新高一生物预习讲义第2章 组成细胞的分子(第1、2节) 2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

第2章 组成细胞的分子（第1、2节） 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.实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。 第1节 细胞中的元素和化合物 一、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.组成细胞的元素的来源、分类和存在形式 二、组成细胞的化合物 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 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 (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 [提醒] （1）斐林试剂与双缩脲试剂的区别 （2）注意事项 ①斐林试剂不可久置，否则Cu(OH)2沉淀到试管底部后无法使用。 ②具有两个或两个以上肽键的化合物皆可与双缩脲试剂产生紫色反应，颜色深浅与蛋白质浓度成正比。 ③双缩脲试剂使用时，B液过多会导致生成的蓝色Cu(OH)2遮盖产生的紫色。 ④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。 ⑤物质检测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。 【典例1】Mn参与多种酶的合成与激活，但在细胞中的含量很少。Mn属于（　　） A．最基本元素 B．大量元素 C．微量元素 D．非必需元素 【典例2】下列关于“检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质”实验操作步骤的叙述，正确的是（　　） A．鉴定可溶性还原糖时，要加入斐林试剂甲液摇匀后，再加入乙液 B．斐林试剂在水浴加热的条件下可使还原糖产生紫色反应 C．鉴定脂肪时使用苏丹Ⅲ染液，之后滴加50%酒精溶液，目的是洗去浮色 D．鉴定蛋白质的双缩脲试剂A液与B液应混合均匀后，再加入含样品的试管中 第2节 细胞中的无机物 一、细胞中的水 1.细胞中水的存在形式和功能 2.水的结构和性质 [提醒]　氢键是一种弱的静电引力，氢键的大小介于化学键与范德华力之间。 3.自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系 二、细胞中的无机盐 [提醒]　常考无机盐的功能 【典例1】在冬季来临过程中，随着气温的逐渐降低，植物体内发生了一系列适应低温的生理生化变化。下图为冬小麦在不同时期的含水量变化关系图。下列叙述错误的是（    ） A．结合水是细胞结构的重要组成成分 B．自由水具有流动性，这与氢键的形成与断裂有关 C．结合水/自由水比值下降可防止细胞因结冰而损害自身 D．冬小麦9月份的细胞代谢程度相比较于12月份的更旺盛 【典例2】下列有关无机盐作用的叙述，正确的是（　　） A．血红蛋白中含有铁元素，铁存在于血红蛋白的氨基酸中 B．缺氮会影响叶绿素的合成，进而影响绿色植物的光合作用 C．缺钠会引起神经和肌肉的兴奋性升高，最终引发肌肉酸痛无力 D．烈日下篮球比赛，我们应该让运动员多喝白开水 随堂检测 1．麻辣烫是起源于四川乐山的一种美食，制作麻辣烫时，可以将多种食材融合到一起，补充人体所需的元素和营养物质等，下列相关说法正确的是（    ） A．蛋白质是活细胞中含量最多的化合物 B．Fe、Cu、Ca等微量元素虽然含量少，但在细胞中也具有重要作用 C．缺Mg会影响叶绿体中类胡萝卜素的合成 D．糖类和脂肪都是细胞的能源物质 【答案】D 【解析】蛋白质是细胞中含量最多的有机物，A 错误；Fe、Cu是微量元素，而Ca是大量元素，B 错误；叶绿体中的光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素，叶绿素含有Mg，类胡萝卜素不含有Mg，C 错误；糖类和脂肪都储存能量，是细胞的能源物质，D 正确。 2．下列试剂与鉴定的物质及颜色变化的对应关系错误的一组是（    ） A．双缩脲试剂—蛋白质—紫色 B．碘液—淀粉—蓝色 C．苏丹Ⅲ染液—脂肪—橘黄色 D．斐林试剂—蔗糖—砖红色 3．对检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验的分析，正确的是（　　） A．糖类遇斐林试剂都变砖红色 B．脂肪鉴定时要用体积分数为75%的酒精溶液洗去浮色 C．鉴定蛋白质不需要加热 D．使用双缩脲试剂时将A液和B液等量混合 4．水分子中氢原子以共用电子对与氧原子结合。氧具有比氢更强的吸引共用电子对的能力，这使得氧的一端稍带负电荷，氢的一端稍带正电荷。水分子的空间结构及电子的不对称分布，使得水分子成为一个极性分子。水分子间也可相互吸引，它们之间的静电吸引作用会形成一种弱的引力，这种弱的引力称为氢键，氢键易于形成和断裂。下列说法错误的是（    ） A．带有正电荷或负电荷的分子（或离子）都易与水结合，因此，水是良好的溶剂 B．结合水与细胞中的蛋白质、多糖、脂肪等物质相结合，使其失去了流动性和溶解性 C．氢键的存在，使水具有较高的比热容，因此，水能维持生命系统的稳定性 D．细胞中自由水与结合水的含量比处于动态变化中，其大小与细胞的代谢能力有关 5．无机盐在细胞中含量虽少，但对细胞的生命活动意义重大。它参与维持细胞的渗透压、酸碱平衡，还作为许多酶的辅助因子参与化学反应。下列关于无机盐的叙述，错误的是（    ） A．细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在，如 CaCO₃构成骨骼、牙齿 B．Mg²+是叶绿素的成分之一，缺Mg²+会影响光合作用 C．缺铁性贫血是因为体内缺乏铁，血红蛋白不能合成 D．碘是合成甲状腺激素的原料，所以常在食盐中加碘 6.菜花节是云南罗平振兴乡村旅游的一张名片，千亩油菜盛花期可供游客观赏，种子可以榨油。下图表示油菜开花后种子形成过程中糖类和脂肪的变化曲线。回答下列问题： (1)有人推测：随着油菜种子不断发育成熟，还原糖会逐渐转化为脂肪来作为细胞中的良好的储能物质，由图判断其依据是 。 (2)为验证还原糖含量的变化规律，兴趣小组进行了如下实验。 实验原理：还原糖可以与某试剂反应生成砖红色沉淀，颜色深浅与还原糖含量成正比。 实验步骤： ①取等量的第6、15、27天的油菜种子，制成组织样液； ②取3支试管，编号1、2、3，分别加入等量的上述待测组织样液； ③在上述试管中各加入 ；后放入50~65℃的温水中 ； ④观察颜色变化。 实验结果：3支试管颜色由浅到深的顺序是 （填试管编号）。 (3)若要制作切片观察花生种子中的脂肪颗粒，需用 染液进行检测，细胞内的脂肪与该试剂反应，显 色。在制作切片过程中，需滴加1-2滴体积分数为50%的酒精，目的是 。 答案精析 第1节 细胞中的元素和化合物 一、组成细胞的元素 1.统一　差异　2.Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo　化合物 二、组成细胞的化合物 水　无机盐　蛋白质　核酸 三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 1．砖红色　还原糖　砖红色沉淀　还原糖 2．(2)苏丹Ⅲ　50%的酒精 3．双缩脲　紫色　1 mL　紫色 【典例1】【答案】C 【解析】组成细胞的最基本元素是碳，A错误；大量元素为C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等，B错误；微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等，C正确；Mn属于微量元素，含量少，但却具有十分重要的作用，是必需元素，且具有不可替代的作用，D错误。 【典例2】【答案】C 【解析】斐林试剂用于鉴定还原糖时，需将甲液（NaOH）和乙液（CuSO4）混合后使用，并在沸水浴条件下生成砖红色沉淀。选项A描述“先加甲液摇匀后加乙液”不符合实际操作方法，A错误；斐林试剂与还原糖在沸水浴条件下反应生成砖红色沉淀，而紫色反应是双缩脲试剂与蛋白质结合后的现象，选项B混淆了试剂与颜色反应，B错误；苏丹Ⅲ染液用于脂肪鉴定时，染色后需用50%酒精洗去浮色，避免多余染料干扰观察，此描述符合实验操作，C正确； 双缩脲试剂需先加A液（NaOH）创造碱性环境，再加B液（CuSO4），若混合后加入会破坏反应条件，无法显色，D错误。 第2节 细胞中的无机物 一、细胞中的水 1.生物化学反应　液体环境　2.流动性　比热容　3.旺盛　差　低　强 二、细胞中的无机盐 离子　主动　叶绿素　血红素　Na＋缺乏　抽搐　酸碱平衡和渗透压 【典例1】【答案】C 【解析】结合水是细胞结构的重要组成成分，这是结合水的重要功能之一，A正确；自由水具有流动性，这与水分子之间氢键的形成与断裂有关，氢键不断地形成与断裂使得水分子能够自由移动，B正确； 随着气温降低，结合水/自由水比值上升，细胞代谢减弱，抗逆性增强，可防止细胞因结冰而损害自身。而该选项说结合水/自由水比值下降可防止细胞因结冰而损害自身，说法错误，C错误；由图可知，9 月份自由水含量相对较高，12 月份自由水含量相对较低。自由水含量高，细胞代谢旺盛，所以冬小麦 9 月份的细胞代谢程度相比较于 12 月份的更旺盛，D正确。 【典例2】【答案】B 【解析】铁元素是血红素的组成成分，而血红素是血红蛋白的辅基，并非存在于氨基酸中，A错误；叶绿素含氮元素，缺氮会导致叶绿素合成受阻，影响光反应阶段，从而降低光合作用速率，B正确；缺钠会导致神经和肌肉细胞的兴奋性降低，引发肌肉无力，而非兴奋性升高，C错误；剧烈运动后大量排汗会丢失水和钠，仅补充白开水可能引发低钠血症，应补充含电解质的溶液，D错误。 1.【答案】C 【解析】人体细胞干重中含量最多的有机化合物是蛋白质，A正确；人体活细胞内含量最多的元素是O，B正确；Zn属于微量元素，C错误；细胞内元素大多以化合物形式存在（如蛋白质、核酸等），少量以离子形式存在，D正确。 2.【答案】D 【解析】蛋白质遇双缩脲试剂呈紫色，据此探究蛋白质的存在，A正确；淀粉遇碘液呈蓝色，据此判断淀粉的存在，B正确；苏丹Ⅲ染液能将脂肪染成橘黄色，C正确；蔗糖属于非还原性糖，斐林试剂不能鉴定非还原性糖，D错误。 3.【答案】C 【解析】斐林试剂用于检测可溶性还原糖，需在沸水浴（50-65℃）条件下与还原糖反应生成砖红色沉淀，而淀粉等非还原糖无法直接显色，且斐林试剂在常温下无法显色，A错误； 脂肪鉴定中，染色后需用体积分数为50%的酒精洗去浮色，而非75%的酒精（后者用于消毒），B错误；蛋白质鉴定使用双缩脲试剂，步骤为先加A液（NaOH）后滴加B液（CuSO₄），摇匀后呈现紫色，该实验不需要加热，C正确；双缩脲试剂需先加A液（NaOH）营造碱性环境，再滴加少量B液（CuSO₄），两者不等量混合，而斐林试剂需甲液、乙液等量混合后再使用，D错误。 4.【答案】B 【解析】水分子是极性分子，易与带正电荷或负电荷的分子结合，因此，水是良好的溶剂，A正确；结合水与细胞中的蛋白质、多糖等物质相结合，使其失去了流动性和溶解性，但脂肪不与结合水结合，B错误；氢键的存在使水具有较高的沸点，水的这种特性，对于维持生命系统的稳定性十分重要，C正确；细胞中自由水与结合水的含量比处于动态变化中，其大小与细胞的代谢能力有关，自由水含量越高，细胞代谢越旺盛，D正确。 5.【答案】A 【解析】细胞中的无机盐主要以离子形式存在（如Na+、K+），仅少数以化合物形式存在（如CaCO3构成骨骼），选项中“大多数以化合物形式存在”表述错误，A错误；铁是血红蛋白的必需成分，缺铁会导致血红蛋白合成障碍，引发缺铁性贫血，C正确；Mg2+是叶绿素分子的核心元素，缺乏时叶绿素无法合成，直接影响光反应，B正确； 甲状腺激素含碘，缺碘会导致甲状腺肿大，食盐加碘可预防此病，D正确。 6.(1)据图可知，随着油菜种子形成，还原糖含量逐渐下降的同时，脂肪含量逐渐增加 (2)等量的斐林试剂 水浴加热 3、2、1 (3)苏丹Ⅲ 橘黄色 洗去浮色 【解析】（1）由图可知，随着油菜种子形成，还原糖含量逐渐下降的同时，脂肪含量逐渐增加，推测还原糖会逐渐转化为脂肪来作为细胞中的良好的储能物质。 （2）还原糖与斐林试剂生成砖红色沉淀，颜色深浅与还原糖含量成正比。实验过程中无关变量保证相同且适宜。 实验步骤： ①取等量的第6、15、27天的油菜种子，制成组织样液； ②取3支试管，编号1、2、3，分别加入等量的上述待测组织样液； ③在上述试管中各加入等量的斐林试剂；后放入50~65℃的温水中水浴加热； ④观察颜色变化。 实验结果：第6、15、27天的油菜种子中还原糖含量逐渐减少，3支试管颜色由浅到深的顺序是3、2、1。 （3）脂肪与苏丹Ⅲ染液反应生成橘黄色。脂肪鉴定过程中，体积分数为50%的酒精的作用是洗去浮色。 1 学科网（北京）股份有限公司 $