2025届高考生物一轮复习第2讲细胞中的无机物、糖类和脂质课件

第2讲 细胞中的元素、 无机物和糖类、脂质 主要考点 必备知识 考点一 细胞中的元素和化合物、无机物 考点二 糖类、脂质的种类和作用 考点三 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 目录 考点一 细胞中的元素和化合物、无机物 目录 一、生物界与非生物界的统一性和差异性 生态系统物质循环 生物体总是和外界环境进行着物质交换 非生物界 生物界 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不大相同 种 类 统一性 含 量 差异性 原 因 细胞有选择地从无机环境获取元素 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 细胞膜的功能特点：选择透过性 目录 C（参与构成生物大分子的基本骨架） 二、组成细胞的元素 有选择地从无机自然界中获取 元素 常见20 多种 大多以化合物的形式存在 来源 分类 依据 存在形式 作用 含量 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、H、O、N 大量元素和微量元素都 是必需元素，缺一不可 铅、银、金等这些离 子含量很少，且对生 物体而言不是必需元 素，不属于微量元素。 谐音：铁猛碰新木桶 目录 二、组成细胞的元素 元素含量最多情况分析 图1 组成人体和植物细胞的主要元素 （占细胞鲜重的百分比） 图2 组成人体细胞的主要元素 （占细胞干重的百分比） 思考：为什么C是组成生物体最基本的元素？ 提示：生物大分子的基本骨架是碳链 鲜重：O＞C＞H＞N 干重：C＞O＞N＞H 目录 三、组成细胞的化合物 水 无机盐 蛋白质 核酸 脂肪 磷脂（N、P） 固醇（胆固醇、性激素、维生素D） 注意： 绝大多数动植物细胞中干重中蛋白质最多。 占植物体干重比例最多的是糖类。 目录 三、组成细胞的化合物 根据特征元素推测化合物的种类 判断：Mg参与构成叶绿体中的各种元素（ ） 叶绿素：C、H、O、N、Mg 胡萝卜素：C、H 叶黄素：C、H、O × 叶绿素 糖类、脂肪 核酸、ATP等 蛋白质 甲状腺激素 C、H、O、N Mg Fe（S） P I 目录 三、组成细胞的化合物 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： 干重最多的四种元素： 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， 同种生物不同组织细胞中化合物种类和含量也是有区别的。 糖类和核酸 蛋白质 脂质 水 无机盐 目录 流动性 比热容 四、组成细胞的无机物——水 （1）细胞中的水 液体环境 稳定 目录 四、组成细胞的无机物——水 （2）细胞中水存在的形式和功能 分类 自由水 结合水 概念 含量 功能 与代谢和抗性之间的关系 种子晒干丧失的水 种子烘干丧失的水 水以游离的形式存在，可以自由流动，叫做自由水 与细胞内的其他物质相结合，叫做结合水 多、占细胞水分的95.5% 少、占细胞水分的4.5% ①细胞中的良好溶剂 ②参与细胞内许多生化反应 ③运输营养物质和代谢废物 ④为细胞提供液体环境 与其他大分子物质一起构成细胞的组成成分 含量高时，新陈代谢旺盛 抗逆性差 含量高，新陈代谢慢 抗逆性强 目录 四、组成细胞的无机物——水 （3）水的转化及其与代谢的关系 ①自由水和结合水相互转化： ②自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系 升高温度 降低温度 自由水 结合水 自由水/结合水 比值高：代谢______，但抗逆性______。 （如：癌细胞、种子萌发等） 比值低：代谢______，但抗寒、抗旱、抗热 等抗逆性______。 旺盛 减弱 降低 增强 目录 四、组成细胞的无机物——水 种子与水 随种子成熟 种子风干 种子萌发 种子烘干 水分由多到少，在种子成熟时自由水/结 合水的值下降，代谢减弱 丧失的主要是自由水，种子活性未丧失 自由水/结合水的值大幅上升，代谢旺盛 结合水丧失，种子丧失活性 在种子萌发前，为什么要先浸泡？在种子的萌发过程中，种子中的有机物会发生什么变化？ 在种子的成熟过程中，细胞内的自由水和结合水的比例会发生什么变化？有机物呢？ 种子与有机物 形成初期 随成熟 过程 种子萌发 种子可溶性糖较多 呈砖红色 可溶性糖转化为淀粉（粮食作物）或脂肪（油料作物）或蛋白质（如大豆）——有机物干重增加 储存的有机物（淀粉、脂肪等）转化为可溶性糖，一般有机物干重下降 斐林试剂 检测 目录 四、组成细胞的无机物——水 归纳总结 水与细胞代谢的关系 肾小管和集合管对水的重吸收 实例 吸收 调节 抗利尿激素 渗透作用＆水通道蛋白 利用 产生 ①暗反应（叶绿体基质） ②有氧呼吸第三阶段（线粒体内膜） ③ATP的合成（叶绿体、线粒体、线粒体基质） ④单糖合成多糖 ⑤氨基酸脱水缩合（核糖体） ⑥DNA分子复制、转录（细胞核、叶绿体、线粒体） ①光反应（叶绿体类囊体薄膜） ②有氧呼吸第二阶段（线粒体基质） ③ATP的水解（细胞质基质、叶绿体基质） ④肝糖原水解（肝细胞） ⑤淀粉、蛋白质、脂肪消化（消化道） ⑥DNA、RNA的水解 目录 五、组成细胞的无机物——无机盐 主要是以离子的形式存在 一般为主动运输 细胞中的无机盐 存在 形式 吸收 方式 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+→血红素 哺乳动物血钙过高→肌无力；血钙过低→抽搐 Na+、K+、Cl-、HPO42-、HCO3-等 目录 五、组成细胞的无机物——无机盐 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？ 提示：质量分数为0.9%的NaCl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水时，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。 目录 五、组成细胞的无机物——无机盐 进行激烈运动时，会感到腰酸、膝盖酸等。这是因为运动时产生了乳酸，但体液的pH没有因此而降低，还是维持在7.35-7.45之间，为什么呢？ 提示：人体依靠无机盐离子H2CO3/HCO3-等组成的缓冲体系来调节并维持平衡。 乳酸+NaHCO3 乳酸钠+H2CO3 CO2+H2O 目录 五、组成细胞的无机物——无机盐 无机盐生理功能的验证 （1）完全培养液：满足植物生长发育必需营养素的培养液。 （2）缺素培养液：缺乏植物生长发育所必需的某种或几种营养素的培养液。 空白对照 →正常生长 甲组： 含X的完全营养液 乙组： 只缺X的完全营养液 +幼苗 +幼苗 ↑ 一段时间 ↓ 正常生长 生长异常 X不是必需无机盐 说明 +X 一段时间 仍为异常 恢复正常 说明 不是 说明 是 自身对照 （实验后） （实验前） 目录 考点二 糖类、脂质的种类和作用 目录 一、糖类 1.元素组成：__________ 2.功能：主要的_____________ 3.分类：①单糖 C、H、O 能源物质 种类 分布 主要功能 单糖 五碳糖 六碳糖 核糖 脱氧核糖 细胞中都有 细胞中都有 组成RNA的成分 组成DNA的成分 葡萄糖（C6H12O6） 细胞中都有 主要的能源物质 果糖 植物细胞中 提供能量 半乳糖 主要分布在动物乳汁中 提供能量 目录 一、糖类 ②二糖 可水解成____________（由两分子单糖__________而成的糖。） 两分子单糖 脱水缩合 脱水缩合 水解 HO OH HO OH HO O OH + H2O 葡萄糖 葡萄糖 麦芽糖 + 种类 分布 功能 蔗糖（________________） _______细胞 ________能量 麦芽糖（______________） _______细胞 乳糖（________________） _______细胞 葡萄糖+果糖 植物 葡萄糖+葡萄糖 植物 葡萄糖+半乳糖 动物 提供 目录 一、糖类 ③多糖 可水解成____________（由多分子单糖脱水缩合而成的糖。） 多个葡萄糖 （葡萄糖）n （C6H10O5）n （植物细胞内的储能物质） （构成植物细胞的细胞壁） （动物细胞内的储能物质：肝糖原、肌糖原） （昆虫、甲壳动物的结构材料） 淀粉 纤维素 糖原 几丁质 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，导致三种多糖的结构和性质上的差异。 （N-乙酰葡萄糖胺）n 目录 总结1 种类 举例 动植物中分布 主要功能 单糖 五碳糖 脱氧核糖C5H10O4 动植物细胞 组成DNA 核糖C5H10O5 组成RNA 六碳糖C6H12O6 葡萄糖 葡萄糖是生命活动的主要 能源物质 果糖 植物细胞 半乳糖 动物细胞 二糖 麦芽糖、蔗糖 植物细胞 水解为单糖，作为能源物质 乳糖 动物细胞 多糖 纤维素 植物细胞 细胞壁主要的组成成分 淀粉 植物细胞主要的储能物质 糖原 动物细胞 动物细胞主要的储能物质 几丁质（壳多糖） 甲壳类动物、昆虫、真菌 甲壳类动物、昆虫的外骨骼；真菌的细胞壁主要成分 目录 一、糖类 总结2 结构糖类： 供能糖类： 储备糖类： 糖类既是细胞的重要结构成分，又是生命活动的主要能源物质。 核糖、脱氧核糖、纤维素、几丁质 六碳糖（葡萄糖、果糖、半乳糖） 二糖（蔗糖、麦芽糖、半乳糖） 淀粉、糖原 目录 二、脂质 1.元素组成：主要是___________，磷脂还含有_______。 2.特点： 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________________。 3.合成场所：_________ C、H、O N、P O C、H 水 脂溶性有机溶剂 （如丙酮、氯仿、乙醚等） 内质网 4.分类 脂肪 磷脂 固醇 胆固醇 性激素 维生素D 目录 二、脂质 ①脂肪 （1）组成元素： （2）基本组成单位： （3）生理作用： ①细胞内良好的储能物质 ②保温隔热 ③缓冲和减压作用，保护内脏器官 考点：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” C、H、O 1分子甘油和3分子脂肪酸 甘油三酯 目录 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什么不同点？ （4）特点： 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。 思考：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？ 提示：用于贮能更经济 氧化速度慢 耗氧量大 相同 氢多氧少 1g糖原 ↓ 17KJ 1g脂肪 ↓ 39KJ 目录 二、脂质 动物脂肪 大多数含有饱和脂肪酸，熔点高，容易凝固，在室温时呈固态，如猪油。 植物脂肪 大多数含有不饱和脂肪酸，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） 饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸 目录 二、脂质 ②磷脂 （1）组成元素： （2）生理功能： （3）分布： 构成细胞膜、细胞器膜和核膜的重要成分 C、H、O、N、P 人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆种子中含量丰富 目录 二、脂质 ③固醇 胆固醇 高密度脂蛋白胆固醇 低密度脂蛋白胆固醇 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 饮食中如果过多地摄入胆固醇，会在血管壁上形成沉积，造成血管堵塞，危及生命。 目录 二、脂质 ③固醇 性激素和维生素D 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能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。 目录 二、脂质的分类和功能 种类 功能 脂肪(________） ①主要_______物质；②_________；③________；④_______________。 磷脂（________） 组成_________的重要成分 固醇 （_____） 胆固醇 ①______________的重要成分， ②参与血液中______的运输 性激素 ①促进___________的发育以及____________的形成；②维持________________。 维生素D 促进人和动物对________的吸收 CHO 储能 绝缘体 保温 缓冲和减压 CHONP 生物膜 CHO 动物细胞膜 脂质 生殖器官 生殖细胞 第二性征 钙和磷 目录 项目 糖类 脂质 区别 元素组成 C、H含量 种类 合成部位 生理作用 三、糖类和脂质的比较 C、H、O 低 单糖、二糖、多糖 叶绿体、内质网、高尔基体等 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 C、H、O（N、P） 高 脂肪、磷脂、固醇 只要是内质网 ①生物体内的储能物质，如脂肪； ②构成生物膜的重要成分，如磷脂； ③调节新陈代谢和生殖，如性激素 目录 项目 糖类 脂质 区别 酶解产物 同质量氧化分解结果 消耗氧气 生成水 释放能量 联系 三、糖类和脂质的比较 糖类供应充足，可以大量转化为脂肪；只有在糖代谢发生障碍，人体供能不足时才会分解脂肪，而且脂肪不能大量转化为糖类。 单糖 甘油、脂肪酸 少 多 少 多 少 多 相互转化 目录 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。 目录 考点三 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 目录 一、实验原理 （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。 变性的蛋白质也可以，或具有两个及两个以上肽键的化合物。 斐林试剂 水浴加热 砖红色沉淀 蓝色 苏丹Ⅲ染液→________ 苏丹Ⅳ染液→________ 橘黄色 红色 双缩脲试剂 目录 二、还原糖的鉴定 1.实验原理：斐林试剂+还原糖 砖红色沉淀 2.实验试剂： 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 水浴加热 50-65℃ 甲液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液 乙液：质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液 目录 二、还原糖的鉴定 选材 制备 组织 样液 结论 含糖量较高、白色或近乎白色的植物组织 制浆 过滤（用一层纱布） 取液 颜色 反应 组织样液与斐林试剂在水浴加热的过程中生成砖红色沉淀，说明组织样液中含有可溶性还原糖 Cu(OH)2（浅蓝）→棕色→Cu2O（砖红） 现配现用 斐林试剂鉴定还原糖，是利用还原糖与 Cu（OH）2反应，所以要混合均匀制成 Cu（OH)2后再使用 不能用酒精灯直接加热 目录 三、蛋白质的鉴定 1.实验原理：蛋白质（肽键）+双缩脲试剂→紫色 2.实验试剂： 3.实验材料：豆浆、鲜肝研磨液、蛋清稀释液 A液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液 B液：质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液 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，所以要加入试剂A，后加入试剂B。注意：双缩脲≠双缩脲试剂。 目录 三、蛋白质的鉴定 选材 结论 蛋清稀释液或豆浆滤液 稀释10倍以上，否则实验后易黏附在试管壁上 组织样液中存在蛋白质 颜色 反应 目录 目录 四、脂肪的鉴定 1.实验原理： 2.实验试剂：苏丹Ⅲ、苏丹Ⅳ染液、体积分数为50%的酒精 3.实验材料：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 脂肪+苏丹Ⅲ染液--→橘黄色 脂肪+苏丹Ⅳ染液--→红色 镜检 镜检 目录 四、脂肪的鉴定 方法一：花生种子匀浆+3滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色 方法二： 选材 花生种子（浸泡过的）将子叶削成薄片 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 制片 ①取最理想的薄片，放在载玻片中央 ②染色：在薄片上滴2-3滴苏丹Ⅲ（或苏丹Ⅳ）染液，染色3min ③去浮色：用1-2滴体积分数为50%的酒精溶液 ④制成临时装片：滴1滴蒸馏水，加盖玻片 酒精的作用是洗去浮色 观察 在低倍显微镜下找到已着色的圆形小颗粒，然后换高倍显微镜 结论 圆形小颗粒呈橘黄色，说明有脂肪存在 目录 五、淀粉的鉴定 1.实验原理：淀粉+碘液→蓝色 2.实验试剂：碘液 3.实验材料：马铃薯匀浆 选材 颜色 反应 结论 组织样液中含有淀粉 马铃薯匀浆 目录 还原糖：斐林试剂 脂肪：苏丹Ⅲ或Ⅳ染液 蛋白质：双缩脲试剂 淀粉：碘液 细胞中的元素和化合物 最基本元素：C 基本元素：C、H、O、N 大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo 元素 化合物 无机物 有机物 水 无机盐 糖类 蛋白质 脂质 核酸 有机物的检测 目录 谢谢观看 目录 47 $$