第1单元 第2课时 细胞中的无机物、糖类和脂质（word教师用书）-【高考领航】2025年高考生物大一轮复习

第2课时　细胞中的无机物、糖类和脂质 　1.基于对水、无机盐、糖类和脂质的种类和功能的分析，形成生命的物质观。(生命观念)　2.基于无机盐、糖类、脂质进行实验设计与结果分析。(科学探究)　3.关注糖类、脂质等物质的过量摄入对健康的影响，宣传有关营养保健的知识。(社会责任) 考点一　细胞中的元素和化合物、无机物 1．组成细胞的元素 (1)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系 (2)元素种类和存在形式 　①生物体内含有的元素不一定都是必需元素，如人体内可能含有Pb，微量元素和大量元素都是组成生物体的必需元素。②生物体含量很少的元素并非都是微量元素，微量元素含量虽少，但却是生命活动不可缺少的。 　(必修1 P16思考·讨论，改编)玉米细胞和人体细胞干重中含量较多的四种元素都是C、H、O、N，这是因为玉米和人都是生物，组成它们的主要成分都是糖类、脂质和蛋白质等物质，这些物质含有C、H、O，蛋白质中还含有大量的N。其中在玉米细胞中的含量大小关系为O＞C＞H＞N，而在人体细胞中的含量大小关系为C＞O＞N＞H，这是因为玉米细胞中含糖较多，人体细胞中含蛋白质较多。 2．组成细胞的化合物 3．细胞中的水 (1)水的特性 ①水分子具有极性，是良好的溶剂。 ②水分子之间的氢键不断地断裂，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。 ③水具有较高的比热容，水的温度相对不容易发生改变。 (2)水的存在形式和功能 (3)自由水与结合水的比值和细胞代谢的关系 4．细胞中的无机盐 　Mg不参与构成类胡萝卜素；细胞中的部分无机盐以化合物的形式存在，如CaCO3构成骨骼、牙齿等。 　(必修1 P22拓展应用，改编)对于病人治疗时经常需要输入生理盐水，原因是生理盐水是质量分数为0.9%的氯化钠溶液，正是人体细胞所处液体环境中溶质的浓度。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。 高考情境探究 1．水是生命之源，也是细胞内各种化学反应的介质，在细胞中有两种存在形式，即自由水和结合水。在植物细胞中自由水和结合水相对比例的变化是与生命活动相适应的。 (1)农民将新收获的种子放在场院晒，是为了除去部分自由水，然后再将其储存。这样做的目的是一是防止水分过多而霉变；二是可降低种子的呼吸作用，从而减少有机物的消耗。 (2)如果将晒过的种子放在试管中用火烘烤，失去的水是结合水，将这些种子种下去还能萌发吗？不能。理由是结合水是细胞结构的重要组成成分。 2．(经典高考题，节选)农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮(NH)和硝态氮(NO)。已知作物甲对同一种营养液(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。 提示：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NH和NO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。 重点难点阐释 验证某种矿质元素的生理功能 (1)实验设计 ①对照组：―→正常生长 ②实验组： (2)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的完全培养液，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，使实验组自身前后对照，以增强说服力。 1．(2024·云南红河模拟)图示为细胞中水的存在形式及其作用。下列叙述正确的是(　　) A．冬季来临，结合水/自由水的值增大，细胞代谢水平和抗逆性均降低 B．若乙的含义是“作为细胞内生物化学反应的反应物”，则可以参与氨基酸脱水缩合过程 C．甲的含义是“组成细胞的结构”，如果这部分水失去会导致细胞死亡 D．从上图中可以推测，温度越高，细胞中的自由水越多 解析：C　冬季来临，结合水/自由水的值增大，细胞代谢水平降低，抗逆性增强，A错误；自由水是氨基酸的脱水缩合过程的产物，不是反应物，B错误；甲是结合水的作用，结合水是细胞结构的重要组成成分，如果这部分水失去则会导致细胞死亡，C正确；细胞生存需要适宜的温度，故在一定范围内，温度越高自由水越多，D错误。 2．(2024·江苏苏州中学高三模拟)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 解析：C　缺铁会导致血红素含量减少，哺乳动物血液运输O2的能力下降，C错误。 考点二　细胞中的糖类和脂质 1．细胞中的糖类 　①二糖并不都是由葡萄糖组成的，如蔗糖是由葡萄糖和果糖组成的。②多糖水解的终产物是单糖，如淀粉水解的终产物是葡萄糖；糖类氧化分解的终产物是CO2和H2O等。 　(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，但它们在化学性质上有很大差距，其原因是它们葡萄糖连接的方式、数量等不同。 2．细胞中的脂质 　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。③并不是所有细胞膜上都有胆固醇。 3．细胞中糖类和脂质的关系 　(必修1 P26图2－6)与糖类相比较，脂肪的组成元素的种类与比例有什么异同？这种差异与脂肪的功能有什么关系？ 提示：与糖类相比，脂肪的组成元素中C、H比例高，相同质量的糖类和脂肪氧化分解时，脂肪需氧多，释放的能量多，这种差异使脂肪成为生物体内良好的储能物质。 高考情境探究 1．(经典高考题，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。 (1)曲线甲表示品系F纤维细胞中的蔗糖含量，判断的依据是品系F中的SUT表达水平提高，对蔗糖的运输增加，分析曲线可知，甲曲线蔗糖含量的最高值大于乙且上升的时间早于乙，所以曲线甲应为品系F纤维细胞中的蔗糖含量。 (2)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，判断的依据是蔗糖在纤维细胞的加厚期被大量水解后参与纤维素的合成。 2．蓖麻种子的胚乳呈白色，脂肪含量占种子总质量的70%。为探究该植物种子萌发过程中的物质变化，某研究小组将种子置于温度、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。 甲 乙 (1)种子中储存的脂肪大多含有哪种脂肪酸？ 提示：不饱和脂肪酸。 (2)据图乙可知，导致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。 提示：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。 (3)相比于淀粉类作物种子，种植油料作物种子时要播种浅一些还是深一些？为什么？ 提示：要播种浅一些。因为脂肪中氧的含量远远低于糖类，而氢的含量更高。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也更多。 重点难点阐释 种子形成和萌发过程中糖类和脂质的变化 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 (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，吸收水分导致鲜重增加，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(是由于脂肪转化为糖的过程中增加了氧元素)，然后再减少。 1．(2024·安徽马鞍山模拟)控制好糖类的摄入，有益于身体健康。下列关于生物体内糖类的叙述，正确的是(　　) A．肝糖原可分解成葡萄糖来补充血糖 B．葡萄糖、几丁质是动物细胞特有的 C．人体摄入的多糖都能被人体消化吸收 D．脱氧核糖能参与DNA和RNA的组成 解析：A　肝糖原可分解成葡萄糖来补充血糖，肌糖原不能分解成葡萄糖，A正确；葡萄糖是动植物细胞共有的还原糖，几丁质又称壳多糖，是真菌等生物细胞壁的成分，能用于净化污水，制作人造皮肤等，B错误；人体中摄入的纤维素不能在人体中消化吸收，纤维素属于多糖，C错误；脱氧核糖和核糖分别是DNA和RNA的组成成分，D错误。 2．(2024·江苏苏州模拟)近年来有关脂质的研究备受关注。脂质组学作为一个全新的领域，正吸引越来越多的科学家投入研究。下列关于脂质的叙述，正确的是(　　) A．所有的细胞中都含有脂质 B．脂质的组成元素都相同 C．脂质一般都溶于水 D．脂质都可以作为生物体内的储能物质 解析：A　细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子组成，所有的细胞膜中都含有磷脂，脂质包括脂肪、磷脂和固醇，A正确；脂肪和固醇的组成元素是C、H、O，磷脂的组成元素为C、H、O、N、P，B错误；脂质一般不溶于水，C错误；脂质中的脂肪是细胞内重要的储能物质，磷脂和固醇不是储能物质，D错误。 3．如图是食物被人体消化吸收后，通过一系列代谢为人体提供营养的示意图。下列相关叙述错误的是(　　) A．人小肠上皮细胞以主动运输的方式吸收葡萄糖 B．人体内脂肪和糖类之间的转化程度有明显的差异 C．人成熟的红细胞能完成图中“Ｋ”内的全部过程 D．细胞呼吸能为人体提供能量，也是物质代谢的枢纽 解析：C　人小肠上皮细胞以主动运输的方式吸收葡萄糖，需要载体和能量，A正确；人体内脂肪和糖类之间的转化程度有明显的差异，糖类容易转化成脂肪，而脂肪转化成糖类比较少，B正确；人成熟的红细胞没有线粒体，不能进行有氧呼吸形成CO2和H2O，C错误；细胞呼吸能为人体提供能量，形成的中间产物能转化成其他物质，即也是物质代谢的枢纽，D正确。 1．(2022·湖北卷)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 解析：C　自由水是化学反应的介质，故水是酶促反应的环境，A正确；血液中的缓冲对是由离子组成的，离子溶解在水中才能形成缓冲体系，B正确；维生素D属于脂质，脂质通常都不溶于水，C错误；自由水能参与化学反应，故水可作为反应物参与生物氧化过程，如有氧呼吸的第二阶段，D正确。 2．(2023·湖北卷)维生素D3可从牛奶、鱼肝油等食物中获取，也可在阳光下由皮肤中的7­脱氢胆固醇转化而来，活化维生素D3可促进小肠和肾小管等部位对钙的吸收。研究发现，肾脏合成和释放的羟化酶可以促进维生素D3的活化。下列叙述错误的是(　　) A．肾功能下降可导致机体出现骨质疏松 B．适度的户外活动，有利于少年儿童的骨骼发育 C．小肠吸收钙减少可导致细胞外液渗透压明显下降 D．肾功能障碍时，补充维生素D3不能有效缓解血钙浓度下降 解析：C　肾功能下降会导致维生素D3的活性下降，进而减少小肠和肾小管等部位对钙的吸收，导致机体出现骨质疏松，A正确；因为阳光下皮肤中可以进行维生素D3的转化，而它又能促进钙的吸收，因此适度的户外活动，有利于少年儿童的骨骼发育，B正确；细胞外液渗透压主要由钠离子和氯离子提供，小肠吸收钙减少并不会导致细胞外液渗透压明显下降，C错误；肾功能障碍时，维生素D3的活化受阻，只有活化的维生素D3才能促进钙的吸收，因此补充维生素D3不能有效缓解血钙浓度下降，D正确。 3．(2023·北京卷)运动强度越低，骨骼肌的耗氧量越少。如图显示在不同强度体育运动时，骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量。对这一结果正确的理解是(　　) A．低强度运动时，主要利用脂肪酸供能 B．中等强度运动时，主要供能物质是血糖 C．高强度运动时，糖类中的能量全部转变为ATP D．肌糖原在有氧条件下才能氧化分解提供能量 解析：A　由图可知，当运动强度较低时，主要利用脂肪酸供能，A符合题意；由图可知，中等强度运动时，主要供能物质是肌糖原，其次是脂肪酸，B不符合题意；高强度运动时，糖类中的能量大部分以热能的形式散失，少部分转变为ATP，C不符合题意；高强度运动时，机体同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，肌糖原在有氧条件和无氧条件均能氧化分解提供能量，D不符合题意。 4．(2023·天津卷)某种蜂将幼虫生产在某种寄主动物的身体里，研究人员发现幼虫羽化成功率与寄主肠道菌群有关，得到如下表结论： 菌种 1 2 3 4 5 6 醋酸杆菌A ＋ － ＋ ＋ ＋ ＋ 芽孢杆菌B ＋ － － ＋ － － 菌C ＋ － － － ＋ － 菌D ＋ － － － － ＋ 注：＋代表存在这种菌，－代表不存在这种菌。 (1)根据第____列，在有菌A的情况下，菌______会进一步促进提高幼蜂羽化率。 (2)研究人员对幼蜂寄生可能造成的影响进行研究。 (ⅰ)研究发现幼蜂会分泌一种物质，类似于人体内胰岛素的作用，则其作用可以是促进____物质转化为脂质。 (ⅱ)研究还发现，幼蜂的存在会导致寄主体内脂肪酶活性降低，这是通过__________的方式使寄主积累脂质。 (ⅲ)研究还需要知道幼蜂是否对寄主体内脂质合成量有影响，结合以上实验结果，请设计实验探究：__________________________。 解析：(1)结合题意可知，菌A是醋酸杆菌，表中第1、3、4、5和6列中均有A存在，与第3列对比，结合羽化率数据可知，在有菌A的情况下，菌B会进一步促进提高幼蜂羽化率。(2)(ⅰ)研究发现幼蜂会分泌一种物质，类似于人体内胰岛素的作用，由于胰岛素具有降血糖作用，则其作用可以是促进糖类物质转化为脂质。(ⅱ)研究还发现，幼蜂的存在会导致寄主体内脂肪酶活性降低，这是通过减少脂肪的分解的方式使寄主积累脂质。(ⅲ)研究幼蜂是否对寄主体内脂质合成量有影响，自变量应为是否有幼蜂寄生，因变量为寄主体内脂质含量变化，可将若干只生长状况相同的同性别的寄主动物随机均分为两组，一组让幼蜂寄生，一组不做处理，并分别检测脂质含量；一段时间后，检测、比较两组寄主动物处理前后脂质含量的变化。 答案：(1)1、3、4、5、6　B　(2)(ⅰ)糖类　(ⅱ)减少脂肪的分解　(ⅲ)将若干只生长状况相同的同性别的寄主动物随机均分为两组，一组让幼蜂寄生，一组不做处理，并分别检测脂质含量；一段时间后，检测、比较两组寄主动物处理前后脂质含量的变化 学科网（北京）股份有限公司 $$