第一章 第2讲 细胞中的无机物、糖类，脂质（配套教参）-【创新教程】2027年高考生物总复习大一轮讲义（人教版）

第一单元走近细胞和组成细胞的分子 第2讲 细胞中的无机物、糖类、脂质 构建体系，素养建模 对应学生P6 网络构建素养呈现 知识体系 定内容 核心素养 定能力 含量厂 大量元素 通过分析水与细胞代谢及抗逆性的关系，建立起普遍 生物界与非生物界 细胞中分 微量元素 生命 联系的观点，通过分析糖、脂质的组成、功能建立生命 的统一性与差异性 的元素类 作用 基本元素！ 观念 的物质性观念 主要元素} 成 元素组成C、H、0 科学 通过识图推断细胞中元素和化合物的含量及化合物的 种类单糖、二糖、多糖 思维 元素组成，培养图文转换能力和判断能力 类 水☐ 细胞中的 作用主要能源物质、细胞 化合物 组成成分 无机盐 科学 通过探究植物生长必需无机盐的作用，掌握实验设计 元素C、H、0,有些含有： 的对照思想和单一变量原则，通过细胞中部分物质的 组成N、P 探究 质种类脂肪、磷脂和固醇等 检测，学会基本的操作方法 研析考点>层级突破 对应学生P6 透析考点素养培育 考点1 细胞的元素和化合物及无机物 [必备知识·复盘丁 易错警示元素与化合物的三个误区 教材夯实叫 (1)混淆元素与化合物的干重和鲜重。①在组成 细胞的元素中，占鲜重百分比：O>C>H>N,占 1.组成细胞的元素 干重百分比：C>O>N>H。 (1)元素的种类、分类及存在形式 ②在组成细胞的化合物中，占鲜重百分比： 水>蛋白质>脂质>糖类，但在占干重百分比 种类 一细胞中常见的化学元素有20多种 中，蛋白质最多。 大量元素：C、H、O、N、PSK、Ca、Mg等 (2)忽视微量元素的作用：认为生物体内大量元素 分类 重要，而微量元素不重要，其实两者都是生物 素 微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等 体必需的元素。 根据“含量“区分而非“重要性“ 存在 (3)混淆“数量”和“含量”：人体活细胞中氧的含量 形式 大多以化合物的形式存在 最多，但氢原子的数量最多。 (2)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系 3.组成细胞的水 (1)水的性质 组成生物体的元素 种类上 良好的溶剂 生物界 在无机自然界都能 统一性 找到 空间结极 :带电荷分子或离子都容易与水结合 有选择地从无 机自然界获取 团构电子性 不对称分 易断裂易形成，使水在常 温下呈液态，可流动 非生物界 组成元素在含量上 含量上 相差很大 差异性 分布 易形成： 氢键 具较高的比热容，使水的 2.组成细胞的化合物 温度相对不易发生改变 水：鲜重含量最多 (2)细胞中水的存在形式和功能 无机物 无机盐：占细胞鲜重的1%~1.5% 与蛋白质 ,晾干的种子兴干丧失的水 多糖等物 化 C、H、O(一般)一糖类-几丁质徐外 质结合在 结合水) 功能是细胞结构的重要组 成成分 一起 温度降 温度升 C、H、O、N(S等)一蛋白质：干重含 低、代 高、代 细胞内良好的溶剂 量最多 以游离形 谢减弱 谢增强 有机物 参与许多化学反应 功 C、H、O、N、P一核酸：遗传信息的携 式存在，可 、自由水 能 为细胞提供液体环境 带者 自由流动 种子晾晒丧失的水运送营养物质和代谢 C、H、O(有的含N、P)一脂质 废物 高考总复习生物学 (3)自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系 3.(情景探究)生物体和外界环境进行着物质交换，从 代谢旺盛，但抗逆性差，如 中获取组成细胞的化学元素，而不同生物体内各种 比值高 癌细胞、萌发的种子、分生 化学元素的含量又有所不同，其形成的不同化合物 自由水 组织细胞等 所起的作用也存在差异。请分析下列问题： 结合水 代谢强度弱，但抗逆性增强， (1)在细胞的干重中，为什么玉米细胞中氧元素的 比值低一如干种子、越冬植物、细菌 含量明显高于人体细胞，而人体细胞中N、Ca、P的 芽孢等 含量明显高于玉米细胞？ 4.细胞中的无机盐 答案：玉米细胞中糖类含量多一些，人体细胞中蛋 数以化合物形式存在，如牙击、骨脉中的cC0 白质含量多一些，且人体骨骼中Ca、P的含量较高。 (2)为什么植物缺少N、Mg、P会影响植物的光合 组成复杂 →甲状腺激素 例如 主要是 Mg2+→叶绿素 作用？ 离子 化合物 Fe2+- →血红素 答案：N、Mg是组成叶绿素的成分，N、P是组成叶 存在形式 绿体类囊体膜和ATP的成分，N也是组成光合酶 无机盐作用 血钙过高→肌无力： 可维持细胞和生哺乳厂血钙过低一→抽搐 的成分，因此植物缺少N、Mg、P会影响植物的光 餐美 物体的生命活动动物Na+缺乏引起神经 合作用。 主要为主 肌肉兴奋性降低 (3)缺Fe会导致贫血的原因是 动运输 对维持细胞和生物体正常的 渗透压、酸碱平衡非常重要 答案：血红素的分子结构不能缺少的一种元素就是 4人体中Na*,C可推持细胞外液清透压，而 Fe,缺Fe会导致血红素的合成障碍，从而引起 K划时细胞内液渗透压起决定作用 贫血。 教考衔接 [关键能力·提升] 1.即使按照推荐计量摄入钙，部分女性也会因缺乏维 ◆[提升点1]通过对细胞中的元素和化合物的推 生素D而缺钙。 (2024·重庆卷，2D)(/) 断，考查判断推理能力 2.南极帝企鹅的核酸、多糖和蛋白质合成过程中都有 水的产生。 1.(不定项)如图甲是人体细胞中化合物含量的扇形 (2023·湖南卷，1B)(/) 3.由于共价键的存在，水具有较高的比热容。(×) 图，图乙是有活性的人体细胞中元素含量的柱形 图，下列说法错误的是 ) 4.将作物秸秆充分晒干后，其体内剩余的物质主要是 无机盐。 ↑含量 (X) 65%- 素养倍优宁 1.(必修1P2“思考·讨论”改编)观察一种叶绿素分 18% 子和血红素分子局部结构简图，请思考： 10% 元素 甲 A.若图甲表示细胞鲜重，则A、B化合物依次是 H2O、蛋白质 一种叶绿素分子 血红素分子 B.若图乙表示组成人体活细胞的元素含量，则a、 (局部) (局部) b、c依次是C、H、O (1)有一种贫血症叫缺铁性贫血症，为什么缺铁会 C.地壳与活细胞中含量最多的元素都是a,说明生 导致贫血？ 物界与非生物界具有统一性 答案：铁是构成血红素的元素，缺铁则不能合成血 D.若图甲表示细胞完全脱水后的化合物含量，则A 红素，因此会导致贫血。 化合物是蛋白质 (2)由图可以看出无机盐具有什么作用？ 解析：BC[细胞鲜重中含量最多的化合物是水， 答案：图中的Mg和Fe都是某种生物大分子的组成 其次是蛋白质，因此若图甲表示细胞鲜重，则A、B 成分，说明了无机盐是构成生物体化合物的重要成分。 化合物依次是H2O和蛋白质，A正确；人体活细胞 2.（必修1P2“拓展应用2”)目前已经探明，在火星两 中含量最多的元素是O,其次是C、H,因此若图乙 极地区有固态水，而那里的土壤中含有生命必需的 表示活细胞的元素含量，则a、b、c依次是O、C、H, Mg、Na、K等元素。科学家也曾在火星上发现了流 B错误；生物界与非生物界具有统一性是指在细胞 动水的痕迹。科学家据此推测，火星上曾经或者现 中的元素在非生物界都能找到，没有生物界独有的 在存在着生命。为什么科学家会作出这样的推 元素；而地壳与活细胞中含量最多的元素相同并不 测呢？ 能说明这一点，C错误；细胞干重中含量最多的化 答案：水是生命的源泉；Mg、Na、K等元素是生命所 合物是蛋白质，因此若图甲表示细胞完全脱水后的 必需。 化合物含量，则A化合物是蛋白质，D正确。] ·8 第一单元走近细胞和组成细胞的分子 ◆[提升点2]通过细胞中的水，考查信息提取能力 ③将两个广口瓶置于 的条件下培养一段 和读图能力 时间，观察 2.结合下列曲线，有关无机物在生物体内含量的说 (3)实验结果及结论： 法，错误的是 A瓶中小麦幼苗正常生长；B瓶中 说明 (4)为进一步验证钼盐一定是必需的无机盐，还应 ① ② 增加的实验步骤是 A.曲线①可表示人一生中体内自由水与结合水的 比值随年龄变化的曲线 解析：(2)方法步骤：①设置对照实验，自变量是有 B.曲线②可表示细胞代谢强度随自由水与结合水 无钼盐，所以向A中加入一定量的完全培养液甲， 比值的变化 向B中加入等量的缺钼的完全培养液乙；②小麦幼 C.曲线③可表示一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被 苗属于无关变量，所以将长势相似的小麦幼苗分成 烘干的过程中，其内无机盐的相对含量变化 数量相同的两组，编号A、B;③培养条件属于无关 D.曲线①可表示人从幼年到成年体内水含量的 变量，所以培养条件要相同且适宜，培养一段时间 变化 后，观察小麦幼苗的生长状况。 解析：C[随着年龄的增长，人体内含水量下降，自 (3)实验预期：A组幼苗能正常生长，B组幼苗不能 由水与结合水的比值逐渐降低，与曲线①相符， 正常生长；说明钼盐为植物生活所必需的无机盐。 A正确；细胞由休眠转入旺盛代谢过程中，自由水 (4)从科学研究的严谨角度出发，为进一步证实A、 与结合水比值逐渐增大，可用曲线②表示，B正确； B两组小麦生长状况的差异是由于钼元素供应不 玉米种子被烘干的过程中，所含水分越来越少，其 同引起的，还应增加的实验步骤是在缺钼的完全培 内的无机盐相对含量逐渐增加，最后达到一恒定 养液乙中加入一定量的含钼无机盐，一段时间后， 值，与曲线③不符，C错误；人体衰老的特征之一就 观察小麦是否能恢复正常生长。 是水的含量减少，从幼年到成年，人体内相对含水 答案：(2)①等量的缺钼的完全培养液乙③相同 量逐渐降低，可用曲线①表示，D正确。] 且适宜小麦幼苗的生长状况(3)小麦幼苗不能 3.2026上海国际水展将于2026年10月28日至30 正常生长钼盐是植物生活所必需的无机盐 日举行，这是一场主要针对水处理方面的展会。下 (4)向B瓶中添加钼盐，观察小麦幼苗能否恢复正 列关于生物体中水的叙述，正确的是 ( 常生长 A.细胞中的自由水和结合水均可参与化学反应 归纳总结 B.氨基酸脱水缩合形成的H2O中的氧来自氨基和 (1)常考无机盐的功能 羧基 蛋白质，ATP 血红素（人体缺 C.减少对越冬农作物的灌溉，可提高农作物对低温 NADP·、叶绿-(N Fe时会导致贫血 素、核苷酸等 无氧呼吸加强，可 的抗性 引发乳酸中毒) D.种子晒干储存可减少细胞内结合水含量，降低 ATP,NADP、核 苷酸、磷脂等 s 甲硫氨酸等组成 种子的代谢速率 成分 解析：C[细胞中的自由水可作为化学反应的反应 叶绿素（与光反 维持细胞外液渗 应有关) -0Mg2 无机盐 物，结合水不参与化学反应，A错误；氨基酸脱水缩 Na) 透压，动作电位 的形成离不开 合形成的H2O中的氧来自氨基酸的羧基，B错误； 甲状腺激素（幼 “Na内流” 年时缺乏引发 降低生物体中自由水/结合水的比值，可提高植物 维持细胞肉液渗 “呆小症”) 透压、静息电位 的抗逆能力，C正确；种子晒干储存，是为了减少自 与Na·共同维 的雏持与恢复离 由水含量，以降低种子的代谢速率，从而延长种子 持细胞外液渗-(C 不开“K外流” 的寿命，D错误。] 透压 (Ca-可调节肌肉收缩 ◆[提升点3]通过细胞中的无机盐，考查科学探究 (2)验证某种矿质元素的生理功能 能力 ①实验设计 4.设计一个实验证明钼盐是植物生活所必需的无机 a.对照组：植物十完全培养液→正常生长。 盐，根据提供的实验材料用品，完成实验步骤，并得 b.实验组 出相应的结论 植物+只缺 正常生长◆X不是必需元素 (1)材料用品：完全培养液甲，缺钼的完全培养液 X的完全培 加入X 乙，适当的固定材料，广口瓶若干，长势相似的小麦 养液 生长不正常 ◆生长正常 幼苗，含钼的无机盐。 X是必需元素 (2)方法步骤： ②实验成功关键 ①取两个洁净的广口瓶编号A、B,并向A中加入 a.实验中应保证实验材料的统一性，即材料的 一定量的完全培养液甲，向B中加入 种类、生长状况应一致等。 b.实验组加入X的目的是使实验组前后对 ②取长势相似的小麦幼苗平均分为两组，将其中一 照，以增强说服力。 组放入A瓶中，另一组放入B瓶中。 ·9 高考总复习生物学 考点2 细胞中的糖类、脂质 [必备知识·复盘了 2.糖类可在体内转化为脂肪，长期糖摄入超标可导致 肥胖。 教材夯实 (2025·贵州卷，1A)(×) 3.几丁质能与溶液中的重金属离子有效结合，因此可 1.细胞中的糖类 用于废水处理。 (/) 不能水解 4.磷脂是所有细胞必不可少的脂质。 (√) ·单糖 按 根据能否水解 可水解为两分子单糖 二糖 素养培优 及水解产物 可水解为多个单糖 →多糖 1.(必修1P“批判性思维”)既然人类很难消化纤维 素，为什么一些科学家还将纤维素等其他糖类称为 般CHO 单船 三糖一多糖 人类的“第七营养素”呢？ 植物 果糖 蔗糖、 淀粉 答案：虽然人类很难消化纤维素，但是能够刺激胃 (主要) 麦芽糖 纤维素 肠蠕动，改善胃肠环境，有利于排出有害物质。 葡萄糖 主要存在 2.(必修1P,“旁栏思考题”)北京鸭每天吃的都是一 共有 核糖、 于肝脏肌 脱氧核糖 肉细胞中 些玉米、谷类和菜叶，为何还会身体“发福”呢？ 答案：细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的。当 半乳糖 乳糖 糖原、 动物 (主要) (主要) 几丁质 北京鸭摄入的糖类过多时，糖类在鸭体内就转变成 了脂肪，并在皮下组织等处储存起来。 并非所有的糖类都是能源物质 结构物质 3.(情景探究)蓖麻种子的胚乳呈白色，脂肪含量为种 核糖、脱氧核糖、纤维素、儿丁质 子的70%。为探究该植物种子萌发过程中的物质 含N广泛存在于甲壳美动物和昆虫的外骨骆中 变化，某研究小组将种子置于温度、水分（蒸馏水）、 储能物质淀粉（植物）、糖原（动物） 能 通气等条件适宜的黑暗环境中培养，定期检查萌发 主要能源物质葡萄糖 种子（含幼苗）的脂肪、蔗糖、葡萄糖的含量和干重， 结果如图所示。 2.细胞中的脂质 70杆重g 植物脂肪大多含不饱和脂防酸不客易凝固 60 100粒种子干重/% 动物脂防大多含炮和脂肪酸，各易凝固 50 脂肪 44 o 结构 由三分子脂肪酸和一分子甘油反应形 30 成的酯 20 蔗糖 38 只含C、H, 10 葡萄糖 36 作用 细胞内良好的储能物质、具有保温 0 2 468 10时间/d0246810时间/d 缓冲和减压作用 图1 图2 元素组成-C,H,OP甚至N (1)种子中储存的脂肪大多含有哪种脂肪酸？ 答案：不饱和脂肪酸。 结构 是一种由甘油、脂肪酸和瞵酸及其他 衍生物所组成的分子 (2)据图2可知，导致种子萌发初期干重增加的主 构成细胞膜、细胞器膜等生物膜的重 要元素是什么？请从脂肪和糖类的元素组成及比 作用 要成分 例角度分析其原因。 答案：主要元素是氧元素。原因是脂肪不断转变成 胆固醇 构成动物细胞膜的重要成分，在 人体内参与血液中脂质的运输 糖类等，而糖类分子中氧的含量远高于脂肪。 只含C,H、0 (3)相比于淀粉类作物种子，种植油料作物种子时 性激素 促进人和动物生殖器官的发育以 醇 及生殖细胞的形成 要播种浅一些还是深一些？为什么？ 维生素D一促进人和动物肠道对钙和磷的吸收 答案：要播种浅一些。因为脂肪中氧的含量远远低 于糖类，而氢的含量更高，等质量的脂肪与糖类氧 3.细胞中糖类与脂质的关系 化分解时，脂肪释放的能量更多，需要的O2多，产 分解 淀粉、肝糖原 储存皮下、肠系 生的H2O多。 合成 膜等 葡转化 脂 [关键能力·提升] 肌糖原合成 糖 分解 甘油 能量+H,0+C0,分解 氧化 转化 ◆[提升点1]通过糖类及脂质种类及功能考查观 转 →氨基酸 脂肪酸 化 察能力、理解能力 1.中国的饮食文化源远流长。某传统美食口味独特， (1)糖可以大量转化为脂肪，如家禽、家畜用谷类 配料丰富（有海带、面筋、粉条和香油等）。下列叙 育肥 述错误的是 ) (2)脂肪不能大量转化为糖类。一般在糖类供能不足 A.海带中的碘元素可用于合成甲状腺激素 时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类。 B.香油中的不饱和脂肪酸可用于合成磷脂 教考衔接当 C.面筋中的蛋白质变性后生物活性丧失但理化性 质不变 1.脂肪在消化道内水解成脂肪酸和甘油后，可被小肠 D.粉条中的淀粉彻底水解后可产生合成糖原的基 上皮细胞吸收。 (2024·甘肃卷，1D)(/) 本单位 ·10. 第一单元走近细胞和组成细胞的分子 解析：C[碘是构成甲状腺激素的元素，海带中的 膜的方式为协助扩散或主动运输，B错误：葡萄糖 碘元素可用于合成甲状腺激素，A正确；香油中的 进入肝细胞被氧化分解提供能量或者转化为肝糖 脂肪属于植物脂肪，植物脂肪一般为不饱和脂肪 原储存起来，C正确；葡萄糖可以转化为脂肪， 酸，磷脂水解的产物是甘油、脂肪酸、磷酸及其衍生 D正确。] 物，脂肪的水解产物为甘油和脂肪酸，故脂肪水解 3.糖类和脂肪都是人体内的能源物质，随运动强度的 的产物能用于合成磷脂分子，B正确；蛋白质在高 变化，人体内脂肪与糖类供能比例的变化如图所 温、过酸或过碱等条件下会因空间结构发生改变而 变性，变性后的蛋白质其生物活性也丧失，从而导 示，下列有关叙述正确的是 ( 致其理化性质的改变，若理化性质不变，则不能体 一脂肪 糖类 现了结构与功能相适应的观，点，C错误；粉条中的 出 淀粉彻底水解后可产生生成葡萄糖，葡萄糖是合成 糖原的基本单位，D正确。] ◆[提升点2]通过糖类和脂肪的相互转化，考查科 低 中 高 学思维能力和综合应用能力 运动强度 2.(2023·新课标卷)葡萄糖是人体所需的一种单糖。 A.脂肪与糖类都参与构成细胞膜的基本支架 下列关于人体内葡萄糖的叙述，错误的是() B.中等强度运动消耗的糖类和脂肪的质量相等 A.葡萄糖是人体血浆的重要组成成分，其含量受 C.高强度运动时脂肪供能比例低，不利于减肥 激素的调节 D.糖类供能不足时，脂肪可以大量转化为糖类，分 B.葡萄糖是机体能量的重要来源，能经自由扩散通 解供能 过细胞膜 解析：C[细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，脂 C.血液中的葡萄糖进入肝细胞可被氧化分解或转 肪与糖类不参与构成细胞膜的基本支架，A错误： 化为肝糖原 D.血液中的葡萄糖进入人体脂肪组织细胞可转变 分析题图可知，中等强度运动，糖类和脂肪的供能 为甘油三酯 比例相等，但消耗两者的质量不等，B错误；据图可 解析：B[葡萄糖在人体内通过血液运输，是血浆 知，运动强度增大，脂肪供能比例降低，不利于减 的重要组成成分，其含量受胰岛素、胰高血糖素和 肥，C正确；脂肪一般在糖类供能不足时，才会分解 肾上腺素等激素的调节，A正确；葡萄糖通过细胞 供能，而且不能大量转化为糖类，D错误。] 探究实践二 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质对应学生P10 教材夯实 特别提醒葡萄糖、果糖、半乳糖、麦芽糖和乳 1.实验原理（连线） 糖等是还原糖，可以用斐林试剂检测。蔗糖和所 检测物质 使用试剂 颜色变化 有的多糖都不具有还原性，不能与斐林试剂发生 反应。 ①葡萄糖 a.苏丹Ⅲ染液 一I.砖红色沉淀 (2)脂肪的检测 ②马铃薯汁 、b.斐林试剂 Ⅱ.橘黄色 原 ③花生子叶 c.双缩脲试剂 一Ⅲ.蓝色 理 脂肪+苏丹Ⅲ染液一→橘黄色 ④鸡蛋清 d.碘液 W.紫色 花生种子（浸 2.实验步骤 选最薄的切片 泡)去种皮，将 取材 (1)还原糖的检测 子叶切成薄片 2~3滴苏丹Ⅲ染液染色 斐林试剂+还原糖50-65℃ 步 制片 50%的酒精溶液， 水浴加热 砖红色沉淀 在低倍镜下找 洗去浮色 到花生子叶的 要现配现用 最薄处，移到视 观察 制成临时装片 选材 还原糖含量高、颜色为白色或浅色 野中央，然后用 的植物组织 高倍镜观察 结论 ◆花生种子中有脂肪 制备组织样液 制浆→纱布过滤→取液 (3)蛋白质的检测 摆 步 组织 喇配制的 生成 理 蛋白质十双缩脲试剂→紫色反应 样液 斐林试剂 砖红 2 mL 1 mL 色沉 7 选材 蛋清稀释液或黄豆浆滤液 色反应 显色 组织 双编试剂摇匀 双缩脲试剂 呈现蓝色 50-65℃水浴 A液1mL B液4滴，摇 加热约2min 反应 2mL 匀后变成 -无色 紫色 但无法痛 组织样液中含有可溶性还原糖 定还原糖 组织样液中含有蛋白质 的种类 11