细胞中的元素、无机物-2026高三生物一轮复习讲与练

第2课时细胞中的元素、无机物

课程标准解读

1.说出细胞主要由C、H、0、N、P、S等元素构成。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.活动：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋

白质。

考点一细胞中的元素和化合物

必备知识梳理,♦夯甚础

1.组成细胞的元素

(1)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系

组成生物体的

元素在无机自种类上

统一性

然界都能找到

有选择地从无

机自然界获取

组成元素在含含量上

差异性

量上相差很大

有选择地从自然界获取

细

胞大量元素C、H、O、N、P、S、K、

中含量Ca、Mx等

的

元微员元素Fe、Mn、B、Zn、Mo、

索“Cu等

包*红:大多以化合物的形式存在

(2)元素的来源、种类和存在形式

2.组成细胞的化合物

无机物-出：鲜重含量最多

—无机拉：占细胞鲜重的1%〜1.5%

一般含C、H、。糖类

C,H：()、N(S)蛋白质:干重含量最多

有机物

CH()NP

核酸:遗传信息的携带者

C、H、O(有的含N、P)叱?

才提醒

①占玉米种子细胞干重最多的化合物是糖类，最多的元素是0。

②占人体细胞干重最多的化合物是蛋白质，最多的元素是C。

I辨析与表沏一

（1）磷是组成藻类细胞的微量元素。（2021•天津卷）（X）

（2）帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数高于C元素。（2023•湖南卷）（X）

（3）生物体内含量很少的元素都是微量元素。（X）

（4）玉米细胞和人体细胞十重中含量较多的四种兀索都是C、H、O、N。（J）

（5）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。（X）

（6）组成细胞的化学元素大多以离子的形式存在。（X）

核心♦破考向

考向围绕细胞中的元素、化合物考查生命观念

1.（2024・重庆卷）如表据《中国膳食指南》得到女性3种营养元素每天推荐摄入量，据

表推测，下列错误的是（C）

元素

年龄段钙铁碘

(mg/d)(mg/d)(Fg/d)

0.5~1岁35010115

25〜30岁（未孕）80018120

25〜30岁（孕中期）80025230

65〜75岁8001()120

A.以单位体重计，婴儿对碘的需求高于成人

B.与孕前期相比，孕中期女性对氧的需求量升高

C.对25岁与65岁女性，大量元素的推荐摄入量不同

D.即使按推荐量摄入钙，部分女性也会因缺维生素D而缺钙

解析：由表格数据可如，婴儿对碘每天的推荐摄入量为115Rg,成人为120pg,相差不

大，但成人的体重远高于婴儿，所以以单位体重计，要人对碘的需求高于成人，A正确；铁

是血红蛋白的重要成分，由表可知，孕中期铁的推荐摄入量高于未孕时，由此推测孕中期胎

儿发育加快，孕妇的新陈代谢加快，与孕前期相比，孕中期女性对氧的需求量升高，B正确：

大量元素主要有C、H、0、N、P、S、K、Ca、Mg,耒中大量元素只有钙，对25岁与65

岁女性，钙的推荐摄入量均为800mg/d,C错误；维生素D可以促进钙的吸收，所以即使

按推荐量摄入钙，部分女性也会因缺维生素D而缺钙，D正确。

2.（2025・湖南衡阳模拟）茶叶生产在我国已有3000多年的悠久历史，不同的茶叶制作

工序也是小同的。制作绿茶时，常把米下的茶叶立即焙火杀青，破坏多酚氧化酚（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(C)

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

解析：不同细胞中的元素种类大致相同，含量差异较大，A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、OxN等大量元素，也含有

Fe、B等微量元素，B正确；采摘的新鲜茶叶的细胞中C、0、H、N四种元素的含量最多，

C揩误；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正确，

考点二细胞中的无机物

必备知识梳理♦夯甚础

1.细胞中的水

(1)水分子的结构及特性

二极性分子-是良好的溶剂

谢废物

(2)水的存在形式和功能

(3)自由水/结合水的值与细胞代谢、抗逆性的关系

自由水/结合水的值越高，细胞代谢越匡盛，抗逆性越弱。

一提醒

①千种子中也含自由水，只是自由水的比例很低，结合水的比例较高。

②患急性肠炎的病人输入葡萄糖盐水、大量排汗的人多喝淡盐水，其作用均是维持细胞

和生物体的渗透压和正常的生命活动。

2.细胞中的无机盐

/归纳总结

细胞中的水与生命活动

X,,,代谢减弱・..

曾水「代谢增强结冷水

存在形式

调节吸收「自由犷故（渗造作用）

抗利尿激素工协助扩散

产生a利用'取

①暗反应，，①光反应

②有氧呼吸第三阶段•一②有氧呼吸第二阶段

③ATP的合成•♦③ATP的水解

④单糖合成多糖一♦④肝糖原的水解

⑤脱水缩合・•⑤淀粉、蛋白质、脂肪消化

⑥DNA分子受制、转录♦♦⑥DNA、RNA的水解

核心素养达成/

考向1围绕水和无机盐考查生命观念

1.（2024•浙江卷）下列不属于水在植物生命活动中作用的是（C）

A.物质运输的良好介质B.保持植物枝叶挺立

C.降低的促反应活化能D.缓和植物温度变化

解析：自由水可以自由流动，是细胞内主要的物质运输介质，A不符合题意；水可以保

持植物枝叶挺立，B不符合题意；降低酶促反应活化能的是酶，水不具有此功能，C符合题

意：水的比热容较大，能缓和植物温度的变化，D不符合题意。

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（B）

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

解析：人体内Ca?+不能自由通过细胞膜的磷脂双分子层，需要载体蛋白的协助，B错误。

」归纳总结k------------------------------------

常见无机盐（元素）的生理功能

无机盐生理功能

N参与构成蛋白质、ATP、NADP\叶绿素、核甘酸等

P参与构成ATP、NADP+、核甘酸、磷脂等

Mg2+参与构成叶绿素（与光反应有关）

Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐

甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸的组成成分（蛋白质的特征元素，故常用35s标

S

记追踪蛋白质去向）

Fe2+血红素的组成成分（缺Fe?+时贫血，无氧呼吸加剧，可引发乳酸积累致使酸中毒）

I"参与合成甲状腺激素等（婴幼儿缺碘时可导致缺乏甲状腺激素，进而引发“呆小症”）

Na+维持细胞外液渗透压，动作电位的形成离不开Na，内流

K+维持细胞内液渗透压，静息电位的维持离不开K.外流

考向2结合无机盐的生理功能考查科学探究

3.（2025•河北衡水模拟）英国医生塞达尼•任格对离体蛙心进行实验时发现，用不含钙和

钾的生理盐水灌注蛙心，收缩不能维持。用含少量钙和钾的生理盐水灌注时，蛙心可持续跳

动数小时。该实验说明钙盐和钾盐（D）

A.是细胞中某些更果化合物的重要组成部分

B.为蛙心的持续跳动提供能量

C.对维持细胞的形态有重要作用

D.对维持生物体的生命活动有重要作用

解析：用不含钙和钾的生理盐水灌注蛙心，收缩不能维持。用含少量钙和钾的生理盐水

灌注时，蛙心可持续跳动数小时。两者对比分析，能说明钙盐和钾盐对维持生物体的生命活

动有重要作用，D正确。

4.一批在相同条件下培养出的盆栽黄瓜幼苗表现出叶片发黄的缺素症状。现取若干株

该盆栽黄瓜幼苗随机分为A、B、C三组，分别施用等量适宜浓度的NH4NO3溶液、MgSO4

溶液和Mg（NCh）2溶液，一段时间后观察并比较盆栽黄瓜幼苗叶片的颜色变化。下列叙述错

误的是（D）

A.本实验的FI的是探究盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由缺N还是缺Mg引起叶绿素合成不

足导致的

B.若A、C两组叶片变绿，B组叶片发黄，则说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由缺

N造成的

C.若A组叶片发黄，B、C两组叶片变绿，则说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由缺

Mg造成的

D.若A、B两组叶片发黄，C组叶片变绿，则说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由缺

N或Mg造成的

解析：根据题干信包可知，本实验的目的是探究盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由缺N还是

缺Mg引起叶绿素合成不足导致的，A正确；A、C两组溶液中都含有N,而B组溶液中无

N,若A、C两组叶片变绿，B组叶片发黄，说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由缺N造成

的，B正确；B、C两组溶液中都含有Mg,A组溶液中无Mg,若A组叶片发黄，B、C两

组叶片变绿，说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由缺Mg造成的，C正确；A组没有提供

Mg,B组没有提供N,若A、B两组叶片发黄，C组叶片变绿，说明该批盆栽黄瓜幼苗叶

片发黄可能是由抉少N和Mg造成的，D错误。

J归纳总结L

验证某种矿质元素的生理功能

1.实验设计

(1)对照组：植物+完全培养液i正常生长。

植物一只「正常生长-*x不是必需元素

缺X的完一

全培养液匚生长不正常-加入士生长正常

I

X是必需元素

(2)实验组

2.实验成功的关键

(1)实验中应保证实脸材料的统一性，即材料的种类、生长状况应一致等。

(2)实验组加入X的目的是使实验组前后对照，以增强说服力。

考点三实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质

必备知识梳理,♦夯甚础

1.检测原理

他脸)一斐林试剂+还原糖蕊第.砖红色沉淀

0^)—脂肪+苏丹川染液一橘一色

—蛋白质+双缩腺试剂一紫色

2.实验步骤及结论

(1)还原糖的检测

取材一颜色为白色或浅色的植物组织

①出现裸行色沉淀，则组织样液中含有还原糖

②无碍红色沉淀,则组织样液中无还原糖

（2）脂肪的检测

-----「花生种子（浸泡）去种皮

I—取材一

1"将子叶削成薄片

选最理想的薄片

I

2~3滴苏丹in染液染色

I

体积分数为50%的酒精

洗去浮色

I

制作临时装片

「在低倍镜下找到已着色的小颗粒

1-观察_

-然后用高倍镜观察

结

论花生种子中有脂肪存在

（3）蛋白质的检测

强杯一鸡蛋清稀择液或豆浆滤液

组织双缩腺试剂收.%4

颜色」双缩眼试剂B

样液-A液］mL超2一液4滴，摇匀

反应：2mL<E•变成紫电

曰-无色（或白色）'ex

缜、「①若组织样液变成紫包，则组织样液中含有蛋白质

、町L②若组织样液没变成紫色，则组织样液中不含有蛋白质

I辨析与表沏一

⑴观察苏丹III染色的花生子叶细胞时，橘黄色颗粒大小不一由取材不当引起。（2024•北

京卷）（X）

（2）观察细胞中被苏丹HI染液染成橘黄色的脂肪颗粒需用显微镜。（2023•江苏卷）（J）

（3）洋葱匀浆中加入新配制的斐林试剂，溶液立即呈砖红色。（2023•江苏卷）（X）

（4）检测样品中的蛋白质时，需加热使双缩腺试剂与蛋白质发生显色反应。（2022•江苏

卷）（X）

（5）检测生物组织中的蛋白质时，向待测样液中先加双缩月乐试剂A液，再加B液o（2022•北

京卷）（V）

（6）（必修1P18“探究•实践"）还原辘检测实脸一般不用西瓜作实蛉材料的感因是西瓜的提

取液是有颜色的.而还原糖是通过显色反应来进行检测，所以要选择白色或浅色材料。

（7）（必修IPI8“探究•实践”）小麦种子不含还原糖，在萌发过程中会有还原糖的形成。请

写出脸证这一结论的实险思路和预期实验结果：取等量小麦种子，均分为甲、乙两组，甲组

不做处理，乙组水培至萌发：将两组种子分别制成等体积的研磨液.加入斐林试剂并水浴加

热，甲组无颜色变化，乙组出现属红色沉淀。

核心♦破考向

考向围绕糖类、脂肪和蛋白质的检测及实验拓展，考查科学探究

1.（2022•重庆卷）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②③④⑤⑥

吸光值0.6160.6060.5950.5830.5710.564

葡萄糖含量

00.10.20.30.40.5

（mg/mL）

A.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

D.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：斐林试剂可用于检测还原糖，在水浴加热的条件下，还原糖与斐林试剂发生作用

会产生砖纽色沉淀，A错误：吸光值与溶液的浓度有关，故与样本的葡萄糖含量和斐林试剂

的用量有关，B错误；由是格内容可知，葡萄糖含量越高，吸光值越小，若某样本的吸光值

为0.578,则其葡萄糖含量在0.3〜0.4mg/mL,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，反应液去除沉淀后游离的C产越少，则蓝色越浅，D正

确。

2.（2025•广东汕头模拟）根据某些化学试剂与生物组织中的相应化合物产生的特定的颜

色反应，可以检测生物组织中存在的糖类、脂肪或蛋白质。下列实验操作或分析错误的是

（A）

A.梨匀浆与斐林试剂作用能够生成砖红色沉淀，说明其中含有葡萄糖

B.将斐林试剂适当处理，可以代替双缩腺试剂用于检测豆浆中的蛋白质

C.在检测还原糖、蛋白质前留出部分组织样液，H的是与反应后的颜色进行对照

D.检测花生种子中的脂肪时用苏丹HI染液染色后未用酒精冲洗，会干扰对橘黄色颗粒

的观察

解析：梨匀浆与斐林试剂作用能够生成砖红色沉淀，说明其中含有还原糖，不一定就是

葡萄糖，A错误；斐林试剂与双缩腺试剂的成分相同，但斐林试剂乙液的浓度比双缩麻试剂

B液的浓度高，可以将乙液稀释以后用于鉴定蛋白质，B正确；在检测还原糖、蛋白质前留

出部分组织样液，目的是与反应后的颜色进行对照，增强实险的说服力，C正确；检测花生

种子中的脂肪时用苏丹HI染液染色后未用酒精冲洗浮色，会干扰对橘黄色颗粒的观察，D正

确。

"知识总结'

斐林试剂与双缩服试剂的异同

项目斐林试剂双缩服试剂

使用甲液和乙液混合均匀后方可使用，且

使用时先加A液再加B液

方法现用现配

不反应

需要水浴加热不需要加热

同条件

点反应还原糖中的醛基将Cu（OH）2还原为砖具有两个以上肽键的化合物在碱性条

原理红色的CuQ件下与CM+反应生成紫色络合物

浓度乙液CuSC以浓度为0.05g/mLB液CuSCU浓度为0.01g/mL

相同点都含有NaOH、C11SO4两种成分，且所用NaOH浓度都是0.1g/mL

「真题演练感悟高考

1.（2022•湖北卷）水是生命的源泉，节约用水是每个人应尽的责任，下列有关水在生.命

活动中作用的叙述，错误的是（C）

A.水是酶促反应的环境

B.参与血液中缓冲体系的形成

C.可作为维生素D等物质的溶剂

D.可作为反应物参与生物氧化过程

解析；维生素D属于脂质，脂质通常都不溶于水，C错误。

2.（2021・浙江卷）无机盐是生物体的组成成分，对维持生命活动有重要作用。下列叙述

错误的是（A）

A.Mg?+存在于叶绿体的类胡萝卜素中

B.HCO］对体液pH起着重要的调节作用

C.血液中Ca2,含量过低，人体易出现肌肉抽搐

D.适当补充I，可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症

解析：Mg2-存在于叶涂体的叶绿素中，类胡萝卜素不含Mg?，A错误；HCO3、H：PO4

对体液pH起着重要的调节作用，B正确；哺乳动物血液中Ca2+含量过低，易出现肌肉抽搐，

C正确；I是组成甲状腺激素的重要元素，故适当补充「，可预防缺碘引起的甲状腺功能减

退症，D正确。

3.（2021•全国乙卷）植物在生长发育过程中，需要不断从环境中吸收水。下列有关植物

体内水的叙述，错误的是［C）

A.根系吸收的水有利于植物保持固有姿态

R.结合水是植物细胞结构的重要组成成分

C.细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水

D.自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动

解析：根系吸收的水进入细胞，有利于植物保持固有姿态，A正确；结合水含量较少，

是植物细胞结构的重要组成成分，B正确；细胞有氧呼吸的第二阶段需要消耗水，第三阶段

能产生水，C错误；自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动，比值越高，细胞代

谢越旺盛，D正确。

4.（2024♦击州卷）种了萌发形成幼苗离不开械类等能源物质，也离不开水和无机盐。下

列叙述正确的是（D）

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NADH

解析：种子吸收的水与多糖等物质结合后形成结合水，失去了溶解性，A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错误；结合水是细胞的重要组成成分，参

与细胞构成，C错误；幼苗中的水可参与光合作用形成NADPH,也可通过有氧呼吸第二阶

于殳生成NADH,D正确。

课时作业2

（总分：35分）

（每小题5分，共35分）

1.（2025•浙江金华模拟）矿泉水富含镁、钙、硒、碘等2（）多种重要元素和其他矿物质，

常温下可直接饮用。下列有关叙述正确的是（C）

A.上述重要元素在人体中都属于微量元素

B.适当喝矿泉水，可以补充少量能量

C.凡是有极性的分子或离子都易溶于水中

D.构成生物体的元素含量和矿泉水中含量基本相同

解析：题中所述重要元素中的镁元素和钙元素在人体中都属于大量元素，A错误；矿泉

水中除了水，只含有多种重要元素和其他矿物质，不能补充能量，B错误；水分子的空间结

构及电子的不对称分布，使水分子成为一个极性分子，凡是有极性的分子或离子都易溶于水

中，C正确；构成生物体的元素含量和矿泉水中含量有差异，D错误。

2.（2024•福建泉州模拟）下列关于生物体内水分和无机盐的叙述，错误的是（D）

A.水参与有机物氧化分解，但不能为生命活动提供能量

B.无机盐是有些化合物的组成成分，但主要以离子形式存在

C.无机盐含量远少于水，但无机盐是生命活动必不可少的成分

D.水和无机盐平衡均受神经和体液调节，但调节过程没有相关性

解析：水为无机物，能参与有机物氧化分解，但不能为生命活动提供能量，A正确；无

机盐主要以离子形式存在，有些无机盐是化合物的组成成分，B正确：无机盐含量远少于水，

但无机盐是生命活动必不可少的成分，C正确：水和无机盐平衡均受神经和体液调节，调节

过程具有相关性，D辅误，

3.（2025•陕西西安模拟）研究表明，青菜中含有少量淀粉，“霜打”后的青菜格外“甜”，下

列关于该现象的分析，错误的是（C）

A.“霜打”后的青菜细胞内淀粉水解，细胞液浓度升高

B.“霜打”后的青菜细胞内自由水的含量下降

C.“霜打”后的青菜细胞内化学元素含量依次是C>O>N>H

D.该现象为青菜对低温环境的一种适应

解析：“霜打”后的青菜细胞内淀粉水解为单糖并消耗水，可以提高细胞液浓度，A正确；

“霜打”后的青菜细胞中一部分自由水转化为结合水，细胞中自由水含量下降，B正确；细胞

鲜重中含量由多到少的四种元素依次是0、C、H、N,即“霜打”后的青菜细胞内化学元素含

量依次是0>OH>N,C错误；青菜细胞中的多糖水解为单糖以提高细胞液浓度，提高抗寒、

抗冻能力，该现象是青菜对低温环境的一种适应，D正确。

4.（2025•黑龙江大庆模拟）农业生产中需要及时灌溉、合理施肥才能使作物正常生长，

下列关于水和无机盐的叙述中，正确的是（D）

A.农作物从外界吸收的硝酸盐可用于细胞内合成固醇和磷脂

B.将植物秸秆充分晒干后，其体内剩余的物质主要是无机盐

C.由于氢键的存在，水具有较低的比热容，有利于维持细胞正常的形态功能

D.北方冬小麦遭遇春旱，自由水/结合水的值会逐渐减小，根细胞吸水能力上升

解析：固醇的组成元素是C、H、O,农作物从外界吸收的硝酸盐可用于细胞内合成磷

脂（组成元素为C、H、0、N、P）,A错误；将植物秸秆充分晒干后，其体内剩余的物质主

要是有机物，B错误：由于水分子的极性，当一个水分子的氧端靠近另一个水分子的氢端时，

它们之间的静电吸引作用就形成一种弱的引力，这种弱的引力称为氢键，氢键的存在，使水

有较高的比热容，便水的温度不易发生改变，有利于维持生命系统的稳定，C错误；北方冬

小麦遭遇春旱，自由水/结合水的值会逐渐减小，根细胞吸水能力上升，抗旱性增强，D