2025版高考生物一轮总复习必修1第1单元走近细胞和组成细胞的分子第2讲细胞中的元素和化合物无机物糖类和脂质课件

第2讲细胞中的元素和化合物、无机物、糖类和脂质考情研读·备考定位课标要求核心素养1．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。2．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。3．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。4．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。1．理解、认同生物界和非生物界在元素组成上具有统一性；理解水和无机盐在细胞生命活动中的重要作用。(生命观念)2．从不同角度比较、分析不同种类的糖的作用、分布和还原性，比较、分析糖类和脂肪在细胞供能方面的不同。(科学思维)3．选择合适的实验材料和试剂，检测生物组织中不同的有机物。(科学探究)4．基于水、无机盐、糖类和脂质的不同作用，用相关知识指导生产、生活。(社会责任)考点一组成细胞的元素和化合物、无机物必备知识·夯实基础知|识|巩|固1．组成细胞的元素(1)明确生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系(2)元素种类和存在形式2．细胞中的水(1)水的含量：生物体的含水量随着__________的不同而有所差别。(2)归纳水的特性①水分子具有______，是良好的溶剂。②水分子之间的_____不断地断裂，又不断地形成，使水具有_____性。③水具有较高的_________，水的温度相对不容易改变。生物种类极性氢键流动比热容(3)填写水的存在形式和功能(4)明确自由水与结合水的比值和细胞代谢的关系3．细胞中的无机盐易错整合，判断正误。(1)细胞中的无机盐主要以化合物的形式存在。(

)(2)细胞中的各种元素多以化合物的形式存在。(

)(3)种子从休眠进入萌发状态，结合水/自由水的值下降。(

)(4)细胞内的自由水和结合水都是良好的溶剂。(

)(5)哺乳动物血液中钙离子含量过高会出现抽搐。(

)(6)人体内Na＋缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，引发肌肉酸痛、无力等。(

)思|维|辨|析×√√××√延|伸|探|究1．玉米细胞和人体细胞干重中含量较多的四种元素都是C、H、O、N(其中在玉米细胞中的含量大小关系为O>C>H>N，而在人体细胞中的含量大小关系为C>O>N>H)，这是因为_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

玉米和人都是生物，组成它们的主要成分都是糖类、脂质和蛋白质等物质，这些物质都含有C、H、O，蛋白质中还含有大量的N，玉米细胞中含糖较多，人体细胞中含蛋白质较多2．植物体缺Mg会影响光合作用的原因是_________________________________________________________________________________________________________________。3．(必修1P22正文)缺Fe会导致贫血的原因：________________________________________________________________________________________。

光合作用的正常进行不能缺少叶绿素，而Mg是叶绿素的组成元素之一，缺Mg使叶绿素的形成受到阻碍，进而影响光合作用

血红素的分子结构不能缺少的一种元素就是Fe，缺Fe会导致血红素的合成受阻，从而引起贫血1．衍射法归纳细胞中水的吸收、产生和利用剖析难点·考点突破重|难|精|讲2．归纳概括常考的无机盐的功能精|准|命|题例1考向一考查细胞中的元素和化合物(2024·山东省邹城市月考)美国宇航局科学家在加利福尼亚州东部的莫诺湖里发现了一种被称作GFAJ－1的独特细菌，这种细菌能利用剧毒化合物砒霜中的砷来代替磷元素构筑生命分子，进行一些关键的生化反应(在元素周期表中，砷排在磷下方，两者属于同族，化学性质相似)。根据上述材料进行预测，下列说法错误的是(

)A．GFAJ－1细菌体内含量较多的六种元素可能是碳、氢、氧、氮、砷、硫BB．砷元素存在于GFAJ－1细菌细胞膜以及糖类、ATP、DNA和RNA等物质中C．砷对多数生物有毒可能是因为砷能够代替磷参与生化反应，制造混乱D．该发现将使人类对生命的认识发生重大改变，拓宽了在地球极端环境乃至外星球寻找生命的思路解析：砷元素存在于GFAJ－1细菌细胞膜以及ATP、DNA和RNA等物质中，糖类一般由C、H、O三种元素构成，故砷元素不可能在糖类中出现，故B错误。〔变式训练1〕

(2024·重庆一中质检)下列有关细胞中化合物的叙述，正确的是(

)A．I、Cu、Ca等微量元素虽然含量少，但在细胞中也具有重要作用B．叶绿体中的光合色素都含有Mg，缺Mg会影响植物的光合作用C．只含有C、H、O三种元素的小分子有机物不一定是糖类或脂肪D．RNA所含的元素种类比蛋白质多，RNA和DNA所含的元素种类相同C解析：组成细胞的元素中，Ca属于大量元素，A错误；光合色素中的叶绿素含有Mg，类胡萝卜素不含Mg，B错误；只含C、H、O的小分子物质除了糖类和脂肪外，还有其他物质，如乙醇、丙酮酸、乳酸等，C正确；除C、H、O、N外，蛋白质还可能含有S、Fe等其他多种元素，而组成核酸的元素只有C、H、O、N、P，核酸包括DNA和RNA，D错误。例2考向二考查水和无机盐的功能(2024·济南模拟)为研究无机盐对植物生长发育的影响，某学习小组将长势相同的若干小麦幼苗均分成甲、乙两组，甲组小麦使用一定量的蒸馏水培养，乙组小麦使用等量且浓度适宜的无机盐溶液培养，一段时间后，乙组小麦长势比甲组更好。下列说法错误的是(

)A．该实验结果说明无机盐对植物的生长发育具有重要作用B．小麦幼苗吸收的无机盐在细胞中主要以离子的形式存在C．小麦幼苗细胞合成脂肪、核苷酸等物质时都需要磷酸盐D．若提高乙组无机盐溶液的浓度，其小麦长势可能不如甲组C解析：比较甲、乙两组小麦长势，说明无机盐对植物的生长发育具有重要作用，A项正确；细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，B项正确；脂肪由C、H、O3种元素构成，合成脂肪时不需要磷酸盐，C项错误；若提高乙组无机盐溶液的浓度，乙组小麦可能由于外界溶液浓度过高，细胞不断失水，从而导致长势不如甲组小麦，D项正确。“对照法”验证某种矿质元素是否是植物生长必需的无机盐(1)实验设计(以Fe为例)(3)实验成功的关键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。〔变式训练2〕

(2022·全国甲卷)钙在骨骼生长和肌肉收缩等过程中发挥重要作用。晒太阳有助于青少年骨骼生长，预防老年人骨质疏松。下列叙述错误的是(

)A．细胞中有以无机离子形式存在的钙B．人体内Ca2＋可自由通过细胞膜的磷脂双分子层C．适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收D．人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象B解析：细胞中有以无机离子形式存在的钙，也有以化合物形式存在的钙(如CaCO3)，A正确；Ca2＋不能自由通过细胞膜的磷脂双分子层，需要载体协助，B错误；维生素D能有效地促进人体肠道对钙和磷的吸收，故适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收，C正确；哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2＋，Ca2＋的含量太低，会出现抽搐等症状，D正确。考点二糖类、脂质的种类和作用1．细胞中的糖类必备知识·夯实基础知|识|巩|固2．细胞中的脂质3．细胞中糖类与脂质的关系易错整合，判断正误。(1)肌糖原不能水解为葡萄糖，不属于细胞的能源物质。(

)(2)组成淀粉、糖原、纤维素的单体都是葡萄糖。(

)(3)糖原比相同质量的脂肪彻底氧化释放出的能量更多。(

)(4)糖类与脂质均既可作为储能物质又可作为结构物质。(

)(5)所有的脂质都能参与膜结构的构成。(

)(6)胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分。(

)思|维|辨|析×√×√×√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？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，因此它们具有不同的化学性质。延|伸|探|究2．与糖类相比较，脂肪的组成元素的种类与比例有什么异同？这种差异与脂肪的功能有什么关系？提示：与糖类相比，脂肪的组成元素中C、H比例高；相同质量的糖类和脂肪氧化分解时，脂肪需氧多，释放的能量多，这种差异使脂肪成为生物体内良好的储能物质。3．通过向北京鸭饲喂玉米、谷类和菜叶达到育肥的原因有哪些？提示：北京鸭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，并在皮下结缔组织等处储存起来。比较法助记糖类和脂质的关系重|难|精|讲剖析难点·考点突破比较项目糖类脂质区别元素组成C、H、OC、H、O(N、P)种类单糖、二糖、多糖脂肪、磷脂、固醇合成部位淀粉：叶绿体纤维素：高尔基体糖原：主要是肝脏、肌肉主要是内质网比较项目糖类脂质区别生理作用①主要的能源物质②构成细胞结构，如糖被、细胞壁③核酸的组成成分，如核糖、脱氧核糖①生物体的储能物质，如脂肪②构成细胞膜的重要成分，如磷脂③调节新陈代谢和生殖，如性激素

联系糖类

脂肪精|准|命|题例1考向一考查糖类及功能(2024·华大新高考联盟)糖原是一种分子结构与支T链淀粉相似的非还原性多糖，因其能被唾液淀粉酶水解而被称为动物淀粉。下列有关糖原的叙述，正确的是(

)A．肝细胞能水解糖原，与其含有唾液淀粉酶有关B．血浆中的葡萄糖浓度降低会促使肝糖原发生水解C．肌糖原不能转化为葡萄糖，故其不是能源物质D．斐林试剂和糖原在水浴加热条件下能产生砖红色沉淀B解析：唾液淀粉酶由唾液腺细胞分泌，肝细胞中不含有唾液淀粉酶，A错误；血浆中的葡萄糖浓度降低会促使肝糖原发生水解，B正确；肌糖原是能源物质，C错误；糖原不是还原糖，不能与斐林试剂发生反应生成砖红色沉淀，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、麦芽糖等，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。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。〔变式训练1〕

(2023·河北衡水模拟)糖组是一个生物体或细胞中全部糖类的总和，包括简单的糖类和缀合的糖类。在糖缀合物(如糖蛋白和糖脂等)中的糖链部分有庞大的信息量。下列相关叙述正确的是(

)A．多糖必须水解成单糖才能被细胞吸收利用B．糖类是大多数动物体干重中含量最多的化合物C．纤维素是植物细胞的结构成分，还是其供能物质D．细胞识别与糖蛋白中的蛋白质有关，与糖链无关A解析：大分子的多糖不能被细胞直接吸收和利用，即多糖必须水解成单糖才能被细胞吸收利用，A正确；蛋白质是大多数动物体干重中含量最多的化合物，B错误；纤维素是植物细胞细胞壁的成分，即纤维素是植物细胞的结构成分，但不是供能物质，C错误；分布在细胞膜表面的糖蛋白对细胞有识别、保护和润滑作用，糖蛋白在细胞识别中所起的作用与糖蛋白中的蛋白质和糖链均有关，D错误。例2考向二考查脂质的功能及脂质与糖类的相互关系低密度脂蛋白(LDL)能与胆固醇结合形成低密度脂蛋白胆固醇(LDL－C)，血浆中LDL－C水平增高易引发动脉粥样硬化冠心病等疾病，人体血浆中LDL保持正常水平能降低该类疾病的发病风险。下列相关叙述错误的是(

)A．LDL的合成与内质网和核糖体相关B．血浆中LDL－C水平增高会导致血浆中胆固醇降低C．胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分D．冠心病患者应限制高胆固醇类食物的较多摄入B解析：核糖体是蛋白质的形成场所，内质网与糖类、脂质和蛋白质的合成有关，而LDL是低密度脂蛋白，故LDL的合成与核糖体和内质网有关，A正确；分析题干可知，血浆中LDL－C水平增高易引发动脉粥样硬化冠心病等疾病，由此可知，血浆中LDL－C水平增高不会导致血浆中胆固醇降低，B错误；胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输，C正确；饮食中如果过多地摄入胆固醇，会在血管壁上沉积，造成血管堵塞，因此冠心病患者应限制高胆固醇类食物的较多摄入，D正确。〔变式训练2〕

(2024·广东东莞调研)用葡萄糖培养液培养脂肪细胞时，即使没有向培养液中添加脂肪，新形成的脂肪细胞中也会出现油滴。下列相关叙述正确的是(

)A．葡萄糖在培养液中转化为脂肪后进入脂肪细胞B．葡萄糖转化为脂肪后，其元素的种类会发生改变C．等质量的脂肪和糖类氧化分解时，脂肪释放的能量更多D．葡萄糖转化为脂肪时会伴随着ATP的合成解析：葡萄糖进入脂肪细胞之后转化为脂肪，A错误；葡萄糖和脂肪的组成元素都是C、H、O，B错误；与糖类相比，脂肪中含有C、H的比例较高，氧化分解时消耗的氧气较多，释放的能量多，C正确；葡萄糖转化为脂肪时会伴随着ATP的消耗，D错误。C考点三检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质必备知识·夯实基础知|识|巩|固1．还原糖的检测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3．蛋白质的检测易错整合，判断正误。(1)花生子叶切片用苏丹Ⅲ染液染色后，洗去浮色，在显微镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒。(

)(2)鉴定还原糖时，在待测样液中加入新配制的斐林试剂即可观察到砖红色沉淀。(

)(3)西瓜汁不适合用来做还原糖的鉴定实验，主要是其中的糖为非还原糖。(

)(4)蛋清的稀释液可作为检测生物组织中蛋白质的材料，主要是其中蛋白质丰富。(

)思|维|辨|析√××√谷类种子和油料种子分别以淀粉和脂肪为主要营养物质，种子萌发时这两种物质都氧化分解为CO2和H2O。(1)油料作物种子如花生、蓖麻在播种时，播种的深度相对较浅，从物质代谢的角度分析，可能的原因是什么？提示：脂肪中氧的含量远远低于糖类，而碳、氢的含量更高。等质量的脂肪与糖类氧化分解时，脂肪释放的能量更多，需要的O2多，产生的H2O多。延|伸|探|究(2)现有谷类种子和油料种子各一组，请根据种子在适宜条件下萌发时O2消耗量与CO2释放量的关系，设计实验以确定种子的类型，简要写出实验思路并预期实验结果及结论。提示：实验思路：分别检测这两组种子萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值(或CO2释放量和O2消耗量的比值)，并比较两组比值的大小。预期实验结果和结论：萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值低(或CO2释放量和O2消耗量的比值高)的一组为谷类种子；萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值高(或CO2释放量和O2消耗量的比值低)的一组为油料种子。1．区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”重|难|精|讲剖析难点·考点突破(1)检测还原糖时使用的斐林试剂要现配现用的原因：斐林试剂很不稳定，容易产生蓝色的Cu(OH)2沉淀，所以应将甲液和乙液分别保存，使用时现配现用。(2)在还原糖检测实验中，若待测组织样液中不含还原糖，加入斐林试剂水浴加热后的现象不是无色，而是蓝色，即Cu(OH)2的颜色。(3)检测蛋白质时，加入过量的双缩脲试剂B液后，如果没有产生明显的紫色反应，可能的原因是加入的双缩脲试剂B液过量，CuSO4在碱性溶液中生成大量的Cu(OH)2蓝色絮状沉淀，会遮蔽实验中所产生的紫色，影响观察效果。2．实验成功的3个关键点选材(1)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)蛋白质检测中，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；且该实验应预留部分组织样液作对比设置对照物质检测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实验试剂脂肪检测的过程中滴加1～2滴体积分数为50%的酒精溶液的目的是洗去浮色，原理是苏丹Ⅲ染液易溶于酒精精|准|命|题例考向结合有机物的检测考查科学探究能力(2024·福建龙岩调研)下列有关“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验的叙述，正确的是(

)A．应使用双缩脲试剂检测还原糖B．向加热后冷却的淀粉溶液中滴加碘液，不出现蓝色C．在检测蛋白质时，应先滴加CuSO4溶液，后加入NaOH溶液D．用花生子叶切片检测脂肪，染色后需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色D解析：检测还原糖应该使用斐林试剂，A错误；加热后冷却的淀粉溶液遇碘液呈现蓝色，B错误；检测蛋白质时，应先滴加NaOH溶液，后加入CuSO4溶液，C错误。〔变式训练〕下列关于“可溶性还原糖、蛋白质和脂肪鉴定”实验的叙述，正确的是(

)A．常用番茄、苹果等作为鉴定植物组织内还原糖的实验材料B．脂肪鉴定中，花生子叶切片细胞间不能观察到橘黄色油滴C．脂肪鉴定中，50%的酒精用于溶解组织中的脂肪D．蛋白质鉴定中，加入的0.1g/mLNaOH溶液可为反应提供碱性环境解析：番茄的红色会影响实验结果，A错误；切片时，被破坏的子叶细胞会释放出少量脂肪，细胞间会出现橘黄色小颗粒，B错误；脂肪鉴定中50%的酒精主要作用是洗去浮色，C错误。D素养提升·强化思维构|建|网|络|情境试题规范作答|阅读下列材料，回答下列问题：生酮饮食与健康生酮饮食(KD)是一种由高比例脂肪、极低碳水化合物和适量蛋白质组成的饮食方案①。但当葡萄糖摄入量极低时，无法为细胞供应足够能量，使得机体在肝脏中的脂肪代谢增加，导致酮体(如丙酮、乙酰乙酸等代谢产物)增多，肝脏中大量酮体的生成可导致血浆pH降至7.1以下②。科学研究发现肿瘤细胞消耗的葡萄糖约为正常细胞的200倍，部分肿瘤细胞存在线粒体功能障碍，缺乏利用酮体的关键酶③，这为KD治疗肿瘤奠定了理论基础。(1)通常细胞内的主要能源物质是_________，KD方式中主要能源物质为______。(2)专家建议健康人不要自行通过KD方式减肥。请结合该方式的机理说明理由：______________________________________________。(3)肿瘤细胞呼吸消耗的葡萄糖约为正常细胞的200倍，但ATP产量无显著增加，推测其原因是____________________________________________，KD方式对癌细胞的生命活动影响更大，原因是______________________________________________________。葡萄糖脂肪KD可能导致大量酮体生成，破坏机体内环境稳态大量葡萄糖用于无氧呼吸(或无氧呼吸比例增大)部分肿瘤细胞存在线粒体功能障碍，缺乏利用酮体的关键酶【解题策略】1．(2023·北京卷)PET－CT是一种使用示踪剂的影像学检查方法。所用示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来，进入细胞后不易被代谢，可以反映细胞摄取能源物质的量。由此可知，这种示踪剂是一种改造过的(

)A．维生素 B．葡萄糖C．氨基酸 D．核苷酸解析：分析题意可知，该示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来，应是糖类，且又知该物质进入细胞后不易被代谢，可以反映细胞摄取能源物质的量，则该物质应是被称为“生命的燃料”的葡萄糖。B符合题意。故选B。真|题|再|现B2．(2023·北京卷)运动强度越低，骨骼肌的耗氧量越少。如图显示在不同强度体育运动时，骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量。对这一结果正确的理解是(

)A．低强度运动时，主要利用脂肪酸供能B．中等强度运动时，主要供能物质是血糖C．高强度运动时，糖类中的能量全部转变为ATPD．肌糖原在有氧条件下才能氧化分解提供能量A解析：由图可知，当运动强度较低时，主要利用脂肪酸供能，A正确；由图可知，中等强度运动时，主要供能物质是肌糖原，其次是脂肪酸，B错误；高强度运动时，糖类中的能量大部分以热能的形式散失，少部分转变为ATP，C错误；高强度运动时，机体同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，肌糖原在有氧条件和无氧条件均能氧化分解提供能量，D错误。故选A。3．(2023·山西卷)葡萄糖是人体所需的一种单糖。下列关于人体内葡萄糖的叙述，错误的是(

)A．葡萄糖是人体血浆的重要组成成分，其含量受激素的调节B．葡萄糖是机体能量的重要来源，能经自由扩散通过细胞膜C．血液中的葡萄糖进入肝细胞可被氧化分解或转化为肝糖原D．血液中的葡萄糖进入人体脂肪组织细胞可转变为甘油三酯B解析：葡萄糖是人体血浆的重要组成成分，血液中的糖称为血糖，血糖含量受胰岛素、胰高血糖素等激素的调节，A正确；葡萄糖是细