高中生物第2讲　细胞中的无机物、糖类和脂质

第2讲细胞中的无机物、糖类和脂质内容比较——知考向核心素养——提考能内容要求1.说出细胞的主要元素组成及以碳链为骨架形成复杂的生物大分子2.指出水在细胞中的含量、存在形式及作用3.举例说出无机盐的含量和作用4.概述糖类、脂质的种类和作用5.活动：检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质生命观念建立水和无机盐的存在形式与功能相适应，糖类与脂质的结构与其具有的功能相适应的观点科学思维分析细胞中的元素和化合物，培养图表信息的图文转换能力和判断能力科学探究探究植物生长必需无机盐的作用，检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质与旧教材对比增：①水的特性；②几丁质分布及应用；③脂肪、磷脂的组成；④糖类和脂肪的转化删：①元素在细胞鲜重中的百分比含量；②苏丹Ⅳ检测试剂和脂肪匀浆的检测；③3种二糖组成；④脂肪和胆固醇摄入过量引起的危害考点一细胞中的元素和化合物、无机物1.细胞中的元素(1)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系(2)元素的来源、分类和存在形式提醒①人体细胞干重中，C含量最高；玉米细胞干重中，O含量最高。②组成人体细胞和玉米细胞的元素中，C、H、O、N这四种元素的含量较多。可利用谐音来记忆(1)微量元素：(2)大量元素：洋人探亲，单留盖美家，即O(洋)、P(人)、C(探)、H(亲)、N(单)、S(留)、Ca(盖)、Mg(美)、K(家)。2.细胞中的主要化合物及相对含量3.细胞中的无机物(1)细胞中的水①细胞中水的存在形式和功能②水的性质③自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系(2)细胞中的无机盐(1)生物界和非生物界在元素组成上具有统一性，因此地壳中的元素在生物体内都能找到(×)(2)在沙漠植物仙人掌的活细胞中含量最多的化合物是蛋白质(×)(3)Ca、Mg、Fe、Mn、Cu是组成细胞的微量元素(×)(4)细胞中的微量元素因含量极少从而不如大量元素重要(×)(5)Mg参与构成叶绿体中的各种色素(×)(6)缺铁性贫血是因为体内缺乏铁，血红蛋白不能合成(√)1.梨的果实和叶片的细胞中所含化合物的种类和含量有什么明显的差别？eq\x(必修①P17旁栏思考题)提示梨的果实细胞中含较多的糖类和水等，不含叶绿素。2.植物体缺P常表现为生长发育不正常，这说明什么？eq\x(必修①P22“思考·讨论”)提示这说明了P对于植物正常的生长发育是必不可少的。P作为植物生长发育所必需的大量元素之一，是许多重要化合物(如核酸、ATP等)和生物膜等的重要组成成分，也在光合作用和呼吸作用等与能量代谢有关的反应中扮演重要角色。3.大量出汗会排出过多的无机盐，导致体内的水盐平衡和酸碱平衡失调，这时应多喝淡盐水。eq\x(必修①P22“内文信息”)1.(生产实践)植物根系既能从土壤中吸收水分也能吸收无机盐。根细胞内水分的作用有根细胞的组成成分；参与细胞内的生化反应；运送营养和代谢废物等。(答2点)2.(健康生活)某运动饮料广告词“解口渴，更解体渴”，其中的“解体渴”主要指该饮料中含有大量水和少量无机盐，能补充剧烈运动散失的水分和无机盐。1.(1)衍射法归纳细胞中的水(2)常考无机盐功能归纳整合2.验证某种矿质元素的生理功能(1)实验设计②实验组(2)实验成功关键点①实验中应保证实验材料的统一性，即材料的种类、生长状况应一致等。②实验组用只缺X的培养液，对照组用完全培养液，不能用蒸馏水作对照。③实验组加入X的目的是二次对照，使实验组前后对照，以增强说服力。考向1通过对元素与化合物的推断，考查推理判断能力1.(2021·江西南昌期末改编)图甲是人体活细胞中化合物相对含量的扇形图，图乙是人体细胞(干重)中含量较多的三种元素的相对含量柱形图，下列叙述错误的是()A.甲图的①、②依次是水、蛋白质，图乙中a、b、c可能依次是C、O、NB.图甲的①中含图乙中的aC.地壳与人体细胞鲜重中含量最多的元素都是b，但不能说明生物界与无机自然界具有统一性D.若图甲表示细胞完全脱水后化合物的含量，则①是蛋白质答案B解析图甲的①是水，②蛋白质；图乙表示组成人体细胞(干重)的含量较多的三种元素的相对含量，a、b、c可能依次是C、O、N，A正确；①是水，而水中不含碳元素，B错误；生物界与无机自然界具有统一性指的是细胞中的化学元素在无机自然界中都能找到，没有一种化学元素为细胞所特有，而地壳与人体细胞鲜重中含量最多的元素相同并不能说明这一点，C正确；若图甲表示细胞完全脱水后化合物的含量，所占比例最大的化合物是蛋白质，D正确。2.(2021·重庆一中调研)如图是构成细胞的某些化合物的元素组成情况，下列对甲、乙、丙所表示的物质及其所能表现的生理功能推测错误的是()A.甲可能是叶绿素，能吸收光能进行光合作用B.乙可能是血红蛋白，有运输氧的作用C.丙可能是磷脂，是细胞膜的主要成分D.若植物培养液中缺微量元素Mg，将导致叶片发黄答案D解析叶绿素中含有Mg，所以甲可能是叶绿素，能吸收光能进行光合作用，A正确；血红蛋白中含有Fe，所以乙可能是血红蛋白，有运输氧的作用，B正确；磷脂含有的元素是C、H、O、N、P，所以丙可能是磷脂，是组成细胞膜的主要成分，C正确；Mg属于大量元素，植物缺Mg将导致叶片发黄，D错误。考向2围绕细胞中的水，考查生命观念3.(2021·安徽六安联考)显微镜下分别观察小麦的叶肉细胞和干种子的胚细胞，发现叶肉细胞的细胞质中有明显的细胞质流动现象，而胚细胞的细胞质流动不明显，原因是()A.叶肉细胞是活细胞，而胚细胞是死细胞B.叶肉细胞中有自由水，胚细胞没有自由水C.叶肉细胞的自由水与结合水的比值大D.胚细胞的自由水与结合水的比值大答案C解析休眠细胞仍是活细胞，种子在晒干的过程中，自由水大量蒸发，胚细胞中有自由水但含量较少，结合水的相对比值增大，代谢不活跃，所以细胞质流动不明显。4.(2020·江西名师联盟)水在生物体内是一种良好的溶剂，是多种化学反应的介质，在代谢中有重要作用。下列有关水的说法不正确的是()A.只有成熟的植物细胞才可以通过渗透作用吸水，而动物细胞则不能B.给黑暗中的植物浇灌含18O的水，最先出现放射性的物质是二氧化碳C.人由30℃的环境走进10℃的环境后，排尿量会增加D.越冬的植物体内自由水与结合水的比值下降，利于越冬答案A解析未成熟的植物细胞、动物细胞均可与外界溶液组成渗透系统，通过渗透作用吸水，A错误；有氧呼吸过程中，Heq\o\al(18,2)O参与第二阶段与丙酮酸结合生成C18O2，故给黑暗中的植物浇灌含18O的水，最先出现放射性的物质是二氧化碳，B正确；人由30℃的环境走进10℃的环境后，代谢加快，代谢产物增多，且排汗减少，排尿量会增加，C正确；越冬的植物体内自由水与结合水的比值下降，利于越冬，D正确。水在生产实际中的应用生活中的现象对此现象的解释种子贮存时需将种子晒干减少自由水含量，降低种子的代谢，延长种子寿命干种子用水浸泡后仍能萌发失去自由水的种子仍保持其生理活性低温环境下减少花卉浇水提高花卉对低温的抗性鲜种子放在阳光下曝晒，重量减轻自由水散失，代谢减弱干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠种子晒干后，仍含有结合水，用酒精灯加热会失去结合水炒熟的种子浸泡后不萌发失去结合水的细胞失去生理活性考向3围绕无机盐的功能，考查获取信息的能力5.(2017·海南卷，4)无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用。下列相关叙述错误的是()A.蔬菜中的草酸不利于机体对食物中钙的吸收B.缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降C.和ATP一样，KH2PO4也能为生物体提供能量D.植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐答案C解析草酸与食物中的钙离子结合形成草酸钙，不易被人体吸收，A正确；哺乳动物红细胞中具有运输O2的血红蛋白，含有铁，缺铁会使血红蛋白减少进而降低运输O2的能力，B正确；KH2PO4在体内为生物提供无机盐离子，不能供能，C错误；植物秸秆燃烧过程中，有机物耗尽，剩下的灰烬中富含无机盐，D正确。6.(2021·江西金太阳全国大联考)下列关于生物体内无机盐的相关叙述，错误的是()A.细胞中的无机盐主要以离子形式存在B.Mg是叶绿体中参与光合作用的各种色素的组成元素C.人体血液中Ca2＋浓度太低会出现抽搐症状D.在探究小麦生长发育是否需要Mg2＋的实验中必须设置对照实验答案B解析Mg是叶绿素的组成元素，类胡萝卜素中不含有Mg，B错误。无机盐维持的三大平衡(1)渗透压的平衡：Na＋、Cl－对细胞外液渗透压起重要作用，K＋则对细胞内液渗透压起决定作用。(2)酸碱平衡(即pH平衡)：pH影响细胞的一切生命活动，它的改变影响着生物大分子的功能特性以及在细胞内发生的一切反应：如人血浆中的HCOeq\o\al(－,3)、HPOeq\o\al(2－,4)对维持pH稳定的作用。(3)离子平衡：细胞膜外Na＋高、K＋低，细胞膜内K＋高、Na＋低。K＋、Na＋这两种离子在细胞膜内外分布的浓度差，是使细胞保持反应性能的重要条件。考点二糖类和脂质的种类和作用eq\a\vs4\al(,,)1.细胞中的糖类并非都是能源物质，如核糖、脱氧核糖、纤维素等不参与氧化分解提供能量。提醒(1)单糖(葡萄糖、果糖、半乳糖)、麦芽糖、乳糖等是还原性糖。(2)单糖可不经消化直接被吸收，而二糖、多糖必须经消化水解成单糖后才能被吸收。(3)构成淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖分子，但是葡萄糖的连接方式不同。(4)植食性动物体内的某些微生物可分解纤维素。2.细胞中的脂质提醒(1)固醇只含C、H、O，磷脂含C、H、O、N、P。(2)磷脂是所有细胞必不可少的脂质。(3)脂质中只有脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。(4)糖类可大量转化为脂肪，但脂肪不能大量转化为糖类，所以说“发胖容易减肥难”。(1)蔗糖的水解产物是葡萄糖和果糖，乳糖的水解产物是半乳糖，麦芽糖的水解产物是葡萄糖。(×)(2)糖原的基本组成单位是葡萄糖分子，主要功能是提供能量，与斐林试剂反应呈现砖红色(×)(3)不是所有细胞的组成成分都含有纤维素(√)(4)细胞中的糖类不与其他分子结合(×)(5)脂肪酸和磷脂含有的元素相同(×)(6)所有的脂质都能参与膜结构的构成(×)(7)脂肪、淀粉和蛋白质都是生物大分子(×)提示生物大分子不包含脂肪：生物大分子(如多糖、蛋白质、核酸)均是以碳链为基本骨架，由单体聚合而成的多聚体；脂肪无单体，其相对分子质量虽然很大，但不属于生物大分子。1.淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖，为什么它们在化学性质上有很大差距？eq\x(必修①P24“图示拓展”)提示虽然三种多糖的基本单位都是葡萄糖，但是葡萄糖连接的方式、数量等不同，因此它们具有了不同的化学性质。2.北京鸭每天吃的都是一些玉米、谷类和菜叶，为何长了一身肥肉？eq\x(必修①P27旁栏思考题)提示细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的。当北京鸭摄入的糖类过多时，糖类在鸭体内就转变成了脂肪，并在皮下组织等处储存起来。1.(科学思维)呼吸熵是物质氧化分解时释放CO2与消耗O2的比值，糖类的呼吸熵等于1，而脂肪的呼吸熵却小于1，请从糖类和脂肪的元素组成方面分析原因脂肪和糖类均由C、H、O三种元素组成，但脂肪中“C”“H”含量高，而“O”含量低，故脂肪氧化分解释放的能量多，需要O2多，产生的H2O多。2.(健康生活)哺乳动物体内胆固醇并非有害无益，原因是胆固醇是高等动物细胞膜的重要组成成分，在人体内还参与血液中脂质的运输。3.(生产生活)葡萄糖可以通过静脉注射进入人体细胞，而蔗糖不可以的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示葡萄糖属于单糖，可以直接进入细胞，因此可以口服也可以静脉注射；蔗糖属于二糖，必须经过消化作用分解成两分子单糖后才能进入细胞，因此不能直接静脉注射考向1围绕糖类的种类及功能，考查生命观念1.(2021·福建福州市质检)下列关于糖类的叙述正确的是()A.哺乳动物的细胞可以合成蔗糖，也可以合成乳糖B.枯枝落叶中的纤维素经微生物分解可产生葡萄糖C.植食性动物有发达的消化器官，能直接分解纤维素D.几丁质是一种二糖，是一些虾和昆虫外骨骼的重要成分答案B解析蔗糖是植物体内的二糖，哺乳动物细胞不能合成蔗糖，但可以合成乳糖，A错误；纤维素的基本组成单位是葡萄糖，落叶中的纤维素经微生物分解可产生葡萄糖，B正确；植食性动物借助体内的某些微生物来分解纤维素，C错误；几丁质是一种多糖，是一些虾和昆虫外骨骼的重要成分，D错误。2.(2020·山东等级考，16)(改编)棉花纤维由纤维细胞形成。蔗糖经膜蛋白SUT转运进入纤维细胞后逐渐积累，在纤维细胞的加厚期被大量水解后参与纤维素的合成。研究人员用普通棉花品系培育了SUT表达水平高的品系F，检测两品系植株开花后纤维细胞中的蔗糖含量，结果如图所示。下列说法正确的是()A.纤维素的基本组成单位是葡萄糖和果糖B.曲线甲不能表示品系F纤维细胞中的蔗糖含量C.15～18天曲线乙下降的主要原因是蔗糖被水解后参与纤维素的合成D.提高SUT的表达水平会使纤维细胞加厚期延后答案C解析纤维素的基本组成单位是葡萄糖，A错误；品系F的纤维细胞SUT表达水平高，蔗糖经SUT转运进入纤维细胞后逐渐积累，在纤维细胞的加厚期被大量水解后参与纤维素的合成，曲线甲纤维细胞中的蔗糖含量最先升高，之后降低，说明曲线甲表示品系F纤维细胞中的蔗糖含量，B错误；曲线乙表示普通棉花品系纤维细胞中的蔗糖含量，推测15～18天为纤维细胞的加厚期，此时期蔗糖被大量水解，所以15～18天曲线乙下降，C正确；由题图可知，品系F纤维细胞的加厚期在9～12天，普通棉花品系纤维细胞的加厚期在15～18天，提高SUT的表达水平会使纤维细胞加厚期提前，D错误。1.高考常考的“糖”(1)还原糖与非还原糖：还原糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖，非还原糖包括蔗糖、多糖等。(2)RNA、DNA、ATP中的糖依次为核糖、脱氧核糖、核糖。(3)植物细胞壁中的糖：纤维素。(4)细胞膜中的糖：糖蛋白、糖脂。(5)病毒中的糖：RNA病毒含核糖，DNA病毒含脱氧核糖。(6)血浆中的糖(葡萄糖)：血糖浓度为3.9～6.1mmol/L，高于8.9mmol/L可致尿糖。2.多糖的“水解”与“氧化分解”多糖和二糖水解的终产物是其单体，如淀粉水解的终产物是葡萄糖，蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖；糖氧化分解的终产物是CO2和H2O。考向2结合脂质的功能，考查生命观念3.(2020·海南学业水平考试，1)下列关于人体脂质的叙述，正确的是()A.组成脂肪与糖原的元素种类不同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会影响骨骼发育答案C解析脂肪和糖原的元素组成都是C、H、O，A错误；脂肪的最终水解产物是甘油和脂肪酸，B错误；性激素属于固醇，能激发和维持人体第二性征，C正确；碳酸钙是人体骨骼的主要成分，维生素D可以促进肠道对钙的吸收，D错误。4.(2021·吉林长春期末)糖类和脂质是细胞中两种重要的有机物，有关叙述错误的是()A.淀粉和脂肪水解的终产物是二氧化碳和水B.动物细胞膜上的脂质包括磷脂、胆固醇等C.糖类中的淀粉、纤维素和糖原都完全由葡萄糖缩合而成D.质量相同的糖类和脂肪被彻底氧化分解时，糖类耗氧少答案A解析淀粉水解的终产物是葡萄糖，脂肪水解的终产物是甘油和脂肪酸，A错误；动物细胞膜上的脂质包括磷脂、胆固醇等，B正确；淀粉、纤维素和糖原的单体均是葡萄糖，C正确；糖类分子中氧原子比例较高，质量相同的糖类和脂肪被彻底氧化分解时，糖类耗氧少，D正确。(1)脂肪中氧元素比例低、碳和氢元素比例高，因此相同质量的脂肪和糖类氧化分解，脂肪消耗的氧气多，产生的水多，产生的能量也多。(2)播种含脂肪较多的油料作物的种子应比播种含淀粉多的谷类作物的种子要浅一些。考点三实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1.糖类的检测还原糖中的醛基(—CHO)在加热条件下能将eq\a\vs4\al(,,)(1)原理Cu(OH)2中的Cu2＋还原成Cu＋，从而生成砖红色的Cu2O沉淀①还原糖＋斐林试剂eq\o(→,\s\up7(水浴加热))砖红色沉淀。呈浅蓝色，即Cu(OH)2的颜色②淀粉＋碘液→蓝色。(2)检测步骤2.脂肪的检测(1)检测原理：脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色(2)检测步骤提醒染色要求：染色时间不宜过短(染色不充分，脂肪颗粒染色过浅，不宜观察)，也不宜过长(时间过长，样品中的脂肪可能溶解，洗浮色时被洗掉，且会使细胞其他部位着色，观察不到被染色的脂肪)。3.蛋白质的检测变性的蛋白质也可，或具有两个及两个以上肽键的化合物(1)检测原理：蛋白质＋双缩脲试剂→紫色。(2)检测步骤1.蛋白质检测时，为什么先加A液再加B液？B液为什么不能过量？提示蛋白质中的肽键在碱性条件下能与Cu2＋生成紫色络合物，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。2.为什么利用斐林试剂的甲液、乙液和蒸馏水也能鉴定蛋白质？提示斐林试剂的甲液、乙液的成分分别与双缩脲试剂的A液、B液成分相同，只是斐林试剂的乙液的质量浓度比双缩脲试剂的B液大，故只需将斐林试剂乙液用蒸馏水稀释即可。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)唯一需要水浴加热——还原糖检测。若不加热，则无砖红色沉淀出现。(2)唯一需要显微镜——脂肪颗粒的观察。(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.实验成功4个关键点(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观察。(2)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。(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。(4)实验中，在加相应试剂之前要留出部分组织样液，目的是作为对照，以便与鉴定后的样液颜色作对比，增强实验的说服力。1.(2017·全国卷Ⅰ，2)下列关于细胞结构与成分的叙述，错误的是()A.细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测B.检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色C.若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色D.斐林试剂是含有Cu2＋的碱性溶液，可被葡萄糖还原成砖红色答案B解析用台盼蓝鉴定细胞死活，被染色的细胞是死细胞，因为死细胞的细胞膜失去了对台盼蓝的选择透过性，能进入细胞而使细胞被染成蓝色，如果细胞膜结构不完整，台盼蓝也能进入，故也能判断细胞膜结构的完整性，A正确；双缩脲试剂是用来检测蛋白质中肽键的，不能检测氨基酸的含量，B错误；若要观察处于细胞分裂中期的染色体，可以用碱性染料醋酸洋红、甲紫溶液、改良苯酚品红等试剂染色，C正确；斐林试剂是由0.1g/mL的NaOH溶液与0.05g/mL的CuSO4溶液等量混合配制而成，其中的Cu2＋可与还原糖在水浴加热的条件下，发生氧化还原反应，生成砖红色沉淀，D正确。2.(2021·广东东莞调研)下列有关生物体中化合物的检测实验，对应正确的是()选项检测对象试剂颜色反应水浴加热生物材料A淀粉碘液蓝色需要马铃薯块茎B还原糖斐林试剂砖红色需要西瓜汁C蛋白质双缩脲试剂紫色不需要豆浆D脂肪苏丹Ⅲ染液红色不需要花生种子答案C解析常温下淀粉遇碘变蓝色，实验过程中不需要水浴加热，A错误；还原糖(如葡萄糖、果糖)与斐林试剂发生反应，生成砖红色沉淀，实验过程中需要水浴加热，但西瓜汁本身的颜色会对实验结果造成干扰，B错误；常温下蛋白质与双缩脲试剂会发生紫色反应，实验过程中不需要水浴加热，C正确；常温下脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，此过程不需要水浴加热，D错误。重温真题经典再现1.经典重组判断正误(1)在酸性土壤中，小麦可吸收利用土壤中的N2和NOeq\o\al(－,3)(2018·全国卷Ⅰ，3A)()(2)蛋白质结合Mg2＋形成的血红蛋白参与O2运输(2018·全国卷Ⅱ，1C)()(3)固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输(2018·全国卷Ⅱ，2B)()(4)淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成(2017·海南卷，5A)()(5)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Ⅲ，1D)()(6)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)×植物只能吸收利用土壤中的NOeq\o\al(－,3)和NHeq\o\al(＋,4)离子，而不能直接利用N2。(2)×血红蛋白中含有Fe2＋不含Mg2＋。(3)×脂类物质进入细胞的过程属于自由扩散。(4)×淀粉水解成葡萄糖时没有ATP产生。(5)×磷脂分子由甘油、脂肪酸和磷酸组成。(6)×脂肪比相同质量的多糖彻底氧化产能多。2.(2020·江苏卷，1)下列关于细胞中无机化合物的叙述，正确的是()A.自由水是生化反应的介质，不直接参与生化反应B.结合水是细胞结构的重要组成成分，主要存在于液泡中C.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，不参与有机物的合成D.无机盐多以离子形式存在，对维持生命活动有重要作用答案D解析自由水是生化反应的介质，也能作为反应物直接参与生化反应，A错误；结合水是细胞结构的重要组成成分，植物成熟细胞中的自由水主要存在于液泡中，B错误；无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，也能参与有机物的合成，如Fe2＋是合成血红蛋白分子必需的无机盐离子，C错误；无机盐多以离子形式存在，对维持生命活动有重要作用，D正确。3.(2018·海南卷，6)将水稻幼苗培养在含MgSO4的培养液中，一段时间后，发现营养液中Mg2＋和SOeq\o\al(2－,4)的含量下降，下列叙述不合理的是()A.Mg2＋通过自由扩散进入根细胞B.MgSO4必须溶解在水中才能被根吸收C.根吸收的Mg2＋可以参与叶绿素的形成D.降低温度会影响水稻根系对Mg2＋的吸收答案A解析Mg2＋通过主动运输进入根细胞，A错误；土壤中的无机盐必须溶解在水中才能被根吸收，B正确；Mg是合成叶绿素的必需元素，C正确；温度能影响细胞膜的流动性，也会影响到与细胞呼吸相关酶的活性，进而影响物质跨膜运输的速率，影响水稻根系对Mg2＋的吸收，D正确。4.(2018·江苏卷，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答案D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受体作用，C错误。课后·分层训练(时间：35分钟)1.(2020·北京等级模考，1)下列组成细胞的化合物中，含磷元素的是()A.糖原B.核酸C.纤维素D.脂肪答案B解析糖原和纤维素都属于多糖，组成糖类和脂肪的元素是C、H、O，A、C、D不符合题意，核酸的组成元素是C、H、O、N、P，B符合题意。2.(2021·江苏南京六校联合体一模)组成细胞的元素和化合物是生命活动的物质基础，下列关于细胞内元素和化合物的叙述，正确的是()A.细胞干重中含量最多的化学元素是OB.ATP、DNA、RNA等化合物中都含有核糖C.线粒体、叶绿体和核糖体中都能产生水D.在细胞的一生中，细胞中的自由水/结合水的值逐渐上升答案C解析组成细胞的主要元素中，占鲜重比例最大的元素是O，占干重比例最大的元素是C，A错误；DNA中含有的是脱氧核糖，B错误；光合作用和呼吸作用均既有水的产生，也有水的消耗，氨基酸在核糖体上脱水缩合成肽链，也有水的产生，C正确；衰老的细胞代谢速率逐渐减弱，细胞中的自由水/结合水的值下降，D错误。3.(2021·西安高新一中质检)下列说法错误的是()A.生长激素和性激素的化学本质分别是蛋白质、固醇B.谷物中含量丰富的多糖是淀粉和纤维素C.葡萄糖和麦芽糖均可被水解D.医生给低血糖休克病人在静脉内注射50%的葡萄糖溶液是为了供给能源答案C解析生长激素是由垂体分泌的蛋白质类激素，而性激素属于脂质中的固醇类物质，A正确；生物体内的糖绝大多数以多糖(C6H10O5)n的形式存在，淀粉和纤维素是植物的多糖，B正确；葡萄糖是单糖，不能被水解，C错误；葡萄糖是重要的能源物质，因此给低血糖休克病人静脉注射50%葡萄糖溶液的目的是供给能量，D正确。4.(2021·广东佛山期末)如图所示为对刚收获的种子进行的一系列处理，据图分析下列有关叙述正确的是()A.①和②均有生命活力，但是含水量不同B.①→②的过程中没有发生水存在形式之间的转化C.③和④是同一种物质，但是在细胞中的存在形式不同D.②可作为播种用的种子答案C解析失去结合水的②不再具有生命活力，A错误；烘干过程中部分结合水转化为自由水散失，B错误；③和④都是水，但是在细胞中的存在形式不同，③是自由水，④主要是结合水，C正确；②不再具有生命活力，不能作为播种用的种子，D错误。5.(2021·武汉市调研)如图是一种叶绿素分子(左)和血红素分子(右)的局部结构简图，下列叙述错误的是()A.合成叶绿素和血红素分别需要Mg和FeB.植物体缺Mg会影响光合作用C.人体缺Fe会影响血红蛋白(由血红素等构成)对氧的运输D.Mg和Fe分别存在于植物细胞和动物细胞中答案D解析Mg是构成叶绿素的元素，Fe是构成血红素的元素，A正确；植物体缺Mg会影响叶绿素的合成，进而影响光合作用，B正确；人体缺Fe会影响血红素的合成，由血红素等构成的血红蛋白有运输氧的功能，故人体缺Fe会影响血红蛋白对氧的运输，C正确；Mg和Fe是组成细胞的元素，普遍存在于植物细胞和动物细胞中，D错误。6.(2021·山东淄博期末)下列关于生物体内脂质与糖类的叙述，正确的是()A.脂质与糖类的组成元素相同B.脂肪与糖类可以大量相互转化C.脂肪、淀粉、糖原都是人体细胞内的储能物质D.相同质量的脂肪和糖原氧化分解时，前者耗氧多，释放的能量也多答案D解析脂质与糖类的组成元素不一定相同，如脂质中磷脂的组成元素可能为C、H、O、N、P，而糖类的组成元素为C、H、O，A错误；在糖类供应充足时，可以大量转化成脂肪，但脂肪不能大量转化成糖类，B错误；淀粉是植物细胞中的储能物质，脂肪、糖原都是人体细胞内的储能物质，C错误；相同质量的脂肪和糖原相比，脂肪中O、H含量比低，氧化分解时，脂肪耗氧多，释放的能量也多，D正确。7.(2021·山东潍坊期末)在日常生活中“控糖”能够很好地预防肥胖、高血压、龋齿等。下列有关叙述正确的是()A.“控糖”就是禁止所有糖类的摄入B.纤维素不能被人体消化吸收，所以对人体健康无益，应严格控制摄入C.人体摄入的淀粉只有分解为葡萄糖才能被细胞利用D.糖类在人体细胞内首先转化为脂肪，使人肥胖答案C解析“控糖”是控制糖类的摄入量，不是禁止所有糖类的摄入，A错误；纤维素不能被人体消化吸收，但是纤维素可以促进胃肠蠕动和排空，降低人体内过高的血脂等，对人体健康有益，可适当摄入，B错误；淀粉是多糖，不能被人体直接吸收，人体摄入的淀粉只有分解为葡萄糖才能被细胞利用，C正确；糖类是细胞的主要能源物质，糖类在人体内的主要作用是氧化分解供能，多余的糖类会转化为脂肪，D错误。8.(2021·河北唐山一中期中)下列关于细胞中无机盐的叙述正确的是()A.人大量出汗会排出过多无机盐，导致体内细胞的渗透压平衡和酸碱平衡失调，这时应多喝淡盐水B.不同生物体内无机盐的种类和含量大体相同C.哺乳动物血液中钙离子含量太低，会出现抽搐等症状，说明无机盐对于维持细胞酸碱平衡非常重要D.无机盐在细胞中含量很少，所含元素都属于微量元素答案A解析人大量出汗会排出过多无机盐，为维持体内细胞的渗透压平衡和酸碱平衡，既要补充水，也要补充无机盐。因此应多喝淡盐水，A正确；不同生物体内无机盐的种类大体相同，含量差异很大，B错误；哺乳动物血液中钙离子含量太低，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，C错误；无机盐在细胞中的含量很少，所含元素不都属于微量元素，如K、Ca、Mg等属于大量元素，D错误。9.(2021·山东青岛期末)下列关于糖类和脂质的叙述正确的是()A.大多数动物脂肪含有不饱和脂肪酸B.糖原和几丁质是动物细胞的储能物质C.磷脂和胆固醇是构成植物细胞膜的重要成分D.葡萄糖、核糖、脱氧核糖是动植物细胞共有的糖类答案D解析植物脂肪大多含不饱和脂肪酸，而大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸，A错误；糖原是动物细胞的储能物质，而几丁质不是，B错误；胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，C错误；葡萄糖、核糖、脱氧核糖是动植物细胞共有的糖类，D正确。10.(2020·山东聊城期末)下列关于无机盐的叙述，错误的是()A.缺铁性贫血是体内缺乏Fe，不能合成血红蛋白引起的B.Mg是构成叶绿素的元素，缺Mg会影响植物的光合作用C.细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在，如CaCO3是骨骼、牙齿的主要成分D.Na＋缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低答案C解析细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在，C错误。11.(2021·湖南长郡中学期中)肝细胞内的甘油三酯、磷脂和胆固醇等质量超过肝质量的5%或在组织学上肝细胞50%以上有脂肪变性时，称为脂肪肝。脂肪肝属于可逆性疾病，其发病与个人生活习惯有关，早期诊断、及时治疗并调整生活习惯可恢复健康。下列叙述错误的是()A.磷脂是肝细胞必不可少的组成成分B.人体适量摄入胆固醇有利于血液中脂质的运输C.甘油三酯、磷脂和胆固醇均属于脂肪D.合理膳食及适度运动有助于脂肪肝病人康复答案C解析磷脂是生物膜的组成成分，是肝细胞必不可少的组成成分，A正确；人体适量摄入胆固醇有利于血液中脂质的运输，B正确；甘油三酯即脂肪，磷脂和胆固醇都不属于脂肪，C错误；合理膳食及适度运动有助于脂肪肝病人康复，D正确。12.(2021·河南三门峡一模)下列哪组糖类物质能分别对应()①存在于RNA中而不存在于DNA中的糖类②存在于叶绿体而不存在于线粒体中的糖类③存在于动物细胞而不存在于植物细胞中的糖类A.核糖、脱氧核糖、乳糖 B.脱氧核糖、核糖、乳糖C.核糖、葡萄糖、糖原 D.脱氧核糖、葡萄糖、糖原答案C解析①存在于RNA中而不存在于DNA中的糖类是核糖；②存在于叶绿体中而不存在于线粒体中的糖类是葡萄糖；③存在于动物细胞中而不存在于植物细胞中的糖类有糖原。13.(2021·湖南衡阳三中质检)有机化合物中具有不同的化学基团，它们对水的亲和力不同。易与水结合的基团称为亲水基团(如－NH2、－COOH、－OH)，具有大量亲水基团的一些蛋白质等分子易溶于水；难与水结合的基团称为疏水基团，如脂质分子中的碳氢链。脂质分子往往有很长的碳氢链，难溶于水而聚集在一起。请回答下列问题：(1)等量亲水性不同的两种物质分散在甲、乙两个含有等量水的容器中，如图所示。甲容器中的自由水含量比乙容器中的________。(2)相同质量的花生种子(含脂质多)和大豆种子(含具有大量亲水基团的蛋白质多)，当它们含水量相同时，自由水含量较多的是________种子。(3)以占种子干重的百分比计算，种子萌发时干燥大豆种子的吸水量要比干燥花生种子的吸水量________。(4)进入深秋，随着温度下降，植物吸水量减少，自由水和结合水的比值变________，有利于植物抗逆性的增强，原因是________水不易结冰，不易因发生蒸腾作用而散失。(5)种子入库前必须对其进行干