第1单元 第2讲 细胞中的无机物、糖类和脂质（学生讲义）-【新高考方案】2026年高考生物Ⅰ一轮总复习

第2讲　细胞中的无机物、糖类和脂质 明确 目标 1.指出水在细胞中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,又是生命活动的重要能源物质;　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 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 来源 有选择地从无机自然界获取 分类 大量元素:　　　　　　　　　　　　等  微量元素:　　　　　　　　　　等  作用 ①组成多种多样的　　　　;②影响生物体的生命活动  存在形式 大多以　　　　的形式存在  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 (1)细胞中化合物的种类和含量 (2)根据元素组成判断化合物种类的两种方法 ①元素组成分析法 ②特征元素提示法 (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 3.探究某元素是不是植物生长发育的必需元素的思路 (1)实验设计思路 ①对照组:植物+完全培养液→正常生长。 ②实验组: (2)注意事项 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实验组用缺素培养液,对照组用完全培养液,不能用蒸馏水作空白对照。 ③实验组加入X的目的是二次对照,使实验组前后对照(自身对照),以增强说服力。 自我诊断 1.概念理解(判断正误) (1)大豆中的脂肪和磷脂均含有碳、氢、氧、磷4种元素。 (　　) (2)种子吸收的水与多糖等物质结合后,水仍具有溶解性。 (　　) (3)无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与有机物的合成。 (　　) (4)水是酶促反应的环境,可作为维生素D等物质的溶剂。 (　　) (5)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。 (　　) 2.事理分析 (1)(人教版必修1 P16“思考·讨论”素材分析)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(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 　   　。  (2)(人教版必修1 P22正文挖掘思考)处于生长发育期的青少年,夜间睡觉时腿部可能会出现抽筋现象,这是因为其血液中　　　　　含量过低;该实例体现了无机盐的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)(人教版必修1 P22“拓展应用”思考)对于患急性肠炎的病人,治疗时经常需要补充生理盐水,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)农田施肥的同时,往往需要适当浇水,此时浇水的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  题点(一)　细胞中的元素和化合物 1.(2025·南京月考)下列关于细胞中元素的叙述,正确的是 (　　) A.脂肪酸、性激素、淀粉的组成元素都是C、H、O B.碳作为生命的核心元素占人体细胞鲜重比例最大 C.常用放射性同位素14C、15N、32P进行生物学研究 D.细胞中的血红蛋白由于含大量元素铁而呈现红色 2.(2025·长沙模拟)多种元素和化合物共同构成了生物体结构和功能的基本单位——细胞,进而形成多姿多彩的生命世界。下列关于元素和化合物的叙述,错误的是 (　　) A.动物脂肪含C、H、O,含有大量的不饱和脂肪酸 B.微量元素Fe、Mo、Zn等均能影响生物体的生命活动 C.糖类含C、H、O等,可构成细胞结构和提供能量 D.蛋白质含C、H、O、N等,具有信息传递和免疫等功能 [易错提醒]　细胞中元素组成两个易误点 2 细胞中含量最多的4种元素是C、H、O、N,C是生命的核心元素。 ②大量元素和微量元素都是组成生物体的必需元素,但生物体内含有的元素不一定是生物体的必需元素,如Pb。 题点(二)　细胞中的水和无机盐 3.(2025年1月·八省联考晋陕宁青卷)水是影响植物功能的关键因素之一,下列叙述错误的是 (　　) A.结合水与自由水比值升高可提高植物耐旱耐寒能力 B.水能为光合作用生成的还原型辅酶Ⅰ(NADH)提供氢 C.水是良好的溶剂,有利于营养物质在植物体内的运输 D.水分子以自由扩散或协助扩散方式进出植物根毛细胞 4.(2025·张掖模拟)某种运动员饮料中除水以外,还含有氯化钾、氯化钠、碳酸氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢钠等无机盐。下列叙述正确的是 (　　) A.无机盐在细胞中主要以化合物的形式存在 B.HC对维持细胞外液的pH有重要作用 C.蛋白质结合Na+形成的血红蛋白参与O2运输 D.人体内K+可自由通过细胞膜的磷脂双分子层 题点(三)　设计实验探究某种无机盐的生理功能 5.“焦边”是由缺钾所引起的植物叶片边缘出现枯黄色的现象。某同学欲探究钾对植物叶片生长情况的影响,配制了两种培养液进行实验,培养液主要成分的配方如下表所示。以下说法错误的是 (　　) 组别 培养液 类别 培养液所含主要成分的质量浓度/(mg·L-1) KNO3 CaCl2·2H2O MgSO4·7H2O (NH4)2SO4 甲组 完全 培养液 25 000 150 250 134 乙组 缺钾 培养液 0 150 250 134 A.因变量为叶片边缘是否出现枯黄色 B.该实验证明镁是合成叶绿素的必需元素 C.两组实验结果可以证明缺钾会导致植物出现“焦边”现象 D.可以增加一组二次对照实验,即在缺钾培养液中加入钾,观察出现“焦边”现象的植物叶片生长是否恢复正常 [归纳拓展]　细胞中水的“来龙去脉” (1)细胞中产生水的主要过程:①有氧呼吸第三阶段;②ATP的合成;③细胞内单糖合成多糖;④核糖体上氨基酸脱水缩合;⑤DNA分子复制、转录。 (2)细胞中利用水的主要过程:①光合作用光反应阶段;②有氧呼吸第二阶段;③ATP的水解;④淀粉、蛋白质、脂肪、DNA和RNA的水解。 (3)细胞中的水不用于供能,水和无机盐是细胞需要的营养物质,但不能为生命活动提供能量。 主题研习(二)　糖类、脂质的种类和作用 1.细胞中的糖类 (1)糖类的构成元素 一般由　　　　　　元素构成(几丁质中还有N)。  (2)糖类的分类 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 (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脂肪一般只在糖类供能不足时,才会分解供能,而且不能　　　转化为糖类。  自我诊断 1.概念理解(判断正误) (1)大豆油含有不饱和脂肪酸,熔点较低,室温时呈液态。 (　　) (2)血液中的葡萄糖进入人体脂肪组织细胞可转变为甘油三酯。 (　　) (3)磷脂水解的终产物为甘油和脂肪酸。 (　　) (4)维生素D是构成骨骼的主要成分,缺乏维生素D会影响骨骼发育。 (　　) (5)几丁质能与溶液中的重金属离子有效结合,因此可用于废水处理。 (　　) 2.事理分析 (1)(人教版必修1 P24“旁栏思考”分析)除了甜味食品,糖尿病病人对米饭和馒头等主食也需要定量摄取的原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)(人教版必修1 P24“图2-3”挖掘思考)淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖,它们在化学性质上有很大差别的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)(人教版必修1 P27正文挖掘)给家畜、家禽提供富含糖类的饲料可以使它们育肥,原因是　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  重难点(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 生理 作用 ①重要的能源物质 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 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]　(2025·南昌模拟)糖类和脂质是人体所需的两种重要营养素,下列有关糖类和脂质的叙述正确的是 (　　) A.糖类和脂质都含有C、H、O元素,都为生命活动提供能量 B.细胞中的脂质和糖类可以相互转化,而且转化程度相同 C.构成多糖的单糖因种类、数目和排列顺序不同而功能不同 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 重难点(二)　糖类和脂质的转化及与能量代谢的关系 |情|境|探|究| 　　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。 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)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　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (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。 (4)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。 |认|知|生|成|　种子形成和萌发中的相关物质变化 (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.(2024·甘肃高考)甘肃陇南的“武都油橄榄”是中国国家地理标志产品,其果肉呈黄绿色,子叶呈乳白色,均富含脂肪。由其生产的橄榄油含有丰富的不饱和脂肪酸,可广泛用于食品、医药和化工等领域。下列叙述错误的是 (　　) A.不饱和脂肪酸的熔点较低,不容易凝固,橄榄油在室温下通常呈液态 B.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 C.油橄榄种子萌发过程中有机物的含量减少,有机物的种类不发生变化 D.脂肪在人体消化道内水解为脂肪酸和甘油后,可被小肠上皮细胞吸收 2.(2025·焦作模拟)平衡膳食是指选择多种食物,经过适当搭配,能满足人体对能量及各种营养素需求的膳食方式。不同食物的营养素不同,动物性食物、豆类含丰富的优质蛋白质;蔬菜、水果含较多的维生素、矿物盐及微量元素;谷类、薯类和糖类含较多的碳水化合物;食用油富含脂肪。下列说法正确的是 (　　) A.平衡膳食中的单糖和二糖可被人体直接吸收并部分转化成脂肪 B.人体摄入大量糖类后,糖类可在人体中转化成甘油三酯 C.胆固醇可以导致动脉硬化,平衡膳食中不能含有胆固醇 D.肥胖患者通过控制饮食保持能量平衡,可有效减轻体重 [易错提醒]　糖类和脂质的4个易错点 2 并非所有的糖类都是能源物质,如纤维素、核糖和脱氧核糖不提供能量。 ②水解不同于氧化分解。多糖和二糖水解的最终产物是单糖;糖类氧化分解的最终产物是CO2和H2O,即参与有氧呼吸后的最终产物。 ③并非所有的糖都是还原糖,如淀粉、纤维素、糖原、蔗糖都是非还原糖,不能用斐林试剂检测。 ④脂肪是细胞内良好的储能物质,但不构成膜结构,磷脂和胆固醇均参与膜结构的组成。 题点(二)　糖类和脂质的相互关系 3.(2024·大连三模)如图是人体内葡萄糖转化成脂肪的部分过程示意图。下列有关叙述错误的是 (　　) A.长期偏爱高糖膳食的人,会导致体内脂肪积累 B.细胞质基质中有催化过程①的酶,该过程会产生少量ATP C.酒精是过程②产生的二碳化合物之一 D.在糖尿病患者体内,图中所示过程会减弱 4.油菜种子在形成和萌发过程中糖类和脂肪的变化曲线如图。下列分析正确的是 (　　) A.种子形成过程中,甜味逐渐变淡是因为大量可溶性糖氧化分解供能 B.种子萌发时脂肪转化为可溶性糖,说明所有细胞中的脂肪均可以大量转化为糖类 C.种子萌发过程中细胞代谢增强,细胞中结合水的相对含量下降 D.种子萌发时脂肪转变为可溶性糖,说明可溶性糖是种子生命活动的直接能源物质 主题研习(三)　检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质(实验) 　　　　　　 　　　　　 　　　　　 (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。 还原糖+斐林试剂砖红色沉淀 (2)检测步骤 2.脂肪的检测 (1)检测原理:脂肪+苏丹Ⅲ染液　　　  (2)检测步骤 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蓝色絮状沉淀,会掩盖实验中所产生的紫色,影响观察效果。  　　[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? 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? 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? 1.斐林试剂与双缩脲试剂的区别 斐林试剂 双缩脲试剂 实质 还原糖中的醛基把Cu(OH)2还原为CuOH,而CuOH不稳定,易分解为Cu2O(砖红色) 具有两个或两个以上“—CO—NH—”结构的化合物在碱性条件下与Cu2+反应,生成紫色络合物 成分 甲液:0.1 g/mL NaOH溶液 乙液:0.05 g/mL CuSO4溶液 A液:0.1 g/mL NaOH溶液 B液:0.01 g/mL CuSO4溶液 使用方法 甲液和乙液等量混合均匀后使用,且需现配现用 使用时先加A液摇匀,再加B液摇匀 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%的酒精溶液的目的是洗去浮色。 (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.某校生物兴趣小组进行了生物组织中还原糖检测的实验,下列叙述正确的是 (　　) A.实验材料选择时,用苹果比用植物叶片的效果要好 B.在进行组织样液检测时,加入斐林试剂后就能出现蓝色沉淀 C.用于该实验检测的斐林试剂也可直接用于检测蛋白质,只是添加试剂的顺序不同 D.由于斐林试剂不稳定,使用时要先加0.1 g/mL的NaOH溶液,后加入0.05 g/mL的CuSO4溶液 2.下列关于“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验的分析,错误的是 (　　) A.斐林试剂与苹果匀浆水浴加热生成砖红色沉淀,说明苹果匀浆中含有还原糖 B.含糖量较高的生物材料,用斐林试剂检测后不一定呈现明显的砖红色 C.检测花生子叶中的脂肪时,直接用高倍镜就可以观察到清晰的脂肪颗粒 D.高温处理后变性的蛋白质也可以与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应 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 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,则可能的原因是淀粉已水解 课下请完成课时跟踪检测(二) 学科网（北京）股份有限公司 $$