1-2 细胞中的无机物、糖类和脂质（导学案）-2025年高考生物大一轮复习扫易错攻疑难学案

S1.2 细胞中的无机物、糖类和脂质 ★自主复习·精细梳理 【要求】 1．精读课本，了解知识被发现的情境。 2．精细梳理知识，使知识条理化、简约化。 3．将重点、错点、疑点用不同的符号标记出来。 4．学习小组相互检查任务完成情况，抽查学习效果，签名以示负责。 【任务】 1．必修1 P15～27。 2．三精四点学案第2讲。 【课堂抽测】 上课开始时，对自主复习情况进行抽测，以学习小组为单位记分，作为优秀学习小组评选依据。 ★盲点错点·精准清除 【扫盲点】 1． （必修1 P16思考·讨论）比较组成玉米细胞和人体细胞中的元素种类和含量，你还能得出哪些结论? 组成玉米细胞中氧元素的含量明显要高于人体细胞，而氮元素的含量明显又低于人体细胞。这说明玉米细胞和人体细胞中的不同有机物的含量有差别，玉米细胞细胞中糖类的含量高一些， 而人体细胞中的蛋白质的含量要高一些。 Ca元素的含量也有区别，这与玉米和人体的物质和结构组成有关。 2． （必修1 P19拓展应用）组成细胞的元素追根溯源来自无机环境，为什么细胞内各种元素的比例与无机环境的大不相同？ 细胞是生命活动的基本单位，虽然组成细胞的元素来自无机环境，但是构成细胞的主要元素C、H、O、N含量与无机环境差异很大，这与细胞内的有机化合物如糖类、脂质、蛋白质和核酸有关。 3． （必修1 P19拓展应用）将细胞内含有的各种物质配齐，并按照它们在细胞中的比例放在一个试管中，能构成一个生命系统吗？为什么？ 不能。因为生命系统内部是一个严谨有序的结构，不是由物质随意堆砌而成的。 4． （必修1 P20正文理解）细胞中水的作用。 （1）自由水是细胞内的良好溶剂。 细胞质基质的主要成分是自由水，其中溶解有无机盐、葡萄糖、脂肪酸、甘油、氨基酸、核苷酸、ATP等物质。 细胞液的主要成分是自由水，其中溶解有无机盐、糖类、有机酸、生物碱、色素等物质。 （2）多细胞生物体的绝大多数细胞，必须浸润在以水为基础的液体环境中。高等动物和人的这种液体是什么？ 细胞外液，主要包括组织液、血浆、淋巴。是细胞赖以生存的环境，故称内环境。 （3）水在生物体内的流动，可以把营养物质运送到各个细胞，同时也把各个细胞产生的代谢废物运送到排泄器官或直接排出体外。通过内环境运送的物质有哪些？ 营养物质：无机盐、葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸 代谢废物：尿素、尿酸、乳酸 气体物质：O2、CO2 调节物质：激素、神经递质 免疫物质：抗体、淋巴因子 5． （必修1 P22思考·讨论）下图是一种叶绿素分子和血红蛋白分子的局部结构简图。讨论： （1）植物缺镁会影响光合作用，为什么？ 光合作用不能缺少叶绿素，而叶绿素的分子结构中不能缺少的元素之一就是镁。镁是叶绿素的组成元素之一，因此，镁对于光合作用有重要意义。缺镁时叶绿素的合成受到阻碍，从而影响光合作用。 （2）有一种贫血症叫做缺铁性贫血，为什么缺铁会导致贫血？ 人类贫血症中有缺少红细胞和缺少血红蛋白两种类型，它们都可导致贫血。而血红蛋白的分子结构不能缺少的一种元素就是铁，所以缺铁会导致血红蛋白的合成障碍，引起贫血。 （3）植物体缺P常表现为生长发育不正常，这说明什么？分析为什么植物体缺P会影响其生长发育。 这说明了P对于植物正常的生长发育是必不可少的。P作为植物生长发育所必需的大量元素之一，是许多重要化合物(如核酸、ATP等) 和生物膜等的重要组成成分，也在光合作用和呼吸作用等与能量代谢有关的反应中扮演重要角色。当P供应不足时，核酸的合成会受到影响，并会波及蛋白质的合成.还会影响体内糖类的代谢。因此，缺乏P的植株会由于糖类代谢障碍而出现叶片颜色异常，并且长得矮小、结实率低。 6. （必修1 P22拓展应用）医用生理盐水是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。生理盐水的含义是什么？在什么情况下需要用生理盐水？ 质量分数为0.9%的氯化钠溶液的浓度，正是人体细胞所处液体环境中溶质的浓度，所以叫生理盐水。当人体需要补充盐溶液或输入药物时，应输入生理盐水或用生理盐水作为药物的溶剂，以保证人体细胞的生活环境维持在稳定的状态。 7．(必修1 P24图2－3)淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖，为什么它们在化学性质上有很大差距？ 虽然三种多糖的基本单位都是葡萄糖，但是葡萄糖连接的方式、数量等不同，因此它们具有了不同的化学性质。 【灭错点】 1．生物界和非生物界在元素组成上具有统一性，并不是地壳中的元素在生物体内都能找到。 2．微量元素≠非必需元素 3．生物体内含有的元素不一定都是必需元素。 4．无机盐也可参与有机物的合成。 5．验证某种矿质元素是不是必需元素时，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。 6．光合色素中Mg2+只存在于叶绿素（a、b）中。 7．磷脂、核苷酸、核酸、ATP、NADP的组成元素相同，都含有C、H、O、N、P。 8．产生水的化学反应与消耗水的化学反应。（产生水：有氧呼吸、光合作用、二糖和多糖的合成、脂肪的合成、蛋白质的合成、DNA的合成、RNA的合成、ATP的合成；消耗水：有氧呼吸、光合作用、二糖和多糖的水解、脂肪的水解、蛋白质的水解、DNA的水解、RNA的水解、ATP的水解） 9．生物体内的水≠细胞内的水。 10．水分子以被动运输的方式由低浓度溶液向高浓度溶液转移。 11．缺Mg叶片发黄≠Fe叶片发黄 12．细胞中的无机盐主要存在形式是离子，并不是化合物。 13．还原性糖与非还原性糖。 14．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。 15．麦芽糖、蔗糖、乳糖的组成。 16．纤维素、淀粉、糖原的单体没有多样性。 17．水解终产物≠氧化分解终产物。 18．糖类是大多数植物体干重中含量最多的化合物。 19．除植物细胞外，糖类在细胞中的含量并不高，比核酸的含量还低。 20．糖类中O的比例高，氧化分解时产生水并不多。 21．糖类不都是生物大分子。 22．变性蛋白质也能与双缩脲试剂发生反应。 23．细胞的“生命的燃料”是葡萄糖，不是糖类。 24．向某试管内无色液体中加入斐林试剂，经加热若出现砖红色沉淀，不一定含有葡萄糖。 25．蛋白质也是能源物质。 26．脂质≠脂肪。 27．脂肪氧化分解提供能量比等质量糖类多，但不是主要能源物质。 28．脂质中只有脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。 29．磷脂水解的终产物不止甘油和脂肪酸。 30．维生素D不是构成骨骼的成分。 31．哺乳动物体内胆固醇并非有害无益。 32．脂肪的鉴定不一定要用显微镜观察和50%的酒精去浮色。 33．物质鉴定实验一般不设立对照实验，若需设立对照实验，对照组应加入成分已知的物质，而不是加入蒸馏水。 34．蔗糖溶液中加入斐林试剂后呈蓝色，而不是无色。 【记特例】 1．占玉米细胞干重最多的元素是O，占人体细胞干重最多的元素是C。 2．纤维素、几丁质是糖类物质，但不是能源物质。 3．油料作物种子萌发初期干重有所增加。 ★疑点难点·精心突破 【解疑点】 1．结合水/自由水的比值与新陈代谢和抗逆性有何关系？ （1）关系： （2）实例：环境恶化、细胞衰老，自由水/结合水比值下降；种子萌发、癌细胞，自由水/结合水比值升高，生命活动增强。 2．为什么血钙过高造成肌无力？而血钙过低造成抽搐？ 血钙浓度增高之后，会抑制体内钠离子的内流，影响动作电位的产生和传导，影响肌肉的收缩，从而导致肌无力。血钙浓度降低，抑制作用减弱，使发生动作电位的阈值降低，从而导致神经肌肉兴奋性增加，使神经肌肉组织持续性收缩，从而出现手指和脚趾等肢体的抽搐。 3．判断元素与化合物的四个“明确”是什么？ 项 目 明 确 元素的统一性和差异性 种类还是含量 微量元素 含量及是否生物体所必需 化合物的元素组成 化合物的化学本质 元素和化合物 鲜重还是干重 4．细胞中合成糖类的细胞器有哪些？ 叶绿体：光合作用 高尔基体：合成纤维素，形成细胞壁 内质网：合成糖蛋白中的多糖，加工糖蛋白 5．磷脂分子的排布规律是由什么决定的？磷脂在水-水界面、水-空气界面怎样排布？细胞膜和细胞器膜为什么都是磷脂双分子层？ 磷脂分子的排布规律是由其分子结构决定的，头部由磷酸和胆碱组成，具有亲水性，尾部由脂肪酸组成，具有疏水性。 水-空气界面：磷脂单分子层；水-水界面：磷脂双分子层。 细胞膜和细胞器膜都是磷脂双分子层的原因是，细胞膜和细胞器膜的两侧都是以水为基础的液体环境。 6．呼吸熵是物质氧化分解时释放CO2与消耗O2的比值，糖类的呼吸熵等于1，而脂肪的呼吸熵却小于1，请从糖和脂肪的元素组成方面分析原因。 脂肪分子中氧的含量远远少于糖类，而氢的含量却比糖多，因此等质量的脂肪与糖相比，脂肪氧化分解时消耗的O2多于产生的CO2。 7．为什么等量的脂肪比糖类含能量多，但在一般情况下脂防却不是生物体利用的主要能源物质？ 糖类是生物体所利用的主要能源物质，尤其是大脑和神经系统所利用的能源必须由糖类来供应。而脂肪是生物体内最好的储备能源。脂肪是非极性化合物，可以以无水的形式储存在体内。虽然糖原也是动物细胞内的储能物质，但它是极性化合物，是高度的水合形式，在机体内储存时所占的体积相当于同等重量的脂肪所占体积的 4 倍左右，因此脂肪是一种很“经济”的储备能源。与糖类氧化相比，在生物细胞内脂肪的氧化速率比糖类慢，而且需要消耗大量的氧；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，所以对于生物体的生命活动而言，糖类和脂肪都可以作为储备能源，但是糖类是生物体生命活动利用的主要能源物质。 8．细胞中的脂肪与糖类可以相互转化吗？ 可以相互转化。血液中的葡萄糖除供细胞利用外，多余的部分可以合成糖原储存起来，如果葡萄糖还有富余，就可以转变成脂肪和某些氨基酸。当细胞中糖类不足时，脂肪可以转变成糖类。但是糖类和脂肪之间的转化程度由明显差异，糖类在供应充足的情况下，可以大量转化成脂肪，而脂肪一般只在糖类代谢障碍，引起供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类。 9．为什么双缩脲试剂B液不能过量？ 双缩脲试剂B液不能过量的原因是避免Cu2+与NaOH反应生成蓝色的Cu(OH)2，及Cu2+自身颜色影响显色观察。 10．为什么斐林试剂要现配现用？ 斐林试剂要现配现用的原因：斐林试剂很不稳定，容易产生蓝色的Cu(OH)2沉淀，所以应将甲液和乙液分别保存，使用时现配现用。 11．斐林试剂与双缩脲试剂的“一同四不同”是指什么？ “一同”：都含有NaOH和CuSO4两种成分，且NaOH溶液的质量浓度都为0.1 g/mL。 “四不同” ： 2 使用原理不同。斐林试剂的实质是新配制的Cu(OH)2溶液，双缩脲试剂的实质是碱性环境中的Cu2＋。 ②使用方法不同。鉴定还原糖时将甲、乙两液等量混匀后立即使用，需水浴加热；鉴定蛋白质时先加A液1 mL摇匀，然后加B液4滴，振荡摇匀，不需水浴加热。 ③CuSO4溶液的浓度不同。斐林试剂中CuSO4溶液的质量浓度为0.05 g/mL，双缩脲试剂中CuSO4溶液的质量浓度为0.01 g/mL。 3 颜色反应不同。可溶性还原糖+斐林试剂→浅蓝→棕→砖红（沉淀）；蛋白质+双缩脲试剂→紫色（溶液） 【破难点】 一、施肥对农作物影响的分析 1.“有收无收在于水，收多收少在于肥”“上粪不浇水，庄稼噘着嘴”“犁地深一寸，等于上层粪”。农业谚语是人民群众总结出的农业生产经验，它用简单通俗、精炼生动的话语反映出深刻的道理，是中华民族的文化瑰宝。 （1）[2017·全国卷Ⅲ，30（4）]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___________________________________________________________________。(答出2点即可)。 （2）[2020·全国卷Ⅰ，30（2）]农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的原因是____________________________________________________(答出1点即可)。 （3）当土壤含水量过高时，反而不利于植物的正常生长，可能的原因有___________________________ _______________________________________________________________________ (答出两点即可)。 （4）增施有机肥有利于叶绿素分子合成的主要原因是_________________________________________ ___________________________________________。 （1）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 （2）肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收 （3）植物根部因缺氧进行无氧呼吸，根部能量供应不足，影响物质运输；植物根部因无氧呼吸产生大量酒精而出现烂根现象 （4）有机肥被微生物分解产生N、Mg等无机盐，有利于叶绿素的合成 二、用实验法探究植物对无机盐离子的吸收具有偏好性 氮元素是植物生长的必需元素，合理施用氮肥可提高农作物的产量。农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮(NH)和硝态氮(NO)。已知某作物对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中NH和NO的吸收具有偏好性(NH和NO同时存在时，对一种离子的吸收量大于另一种)。请设计实验对这种偏好性进行验证，要求简要写出实验思路、预期结果和结论。 答案　实验思路：以硝酸铵为唯一氮源配制营养液，测定营养液中NH和NO的含量；用配制的营养液培养该作物，一段时间后，检测营养液中NH和NO的剩余量。 预期结果和结论：若营养液中NO剩余量小于NH剩余量，则说明作物甲偏好吸收NO；若营养液中NH剩余量小于NO剩余量，则说明作物甲偏好吸收NH。 三、用实验法探究某种元素是否是植物的必需元素 设计实验探究元素X是小麦生长发育所必需的。 （1）实验设计 （2）对照方法 ①空白对照 对照组：植物幼苗+完全培养液 实验组：植物幼苗+缺X完全培养液 ②自身对照 对照组：缺X完全培养液（加入无机盐X之前） 实验组：加入无机盐X之后 四、种子成熟和萌发过程中的物质变化 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： （1）据图1可知，种子成熟过程中有机物的主要变化是______________________________________。 （2）图2中在7天之前，萌发种子初期干重增加的原因是_______________________________________ __________________________________________________________________。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_______________________。 （3）油料作物种子如花生、蓖麻在播种时，播种的深度相对较浅，从物质代谢的角度分析，可能的原因是_____________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 （4）现有谷类种子和油料种子各一组，请根据种子在适宜条件下萌发时O2消耗量与CO2释放量的关系，设计实验以确定种子的类型，简要写出实验思路并预期实验结果及结论： （1）可溶性糖和淀粉含量减少，脂肪含量增加，可溶性糖和淀粉不断转化为脂肪储存起来 （2）油料作物种子萌发初期脂肪转化成糖类；脂肪氧元素含量比糖类氧元素含量低；脂肪转化成糖类后有机物的质量会增大 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 （3）脂肪中氧的含量低于糖类，而氢的含量高于糖类。等质量的脂肪与糖类氧化分解时，脂肪释放的能量更多，需要的O2更多，产生的H2O更多。 （4）实验思路：取等质量的谷类种子和油料种子，在相同且适宜的条件下萌发，分别测定这两组种子萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值(或CO2释放量和O2消耗量的比值)，并比较两组比值的大小。预期实验结果和结论：萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值低(或CO2释放量和O2消耗量的比值高)的一组为谷类种子；萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值高(或CO2释放量和O2消耗量的比值低)的一组为油料种子 种子形成和萌发过程中糖类和脂质的变化规律 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由于脂肪转化为糖类的过程中增加了氧元素干重有所增加，然后再减少。 五、用实验法证明可转移的矿质元素与不能转移的矿质元素缺乏时对植物的影响不同 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。 （1）缺镁和缺铁都会导致叶片发黄是因为缺镁和缺铁都会影响________的合成。该实验设计存在一处明显问题，指出并纠正：____________________________________________________________________ _________________________________________________________________。 （2）若停止对溶液通气，则一段时间后会出现烂根现象，分析其原因_____________________________ ______________________________________________________________。 （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：________________________________________________________ ____________________。 （1）叶绿素 每组只取一株大豆植株，太少，容易由于偶然因素而使实验出现误差。应该多取几株生长健壮、发育状况一致的大豆植株，随机均等分成三组 （2）溶液缺乏氧气，根细胞进行无氧呼吸产生的酒精对根细胞有毒害作用 （3）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 可转移的矿质元素与不能转移的矿质元素缺乏时对植物的影响 可转移的矿质元素 不能转移的矿质元素 实例 Mg Fe 在植物体内的存在形式 不稳定的化合物 稳定的化合物 植物对其利用情况 可再利用 不能再利用（只能用一次） 转移情况 从成熟部位向幼嫩部位转移 不能转移 缺乏时受害症状出现顺序 成熟部位先出现，幼嫩部位后出现 幼嫩部位先出现，成熟部位短期内不出现，时间长了才出现 1 学科网（北京）股份有限公司 $$