2027届高三生物一轮复习讲义 第2讲 细胞中的无机物、糖类和脂质

该高中生物学高考复习讲义覆盖细胞中元素、化合物（水、无机盐、糖类、脂质）及实验检测等核心考点，按元素-化合物-功能逻辑架构知识，通过考点梳理（概念图构建）、方法指导（实验图解）、真题训练突破结合水、多糖结构等难点，体现复习系统性与针对性。 资料以生命观念为统领，创新采用实验操作图解（如还原糖检测步骤）和概念图整合知识，培养科学探究能力。通过对比种子萌发时糖类与脂质转化强化科学思维，分层练习配合即时反馈保障效果，助力教师把控节奏，提升学生应考能力。

课题名称 2.1 细胞中的元素和化合物（1课时） 2.2 细胞中的无机物（1课时） 2.3 细胞中的糖类和脂质（1课时） 学习者 分析 本节课的授课对象为高二（1）（2）班的学生，学生较为自觉，课前能够自主完成知识梳理部分知识点，教师着重引导学生梳理知识框架，并且通过课堂练习培养学生的迁移应用能力。 教学目标 【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。 【素养目标】 1.通过对水和无机盐的种类和作用、糖类和脂质的种类和功能的分析，形成生命的物质观。(生命观念) 2．关注糖类、脂质等物质的过量摄入对健康的影响，宣传有关营养保健的知识。(社会责任) 3．通过检测生物组织中的还原糖等实验，明确实验原理，学会实验材料的选择，分析实验过程的操作和实验结果。(科学探究) 教学重点 2.1 细胞中的元素和化合物（1课时） （1）组成细胞的主要元素和化合物 （2）检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 2.2 细胞中的无机物（1课时） （1）水和无机盐在细胞中的作用 2.3 细胞中的糖类和脂质（1课时） （1）糖类的种类和作用 （2）脂质的种类和作用 落实教学重点的方法： 教师引导构建概念图、学生画出实验操作图解、讲练结合 教学难点 2.1 细胞中的元素和化合物（1课时） （1）检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 2.2 细胞中的无机物（1课时） （1）结合水的概念 （2）无机盐的作用 2.3 细胞中的糖类和脂质（1课时） （1）多糖的分子结构及作用 （2）脂肪的分子结构及作用 （3）糖类与脂质的相互转化 突破教学难点的方法： 教师引导构建概念图、学生画出实验操作图解、讲练结合 教学资源 选择 教师用书、优化方案、步步高、创新设计、学科网 技术手段的使用： 电子白板、板书、多媒体 课时： 3-4课时 核心问题 2.1 细胞中的元素和化合物（1课时） （1）细胞中常见的元素有哪些？ （2）组成细胞的主要化合物有哪些？ （3）怎样检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质？ 2.2 细胞中的无机物（1课时） （1）水在细胞中以什么形式存在？具有哪些重要作用？ （2）为什么细胞中的无机盐含量很少，作用却很重要？ 2.3 细胞中的糖类和脂质（1课时） （1）细胞中的糖类主要有哪几类？在细胞中起什么作用？ （2）细胞中的脂质主要有哪几类？在细胞中起什么作用？ 2.1 细胞中的元素和化合物（1课时） 教学过程设计 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 组成细胞的常见元素有哪些？ 生命系统的结构层次中，细胞是最基本的结构层次，但对于细胞来说，也是由很多分子组成的生命体，这体现生命的物质性。研究组成细胞的各种物质，我们可以将其从元素到基本单位再到对应分子或化合物的视角进行复习。 组成细胞的元素中常见的有20多种，其中根据含量的不同将其进行了一个分类，大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等；C、H、O、N、P、S为主要元素，C、H、O、N四种元素为基本元素，也就是细胞中含量最多的元素，其中最基本元素是C元素，因为生物大分子都是以碳链为基本骨架的。 和大量元素相对应的，细胞中含量很少的元素称为微量元素，包括Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等六种。微量元素并不是其不重要，而是含量少，但是生物体生命活动必需的。这些元素的在不同生物体内的种类基本相同，但是含量差异很大。而组成生物体的所有元素都可以在非生物界中找到，这体现了生物界与非生物界的统一性，而元素的相对含量大不相同，这体现了生物界和非生物界的差异性。 【注意】 (1)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。 (2)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。（p16) Q1：生物体内含量很少的元素都是微量元素吗？请说明理由。 提示　不都是。微量元素是生物体内含量很少但又不可缺少的元素。生物体内还有一些元素(如Pb)含量少，但又不是必需的，这些元素不属于微量元素。 Q2：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，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，这是为什么？ 提示　玉米细胞中含糖较多，人体细胞中含蛋白质较多。 教师结合概念图的形式进行总结，强化学生课前的知识梳理情况。 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 组成细胞的化合物有哪些？ 元素聚集在一起其实就是我们说的单质，细胞中的元素主要以什么形式存在呢？化合物。关于细胞中化合物的种类和含量，我们需要从干重和鲜重两个方面进行学习。 细胞中的化合物主要包括水、无机盐、蛋白质、糖类、脂质、核酸等六类，其中水和无机盐属于无机物，蛋白质、糖类、脂质和核酸属于有机物。结合教材上给出的细胞中主要化合物相对含量图可知，水是含量最多的化合物，蛋白质是含量最多的有机化合物。 一般来说，鲜重细胞中含量最多的化合物是水；干重细胞中含量最多的化合物是蛋白质，而植物体内中含有大量的纤维素，所以植物体内干重中含量最多的化合物是糖类。 对应课堂题单进行讲练结合 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 如何检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质呢？ 教材中的实验在复习的时候主要从实验原理、实验目的、实验材料、实验步骤和实验结果几个方面进行复习。前面讲了一旦遇到实验要自己画图，你的图形可以画在笔记本的最后一页，从后面开始。 （1） 实验原理 糖斐砖红蛋双紫；脂苏三四橘黄红。这个口诀来记忆，其中的原理要能理解，糖指的是还原糖，比如葡萄糖、果糖和麦芽糖等，蔗糖属于非还原糖，用斐林试剂进行检测水浴加热会出现砖红色沉淀；蛋白质用双缩脲试剂检测呈紫色，原因是蛋白质中的肽键会与双缩脲试剂中的铜离子结合成紫色的络合物；脂肪可以用苏丹三检测呈橘黄色，用苏丹四检测呈红色。 (1)还原糖的检测　 新制的Cu(OH)2溶液为蓝色 还原糖＋斐林试剂砖红色沉淀。 (2)脂肪的检测　脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色。 (3)蛋白质的检测　蛋白质＋双缩脲试剂→紫色。　　　　　　　 变性的蛋白质也可以 （2） 实验目的 尝试用化学试剂检测生物组织中的糖类、脂肪或蛋白质 （三）实验过程 1、还原糖检测： 新制的Cu(OH)2溶液为蓝色 Q：假设现在让你写一个实验思路来探究某植物组织中是否具有还原糖，应该怎么写？ ——一般来说写实验思路，预期的实验结果不用写进去，如果题目中要让你写实验思路，一般都是让你写出实验思路和预期的实验结果，这个时候你再分开来写，如果只是让你写实验思路，就不用写预期结果。 这个实验应该是比较好写的吧？取该组织处理成样液，向其中加入适量新配置的斐林试剂，水浴加热观察颜色变化。 如果这个试验中有对照组的话，你是不是还得控制实验组和对照组单一变量、等量原则。 2、 脂肪的检测 花生种子（植物体内的脂肪主要是作为贮藏物质，以小油滴状态存在于细胞中，主要分布在种子或果实内。Q：油菜籽可不可以作为实验材料？——虽然富含脂肪，但是太小了不易操作，除非制成菜籽油，如果是菜籽油应该用什么染液呢？——苏丹Ⅳ）、动物油（金龙鱼也可以） 1　 取材：取一粒浸泡过的花生种子，去掉种皮。 2　 切片：用刀片在花生子叶的横断面上平行切下若干薄片，放入盛有清水的培养皿种待用。 3　 制片：从培养皿种选取最薄的切片，放在载玻片中央；在化生子叶薄片上滴加2~3滴滴苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液，染色3min（滴苏丹Ⅳ染色时间要短一些）；用吸水纸吸去染液，再滴加1~2滴体积分数为50%的酒精溶液，洗去浮色；用吸水纸吸去花生子叶周围的酒精，滴一滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片。【染色—去浮色（50%酒精）—蒸馏水】 【在有一年的一模中，有这样一个长句分析的问题：在观察质壁分离及复原的 试验中如何滴加蔗糖溶液？——向载玻片的一端滴加蔗糖溶液，另一端用吸水纸吸收多余的水分，使蔗糖溶液充分浸泡在载玻片上。】 4　 观察：先用低倍镜观察，再用高倍镜观察。（视野中可以看到被染成橘黄色或者红色的脂肪颗粒） 3、 蛋白质的检测 1、 实验原理：蛋白质中的肽键能与双缩脲试剂反应产生紫色络合物。【注意不是沉淀】 肽键结构在碱性溶液中能与Cu2＋结合生成紫色络合物，即蛋白质＋双缩脲试剂→紫色。 2、 实验材料：鸡蛋清、豆浆 3、 实验试剂：双缩脲试剂 （1） A液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液；乙液：质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液。 （2） 先A后B （3） 用量没有说等量 4、淀粉的检测 1、 实验原理：淀粉遇碘变蓝色 2、 实验材料：马铃薯匀浆、面粉 3、 实验试剂：碘液 4、 实验步骤： （1） 取适量马铃薯匀浆于洁净的试管中； （2） 向试管中滴加2滴碘液，振荡摇匀，观察颜色变化。 【PS：这部分知识点常常会出现在选择题中的某一个选项中，一定要仔细，实验材料实验试剂的选择；除此以外还可能出现在实验设计的题目中，这部分就不会那么简单，比如淀粉水解产物的鉴定，你可以用检测还原糖的方法，也可以用检测淀粉的方法来进行相关实验，具体的实验试剂的选择还要从题目中来看】 1、(1)检测还原糖时使用的斐林试剂要现配现用的原因：斐林试剂很不稳定，容易产生蓝色的Cu(OH)2沉淀，所以应将甲液和乙液分别保存，使用时现配现用。 (2)斐林试剂甲液和双缩脲试剂A液完全相同，将斐林试剂乙液用蒸馏水稀释5倍后便成为双缩脲试剂B液，可用于蛋白质的检测。 2、区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同” 3.实验成功的3个关键点 (1)三个实验中都不宜选取有颜色的材料，否则会干扰实验结果的观察。 (2)物质鉴定实验一般不设立对照实验，若需设立对照实验，对照组应加入成分已知的物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清。 (3)实验中，在加相应试剂之前要留出部分组织样液，目的是作为对照，以便与鉴定后的样液颜色作对比，增强实验的说服力。 4.三类有机物检测在操作步骤上的“三个唯一” (1)唯一需要水浴加热——还原糖检测。若不加热，则无砖红色沉淀出现。 (2)唯一需要显微镜——脂肪颗粒的观察。 (3)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。 学生知识梳理的过程中主要是熟悉教材，对于实验的细节以及具体操作要求还需要进行强调。 讲练结合。 2.2 细胞中的无机物（1课时） 教学过程设计 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 细胞中的水有几种形式？分别有什么作用？ 前面我们已经知道细胞中的无机物主要包括水和无机盐，其中，水细胞中含量最多的化合物，关于水的含量在不同生物体内、同一生物体内不同发育时期、同一生物体不同细胞内的含量都不相同。水在细胞中的存在形式有哪些？有什么作用呢？学生回答。 1、细胞中水的存在形式和功能 自由水含量为95.5%，结合水4.5%。 细胞内的结合水多与蛋白质、多糖等物质结合，这样水就失去流动性和溶解性，成为生物体的构成成分。 2、自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系 注意这里强调的是比值，而不是含量。 3、水的结构特点 ①水是极性分子，因此水是良好的溶剂。【极性分子指的是电荷分布不对称，这样就需要去吸收更多的带电分子或者离子与其结合，因此水是良好的溶剂】【非极性分子已经高度对称】 ②水分子具有氢键，易于断裂和形成，使水具有流动性和较高的比热容。 1.衍射法归纳细胞中的水 教师在知识梳理的基础上强调常考点。 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 细胞中的无机盐有几种形式？分别有什么作用？ 当我们点燃一粒种子，烧尽以后看到的白色灰烬就是小麦种子中的无机盐，人和动物体内也含有无机盐。细胞中的无机盐多以离子形式存在。【注意前面讲细胞中的元素多以化合物的形式存在】。无机盐的含量仅占鲜重细胞的1~1.5%。无机盐除了以离子形式存在，少部分以化合物形式存在，比如碳酸钙、镁构成叶绿素，铁构成血红素。 【提醒】水、无机盐是细胞需要的营养物质，但不能为细胞的生命活动提供能量。 2.常考无机盐功能归纳整合 概念图形式总结知识点，讲练结合。 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 如何验证某种矿质元素的生理功能？ 3.验证某种矿质元素的生理功能 (1)实验设计 ① ②实验组： (2)实验成功关键点 ①实验中应保证实验材料的统一性，即材料的种类、生长状况应一致等。 ②实验组用只缺X的培养液，对照组用完全培养液，不能用蒸馏水作对照。 ③实验组加入X的目的是二次对照，使实验组前后对照，以增强说服力。 5．设计实验探究X是否属于植物生长所必需的无机盐，某同学的构思大致如下：本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照，以及乙组中实验前(无X)与实验后(有X)之间的自身对照。下列叙述正确的是(　　) A． 对照组是甲组、乙组实验后 B．控制此实验的无关变量只需选一些相同的植物 C．此实验如果是无土栽培，则实验前营养液要灭菌 D．为防止外界影响，此实验需在黑暗密闭条件下进行 答案　C 解析　该实验中对照组是甲组、乙组实验前，A项错误；此实验的无关变量有植物的种类、生长状况和培养条件等，B项错误；由于培养的是植物，故此实验需在光照条件下进行，D项错误。 老教材中出现该知识点，新教材中删除，但是在题目中会考，不单独拿出来板书讲解，贯穿题目。 2.3 细胞中的糖类和脂质（1课时） 教学过程设计 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 细胞中的糖类有哪些种类？作用是什么？ 对于有机物的学习，我们前面讲了通过元素、基本单位再到分子的思路进行复习。 糖类的组成元素为C、H、O三种，主要是通过植物的光合作用合成。元素构成基本单位单糖，单糖指的是不能再水解，可以被细胞直接吸收的糖类，包括五碳糖如核糖和脱氧核糖，六碳糖如葡萄糖、半乳糖和果糖；2个单糖通过脱水缩合构成二糖，动物体内的二糖有乳糖，植物体内二糖有麦芽糖和蔗糖；若干个单糖脱水缩合形成多糖，植物体内的多糖如淀粉、纤维素，动物体内的多糖如肝糖原和肌糖原以及几丁质（壳多糖，广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中），我们都知道糖类是细胞中主要的能源物质，是不是上面的糖类都可以供能呢？——纤维素、核糖和脱氧核糖都是构成细胞结构。 由此可知糖类的功能包括:(1)主要的能源物质；（2）构成细胞结构,糖被构成细胞膜，纤维素构成细胞壁；（3）组成核酸；（4）储能物质：糖原、淀粉。 (1)单糖可不经消化直接被吸收，而二糖、多糖必须经消化水解成单糖后才能被吸收。 (2)构成淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖分子，但是葡萄糖的数量和连接方式不同；【板书】二糖并不都是由葡萄糖组成的，如蔗糖是由葡萄糖和果糖组成的。 (3)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。 （1）常考的“糖” ①还原糖与非还原糖:还原糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖等,非还原糖包括蔗糖、多糖等。 ②RNA、DNA、ATP中的糖依次为核糖、脱氧核糖、核糖。 ③植物细胞壁中的糖:纤维素。 ④细胞膜中的糖:糖蛋白、糖脂。 ⑤病毒中的糖:RNA 病毒含核糖,DNA病毒含脱氧核糖。 （2）多糖的“水解”与“氧化分解” 多糖和二糖水解的终产物是其单体,如淀粉水解的终产物是葡萄糖,蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖；糖氧化分解的终产物是 和 。 （3）脂肪中氧元素比例低、碳元素和氢元素比例高,因此相同质量的脂肪和糖类氧化分解,脂肪消耗的氧气多,产生的水多,产生的能量也多。 强调重难点，讲练结合 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 细胞中的脂质有哪些？作用是什么? 细胞中的脂质合成场所在哪里？内质网。不溶于，易溶于有机溶剂。脂质包括哪些？ （1） 脂肪 结构：C、H、O——1甘油+3脂肪酸——脂肪（又叫做三酰甘油，甘油三酯） 植物脂肪中含有不饱和脂肪酸，因此呈液态；大多动物脂肪含有饱和脂肪酸，熔点高，室温呈固态。 功能：细胞内良好的储能物质，保温；缓冲和减压，保护内脏器官。 （2） 磷脂 结构：C、H、O、N、P——甘油、脂肪酸、磷酸及其他衍生物——磷脂 功能：构成细胞膜、细胞器膜。 （3） 固醇 C、 H、O 1、 胆固醇：动物细胞膜，参与血液中脂质的运输【胆固醇可以转变成性激素，也可以在紫外线的作用下转变成维生素D，因此适当晒太阳有利于维生素D的合成，利于骨骼的发育】 2、 性激素：促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成 3、 维生素D：有效促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。 【】 (1)磷脂是所有细胞必不可少的脂质，但脂肪不参与生物膜的构成。 (2)脂质中只有脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。 (3)糖类可大量转化为脂肪，但脂肪不能大量转化为糖类，所以说“发胖容易减肥难”。 (4)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。 强调重难点，讲练结合 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 细胞中的糖类和脂质如何转化？ 细胞中糖类与脂质的关系 归纳总结　种子形成和萌发过程中糖类和脂质的变化 种子类型 变化 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 提醒　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增加了氧元素)，然后再减少。 强调重难点，讲练结合 学科网（北京）股份有限公司 $