第1单元 2 第2讲 细胞中的无机物、糖类和脂质（教师用书Word）-【金版新学案】2026年高考生物高三总复习大一轮复习讲义（人教版 多选）

该高中生物学讲义聚焦细胞中元素化合物、水和无机盐、糖类脂质及其实验检测等高考核心考点，按“元素-无机物-有机物-实验”逻辑梳理知识网络，通过考点精讲、正误判断、情境分析、真题演练四环节，帮助学生构建生命观念，突破自由水与结合水比值、无机盐功能等难点。 资料以科学思维和探究实践为导向，设计Zn²⁺验证实验、脂肪转化情境分析等活动，通过斐林试剂与双缩脲试剂“一同三不同”对比突破实验难点。设置基础判断、能力提升、真题应用分层练习，配合考情分析精准对接高考，助力教师高效把控复习节奏，提升学生解题能力。

第2讲　细胞中的无机物、糖类和脂质 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，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.活动：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。 考情分析 1.组成细胞的元素和无机物(2024·浙江1月选考T2；2022·全国甲卷T1；2022·湖北卷T1；2021·天津卷T4；2021·全国乙卷T3；2021·河北卷T19) 2.糖类和脂质的种类及作用(2024·新课标卷T1；2023·新课标卷T1；2023·湖北卷T3；2023·北京卷T1；2021·海南卷T1；2021·重庆卷T1) 3.检测细胞中的化合物(2024·甘肃卷T1) 考点一　细胞中的元素和化合物、无机物 1.细胞中的元素和化合物 (1)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系 (2)组成细胞的元素分类 ①大量元素(含量较多)：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。 ②微量元素(含量很少，生物生活必需)：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。 提醒　①不同生物体中同种元素的含量会有差别；②生物体中的元素不都是必需元素，如Pb(铅)。 (3)组成细胞的化合物 2.细胞中的水 (1)水的含量：生物体的含水量随着生物种类的不同而有所差别。 (2)水的特性 (3)水的存在形式和功能 (4)自由水与结合水的比值和细胞代谢的关系 3.细胞中的无机盐 提醒　并不是叶绿体中所有色素都含有Mg，类胡萝卜素不含有Mg。 学生用书⬇第9页 1.正误判断 (1)(必修1 P17旁栏思考)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。(×) (2)(必修1 P21正文拓展)仙人掌耐旱是因为其细胞内的水主要是结合水。(×) (3)(必修1 P21正文)小麦种子烧尽后留下的灰白色灰烬是无机盐。(√) (4)(2023·湖南卷)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。(√) (5)(2021·天津卷)磷是组成藻类细胞的微量元素。(×) 2.情境分析 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，俗称“小叶病”。请分析： (1)锌属于大量元素还是微量元素？缺锌导致“小叶病”说明了无机盐的什么作用？ 提示：锌属于微量元素。该现象说明无机盐的作用是维持细胞和生物体正常的生命活动。 (2)为验证小叶病是否由缺锌引起，实验小组用完全营养液(含有各种矿质营养成分)、缺锌培养液(除了不含锌元素，其他成分同完全培养液)、苹果幼苗进行实验。请写出实验步骤并预期实验结果和结论。 提示：实验步骤：①将长势相同的幼苗随机均分成甲、乙两组，分别培养在完全营养液、缺锌培养液中；②适宜的条件下培养一段时间，观察幼苗的生长发育状况。结果和结论：若甲组幼苗正常生长，乙组出现“小叶病”，则在乙组培养液中再加入一定量含锌的无机盐，一段时间后小叶病消失，植株恢复正常生长，说明小叶病是由缺锌引起的。 验证某种矿质元素生理功能的实验方案 元素与化合物 1.(2024·辽宁三模)组成细胞的化学元素，常见的有20多种。下列关于元素与化合物的叙述错误的是(　　) A.镁是叶绿体中参与光合作用的叶绿素的组成元素 B.有氧呼吸时，NADH来自于葡萄糖、丙酮酸和水的分解 C.植物从土壤溶液中吸收的氮可以用于合成蛋白质、磷脂 D.组成细胞的各种元素大多以离子形式存在 答案：D 解析：叶绿体中的色素包括叶绿素和类胡萝卜素，叶绿素的元素组成中含镁，A正确；有氧呼吸时，NADH来自于第一阶段葡萄糖和第二阶段丙酮酸和水的分解，B正确；细胞中的蛋白质、磷脂和核酸的元素组成中均含有N元素，所以合成蛋白质、磷脂需要N，C正确；组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在，D错误。 水的特性和作用 2.(2022·湖北卷)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 答案：C 解析：自由水是化学反应的介质，故水是酶促反应的环境，A正确；血液中的缓冲对是由离子组成的，离子溶解在水中才能形成缓冲体系，B正确；维生素D属于脂质，脂质通常都不溶于水，C错误；自由水能参与化学反应，故水可作为反应物参与生物氧化过程，D正确。 题后总结 高中生物中水的知识归纳 无机盐的功能 3.(2024·河南二模)无机盐与生命活动密切相关。下列实例不能体现无机盐功能的是(　　) A.在缺镁环境中，植物叶片会发黄 B.长期碘摄入不足，人容易出现甲状腺肿大 C.同一植株中，幼叶细胞的新陈代谢比老叶细胞旺盛 D.医生给病人输液时，常把药剂溶解于生理盐水中 答案：C 解析：镁是构成叶绿素的元素，植物缺镁，叶片因缺失叶绿素而发黄，体现了无机盐参与组成重要的化合物的功能，A不符合题意；碘是参与构成甲状腺激素的元素，人体缺碘时，甲状腺激素合成不足，因负反馈调节而导致甲状腺肿大，体现了无机盐离子参与合成重要化合物的功能，B不符合题意；幼叶细胞的新陈代谢比老叶细胞旺盛，体现了细胞衰老的特点之一_____新陈代谢速率减慢，C符合题意；输液时，常把药剂溶解于生理盐水中，维持内环境的渗透压，维持细胞正常的形态结构以及功能，体现了无机盐对于维持细胞的渗透压平衡具有重要作用，D不符合题意。 学生用书⬇第10页 考点二　糖类、脂质的种类和作用 1.细胞中的糖类 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元素。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 3.细胞中糖类与脂质的关系 1.正误判断 (1)(必修1 P23“问题探讨”)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。(√) (2)(必修1 P25正文)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。(√) (3)(必修1 P26“思考·讨论”)体内脂肪过多将增加内脏器官尤其是心脏的负担，因此脂肪类食物的摄入量越少越好。(×) (4)(2023·新课标卷)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。(√) (5)(2021·重庆卷)纤维素不能被人体吸收利用。(√) (6)(2020·海南卷)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。(×) 2.情境分析 某种油料作物的种子胚乳呈白色，脂肪含量为种子的70％。为探究该植物种子萌发过程中的物质变化，某研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件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，结果如图所示。 (1)据图1判断，该植物种子萌发过程中的物质变化是怎样的？ 提示：脂肪在酶的作用下转化为葡萄糖和蔗糖。 (2)据图2推测，种子萌发初期干重增加，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。原因是糖类分子中氧的含量高于脂肪，脂肪转变成糖类过程需要增加氧元素。 学生用书⬇第11页 (3)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还是深一些？为什么？ 提示：要播种浅一些。因为等质量的脂肪与糖类氧化分解时，脂肪释放的能量更多，需要的O2多，产生的H2O多。 糖类的种类及作用 1.(2023·新课标卷)葡萄糖是人体所需的一种单糖。下列关于人体内葡萄糖的叙述，错误的是(　　) A.葡萄糖是人体血浆的重要组成成分，其含量受激素的调节 B.葡萄糖是机体能量的重要来源，能经自由扩散通过细胞膜 C.血液中的葡萄糖进入肝细胞可被氧化分解或转化为肝糖原 D.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 答案：B 解析：葡萄糖是人体血浆的重要组成成分，血液中的糖称为血糖，血糖含量受胰岛素、胰高血糖素等激素的调节，A正确；葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，是机体能量的重要来源，葡萄糖通过细胞膜进入红细胞是协助扩散，进入其他细胞一般通过主动运输，B错误；血糖浓度升高时，在胰岛素作用下，血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝和骨骼肌细胞并合成糖原，进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯，C、D正确。 2.(多选)(2024·河北邯郸一模)糖类在生命活动中起着重要的作用，可参与生物体内多种生命活动。下列相关叙述错误的是(　　) A.多糖都是由许多葡萄糖连接而成，都是生命活动的能源物质 B.细胞膜上糖类与蛋白质、脂质结合形成的糖被参与细胞间的识别 C.细胞内的核糖、脱氧核糖只参与遗传物质的形成，不能作能源物质 D.二糖不一定是还原糖，但二糖的水解产物可与斐林试剂发生反应 答案：ABC 解析：大多数多糖的基本组成单位是葡萄糖，如淀粉、纤维素、糖原，但纤维素不是能源物质，几丁质也是多糖，但其基本组成单位不是葡萄糖，A错误；细胞膜上的糖类与蛋白质、脂质结合分别形成糖蛋白、糖脂，这些糖类分子叫作糖被，B错误；细胞内的核糖、脱氧核糖可以参与遗传物质的形成，还可以参与其他物质的合成，如核糖参与ATP的合成，C错误；二糖有蔗糖、麦芽糖、乳糖等，其中蔗糖不是还原糖，但是二糖的水解产物均为单糖，具有还原性，可与斐林试剂发生反应，D正确。 脂质的种类及作用 3.(2025·河南八省联考)中国的饮食文化源远流长。某传统美食口味独特，配料丰富(有海带、面筋、粉条和香油等)。下列叙述错误的是(　　) A. 海带中的碘元素可用于合成甲状腺激素 B.香油中的不饱和脂肪酸可用于合成磷脂 C.面筋中的蛋白质变性后生物活性丧失但理化性质不变 D.粉条中的淀粉彻底水解后可产生合成糖原的基本单位 答案：C 解析：碘是构成甲状腺激素的元素，海带中的碘元素可用于合成甲状腺激素，A正确；香油中的脂肪属于植物脂肪，植物脂肪一般为不饱和脂肪酸，磷脂水解的产物是甘油、脂肪酸、磷酸及其衍生物，脂肪的水解产物为甘油和脂肪酸，故脂肪水解的产物能用于合成磷脂分子，B正确；蛋白质在高温、过酸或过碱等条件下会因空间结构发生改变而变性，变性后的蛋白质其生物活性也丧失，从而导致其理化性质的改变，若理化性质不变，则不能体现结构与功能相适应的观点，C错误；粉条中的淀粉彻底水解后可产生葡萄糖，葡萄糖是合成糖原的基本单位，D正确。 考点三　实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 1.糖类、脂肪和蛋白质检测的原理和过程 (1)还原糖的检测 (2)脂肪的检测 ①检测原理：脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色。 ②检测步骤 (3)蛋白质的检测 学生用书⬇第12页 2.比较斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同” 1.正误判断 (1)(必修1 P18“探究·实践”)斐林试剂使用时需提前按比例配好，使用时按需取用。(×) (2)(必修1 P19“探究·实践”)观察花生子叶中的脂肪时，需用蒸馏水洗去浮色，再进行观察。(×) (3)(2023·江苏卷)洋葱匀浆中加入新配制的斐林试剂，溶液即呈砖红色。(×) (4)(2021·湖南卷)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。(×) (5)(2022·江苏卷)检测样品中的蛋白质时，须加热使双缩脲试剂与蛋白质发生显色反应。(×) 2.情境分析 (1)蛋白质检测时，为什么先加A液再加B液？ 提示：蛋白质中的肽键结构在碱性条件下能与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＋。 (2)提供染色体提取液、稀释的鸡蛋清溶液等材料及相关用具。设计一个简单的实验方案，验证组成染色体的成分有蛋白质。 提示：①向2支试管中分别加入等量且适量的染色体提取液和稀释的鸡蛋清溶液；②再向2支试管中分别加入等量且适量的双缩脲试剂，振荡摇匀，对比观察2支试管中的颜色变化。 (3)有同学认为利用斐林试剂的甲液、乙液和蒸馏水也能检测蛋白质，请推测他的思路可能是什么？ 提示：斐林试剂的甲液和双缩脲试剂的A液完全相同，将斐林试剂乙液用蒸馏水稀释5倍便得到双缩脲试剂的B液，即可用于检测蛋白质。 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 1.(2022·重庆卷)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 答案：D 解析：斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，会产生砖红色沉淀，A错误；吸光值与溶液的浓度有关，故与样本的葡萄糖含量和斐林试剂的用量均有关，B错误；由表格内容可知，葡萄糖含量越高，吸光值越小，若某样本的吸光值为0.578，则其葡萄糖含量小于0.4 mg/mL，即葡萄糖含量在0.3 mg/mL～0.4 mg/mL范围内，C错误；在一定范围内葡萄糖含量越高，生成的砖红色沉淀越多，反应液去除沉淀后的溶液中游离的Cu2＋越少，则蓝色越浅，D正确。 学生用书⬇第13页 2.(2024·内蒙古二模)某兴趣小组为了解不同膳食中存在的营养物质类型，进行了物质鉴定实验。下列叙述正确的是(　　) A.可用淀粉溶液、葡萄糖溶液和蛋白质溶液作为对照 B.可以用苏丹Ⅲ染液鉴定马铃薯匀浆中是否存在淀粉 C.梨汁还原糖含量高，加入斐林试剂后即可出现红黄色沉淀 D.豆浆中的蛋白质经加热处理后，用双缩脲试剂检测不会出现紫色 答案：A 解析：在检测时，可用淀粉溶液、葡萄糖溶液和蛋白质溶液作为标准对照，和实验材料对比，A正确；淀粉可用碘液检测，B错误；斐林试剂与还原糖经过加热后，出现砖红色沉淀，C错误；蛋白质加热变性，肽键未断裂，仍然可以和双缩脲试剂反应出现紫色，D错误。 1.(2024·浙江1月选考)下列不属于水在植物生命活动中的作用的是(　　) 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 答案：C 解析：自由水可以自由流动，是细胞内主要的物质运输介质，A正确；水可以保持植物枝叶挺立，B正确；降低酶促反应活化能的是酶，水不具有此功能，C错误；水的比热容较高，能缓和植物温度的变化，D正确。 2.(2024·甘肃卷)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 答案：C 解析：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正确。 3.(2023·北京卷)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 答案：B 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，则该物质应是葡萄糖，B符合题意。 4.(2022·全国甲卷)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 答案：B 解析：细胞中有以无机离子形式存在的钙，也有以化合物形式存在的钙(如CaCO3)，A正确；Ca2＋不能自由通过细胞膜的磷脂双分子层，需要载体蛋白协助，B错误；维生素D能有效地促进人体肠道对钙和磷的吸收，故适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收，C正确；人体的血液中含有一定量的Ca2＋，Ca2＋的含量太低，会出现抽搐等症状，D正确。 学生用书⬇第14页 　　材料一　在一些减肥或者健身人群中，生酮饮食(KD)颇受推崇，它是一种由高比例脂肪、极低糖类和适量蛋白质组成的饮食方案。当葡萄糖摄入量极低时，无法为细胞供应足够能量，使得机体在肝脏中的脂肪代谢增加，导致酮体(如丙酮、乙酰乙酸等代谢产物)增多，同时参与酮体代谢的酶含量也升高。酮体进入血液被肝外组织细胞摄取利用，经酮体代谢酶催化相应代谢反应产生能量。 材料二　科学家发现肿瘤细胞消耗的葡萄糖约为正常细胞的200倍，部分肿瘤细胞存在线粒体功能障碍，缺乏利用酮体的关键酶，这就为KD治疗肿瘤奠定了理论基础。已有动物模型研究支持KD可抑制多种肿瘤生长、延长肿瘤患者生存时间、增强放化疗效果的观点。 角度一　糖类和脂质的相互关系 　(1)细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的。血液中多余的葡萄糖可以合成　　　　储存起来；如果还有富余，就可以转变成　　　　　　　　。 (2)材料一说明脂肪供能的条件是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 角度二　获取信息，解答问题 　(3)据材料二中信息，肿瘤细胞呼吸消耗的葡萄糖约为正常细胞的200倍，但ATP产量无显著增加，推测其原因是什么？KD方式对正常细胞和癌细胞哪个影响更大？ 　　　　　　　　　　　　　。 (4)专家建议健康人不要自行通过KD方式减肥。请结合该方式的机理说明理由：　　　　　 　　　　　　　。 答案：(1)糖原　脂肪和某些氨基酸　(2)只有在糖类供应不足或糖类代谢障碍，引起供能不足时，脂肪才会分解供能　(3)大量葡萄糖用于无氧呼吸(或无氧呼吸比例增大)；癌细胞　(4)KD可能导致大量酮体生成，破坏机体内环境稳态 学科网（北京）股份有限公司 $