2027届高三生物人教版一轮复习课件第2讲 细胞中的无机物、糖类和脂质

该高中生物学高考复习课件聚焦“细胞中的无机物、糖类和脂质”专题，依据新课标要求梳理了元素组成、水和无机盐功能、糖类与脂质种类及作用、生物组织检测实验五大核心考点，结合2024-2025年江苏、湖北等多地区卷考情分析，明确水和无机盐、糖类功能等高频考点权重，通过表格对比、关系图构建、例题辨析等方式形成系统知识网络。 课件亮点在于“真题情境+科学思维+实验突破”的备考设计，如以2025湖北卷种子萌发物质变化题为例，运用元素组成分析法和代谢产物推理法，培养学生结构与功能观和归纳演绎的科学思维。实验部分强调“三个唯一”操作要点，归纳单糖与二糖吸收差异等易错点，助力学生掌握答题技巧，教师可据此精准实施专题复习，提升备考效率。

大概念一 细胞是生物体结构与生命活动的基本单位 2027高考一轮复习 第2讲 细胞中的无机物、糖类和脂质 课标要求及考情分析 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.活动:检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质。 课标要求及考情分析 考情分析 1.细胞中的元素 2025·江苏卷；2025·北京卷；2025·云南卷；2024·重庆卷；2023·全国乙卷 2.水和无机盐 2025·黑吉辽蒙卷；2025·陕晋宁青卷；2025·湖北卷；2024·新课标卷；2024·河北卷；2024·贵州卷；2024·湖南卷;2024·江西卷 3.糖类的种类和功能 2025·福建卷；2025·贵州卷；2025·河北卷；2025·甘肃卷；2023·福建卷；2023·新课标卷；2023·北京卷；2023·重庆卷 4.脂质的种类和功能 2025·河北卷；2025·江苏卷；2025·北京卷；2024·新课标卷；2024·甘肃卷；2024·北京卷；2024·湖南卷；2024·江苏卷；2023·福建卷；2023·湖北卷 5.检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质 2025·安徽卷；2025·黑吉辽蒙卷；2025·甘肃卷；2025·广东卷；2024·江苏卷；2023·全国乙卷；2023·江苏卷 课标要求及考情分析 考察热点 种子成熟与萌发 2025·湖北卷；2024·贵州卷；2024·福建卷；2024·甘肃卷；2022·海南卷 知识点1 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 元素 地壳 细胞 O 48.60% 65.0% Si 26.30% 极少 C 0.087% 18.0% N 0.03% 3.0% H 0.76% 10.0% 含量 种类 细胞有选择地从无机环境获取元素 原因 *Si在某些植物细胞中含量较多，如硅藻、禾本科植物。 生物体总是和外界环境进行着物质交换 细胞膜的功能：①将细胞与外界环境分隔开；②控制物质进出细胞。细胞膜的功能特点：选择透过性 ①统一性：组成生物体的元素在无机自然界中都能找到。 ②差异性：同一种元素在生物界和非生物界中的含量差别很大。 【思考】为什么生物界与非生物界元素种类大体相同，元素含量差异很大？ 原因分析：生物体有选择地从无机自然界获取各种物质来组成自身。 元素 玉米细胞 人体细胞 C 43.75% 55.99% H 6.24% 7.46% O 44.43% 14.62% N 1.46% 9.33% K 0.92% 1.09% Ca 0.23% 4.67% P 0.20% 3.11% Mg 0.18% 0.16% S 0.17% 0.78% 含量较多的四种元素都是C、H、O、N 知识点1 组成细胞的元素 玉米和人的组成成分都是糖类、脂质和蛋白质等物质，这些物质都含有C、H、O，其中蛋白质中还含有大量的N ①玉米细胞和人体细胞的元素种类大体相同(不同生物细胞具有统一性); ② 玉米细胞和人体细胞某些元素含量大不相同,进一步可以推测不同细胞有机物的含量以及细胞结构有差别(不同生物细胞具有差异性); ③无论是玉米细胞还是人体细胞,含量最多的四种元素都是CHON,这与组成细胞的化合物密切相关。 2.元素的种类、分类及存在形式 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg C 知识点1 组成细胞的元素 含量占生物体总重量万分之一以上 大量元素、微量元素是根据元素含量划分的,大量元素和微量元素不是按生理作用的分类，微量元素虽然少，但其生理作用却不可替代。 无论是大量元素还是微量元素，都是生物体必需元素 ①大量和微量元素都是生物体必需的 ②含量少的元素不一定是微量元素，如Pb 光合作用的正常进行不能缺少叶绿素，Mg是叶绿素分子的组成元素之一，对于光合作用具有重要意义。缺Mg使叶绿素的形成受到阻碍，进而影响光合作用。 人体内血红蛋白和红细胞的减少都可以导致贫血。血红蛋白分子结构不能缺少的一种元素就是Fe。缺Fe会导致血红蛋白的合成障碍，从而引起贫血。缺铁性贫血是一种常见的贫血症。 碳有四个共价键，容易和其他原子结合成链或环，进而形成结构、功能复杂的有机物，有机物是生物体完成各种生命活动的基础。 生物大分子是以碳链为基本骨架的，碳原子在组成生物大分子中具有重要作用。因此，碳是生命的核心元素。 C、H、O、N四种元素在细胞中含量很高。组成细胞的很多化合物需要由这四种元素构成。 (1)大量元素和微量元素对生物体那个更重要？ 都很重要 大量元素和微量元素都是组成生物体的必需元素， 但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，但Pb不是必需元素 B元素促进花粉管的伸长和花粉的萌发（“只开花不结果”） 2.元素的种类、分类及存在形式 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg C C、H、O、N 鲜重：O>C>H>N 干重：C>O>N>H 组成人体细胞的元素 （占细胞鲜重的百分比） 组成人体细胞的元素 （占细胞干重的百分比） △易错：鲜重含量最多的元素是O，原子数量最多的H。 知识点1 组成细胞的元素 占细胞鲜重最多的元素是氧元素,因为细胞中含量最多的化合物是水,水中氧元素含量高;占细胞干重最多的元素是碳元素,因为碳是最基本元素,各种有机物中均含有碳元素,并且多糖、蛋白质等大分子物质以碳链为基本骨架。 2.元素的种类、分类及存在形式 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg C C、H、O、N 鲜重：O>C>H>N 干重：C>O>N>H 元素 玉米细胞 人体细胞 C 43.75% 55.99% H 6.24% 7.46% O 44.43% 14.62% N 1.46% 9.33% K 0.92% 1.09% Ca 0.23% 4.67% P 0.20% 3.11% Mg 0.18% 0.16% S 0.17% 0.78% 细胞的部分元素及含量 (干重，质量分数) 玉米干重：O＞C＞H＞N 人体干重：C＞O＞N＞H 知识点1 组成细胞的元素 玉米中糖类（淀粉）含量较多，人体细胞中蛋白质含量较多 活细胞内含量最多的元素是“O”（鲜重最多），数量最多的元素是“H” 存在形式：大多以化合物的形式存在，少数元素以离子形式存在。 组成细胞的元素在生物体中一般以化合物形式存在，如镁形成叶绿素、铁形成血红素，等等。 少数元素以离子形式存在，如K以K＋形式存在于细胞内液中。但有少数元素是以单质形式存在的，如硫磺细菌中的S是以硫磺颗粒存在的。 不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的 小任务 自然界的元素 生物体内的元素 构建“自然界的元素” “生物体内的元素” “组成细胞的元素”“大量元素”“微量元素” 的关系图。 ①细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要（ ） × ②氨基酸是蛋白质的基本组成单位，所以它们的元素组成相同（ ） × ③组成细胞的各种元素都是以化合物的形式存在的。(　　) ④梨的果实和叶片的细胞中化合物的种类和含量大体是相同的。(　　) ⑤微量元素虽然含量少，但它们既参与细胞结构组成，也参与细胞的代谢调节（ ） × × √ 例题 两者都是生物必需的元素，作用不分大小，具有不可替代性 氨基酸一定含有C、H、O、N四种元素，个别氨基酸（半胱氨酸和甲硫氨酸）含有S元素。蛋白质主要由C、H、O、N四种化学元素组成；很多重要的蛋白质还含有S、P两种元素，有的蛋白质还含有Fe、Mn、Cu、Zn等微量元素（如血红蛋白含Fe元素） 知识点2 组成细胞的化合物 水：鲜重 ， 无机化合物 无机盐：大多以 形式存在 糖类： 脂质： 有机化合物 蛋白质： 核酸： 最多 离子 主要能源物质 遗传信息的携带者 生命活动的承担者 1.化合物的类型 脂肪、固醇、磷脂 不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的，同种生物不同组织细胞中化合物种类和含量也是有区别的。 知识点2 组成细胞的化合物 鲜重最多的化合物： 鲜重最多的有机物： 干重最多的化合物： 干重最多的有机物： 鲜重最多的四种元素： 干重最多的四种元素： 水 蛋白质 蛋白质 蛋白质 O>C>H>N C>O>N>H 判断：沙漠植物仙人掌的活细胞中含量最多的化合物是蛋白质（ ） ❌ 水：鲜重 ， 无机化合物 无机盐：大多以 形式存在 糖类： 脂质： 有机化合物 蛋白质： 核酸： 最多 离子 主要能源物质 遗传信息的携带者 生命活动的承担者 1.化合物的类型 脂肪、固醇、磷脂 不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的，同种生物不同组织细胞中化合物种类和含量也是有区别的。 知识点2 组成细胞的化合物 水：鲜重 ， 无机化合物 无机盐：大多以 形式存在 糖类： 脂质： 有机化合物 蛋白质： 核酸： 最多 离子 主要能源物质 遗传信息的携带者 生命活动的承担者 脂肪、固醇、磷脂 S是蛋白质的特征元素，常用35S标记病毒的蛋白质外壳，用32P标记病毒内的核酸。 △常见化合物的元素组成： ATP：C、H、O、N、P NADP+：C、H、O、N、P NADP＋ NAD＋ 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 叶绿素：C、H、O、N、Mg 甲状腺激素：C、H、O、N、I 血红素：C、H、O、N、S、Fe N指烟酰胺，A指腺嘌呤，D是二核苷酸。 判断：Mg参与构成叶绿体中的各种色素( ) 叶绿素：C、H、O、N、Mg 胡萝卜素：C、H 叶黄素：C、H、O (2021·佛山一模) 玉米从外界吸收的硝酸盐，可以用于细胞内合成 A．核糖　　　B．淀粉酶　　　C．甘油　　　D．固醇 √ 下列物质或结构在元素组成上是否相同： ①核糖、核糖核酸、核糖体　 ②ATP、质粒、磷脂、磷酸　 ③纤维素、丙氨酸、丙酮酸、性激素　 ④胆固醇、糖原、胰岛素 × × × × 例题 两者都是生物必需的元素，作用不分大小，具有不可替代性 氨基酸一定含有C、H、O、N四种元素，个别氨基酸（半胱氨酸和甲硫氨酸）含有S元素。蛋白质主要由C、H、O、N四种化学元素组成；很多重要的蛋白质还含有S、P两种元素，有的蛋白质还含有Fe、Mn、Cu、Zn等微量元素（如血红蛋白含Fe元素） 2.依据元素推断化合物的种类和功能 知识点2 组成细胞的化合物 （1）元素组成分析法 （2）代谢产物推理法 玉米中糖类（淀粉）含量较多，人体细胞中蛋白质含量较多 活细胞内含量最多的元素是“O”（鲜重最多），数量最多的元素是“H” 存在形式：大多以化合物的形式存在，少数元素以离子形式存在。 组成细胞的元素在生物体中一般以化合物形式存在，如镁形成叶绿素、铁形成血红素，等等。 少数元素以离子形式存在，如K以K＋形式存在于细胞内液中。但有少数元素是以单质形式存在的，如硫磺细菌中的S是以硫磺颗粒存在的。 3.研究化合物中元素转移方向的常用方法——同位素标记法 知识点2 组成细胞的化合物 教材实例: 请你回忆并归纳以上同位素标记的化合物及对应课本实验 知识点 标记元素 标记化合物 标记物转移情况 结论 生物膜在功能上的联系 3H 亮氨酸 核糖体内质网高尔基体细胞膜 各种生物膜在功能上分工协作 光合作用O2的来源 18O H2O、CO2 H2OO2 光合作用放出的O2完全来自H2O中的O 植物的光合作用C的途径 14C CO2 CO2C3(CH2O)+C5 卡尔文循环 DNA是主要遗传物质的证据 32P、35S DNA、蛋白质 子代噬菌体检测到32P、未检测到35S DNA是遗传物质 DNA的复制 15N 含氮碱基 一个亲代DNA两个子代DNA DNA半保留方式复制 生长素的极性运输 14C IAA 形态学上端下端 生长素只能从植物体的形态学上端运输到形态学下端 同位素标记法教材实例 1.含量 知识点3 细胞中的水 1）不同种类的生物含水量不同（水生生物＞陆生生物） 活细胞中含量最多的化合物 1.含量 知识点3 细胞中的水 1）不同种类的生物含水量不同（水生生物＞陆生生物） 2）同一生物在不同的生长发育时期含水量不同 （幼年＞成年＞老年，男性＞女性） 活细胞中含量最多的化合物 1.含量 知识点3 细胞中的水 1）不同种类的生物含水量不同（水生生物＞陆生生物） 2）同一生物在不同的生长发育时期含水量不同 （幼年＞成年＞老年，男性＞女性） 3）同一生物个体，不同组织、器官含水量不同 活细胞中含量最多的化合物 心脏和血液的含水量很接近，为何心脏呈坚韧的形态而血液却呈流动的液态？ 2.水的性质 知识点3 细胞中的水 极性分子→(1)良好溶剂 氢键 →不稳定→(2)具有流动性 →温度不易改变→(3)较高的比热容 水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，氢原子以共用电子对与氧原子结合。由于氧原子吸引共用电子对的能力比氢原子更强，氧原子的一端稍带有负电荷，氢原子的一端稍带有正电荷。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。带正电或负电的分子（或离子）容易与之结合，因此，水良好溶剂。带有正电荷或负电荷的分子（或离子）都容易与水结合 水是极性分子，带正电或负电的分子容易与之结合，故是良好溶剂 水分子之间容易形成氢键，保证水分子具有流动性。由于水分子的极性，当水分子的氧端（负电性区）靠近另一个水分子的氢端（正电性区），两个水分子之间静电吸引作用会形成弱的引力，称为氢键。周围水分子靠氢键相互作用在一起。但是氢键比较弱，易被破坏，氢键不停断裂，又不断重新形成，使水在常温下能维持液体状态，具有流动性。 由于氢键的存在，水分子具有较大的比热容，水可以保持稳定性。由于氢键的存在，水具有较高的比热容，水的温度相对不容易发生改变，水的这种特性对水维持生命系统的稳定性十分重要。 3.水的存在形式与功能 知识点3 细胞中的水 结合水 自由水 与细胞内的其他物质相结合的水， 叫做结合水 细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动，叫做自由水 是细胞结构的重要组成成分 （1）细胞内的良好溶剂； （2）参与许多生化反应； （3）为细胞提供液体环境； （4）运输营养物质和代谢废物 95.5% 4.5% 概念 作用 自由水 结合水 温度 温度 降低 升高 4.相互转化 自由水与结合水相互转化的原因：水分子与细胞内的亲水性物质如蛋白质、淀粉、纤维素等以氢键相结合形成结合水。温度升高，水分子的动能增加，会逃脱氢键的束缚成为自由水。 [2020·高考全国卷Ⅰ，T30(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 例题 5.与代谢、抗逆性的关系 知识点3 细胞中的水 吸胀吸水：植物细胞吸水的一种方式。未形成液泡的细胞靠吸胀作用为动力的吸水过程。例如风干种子的吸水就是靠吸胀作用。分生组织细胞主要也靠吸胀作用吸水。吸胀作用是亲水胶体吸水并使其膨胀的现象。 渗透吸水：渗透作用是溶剂分子通过半透膜的扩散作用。 具有中央大液泡的细胞主要靠渗透作用吸水。 A.种子萌发时，吸收水分，自由水增多，代谢增强 晒干的种子，自由水减少，代谢减弱，利于储存。 晒干的种子，经过加热，失去结合水，细胞的结构被破坏，不能萌发。 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。 5.与代谢、抗逆性的关系 知识点3 细胞中的水 高 差 弱 强 a.不同种类的生物、同一生物的不同器官及不同生长发育时期，细胞的含水量不同。 b.衰老的细胞内自由水含量减少，细胞萎缩，体积减小，细胞代谢速率减慢。 c.萌发种子或癌变细胞中，自由水与结合水的比值上升，代谢增强。 d.种子成熟过程中自由水含量降低。 e.变温生物冬天自由水含量少，夏天自由水含量多。 6.水的来源和去路 知识点3 细胞中的水 摄 入 量 ≈ 排 出 量 由 排出（尿液）(主要) 由 排出（汗液） 由 排出（呼吸） 由 排出（粪便） （主要） 中的水 产生的水 饮水 食物 代谢 肾 肺 大肠 皮肤 7.水的跨膜运输 自由扩散 协助扩散 8.水的调节 水通道蛋白 ( AQP) 是对水专一的通道蛋白, 普遍存在于动、植物及微生物中。它所介导的自由水快速被动的跨生物膜转运, 是水进出细胞的主要途径。 知识点3 细胞中的水 调节 ①抗利尿激素：促进肾小管和集合管对水的重吸收 ②气孔开闭：通过控制水的蒸腾来调节对水的吸收 9.水的利用与产生 利用 产生 ②ATP的水解 ③光反应(类囊体薄膜) ④有氧呼吸第二阶段(线粒体基质) ①多糖、蛋白质、脂肪、核酸的水解 ②ATP的合成 ①多糖、蛋白质、核酸的水解 ③暗反应(叶绿体基质) ④有氧呼吸第三阶段 脱水缩合 水通道蛋白 ( AQP) 是对水专一的通道蛋白, 普遍存在于动、植物及微生物中。它所介导的自由水快速被动的跨生物膜转运, 是水进出细胞的主要途径。 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） 1.无机盐框架图 知识点4 细胞中的无机盐 离子 主动 酸碱度 生命活动 渗透压 构成复杂的化合物 参与并维持细胞和生物体的生命活动 维持细胞的酸碱平衡和渗透压平衡 正常 缺N 缺P 缺K 注意：水和无机盐是细胞的营养物质，但不能为细胞提供能量 含量较多的阳离子有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等，阴离子有CI-、SO42-、PO42-、HCO3-等。 患急性肠炎的病人脱水时需要及时补充________，同时也需要补充体内________________，因此，输入______________是常用的治疗方法。 (2)大量出汗会排出过多的无机盐，导致体内的__________________平衡失调，这时应多喝__________。 2.常见无机盐的作用 知识点4 细胞中的无机盐 Mg2＋ ━━ Ca2＋ ━━ Fe2＋ ━━ I- ━━ N- ━━ P- ━━ Na＋、K＋ ━━ B- ━━ 叶绿素成分 可调节肌肉收缩、牙齿和骨骼的重要组分 血红蛋白的成分 维持细胞的渗透压 甲状腺激素成分 蛋白质、核酸等的成分 核酸、磷脂等的成分 促进花粉萌发和花粉管伸长 植物在缺乏N、P、K等营养物质时会出现各种症状，因此生产过程中常要给植物施肥。玉米在生长过程中缺乏P，植株就会特别矮小，根系发育差，叶片小呈暗绿色偏紫色。 3.无机盐生理功能的验证 知识点4 细胞中的无机盐 —证明某种无机盐是否是植物必需的方法（如：Fe2＋）— 此实验如果是无土栽培，则实验前营养液要灭菌 缺乏植物生长发育所必需的某种或几种营养素的培养液。 （1）材料 生长状态相同、长势良好的植物若干，全营养培养液，缺M的培养液。 （2）实验思想：设置对照实验(设某种无机盐为M)。 3.无机盐生理功能的验证 知识点4 细胞中的无机盐 —证明某种无机盐是否是植物必需的方法（如：Fe2＋）— 满足植物生长发育必需营养素的培养液。 实验设计： ①对照组：植物 <m></m> 含 <m>Fe2＋ 的完全培养液上生长 ②实验组：植物 <m></m> 只缺 <m>Fe2＋ 的完全培养液上生长 此实验如果是无土栽培，则实验前营养液要灭菌 缺乏植物生长发育所必需的某种或几种营养素的培养液。 （1）材料 生长状态相同、长势良好的植物若干，全营养培养液，缺M的培养液。 （2）实验思想：设置对照实验(设某种无机盐为M)。 生长状况相同的正常同种植物分两组 甲组：只缺Fe的完全培养液 乙组：完全培养液 出现缺乏症 加入Fe元素再培养 缺乏症消失 Fe为植物生长的必需元素 植物正常生长 植物正常生长 Fe为植物生长的非必需元素 提醒： 1.实验中应保证实验材料的同一性,即材料的种类、生长状况一致等。 2.实验组加入Fe的目的是二次对照,使实验组前后对照,以增强说服力。 3.对照组加入完全培养液，而不是蒸馏水。 光照、 考点2.解题演练　 (1)生物体内的水就是细胞内的水 ( ) (2)水影响光合作用强度的主要原因是水影响气孔的开闭 ( ) (3)细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在，如CaCO3构成骨骼、牙齿等 ( ) (4)和ATP一样，KH2PO4也能为生物体提供能量（ ） × √ × × 例题 40 1.组成元素 知识点5 细胞中的糖类 一般是CHO 2.分类 五碳糖 六碳糖 半乳糖 葡萄糖C6H12O6 果糖 核糖C5H10O5 脱氧核糖C5H10O4 （RNA的组成成分） （DNA的组成成分） 葡萄糖是活细胞能量的主要来源和新陈代谢中间产物。 细胞内的“燃烧”过程是“无火焰”的过程，能量是通过一系列化学反应逐步释放出来 1.组成元素 知识点5 细胞中的糖类 一般是CHO 2.分类 葡萄糖(C6H12O6) 五碳糖 六碳糖 半乳糖 葡萄糖C6H12O6 果糖 核糖C5H10O5 脱氧核糖C5H10O4 （RNA的组成成分） （DNA的组成成分） 主要能源物质“生命的燃料” （植物） （动物乳汁中） 细胞生物都有 葡萄糖是活细胞能量的主要来源和新陈代谢中间产物。 细胞内的“燃烧”过程是“无火焰”的过程，能量是通过一系列化学反应逐步释放出来 1.组成元素 知识点5 细胞中的糖类 一般是CHO 2.分类 种类 分布 功能 蔗糖（ ） 细胞 能量 麦芽糖（ ） 细胞 乳糖（ ） 细胞 1葡+1果 1葡+1葡 1葡+1半乳 植物 植物 动物 水解成单糖提供 白糖、黄（红）糖、冰糖均由蔗糖加工而成，属于二糖。 植物组织培养中提供能量、调节_______。 质量浓度为_________的蔗糖溶液用于质壁分离。 渗透压 0.3g/mL 蔗糖： HO OH 葡萄糖 HO OH 葡萄糖 水解 + 脱水缩合 + H2O 麦芽糖 HO O OH 葡萄糖是活细胞能量的主要来源和新陈代谢中间产物。 甘蔗和甜菜 发芽的小麦等谷粒 纤维素与淀粉不同，不溶于水，在人和动物的很难被消化，草食动物需借助消耗器官内共生的微生物的作用才能将其分解。 当纤维素进入消化道中，会刺激消化道壁，增强消化道的蠕动，有利于消化道的健康。 1.组成元素 知识点5 细胞中的糖类 一般是CHO 2.分类 葡萄糖 ( )n 纤维素 淀 粉 糖 原 （植物细胞内储能物质） （构成植物细胞壁） （动物细胞内储能物质） 单体：N-乙酰葡萄糖胺 几丁质（又称壳多糖，昆虫、甲壳动物的结构材料、大多数真菌细胞壁） 作用：与重金属离子有效结合，用于废水处理； 制作食品包装纸和食品添加剂； 制作人造皮肤等。 （连接方式、数量和排列方式不同） 参与血糖调节 葡萄糖是活细胞能量的主要来源和新陈代谢中间产物。 可水解成 多个葡萄糖 （由多分子单糖脱水缩合而成的糖。） 淀粉：人体摄入的淀粉必须经过消化分解成葡萄糖，才能被细胞吸收利用。 构成植物细胞的细胞壁的主要成分，不溶于水，在人和动物体内很难吸收，也不能从中直接获取能量，但能够促进肠道的蠕动，增强肠道的功能，吸附并排出有害物质，因此被称为“第七类营养物质”。促进肠道的蠕动 人和动物血液中葡萄糖含量低于正常时，肝脏中的糖原便分解产生葡萄糖及时补充。 肌糖原不能直接分解成葡萄糖，必须先分解生成乳酸，经血液输送到肝脏，再经肝脏转化成肝糖原、葡萄糖 人和哺乳动物体内没有纤维素酶，因此不能将纤维素水解成葡萄糖，一些细菌、真菌和某些低等动物(昆虫、蜗牛)，尤其是反刍动物胃中共生的细菌含有活性很高纤维素酶，能水解纤维素，所以，牛、羊、马等动物可以靠吃草维持生命。 1.组成元素 知识点5 细胞中的糖类 一般是CHO 2.分类 注意：动物可以通过摄食获得植物体内的糖 植物细胞特有 动物细胞特有 果 糖 蔗 糖 麦芽糖 淀 粉 纤维素 葡萄糖 核 糖 脱氧核糖 半乳糖 乳 糖 糖 原 共有 葡萄糖是活细胞能量的主要来源和新陈代谢中间产物。 可水解成 多个葡萄糖 （由多分子单糖脱水缩合而成的糖。） 淀粉：人体摄入的淀粉必须经过消化分解成葡萄糖，才能被细胞吸收利用。 构成植物细胞的细胞壁的主要成分，不溶于水，在人和动物体内很难吸收，也不能从中直接获取能量，但能够促进肠道的蠕动，增强肠道的功能，吸附并排出有害物质，因此被称为“第七类营养物质”。 人和动物血液中葡萄糖含量低于正常时，肝脏中的糖原便分解产生葡萄糖及时补充。 肌糖原不能直接分解成葡萄糖，必须先分解生成乳酸，经血液输送到肝脏，再经肝脏转化成肝糖原、葡萄糖 人和哺乳动物体内没有纤维素酶，因此不能将纤维素水解成葡萄糖，一些细菌、真菌和某些低等动物(昆虫、蜗牛)，尤其是反刍动物胃中共生的细菌含有活性很高纤维素酶，能水解纤维素，所以，牛、羊、马等动物可以靠吃草维持生命。 1.组成元素 知识点5 细胞中的糖类 一般是CHO 2.分类 纤维素 淀粉 糖原 葡萄糖 （果、半乳、二糖都能做能源物质） 糖类是既是细胞的重要结构成分，又是生命活动的主要能源物质。 供能糖类：六碳糖（葡萄糖、果糖、半乳糖） 二糖（蔗糖、麦芽糖、乳糖） 生物体中的糖是如何产生的？ 注意：葡萄糖和淀粉在叶绿体基质中合成，蔗糖则在细胞质基质中合成 《中国居民膳食指南（2016）》提出的“控糖"建议是：控制添加糖的摄入量，每天摄入不超过50g，最好控制在25g以下（添加糖是指在食物的烹调、加工过程中添加进去的单糖、二糖等各种糖类甜味剂，不包括食物中天然存在的糖）。统计表明，市场上的一些饮料（如碳酸饮料、乳酸菌饮料等），每100mL可能含糖就达到10g；很多冷饮的含糖量在20％以上。也就是说，如果喝一瓶（500mL)这样的饮料，当天所摄入的糖量就超标了。而肥胖、高血压、龋齿、某些糖尿病等都直接或间接与长期糖摄入超标有关。 与社会的联系 葡萄糖可以口服和注射，但蔗糖只能口服而不能注射，主要原因是？ 葡萄糖是单糖，可直接被细胞吸收利用；蔗糖是二糖，细胞无法直接吸收，需要被酶分解为单糖后才能被细胞吸收利用，但血浆中没有直接分解蔗糖的酶，而消化道中有分解蔗糖的酶，所以蔗糖只能口服。 淀粉初步水解产物？ 淀粉彻底水解产物？ 淀粉彻底氧化分解产物？ 淀粉彻底代谢产物？ 麦芽糖 CO2、H2O 葡萄糖 CO2、H2O 常考易错问题？ 主动运输 协助扩散 常考的“糖” (1)还原糖与非还原糖:常见的还原糖包括葡萄糖、　　　、半乳糖、乳糖、麦芽糖,非还原糖包括_____、多糖等。  (2)RNA、DNA、ATP中的糖依次为______、_________、　　　　。  (3)植物细胞壁中的糖:________。 (4)细胞膜中的糖:　　　　、糖脂。  (5)真菌细胞壁及昆虫外骨骼的糖：__________。 (6)病毒中的糖:_______(RNA病毒)、__________(DNA病毒)。 (7)存在于核糖体中的糖：_______，染色体主要成分的糖：__________ 果糖 蔗糖 核糖 脱氧核糖 核糖 纤维素 糖蛋白 几丁质 核糖 脱氧核糖 核糖 脱氧核糖 (8)血浆中的糖(葡萄糖):正常的血糖浓度为　　　　 g/L,高于1.6 g/L可致糖尿病。  (9)植物体中储能的糖：______，人和动物体储能的糖：_______ 0.8~1.2 淀粉 糖原 9. 淀粉、糖原、纤维素的彻底水解产物全是葡萄糖 10. 脱氧核糖只存在于细胞核中，核糖只存在于细胞质中 1. 单糖不能分解，可以被细胞直接吸收 2. 葡萄糖存在于叶绿体中，不存在于线粒体中 3. 糖原与斐林试剂反应呈现砖红色 4. 所有的糖都由C、H、O组成，并不是所有的糖都能提供能量 5. 淀粉和糖原是人体内储能物质 6. 淀粉代谢的终产物是二氧化碳和水 7. 肌糖原在人体内不能直接转化为葡萄糖 8. 糖类还可以参与细胞识别与免疫调节 判断： 11.◇—○＋水 ◇＋○ 图可表示乳糖或麦芽糖水解的过程 酶 淀粉在_______合成，纤维素在 合成，糖原在_________合成。 内质网 叶绿体 细胞膜的外侧 几丁质(CHON) 肌糖原只为骨骼肌收缩供能，不能直接补充血糖 壳多糖（几丁质）含N-CHON;肌糖原只为骨骼肌收缩供能，不能直接补充血糖；免疫调节中有些抗原的成分是糖蛋白；糖蛋白可作为细胞表面标志或表面抗原 肌糖原会先形成乳酸，进而形成乳酸堆积，乳酸经过血液循环到达肝脏。而肝脏中含有葡萄糖-6-磷酸酶，所以肝脏可以将乳酸再转化成肝糖原，间接使葡萄糖浓度增加。 1）组成元素 知识点6 细胞中的脂质 C、H、O ①脂肪 2）结构 1分子甘油 + 3分子脂肪酸 C OH C OH H H H C OH H H 1 分子甘油 OH C CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 O OH C CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 O OH C CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 O 3分子脂肪酸 3H2O 1 甘油 + 3 脂肪酸 酯（三酰甘油） + 3 H2O 酶 供能糖类：六碳糖（葡萄糖、果糖、半乳糖） 二糖（蔗糖、麦芽糖、乳糖） 饱和脂肪酸（单键），不饱和脂肪酸（双键） 花生、油菜、大豆、向日葵、松、核桃、蓖麻等植物都含有较多的脂肪，这些植物的脂肪多储存在它们的种子里。 知识点6 细胞中的脂质 ①脂肪 甘油三酯 图2-1 一种脂肪分子 1）组成元素 C、H、O 2）结构 1分子甘油 + 3分子脂肪酸 →小分子，但以碳链为骨架 a.甘油分子结构简单，且不可变化。 b.脂肪酸分子种类、长短不同 知识点6 细胞中的脂质 ①脂肪 甘油三酯 动物脂肪 大多数含有饱和脂肪酸，熔点高，容易凝固，在温室时呈固态，如猪油。 植物脂肪 大多数含有不饱和脂肪酸，熔点低，不易凝固，温室时呈液态，如炒菜用的食用油（花生油、豆油和菜籽油等） 1）组成元素 C、H、O 2）结构 1分子甘油 + 3分子脂肪酸 →小分子，但以碳链为骨架 供能糖类：六碳糖（葡萄糖、果糖、半乳糖） 二糖（蔗糖、麦芽糖、乳糖） 饱和脂肪酸（单键），不饱和脂肪酸（双键） 花生、油菜、大豆、向日葵、松、核桃、蓖麻等植物都含有较多的脂肪，这些植物的脂肪多储存在它们的种子里。 知识点6 细胞中的脂质 ①脂肪 甘油三酯 3）作用 ① 细胞内良好的储能物质 ② 保温作用 ③ 缓冲和减压作用，保护内脏器官 （皮下脂肪） （内脏周围的脂肪） 1）组成元素 C、H、O 2）结构 1分子甘油 + 3分子脂肪酸 →小分子，但以碳链为骨架 脂肪主要分布在人和动物体内的皮下、大网膜和肠系膜等部位。某些动物还在特定的部位储存脂肪，如骆驼的驼峰。海洋中大型哺乳动物，如海豹、鲸等，皮下有厚厚的脂肪层，生活在南极寒冷环境中的企鹅体内脂肪可达4cm。 脂肪除了可以储存大量能量，还具有隔热、保温和缓冲的作用，可以有效地保护动物和人体的内脏器官。 1）组成元素 知识点6 细胞中的脂质 C、H、O、N、P ②磷脂 2）结构 →小分子，但以碳链为骨架 供能糖类：六碳糖（葡萄糖、果糖、半乳糖） 二糖（蔗糖、麦芽糖、乳糖） →小分子，但以碳链为骨架 知识点6 细胞中的脂质 ②磷脂 是一种由甘油、脂肪酸和磷酸及其衍生物所组成的分子 3）作用 构成细胞膜、细胞器膜和核膜等生物膜的重要成分 1）组成元素 C、H、O、N、P 2）结构 在人和动物的脑、卵细胞、肝脏及大豆的种子中含量丰富。 1）组成元素 知识点6 细胞中的脂质 C、H、O ③固醇 2）作用 胆固醇： 性激素 维生素D ①构成动物细胞膜的重要成分， ②参与血液中脂质的运输 促进生殖器官的发育以及生殖细胞的形成 促进人和动物对钙和磷的吸收 →小分子，但以碳链为骨架 高血脂:血脂中的主要成分是甘油三酯和胆固醇,血脂过高会导致动脉粥样硬化、冠心病、胰腺炎等。 胆固醇在许多 性食物中含量丰富。饮食中如果过多地摄入胆固醇，会在血管壁上形成沉积，造成血管堵塞_____ ，危及生命。因此，膳食中要注意限制高胆固醇类食物(如动物内脏、蛋黄_______ 等)的过量摄入。 肥胖是众多慢性疾病的危险因素。近十年来我国民众的肥胖率却在上升，与之相关的一些慢性病的发生率也在上升。一些人士认为，脂肪和胆固醇是导致肥胖及与肥胖有关的慢性病的元凶(正方)，因而应尽量避免食用含脂肪或胆固醇高的食物;另一些人认为，脂肪和胆固醇并不是健康的威胁(反方)。其实，关于脂肪和胆固醇的争议，几十年来一直在持续。当然，随着科学研究的发展，相关的研究和证据也还会不断出现。 性激素的受体在细胞内，不在细胞膜上。 1.检测生物组织中的糖——还原糖 （1）实验原理 还原糖+斐林试剂 水浴加热 50-65℃ （2）实验试剂 斐林试剂：由甲液（质量分数0.1g／mL NaOH）和乙液（质量分数0.05 g／mL CuSO4)配制而成，而且要____________ 砖红色沉淀 现配现用 知识点7 实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 反应实质：还原糖将Cu2+还原，生成砖红色Cu2O 某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。 （3）实验流程 选材：含糖（还原糖）量较高、______________色的植物组织 制备组织样液 显色反应 【制浆→过滤（一层纱布）→取浆）】 刚配制的斐林试剂1ml 组织样液2ml 出现砖红色沉淀 50-650C水浴加热2min 白色或近于白 知识点7 实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 易忽略斐林试剂本身的颜色 非还原糖(如蔗糖)＋斐林试剂水浴加热后的现象不是无色，而是浅蓝色[Cu(OH)2的颜色]。 斐林试剂是甲液NaOH和乙液CuSO4混合后才可使用，因为其反应原理是还原糖中的醛基被Cu（OH）2氧化，Cu（OH）2被还原成Cu2O 鉴定还原糖实质：新配制的Cu(OH)2与还原糖反应，Cu(OH)2被还原为Cu2O(砖红色)。 ⑤还原糖检测时，溶液颜色变化：蓝色→棕色→砖红色(沉淀)的原因是：开始时的蓝色是Cu(OH)2的颜色，后来棕色是蓝色和砖红色的混合色，最后Cu2＋全部生成Cu2O，溶液呈现砖红色。 加热过程中，试管底部不能触及烧杯底部。 （1）实验原理 知识点7 实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 淀粉＋碘液―→ 。 蓝色 1.检测生物组织中的糖——淀粉 (滑面)内质网，主要合成胆固醇和磷脂 分子结构差异很大，通常不溶于水，而溶于脂溶性有机溶剂，如：丙酮、氯仿、乙醚等。 2.蛋白质的检测： （1）实验原理 （2）实验试剂 知识点7 实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 双缩脲试剂+蛋白质 紫色 双缩脲试剂（A液：质量浓度为0.1g/ml的___ ___溶液；B液：质量浓度为0.01g/ml的CuSO4溶液）。 NaOH 反应实质：碱性条件下，双缩脲试剂中的Cu2+与蛋白质或多肽中的肽键反应可以产生紫色络合物。（注意：至少有两个肽键） 蛋白质中的肽键结构在碱性条件下能与Cu2＋生成紫色络合物 双缩脲试剂是使用时先加A液，再加B液，因为其反应原理是具有两个或以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2+反应生成络合物，所以要先营造一个碱性环境。 知识点7 实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 （3）实验流程 选材：大豆组织研磨液或蛋清稀释液、鲜肝研磨液 颜色反应 双缩脲试剂A液1ml 组织样液2ml 摇匀变成紫色 双缩脲试剂B液4滴 无色 实验结论 【组织样液中含有蛋白质】 稀释10倍以上，否则实验后易黏附在试管壁上 豆浆、鲜肝研磨液 蛋白质检测时，双缩脲试剂的加入顺序： 先加A液，再加B液，目的是先制造碱性环境，再产生紫色反应。 而且B液不能过量。 若先加B液或B液过量，会生成Cu(OH)2，干扰颜色反应。所以先加A液营造碱性环境，后加B液提供Cu2＋。其中双缩脲试剂B液的量不能过多，因为过多的双缩脲试剂B液会与双缩脲试剂A液反应生成Cu(OH)2，使溶液呈蓝色，进而掩盖实验生成的紫色。 区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同四不同” 都含NaOH溶液和CuSO4溶液，NaOH溶液浓度相同 四不同 一同 CuSO4溶液浓度不同 检测原理不同 添加顺序不同 反应条件不同 斐林试剂乙液 0.05g/ml的CuSO4溶液 双缩脲试剂B液 0.01g/ml的CuSO4溶液 稀释 没有双缩脲试剂可以将斐林试剂稀释后代替，但没有斐林试剂一般不能用双缩脲试剂代替。 3.脂肪的检测： （1）实验原理 脂肪＋__ _____________→橘黄色(或红色)。 苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液 （2）实验流程 苏丹Ⅲ染液 方法一：花生种子匀浆+3滴苏丹Ⅲ染液 出现橘黄色 组织样液 知识点7 实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 蛋白质检测时，双缩脲试剂的加入顺序： 先加A液，再加B液，目的是先制造碱性环境，再产生紫色反应。 而且B液不能过量。 若先加B液或B液过量，会生成Cu(OH)2，干扰颜色反应。 3.脂肪的检测： （1）实验原理 知识点7 实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 脂肪＋__ _____________→橘黄色(或红色)。 苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液 （2）实验流程 苏丹Ⅲ染液 方法一：花生种子匀浆+3滴苏丹Ⅲ染液 出现橘黄色 组织样液 蛋白质检测时，双缩脲试剂的加入顺序： 先加A液，再加B液，目的是先制造碱性环境，再产生紫色反应。 而且B液不能过量。 若先加B液或B液过量，会生成Cu(OH)2，干扰颜色反应。 （2）实验流程 取材 制片 观察 （方法二：显微镜观察） 【花生种子（浸泡），将子叶削成薄片】 【滴2-3滴苏丹Ⅲ染液（染色3min)】 【取最理想的薄片】 【洗去浮色（1-2滴体积分数为50%的酒精溶液）】 【制成临时装片（1滴蒸馏水，加盖玻片】 【先在低倍镜下寻找到已着色的圆形小颗粒，再 用高倍镜观察，花生子叶切片中有橘黄色颗粒】 注意：脂肪的检测不一定必须使用显微镜（组织样液加染色剂染色观察颜色即可，需要看脂肪颗粒时才用到显微镜） 切片要尽可能薄，观察时要找最薄处，最好只有1～2层细胞 染色后一定要用体积分数为50﹪的酒精溶液洗去浮色 用苏丹Ⅲ染色时间不宜过长，否则脂肪会溶解在苏丹Ⅲ溶液中的酒精里 脂肪鉴定的过程中滴加1～2滴体积分数为50%的酒精的目的是洗去浮色，原因是苏丹Ⅲ易溶于酒精 ①检测脂肪时，染色时间不宜过长，否则脂肪会溶解在酒精中，使橘黄色消失。（苏丹Ⅲ染液是将苏丹Ⅲ溶于酒精配置而成） ②苏丹Ⅲ染液染色后，如果没有洗去浮色直接用显微镜观察会看到视野整体为橘黄色，所以要洗去浮色。 ③苏丹Ⅲ染液易溶于酒精，所以用酒精洗去浮色。 【易错提醒】 1.三类有机物检测在操作步骤上的“三个唯一” （1）唯一需要加热——还原糖检测，且必须50～65 ℃水浴加热，一般不能用酒精灯直接加热。若不加热，则无砖红色沉淀出现。 （2）唯一需要显微镜——脂肪检测。 （3）唯一使用酒精——脂肪检测，用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。 2.实验中应注意的3个要点 （1）不宜选取有颜色的材料。 （2）蛋白质鉴定中，若用大豆作材料，必须提前浸泡；若用蛋清作材料，必须稀释，防止其黏在试管上不易刷洗。 （3）物质鉴定实验若需进一步设立对照实验，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溶液。 体积分数 实验 作用 50% 70%-75% 95% 无水乙醇 检测生物组织中脂肪 洗去浮色 消毒，固定土壤小动物 微生物实验、土壤小动物类群丰富度调查 观察细胞的有丝分裂，低温诱导染色体变化，DNA的粗提取 组成解离液的成分，冲洗卡诺氏液，析出DNA 溶解(提取）色素 绿叶中色素的提取和分离 高中实验中的酒精总结 判断 1. 水浴加热条件下，蔗糖的水解产物与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀 2.组织样液加入斐林试剂后50~65℃水浴加热2min，出现砖红色沉淀，说明含有葡萄糖 3. 脂肪的观察一定要使用显微镜；观察脂肪颗粒必须使用显微镜？ 4. 脂质均能被苏丹Ⅲ染成橘黄色？ 5. 可用双缩脲试剂检测花生种子匀浆中的蛋白质 √ √ × √ × × 与等质量的糖类、蛋白质比，脂肪CH%含量高，而O的比例小。因此，氧化分解耗氧多，产水多、产能多。 ①油料种子种植要_______ ②葡萄糖有氧呼吸时,呼吸熵(CO2/O2)=1；脂肪呼吸熵_______1 < 浅些 洗去浮色时：滴加2滴50％酒精后盖上盖玻片制成临时装片 种子成熟和萌发过程中的物质变化： 专题 种子   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 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由于脂肪转化为糖类的过程中增加了氧元素干重有所增加，然后再减少。 蛋白质检测时，双缩脲试剂的加入顺序： 先加A液，再加B液，目的是先制造碱性环境，再产生紫色反应。 而且B液不能过量。 若先加B液或B液过量，会生成Cu(OH)2，干扰颜色反应。  $