高考生物一轮复习讲义：第二章 组成细胞的分子

高考生物一轮复习讲义：第2章组成细胞的分子第1节细胞中的元素和化合物内容标准要求核心素养对接1.简述细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成。2.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。1.生命观念——物质与能量观：生物体是由元素和化合物组成的。2.科学思维——归纳与概括：从元素的种类、含量等方面总结组成细胞的元素。3.科学探究——通过对检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的学习形成科学探究的学科素养。知识点一：组成细胞的元素和化合物———————————————知识梳理———————————————1.组成细胞的元素(1)种类：细胞中常见的化学元素有20多种。(2)分类：(3)生物界和非生物界的统一性和差异性：①统一性：从化学元素的种类分析，组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到。②差异性：从化学元素的含量分析，细胞与非生物相比有很大不同。2.组成细胞的化合物[典例1]如图是活细胞中3种元素含量或3种化合物含量的扇形图，如表是几种细胞中6种大量元素的百分比含量，下列叙述错误的是()元素OCHNPS玉米细胞(干重)44.4343.576.241.460.200.17人细胞(干重)14.6255.97.469.333.110.78人活细胞65.018.010.03.01.400.30A.若扇形图代表化合物的含量，则甲、乙分别代表水和蛋白质B.若扇形图代表元素的含量，则甲、乙、丙分别代表氧、碳、氢三种元素C.由表中数据可以看出，在玉米细胞(干重)中所占比例明显高于人细胞(干重)中的元素是C，发生这种差异的一个主要原因是组成玉米细胞的化合物中糖类较多D.组成生物界和非生物界的化学元素在含量上相差很大，说明生物界和非生物界具有一定的差异性解析表中数据显示在玉米细胞干重中所占比例明显高于人细胞干重的元素是“O”而不是“C”。该差异的主要原因是组成玉米细胞的化合物中糖类较多。答案C[典例2]如图表示细胞中各种化合物占细胞鲜重的含量，按①②③④顺序排列正确的是()A.水、蛋白质、糖类、脂质B.蛋白质、糖类、脂质、水C.水、蛋白质、脂质、糖类D.蛋白质、水、脂质、糖类解析组成活细胞的化合物中，水的含量最多，因此，占细胞鲜重的化合物中最多的是水，其次是蛋白质、脂质、糖类。答案D【想一想】1.在玉米细胞和人体细胞干重中含量较多的四种元素一样吗？怎样解释这种现象？提示：一样，都是O、C、H、N，这与组成细胞的化合物有关。2.就人体细胞而言，干重与鲜重中含量占前四位的元素分别是什么？出现这种差异的原因是什么？提示：干重：C>O>N>H鲜重O>C>H>N，因为鲜重中“H2O”含量最多，故可导致鲜重中“O、H”比例上升。知识点二：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质———————————————知识梳理———————————————1.实验原理(连线)2.实验步骤(1)还原糖的检测：(2)脂肪的检测和观察：(3)蛋白质的检测和观察：肽键在碱性环境下与双缩脲试剂中的Cu2＋发生反应生成紫色络合物，因此双缩脲试剂可检测蛋白质和多肽———————————————素养提升———————————————科学探究——检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1.斐林试剂和双缩脲试剂的“一同三不同”斐林试剂本身是浅蓝色[Cu(OH)2]的颜色eq\a\vs4\al()提示NaOHCuSO40.1g/mL斐林碱性等量混合均匀A液B液0.05g/mL0.01g/mL2.实验操作(1)三类有机物检测时的两个唯一：唯一需要水浴加热的是：________________。唯一需要显微镜观察的是：________________。(2)检测生物组织中的脂肪时，染色时间不宜过长，原因是_________________________________________________________________。(3)鉴定还原糖时使用的斐林试剂为何要现配现用？________________________________________________________________。(4)鉴定蛋白质时，加入试剂B后，如果没有产生紫色反应，可能的原因是什么？______________________________________________________________。提示(1)还原糖脂肪(2)染色时间过长，脂肪会溶解到染色剂中(3)因为斐林试剂很不稳定，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。(4)可能加入的双缩脲试剂B过量，CuSO4在碱性溶液中生成大量的蓝色Cu(OH)2絮状沉淀，会遮蔽实验中所产生的紫色，影响观察结果。[典例3]下列关于实验操作步骤的叙述，正确的是()A.用于检测还原糖的NaOH溶液和CuSO4溶液，可直接用于蛋白质的鉴定B.检测脂肪时需要用显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪颗粒C.检测还原糖时，要先加入NaOH溶液摇匀后，再加入CuSO4溶液D.用于检测蛋白质的NaOH溶液与CuSO4溶液要混合均匀后，再加入含样品的试管中，且必须现配现用解析斐林试剂甲液与双缩脲试剂A液相同，但斐林试剂的乙液与双缩脲试剂B液不相同，因此斐林试剂甲液和乙液不可直接用于蛋白质检测，A错误；脂肪检测实验中，需要借助显微镜才能观察到被染成橘黄色的脂肪颗粒，B正确；用斐林试剂检测还原糖时，要将甲液和乙液等量混合均匀后再使用，C错误；用双缩脲试剂检测蛋白质时，要先加A液，后加B液，D错误。答案B[变式训练]下表中关于食品检验的设计及结论对应正确的是()选项探究主题检测试剂预期结果结论A某色拉油是否含有脂肪苏丹Ⅲ染液红色含有脂肪B某口服液中是否含有氨基酸双缩脲试剂紫色含有氨基酸C某奶片是否添加淀粉碘液蓝色含有淀粉，不含有蛋白质D某无糖饮料中是否含有葡萄糖斐林试剂砖红色含有还原糖，但不一定是葡萄糖解析脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，A错误；蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应，氨基酸不能与双缩脲试剂发生相应的颜色反应，B错误；淀粉遇碘液变蓝色，某奶片用碘液检测后出现蓝色，说明该奶片含有淀粉，但不能说明其不含蛋白质，C错误；与斐林试剂在水浴加热条件下发生反应出现砖红色沉淀的物质为还原糖，但还原糖包括葡萄糖、果糖等，故不能确定该还原糖一定为葡萄糖，D正确。答案D【想一想】1.脂肪的检测是否一定要用显微镜？提示：不是，也可以在组织样液中直接滴加苏丹Ⅲ染液。2.如何简单区分“脱脂奶粉”和“全脂奶粉”？提示：选择苏丹Ⅲ染液，通过对比被测奶粉中试剂变色的程度来确定被测奶粉中脂肪含量高低。课堂小结随堂检测1.下列关于组成生物体化学元素的叙述，正确的是()A.在组成生物体与组成无机自然界的化学元素中，碳元素的含量均为最高B.人、动物和植物所含的化学元素种类差异很大C.组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到D.不同的生物体内各种化学元素的含量基本相似解析组成生物体的化学元素中，氧元素的含量最多；人、动物与植物所含的化学元素种类基本相同；不同的生物体内各种化学元素的含量差异很大。答案C2.如图为元素在生物体内的含量分布情况，下列表述不正确的是()A.Ⅰ在非生物界中都能找到，体现了生物界与非生物界的统一性B.Ⅱ含量虽少，但却是生物体正常生命活动不可缺少的C.Ⅱ和Ⅲ称为必需元素，一旦缺乏就可能会导致相应的病症D.P、S、K、Ca、Zn属于大量元素解析组成细胞的各种化学元素，在自然界中都能找到，没有一种是自然界没有的，这体现了生物界与非生物界具有统一性，A正确；微量元素含量虽少，但却是生物体正常生命活动不可缺少的，B正确；大量元素和微量元素均为必需元素，一旦缺乏可能会导致相应的病症，C正确；Zn属于微量元素，D错误。答案D3.微量元素在生物体内含量虽然很少，却是维持正常生命活动不可缺少的。这可通过下面的哪一实例得到证实()A.缺Mg时叶片变黄B.油菜缺B时只开花不结果C.动物血液中钙盐的含量太低会抽搐D.缺P会导致作物植株矮小解析本题实际考查微量元素的种类，四个选项叙述都正确，但只有B选项叙述的B元素是微量元素，其他的皆是大量元素。答案B4.下列哪组试剂在使用过程中必须加热()A.斐林试剂鉴定还原糖B.苏丹Ⅲ染液鉴定脂肪C.双缩脲试剂鉴定蛋白质D.碘液鉴定淀粉解析苏丹Ⅲ染液、双缩脲试剂、碘液均在常温下使用，只有斐林试剂在使用时需50～65℃水浴加热。答案A5.下图为鉴定蛋白质的流程图，其中甲、乙、丙、丁的含义分别是()A.黄豆浆、双缩脲、1mL、4滴B.花生种子研磨液、双缩脲、4滴、1mLC.黄豆浆、双缩脲、4滴、1mLD.花生种子研磨液、斐林试剂、1mL、4滴解析鉴定蛋白质既可以用蛋清稀释液，也可以用黄豆浆滤液；鉴定蛋白质所用的试剂是双缩脲试剂，先加A液1mL，再加B液4滴。答案A课时作业(时间：30分钟)知识点1细胞中的元素和化合物1.在番茄幼苗的培养液中，除了必需的微量元素、NHeq\o\al(＋,4)、POeq\o\al(3－,4)和CO2外，还有必需的大量元素是()A.C、H、O、N B.K、Ca、Mg、FeC.Mn、Mo、Cu、Zn D.K、Ca、Mg、S解析H、O、N、C在题干中已经给出，A错误；Fe属于微量元素，不是大量元素，B错误；Mn、Mo、Cu、Zn都是微量元素，C错误；K、Ca、Mg、S属于大量元素，且题干中没有给出，D正确。答案D2.牛通过吃草，从草中获得化合物和化学元素，那么，牛和草在化学元素的种类以及相同化学元素的含量上分别是()A.种类差异很大，含量上大体相同B.种类和含量差异都很大C.种类和含量都大体相同D.种类大体相同，含量差异较大解析构成不同生物体的化学元素种类大体相同，含量差异较大，D正确。答案D3.有着“植物大熊猫”和世界上最长寿树种美称、在地球上已有250万年历史的红豆杉，入选2010年世博会中国馆珍稀植物展出品种。其体内含量最多的化学元素和微量元素分别是()A.O和Mg B.C和MnC.O和Fe D.H和Ca解析在生物体内，占细胞鲜重最多的元素是O；细胞中的微量元素有Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu。答案C4.下列有关图示的分析，错误的是()A.如果该图所示为组成活细胞的化合物，则m中含有的元素为H、OB.如果该图表示的是组成活细胞的化合物，则m是蛋白质C.如果该图表示的是组成活细胞的元素含量，则m是氧元素D.如果该图表示的是活细胞中的元素，则其中Mo的含量很少解析细胞鲜重含量最多的是水而不是蛋白质。答案B知识点2生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的检测5.对下表中所列待测物质的检测，选用的试剂及预期结果都正确的是()待测物质检测试剂预期显色结果①葡萄糖双缩脲试剂砖红色沉淀②脂肪苏丹Ⅲ染液橘黄色③淀粉斐林试剂蓝色④蛋白质双缩脲试剂紫色A.①③ B.②③C.①④ D.②④解析还原糖可与斐林试剂反应产生砖红色沉淀，①错误；脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，②正确；淀粉遇碘变蓝色，③错误；蛋白质可与双缩脲试剂发生紫色反应，④正确。答案D6.向盛有一定面糊的试管中加入适量的α－淀粉酶，65℃(α－淀粉酶的最适温度)水浴保温后，先后加入1mL0.1g/mL的NaOH溶液摇匀后再加入4滴0.01g/mLCuSO4溶液，摇匀后，试管内立即出现的现象是(α－淀粉酶是蛋白质，能水解淀粉，但自身不消耗)()A.产生砖红色沉淀 B.溶液呈蓝色C.溶液呈现紫色 D.溶液不变化解析因为α－淀粉酶是催化剂，它的化学本质为蛋白质，在反应过程中化学本质不变，所以遇双缩脲试剂会立即发生紫色反应。答案C7.下列关于“还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定实验”的叙述，正确的是()A.糖尿病患者的尿液中加入斐林试剂后，液体呈现无色，加热后出现砖红色沉淀B.在脂肪的鉴定实验中，用体积分数为75%的酒精洗去花生子叶表面的苏丹Ⅲ浮色C.用于鉴定还原糖的斐林试剂经改造后，可用于蛋白质的鉴定D.鉴定豆浆中的蛋白质时，先加NaOH溶液，振荡后加入等量的CuSO4溶液解析糖尿病患者的尿液中加入斐林试剂后，液体呈现蓝色，加热后出现砖红色沉淀；在脂肪的鉴定实验中，用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色；将斐林试剂中的CuSO4溶液稀释五倍后，可用于蛋白质的鉴定；鉴定豆浆中的蛋白质时，先加NaOH溶液1mL，振荡后加入少量的(3～4滴)CuSO4溶液，观察颜色变化。答案C8.小麦种子萌发时产生淀粉酶，将淀粉水解为麦芽糖、葡萄糖等。小麦种子萌发的最适温度为30℃左右(此时产生淀粉酶的速度最快)。取适量小麦种子在20℃和30℃培养箱中培养4天后，作如下处理：在3支试管中加入等量斐林试剂并加热至50℃左右，摇匀后观察试管中的颜色。结果是()A.甲呈蓝色，乙呈砖红色，丙呈无色B.甲呈无色，乙呈砖红色，丙呈蓝色C.甲、乙都呈砖红色，丙呈无色D.甲呈浅砖红色，乙呈砖红色，丙呈蓝色解析由“小麦种子萌发的最适温度为30℃左右”可知，在30℃培养箱中萌发的种子产生的淀粉酶多于在20℃条件下萌发的种子产生的淀粉酶，因此乙试管中淀粉水解后产生的麦芽糖、葡萄糖等还原糖比甲试管中多，所以甲的颜色较乙浅。丙中没有发生反应，呈现斐林试剂溶液的颜色，即Cu2＋的颜色。答案D9.某生物兴趣小组在野外发现一种组织颜色为白色的不知名野果，该小组把这些野果带回实验室欲鉴定其中是否含有还原糖、脂肪和蛋白质，下列叙述正确的是()A.对该野果进行脂肪的鉴定实验需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色B.若对该野果的组织样液加入斐林试剂并水浴加热出现较深的砖红色，说明该野果中含有大量的葡萄糖C.进行蛋白质的鉴定时可用斐林试剂的甲液和乙液代替双缩脲试剂A液和B液，因为它们的成分相同D.进行还原糖鉴定实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶，以便长期保存备用解析向该野果的组织样液中加入斐林试剂并水浴加热出现较深的砖红色，说明该野果中含有大量的还原糖，但不能确定是葡萄糖，B错误；双缩脲试剂和斐林试剂的成分相同，但成分的浓度不同，C错误；斐林试剂使用时是将甲液和乙液等量混合后立即使用，不能长期放置，D错误。答案A10.右图所示，容器底部是培养基，其中含有植物生长所需的全部养分，如果有人在配制培养基时使用了NH4NO3、KNO3、CaCl2·2H2O、MgSO4·7H2O、螯合铁溶液、微量元素溶液，但缺少了一种必需元素，为补充这种元素，应添加的化合物是()A.Ca(NO3)2 B.KClC.KH2PO4 D.K2SO4解析依题意，培养基中不缺乏微量元素，大量元素中除C、H、O外，还应有N、P、S、K、Ca、Mg，从培养基的成分分析，培养基中缺少P，KH2PO4能提供P。答案C11.某校生物兴趣小组进行了生物组织中还原糖检测的实验(如下图)，下列叙述正确的是()A.在实验材料选择方面，用苹果比用植物叶片的效果要好B.在制备生物组织样液时，加入石英砂的主要目的是促进还原糖的溶解C.用于该实验检测的斐林试剂也可用于检测蛋白质，只是添加试剂的顺序不同D.由于斐林试剂不稳定，在使用斐林试剂时要先加质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液，后加入质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液解析在制备生物组织样液时，加入石英砂的主要目的是使研磨充分，B错误；斐林试剂和双缩脲试剂中CuSO4溶液的浓度不同，C错误；在使用斐林试剂时应将甲液和乙液等量混匀后加入组织样液，D错误。答案A12.在检测生物组织中的可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的实验中，需要根据实验选择不同的实验材料；请根据下表所列各种材料回答问题：各种可供实验的材料梨黄桃胡萝卜黄豆花生种子小麦种子(1)其中适合于鉴定可溶性还原糖的是________，理由是________________________________________________________________________。(2)与小麦种子相比，花生种子更适合用来鉴定脂肪，这是因为_________________________________________________________________。在做脂肪鉴定的实验中用到50%的酒精溶液，其作用是________________。(3)小麦种子中糖类化合物的含量很高，却不适合用来做还原糖的鉴定，这是因为___________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)蛋白质可与________发生________色反应，据此可鉴定蛋白质的存在。解析(1)梨中含有较多的可溶性还原糖，且梨的组织细胞的颜色浅，不会干扰颜色反应。(2)小麦种子含淀粉较多，花生种子含脂肪较多，故花生种子更适宜用来鉴定脂肪。实验中染色以后需要使用酒精洗去浮色以便于观察。(3)小麦种子含淀粉较多，淀粉不是还原糖，故小麦种子不适合用来做还原糖的鉴定。(4)蛋白质可与双缩脲试剂反应产生紫色络合物。答案(1)梨梨的组织细胞的颜色浅，且还原糖含量较高(2)小麦种子的脂肪含量没有花生种子高，且不容易做切片洗去切片的浮色(3)小麦种子含淀粉较多，淀粉不是还原糖(4)双缩脲试剂紫13.据药理研究，一种茅草的根内含有降血糖的因子及多种有益于健康的成分，某公司将它开发成一种保健饮料。该产品是否适用于糖尿病患者，生物学兴趣小组的同学以此作为研究课题。请你完成下面的实验鉴定报告。(1)实验目的：鉴定一种茅草的根是否含有还原糖和淀粉。(2)实验原理：还原糖可用________检测，淀粉可用________来检测。(3)实验器材：一种茅草根、所需试剂、研钵、烧杯、试管、纱布、漏斗、酒精灯、试管夹、火柴、滴管等。(4)实验步骤：①用研钵将该种茅草根磨碎，过滤，取其滤液。②取A、B两支试管，各加入2mL滤液。③往A试管中加入________，摇匀，放入盛有50～65℃温水的大烧杯中加热约2min。观察试管中的颜色变化。④往B试管中加入________，观察试管中的颜色变化。(5)可能出现的实验现象及分析：_____________________________________________________________________________________________________________________________________。解析(2)还原糖的鉴定：与斐林试剂水浴加热呈砖红色；淀粉鉴定：与碘液反应呈蓝色。(4)③A试管需要水浴加热，加入的应为斐林试剂。④A试管加入的是斐林试剂，则B试管加入的是碘液。(5)①如果A管出现砖红色沉淀，说明茅草的根内含有还原糖；否则没有。②如果B管出现蓝色，说明茅草的根内含有淀粉；否则没有。答案(2)斐林试剂碘液(4)③1mL现配斐林试剂④2滴碘液(5)①如果A试管出现砖红色沉淀，说明茅草的根内含有还原糖；否则没有。②如果B试管出现蓝色，说明茅草的根内含有淀粉；否则没有第2节细胞中的无机物内容标准要求核心素养对接学业质量水平1.简述水在细胞中的存在形式和重要作用。2.简述无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。1.生命观念——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。水平一2.科学思维——通过概括水与细胞代谢的关系形成科学的思维方式。水平二3.科学探究——通过探究无机盐功能的技能训练培养科学探究能力。水平二研读教材·梳理探究知识点一：细胞中水的存在形式和功能———————————————知识梳理———————————————细胞中的水1.水的含量特点某些水生生物含水量可达97%以上。(1)含量：一般来说，水是细胞中含量最多的化合物，约占60%～95%。(2)生物种类不同，含水量不同，如水生生物含水量多于陆生生物。2.水的存在形式和作用项目自由水结合水形式在细胞中以游离的形式存在与细胞内其他物质相结合含量约占95.5%约占4.5%作用①细胞内的良好溶剂；②参与生物化学反应；③为细胞提供液体环境；④运送营养物质和代谢废物是细胞结构的重要组成成分，细胞中结合水含量与细胞抗性呈正相关———————————————素养提升———————————————科学思维——细胞中水的存在形式和功能(1)如图表示无机物在生物体内含量的变化，请回答：①上图中可表示细胞代谢强度随自由水与结合水比值变化的曲线是________。②上图中可表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变化的曲线是________。提示①b②a(2)自由水和结合水的功能与温度的关系提示①自由水②结合水③自由水与结合水可相互转化[典例1]幼小植物体内自由水与结合水的比值不断增大时，植物体内新陈代谢活跃，生长迅速；自由水与结合水的比值不断减小时，植物体内的新陈代谢减弱，生长缓慢。下列解释正确的是()①结合水是细胞内的良好溶剂②结合水参与某些代谢反应③自由水是各种代谢活动的介质④自由水参与某些代谢反应A.①②B.②③C.③④D.①④解析自由水是细胞内的良好的溶剂，营养物质和代谢废物可溶解在自由水中运输，自由水还参与其他代谢过程，因此自由水与结合水的比值增大时，代谢加快。答案C[变式训练1]水是生物体内物质运输的主要介质，这是因为()A.水是良好的溶剂B.水是细胞内某些生化反应的产物C.水能缓和温度的变化D.水是某些复杂化合物的组成成分解析水是极性分子，所以凡是有极性的分子或离子都易溶于其中。水作为溶剂，分布在细胞内的液体、血浆等人和动物的体液及植物的汁液中。水是细胞内某些生化反应的产物，结合水是某些复杂化合物的组成成分，由于水分子之间的氢键，水可以缓和温度的变化，但B、C、D三项所述功能不是水成为生物体内物质运输主要介质的原因。答案A【想一想】细胞若失去结合水或自由水，哪一个会导致细胞死亡？提示：结合水。知识点二：细胞中的无机盐———————————————知识梳理———————————————细胞中的无机盐1.存在形式和含量2.生理功能(连线)[典例2]下列关于无机盐的叙述，正确的是()A.人体内的甲状腺激素含有I元素B.哺乳动物血液中Ca2＋浓度过高会发生抽搐C.光合色素都含有Mg元素D.Fe3＋是血红蛋白的主要成分解析哺乳动物血液中Ca2＋浓度过低会发生抽搐，B错误；类胡萝卜素不含有镁元素，C错误；Fe2＋是血红蛋白的主要成分，D错误。答案A[变式训练2]下图为一种叶绿素分子和血红蛋白分子局部结构简图，请思考：叶绿体中含四种色素，其中叶绿素(2种)含Mg2＋，另两种色素(类胡萝卜素)不含Mg2＋(1)上述实例表明无机盐在哪些方面的重要功能？答案该实例表明某些无机盐是构成细胞内许多化合物的重要成分。(2)有一种贫血症叫缺铁性贫血，为什么缺铁会导致贫血？答案Fe2＋是血红蛋白的重要组成成分，缺铁会影响血红蛋白合成，而缺乏血红蛋白时将会导致贫血，此即缺铁性贫血。【知识拓展】探究A是否属于植物生长所必需的无机盐的实验操作对照组：植物＋完全培养液→正常生长实验组：课堂小结随堂检测1.下列植物细胞中，结合水相对含量最大的是()A.萌发的玉米种子 B.洋葱根尖细胞C.休眠的大豆种子 D.苹果果肉细胞解析休眠种子中已丧失大部分自由水，结合水相对含量最高。答案C2.下列关于细胞中水分子的叙述错误的是()A.只能以游离形式存在B.是细胞鲜重中含量最多的成分C.是细胞代谢活动的介质D.是细胞中多种物质的溶剂解析细胞中的水分子以自由水和结合水的形式存在，是细胞鲜重中含量最多的成分，其中自由水是细胞代谢活动的介质和细胞中多种物质的溶剂。答案A3.乳酸亚铁口服液可以有效地治疗人类缺铁性贫血症，这是因为其中的Fe2＋进入人体后能()A.调节血液的酸碱平衡B.构成红细胞中的血红蛋白C.调节血液的渗透压D.促使更多红细胞的产生解析Fe2＋是红细胞中血红蛋白的重要成分。答案B4.细胞内的无机盐离子(如K＋、Ca2＋、H2POeq\o\al(－,4)等)的主要生理作用不包括()A.是细胞结构物质之一B.维持细胞形态C.维持细胞正常的生理功能D.维持细胞的酸碱平衡解析组成细胞的结构物质，是化合态的无机盐的功能，不是离子态的无机盐的功能。答案A5.“绵绵的春雨，是她润醒了小草，润绿了杨树，润开了报春花。”此过程中，细胞中自由水与结合水的相对含量变化表示正确的是()解析随着复苏时间的延长，细胞中自由水/结合水的比值变大，才会导致细胞代谢水平提高。答案B课时作业(时间：30分钟)知识点1细胞中的水1.下列关于耐旱植物细胞的叙述中正确的是()A.细胞液浓度高，自由水多，代谢旺盛B.细胞液浓度高，自由水少，代谢缓慢C.细胞液浓度低，自由水少，代谢缓慢D.细胞液浓度低，自由水多，代谢旺盛解析耐旱植物的代谢缓慢，自由水含量少，结合水含量高，由于自由水含量少，因此细胞液浓度高，B正确。答案B2.水是生命之源，下列关于水的叙述，错误的是()A.结合水一般不参与代谢作用，它使各种组织、器官有一定形状、硬度B.冬天针叶树体内结合水的含量会减少C.种子萌发初期，自由水与结合水比值不断增大，细胞代谢也随之增强D.正常人一生中，随年龄增长，大部分细胞内自由水与结合水比值逐渐减小解析自由水和结合水可以相互转化，温度降低时，结合水的含量增加，B错误。答案B3.某实验室通过检测来自生物体内不同器官的细胞的水分含量，得到了下面一组数据：细胞类型骨细胞心肌细胞肝细胞肌细胞表皮细胞含水量62%79%75%73%70%根据上表中的数据，能够分析得到的结论是()①水是组成生物体细胞中含量最多的化合物②水在生物体中有自由水和结合水两种形式③自由水与结合水的比值越高，生物的新陈代谢就越旺盛④心肌细胞中自由水的含量比肝细胞中自由水的含量多A.① B.①②③④C.①③④ D.①②④解析分析表格信息可知，人体不同细胞中含量最多的化合物是水，①正确；表格信息不涉及水的存在形式，②错误；表格信息不涉及自由水、结合水比值和新陈代谢之间的关系，③错误；分析表格信息不能推断出心肌细胞中自由水的含量比肝细胞中自由水的含量多，④错误。答案A4.生物体内的含水量可以变化，自由水和结合水可以相互转化，下图所示曲线错误的是()解析生物体内的含水量是可以变化的。生物体不同生长发育阶段水的含量不同，动物的年龄增大时，农作物接近成熟时，植物处于寒冷季节时，生物体内的自由水都会减少。答案D5.下列有关水的叙述错误的是()A.晒干种子中的水主要以结合水存在B.水是细胞中某些化学反应的原料C.细胞中的所有物质都能溶解在水中D.水能做溶剂、调节体温的生理作用与其是极性分子有关解析晒干种子中的水主要以结合态存在，A正确；水是细胞中某些化学反应的原料，B正确；细胞中的脂溶性物质不溶于水，C错误；水是极性分子，能溶解极性物质；水分子间具有较强的氢键，使水具有较大的比热容，可以参与调节体温，D正确。答案C知识点2细胞中的无机盐6.随着人们生活水平的不断提高和环境保护意识的不断增强，家庭绿化日益普及。对绿色观叶植物适当补充镁元素，可使其正常生长，其原因是()A.镁是合成蛋白质的原料B.镁是合成核酸的原料C.镁能够促进植物对水分的吸收D.镁是组成叶绿素的重要元素解析镁是组成叶绿素的重要元素。适当补充镁，能保证叶绿素的正常合成，使叶色葱绿。答案D7.下列关于无机盐在生物体中功能的叙述，错误的是()A.镁是叶绿体中参与光合作用的各种色素的组成元素B.人体缺铁会影响正常的有氧呼吸功能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需要Mg2＋的实验中必须设置对照实验解析叶绿体中有些色素不含镁，只有叶绿素含镁。答案A8.人的红细胞可在0.9%的氯化钠溶液中保持正常的形态，若将红细胞置于浓盐水中，红细胞会失水皱缩，从而丧失输送氧气的功能。这些事实说明()A.无机盐对维持生物体的新陈代谢有重要作用B.无机盐对于维持细胞的渗透压有重要作用C.无机盐离子容易进出细胞D.水分子容易进出细胞解析人体内的红细胞生活在血浆里，血浆的渗透压与0.9%的氯化钠溶液的渗透压相等，红细胞生活在这种环境中能维持渗透压的平衡。如果将红细胞放在浓盐水中，红细胞会失水皱缩，从而丧失输送氧气的功能。这些事实说明无机盐对维持细胞的渗透压有重要作用。答案B9.人体内血钙浓度低于0.01g/100mL时，外界只要有轻微刺激，神经肌肉就会出现强烈的抽搐。这一实例说明钙在人体内的重要作用之一是()A.维持细胞和生物体的生命活动B.调节细胞的酸碱平衡C.神经细胞的重要组成成分D.维持细胞正常渗透压解析由题意可知，当血液含钙量过低时，可导致神经肌肉抽搐，这一实例说明钙对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用。答案A10.一位农民种植的某块农田小麦产量总是比邻近地块的低。他怀疑该农田可能是缺少某种元素，为此将该块肥力均匀的农田分成面积相等的五小块，进行田间实验。除施肥不同外、其他田间处理措施均相同。实验结果如下表，从表中可判断该农田最可能缺少的元素是()地块甲乙丙丁戊施肥情况尿素磷酸二氢钾磷酸二氢铵硫酸铵不施肥小麦收获量55.5665.2656.8855.4455.11A.K B.NC.P D.S解析由表中施肥情况可以看出，甲、乙、丙、丁都进行施肥处理，属于实验组，而戊不施肥，进行空白对照。甲和戊对照，证明植物不缺N；丙和戊对照，证明植物不缺P；丁和戊对照，证明植物不缺S；乙和戊对照，小麦收获量明显升高，所以，该农田缺少的元素是钾。答案A11.广告语“聪明的妈妈会用心(锌)”道出了锌的重要性。研究发现生物体内有70多种酶的活性与Zn2＋有关，这说明无机盐()A.对维持酸碱平衡有重要作用B.对维持细胞形态有重要作用C.对维持生物体的生命活动有重要作用D.对调节细胞内溶液的浓度有重要作用解析由题干信息可知，Zn2＋与生物体内的70多种酶的活性有关，这体现了无机盐离子对维持生物体的生命活动有重要作用。答案C12.磁共振技术(MRI)可应用于临床疾病诊断。因为许多疾病会导致组织和器官内水分发生变化，这种变化恰好能在磁共振图像中反映出来。下列有关叙述错误的是()A.构成人体的不同组织和器官含水量是不一样的B.水在细胞中的存在形式及功能是不变的C.组织发生病变，会影响组织内的化学变化D.发生病变的器官，新陈代谢速率都会发生改变解析水是细胞中含量最多的化合物，水在细胞中的存在形式及功能并不是一成不变的，人体在不同环境下，体内代谢强度不同，细胞内自由水含量会发生改变；人体中不同组织器官的代谢强弱不同，是与含水量相对应的；组织或器官病变，代谢强度会发生改变。答案B13.为了确定某种矿质元素是否是植物的必需元素，应采用的方法是()A.检测正常叶片中该矿质元素的含量B.分析根系对该矿质元素的吸收过程C.分析环境条件对该矿质元素吸收的影响D.观察在完全培养液中去掉该矿质元素前后植株生长发育状况解析判断元素是否是必需元素通常用溶液培养法。在人工配制的完全培养液中，除去某种矿质元素，然后观察植物的生长发育情况：如果植物的生长发育仍正常，说明该元素不是植物所必需的；如果植物的生长发育不正常(出现特定的缺乏症状)，且只有补充了该种元素(其他元素无效)后，植物的生长发育又恢复正常(症状消失)，说明该元素是植物生长必需的矿质元素。答案D14.分析下列事实，回答有关问题：事实一在正常人的血浆中，NaHCO3的含量约为H2CO3含量的20倍。当血浆中的NaHCO3含量减少时，会形成酸中毒；当血浆中的H2CO3含量减少时，则形成碱中毒。事实二在初生蝌蚪或幼小植物体内，当自由水的比例减小时，机体代谢强度降低；当自由水的比例增大时，机体代谢强度升高。事实三Mg2＋是叶绿素分子必需的成分；Fe2＋是血红蛋白的重要成分；碳酸钙和磷酸钙是动物和人体的骨和牙齿的主要成分。事实四人体某些组织的含水量近似，但形态却不同。例如，心肌含水量约为79%而呈坚韧的状态，血液含水约82%，却呈川流不息的液态。(1)事实一表明________________________________________________________________________________________________________________________。(2)你对事实二中现象的全面解释是____________________________________________________________________________________________________。(3)事实三表明____________________________________________________。(4)你对事实四中差异的正确解释是__________________________________________________________________________________________________。解析(1)事实一可表明NaHCO3、H2CO3等无机盐离子有调节酸碱平衡的作用。(2)自由水不仅是良好的溶剂和细胞反应的重要介质，而且还可作为反应物直接参与许多生化反应，故缺乏自由水时细胞代谢缓慢。(3)许多无机盐离子可作为细胞内某些复杂化合物的重要组成成分。(4)水的存在形式可直接影响组织、器官物理状态。心肌与血液都既含有结合水也含有自由水，心肌与血液的含水量差别不大，但是形态却具有显著差异，其原因是心肌内结合水与自由水的比值相对较大，血液中结合水与自由水的比值相对较小。答案(1)无机盐具有调节酸碱平衡(pH)的作用(2)自由水是细胞内良好的溶剂，是细胞内生化反应的介质，并参与某些代谢反应，参与体内营养物质和代谢废物的运输(3)无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分(4)组织器官的形态差异与生物体内水分的存在形式有关，心肌中的水分主要以结合水形式存在15.互花米草是一种滩涂草本盐沼植物，对水淹的生态环境有很强适应能力，曾被称为“保滩护堤、促淤造陆的最佳植物”。某科研小组以“探究互花米草体内自由水与结合水的比值和潮汐水淹时间的关系”为课题，设计了如下实验：①选取同一海滩的互花米草幼苗分别栽种于多个沙盆中。②将长势相同生长良好的互花米草幼苗平均分成5组，分别每天以0h、3h、6h、12h和24h进行水淹处理。③在处理50d后，采集整株植株并测定自由水与结合水含量，计算自由水与结合水的比值。如曲线甲所示。分析实验过程及实验结果，回答以下问题：(1)为了能最大程度地模拟互花米草水淹的生态环境，在进行水淹处理时，实验用水应为________水，来源于________________。(2)自由水与结合水的比值和植物的代谢能力及抗逆性有着密切的关系。根据实验结果可知，互花米草在水淹时间为________h/d的环境下，抗逆性最强；图中乙曲线表示互花米草对K＋的吸收速率，这在一定程度上反映了细胞的代谢强度，由此可知在水淹时间为________h/d的环境下，代谢活动最旺盛。解析(1)为确保实验结果的可靠性，该实验应选用取自互花米草采样地点的海水。(2)由甲曲线可知，每天水淹3h，自由水/结合水的比值最低，互花米草的抗逆性最强。由乙曲线可知，在没有水淹时，K＋吸收速率最高，代谢最旺盛。答案(1)海互花米草采样地点(2)3016.华北某地区经常出现苹果小叶病，有人认为是土壤中缺锌引起的，有人认为是土壤中缺镁引起的。现有如下材料，请你完成下列实验，证实上面的猜测哪个正确。(1)材料用具：三组长势相同的苹果幼苗、蒸馏水、含有植物必需元素的各种化合物。(2)实验原理：任何一种必需元素在植物体内都有一定的作用，一旦缺乏，就会表现出相应的症状。根据全素培养液和相应缺锌、缺镁的培养液对苹果生长发育的比较，判断小叶病的病因。(3)方法步骤：①首先配制全素培养液和相应的缺锌培养液和________培养液，分别放入三个培养缸并编号为A、B、C。②将三组长势相同的幼苗分别培养在上述三种培养液中。③放在适宜的条件下培养一段时间，观察苹果幼苗的生长发育状况。(4)结果预测和分析：①________缸内的苹果幼苗正常生长。②若B缸内苹果幼苗表现出小叶病，而C缸没有，则说明____________________________________________________________________________________；若C缸内苹果幼苗表现出小叶病，而B缸没有，则说明_____________________________________________________________________________________；若B、C两缸内的幼苗都表现为小叶病，则说明_____________________________________________________________________________________________；若B、C两缸内幼苗都不表现为小叶病，则说明____________________________________________________________________________________________。(5)若实验证明苹果小叶病是由缺锌引起的，从科学研究的严谨角度出发，还应增加的实验步骤是：___________________________________________________________________________________________________________，增加步骤后的实验结果是____________________________________________________________________________________________________________。解析(3)①分析题干信息可知，该实验的目的是探究苹果小叶病是土壤中缺锌引起的还是土壤中缺镁引起的；由实验目的分析出实验的自变量是培养液中是否含有锌元素和是否含有镁元素，因此实验分为三组，一组是全素营养液作为对照，一组是缺锌的营养液，一组是缺镁的营养液。(4)预期结果和分析：由于该实验是探究实验，预期的结果有多种情况，可能与锌有关、可能与镁有关，可能与二者都有关，也可能与二者都无关。①A缸是完全营养液，因此A中的苹果幼苗正常生长。②如果苹果小叶病是由缺锌引起的，则B缸内苹果幼苗表现出小叶病，而C缸没有小叶病；如果苹果小叶病是由缺镁引起的，则C缸内苹果幼苗表现出小叶病，而B缸没有小叶病；如果苹果小叶病与缺锌和缺镁都无关，则B、C两缸内幼苗与A相同，都不表现为小叶病；如果苹果小叶病与缺锌和缺镁都有关，B、C两缸内的幼苗都表现为小叶病。(5)由题意可知，该实验的目的是证明苹果小叶病是由缺锌引起的，还应增设一组实验，缺锌的培养液B中幼苗出现症状后再加入一定量的含锌的无机盐，观察苹果幼苗的小叶病是否恢复正常，若恢复正常，说明苹果小叶病确实是由于缺锌引起的。答案(3)①缺镁(4)①A②苹果小叶病是由缺锌引起的苹果小叶病是由缺镁引起的苹果小叶病与缺锌和缺镁都有关苹果小叶病与缺锌与缺镁都无关(5)在缺锌的培养液B中加入一定量的含锌的无机盐一段时间后小叶病消失，幼苗恢复正常生长第3节细胞中的糖类和脂质内容标准要求核心素养对接学业质量水平1.概述糖类的种类和作用。2.举例说出脂质的种类和作用。1.生命观念——物质与能量观：糖类和脂质作为能源物质的特点。水平一2.科学思维——归纳与概括：对比分析糖类和脂质的种类、作用及相互关系。水平一3.社会责任——结合糖尿病、高血脂等疾病了解糖类和脂质与人体健康的关系。水平三知识点一：糖的种类和作用———————————————知识梳理———————————————1.组成元素仅由C、H、O元素构成。2.功能多数糖类既是细胞的重要结构成分，也是维持生命活动的主要能源物质。3.细胞中糖的种类、分布及具体功能———————————————素养提升———————————————科学思维——细胞中糖的分类及功能下图表示由C、H、O三种元素组成的某种化合物的形成过程，据图思考：1.若B是由2分子的A脱水缩合形成的，则B是________，在植物细胞中最重要的B是________和________，其中，在________溶液中加入新配制的________________并在50～65℃水浴加热2min，会出现砖红色沉淀。提示二糖蔗糖麦芽糖麦芽糖斐林试剂2.糖尿病病人的饮食受到严格的限制，受限制的并不仅仅是甜味食品，米饭和馒头等主食也都需定量提取。为什么？提示米饭和馒头中含有大量的淀粉，经人体消化后分解为葡萄糖。3.既然人类很难消化纤维素，为什么一些科学家还将纤维素等其他糖类称为人类的“第七类营养素”呢？提示当纤维素进入消化道中，会刺激消化道壁，增强消化道的蠕动，有利于消化道的健康。[典例1]下图表示糖类的化学组成和种类，则相关叙述正确的是()A.①②③依次代表单糖、二糖、多糖，它们均可继续水解B.①②均属还原糖，在水浴加热条件下与斐林试剂发生反应将产生砖红色沉淀C.④⑤分别为纤维素、肌糖原，二者均储存能量，可作为储能物质D.④是植物细胞壁的主要成分，说明多糖也可以参与细胞结构的形成解析①②③分别是单糖、二糖和多糖，单糖不能再水解，A错误；二糖中的蔗糖不是还原糖，B错误；纤维素不是储能物质，是构成植物细胞壁的主要成分，C错误、D正确。答案D[变式训练1]木材和棉花的主要成分是()A.淀粉 B.纤维素C.麦芽糖 D.蔗糖解析木材的主要成分是纤维素，还有少量淀粉、蛋白质、水分及矿质离子等；棉花的成分主要是纤维素，其余有糖类、含氮物和脂肪，故B正确。答案B知识点二：脂质的种类和作用———————————————知识梳理———————————————1.元素组成主要是C、H、O，有的还含有N、P。糖类中H、O比多数为2∶1，但脂肪中该比值要远远大于2∶1。2.脂质的种类和功能类型功能脂肪良好的储能物质；缓冲和减压保护内脏器官；保温作用磷脂细胞膜、多种细胞器膜的重要成分固醇胆固醇动物细胞膜的重要成分；参与人体血液中脂质的运输植物细胞膜无胆固醇性激素促进人和动物生殖器官的发育及生殖细胞的形成，激发和维持第二性征及雌性动物的性周期维生素D促进人和动物肠道对钙、磷的吸收———————————————素养提升———————————————科学思维——脂质的种类和作用1.所有的脂质都只含C、H、O三种元素吗？提示不都只含C、H、O，如磷脂还含N、P。2.脂肪与糖类在元素组成上有区别吗？同质量的脂肪与糖类供能时，哪一个消耗氧气量较多？哪一个释放的能量较多？提示两者元素组成都是C、H、O，脂肪与糖类相比，氢含量高、氧含量低，氧化分解供能时，脂肪消耗氧气量较多，释放能量也较多。[典例2]下列关于细胞中脂质的说法，正确的是()A.脂质存在于所有细胞中，是组成细胞和生物体的重要有机化合物B.胆固醇存在于动植物细胞膜中C.含N元素的脂质包括胆固醇、性激素等D.维生素A能有效地促进人肠道对钙和磷的吸收解析脂质包括脂肪、磷脂和固醇等，其中磷脂是构成生物膜的重要成分，因此，脂质存在于所有细胞中，是组成细胞和生物体的重要化合物。植物细胞膜中不含胆固醇。胆固醇、性激素只含有C、H、O三种元素。维生素D能够有效促进人肠道对钙和磷的吸收。答案A[变式训练2]下列物质中，不属于脂质的是()A.脂肪 B.磷脂C.胆固醇 D.蔗糖解析脂质包括脂肪、磷脂和固醇，其中的固醇又包含胆固醇、性激素和维生素D，蔗糖属于糖类。答案D【一题多变】(1)为什么脂肪相比淀粉更适合储存能量？提示等质量的脂肪含有的能量多于淀粉，且脂肪疏水，淀粉亲水，脂肪在细胞中占体积小。(2)从元素组成的角度分析，为什么糖类和脂肪更容易相互转化？提示它们的组成元素相同，都是由C、H、O三种元素组成。(3)苏丹Ⅲ染液可以用来鉴定脂质吗？提示苏丹Ⅲ染液可用于鉴定脂肪，而脂质还包括固醇、磷脂等。课堂小结随堂检测1.用水解法研究下列物质，哪种物质的水解产物不全是葡萄糖()A.淀粉 B.糖原C.乳糖 D.麦芽糖解析乳糖的水解产物为葡萄糖和半乳糖。答案C2.植物细胞和动物细胞共有的糖类物质是()A.葡萄糖和核糖B纤维素和蔗糖C.糖原和淀粉 D.麦芽糖和乳糖解析多数单糖是动植物细胞共有的，如葡萄糖、核糖等，但果糖是植物细胞特有的单糖；二糖中，蔗糖和麦芽糖是植物细胞特有的，乳糖是动物细胞特有的；多糖中，纤维素和淀粉是植物细胞特有的，糖原是动物细胞特有的。答案A3.细胞中脂质的作用不包括()A.性激素的主要成分 B.储能的主要物质C.酶的主要成分 D.生物膜的主要成分解析脂质主要包括脂肪、磷脂和固醇。脂肪是细胞内良好的储能物质，磷脂是构成生物膜的主要成分，性激素属于固醇，能促进人和动物的生殖器官的发育等。答案C4.现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、蔗糖和蔗糖酶(化学本质是蛋白质，可催化蔗糖水解为单糖)溶液各一瓶，可用双缩脲试剂和斐林试剂将它们鉴定出来。(1)用________试剂可将上述4种溶液区分为两组，其中发生紫色反应的一组是________和________，不发生紫色反应的一组可以用________来区分。(2)区分发生紫色反应的一组溶液：①将发生紫色反应的两种溶液分别取2mL加入2支试管，然后分别加入________，摇匀，静置10min；②用斐林试剂分别处理上述两种混合溶液，观察现象；③分析结果：观察到有________________出现的试管中是蔗糖酶溶液；无此现象的试管中是稀蛋清溶液。解析稀蛋清的主要成分是蛋白质，蔗糖酶也是蛋白质，葡萄糖和蔗糖都属于糖类；蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应，故可用双缩脲试剂将蛋白质和糖类分开。葡萄糖是还原糖，可与斐林试剂反应产生砖红色沉淀。答案(1)双缩脲稀蛋清蔗糖酶斐林试剂(2)①等量蔗糖溶液③砖红色沉淀课时作业(时间：30分钟)知识点1糖类的分类及功能1.下列关于糖的叙述，正确的是()A.葡萄糖和果糖分子均有还原性B.葡萄糖和麦芽糖均可被水解C.构成纤维素的单体是葡萄糖和果糖D.乳糖可以被小肠绒毛上皮细胞直接吸收解析常见的还原糖主要有麦芽糖、果糖和葡萄糖；单糖(葡萄糖)不能被水解，但可以被氧化分解；纤维素彻底水解后得到的是葡萄糖；乳糖属于二糖，不能直接被吸收，只有水解成葡萄糖与半乳糖后才能被小肠绒毛上皮细胞吸收。答案A2.下列叙述中，是淀粉、纤维素和糖原的共同特征的是()A.都是细胞内储存能量的主要物质B.都含有C、H、O、N四种元素C.基本组成单位都是五碳糖D.基本组成单位都是六碳糖解析纤维素不是细胞内储存能量的物质，A错误；淀粉、纤维素和糖原都是多糖，由C、H、O三种元素组成，B错误；三者基本组成单位都是葡萄糖，是六碳糖，C错误，D正确。答案D3.某生物体内能发生如下的反应：淀粉→麦芽糖→葡萄糖→糖原，则下面的分析错误的是()A.此生物一定是动物，因为能合成糖原B.淀粉和糖原都属于多糖C.此生物一定是动物，因为能利用葡萄糖D.糖类在生物体内的主要作用是提供能量解析糖类是生物体的主要能源物质，淀粉和麦芽糖分布于植物细胞，而糖原分布于动物细胞，合成糖原是动物细胞的特征。葡萄糖普遍分布于动植物细胞中，其氧化分解后为生物体提供能量。答案C4.某植物体内可以完成下列反应式：(其中

、○代表不同的单糖)，则

——○代表的二糖可能是()

——○＋水eq\o(→,\s\up7(酶),\s\do5())

＋○A．麦芽糖B．乳糖C．蔗糖D．乳糖和蔗糖解析麦芽糖水解后产生两分子葡萄糖，乳糖水解后产生一分子半乳糖和一分子葡萄糖，蔗糖水解后产生一分子葡萄糖和一分子果糖。乳糖是动物所特有的二糖。答案C5．①属于二糖，且可用斐林试剂鉴定；②五碳糖且存在于DNA中；③属于多糖，存在于植物细胞而不存在于动物细胞。下列糖类与题干条件一一对应的是（）A．蔗糖、核糖、纤维素B．麦芽糖、脱氧核糖、纤维素C．麦芽糖、核糖、糖原D．葡萄糖、脱氧核糖、糖原解析二糖有麦芽糖、乳糖、蔗糖等，乳糖、麦芽糖属于还原糖，但蔗糖不属于还原糖；五碳糖有脱氧核糖和核糖，存在于DNA中的为脱氧核糖；仅存在于植物细胞内的多糖有淀粉、纤维素等。答案B知识点2脂质的种类和作用6．下列哪项不是细胞内的脂质具有的功能（）A．维持高等动物第二性征B．是构成细胞膜等生物膜的重要物质C．减少体内热量散失，维持体温恒定D．催化体内能源物质分解，利于机体抵御寒冷天气解析A项指性激素，属于脂质中的固醇；B项指脂质中的磷脂；C项指脂质中的脂肪；D项指酶，脂质没有催化功能。答案D7.下列有关脂质的说法中正确的是（）A.脂肪由C、H、O、N等元素组成，是细胞内良好的储能物质B.1克糖原比1克脂肪氧化分解时释放的能量多C.磷脂是构成细胞膜的重要成分，所以在细胞中含量最多D.胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内也参与血液中脂质的运输解析脂肪由C、H、O元素组成；由于糖分子中H原子比例较低，1克糖原比1克脂肪氧化分解时释放的能量少；细胞中含量最多的化合物是水；胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内也参与血液中脂质的运输。答案D8.下表分析了同质量的脂肪和糖类在氧化分解时的差异，以下说法错误的是（）物质各元素比例氧化分解时CO耗氧量释放能量产生的水脂肪75%13%较多较多X糖类44%50%较少较少YA.同质量下，脂肪比糖类在氧化分解时耗氧量多B.脂肪中氢的比例是12%C.X<YD.脂肪中H的比例较高，所以释放能量较多解析脂肪中含C、H、O3种元素，根据表格，脂肪中H的比例为12%，比糖类高，氧化分解时，H与O结合生成水，并释放大量的能量，所以X>Y。答案C9.有关还原性糖、脂肪两种有机物的鉴定实验中，以下操作错误的是（）A.只有脂肪的鉴定需要使用显微镜B.葡萄糖、果糖为还原性糖C.使用斐林试剂最好是现用现配D.还原性糖的鉴定可用酒精灯直接加热产生砖红色沉淀解析脂肪的鉴定实验中需要用显微镜观察着色的脂肪颗粒；葡萄糖、果糖为还原性糖；斐林试剂现用现配效果明显；还原性糖的鉴定，需放在大烧杯中水浴加热。答案D10.用PET技术对大脑皮层的高级功能进行定位研究中，应用的示踪剂通常是葡萄糖，这主要是因为（）A.葡萄糖在大脑皮层的含量高B.葡萄糖分子只分布在大脑皮层C.葡萄糖几乎是大脑皮层细胞唯一能源物质，消耗量大D.葡萄糖分子含有C、H、O元素解析大脑皮层进行各种活动都需要消耗能量，且能量几乎全部来自于葡萄糖的氧化分解。在大脑皮层中不能储存葡萄糖，所以葡萄糖在细胞中的含量较低，A错误；葡萄糖普遍分布在每个组织细胞中，B错误；葡萄糖分子含有C、H、O元素，但这不是选为示踪物质的原因，D错误。答案C11.下列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（）项目含量总脂4.5～7.0（g·L－1）总胆固醇2.8～6.0（mmol·L－1）胆固醇脂占总胆固醇的70%～75%磷脂1.7～3.2（mmol·L－1）甘油三酯0.23～1.24（mmol·L－1）A.磷脂含有C、H、O、N、P，是构成细胞膜的主要成分B.胆固醇脂占血液中脂质的70%～75%，在人体内参与血液中脂质的运输C.胆固醇能促进人体对钙和磷的吸收D.在血浆中能够检测到性激素、脂肪酸等固醇类物质解析由表可知，胆固醇脂占总胆固醇的70%～75%；维生素D能促进人体对钙和磷的吸收；脂肪酸与甘油组成脂肪，脂肪酸不属于固醇类物质。答案A12.分析甲图和乙图，甲图A、B、C代表物质单体，①②③④表示物质合成或分解、转化途径，回答以下相关问题：（1）甲图A、B、C代表的单糖分别是、、（填写具体名称），其中属于非还原性二糖的是。（2）人体在血糖浓度过高时，会通过乙图中（填图中标号）途径合成多糖。（3）肝糖原在合适条件下能与斐林试剂反应产生砖红色沉淀吗？，原因是___________________________________________________________。（4）淀粉→麦芽糖→葡萄糖→糖原，这是某生物体内糖类的某些变化，此生物一定是（填“动物”或“植物”），原因是_____________________。（5）北京填鸭育肥利用的是图乙中（填图中标号）过程。解析（1）麦芽糖由两分子葡萄糖组成，所以A为葡萄糖；蔗糖由一分子果糖和一分子葡萄糖组成，所以B为果糖；乳糖由一分子葡萄糖和一分子半乳糖组成，所以C为半乳糖；蔗糖属于非还原性二糖。（2）血糖浓度过高时，会通过合成肝糖原和肌糖原来降低血糖浓度，图中的①和②可表示这一过程。（3）肝糖原属于非还原性糖，不与斐林试剂发生反应。（4）糖原是动物细胞所特有的多糖，故根据葡萄糖转化为糖原，可判断该生物为动物。（5）在动物体内，糖类过多时，可以转化为脂肪。答案（1）葡萄糖果糖半乳糖蔗糖（2）①②（3）不能肝糖原属于非还原性糖（4）动物能利用葡萄糖合成糖原（5）④13.根据下列生物学事实回答问题：材料一熊在入冬之前要吃大量的食物，在体内转化为脂肪储存起来，冬眠时，进行分解利用，维持生命活动。材料二生活在南极寒冷环境中的企鹅，体内脂肪可厚达4cm。材料三幼儿常晒太阳，可以使皮肤表皮细胞内的胆固醇转化为维生素D，预防佝偻病。（1）材料一说明脂肪是。分布在动物内脏器官周围的脂肪还具有和的作用。（2）材料二说明脂肪具有的作用。（3）材料三说明维生素D具有_______________________________________________________________________________________________的作用。该物质属于类物质，除此之外，该类物质还包括和等。解析脂肪以其体积小储能多而成为动物体内主要的储能物质。同时以其良好的弹性、绝缘隔热的特点，可以进行缓冲、减压、保温。皮肤中的胆固醇在紫外线照射下转化成的维生素D可以促进人体小肠对Ca、P的吸收，它属于固醇。答案（1）良好的储能物质缓冲减压（2）保温（3）促进人和动物肠道对钙和磷的吸收固醇胆固醇性激素14.研究人员用同种小鼠进行了某中药制剂、四环素（一种抗生素）对肝脏脂肪含量影响的实验。实验设计和结果如下表所示（中药制剂和四环素都用生理盐水溶解），请据表分析回答：组别除每天喂养相同的饲料外，进行如下处理在第11天测量并计算每组小鼠肝脏脂肪的平均含量/（mmol·L－1）连续11天每天喂下列试剂同时第8天至第11天每天腹腔注射下列物质甲组等体积生理盐水等体积生理盐水0.49乙组等体积生理盐水0.025mmol四环素6.51丙组中药制剂（0.05g）0.025mmol四环素4.74丁组中药制剂（0.10g）0.025mmol四环素4.52戊组中药制剂（0.15g）0.025mmol四环素4.10（1）若要观察小鼠皮下脂肪细胞中的脂肪颗粒，可用染色。（2）现有健康的体重相近、发育状况相同的雌雄小鼠各100只，按上表的实验设计，应如何对这些小鼠进行分组？。(3)甲组和乙组对照可说明____________________________________________。上表实验结果可初步说明该中药制剂能对小鼠起什么作用？_____________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)研究人员认为，还需要观察中药制剂对小鼠(没有注射四环素)肝脏脂肪含量的影响。请完善实验设计并回答问题：Ⅰ.实验步骤：①步骤一：按上表所示的实验设计的要求增加3组小鼠，并编号。②步骤二：这3组小鼠除每天喂养相同的饲料外，每天还需分别喂，共11天。同时在第8至第11天每天腹腔注射等量生理盐水，保持其他条件适宜且相同。③步骤三：测量并统计实验结果。Ⅱ.讨论：①将得到的实验结果与上表的组的结果进行对照，然后得出结论。②步骤二中需要“保持其他条件适宜且相同”，其原因是_______________________________________________________________________________。解析(1)鉴定脂肪用的试剂是苏丹Ⅲ染液，实验现象是脂肪呈橘黄色。(2)表格显示实验用小鼠需分成五组，且所给的小鼠体重相近、发育状况相同，因此只要把这雌雄小鼠各100只随机平均分为五组就可以了，每组雌雄小鼠各20只。(3)实验结果中乙组的小鼠肝脏脂肪平均含量为6.51(mmol·L－1)，对照甲、乙两组的实验处理可知，0.025mmol的四环素能够导致肝脏脂肪的平均含量增加，而喂养中药制剂的三组中小鼠肝脏脂肪的平均含量比乙组都少，并且随着中药制剂浓度的增加而减少，说明中药制剂能抑制四环素引起的肝脏脂肪累积。答案(1)苏丹Ⅲ染液(2)将这些小鼠分成5组，每组雌雄小鼠各20只(3)(腹腔注射)四环素导致肝脏脂肪累积(或平均含量增加)该中药制剂能降低(四环素引起的)肝脏脂肪的累积量(或增加量)[或中药制剂能抑制(四环素引起的)肝脏脂肪累积(或含量增加)](4)Ⅰ.②0.05g、0.10g、0.15g的中药制剂Ⅱ.①甲②保持单一变量(使各组之间有对照)；避免无关变量不适宜导致实验结果不准确第4节蛋白质是生命活动的主要承担者内容标准要求核心素养对接学业质量水平1.阐明在人体中，组成蛋白质的氨基酸有21种。2.说明氨基酸的结构特点，氨基酸形成蛋白质过程。3.阐明蛋白质是生命活动的主要承担者。1.生命观念——通过对蛋白质的学习，建立生命的物质性的观点从结构与功能观角度理解蛋白质的多样性。水平一、二2.科学思维——从氨基酸的结构特点理解氨基酸脱水缩合的过程，构建数学模型解答与蛋白质有关的计算问题。水平二3.社会责任——从蛋白质功能多样性角度明确蛋白质与人体健康的关系。水平三知识点一：蛋白质的功能———————————————知识梳理———————————————(1)构成细胞和生物体结构如肌肉、头发、羽毛、蛛丝等结构中，组成成分主要是蛋白质。(2)催化作用如生物体内参与生命活动的各种反应所需的酶绝大多数是蛋白质。少部分的酶是RNA(3)运输作用如红细胞中的血红蛋白能运输氧气。(4)信息传递作用(调节)如人体内多种激素为蛋白质，它们能传递信息、调节生命活动。激素不都是蛋白质，性激素是固醇(5)免疫作用如生物体内与抗原结合的抗体本质就是蛋白质。抗原不一定是蛋白质[典例1]下列关于蛋白质及其功能的叙述中，错误的是()A.抗体与机体的免疫密切相关，长期营养不良会导致免疫力下降B.大部分蛋白质具有催化功能C.蛋白质可以在细胞之间传递信息D.血红蛋白能够运输氧气，说明蛋白质具有运输功能解析抗体是蛋白质，与免疫密切相关，若长期营养不良，则会导致合成抗体的基本单位——氨基酸不足，使免疫力下降，A正确；蛋白质种类很多，其中有少数蛋白质能够起到催化作用，B错误；有些激素的化学本质是蛋白质，可以在细胞之间传递信息，C正确；血红蛋白及细胞膜上的载体都具有运输功能，D正确。答案B[变式训练1]下列有关蛋白质的叙述，错误的是()A.蛋白质是生物体的主要能源物质B.有些蛋白质具有免疫功能C.蛋白质属于高分子化合物D.蛋白质的功能与其特定结构有关解析糖类是生物体的主要能源物质，蛋白质通常不是生物体内的能源物质。答案A知识点二：蛋白质的基本单位——氨基酸———————————————知识梳理———————————————1.蛋白质的基本组成单位氨基酸，其在人体内有21种。2.氨基酸的结构通式(1)写出图中结构名称：①氨基；②④R基；③羧基(2)比较图中两种氨基酸，写出氨基酸分子的结构通式：(3)氨基酸的组成特点：[典例2]试判断下列有机酸，哪些属于组成蛋白质的氨基酸？并说明判断理由。(1)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(判断：（是或不是）,理由：。))(2)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(判断：（是或不是）,理由：。))(3)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(判断：（是或不是）,理由：。))答案(1)是。—NH2和—COOH连在同一个碳原子上。(2)不是。—NH2和—COOH没连在同一个碳原子上。(3)不是。没有—NH2[变式训练2]下列物质中，属于构成人体蛋白质氨基酸的是()A.①③⑤ B.①②③C.②③④ D.③④⑤解析根据氨基酸分子的结构通式可知：②④不是构成人体蛋白质的氨基酸，因为构成人体蛋白质的氨基酸都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。答案A【想一想】1.某化合物中只要有氨基和羧基就一定是构成蛋白质的氨基酸吗？为什么？提示：不一定，构成蛋白质的氨基酸不仅有氨基和羧基，而且至少有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。2.根据氨基酸的结构通式分析：蛋白质至少含有哪些元素？如果还有其他元素，则这些元素应分布在什么部位？提示：C、H、O、N；R基上。知识点三：蛋白质的结构及其多样性———————————————知识梳理———————————————1.蛋白质的结构层次2.氨基酸的脱水缩合过程多肽链的形成：一个氨基酸分子的氨基和另一个氨基酸分子的羧基连接，同时脱去一分子水，这种结合方式叫脱水缩合。脱水过程产生的H2O中的H来自于—COOH和—NH2，而氧则来自于—COOH。两个氨基酸分子脱水缩合形成二肽，由多个氨基酸脱水缩合而成的含有多个肽键的的化合物叫多肽。3.蛋白质结构的多样性每种蛋白质含有的氨基酸种类和数目都不同，不同种类氨基酸的排列顺序多种多样，肽链的盘曲折叠方式及形成的空间结构不同，这就决定了蛋白质分子的结构多样性。[典例3]下图为胰岛素原分子加工成为成熟的胰岛素分子示意图，有关叙述正确的是()A.胰岛素原分子至少含有2个游离的氨基和羧基B.胰岛素原分子不能与双缩脲试剂反应C.胰岛素分子共含有49个肽键D.胰岛素分子不具有空间结构解析胰岛素原分子是由一条肽链组成的，至少含有1个游离的氨基和羧基；胰岛素原分子亦含有多个肽键，能与双缩脲试剂反应；胰岛素分子含有51个氨基酸，2条肽链，应含有的肽键数是51－2＝49；胰岛素分子的化学本质是蛋白质，具有一定的空间结构。答案C[典例4]下列有关图中所示多肽的叙述中，正确的是()A.由5个氨基酸缩合而成B.有游离的氨基和羧基各1个C.由4种氨基酸组成D.该多肽在形成过程中失去了3分子水解析慧眼识图，获取信息从图中可以看出，有3个肽键，所以该多肽属于四肽，由4个氨基酸组成；有4个R基，其中有两个是相同的，所以总共有3种R基；该多肽中有1个游离的氨基，2个游离的羧基；四肽的合成过程要形成3个肽键，所以要失去3分子水，D正确。答案D【方法技巧】“两看”法分析多肽[典例5]鉴定尿中是否有蛋白质常用加热法来检验。如图为蛋白质加热过程中的变化，据此判断下列有关叙述正确的是()A.沸水浴加热后，构成蛋白质的肽链充分伸展并断裂B.变性后的蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应C.蛋白质加热过程中，氨基酸的排列顺序会发生改变D.蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开后，其特定功能并未发生改变解析沸水浴加热后，构成蛋白质的肽链充分伸展，但没有断裂，A错误；变性后的蛋白质中肽键没有断裂，仍可与双缩脲试剂产生紫色反应，B正确；蛋白质加热过程中，空间结构改变，但氨基