内容正文:
第2讲
细胞中的无机物、糖类和脂质
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.指出水大约占细胞质量的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.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
[课标要求]
考点一 组成细胞的元素和化合物
有选择地从 吸收
大多数以 的形式存在
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
化合物
无机自然界
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo
C
C、H、O、N
生物界与非生物的元素在种类上具有 ;在含量上具有 。
统一性
差异性
1、细胞中的元素
都是必需元素
“鲜O干C”
铁猛碰新木桶素
√组成细胞的大量元素和微量元素都是必需元素
√生物体内含有的元素不一定都是必需元素
2、细胞中的化合物
水
无机盐
糖类
蛋白质:干重含量最多
核酸、ATP等
脂质
考点一 组成细胞的元素和化合物
C、H、O、N、Fe:
C、H、O、N、Mg:
血红蛋白
叶绿素
多数植物体干重含量最多的有机物是糖类
(1)水的性质:
考点一 组成细胞的元素和化合物
3、细胞中的无机物——水
流动性
比热容
(2)写出A、B、C、D表示的图示中水的功能:
A.组成____________; B.提供细胞生活的________环境;
C.参与许多 反应;
D.运输______________________。
细胞结构
液体
生物化学
营养物质和代谢废物
考点一 组成细胞的元素和化合物
3、细胞中的无机物——水
与蛋白质、多糖等结合在一起
以游离形式存在
考点一 组成细胞的元素和化合物
3、细胞中的无机物——水
代谢旺盛,但抗逆性差,如癌细胞,萌发的种子、分生组织细胞等
代谢强度弱,但抗逆性增强,如干种子、越冬植物、细菌芽孢等
结合水是细胞内的结构物质,烘烤后的种子失去了结合水而导致细胞结构被破坏,细胞死亡,种子失去活性。
思考:下列种子失去的是什么水?
种子
晒干
自由水(大部分)
(可萌发)
烘烤
(不可萌发)
结合水
灰烬
燃烧
(无机盐)
(3)种子与水
(4)水的产生和利用:
抗利尿激素
渗透作用
(自由扩散和协助扩散)
考点一 组成细胞的元素和化合物
3、细胞中的无机物——水
考点一 组成细胞的元素和化合物
3、细胞中的无机物——无机盐
离子
主动
叶绿素
血红蛋白
酸碱平衡
考点一 组成细胞的元素和化合物
3、细胞中的无机物
常考的几种无机盐的功能
C
命题角度一 分析组成细胞的元素和化合物
1.(2024·重庆卷)下表是据《中国膳食指南》得到的女性3种营养元素的每天推荐摄入量,据表推测,下列叙述错误的是( )
年龄段 元素种类及摄入量
钙/(mg·d-1) 铁/(mg·d-1) 碘/(μg·d-1)
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
A.以单位体重计,婴儿对碘的需求高于成人
B.与未孕相比,孕中期女性对氧的需求量升高
C.对25岁与65岁女性,大量元素钙的推荐摄入量不同
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
考点一 组成细胞的元素和化合物
解析 由表格数据可知,婴儿每天的碘推荐摄入量为115 μg,成人为120 μg,相差不大,但成人的体重远高于婴儿,所以以单位体重计,婴儿对碘的需求高于成人,A项正确。碘是甲状腺激素的重要组成成分,由表格数据可知,孕中期女性碘的推荐摄入量高于未孕女性,由此推测孕中期孕妇的新陈代谢加快,与未孕女性相比,孕中期女性对氧的需求量升高,B项正确。大量元素主要有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,由表格数据可知,对25岁与65岁女性,钙的推荐摄入量相同,均为800 mg/d,C项错误。维生素D可以促进人体对钙的吸收,所以即使按推荐量摄入钙,部分女性也会因缺维生素D而缺钙,D项正确。
考点一 组成细胞的元素和化合物
C
命题角度二 细胞中水和无机盐的功能
2.(2024·江西卷)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
考点一 组成细胞的元素和化合物
有氧呼吸过程中,丙酮酸是在第一阶段通过葡萄糖分解产生的,该阶段水没有直接参与丙酮酸的生成,而第二阶段丙酮酸分解产生CO2和[H]的过程需要消耗水。
3.(2025·云南卷)化学元素含量对生命活动十分重要。下列说法错误的是( )
A.植物缺镁导致叶绿素合成减少
B.哺乳动物缺钙会出现抽搐症状
C.人体缺铁导致镰状细胞贫血症
D.人体缺碘导致甲状腺激素合成减少
C
考点一 组成细胞的元素和化合物
命题角度二 细胞中水和无机盐的功能
人体缺铁会导致缺铁性贫血,而镰状细胞贫血是由基因突变导致血红蛋白结构异常引起的,并非缺铁所致。
考点二 细胞中的糖类和脂质
1.细胞中的糖类—— (元素)
C、H、O
单糖
二糖
多糖
葡萄糖
核糖、脱氧核糖
蔗糖、麦芽糖
乳糖
淀粉、纤维素
糖原、几丁质
蔗糖:葡萄糖与果糖;
麦芽糖:两分子葡萄糖;
乳糖:葡萄糖与半乳糖;
淀粉、糖原、纤维素的单体都是葡萄糖。
几丁质含N
甲壳类动物和昆虫的外骨骼
考点二 细胞中的糖类和脂质
1.细胞中的糖类—— (元素)
C、H、O
脱氧核糖
纤维素
淀粉
糖原
葡萄糖
还原性
还原性糖
非还原性糖
葡萄糖、 、 、 、麦芽糖
、多糖等
果糖
半乳糖
乳糖
蔗糖
几丁质
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1.(必修1P24旁栏思考)糖尿病病人的饮食受到严格的限制,受限制的并不仅仅是有甜味的糖,米饭和馒头等主食也都需定量摄取,原因是米饭和馒头等主食富含 , 经消化分解后可生成 。
2.(必修1P24图2-3拓展)多糖中的淀粉、糖原、纤维素有相同的组成单位,功能却相差很大,其原因是:三种多糖的组成单位葡萄糖
不同,形成了不同的 ,从而使其各自的 不同。
细读教材
淀粉
淀粉
葡萄糖
连接方式
空间结构
功能
考点二 细胞中的糖类和脂质
2.细胞中的脂质
(1)元素: ,有些含有 。
(2)特点与分类:
脂质分子中氧的含量远低于糖类、氢的含量远高于糖类,相同质量的脂质氧化分解,比糖类的耗氧量大,释放的能量多;
脂质通常不溶于水,易溶于脂溶性有机溶剂,如丙酮、乙醚等。
脂肪是由三分子 和一分子 反应形成的 ;
植物脂肪:大多含 ,其熔点较低, 凝固;
动物脂肪:大多含 ,其熔点较高, 凝固。
考点二 细胞中的糖类和脂质
C、H、O
N、P
不饱和脂肪酸
不容易
饱和脂肪酸
容易
“糖O脂H”
“动饱植不饱”
脂肪酸
甘油
酯
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2.细胞中的脂质
(2)特点与分类:
磷脂是一种由 及其他衍生物组成的分子,元素除了C、H、O,还有 。
(3)糖类与脂肪的相互转化
血液中的葡萄糖除供细胞利用外,多余的部分可以合成 储存起来;如果葡萄糖还有富余;就可以转变成 。
食物中的脂肪被消化吸收后,可以在 等处以脂肪组织的形式储存起来。
糖类在供应充足时,多的糖类可大量转化为脂肪;
脂肪一般只在供能不足时才会分解供能,且不能大量转化为糖类。
考点二 细胞中的糖类和脂质
甘油、脂肪酸、磷酸
糖原
脂肪和某些氨基酸
皮下结缔组织
N、P
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2.细胞中的脂质
考点二 细胞中的糖类和脂质
参与脂质运输、
的重要成分
促进人和动物生殖器官的发育及 的形成
促进人和动物肠道对
的吸收
储能
动物细胞膜
生殖细胞
钙、磷
生物膜
内质网
自由扩散
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3.(必修1 P26 正文楷体字)构成脂肪的脂肪酸的种类和分子长短不相同,若脂肪酸长链中的碳原子之间都以单键连接,则为 ,若脂肪酸长链中碳原子之间存在双键,则为 。
4.(必修1P27概念检测)磷脂是 (填“真核细胞”“原核细胞”或“所有细胞”)必不可少的脂质。
饱和脂肪酸
不饱和脂肪酸
所有细胞
细读教材
考点二 细胞中的糖类和脂质
考点二 细胞中的糖类和脂质
3.从物质与能量观理解脂肪、糖类等化合物
太阳能
糖类
ATP
脂肪、淀粉
脂肪、糖原
3.(必修1 P26 正文楷体字)构成脂肪的脂肪酸的种类和分子长短不相同,若脂肪酸长链中的碳原子之间都以单键连接,则为 ,若脂肪酸长链中碳原子之间存在双键,则为 。
4.(必修1P27概念检测)磷脂是 (填“真核细胞”“原核细胞”或“所有细胞”)必不可少的脂质。
饱和脂肪酸
不饱和脂肪酸
所有细胞
细读教材
考点二 细胞中的糖类和脂质
考点二 细胞中的糖类和脂质
4.有机物的“水解”与“氧化分解”
(1) “水解”与“氧化分解”
多糖和二糖水解的终产物是单体;糖氧化分解的终产物是CO2和H2O,即糖参与有氧呼吸后的最终产物。
(2)不同有机物的水解产物、氧化分解产物(代谢终产物)不同
1.(2025·甘肃卷)马铃薯是世界第四大主粮作物。甘肃“定西马铃薯”是中国国家地理标志产品,富含淀粉等营养物质。下列叙述正确的是( )
A.淀粉是含有C、H、O、N等元素的一类多糖
B.淀粉水解液中加入斐林试剂立刻呈现砖红色
C.淀粉水解为葡萄糖和果糖后可以被人体吸收
D.食用过多淀粉类食物可使人体脂肪含量增加
D
命题角度一 糖类、脂质的种类及功能
考点二 细胞中的糖类和脂质
2.(2026·广东模拟)朥饼是潮汕地区中秋佳节不可或缺的美食。“朥”字在潮汕话中表示“猪油”,是制作朥饼过程中不可或缺的原料。下列叙述错误的是( )
A.猪油是由脂肪酸和甘油形成的酯
B.猪油是猪所利用的主要能源物质
C.猪肉中的猪油可用苏丹Ⅲ染液检测
D.猪油含有饱和脂肪酸,室温时呈固态
B
命题角度一 糖类、脂质的种类及功能
考点二 细胞中的糖类和脂质
猪油的主要成分是脂肪,脂肪是良好的储能物质。
4.(2026·广东江门模拟)如图是油菜种子在形成和萌发过程中,糖类和脂肪的变化曲线。下列分析正确的是( )
A.种子萌发时脂肪转变为可溶性糖,可溶性糖是种子萌发的直接能源物质
B.种子萌发初期,大量脂肪水解转变为可溶性糖,种子的干重增加
C.甘油和脂肪酸组成的脂肪中氧的含量比糖类高,所以单位质量所含能量也比糖类多
D.油菜种子在播种时应进行深播,以满足其对水分和氧气的需求
B
命题角度二 糖类和脂肪的相互转化
考点二 细胞中的糖类和脂质
解析 细胞中的直接能源物质是ATP,A项错误。脂肪水解后形成可溶性糖的过程中消耗水,氧含量会明显升高,氧参与细胞中有机物的组成,导致种子的干重增加,B项正确。由于脂肪中的碳、氢比例高,所以单位质量的糖类和脂肪中,脂肪所含有的能量多于糖类,C项错误。油菜种子富含脂肪,脂肪氧化分解会消耗大量的氧气,因此,油菜种子播种时应浅播,以满足对氧气的需求,D项错误。
命题角度二 糖类和脂肪的相互转化
考点二 细胞中的糖类和脂质
考点三 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
考点三 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
2.实验步骤
(1)还原糖的检测
还原糖
白色或浅色
砖红色沉淀
斐林试剂:甲夜: ;
乙夜: 。
0.1g/mlNaOH溶液
0.05g/mlCuSO4溶液
考点三 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
2.实验步骤
(2)蛋白质的检测
1ml
紫色
双缩脲试剂:A夜: ;
B夜: 。
0.1g/mlNaOH溶液
0.01g/mlCuSO4溶液
考点三 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
2.实验步骤
(3)脂肪的检测
方法一:花生种子匀浆+3滴苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液→橘黄色(或红色)
方法二:
苏丹Ⅲ
或苏丹Ⅳ染液
50%的酒精
考点三 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
3.斐林试剂与双缩脲试剂的“一同,四不同”
(1)一个相同:都含有 两种成分,且NaOH溶液的质量浓度都为 。
(2)四个不同
①原理不同:斐林试剂的实质是新配制的Cu(OH)2溶液与还原糖加热生成Cu2O沉淀;双缩脲试剂的实质是碱性环境中Cu2+与肽键反应生成紫色物质。
②浓度不同:二者成分中________的浓度不同,斐林试剂中是0.05 g/mL,双缩脲试剂中是0.01 g/mL。
③使用方法不同:斐林试剂是甲、乙液____________后使用,双缩脲试剂是____________________。
④条件不同:斐林试剂需____________,而双缩脲试剂不需要。
NaOH和CuSO4
0.1 g/mL
CuSO4
等量混合
先加A液再加B液
水浴加热
考点三 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
4.几点分析
(1) 实验选材的标准是什么?
①被检测物质含量丰富;②材料接近无色;③易取材,易操作等。
(2)鉴定还原糖时使用的斐林试剂为何要现配现用?
因为斐林试剂很不稳定,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。
蔗糖属于非还原糖,不与斐林试剂发生颜色反应。观察到的现象不是无色,而是蓝色[Cu(OH)2的颜色]。
(3)蔗糖溶液中加入斐林试剂后呈现什么颜色?
考点三 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
4.几点分析
(4) 双缩脲试剂为什么先加入试剂A,后加入试剂B?
先加入试剂A,造成碱性环境,只有在碱性环境中,蛋白质才容易与Cu2+发生颜色反应。
(5)鉴定蛋白质时,加入试剂B后,如果没有产生紫色反应,可能的原因是什么?
可能加入的双缩脲试剂B过量,CuSO4在碱性溶液中生成大量的蓝色Cu(OH)2絮状沉淀,会遮蔽实验中所产生的紫色。
(6)脂肪鉴定实验中为什么用50%的酒精洗去浮色,而不用清水?
苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ易溶于有机溶剂酒精中,而不溶于清水中。
1.(2025·广东卷)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
C
考点三 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
用蛋白质溶液加入双缩脲试剂作为阳性对照。
2.(2025·广东广州模拟)奶茶常用大量含葡萄糖的糖浆进行调味,经常饮用奶茶容易导致人体血糖升高等。某生物兴趣小组从某奶茶店买回一杯用鲜奶调制的酒酿奶茶(颜色为白色),欲对其相关成分进行鉴定。下列相关叙述正确的是( )
A.加入斐林试剂混匀后可观察到奶茶由白色变成砖红色
B.若该奶茶使用了鲜奶,加入双缩脲试剂并混匀,可观察到颜色变紫
C.将苏丹Ⅲ染液滴进奶茶中,若呈红色,则说明奶茶中含有脂肪
D.加入酸性重铬酸钾溶液呈灰绿色,可以说明该奶茶中含有酒精
B
考点三 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
D: 该反应专一性不强,所有含醛基、具有还原性的有机物(乙醇、葡萄糖、果糖、麦芽糖等)都能和酸性重铬酸钾反应变色。
1.实验原理
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