2027届一轮复习第1单元 细胞是生物体结构和功能的基本单位（单元要点2 组成细胞的分子——组成细胞的元素和化合物，细胞中的糖类和脂质）讲义

该高中生物学高考复习讲义围绕“组成细胞的分子”核心考点，按课标要求分层梳理元素与化合物、水和无机盐、糖类和脂质等内容，通过基础自检、考点突破、真题训练构建知识网络，帮助学生系统掌握细胞物质基础及功能联系。 资料以生命观念和科学思维为导向，设计自由水功能实例分析、生物组织物质检测实验等探究活动，结合高考真题改编及分层练习，强化知识应用能力。通过对比归纳（如糖类与脂质功能差异）和易错点辨析，助力学生高效突破考点，为教师把控复习节奏提供精准指导。

2027届高三一轮·生物学科·复习资料 第1单元 　细胞是生物体结构和功能的基本单位 【单元要点2】 考点2 组成细胞的分子 课标要求： 1.说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成，它们以碳链为基本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，又是生命活动的重要能源物质。 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.阐明蛋白质通常由21种氨基酸分子组成，它的功能取决于氨基酸序列及其空间结构等，细胞的功能主要由蛋白质完成。 7.概述核酸由核苷酸连接而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子。 实验：检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质。 基础·满分练【课前回顾·自检自测】 关键点1 组成细胞的元素和化合物 一．组成细胞的元素 1.非生物界与生物界的关系 比较组成地壳和组成细胞(鲜重)的部分元素种类和含量，你能发现： 元素 地壳 细胞 思考： 1.组成生物体细胞的元素中，有没有哪一种元素是细胞所特有的？这说明什么？ 2.生物体细胞中元素的含量与无机环境中的元素含量有区别吗？这说明什么？ O 48.6 65.0 Si 26.3 极少 C 0.087 18.0 N 0.03 3.0 H 0.76 10.0 结论：生物界和非生物界元素种类具统一性，同种元素的含量具差异性，说明细胞是有选择性地从无机自然界中吸收所需元素。 2.生物界中组成不同细胞的元素比较 比较玉米细胞与人体细胞的部分化学元素及含量(干重)，你能发现： 思考： 1.比较玉米细胞和人体细胞中元素的种类和同种元素的含量， 发现：不同细胞间元素种类大致相同，同种元素的含量具有差异性。 2. 在玉米细胞或人体细胞中，都是 C、H、O、N 4种元素所占比例较大。 如何解析这种现象？ 3.组成细胞的元素 (1)细胞中常见的化学元素有20多种。 (2)根据细胞中元素的含量 大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等 微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu 等（铁锰硼锌钼铜等） 注意：生物体内含有的元素不一定都是构成细胞的元素，如人体内可能含有Pb。 细胞跟非生命物质一样，都是由元素构成的分子组成，为什么细胞能表现出生命特征？ 二．组成细胞的化合物 (1)组成细胞的元素大多以化合物的形式存在；少数以离子形式存在。 化合物 质量分数/% 水 H、O 占70-90 无机盐 (大多以离子形式存在) 占1-1.5 脂质 C、H、O、（N、P） 占1-2 糖类 一般由C、H、O组成 占1-1.5 核酸 C、H、O、N、P 蛋白质 C、H、O、N（少S） 占7-10 (2)组成细胞的化合物： *上述数据基于大量不同种类细胞的统计结果【一般情况】 (3)根据实际生物组织的细胞各种化合物含量的比较【具体情况】 ·不同生物细胞的同种化合物含量是有差异的。 实例：从上表可知，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C、O含量相差不大，而在人体细胞中C的含量远大于O的含量，且人体细胞中N的比例远大于玉米细胞中N的比例，由此可推测构成玉米细胞的化合物中，糖类多一些；构成人体细胞的化合物中，蛋白质多些。 ·同种生物不同种类细胞的同种化合物含量也是有差异的。 实例：比较梨的果实和叶片的细胞中所含化合物的种类和含量的差别：梨的果实和叶片细胞中所含化合物种类基本相同，但叶片叶肉细胞含有叶绿素等光合色素；组成化合物的含量上，果实细胞的化合物中的糖类、水分等化合物较多。 分析： (1)葡萄糖，纤维素，淀粉的元素组成是C、H、O (2)淀粉酶属于蛋白质类，其元素组成是C、H、O、N、少S (3)血红蛋白属于蛋白质类，其元素组成是C、H、O、N、Fe (4)DNA，ATP，NADPH中所含元素的种类相同，其元素组成是C、H、O、N、P (高考题组编)下列关于组成细胞的元素的叙述,错误的是(　A　) A.(2021·天津卷)磷是组成藻类细胞的微量元素 B.(2024·浙江卷)脲酶被去除镍后失去活性,可知镍是组成脲酶的重要元素 C.(2023·全国乙卷)氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素 D.(2023·湖南卷)帝企鹅蛋的卵清蛋白中氮元素的质量分数低于碳元素 (2024·重庆卷)下表据《中国居民膳食指南(2022)》得到女性3种营养元素每天推荐摄入量,据表推测。下列错误的是(　C　) A.以单位体重计,婴儿对碘的需求高于成人 B.与孕前期相比,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 关键点2 细胞中的无机物（水和无机盐） 一．细胞中的水 1.水的结构和性质 (1)水分子的空间结构及电子的不对称分布，使水分子成为极性分子，带电荷(正、负)的分子和离子都容易与水结合，因此，水是良好的溶剂。 (2)水分子之间靠氢键相互作用在一起，氢键比较弱，已被破坏，这样氢键不断地断裂又不断地形成，使水在常温下维持液态，具流动性。 (3)水分子之间靠氢键相互作用在一起，使得水分子有较高的比热容，这意味着水的温度相对不容易发生改变，保持相当稳定的温度，水的这种特性对维持生命系统的稳定性十分重要（如 维持机体体温相对恒定，为多变环境下的生物提供一个相对稳定的生活环境）。 2.细胞中水的存在形式和功能 (1)水在细胞中的存在形式 形式 定义 含量 自由水 在细胞中以游离的状态存在，可以自由流动。 95%以上 结合水 在细胞中与其他化合物相结合的水，不能自由流动。（结构物质） 约4.5% (2)自由水和结合水的功能 实例1：细胞中有些水与细胞中的蛋白质、糖类等化合物结合构成相应的细胞结构，此时水是以 结合水 形式存在，说明水的功能是 结合水是细胞结构的重要组成成分 。 实例2：西瓜甜而多汁，当你咬西瓜时冒出来的汁水主要以自由水形式存在；糖类、无机盐等物质可溶解在其中，这说明自由水的功能之一是细胞内良好的溶剂（细胞内的生物化学反应要在水中进行）。 实例3: 光合、呼吸作用需要自由水的参与，这说明自由水的功能之二是参与细胞内许多生物化学反应。 实例4: 血液是由血细胞和血浆组成的，离开血浆的血细胞很快就会死亡，这说明了自由水的功能之三是为细胞生活提供液体环境。 实例5：小肠吸收的营养物质如何运送到各个细胞，细胞产生的代谢废物如何运送到排泄器官排到体外；体现了自由水的功能之四是在体内运送营养物质和代谢废物。 3.自由水/结合水与细胞代谢、抗逆性的关系 实例1:小麦种子晒干过程失去的是自由水；晒干的小麦种子无法萌发，而浸泡后生命活力较高可以萌发，由此说明自由水/结合水与细胞代谢的关系是细胞内自由水所占的比例越大，细胞的代谢越旺盛。 实例2:用高温烘烤晒干的种子失去的是结合水；此时的种子无法萌发说明细胞结构遭到破坏，细胞失去活性。高温烘烤晒干种子的过程是否有水的转变？在烘烤过程打开细胞中的结合水同其他物质的化学键，使水以游离的形式散失 ；由此说明两者之间的关系是自由水和结合水之间可以相互转化。 实例3:北方冬小麦在冬天来临前（越冬植物），结合水的比例上升，由此推断自由水/结合水与植物抗逆性之间的关系是细胞内自由水/结合水比值小，抗逆(抗寒和抗旱)能力强，如 越冬植物，干种子，细菌芽孢等；反之，抗逆性越弱，如 萌发的种子，分生组织，癌细胞等。 综合归纳细胞中的水： (1)水进出细胞的方式：主要是渗透作用(自由扩散) ； ·高等植物主要通过根系根毛区（成熟区）渗透失水、吸水； ·动物①消化道内吸收水(主要是协助扩散—借助水通道蛋白); ②肾小管、集合管对水的重吸收(水通道蛋白)→水平衡调节(在抗利尿激素的作用下调节) (2)产生水的生理过程： ①有氧呼吸的第三阶段； ②氨基酸脱水缩合形成多肽(翻译)；葡萄糖脱水缩合形成多糖；核苷酸脱水缩合形成核酸。 ③DNA的复制与转录(核苷酸脱水缩合形成核酸 ); ④ATP的合成。 (3)利用(消耗)水的生理过程： ①淀粉(多糖)、蛋白质、脂肪、核酸的分解(水解)过程；【在消化道内发生】 ②光合作用光反应中水的分解； ③有氧呼吸第二阶段中利用水； ④肝糖原的分解(胰高血糖素作用于肝脏细胞)； ⑤ATP的水解。 隐性知识拓展：越冬植物和干旱地区植物常面临低温或水分稀缺的逆境，结合水与细胞内物质结合，不易蒸发或结冰，可增强细胞结构的稳定性。在逆境下，植物通过增加结合水比例，降低代谢速率，避免结构被破坏，维持基本生命活动。 二．细胞中的无机盐 提醒:Ca2+可参与诱导植物原生质体融合(高Ca2+—高pH融合法)。 无机盐和水的联系： ·高等植物吸水和无机盐都在主要在根系的根毛区（成熟区）； ·根系吸水方式主要是渗透作用(自由扩散) ； ·根系吸无机盐的方式主要是主动运输，还有协助扩散(借助离子通道)； ·无机盐要溶解在水中才能被吸收，根系吸收无机盐会使细胞液渗透压升高，进而会促进渗透作用对水的吸收。 实例分析： 1.植物体缺P常表现为植株长得特别矮小，生长发育不正常，这说明什么？ 无机盐对维持生物正常生命活动必不可少。P是构成磷脂、核酸的元素，是组成生物膜、细胞核的重要组分；P是组成ATP的元素，是生命活动所需的能量来源；P是组成NADPH的元素，缺少会影响光合作用有机物的合成，影响植物生长。 2.从物质循环的角度分析，农田生态系统中要不断施加N氮肥的主要原因？ 农田中的氮元素被植物吸收用于合成蛋白质、核酸、磷脂、ATP、叶绿素、NADPH等物质，随农产品大量输出，因此需要向农田土壤中不断补充氮肥。 3.（2020·全国卷Ⅰ，30(2)）农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的原因是肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收；防止细胞过度失水出现烧苗。 (2022·湖北·统考高考真题)水是生命的源泉，节约用水是每个人应尽的责任，下列有关水在生命活动中作用的叙述，错误的是（　C　） A．水是酶促反应的环境 B．参与血液中缓冲体系的形成 C．可作为维生素D等物质的溶剂 D．可作为反应物参与生物氧化过程 (2025·八省联考陕西卷，1)水是影响植物功能的关键因素之一。下列叙述错误的是(　B　) A.结合水与自由水比值升高可提高植物耐旱耐寒能力 B.水能为光合作用生成的还原性辅酶Ⅰ(NADH)提供氢 C.水是良好的溶剂，有利于营养物质在植物体内的运输 D.水分子以自由扩散或协助扩散方式进出植物根毛细胞 (2025·浙江卷)无机盐对生物体维持生命活动有重要的作用。人体缺铁会直接引起(　A　) A.血红蛋白含量降低 B.肌肉抽搐 C.神经细胞兴奋性降低 D.甲状腺肿大 (2025·陕晋宁青卷，1)佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内某种元素缺乏有关。该元素还可以(　B　) A .参与构成叶绿素 B .用于诱导原生质体融合 C .辅助血红蛋白携氧 D .参与构成甲状腺激素 (2026·广东八校联盟质检)无机盐对生物体维持生命活动具有重要作用，下列关于无机盐的叙述，正确的是(　D　) A.K＋经协助扩散内流以维持神经细胞静息电位 B.Mg2＋存在于叶绿体的类胡萝卜素中 C.人体内醛固酮水平的高低与重吸收Na＋的能力呈负相关 D.PCR获取目的基因时，缓冲液中一般需要添加Mg2＋ (2026广东佛山模拟)水和无机盐是生物体不可缺少的成分,对维持生物体的正常生命活动具有重要作用。下列叙述错误的是(　B　) A.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 B.冬季,植物体内结合水含量高于自由水含量,以增强植物的抗寒能力 C.人体缺乏Na＋会导致肌肉酸痛、无力等 D.无机盐不能为生物体提供能量,但可以维持细胞正常的生命活动 关键点3 细胞中的糖类和脂质 一．细胞中的糖类（糖类是主要的能源物质） 1.元素组成：都是由C、H、O 三种元素组成，H:O=2:1(碳水化合物) （CH2O） 2.种类及功能：根据是否能水解分为单糖、二糖、多糖 种类 分布 功能   单糖 不能水解的，可直接被细胞吸收的糖[都是还原糖]。 五碳糖 核糖    动、植物细胞 组成RNA的成分  脱氧核糖  组成DNA的成分  六碳糖 葡萄糖  细胞生命活动所需的主要能源物，是“生命的燃料”  果糖  植物细胞  提供能量  注意： 1.二糖的合成在细胞发生，是吸能反应，与细胞内ATP水解有关。 2.二糖必须在消化道中被水解成单糖才能被细胞吸收。         半乳糖 动物细胞     二糖 在细胞内由两分子单糖脱水缩合而成的糖。  麦芽糖  植物细胞  蔗糖*非还原糖  乳糖 主要在人和动物乳汁中      多糖 构成淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖，但是葡萄糖的数量和连接方式不同。 多糖水解的最终产物一般都是葡萄糖 纤维素 (第七类营养素） 植物细胞 (1) 植物细胞壁的主要成分; (2)人和动物体内很难被消化，即使草食性动物有发达的消化器官，也需借助某些微生物作用才能分解。 淀粉  植物细胞中主要储能物质 糖 原  肝糖原 动物细胞 动物细胞中的储能物质(非主要)  肌糖原 几丁质(壳多糖) 是由许多N-乙酰葡萄糖胺脱水缩合聚合而成，因此其元素构成是C、H、O、N 主要在甲壳类动物和昆虫的外骨骼中 (1)甲壳动物和昆虫的外骨骼的重要组分； (2)真菌细胞壁的成分； (3)延伸用途：废水处理（如 含重金属的废水），食品包装纸、添加剂，制作人造皮肤等。 提醒： ①纤维素在人和动物体内很难消化，但可刺激肠道蠕动和收缩，增进排便。 ②多糖水解与氧化分解的区别是水解的产物是其基本单位，如 淀粉水解的产物是葡萄糖；氧化分解的产物是CO2和H2O等。 归纳: ①按照糖类的分布 动物特有的糖：半乳糖、乳糖、糖原、几丁质 植物特有的糖：果糖、麦芽糖、蔗糖、淀粉、纤维素 动植物共有的糖：核糖、脱氧核糖、葡萄糖 ②按照糖类的功能（不是所有糖类都是生命活动的能源物质。） ·结构物质：构成核酸分子结构的核糖和脱氧核糖；构成植物细胞壁结构的纤维素；构成甲壳类动物和昆虫的外骨骼中的几丁质。 ·储能物质：淀粉（植物）、糖原（动物）。 ·能源物质：主要的能源物质为葡萄糖。 ③按照是否具有还原性 ·非还原糖：蔗糖、多糖等。 ·还原糖：所有单糖 、麦芽糖、乳糖等。 【还原糖可以与斐林试剂在水浴加热条件下反应，产生砖红色沉淀】 二．组成细胞的脂质（不是生物大分子，不是多聚体） 1.细胞中脂质的种类和功能 种类 元素组成 物质构成 作用 脂肪 (与相同质量糖类相比，脂肪O少H多) C、H、O、（N、P） 由三分子脂肪酸和一分子甘油反应形成 1.是细胞内良好的储能物质（主要的储能物质）； 2.具有保温,缓冲和减压作用。 磷脂 （C、H、O、N、P） 由磷酸、甘油、脂肪酸等组成的分子 是组成细胞膜和其他生物膜（细胞器膜、核膜等）的重要成分。 固醇 胆固醇 1.动物细胞膜的重要成分（增加膜的流动性）； 2.在人体内参与血液中脂质的运输。 性激素 促进人和动物生殖器官发育以及生殖细胞形成。 维生素D 促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。 提醒： ①所有细胞的生物膜结构都有磷脂组成，动物细胞膜才有胆固醇成分。 ②脂质中只有脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色（切片需借助显微镜观察）。 ③植物脂肪大多含不饱和脂肪酸，脂肪酸长链中的碳原子之间以双键相连，熔点较低，不容易凝固，室温时呈液态； 动物脂肪大多含饱和脂肪酸，脂肪酸长链中的碳原子之间以单键相连，熔点较高，容易凝固，室温时呈固态。 ④脂肪虽不是生物大分子，但脂肪也是以碳链为骨架的。 ⑤与糖类相比，脂肪中“C”、“H”含量高，而“O”含量低，故脂肪氧化分解需要O2多，产生的H2O多，释放的能量多。（如 油料作物种子萌发时消耗的O2较多。） 三．细胞中脂肪和糖类之间的关系 教材资料分析： 1. 北京鸭饲喂玉米、谷类和菜叶达到育肥的原因是脂肪与糖类都是由C、H、O组成，在糖类供应充足时，可大量转化为脂肪。 2.体外动物细胞培养时需为细胞分裂和生长提供营养，大多数情况下，培养基中都会有葡萄糖。在培养脂肪细胞时，即便没有向培养基添加脂肪，新形成的脂肪细胞中也会出现油滴，这个过程是怎么发生的？ 脂肪细胞吸收培养基中的葡萄糖，在细胞内一部分葡萄糖氧化分解为脂肪细胞耗能的生命活动供能，一部分葡萄糖转化成脂肪等非糖物质，脂肪可以经细胞膜分泌到脂肪细胞外，即出现油滴。 判断： (1)生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在。(√　　) (2)蔬菜中含有的纤维素是多糖,需经人体消化道分解为葡萄糖后,才能被吸收利用。(　×　) (3)耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸。(2024·湖南卷，1A)(×) (4)胆固醇通过胞吞进入细胞，因而属于生物大分子。(2024·北京卷，3D)(×) (5)糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子。(2020·江苏卷，2B)(×) (2022·浙江·统考高考真题·改编）植物体内果糖与X物质形成蔗糖的过程如图所示。下列叙述错误的是（  B    ） A．X与果糖的分子式都是C6H12O6 B．X是植物体内的主要贮能物质     C．X是植物体内重要的单糖 D．X是纤维素的基本单位 (2025·甘肃卷，2)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(　D　) 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 (2024届·广东汕头南澳中学一模）在真菌细胞壁、甲壳类动物和昆虫的外骨骼中存在一种多糖称为几丁质。下列相关叙述正确的是（　B　） A．几丁质是细胞中的重要储能物质之一 B．组成几丁质的单体以碳链为基本骨架 C．蘑菇、虾壳中的几丁质能被人体细胞直接吸收 D．几丁质的组成元素与糖原、脂肪、腺苷相同 (2021·海南卷，1)(改编)下列关于纤维素的叙述正确的是(　D　) A.是植物和蓝细菌细胞壁的主要成分 B.易溶于水，在人体内可被消化，分解淀粉与纤维素所需的酶不同 C.与淀粉一样都属于多糖，二者的元素构成相同而基本组成单位不同 D.水解的产物与斐林试剂反应产生砖红色沉淀 (2020·海南学业水平考试，改编)下列关于人体脂质的叙述，正确的是（ C ） A.组成脂质与糖原的元素种类都不同 B.磷脂水解的终产物为甘油和脂肪酸 C.性激素属于固醇类物质，能维持人体第二性征，固醇在动物体内可转化为性激素 D.维生素D是构成骨骼的主要成分，缺乏维生素D会影响骨骼发育 (2025·湛江一模)人体所需的胆固醇1/3由小肠吸收，2/3由肝脏合成。研究发现，过量的胆固醇吸收或合成会导致高胆固醇血症，患者体内脂肪堆积并伴有动脉粥样硬化等心血管疾病。下列有关胆固醇的叙述错误的是（ D ） A. 胆固醇在人体血液循环中的作用是参与血脂的运输 B. 与磷脂相比，脂肪缺少的元素有P甚至N C. 胆固醇的合成与内质网有关 D. 植物细胞膜上的胆固醇有利于维持其刚性 (2024·甘肃卷,1）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（ C ） 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 (2025·北京卷，1)2025年，国家持续推进“体重管理年”行动。为践行“健康饮食、科学运动”，应持有的正确认识是(　D　) A.饮食中元素种类越多所含能量越高 B.饮食中用糖代替脂肪即可控制体重 C.无氧运动比有氧运动更有利于控制体重 D.在生活中既要均衡饮食又要适量运动 (2025·山东菏泽期末)如图是人体内葡萄糖转化成脂肪的部分过程示意图。下列有关叙述不正确的是(　D　) A.葡萄糖和脂肪的元素组成相同 B.长期偏爱高糖膳食的人,图示过程会加强,从而导致体内脂肪积累 C.若物质X能与脂肪酸结合生成脂肪,则X代表甘油 D.糖类可以转化为脂肪,脂肪不能转化为糖类 1 学科网（北京）股份有限公司 $