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文档简介
SHENGWUXUE细胞中的无机物、糖类和脂质第2课时
课标要求1.说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成,它们以碳链为骨架形成复杂的生物大分子。2.指出水是活细胞中含量最多的化合物,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。3.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。4.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。5.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。6.活动:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。考情分析1.细胞中的元素和化合物2024·重庆卷,2;2023·全国乙卷,2;2022·江苏卷,12.水和无机盐2024·新课标卷,2;2024·河北卷,1;2024·浙江1月选考,2;2024·贵州卷,1;2024·湖南卷,8;2024·江西卷,5;2022·全国甲卷,13.糖类的种类和功能2023·福建卷,1;2023·新课标卷,1;2023·北京卷,1;2023·重庆卷,2;2022·重庆卷,5;2022·浙江1月选考,94.脂质的种类和功能2024·新课标卷,1;2024·甘肃卷,1;2024·北京卷,3;2024·湖南卷,1;2023·福建卷,1;2023·湖北卷,3;2022·全国甲卷,15.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质2023·全国乙卷,1;2023·江苏卷,9;2022·江苏卷,5;2022·北京卷,12;2022·重庆卷,111目
录细胞中的元素和化合物、无机物24活动:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质关键·真题必刷3细胞中的糖类和脂质命题点一细胞中的元素和化合物、无机物主干知识·复盘关键能力·提升1.组成细胞的元素和化合物[认知觉醒]
写出下列重要化合物或结构的元素构成:(1)单糖、二糖和多糖(几丁质除外),以及脂肪、固醇的元素组成都是____________。(2)所有蛋白质均有的元素为C、H、O、N,有的蛋白质还含有________等。(3)叶绿素的元素组成是C、H、O、N、________。血红素的元素组成是C、H、O、N、________。甲状腺激素中含有________等。(4)DNA、RNA、ATP和NADPH的元素组成是C、H、O、________。磷脂含C、H、O、P,大部分还含N。(5)在构成细胞的结构中,生物膜、染色体、核糖体和叶绿体等含C、H、O、________。C、H、OSMgFeIN、PN、P[深度思考]
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,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,这是为什么?
提示
与所含化合物的含量有关,玉米细胞中含糖较多,人体细胞中含蛋白质较多。2.细胞中的水(1)水的特性(2)水的存在形式和功能[认知觉醒]
回答下列有关水的问题:(1)有氧呼吸时,在线粒体基质中水是______,在线粒体内膜上水是______(填“底物”或“产物”)。光合作用中水被分解的场所是____________________。在细胞内,结合水与________________结合在一起,作用是细胞________________________。底物产物类囊体薄膜腔内侧蛋白质和多糖结构的重要组成部分(2)[2020·全国卷Ⅰ,30(2)]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)。肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收(3)如图表示冬小麦叶片细胞中的水与冻害程度的相关性曲线,冬小麦的冻害级别与细胞中自由水/结合水的值有什么关系?请解释其中的原因:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。冬小麦的冻害级别与细胞中自由水/结合水的值成正比。因为细胞中自由水越多,细胞越容易结冰而发生冻害。反之,如果结合水偏多,则不易结冰,从而有利于植物抗寒思维升华3.细胞中的无机盐[认知觉醒]
无机盐是细胞中含量很少的无机物,仅占细胞鲜重的1%~1.5%。下列有关无机盐的叙述,错误的是________①人体中的无机盐都以离子形式存在②人体血液中的Ca2+含量过低会引发抽搐③人体内Na+缺乏会引发肌肉酸痛、无力④大量出汗后饮用淡盐水有利于维持体内渗透压①解析人体中的无机盐大多数以离子形式存在,少数以化合物的形式存在,①错误;血液中的Ca2+含量过低会引发抽搐,过高会造成肌无力,②正确;人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低,最终引发肌肉酸痛、无力等,③正确;人大量出汗丢失大量水分的同时会丢失大量无机盐,饮用淡盐水既能补充水分,又能补充无机盐,从而维持体内正常的渗透压,④正确。[认知觉醒]
某地玉米植株矮小,根系发育差,叶片小呈暗绿偏紫色,缺少________元素。P(1)细胞内结合水与自由水的比值越高,细胞质流动速率越快。(2024·湖南卷,8B)(
)提示通常来说,细胞内自由水所占的比例越大,细胞的代谢就越旺盛,因此,细胞内自由水与结合水的比值越高,细胞质流动速率越快。(2)种子吸收的水与多糖等物质结合后,水仍具有溶解性。(2024·贵州卷,1A)(
)提示种子吸收的水与蛋白质、多糖等物质结合形成结合水,这样水就失去流动性和溶解性。(3)南极帝企鹅的核酸、多糖和蛋白质合成过程中都有水的产生。(2023·湖南卷,1B)(
)××√(4)人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象。(2022·全国甲卷,1D)(
)(5)Mg2+存在于叶绿体的类胡萝卜素中。(2021·浙江6月选考,5A)(
)提示Mg2+是叶绿素的主要成分,Mg2+存在于叶绿体的叶绿素中。(6)细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水。(2021·全国乙卷,3C)(
)提示细胞在有氧呼吸第二阶段消耗水,在有氧呼吸第三阶段产生水。(7)磷是组成藻类细胞的微量元素。(2021·天津卷,4A)(
)提示磷是大量元素。√×××D题型1细胞中水的特性和功能(生命观念)[例1]
(2024·贵州卷,1)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.幼苗根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NADH解析种子吸收的水与蛋白质、多糖等物质结合形成结合水,这样水就失去流动性和溶解性,A错误;种子萌发过程中淀粉可水解产生葡萄糖,葡萄糖可用于细胞呼吸,故糖类含量逐渐下降,蛋白质等也可被水解为小分子有机物,且种子萌发过程中还有酶的合成,因此有机物种类增多,B错误;幼苗根细胞中的无机盐和水均可参与细胞构建,C错误;幼苗光合作用过程中水解产生的H+可参与形成NADPH,有氧呼吸第二阶段丙酮酸和水生成CO2和NADH,D正确。C[例2]
(2025·山东聊城高三模拟)“有收无收在于水,收多收少在于肥。”某生物兴趣小组以玉米幼苗为实验材料进行了如下探究实验。下列叙述中,错误的是(
)A.步骤一损失的水在细胞中主要以游离形式存在,是细胞内的良好溶剂B.步骤二损失的水在细胞中主要与蛋白质、多糖等物质结合C.步骤三损失的主要是无机盐,它们在细胞中主要以离子形式存在D.干旱环境中生长的玉米,其细胞中结合水与自由水的比值相对较高解析步骤一是晾晒幼苗,此时失去的是自由水,自由水在细胞中以游离形式存在,是细胞内的良好溶剂,A正确;步骤二是烘干幼苗,此时细胞结构遭到破坏,失去的是结合水,结合水能与细胞内蛋白质、多糖等其他物质相结合,B正确;步骤三可燃烧掉幼苗中的有机物,故步骤三损失的主要是有机物,剩下的灰分是无机盐,C错误;细胞中的结合水含量与植物抗逆能力有关,干旱环境中生长的玉米,其细胞中结合水的含量相对较高,自由水的含量相对较低,D正确。D题型2无机盐的功能及相关实验(科学探究)[例3]
(2025·湖北高三诊断)高等植物的地下器官和地上器官的生长既相互依赖又相互制约,后者主要表现在对水分和无机盐的争夺上,并从根冠比(地下部分的质量/地上部分的质量)来反映。下表是土壤中水分和含氮量对植物根冠比的影响。下列叙述正确的是(
)实验组别根冠比适当干旱0.58水分充足0.21实验组别根冠比低4.0中2.5高2.0表1水分对稻苗根冠比的影响表2土壤含氮量对胡萝卜根冠比的影响A.根系吸收水分主要靠协助扩散,吸收无机盐主要靠主动运输,是两个完全独立的过程B.缺水时稻苗根对水分的争夺能力更强,而缺氮时胡萝卜地上部分对氮的争夺能力更强C.缺氮时,由于叶绿素、蛋白质、脂肪等含氮物质合成受阻,植株矮小,叶片发黄D.农业生产上可用水肥措施来调控作物的根冠比,促进收获器官的生长实验组别根冠比适当干旱0.58水分充足0.21实验组别根冠比低4.0中2.5高2.0表1水分对稻苗根冠比的影响表2土壤含氮量对胡萝卜根冠比的影响解析根系吸收水分主要靠协助扩散,吸收无机盐主要靠主动运输,是两个相对独立的过程,A错误;由表中数据可知,适当干旱比水分充足时的根冠比值更大,说明缺水时稻苗根对水分的争夺能力更强,而土壤中含氮量低时比含氮量高时的根冠比值更大,说明缺氮时胡萝卜地下部分对氮的争夺能力更强,B错误;缺氮时,由于叶绿素、蛋白质等含氮物质合成受阻,植株矮小,叶片发黄,脂肪中不含氮元素,C错误;由实验结果可知,土壤中水分和含氮量均对植物根冠比有影响,因此农业生产上可用水肥措施来调控作物的根冠比,促进收获器官的生长,D正确。_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。C[例5]
(2025·广东中山高三诊断)研究发现,细胞中许多蛋白质的修饰都需要MAP1的参与,未修饰的蛋白质将出现功能障碍。MAP1依赖于锌发挥作用,ZNG1是将锌输送到MAP1的伴侣蛋白。下列叙述错误的是(
)A.MAP1可能是细胞中一种起修饰作用的酶,锌能够激活其生物活性B.在机体锌含量正常的情况下,生物体细胞也有可能表现出缺锌的特征C.锌是构成ZNG1的基本元素,说明无机盐参与构成细胞内的重要化合物D.细胞中的无机盐和有机物相互配合才能保证某些生命活动的正常进行解析由题意可知,修饰本质上是一种催化作用,故MAP1可能是酶,化学本质是蛋白质,而MAP1依赖于锌发挥作用,故锌能够激活其生物活性,A正确;在机体锌含量正常的情况下,若伴侣蛋白ZNG1活性不足或数量少,运输能力降低,生物体细胞也有可能表现出缺锌的特征,B正确;ZNG1为运输锌的伴侣蛋白,故锌不是构成ZNG1的基本元素,C错误;锌被伴侣蛋白ZNG1运送到MAP1中发挥作用,说明细胞中的无机盐和有机物需要相互配合才能保证某些生命活动的正常进行,D正确。[例6]
(2025·山西运城调研)同自然界的许多物体一样,细胞也是由分子组成的,分子是由元素组成的。下列关于几种化学元素与生物体的代谢关系的叙述中,正确的是(
)A.O是组成糖类的基本元素之一,在有氧呼吸中CO2中的O都来自丙酮酸B.Mg是叶绿素的组成元素之一,没有Mg植物就不能吸收光能C.Fe是构成血红素的重要元素之一,严重缺铁的人比正常人更容易产生乳酸中毒D.P是构成ATP的必需元素之一,光合作用中光反应和暗反应都有ATP的合成C解析糖类分子一般是由C、H、O三种元素构成的,在有氧呼吸第二阶段中,丙酮酸和水彻底分解成CO2和[H],CO2中的O来自丙酮酸和水,A错误;Mg是叶绿素的组成元素之一,没有Mg就不能合成叶绿素,但是植物进行光合作用的色素除了叶绿素还有类胡萝卜素,B错误;Fe是构成血红素的重要元素之一,严重缺铁的人血红蛋白含量减少,运输氧气能力降低,更容易进行无氧呼吸,故容易产生乳酸中毒,C正确;P是构成ATP的必需元素之一,光合作用分为光反应和暗反应阶段,其中光反应过程生成ATP,而暗反应过程消耗ATP,D错误。常考无机盐的功能命题点二
活动:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质主干知识·复盘关键能力·提升[认知觉醒]
检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质时,需根据实验要求选择合适的实验材料。请根据表中所列材料回答下列问题:可供实验的材料柑橘西瓜黄豆黑豆花生种子大米苹果血红蛋白(1)根据生物组织中的有机物可与某些化学试剂发生特定的________反应,检测生物组织中某种有机物的存在。如将表中材料________制成匀浆,其中的淀粉遇碘变成蓝色。颜色大米(2)表中可作为检测还原糖的最理想材料是_______,原因是该材料组织细胞______________________________。检测过程:向试管中加入2mL待测组织样液,加入1mL斐林试剂混匀,然后置于温度为________℃水浴锅中加热约2min;颜色变化过程是蓝色→________→砖红色。可供实验的材料柑橘西瓜黄豆黑豆花生种子大米苹果血红蛋白苹果富含还原糖且果肉颜色接近无色50~65棕色(3)表中可作为检测脂肪的最理想材料是______________,检测时需将材料切片、染色;用苏丹Ⅲ染液染色后要用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色,依据的原理是__________________。制成临时装片后,将临时装片放在显微镜下观察,如果焦距已经调好,但发现视野中有的地方清晰,有的地方模糊,原因可能是______________。可供实验的材料柑橘西瓜黄豆黑豆花生种子大米苹果血红蛋白花生种子苏丹Ⅲ可溶于酒精切片厚薄不均(4)表中可作为检测蛋白质的最理想材料是________。检测过程:先向试管内加入2mL待测组织样液;然后向试管内加入1mL双缩脲试剂A液,摇匀;再向试管内加入4滴双缩脲试剂B液,摇匀。只加4滴双缩脲试剂B液而不能过量的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。可供实验的材料柑橘西瓜黄豆黑豆花生种子大米苹果血红蛋白黄豆
加入双缩脲试剂B液过多,可能会产生蓝色沉淀影响观察,且其本身的蓝色也可能会掩盖紫色解析(1)检测生物组织中的有机物的原理是某些化学试剂能够与生物组织中的相关有机物发生特定的颜色反应,因此选择的材料需要呈无色或颜色较浅。将表中材料大米(主要成分为淀粉)制成匀浆,其中的淀粉遇碘变成蓝色。(2)题表材料中的苹果中富含还原糖且果肉颜色接近无色,最适宜作为检测还原糖的材料。检测过程:向试管中加入2mL待测组织样液,加入1mL斐林试剂后混匀,然后置于温度为50~65℃水浴锅中加热约2min;颜色变化过程是蓝色→棕色→砖红色。可供实验的材料柑橘西瓜黄豆黑豆花生种子大米苹果血红蛋白(3)表中可作为检测脂肪的最理想材料是花生种子,检测时需将材料切片,并制成临时装片,实验操作过程中用苏丹Ⅲ染液染色后要用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色,依据的原理是苏丹Ⅲ能溶于酒精。将临时装片放在显微镜下观察,如果焦距已经调好,但发现有的地方清晰,有的地方模糊,原因可能是切片厚薄不均。(4)表中可作为检测蛋白质的最理想材料是黄豆。先向试管内加入2mL待测组织样液;然后向试管内加入1mL双缩脲试剂A液,摇匀;再向试管内加入4滴双缩脲试剂B液,摇匀。双缩脲试剂B液本身的颜色是浅蓝色,加入过多可能会掩盖反应产生的紫色,也可能产生蓝色沉淀影响观察。可供实验的材料柑橘西瓜黄豆黑豆花生种子大米苹果血红蛋白[深度思考]
(1)检测一待测样品是否含有蛋白质,为什么先加A液再加B液?用什么试剂做对照?
提示
蛋白质中的肽键结构在碱性条件下能与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+。应该用已知的蛋白质溶液作对照。(2)还原糖检测时,出现砖红色沉淀,是否一定含有葡萄糖?提示不一定,因为葡萄糖不是唯一的具有还原性的糖,也可能是其他还原糖。[认知觉醒]
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用双缩脲试剂将上述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发生显色反应的两种溶液,一段时间后,用斐林试剂分别处理上述两种混合液,观察到无明显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。思维升华(1)葡萄糖、果糖、半乳糖、麦芽糖和乳糖等是还原糖,可以用斐林试剂检测。蔗糖和所有的多糖都不具有还原性,不能与斐林试剂发生反应。(2)唯一需要加热——还原糖的检测;唯一需要使用显微镜——脂肪的检测。(3)能与双缩脲试剂呈现紫色反应的化合物不一定是蛋白质;凡是具有两个或两个以上肽键的化合物均可以与双缩脲试剂呈现紫色反应。双缩脲试剂不能用于检测氨基酸的含量。(1)鉴定脂肪时,子叶临时切片先用体积分数为50%的乙醇浸泡,再用苏丹Ⅲ染液染色(2024·江苏卷,3D)(
)提示鉴定脂肪时,子叶临时切片先用苏丹Ⅲ染液染色,然后用体积分数为50%的乙醇洗去浮色。(2)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,9B)(
)提示需水浴加热。(3)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,5C)(
)提示不需加热。×××(4)在氨基酸溶液中加入双缩脲试剂,混匀后逐渐变成紫色。(2022·江苏卷,17D)(
)提示双缩脲试剂用于检测蛋白质或多肽,不能检测氨基酸。(5)检测生物组织中的还原糖实验,在待测液中先加NaOH溶液,再加CuSO4溶液。(2021·湖南卷,2A)(
)提示斐林试剂的甲液和乙液应等量混合使用,且现配现用。(6)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。(2020·江苏卷,17A)(
)提示斐林试剂实际上是新配制的Cu(OH)2,呈蓝色,不是无色。×××题型1三类有机物的检测原理和基本操作(科学思维)[例1]
(2022·重庆卷,11)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含量。下表是用该方法检测不同样本的结果。下列叙述正确的是(
)D样本①②③④⑤⑥吸光值0.6160.6060.5950.5830.5710.564葡萄糖含量/(mg·mL-1)00.10.20.30.40.5A.斐林试剂与样本混合后立即生成砖红色沉淀B.吸光值与样本的葡萄糖含量有关,与斐林试剂的用量无关C.若某样本的吸光值为0.578,则其葡萄糖含量大于0.4mg·mL-1D.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解析斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下才会生成砖红色沉淀,A错误;由题干“去除沉淀后的溶液蓝色变浅,测定其吸光值”可知,吸光值与样本的葡萄糖含量和斐林试剂的用量均有关,B错误;由表格内容可知,葡萄糖含量越高,吸光值越小,若某样本的吸光值为0.578,则其葡萄糖含量小于0.4mg·mL-1,即葡萄糖含量在0.3~0.4mg·mL-1之间,C错误;在一定范围内葡萄糖含量越高,生成的砖红色沉淀(氧化亚铜)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,D正确。D[例2]
(2025·新疆乌鲁木齐高三诊断)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检测其中是否含有还原糖、脂肪和蛋白质,下列叙述正确的是(
)A.可用苏丹Ⅲ染液对该野果的组织切片进行染色后直接观察是否含有脂肪B.若该野果中含有大量的蛋白质,将双缩脲试剂A液和双缩脲试剂B液等量混匀,反应呈紫色C.对该野果进行蛋白质检测实验时,需将盛有组织样液的试管放入50~65℃温水中D.若对该野果的组织样液检测后出现较多的砖红色沉淀,说明该野果中含有大量的还原糖解析脂肪的检测需要使用显微镜,无法直接观察到组织切片中的脂肪,且染色后需要使用体积分数为50%的酒精洗去浮色后再观察,A错误;蛋白质检测时,先加双缩脲试剂A液,再加双缩脲试剂B液,B错误;蛋白质检测时不需要放在温水中,C错误;还原糖可以用斐林试剂检验,现象是产生砖红色沉淀,因此若对该野果的组织样液检测后出现较多的砖红色沉淀,说明该野果中含有大量的还原糖,D正确。[题后反思]
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液相同,只是斐林试剂乙液的CuSO4溶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。斐林试剂与双缩脲试剂的区别题型2与物质检测相关的科学探究(科学探究)[情境信息·练透]
(生活、学习与实践情境)[例3]
(2025·吉林白城高三模拟)为了研究在大豆种子萌发和生长过程中糖类和蛋白质的相互关系,某研究小组在25℃、黑暗、无菌、湿润的条件下进行实验,然后测定在不同时间种子和幼苗中相关物质的含量,结果如图所示:(1)在观察时间内,图中可溶性糖含量的变化是__________________________。总糖含量变化是________,蛋白质含量的变化是________。(2)如果在同样条件下继续培养,预测图中曲线的最终变化趋势是________,其原因是____________________________________________。先增加,然后保持相对稳定下降上升都下降黑暗条件下无光合作用并且细胞呼吸消耗有机物(3)在上述定量测定之前,进行了蛋白质含量变化的预实验,请填充实验原理;判断实验步骤中画线部分是否正确,若不正确请更正;写出实验结果。①实验原理:蛋白质_____________________________________,其颜色深浅与蛋白质含量成正比。②实验步骤Ⅰ:将三份等量大豆种子分别萌发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;
与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应Ⅱ:取3支试管,编号1、2、3,分别加入等量的萌发1、5、9天的蛋白质制备液;Ⅲ:在上述试管中各加入a等量的双缩脲试剂A液和B液按比例配制的混合液,振荡均匀后,b在沸水浴中加热观察颜色变化。a:_________________________________________________________________________。b:________________________________________________________________。③实验结果:___________________________________________________。
错误。更正:先加双缩脲试剂A液1mL,混合均匀后,再加入双缩脲试剂B液4滴错误。更正:不加热直接观察颜色变化1、2、3号试管中紫色依次加深解析
(1)据图分析可知,在观察时间内,蛋白质含量上升,总糖含量下降,可溶性糖含量先增加,然后保持相对稳定。(2)由于培养条件是黑暗条件,萌发的种子和幼苗都不能进行光合作用制造有机物,而自身所含有的有机物会因为呼吸消耗而逐渐下降,因此如果在同样条件下继续培养,三种曲线的最终变化趋势都是下降。(3)①实验原理:蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色,其颜色深浅与蛋白质含量成正比。②实验步骤存在两个错误见答案。③实验结果:据图可知,随着时间的延长,蛋白质含量逐渐升高,3只试管分别加入等量的萌发1、5、9天的蛋白质制备液,蛋白质含量增加,因此1、2、3号试管中紫色依次加深。命题点三
细胞中的糖类和脂质主干知识·复盘关键能力·提升1.细胞中的糖类[认知觉醒]
按要求对以下糖类进行分类。①葡萄糖②蔗糖③麦芽糖④乳糖⑤纤维素⑥淀粉⑦几丁质⑧糖原(1)糖类分子一般由C、H、O三种元素构成,有些糖类还含有N,如________(填序号,下同)。(2)可被人体消化道直接吸收的是________;植物细胞中的二糖是________;可用斐林试剂检测的糖是________;动物细胞中储存能量的物质是________。组成昆虫、外骨骼的糖________。⑦①②③①③④⑧⑦思维升华(1)并非所有的糖类都是能源物质,如核糖、脱氧核糖。纤维素在人和动物体内很难消化,但可刺激肠道蠕动和收缩,促进排便;吸附重金属,减少疾病发生。(2)多糖(除几丁质)水解的终产物是葡萄糖,功能不同的原因是葡萄糖的数量和连接方式不同;氧化分解的代谢终产物是CO2和H2O。(3)几丁质(壳多糖)的基本组成单位是N-乙酰葡糖胺。具有废水处理,用于制作食品的包装纸和食品添加剂,制作人工皮肤的作用。2.细胞中的脂质(1)脂质的种类和功能[认知觉醒]
细胞中的脂质种类繁多,结构与功能也有所不同。下列关于脂质的比较,错误的是________①与动物脂肪相比,植物脂肪脂肪酸的饱和程度更高,室温下呈液态②磷脂与脂肪的不同之处在于甘油的一个羟基与磷酸及其他衍生物结合③磷脂与胆固醇都是构成细胞膜的成分,但构成磷脂的元素种类更多④脂肪与胆固醇都会出现在血液中,胆固醇会参与人体血液中脂质的运输①解析植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温时呈液态,如日常炒菜用的食用油(花生油、豆油和菜籽油等),大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,室温时呈固态,①错误;磷脂与脂肪的不同之处在于甘油的一个羟基(—OH)不是与脂肪酸结合成酯,而是与磷酸及其他衍生物结合,②正确;磷脂与胆固醇都是构成细胞膜的成分,胆固醇由C、H、O3种元素构成,磷脂除了含有C、H、O外,还含有P甚至N,因此元素种类更多,③正确;脂肪与胆固醇都会出现在血液中,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,④正确。(2)脂肪与脂肪酸①一分子脂肪由三分子________和一分子______形成,也就是三酰甘油(又称甘油三酯)。②脂肪酸分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。植物脂肪大多含有________脂肪酸,室温下呈液态;大多数动物脂肪含有______脂肪酸,室温时呈固态。脂肪酸甘油不饱和饱和思维升华(1)动物细胞膜含有的脂质有磷脂和胆固醇,脂肪不参与生物膜的构成。(2)脂质中只有脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。(3)与糖类相比脂肪中“C”“H”含量高,而“O”含量低,故等量脂肪氧化分解释放的能量比糖类多,需要O2多,产生的H2O多。(4)脂肪不是生物大分子,但脂肪也是以碳链为骨架的。3.糖类和脂质的转化(1)糖可以大量转化为______,如家禽、家畜用谷类育肥。(2)脂肪不能大量转化为糖类。一般只在糖类供能______时,才会分解供能。脂肪不足(1)大豆中的脂肪和磷脂均含有碳、氢、氧、磷4种元素。(2024·新课标卷,1D)(
)提示脂肪只含碳、氢、氧3种元素,不含磷元素。(2)耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸。(2024·湖南卷,1A)(
)提示饱和脂肪酸的熔点较高,容易凝固,耐极端低温细菌的膜脂富含不饱和脂肪酸。(3)油橄榄种子(富含脂肪)萌发过程中有机物的含量减少,有机物的种类不发生变化。(2024·甘肃卷,1C)(
)提示油料作物种子萌发初期干重增加,有机物种类增多。×××(4)胆固醇通过胞吞进入细胞,因而属于生物大分子。(2024·北京卷,3D)(
)提示胆固醇属于固醇类物质,是小分子物质。(5)糖类和脂肪都是由单体连接而成。(2023·福建卷,1D)(
)提示糖类中的多糖是大分子物质,是由单体连接而成的,脂肪不属于大分子物质,是由甘油和脂肪酸连接而成的。(6)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·全国新课标卷,1D)(
)××√(7)糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子。(2020·江苏卷,2B)(
)提示单糖、二糖和脂质等不是生物大分子。(8)磷脂水解的终产物为甘油和脂肪酸。(2020·海南卷,1B)(
)提示甘油和脂肪酸是脂肪水解的终产物。(9)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。(2020·海南卷,1D)(
)提示CaCO3是构成骨骼的主要成分。×××题型1糖类和脂质的种类和功能(生命观念)[例1]
(2024·新课标卷,1)大豆是我国重要的粮食作物。下列叙述错误的是(
)A.大豆油含有不饱和脂肪酸,熔点较低,室温时呈液态B.大豆的蛋白质、脂肪和淀粉可在人体内分解产生能量C.大豆中的蛋白质含有人体细胞不能合成的必需氨基酸D.大豆中的脂肪和磷脂均含有碳、氢、氧、磷4种元素解析
大豆油为植物油,含有不饱和脂肪酸,熔点较低,室温时呈液态,A正确;大豆中的蛋白质、脂肪和淀粉可在人体内分解产生能量,B正确;大豆中的蛋白质含有人体细胞不能合成的必需氨基酸,C正确;脂肪只含有碳、氢、氧3种元素,没有磷元素,D错误。D[例2]
(2025·山东菏泽期末)“秋风起,蟹儿肥”,螃蟹味道非常鲜美,肉质滑嫩爽口,蟹黄鲜香,回味无穷。螃蟹肉富含蛋白质、维生素A及钙、磷、铁等,脂肪含量较低,蟹黄中胆固醇含量比较高。螃蟹不可和柿子一起食用,因为蟹肉的蛋白质较丰富,而柿子含很多鞣酸,蛋白质遇到鞣酸后会凝结成硬块,积在胃肠里影响消化功能,引起腹痛、呕吐、腹泻等反应,严重时可以阻塞胃肠道,导致肠梗阻和胃出血等。下列说法错误的是(
)A.柿子细胞细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,螃蟹壳含有几丁质,几丁质能用于废水处理B.人食用蟹黄后吸收的胆固醇可以构成细胞膜,也能参与血液中脂质的运输C.熟螃蟹肉更容易消化是因为高温使蛋白质的空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解D.螃蟹的细胞内含量最多的有机物是蛋白质;柿子味道甜,适宜作还原糖鉴定的材料D解析柿子细胞细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,螃蟹壳含有几丁质,几丁质能和溶液中的重金属离子结合,所以能用于废水处理,A正确;人食用蟹黄后吸收的胆固醇可以构成细胞膜,也能参与血液中脂质的运输,B正确;熟螃蟹肉更容易消化,是因为高温使蛋白质的空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解,C正确;螃蟹的细胞内含量最多的有机物是蛋白质;柿子中虽然含有还原糖,但柿子本身的颜色会干扰实验现象,所以柿子不适宜作为还原糖鉴定的材料,D错误。题型2种子形成和萌发过程中有机物含量的变化(科学探究)[例3]
(2025·山东泰安高三质检)某油料作物种子中脂肪含量为种子干重的70%。为探究该植物种子萌发过程中干重及脂肪的含量变化,某研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养,定期检查萌发种子(含幼苗)的脂肪含量和干重,结果表明:脂肪含量逐渐减少,到第11d时减少了90%,干重变化如图所示。下列说法错误的是(
)AA.该种子中的脂肪由甘油和脂肪酸组成,可能富含不饱和脂肪酸。实验过程中,导致种子干重增加的主要元素是CB.实验的2~10d中该种子萌发时消耗环境中的O2大于产生的CO2量C.11d时脂肪含量减少了90%,但是种子干重没有减少90%,可能是部分脂肪转化成糖类等有机物D.11d后欲使萌发种子的干重(含幼苗)增加,需提供光照和所需的矿质元素离子解析实验过程中,种子干重增加的主要原因是脂肪水解,因此导致种子干重增加的主要元素是O,A错误;脂肪中C、H比例高,O少,因此氧化分解时消耗的O2多于产生的CO2,B正确;脂肪可以少量的转化成糖类等有机物,C正确;11d后种子已经发育成了幼苗,可以进行光合作用合成有机物,因此欲使萌发种子的干重(含幼苗)增加,需要提供光照和所需的矿质元素离子,D正确。A.该种子中的脂肪由甘油和脂肪酸组成,可能富含不饱和脂肪酸。实验过程中,导致种子干重增加的主要元素是CB.实验的2~10d中该种子萌发时消耗环境中的O2大于产生的CO2量C.11d时脂肪含量减少了90%,但是种子干重没有减少90%,可能是部分脂肪转化成糖类等有机物D.11d后欲使萌发种子的干重(含幼苗)增加,需提供光照和所需的矿质元素离子[题后反思]
相比于淀粉类作物种子,种植油料作物种子时要播种浅一些还是深一些?为什么?提示
要播种浅一些。因为脂肪中氧的含量远远低于糖类,而氢的含量更高。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。[例4]
(2024·甘肃卷,1)甘肃陇南的“武都油橄榄”是中国国家地理标志产品,其果肉呈黄绿色,子叶呈乳白色,均富含脂肪。由其生产的橄榄油含有丰富的不饱和脂肪酸,可广泛用于食品、医药和化工等领域。下列叙述错误的是(
)A.不饱和脂肪酸的熔点较低,不容易凝固,橄榄油在室温下通常呈液态B.苏丹Ⅲ染液处理油橄榄子叶,在高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒C.油橄榄种子萌发过程中有机物的含量减少,有机物的种类不发生变化D.脂肪在人体消化道内水解为脂肪酸和甘油后,可被小肠上皮细胞吸收A解析植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,不饱和脂肪酸的熔点较低,不容易凝固,橄榄油含有丰富的不饱和脂肪酸,在室温下通常呈液态,A正确;油橄榄子叶富含脂肪,脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,因此在高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒,B正确;油橄榄种子萌发过程中由于细胞呼吸的消耗,有机物的总量减少,但由于发生了有机物的转化,故有机物的种类增多,C错误;脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯,脂肪在人体消化道内水解为脂肪酸和甘油后,可被小肠上皮细胞吸收,D正确。[例5]
(2025·河南漯河高中模拟)种子成熟是种子发育阶段之一,发生在母株上。种子萌发是指种子成熟后从母株上脱落,遇到适宜的气候和温度等条件形成幼苗的过程。下列叙述错误的是(
)A.种子成熟过程中有机物干重会增加,主要来源于光合器官的光合产物输入B.油菜种子与小麦种子相比,播种时更适合浅播的是前者C.种子萌发过程中有机物种类和含量变化,主要受植物激素的调节D.导致油菜种子萌发初期干重增加的主要是C元素D解析油菜种子富含脂肪,而小麦种子富含淀粉,同质量的脂肪与糖类相比,脂肪中含有的氢原子多、氧原子少,因此氧化分解会消耗更多的氧气,因此,油菜种子与小麦种子相比,播种时更适合浅播的是油菜种子,B正确;油菜种子萌发初期引起干重增加的主要是O元素,D错误。种子的代谢特点与化合物含量变化(1)种子的水含量变化(2)种子中的有机物及检测(3)种子萌发过程中的物质代谢如上图所示,在种子萌发的第Ⅰ阶段,种子快速吸水,呼吸速率上升,子叶展开之前,萌发种子的干物质一般会出现质量减少而种类增多的现象,主要原因是种子不进行光合作用制造有机物,但进行细胞呼吸消耗有机物;在种子萌发的第Ⅱ阶段,细胞产生CO2的量要比消耗O2的量大得多,说明此期间主要进行无氧呼吸。(4)种子形成和萌发过程中糖类和脂质的变化变化种子类型非油料作物种子(如小麦)油料作物种子(如大豆)种子形成时可溶性糖(还原糖)→淀粉糖类→脂肪种子萌发时
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