高考生物一轮复习：细胞中的无机物、糖类和脂质课件

第2讲细胞中的无机物、糖类和脂质素养目标考点一细胞中的元素和化合物、无机物夯实基础•精研教材1.组成细胞的元素(1)明确生物界和无机自然界在元素种类和含量上的关系统一差异(2)组成细胞的元素的来源、分类、作用和存在形式

HN、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、B、Zn、Mo、Cu化合物2.组成细胞的化合物

水无机盐细胞干重3.细胞中的水(1)水的性质流动性比热容(2)细胞中水的存在形式和功能

细胞结构生物化学反应液体环境(3)自由水与结合水的比值与代谢、抗逆性的关系

4.细胞中的无机盐

离子主动叶绿素血红素Na+缺乏

抽搐酸碱平衡教材深挖1.(必修1

P16思考·讨论)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

。

2.(必修1

P22思考·讨论)植物缺少N、Mg、P会影响其光合作用的原因是

。玉米和人都是生物,组成玉米和人的主要成分都是糖类、脂质和蛋白质等物质,这些物质中都含有C、H、O,蛋白质中还含有大量的NN、Mg是构成叶绿素的元素,N、P是构成叶绿体中的类囊体薄膜和ATP的元素,N也是构成与光合作用有关酶的元素,因此植物缺少N、Mg、P会影响其光合作用易错排查1.大豆中的脂肪和磷脂均含有碳、氢、氧、磷4种元素。(2024·全国新课标卷)(

)2.水是酶促反应的环境,可作为维生素D等物质的溶剂。(2022·湖北卷)(

)3.磷是组成藻类细胞的微量元素。(

)4.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与有机物的合成。(

)5.细胞中的结合水主要是与蛋白质、脂肪等结合,失去流动性和溶解性。(

)×××××思维探究•考教衔接(根据2022·辽宁卷情境设计)有机化合物中具有的基团对水的亲和力不同。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、淀粉等分子易溶于水;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,因难溶于水而聚集在一起。(1)水分子容易与其他带电物质相结合,原因是

,这使得水分子成为一个极性分子。

(2)当相同质量的花生种子(含脂肪多)和大豆种子(含蛋白质多)的含水量相同时,自由水含量较多的是

。若设法将种子的结合水去除,会导致细胞结构的破坏及生物活性的丧失,因为

。

(3)农田施肥的同时,往往需要适当浇水,此时浇水的原因是

(答出1点即可)。水分子的空间结构及电子的不对称性花生种子结合水是细胞结构的重要组成部分肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收考法练透•素养提升考法一

分析组成细胞的元素和化合物1.(2025·山西吕梁模拟)某类生态浮床利用凤眼蓝、芦苇、香蒲等水生植物的根茎来净化水体,其去除污染物的范围较为广泛,包括有机物和氮、磷、镉、铜、镍等元素。下列有关说法正确的是(

)A.有机物中含的碳、氢、氧是生命的核心元素B.凤眼蓝从水中吸收镁用于叶片中叶绿素的合成C.钙为微量元素,动物缺钙会引发肌肉抽搐D.该生态浮床内的各类元素只在各水生植物间循环B解析

生物大分子都是以碳链为基本骨架的,因此“碳是生命的核心元素”,A项错误;镁是构成叶绿素的元素,故凤眼蓝从水中吸收镁用于叶片中叶绿素的合成,B项正确;钙为大量元素,动物缺钙会引发肌肉抽搐,C项错误;生态系统的元素在生物群落与非生物环境之间进行循环,D项错误。2.(2024·湖南衡阳模拟)茶叶生产在我国已有3000多年的历史,不同的茶叶制作工序也是不同的。制作绿茶时,常把采下的茶叶立即焙火杀青,破坏多酚氧化酶(化学本质为蛋白质)的活性,以保持茶叶的绿色。下列有关叙述错误的是(

)A.茶叶细胞和人体细胞所含元素种类大致相同但含量差异较大B.采摘的新鲜茶叶的细胞中既含有大量元素,也含有微量元素C.采摘的新鲜茶叶的细胞中C、O、Ca、P四种元素的含量最多D.绿茶能保持绿色与高温破坏了酶的空间结构有关C解析

不同细胞中的元素种类大致相同,含量差异较大,A项正确;采摘的新鲜茶叶的细胞中既含有大量元素,也含有微量元素,如茶叶中含有C、H、O、N等大量元素,也含有Fe等微量元素,B项正确;C、H、O、N是基本元素,采摘的新鲜茶叶的细胞中C、H、O、N四种元素的含量最多,C项错误;结合题意分析可知,绿茶能保持绿色与高温破坏了多酚氧化酶(化学本质为蛋白质)的空间结构有关,D项正确。考法二

细胞中水和无机盐的功能3.(2024·贵州卷)种子萌发形成幼苗离不开糖类等能源物质,也离不开水和无机盐。下列叙述正确的是(

)A.种子吸收的水与多糖等物质结合后,水仍具有溶解性B.种子萌发过程中糖类含量逐渐下降,有机物种类不变C.幼苗细胞中的无机盐可参与细胞构建,水不参与D.幼苗中的水可参与形成NADPH,也可参与形成NADHD解析

种子中与多糖等物质结合的水为结合水,失去了溶解性,A项错误;种子萌发过程中糖类含量逐渐下降,有机物种类增加,B项错误;水也参与细胞构建,如结合水是细胞结构的重要组成部分,C项错误;幼苗中的水可参与光合作用形成NADPH,也可通过细胞呼吸形成NADH,D项正确。4.“焦边”是由缺钾所引起的植物叶片边缘出现枯黄色的现象。某同学欲探究钾对植物叶片生长情况的影响,配制了两种培养液进行实验,培养液主要成分的配方如下表所示。下列说法错误的是(

)组别培养液类别培养液所含主要成分的质量浓度/(mg·L-1)KNO3CaCl2·2H2OMgSO4·7H2O(NH4)2SO4甲组完全培养液25000150250134乙组只缺钾的培养液0150250134A.因变量为叶片边缘是否出现枯黄色B.该实验证明镁是合成叶绿素的必需元素C.两组实验结果可以证明缺钾会导致植物叶片出现“焦边”现象D.可以增加一组二次对照实验,即在只缺钾的培养液中加入钾,观察植物叶片生长是否恢复正常B解析

本实验的自变量是培养液中是否含有钾元素,因变量是叶片边缘是否出现枯黄色,A项正确;甲、乙两组培养液中均含有镁元素,故该实验不能得出镁是合成叶绿素的必需元素的结论,B项错误;通过两组实验结果的对比,能证明缺钾会导致植物叶片出现“焦边”现象,C项正确;该实验可以增加一组二次对照实验(自身对照实验),即在只缺钾的培养液中加入钾,观察植物叶片生长是否恢复正常,D项正确。考点二细胞中的糖类和脂质夯实基础•精研教材1.细胞中的糖类

C、H、O单糖蔗糖麦芽糖乳糖淀粉糖原葡萄糖2.细胞中的脂质

脂肪酸甘油储能保温缓冲减压C、H、O

甘油脂肪酸磷酸细胞膜细胞器膜动物细胞膜血液中脂质的运输生殖器官的发育生殖细胞的形成3.糖类和脂质的相互转化(1)高等动物体内葡萄糖和脂肪的主要去路①血液中的葡萄糖除供细胞利用外,多余的部分可以合成

储存起来;如果葡萄糖还有富余,就可以转变成

。

②食物中的脂肪被消化吸收后,可以在

等处以脂肪组织的形式储存起来。

(2)细胞中糖类和脂质的相互转化糖原脂肪和某些氨基酸皮下结缔组织脂肪供能不足大量教材深挖1.(必修1

P24图2-3)淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖,它们在化学性质上有很大差距的原因是______________________________________________________________________________________。

2.(必修1

P27)给北京鸭饲喂玉米、谷类和菜叶能够达到育肥的原因是_____________________________________________________________。三种多糖中葡萄糖的连接方式、数量等不同,所形成的空间结构不同,因此它们具有不同的化学性质当北京鸭摄入的糖类过多时,糖类在鸭体内能转化为脂肪,并在皮下结缔组织等处储存起来3.(必修1

P27拓展应用2)等量的脂肪比糖类含能量多,却不是生物体利用的主要能源物质,原因是_________________________________________________________________________________________________________。

与糖类相比,脂肪在细胞内的氧化速率慢,耗氧量大,此外,糖类既可在有氧条件下进行分解,也可以在无氧条件下进行分解易错排查1.大豆油含有不饱和脂肪酸,熔点较低,室温时呈液态。(2024·全国新课标卷)(

)2.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。(2023·全国新课标Ⅱ卷)(

)3.磷脂水解的终产物为甘油和脂肪酸。(

)4.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。(

)5.几丁质能与溶液中的重金属离子有效结合,可用于废水处理。(

)√√××√思维探究•考教衔接呼吸熵是物质氧化分解时CO2释放量与O2消耗量的比值,糖类的呼吸熵等于1,而脂肪的呼吸熵却小于1。从糖类和脂肪的元素组成方面分析,原因是

。

脂肪分子中O的含量远远少于糖类,而H的含量却比糖类多,因此等质量的脂肪与糖类相比,脂肪氧化分解时消耗的O2多于产生的CO2考法练透•素养提升考法一

糖类、脂质的种类及功能1.(2025·黑龙江实验中学月考)糖类是生物体的重要构成物质和能源物质,下列有关糖类的叙述,正确的是(

)A.在ATP、RNA、质粒和叶绿体中均含有核糖B.所有糖类都是生物体的重要能源物质C.在细胞膜上糖类均与蛋白质结合形成糖蛋白D.葡萄糖是构成纤维素、淀粉和糖原的基本单位D解析

核糖是RNA和ATP的组成成分,因此ATP、RNA和叶绿体中含有核糖,质粒的本质是DNA,其中的五碳糖是脱氧核糖,而不是核糖,A项错误;糖类是重要的能源物质,但并不是所有糖类都是生物体的能源物质,如核糖和脱氧核糖是组成核酸的成分,纤维素是细胞壁的主要组成成分,它们都不是生物体的能源物质,B项错误;细胞膜上的糖类分子,有的与蛋白质结合形成糖蛋白,有的与脂质结合形成糖脂,C项错误;纤维素、淀粉和糖原都是多糖,构成它们的基本单位都是葡萄糖,D项正确。2.(2024·辽宁沈阳模拟)几丁质是昆虫外骨骼和真菌细胞壁的重要成分。中国科学家首次解析了几丁质合成酶的结构,进一步阐明了几丁质合成的过程,该研究结果在农业生产上具有重要意义。下列叙述正确的是(

)A.真菌控制合成几丁质酶的基因可能位于拟核、叶绿体或线粒体中B.图示几丁质合成过程说明细胞代谢也可发生在细胞膜中C.昆虫细胞膜中合成的几丁质以胞吐的形式运输到细胞外并参与形成外骨骼D.提高几丁质合成酶活性的药物制剂有利于防治病虫害答案

B

解析

真菌属于真核生物,具有细胞核,不含有拟核和叶绿体,A项错误;图示几丁质合成过程说明细胞代谢也可发生在细胞膜中,B项正确;分析题图可知,昆虫细胞膜中合成的几丁质并不是以胞吐的形式运输到细胞外,C项错误;提高几丁质合成酶活性的药物制剂有利于几丁质的合成,不利于防治病虫害,D项错误。考法二

糖类和脂肪的相互转化3.(2024·黑龙江模拟)人们常说“增肥容易,减肥难”,下面是某细胞中糖类、脂肪和氨基酸等物质相互转化的关系图:下列描述正确的是(

)A.“增肥容易”是因为糖类和氨基酸都能大量转化成脂肪B.“减肥难”是因为脂肪是良好的储能物质,且需要大量转化为糖类才能被利用C.通过上图形成的氨基酸能满足细胞合成各种蛋白质D.合理膳食和适宜的运动能有效预防肥胖D解析

糖类能大量转化成脂肪,而氨基酸不能大量转化成脂肪,A项错误;脂肪不能大量转化为糖类,B项错误;题图形成的氨基酸为非必需氨基酸,不包含必需氨基酸,不能满足细胞合成各种蛋白质的需要,C项错误;合理膳食一般不会导致机体脂肪过度增加,适宜的运动能消耗脂肪等物质,所以能有效预防肥胖,D项正确。4.(2024·黑龙江佳木斯期末)油菜种子在形成和萌发过程中糖类和脂肪的变化曲线如图所示。下列分析正确的是(

)A.种子形成过程中,甜味逐渐变淡是因为大量可溶性糖氧化分解供能B.种子萌发时脂肪转变为可溶性糖,说明所有细胞中的脂肪均可以大量转化糖C.种子萌发过程中细胞代谢增强,细胞中结合水的相对含量上升D.种子萌发初期,有机物的总量减少,有机物的种类增多D解析

种子在形成过程中甜味逐渐变淡是因为大量可溶性糖转变为脂肪,A项错误;油菜种子萌发过程中,脂肪会转变为可溶性糖,而在动物细胞中,脂肪不能大量转化为糖类,B项错误;随种子萌发天数的增加,细胞代谢增强,自由水含量增多,细胞中结合水的相对含量下降,C项错误;由于种子萌发初期不能进行光合作用,故萌发过程中有机物总量减少,但分解有机物的过程中会产生许多中间代谢物,故有机物种类增多,D项正确。考点三实验:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质夯实基础•精研教材1.糖类、脂肪和蛋白质检测的原理和过程(1)还原糖的检测砖红色还原糖白色或浅色砖红色沉淀还原糖(2)脂肪的检测①检测原理:脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色。②检测步骤苏丹Ⅲ染液50%的酒精溶液(3)蛋白质的检测

双缩脲紫色1mL

紫色2.斐林试剂与双缩脲试剂的区别

易错排查1.洋葱匀浆中加入新配制的斐林试剂,溶液即呈砖红色。(2023·江苏卷)(

)2.检测样品中的蛋白质时,需加热使双缩脲试剂与蛋白质发生显色反应。(2022·江苏卷)(

)3.种子子叶切片用苏丹Ⅲ染液染色后,显微镜下观察到橘黄色颗粒,说明该种子含有脂肪。(2022·海南卷)(

)4.检测生物组织中的还原糖实验,在待测样液中先加入NaOH溶液,再加入CuSO4溶液。(

)5.在新鲜的梨汁中加入斐林试剂,混匀后在加热条件下由无色变成砖红色。(

)6.在氨基酸溶液中加入双缩脲试剂,混匀后逐渐变成紫色。(

)××√×××思维探究•考教衔接1.(根据2022·重庆卷情境设计)在一定条件下,斐林试剂可与葡萄糖反应生成砖红色沉淀,去除沉淀后的溶液蓝色变浅,测定其吸光值可用于计算葡萄糖的含量。下表是用该方法检测不同样本的结果。回答下列相关问题。样本①②③④⑤⑥吸光值0.6160.6060.5950.5830.5710.564葡萄糖含量/(mg·mL-1)00.10.20.30.40.5(1)斐林试剂的颜色是

,其使用方法是

。蓝色

甲液和乙液等量混合,现配现用,且需要在加热条件下使用(2)利用斐林试剂的甲液、乙液和蒸馏水

(填“能”或“不能”)检测蛋白质,理由是

。

(3)在一定范围内葡萄糖含量越高,反应液去除沉淀后蓝色越浅,吸光值相对越小,原因是

。

(4)若某样本的吸光值为0.578,则其葡萄糖的含量为

。

能斐林试剂的甲液、乙液的成分分别与双缩脲试剂的A液、B液相同,只是斐林试剂的乙液的质量浓度比双缩脲试剂B液的大,故只需要将斐林试剂的乙液用蒸馏水稀释即可

在一定范围内葡萄糖含量越高,生成的砖红色沉淀(Cu2O)越多,反应液去除沉淀后的溶液中游离的Cu2+越少,则蓝色越浅,吸光值就相对越小0.3~0.4

mg/mL2.现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液各一瓶,可用双缩脲试剂、斐林试剂和淀粉溶液将它们鉴定出来。请简要说明操作过程和实验结果。提示

(1)用双缩脲试剂将题述4种溶液区分为两组,其中发生显色反应的一组是稀蛋清和淀粉酶溶液,不发生显色反应的一组是葡萄糖和淀粉溶液。(2)用斐林试剂区分不发生显色反应的一组溶液,有砖红色沉淀生成的是葡萄糖溶液,没有砖红色沉淀生成的是淀粉溶液。(3)将淀粉溶液分别加入步骤(1)中发生显色反应的两种溶液中,一段时间后,用斐林试剂分别处理上述两种混合液,观察到无颜色变化的溶液是稀蛋清溶液,出现砖红色沉淀的溶液是淀粉酶溶液。考法练透•素养提升考法一

糖类、脂肪和蛋白质的检测原理与基本操作1.(2025·黑龙江月考)如图所示,在1、3、5号试管中分别加入2mL蒸馏水,在2、4、6号试管中分别加入2mL发芽的小麦种子匀浆样液,然后在1~4号试管中滴加适量斐林试剂,5号、6号试管中滴加适量双缩脲试剂,摇匀。下列实验现象描述正确的是(

)A.只有2号、5号试管内呈蓝色B.3组实验中甲组和乙组的实验结果相同C.4号试管内呈砖红色,其余试管内都呈蓝色D.4号试管内呈砖红色,6号试管内呈紫色D解析

由于在1、3、5号试管中分别加入的是2

mL蒸馏水,所以滴加适量斐林试剂(1号和3号试管)或双缩脲试剂(5号试管)后,1、3、5号试管内都呈蓝色,甲组的2号试管在加入斐林试剂后没有水浴加热,2号试管不会出现砖红色沉淀,仍是斐林试剂本身的颜色,即蓝色,因此1、2、3、5号试管内都呈蓝色,A项错误;还原糖要在水浴加热的条件下才能和斐林试剂反应呈砖红色,甲组实验没有水浴加热,2号试管无砖红色出现,乙组实验进行水浴加热,4号试管出现砖红色,甲组和乙组的实验结果不相同,B项错误;4号试管加入的是小麦种子匀浆样液(含还原糖),与斐林试剂在水浴加热的条件下反应会呈砖红色,6号试管加入的是小麦种子匀浆样液(含蛋白质),与双缩脲试剂反应会呈紫色,而1、2、3、5号试管内都呈蓝色,C项错误,D项正确。考法二

糖类、脂肪和蛋白质的检测实验的拓展应用2.(2024·荆州高三联考)香蕉果实在成熟过程中,所含的贮藏物进行代谢转化,果实逐渐变甜。图1中Ⅰ、Ⅱ两条曲线分别表示香蕉果实成熟过程中两种物质含量的变化趋势。取成熟到第x天和第y天的等量香蕉果肉,分别加入等量的蒸馏水制成提取液。然后在a、b试管中各加入5mL第x天的提取液,在c、d试管中各加入5mL第y天的提取液,如图2所示。图1图2下列对于该实验的一些分析,正确的是(

)A.向a、c试管中加入碘液后,c试管中的蓝色更深B.曲线Ⅰ表示还原糖,曲线Ⅱ表示淀粉C.只需向b、d试管中加入斐林试剂,b、d试管中就会发生颜色变化,且d试管中的颜色更深D.在果实成熟过程中,淀粉不断转变成还原糖D解析

香蕉果实成熟过程中,香蕉逐渐变甜,说明在香蕉