2026届高三生物一轮复习课件第2讲 细胞中的无机物、糖类和脂质

2026 第2讲 细胞中的无机物、糖类和脂质 必修一 第一单元 细胞的概述及其分子组成 课标要求 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.活动：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 目录 PART 01 细胞中的元素和化合物、无机物 PART 02 糖类和脂质的种类及作用 PART 03 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 PART 04 真题精炼 细胞中的元素和化合物、无机物 01 4 1.组成细胞的元素 统一 差异 (1) 生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系 细胞中的元素和化合物、无机物 考点一 1.组成细胞的元素 (2)元素的来源、分类和存在形式 元素 来源 分类依据 含量 作用 存在形式 有选择地从无机自然界中获取 大量元素: 微量元素: C、H、O、N、P、S、K、 Ca、Mg Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu 最基本元素： 基本元素： C C、H、O、N （参与构成生物大分子的基本骨架） 大多以化合物的形式存在 （常见20多种） （干重、鲜重中均最多） 微量元素是生物体内含量很少又不可缺少的元素 细胞中的元素和化合物、无机物 考点一 2.组成细胞的化合物 水 无机盐 蛋白质 核酸 脂肪 磷脂 固醇 C、H、O C、H、O C、H、O、N、P 细胞中的元素和化合物、无机物 考点一 3.组成细胞的无机物——水 (1) 水的化学性质 O H H ― ＋ ＋ O H H ― ＋ ＋ 氢键 水是良好的溶剂 维持生命系统的稳定性 细胞中的元素和化合物、无机物 考点一 幼嫩细胞 > 衰老细胞 (2) 细胞中水的含量 3.组成细胞的无机物——水 一般来说，水是细胞中含量最多的化合物，约占70%～90%。 水生﹥陆生生物 幼年 > 成年 > 老年 生物体的含水量约占60%～95% 细胞中的元素和化合物、无机物 考点一 (3) 水的存在形式和作用 结合水 细胞结构　 自由水 生物化学反应 液体环境 营养物质和代谢废物 3.组成细胞的无机物——水 可转换 4.5% 95.5% 细胞中的元素和化合物、无机物 考点一 (4)自由水/结合水比值和细胞代谢的关系 3.组成细胞的无机物——水 【实例】衰老的细胞内水分含量减少，细胞萎缩，体积减小，细胞代谢速率减慢。 细胞中的元素和化合物、无机物 考点一 分析角度 具体内容 吸收 产生 (5)水的归纳 3.组成细胞的无机物——水 自由扩散、协助扩散 ①有氧呼吸第三阶段(线粒体内膜) ②ATP的合成 ③DNA分子的复制、转录 ④单糖合成多糖 ⑤氨基酸的脱水缩合(核糖体) 细胞中的元素和化合物、无机物 考点一 12 分析角度 具体内容 调节 利用 ①气孔开闭：通过控制水的蒸腾来调节植物体内的含水量 ②抗利尿激素：促进肾小管和集合管对水的重吸收 ①肝糖原的水解 ②ATP的水解 ③光反应(类囊体薄膜) ④有氧呼吸第二阶段(线粒体基质) ⑤淀粉、蛋白质、脂肪的消化 ⑥DNA、RNA的水解 (5)水的归纳 3.组成细胞的无机物——水 细胞中的元素和化合物、无机物 考点一 离 主 子 动 叶绿素 血红素 Na+缺乏 抽搐 酸碱平衡 缓冲对物质:H2CO3/HCO3- 、NaH2PO4/Na2HPO4等 3.组成细胞的无机物——无机盐 细胞中的元素和化合物、无机物 考点一 (2)实验组: (1)对照组: 植物+完全培养液 生长正常 (表现出某种缺素症状) (症状消失) 3.生物体内无机盐生理作用的实验验证 完全培养液：满足植物生长发育必需营养素的培养液。 缺素培养液：缺乏植物生长发育所必需的某种或几种营养素的培养液。 细胞中的元素和化合物、无机物 考点一 正确区分鲜重、干重的元素和化合物的含量 (教材必修1 P16 )玉米细胞干重元素含量: O＞C＞H＞N 易错提醒 (2022.杭州模拟）科学家发现了一种被称作GFAJ-1的独特细菌，这种细菌能利用剧毒化合物(砒霜)中的砷来代替磷元素构筑生命分子和生化反应。根据以上材料进行预测，以下说法错误的是（ ） A.GFAJ-1细菌体内砷元素含量可能比铜、铁元素多 B.砷对多数生物有毒可能是因为砷能够替代磷参与生化反应，制造混乱 C.GFAJ-1细菌可利用砷元素合成蛋白质、核酸、糖类等物质 D.该发现使人类对生命的认识发生重大改变，拓宽了在地球极端环境寻找生命的思路 C 真题精炼 (2022·滨州一模) 下图表示部分化合物的元素组成，其中①②③④表示元素。下列相关叙述正确的是(　　) A. 图中所示①②③④分别为Fe、P、Mg、I B. 细胞核中的遗传物质主要为DNA C. 人体缺③会出现酸中毒 D. 甲状腺激素的化学本质是蛋白质，因此不可以口服 C 【解析】人体缺Fe会导致血液中血红蛋白少，进而使血液中携带氧气少，细胞因缺氧会大量进行无氧呼吸产生乳酸，乳酸积累会使机体出现酸中毒。 真题精炼 解析：叶绿素、血红素和甲状腺激素的特征元素分别为Mg、Fe和I，图中①②③④分别为Mg、P、Fe、I，A项错误；有细胞结构的生物遗传物质就是DNA，而不是主要为DNA，B项错误；人体缺Fe会导致血液中血红蛋白少，进而使血液中携带氧气少，细胞因缺氧会大量进行无氧呼吸产生乳酸，乳酸积累会使机体出现酸中毒，C项正确；甲状腺激素的化学本质是氨基酸衍生物，可以口服，D项错误。 1. 判断化合物的种类和功能的方法 (1)元素组成分析法 (2)特征元素提示法 拓展延伸 2. 研究化合物中元素转移方向的常用方法——同位素标记法 教材中同位素标记法应用实例 用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中的原子去向 拓展延伸 (2019·全国卷Ⅲ) (2)农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮(NH4+)和硝态氮(NO3—)。已知作物甲对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中NH4+和NO3—的吸收具有偏好性(NH4+和NO3—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。 若营养液中NH4+剩余量小于NO3—剩余量，则说明作物甲偏好吸收NH4+。 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NH4+和NO3—剩余量。 预期结果和结论: 若营养液中NO3—剩余量小于NH4+剩余量，则说明作物甲偏好吸收NO3—; 真题精炼 糖类和脂质的种类及作用 02 22 1.细胞中的糖类 单糖 淀粉、 纤维素 核糖 蔗 糖=果 糖+葡萄糖 麦芽糖=葡萄糖+葡萄糖 乳 糖=半乳糖+葡萄糖 考点二 糖类和脂质的种类及作用 23 1.细胞中的糖类 纤维素 淀粉 糖原 葡萄糖 （1）葡萄糖在细胞内的“燃烧”过程区别于体外燃烧的特点是： 细胞内燃烧过程是“无火焰”过程，能量是通过一系列化学反应逐步释放出来的。 （2）构成淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖分子，但是连接方式不同。 几丁质的基本单位是乙酰葡萄糖胺，分子式为(C8H13NO5)n。 （3）科学家将纤维素等其他糖类称为人类的“第七类营养素”： 能促进胃肠的蠕动和排空 考点二 糖类和脂质的种类及作用 24 (1)还原糖与非还原糖: 还原糖包括葡萄糖、________、半乳糖、乳糖、麦芽糖，非还原糖包括蔗糖、多糖等。 (2)RNA、DNA、ATP中的糖依次为核糖、脱氧核糖、________。 (3)植物细胞壁中的糖: 。 (4)细胞膜中的糖参与形成: ________、糖脂。 (5)病毒中的糖: (RNA病毒)、 (DNA病毒)。 (6)人体血糖浓度保持相对稳定，约为____________mmol/L。 果糖 核糖 糖蛋白 3.9～6.1 纤维素、果胶 核糖 脱氧核糖 高考常考的“糖” 拓展延伸 （1）脂质的元素组成：主要是 ，有些脂质还含有______。 （2）脂质的特点： ①脂质分子结构差异很大，通常不溶于___，而溶于________________。 ②与糖类不同，脂质分子中____的含量远远低于糖类，而____的含量更高。 C、H、O N、P 水 脂溶性有机溶剂 氧 氢 与相同质量的糖类相比，脂肪在被彻底氧化分解时，耗氧多、释放能量多、产生的水多、产生CO2少。 2.细胞中的脂质 考点二 糖类和脂质的种类及作用 （4）脂质的分类及功能 储能 生物膜 脂质 钙和磷 2.细胞中的脂质 三酰甘油，又称甘油三酯：3分子脂肪酸+1分子甘油 饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸 考点二 糖类和脂质的种类及作用 3.细胞中糖类与脂质的关系 脂肪 引起供能不足 大量 （1）三大有机物的供能顺序为: 糖类→脂肪→蛋白质 （2）主要的能源物质: 葡萄糖 （3）主要的储能物质: 脂肪 其他储能物质还有动物细胞中的 、植物细胞中的 。 糖原 淀粉 （4）直接能源物质: ATP （5）能源物质为生命活动供能的过程: 考点二 糖类和脂质的种类及作用 （2024·甘肃）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 C 真题精炼 （1）植物细胞中的水通常以结合水和自由水两种形式存在，风干种子细胞中的水主要以 的形式存在，经阶段I吸水后，种子中的水主要是以 的形式存在。 （2）在阶段II，种子吸水速率 （填“大于”、“小于”或“等于”）阶段I，呼吸速率 （填“大于”、“小于”或“等于”）阶段I. （3）从细胞膜组成和结构的角度来推测，水分可经过细胞膜中的 从细胞外进入细胞内 （2016·海南）水在植物的生命活动中具有重要作用。风干种子只有吸收足够的水才能进行旺盛的代谢活动，使胚生长，小麦种子萌发过程中吸水量随时间变化的趋势如图所示，回答下列问题： 结合水 自由水 小于 大于 磷脂双分子层、水通道 真题精炼 种子形成和萌发过程中的相应变化 【种子萌发时吸水和呼吸方式变化曲线分析】 吸胀吸水 渗透吸水 (以无氧呼吸为主) 拓展延伸 A.种子形成时，脂肪水解酶的活性较高 B.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供能物质 C.质量相等的可溶性糖和脂肪，所储存的能量脂肪多于糖 D.种子发育过程中，由于可溶性糖更多地转变为脂肪，种子需要的氮元素增加 下图甲和图乙分别表示油菜种子在发育和萌发过程中糖类和脂肪的变化曲线。下列分析正确的是（ ） C 真题精炼 （2013·新课标1）某油料作物种子中脂肪含量为种子干重的70%。为探究该植物种子萌发过程中干重及脂肪的含量变化，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）的脂肪含量和干重，结果表明：脂肪含量逐渐减少，到第11d时减少了90%，干重变化如图所示。回答下列问题： （1）为了观察胚乳中的脂肪，常用 染液对种子胚乳切片染色，然后在显微镜下观察，可见 的脂肪微粒。 （2）实验过程中，导致萌发种子干重增加的主要元素是 （填“C”、“N”或“O”）。 （3）实验第11d后，如果使萌发种子（含幼苗）的干重增加，必须提供的条件是 和 。 苏丹Ⅲ 橘黄色 O 适宜的光照 所需的矿质元素 真题精炼 种子形成和萌发过程中的相应变化 【种子萌发时有机物变化曲线分析】 淀粉+H2O→可溶性糖 脂肪 +H2O→甘油+脂肪酸 蛋白质 +H2O→氨基酸 氧 化 分 解 CO2、H2O等、能量 总结: 大分子 小分子有机物 CO2+H2O等+能量 水解 氧化分解 有机物质量增加、种类增加 有机物质量减少 拓展延伸 （1）种子形成时，光合作用产物的输入导致其干重增加。 （2）种子萌发时 种子形成和萌发过程中的相应变化 【种子萌发时有机物变化曲线分析】 非油料作物种子(如小麦、玉米) 油料作物种子(如油菜、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 油料作物种子萌发初期干重有所增加(因为脂肪转化为糖类的过程中增加了氧元素)，然后再减少。 鲜重：增加（因为吸收水分） 干重 非油料作物的种子干重减少，因为只进行细胞呼吸 拓展延伸 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 03 36 1.检测原理 (1) 还原糖的检测： 还原糖＋ 。 (2)脂肪的检测：脂肪＋ ―→ 。 (3)蛋白质的检测：蛋白质＋ ―→ 。 斐林试剂 砖红色沉淀 苏丹Ⅲ染液 橘黄色 双缩脲试剂 变性的蛋白质也可，或具有两个及两个以上肽键的化合物如双缩脲(H2NOC-NH-CONH₂) 还原糖是指具有还原性的糖类。在糖类中，分子中含有游离醛基或酮基的单糖和二糖都具有还原性。还原性糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖等。蔗糖、淀粉、糖原、纤维素等为非还原性糖。 紫色 考点三 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 ①还原糖的检测与观察 不宜用甘蔗汁、 不宜用西瓜汁 斐林试剂要求“现配现用”，即甲液NaOH和乙液CuSO4混合后才可使用，其反应原理是新生成的Cu（OH）2在加热条件下与醛基反应，被还原成砖红色的沉淀。 不能用酒精灯直接加热 2.实验步骤 ②蛋白质的检测与观察 稀释10倍以上，否则实验后易黏附在试管壁上 双缩脲试剂使用时“先A后B”，其反应原理是具有两个或以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2+反应生成紫色络合物，所以要先营造一个碱性环境。 切片要厚薄均匀，如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰有的地方模糊 洗去浮色 ③脂肪的检测与观察 斐林试剂与双缩脲试剂的比较 比较项目 斐林试剂 双缩脲试剂 不 同 点 使用方法 呈现反 应条件 反应原理 颜色 浓度 相同点 甲液和乙液混合均匀后 方可使用，且现配现用 先加A液再加B液 需水浴加热 不需加热即可反应 还原糖中的醛基被Cu(OH)2 氧化，Cu(OH)2被还原为Cu2O 具有两个以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2+反应生成络合物 砖红色 紫色 乙液CuSO4浓度为0.05 g/mL B液CuSO4浓度为0.01 g/mL 都含有NaOH、CuSO4两种成分，且所用NaOH浓度都是0.1 g/mL 41 唯一需要加热 检测还原糖，且必须水浴加热，不能用酒精灯直接加热 唯一需要显微镜 切片法检测生物组织中的脂肪 唯一使用酒精 脂肪的检测实验用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色 把握三类有机物检测在操作步骤上的“三个唯一” 考点三 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 42 (2022·广东华大模拟)某同学用豆浆和梨匀浆进行还原糖和蛋白质的检测,所有操作均正确无误,实验结果如下:   豆浆 梨匀浆 添加试剂 斐林试剂 双缩脲试剂 斐林试剂 双缩脲试剂 实验现象 蓝紫色 紫色 砖红色沉淀 淡蓝色 下列说法错误的是( ) A. 豆浆中还原糖含量过少，用斐林试剂难以检测到 B. 梨匀浆中蛋白质含量过少，用双缩脲试剂难以检测到 C. 梨匀浆中的化合物与双缩脲试剂反应生成淡蓝色物质 D. 实验结果表明豆浆适宜用作蛋白质检测的生物材料 C 真题精炼 解析：斐林试剂检测豆浆时，结果是蓝紫色，这是斐林试剂的颜色，说明豆浆中还原糖含量过少，用斐林试剂难以检测到，A项正确；用双缩脲试剂检测梨匀浆时，结果是淡蓝色，这是双缩脲试剂的颜色，说明梨匀浆中蛋白质含量过少，用双缩脲试剂难以检测到，B项正确；双缩脲试剂是用来检测蛋白质，如果有蛋白质，溶液将会呈现紫色，双缩脲试剂中的CuSO4是蓝色，所以不是梨匀浆中的化合物与双缩脲试剂反应生成淡蓝色物质，C项错误；双缩脲试剂与豆浆反应后产生紫色，说明豆浆中含有蛋白质，豆浆适宜用作蛋白质检测的生物材料，D项正确。 (2020·江苏卷) 生物学实验常呈现“五颜六色”的变化。下列实验中溶液颜色变化的叙述，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.在厌氧发酵的果汁中加入酸性重铬酸钾溶液,混匀后由蓝色变成灰绿色 C.在DNA溶液中加入二苯胺试剂,混匀后在沸水浴条件下逐渐变成蓝色 D.在氨基酸溶液中加入双缩脲试剂，混匀后逐渐变成紫色 C 真题精炼 解析：斐林试剂为蓝色而非无色，A项错误；重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应，由橙色变成灰绿色，B项错误；DNA溶液中加入二苯胺在沸水浴条件下变为蓝色，C项正确；双缩脲试剂检测蛋白质，不能检测氨基酸，D项错误。 $