内容正文:
第02讲 细胞中的元素
和化合物
学科网备考精选
讲师:xxx
第一单元 细胞的概述及其分子组成
【上好课】2026年高考生物一轮复习备课系列
1
01
考情解码·考点定标
智能导览·极速定位
02
体系构建·思维领航
03
考点突破·考向探究
04
真题感知·命题洞见
考点一 组成细胞的元素和化合物
知识点1 组成细胞的元素
知识点2 组成细胞的化合物
考向 分析组成细胞的元素和化合物
考点二 细胞中无机物
知识点1 细胞中的水
重难点透析 水与细胞代谢的全面解析
05
学以致用·能力提升
知识点2 细胞中的无机盐
考向1 细胞中水的特点与功能
考向2 无机盐的功能及相关实验
考点三 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
知识点1 还原糖的检测
知识点2 脂肪的检测
知识点3 蛋白质的检测
考向 还原糖、脂肪和蛋白质的检测
含2025年高考真题
教材知识链接+教材深挖拓展+无机盐功能验证
01 考情解码·考点定标
考情解码·考点定标
考点要求 考查形式 2025年 2024年 2023年
细胞中的元素和化合物 √选择题
非选择题 \ 重庆·T2,2分 湖南卷T1,2分
水和无机盐 √选择题
非选择题 安徽卷,T9,2分
浙江1月卷,T2,2分 福建卷,T2,2分
海南卷,T4,2分 湖南卷T5,2分
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 √选择题
√非选择题 黑吉辽蒙卷,T11,2分
浙江1月卷,T25,15分 江苏卷,T3,2分
北京卷,T14,2分 重庆卷,T7,2分
4
考情解码·考点定标
考情分析 考情分析:
1.从命题题型和内容上看,高考命题不多,试题以选择题为主,题目容易,主要从以下几方面考查:组成细胞的四种有机物及相关实验、组成细胞的无机物。
2.从命题思路上看,试题情境主要选自大学教材中的相关知识,要求学生在题干信息提取加工的基础上,结合教材原型知识进行作答,通常是考查学生已学知识在新情境中的迁移应用。核心素养的考查主要是生命观念和科学思维的考查,引导学生用模型认知与建构等科学思维深入理解相关概念,形成结构与功能等生命观念。
复习目标
复习目标:
1.说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成。
2.通过比较自由水和结合水在生物体内的含量及作用,形成“生命活动都离不开水”的观念。(生命观念)
3.运用归纳与概括的思维方法,探讨组成细胞的化学元素的种类和含量,总结水和无机盐的种类和作用。(科学思维)
4.通过检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验,掌握检测原理和方法。(科学探究)
5
02 体系构建·思维领航
必需元素
体系构建·思维领航
统一性与差异性
生物界与非生物界
不同生物之间
不同状态同种细胞
细胞中的元素
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等
细胞中的化合物
水
结合水—抗逆性
自由水—代谢
调节渗透压和酸碱平衡
无机盐
离子
组成化合物
维持生命活动
物质鉴定实验
脂肪
还原糖
蛋白质
现象:橘黄色
试剂:斐林试剂
现象:砖红色沉淀
试剂:双缩脲试剂
现象:紫色
试剂:苏丹Ⅲ染液
唯一需要使用显微镜
大量
元素
微量
元素
主要存在形式
功能
相互转换
实验
有机物
无机物
鲜重含量最多
C、H、O、N、P核酸遗传信息的携带者
C、H、O、糖类
C、H、O、N(S)蛋白质。干重含量最多
C、H、O(有的含N、P)脂质
细胞内良好的溶剂
参与生物化学反应
运输物质
功能
鲜重:
C›H›O›N
干重:
C›O›H›N
最基本元素:C
最多元素:C、H、O、N
03 考点突破·考向探究
细胞中的元素和化合物
考点一
知识点1 组成细胞的元素
知识夯基
考向研析
“正常”
“白化”
这片玉米田的叶片为何会出现发白现象?是什么原因导致的?
要解答这个问题,需从元素与化合物的关系说起……”
“病害”?“虫害”?
“元素缺乏”?“其他”?
水
蛋白质
脂质
糖类和核酸
无机盐
C H O N P S K Ca Mg等
细胞中的元素和化合物
考点一
知识点1 组成细胞的元素
知识夯基
考向研析
1.组成细胞的元素和化合物
有选择地从无机自然界中获取
最基本
基本
主要
大量元素
微量元素
Fe Mn Zn Cu B Mo等
“铁猛碰新木桶”
含量占生物体总重量万分之一以上
含量占生物体总重量万分之一以下
统一性和差异性
(参与构成生物大分子的基本骨架)
(干重、鲜重均最多)
思考:生物体内含量很少的元素都是微量元素吗?
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。
元素绝大多以化合物形式存在,部分以离子形式存在。
此处有超链接细胞元素的统一性和差异性的讲解
思考:生物体内含量少的微量元素,是不是就不重要了?
此处有超链接微量元素的必需性的讲解
(部分糖类含有N,如几丁质)
糖类
固醇、脂肪
+N(S及Fe等)
+N、P
C、H、O
蛋白质
磷脂、ATP、NADPH、
NADH、核酸等
+N、Mg
叶绿素
+N、I
甲状腺激素
胆固醇
性激素
维生素D
细胞中的元素和化合物
考点一
知识点2 组成细胞的化合物
知识夯基
考向研析
①鲜重含量前4位的化合物:
②干重含量最多的化合物:
③鲜重前4位元素: ④干重含量前4位的元素:
⑤H是细胞中___________最多的元素
水>蛋白质>脂质>糖类
归纳:
O C H N
>
>
>
C O N H
>
>
>
蛋白质
原子个数
判断:在晒干的玉米种子活细胞中含量最多的化合物是蛋白质。( )
❌
“白化”
为何会出现发白现象?
如何证明?
细胞中的元素和化合物、无机物
考点一
知识点2 组成细胞的化合物
知识夯基
考向研析
探究Mg元素是否是玉米苗白化的原因
实验材料:正常玉米幼苗若干、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。
生长状况相同的正常同种植物分两组
甲组:缺Mg的完全培养液
乙组:完全培养液
出现白化症
加入Mg元素再培养
缺乏症消失
Mg为植物生长的必需元素
植物正常生长
植物正常生长
Mg不是玉米苗白化的原因
思路建模:设置对照实验→分组编号→控制自变量→检测因变量。
栽种长势相同的冬小麦幼苗后,在相同且适宜条件下培养相同的一段时间
组别 培养液 实验处理 观察指标
A 完全培养液 ①________ ②________
B 缺锌培养液
C 缺镁培养液
(1)完成上表中实验步骤:①_________________________________________________
_______________ ;②____________________。
幼苗的生长发育状况
典例:(2023·贵州联考)在一些地区种植的冬小麦经常出现白苗病。现在有两种观点,观点一认为是土壤中缺锌引起的,理由是锌是许多酶的活化剂,缺锌导致与叶绿素合成有关的酶活性降低,使叶片失绿;观点二认为是土壤中缺镁引起的,理由是镁是构成叶绿素的元素,缺镁导致叶绿素无法形成。有同学利用三组长势相同的冬小麦幼苗完成下列实验,探究哪种观点正确。回答下列问题:
细胞中的元素和化合物、无机物
考点一
知识点2 组成细胞的化合物
知识夯基
考向研析
13
组别 培养液 实验处理 观察指标
A 完全培养液 ①________ ②________
B 缺锌培养液
C 缺镁培养液
典例:(2023·贵州联考)在一些地区种植的冬小麦经常出现白苗病。现在有两种观点,观点一认为是土壤中缺锌引起的,理由是锌是许多酶的活化剂,缺锌导致与叶绿素合成有关的酶活性降低,使叶片失绿;观点二认为是土壤中缺镁引起的,理由是镁是构成叶绿素的元素,缺镁导致叶绿素无法形成。有同学利用三组长势相同的冬小麦幼苗完成下列实验,探究哪种观点正确。回答下列问题:
细胞中的元素和化合物、无机物
考点一
知识点2 组成细胞的化合物
知识夯基
考向研析
(3)若实验证明冬小麦白苗病是由缺锌引起的,从科学研究的严谨角度出发,为进一步证明该观点正确,还应增加的实验步骤是_______________________________________________________________________。增加步骤后预期的实验结果是_____________________________________。
在已出现白苗病的B组内加入含锌的培养液,相同条件下培养一段时间
B组冬小麦幼苗
白苗病病症消失,正常生长
14
细胞中的元素和化合物、无机物
考点一
知识点2 组成细胞的化合物
知识夯基
考向研析
对照组:
实验组:
实验总结:
②实验成功关键
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,使实验组前后自身对照,以增强说服力
归纳总结:验证某种矿质元素的生理功能
典例:设计实验探究X是否属于植物生长所必需的无机盐,某同学的构思大致如下:本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照,以及乙组中实验前(无X)与实验后(有X)之间的自身对照。两次对照中属于实验组的依次是( )
A.甲组、乙组实验前 B.甲组、乙组实验后
C.乙组、乙组实验前 D.乙组、乙组实验后
D
细胞中的元素和化合物、无机物
考点一
知识点2 组成细胞的化合物
知识夯基
考向研析
例1.夏天的小龙虾是人们餐桌上的一道美食,小龙虾更以口味虾闻名。下列关于小龙虾的说法,错误的是( )
A.体内含量最多的有机物是蛋白质
B.含有多种人体必需的Fe、Mo、Mg、Zn等微量元素,有助于稳定人体神经系统
C.外壳中含有的几丁质和植物的纤维素同为高分子多糖
D.细胞中大分子的有机化合物都是以碳链为基本骨架
易错提醒
鲜重含量前4位的化合物:水>蛋白质>脂质>糖类,细胞中最多的化合物:水,含量最多的有机化合物:蛋白质
Mg元素为大量元素,不是微量元素
B
考向 分析组成细胞的元素和化合物
知识夯基
考向研析
细胞中的元素和化合物、无机物
考点一
考向 分析组成细胞的元素和化合物
知识夯基
考向研析
细胞中的元素和化合物、无机物
考点一
【变式训练1·变考法】下列关于组成细胞的元素及化合物的叙述,错误的是( )
A.脂肪、磷脂分子中都含有脂肪酸
B.ATP、NADPH、mRNA都含有P元素
C.脱氧核糖核酸彻底水解可形成五种有机物
D.C元素在干重中含量最多,因而被称为最基本元素
D
C元素在参与构成生物大分子的基本骨架,干重细胞中在植物中元素含量大小关系为O>C>H>N,而在动物细胞中的为C>O>N>H
【变式训练2·变载体】无花果是一种开花植物,主要生长于热带和温带,是世界上最古老的栽培果树之一。无花果中含有苹果酸、柠檬酸、脂肪酶等,具有促进排便、增强消化功能、保护心血管等功效。下列叙述正确的是( )
A.新鲜无花果细胞中无机物的含量大于有机物
B.无花果中含有丰富的微量元素,如锰、锌、钙等
C.不同生物组织的细胞中各种化合物的含量有差别
D.无花果细胞和人体细胞中元素的种类大致相同
考向 分析组成细胞的元素和化合物
知识夯基
考向研析
细胞中的元素和化合物、无机物
考点一
ACD
钙元素属于大量元素
“正常”
“白化”
这片玉米田的叶片为何会出现发白现象?是什么原因导致的?
“病害”?“虫害”?
“元素缺乏”?“其他”?
缺Mg、Zn
它们又是怎么被玉米吸收的?主要以什么形式存在于细胞?
溶于水
离子/无机盐
细胞中的无机物
考点二
知识点1 细胞中的水
知识夯基
考向研析
1.水的结构特点
特性①:水分子是极性分子,由水分子的空间结构及电子的不对称分布决定;带正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合,故水是良好的榕剂
特性②:氢键易断裂、易形成,使水在常温下维持液态,具有流动性
特性③:氢健的存在使水具有较高的比热容,水的温度相对不容易发生改变
细胞中的水呢?
细胞中的无机物
考点二
知识点1 细胞中的水
知识夯基
考向研析
2.细胞中水的存在形式和功能
以游离形式存在,可自由流动
自由水
结合水
分布:
与蛋白质、多糖等物质结合
功能:
是细胞结构的重要组成部分
分布:
功能:
③为细胞提供液体环境
①细胞内良好的溶剂
②参与许多生物化学反应
④运送营养物质和代谢废物
(占细胞内全部水的95.5%)
(占细胞内全部水的4.5%)
温度升高
代谢旺盛
温度降低
代谢缓慢
思考:在自由水与结合水的相互转换与什么有关?
(与温度有关)
抗逆性增强
抗逆性减弱
细胞中的无机物
考点二
知识点1 细胞中的水
知识夯基
考向研析
结合水是细胞内的结构物质,烘烤后的种子失去了结合水而导致细胞结构被破坏,细胞死亡,种子失去活性。
自由水/结合水
比值高
比值低
代谢强度旺盛,但抗逆性差 ,
如癌细胞、萌发的种子、分生组织细胞等比值低
代谢强度弱 ,但抗逆性增 强,
如干种子、越冬植物、细菌芽孢等
3.自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系
旺盛
差
弱
增强
思考:下列种子失去的是什么水?
种子
晒干
自由水(大部分)
(可萌发)
烘烤
(不可萌发)
结合水
灰烬
燃烧
(无机盐)
?
细胞中的无机物
考点二
知识点1 细胞中的水
知识夯基
考向研析
调节
产生水
消耗水
吸收
抗利尿激素
下丘脑
合成、分泌
垂体释放
水
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、细胞质基质)
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)
实例
肾脏对水的重吸收
渗透作用&水通道蛋白
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)
⑥ DNA、RNA的水解
存在 形式
温度升高
温度降低
含量高,抗逆性强
结合水
自由水
含量高,代谢旺盛
细胞中的无机物
考点二
知识夯基
考向研析
重难点透析 水与细胞代谢的全面解析
②人体汗腺分泌汗液,肾脏排出尿液。
①植物通过蒸腾作用散失水分
散失
24
无机盐
存在形式
大多数以离子形式存在
吸收方式
作用
主要是主动运输
含量
含量很少,仅占细胞鲜重的1%-1.5%
①组成细胞中复杂化合物
②维持细胞和生物体的生命活动
③维持细胞的酸碱平衡
④细胞渗透压平衡的维持
Fe2+:
构成叶绿素分子
构成血红素分子
I-:
甲状腺激素
血钙过低:
血钙过高:
Na+缺乏:
抽搐
肌无力
引起神经、肌肉的兴奋性降低
是组成细胞膜、
细胞核的重要组分
P:
HCO3-/H2PO4-
Na+、Cl-、K +
Mg2+:
1.无机盐的存在形式和功能
细胞中的无机物
考点二
知识点2 细胞中的无机盐
知识夯基
考向研析
细胞中的无机物
考点二
知识点2 细胞中的无机盐
知识夯基
考向研析
2.十种常考的无机盐的功能
无机盐
蛋白质、ATP、叶绿素、核苷酸等
ATP、NADP、核苷酸、磷脂等
叶绿素(与光反应有关)
甲状腺激素(甲状腺肿大,幼年时缺乏引发“呆小症”)
与Na+共同维持细胞外液的渗透压
血红蛋白(人体缺Fe²+时贫血,无氧呼吸加强,可引发乳酸中毒)
甲硫氨酸等组成成分
维持细胞外液的渗透压,动作电位的形成离不开“Na+内流”
促进植物体内淀粉的运输;维持动物细胞内液渗透压
骨骼、牙齿的重要组成成分;可调节肌肉收缩和血液凝固
N
P
Mg
I
Cl
Fe
S
Na
K
Ca
植物缺N时,植株矮小,叶片薄而黄
植物缺P时,开花迟而小,植株矮小
过低时不能维持细胞的正常形态
植物缺K时抗逆能力减弱,易受虫害侵袭
细胞中的无机物
考点二
知识点2 细胞中的无机盐
知识夯基
考向研析
拓展:矿质元素吸收和水分吸收的关系
项目 水分吸收 矿质元素吸收
区别 水分吸收为渗透作用,不需要ATP 矿质元素吸收主要为主动运输,需要ATP
联系 (1)都发生在根毛区;
(2)矿质元素需要溶于水中才能进行;
(3)矿质元素的吸收增加细胞液浓度,从而促进水的吸收;
(4)水分能及时将吸收的矿质元素运走,在一定程度上也促进了矿质元素的吸收
渗透作用
主动运输
根毛区
溶于水
增加细胞液浓度
矿质元素
【易错辨析】
(1)细胞内结合水与自由水的比值越高,细胞质流动速率越快。(× )
(3)南极帝企鹅的核酸、多糖和蛋白质合成过程中都有水的产生。(√ )
(4)人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象。(√ )
(5)Mg2+存在于叶绿体的类胡萝卜素中。(× )
(6)细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水。(× )
(7)磷是组成藻类细胞的微量元素。(× )
细胞中的无机物
考点二
知识点2 细胞中的无机盐
知识夯基
考向研析
细胞的代谢就越旺盛
叶绿素a:C、H、O、N、Mg;叶绿素b:C、H、O、N、Mg;胡萝卜素:C、H;
叶黄素:C、H、O。
细胞在有氧呼吸第二阶段消耗水,在有氧呼吸第三阶段产生水
微量元素是Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等,磷是大量元素
×
√
√
×
×
×
【名师提醒】教材隐性知识:
(1)(必修1 P22“拓展应用1”改编)对于患急性肠胃炎的病人,治疗时经常需要输入生理盐水,原因是什么?
患急性肠胃炎的病人因腹泻而丢失水的同时也丢失了大量的无机盐,为了维持体内水盐平衡,需要补充生理盐水。
(2)(必修1 P22“思考·讨论”改编)为什么植物缺少N、Mg、P会影响其光合作用?
患急性肠胃炎的病人因腹泻而丢失水的同时也丢失了大量的无机盐,为了维持体内水盐平衡,需要补充生理盐水。
N、Mg是组成叶绿素的成分,N、P是组成叶绿体类囊体膜和ATP的成分,N也是组成与光合作用有关酶的成分,因此植物缺少N、Mg、P会影响其光合作用。
细胞中的无机物
考点二
知识点2 细胞中的无机盐
知识夯基
考向研析
例1.地球上最早的生命孕育在海洋中,生命从开始就离不开水。下列有关水的说法错误的是( )
A.水是无机物,不能为生物化学反应提供电子,也不能提供能量
B.水是极性分子,带有不同性质电荷的分子(或离子)都易与水结合
C.水分子之间能够形成氢键,使水具有流动性,在常温下维持液体状态
D.水具有较高的比热容,农业上据此采用灌深水的措施预防气温过低造成的稻谷减产
考向1 细胞中水的特点与功能
知识夯基
考向研析
细胞中的无机物
考点二
A
在气温过低时,水可以放出较多热量而温度下降幅度小,从而预防因气温过低造成的稻谷减产。
氢键易断裂、易形成,使水在常温下维持液态,具有流动性
考向1 细胞中水的特点与功能
知识夯基
考向研析
细胞中的无机物
考点二
【变式训练1·变载体】俗话说“春雨贵如油”“地里缺肥庄稼荒”,水和无机盐在农业生产中有着重要作用。下列叙述错误的是( )
A.种子萌发时结合水与自由水的比值减小,细胞代谢增强
B.一株水稻中新长叶片细胞比老叶细胞的自由水含量高
C.将田里的秸秆充分燃烧后的灰烬主要是秸秆中的无机盐
D.庄稼缺镁会因胡萝卜素的合成受阻而影响其光合作用
D
种子萌发时细胞代谢增强,结合水与自由水的比值减小
易错提醒
①生物种类:水生生物含水量____陆生生物含水量。
②生长发育阶段:幼儿___成年;幼嫩部分___成熟部分。
③组织器官种类与代谢程度:牙齿____骨骼____血液。
>
>
>
<
<
叶绿素a:C、H、O、N、Mg;叶绿素b:C、H、O、N、Mg;胡萝卜素:C、H;
叶黄素:C、H、O。
考向1 细胞中水的特点与功能
知识夯基
考向研析
细胞中的无机物
考点二
【变式训练2·变考法】植物细胞中的元素和化合物是细胞执行各项生命活动的物质基础。下列相关叙述错误的是( )
A.植物细胞中不存在无机自然界中没有的特殊元素
B.无机盐参与维持植物细胞的酸碱平衡,不参与有机物合成
C.幼苗体内的水既可参与形成NADH,也可参与形成NADPH
D.植物细胞可利用种类较少的小分子脱水合成种类繁多的生物大分子
B
无机盐可参与有机物的合成,例如铁参与血红蛋白的形成
在光合作用光反应阶段,水的光解可产生NADPH,在有氧呼吸第二阶段,水与丙酮酸反应形成NADH
细胞中利用种类较少的小分子(单体)脱水缩合成种类繁多的生物大分子(多聚体),如氨基酸→蛋白质
考向2 无机盐的功能及相关实验
知识夯基
考向研析
细胞中的无机物
考点二
例2.为验证“K+是植物生成发育所必需的无机盐”,某同学将大豆幼苗放在相应的培养液中进行培养。下列与实验设计相关的叙述正确的是( )
A.为保证根系对K+的吸收,应尽量提高培养液中K+的浓度
B.将生长状况相同的植物随机分成两组,一组添加完全培养液,一组添加缺K+的培养液
C.若添加完全培养液的大豆幼苗正常生长,添加缺K+的培养液不能正常生长,则说明K+是植物生成发育所必需的无机盐
D.该实验说明了无机盐可以调节渗透压
B
培养液中钾离子的浓度应该适当,浓度过高会使植物细胞失水。
应该在缺钾症状后需要再向培养液中添加K+,并继续观察幼苗生长状况,这样能够起到第二次对照目的,使实验结果更具有说服力,
实验说明“K+是植物生成发育所必需的无机盐”,不能说明无机盐可以调节渗透压
考向2 无机盐的功能及相关实验
知识夯基
考向研析
细胞中的无机物
考点二
【变式训练1·变考法】某地种植的水稻由于营养因素出现白苗病(叶片白化,全白的叶片一段时间后会枯死),农业科技人员对病因提出了两种观点。观点一:土壤中缺锌引起;观点二:土壤中缺镁引起。为探究上述哪种观点是出现白化苗的原因,某同学利用A、B、C三组长势相同的正常水稻幼苗进行了如下实验。出现白苗后,为进一步验证该观点正确,立即增设D组实验。下列说法错误是( )
组别 培养液 实验处理 幼苗生长发育情况
A 全素培养液 相同且适宜条件下培育相同的一段时间 幼苗正常生长发育
B 缺锌培养液 ?
C ① ?
D ? ?
缺镁培养液
叶绿素
考向2 无机盐的功能及相关实验
知识夯基
考向研析
细胞中的无机物
考点二
组别 培养液 实验处理 幼苗生长发育情况
A 全素培养液 相同且适宜条件下培育相同的一段时间 幼苗正常生长发育
B 缺锌培养液 ?
C ① ?
D ? ?
注:全素培养液就是含有植物所需的全部的大量元素和微量元素的培养液。
A.C组①为缺镁培养液,观点二成立的理由为镁是叶绿素的组成元素
B.若B组和C组均出现白化苗,说明两种微量元素缺失都会导致白化苗出现
C.D组实验应选择已出现白苗病组别的幼苗,为其添加全素培养液
D.上述现象说明无机盐具有维持细胞和生物体的正常生命活动的功能
√
还应增加的实验步骤是将B组和C组幼苗更换为全素培养液,一段时间后观察幼苗生长情况,才能确定是否是两种微量元素缺失都会导致白化苗出现。
D组实验应选择已出现白苗病组别的幼苗,为其添加全素培养液,一段时间后观察幼苗生长情况。
考向2 无机盐的功能及相关实验
知识夯基
考向研析
细胞中的无机物
考点二
【变式训练2·变考法】在对照实验中,控制变量可采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”;与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。下列实验中采用了加法原理的是( )
A.“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中,实验组分别作加热、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理
B.阻断实验动物垂体与下丘脑之间的血液联系,观察其生殖器是否萎缩
C.格里菲斯将R型活细菌和加热杀死的S型细菌混合后向小鼠注射,观察小鼠是否存活
D.“验证Mg是植物生活的必需元素”实验中,完全培养液作为对照,实验组是缺Mg培养液
AC
实验组分别作加热、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液,与自然状态相比,是添加条件,属于加法原理的应用。
阻断实验动物垂体与下丘脑之间的血液联系,属于减法原理
向小鼠体内单独注射R型活菌和加热杀死的S型菌混合,增加了实验的影响因素,属于减法原理
对照组是完全培养液,实验组是缺Mg培养液,属于减法原理
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
考点三
知识点1 还原糖的检测
知识夯基
考向研析
实验:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
脂肪
蛋白质
糖类
①还原糖+ 。
斐林试剂
②淀粉+碘液→ 。
:脂肪+苏丹Ⅲ→ 。
:蛋白质+ → 紫色。
砖红色沉淀
蓝色
橘黄色
双缩脲试剂
某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。
[提醒] (1)唯一需要加热——还原糖的检测,且必须水浴加热,不能用酒精灯直接加热。若不加热,则无砖红色沉淀出现。
(2)唯一需要使用显微镜——脂肪的检测。
(3)唯一使用酒精——脂肪的检测,实验中用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。
变性的蛋白质也可,或具有两个及两个以上肽键的化合物
选材:
还原糖鉴定
结论:
含(还原糖)糖量高、白色或近于白色的植物组织
制浆→过滤(一层纱布)→取液
组织样液含有还原糖,但无法确定种类。
注入2mL梨匀浆组织样液
注入1mL刚配制好的斐林试剂
50-65℃水浴加热约2min
制备
样液
颜色
反应
甲液:质量浓度0. 1g/mL NaOH
乙液:质量浓度0. 05g/mL CuSO4
甲、乙液等量混匀、现配现用
变成砖红色沉淀(Cu2O)
甜菜、甘蔗、马铃薯?
草莓、西瓜?
振荡、混合摇匀呈现蓝色( Cu(OH)2 )
斐林试剂是甲液NaOH和乙液CuSO4混合后才可使用,因为其反应原理是还原糖中的醛基被Cu(OH)2氧化,Cu(OH)2被还原成Cu2O
且必须是可溶性还原糖
属于还原糖的有:单糖、麦芽糖、乳糖
属于非还原糖的有:蔗糖、多糖
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
考点三
知识点1 还原糖的检测
知识夯基
考向研析
注:斐林试剂不可久置,否则Cu(OH)2沉淀到试管底部后无法使用。
脂肪的鉴定
取材切片
花生种子(浸泡)去种皮,将子叶切成薄片
制片
结论
有被染成橘黄色的圆形小颗粒,说明有脂肪存在。
脂肪微粒
观察
先在低倍显微镜下寻找已着色颗粒,再用高倍显微镜观察
①取最薄的切片,放在载玻片中央
②滴2~3滴________染液,染色3 min
③滴1~2滴体积分数为_____________溶液,洗去浮色
④滴一滴蒸馏水,盖上盖玻片,制成临时装片
苏丹Ⅲ
50%的酒精
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
考点三
知识点2 脂肪的检测
知识夯基
考向研析
蛋白质的鉴定
取材:
制备样液
含丰富________的豆浆或鸡蛋清溶液。
蛋清必须稀释,以免实验后黏住试管壁,不易清洗。
蛋白质
显色反应
2mL组织样液
双缩脲试剂A液1mL
创设碱性环境
结论:
组织样液中含有蛋白质。
双缩脲试剂B液4滴
摇匀后变成紫色
黄豆浆滤液或蛋清稀释液
提供Cu2+
A液:质量浓度0.1g/mL NaOH
B液:质量浓度0.01g/mL CuSO4
使用时先加A液,再加B液,反应原理是具有两个或以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2+反应生成络合物
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
考点三
知识点3 蛋白质的检测
知识夯基
考向研析
蛋白质中肽键在碱性环境遇到Cu2+会形成紫色络合物
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
考点三
知识点3 蛋白质的检测
知识夯基
考向研析
斐林试剂 双缩脲试剂
成分
使用方法
检测对象
颜色反应
甲液:0.1g/mL NaOH 溶液
乙液:0.05g/mL CuSO4 溶液
A液:0.1g/mL NaOH 溶液
B液:0.01g/mL CuSO4 溶液
等量混合、现配现用、
水浴加热
先A后B,不加热
还原糖(葡萄糖、果糖、麦芽糖)
蛋白质
样液浅蓝色→棕色→砖红色
发生紫色反应
双缩脲试剂的B液不能过量,否则多余的B液将会与A液发生反应生成Cu(OH)2沉淀显蓝色而遮盖原有的颜色及避免Cu2+自身颜色影响显色观察。
拓展:斐林试剂与双缩脲试剂比较
【名师提醒】
教材隐性知识:(必修1 P18~19“探究·实践”拓展)检测还原糖的斐林试剂能直接用于蛋白质的检测吗?若再提供蒸馏水,思考在斐林试剂的基础上,应如何用于蛋白质的检测?
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
考点三
知识点3 蛋白质的检测
知识夯基
考向研析
答案:斐林试剂不能直接用于蛋白质的检测,因为斐林试剂的甲液、乙液的成分虽然分别与双缩脲试剂的A液、B液相同,但乙液和B液的浓度不同。可以将斐林试剂乙液用蒸馏水稀释5倍后,边可以用于蛋白质的检测。
【易错辨析】
(1)苏丹Ⅲ染液处理油橄榄子叶,在高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒。(√ )
(2)洋葱匀浆中加入新配制的斐林试剂,溶液即呈砖红色。(× )
(3)检测样品中的蛋白质时,需加热使双缩脲试剂与蛋白质发生显色反应。(× )
(4)在氨基酸溶液中加入双缩脲试剂,混匀后逐渐变成紫色。(× )
(5)检测生物组织中的还原糖实验,在待测液中先加NaOH溶液,再加CuSO4溶液。(× )
(6)在新鲜的梨汁中加入斐林试剂,混匀后在加热条件下由无色变成砖红色。(× )
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
考点三
知识点3 蛋白质的检测
知识夯基
考向研析
√
×
需水浴加热
不需加热
×
×
斐林试剂的甲液和乙液应等量混合均匀后使用,现配现用
×
双缩脲试剂用于检测蛋白质或多肽,不能检测氨基酸
×
斐林试剂实际上是新配制的Cu(OH)2,呈蓝色,不是无色。
考向 还原糖、脂肪和蛋白质的检测
知识夯基
考向研析
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
考点三
例1.经常饮用奶茶容易导致人体肥胖,患糖尿病。某品牌奶茶宣称自己的奶茶零糖零脂肪,有学生欲对其相关成分进行鉴定。下列相关叙述错误的是( )
A.用斐林试剂检测时,若水浴加热后不呈砖红色,则说明奶茶中不含糖。
B.用双缩脲试剂检测时,若不呈紫色,则说明奶茶中没有加入鲜奶
C.用碘液检测时,若不呈蓝色,则说明奶茶中不含淀粉
D.用苏丹Ⅲ染液检测时,若不呈橘黄色,则说明奶茶中不含脂肪
A
斐林试剂用于检测还原糖,在水浴加热条件下,还原糖可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀。但奶茶中含有的糖不一定都是还原糖,比如蔗糖就不是还原糖,不能与斐林试剂反应产生砖红色沉淀。
考向 还原糖、脂肪和蛋白质的检测
知识夯基
考向研析
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
考点三
【变式训练1·变考法】某兴趣小组对四种材料匀浆进行还原糖的检测,观察现象如表所示。下列叙述错误的是( )
材料匀浆(2ml) 与斐林试剂(1ml)混合后现象 水浴加热后现象
西红柿 深蓝色 红黄色
西瓜 黄色 红黄色
橘子 黄绿色 橙红色
韭菜 灰绿色 黄绿色
A.该实验的自变量为材料种类,属于相互对照实验
B.韭菜组处理前后颜色变化不明显,说明韭菜不含还原糖
C.西瓜组未出现预期实验现象可能因为材料未经脱色处理
D.斐林试剂甲液和乙液经适当处理后可用于蛋白质的检测
B
韭菜本身为灰绿色,该颜色会掩盖还原糖反应后的颜色,因此虽然韭菜组处理前后颜色变化不明显,但不能说明韭菜不含还原糖。
西瓜本身是红色的,还原糖鉴定的颜色为红色,
可以将斐林试剂乙液用蒸馏水稀释5倍后,边可以用于蛋白质的检测
考向 还原糖、脂肪和蛋白质的检测
知识夯基
考向研析
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
考点三
【变式训练2·变情境】香蕉果实在成熟过程中,所含的贮藏物进行代谢转化,果实逐渐变甜。图甲中Ⅰ、Ⅱ两条曲线分别表示香蕉果实成熟过程中两种物质含量的变化趋势。取成熟到第x天和第y天的等量香蕉果肉,分别加入等量的蒸馏水制成提取液。然后在a、b试管中各加入5mL第x天的提取液,在c、d试管中各加入5mL第y天的提取液,如图乙。下列对于该实验的一些分析,正确的是( )
A.向a、c试管加入碘液后,c试管中蓝色更深
B.曲线Ⅰ表示淀粉,曲线Ⅱ表示还原糖
C.向b、d试管加入斐林试剂,d试管颜色更深
D.在果实成熟过程中,淀粉不断转变成还原糖
BD
随着香蕉成熟,淀粉越来越少,可溶性还原糖越来越多,加碘液后,c试管中蓝色更浅或无蓝色
淀粉
还原性糖
用斐林试剂鉴定还原糖的操作中需要水浴加热后,由于d试管还原性糖多,发生颜色反应更深
04 真题感知·命题洞见
真题溯源·考向感知
1.(2025·浙江·高考真题)无机盐对生物体维持生命活动有重要的作用。人体缺铁会直接引起( )
A.血红蛋白含量降低 B.肌肉抽搐
C.神经细胞兴奋性降低 D.甲状腺肿大
A
Fe2+是血红蛋白中血红素的组成成分,缺铁会直接血红蛋白含量降低
血钙过低时,会出现抽搐现象
神经细胞兴奋性降低与Na细胞外浓度低有关
I-是甲状腺激素的组成成分,缺乏时甲状腺激素合成减少,成年人患地方性甲状腺肿
48
真题溯源·考向感知
2.(2024·重庆·高考真题)下表据《中国膳食指南》得到女性3种营养元素每天推荐摄入量,据表推测,下列错误的是( )
钙(mg/d) 铁(mg/d) 碘
0.5-1岁 350 10 115
25-30岁(未孕) 800 18 120
25-30岁(孕中期) 800 25 230
65-75岁 800 10 120
元素
摄入量
年龄段
A.以单位体重计,婴儿对碘的需求高于成人
B.与孕前期相比,孕中期女性对氧的需求量升高
C.对25岁与65岁女性,大量元素的推荐摄入量不同
D.即使按推荐量摄入钙,部分女性也会因缺维生素D而缺钙
大量元素主要有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,由表格数据可知对25岁与65岁女性,钙的推荐摄入量均为800mg/d
C
49
真题溯源·考向感知
3.(2024·湖南·高考真题)以黑藻为材料探究影响细胞质流动速率的因素,实验结果表明新叶、老叶不同区域的细胞质流动速率不同,且新叶比老叶每个对应区域的细胞质流动速率都高。下列叙述错误的是( )
A.该实验的自变量包括黑藻叶龄及同一叶片的不同区域
B.细胞内结合水与自由水的比值越高,细胞质流动速率越快
C.材料的新鲜程度、适宜的温度和光照强度是实验成功的关键
D.细胞质中叶绿体的运动速率可作为细胞质流动速率的指标
B
新叶比老叶细胞代谢旺盛,而细胞代谢越旺盛,细胞内结合水与自由水的比值越低
50
真题溯源·考向感知
4.(2024·河北·高考真题)细胞内不具备运输功能的物质或结构是( )
A.结合水 B.囊泡 C.细胞骨架 D.tRNA
A
囊泡运输分泌蛋白等;细胞骨架与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关;tRNA可运输氨基酸,
结合水是细胞结构的重要成分
5.(2024·新课标卷·高考真题)大豆是我国重要的粮食作物。下列叙述错误的是( )
A.大豆油含有不饱和脂肪酸,熔点较低,室温时呈液态
B.大豆的蛋白质、脂肪和淀粉可在人体内分解产生能量
C.大豆中的蛋白质含有人体细胞不能合成的必需氨基酸
D.大豆中的脂肪和磷脂均含有碳、氢、氧、磷4种元素
D
脂肪的组成元素只有C、H、O
51
真题溯源·考向感知
6.(2024·浙江·高考真题)下列不属于水在植物生命活动中作用的是( )
A.物质运输的良好介质 B.保持植物枝叶挺立
C.降低酶促反应活化能 D.缓和植物温度变化
C
降低酶促反应活化能的是酶,水不具有此功能
。
自由水可以自由流动,是物质运输介质;水可以保持植物细胞挺立;水的比热容较大,能缓和植物温度的变化
52
05 学以致用·能力提升
学以致用·能力提升
长句作答类
一、教材知识链接
1.(必修1 P35)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。(答2点)
2.(必修1 P35)Na+、K+对细胞内外渗透压大小所起的作用一样吗,为什么?不一样。Na+是维持细胞外液渗透压的主要离子,而K+是维持细胞内液渗透压的主要离子。
3.(必修1 P34“问题探讨”改编)某运动饮料广告词“解口渴,更解体渴”,其中的“解体渴”主要指该饮料中含有大量水和少量无机盐,能补充剧烈运动散失的水分和无机盐。
4.(必修1 P36“与生活的联系”)(1)患急性肠炎的病人脱水时需要及时补充水分,同时也需要补充体内丢失的无机盐_,因此,输入 葡萄糖盐水 是常用的治疗方法。
(2)大量出汗会排出过多的无机盐,导致体内的水盐平衡和酸碱平衡失调,这时应多喝淡盐水_。
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
不一样。Na+是维持细胞外液渗透压的主要离子,而K+是维持细胞内液渗透压的主要离子。
该饮料中含有大量水和少量无机盐,能补充剧烈运动散失的水分和无机盐
丢失的无机盐
葡萄糖盐水
水盐平衡和酸碱
淡盐水
54
学以致用·能力提升
长句作答类
二、教材深挖拓展
1.在蛋白质的检测和观察实验中,向试管内注入双缩脲试剂B液的量只有4滴,不能过量的原因:过量的CuSO4溶液会与NaOH溶液反应生成蓝色沉淀氢氧化铜,干扰实验结果的观察。
2.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自然界,但是构成细胞的主要元素C、H、O、N的相对含量与无机自然界差异很大,这与组成细胞内的化合物(如糖类、脂质、蛋白质和核酸)有关。
3.水是良好溶剂的原因:水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,氢原子以共用电子对与氧原子结合。由于氧具有比氢更强的吸引共用电子的能力,使氧的一端稍带负电荷,氢的一端稍带正电荷。水分子的空间结构及电子的不对称分布,使水分子成为一个极性分子。带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合,因此,水是良好的溶剂。
过量的CuSO4溶液会与NaOH溶液反应生成蓝色沉淀氢氧化铜,干扰实验结果的观察
组成细胞内的化合物(如糖类、脂质、蛋白质和核酸)
水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,氢原子以共用电子对与氧原子结合。由于氧具有比氢更强的吸引共用电子的能力,使氧的一端稍带负电荷,氢的一端稍带正电荷。水分子的空间结构及电子的不对称分布,使水分子成为一个极性分子。带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合,因此,水是良好的溶剂
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学以致用·能力提升
长句作答类
二、教材深挖拓展
4.生理盐水的含义: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。
5.人体内血红蛋白和红细胞的减少都可以导致贫血。血红蛋白的分子结构不能缺少的一种元素就是Fe。缺Fe会导致血红蛋白合成障碍,从而引起贫血。
6.P是植物生长发育所必需的大量元素之一,是许多重要化合物和生物膜等的重要组成成分,也在光合作用和细胞呼吸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,并波及蛋白质的合成,还会影响糖类的代谢。因此,缺P会影响植物的生长发育。
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
缺Fe会导致血红蛋白合成障碍,从而引起贫血。
当P供应不足时,核酸的合成会受到影响,并波及蛋白质的合成,还会影响糖类的代谢
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讲师:xxx
第03讲 糖类和脂质
第一单元 细胞的概述及其分子组成
下一节预告
学科网备考精选
【上好课】2026年高考生物一轮复习备课系列
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元素 地壳 细胞
O 48.60 65.0
Si 26.30 极少*
C 0.087 18.0
N 0.03 3.0
H 0.76 10.0
种类上
含量上
(1)生物界和非生物界的统一性和差异性
组成细胞的化学元素在无机自然界中都能够找到,
地壳和细胞在元素种类和含量上有什么关系?
各种元素的相对含量大不相同。
生物界
非生物界
统一性
差异性
【思考】为什么生物界与非生物界元素种类大体相同,元素含量差异很大?
原因分析:生物体有选择地从无机自然界获取各种物质来组成自身。
(提示:细胞膜的)
细胞中的元素和化合物、无机物
考点一
知识点1 组成细胞的元素
知识夯基
考向研析
不同生物之间呢?
元素 玉米细胞 人体细胞
C 43.57 55.99
H 6.24 7.46
O 44.43 14.62
N 1.46 9.33
K 0.92 1.09
Ca 0.23 4.67
P 0.20 3.11
Mg 0.18 0.16
S 0.17 0.78
细胞中的元素和化合物、无机物
考点一
知识点1 组成细胞的元素
知识夯基
考向研析
玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(干重,质量分数)
(2)不同生物体在元素的统一性和差异性
种类上
含量上
* 其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%
化学元素的种类
基本相同
含量不同
同种元素的含量
差异性
统一性
例如:干重细胞中在玉米元素含量大小关系为O>C>H>N,而在人体细胞中的为C>O>N>H。
玉米细胞因富含细胞壁纤维素(高氧)导致氧含量最高,而人体细胞因蛋白质主导(高碳、高氮)使碳成为首要元素
为什么?
细胞中的元素和化合物、无机物
考点一
知识点1 组成细胞的元素
知识夯基
考向研析
(3)不同状态下的细胞元素的统一性和差异性
细胞鲜重最多
细胞干重最多
水是细胞内含量最多的无机物,也是细胞内含量最多的化合物;
蛋白质(高碳、高氮)是细胞内含量最多的有机物,含量仅次于水的化合物
H2O
鲜重:O>C>H>N
干重:C>O>N>H
O?
蛋白质
C?
此处有超链接回归玉米细胞元素分析的讲解P10
细胞中的元素和化合物、无机物
考点一
知识点1 组成细胞的元素
知识夯基
考向研析
思考:生物体内含量少的微量元素,是不是就不重要了?
缺Fe:
Fe是血红蛋白的重要组成成分,缺Fe会使人患人体患贫血
缺Ca:
成年人缺钙患骨质疏松症;血液缺钙会出现抽搐。钙过多会患重症肌无力)
缺I:
人幼年患呆小症;成年患甲状腺肿大(大脖子病)
缺Zn:
B (硼)促进花粉萌发,花粉管伸长,缺硼会出现“花”而不实(只开花不结果)
缺B:
影响人体生长发育、大脑发育和性成熟
缺Mg:
影响植物叶绿素的合成,影响光合作用的进行
结论:大量元素和微量元素都是生物体生命活动所必需的元素。区分大量元素和微量元素的依据是“含量” 而不是“重要性”。
此处有超链接回归玉米细胞元素分析的讲解P10
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