,A正確;自由水和結(jié)合水在細(xì)胞中是可以相互轉(zhuǎn)化的,B錯誤;組織發(fā)生病變,會影響組織內(nèi)的化學(xué)變化,C正確;器官發(fā)生病變,細(xì)胞代謝速率往往會發(fā)生改變,如癌變細(xì)胞的代謝會加快,D正確。3.(2018·鄭州質(zhì)檢)下圖為對剛收獲的種子所做的一系列處理,據(jù)圖分析有關(guān)說法正確的是()A.①和②均能夠萌發(fā)形成幼苗B.③在生物體內(nèi)主要以化合物的形式存在C.④和⑤是同一種物質(zhì),但是在細(xì)胞中存在形式和含量不同D.點燃后產(chǎn)生的CO2中的C全部來自種子中的糖類答案C解析種子曬干過程丟失的是自由水,細(xì)胞仍有活性,而烘干過程失去的是結(jié)合水,因此①能萌發(fā),②不能萌發(fā),A錯誤;③為種子中的無機鹽,主要以離子形式存在,B錯誤;④為自由水,⑤為結(jié)合水,前者在細(xì)胞中以游離形式存在,后者與細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)結(jié)合,二者在細(xì)胞中的含量也不同,C正確;種子中除糖類外還有其他有機物,因此產(chǎn)生的CO2中的C也可能來自其他有機物,D錯誤。題后歸納衍射法歸納細(xì)胞中的水題型二無機鹽的功能分析及實驗驗證4.下列關(guān)于無機鹽在生物體內(nèi)所起作用的敘述,錯誤的是()A.合成DNA、RNA、脂肪等物質(zhì)時,都需要磷酸鹽作原料B.根瘤菌的固氮酶中含有鉬、鐵,說明某些金屬元素可以成為一些復(fù)雜化合物的構(gòu)成元素C.觀察人的口腔上皮細(xì)胞時要用濃度為0.9%的生理鹽水,這說明無機鹽在維持細(xì)胞的形態(tài)和功能中有重要作用D.人缺碘會患大脖子病,是因為碘是合成甲狀腺激素的重要原料答案A解析脂肪的組成元素只有C、H、O,因此合成時不需要磷酸鹽,A錯誤;固氮酶中含有鉬、鐵,說明某些無機鹽離子參與構(gòu)成細(xì)胞中一些復(fù)雜化合物,B正確;0.9%的生理鹽水與細(xì)胞內(nèi)液滲透壓相同,細(xì)胞的形態(tài)沒有變化,說明無機鹽在維持細(xì)胞的形態(tài)和功能中有重要作用,C正確;碘是合成甲狀腺激素的重要原料,D正確。5.設(shè)計實驗探究X是否屬于植物生長所必需的無機鹽,某同學(xué)的構(gòu)思大致如下:本實驗中采用甲組、乙組之間的空白對照,以及乙組中實驗前(無X)與實驗后(有X)之間的自身對照。下列敘述正確的是()A.兩次對照中屬于對照組的依次是甲組、乙組實驗后B.此實驗的無關(guān)變量只是選一些相同的植物C.此實驗如果是無土栽培,則實驗前營養(yǎng)液不需要滅菌D.為防止外界影響,此實驗需在黑暗密閉條件下進行答案C解析該實驗的兩次對照中屬于對照組的依次是甲組、乙組實驗前,A錯誤;此實驗的無關(guān)變量有相同的植物、培養(yǎng)條件、培養(yǎng)液的量和濃度等,B錯誤;若實驗是無土栽培,則實驗前營養(yǎng)液不需要滅菌,C正確;由于培養(yǎng)的是植物,故需在光照下進行,D錯誤。技法提升探究無機鹽對植物生長的作用(1)無機鹽吸收的主要方式:主動運輸。(2)無機鹽生理功能的驗證①對照組植物+完全培養(yǎng)液→正常生長②實驗組實驗eq\o(\s\up20(),\s\do1(2))檢測生物組織中糖類、脂肪和蛋白質(zhì)1.(2019·河北武邑中學(xué)周測)對下表的有關(guān)分析錯誤的是()A.甲可能是麥芽糖溶液B.①是斐林試劑,使用時需水浴加熱C.乙液可能是一種酶溶液D.②是紫色,③是核苷酸答案D解析還原糖與斐林試劑反應(yīng)經(jīng)水浴加熱生成磚紅色沉淀,故①是斐林試劑,甲是葡萄糖、果糖、麥芽糖等還原糖的一種,A、B正確;蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng),大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸,C正確,D錯誤。2.油菜種子成熟過程中部分有機物的變化如圖所示,將不同成熟階段的種子勻漿后檢測,結(jié)果正確的是()答案C解析據(jù)圖分析可知,第10天時有較多的可溶性糖,其中的還原糖與斐林試劑水浴加熱后,會出現(xiàn)磚紅色沉淀,A錯誤;蛋白質(zhì)是生物體生命活動的體現(xiàn)者,在整個種子成熟過程中都能檢測到蛋白質(zhì),用雙縮脲試劑檢測可顯紫色,B錯誤;在第30天時,脂肪含量較高,加入蘇丹Ⅲ試劑后,出現(xiàn)橘黃色,C正確;在第40天時,淀粉已經(jīng)消耗為零,用碘液檢測不會發(fā)生顯色反應(yīng),D錯誤。3.下列有關(guān)檢測生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)三個實驗的敘述中,不正確的是()A.只有脂肪的檢測需要使用顯微鏡B.可溶性還原糖的鑒定中可用酒精燈直接加熱到50~65C.檢測還原糖、蛋白質(zhì)所用方法不相同D.三個實驗的最終顏色均不相同答案B解析三種物質(zhì)的鑒定實驗中,脂肪的鑒定需要使用顯微鏡,A正確;還原糖的鑒定需要水浴加熱到50~65℃,而不是用酒精燈直接加熱,B錯誤;鑒定還原糖的實驗中,斐林試劑的甲液和乙液是等量混合均勻后再加入樣液中,現(xiàn)配現(xiàn)用,而鑒定蛋白質(zhì)用的雙縮脲試劑則是先加A液1mL,再加B液4滴,C正確;鑒定還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)的實驗中溶液或組織分別呈現(xiàn)磚紅色、橘黃色(或紅色)和紫色,D正確。題后歸納1.區(qū)分斐林試劑與雙縮脲試劑的“一同三不同”2.三類有機物檢測在操作步驟上的“三個唯一”方向真題體驗1.(2016·上海高考)諾貝爾獎得主屠呦呦在抗瘧藥物研發(fā)中,發(fā)現(xiàn)了一種藥效高于青蒿素的衍生物蒿甲醚,結(jié)構(gòu)如圖。下列與蒿甲醚的元素組成完全相同的物質(zhì)是()A.纖維素B.胰島素C.葉綠素D.甲狀腺素答案A解析據(jù)圖可知蒿甲醚的組成元素為C、H、O,纖維素為多糖,組成元素為C、H、O,A正確;胰島素屬于蛋白質(zhì),組

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