内容正文:
第2讲
第一单元 细胞的分子组成、结构及物质运输
细胞中的无机物、糖类和脂质
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课
标
内
容
1.说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成,它们以碳链为骨架形成复杂的生物大分子。2.指出水是活细胞中含量最多的化合物,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.实验:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。
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微考点 大突破
内容
索引
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微真题 重体悟
考点一 细胞中的元素、化合物和无机物
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
内容索引
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赢在微点 生物 大一轮
考点一 细胞中的元素、化合物和无机物
微考点/大突破
第一部分
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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。
统一
差异
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(2)种类:常见的有20多种。
(3)存在形式:大多以________的形式存在。
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu
化合物
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2.细胞中的化合物
提醒 生物体内含有的元素不一定都是必需元素,如人体内可能含有Pb。
水
无机盐
蛋白质
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3.细胞中的无机物
(1)细胞中的水。
①水的性质。
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②细胞中水的存在形式和功能。
细胞结构
化学反应
液体环境
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③自由水与结合水的比值和细胞代谢的关系。
旺盛
较差
缓慢
较强
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(2)细胞中的无机盐。
离子
复杂化合物
细胞和生物体的生命活动
抽搐
渗透压
酸碱平衡
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教材基础辨析
(1)Ca、Mg、Fe、Zn等微量元素也是生物体必需的元素,对于维持生物体的生命活动都起着重要的作用。(源自必修1 P17)( )
(2)梨的果实和叶片的细胞中所含化合物的种类和含量大体相同。(必修1 P17“旁栏思考”)( )
(3)自由水和结合水都参与细胞内的生物化学反应。(源自必修1 P21)
( )
(4)小麦种子烧尽后留下的灰白色灰烬是无机盐。(源自必修1 P21)( )
×
×
×
√
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教材素材拓展
“有收无收在于水,收多收少在于肥”“上粪不浇水,庄稼噘着嘴”“犁地深一寸,等于上层粪”。农业谚语是人民群众总结出的农业生产经验,它用简单通俗、精炼生动的话语反映出深刻的道理,是中华民族的文化瑰宝。
(1)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___________________________________________________
(答出2点即可)。
参与细胞内的生化反应;运送营养物质和代谢废物
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(2)当土壤含水量过高时,反而不利于植物的正常生长,可能的原因有_________________________________________________________
___________________________________________________(答出2点即可)。
(3)增施有机肥有利于叶绿素分子合成的主要原因是_______________
_____________________________________________。
植物根部因缺氧进行无氧呼吸,根部能量供应不足,影响物质运输;植物根部因无氧呼吸产生大量酒精而出现烂根现象
有机肥被微生物分解产生N、Mg等无机盐,有利于叶绿素的合成
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能力一 细胞中的元素与化合物(考查科学思维)
1.(2022·江苏卷,T1)下列各组元素中,大量参与组成线粒体内膜的是( )
A.O、P、N B.C、N、Si
C.S、P、Ca D.N、P、Na
线粒体内膜主要由磷脂和蛋白质组成,蛋白质的组成元素是C、H、O、N等,磷脂的组成元素为C、H、O、N、P,A项符合题意。
解析
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2.(2021·天津卷,T4)富营养化水体中,藻类是吸收磷元素的主要生物,下列说法正确的是( )
A.磷是组成藻类细胞的微量元素
B.磷是构成藻类生物膜的必要元素
C.藻类的ATP和淀粉都是含磷化合物
D.生态系统的磷循环在水生生物群落内完成
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磷属于大量元素,A项错误;藻类生物膜主要由磷脂和蛋白质组成,而磷脂分子含有P元素,因此P元素是构成藻类生物膜的必要元素,B项正确;淀粉只含有C、H、O三种元素,C项错误;生态系统的磷循环是在生物群落和无机环境之间完成的,D项错误。
解析
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能力二 细胞中的水和无机盐(考查生命观念)
3.(2024·新课标卷,T2)干旱缺水条件下,植物可通过减小气孔开度减少水分散失。下列叙述错误的是( )
A.叶片萎蔫时叶片中脱落酸的含量会降低
B.干旱缺水时进入叶肉细胞的CO2会减少
C.植物细胞失水时胞内结合水与自由水比值增大
D.干旱缺水不利于植物对营养物质的吸收和运输
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叶片萎蔫时叶片中脱落酸(ABA)的含量会增加,达到一定程度叶片可能会脱落,A项错误;干旱缺水时,植物气孔开度减小,吸收的二氧化碳会减少,植物的光合速率会降低,B项正确;植物细胞失水时主要失去自由水,自由水含量下降,结合水与自由水比值会增大,C项正确;干旱缺水不利于植物对营养物质的吸收和运输,D项正确。
解析
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(1)植物根系从土壤中吸收的水使____________保持充盈,可调节植物细胞液渗透压并有利于植物保持一定的形态。
(2)细胞内____________可与蛋白质、多糖等物质结合,是细胞结构的重要组成成分。
(3)自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动,比值越________,细胞的代谢活动越旺盛。
液泡
结合水
高
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4.氮元素是植物生长的必需元素,合理施用氮肥可提高农作物的产量。据此回答下列问题:
(1)植物细胞内,在核糖体上合成的含氮有机物是____________,在细胞核中合成的含氮有机物是____________,叶绿体中含氮的光合色素是____________。
蛋白质
核酸
叶绿素
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(2)农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮(N)和硝态氮(N)。已知作物甲对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中N和N的吸收具有偏好性(N和N同时存在时,对一种离子的吸收量大于另一种)。请设计实验对这种偏好性进行验证,要求简要写出实验思路、预期结果和结论。
答:实验思路:配制营养液(以硝酸铵为唯一氮源),用该营养液培养作物甲,一段时间后,检测营养液中N和N剩余量。预期结果和结论:若营养液中N剩余量小于N剩余量,则说明作物甲偏好吸收N;若营养液中N剩余量小于N剩余量,则说明作物甲偏好吸收N。
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(1)植物细胞内的含氮有机物有蛋白质、磷脂、ATP、核酸等,其中在核糖体上合成的含氮有机物为蛋白质,在细胞核中合成的含氮有机物为DNA和RNA,植物叶绿体中的光合色素有叶绿素和类胡萝卜素,其中含氮的光合色素是叶绿素。(2)本实验的目的是验证作物甲对硝酸铵中的N和N的吸收具有偏好性,因变量是作物甲对二者的吸收量,因此可将生理状态相同的若干作物甲培
解析
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养在适宜浓度的以硝酸铵为唯一氮源的营养液中,在适宜条件下培养一段时间,并测定实验后营养液中的N和N的剩余量,最后进行比较,如果实验后营养液中的N剩余量小于N的剩余量,可说明作物甲对硝酸铵中的N的吸收具有偏好性;反之,则说明作物甲对硝酸铵中的N的吸收具有偏好性。
解析
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赢在微点 生物 大一轮
考点二 糖类、脂质的种类和作用
微考点/大突破
第一部分
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1.细胞中的糖类
麦芽糖
乳糖
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单糖
蔗糖
麦芽糖
乳糖
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淀粉
糖原
葡萄糖
提醒 糖类并非都是能源物质,如核糖、脱氧核糖、纤维素等不参与氧化分解提供能量。
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2.细胞中的脂质
脂肪酸
甘油
储能
保温
缓冲
减压
C、H、O、P
甘油
脂肪酸
磷酸
细胞膜
细胞器膜
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提醒 ①脂质中只有脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。
②与糖类相比脂肪中“C”“H”含量高,而“O”含量低,故脂肪氧化分解释放的能量多,需要O2多,产生的H2O多。
动物细胞膜
血液中脂质的运输
生殖器官的发育
生殖细胞的形成
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教材基础辨析
(1)动物细胞培养过程中加入葡萄糖的目的是为动物细胞提供能源物质。(必修1 P23“问题探讨”)( )
(2)糖尿病病人在饮食方面只需要严格限制其对甜味食品的摄取。(必修1 P24“旁栏思考”)( )
√
×
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(3)几丁质能与溶液中的重金属离子有效结合,可以用于废水处理,还可以用于制作食品包装纸和食品添加剂、制作人造皮肤。(源自必修1 P25)( )
(4)糖类供应充足时可以大量转化为脂肪,糖类供能不足时,大量脂肪转化为糖类。(源自必修1 P27)( )
√
×
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教材素材拓展
1.医生给病人输液时不是用蔗糖,而是用葡萄糖的原因是蔗糖属于________,必须经消化分解成________才能进入细胞。
2.油料作物种子如花生、蓖麻在播种时,播种的深度相对较浅,从物质代谢的角度分析,可能的原因是什么?
答:______________________________________________________。
二糖
单糖
油料作物种子含脂肪较多,种子萌发时消耗的氧气量相对较大
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能力一 糖类、脂质的种类和功能(考查生命观念)
1.(2023·北京卷,T1)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
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由题中信息可推知,示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质葡萄糖改造而来,B项符合题意。
解析
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2.(2022·重庆卷,T5)合理均衡的膳食对维持人体正常生理活动有重要意义。据表分析,下列叙述错误的是( )
项目
食物/100 g 能量/kJ 蛋白质/g 脂肪/g 糖类/g
① 880 6.2 1.2 44.2
② 1 580 13.2 37.0 2.4
③ 700 29.3 3.4 1.2
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A.含主要能源物质最多的是②
B.需控制体重的人应减少摄入①和②
C.青少年应均衡摄入①②和③
D.蛋白质、脂肪和糖类都可供能
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人体主要能源物质是糖类,题表中含主要能源物质最多的是①,A项错误;食物①和②中分别富含糖类和脂肪,需控制体重的人应减少摄入①和②,B项正确;食物①②和③中分别富含糖类、脂肪和蛋白质,青少年应均衡摄入①②和③,有利于身体的发育,C项正确;蛋白质、脂肪和糖类都属于储存能量的有机物,都可供能,D项正确。
解析
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能力二 糖类和脂肪的相互转化(考查科学思维)
3.(2025·江苏联考)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.葡萄糖和脂肪的元素组成相同
B.长期偏爱高糖膳食的人,图示过程会加强,从而导致体内脂肪积累
C.若物质X能与脂肪酸结合生成脂肪,则X代表甘油
D.糖类可以转化为脂肪,脂肪不能转化为糖类
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葡萄糖和脂肪的元素组成都是C、H、O,A项正确;分析题图可知,葡萄糖可以转化为脂肪,故长期摄入大量糖类,题图所示过程会加强,从而导致体内脂肪积累,B项正确;脂肪是由甘油和脂肪酸组成的,若物质X能与脂肪酸结合生成脂肪,则X代表甘油,C项正确;糖类可以大量转化为脂肪,脂肪在糖类供能不足时也可以转化为糖类,但不能大量转化,D项错误。
解析
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4.(不定项)(2025·长沙模拟)如
图是油菜种子在形成和萌发过
程中,糖类和脂肪的变化曲线。
下列分析正确的是( )
A.种子形成过程中,脂肪水解酶比脂肪合成酶活性低
B.种子形成过程中,脂肪合成需要消耗较多的氮元素
C.等质量的可溶性糖所储存的能量比脂肪少
D.种子萌发时消耗的能量主要来自细胞中脂肪的氧化分解
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种子形成过程中,主要是可溶性糖转化为脂肪,脂肪水解酶比脂肪合成酶活性低,A项正确;脂肪不含氮,因此种子形成过程中,脂肪合成不需要消耗氮元素,B项错误;等质量的可溶性糖和脂肪中,脂肪所含C、H比例高,氧化分解时消耗的氧气多,因此其所储存的能量多于可溶性糖,C项正确;种子萌发时,脂肪转变为可溶性糖,种子萌发时消耗的能量主要来自细胞中可溶性糖的氧化分解,D项错误。
解析
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种子形成和萌发过程中糖类和脂质的变化
变化 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
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主要增加了氧元素),然后再减少。
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赢在微点 生物 大一轮
考点三 检测生物组织中的
糖类、脂肪和蛋白质
微考点/大突破
第一部分
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1.还原糖的检测
砖红色
还原糖
白色或浅色
砖红色
还原糖
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提醒 葡萄糖、果糖、半乳糖、麦芽糖和乳糖等是还原糖,可以用斐林试剂检测。蔗糖和所有的多糖都不具有还原性,不能与斐林试剂发生反应。
2.脂肪的检测
(1)检测原理:脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色。
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(2)检测步骤。
苏丹Ⅲ染液
50%的酒精溶液
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3.蛋白质的检测
双缩脲
紫色
1 mL
紫色
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斐林试剂与双缩脲试剂的区别
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能力 糖类、脂肪和蛋白质的检测原理与基本操作(考查科学探究)
1.(2022·江苏卷,T13)下列物质的鉴定实验中所用试剂与现象对应关系错误的是( )
A.还原糖—斐林试剂—砖红色
B.DNA—台盼蓝染液—蓝色
C.脂肪—苏丹Ⅲ染液—橘黄色
D.淀粉—碘液—蓝色
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还原糖与斐林试剂在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀,A项正确;在沸水浴条件下,DNA与二苯胺反应呈现蓝色,B项错误;苏丹Ⅲ染液将脂肪染成橘黄色,C项正确;淀粉遇碘变蓝,D项正确。
解析
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2.(2022·重庆卷,T11)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
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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
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用斐林试剂鉴定还原糖时,在水浴加热条件下,才出现砖红色沉淀,A项错误;吸光值与样本的葡萄糖含量和斐林试剂的用量均有关,B项错误;由题表可知,在一定范围内,样本的吸光值越小,葡萄糖含量越高,若某样本的吸光值为0.578,则其葡萄糖含量在0.3~0.4 mg/mL范围内,C项错误;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项正确。
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微真题/重体悟
第二部分
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1.(2022·湖北卷,T1)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
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细胞内的许多生物化学反应在以水为基础的液体环境中进行,故水是酶促反应的环境,A项正确;血液中的缓冲物质溶解在水中才能形成缓冲体系,B项正确;维生素D属于脂质,脂质通常都不溶于水,C项错误;水可作为反应物参与生物氧化过程,如光反应中水的光解,D项正确。
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2.(2021·浙江6月选考,T5)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
B.HC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
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Mg2+是叶绿素的主要成分,A项错误;HC可以中和体液中的酸性物质,对体液pH起重要的调节作用,B项正确;血液中Ca2+含量过低,人体易出现肌肉抽搐,C项正确;I-是合成甲状腺激素所必需的,适当补充I-,可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症,D项正确。
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3.(2023·重庆卷,T2)几丁质是昆虫外骨骼和真菌细胞壁的重要成分。中国科学家首次解析了几丁质合成酶的结构,进一步阐明了几丁质合成的过程,该研究结果在农业生产上具有重要意义。下列叙述错误的是( )
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A.细胞核是真菌合成几丁质的控制中心
B.几丁质是由多个单体构成的多糖物质
C.细胞通过跨膜运输将几丁质运到胞外
D.几丁质合成酶抑制剂可用于防治病虫害
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真菌是真核生物,细胞核是真核生物细胞代谢和遗传的控制中心,
A项正确;几丁质是多糖,由多个单体(单糖)脱水缩合而成,B项正确;由题图可知,几丁质合成酶镶嵌在细胞膜上,几丁质在细胞膜上合成后直接进入细胞外环境,不需要跨膜运输,C项错误;
几丁质是昆虫外骨骼的重要成分,几丁质合成酶抑制剂使昆虫的外骨骼无法形成,因此几丁质合成酶抑制剂可用于防治病虫害,D项正确。
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4.(2024·新课标卷,T1)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
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植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温下呈液态,动物脂肪大多含有饱和脂肪酸,在室温下呈固态,A项正确;蛋白质、脂肪和淀粉可在人体内分解产生能量,B项正确;必需氨基酸是人体细胞不能合成必须从外界获取的氨基酸,大豆中的蛋白质含有人体细胞不能合成的必需氨基酸,C项正确;脂肪的组成元素只有C、H、O,D项错误。
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5.(2024·甘肃卷,T1)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
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植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,不饱和脂肪酸的熔点较低,不容易凝固,橄榄油含有丰富的不饱和脂肪酸,在室温下通常呈液态,A项正确;油橄榄子叶富含脂肪,脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,因此在高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒,B项正确;油橄榄种子萌发过程中由于细胞呼吸的消耗,有机物的总量减少,但由于发生了有机物的转化,故有机物的种类增多,C项错误;脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯,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,
D项正确。
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微在字里 赢在行间
把握高考微点,实现素能提升
完成——课时微练(二)
本部分内容讲解结束
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