河南省郑州市郑州航空港区高级中学2026-2027学年高一年级上学期生物学阶段性巩固作业（人教版必修一第二章组成细胞的分子）

“组成细胞的分子”分层作业 一、作品基础信息 项目 填写内容 作品名称 【“组成细胞的分子”阶段作业】 学段学科 【高中】【生物学】 适用年级 【高一年级】 教材版本 【人教版】 对应内容 【必修一第二章 组成细胞的分子】 作业类型 【课后巩固作业】 完成时长 总时长75分钟 设计者 【周凯星】 二、设计背景与意图 1. 课标与教材分析 · 课标要求： 依据《普通高中生物学课程标准（2017 年版 2020 年修订）》必修课程《分子与细胞》模块 “概念 1：细胞是生物体结构与生命活动的基本单位”，本作业对应的学科核心素养是生命观念、科学思维、科学探究、社会责任。 学业要求方面：能运用“结构与功能相适应”的观念分析蛋白质、核酸等分子的结构与功能关系；能设计并实施检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的实验，如实记录并分析结果。 · 教材地位： 本单元的学科概念体系可概括为“大概念—重要概念—次位概念”三个层级，各层级概念及对应关系如下表所示。 概念层级 概念表述 大概念 细胞是生物体结构与生命活动的基本单位 重要概念 1.1　细胞由多种多样的分子组成，包括水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质和核酸等，其中蛋白质和核酸是两类最重要的生物大分子 次位概念 1.1.1　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 次位概念 1.1.2　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 次位概念 1.1.3　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 次位概念 1.1.4　概述糖类有多种类型，它们既是细胞的重要结构成分，又是生命活动的主要能源物质 次位概念 1.1.5　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 次位概念 1.1.6　阐明蛋白质通常由20种氨基酸分子组成，它的功能取决于氨基酸序列及其形成的空间结构，细胞的功能主要由蛋白质完成 次位概念 1.1.7　概述核酸由核苷酸聚合而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子 本单元是学生高中阶段第一次系统建构“生物大分子”概念、第一次完整体会“结构与功能相适应”生命观念的单元，也是比较、归纳、模型建构等科学思维方法训练的起点。承接第一章“走近细胞”确立的“细胞是基本的生命系统”观念，把认识从细胞水平推进到分子水平；同时为第三章细胞的基本结构及后续所有细胞生命活动（物质运输、能量供应、增殖分化）提供物质基础。 · 教学重难点： 教学重点 1. 组成细胞的元素与主要化合物及其分类体系； 2. 糖类的种类与作用、脂质的种类与作用； 3. 蛋白质的基本单位 —— 氨基酸及脱水缩合形成多肽的过程； 4. 蛋白质结构多样性与功能多样性的关系； 5. 核酸的种类、基本单位（核苷酸）与功能，DNA与RNA的区别； 6. 检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的原理与操作。 教学难点 1. 氨基酸脱水缩合过程的理解及肽键数、脱去水分子数、游离氨基和羧基数、相对分子质量变化等定量计算； 2. 蛋白质多样性的原因及其与功能相适应逻辑关系的建立； 3.“核苷酸排列顺序储存遗传信息”的抽象理解； 4. 有机物检测实验中材料选择与试剂原理的辨析（还原糖需水浴加热、脂肪鉴定需制片镜检等）。 2. 学情分析 维度 具体描述 已有基础 知识层面：初中已学习“食物中的营养物质”，对糖类、脂肪、蛋白质的功能有初步印象； 能力层面：已掌握显微镜使用等基本实验技能，具备初步的观察记录、数据分析和识读成分表、曲线图的能力； 现有困惑 1.微观抽象：氨基酸、核苷酸等分子远超生活经验，“看不见摸不着”，学生容易停留在机械记忆； 2.概念混淆：脱水缩合与化学“失水”混淆；蛋白质多样性的 “直接原因/根本原因”表述易混；还原糖与非还原糖、切片与匀浆等实验细节易错； 3.计算缺乏方法：对肽键数、水分子数、氨基/羧基数的计算缺少规律化思路，易出错； 4.结构—功能对应难建立：难以理解“分子结构差异→功能差异”的因果链，例如蛋白质功能多样而糖类主要供能的原因。 差异分析 基础差异：不同生源校初中生物、化学教学深度不同，部分学生尚未系统学习分子、原子概念，理解脱水缩合存在困难 —— 作业需设置低起点的基础巩固题与选做的拓展题； 认知风格差异：有的学生擅长抽象推理，有的依赖直观图示与模型 —— 作业宜兼顾文字推理与图表模型； 3. 设计意图 1．设计理念：以课程标准内容要求和学业质量水平为依据，遵循“面向全体、关注差异”的原则，将单元作业划分为基础巩固、迁移应用、拓展提升三个层次，分别对应“记忆与理解”“应用与分析”“评价与创造”的认知水平，实现作业的层次性、选择性与发展性。全卷以“细胞的分子组成”为知识主线，覆盖元素→无机物→有机物（糖类、脂质、蛋白质、核酸）全部核心内容；题型上“选择（识记/辨析）→填空（综合/探究）→识图计算”难度递进；两道原创题分别以生活消费情境（蜜雪冰城）和前沿科学成就（诺贝尔奖）切入，体现 “情境化命题”导向；素养层面覆盖生命观念、科学思维、科学探究、社会责任四个维度，实验题（20题）和综合计算题（21题）承担区分功能。 2．使用建议：基础巩固为必做作业，用于知识点的即时巩固；迁移应用为必做作业，用于单元复习阶段的综合运用；拓展提升为选做作业，供学有余力的学生完成。教师可根据学情灵活调整各层作业的题量与难度。 三、作业目标 目标1（对应次位概念1.1.1） 说出组成细胞的主要元素和化合物，阐明生物大分子以碳链为骨架的基本特征；运用检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的方法，鉴定常见食物中的营养成分。 目标2（对应次位概念1.1.2、1.1.3） 说明水在细胞中的存在形式及作用，举例说出无机盐在维持细胞和生物体正常生命活动中的重要作用。 目标3（对应次位概念1.1.4、1.1.5） 概述糖类的种类和功能，举例说出脂质的不同种类及其对维持细胞结构和功能的重要作用。 目标4（对应次位概念1.1.6） 阐明蛋白质的基本组成单位——氨基酸的结构特点，概述氨基酸通过脱水缩合形成肽链、进而形成具有特定空间结构蛋白质的过程，阐明蛋白质结构的多样性及其功能，说明蛋白质是生命活动的主要承担者。 目标5（对应次位概念1.1.7） 概述核酸的种类、基本组成单位及其在细胞中的分布，阐明核酸是储存与传递遗传信息的生物大分子。 　单元学习目标与学科核心素养对应 学习目标 生命观念 科学思维 科学探究 社会责任 目标1 √ √ √ 目标2 √ √ √ 目标3 √ √ √ 目标4 √ √ 目标5 √ √ 注：“√”表示该目标重点达成的核心素养维度。 四、作业内容与目标对应表 题号 题型 题目概要 对应作业目标编号 设计意图 参考答案/评价要点 1 单选题 考查细胞中元素的基本概念。 1 识记层基础题，检验学生对元素分类和存在形式的准确区分。 D 2 单选题 以表格形式给出斐林试剂、双缩脲试剂、苏丹Ⅲ染液、碘液四种检测试剂的现象与结论，考查糖类、蛋白质、脂肪、淀粉鉴定实验的试剂—现象—结论对应关系。 1 考查物质鉴定实验的核心知识，重点训练结论推断的严谨性，渗透科学思维中“证据与结论必须匹配”的严谨态度。 A 3 单选题 以学生熟悉的“蜜雪冰城柠檬水”为情境，综合考查活细胞中含量最多的化合物、含量最高的元素、自由水的存在形式与功能。 1、2、3 原创情境题，用消费场景切入，将抽象的分子组成知识与生活体验关联，落实“学以致用”， 综合检验学生对“化合物的含量—元素—存在形式—功能”多维度知识的掌握。 C 4 单选题 结合功能饮料、生理盐水、甲状腺激素含I、血红蛋白含Fe等真实情境，考查无机盐的存在形式与功能、结合水的概念、生理盐水的作用。 2 将无机盐知识置于人体健康场景中考查，体现理论联系实际，重点考查学生对“无机盐以离子形式为主、少数以化合物形式存在”这一结论的准确记忆。 C 5 单选题 考查糖类的元素组成、蔗糖水解产物、葡萄糖的功能。 3 纠正学生最易混淆的几个概念，为后续糖类与脂质转化（第7、17题）做铺垫。 C 6 单选题 考查磷脂的元素组成与在膜结构中的作用、性激素的化学本质、脂肪的分布范围、脂肪的保温功能。 3 覆盖脂质三大类（脂肪、磷脂、固醇）的核心知识，考查学生对脂质种类—元素—分布—功能对应关系的准确辨析，落实结构与功能观。 D 7 单选题 以“糖类充足时大量转化为脂肪、脂肪不能大量转化为糖类”的代谢理论为背景，结合糖尿病、减肥、饮食控制等情境进行判断推理。 3 应用层推理题，考查学生用理论解释生活现象的能力（科学思维）。 A 8 单选题 考查蛋白质的元素组成、常见蛋白质的判别（胰岛素、胃蛋白酶、胆固醇、抗体）、酒精消毒原理、蛋白质多样性的原因。 4 综合考查蛋白质基础知识。干扰项指向三个易错点：蛋白质一定含 P（实际主要含 C、H、O、N，有的含 S、P）、胆固醇属于蛋白质（实为脂质）、把“氨基酸结构多样”当作蛋白质种类繁多的原因（正确原因是氨基酸的种类、数目、排列顺序及肽链空间结构多样），其中酒精消毒选项联系生活实际，体现知识的应用价值。 C 9 单选题 以蛋白质变性的概念和变性示意图为情境，考查变性后空间结构不可恢复、肽键不断、酒精消毒原理、变性蛋白更易水解等特征。 4 围绕 “变性只破坏空间结构、不破坏肽键”这一核心概念考查学生深度理解。 B 10 单选题 给出四种化合物的结构式，判断哪些属于构成蛋白质的氨基酸。 4 基础识图题，直接考查氨基酸的结构通式及判断标准。训练学生对结构通式的识别与迁移，防止只记文字结论而不会看图。 A 11 单选题 给出二肽结构示意图，考查氨基、羧基、肽键的识别，R基与氨基酸种类的关系，以及两种氨基酸组成二肽的种类数。 4 识图题，考查二肽结构的组成识别及“多肽种类受氨基酸排列顺序影响”的推理。由浅入深引导学生从单体排列理解多聚体的多样性。 D 12 单选题 以2026年诺贝尔生理学或医学奖（光敏蛋白调控神经细胞、光遗传学技术）为情境，考查蛋白质彻底水解产物、脱水缩合产生水、蛋白质与生命系统、蛋白质变性。 4 原创情境题，将前沿科学成就（把绿藻感光蛋白用于大脑研究）转化为蛋白质共性知识考查，既检验基础知识的掌握与迁移，又渗透科学本质教育，引导学生关注生命科学前沿、体会基础研究到应用转化的价值。 D 13 单选题 考查核酸的分类、病毒与细胞生物中含氮碱基和核苷酸的种类数目。 5 聚焦“细胞生物含DNA 和RNA（5种碱基、8种核苷酸），DNA病毒 /RNA病毒各含4种碱基、4种核苷酸”这一核心区分。考查学生能否根据生物类型正确推算碱基与核苷酸数目，训练分类比较的思维方法。 D 14 单选题 给出核苷酸长链部分示意图，考查核苷酸的基本组成、长链中五碳糖与磷酸的连接方式、依据碱基种类判断核酸类型、生物大分子多样性的原因。 5 识图分析题，综合考查核酸链的结构特征，帮助学生巩固相关知识点 C 15 单选题 以“多聚体”为共同视角，对比考查蛋白质和核酸的单体构成、合成过程产生水、彻底水解产物，并联系病毒（HIV）的遗传物质。 4、5 对比归纳题，考查学生对两类生物大分子“单体—多聚体—水解”关系的系统理解。 B 16 单选题 以概念模型（大概念包含小概念的集合图）为载体，考查固醇、元素、储能物质、生物大分子等概念的上下位关系判断。 3、4、5 通过模型构建考查学生对概念外延关系的理解。该题训练学生用模型表达和检验概念关系，落实科学思维中“模型与建模”的核心素养。 C 17 识图作答题 结合“糖类消化吸收后的代谢途径图”（图 1）和“饥饿条件下血浆葡萄糖、酮体浓度变化图”（图2），考查淀粉→葡萄糖→糖原的代谢途径、纤维素与淀粉的结构差异、糖类的储能功能、糖类与脂肪的相互转化、饥饿时脂肪分解与酸中毒的关系。 3 综合读图题，是本卷中对“物质与能量观”考查最集中的一题。图 1 侧重知识网络构建（单糖—二糖—多糖、肌糖原与肝糖原功能的区分），图2以酮体浓度为线索，将脂肪分解代谢与血糖调节、酸中毒联系起来，考查图文转换和因果推理能力；最后一问联系临床（长期禁食需注射葡萄糖防酮症酸中毒），渗透生命健康观念。 【答案】（1）葡萄糖 组成单位（葡萄糖）之间的连接方式不同 (2)肌糖原和肝糖原 作为储能物质 C (3)大量 少量 (4)加快 脂肪大量分解产生过多酮体 18 识图作答题 给出具有镇痛作用的药物分子结构式，考查游离氨基/羧基数、氨基酸种类数、氨基酸结构通式、R基、脱水缩合过程中水分子与肽键的计算、核糖体功能、酵母菌细胞壁成分，以及 “只能注射不能口服”的原因。 4 综合识图计算题，把蛋白质结构知识放入“基因工程生产药物” 的现代生物技术情境中，实现“蛋白质结构—合成场所—微生物细胞结构”的跨知识点整合。脱水缩合的计算（水分子数=肽键数=氨基酸数−1）考查定量分析能力；“口服失效”一问把知识转化为实际应用，体现生物技术的社会价值。 【答案】（1）1 3 3 R基 (2)脱水缩合 4 4 核糖体 几丁质 (3)该药物化学本质是多肽，口服后会在消化道内被蛋白酶水解，失去原有生理作用 19 识图作答题 以第2章知识思维导图为框架，依次考查碳元素（生命核心元素）、蛋白质与酶、糖原的分布与功能、DNA 与 RNA 的组成差异、脂肪的组成成分与功能。 1、3、4、5 以大概念整合全章，通过思维导图这一结构化工具考查学生对“元素→化合物→单体→多聚体→功能”知识体系的整体建构情况。从识记（甲为C）到综合运用（核酸链中⑤的识别），层层递进，引导学生用系统化、结构化的方式复习，落实 “大概念”教学理念。 【答案】（1）C (2)酶 葡萄糖 (3)肝脏和肌肉细胞 肝糖原 (4)② ③ 腺嘌呤脱氧核糖核苷酸/腺嘌呤脱氧核苷酸 (5)甘油和脂肪酸 保温、缓冲、减压 20 综合应用题 以“探究洋葱鳞片叶中的糖是淀粉还是可溶性还原糖”为课题，完成实验原理（碘液、斐林试剂）、实验步骤（对照设置、水浴加热条件）及三种可能现象的分析填空。 1 经典科学探究实验题，全面考查科学探究素养：实验原理的识记（淀粉用碘液、还原糖用斐林试剂）、实验操作的规范性（两支试管对照、斐林试剂现配现用、50～65℃水浴加热）、以及“现象—结论”的对应推断（三种结果分别说明只含还原糖、只含淀粉或两者兼有），训练学生实验设计的严密性与结果分析的逻辑性。 【答案】碘液 斐林 取两支试管，分别编号为A、B 1mL现配的斐林试剂 50—65℃温水 2滴碘液 若观察到A管有砖红色沉淀,B试管没有蓝色出现，说明洋葱肥大的鳞片叶中所含的糖只有可溶性还原糖而没有淀粉 若观察到A试管无砖红色沉淀,B试管有蓝色出现,说明洋葱肥大的鳞片叶中所含的糖没有可溶性还原糖而只有淀粉 若观察到A试管有砖红色沉淀,B试管有蓝色出现,说明洋葱肥大的鳞片叶中所含的糖既有可溶性还原糖又有淀粉 21 综合应用题 综合给出多糖结构图、核苷酸链图、血红蛋白及 β链氨基端序列示意图，考查植物储能物质淀粉、核苷酸与 RNA 的判定、肽链中氨基酸种类与肽键数、血红蛋白分子中游离氨基/羧基的计数及分子质量计算。 3、4、5 压轴综合题，将三类生物大分子的结构模式图整合呈现，考查识图、计数、定量计算等多维能力。血红蛋白一问要求学生将“四条肽链”与“每条链至少含 1 个氨基、1个羧基”结合推理出“至少 4 个氨基、4 个羧基”，同时通过分子质量算式反向验证肽键数与二硫键数，综合考查知识迁移与定量分析能力，是全卷能力要求最高的题。 【答案】(1)淀粉 (2)核苷酸 ② 核糖核酸 (3)3 脱水缩合 3 (4)8 6 五、作业评价 （一）评价方式 1．学生自评：完成作业后对照参考答案和评价标准自查，标注错题并分析错因。 2．同伴互评：迁移应用、拓展提升等作业可在小组内交换评阅，互相学习、共同提高。 3．教师评价：教师依据评价量表对作业完成质量进行等级评定，针对共性问题统一讲评，并对个别学生进行补救辅导。 （二）单元作业评价量表 评价维度 评价要点 自评 互评 师评 知识掌握 概念表述准确，无科学性错误 思维水平 能运用概念解释情境，逻辑清晰、证据充分 探究能力 实验设计科学规范，分析与结论合理 学习态度 按时完成，书写规范，能主动反思订正 评定等级：优秀、良好、合格、待努力。 6、 试题详情 基础巩固：单选题 （原创）1．下列关于细胞中元素的叙述中正确的是（ ） A．C、Cu、Zn、Fe等是细胞内的微量元素 B．组成细胞的元素大多以离子的形式存在 C．细胞中的微量元素因含量极少，所以生物体内可以没有 D．组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到 2.某生物小组欲通过实验检测某植物种子中的有机物。下列实验试剂、现象和结论，对应错误的是（ ） 选项 试剂 现象 结论 A 斐林试剂 出现砖红色沉淀 含有葡萄糖 B 双缩脲试剂 出现紫色 可能含有蛋白质 C 苏丹Ⅲ染液 出现橘黄色 含有脂肪 D 碘液 出现蓝色 含有淀粉 A．A B．B C．C D．D （原创）3. 蜜雪冰城的柠檬水因其实惠的价格和酸甜的口感而深受消费者青睐。柠檬蕴含丰富的维生素、柠檬酸等营养成分，下列相关叙述正确的是（ ） A．柠檬果肉细胞中含量最多的化合物是蛋白质 B．柠檬果肉细胞中含量最高的元素是C C．柠檬细胞中的水主要以自由水的形式存在，自由水是细胞内的良好溶剂 D．柠檬细胞的细胞膜中含有磷脂和胆固醇 4. 下列关于元素和无机盐与人体健康的叙述，正确的是（ ） A．运动员在跑步后常喝功能饮料是因为其中的各种无机盐可以为机体供能 B．结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖和脂肪等物质结合 C．医用生理盐水是质量分数为0.9%的氯化钠溶液可维持细胞的正常形态 D．甲状腺激素含I、血红蛋白含Fe，说明无机盐在细胞内主要以化合物的形式存在 5. 下列有关糖类物质的叙述，正确的是（ ） A．纤维素的元素组成是C、H、O、N B．1分子蔗糖水解能产生2分子葡萄糖 C．核糖是含有5个碳原子的单糖 D．葡萄糖是植物细胞中的重要储能物质 6. 下列关于脂质的叙述，正确的是（ ） A．磷脂由C、H、O三种元素组成，是构成液泡膜的主要成分 B．性激素的化学本质是蛋白质，能促进人和动物生殖器官的发育 C．脂肪只存在于动物的脂肪细胞中，而植物细胞中没有 D．企鹅体内的脂肪有减少热量散失、维持体温恒定的作用 7. 研究表明，糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪；而脂肪一般只在糖类供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类。根据这一理论，以下说法或做法正确的是（ ） A．糖尿病病人因糖类供能不足，引起脂肪分解供能，其皮下脂肪一般会变薄 B．只要运动和多吃瘦肉类食物就可以减少脂肪的堆积，从而达到控制体重的目的 C．因为脂肪不能大量转化为糖类，所以糖尿病病人不必限制脂肪的摄入量 D．糖类和脂肪之间可以相互转化，所以它们的组成元素和单体完全相同 8. 组成细胞的有机物中含量最多的就是蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。下列叙述正确的是（ ） A．蛋白质分子由C、H、O、N、P五种元素构成 B．胰岛素、胃蛋白酶、胆固醇、抗体都属于蛋白质 C．使用酒精消毒可以破坏细菌蛋白质特定的空间构象 D．氨基酸结构多样是细胞中蛋白质种类繁多的原因 9. 蛋白质变性是指蛋白质受到某些理化因素作用后，其空间结构被破坏，生物活性随之丧失的现象。下图是正常蛋白质变性后的示意图。下列分析错误的是（ ） A．蛋白质变性后一般不能恢复原来的状态 B．蛋白质变性后，营养价值降低 C．酒精可以使细菌的蛋白质变性，从而达到消毒的目的 D．推测变性后的蛋白质更易被水解 10. 下列物质中，属于构成蛋白质的氨基酸的是（ ） A． B． C． D． 11. 如图为某二肽分子的结构示意图，有关叙述错误的是（ ） A．①代表氨基、③代表羧基 B．②代表肽键，形成过程有水的生成 C．R1和R2决定氨基酸的种类 D．由图中两种氨基酸构成的二肽只有图示1种 （原创）12. 从发现绿藻中的感光蛋白，到用它调控神经细胞，2026年诺贝尔生理学或医学奖得主卡尔·戴塞罗思、彼得·黑格曼和格奥尔格·内格尔以及其他研究者，把一种微小生命的本领变成了探索大脑记忆、感觉和行为的重要工具。下列叙述错误的是（ ） A．光敏蛋白彻底水解的产物是氨基酸 B．光敏蛋白由其单体合成的过程中会产生水 C．光敏蛋白属于系统 D．光敏蛋白不会发生变性 13. 关于DNA和RNA的叙述，正确的是（ ） A．核酸包括脱氧核苷酸和核糖核苷酸两类 B．烟草花叶病毒中有5种含氮碱基，5种核苷酸 C．烟草中共有4种含氮碱基，4种核苷酸 D．蓝细菌中既有DNA，又有RNA 14. 如图为某核苷酸长链的部分示意图，下列叙述正确的是（ ） A．④的名称为胞嘧啶核糖核苷酸 B．该长链中每个五碳糖都与两个磷酸相连 C．可以根据基本单位中①的种类不同来判断核酸的种类 D．核酸与多糖等生物大分子结构的多样性仅取决于单体数量的多少 15. 蛋白质是生命活动的主要承担者，核酸是遗传信息的携带者，两者都是由单体组成的多聚体。下列关于两者的叙述错误的是（ ） A．仅由两者组成的生物最可能是病毒 B．两者彻底水解的产物都是其单体 C．两者由其单体合成的过程中都会产生水 D．HIV病毒的遗传信息储存在RNA中 16. 模型构建是生物学研究和学习的一种重要方法。图示生物学概念模型，相关叙述不正确的是（ ） A．若①为固醇，则②③④可表示胆固醇、性激素、维生素D B．若①为丙氨酸和甘油共有的元素，则②③④可表示C、H、O C．若①为人体内储能物质，则②③④可表示脂肪、淀粉、糖原 D．若①为生物大分子，则②③④可表示多糖、蛋白质、核酸 迁移应用：识图作答题 17. 小麦是我国主要的粮食作物之一，全麦面粉中含有淀粉和纤维素等糖类。图1表示部分糖类在人体中被消化吸收之后的部分代谢途径，字母表示相关物质。回答下列问题： (1)淀粉水解后变成[A]_____才能被人体吸收，而纤维素却很难被消化吸收；纤维素与淀粉化学性质不同的原因是________，导致二者的空间结构不同。 (2)分布在肌肉和肝脏中的多糖B和C是________，它们在人和动物细胞中的主要作用是________。当人体血液中葡萄糖含量低于正常值时，________（填字母）便分解产生葡萄糖及时补充。 (3)糖类和脂肪之间相互转化的程度是有明显差异的。糖类在供应充足时，可以________（填“大量”或“少量”）转化为脂肪；糖类供能不足时，脂肪________（填“大量”或“少量”）转化为糖类。 (4)图2表示饥饿条件下人体血浆中葡萄糖和酮体的浓度变化。酮体是脂肪酸分解代谢的中间产物，其酸性较强。据图2可知，饥饿条件下脂肪的分解速度_________。人在长期不能进食时需注射葡萄糖溶液，除了及时满足人体的能量需求外，还可避免_____________，导致酸中毒。 18. 某种药物具有镇痛作用，它的基本组成单位是氨基酸，下图为其结构式。 (1)该药物含有________个游离的氨基和________个游离的羧基。该分子是由________种氨基酸组成，请写出氨基酸的结构通式________，造成氨基酸种类不同的原因是________的不同，形成图中化合物最右侧氨基酸的R基为________。 (2)该药物的生产过程是利用现代生物技术将控制合成该化合物“前体”的基因（具有遗传效应的DNA片段）导入大肠杆菌，在大肠杆菌细胞中将氨基酸经________过程形成化合物，该过程失去了________分子的水，形成________个肽键。此过程也可使用酵母菌代替大肠杆菌，原因是两者均具有合成该化合物的场所——________（细胞器），两者细胞壁成分也有差异，酵母菌细胞壁的主要成分是________。 (3)该药物只能注射不能口服，原因是________。 19. 生命的形态和功能是多样的，无论是重达上百吨的蓝鲸，还是小到不足万亿分之一克的细菌，它们都是由物质构成。不同物质结构不同，决定了其功能的差异。某同学在学习必修1第2章“细胞的分子组成”后总结了以下思维导图（如图） 请回答下列问题： (1)甲元素占细胞干重的40%以上，称为生命的核心元素，则甲为________。 (2)若Ⅳ具有催化作用、X是V的基本单位，则Ⅳ、X分别是______、______。 (3)V位于__________细胞中，其中的________能在血糖过低时分解成葡萄糖。 (4)Y和Z在组成上的不同体现在图中______和______（填序号）上。若图右侧的核酸链为Ⅱ的部分结构，则⑤的中文名称是______。 (5)I由____________构成（填物质），不仅是细胞内良好的储能物质还具有__________作用（至少答两点）。 拓展提升：综合应用题 20. 在欧美，洋葱被誉为“蔬菜皇后”。医学研究表明，洋葱营养价值极高，在其肥大的鳞片叶中含糖量约为8.5%。那么洋葱肥大的鳞片叶中所含的糖是淀粉还是可溶性还原糖，或者是二者均含有呢？某生物学兴趣小组的同学以此为课题进行了相关探究。请你帮忙完成下面的实验研究报告。 （1）实验目的：探究洋葱肥大的鳞片叶中所含的糖是淀粉还是可溶性还原糖，或者是二者均含有。 （2）实验原理：淀粉可用__________来检测，可溶性还原糖可用_____________试剂来检测。 （3）实验材料和用具：洋葱，所需试剂和仪器等。 （4）实验步骤： ①制备洋葱组织样液，__________,并各加入2mL样液。 ②向A试管中加入__________, 摇匀，放入盛有__________的大烧杯中加热约2min,观察试管中的颜色变化。 ③向B试管中加入__________,摇匀，观察试管中的颜色变化。 （5）可能出现的实验现象及分析： ①___________________________________________________________________。 ②___________________________________________________________________。 ③____________________________________________________________________。 21. 下图分别为生物体内的生物大分子的部分结构模式图，请据图回答问题： (1)甲图中的三种物质都是由许多单糖连接而成的，其中属于植物细胞中的储能物质的是________。 (2)乙图化合物的基本组成单位是________，即图中b字母所示的结构，各基本单位之间是通过________（填“①”“②”或“③”）连接起来的。若乙图是某生物大分子部分结构且含有尿嘧啶，该生物大分子是________（填中文名称）。 (3)图2片段是由________种氨基酸________而成的，含有________个肽键。 (4)如图所示血红蛋白分子中有574个氨基酸合成的四条肽链，其中α、β链各2条，图1是其四级结构示意图，图2是图1中β链氨基端的氨基酸序列。所有肽链盘曲过程中形成了三个二硫键（二硫键的形成过程可表示为：—SH+—SH→—S—S—+2H），若组成图中蛋白质分子的氨基酸的平均相对分子质量是m，则该蛋白质的分子质量为574m-570×18-3×2。若两条β肽链完全相同，据两图可知，一个血红蛋白分子至少含有 ______ 个羧基，至少含有 ______ 个氨基。 7、 答案与解析 1、 【答案】D 【解析】A、C是细胞内的大量元素，Cu、Zn、Fe等是细胞内的微量元素，A错误； B、组成细胞的元素大多以化合物的形式存在，B错误； C、微量元素虽然含量较低，但它们对维持细胞正常的结构和生命活动均起着重要作用，不可缺少，C错误； D、组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到，体现了生物界与非生物界的统一性，D正确。 故选D。 2、【答案】A 【解析】A、斐林试剂在水浴加热条件下与还原糖反应生成砖红色沉淀，还原糖包含葡萄糖、果糖、麦芽糖等多种类型，因此出现砖红色沉淀仅能说明种子中含有还原糖，无法确定一定是葡萄糖，A错误； B、双缩脲试剂可与含有肽键的物质（主要是蛋白质）发生紫色反应，出现紫色现象可推断种子可能含有蛋白质，B正确； C、苏丹Ⅲ染液可将脂肪染为橘黄色，出现橘黄色说明种子含有脂肪，C正确； D、淀粉遇碘液会显蓝色，出现蓝色说明种子含有淀粉，D正确。 3、 【答案】C 【解析】A、细胞鲜重中含量最多的化合物是水，A错误； B、柠檬果肉细胞鲜重中含量最高的元素是O，B错误； C、细胞中的水绝大多数以自由水的形式存在，自由水是细胞内的良好溶剂，可参与多种生化反应、运输营养物质和代谢废物等，C正确； D、 柠檬果肉细胞的细胞膜中含有磷脂但不含有胆固醇，胆固醇是动物细胞膜的特有成分，D错误。 4、【答案】C 【详解】A、无机盐不能为机体生命活动提供能量，功能饮料中的无机盐主要作用是调节渗透压、维持酸碱平衡等，A错误； B、结合水是水与蛋白质、多糖等亲水性物质结合的形式，脂肪属于疏水性物质，不能与水结合形成结合水，B错误； C、质量分数为0.9%的氯化钠溶液的渗透压与人体细胞外液渗透压基本相等，可避免细胞吸水涨破或失水皱缩，维持细胞的正常形态，是常用的医用生理盐水，C正确； D、无机盐在细胞内主要以离子的形式存在，只有少数无机盐参与构成细胞内的复杂化合物，D错误。 5、【答案】C 【详解】A、纤维素属于多糖，组成只有C、H、O，不含N元素，A错误； B、蔗糖属于二糖，1分子蔗糖水解可产生1分子葡萄糖和1分子果糖，1分子麦芽糖水解才会产生2分子葡萄糖，B错误； C、核糖属于五碳单糖，分子中含有5个碳原子，C正确； D、葡萄糖是细胞生命活动的主要能源物质，植物细胞中的重要储能物质是淀粉，D错误。 6、【答案】D 【详解】A、磷脂的元素组成为C、H、O、N、P，不只含有C、H、O三种元素，磷脂是构成包括液泡膜在内的生物膜的主要成分，A错误； B、性激素的化学本质是脂质中的固醇类，不属于蛋白质，它可以促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成，B错误； C、脂肪既存在于动物细胞中，也存在于植物细胞中，比如花生、油菜等植物的种子细胞中就含有大量脂肪，C错误； D、脂肪是良好的绝热体，企鹅体内的脂肪可以减少热量散失，起到维持体温恒定的作用，D正确。 7、【答案】A 【详解】A、糖尿病病人因胰岛素分泌不足或细胞对胰岛素敏感性下降，导致糖类无法被正常利用供能，机体就会分解脂肪供能，消耗皮下储存的脂肪，因此皮下脂肪一般会变薄，A正确； B、瘦肉类的主要成分是蛋白质，若蛋白质摄入过量，多余的蛋白质也会转化为脂肪，同时若不限制糖类的摄入，充足的糖类仍可大量转化为脂肪，无法达到控制体重的目的，B错误； C、脂肪虽然不能大量转化为糖类，但脂肪分解产生的甘油等物质可以转化为糖类，会升高血糖，同时过多摄入脂肪会加重代谢负担，糖尿病病人仍需要限制脂肪的摄入量，C错误； D、糖类和脂肪的组成元素都是C、H、O，但二者组成单位不同：糖类的单体是单糖，脂肪不属于生物大分子，没有单体，基本组成单位是甘油和脂肪酸，D错误。 8、【答案】C 【详解】A、蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N，部分蛋白质还含有S等元素，A错误； B、胰岛素、胃蛋白酶、抗体的本质是蛋白质，但胆固醇属于脂质中的固醇类物质，不属于蛋白质，B错误； C、酒精消毒的原理是使细菌的蛋白质发生变性，破坏蛋白质特定的空间构象，使其失去生理活性，C正确； D、蛋白质种类繁多的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，以及肽链盘曲折叠形成的空间结构千差万别，组成生物体蛋白质的氨基酸有统一的结构通式，并非氨基酸结构多样，D错误。 9、【答案】B 【详解】A、蛋白质变性是其空间结构被破坏，该过程大多是不可逆的，因此变性后一般不能恢复原来的状态，A正确； B、蛋白质的营养价值由其氨基酸的种类、数量和比例决定，蛋白质变性仅破坏空间结构，肽键未断裂，氨基酸的组成没有变化，因此营养价值不会降低，B错误； C、酒精能够破坏细菌蛋白质的空间结构，使细菌蛋白质变性失活，从而达到消毒的目的，C正确； D、变性后的蛋白质空间结构舒展，肽键暴露，更容易被蛋白酶作用发生水解，D正确。 10、【答案】A 【详解】A、结构为NH2−CH2−COOH，中间的碳原子同时连接了氨基（−NH2）、羧基（−COOH）、氢原子（−H），R基为−H，完全符合氨基酸的结构通式，A正确； B、氨基（−NH2）和羧基（−COOH）连接在不同的碳原子上（氨基连在第一个CH2，羧基连在末端COOH），不符合 “同一个碳原子连接氨基和羧基” 的要求，B错误； C、结构中碳原子存在双键（C=C），不符合氨基酸中心碳原子 “连接 4 个基团（氨基、羧基、氢、R 基）”的价键规则，C错误； D、结构中氨基（−NH2）和羧基（−COOH）没有连接在同一个碳原子上，D错误。 11、【答案】D 【详解】A、图中①为氨基（-NH2），③为羧基（-COOH），A正确； B、②是肽键，由氨基酸脱水缩合形成，该过程会生成一分子水，B正确； C、氨基酸的种类由R基决定，R1和R2的结构决定了对应氨基酸的种类，C正确； D、两种氨基酸构成二肽时，氨基酸的排列顺序不同可形成2种二肽：R1对应的氨基酸在氨基端、R2对应的在羧基端，或者R2对应的在氨基端、R1对应的在1羧基端，并非只有图示1种，D错误。 12、【答案】D A、光敏蛋白的单体是氨基酸，所以彻底水解后是氨基酸，A正确； B、氨基酸经脱水缩合反应形成蛋白质时有水生成，光敏蛋白的本质是蛋白质，所以合成过程中有水生成， B正确； C、系统指的是由多个相互关联、相互作用的部分组成的整体，这些部分共同协作以完成特定的功能或过程，光敏蛋白就是有特定功能的整体，C正确； D、光敏蛋白的本质是蛋白质，蛋白质在高温、过酸、过碱等环境下空间结构会被破坏而发生变性， D错误。 13、【答案】D 【详解】A、核酸包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）两类，脱氧核苷酸和核糖核苷酸是核酸的基本组成单位，不是核酸的分类，A错误； B、烟草花叶病毒是RNA病毒，仅含有RNA一种核酸，因此只含4种含氮碱基（A、U、C、G）、4种核糖核苷酸，B错误； C、烟草是真核生物，细胞内同时存在DNA和RNA，因此共有5种含氮碱基（A、T、C、G、U）、8种核苷酸（4种脱氧核苷酸+4种核糖核苷酸），C错误； D、蓝细菌是原核生物，属于细胞结构生物，所有细胞结构生物都同时含有DNA和RNA，D正确。 14、【答案】C 【详解】A、题图含有T，故题图为DNA长链；④由磷酸、脱氧核糖、胞嘧啶组成，名称为胞嘧啶脱氧核苷酸，不是胞嘧啶核糖核苷酸，A错误； B、DNA单链的一端仅有1个五碳糖与1个磷酸相连，其他五碳糖与两个磷酸相连，B错误； C、组成DNA的基本单位中五碳糖为脱氧核糖，组成RNA的基本单位中五碳糖为核糖，题图①为脱氧核糖，可以根据基本单位中①的种类不同来判断核酸的种类，C正确； D、核酸的结构多样性取决于核苷酸的数量和排列顺序；多糖的结构多样性取决于单糖的数量、连接方式等，并非仅取决于单体数量，D错误。 15、【答案】B 【详解】A、病毒仅由蛋白质和核酸组成，而细胞生物含有其他成分（如脂质、糖类等），A正确； B、蛋白质彻底水解的产物是氨基酸，但核酸彻底水解的产物是磷酸、五碳糖和含氮碱基，并非核苷酸，B错误； C、氨基酸经脱水缩合反应形成蛋白质时有水生成，核苷酸连接成核酸的过程也产生水，C正确； D、HIV的遗传物质是RNA，其遗传信息储存在RNA中，D正确。 16、【答案】C 【详解】A、固醇属于脂质，包含胆固醇、性激素、维生素D三类，因此若①为固醇，②③④可对应这三类物质，A正确； B、丙氨酸的元素组成为C、H、O、N，甘油的元素组成为C、H、O，二者共有的元素为C、H、O，B正确； C、淀粉是植物细胞特有的储能物质，人体内不存在淀粉，人体的储能物质包括脂肪、糖原等，C错误； D、多糖、蛋白质、核酸的相对分子质量均较大，都属于生物大分子，D正确。 17、【答案】（1） 葡萄糖 组成单位（葡萄糖）之间的连接方式不同 (2) 肌糖原和肝糖原 作为储能物质 C (3) 大量 少量 (4) 加快 脂肪大量分解产生过多酮体 【详解】（1）淀粉是多糖，彻底水解的产物是单糖葡萄糖，只有单糖才能被人体直接吸收；淀粉和纤维素的单体均为葡萄糖，但葡萄糖之间的糖苷键（连接方式）不同，导致二者空间结构和化学性质存在显著差异。 （2）动物肌肉中的多糖是肌糖原（B）、肝脏中的多糖是肝糖原（C），二者统称糖原，是动物细胞特有的储能物质；肌糖原不能直接分解为葡萄糖补充血糖，只有肝糖原（C）可在血糖浓度降低时分解产生葡萄糖，维持血糖稳定。 （3）糖类和脂肪的转化存在明显差异：糖类供应充足时可大量转化为脂肪储存，因此长期高糖饮食易发胖；但脂肪不能大量转化为糖类，仅能少量转化，因此糖类供能不足时，脂肪主要通过分解直接供能，转化为糖类的量很少。 （4）酮体是脂肪酸分解的中间产物，图2显示饥饿时酮体浓度快速升高，说明脂肪分解速度加快；酮体酸性较强，长期饥饿时脂肪大量分解会导致酮体积累过多，使血浆pH下降引发酸中毒，注射葡萄糖可减少脂肪分解，避免酮体过量积累。 18、【答案】(1) 1 3 3 R基 (2) 脱水缩合 4 4 核糖体 几丁质 (3)该药物化学本质是多肽，口服后会在消化道内被蛋白酶水解，失去原有生理作用 【详解】（1）结合图示可知，该药物含有1个游离的氨基和3个游离的羧基。氨基酸的不同因为R基的不同而不同，图示组成该分子的氨基酸有3种R基，因而推测该药物分子是由3种氨基酸组成，组成蛋白质的氨基酸的结构通式为，造成氨基酸种类不同的原因是R基的不同，结合氨基酸的结构通式可知，形成图中化合物最右侧氨基酸的R基为。 （2）该药物的生产过程是利用现代生物技术将控制合成该化合物“前体”的基因（具有遗传效应的DNA片段）导入大肠杆菌，在大肠杆菌细胞中将氨基酸经脱水缩合过程形成化合物，该化合物含有5个氨基酸形成一条肽链，因而该过程失去了5-1=4分子的水，形成4个肽键。此过程也可使用酵母菌代替大肠杆菌，因为两者均具有合成该化合物的场所—核糖体，但两者细胞壁成分有差异，酵母菌细胞壁的主要成分是几丁质，细菌细胞壁的成分是肽聚糖。 （3）该药物化学本质是多肽，口服后会在消化道内被蛋白酶水解，失去原有生理作用，因此，该药物使用过程中只能注射不能口服。 19、【答案】（1）C (2) 酶 葡萄糖 (3) 肝脏和肌肉细胞 肝糖原 (4) ② ③ 腺嘌呤脱氧核糖核苷酸/腺嘌呤脱氧核苷酸 (5) 甘油和脂肪酸 保温、缓冲、减压 【分析】1、图1中I是细胞内良好的储能物质，则I是脂肪；II、 III携带遗传信息，且II主要分布在细胞核，III主要分布在细胞质，所以II是DNA，III是RNA，Y是脱氧核苷酸，Z是核糖核苷酸；IV承担生命活动，所以IV是蛋白质，P为氨基酸；甲代表的元素是C、H、O， V是糖原，X是葡萄糖。 2、图2为核酸的部分结构示意图，①是磷酸，②是五碳糖，③是含氮碱基，④是鸟嘌呤脱氧核苷酸或鸟嘌呤核糖核苷酸，⑤是腺嘌呤脱氧核苷酸或腺嘌呤核糖核苷酸。 【详解】（1）生物大分子是以碳链为基本骨架的，“碳是生命的核心元素”“没有碳，就没有生命”，故占细胞干重的40%以上，称为生命元素的是C元素。 （2）IV承担生命活动，所以IV是蛋白质，IV具有催化作用，所以IV是酶；V是糖原，其基本单位是葡萄糖，即X表示葡萄糖。 （3）V是糖原，位于肝脏和肌肉细胞中，其中肝糖原能在血糖过低时分解成葡萄糖。 （4）II、 III携带遗传信息，且II主要分布在细胞核，III主要分布在细胞质，所以II是DNA，III是RNA，Y是脱氧核苷酸，Z是核糖核苷酸，Y和Z在组成上的不同体现在图中的②五碳糖和③含氮碱基上。若图右侧的核酸链为ⅡDNA的部分结构，则⑤表示腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子腺嘌呤构成。 （5）I是细胞内良好的储能物质，所以I是脂肪，由甘油和脂肪酸构成，脂肪除了具有储能作用外，还具有保温、缓冲、减压作用。 20、【答案】 碘液 斐林 取两支试管，分别编号为A、B 1mL现配的斐林试剂 50—65℃温水 2滴碘液 若观察到A管有砖红色沉淀，B试管没有蓝色出现，说明洋葱肥大的鳞片叶中所含的糖只有可溶性还原糖而没有淀粉 若观察到A试管无砖红色沉淀，B试管有蓝色出现，说明洋葱肥大的鳞片叶中所含的糖没有可溶性还原糖而只有淀粉 若观察到A试管有砖红色沉淀,B试管有蓝色出现，说明洋葱肥大的鳞片叶中所含的糖既有可溶性还原糖又有淀粉 【分析】本实验属于探究实验，因此实验结果有多种可能，根据实验目的可推测可能的结论，进而逆推得出对应的结果。 【详解】（2）淀粉遇碘变蓝，可用碘液来检测，可溶性还原糖可与斐林试剂共热产生砖红色沉淀，可用斐林试剂来检测。 （4）该实验中，加入的检测试剂属于自变量，组织样液的量和加入试剂的量均属于无关变量。根据实验目的，实验应分为两组。 ①制备洋葱组织样液， 取两支试管，分别编号为A、B,并各加入2mL样液。 ②斐林试剂需要现配现用，并需要水浴加热，因此应向A试管中加入1mL现配的斐林试剂， 摇匀，放入盛有50～65℃温水的大烧杯中加热约2min,观察试管中是否出现砖红色沉淀。 ③向B试管中加入碘液，摇匀，观察试管中液体是否变蓝。 （5）①若观察到A试管有砖红色沉淀，B试管没有蓝色出现，说明洋葱肥大的鳞片叶中所含的糖只有可溶性还原糖而不含淀粉；②若观察到A试管无砖红色沉淀，B试管有蓝色出现，说明洋葱肥大的鳞片叶中所含的糖没有可溶性还原糖而只含淀粉；③若观察到A试管有砖红色沉淀，B试管有蓝色出现，说明洋葱肥大的鳞片叶中所含的糖既有可溶性还原糖又有淀粉。 【点睛】解答第（5）小题时，思维过程是根据可能的结论推测对应的实验结果，这样能够做到条理清晰，但书写答案时一定先写结果，后写结论，否则答案是错误的。 21、【答案】（1）淀粉 (2) 核苷酸 ② 核糖核酸 (3) 3 脱水缩合 3 (4) 8 6 【分析】1、氨基酸分子互相结合的方式是：一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接，同时脱去一分子的水，这种结合方式叫做脱水缩合。由两个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫做二肽。 2、蛋白质结构多样性的直接原因：构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和多肽盘曲折叠形成的方式以及其形成的空间结构有关。 【详解】（1）图甲表示多糖，多糖由许多单糖（葡萄糖）连接而成，其中属于植物细胞中的储能物质的是淀粉。 （2）乙表示核酸，核酸的组成单位是核苷酸，核苷酸之间通过②磷酸二酯键连接而成。由于尿嘧啶是RNA的特有碱基，所以若乙图化合物含有尿嘧啶，则乙图表示的化合物是核糖核酸。 （3）图2中含有三个肽键（③⑤⑦），连接四个氨基酸，对应的R基分别为②④⑥⑧，其中⑥⑧相同，所以图2片段由三种、四个氨基酸脱水缩合而成。 （4）图2表示β链有2个氨基酸的R基含有羧基，1个氨基酸中的R基含有氨基，因此该β链中至少含有3个羧基，2个氨基，若两条β肽链完全相同，则2条β链中的羧基至少是6个，氨基4个，2条α链至少含有羧基2 个，氨基2个，因此一个血红蛋白分子至少含有8个羧基，6个氨基。 学科网（北京）股份有限公司 $