2025届高考生物一轮复习：第2讲 细胞中的无机物、糖类和脂质

第二讲 细胞的无机物、糖类和脂质 1.常见的有___多种，大多以______形式存在。 20 最基本元素 基本元素 主要元素 大量元素 微量元素 C H O N P S K Ca Mg等 Fe Mn Zn Cu B Mo等 ①大量元素和微量元素划分的依据是含量，而不是生理作用。 ②生物体内含有的元素不一定是生物所必需的元素，如Pb。 ③占人体细胞鲜重最多的是 O（C H N ) 占人体细胞干重最多的是 C (O N H ) 一、组成细胞的元素 2.分类： 3.生物界与非生物界的统一性和差异性 一、组成细胞的元素 原因：是对环境中物质的选择吸收 1．下列各组化合物中，由相同元素组成的是(　　) A．叶绿素、类胡萝卜素 B．胰岛素、性激素 C．脂肪、核苷酸 D．纤维素、丙酮酸 D 对位训练： 2．(2020·重庆一中月考)下列关于元素和化合物的说法不正确的是 A．叶绿素由C、H、O、N、Mg等大量元素和微量元素构成 B．P元素存在于磷脂分子的亲水性部位 C．核酸中的N元素只存在于碱基中 D．细胞中的元素大多以化合物形式存在 A 3.下列哪一组结构或物质的元素组成可能不相同(　　) A．细菌体内的基因与细胞膜 B．蓝细菌细胞内的核糖体与细菌的细胞壁 C．骨骼肌细胞内的线粒体与染色体 D．植物细胞中的纤维素与动物细胞中的糖原 B 4 镁是叶绿素的重要组成元素，植物体缺少镁元素会导致叶片发 黄，影响光合作用。请设计实验证明镁是植物必需的矿质元素。 实验材料：某种植物幼苗若干、完全培养液、缺镁培养液。 请写出该实验的设计思路并预测实验结果。 思路建模： 设置对照实验→分组编号→控制自变量→检测因变量。 提示：①选择生理状况相同的植物幼苗若干，平均分成A、B两组； ②A组用完全培养液培养、B组用缺镁培养液培养； ③一段时间后，观察两组叶片是否变黄； ④若B组叶片发黄，再补充镁离子，一段时间叶片恢复绿色， 则证明镁是植物必需的矿质元素。 科学探究 5 最多 鲜重 二、组成细胞的化合物 6 知识应用---1. 根据特征元素推测化合物的种类 糖类和脂肪 叶绿素 核酸、磷脂、ATP NADPH等 蛋白质 甲状腺激素 7 知识应用---2. 推测某一结构(或物质)的元素组成 首先分析该结构或物质的组成成分，再推测其元素组成。如： 细胞膜→ → 染色体→ → 核糖体→ → 病毒→ → 蛋白质＋糖类＋磷脂 C、H、O、N、P； 蛋白质＋DNA C、H、O、N、P； 蛋白质＋RNA C、H、O、N、P； 蛋白质＋核酸 C、H、O、N、P。 典例精研精练 　　 DIAN LI JING YAN JING LIAN 考点1 考点2 考点3 考点4 8 4. C 5．(2019·海南高考)植物细胞中水和矿质元素离子会表现出 某些特点。下列叙述错误的是(　　) A．根细胞中的K＋不能以自由扩散的方式进入土壤溶液中 B．矿质元素离子在细胞内积累可引起外界溶液中的水进入细胞 C．根细胞吸收的矿质元素能够以离子的形式贮存在液泡中 D．叶肉细胞中参与光合作用光反应阶段的水分子属于结合水 D 三、细胞中的水 1、细胞中的水的存在形式和功能 存在形式 自由水 结合水 含义 细胞中绝大部分以游离的形式 存在，是可以__________的水 与细胞内__________相结合 的水 功能 ①细胞内的_________ 是细胞结构的重要组成成分 ②参与_____________ ③为细胞提供_____环境 ④运送________ 和代谢废物 含量 约占细胞内全部水分的95.5% 约占细胞内全部水分的4.5% 自由流动 其他物质 良好溶剂 生物化学反应 液体 营养物质 2.知识归纳---生物体内水的代谢图解笔记 (1)将收获的种子晒干，降低自由水的含量，使代谢减弱，有利于种子的长期保存。 (2)干种子萌发前，需要吸收水分，增加自由水的含量，使代谢逐渐增强。 (3)越冬作物减少灌溉，降低自由水含量，提高对低温的抗性 3.联系实际：水的含量与细胞代谢和抗逆性的关系 6．(2020·呼和浩特市高三调研)水是生命之源，下列有关生物体 内水的叙述，不合理的是(　　) A．结合水是细胞的组成成分，越冬植物体内结合水的比例会升高 B．人体细胞中的内质网、线粒体和核糖体都会产生水 C．胰岛素在肝脏细胞发挥作用的过程中只产生水，不消耗水 D．绿色植物暗反应所需的还原剂最终来自叶绿体中水的光解 C 7．(2018年全国卷Ⅱ)有些作物的种子入库前需要经过风干处理， 与风干前相比，下列说法错误的是(　　) A．风干种子中有机物的消耗减慢 B．风干种子上微生物不易生长繁殖 C．风干种子中细胞呼吸作用的强度高 D．风干种子中结合水与自由水的比值大 C 14 1、细胞中的无机盐的存在形式和功能 存在形式 大多数无机盐以______形式存在，少数以化合物形 式存在 含量 占细胞鲜重的____________ 功能 ①维持细胞和生物体的生命活动，如哺乳动物血液 中_______含量太低，会出现抽搐等症状 ②维持渗透压，维持细胞的______平衡 ③组成细胞结构，如磷酸钙是组成骨骼的主要成分 1%～1.5% 钙离子 酸碱 离子 四、细胞中的无机盐 2.知识归纳---细胞内无机盐存在形式及代谢笔记 16 3.常见无机盐的功能与缺乏症:(生命观念:结构与功能观) 种类 功能 缺乏时引起的症状 Fe2+ _________的重要组成成分 缺铁性贫血症 Mg2+ _______的重要组成成分 植物叶绿素合成受阻,影响光合作用 Zn2+ 很多酶的组成成分 生长发育不良,生殖腺功能受影响 Ca2+ 骨骼、牙齿的重要组成成分 骨骼畸形;抽搐等 I- ___________的重要组成成分 甲状腺肿大;呆小症 B 促进花粉的萌发和花粉管的伸长 油菜缺 B 时,“花而不实” Na+ 维持动物细胞外液的渗透压 动物细胞外液渗透压降低,过低时 不能维持正常的细胞形态 血红蛋白 叶绿素 甲状腺激素 8．(2018年全国卷Ⅰ)下列有关植物根系吸收利用营养元素的叙述， 错误的是(　　) A．在酸性土壤中，小麦可吸收利用土壤中的N2和NO3 B．农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收 C．土壤微生物降解植物秸秆产生的无机盐离子可被根系吸收 D．给玉米施肥过多时，会因根系水分外流引起“烧苗”现象 对接高考： A 五、细胞中的糖类 C、H、O 1、细胞中的糖类的种类和功能 单糖 五 碳 六 碳 糖 二糖 植物   动物 多糖 植物 动物 真菌 核糖 C5H10O5 脱氧核糖 C5H10O4 动植物细胞 RNA的组成成分之一 DNA的组成成分之一 C6H12O6 植物细胞 动物细胞 生命活动的主要能源物质 提供能量 乳糖 C12H22O11 甜菜、甘蔗中较多 发芽谷粒中较多 人和动物乳汁中 必须水解成单糖才能被 细胞吸收 葡萄糖 果糖 半乳糖 蔗糖 麦芽糖 淀粉 纤维素 糖原 (C6H10O5)n 植物细胞 植物细胞中储能物质 植物细胞 细胞壁的主要组成成分 动物肝脏肌肉 储存能量,调节血糖 几丁质 主要在真菌细胞壁、甲壳类和昆虫外骨骼 支撑、保护 19 2、二糖（C12H22O11）与多糖(C6H10O5)n 葡萄糖 葡萄糖 麦芽糖 葡萄糖 果 糖 蔗糖 葡萄糖 半乳糖 乳糖 多糖(C6H10O5)n 淀粉 麦芽糖 葡萄糖 淀粉酶 麦芽糖酶 多糖 二糖 单糖 二糖（C12H22O11） 五、细胞中的糖类 分类依据 种类 按归属 动植物细胞共有的糖 核糖、脱氧核糖、_______ 主要存在于动物细胞中的糖 半乳糖、乳糖、_______ 主要存在于植物细胞中的糖 果糖 蔗糖 麦芽糖，淀粉、_______ 按功能 细胞中主要的能源物质 _______ 细胞中的储能物质 _ _ 细胞的结构物质 核糖、脱氧核糖、_______糖蛋白 按是否具 有还原性 还原糖 ________、果糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖等 非还原糖 _____、淀粉、糖原、纤维素 葡萄糖 糖原 纤维素 葡萄糖 淀粉、糖原 纤维素 葡萄糖 蔗糖 3、糖的分类 10．下列关于生物体内糖类物质的叙述正确的是(　　) A．麦芽糖在动植物细胞中都能检测到 B．单糖、二糖和多糖在细胞内可以相互转化 C．糖类物质都是细胞内的能源物质 D．糖类物质在细胞内不能储存 对位训练 B 11．下列有关细胞中糖的叙述，正确的是(　　) A．葡萄糖、核糖都是不能再水解的糖 B．蔗糖、果糖都是还原糖 C．脱氧核糖、麦芽糖都可存在于动物细胞中 D．纤维素、糖原都是细胞中的储能物质 A 六、细胞中的脂质 储能 C、H、O 维生素D 生殖细胞 磷脂 胆固醇 1．元素组成 (1)主要是 ，有的还含有 。 (2)特点：与糖类相比， 的含量少，而 的含量更多。 2．脂质的分类和功能 C、H、O P和N 氧 氢 23 3、脂质物质与生活实践的联系： （1）导致公鸡出现“大红冠子花外衣”的主要物质是什么？ 其化学本质是哪一类？主要作用是什么？ 提示：雄激素；固醇类；促进生殖器官发育和生殖细胞的形成， 激发并维持第二性征。 （2）相同质量的糖类和脂肪，谁储存的能量多？原因是什么？ 提示：脂肪；因为脂肪中H所占比例高。 （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，可能的原因是什么？ 提示：油料作物种子含脂肪较多，种子萌发时消耗的氧气量相对较大。 24 糖类和脂质的比较 比较项目 糖类 脂质 区别 元素组成 C、H、O C、H、O、(N、P) 种类 单糖、二糖、多糖 脂肪、磷脂、固醇 合成部位 淀粉：叶绿体；纤维素：高尔基体； 糖原：主要是肝脏、肌肉 主要是内质网（滑面内质网） 生理作用 ①主要的能源物质；②构成细胞结构，如糖被、细胞壁；③核酸的组成成分，如核糖、脱氧核糖 ①生物体的储能物质，如脂肪； ②构成细胞膜的重要成分，如磷脂；③调节新陈代谢和生殖，如性激素 等质量氧化分解 耗O2少，产H2O少，释放能量少 耗O2多，产H2O多，释放能量多 联系 细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的。比如血糖高时，部分血糖转化成脂肪、某些氨基酸；血糖低时，脂肪等非糖物质可转化成血糖。注意：脂肪一般只在糖类代谢发生障碍，引起供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类。 拓展 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(还原性糖)→淀粉 糖类→脂肪 种子萌发时 淀粉→可溶性糖(还原性糖) 脂肪→甘油、脂肪酸→糖类 注意： 1. 种子形成时，光合作用产物的输入导致干重增加。 2. 种子萌发时，非油料作物种子和油料作物种子吸收水分导致鲜重增加；对于非油料作物的种子由于只进行细胞呼吸导致干重减少，对于油料作物种子萌发初期干重有所增加(由于脂肪与糖类相比，脂肪中的C、H比例都很高，当脂肪转化为糖类时，氧元素增加)，然后再减少。 拓展 将油料种子置于温度、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，结果如图所示：图中在7 d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 d干重下降的原因是______________________________________________________________。 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 12．下列关于脂质的叙述，正确的是(　　) A．脂质中，只有磷脂参与细胞膜的构成 B．脂肪只存在于脂肪细胞中 C．某些脂质可调节动物的生命活动 D．等质量的脂肪彻底氧化分解释放的能量比多糖少 对位训练 C 13．下列哪项不是细胞内的脂质具有的功能(　　) A．细胞内良好的储能物质 B．是构成细胞膜等生物膜的重要物质 C．减少体内热量散失，维持体温恒定 D．催化体内能源物质分解，利于机体抵御寒冷天气 D 28 七、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 29 2．实验材料的选择 ①苹果　②花生种子　③豆汁　④梨　⑤鸡蛋清　⑥甘蔗汁　 ⑦马铃薯匀浆　⑧芝麻种子　⑨西瓜汁　⑩花生种子匀浆 请将适合的材料编号填到下面横线上： (1)还原糖检测 。 (2)脂肪检测 。 (3)蛋白质检测 。 (4)淀粉检测 。 ①④ ②⑩ ③⑤ ⑦ 七、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 糖量 白色或近于白色 斐林 砖红 呈现蓝色 还原糖 （1）还原糖的检测和观察： 3.实验步骤： （2）.脂肪的鉴定 取材：花生种子（浸泡３－４h），去皮，将子叶削成薄片 制片： ①选取最薄的薄片移至载玻片中央 ②在薄片上滴加苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ) 染液2 － 3滴， 染色２－３min ③滴加体积分数为50%的酒精溶液1—2滴，洗去浮色色 (多余的苏丹Ⅲ ) ④吸去余液，滴1-2滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片 观察： 先在低倍镜下找到已着色的薄片，后用高倍镜观察 现象： 有被染成橘黄色(或红色)的脂肪微粒 注意：切片要薄，如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊。 （3）.蛋白质的鉴定 选材与制备 组织样液： 黄豆组织样液（或鸡蛋蛋清稀释液） ［黄豆浸泡 →去皮→切片→研磨→过滤→滤液］ 显色反应 ２mL组 织样液 双缩脲试剂 Ａ　２mL 现象： 无色 双缩脲试剂 Ｂ３－４滴 紫色 (NaOH溶液) (CuSO4溶液) 注意：可以检测蛋白质、多肽，不可以检测氨基酸，因为氨基酸中不含Cu2+反应的肽键。 14.下列关于“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验操作步骤的叙述, 错误的是 (　　) A.用于检测还原糖的斐林试剂甲液、乙液和蒸馏水用于蛋白质的检测 B.若要检测花生种子细胞中是否含有脂肪,可以不需要用显微镜观察 C.检测可溶性还原糖时,要加入斐林试剂(甲液和乙液等量混合均匀后再加入) D.用双缩脲试剂检测蛋白质时,需水浴加热2 min才能看到紫色 D 15.(创新性·变性的蛋白质的检测) (2021·晋中模拟)下列实验中, 不能产生特定颜色的是 (　　) A.用碱性重铬酸钾溶液检测酒精的生成 B.花生子叶经苏丹Ⅲ染液染色后,在显微镜下观察脂肪颗粒 C.取成熟的苹果匀浆,加入斐林试剂并水浴加热 D.取煮沸过的豆浆,冷却后加入双缩脲试剂 A 16.(2019·全国卷Ⅲ)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。回答下列问题。 (1)植物细胞内，在核糖体上合成的含氮有机物是__________，在细胞 核中合成的含氮有机物是 __________ ，叶绿体中含氮的光合色素 是________。 (2)农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮(NH4+)和硝态氮(NO3－)。已知作物 甲对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中NH4+和NO3－的吸收具有偏好性 (NH4+和NO3－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。 蛋白质 DNA和RNA 叶绿素 实验思路：配制营养液(以硝酸铵为唯一氮源)，用该营养液培养作物甲， 一段时间后，检测营养液中NH4+和NO3－剩余量。 预期结果和结论：若营养液中NO3－剩余量小于NH4+剩余量，则说明作物甲 偏好吸收NO3－；若营养液中NH4+剩余量小于NO3－剩余量，则说明作物甲 偏好吸收NH4+ 35 2．图1是细胞中化合物含量的扇形图，图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图，下列说法错误的是(　　) A．若图1表示细胞鲜重，则A、B化合物依次是H2O、蛋白质 B．若图2表示组成人体细胞的元素含量，则a、b、c依次是O、C、H C．地壳与活细胞中含量最多的元素都是a，因此说明生物界与非生物界具有统一性 D．若图1表示细胞完全脱水后的化合物含量，则A化合物具有多样性，其必含的元素为C、H、O、N $$