第02讲 细胞中的无机物、糖类和脂质-2025届高考生物一轮高效复习优质课件

第2讲 细胞中的无机物、糖类和脂质 2024届生物一轮复习 复习的主要内容 一.细胞中的元素和化合物、无机物 二.糖类、脂质的种类和作用 三.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 一.细胞中的元素和化合物、无机物 细胞中常见的元素有哪些？大量元素有哪些？微量元素有哪些？ 组成细胞的各种元素大多以什么形式存在？ 组成细胞的化合物有哪些？ 活细胞中，细胞内含量最多的化合物是？细胞内含量最多的有机化合物是？ 阅读课本P16-P17，思考并讨论下列问题。 一.细胞中的元素和化合物、无机物 生物界与非生物界的统一性和差异性 细胞有选择地从无机环境获取元素 生物体总是和外界环境进行着物质交换 生态系统物质循环 组成细胞的元素在自然界都能找到 细胞与非生物相比，各种元素的相对含量又大不相同 统一性 含量 差异性 种类 原因 细胞膜的功能特点： 细胞膜的功能： ①将细胞与外界环境分隔开； ②控制物质进出细胞。 选择透过性 （一）组成细胞的元素 元素 有选择地从无机自然界中获取 大量元素: 微量元素: C、H、O、N、P、S、K、 Ca、Mg等 Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等 最基本元素： 基本元素： C C、H、O、N （碳链参与构成生物大分子的基本骨架） 大多以化合物的形式存在（教材P17） 含量 作用 来源 分类依据 存在形式 常见20多种 铁猛碰新木桶 （一）组成细胞的元素 一.细胞中的元素和化合物、无机物 注意： ①微量元素含量虽少，但其生理作用不可替代，大量元素和微量元素都是必需元素。 ②生物体内的元素不一定都是必需元素，如人体可能含有Pb（铅），不是必需元素。 （干重、鲜重均最多） （一）组成细胞的元素 一.细胞中的元素和化合物、无机物 组成人体细胞的主要元素 （占细胞鲜重的百分比） 组成人体细胞的主要元素 （占细胞干重的百分比） 鲜重最多的四种元素： O>C>H>N 人体细胞干重最多的四种元素： C>O>N>H （活细胞） 不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的 △易错：鲜重含量最多的元素是O，原子数量最多的H 玉米细胞干重最多的四种元素： O>C>H>N (1)细胞中含量很少的元素都是微量元素（ ） (2)大量元素和微量元素的划分依据是其发挥生理作用的大小（ ） (3)Ca、Fe、Mn、Zn、B、Mo等是组成细胞的微量元素（ ） × × × 1.在某名贵花卉培养液中，除了水、必需的微量元素，NH4+，PO43-外(由空气提供CO2)，还必需的大量元素是（ ） A.C、H、O、N、P B.K、Ca、Mg、S C.Mn、Mo、Cu、Zn D.K、Ca、Mg、Fe B （二）组成细胞的化合物 一.细胞中的元素和化合物、无机物 水 无机盐 蛋白质 核酸 （胆固醇、性激素、维生素D） 注意： ①绝大多数动物植物细胞的干重含量最多的化合物是蛋白质 ②大多数植物体干重含量最多的化合物是糖类 · （活细胞） 判断：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（ ） ❌ 脂肪 固醇磷脂 C、H、O、N、P C、H、O 鲜重最多的化合物： 鲜重最多的有机物： 干重最多的化合物： 干重最多的有机物： 鲜重最多的四种元素及比例： 干重最多的四种元素及比例： 水 蛋白质 蛋白质 蛋白质 O>C>H>N C>O>N>H 不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的 细胞： 含量 水 蛋白质 糖类和核酸 脂质 无机盐 87 8 1.5 2 1.5 C H O N 叶绿素 Mg 磷脂、核酸、ATP、NADPH P Fe 血红素(蛋白质) C 1.(2023·广东东莞调研)图中表示部分化合物的元素组成，其中数字表示元素。下列相关叙述中不正确的是(　　) A.图中所示①②为大量元素，③④为微量元素 B.人体缺③会影响正常的有氧呼吸功能 C.甲状腺激素、血红蛋白等从细胞中分泌到细胞外的方式是胞吐 D.图示化合物合成过程都需要消耗能量 2.(2023·重庆一中质检)下列有关细胞中化合物的叙述，正确的是(　　) A.I、Cu、Ca等微量元素虽然含量少，但在细胞中也具有重要作用 B.叶绿体中的光合色素都含有Mg，缺Mg会影响植物的光合作用 C.只含有C、H、O三种元素的小分子有机物不一定是糖类或脂肪 D.RNA所含的元素种类比蛋白质多，RNA和DNA所含的元素种类相同 C 2.(2021·佛山一模) 玉米从外界吸收的硝酸盐，可以用于细胞内合成 A．核糖　　　B．淀粉酶　　　C．甘油　　　D．固醇 √ 解析：核糖属于糖类，组成元素为C、H、O，A错误； 淀粉酶的化学本质是蛋白质，蛋白质的组成元素是C、H、O、N，B正确； 甘油的组成元素为C、H、O，C错误； 固醇的组成元素为C、H、O，D错误。 科学家发现了一种被称作GFAJ-1的独特细菌，这种细菌能利用剧毒化合物(砒霜)中的砷来代替磷元素构筑生命分子和生化反应。根据以上材料进行预测，以下说法错误的是( ) A.GFAJ-1细菌体内砷元素含量可能比铜、铁元素多 B.砷对多数生物有毒可能是因为砷能够替代磷参与生化反应，制造混乱 C.GFAJ-1细菌可利用砷元素合成蛋白质、核酸、糖类等物质 D.该发现使人类对生命的认识发生重大改变，拓宽了在地球极端环境寻 　找生命的思路 C （2022年广州一模）以下四组物质中，元素组成相同的一组是 A.磷脂和磷酸 B. ATP 和 cDNA C.丙酮酸与丙氨酸 D. 糖蛋白与肌糖原 H、O、P C、H、O、N、P C、H、O C、H、O、N C、H、O、N C、H、O C、H、O、N、P B 细胞中的水存在形式与功能？ 自由水与结合水的比值和细胞代谢、抗逆性的关系？ 细胞中的无机盐存在形式与功能？ 阅读课本P20-P22，思考并讨论下列问题。 一.细胞中的元素和化合物、无机物 （三）细胞中的水（70%~90%） 一.细胞中的元素和化合物、无机物 1、含量： 一般来说，水是活细胞及生物体中含量最多的化合物 2、含水量与生物种类及发育阶段的关系： 几种不同生物体水的含量 生物 水母 鱼类 蛙 哺乳动物 藻类 高等植物 含水量% 97 80-85 78 65 90 60-80 ①生物种类不同，含水量不同，如水生生物＞陆生生物 55%左右 77% >90% 50% ②不同生长发育期，含水量不同，如幼儿＞成年人 ③同一生物体不同组织，含水量不同，如血液＞牙齿 （三）细胞中的水（70%~90%） 一.细胞中的元素和化合物、无机物 3、水的存在形式和作用： 项目 自由水 结合水 形式 在细胞中以 的形式存在 与细胞内其他物质相结合 含量 多、占细胞水分的95.5% 少、占细胞水分的4.5% 作用 ①细胞内___________ ②参与_____________ ③为细胞提供____________ ④运送营养物质和_________ 是 的重要组成部分 与代谢和抗性之间的关系 游离 良好的溶剂 生物化学反应 细胞结构 代谢废物 含量高时，新陈代谢_____ 抗逆性____ 含量高时，新陈代谢____ 抗逆性____ 种子晒干丧失的水 种子烘干丧失的水 液体环境 旺盛 差 慢 强 所有活细胞中自由水含量都大于结合水 了解一下：水的结构特点 结构决定功能：氢键不断地断裂，又不断地形成，使水在常温下能够维持液体状态，具有流动性。同时，由于氢键的存在，水具有较高的比热容，因此水的温度相对不容易发生改变，有利于维持生命系统的稳定。 水分子的空间结构及电子的不对称分布，使得水分子成为一个极性分子。带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合，因此水是良好的溶剂。 水为什么能成为细胞内良好的溶剂呢？它又为什么具有支持生命的独特性质呢？ 4、水的存在及其功能的探究 4、水的存在及其功能的探究 烘烤后的种子为什么不能萌发？ 结合水是细胞内的结构物质，烘烤后的种子失去了结合水而导致细胞结构被破坏，细胞死亡，种子失去活性。 晒干的种子 自由水含量升高，代谢速率加快 （三）细胞中的水（70%~90%） 一.细胞中的元素和化合物、无机物 自由水 （大部分） （浸泡在水中， 适宜条件下可萌发） 考查角度： 种子 晒干 烘烤 （不可萌发） 结合水 灰烬 燃烧 （无机盐） 注意：一般来说大分子的水解都要消耗水，而合成生物大分子生成水。如：淀粉、蛋白质的水解消耗水，而合成淀粉和蛋白质生成水； 小分子物质ATP的水解消耗水，ATP的合成生成水。 总结：自由水/结合水 比值与代谢、抗逆性的关系 高 差 弱 强 （三）细胞中的水（70%~90%） 一.细胞中的元素和化合物、无机物 自由水 结合水 （如：癌细胞、种子萌发等） （如：抗寒、抗旱、抗热等） 5、细胞代谢与水相关的过程 分析角度 具体内容 吸收方式 产生 消耗 自由扩散、协助扩散(水通道蛋白) ②单糖→多糖 ⑤ATP的合成 ①有氧呼吸第三阶段(线粒体内膜) ③氨基酸→多肽链(核糖体) ④DNA复制、转录 （三）细胞中的水（70%~90%） ②ATP的水解 ③光反应(水的光解，类囊体薄膜) ④有氧呼吸第二阶段(线粒体基质) ①多糖、蛋白质、脂肪、核酸的水解 脱水缩合 C 4.(2023·河南名校联盟)2021年3月22日是第二十九届“世界水日”，主题为“Valuing Water”(珍惜水、爱护水)。下列关于生物体中水的叙述，正确的是(　　) A.细胞中的自由水和结合水均可参与化学反应 B.氨基酸脱水缩合形成的H2O中的氧来自氨基和羧基 C.减少对越冬农作物的灌溉，可提高农作物对低温的抗性 D.种子晒干储存可减少细胞内结合水含量，降低种子的代谢速率 一.细胞中的元素和化合物、无机物 （四）细胞中的无机盐（1%~1.5%） 细胞中的无机盐 吸 收方 式 一般为主动运输 主要是以离子的形式存在 存 在形 式 作用 组成细胞中某些复杂的化合物 维持细胞和生物体的生命活动 维持生物体内的酸碱平衡和细胞的渗透压 Mg2+→叶绿素 Fe2+→血红蛋白 I- →甲状腺激素 哺乳动物血钙过高→肌无力；血钙过低→抽搐； Na+缺乏引起神经、肌肉兴奋性降低 HPO42-、HCO3-等 Na+ 、Cl- 、（细胞外液）K+ （细胞内液） Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等 Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等 P→细胞膜(磷脂)、细胞核(磷酸) 常考无机盐功能归纳整合 可用35S标记蛋白质 成人缺碘：地方性甲状腺肿 可用32P标记DNA B 3.(2022·全国甲卷，1)钙在骨骼生长和肌肉收缩等过程中发挥重要作用。晒太阳有助于青少年骨骼生长，预防老年人骨质疏松。下列叙述错误的是(　　) A.细胞中有以无机离子形式存在的钙 B.人体内Ca2＋可自由通过细胞膜的磷脂双分子层 C.适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收 D.人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象 矿质元素吸收和水分吸收的关系 项目 水分吸收 矿质元素吸收 区别 水分吸收为渗透作用， 不需要ATP 矿质元素吸收主要为主动运输， 需要ATP 联系 (1)都发生在根毛区； (2)矿质元素只有溶解在水中才能被作物吸收； (3)矿质元素的吸收增加细胞液(液泡)浓度，从而促进水的吸收； (4)水作为溶剂，能参与无机盐的运输，水分能及时将吸收的矿质元素运走，在一定程度上也促进了矿质元素的吸收 [2020·高考全国卷Ⅰ]农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的原因是__________________________________________________________。 肥料中的矿质元素(或无机盐)只有溶解在水中才能被作物根系吸收 体现了水是良好的溶剂 给农作物施肥的同时，往往需要适当浇水。下列关于浇水原因的分析，错误的是( ) A.肥料中的矿质元素需要溶解在水中才能被农作物根系吸收 B.防止土壤溶液浓度过高造成农作物缺水费蔫，甚至死亡 C.农作物对水的吸收与对无机盐的吸收是同一个生理过程 D.供水充足时蒸腾作用旺盛，能促进矿质元素由导管向上运输 C 探究某种矿质元素是否是植物生长的必需元素（大本P9） 对照组： 实验组： *实验成功关键点： ①实验中应保证实验材料的统一性，即材料的种类、生长状况应一致等。 ②实验组用只缺X的培养液，对照组用完全培养液，不能用蒸馏水作对照。 ③实验组加入X的目的是二次对照，使实验组前后自身对照，以增强说服力。 （等量原则：无关变量相同且适宜） （单一变量原则） 实验设计遵循的原则(大本P56) (3)单一变量原则和等量原则 (2)对照原则(为使实验结果有可信度，需设置对照组) (1)科学性原则 (4)平行重复原则(避免偶然性，需多做几组平行实验) (实验组和对照组相比只能有一个变量) (无关变量相同且适宜) 3.设计实验探究X是否属于植物生长所必需的无机盐，某同学的构思大致如下：本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照；以及乙组中实验前(无X)与实验后(有X)之间的自身对照。下列叙述正确的是（ ） A.对照组是甲组、乙组实验后 B.控制此实验的无关变量只需选一些相同的 　植物 C.此实验如果是无土栽培，则实验前营养液 　要灭菌 D.为防止外界影响，此实验需在黑暗密闭 条件下进行 C 4.(2023·江苏苏州中学高三期末)下列关于无机盐的叙述，错误的是 A.P是组成细胞膜、细胞核的重要成分，也是细胞必不可少的化合物的成分 B.高温作业时喝淡盐水是为了维持体内水盐平衡 C.缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力上升 D.细胞中的无机盐大多数以离子形式存在，有些可形成复杂化合物 C 二.糖类、脂质的种类和作用 细胞中的糖类主要有哪几类？在细胞中起什么作用？ 生物体中的糖类绝大多数以什么形式存在？ 所有的糖类都能作为能源物质吗？糖类都是生物大分子吗？ 细胞中的脂质主要有哪几类？在细胞中起什么作用？脂质是生物大分子吗？ 北京鸭每天吃的都是一些玉米、谷类和菜叶，为何长了一身肥肉？糖类和脂质存在什么关系？ 阅读课本P23-P27，思考并讨论下列问题。 二.糖类、脂质的种类和作用 动物细胞中储存的脂肪（染成橘黄色） 1.元素组成: 2.功能: 3.分类: 一般是C、H、O 主要的_________ 能源物质 （一）细胞中的糖类 种类 例举 动植物中分布 主要功能 单糖 二糖 多糖 果糖 五碳糖 半乳糖 麦芽糖、蔗糖 乳糖 核糖C5H10O5 六碳糖 C6H12O6 葡萄糖 脱氧核糖C5H10O4 动植物细胞 植物细胞 动物细胞 组成RNA 组成DNA 葡萄糖是生命活动的主要能源物质 植物细胞 水解为单糖， 作为能源物质 动物细胞 植物细胞壁主要的组成成分 植物细胞主要的储能物质 动物细胞主要的储能物质 真菌细胞壁的组成成分等 糖原（肝糖原、肌糖原） 纤维素 淀粉 几丁质（壳多糖） 植物细胞 动物细胞 甲壳类动物、昆虫、真菌 还原糖 并非所有的糖类都是能源物质 糖类是既是细胞的重要结构成分， 又是生命活动的主要能源物质。 HO OH 葡萄糖 HO OH 葡萄糖 水解 + 脱水缩合 + H2O （一）细胞中的糖类 (2)二糖：由两分子单糖脱水缩合而成， 二糖一般要水解成单糖才能被细胞吸收。 (1)单糖：葡萄糖不能水解，可直接被细胞吸收。像这样不能水解的糖类就是单糖。 麦芽糖 HO O OH 淀粉、糖原、纤维素的基本单位都是葡萄糖分子，但是葡萄糖的连接方式不同，导致了三种多糖的结构和性质上的差异。 （一）细胞中的糖类 (3)多糖： 生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在，如：淀粉、糖原、纤维素等。 几丁质也是一种多糖，又称壳多糖，广泛存在甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。几丁质能与溶液中的重金属离子有效结合，因此可用于废水处理；也可以用于制作食品的包装纸和食品添加剂；也可用于制作人造皮肤；等等。 可彻底水解成多个单糖（由多分子单糖脱水缩合而成的糖） （一）细胞中的糖类 4.单糖、二糖和多糖的转化 食物中的糖是如何成为人体细胞中的糖？ 淀粉 葡萄糖 吸收后 血液中葡萄糖 肝糖原 肌糖原 消化 水解 合成 合成 水解 脂肪 转化 提醒：区分糖的“水解”与“氧化分解” 多糖和二糖水解的终产物是其单体，如淀粉水解的产物是葡萄糖； 氧化分解的终产物是CO2和H2O，即糖参与有氧呼吸后的最终产物。 麦芽糖 消化 水解 细胞分解利用 （一）细胞中的糖类 教材隐性知识 (1)源于必修1 P23“知识链接”：葡萄糖在细胞内的“燃烧”过程区别于体外燃烧的特点是_______________________________________________ _________________________________________________。 (2)糖一定是甜的吗？甜的一定是糖吗？ (3)源于必修1 P25“批判性思维”：科学家将 等其他糖类称为人类的“第七类营养素”。 细胞内的“燃烧”过程是“无火焰”的过程，能量是通过一系列化学反应逐步释放出来 纤维素 促进胃肠的蠕动和排空 淀粉、纤维素等多糖不是甜的 纤维素难以被动物消化吸收，因为动物缺少分解纤维素的酶，而某些草食类动物可以利用其胃中的某些微生物来分解利用纤维素 粗粮、蔬菜、水果等食物中含有的纤维素又叫膳食纤维，被一些科学家称为“第七类营养素”。下列有关纤维素的叙述，错误的是( ) A.植物细胞壁的主要成分之一是纤维素，纤维素不溶于水 B.纤维素可储存能量，膳食纤维能为人的生长提供能量 C.膳食纤维可促进胃肠蠕动，有利于肠道中有害物质的排出 D.淀粉与纤维素均由葡萄糖连接而成，但葡萄糖的连接方式不同 B 膳食纤维一般是指不能被人类胃肠道消化吸收的食物成分，主要来自植物细抱壁，包含纤维素等，曾被认为是一种“无营养物质”“而长期得不到足够的重视。通过一系列调查研究，人们发现膳食纤维与人体健康密切相关，现被认定为第七类营养素。下列有关纤维素的叙述，正确的是（ ） A，纤维素、肝糖原分别是植物多糖、动物多糖，故彻底水解产物有差异 B，细菌、真菌等细胞壁的主要成分及功能都与植物细胞壁的相同 C，草食类动物的胃肠道能分泌分解纤维素的一系列消化酶 D，某些草食类动物能分解食物中的纤维素，并能吸收和利用分解产物合成糖原 D （2021年广东一模）右图是某高等生物体内的一个细胞模式图，其细胞质内含有的多糖和核酸主要是（ ） A.糖原和DNA B.糖原和RNA C.淀粉和RNA D.淀粉和DNA B （二）细胞中的脂质 →小分子物质 脂质以自由扩散进出细胞 二.糖类、脂质的种类和作用 1.元素组成: 2.特点: 3.合成场所: C、H、O 主要是 ，磷脂还含有 。 N、P ①相对于糖类，脂质分子 含量低， 含量高。 ②通常不溶于 ，易溶于 。 O C、H 水 脂溶性有机溶剂 主要在内质网 胆固醇 性激素 维生素D 4.分类: 脂肪 磷脂 固醇 (如丙酮、氯仿、乙醚等) （二）细胞中的脂质 种类 分布 功能 脂肪（C、H、O） 皮下结缔组织、肠系膜 脂肪不仅是储能物质，还是一种很好的绝热体。分布在内脏器官周围的脂肪还具有缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官。 磷脂 （C、H、O、N、P） 动物脑、卵及大豆种子中含量多 磷脂是构成细胞膜的重要成分，也是构成多种细胞器膜的重要成分。 固醇类 （C、H、O） 胆固醇 动物性食物普遍存在 胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输。 性激素 性腺分泌，血液中分布 性激素能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成。 维生素D 动物卵黄中比较丰富；人体皮肤中的胆固醇在紫外线的照射下会转变为维生素D 维生素D能有效地促进人和动物肠道对Ca和P的吸收。 （二）细胞中的脂质 1.脂肪 （1）组成元素： （2）基本组成单位： C、H、O 3分子脂肪酸和1分子甘油 (三酰甘油、甘油三酯) 饱和脂肪酸（单键） 不饱和脂肪酸（双键） 动物脂肪 大多数含有饱和脂肪酸，C与C之间为单键，熔点高，容易凝固，在温室时呈固态，如猪油。 植物脂肪 大多数含有不饱和脂肪酸，长链中存在双键，熔点低，不容易凝固，在温室时呈液态，如日常炒菜用的食用油（花生油、豆油和菜籽油等） （1）组成元素： （2）基本组成单位： C、H、O 3分子脂肪酸和1分子甘油 (三酰甘油、甘油三酯) （3）作用： ①细胞内良好的储能物质 ②保温作用 ③缓冲和减压作用，保护内脏器官 （皮下脂肪） （内脏周围的脂肪） （二）细胞中的脂质 1.脂肪 *注意： ①磷脂是所有细胞必不可少的脂质，但脂肪不参与生物膜的构成。 ②脂质中只有脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。 （二）细胞中的脂质 2.磷脂 （1）组成元素： （2）结构： C、H、O、N、P 由甘油、脂肪酸和磷酸及其衍生物所组成的分子 （3）生理作用： 构成细胞膜和细胞器膜和核膜等生物膜的重要成分 判断：磷脂是所有细胞必不可少的脂质（ ） √ （4）分布： 人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆种子中含量丰富 （二）细胞中的脂质 3.固醇 （1）组成元素： C、H、O （2）生理作用： 胆固醇： 性激素 维生素D ①构成动物细胞膜的重要成分， ②参与血液中脂质的运输 促进生殖器官的发育以及生殖细胞的形成 促进人和动物肠道对钙和磷的吸收 联系：经常晒太阳可以促使皮肤表皮细胞内的胆固醇转化为维生素D，可以预防佝偻病。 脂肪是良好的储能物质，但与此同时糖类等也可以储能（如淀粉和糖原），只是不够“良好”。 思考：在元素组成上与糖类相比有什么共同点， 在元素所占比例上与糖类有什么不同点？ （三）糖类和脂质的关系 为什么脂肪是良好的储能物质？ 元素组成相同 脂肪氢多氧少 质量相同的脂肪和糖类被氧化分解时，脂肪耗氧量较多，产能也较多 为什么等质量的脂肪比糖类含能量多，却不是生物体利用的主要能源物质？ 1g脂肪 39kJ 17KJ 1g糖原 相对比糖类，脂肪用于贮能更经济 脂肪氧化速度慢、耗氧量大 此外，糖类氧化既可以在有氧条件下也可以在无氧条件下进行。所以，糖类是生物体生命活动利用的主要能源物质。 （三）糖类和脂质的关系 脂肪 引起供能不足 大量 北京鸭每天吃的都是一些玉米、谷类和菜叶，为何长了一身肥肉？ 细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的。 当北京鸭摄入的糖类过多时，糖类在鸭体内就转变成了脂肪，并在皮下组织等处储存起来。 血液中葡萄糖的去路： ①细胞氧化分解利用； ②多余的合成糖原储存起来； ③还有富余，转化为脂肪和 某些氨基酸 （四）归纳总结——糖类和脂质 糖类 项目 脂质 元素组成 种类 合成 部位 生理 作用 C、H、O C 、 H 、 O，有些含有N 、P 单糖、二糖、多糖 脂肪、磷脂、固醇 纤维素：高尔基体 糖原：主要是肝脏、肌肉 主要是内质网 ①主要的能源物质 ②构成细胞结构，如糖被、细胞壁；核酸的组成成分，如核糖、脱氧核糖 ①生物体的储能物质（脂肪） ②构成细胞膜的重要成分（磷脂） ③调节新陈代谢和生殖发育(性激素) ②二者可相互转化，但脂肪不能大量转化为糖类 ①脂肪氢多氧少，质量相同的脂肪和糖类被氧化分解时，脂肪耗氧量较多，产能也较多 联系： 4.(2023·山西师大附中期末)根据下表相关信息判断，同质量的脂肪和糖类在氧化分解时会出现差异的相关分析，错误的是(　　) C 物质 各元素比例 氧化分解时 C O 耗氧量 释放能量 产生的水 脂肪 75% 13% 较多 较多 X 糖类 44% 50% 较少 较少 Y A.脂肪和糖类中的H的比例分别是12%和6% B.相同质量条件下，脂肪比糖类在氧化分解时耗氧量多 C.糖类中O的比例高，因此氧化分解时产生的水为X<Y D.脂肪中C、H的比例较高，所以释放的能量较多 1、油菜、花生等脂肪类种子播种时要浅播 (种子表面夏盖十层较薄)大豆、小麦等淀粉类种子则可适当深播，请从细胞呼吸的角度分析脂肪类种子浅播的原因: __________________________________________________________ __________________________________________________________ 油菜、花生种子中脂肪含量高，脂肪的含氧量低，有氧呼吸时耗氧量大，浅播时氧气供应充足(或深播时氧气供应不足) 2、将油类作物的种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件均适宜的黑暗环境中培养，定期检查萌发种子(含幼苗)的脂肪、蔗糖、葡萄糖的含量和干重变化，结果如图所示。 据图乙可知，导致油类作物种子萌发初期干重增加的主要元素是什么？请从脂肪和糖类的元素组成及比例角度分析其原因。 主要元素是氧元素。 原因是脂肪不断转变成糖类等，而糖类分子中氧的含量远高于脂肪。 拓展应用 （四）归纳总结——糖类和脂质 种子形成和萌发过程中糖类和脂质的变化 　　种子类型 变化　　 非油料作物种子(如小麦) 油料作物种子(如大豆) 种子形成时 可溶性糖(还原糖)→淀粉 糖类→脂肪 种子萌发时 淀粉→可溶性糖(还原糖) 脂肪→甘油、脂肪酸→糖类 种子形成时，光合作用产物的输入导致其干重增加。 种子萌发时，吸收水分导致其鲜重增加，非油料作物的种子由于只进行细胞呼吸导致干重减少，油料作物种子萌发初期干重有所增加(是因为脂肪转化为糖类的过程中增加了氧元素)，然后再减少。 拓展应用 （四）归纳总结——糖类和脂质 A.种子形成时，脂肪水解酶的活性较高 B.种子萌发时，脂肪转变为可溶性糖，说明可溶性糖是种子生命活动的直接供能物质 C.质量相等的可溶性糖和脂肪，所储存的能量脂肪多于糖 D.种子发育过程中，由于可溶性糖更多地转变为脂肪，种子需要的氮元素增加 下图甲和图乙分别表示油菜种子在发育和萌发过程中糖类和脂肪的变化曲线。下列分析正确的是（ ) C （四）归纳总结——细胞中的能源物质 能源物质的种类及其在细胞代谢中的地位 ATP 太阳能 直接能源物质 主要能源物质 良好的储能物质 长时间饥饿 时的物质 （最终能量来源） 糖类 脂肪 蛋白质 光合作用 细胞 中的能源物质 知识拓展 三大能源物质的供能顺序： 先是糖类氧化供能，当糖类供能不足时，依次由脂肪、蛋白质供能，蛋白质除在正常代谢中提供部分能量外，一般不供能，当需要由蛋白质大量供能时，说明生物体已病重或生命接近终结。 含有大量能量的物质并不一定是生命活动主要的供能物质，如脂肪、糖原都有很高能量，但只有在葡萄糖供能不足时，才为生命活动供能。能源物质的主要功能不一定是供能，如蛋白质的主要功能是参与构成细胞的结构和调节代谢。 60 （四）归纳总结——细胞中的能源物质 供能顺序： 糖类>脂肪>蛋白质 能源物质的种类及其在细胞代谢中的地位 ATP 太阳能 直接能源物质 主要能源物质 良好的储能物质 长时间饥饿 时的物质 （最终能量来源） 糖类 脂肪 蛋白质 光合作用 细胞 中的能源物质 拓展判断： 1、能源物质的主要功能是供能（ ） 2、含有大量能量的物质是生命活动主要的供能物质（ ） 蛋白质可以是能源物质，但其主要功能是参与构成细胞的结构和调节代谢等 脂肪主要功能是储能 脂肪也含有大量能量，但只有在糖类供能不足时，才为生命活动供能 × × 1.糖原的基本组成单位是葡萄糖分子，主要功能是提供能量，与斐林试剂反应呈现砖红色(　　) 2.细胞中的糖类都是能源物质(　　) 3.细胞膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的(　　) 4.所有的脂质都能参与膜结构的构成(　　) 5.淀粉水解的终产物是二氧化碳和水(　　) 6.人体大脑活动所需要的能量主要来自脂肪的直接氧化分解(　　) × × × × × × 7.磷脂是 (填“真核细胞”“原核细胞”或“所有细胞”)必不可少的脂质。 所有细胞 8.科学家将 等其他糖类称为人类的“第七类营养素”。 纤维素 9.构成淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是 分子， 但是 方式不同。 葡萄糖 葡萄糖的连接 (2022年广州二模）北京烤鸭是北京传统特色美食。饲喂鸭时，主要以玉米、谷类为饲料，使其肥育。北京烤鸭的食用方法是用薄饼卷起烤鸭片、葱条、黄瓜条或萝卜条，配特制酱料食用。下列叙述错误的是（ ） 鸭生命活动所需的主要能源物质是脂肪 B.鸭肥育的原因是玉米、谷物等食物中大量的糖转化成脂肪 C.与黄瓜条和萝卜条相比，烤鸭特有的多糖是糖原 D.烤鸭中变性后的蛋白质更容易消化 A B 1.(2023·华大新高考联盟)糖原是一种分子结构与支链淀粉相似的非还原性多糖，因其能被唾液淀粉酶水解而被称为动物淀粉。下列有关糖原的叙述，正确的是(　　) A.肝细胞能水解糖原，与其含有唾液淀粉酶有关 B.血浆中的葡萄糖浓度降低会促使肝糖原发生水解 C.肌糖原不能转化为葡萄糖，故其不是能源物质 D.斐林试剂和糖原在水浴加热条件下能产生砖红色沉淀 A 2.(2023·山东青岛调研)左旋肉碱能够促进脂肪水解的产物——脂肪酸穿过线粒体膜进行氧化供能，因此在运动时可以促进身体内脂肪的燃烧来提供能量，下列相关叙述不正确的是(　　) A.脂肪酸和葡萄糖的组成元素都是C、H、O，都能进入线粒体分解供能 B.线粒体的内膜上蛋白质的种类和数量多于外膜 C.人体细胞中的储能物质有脂肪、肝糖原和肌糖原 D.运动能够使左旋肉碱促进脂肪酸进入线粒体的速率增强 C 3.(2023·广东东莞调研)用葡萄糖培养液培养脂肪细胞时，即使没有向培养液中添加脂肪，新形成的脂肪细胞中也会出现油滴。下列相关叙述正确的是(　　) A.葡萄糖在培养液中转化为脂肪后进入脂肪细胞 B.葡萄糖转化为脂肪后，其元素的种类会发生改变 C.等质量的脂肪和糖类氧化分解时，脂肪释放的能量更多 D.葡萄糖转化为脂肪时会伴随着ATP的合成 三.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 还原糖、淀粉、脂肪和蛋白质的鉴定分别用什么试剂？其中唯一需要镜检的是？ 使用斐林试剂时要注意什么？实验原理是？实验结果是？ 使用双缩脲试剂时要注意什么？实验原理是？实验结果是？ 变性的蛋白质可以用双缩脲试剂鉴定吗？ 脂肪的鉴定中体积分数为50%的酒精作用是？ 阅读课本P18-P19，思考并讨论下列问题。 三.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 三.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 (1)糖类的检测 ①还原糖＋ 。 ②淀粉＋碘液―→ 。 (2)脂肪的检测：脂肪＋ (3)蛋白质的检测：蛋白质＋ → 紫色。 斐林试剂 砖红色沉淀 蓝色 橘黄色 红色 双缩脲试剂 变性的蛋白质也可以 三.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 1.糖类的检测（还原糖的鉴定） (1)实验原理： 斐林试剂+还原糖 砖红色沉淀 水浴加热 50~65℃ (2)实验试剂： 乙液：质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液 甲液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液 (3)实验材料： 苹果或梨匀浆（还原糖类较高，白色或近于白色的植物组织） 还原糖： 葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖 三.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 1.糖类的检测（还原糖的鉴定） 水浴加热 现配现用,等量混匀,水浴加热 斐林试剂鉴定还原糖，是利用还原糖与Cu(OH)2 反应，所以要将甲乙两液混合均匀制成Cu(OH)2 后再使用； Cu(OH)2 (蓝色)→棕色→ Cu2O(砖红色) 三.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 2.蛋白质的鉴定 (1)实验原理： (2)实验试剂： (3)实验材料： B液：质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液 A液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液 豆浆、鲜肝研磨液、蛋清稀释液 双缩脲试剂鉴定蛋白质是利用的在碱性环境中，蛋白质的2个及以上肽键与Cu2+发生颜色反应，所以要先加入试剂A，后加入试剂B。 注意：双缩脲≠双缩脲试剂。 蛋白质（肽键）+双缩脲试剂 紫色 三.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 2.蛋白质的鉴定 （稀释，否则实验后易黏附在试管壁上） 先A后B，无需加热 双缩脲试剂鉴定蛋白质是利用的在碱性环境中，蛋白质的2个及以上肽键与Cu2+发生颜色反应，所以要先A后B 斐林试剂 双缩脲试剂 检查对象 检测原理 试剂组成 试剂用法 检验结果 还原糖 蛋白质 蓝色→棕色→砖红色沉淀 紫色络合物 还原糖中的醛基把Cu(OH)2 还原为Cu2O（砖红色） 具有两个以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2+反应，生成紫色络合物 现配现用，等量混匀，水浴加热 先A后B，无需加热 三.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 3.脂肪的鉴定 (1)实验原理： (2)实验试剂： (3)实验材料： 脂肪+苏丹Ⅲ染液 橘黄色 镜检 脂肪+苏丹Ⅳ染液 红色 镜检 苏丹Ⅲ、苏丹Ⅳ染液、体积分数50%的酒精 花生种子（浸泡3~4h,去掉种皮） 注：浸泡时间短，不易切片； 浸泡时间过长，组织较软，切下的薄片不易成形。 三.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 3.脂肪的鉴定 切片要厚薄均匀，如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰有的地方模糊 酒精的作用是洗去浮色 三.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 4.淀粉的鉴定 (1)实验原理： (2)实验试剂： (3)实验材料： 淀粉+碘液 蓝色 碘液 马铃薯匀浆 (4)实验步骤： ①向试管内注入2mL待测组织样液； ②向试管内滴加2滴碘液，观察颜色变化。 检测物 所用试剂 颜色反应 使用方法 实验材料 淀粉 斐林试剂 （甲液、乙液） 砖红色 苏丹Ⅲ (苏丹Ⅳ) 橘黄色 (红色) 双缩脲试剂 （A液、B液） 紫色 碘液 蓝色 现用现配,等量混匀水浴加热 直接滴加,不加热,镜检 先A液后B液 不需加热 直接滴加 不需加热 苹果或梨 (色浅或近白色) 花生种子 豆浆或 蛋清液 马铃薯 还原糖 脂肪 蛋白质 (1)检测生物组织中的还原糖实验，在待测液中先加NaOH溶液，再加CuSO4溶液。(2021·湖南卷，2A)( ) 提示　斐林试剂的甲液和乙液应混合使用，现配现用。 (2)NaOH与CuSO4配合使用在还原糖和蛋白质检测实验中作用不同。 (2021·河北卷，3A)( ) (3)脂肪被苏丹Ⅲ染液染成红色。(2019·海南卷，6D改编)( ) 提示　脂肪被苏丹Ⅲ染成橘黄色。 × √ × (4)检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行检测。(2017·全国卷Ⅰ，2B)( ) 提示　双缩脲试剂用于检测蛋白质中或多肽的肽键，不能检测氨基酸的含量。 (5)在大豆种子匀浆液中加入斐林试剂，液体由蓝色变成紫色。 (2018·江苏卷，17B)( ) 提示　应用双缩脲试剂。 × × 8.(2023·河北正定调研)为检测生物组织中的还原糖，制备了某苹果的两种提取液：①浅红色浑浊的匀浆；②浅黄色澄清的匀浆。下列叙述正确的是(　　) A.提取液②加入斐林试剂并加热产生砖红色沉淀，说明②中含有还原糖 B.与提取液②相比，①更适合用于检测苹果中的还原糖 C.提取液中含有淀粉、少量的麦芽糖和蔗糖等还原糖 D.检测还原糖时，先加入双缩脲试剂A液再加入B液 A ※高中常见的颜色（反应）大本P61 ※高中常见的颜色（反应） (1)斐林试剂：鉴定还原糖(需加热)，呈砖红色(甲液、乙液混合使用) (2)双缩脲试剂：鉴定多肽、蛋白质、先加A液，后加B液，呈紫色 (3)碘液：鉴定淀粉呈蓝色 (4)苏丹Ⅲ(Ⅳ)：鉴定脂肪，呈橘黄(红)色 (5)龙胆紫、醋酸洋红、改良苯酚品红染液：使染色体着色（紫或红） (6)溴麝香草酚蓝水溶液：检测CO2，由蓝变绿再变黄。 (7)重铬酸钾+浓硫酸：检测酒精，橙黄色→灰绿色 (8)用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色。 (9)质壁分离不染色，紫色洋葱外表皮细胞内液泡呈紫色。 (10)二苯胺(沸水浴加热)：DNA粗提取实验用于鉴定DNA呈现蓝色 (11)甲基绿：显示DNA在细胞中的分布,呈现绿色 (12)吡罗红：显示RNA在细胞中的分布,呈现红色 1.(2022·湖北卷，1)水是生命的源泉，节约用水是每个人应尽的责任，下列有关水在生命活动中作用的叙述，错误的是(　　) A.水是酶促反应的环境 B.参与血液中缓冲体系的形成 C.可作为维生素D等物质的溶剂 D.可作为反应物参与生物氧化过程 C 6.(2020·山东卷，16改编)棉花纤维由纤维细胞形成。蔗糖经膜蛋白SUT转运进入纤维细胞后逐渐积累，在纤维细胞的加厚期被大量水解后参与纤维素的合成。研究人员用普通棉花品系培育了SUT表达水平高的品系F，检测两品系植株开花后纤维细胞中的蔗糖含量，结果如图所示。下列说法不正确的是(　　) D A.纤维素的基本组成单位是葡萄糖 B.曲线甲表示品系F纤维细胞中的蔗糖含量 C.15～18天曲线乙下降的主要原因是蔗糖被水解后参与纤维素的合成 D.提高SUT的表达水平会使纤维细胞加厚期延后 4.(2023·河南百校联盟)如图1表示某油料植物的种子成熟过程中脂肪、淀粉和可溶性糖含量的变化，将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养，定期检测萌发种子(含幼苗)的干重，结果如图2所示。回答下列问题：大本P11 N.4 (1)据图1可知，种子成熟过程中有机物的主要变化是_______________________________________。 (2)为了观察种子中的脂肪，常用__________染液对种子胚乳切片染色，然后在显微镜下观察，可见________色的脂肪颗粒。 (3)图2中在7天之前，导致萌发种子初期干重增加的主要元素是____(填“C”“N”或“O”)。7～10天干重下降的原因是____________________________________ ______________________________。 第11天后，如果要使萌发种子(含幼苗)的干重增加，必须提供的条件是________和______________________。 可溶性糖和淀粉不断转化为脂肪储存起来 苏丹Ⅲ 橘黄 O 该阶段种子只进行细胞呼吸，不进行光 合作用，有机物逐渐减少 光照 所需的矿质元素离子 12.(2023·安徽黄山质检)矿质元素在植物的生长发育过程中起重要作用，其中有的元素可以在植物体内转移被再次利用，而有的元素则不可以。植物生长过程中缺镁和缺铁都会导致叶片发黄，为研究缺镁和缺铁对植物生长影响的差异，某同学设计如下实验：取3株生长健壮、发育状况一致的大豆植株，随机均等分成甲、乙、丙三组，且用符合实验要求的容器进行培养。甲组盛有含除镁以外的各种必需元素的营养液，乙组盛有含除铁以外的各种必需元素的营养液，丙组盛有含各种必需元素的营养液，将三组植株置于相同且适宜的条件下培养，并对溶液通气。一段时间后甲组的大豆植株底部叶片先开始发黄，乙组的大豆植株顶部叶片先开始发黄，而丙组未出现叶片发黄现象。 (3)植株底部叶片是生长代谢较弱的成熟或衰老的叶片，需要铁、镁等必需元素的量较少，而顶部叶片是生长代谢旺盛的幼叶，需要镁、铁等必需元素的量较多。据此分析甲组植株底部叶片先开始发黄，而乙组植株顶部叶片先开始发黄的原因：__________________________________________________________ ____________。 镁在植物体内可从老叶转移至幼叶(被重新利用)，而铁不能转移 被再次利用 $$