必修1 第1单元 第2讲 细胞中的无机物、糖类和脂质（课件）-【新高考方案】2025版高考生物一轮总复习（江苏专版）

细胞中的无机物、糖类和脂质 第2讲 学习目标 1.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；　 2.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；　 3.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；　 4.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。 建构知识体系 目录 主题研习（一） 主题研习（二） 主题研习（三） 细胞中的元素、化合物及无机物 糖类、脂质的种类和作用 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 课时跟踪检测 主题研习(一)　细胞中的元素、化合物及无机物 (一)组成细胞的元素和化合物 1.元素的来源、分类和存在形式 2.生物界和非生物界在元素方面的关系 3.组成细胞的化合物 (二) 细胞中的水和无机盐 1.细胞中的水 (1)水的性质 (2)细胞中水的存在形式和功能 2.细胞中的无机盐 [微点判断] (1)(2023·湖南卷)帝企鹅的核酸、多糖和蛋白质合成过程中都有水的产生。 ( ) (2)(2022·江苏卷)O、P、N大量参与组成线粒体的内膜。 ( ) (3)(2021·全国乙卷)细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水。 ( ) (4)(2021·天津卷)磷是组成藻类细胞的微量元素。 ( ) √ √ × × (5)(2020·江苏卷)无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，不参与有机物的合成。 ( ) (6)与风干前相比，风干种子中结合水与自由水的比值高。 ( ) (7)水在常温下能够维持液体状态是由于水分子之间的氢键不断地断裂，又不断地形成。 ( ) (8)Mg2＋参与构成叶绿体中的各种色素。 ( ) × √ √ × 题点(一)　细胞中的元素和化合物 1.(2024·南京模拟)广泛存在于各种细胞中且含有大量元素N、P的化合物是(　 ) A.脂肪　　　　　　　　 B.腺苷三磷酸 C.几丁质 D.纤维素 √ 解析：脂肪的组成元素为C、H、O；腺苷三磷酸即ATP，组成元素是C、H、O、N、P；几丁质由C、H、O、N四种元素组成；纤维素的组成元素是C、H、O。故选B。 2.(2024·常州期末)下图①～⑤表示某些化学元素所组成的化合物，下列相关叙述正确的是(　 ) A.若②是构成细胞膜的主要成分，则具有物种的特异性 B.若④存在于皮下等部位，则④这类物质只存在于动物细胞 C.若⑤为人体某种蛋白质，则①中可能含有硒元素 D.若⑥主要在人体肝脏和肌肉内合成，则③只存在于动物细胞 √ 解析：分析题图，②是由C、H、O、N、P五种元素组成，若②是构成细胞膜的主要成分，则为磷脂，其无物种的特异性，A错误； ④由C、H、O组成，若④存在于皮下等部位，则④为脂肪，动植物细胞中均含有，B错误； 若⑤为人体某种蛋白质，则①为氨基酸，其R基中可能含有硒元素，C正确； ⑥由C、H、O组成，若⑥主要在人体肝脏和肌肉内合成，则⑥为糖原，③为葡萄糖，而葡萄糖是动植物细胞共有的糖类，D错误。 题点(二)　细胞中的水和无机盐 3.(2024·海安模拟)某研究机构报告称，水分子约占木星大气分子的0.25%，这个占比几乎是太阳的三倍，进一步为外星生命体存在的可能性提供了证据，这与水的性质和功能相关。下列有关叙述错误的是(　 ) A.水是一种良好的溶剂，几乎所有带极性基团的分子或带电离子都能溶解于水中 B.结合水能结合许多亲水大分子，干旱环境中植物的结合水/自由水比值升高 C.水是反应的原材料，ATP等生物大分子的水解反应需要水 D.自由水能运输营养物质和代谢废物，代谢旺盛的细胞自由水/结合水比值升高 解析：水参与生物大分子的水解反应，是反应的原材料，但ATP不是生物大分子，C错误。 √ 4.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.植物缺少Mg2＋会影响光合作用 C.血液中Ca2＋含量过高，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： Mg2＋是叶绿素的重要组成成分，植物缺少Mg2＋会影响光合作用，A正确； 血液中Ca2＋含量过低，人体易出现肌肉抽搐，C错误； 碘是组成甲状腺激素的重要元素，因此适当补充I－，可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症，D正确。 5.(2024·南京一模)下列有关生物体中物质的叙述，正确的是(　 ) A.缺Ca2＋会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降 B.将农作物秸秆晒干后剩余的物质主要是无机盐 C.生物学研究中常用的放射性同位素有15N、18O、14C D.人体内Na＋的缺乏会引起神经、肌肉等细胞的兴奋性降低 √ 解析： Fe2＋参与构成血红蛋白，缺Fe2＋会导致血液运输O2的能力下降，血浆中缺Ca2＋会出现抽搐等症状，A错误； 将农作物秸秆晒干后剩余的物质主要是有机物，将农作物燃烧成灰烬，剩余的物质主要是无机盐，B错误； 15N和18O是没有放射性的同位素，C错误。 1.判断化合物种类和功能的两种方法 (1)元素组成分析法 (2)特征元素提示法 2.水与细胞代谢的关系 (1)自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系 (2)水参与的生理过程归纳 3.归纳生物体内无机盐的组成与功能 主题研习(二)　糖类、脂质的种类和作用 1.细胞中的糖类 [微提醒] (1)糖类的元素组成并不都是C、H、O，如几丁质中还有N。 (2)多糖水解的终产物是其单体，如淀粉水解的终产物是葡萄糖；糖氧化分解的终产物是CO2和H2O等。 2.细胞中的脂质 (1)脂质的种类和作用 脂肪 细胞内良好的储能物质；保温、缓冲和减压 磷脂 构成生物膜的重要成分(主要在内质网合成) 固醇 _______ 构成动物细胞膜的重要成分，在人体内参与血液中脂质的运输 性激素 促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成 _______ 促进人和动物肠道对钙和磷的吸收 胆固醇 维生素D (2)细胞中糖类与脂质的关系 ①糖类在供应充足时，可以大量转化为______。 ②脂肪一般只在糖类代谢发生障碍，_____________时，才会分解供能，而且不能_____转化为糖类。 脂肪 引起供能不足 大量 (一)对比分析糖类、脂质的种类和功能 比较项目 糖类 脂质 元素组成 C、H、O(一般情况) 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 续表 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 相同质量的物质分解情况 耗O2少，产H2O少，释放能量少 耗O2多，产H2O多，释放能量多 [典例]　(2024·苏北六校联考)糖类和脂质都是细胞的重要组成成分，其中糖类是细胞的主要能源物质，某些脂质则是细胞中重要的储能物质。下列有关叙述正确的是(　 ) A.真核细胞中的糖类分子有多种类型且都能为细胞提供能源 B.因构成多糖的单糖种类、数目和排列顺序不同，所以多糖功能不同 C.植物细胞中的磷脂、固醇和脂肪都是由C、H、O构成的 D.固醇类物质可参与细胞构成，又可作为细胞间的信号分子 √ [解析]　细胞中的糖类多种多样，其中五碳糖参与核苷酸的构成，不能为细胞提供能量，A错误； 多糖大都是由葡萄糖脱水缩合形成的，多糖种类的不同是由单糖的数目及排列方式决定的，与单糖的排列顺序基本无关，B错误； 磷脂由C、H、O、N、P构成，而固醇和脂肪是由C、H、O构成的，C错误； 固醇分为胆固醇、维生素D和性激素等，胆固醇参与动物细胞膜的构成，性激素作为细胞间的信号分子调节细胞的代谢活动，D正确。 (二)糖类和脂质的转化及与能量代谢的关系 下表分析了同质量的脂肪和糖类在氧化分解时的差异，曲线图甲、乙是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。 |情|境|探|究| 物质 各元素比例 氧化分解时 C O 耗氧量 释放能量 产生的水 脂肪 75% 13% 较多 较多 较多 糖类 44% 50% 较少 较少 较少 据以上材料分析回答有关问题： (1)1 g糖原氧化分解释放约17 kJ的能量，而1 g脂肪可以释放约39 kJ的能量。等量脂肪比糖类氧化分解释放能量多的原因是____________ ____________________________________________。 (2)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，原因是______________________________________________。 与糖类相比， 等量的脂肪含C、H更多，氧化分解释放的能量多 等质量的脂肪与糖类氧化分解时，脂肪需要的O2多 (3)等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，请说明原因。 提示：与糖类氧化相比，脂肪在细胞内的氧化速率慢，耗氧量大，此外，糖类在有氧和无氧条件下均可以进行分解。 (4)摄食大量含糖高的食物容易使人发胖，人一旦肥胖，减肥却相对较难。请分析其中的原因。 提示：糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪；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。 (5)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。原因是种子中的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。 |认|知|生|成| 种子形成和萌发过程中的相关物质变化 (1)糖类和脂质 种子类型 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 (2)干重和鲜重 种子形成时，光合作用产物的输入导致其干重增加。种子萌发时，吸收水分导致其鲜重增加，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(是因为脂肪转化为糖类的过程中增加了氧元素)，然后再减少。 题点(一)　糖类和脂质及其与人体健康 1.(2023·湖北高考)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：肾脏合成和释放的羟化酶可以促进维生素D3的活化，活化维生素D3可促进小肠和肾小管等部位对钙的吸收，因此，肾功能下降会导致小肠和肾小管等部位对钙的吸收受阻，从而使机体出现骨质疏松，A正确； √ 在阳光下皮肤中的7-脱氢胆固醇可转化成维生素D3，活化维生素D3可促进小肠和肾小管等部位对钙的吸收，因此适度的户外活动，有利于少年儿童的骨骼发育，B正确； 细胞外液渗透压的90%以上来源于Na＋和Cl－，因此小肠吸收钙减少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活化受阻，因此补充的维生素D3不能促进小肠和肾小管等部位对钙的吸收，从而不能有效缓解血钙浓度下降，D正确。 2.(2024·广州模拟)研究发现脂肪的过度堆积会使脂肪组织中维生素D的浓度降低且活性减弱。低浓度的维生素D会导致脂肪组织中的甲状旁腺激素(PTH)和钙含量升高，从而刺激脂肪生成，抑制脂肪分解，加剧肥胖。在肥胖人群中，维生素D缺乏者的高胰岛素发生率、胰岛素抵抗指数均偏高。下列说法错误的是(　 ) A.维生素D和PTH都属于蛋白质类物质 B.维生素D的浓度和活性与肥胖程度呈负相关 C.在肥胖人群中，维生素D缺乏可能会引起糖尿病 D.低浓度的维生素D水平可能会引起肥胖 √ 解析：维生素D是固醇类物质，A错误； 由题意可知，低浓度的维生素D会导致脂肪组织中的PTH和钙含量升高，从而刺激脂肪生成，抑制脂肪分解，加剧肥胖，在这一过程中维生素D的浓度和活性与肥胖程度呈负相关，因此，低浓度的维生素D水平可能会引起肥胖，B、D正确； 由题意可知，在肥胖人群中，维生素D缺乏者的高胰岛素发生率、胰岛素抵抗指数均偏高，故维生素D缺乏可能会引起糖尿病，C正确。 题点(二)　糖类和脂质的关系 3.[多选]如图是食物被人体消化吸收后，通过一系列代谢途径为人体提供营养的示意图。下列相关叙述正确的是(　 ) 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“”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：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，糖类可以大量转化成脂肪，脂肪不能大量转化成糖类，B正确； 题图中虚线框内的过程为葡萄糖经过有氧呼吸可最终转化为CO2和水，人成熟的红细胞没有线粒体，不能进行有氧呼吸，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，即细胞呼吸也是物质代谢的枢纽，D正确。 4.糖类和脂肪是人体的能源物质，随着运动强度的变化，脂肪与糖类的供能比例如图所示，下列有关叙述正确的是(　 ) |认|知|生|成| A.脂肪和糖类是生命活动的主要承担者 B.细胞中糖类与脂肪能相互转化 C.中等运动强度时，脂肪和糖类的供能比例相同，消耗量也相同 D.运动强度越高，越有利于减肥 √ 解析：生命活动的主要承担者是蛋白质，A错误； 分析曲线图可知，中等强度运动时，糖类和脂肪的供能比例相等，但由于等量的糖类与脂肪中，糖类储存的能量比脂肪少，所以消耗糖类的量多于脂肪，C错误； 运动强度越高，脂肪供能比例越低，糖类供能比例越高，说明高强度运动不利于减肥，D错误。 主题研习(三)　检测生物组织中的糖类、 脂肪和蛋白质 (一)三类有机物检测的原理和操作方法 1.还原糖的检测 (1)检测原理：还原糖中的醛基(—CHO)在加热条件下能将Cu(OH)2中的Cu2＋还原成Cu＋，从而生成砖红色的Cu2O沉淀。 (2)检测步骤 2.脂肪的检测 (1)检测原理： (2)检测步骤 橘黄色 3.蛋白质的检测 (1)检测原理 (2)检测步骤 (二)实验操作注意事项 1.检测还原糖时使用的斐林试剂要现配现用的原因：斐林试剂很不稳定，容易产生蓝色的_________沉淀。 2.在还原糖检测实验中，若待测组织样液中不含还原糖，加入斐林试剂水浴加热后出现的现象是呈_____，即Cu(OH)2自身的颜色。 3.检测蛋白质时，加入双缩脲试剂B液后，如果没有产生明显的紫色反应，可能的原因是加入的_______________过量，CuSO4在碱性溶液中生成大量的Cu(OH)2产生蓝色絮状沉淀，会遮蔽实验中所产生的紫色，影响观察效果。 Cu(OH)2 蓝色 双缩脲试剂B液 [思考探究] 1.蛋白质检测时，为什么先加A液再加B液？B液为什么不能过量？ 提示：蛋白质中的肽键在碱性条件下能与Cu2＋生成紫色络合物，所以先加A液营造碱性环境，后加B液提供Cu2＋。其中双缩脲试剂B液的量不能过多，因为过多的双缩脲试剂B液会与双缩脲试剂A液反应生成大量的Cu(OH)2蓝色沉淀，进而掩盖实验生成的紫色。 2.为什么利用斐林试剂的甲液、乙液和蒸馏水也能鉴定蛋白质？ 提示：斐林试剂的甲液、乙液的成分分别与双缩脲试剂的A液、B液相同，只是斐林试剂的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鉴定蛋白质。 3.现有两瓶没有标记的糖尿病患者(尿液中含有葡萄糖)和肾小球肾炎患者(尿液中含有蛋白质)的尿液样品，如何进行区分？ 提示： 用斐林试剂对两瓶尿样进行检测，水浴加热条件下，有砖红色沉淀生成的是糖尿病患者的尿样；另一瓶是肾小球肾炎患者的尿样。(或用双缩脲试剂来检测，有紫色产生的是肾小球肾炎患者的尿样，另一瓶是糖尿病患者的尿样。) 1.区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同四不同” 成分相同 都含有NaOH和CuSO4两种成分，且NaOH溶液的质量浓度都为0.1 g/mL CuSO4浓度不同 斐林试剂和双缩脲试剂中CuSO4溶液的质量浓度分别为0.05 g/mL、0.01 g/mL 添加顺序不同 检测还原糖时，需将斐林试剂甲液和乙液等量混匀后立即使用；检测蛋白质时，先加双缩脲试剂A液再加双缩脲试剂B液 续表 反应条件不同 检测还原糖时，加入斐林试剂后需水浴加热；检测蛋白质时，加入双缩脲试剂后不需要加热 检测原理不同 斐林试剂检测还原糖的原理是新配制的斐林试剂中Cu2＋被还原糖还原成Cu＋，从而生成砖红色的Cu2O沉淀；双缩脲试剂检测蛋白质的原理是先加入双缩脲试剂A液营造碱性环境，在此环境中Cu2＋与肽键形成紫色络合物 2.实验成功的四个关键点 (1)三个实验中都不宜选取有颜色的材料，否则会干扰实验的颜色反应及观察效果。 (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。 (3)物质检测实验一般不设立对照实验，若需设立对照实验，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，在加相应试剂之前可留出部分组织样液，以便与反应后的样液颜色作对比，增强实验的说服力。 题点(一)　三类有机物的检测原理与基本操作 1.(2024·无锡锡山中学期末)下列关于“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验操作的叙述，正确的是(　 ) A.检测还原糖的斐林试剂与检测蛋白质的双缩脲试剂的成分不相同 B.用双缩脲试剂检测蛋白质时，需水浴加热2 min才能看到颜色变化 C.用双缩脲试剂检测脂肪时，在高倍镜下能看到橘黄色脂肪颗粒 D.在检测花生子叶中的脂肪实验中，制作装片时，利用苏丹Ⅲ染液染色后可用50%的酒精洗去浮色 解析：检测还原糖的斐林试剂与检测蛋白质的双缩脲试剂的成分相同，都是NaOH溶液和CuSO4溶液，但CuSO4溶液的浓度不同，A错误； 用双缩脲试剂检测蛋白质时，不需要水浴加热，B错误； √ 双缩脲试剂用于检测蛋白质，不用于检测脂肪，C错误； 制作花生子叶装片时，利用苏丹Ⅲ染液染色后可用50%的酒精洗去浮色，在显微镜下能观察到橘黄色脂肪颗粒，D正确。 √ 2.(2024·临沂模拟)某生物兴趣小组在野外发现一种组织颜色为白色的不知名野果，该小组把这些野果带回实验室欲检测其中是否含有还原糖、脂肪和蛋白质，下列叙述正确的是(　 ) A.观察该野果细胞中的脂肪颗粒需要使用显微镜 B.若向该野果的组织样液中加入斐林试剂并水浴加热出现较深的砖红色，说明该野果中含有大量的葡萄糖 C.进行蛋白质的检测时可用斐林试剂的甲液和乙液代替双缩脲试剂A液和B液，因为它们的成分相同 D.还原糖检测实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶，以便长期保存备用 解析：观察该野果细胞中的脂肪颗粒，属于细胞水平的研究，需要使用显微镜，A正确； 向该野果的组织样液中加入斐林试剂并水浴加热出现较深的砖红色，说明该野果中含有大量的还原糖，但不能确定是否含葡萄糖，B错误； 双缩脲试剂和斐林试剂的成分虽然相同，但CuSO4溶液的质量浓度不同，不能用斐林试剂的乙液代替双缩脲试剂的B液，C错误； 斐林试剂使用时需现用现配，不能长期放置，D错误。 题点(二)　与物质检测相关的科学探究 3.(2022·重庆高考)在一定条件下，斐林试剂可与葡萄糖反应生成砖红色沉淀，去除沉淀后的溶液蓝色变浅，测定其吸光值可用于计算葡萄糖含量。如表是用该方法检测不同样本的结果。下列叙述正确的是(　 ) 样本 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 吸光值 0.616 0.606 0.595 0.583 0.571 0.564 葡萄糖含量/ (mg/mL) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 √ A.斐林试剂与样本混合后立即生成砖红色沉淀 B.吸光值与样本的葡萄糖含量有关，与斐林试剂的用量无关 C.若某样本的吸光值为0.578，则其葡萄糖含量大于0.4 mg/mL D.在一定范围内葡萄糖含量越高，反应液去除沉淀后蓝色越浅 解析：用斐林试剂检测还原糖时，斐林试剂与样本混合，在水浴加热的条件下，出现砖红色沉淀，A错误； 吸光值与样本的葡萄糖含量和斐林试剂的用量均有关，B错误； 由题表分析可知，吸光值越小，葡萄糖含量越高，若某样本的吸光值为0.578，则其葡萄糖含量为0.3～0.4 mg/mL，C错误； 在一定范围内葡萄糖含量越高，生成的砖红色沉淀(氧化亚铜)越多，反应液去除沉淀后蓝色越浅，D正确。 4.玉米发芽过程中胚乳中的淀粉逐渐减少，为了验证淀粉逐渐减少是淀粉酶作用的结果，某同学设计了如下实验：在1～4号试管中分别加入相应的提取液和溶液(如图所示)，40 ℃温育30 min后，分别加入斐林试剂并60 ℃水浴加热，观察试管内颜色变化。试管4未出现预期结果，其他试管中结果符合预期。下列有关说法不正确的是(　 ) A.设置试管1主要目的是排除淀粉溶液中含有还原糖 B.试管2中应加入的X是发芽前玉米的提取液 C.预测试管3中的颜色变化是蓝色→砖红色 D.试管4未出现预期结果，则最可能的原因是淀粉已水解 √ 解析：设置试管1缓冲液＋淀粉溶液，经斐林试剂检测没有砖红色，主要目的是排除淀粉溶液中含有还原糖，A正确； 试管3是发芽玉米提取液，根据实验目的，试管2中应加入的X是发芽前玉米的提取液，B正确； 预测试管3中的颜色变化是蓝色(加入斐林试剂但还未加热)→砖红色(60℃水浴加热后)，C正确； 淀粉水解会出现还原糖，故试管4未出现预期结果的原因，最可能是淀粉酶已经失活，不能催化淀粉水解，没有出现还原糖，D错误。 |考|教|衔|接|——教材隐性命题点发掘 (一)教材素材“深加工” 1.(人教版必修1 P20、21“楷体字”素材挖掘)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，使得水分子成为一个极性分子。水分子间可以靠氢键相互作用在一起，氢键易于断裂和形成，水分子的上述结构特点决定了它具有多种功能。下列相关叙述错误的是(　 ) A.带有正、负电荷的分子或离子都易与极性水分子结合，因此，自由水是细胞内良好的溶剂 B.氢键的存在使水具有较高的比热容，对于维持生命系统的稳定性十分重要 C.水可以与细胞中的蛋白质、多糖等相结合，成为生物体的构成成分 D.自由水与结合水的比值相对稳定 解析：细胞内自由水和结合水比值时刻处于动态变化中，这与细胞的代谢强度和所处环境有关，有利于生物体适应不同的环境，D错误。 √ 2.(人教版必修1 P26“楷体字”素材挖掘)反式脂肪又称反式脂肪酸，是一种不饱和脂肪酸。世界卫生组织发布报告：有超过50亿人的食物中含有工业生产的有害反式脂肪。下列相关说法错误的是(　 ) A.脂肪酸的“骨架”是一条由碳原子组成的长链 B.三分子脂肪酸与一分子甘油反应，生成生物大分子——三酰甘油 C.反式脂肪酸的长链中存在碳碳双键，需要时可以分解供能 D.生活采购时，应看配料表，尽量选择不含有反式脂肪酸的食品 解析：三酰甘油不是大分子物质，B错误。 √ 3.(人教版必修1 P27“正文内容”迁移应用)研究表明，糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪；而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。根据这一理论，以下说法或做法正确的是(　 ) A.糖尿病人因糖类代谢发生障碍，引起脂肪分解供能，其皮下脂肪一般会变薄 B.只要运动和多吃瘦肉类食物就可以减少脂肪的堆积，从而达到控制体重的目的 √ C.因为脂肪不能大量转化为糖类，所以糖尿病人不必限制脂肪的摄入量 D.糖类和脂肪之间可以相互转化，所以它们的组成元素和单体完全相同 解析：糖尿病人因糖类代谢发生障碍，糖类随尿液排出体外，人体通过脂肪分解供能，其皮下脂肪一般会变薄，A正确； 细胞内的糖类、脂肪和蛋白质在体内可以相互转化，不摄入脂肪的情况下，人体也可以通过物质转化形成脂肪，所以只运动和多吃瘦肉类食物不一定能减少脂肪的堆积，B错误； 虽然脂肪不能大量转化为糖类，但过多摄入会造成脂肪在体内堆积，引发健康问题，所以糖尿病人也需要限制脂肪的摄入量，C错误； 糖类一般由C、H、O组成，单体是葡萄糖等单糖，脂肪由甘油和脂肪酸构成，组成元素为C、H、O，D错误。 (二)科学思维“融会通” 4.(人教版必修1 P16“思考·讨论”材料分析)玉米细胞干重中含量最多的元素是O，人体细胞干重中含量最多的元素是C。玉米细胞和人体细胞中含量最多的四种元素都是______________。分析玉米细胞和人体细胞中的元素构成特点是________________________________ ____________________________________________________。 C、H、O、N 组成人体细胞和玉米细胞的元素的种 类基本相同，具有统一性；元素含量相差很大，具有差异性 5.(人教版必修1 P24“图2-3”延伸思考)淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖，为什么它们在化学性质上有很大差距？ 提示：虽然三种多糖的基本单位都是葡萄糖，但是葡萄糖连接的方式、数量等不同，因此它们具有不同的化学性质。 |应|用|创|新|——新情境问题的建模训练 1.棕色脂肪组织是一种特殊的脂肪组织，与白色脂肪组织不同，它并不会储存多余的脂肪，反而会燃烧脂肪产生热量。正常情况下，细胞依靠线粒体利用能源物质产生ATP，而棕色脂肪细胞依靠名为UCP1的线粒体质子通道蛋白将这部分能量转而用于产热。研究发现，一种名为AIDA的蛋白质能够激活UCP1。下列叙述正确的是(　 ) √ A.脂肪在脂肪细胞中以大小不一的脂滴存在，脂滴膜最可能由磷脂双分子层构成 B.白色脂肪组织细胞用苏丹Ⅲ染液染色，可在显微镜下观察到细胞中被染成红色的脂肪滴 C.UCP1应该主要存在于线粒体基质中，会影响有氧呼吸的第二阶段 D.AIDA缺乏的机体会出现产热能力下降，不能在寒冷条件下很好的维持体温 解析：磷脂分子的头部亲水，尾部疏水，脂肪在脂肪细胞中以大小不一的脂滴存在，据此推测包裹脂肪的脂滴膜最可能由单层磷脂分子(头部朝外，尾部朝向脂滴)构成，A错误； 白色脂肪组织细胞用苏丹Ⅲ染液染色，可在显微镜下观察到细胞中被染成橘黄色的脂肪滴，B错误； UCP1是线粒体质子通道蛋白，应该位于线粒体膜上，C错误； 蛋白质AIDA能够激活UCP1，而UCP1有助于产热，AIDA缺乏的机体会出现产热能力下降，不能在寒冷条件下很好的维持体温，D正确。 2.(2024·南京金陵中学期末)奶茶是一种高糖高脂高热量的饮品，下列相关说法错误的是(　 ) A.饮用高糖高脂奶茶易使人血液变稠，血压升高 B.长期大量饮用奶茶会使过剩的糖类转化为脂肪导致肥胖 C.质量相同的糖类和脂肪被彻底氧化分解时，脂肪产生能量更多 D.用斐林试剂来检测奶茶，若出现砖红色沉淀可说明奶茶中含有蔗糖 解析：用斐林试剂来检测奶茶，若出现砖红色沉淀可说明奶茶中含有还原糖，无法确定还原糖是哪种糖，且蔗糖属于非还原糖。 √ 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 √ 一、选择题 1.(2023·北京高考)PET-CT是一种使用示踪剂的影像学检查方法。所用示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来，进入细胞后不易被代谢，可以反映细胞摄取能源物质的量。由此可知，这种示踪剂是一种改造过的(　 ) A.维生素 B.葡萄糖 C.氨基酸 D.核苷酸 解析：分析题意可知，该示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来，应是糖类，且又知该物质进入细胞后不易被代谢，可以反映细胞摄取能源物质的量，则该物质应是被改造过的葡萄糖。B符合题意。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 √ 2.(2024·海安中学一调)下列有关化合物的组成元素及功能的叙述，正确的是(　 ) A.磷脂、核酸都含C、H、O、N、P，可参与构成核糖体 B.叶绿素含C、H、O、N、Mg，能吸收、传递、转化光能 C.糖类都含C、H、O、N，既可提供能量，也可构成细胞结构 D.胰岛素含有C、H、O、N、S，可促进肝糖原分解为葡萄糖 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析：核糖体无膜结构，不含磷脂，A错误； 叶绿素含C、H、O、N、Mg，能吸收、传递、转化光能，B正确； 大多数糖类仅含C、H、O，不含N，C错误； 胰岛素由2条肽链(通过二硫键连接)构成，含有C、H、O、N、S，可促进血糖进入肝、肌肉并合成糖原，胰高血糖素可促进肝糖原分解为葡萄糖，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3.(2024·连云港调研)腺苷三磷酸、解旋酶、Na＋-K＋泵中都含有的元素是(　 ) A.C、H、O、S B.C、O、N、P C.C、H、O、N D.C、H、O、Mg 解析：腺苷三磷酸的元素组成为C、H、O、N和P，解旋酶和 Na＋-K＋泵的化学本质为蛋白质，元素组成为C、H、O、N，可能含有S和Se，共有的元素为C、H、O和N。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 4.(2024年1月·吉林适应性演练)有机物分子参与生物体的结构组成，也参与生命活动的调节。下列叙述正确的是(　 ) A.糖类物质不参与细胞间的信息传递 B.固醇类物质不参与细胞结构的组成 C.基因的表达会受环境因素的影响 D.改变二硫键不影响蛋白质的空间结构 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析：细胞膜上由糖类和蛋白质构成的糖蛋白，具有识别作用，能参与细胞间的信息传递，A错误； 固醇包括胆固醇、性激素和维生素D，其中胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，B错误； 基因的表达会受环境因素的影响，如植物由于光敏色素的存在，使得其能够感受到光照的变化，光照又能调节植物体内有关基因的表达，进而调节植物的生命活动，C正确； 蛋白质中二硫键的断裂会导致其空间结构改变，进而使其功能改变，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 5.(2024·淮安期末)“落红不是无情物，化作春泥更护花”这一诗句蕴含着生物学知识：落花经微生物分解后形成的无机盐可被植物重新吸收利用。下列相关叙述错误的是(　 ) A.植物一般不能直接吸收有机物 B.无机盐主要以离子形式被吸收 C.将植物叶片烘干后剩余物质主要是无机盐 D.无机盐含量过少可导致植物出现相应病症 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析：植物一般吸收无机物，用于合成有机物，故一般不能直接吸收有机物，A正确； 无机盐一般需要溶解在水里，转变为离子形式再被吸收，B正确； 烘干去除的主要是水，将植物叶片烘干后剩余物质主要是有机物，C错误； 无机盐对于植物生长非常重要，如P元素是多种物质的元素之一，无机盐含量过少可导致植物出现相应病症，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 6.太空的失重环境会引起航天员骨无机盐的代谢紊乱，从而引起骨质疏松。天宫三号货运飞船需要给航天员输送必要的食物以保证航天员生命活动的正常进行。下列相关叙述正确的是(　 ) A.食物中含有的纤维素属于多糖，需经人体消化道分解为葡萄糖后，才能被吸收利用 B.食物中应富含钙等无机盐，同时适当补充鱼肝油，可在一定程度上预防骨质疏松 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 C.若航天员没有及时补充水分，脱水会造成其内环境渗透压升高，继而引起细胞吸水 D.若航天员没有及时进食，糖代谢发生障碍，供能不足时，脂肪会大量转化为糖类 解析：食物中含有的纤维素属于多糖，但人体不能产生分解纤维素的酶，因此食物中的纤维素不能被人体消化吸收，A错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 食物中应富含钙等无机盐，同时适当补充鱼肝油，鱼肝油中富含维生素D，能够促进肠道对钙、磷的吸收，因而可在一定程度上预防骨质疏松，B正确； 若航天员没有及时补充水分，脱水会造成其内环境渗透压升高，会刺激下丘脑细胞外液渗透压感受器，从而促进抗利尿激素的分泌，促进肾小管和集合管对原尿中水分的重吸收，从而调节内环境的渗透压平衡，不会引起细胞吸水，C错误； 若航天员没有及时进食，糖代谢发生障碍，供能不足时，脂肪会转化为糖类，但并不是大量转化为糖类，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 7.几丁质是广泛存在于自然界的一种多糖类物质，主要来源为甲壳类动物、昆虫的外骨骼以及某些真菌的细胞壁等。下列有关叙述错误的是(　 ) A.糖类是重要的能源物质，但不是都能为细胞的生命活动提供能量 B.纤维素、几丁质的组成元素相同，均可以简写为(CH2O) C.几丁质用途广泛，可用于废水处理、制作食品添加剂、制造人造皮肤等 D.几丁质被酶催化分解后，能为某些生物提供能量和营养 解析：几丁质的元素组成含有N元素，不能简写为(CH2O)，B错误。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 8.(2024·南通中学模拟)采摘后的香蕉果实在自然成熟过程中，淀粉、葡萄糖的含量变化如图所示。将不同成熟阶段的果实去皮并研磨成匀浆后检测，下列叙述不正确的是(　 ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 A.将第10 d的果实匀浆与碘液混合后不会出现蓝色反应 B.将第25 d的果实匀浆与双缩脲试剂混合后会出现紫色反应 C.若要鉴定第15 d的果实活细胞中是否含有脂肪，一定要用显微镜观察 D.将第15 d的果实匀浆与斐林试剂混合后需水浴加热才会出现砖红色沉淀 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析：第10 d的果实匀浆淀粉含量较高，与碘液混合后会出现蓝色反应，A错误； 第25 d的果实匀浆存在蛋白质(如酶)，与双缩脲试剂混合后会出现紫色反应，B正确； 若要鉴定第15 d的果实活细胞中是否含有脂肪，需要制作临时装片，则需要用显微镜观察，C正确； 第15 d的果实匀浆含还原糖，与斐林试剂混合后需水浴加热才会出现砖红色沉淀，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 9.(2024·铜陵模拟)合成生物学是生物科学的一个新兴分支学科，其研究成果有望破解人类面临的健康、能源、环境等诸多问题，比如为食品研发赋能：开发多种功能的替代蛋白、糖类和脂质等。下列有关蛋白质、糖类和脂质的叙述正确的是(　 ) A.脂肪分子中C、H的比例高，O的比例低，是细胞的主要能源物质 B.糖原和淀粉的功能不同是因为其单体的排列顺序不同 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 C.细胞中各种蛋白质的合成过程都需要核糖体和线粒体参与 D.细胞膜、细胞质、细胞核中均含有由糖类参与形成的化合物 解析：脂肪是细胞的主要储能物质，细胞中的主要能源物质是糖类，A错误； 组成糖原和淀粉的单体都是葡萄糖，二者的功能不同是因为其空间结构不同，B错误； √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 原核细胞中只有核糖体没有线粒体，故不是所有蛋白质的合成都需要线粒体参与，C错误； 细胞膜上有糖蛋白，细胞质和细胞核中都有RNA，RNA中有五碳糖，因此，细胞膜、细胞质、细胞核中均含有由糖类参与形成的化合物，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 10.[多选](2024·盐城中学模拟)传统的节日文化常常伴随着美食在代代传承。“小饼如嚼月，中有酥和饴”。在苏轼的这句诗中。“饴”指的是用麦芽制成的糖；“酥”指的是从牛奶、羊奶中提炼出的脂肪。下列关于糖类和脂肪的叙述，错误的是(　 ) A.脂肪是由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的 B.麦芽糖是一种二糖，无法直接被小肠吸收 C.糖类和脂肪均是细胞内良好的储能物质 D.细胞膜表面糖类和脂肪结合形成的糖脂具有识别功能 √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析：脂肪是由甘油、脂肪酸组成的，不含磷酸，A错误； 麦芽糖是一种二糖，无法直接被小肠吸收，需要水解为单糖才能被吸收，B正确； 糖类是主要的能源物质，脂肪是良好的储能物质，C错误； 细胞膜表面糖类与蛋白质或脂质(不含脂肪，脂肪不是细胞膜的组成成分)结合形成的糖蛋白或糖脂具有识别功能，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 11.[多选](2024·连云港期末)小麦富含淀粉，萌发时会产生淀粉酶水解淀粉。小麦种子萌发的最适温度约为30 ℃，此时产生淀粉酶的速度最快。取适量小麦种子均分为两组，进行如图所示的处理。下列叙述正确的是(　 ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 A.淀粉是小麦细胞中的主要储能物质 B.淀粉酶和淀粉均有C、H、O、N四种元素 C.现象甲、乙可能分别为浅砖红色、砖红色 D.提取液Ⅱ中的淀粉酶含量少于提取液Ⅰ中的 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析：淀粉是植物细胞中的储能物质，故淀粉是小麦细胞中的主要储能物质，A正确。 淀粉酶的化学本质是蛋白质，元素组成为C、H、O、N；淀粉是多糖，元素组成为C、H、O，B错误。 据题意“小麦富含淀粉，萌发时会产生淀粉酶水解淀粉”，故提取液Ⅰ和提取液Ⅱ都含有淀粉酶，但由于小麦种子萌发的最适温度约为30 ℃，此时产生淀粉酶的速度最快，因此提取液Ⅰ中淀粉酶含量少于提取液Ⅱ，则现象甲、乙可能分别为浅砖红色、砖红色，C正确，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 二、非选择题 12.花生种子中储藏的物质以脂肪(油)为主，并储藏在细胞的油体(植物细胞的一种细胞器)中。种子萌发时，脂肪水解成脂肪酸和甘油，其脂肪酸和甘油又分别在多种酶的催化作用下，形成葡萄糖，最后转变成蔗糖，并转运至胚轴，供给胚的生长和发育(如图)。请回答下列问题： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (1)油料种子细胞中含量最多的化合物是________，花生种子中促进脂肪水解成脂肪酸和甘油的酶是________。 (2)油料种子萌发初期(真叶长出之前)，干重先增加、后减少，导致种子干重增加的主要元素是________(填“C”“N”或“O”)。真叶长出之后，干重增加，原因是____________________________。与萌发前相比，萌发中的花生种子细胞内，有机物种类________(填“增多”“不变”或“减少”)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (3)实验证明，相同质量的脂肪彻底氧化分解所释放的能量比糖类多。在有氧呼吸过程中，释放能量最多的阶段是第三阶段。因此，相同质量的脂肪和糖类在化学元素含量上最主要的不同点是________________________________________。 (4)在脂肪储存和转变成蔗糖的过程中，先后依赖于油体、乙醛酸循环体、线粒体等多种细胞器。该实例可以说明，多种细胞器之间作用的特点是__________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析：(1)种子细胞中含量最多的化合物是水。脂肪酶能促进脂肪水解成脂肪酸和甘油。 (2)油料种子萌发初期(真叶长出之前)，干重先增加、后减少，其原因是萌发初期大量脂肪转变为蔗糖，蔗糖的氧元素含量高于脂肪，导致干重增加。真叶长出之后，幼苗通过光合作用制造有机物，使干重增加。与萌发前相比，萌发中的花生种子细胞内，由于细胞呼吸作用产生了一些中间产物，因此有机物种类增多。 (3)相同质量的脂肪和糖类在化学元素含量上最主要的不同点是相同质量的脂肪中所含的氢元素比糖类的多。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (4)题述实例可以说明，多种细胞器之间作用的特点是分工合作(或协调配合)。 答案：(1)水　脂肪酶　(2)O　真叶通过光合作用制造了有机物　增多　(3)相同质量的脂肪中所含的氢元素比糖类多　(4)分工合作(或协调配合) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 13.草本、木本植物体内含有大量的纤维素，耐高温纤维素酶可以加速催化纤维素的水解，为酵母菌进行酒精发酵提供大量廉价原料。某研究小组将纤维素分解菌通过诱变和高温处理获得新菌株(甲)，制作出菌株甲培养基的滤液，进行了下列实验： 项目 试管A 试管B 步骤1 加入适量缓冲液 加入用①配制的菌株甲滤液 步骤2 在80 ℃条件下水浴保温30 min 步骤3 加入适量的②，80 ℃水浴保温10 min 步骤4 加入适量的③，60 ℃水浴加热 2 min，观察溶液颜色 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (1)该实验小组的实验目的是_____________________________。 (2)该实验步骤1～4中，①②③处加入的物质分别是________________、__________、__________。 (3)对该实验结果及结论作出预期：若________________________________，则表明该纤维素酶能耐受80 ℃高温；若______________________________________________，则表明该纤维素酶不能耐受80 ℃高温。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (4)食草动物不能分泌纤维素酶，却能吸收大量糖类，主要原因是________________________________________________________。 解析：(1)分析题意可知，本实验的目的是探究菌株甲分泌的纤维素酶能否耐受80 ℃高温。 (2)试管A中加入了适量的缓冲液，那么试管B中应该加入等量的缓冲液配制的菌株甲滤液，因此①应该是等量的缓冲液；②应该是两个试管内都加入适量的纤维素液；纤维素本身是非还原糖，但是会被纤维素酶分解为还原糖，所以③应该是加入检测还原糖的斐林试剂。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (3)斐林试剂本身是蓝色，试管A中未加入纤维素酶，所以没有还原糖生成，因此试管A溶液呈蓝色，若该纤维素酶能耐受80 ℃高温，能够将纤维素分解为还原糖，因此试管B溶液呈砖红色；若该纤维素酶不能耐受80 ℃高温，说明其不能够将纤维素分解为还原糖，因此试管B溶液呈现斐林试剂本身的颜色，即蓝色。 (4)食草动物不能分泌纤维素酶，却能吸收大量糖类，主要原因是在食草动物肠道内的微生物分泌纤维素酶，将食物中的纤维素分解成可被吸收的小分子糖类(葡萄糖)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案：(1)探究菌株甲分泌的纤维素酶能否耐受80 ℃高温　(2)等量的缓冲液　纤维素液　斐林试剂　(3)试管A溶液呈蓝色(不呈砖红色)，试管B溶液呈砖红色　试管A和B溶液均呈蓝色(不呈砖红色)　 (4)在食草动物肠道内的微生物分泌纤维素酶，将食物中的纤维素分解成可被吸收的小分子糖类(葡萄糖) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 B.HCO对体液pH起着重要的调节作用 HCO对体液pH起着重要的调节作用，B正确； ―→ $$