第2章 第2节 细胞中的无机物-【新课程能力培养】2026-2027学年高中生物必修1 分子与细胞学习手册（人教版）

第2章组成细胞的分子。 配使用可使豆浆显紫色 C.含糖量较高的生物材料，用斐林试剂检 变式训练2 测后都会呈现明显的砖红色 下面是一组探究生物体内主要有机物存 D.苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成红色 在与否的鉴别实验，表中编号顺序对应下列 答案：B 各项中的内容，正确的是( 解析：染料能溶于酒精，50%酒精用于洗去 待测物 试剂 颜色 反应条件 浮色，以便于观察，A错误；斐林试剂甲液 蛋白质 双缩脲试剂 ③ ④ 和双缩脲试剂A液都是质量浓度为0.1g/mL 的NaOH溶液，按照正常操作流程，与双缩 脂肪 ② 橘黄色 脲试剂B液合理搭配可检测生物材料中的 ① 斐林试剂 砖红色 50~65℃ 蛋白质，豆浆中含有蛋白质，颜色也较浅， A. 葡萄糖、苏丹Ⅲ染液、紫色、沸水浴 可观察到紫色，B正确；斐林试剂只能检测 B.蔗糖、苏丹Ⅲ染液、紫红色、常温 还原糖，含蔗糖等非还原糖高的生物材料用 C. 还原糖、苏丹Ⅲ染液、蓝紫色、沸水浴 斐林试剂检测后无法呈现砖红色，C错误；苏 D.果糖、苏丹Ⅲ染液、紫色、常温 丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色，D错误。 第2节 细胞中的无机物 核心素养 1.通过对组成细胞的水和无机盐的学习，建立生命物质性的观点。（生命观念) 2.通过概括水与细胞代谢的关系，形成科学的思维方式。（科学思维） 3.通过探究无机盐功能的技能训练，培养科学探究能力。（科学探究） 2. 水的理化特性与分子结构的对应关系 知识点一细胞中的水 理化特性 分子结构 ①是良好的溶剂 a.水是极性分子 知识梳理 ②具有流动性 b.能形成分子间氢键 1.水的存在形式和功能 ③具有高比热容 c.氢键不稳定 水—→是细胞结构的重要 3. 自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系 →细胞内的 比值大→新陈代谢 ，但抗逆性较 许多生物化学反应 自由水 水 结合 为细胞提供 环境 水比值 比值小 新陈代谢 但抗逆性较 运送 物质和 学 15 高中生物学必修1 （人教版) 胞代谢强度，增强抗逆性，B正确；幼叶细 教材拓展 胞代谢旺盛，自由水含量高，老叶细胞代谢 水与种子的关系 减弱，自由水含量降低，C错误；播种后浇 (1)种子晒干时减少的是自由水，仍能萌 足水是为种子萌发提供充足自由水，以加速细 发；种子加热或炒熟，丧失的是结合 胞代谢、促进营养物质水解和运输，D错误。 水，种子死亡，不能萌发；种子萌发吸 例2水分子的结构特点决定了其具有多种 收水，主要是自由水增多，代谢加强。 多样的功能。下列有关水的特性的叙述，正 (2)不同种子的亲水能力不同：大豆（主 确的是( 要含蛋白质)>小麦、玉米（主要含 A. 细胞中的水主要与其他物质相结合，形 淀粉)>花生（主要含脂肪）。 成结合水 (3)种子的含水量并不是越多越好。 B. 常温下，水的流动性与水分子间氢键不 要点精析 断地断裂和形成有关 C. 水分子的空间结构及电子的对称分布， 自由水和结合水并不是固定不变的，二 使水具有较高的比热容 者之间是可以相互转化的。 D.水分子是非极性分子，带正电荷或负电 代谢强度 荷的分子（或离子）易与水结合 答案：B 抗逆性 0自由水与结合水相对含量 解析：细胞中的水主要是自由水，一部分水 例1水被誉为“生命的摇篮”，下列叙述 与细胞内的其他物质相结合，叫作结合水， 正确的是（) 大约占细胞内全部水分的4.5%，A错误； A.细胞内的自由水和结合水都是良好的溶 水分子间的氢键不断地断裂，又不断地形 剂，都能参与物质运输和化学反应 成，这决定了其具有流动性，B正确；水分 B.耐寒植物在低温下会增加结合水比例 子空间结构及电子的不对称分布，使水分子 C.同一株植物中，老叶细胞比幼叶细胞中 成为极性分子，带正电荷或负电荷的分子 自由水的含量高 (或离子)易与水结合，水的极性的特征决 D.种植小麦时，播种后需浇足水的主要原 定了水是良好的溶剂，由于氢键的存在，水 因是促进自由水转化为结合水 具有较高的比热容，C、D错误。 答案：B 知识点三 细胞中的无机盐 解析：自由水是良好的溶剂，参与物质运输 和化学反应，结合水是细胞结构的重要组成 知识梳理 成分，不参与上述过程，A错误；低温环境 下，耐寒植物通过增加结合水比例，降低细 无机盐的含量、存在形式及功能 16 第2章组成细胞的分子。 组成复杂例如Mg2+→ 是血红蛋白的组成成分，缺Fe时血红蛋白 主要是 Fe2+→ 形式 合成量不足，会导致血液运输氧的能力下降， 存在 作拼 可维持细胞和生 哺乳产血钙 肌无力 C正确；NaHCO3/H,CO3、K2HPO4/KH,PO4 无机盐 物体的 动物，血钙过低→ 和KHC03/H,CO3等物质可以维持组织液 含量 对维持细胞和生物体正常的 pH的相对稳定，D正确。 非常重要 2.常见元素组成的无机盐在细胞中的作用 教材拓展 例4下列关于无机盐的叙述，错误的是 () 蛋白质、ATP 血红蛋白（人体缺Fe2 NADP、叶绿素 Fe2 时，贫血，无氧呼吸加 A. 绿色植物缺镁会造成叶片发黄，缺磷会 核苷酸等. 强，可引发乳酸中毒) ATP.NADP ,S可甲硫氨酸等组成成分 影响核酸的合成 !核苷酸、磷脂 常用5S标记追踪蛋白质的去向 B. 患急性肠炎的病人脱水时，需要补充体 :叶绿素（与光反 维持细胞外液渗透压」 应有关). Mg Na' 动作电位的维持与恢复 离不开“Na内流” 内丢失的无机盐 甲状腺激素 (幼年时缺乏引 维持细胞内液渗透压， C.晒太阳有利于预防缺钙而引起的佝偻 K 静息电位的维持与恢复 发“呆小症”) 离不开“K外流 !与Na共同维持 病，这与脂肪的功能有关 可调节肌肉收缩和血液 !细胞外液渗透压 CH Ca2 凝固 D.微量元素Fe是构成血红素的元素，缺 要点精析 Fe会造成贫血 答案：C 1.无机盐的生理作用 解析：镁离子是叶绿素的重要成分，缺镁会 例3生物体中的无机盐是某些组织和细胞 造成叶片发黄，核酸含有磷元素，缺磷会影 结构的重要组成成分，具有维持生物体生命 响核酸的合成，A正确；患急性肠炎的病人 活动的重要作用。下列相关叙述错误的是 脱水时需要及时补充水分，同时也要补充体 内丢失的无机盐，最常见的治疗方法是输入 A.肌肉收缩等神经调节活动需要Na+和 葡萄糖盐水，B正确；晒太阳有利于预防缺 K+参与 钙而引起的佝偻病，这是由于体内胆固醇转 B.Mg2+是组成类胡萝卜素等色素的必要成分 变成维生素D,故与胆固醇的功能有关，C C.缺Fe会导致血液运输氧的能力下降 错误；Fe是微量元素，是构成血红蛋白中 D.组织液中的某些无机盐可维持pH的相 血红素的重要元素，缺Fe会造成贫血，D 对稳定 正确。 答案：B 变式训练 解析：兴奋的产生、传导和传递过程与Na+ 和K+进出细胞的过程密切相关，A正确； 无机盐对生物体的生命活动起着重要作 Mg2+是组成叶绿素的必要成分，B错误；Fe: 用。下列叙述正确的是（) 17 高中生物学必修（人教版） A 血液中Ca2+含量太低，哺乳动物会出现 确，立即增设D组实验。下列说法错误的 抽搐等症状，说明无机盐对于维持细胞 是 酸碱平衡非常重要 组别 培养液 实验处理幼苗生长发育情况 B.人输液时用生理盐水而不是蒸馏水，这 全素培养液 相同且适 幼苗正常生长发育 说明无机盐在维持细胞的正常形态和功 B 缺锌培养液 宜条件下 ? 能中具有重要作用 培育相同 C ① 的一段时 ? C.无机盐在细胞中含量很少，所以属于微 D 间 ? 量元素 注：全素培养液就是含有植物所需的全部的大量 D.哺乳动物体内Na+含量增加，会导致肌 元素和微量元素的培养液。 肉酸痛、无力 A.C组①为缺镁培养液，观点二成立的理 3.验证某种矿质元素生理功能的实验方案 由为镁是叶绿素的组成元素 (1)对照组：正常植物+完全培养液共同 B.若B组和C组均出现白化苗，说明两种 培养一段时间后，植物正常生长。 元素缺失都会导致白化苗出现 (2)实验组： C.D组实验应选择已出现白苗病组别的幼 植物 正常生长→X不是必需的无机盐 苗，为其添加全素培养液 加人X D.上述现象说明无机盐具有维持细胞和生 缺X的 不正常生长 ,正常生长 培养液 物体的正常生命活动的功能 X是必需的无机盐 答案：B 实验相关说明： 解析：本实验的目的是验证白苗病是由土壤 (1)实验中应保证实验材料的统一性，即 中缺锌引起的还是由土壤中缺镁引起的，故 材料的种类、生长状况等相同。 C组①为缺镁培养液，观点二成立的理由为 (2)实验组加入X的目的是二次对照，使 镁是叶绿素的组成元素，A正确；若B组和 实验组前后对照，以增强说服力。 C组均出现白化苗，从科学研究的严谨角度 (3)该方案也可用于检测某种矿质元素是 出发，还应增加的实验步骤是将B组和C 否为植物正常生长的必需元素。 组幼苗更换为全素培养液，培育一段时间后 例5某地种植的水稻由于营养因素出现白 观察幼苗生长情况，才能确定是否在两种元 苗病（叶片白化，全白的叶片一段时间后 素缺失的情况下都会导致白化苗出现，B错 会枯死)，农业科技人员对病因提出了两种 误；D组实验应选择已出现白苗病组别的幼 观点。观点一：土壤中缺锌引起；观点二： 苗，为其添加全素培养液，培育一段时间后 土壤中缺镁引起。为探究上述哪种观，点是出 观察幼苗生长情况，C正确；上述现象说明无 现白化苗的原因，某同学利用A、B、C三 机盐具有维持细胞和生物体的正常生命活动的 组长势相同的正常水稻幼苗进行了如下实 功能，D正确。 验。出现白苗后，为进一步验证该观点正 18 学高中生物学必修1（人教版） 【要点精析】 变式训练1B【解析】细菌是单细胞原核生物。在判 断某种菌是否为细菌时，通常可以根据其名称中是否带有 “杆”“球”“弧”等字样来初步判断。①结核分枝杆菌 ②肺炎链球菌、④酵母菌、⑤炭疽杆菌。其中酵母菌属于 真菌，A错误：①结核分枝杆菌、②肺炎链球菌、③霍乱 弧菌、⑤炭疽杆菌、⑦金黄色葡萄球菌，这些都属于细菌， B正确；②肺炎链球菌、③霍乱弧菌、⑤炭疽杆菌、⑥青 霉菌、⑦金黄色葡萄球菌，其中青毒菌属于真菌，C错误； ③嚯乱弧菌、④酵母菌、⑥青霉菌、⑦金黄色葡萄球菌， 其中酵母菌和青霉菌属于真菌，D错误。 知识点三细胞的多样性和统性 【知识梳理】 1.(1)有无以核膜真核细胞原核细胞(2)形 态、结构结构(3)真核细胞细胞壁 2.细胞膜和细胞质DNA 【要点精析】 变式训练2C【解析】细胞都有相似的基本结构，如 细胞膜、细胞质，这体现了细胞的统一性。但仅这一点不 全面，A错误；真核细胞的细胞核内有染色体，原核细胞 无染色体，但有拟核，其中都含有DNA,这体现了细胞在 遗传物质上的统一性，但不完整，B错误；细胞都有相似 的基本结构，如细胞膜、细胞质，这体现了细胞结构上的 统一性：真核细胞的细胞核内有染色体，原核细胞无染色 体，但有拟核，其中都含有DNA,这体现了细胞在遗传物 质上的统一性，①②共同体现细胞的统一性，C正确：真 核细胞多种多样，原核细胞同样多种多样，但真核细胞和 原核细胞又不一样，这体现的是细胞的多样性，而不是统 一性，D错误。 第2章组成细胞的分子 "第1节细胞中的元素和化合物 知识点一组成细胞的元素 【知识梳理】 1.大种类差异性 2.无机自然界大量C、H、O、N、P、S、K、Ca、 Mg微量Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo最基本C、H、 0、N化合物 70 N 知识点二组成细胞的化合物 【知识梳理】 蛋白质糖类和核酸脂质无机盐 【要点精析】 变式训练1BD【解析】根据题图可知，I和Ⅱ分别 代表无机化合物和有机化合物，若V代表蛋白质，Ⅵ代表 脂质，则I应代表核酸和糖类，A错误；在细胞干重中含 量最多的化合物是蛋白质(V),在细胞鲜重中含量最多 的化合物是水（Ⅲ），B正确；医用的生理盐水和糖溶液中 的溶质分别是NaC1和葡萄糖，它们分别属于V(无机盐)、 M或W(糖类)，而V代表蛋白质，C错误；水中的氧原子 含量最高，因此，氧原子含量最高的化合物是Ⅲ，D正确。 知识点三检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 【知识梳理】 1.(1)斐林砖红色(2)蛋白质紫色(3)苏 丹Ⅲ染液橘黄色 2.(1)样液斐林50~65浅蓝色→棕色→砖红色 (2)①花生②横断面清水③最薄毛笔苏丹Ⅲ 3min酒精蒸馏水④低高橘黄色(3)双缩脲 试剂B 【教材拓展】 2.提示：利用斐林试剂和双缩脲试剂可以检测尿液， 从而辅助进行糖尿病、肾炎的诊断。 【要点精析】 变式训练2D【解析】葡萄糖是还原糖，可与斐林试 剂在水浴加热(50~65℃)条件下产生砖红色沉淀，不是 沸水浴；蛋白质与双缩脲试剂反应在常温下呈紫色，A错 误；蔗糖不是还原糖，不能与斐林试剂反应产生砖红色沉 淀：蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色，不是紫红色，且是 在常温下反应，B错误；还原糖（如葡萄糖、果糖等）与 斐林试剂在水浴加热(50~65℃)条件下产生砖红色沉 淀，不是蓝紫色和沸水浴；脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄 色，C错误；果糖是还原糖，可与斐林试剂在50~65℃水 浴加热条件下产生砖红色沉淀；脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成 橘黄色；蛋白质与双缩脲试剂在常温下反应呈紫色，D正确。 >"第2节细胞中的无机物 知识点一细胞中的水 【知识梳理】 1.结合组成成分自由良好溶剂参与液体 营养代谢废物 2.①-a②-c③-b 3.旺盛差缓慢强 知识点二细胞中的无机盐 【知识梳理】 离子化合物叶绿素血红素生命活动过高 抽搐很少酸碱平衡 【要点精析】 变式训练B【解析】血液中Ca2+含量太低，哺乳动 物会出现抽搐等症状，说明无机盐对于维持生物体的生命 活动具有重要作用，A错误；无机盐中也包含大量元素， 如N、P、Mg等，C错误；哺乳动物体内Na缺乏，会导 致肌肉酸痛、无力等，D错误。 >“第3节细胞中的糖类和脂质 知识点一细胞中的糖类种类和功能 【知识梳理】 1.C、H、O 2.核糖脱氧核糖核酸能源物质蔗糖植物 单糖乳糖动物淀粉细胞壁糖原储能几丁质 【教材拓展】 提示：无糖食品一般指不含蔗糖、葡萄糖、麦芽糖和 果糖等的食品。 知识点二脂质的种类和功能 【知识梳理】 1.C、H、ON、P 2.甘油三酯三分子脂肪酸、一分子甘油储能缓 冲和减压磷脂甘油、脂肪酸、磷酸及其他衍生物细 胞膜、细胞器膜胆固醇动物细胞膜脂质的运输生 殖生殖细胞维生素D钙和磷 3.(1)氧氢(2)结构水脂溶性丙酮、 乙醚、氯仿 【教材拓展】 提示：(1)单糖、二糖、多糖(2)淀粉、纤维素、 糖原(3)脂肪、磷脂、固醇(4)胆固醇、性激素、 维生素D 知识点三糖类利脂质的比较 【知识梳理】 1.C、H、0低高少多能源储能 2.大量发生障碍分解供能 【教材拓展】 提示：脂肪分子中氢的含量多于糖类，氧化比糖慢且 需要大量的氧。 参考答案与解析。 ”第4节蛋白质是生命活动的主要承担者 知识点一·蛋白质的功能 【知识梳理】 ①-c②-b③-a④-d⑤-e 知识点二氨基酸及其种类 【知识梳理】 C、H、O、NS、P、fe C-COOH 至少氨 基同一个碳原子非必需氨基酸13必需氨基酸8 【教材拓展】 提示：胶原蛋白在人体内被消化分解为多种氨基酸， 其中包括多种必需氨基酸，这些氨基酸可参与合成人体的 蛋白质。 知识点三蛋白质的结构及其多样性 【知识梳理】 1.(1)脱水缩合二肽(2)氨基和羧基羧基 3.(1)①种类②数目③排列顺序(2)肽链 空间结构 4.(1)物理和化学空间构象丧失(2)①蛋白 酶②蛋白质变性 【教材拓展】 (1) COOH (2)-CH、CH,一SH、 H 一(CH2),一NH、一CH2COOH(3)提示：“氨基酸” 代表了其分子结构中的主要部分，即氨基和羧基。(4)提 示：每种氨基酸分子中至少含有一个氨基和一个羧基，并 且都连接在同一个碳原子上，部分氨基酸分子中含有一个 以上的氨基或羧基，多出来的氨基或羧基位于R基上。 【要点精析】 变式训练A【解析】组成蛋白质的氨基酸有21种， 所以该多肽的侧链基团最多有21种，A错误；该多肽链由 31个氨基酸构成，其含有的肽键数=氨基酸数-肽链数= 31-1=30(个)，C正确；该多肽链由31个氨基酸构成， 形成过程中脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数=31-1= 30(个)，其相对分子质量减少18×30=540，D正确。