1.2 细胞中的无机物、糖类和脂质(Word教参)-【正禾一本通】2025年高考生物高三一轮总复习高效讲义（人教版2019 不定项版）

第2课时　细胞中的无机物、糖类和脂质　 【课标要求】1.说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成。2.指出水大约占细胞重量的2/3，以自由水和结合水的形式存在，赋予了细胞许多特性，在生命活动中具有重要作用。3.举例说出无机盐在细胞内含量虽少，但与生命活动密切相关。4.概述糖类有多种类型，它们既是细胞的重要结构成分，又是生命活动的主要能源物质。5.举例说出不同种类的脂质对维持细胞结构和功能有重要作用。6.探究·实践：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。 考点1　细胞中的元素和无机化合物 整合必备知识 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)元素类型及含量 ①分类 ②细胞中4种含量最多的元素是C、H、O、N。 2.组成细胞的化合物 3.细胞中水的特点、存在形式和生理功能 (1)结构特点 ①水是极性分子，因此水是良好的溶剂。 ②水分子具有氢键，易于断裂和形成，使水具有流动性和较高的比热容。 (2)存在形式和生理功能 项目 自由水 结合水 形式 在细胞中以游离的形式存在 与细胞内其他物质相结合 作用 ①细胞内良好的溶剂 ②参与生物化学反应 ③为细胞提供液体环境 ④运送营养物质和代谢废物 是细胞结构的重要组成部分 4.自由水与结合水的比值与代谢、抗逆性的关系 (1)图示 (2)曲线 5.细胞中的无机盐 [深挖教材]　 (必修1 P22“思考·讨论”)N、Mg是组成叶绿素的元素，N、P是组成叶绿体类囊体膜和ATP的元素，N也是组成光合酶的元素，因此植物缺少N、Mg、P会影响植物的光合作用。 【易错辨析】　//////////////////////////////// (1)活细胞中，氢原子数目多于氧原子数目。(√) (2)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。 (×) 提示：活细胞中含量最多的化合物是水。 (3)细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在。(×) 提示：细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在。 提升关键能力 1.下图表示某植物在不同时期的含水量、自由水含量、结合水含量和呼吸速率(用CO2的释放量表示)，请据图回答问题。 (1)随着温度下降，植物吸水减少，总含水量减少，其中结合水含量相对增多，自由水含量减少。(填“增多”或“减少”) (2)细胞内结合水与自由水的比值越大，细胞呼吸越弱，代谢越缓慢。 (3)自由水与结合水的比值变小，植物的抗逆性加强。原因是结合水不易结冰，不会因发生蒸腾作用而散失，同时细胞呼吸减弱，代谢活动减弱，消耗糖分减少。 2.Zn2＋是激活色氨酸合成酶的必要成分，缺Zn2＋会影响生长素合成导致植物生长受阻，通常会出现节间缩短，叶片变小呈簇生状，俗称“小叶病”。 (1)锌属于大量元素还是微量元素？该现象说明无机盐的作用是什么？ 提示：锌属于微量元素。该现象说明无机盐的作用是维持细胞和生物体的正常生命活动。 (2)为探究小叶病是否由缺锌引起，对照组、实验组分别怎样设置？写出简要步骤。 提示：①对照组应使用完全培养液，实验组使用缺锌的完全培养液。②将长势相同的幼苗分成2等份，分别培养在上述2种培养液中。③放在适宜的条件下培养一段时间，观察幼苗的生长发育状况。 (3)若实验证明小叶病是由缺锌引起的，则从科学研究的严谨角度出发，还应增加的实验步骤是什么？增加步骤后的实验结果是什么？ 提示：在实验组缺锌的完全培养液中再加入一定量的含锌的无机盐，培养一段时间。一段时间后小叶病消失，植株恢复正常生长。 落实素养题组 1.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化合物依次是水、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.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，其一定含有的元素为C、H、O、N D.地壳与活细胞中含量最多的元素都是a，由此说明生物界与非生物界具有统一性 解析：选D。地壳与活细胞中含量最多的元素都是O，但是并不能说明非生物界与生物界具有统一性。生物界与非生物界具有统一性体现在：组成细胞的化学元素在无机自然界中都能找到，没有一种化学元素是细胞特有的，D错误。 2.(2024·鞍山模拟)《氾胜之书》中记载道：“凡耕之本，在于趣时和土，务粪泽，早锄早获。春冻解，地气始通，土一和解。夏至，天气始暑，阴气始盛，土复解。夏至后九十日，昼夜分，天地气和。以此时耕田，一而当五，名曰膏泽，皆得时功。”下列分析错误的是(　　) A.“务粪泽”——施肥和灌溉能够为植物提供物质和能量，有利于作物生长 B.“早锄”——农田锄草能降低农作物与杂草因生存空间和资源而产生的种间竞争 C.“春冻解，地气始通”——春天温度升高，植物细胞内结合水与自由水的比值降低 D.“以此时耕田”——中耕松土能提高土壤含氧量，有利于根系吸收土壤中的无机盐 解析：选A。分析可知，“务粪泽”即施肥和灌溉，可以保持土壤的肥沃，提高植物的无机营养，有利于植物生长，不能提供能量，A错误；“早锄”即尽早锄草，其目的是消灭杂草，防止杂草与农作物竞争营养和生存空间，B正确；“春冻解，地气始通”其意为立春后，温度升高，细胞代谢旺盛，植物细胞内结合水与自由水的比值降低，C正确；“以此时耕田”是说在上述时间耕地，中耕松土能使土壤含氧量升高，促进根系有氧呼吸，有利于吸收矿质元素，D正确。 3.(多选)适时适量的灌溉和追施肥料是农作物高产、稳产的保障。下列关于水和无机盐的叙述，正确的是(　　) A.叶肉细胞中如果缺少Mg2＋，一定会影响农作物的正常生长 B.种子入仓前通过充分晾晒丢失全部自由水，以减少有机物消耗 C.参与生命活动的无机盐常需要溶解在水中才能发挥应有功能 D.根系吸收水和无机盐是两个既独立又有联系的过程 解析：选ACD。叶肉细胞中如果缺少Mg2＋，会影响叶绿素的合成，使光合作用受到影响，从而影响农作物的正常生长，A正确；种子入仓前充分晾晒丢失大部分自由水，没有全部丢失，B错误；参与生命活动的无机盐常需要溶解在水中才能发挥应有功能，如体液中的无机盐参与渗透压的形成，C正确；无机盐溶于水中才能被植物吸收，同时植物根系吸收水的方式和吸收无机盐的方式不同，因此根系吸收水和无机盐是两个既独立又有联系的过程，D正确。 题后点击　无机盐的功能 考点2　细胞中的糖类和脂质 整合必备知识 1.细胞中的糖类 [深挖教材]　 (1)(必修1 P24“图2­3”)细胞中多糖的组成：构成淀粉、糖原和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。 2.细胞中的脂质 [深挖教材]　 (2)(必修1 P26“楷体文字部分”)若脂肪酸长链中的碳原子之间都以单键连接，则为饱和脂肪酸；若脂肪酸长链中碳原子之间存在双键，则为不饱和脂肪酸。植物脂肪大多数含有不饱和脂肪酸，在室温时呈液态，而大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸，室温时呈固态。 (3)(必修1 P27“练习与应用”)磷脂是所有细胞(填“真核细胞”“原核细胞”或“所有细胞”)必不可少的脂质。 3.细胞中糖类和脂质的相互转化 【易错辨析】　//////////////////////////////// (1)彻底氧化分解时脂肪比相同质量的糖类释放能量少。 (×) 提示：脂肪中氢原子比例高，彻底氧化分解时比相同质量的糖类产能多。 (2)脂质通常都不溶于水、而溶于脂溶性有机溶剂，如丙酮、氯仿、乙醚等。 (√) (3)糖类供应充足时会大量转化为脂肪，必要时脂肪也可以大量转化为糖类。 (×) 提示：糖类供应充足时会大量转化为脂肪，但脂肪不能大量转化为糖类。 提升关键能力 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。 (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多，产生的H2O多。 关键点拨 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 可溶性糖(还原糖)→淀粉 糖类→脂肪 种子萌发 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类的过程中增加了氧元素)，然后再减少。 落实素养题组 1.下列关于细胞内的糖类与脂质的叙述，错误的是(　　) A.糖类是生物体维持生命活动的主要能源物质，也是生物体重要的结构物质 B.脂质中只有磷脂是构成细胞膜的成分 C.枯枝落叶中的纤维素经微生物分解可产生葡萄糖 D.脂质分子中H的含量多于糖类 解析：选B。糖类是生物体维持生命活动的主要能源物质，也是生物体的结构物质，A正确；脂质中的磷脂构成细胞膜的基本支架，胆固醇也是动物细胞膜的重要组成成分，B错误；纤维素是由葡萄糖聚合而成的多聚体，枯枝落叶中的纤维素经微生物分解可产生葡萄糖，C正确；与糖类相比，脂质中H的相对含量较多，氧化分解时消耗的氧气较多，释放的能量多，D正确。 题后点击　多糖的“水解”与“氧化分解”不同 多糖和二糖水解的终产物是单糖，如淀粉水解的终产物是葡萄糖，蔗糖水解的终产物是葡萄糖和果糖；糖氧化分解的终产物是CO2和H2O。 2.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)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____________。 解析：(1)分析图1可知，种子成熟过程中，有机物的主要变化是可溶性糖和淀粉不断转化为脂肪储存起来。(2)脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。(3)在种子萌发前一段时间干重增加，最可能的原因是脂肪转化为糖类。由于脂肪与糖类相比，脂肪中氢的含量更高，当脂肪转化为糖类时，氧元素增加。第7～10天种子只进行细胞呼吸，不进行光合作用，有机物逐渐减少。由于种子处于黑暗环境，并且提供的是蒸馏水，因而欲完成光合作用必须提供的条件是光照和所需的矿质元素离子。 答案：(1)可溶性糖和淀粉不断转化为脂肪储存起来　(2)苏丹Ⅲ　橘黄　(3)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 考点3　检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质[探究·实践] 整合必备知识 1.实验原理(连线) 2.实验步骤 (1)还原糖的检测 (2)脂肪的检测 (3)蛋白质的检测 3.区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同”“三不同” [深挖教材] (必修1 P18“探究·实践”)斐林试剂的甲液、乙液的成分分别与双缩脲试剂的A液、B液成分相同，只是斐林试剂乙液的质量浓度比双缩脲试剂B液的大，故只需将斐林试剂乙液用蒸馏水稀释即可。　 [深化理解] 实验成功的4个关键点 (1)三个实验中都不宜选取有颜色的材料，否则会干扰实验结果的观察。 (2)脂肪检测的过程中滴加1～2滴体积分数为50%的酒精的目的是洗去浮色，原因是苏丹Ⅲ易溶于酒精。 (3)物质检测实验一般不设对照实验，若需设对照实验，则对照组应加入成分已知的物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清。 (4)实验中，在加相应试剂之前要留出部分组织样液，目的是作为对照，以便与鉴定后的样液颜色对比，增强实验的说服力。 【易错辨析】　//////////////////////////////// (1)斐林试剂在使用时应先加入甲液，摇匀后再加入乙液。(×) 提示：斐林试剂在使用时甲液、乙液应等量混合均匀后再加入。 (2)加入斐林试剂并水浴加热，溶液呈砖红色，说明溶液中含有麦芽糖。 (×) 提示：加入斐林试剂并水浴加热，溶液呈砖红色，说明溶液中含有还原糖，不一定是麦芽糖。 (3)某氨基酸口服液的有效成分可以利用双缩脲试剂来检测。 (×) 提示：双缩脲试剂不能用来检测氨基酸。 (4)试管中加入蛋清和蛋白酶后，再加入双缩脲试剂振荡，没有紫色反应。 (×) 提示：蛋白酶本身也是蛋白质，加入双缩脲试剂振荡后，会出现紫色反应。 落实素养题组 1.如图为检测蛋白质的流程图，其中甲、乙、丙、丁的含义分别是(　　) A.黄豆浆、双缩脲、1 mL、4滴 B.花生种子研磨液、双缩脲、4滴、1 mL C.黄豆浆、双缩脲、4滴、1 mL D.花生种子研磨液、斐林、1 mL、4滴 解析：选A。检测蛋白质既可以用蛋清稀释液，也可以用黄豆浆滤液；检测蛋白质所用的试剂是双缩脲试剂，应先加A液1 mL，摇匀，再加B液4滴，振荡摇匀。 2.下列有关检测实验的叙述，正确的是(　　) A.用于检测还原糖的斐林试剂，可用于淀粉的检测 B.脂肪的检测中，需要用显微镜才能看到被苏丹Ⅲ染成橘黄色的脂肪颗粒 C.检测可溶性还原糖时，要加入斐林试剂甲液摇匀后，再加入乙液 D.用于检测蛋白质的双缩脲试剂A液与B液要混合均匀后，再加入含样品的试管中 解析：选B。淀粉没有还原性，不能用斐林试剂检测，A错误；脂肪检测实验中，需要借助显微镜才能观察到被苏丹Ⅲ染成橘黄色的脂肪颗粒，B正确；用斐林试剂检测还原糖时，要将甲液和乙液混合后再使用，C错误；用双缩脲试剂检测蛋白质时，要先加A液，后加B液，D错误。 　　　　　　　　　　　　　　　　[高考真题·感悟试做]　　　　　　　　　　　　　　　　　 1.(2022·湖北高考)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：选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，D正确。 2.(2021·全国乙卷)植物在生长发育过程中，需要不断从环境中吸收水。下列有关植物体内水的叙述，错误的是(　　) A.根系吸收水有利于植物保持固有姿态 B.结合水是植物细胞结构的重要组成成分 C.细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水 D.自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动 解析：选C。水是植物细胞液的主要成分，细胞液主要存在于液泡中，充盈的液泡使植物细胞保持坚挺，故根系吸收的水有利于植物保持固有姿态，A正确；结合水与细胞内其他物质相结合，是植物细胞结构的重要组成成分，B正确；细胞的有氧呼吸第二阶段消耗水，第三阶段产生水，C错误；自由水参与细胞代谢活动，故自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动，自由水与结合水比值越高，细胞代谢越旺盛，D正确。 3.(2021·浙江6月选考)无机盐是生物体的组成成分，对维持生命活动有重要作用。下列叙述错误的是(　　) A.Mg2＋存在于叶绿体的类胡萝卜素中 对体液pH 起着重要的调节作用 C.血液中Ca2＋含量过低，人体易出现肌肉抽搐 D.适当补充I－，可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症 解析：选A。类胡萝卜素是由碳氢链组成的，不含Mg2＋，A错误；可以调节体液pH，B正确；血液中Ca2＋含量过低导致肌肉抽搐，C正确；I－参与甲状腺激素的组成，补充I－可以预防缺碘导致的甲状腺功能减退，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$