必修一 第一单元 第2讲 细胞中的无机物、糖类和脂质

.,第2讲细胞中的无机物、糖类和脂质,.,1.细胞中的元素(1)元素的来源、分类和存在形式,考点一细胞中的元素和化合物、无机物,C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu,C,C、H、O、N,.,(2)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系,统一,差异,.,2.细胞中的化合物,水,无机盐,.,正确区分鲜重、干重的元素和化合物的含量,.,3.细胞中的无机物(1)细胞中的水细胞中水的存在形成和功能,细胞结构,化学反应,液体环境,.,自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系,.,(2)细胞中的无机盐,离,子,主动,复杂,化合物,生命活动,.,(人教版必修1P36技能训练改编)小麦幼苗的正常生长需要多种无机盐，你如何设计实验证明某种无机盐“A”是否为幼苗生长所必需的？请写出实验思路，并指出对照组设置方法及作用。,.,提示实验思路如下：,.,说明本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照，以及乙组中实验前(无A)与实验后(有A)之间的自身对照，甲组使用完全培养液，乙组实验前缺A，此时乙组为实验组，甲组为空白对照组；与乙组实验前相比，乙组实验后加A能正常生长，则乙组实验后又为实验组。,.,1.真题重组判断正误,.,.,2.深挖教材(人教版必修1P17图示、表格拓展)下图A是组成人体细胞的主要元素及其比例，B是细胞中几种化合物的含量。请据图思考下列问题：,.,(1)由图A可以看出，氧元素在细胞鲜重中所占比例最大，为什么不是最基本元素？提示组成生物的大分子都是以碳链为骨架的，而不是由氧原子构成的，所以碳是最基本元素。(2)若按细胞干重和细胞鲜重计，图B中的分别是什么？提示蛋白质、水。,.,3.边角拾遗(人教版必修1P36“与生活联系”)对于患急性肠炎的病人，治疗时经常需要输入盐水，这是为什么？提示患急性肠炎的病人因腹泻而丢失水的同时也丢失了大量的无机盐，为了维持体内水盐平衡，需要补充盐水。,.,巧借细胞中的元素与化合物，考查推理判断能力,1.(2019云南师大附中摸底考试)下列关于细胞中化学元素的叙述，正确的是()A.细胞中某种元素的作用在其缺乏时能被其他元素替代B.细胞中的糖类和脂质都不含有磷元素、氮元素C.主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定D.细胞中的微量元素因含量极少而对细胞的结构和功能作用小,.,解析细胞中每一种元素的作用都不能被其他元素替代，A错误；细胞中脂质有些含有磷元素、氮元素，如磷脂，B错误；主动运输机制可逆浓度吸收所需营养物质，有助于维持细胞内元素组成的相对稳定，C正确；组成细胞的微量元素的含量极少，但其作用不可缺少，如缺乏则可能会导致相应的疾病，D错误。答案C,.,2.(2019甘肃兰州西北师大附中联考)下列有关说法错误的是(),A.若上图表示的是活细胞中四种基本元素含量，则同等质量的大豆和花生中，大豆中含有的比花生多B.若上图表示的是活细胞中四种化合物的含量，则性激素的化学本质不属于C.若上图表示的是活细胞中四种化合物的含量，则晒干的小麦种子胚细胞中含量最多的有机物是D.若上图表示的是活细胞中的四种基本元素含量，则地壳和活细胞中含量最多的元素都是，由此说明生物界与非生物界具有统一性,.,解析若题图表示的是活细胞中四种基本元素含量，则表示N，同等质量的大豆和花生中，大豆含有的氮元素比花生多，A正确；若题图表示的是活细胞中四种化合物的含量，则表示蛋白质，而性激素的本质是脂质，B正确；若题图表示的是活细胞中四种化合物的含量，则表示蛋白质，晒干的小麦种子胚细胞中含量最多的有机物是蛋白质，C正确；生物界与非生物界具有统一性是指组成细胞的元素都能在自然界中找到，没有细胞特有的元素，D错误。答案D,.,围绕细胞中的水、无机盐，考查生命观念,3.(2018全国卷，4)有些作物的种子入库前需要经过风干处理。与风干前相比，下列说法错误的是()A.风干种子中有机物的消耗减慢B.风干种子上微生物不易生长繁殖C.风干种子中细胞呼吸作用的强度高D.风干种子中结合水与自由水的比值大解析风干种子中自由水含量减少，细胞呼吸强度降低，有机物消耗减慢，A正确、C错误；风干种子中自由水含量减少，其上微生物不易生长繁殖，B正确；风干种子中自由水含量减少，其结合水与自由水的比值较风干前大，D正确。答案C,.,4.(2018郑州一测)下图为对刚收获的种子所做的一系列处理，据图分析有关说法正确的是(),A.和均能够萌发形成幼苗B.在生物体内主要以化合物的形式存在C.和是同一种物质，但是在细胞中存在形式和含量不同D.点燃后产生的CO2中的C全部来自种子中的糖类,.,解析种子晒干过程丢失的是自由水，细胞仍有活性，而烘干过程失去的是结合水，因此能萌发，不能萌发，A错误；为种子中的无机盐，主要以离子形式存在，B错误；为自由水，为结合水，前者在细胞中以游离形式存在，后者与细胞内的其他物质结合，二者在细胞中的含量也不同，C正确；种子中除糖类外还有其他有机物，因此产生的CO2中的C也可能来自其他有机物，D错误。答案C,.,衍射法归纳细胞中的水,.,1.细胞中的糖类,考点二糖类和脂质的种类和作用,麦芽糖,乳糖,单糖,蔗糖,麦芽糖,乳糖,糖蛋白,脱氧核糖,纤维素,.,2.细胞中的脂质,性激素,维生素D,.,提醒(1)固醇只含C、H、O，磷脂含C、H、O、N、P。(2)葡萄糖、淀粉在叶绿体中合成；纤维素在高尔基体中合成；糖原主要存在于肝脏、肌肉细胞中；脂质主要在内质网中合成。(3)血浆中的糖(葡萄糖)：血糖浓度为0.81.2g/L，高于1.6g/L可致尿糖。(4)糖类是主要的能源物质。但并非所有的糖都是能源物质，如核糖、脱氧核糖、纤维素参与细胞结构组成，不提供能量。(5)线粒体中既不能合成葡萄糖，也不能彻底分解葡萄糖，但线粒体中可彻底分解丙酮酸。,.,1.真题重组判断正误(1)固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输(2018全国卷，2B)()(2)淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成(2017海南卷，5A)()(3)人体大脑活动的能量主要来自脂肪的有氧氧化(2017海南卷，5B)()(4)膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的(2016全国卷，1D)()(5)脂肪比相同质量的多糖彻底氧化产能少(2014海南卷，2C)(),.,提示(1)脂类物质进入细胞的过程属于自由扩散。(2)没有ATP产生。(3)糖类是主要的能源物质。(4)甘油、脂肪酸和磷酸。(5)脂肪产能多。,.,2.深挖教材(人教版必修1P31图示拓展)(1)生命科学研究中常用“建模”方法表示微观物质的结构，图中甲丙分别表示植物细胞中常见的三种大分子有机物，每种有机物都有其特定的基本组成单位。则与下图中甲丙对应完全吻合的是中的哪一组？请说明理由？,.,多肽、RNA、淀粉DNA、RNA、纤维素DNA、蛋白质、糖原核酸、多肽、糖原提示组成RNA、DNA的基本单位分别为4种核糖核苷酸、4种脱氧核苷酸；组成淀粉、糖原、纤维素的单体都为葡萄糖；而组成多肽或蛋白质的基本单位即氨基酸约有20种，图中甲、乙、丙的单体分别有8种、4种、1种，因此，图中甲丙可分别表示多肽、RNA、淀粉。,.,(2)脂肪分子可否采用上图形式表示？为什么？提示不能，脂肪只由甘油和脂肪酸构成，它并非由许多单体构成，故不属于生物大分子。,.,围绕糖类的种类及功能，考查生命观念,1.(2018经典高考，1)下列关于糖类的叙述，正确的是()A.单糖可以被进一步水解为更简单的化合物B.构成淀粉、糖原和纤维素的单体均为果糖C.细胞识别与糖蛋白中蛋白质有关，与糖链无关D.糖类是大多数植物体干重中含量最多的化合物,.,解析按干重计，糖类占植物体的85%90%，故大多数植物体干重中含量最多的化合物是糖类，D正确；单糖不可以再被水解，A错误；构成淀粉、糖原和纤维素的单体都是葡萄糖，B错误；细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成糖蛋白，在细胞识别中，糖链主要起着信息分子的作用，C错误。答案D,.,2.(2019广东茂名二模)下图为糖类概念图，下列说法错误的是(),A.若某种单糖A为果糖，则物质是蔗糖B.若是动物细胞中的储能物质，则是糖原C.若构成物质的碱基有胸腺嘧啶，则某种单糖A为核糖D.若是腺嘌呤核糖核苷酸，则它可作为ATP的组成部分,.,解析若A为果糖，果糖葡萄糖蔗糖，A正确；由单糖缩合而成的动物细胞中的储能物质是糖原，B正确；胸腺嘧啶只存在于DNA中，不存在于RNA中，构成DNA的五碳糖A为脱氧核糖，不是核糖，C错误；ATP脱去2个磷酸基团就是腺嘌呤核糖核苷酸，D正确。答案C,.,结合细胞中的脂质的功能，考查社会责任,3.(2018经典高考)脂质与人体健康息息相关，下列叙述错误的是()A.分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲作用B.蛇毒中的磷脂酶因水解红细胞膜蛋白而导致溶血C.摄入过多的反式脂肪酸会增加动脉硬化的风险D.胆固醇既是细胞膜的重要组分，又参与血液中脂质的运输,.,解析脂肪具有缓冲、减压的作用，A正确；蛇毒中的磷脂酶因水解红细胞膜磷脂双分子层而导致溶血，B错误；反式脂肪酸是一类对人体健康不利的脂肪酸，人摄入过多会增加动脉硬化的风险，C正确；动物细胞的细胞膜中含少量胆固醇，人体内的胆固醇还能参与血液中脂质的运输，D正确。答案B,.,4.(2019华师一附中摸底考试)下表是人体血脂的正常生理指标数据。请分析判断下列有关脂质的说法，正确的是(),.,A.磷脂含有C、H、O、N、P，是构成生物膜的主要成分B.胆固醇酯占血液中脂质的70%75%，在人体内参与血液中脂质的运输C.血液中甘油三酯含量一旦超过1.24(mmolL1)，人体就一定会患病D.在血浆中能够检测到性激素、脂肪酸等固醇类物质解析磷脂含有C、H、O、N、P，是构成生物膜的主要成分，A正确；胆固醇酯占总胆固醇的70%75%，胆固醇在人体内参与血液中脂质的运输，B错误；血液中正常的甘油三酯含量是0.231.24(mmolL1)，超过1.24(mmolL1)，人体可能会患病，C错误；性激素的化学本质是固醇类物质，脂肪酸是脂肪的组成单位，不是固醇类物质，D错误。答案A,.,1.脂肪与糖类的区别相对于糖类、蛋白质分子，脂肪分子中H的比例高，而O的比例小。故在氧化分解时，单位质量的脂肪较糖类、蛋白质消耗的氧气多，产生的水多，产生的能量也多。油料植物种子萌发过程中脂肪会转变为糖类，与糖类相比，脂肪中氧含量较低，故导致萌发种子干重增加的元素主要是O。脂肪含氢高，因此氧化分解时消耗的O2多，故呼吸熵小于1(葡萄糖氧化分解时的呼吸熵为1)。,.,2.能源物质的3个“一”与1个“二”,.,1.糖类的检测(1)原理,考点三实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,斐林试剂,蓝色,.,(2)检测步骤,.,2.脂肪的检测,橘黄色,红色,.,方法二：,50%的酒精,.,3.蛋白质的检测(1)检测原理：蛋白质双缩脲试剂。(2)检测步骤,紫色,.,提醒(1)鉴定非还原糖(如蔗糖)时：如果与斐林试剂混合，水浴加热后的现象不是无色，而是浅蓝色Cu(OH)2的颜色。(2)脂肪鉴定现象观察若要观察被染色的脂肪颗粒，则使用显微镜。若要通过观察溶液颜色变化，则不必使用显微镜。(3)蛋白质鉴定若用大豆作材料，必须提前浸泡。若用蛋清液作材料，必须稀释，防止其黏在试管上不易刷洗。,.,1.下图是检测还原糖的实验(1)如下图示的处理，2min后试管内将呈现何种颜色？试加以分析说明。,.,(2)向某试管内无色液体中加入斐林试剂，经加热若出现砖红色沉淀，则表明试管内含有葡萄糖，对吗？提示(1)应为蓝色(斐林试剂的颜色，因未经水浴加热，只有将试管置于5065温水中，经水浴加热后，方可呈现“砖红色沉淀”)。(2)不对。只能证明含有“还原糖”，但不能具体证明是哪种还原糖。,.,2.下图为某种物质鉴定方案，请推测：,(1)图示的实验方案用于鉴定何类物质？其中“某试剂”是什么？A液、B液分别指什么？提示蛋白质及多肽化合物；双缩脲试剂；A为0.1g/mLNaOH溶液；B为0.01g/mLCuSO4溶液。,.,(2)若溶液中果真有被检测的物质，则右侧试管“摇匀后”变成何种颜色？若在加入“某试剂”前，先向该试管内加入被测物质的“水解酶”，然后再继续图示操作，是否还可能呈现颜色反应？为什么？提示紫色。是。若被检测物质为蛋白质，当加入蛋白酶(化学本质是蛋白质)后其水解产物为“肽”类，因为蛋白酶的化学成分是蛋白质仍可与双缩脲试剂产生颜色反应(呈紫色)。,.,结合糖类、脂肪与蛋白质的检测，考查科学探究能力,1.下列关于糖类及“检测生物组织中的糖类”活动的叙述，错误的是()A.细胞呼吸的底物通常是葡萄糖B.叶绿体基质和细胞液中都含有蔗糖C.用斐林试剂检测果糖时需在热水浴中加热D.淀粉、纤维素和糖原都是由多个葡萄糖结合而成解析光合作用中暗反应的产物糖类等有机物，离开卡尔文循环后大部分被运至叶绿体外，并且转变成蔗糖，少部分留在叶绿体内作为合成淀粉、蛋白质和脂质的原料。因此，叶绿体基质中不存在蔗糖，B错误。答案B,.,2.(2019广州市普通高中综合测试)为研究大豆种子在黑暗条件下萌发和生长过程中总糖和蛋白质的相互关系，研究人员进行了相关实验，请回答：(1)研究人员首先进行了大豆种子在黑暗条件下萌发和生长过程中蛋白质含量变化的预实验。请完善实验原理、实验步骤。实验原理：_。实验步骤：a.将3份等量大豆种子分别培养1、5、9天后取出，各加入适量蒸馏水，研碎、提取、定容后离心得到蛋白质制备液；b.取3支试管，_；c._，观察颜色变化。实验结果：1、2、3号试管中颜色依次加深。,.,(2)进一步定量测定总糖和蛋白质含量，结果如图，对图中结果的合理解释是_。,.,解析(1)本实验测定的是种子萌发和生长过程中蛋白质含量的变化，常用双缩脲试剂对蛋白质进行鉴定，通过颜色的深浅判断蛋白质含量的高低。a步骤制备的是萌发不同天数的大豆种子的蛋白质制备液，则b步骤的3支试管中应分别加入等量的培养1、5、9天的大豆种子蛋白质制备液，3支试管中加入等量的双缩脲试剂，观察颜色变化。(2)大豆种子萌发和生长时需要产生更多的蛋白质参与各项生命活动，在黑暗条件下萌发后不能进行光合作用，与此同时，需要消耗糖类提供能量和用于生成某些氨基酸(等非糖物质)，糖类的含量随着培养天数的增加而减少，蛋白质的含量随着培养天数的增加而增加。,.,答案(1)蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。一定范围内，蛋白质含量越高，颜色越深b.分别编号1、2、3，依次分别加入等量(2mL)培养1、5、9天的大豆种子蛋白质制备液c.分别往3支试管中加入等量(1mL)双缩脲试剂A液，摇匀，再分别注入双缩脲试剂B液4滴，摇匀(2)大豆种子萌发和生长时需要产生更多的蛋白质参与各项生命活动，在黑暗条件下萌发后不能进行光合作用，与此同时，需要消耗糖类提供能量和用于生成某些氨基酸(等非糖物质)，因此蛋白质含量上升而总糖含量下降,.,1.区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”,.,2.三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，且必须水浴加热，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)唯一使用酒精脂肪的鉴定，实验用体积分数为50%的酒精洗去浮色。3.实验中的三个注意点(1)三个实验中都不宜选取有颜色的材料，否则会干扰实验结果的颜色变化。(2)脂肪鉴定的过程中滴加12滴体积分数为50%的酒精的目的是洗去浮色，原因是苏丹或苏丹染液易溶于酒精。(3)物质鉴定实验一般不设立对照实验，若需设立对照实验，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。,.,澄清易错易混强化科学思维,易错易混,易错点1生物体内含量很少的元素并非都是微量元素点拨微量元素是生物体内含量很少却又不可缺少的元素。生物体内有一些含量很少，且对生物体而言不是必需的元素，这些元素不属于微量元素，如铅、银、金等重金属离子。易错点2种子晾晒和烘烤过程中丧失的水不同点拨种子晾晒过程中，丧失的主要是自由水，此时细胞仍具有活力，种子烘烤过程中可导致结合水丧失，此时种子丧失活性