第1单元 第2讲 细胞中的元素和化合物（教师用书Word）-【正禾一本通】2026年新高考生物高三一轮总复习高效讲义（人教版 不定项）

该高中生物学讲义紧扣细胞中元素、化合物（水、无机盐）及有机物检测等高考核心考点，按“元素-化合物-实验”逻辑层次系统梳理知识，通过课标对接、正误辨析、题组突破、真题演练等环节，帮助学生构建生命物质基础的认知框架，突破元素分类、水盐功能等难点。 资料以生命观念为统领，通过“黄瓜缺素实验设计”培养科学思维，依托“有机物检测实验”强化探究实践，设置分层题组与高考真题即时反馈。其对比辨析（如自由水与结合水功能）、实验变量分析等策略，能高效提升学生解题能力，为教师把控复习节奏提供精准指导。

第2讲　细胞中的元素和化合物 【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.探究·实践：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。 考点一　组成细胞的元素和化合物 　　　　　　　　　　　　　　　　 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 (2)元素的种类、分类及存在形式 [提醒]　①细胞中含量最多的4种元素是C、H、O、N，数目最多的元素是H。 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都是必需元素，如人体内可能含有Pb，但Pb不是必需元素。 ③占玉米细胞干重最多的元素是O，占人体细胞干重最多的元素是C。 2.组成细胞的化合物 【正误辨析】　//////////////////////////// (1)生物体内含量很少的元素都是微量元素。(×) 提示：微量元素是生物体内含量很少但又不可缺少的元素。生物体内有一些元素(如Pb)含量少，但不是生物体必需的，这些元素不属于微量元素。 (2)生物界和非生物界在元素组成上具有统一性，因此地壳中的元素在生物体内都能找到。(×) 提示：组成细胞的化学元素在无机自然界中都可以找到，但有些自然界中存在的元素在生物体内找不到。 (3)组成细胞的化学元素大多以离子的形式存在。(×) 提示：组成细胞的化学元素大多以化合物的形式存在。 (4)在沙漠植物仙人掌的活细胞中，含量最多的化合物是蛋白质。 (×) 提示：活细胞中含量最多的化合物是水。 题组一　细胞中的元素 1.(2024·四川遂宁一模)细胞生命活动的物质基础是组成细胞的化学元素及这些化学元素所组成的化合物。下列关于组成细胞的化学元素的叙述，正确的是(　　) A.动植物细胞所含元素种类大体相同，细胞中所有元素均为该生物必需的 B.划分大量元素和微量元素的主要标准是比较元素在细胞中的作用大小 C.微量元素含量虽少，但它们既可参与细胞结构组成也可参与细胞代谢的调节 D.组成非生物界的元素在生物界都能找到，说明生物界和非生物界具有统一性 解析：选C。动植物细胞所含元素种类大体相同，但并不是细胞中所有元素均为该生物必需的，如水稻遭到重金属污染，体内便会存在重金属元素，而重金属元素并不是水稻生长发育必需的元素，A错误；在细胞中常见的化学元素中，含量较多的称为大量元素，含量很少的称为微量元素，即划分微量元素和大量元素的标准是元素含量的多少，B错误；微量元素虽然含量少，但也是生命活动不可缺少的，它们既可参与细胞结构组成也可参与细胞代谢的调节，C正确；组成生物界的元素在非生物界都能够找到，说明生物界和非生物界具有统一性，D错误。 题组二　细胞中的化合物 2.(多选)苏东坡有“白云峰下两旗新，腻绿长鲜谷雨春”之句赞美龙井茶。下图是采摘的新鲜茶叶细胞中几种化合物的含量柱状图。下列有关叙述正确的是(　　) A.茶叶细胞和人体细胞所含元素种类大致相同但含量差异很大 B.茶叶细胞中钙、磷、铁等大量元素可参与形成化合物 C.图中的化合物①和化合物②中共有的化学元素是C、H、O D.若图示只表示采摘的新鲜茶叶细胞中有机物的含量，则化合物②为蛋白质 解析：选AD。不同细胞中的元素种类大致相同，含量差异较大，A正确；铁属于微量元素，B错误；采摘的新鲜茶叶细胞中含量最高的化合物和有机物分别是水和蛋白质，图中的①和②分别表示蛋白质和水，二者共有的化学元素是H、O，C错误；若图示只表示采摘的新鲜茶叶细胞中有机物的含量，则化合物②为蛋白质，因为细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质，D正确。 考点二　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 (3)自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系 2.细胞中的无机盐 [深挖教材](必修1 P22“思考·讨论”)N、Mg是组成叶绿素的元素，N、P是组成叶绿体类囊体膜和ATP的元素，N也是组成光合酶的元素，因此植物缺少N、Mg、P会影响植物的光合作用。　 【正误辨析】　//////////////////////////// (1)种子入仓前通过充分晾晒丢失全部自由水，以减少有机物消耗。(×) 提示：种子入仓前充分晾晒丢失大部分自由水，没有全部丢失。 (2)在酸性土壤中，小麦可吸收利用土壤中N2和NO。(×) 提示：小麦不能吸收N2。 (3)在无土栽培技术中，配制的培养液浓度越高，越有利于植物根对无机盐离子的吸收。(×) 提示：在无土栽培技术中，配制的培养液浓度过高，可能会导致植物根细胞失水，出现“烧苗”现象，不利于植物根对无机盐离子的吸收。 (4)用含钙的生理盐水灌注蛙心，可跳动数小时，因为钙盐可维持细胞和生物体的生命活动。(√) 1.下图表示某植物在不同时期的含水量、自由水含量、结合水含量和呼吸速率(用CO2的释放量表示)，请据图回答问题。 (1)随着温度下降，植物吸水减少，总含水量减少，其中结合水含量相对增多，自由水含量减少。(填“增多”或“减少”) (2)细胞内结合水与自由水的比值越大，细胞呼吸越弱，代谢越缓慢。 (3)自由水与结合水的比值变小，植物的抗逆性加强。原因是结合水不易结冰，不会因发生蒸腾作用而散失，同时细胞呼吸减弱，代谢活动减弱，消耗糖分减少。 2.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”。 (1)锌属于大量元素还是微量元素？该现象说明无机盐的作用是什么？ 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的正常生命活动。 (2)农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的原因是什么？(答出1点即可) 提示：肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物的根系吸收。 (3)为探究小叶病是否由缺锌引起，对照组、实验组应分别怎样设置？写出简要步骤。 提示：对照组应使用完全培养液，实验组使用缺锌的完全培养液。步骤：将长势相同的幼苗分成2等份，分别培养在上述2种培养液中，在适宜的条件下培养一段时间，观察幼苗的生长发育状况。 (4)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？ 提示：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。一段时间后小叶病消失，植株恢复正常生长。 题组一　细胞中水的存在形式和功能 1.(2022·湖北高考)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 解析：选C。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。 2.(2025·八省新高考适应性考试·陕西卷)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性辅酶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 解析：选B。结合水是细胞结构的重要组成成分，自由水与结合水的比值越大，细胞代谢活动越旺盛，抗逆性越差，而结合水与自由水比值升高可提高植物耐旱耐寒能力，A正确；水能为光合作用生成的还原性辅酶Ⅱ(NADPH)提供氢，B错误；水是良好的溶剂，有利于营养物质在植物体内的运输，C正确；水分子以自由扩散或协助扩散(水通道蛋白)方式进出植物根毛细胞，D正确。 题组二　细胞中无机盐的存在形式和功能 3.(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 解析：选B。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，A正确；人体内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，C正确；哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2＋，Ca2＋的浓度过低会导致出现抽搐等症状，D正确。 4.(多选)(2024·河北保定三模)一批在相同条件下培养出的盆栽黄瓜幼苗表现出叶片发黄的缺素症状。现取若干株该盆栽黄瓜幼苗随机分为A、B、C三组，分别施用等量适宜浓度的NH4NO3溶液、MgSO4溶液和Mg(NO3)2溶液，一段时间后观察并比较盆栽黄瓜幼苗叶片的颜色变化。下列叙述正确的是(　　) A.本实验的目的是探究盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由缺 N还是缺 Mg引起叶绿素合成不足导致的 B.若A、C两组叶片变绿，B组叶片发黄，则说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由于缺N造成的 C.若A 组叶片发黄，B、C 两组叶片变绿，则说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由于缺 Mg造成的 D.若A、B两组叶片发黄，C组叶片变绿，则说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由于缺少N或 Mg造成的 解析：选ABC。根据题干信息可知，实验的自变量是培养液中是含有N元素还是Mg元素，因变量是叶片的颜色，因此本实验的目的是探究盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由缺N还是缺Mg引起叶绿素合成不足导致的，A正确； A、C两组溶液中都含有N元素，而B组溶液中没有N元素，若A、C两组叶片变绿，B组叶片发黄，说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由于缺N造成的，B正确； B、C两组溶液中都含有Mg元素，A组溶液中没有Mg元素，若A组叶片发黄，B、C两组叶片变绿，说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由于缺Mg造成的，C正确； A组没有提供Mg元素，B组没有提供N元素，若A、B两组叶片发黄，C组叶片变绿，说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄可能是由于缺少N和Mg造成的，D错误。 考点三　检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质[探究·实践] 1.检测原理 2.实验步骤 (1)还原糖的检测 [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 (3)蛋白质的检测 [提醒]　物质检测中的四个“唯一” 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唯一使用酒精——脂肪的检测，洗去浮色。 ④唯一对试剂用量有严格要求——蛋白质的检测。 3.斐林试剂与双缩脲试剂的区别 【正误辨析】　//////////////////////////// (1)洋葱匀浆中加入新配制的斐林试剂，溶液即呈砖红色。(×) 提示：需水浴加热。 (2)检测生物组织中的还原糖实验中，在待测液中先加NaOH溶液，再加CuSO4溶液。(×) 提示：斐林试剂的甲液和乙液应混合使用，且现配现用。 (3)利用斐林试剂甲液、乙液和蒸馏水，可用于检测蛋白质。(√) 1.(2024·湖北武汉模拟)下列关于细胞中有机物检测的叙述，正确的是(　　) A.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 B.在氨基酸溶液中加入双缩脲试剂，混匀后逐渐变成紫色 C.检测还原糖时，先加入双缩脲试剂A液再加入B液 D.斐林试剂是含有Cu2＋的碱性溶液，可被葡萄糖还原成砖红色 解析：选D。斐林试剂为蓝色，在新鲜的梨汁中加入斐林试剂，混匀后在加热条件下由蓝色变成砖红色，A错误；氨基酸中不含肽键，不能与双缩脲试剂发生紫色反应，B错误；双缩脲试剂是用来检测蛋白质的，不能检测还原糖，C错误；斐林试剂由质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液等量混匀制成，其中含有一定量的Cu2＋和OH－，为碱性溶液，葡萄糖是还原糖，可在50～65 ℃水浴条件下与斐林试剂发生反应，产生砖红色沉淀，D正确。 2.(多选)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，下列叙述正确的是(　　) A.将第10 d的果实匀浆与碘液混合后会出现蓝色反应 B.将第25 d的果实匀浆与双缩脲试剂混合后不会出现紫色反应 C.若要检测第15 d的果实活细胞中是否含有脂肪，需要用显微镜观察 D.将第15 d的果实匀浆与斐林试剂混合后不需要水浴加热即可出现砖红色沉淀 解析：选AC。由图可知，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正确；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错误；若要检测第15 d的果实活细胞中是否含有脂肪，需要制作临时切片，用显微镜观察，C正确；第15 d的果实匀浆含有还原糖，与斐林试剂混合后需要水浴加热才会出现砖红色沉淀，D错误。 　　　　　　　　　　　　　　　　　【高考真题·感悟试做】　　　　　　　　　　　　　　　　　 考向一　细胞中的无机物 1.(2024·浙江1月选考)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 解析：选C。自由水可以自由流动，是细胞内主要的物质运输介质，A不符合题意；水可以保持植物枝叶挺立，B不符合题意；降低酶促反应活化能的是酶，水不具有此功能，C符合题意；水的比热容较大，能缓和植物温度的变化，D不符合题意。 考向二　检测生物组织中的糖类 2.(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：选D。斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，才会与还原糖反应产生砖红色沉淀，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；结合表格数据可知，某样本的吸光值为0.578，处于样本④和样本⑤的吸光值之间，因此该样本的葡萄糖含量在0.3～0.4 mg/mL，C错误。 学科网（北京）股份有限公司 $