2026届高三生物一轮复习课件第2讲 细胞中的元素和化合物

该高中生物学高考复习课件聚焦“细胞中的元素和化合物”专题，紧扣课标要求的元素构成、水和无机盐作用及物质检测实验，结合2023-2025年高考真题（如2025云南卷、2024新课标卷等）分析考点权重，系统梳理元素分类、水的存在形式与功能、无机盐作用及实验步骤，归纳易错点，对接高考评价体系，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题典例+变式训练+素养提升”模式，如以2024重庆题分析元素需求差异，2025陕晋宁青题突破无机盐功能，通过对比斐林试剂与双缩脲试剂用法培养科学思维，结合实验操作强化探究实践素养，帮助学生掌握答题技巧，教师可据此精准教学，提升复习效率。

第2讲 细胞中的元素和化合物 2026届高三生物一轮复习 课标要求 1.说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成。 2.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。 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.实验：检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质。 考情分析 1.细胞的元素和化合物 2025·云南，1； 2025·陕晋宁青，1； 2024·重庆，2； 2023·全国乙，2 2.细胞的无机物 2024·新课标，2； 2024·河北，1； 2024·浙江1月，2； 2024·贵州，1； 2024·湖南，8； 2024·江西，5 3.检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质 2025·广东，2 ； 2024·甘肃，1 2023·全国乙，1； 2023·江苏，9 考点一 细胞中的元素和无机物 差异性的原因: 。 1. 生物界与非生物界在元素种类和含量上的关系 种类 统一 含量 差异 生物选择性地从无机自然界获取各种物质来组成自身 一、细胞中的元素 基础知识梳理 （1）种类：细胞中常见的化学元素有 种。 大量元素： 等 微量元素： 等 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu （4）细胞中4种含量最多的元素是 。 C、H、O、N （2）分类 2.组成细胞的元素 （3）核心元素是 。 C （参与构成生物大分子的基本骨架） （5）元素存在形式：大多数以 形式存在。 化合物 【思考】生物体中含有的元素是否都是必需元素？ 谐音：铁猛碰新木桶 20多 二、组成细胞的化合物 水 无机盐 蛋白质 核酸 最多 干重 【归纳提升】常见有机化合物的元素组成 化合物 组成元素 糖类 脂质 脂肪、固醇 磷脂 蛋白质 核酸 ATP、NADPH 叶绿素 类胡萝卜素 胡萝卜素 C、H 叶黄素 C、H、O C、H、O（几丁质还含N） C、H、O C、H、O、N、P C、H、O、N（P、S、Fe等） C、H、O、N、P C、H、O、N、P C、H、O、N、Mg 【学透教材】 1. 活细胞中数量最多的元素是O。 （ ） 2. 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。 （ ） 3. 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。 （ ） 4. Mg参与构成叶绿体中的各种色素。 （ ） × × × × 【用活教材】 （必修1P16思考·讨论）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 。 组成玉米和人的主要成分都是糖类、脂质和蛋白质等物质，这些物质含有C、H、O，蛋白质中还含有大量的N 考向 考查细胞中的元素和化合物 【典例】（2024·重庆）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（ ） 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 年龄段 元素推荐摄入量 钙（mg/d） 铁（mg/d） 碘（μg/d） 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 C 素养提升 变式1：生命的物质基础是组成细胞的元素和化合物，图中序号代表不同的化合物，面积大小不同代表含量不同，其中Ⅰ和Ⅱ代表两大类化合物。请据图分析，下列叙述正确的是 （ ） A. Ⅴ和分别代表蛋白质和脂质，代表无机盐 B. 细胞干重和鲜重中含量最多的化合物分别是Ⅴ和Ⅲ C. 医用生理盐水和糖溶液中的溶质分别属于Ⅳ和Ⅴ D. 干旱环境下的植物细胞含量最多的化合物是Ⅴ 组成细胞的化合物 B 变式2：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 C 考点二 细胞中的水 2、水的结构特点 ① 水是 分子。带有正电荷或负电荷的分子都容易与水结合，因此水 是 。 ② 水分子之间具有 ，易于断裂和形成，使水具有 。 ③ 由于 的存在，水具有较高的_________，水的温度相对不容易改变。 极性 氢键 比热容 氢键 1、水的含量：生物体的含水量随着 的不同而有所差别，一般 为 。 生物种类 流动性 60～95% 良好的溶剂 基础知识梳理 项目 自由水 结合水 形式 在细胞中以 的形式存在 与细胞内其他物质相结合 作用 ①细胞内___________ ②参与许多_____________ ③为细胞提供___________ ④运送营养物质和_________ 是 的重要组成部分 游离 良好的溶剂 生物化学反应 代谢废物 细胞结构 3、水的存在形式和功能 液体环境 4、自由水与结合水的比值和细胞代谢的关系 自由水与结合水的比值 比值大 比值小 细胞代谢 ，但抗逆性（抗寒、抗旱等） 。 细胞代谢 ，但抗逆性（抗寒、抗旱等） 。 旺盛 降低 减弱 增强 5、构建与“水”有关的知识网络图 【学透教材】 1. 自由水和结合水都参与细胞内的生物化学反应。 （ ） 2. 仙人掌耐旱是因为其细胞内的水主要是结合水。 （ ） 3.水分子具有极性的原因是水分子的空间结构及电子的不对称分布。（ ） 4.细胞中结合水主要是与蛋白质、脂肪等结合，失去流动性和溶解性。 （ ） × × √ × 【用活教材】 （教材拓展）如图表示冬小麦叶片细胞中的水与冻害程度的相关性曲线，冬小麦的冻害级别与细胞中自由水/结合水的值有什么关系？ 请解释其中的原因。 冬小麦的冻害级别与细胞中自由水/结合水的值 成正比。 因为细胞中自由水越多，细胞越容易结冰而发生冻害。反之，如果结合水偏多，则不易结冰，从而有利于植物抗寒。 【典例】（2024·贵州）种子萌发形成幼苗离不开糖类等能源物质，也离不开水和无机盐。下列叙述正确的是（ ） A. 种子吸收的水与多糖等物质结合后，水仍具有溶解性 B. 种子萌发过程中糖类含量逐渐下降，有机物种类不变 C. 幼苗根细胞中的无机盐可参与细胞构建，水不参与 D. 幼苗中的水可参与形成NADPH，也可参与形成NADH 考向 细胞中水的作用及其与细胞代谢的关系 D 素养提升 （1） 细胞内  的存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合，成为生物体的组成成分。 （2） 光反应阶段，在光下分解产生  ，其中的 与NADP+结合，形成  ；有氧呼吸第二阶段，丙酮酸与H2O反应生成 。 结合水 O2和H+ H+ NADPH [H]和CO2 【题后提升】 变式1：（2022·湖北）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 变式2：水分子是一种极性分子，同时水分子之间也可以相互吸引，形成氢键，氢键易于形成和断裂，水分子的结构决定了其具有多种多样的功能。下列相关叙述正确的是（ ） A. 氧吸引电子的能力比氢弱，使氧一端带负电荷，氢一端带正电荷 B. 水分子中的氢键使其具有较高的比热容，有助于维持生命系统的稳定性 C. 结合水主要是水与蛋白质、脂肪结合，这样就失去了流动性和溶解性 D. 将人的红细胞置于质量分数为1.2%的NaCl溶液中，红细胞内结合水的量基本不变 C D 考点三 细胞中的无机盐 1、存在形式：大多数以　 　形式存在。 2、吸收方式：主要是 。 3、作用： 离子 ③维持细胞的酸碱平衡。 ①细胞结构和其内复杂化合物的重要组成部分。 Mg→ Fe → 。 叶绿素 血红素 ②维持正常的生命活动。 缺乏→肌肉酸痛、无力 血钙过低→ 。 Na+ 抽搐 ④维持渗透压。 如HCO3-、HPO42-/H2PO4- Na+→ 渗透压 K+→ 渗透压 细胞外液 细胞内液 主动运输 基础知识梳理 【学透教材】 1. 小麦种子烧尽后留下的灰白色灰烬是无机盐。 （ ） 2. 水、无机盐是细胞需要的营养物质，能为细胞的生命活动提供能量。 （ ） × √ 【用活教材】 “有收无收在于水，收多收少在于肥”“庄稼一枝花，全靠肥当家”“犁地深一寸，等于上层粪”，这些谚语都是人们总结出的农业生产经验，是中华民族的文化瑰宝。 （1） 水分子容易与其他带电物质相结合，原因是  ，使得水分子成为一个极性分子，带电荷的离子或分子都容易与水结合。 （2） 植物根系既能从土壤中吸收水分也能吸收无机盐。农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的原因是 。 （3） 增施有机肥有利于合成叶绿素分子，原因是 。 肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收 称性分布 水分子的空间结构及电子的不对 有机肥被微生物分解产生含N、 Mg等元素的无机盐，有利于叶绿素的合成 【典例】（2025·陕晋宁青）佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内某种元素缺乏有关。该元素还可以（ ） A. 参与构成叶绿素 B. 用于诱导原生质体融合 C . 辅助血红蛋白携氧 D. 参与构成甲状腺激素 考向 考查无机盐的功能 B 素养提升 ATP 核苷酸 ATP 叶绿素 甲状腺激素 细胞外液 血红素 细胞外液 细胞内液 【归纳提升】常考无机盐的功能及含量异常情况 变式1：（2022·全国甲）钙在骨骼生长和肌肉收缩等过程中发挥重要作用。晒太阳有助于青少年骨骼生长，预防老年人骨质疏松。下列叙述错误的是（ ） A. 细胞中有以无机离子形式存在的钙 B. 人体内Ca2+可自由通过细胞膜的磷脂双分子层 C. 适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收 D. 人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象 B 变式2：“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（　　） 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，观察植物叶片生长是否恢复正常 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 B 【题后提升】验证某种矿质元素生理功能的实验方案 （1）实验设计 （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、生长状况等相同。 ②实验组加入的目的是二次对照，使实验组前后形成对照，以增强说服力。 ③该方案也可用于检测某种矿质元素是否是植物正常生长的必需元素。 变式3：Zn2+是激活色氨酸合成酶的必要成分，缺乏Zn2+会影响生长素合成，导致植物生长受阻，通常会出现节间缩短，叶片变小呈簇生状等症状，俗称“小叶病”。 （1）该现象说明，无机盐具有  的作用。 （2）欲探究小叶病是否由缺锌引起，该如何设置对照组和实验组，写出简要实验步骤。 实验步骤： 将长势相同的同种幼苗分成2等份，分别培养在上述两种培养液中，放在适宜的条件下培养一段时间，观察幼苗的生长发育状况。 维持细胞和生物体的正常生命活动 对照组用完全培养液，实验组用只缺锌的培养液。 （3）若实验证明小叶病是由缺锌引起的，从科学研究的严谨角度出发，还应增加的实验步骤是什么？增加步骤后的实验结果是什么？ 增加的实验步骤：在实验组缺锌的完全培养液中再加入一定量的含锌的无机盐，培养一段时间。 实验结果：一段时间后小叶病消失，植株恢复正常生长。 考点四 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应。 （1）还原糖+斐林试剂 （2）脂肪+苏丹Ⅲ染液→ （3）蛋白质+双缩脲试剂→ 砖红色沉淀 橘黄色 紫色 基础知识梳理 ___________ ___________ 一、实验原理 ___________ 苹果 梨 砖红色沉淀 还原糖 较高 二、实验步骤及结论 1. 还原糖的检测 白色或近乎白色 提醒： 1、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、斐林试剂需要现用现配，原因是斐林试剂很不稳定，容易产生蓝色沉淀。 苏丹Ⅲ 低倍镜 橘黄色 脂肪 2. 脂肪的检测 50%的酒精溶液 3. 蛋白质的检测 蛋白质 紫色 A B 提醒： 能与双缩脲试剂呈现紫色反应的化合物不一定是蛋白质，凡是具有两个或两个以上肽键的化合物均可以与双缩脲试剂呈现紫色反应。双缩脲试剂不能用于检测氨基酸的含量。 项目 斐林试剂 双缩脲试剂 不 同 点 CuSO4溶液浓度 检测物质 使用方法 反应条件 反应现象 相同点 【归纳1】比较斐林试剂与双缩脲试剂的异同 甲、乙两液等量混合 均匀后立即使用 先加入A液4mL，摇匀；然后加入B液4滴，摇匀 0.05 g/mL 0.01 g/mL 还原糖 蛋白质 50~65 ℃水浴加热 不需要加热 浅蓝色→棕色→砖红色 浅蓝色→紫色 都含有NaOH和CuSO4两种成分，且NaOH溶液的质量浓度都是0.1 g/mL 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、唯一需要使用酒精溶液——脂肪的检测实验中，用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。 【归纳2】实验操作中的“三个唯一” 【学透教材】 1. 向某试管内无色液体中加入斐林试剂，经加热若出现砖红色沉淀，则表明试管内含有葡萄糖。 （ ） 2. 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。 （ ） 3. 鉴定蛋白质时，加入试剂后无须水浴加热试管中就会出现紫色。 （ ） 4. 观察花生子叶中脂肪时，需用蒸馏水洗去浮色，再进行观察。 （ ） × × √ × 【用活教材】 1.蛋白质检测时，先加A液再加B液的原因是只有在 条件下，蛋白质中的含肽键的结构在碱性条件下能与Cu2＋生成紫色络合物。B液不能过量的原因是 。 2.能否利用斐林试剂的甲液、乙液和蒸馏水也能检测蛋白质？说明理由。 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Cu（OH）2，使溶液呈蓝色进而掩盖实验生成的紫色。 能。因为斐林试剂的甲液、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，所以只需将斐林试剂乙液用蒸馏水稀释即可。 碱性 【典例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（如图），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 后就能出现砖红色沉淀 C.用于该实验检测的斐林试剂也可用于检 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 A 考向一 糖类、脂肪和蛋白质的检测原理与基本操作 素养提升 变式1：(2022·重庆)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（ ） 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，则其葡萄糖含量大于 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 D 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 根据表中实验结果，下列判断中正确的是（ ） A. 1葡萄糖、2淀粉酶、3木薯淀粉、4豆浆 B. 1葡萄糖、2豆浆、3木薯淀粉、4淀粉酶 C. 1木薯淀粉、2淀粉酶、3葡萄糖、4豆浆 D. 1木薯淀粉、2豆浆、3葡萄糖、4淀粉酶 步骤 样品号 1 2 3 4 第一步 加入双缩脲试剂 蓝色 紫色 蓝色 紫色 第二步 第1、3组溶液加入斐林试剂并水浴加热 蓝色 — 砖红色 — 第三步 取1号样品与2号样品混合，37℃保温10min，加入斐林试剂并水浴加热出现 砖红色；取1号样品与4号样品混合，37℃保温10min，加入斐林试剂并水浴 加热不出现砖红色 变式2：某学生在实验室将豆浆、葡萄糖、木薯淀粉和淀粉酶溶液四种样品瓶上的标签弄混，他用双缩脲试剂和斐林试剂对它们进行鉴定，实验步骤和结果见表。 C 【典例2】（江苏经典高考题）为探究玉米籽粒发芽过程中一些有机物含量的变化，研究小组利用下列供选材料用具进行了实验。材料用具：玉米籽粒；斐林试剂，双缩脲试剂，碘液，缓冲液，淀粉，淀粉酶等；研钵，水浴锅，天平，试管，滴管，量筒，容量瓶，显微镜，玻片，酒精灯等。请回答下列问题： （1）为了检测玉米籽粒发芽过程中蛋白质（肽类）含量变化，在不同发芽阶段玉米提取液中，分别加入　　　　试剂，比较颜色变化。该实验需要选用的器具有　　　　（填序号）。 ①试管　 ②滴管 　③量筒 　④酒精灯 ⑤显微镜 （2）为了检测玉米籽粒发芽过程中淀粉含量变化，将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切，滴加　　　，进行观察。结果显示，胚乳呈蓝色块状，且随着发芽时间的延长，蓝色块状物变小。由此可得出的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　 。 双缩脲 ①②③ 碘液 玉米发芽过程中胚乳中的淀粉逐渐减少 考向二 借助种子的成熟和萌发，考查与物质检测相关的科学探究 （3）为了验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果，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（如下图所示），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。请继续以下分析： ①设置试管1作为对照，其主要目的是　　　　　　　　　 　　　　 。 ②试管2中应加入的X是 的提取液。 ③预测试管3中的颜色变化是　　　　　　　　　　。若试管4未出现预期结果（其他试管中结果符合预期），则最可能的原因是　　　　　　　　　　。 排除用于实验的淀粉溶液中含有还原糖 发芽前玉米 蓝色→砖红色 淀粉酶已失活 高考真题演练 1、（2025·广东）某同学使用双缩脲试剂检测豆浆中的蛋白质。下列做法错误的是 （ ） A. 用蒸馏水稀释豆浆作样液 B. 在常温下检测 C. 用未加试剂的样液作对照 D. 剩余豆浆不饮用 2、（2024·浙江1月)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 3、（ 2024·新课标）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 C C A 4、（2024·江西）农谚有云：“雨生百谷”。“雨”有利于种子的萌发，是“百谷”丰收的基础。下列关于种子萌发的说法，错误的是 （ ） A. 种子萌发时，细胞内自由水所占的比例升高 B. 水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞 C. 水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成 D. 光合作用中，水的光解发生在类囊体薄膜上 C 高考真题演练 $$