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(共15张PPT)
第2章　神经调节
微专题2　反射弧中兴奋传导特点的实验探究
利用右图探究兴奋的传导
(1)探究兴奋在神经纤维上的传导。
(2)探究兴奋在神经元之间的传递。
[跟踪训练]
1．将记录仪的两个电极分别放置在神经纤维膜外的 a、c 两点，c 点所在部位的膜已被损伤， 其余部位均正常。如图是刺激前后的电位变化，以下说法不正确的是 (　　)
A．兴奋的产生与膜对 Na＋的通透性改变有关
B．被损伤部位c点的膜外电位为负电位
C．兴奋传到b点时记录仪的指针将不偏转
D．实验结果可表明兴奋在神经纤维上以电信号形式传导
【答案】C
【解析】神经纤维静息时，K＋外流，造成膜两侧的电位表现为内负外正。神经纤维受刺激后，膜的通透性发生改变使Na＋内流而产生的兴奋，造成膜两侧的电位表现为内正外负，A正确；神经纤维未受刺激时，膜外(a、c两点)为正电位，指针应不偏转，但从图中可以看出，神经纤维未受刺激时，指针向右侧偏转，说明c点为负电位，由此推测被损伤部位c点的膜外电位为负电位，B正确；当在a点左侧给予刺激时，a点先发生电位变化，膜外电位由正变为负，当传至b点时，a点又恢复为正电位，而此时c点由于受损仍为负电位，故兴奋传到b点时记录仪的指针将向右侧偏转，C错误；根据刺激前后记录仪指针的偏转情况可推测兴奋在神经纤维上以电信号形式传导，D正确。
2．将蛙的离体神经纤维置于某种培养液M中，给予适宜刺激后，记录其膜内钠离子含量变化(如图中曲线Ⅰ所示)、膜电位变化(如图中曲线Ⅱ所示)。下列说法正确的是 (　　)
A．实验过程中培养液M只有钠离子浓度会发生变化
B．图中A点后，细胞膜内钠离子的含量开始高于膜外
C．曲线Ⅱ的峰值大小与培养液M中钠离子的浓度有关
D．图中C点时，神经纤维的膜电位表现为外正内负
【答案】C
【解析】由曲线Ⅱ可知，给予适宜刺激后，产生动作电位之后又恢复为静息电位，故M中Na＋浓度和K＋浓度都发生了变化，A错误；A点之后，Na＋开始内流，细胞膜内Na＋含量仍低于膜外，B错误；曲线Ⅱ的峰值大小就是动作电位大小，与Na＋内流量有关，C正确；C点时，神经纤维的膜电位表现为外负内正，D错误。
3．(2022·辽宁葫芦岛高二期末)下图为两个蛙的坐骨神经腓肠肌标本，A、B分别是两个标本上的坐骨神经。神经A直接搭在右肌肉上，刺激B，左肌肉和右肌肉均收缩。现在要利用这个标本通过一次实验同时证明神经冲动在纤维上的传导是双向的，而在突触的传递是单向的。请完善实验思路。
(1)实验思路：
①刺激坐骨神经A、B，观察肌肉是否收缩以确定标本是否具有____________________。
②在神经____________上连接一个电表，给神经____________适宜强度的刺激。
③观察________________情况和_________________情况。
(2)实验结果分析：若____________________，说明神经冲动在纤维上的传导是双向，而在突触的传导是单向的。
【答案】(1)正常生命活性　B　A　左肌肉和右肌肉收缩　电表指针偏转　(2)左、右肌肉都收缩，电表指针不偏转
【解析】(1)①刺激坐骨神经A、B，观察肌肉是否收缩以确定标本是否具有正常生命活性，以排除无关变量对实验结果的影响。②现要证明神经冲动在纤维上的传导是双向的，而在突触的传递是单向的，可通过证明神经A上的神经冲动能传至左、右肌肉，但不能通过右肌肉处的突触传至神经B。因此应在神经B上连接一个电表，并给予神经A适宜强度的刺激。③本实验因变量为肌肉收缩情况和电表偏转情况，观察左肌肉和右肌肉收缩情况和电表偏转情况。(2)本实验属于验证性实验，分析和书写答案时运用“反推正答”，推导思路：如果神经冲动在纤维上的传导是双向，而在突触的传是单向的，则左、右肌肉都收缩，电表指针不偏转。(共24张PPT)
第2章　神经调节
章末总结
构建 · 知识网络
归纳 · 专题小结
1．中枢神经系统的组成与功能
中枢神经系统
组成 功能
脑 脑干 连接脊髓和脑其他部分的重要通路
有许多维持生命的必要中枢，如调节呼吸、心血管活动的中枢
小脑 协调运动，维持身体平衡
脊髓 调节机体运动的低级中枢
调节内脏活动的低级中枢
脑与躯干、内脏之间的联系通路
2．与中枢神经系统相关的病例分析
项目 患者1 患者2 患者3 患者4
症状 四肢没任何损伤，一侧肢体不能活动 下肢没损伤，形成截瘫：下肢丧失运动功能，大小便失禁 右下肢麻木，疼痛 脑颅内长有肿瘤，压迫大脑，失明
发病 原因 脑血栓 脊髓受损 扭伤 肿瘤
项目 患者1 患者2 患者3 患者4
可能的解释 大脑中控制一侧肢体运动的神经中枢受到脑血栓的影响 可能损伤了控制下肢运动和排尿的神经中枢与脊髓间的传出神经 右侧坐骨神经受损 肿瘤压迫了大脑的视觉中枢
拓展 人脑能够控制肢体的运动 脊髓能够控制人体运动及排尿 神经与人体感觉有直接关系 大脑能够控制人体的视觉
由此可见，脑与四肢和眼睛之间、脊髓与内脏之间、脊髓与四肢之间都具有神经联系。
　某人因受外伤而成为“植物人”，处于完全昏迷状态，呼吸和心跳正常，饮食只能靠“鼻饲”——人工向胃内注流食。他的中枢神经系统中一定保持正常功能的部位是 (　　)
A．脑干和脊髓 B．小脑和脊髓
C．小脑和脑干 D．只有脊髓
【答案】A
【解析】呼吸中枢、调节心脏活动的中枢位于脑干，此人呼吸和心跳正常，说明脑干的功能正常。另外，植物人能排尿和排便，排尿中枢和排便中枢位于脊髓，所以此人的脊髓功能是正常的。
　与人体高级神经中枢无关的活动是 (　　)
A．家人一起边吃饭边聊天
B．听到老师提问后有的同学举手，有的同学不举手
C．某位打瞌睡的同学的大腿被同桌用牙签刺了一下后猛地一抖
D．遇到多年不见的老朋友一时想不起对方的姓名
【答案】C
【解析】某位打瞌睡的同学的大腿被同桌用牙签刺了一下后猛地一抖属于非条件反射，神经中枢位于脊髓，与高级神经中枢无关，C符合题意，其他三项所述内容与人体高级神经中枢大脑皮层密切相关。
典练 · 素养提升
1．生命观念：通过学习神经系统的结构和神经调节的过程，明确神经调节在维持人体正常生命活动中的重要性，以及正常的神经调节对人体健康等方面的重要意义。从中掌握一些基本的概念和调节过程，培养生命观念的核心素养。
2．科学思维：本章内容包括多种调节过程，例如兴奋的产生、传导和传递，神经系统的分级调节等。可以结合一些具体的实例进行理解，还可以用这些相关知识解释一些生活中的相关现象。另外，还可以通过构建过程模型(如兴奋的产生和传导)的方式，培养学生一些生物学独特的思维方法。
3．科学探究：本章的相关实验包括探究有关反射弧组成部分功能的探究实验、验证兴奋在神经纤维上双向传导和在突触处单向传递等，通过这些实验可以培养完成生物学实验的基本思路和方法，尤其是一些变量的分析和控制，生物学实验的基本原则及其实施等，通过这些学习可以较好地培养学生科学探究的生物学核心素养。
4．社会责任：通过学习本章内容，可以培养学生关注社会医疗卫生，远离毒品等社会责任，养成自觉维持社会公德和行使社会责任的良好习惯。
　(生命观念)大脑皮层在神经调节中具有重要的作用，下列有关叙述正确的是 (　　)
A．大脑皮层既是高级中枢也是低级中枢
B．运动性语言中枢(S区)受损的患者不会写字
C．大脑皮层与躯体运动、感觉活动密切相关
D．产生渴觉的结构基础是一个完整的反射弧
【答案】C
【解析】大脑皮层上的神经中枢均为高级中枢，A错误；运动性语言中枢(S区)受损的患者不会说话，B错误；大脑皮层上有躯体感觉中枢和躯体运动中枢，C正确；渴觉只是在大脑皮层产生的，无效应器作出反应，故未形成一个完整的反射弧，D错误。
　(科学思维)如图为兴奋的传递和传导的局部示意图，据图分析下列说法错误的是 (　　)
A．刺激引起①处兴奋，此时①处膜电位为外负内正
B．突触小体可与下一个神经元的树突或细胞体构成突触
C．兴奋可由神经细胞传到下一个神经细胞或肌肉细胞
D．兴奋在甲处的传递速度比在乙处的传导速度快
【答案】D
【解析】刺激引起①轴突处兴奋，此时①轴突处膜电位为外负内正，A正确；突触小体可与下一个神经元的树突或细胞体构成突触，B正确；兴奋可由神经细胞传到下一个神经细胞或肌肉细胞，C正确；兴奋在甲突触处的传递速度比在乙轴突处的传导速度慢，D错误。
　(科学探究)科学工作者为研究兴奋在神经纤维上传导及突触间传递的情况，设计如图所示实验。图中c点位于灵敏电表①两条接线的中点，且X＝Y。请回答下列问题：
(1)在a点受刺激时，膜外电位为____________电位。若刺激b点，电表①指针将__________________________(填偏转方向和次数)；若刺激c点，电表①指针将______________。
(2)若利用电表②验证兴奋在突触间只能单向传递。请设计实验进行证明(请注明刺激的位点、指针偏转情况)：
Ⅰ.________________________________________，
说明兴奋可以从A传到B；
Ⅱ.________________________________________，
说明兴奋不能从B传到A。
(3)请利用电表①、②设计一个简单实验，证明兴奋在神经纤维上的传导速度大于其在突触间的传递速度：
实验思路：______________________________________。
结果预测：______________________________________。
【答案】(1)负　发生2次方向相反的偏转　不偏转
(2)Ⅰ.刺激d(或a或b或c)点，电表②指针发生2次方向相反的偏转　Ⅱ.刺激e点，电表②指针偏转1次
(3)刺激d点，观察电表①、②指针发生第二次偏转的先后顺序　电表①指针发生第二次偏转的时间早于电表②
【解析】(1)在a点受刺激时，产生兴奋，此时膜外电位为负电位。若刺激b点，兴奋先后到达电表①的两电极，因此电表①指针将发生2次方向相反的偏转；若刺激c点，由于c点位于灵敏电表①两条接线的中点，兴奋同时到达电表①的两电极，因此电表①指针将不偏转。(2)①若兴奋可以从A传到B，则刺激d点(或a或b或c)，兴奋会先后到达电表②的左右电极，指针将发生2次方向相反的偏转。
②若兴奋不能从B传到A，则刺激e点，兴奋只能到达右电极，不能到达左电极，因此电表②的指针偏转1次。(3)根据已知条件，利用电表①、②设计一个简单实验，验证兴奋在神经纤维上的传导速度大于其在突触间的传递速度，实验思路及预测实验结果如下：
实验思路：刺激d点，观察电表①、②发生第二次偏转的先后顺序。
预测实验结果：电表①发生第二次偏转的时间早于电表②。
　(社会责任)阿托品是一种常见的麻醉药物。某实验小组将离体的神经—肌肉接头处置于生理盐水中，并滴加阿托品，用针刺神经纤维后，肌肉收缩减弱甚至不能收缩；再滴加乙酰胆碱酯酶抑制剂后，阿托品的麻醉作用降低甚至解除(突触间隙中的乙酰胆碱酯酶能水解乙酰胆碱)。据此判断，阿托品抑制突触处的兴奋传递的机制可能是 (　　)
A．破坏突触后膜上的神经递质受体
B．阻止突触前膜释放神经递质
C．竞争性地和乙酰胆碱的受体结合
D．阻断突触后膜上的钠离子通道
【答案】C
【解析】根据题意分析，阿托品阻止了兴奋在突触处的传递，而滴加乙酰胆碱酯酶抑制剂后，乙酰胆碱在突触间隙中的浓度增高，阿托品的麻醉作用降低甚至解除，说明阿托品没有破坏突触的结构，也没有阻止突触前膜释放神经递质或阻断突触后膜上钠离子通道，因此很可能是因为竞争性地和乙酰胆碱的受体结合，导致乙酰胆碱不能和受体结合，进而影响了兴奋在突触处的传递，C正确。(共66张PPT)
第2章　组成细胞的分子
①概述细胞中常见的元素和组成细胞的化合物。
②学会检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。
③说出水在细胞中的存在形式和重要作用。
④说出无机盐的作用。
⑤简述糖类的种类、分布和作用。
⑥举例说出脂质的种类和作用。
⑦概述蛋白质的结构和功能。
⑧简述核酸的结构和功能。
⑨说明生物大分子以碳链为骨架。
9个重点：①组成细胞的主要元素和化合物；
②检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质；
③水和无机盐在细胞中的作用；
④糖类的种类和作用；⑤脂质的种类和作用；
⑥氨基酸的结构特点以及氨基酸形成蛋白质的
过程；
⑦蛋白质的结构和功能；⑧核酸的结构和功能；
⑨生物大分子以碳链为骨架。
8个难点：①构成细胞的最基本元素是碳；
②检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质；
③结合水的概念；④无机盐的作用；
⑤多糖的种类；⑥氨基酸形成蛋白质的过程；
⑦蛋白质结构多样性的原因；
⑧生物大分子以碳链为骨架。
6个考点：①构成细胞的元素和化合物；
②细胞中的水和无机盐；③构成细胞的糖类和脂质；
④核酸的结构和功能；⑤蛋白质的结构和功能；
⑥与蛋白质相关的计算。
第1节　细胞中的元素和化合物
课标要点 学法指导
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．检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质 1.生命观念：生物体是由元素和化合物组成的
2．科学思维：从元素的种类、含量等方面总结生物界与非生物界的统一性和差异性
3．科学探究：通过对检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的学习形成科学探究的学科素养
知识导图
课前 · 新知导学
1．生物界与非生物界的统一性和差异性
(1)统一性：组成生物体的各种元素在____________中都能找到。
(2)差异性：细胞与非生物相比，各种元素的相对________不同。
组成细胞的元素
无机自然界
含量
含量
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo
O
C
【巧学妙记】细胞中的微量元素
“铁猛碰新木桶”即Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu。
微量元素不如大量元素重要吗？
__________________________________。
微思考
提示：微量元素和大量元素同样重要。无论是大量元素还是微量元素，都是生物体必需的元素，对于维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用
判断下列正误。
(1)生物界和非生物界在元素组成的种类和含量上都相同。 (　　)
(2)C是细胞中最基本的元素。 (　　)
(3)组成人体细胞的主要元素是C、H、O、N、P、S。 (　　)
(4)细胞中常见元素有C、H、O、N等20多种。 (　　)
(5)Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是组成细胞的微量元素。 (　　)
(6)在同一生物的不同体细胞内，各种化学元素的含量相同。 (　　)
【答案】(1)×　(2)√　(3)√　(4)√　(5)×　(6)×
1．化合物含量
组成细胞的化合物
蛋白质
有机
水
2．化合物的“最多”
(1)细胞内含量最多的化合物：________。
(2)细胞内含量最多的无机化合物：________。
(3)占细胞鲜重最多的化合物：________。
(4)细胞内含量最多的有机化合物：__________。
(5)占细胞干重最多的化合物：__________。
水
水
水
蛋白质
蛋白质
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、O
B．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
【答案】B
【解析】细胞鲜重含量最多的是水而不是蛋白质。
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
斐林
砖红
苏丹Ⅲ
橘黄
双缩脲
紫
2．实验步骤
(1)还原糖的检测：
一层
斐林试剂
砖
红色
沉淀
(2)脂肪的检测：
制作子叶临时切片，用显微镜观察子叶细胞的着色情况(以花生为例)。
浮色
已着色
橘黄色
(3)蛋白质的检测：
A
B
紫
什么是还原糖？还原糖有哪些？
__________________________________________。
微思考
提示：还原糖是指具有还原性的糖类。在糖类中，分子中含有游离醛基或酮基的单糖和含有游离醛基的二糖都具有还原性。还原糖主要有葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖等
菠菜叶中虽然含有大量的还原糖，却不宜作为鉴定还原糖的实验材料，主要原因是 (　　)
A．叶片不易磨碎，还原糖不易释放
B．叶片中的叶绿素颜色较深，会掩盖发生的颜色反应
C．在研磨时，糖类易被破坏
D．叶片中含有淀粉，影响还原糖与斐林试剂发生反应
【答案】B
【解析】植物细胞容易磨碎，菠菜叶片含有大量还原糖，A错误；叶片中叶绿素较多且颜色深，对需要观察的颜色反应起着掩盖作用，B正确；可溶性还原糖在研磨过程中不易被破坏，C错误；有些植物，如菠菜并不会将光合作用的初始产物转变为淀粉，叶片内含有大量的可溶性还原糖，D错误。
课堂 · 重难探究
[知识归纳]
1．组成细胞的元素种类和含量
(1)大量元素和微量元素划分的依据是含量，而不是生理作用。
(2)生物体内含有的元素不一定是生物所必需的元素，如Pb。
(3)主要元素占人体鲜重比例的顺序依次是O、C、H、N、P、S。
组成细胞的元素和化合物
2．从化学元素角度分析生物界和非生物界的统一性和差异性
项目 统一性 差异性
体现 ①生物界和非生物界都是由化学元素组成的； ②组成生物体的化学元素在无机自然界都能找到 组成生物体的化学元素在生物体内和无机自然界中的相对含量相差很大
原因 ①生命起源于非生物界； ②组成生物体的化学元素是从无机自然界获取的 生物体选择性地从无机自然界获取组成自身的物质
[对点精练]
1．(2022·山东济南期末)比较组成玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量，如下图所示。下列说法正确的是 (　　)
玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(干重，质量分数)
元素 C H O N K Ca P Mg S
玉米细胞 43.57 6.24 44.43 1.46 0.92 0.23 0.20 0.18 0.17
人体细胞 55.99 7.46 14.62 9.33 1.09 4.67 3.11 0.16 0.78
注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%
A.组成玉米细胞中的O的含量明显高于人体细胞，这是因为玉米细胞的水含量比人体的高
B．玉米细胞中的元素组成与人体细胞的完全一样，吃玉米可以补充人体细胞所必需的各种元素
C．玉米和人体中的Ca都是以离子的形式存在，但是Ca在细胞中的含量、功能有所不同
D．玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素都是C、H、O、N，因为组成生物体的主要有机成分是糖类、脂质和蛋白质
【答案】D
【解析】玉米细胞中的O元素含量明显高于人体细胞，推测玉米细胞中糖类(淀粉)要多一些，而人体细胞中脂质(脂肪)要多一些，A错误；由于表格只展示了一部分元素，故不能得出“玉米细胞中的元素组成与人体细胞的完全一样”的结论，且玉米所含营养物质单一，不能满足人体的需求，B错误；Ca参与骨骼的形成，这说明Ca在细胞中可以以化合物的形式存在，C错误；细胞中的基本组成元素是C、H、O、N，含量较多的四种元素基本一致，这与主要有机成分都是糖类、脂质和蛋白质等物质有关，D正确。
2．下图1是细胞中化合物含量的扇形图，图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图，下列说法正确的是 (　　)
A．若图1表示细胞鲜重，则甲、乙化合物依次是蛋白质、H2O
B．若图2表示组成人体细胞的元素含量，则a、b、c依次是C、H、O
C．地壳与活细胞中含量最多的元素都是a，因此说明生物界与非生物界具有统一性
D．若图1表示细胞完全脱水后化合物含量，则甲化合物是蛋白质
【答案】D
【解析】组成细胞的化合物中含量最多的是H2O，其次是蛋白质，占细胞干重最多的化合物是蛋白质。因此若图1表示鲜重，则甲是H2O；若图1表示干重(脱水后)，则甲是蛋白质。组成人体的主要元素的含量依次是O、C、H、N、P、S。生物界与非生物界的统一性表现在元素的种类上，而不是元素的含量上。
【方法技巧】 细胞中元素和化合物含量的判断
[知识归纳]
1．选择实验材料的要求
(1)含量较高。如检测还原糖时宜选用苹果，苹果含大量还原糖，不能选择甘蔗、甜菜等，因为这两种实验材料中含蔗糖较高，蔗糖不具有还原性。
(2)颜色为白色或浅色。白色或浅色的材料可以避免材料本身的颜色遮盖反应产生的颜色，如检测还原糖时一般不选择西瓜，检测蛋白质时一般不选择血红蛋白等。
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
2．三类有机物检测在操作步骤上的差异
(1)唯一需要加热——还原糖检测。且必须水浴(50～65 ℃)加热，不能用酒精灯直接加热，若不加热，则无砖红色沉淀出现。
(2)唯一需要显微镜——脂肪检测。
(3)混合后加入——斐林试剂；分别加入——双缩脲试剂(先加A液，后加B液，且B液不能过量)。
3．斐林试剂与双缩脲试剂的比较
项目 斐林试剂 双缩脲试剂 甲液 乙液 A液 B液
成分 0.1 g/mL NaOH溶液 0.05 g/mL CuSO4溶液 0.1 g/mL NaOH溶液 0.01 g/mL
CuSO4溶液
鉴定物质 还原糖 蛋白质 添加顺序 甲、乙两液等量混合后立即使用 先加入A液1 mL，摇匀，再加入B液4滴，摇匀 反应条件 50～65 ℃温水加热 不需加热，摇匀即可 反应现象 浅蓝色→棕色→砖红色沉淀 浅蓝色→紫色
1．蛋白质检测时，为什么先加A液再加B液？B液为什么不能过量？
2．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？
1．提示：蛋白质中的肽键在碱性条件下能与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＋。其中双缩脲试剂B液的量不能过多，因为过多的双缩脲试剂B液会与双缩脲试剂A液反应生成Cu(OH)2，使溶液呈蓝色进而掩盖实验生成的紫色。
2．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，只是斐林试剂的乙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。
[对点精练]
1．(2023·四川宜宾期末)生物学研究兴趣小组对作物种子发育过程中有机物积累及转化进行动态监测。下列关于检测方法及出现结果的叙述，不正确的是 (　　)
A．小麦种子加水浸泡→用小刀纵切→在切面滴加碘液→依据被染成蓝色检测淀粉
B．甜玉米籽粒加水研磨→离心取上清液→加斐林试剂→观察砖红色沉淀检测还原糖
C．花生种子切片→苏丹Ⅲ染液染色→显微镜观察细胞内被染成橘黄色的脂肪颗粒
D．鸡蛋清加水加搅拌→加NaOH溶液→再加CuSO4溶液→依据紫色反应检测蛋白质
【答案】B
【解析】小麦种子含有较多的淀粉，故可用小麦种子加水浸泡→用小刀纵切→在切面滴加碘液→依据被染成蓝色检测淀粉，A正确；甜玉米籽粒中含有较多的还原性糖，加水研磨后离心取上清液→加斐林试剂，通过水浴加热后方可观察砖红色沉淀的有无，进而可检测还原糖的存在，B错误；花生种子中含有较多的脂肪，取花生种子切片，用苏丹Ⅲ染液染色，可借助显微镜观察细胞内被染成橘黄色的脂肪颗粒，C正确；鸡蛋清含有较多的蛋白质，可将鸡蛋清加水搅拌→加双缩脲试剂A液，即NaOH溶液，再加双缩脲试剂B液，即CuSO4溶液→依据紫色反应检测蛋白质的存在，D正确。
2．(2023·新疆乌鲁木齐校考)下列关于“检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质”实验的描述错误的是 (　　)
A．检测蛋白质时，先向样液中加入双缩脲试剂的A液摇匀后，再加入B液摇匀观察
B．在梨匀浆中直接加入斐林试剂即能观察到溶液由蓝色逐渐变为砖红色
C．检测花生种子中的脂肪时，子叶切片经苏丹Ⅲ染色后，需用体积分数为50%的酒精洗去浮色
D．不宜用西瓜汁进行还原糖的鉴定，主要是因为果肉颜色会干扰实验现象的观察
【答案】B
【解析】双缩脲试剂的用法是先加入1毫升A液，摇匀后再加入4滴B液，A正确；梨匀浆中含有较多的还原糖，与蓝色的斐林试剂通过水浴加热后会产生砖红色沉淀，B错误；苏丹Ⅲ染液能够溶于酒精，可以用体积分数为50%的酒精洗去浮色，C正确；斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变为砖红色(沉淀)，西瓜汁本身呈红色，会对实验现象产生干扰，D正确。
课堂 · 延伸提分
(1)大量元素和微量元素划分的依据是含量的多少，而不是生理作用，含量少的不一定不重要。
(2)大量元素和微量元素都是必需元素，而生物体内含有的元素不一定是生物体所必需的元素，如Pb这样的元素含量再多也不是大量元素。
(3)易忽略斐林试剂本身的颜色。
非还原糖(如蔗糖)＋斐林试剂水浴加热后的现象不是无色而是浅蓝色[Cu(OH)2的颜色]。
易错易混：细胞中的元素和化合物
(4)易写错“斐”和“脲”字。
“斐林试剂”中的“斐”不可错写成“非”，双缩脲试剂中的“脲”不可错写成“尿”。
(5)误认为脂肪的鉴定必需使用显微镜。
若要观察被染色的脂肪颗粒，则使用显微镜，但若只要观察溶液颜色变化，则不必使用显微镜。
(6)斐林试剂的用法概括为：甲、乙等量，先混后用，水浴砖红。双缩脲试剂的用法概括为：先A后B，A多B少，常温变紫。
(7)斐林试剂只能检测具有还原性的糖类，而一些非还原性的糖类，如蔗糖、淀粉等，无法用斐林试剂进行检测。
例1　青苹果汁遇碘液显蓝色，熟苹果汁能与斐林试剂在水浴加热后发生显色反应。这说明 (　　)
A．青苹果汁中含有淀粉，不含糖类
B．熟苹果汁中含有糖类，不含淀粉
C．苹果转熟时，淀粉水解为还原糖
D．苹果转熟时，淀粉水解为葡萄糖
【答案】C
【解析】由题干可知，青苹果含有较多的淀粉，而熟苹果含有较多的还原糖，但并不排除含有淀粉的可能。苹果转熟时，根据颜色变化，可推断淀粉水解为还原糖，该还原糖可能是麦芽糖，也可能是葡萄糖。
错因分析：一是没有掌握每种试剂只能鉴定一种或一类物质的有和无，不能判断其他物质的有无；二是不知道淀粉和纤维素，名称里不带糖字但属于糖类。
例2　现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶(成分是蛋白质，能水解淀粉成麦芽糖)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。请回答：
(1)用一种试剂可将上述4种溶液区分为两组，这种试剂是_________，其中发生显色反应的一组是________和________溶液，不发生显色反应的一组是________和________溶液。
(2)用________试剂区分不发生显色反应的一组溶液。
(3)区分发生显色反应一组溶液的方法及鉴定结果是____________。
解题技巧：实验设计题的答题方法
【答案】(1)双缩脲试剂　稀蛋清　淀粉酶　葡萄糖　淀粉　(2)斐林　(3)将淀粉溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合，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，出现砖红色的溶液是淀粉酶溶液
审题流程：
第一步　了解实验设计的内容。
设计一个较完整的实验方案一般包括：
1．了解题目要求，明确实验目的和原理。
本题要区分无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液；需要用斐林试剂鉴定还原糖，用双缩脲试剂鉴定蛋白质，需要用淀粉酶水解淀粉后做鉴定。
2．熟悉实验器材和试剂，确定实验思路和实验步骤。
本实验可分为两个环节，一是用双缩脲试剂区分出蛋白质成分和非蛋白质成分，稀蛋清和淀粉酶溶液成分为蛋白质，葡萄糖和淀粉溶液成分为非蛋白质。二是用斐林试剂和淀粉溶液区分葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液。
3．预测实验结果，得出实验结论。
双缩脲试剂使用后，两种溶液发生紫色反应，即稀蛋清和淀粉酶溶液；两种溶液不发生紫色反应，即葡萄糖和淀粉溶液。
斐林试剂使用后葡萄糖溶液出现砖红色沉淀。被淀粉酶水解后的淀粉溶液也会出现砖红色沉淀。
第二步　明确实验设计的类型。
实验设计一般有两种类型：验证性和探究性实验。验证性实验具有明确的结果，通过实验加以验证，结论往往只有一个；而探究性实验的现象和结果是未知的或不确定的，结论往往有多个。
第三步　实验设计原则。
高中生物学实验设计最需要注意的有以下2个原则：
1．对照原则：在实验设计中，通常设置对照组，实验设计中可采用的对照方法很多，除了有条件对照、剂量对照、位置对照外，还可以相互对照、自身对照等。
2．单一变量原则：控制其他因素不变，只改变其中某一变量，观察其对实验结果的影响。该变量应为实验所研究的对象。这个变量可从实验题目中获得启示，给予确定。除了整个实验过程中欲处理的实验因素外，其他实验条件要求做到前后一致。
小练 · 素养达成
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
【答案】C
【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。
2．(2022·云南曲靖模拟)茶叶生产在中国已有3 000多年的历史，其中信阳毛尖以“细、圆、光、直、多白毫、香高、味浓、汤色绿”的独特风格，盛名传播国内外。下列关于茶叶的说法，错误的是 (　　)
A．采摘的新鲜茶叶的细胞中含量最高的化合物是H2O
B．茶叶和人体所含元素种类大致相同，但含量有差异
C．制好的成品茶的化学元素含量依次是C>O>N
D．新鲜茶叶的细胞内含量最多的有机物中通常含有微量元素Fe或S
【答案】D
【解析】采摘的新鲜茶叶的细胞中含量最高的化合物是H2O，A正确；茶叶和人体是不同的生物体，不同生物体所含元素种类大致相同，但含量有差异，B正确；制好的成品茶几乎不含水，即细胞干重中化学元素含量依次是C＞O＞N＞H，C正确；S是大量元素，D错误。
3．(2023·吉林名校期末)生命的物质基础是组成细胞的元素和化合物，图中序号代表不同的化合物，面积不同代表含量不同，其中Ⅰ和Ⅱ代表两大类化合物。请据图分析下列叙述不正确的是 (　　)
A．若Ⅴ和Ⅵ分别代表蛋白质和脂质，则
Ⅶ代表糖类和核酸
B．医用的生理盐水和糖溶液中的溶质分别属于Ⅳ和Ⅴ
C．细胞干重和鲜重中含量最多的分别是Ⅴ和Ⅲ
D．上述物质中氧原子含量最高的化合物是Ⅲ
【答案】B
【解析】Ⅱ为有机物，有机物包括蛋白质、脂质、核酸和糖类，有机物中蛋白质含量最多，即Ⅴ是蛋白质，若Ⅵ脂质，则Ⅶ代表糖类或者核酸，A正确；医用生理盐水和糖溶液中的溶质分别属于Ⅳ无机盐、Ⅶ糖类或核酸，B错误；细胞干重和鲜重中含量最多的分别是Ⅴ蛋白质和Ⅲ水，C正确；上述物质中氧原子含量最高的化合物是Ⅲ水，D正确。
4．(2023·辽宁朝阳期末)选择适当的化学试剂和实验材料有助于实验的成功。下列关于“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．梨匀浆中注入苏丹Ⅲ染液并进行水浴加热，可观察到出现红色颗粒
B．向鸡蛋清稀释液中加入双缩脲试剂并振荡摇匀，可观察到变成紫色
C．小麦种子匀浆中滴加碘液并振荡后变成蓝色，说明小麦种子中只含有淀粉
D．向某液体材料中加入斐林试剂后未出现砖红色沉淀，说明该材料中没有还原糖
【答案】B
【解析】梨匀浆中加入斐林试剂并进行水浴加热，可观察到出现砖红色沉淀，A错误；鸡蛋清稀释液中含有蛋白质，加入双缩脲试剂并振荡摇匀后，可以观察到变成紫色，B正确；小麦种子匀浆中滴加碘液并振荡后变成蓝色，说明小麦种子中含有淀粉，但不能说明只含有淀粉，C错误；向某液体材料中加入斐林试剂未出现砖红色沉淀，可能是没有水浴加热所致，不能说明该材料中没有还原糖，D错误。
5．做生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验时，需根据实验要求选择合适的实验材料。请根据表中所列各种材料回答问题：
各种可供实验的材料 柑橘 西瓜 黑豆 黄豆 花生种子 大米 苹果 血红蛋白
(1)将上表材料中的________制成匀浆，其中含有的大量淀粉遇碘变成蓝色。
(2)表中适合于鉴定可溶性还原糖的最理想材料是__________，理由是该材料组织细胞____________________。
鉴定过程：向试管中加入2 mL组织样液，加入适量斐林试剂混匀，然后放入温度为_____________ ℃水浴中加热，发生的颜色变化是________________。
(3)表中适合于鉴定脂肪的最理想材料是________________，鉴定时需将材料切片、染色；用苏丹Ⅲ染色时，要用到体积分数为50%的酒精溶液目的是________________，原理是____________________。
(4)表中适合于鉴定蛋白质的最理想材料是______________________。鉴定过程：先向试管内注入2 mL组织样液；然后向试管内加入2 mL双缩脲试剂A液，摇匀，再向试管内加入3～4滴加双缩脲试剂B液，摇匀。只加3～4滴双缩脲试剂B液而不能过量的原因是______________。
【答案】(1)大米　(2)苹果　富含还原糖且颜色接近白色　50～65　蓝色→砖红色沉淀　(3)花生　洗去浮色　苏丹Ⅲ染液易溶于酒精中　(4)黄豆　加入双缩脲试剂B液过多，蓝色会掩盖紫色
【解析】(1)表中大米所含淀粉含量较高，故可将其制成匀浆，用碘液进行检测。(2)苹果组织细胞含有还原糖并且颜色接近白色，适合于鉴定可溶性还原糖；鉴定过程需要50～65 ℃的水浴加热；检测过程中颜色变化为蓝色→砖红色沉淀。(3)表中适合于鉴定脂肪的最理想材料是花生种子；其过程要用到酒精溶液，酒精溶液的作用是洗去浮色；原理是苏丹Ⅲ染液易溶于酒精中。(4)适合于鉴定蛋白质的材料是黄豆；双缩脲试剂B中含有铜离子，铜离子为蓝色，加入双缩脲试剂B液过多，蓝色会掩盖紫色，故检测时只加3～4滴双缩脲试剂B液而不能过量。(共47张PPT)
第2章　组成细胞的分子
第2节　细胞中的无机物
课标要点 学法指导
1.掌握水在细胞中的存在形式和作用 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 1.生命观念：建立生命物质性的观点，即形成 “一切生命活动都离不开水”的生命观念，无机盐在细胞内的含量与生命活动密切相关
2．科学思维：运用归纳和概括的思维方法，总结水和无机盐的种类和作用
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
知识导图
课前 · 新知导学
1．水的含量及特性
(1)含量：①活细胞中含量________的化合物。
②生物体的含水量随着____________的不同有所差别。
(2)特性：水分子之间靠________结合，呈液态，具有较高的比热容。
细胞中的水
最多
生物种类
氢键
2．水的存在形式和功能
自由流动
存在形式 自由水 结合水
含义 在细胞中绝大部分以游离的形式存在，是可以__________的水 与细胞内的____________相结合的水
功能 ①细胞内____________ 是细胞结构的重要组成部分
②参与_________________ ③为细胞提供_______环境 ④运送____________和代谢废物 含量 约占细胞内全部水分的95.5% 约占细胞内全部水分的4.5%
其他物质
良好的溶剂
生物化学反应
液体
营养物质
农民晾晒刚收获的鲜种子，种子失去大量水分，该水分在种子细胞中主要以哪种形式存在？________________________________。
微思考
提示：主要以自由水形式存在
下列关于植物体内水分的叙述，错误的是 (　　)
A．植物体内的水分参与营养物质的运输
B．水是构成叶肉细胞的重要化合物之一
C．自由水可作为细胞内化学反应的反应物
D．升温可以使细胞中自由水转化成结合水
【答案】D
【解析】降温可以使细胞中的自由水转化成结合水。
细胞中的无机盐
存在形式 大多数无机盐以________的形式存在
含量 占细胞鲜重的__________
功能 维持细胞和生物体的生命活动，如哺乳动物血液中________含量太低，会出现抽搐等症状
维持细胞的________平衡
离子
1%～1.5%
钙离子
酸碱
足球运动员在激烈比赛中有时会出现肌肉抽搐的现象，你知道是什么原因吗？__________________________________________。
微思考
提示：这是大量钙离子随着汗液的排出而引起的
下列关于无机盐的叙述，错误的是 (　　)
A．蔬菜中的草酸不利于机体对食物中钙的吸收
B．缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降
C．和糖类一样，无机盐也能为生物体提供能量
D．植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐
【答案】C
【解析】蔬菜中的草酸与钙结合成草酸钙，影响钙的吸收，A正确；铁是血红素的组成成分，缺铁会影响血红蛋白的合成，导致哺乳动物血液运输O2的能力下降，B正确；糖类能为生物体提供能量，但无机盐不能为生物体提供能量，C错误；植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐，D正确。
课堂 · 重难探究
[知识归纳]
1．自由水与结合水之间的转化
(1)转化条件：
(2)转化实例：
①烘干种子时，部分结合水转化为自由水散失掉。
②水果放入冰箱冷藏时，部分自由水转化为结合水。
细胞中的水
2．自由水与结合水相对含量与细胞代谢的关系
(1)图示：
(2)曲线：
(3)在生产中的应用：
①种子萌发时，需要吸收水分，增加自由水含量。
②种子贮存前晒干是为了降低自由水含量，降低代谢速率，以延长贮存时间。
③越冬作物减少灌溉，可提高作物对低温的抗性。
1．细胞失去自由水会导致死亡，还是失去结合水会导致死亡？
2．思考下列实际问题，做出合理推测：
(1)新鲜小麦种子放在阳光下，质量减轻的原因是什么？
(2)干种子用水浸泡后仍能萌发说明什么？
(3)干种子不浸泡就不萌发，原因是什么？
(4)种子晒干后储存的原理是什么？
(5)低温环境减少花卉浇水的原因是什么？
1．提示：结合水。
2．提示：(1)自由水散失。
(2)失去自由水的种子仍能保持其生理活性。
(3)自由水越少，代谢强度越低。
(4)减少自由水含量，降低代谢强度，减缓有机物消耗，延长种子寿命。
(5)提高植物对低温的抗性。
[对点精练]
1．水是细胞的重要组成成分，在细胞中以自由水和结合水的形式存在。下图为水的存在形式及其功能的部分概念图，据图分析错误的是
(　　)
A．甲表示的是“组成细胞的结构”，若该部分水失去会导致细胞死亡
B．因为自由水可以在生物体内流动，所以乙可表示运输营养物质和代谢废物
C．干旱时，细胞内自由水与结合水的比值减小，其抵抗干旱的能力减弱
D．升温时，细胞内自由水与结合水的比值增大，其细胞代谢水平会升高
【答案】C
【解析】甲表示的是“组成细胞的结构”，结合水是细胞结构的重要组成成分，如果这部分水失去会导致细胞死亡，A正确；自由水可以在生物体内流动，可以把营养物质运送到各个细胞，同时也把各个细胞在新陈代谢中产生的废物运送到排泄器官或者直接排出体外，故乙可表示运输营养物质和代谢废物，B正确；干旱时，细胞内自由水与结合水的比值减小，细胞的新陈代谢减弱，其抵抗干旱的能力增强，C错误；自由水含量越多，细胞代谢越强，升温时，细胞内自由水与结合水的比值增大，其细胞代谢水平会升高，D正确。
2．(2023·北京名校期中)下列有关水的特性与水的生理功能相互对应关系的叙述不正确的是 (　　)
A．水是极性分子，决定了其是细胞内的良好溶剂，是生物化学反应所必需的
B．水分子间的弱吸引力氢键决定其具有流动性，是物质运输所必需
C．水具有较高的比热容，为细胞创造舒适的液体环境
D．水在低温下结冰，冬季植物细胞自由水含量高利于细胞处于休眠状态从而度过不利环境
【答案】D
【解析】水是极性分子，凡是有极性的分子或离子都易溶于水中，因此水的极性的特征决定了水是良好的溶剂，A正确；水分子间的弱吸引力氢键可以不断地断裂，又不断地形成，这决定了其具有流动性，是物质运输所必需的，B正确；水具有较高的比热容，吸收相同的热量，温度变化小，有利于维持生命系统的稳定性，可以为细胞创造舒适的液体环境，C正确；自由水在低温下结冰，冰晶会破坏细胞的结构，因此冬天植物细胞的结合水含量高利于细胞处于休眠状态，从而度过不利环境，D错误。
[知识归纳]
1．常见无机盐的功能与缺乏症
细胞中的无机盐
种类 功能 缺乏时引起的症状
Fe 血红素的重要组成成分 缺铁性贫血症
Mg 叶绿素的重要组成成分 植物叶绿素合成受阻，影响光合作用
Zn 很多酶的组成成分 生长发育不良，生殖腺功能受影响
种类 功能 缺乏时引起的症状
Ca 骨骼、牙齿的重要组成成分 骨骼畸形；抽搐等
I 甲状腺激素的重要组成成分 甲状腺肿大；呆小症
B 促进花粉的萌发和花粉管的伸长 油菜缺B时，“花而不实”
Na 维持动物细胞细胞外液的渗透压 动物细胞细胞外液渗透压降低；过低时不能维持正常的细胞形态
2．探究植物必需无机盐的实验设计思路
探究某一种无机盐是否为植物必需无机盐，一般利用溶液培养法，具体设计思路如下：
(1)对照组：植物＋完全培养液→正常生长。
(2)实验组：
实验组加入X盐的目的是二次对照，使实验组前后对照，以增强说服力。
[对点精练]
1．(2023·广东广州名校期末)无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用。下列有关生物体内无机盐的叙述不正确的是 (　　)
A．细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在，如CaCO3参与构成骨骼、牙齿等
B．生理盐水可用于清洗外伤伤口，因为它可维持细胞正常的渗透压并有清洁作用
C．患急性肠炎的病人脱水时输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法
D．缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降
【答案】A
【解析】细胞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，A错误；生理盐水就是0.9%的氯化钠水溶液，是等渗溶液，可维持细胞正常的渗透压并有清洁作用，故可用于清洗外伤伤口，B正确；患急性肠炎的病人会丢失大量的消化液，包括水分和无机盐，所以脱水时需要及时补充水分，同时也需要补充体内丢失的无机盐，输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法，C正确；红细胞中的血红蛋白含有Fe2+，缺铁会导致血红蛋白合成受阻，而血红蛋白具有运输氧气的能力，因此缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降，D正确。
2．设计实验探究X是否属于植物生长所必需的无机盐，某同学的构思大致如下：本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照；乙组中实验前(无X)与实验后(有X)之间的自身对照，下列相关叙述正确的是 (　　)
A．此实验的无关变量只是选一些相同的植物
B．此实验如果是无土栽培，则实验前营养液不需要灭菌
C．为防止外界影响，此实验须在黑暗密闭条件下进行
D．两次对照中属于实验组的依次是乙组、乙组实验后
【答案】D
【解析】此实验的无关变量有相同的植物、培养条件、培养液的量和浓度等，A错误；为排除微生物对幼苗生长的影响，实验前无土栽培的培养液需要灭菌，B错误；植物正常生长需要光照，C错误；根据单一变量和对照性原则可以确定，两组对照实验中，实验组依次是乙组、乙组实验后，D正确。
课堂 · 延伸提分
1．关于生物体内水的两个“并不是”
(1)水是生命之源，但并不是水分越多越好，如长期浸泡在水中的陆生植物会死亡。
(2)晒干的种子失去自由水，并不是不含有自由水，而是自由水含量大幅度降低。
易错易混：生物体内的自由水和结合水
2．判断自由水、结合水比例变化的方法
(1)看环境条件是否恶化，若环境条件恶化，则自由水含量下降，结合水含量上升。
(2)看生命活动强度或状态的变化，若生命活动增强，则自由水含量上升，结合水含量下降。
例1　冬小麦要经过严寒的冬季，春化后在春季分蘖，夏季收获。请比较细胞中的结合水与自由水的比值在其生长期冬季到春季的变化 (　　)
A．升高 B．下降
C．不变 D．波动不大
【答案】B
【解析】
错因分析：不理解自由水和结合水的比例与细胞代谢和生物抗逆性的关系。
项目 温度 自由水含量 代谢 表现
冬季 低 低 弱 抗性强
春季 高 高 强 生长旺盛
例2　下图曲线能正确反映在大豆种子萌发并长成幼苗的过程中，细胞中自由水与结合水的比值(纵坐标)变化的是 (　　)
A．a B．b
C．c　 D．d
解题技巧：“四步”法解决坐标曲线题
【答案】B
【解析】大豆种子萌发至幼苗过程中，细胞新陈代谢先逐渐增强，然后达到相对稳定的状态，自由水与结合水的比值先升高，然后趋于稳定，即图中b曲线。
审题流程：
第一步　明确变量。
依据曲线纵横坐标，明确自变量和因变量；纵坐标为因变量，横坐标为自变量，因变量随自变量变化而改变。本题横坐标是种子萌发的时间，隐含的信息是种子萌发过程中吸收自由水；纵坐标为细胞中自由水与结合水的比值变化，隐含信息是细胞代谢强度和抗逆性的变化。
第二步　看清走势。
依据曲线走势的变化趋势，得出自变量对因变量的影响。种子萌发过程中吸收自由水，细胞中自由水与结合水的比值升高。
第三步　抓特殊点。
注意起点、交点、转折点、最高点、最低点和终点的变化 。 种子萌发过程中不可能无限制吸收自由水，吸水达到饱和时曲线出现拐点。
第四步　规范答题。
联系设问信息正确答题，关键是要分得清区间，分区间描述，仔细规范答题。
小练 · 素养达成
1．下列关于细胞中化合物的叙述正确的是 (　　)
A．细胞鲜重中含量最多的有机化合物是水
B．细胞干重中含量最多的化合物是蛋白质
C．糖尿病病人细胞中含量最多的化合物是糖类
D．肥胖的人体细胞中含量最多的化合物是脂肪
【答案】B
【解析】细胞鲜重中含量最多的化合物是水，水是无机物，A错误；细胞干重中含量最多的化合物是蛋白质，B正确；糖尿病病人和正常人一样，细胞中含量最多的化合物是水，C错误；肥胖的人体细胞中含量最多的化合物是水，不是脂肪，D错误。
2．秋天刚收获的玉米先后经晾晒和烘干处理，均可失去水，则下列相关叙述正确的是 (　　)
A．晾晒和烘干失去的水都主要是自由水
B．晾晒和烘干失去的水都主要是结合水
C．晾晒失去的主要是自由水，烘干失去的主要是结合水
D．晾晒失去的水主要是结合水，烘干失去的水主要是自由水
【答案】C
【解析】刚收获的玉米种子代谢活动较强，自由水多，因此，晾晒处理失去的主要是自由水；晾晒之后的玉米就成了干种子，此时，细胞中的自由水少，因此，经烘干处理后失去的主要是结合水。
3．(2023·四川泸州开学考)下列关于细胞中无机盐的叙述，正确的是 (　　)
A．无机盐大多以化合物的形式存在
B．Mg2+是构成血红蛋白的重要元素
C．血液中Ca2+含量过低会出现肌无力现象
D．无机盐参与体内酸碱平衡的维持
【答案】D
【解析】细胞中的无机盐主要以离子形式存在，A错误；Mg2+是构成叶绿素的重要元素，B错误；人体血液中Ca2+浓度太低会出现抽搐的现象，C错误；无机盐离子(碳酸根、碳酸氢根)对维持细胞的酸碱平衡具有重要作用，D正确。
4．(2023·重庆名校期末)农谚有说“谷连谷，坐着哭”，指在同一块土地上连续多年只种谷子，其产量会逐年下降。下列相关叙述错误的是 (　　)
A．由谷子根部吸收的无机盐既参与物质组成，又能维持细胞的形态和功能
B．不同的农作物对土壤无机盐离子的需求是有差异的
C．“谷连谷，坐着哭”可能与土壤缺乏某些无机盐离子有关
D．谷子秸秆充分晒干后，其体内剩余的物质主要是无机盐
【答案】D
【解析】由谷子根部吸收的无机盐既参与物质组成，又能维持细胞的形态和功能，如吸收的镁离子参与形成叶绿素等，A正确；不同的农作物细胞内元素的含量相差较大，因此对土壤矿质元素的需求是有差异的，B正确；“谷连谷，坐着哭”，指在同一块土地上连续多年只种谷子，可能造成土壤中缺乏某种元素，导致其产量会逐年下降，C正确；谷子秸秆充分晒干后，自由水大量丢水，其体内剩余的物质主要是糖类和蛋白质等有机物，还有少量的结合水以及无机盐，D错误。
5．(2021·全国甲卷改编)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 (　　)
A．根系吸收的水有利于植物保持固有姿态
B．结合水是植物细胞结构的重要组成成分
C．细胞的水不参与细胞中的生物化学反应
D．自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动
【答案】C
【解析】细胞的水参与细胞中的生物化学反应，如有氧呼吸需要水的参与。(共55张PPT)
第2章　组成细胞的分子
第3节　细胞中的糖类和脂质
课标要点 学法指导
1.概述糖类的种类和作用 2．举例说出脂质的种类和作用 3．举例说出糖类和脂质是可以相互转化的 1.生命观念：糖类和脂肪为生命活动提供能量，磷脂是构成细胞膜的重要成分
2．科学思维：运用归纳与概括法归纳糖类、脂质的种类及作用
3．社会责任：联系血糖、胆固醇含量，了解糖类和脂质与人体健康的关系，能够为糖尿病、高血脂等病人提供合理建议
知识导图
课前 · 新知导学
1．元素组成和功能
(1)元素组成：______________。
(2)功能：细胞中主要的______________。
糖类的种类
C、H、O
能源物质
2．糖类的种类与作用
动植物
项目 概念 常见种类 分布 功能
单糖 不能水解的糖 核糖、脱氧核糖 ________细胞 组成DNA、RNA的物质
葡萄糖 细胞的主要________
半乳糖 主要在动物细胞 果糖 主要在植物细胞 能源物质
项目 概念 常见种类 分布 功能
二糖 水解后能够生成两分子单糖的糖 蔗糖、麦芽糖 ________ 细胞的主要________
乳糖 主要在________ 多糖 水解后能够生成多分子单糖的糖 ______ 植物细胞 植物细胞中的储能物质
纤维素 植物______的主要成分
______ 动物细胞 动物细胞中的储能物质
几丁质 甲壳类动物和昆虫的________中 外骨骼的重要组成成分
植物细胞
动物细胞
能源物质
淀粉
细胞壁
糖原
外骨骼
3．多糖的水解产物
淀粉、纤维素和糖原的水解产物都是_________。
葡萄糖
是否所有的糖都可以用斐林试剂鉴定？
_____________________________________。
微思考
提示：不是。只有还原糖才可以，例如葡萄糖、果糖。蔗糖、淀粉为非还原糖，不能用斐林试剂鉴定
(2023·甘肃酒泉期末)虾的外骨骼中富含几丁质，与钙盐混杂而硬化。几丁质的化学本质是 (　　)
A．多糖　　 B．脂质
C．蛋白质　　 D．固醇
【答案】A
【解析】几丁质广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中，几丁质的化学本质是多糖，A符合题意。
1．元素组成
细胞中脂质的元素组成主要是______、______、______，有的还含有______和______。
2．脂质的化学性质
脂质分子结构差异很大，通常不溶于____，而溶于______________。
3．脂质的特点
与糖类不同，脂质分子中______的含量远远低于糖类，而______的含量更高。
细胞中的脂质
C
H
O
N
P
水
脂溶性有机溶剂
氧
氢
4．分类和功能
储能物质
分类 生理功能
脂肪 ①细胞内良好的__________；
②很好的________，有隔热、保温作用；
③具有______和______作用，可以保护内脏器官
磷脂 构成细胞膜、细胞器膜等生物膜的重要成分
固醇 胆固醇 ①构成动物________的重要成分；
②参与血液中________的运输
性激素 促进人和动物生殖器官的发育以及__________的形成
维生素D 能有效地促进人和动物肠道对______和______的吸收
绝热体
缓冲
减压
细胞膜
脂质
生殖细胞
钙
磷
5．糖类和脂质的关系
糖类和脂质可以相互________。
(1)糖类在供应充足时，可以大量转化为________和某些________。
(2)脂肪一般只在糖类代谢发生障碍，引起__________时才会分解供能，而且不能________转化为糖类。
转化
脂肪
氨基酸
供能不足
大量
俗语说“瘦人怕撞，胖人怕热”，请结合脂质的有关内容分析其中的原因。
________________________________________。
微思考
提示：脂肪具有缓冲、减压和保温作用
(2023·广东江门期末)企鹅生活在南极的寒冷环境中，在其体内起到保温作用的物质是 (　　)
A．维生素D　B．性激素　C．脂肪　D．磷脂
【答案】C
【解析】维生素D可以促进肠道对钙和磷的吸收，A错误；性激素可以促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成，B错误；脂肪是一种良好的绝热体，起保温作用，分布在内脏周围的脂肪还具有缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官，C正确；磷脂是构成细胞膜的重要组成成分，也是构成多种细胞器膜和核膜的重要成分，D错误。
课堂 · 重难探究
[知识归纳]
1．糖类的种类
细胞中的糖类
分类依据 种类
按归属 动植物细胞共有的糖 核糖、脱氧核糖、葡萄糖
主要存在于动物细胞中的糖 半乳糖、乳糖、糖原
主要存在于植物细胞中的糖 果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素
分类依据 种类
按功能 细胞中主要的能源物质 葡萄糖
细胞中的储能物质 淀粉、糖原
细胞的结构物质 核糖、脱氧核糖、纤维素
按是否具有还原性 还原糖 葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖等
非还原糖 蔗糖、淀粉、糖原、纤维素
2．糖类的6条重要结论
(1)生物体的主要供能物质——糖类。
(2)细胞中的主要能源物质——葡萄糖。
(3)最常见的单糖——葡萄糖。
(4)生物体内绝大多数糖类的存在形式——多糖。
(5)最常见的多糖——纤维素、淀粉、糖原。
(6)糖类中的非能源物质(一般情况下)——纤维素、核糖、脱氧核糖。
3．糖类之间的相互转化
(1)淀粉、纤维素、糖原均由葡萄糖聚合而成，由于葡萄糖连接方式的差异，导致其在结构和性质上的差异。
(2)蔗糖在蔗糖酶的作用下水解为果糖和葡萄糖，淀粉在淀粉酶的作用下水解为麦芽糖，麦芽糖在麦芽糖酶的作用下水解为葡萄糖。
1．纤维素含有能量吗？为什么人类不能和牛、羊一样摄取纤维素中的能量？
2．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？
1．提示：纤维素是糖类，并且水解产物是葡萄糖，当然含有能量。人的消化液里没有纤维素酶，不能消化纤维素。而牛、羊等反刍动物的胃很特殊，可分为瘤胃、网胃、瓣胃和皱胃四部分。在瘤胃中生活着多种细菌，能分泌纤维素酶，催化纤维素分解为葡萄糖，使牛、羊等反刍动物能摄取纤维素中的能量。
2．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。
[对点精练]
1．如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均属于还原糖，在加热条件下与斐林试剂发生反应将产生砖红色沉淀
C．④为纤维素，可以储存能量，为植物的储能物质
D．⑤为几丁质，广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中
【答案】D
【解析】图示中①②③依次代表单糖、二糖、多糖，其中单糖不能继续水解，A错误；②中蔗糖不属于还原糖，B错误；纤维素不属于储能物质，纤维素是细胞壁的主要成分，C错误。
2．下列有关糖类的叙述错误的是 (　　)
A．常见的单糖有果糖、核糖、葡萄糖等，它们可以被人体直接吸收
B．淀粉是一种多糖，粮食作物玉米、小麦、水稻的种子中含有丰富的淀粉，可以直接被吸收
C．纤维素不溶于水，人和动物细胞中不含纤维素
D．几丁质又称壳多糖，可以和重金属离子结合用于废水处理
【答案】B
【解析】常见的单糖有果糖、核糖、葡萄糖等，它们可以被人体直接吸收，A正确；玉米、小麦、水稻等粮食作物的种子中富含淀粉，淀粉属于多糖，水解成葡萄糖被吸收，B错误；纤维素不溶于水，是植物细胞中特有的多糖，C正确；几丁质易与重金属离子结合，可用于处理废水，D正确。
【方法技巧】 根据糖的种类判断生物种类
(1)若细胞内含有几丁质、糖原或乳糖，则为动物。
(2)若细胞内含有果糖、麦芽糖、蔗糖、淀粉或纤维素，则为植物。
(3)若生物体内只有核糖或脱氧核糖，则为病毒。
[知识归纳]
1．脂肪的组成、特点和功能分析
(1)脂肪是由三分子脂肪酸和一分子甘油发生反应而形成的酯。
(2)脂肪酸可以是饱和的，室温时呈固态，如动物脂肪；也可以是不饱和的，室温时呈液态，如食用植物油。
(3)脂肪不是唯一的储能物质，动物细胞中还有糖原，植物细胞中还有淀粉。
细胞中的脂质
(4)脂肪是机体主要的储能物质的原因：脂肪的体积比较小，但所含的能量比较多。
(5)脂肪氧化分解释放能量比较多的原因：所含H的比例比较高，而能量的释放与H的氧化有关。
2．葡萄糖与脂肪的比较
项目 葡萄糖 脂肪
相同 元素组成 C、H、O 作用 氧化分解，释放能量 不同 元素含量 氧含量多、氢含量少 氧含量少、氢含量多
能量多少 氧化分解释放能量少 氧化分解释放能量多
功能 主要能源物质 主要储能物质
[对点精练]
1．(2023·河北邢台期末)脂肪酸是许多复杂的脂的组成成分。脂肪酸在有充足氧供给的情况下，可氧化分解为CO2和H2O，释放大量能量。细胞中的脂肪酸可以来源于食物中的外源性脂肪酸，也可以由内源性的糖和氨基酸转化生成。下列关于脂肪酸的叙述，错误的是 (　　)
A．组成元素有C、H、O、N等
B．三分子脂肪酸和一分子甘油发生反应可形成脂肪
C．动物奶油一般含有饱和脂肪酸，熔点较高，容易凝固
D．和糖类相比，同质量的脂肪氧化需要消耗更多的氧气
【答案】A
【解析】脂肪酸的组成元素是C、H、O，A错误；脂肪即甘油三酯，由三分子脂肪酸和一分子甘油构成，B正确；动物脂肪中的脂肪酸一般是饱和脂肪酸，熔点较高，容易凝固，C正确；脂肪含有的H元素比例高于糖类，氧化分解过程中需要消耗更多的氧气，D正确。
2．下图中关于动植物糖类、脂质的分类与比较正确的是 (　　)
【易错点拨】 关于脂质的三点提醒
(1)脂肪≠脂质，固醇≠胆固醇。脂肪只是脂质中的一种，除脂肪外，脂质还包括磷脂和固醇等；胆固醇是固醇中的一种。
(2)脂肪是人和动物的主要储能物质，但脂肪并不是只存在于动物细胞中，植物细胞中也有，如花生种子中。
(3)脂肪不是唯一的储能物质，动物细胞中还有糖原，植物细胞中还有淀粉。
【答案】A
【解析】乳糖和糖原都是动物细胞中的糖类，淀粉、麦芽糖和纤维素是植物细胞中的糖类，核糖、脱氧核糖和葡萄糖是动植物细胞共有的糖类，A正确；葡萄糖和果糖是单糖，蔗糖是非还原糖，B错误；固醇和脂肪都属于脂质，而不是包含和被包含的关系，C错误；固醇相对分子质量较小，不是生物大分子，D错误。
课堂 · 延伸提分
1．关于糖类的几个误区
(1)大多数糖类分子中H∶O＝2∶1，并非所有的糖类分子中都是如此，如脱氧核糖。
(2)分子中H∶O＝2∶1的物质不一定是糖类，如甲醛(CH2O)、乙酸(C2H4O2)等。
(3)五碳糖参与核酸构成，纤维素是植物细胞壁的组分(结构物质)，它们不能为生命活动提供能量。
易错易混：糖类与脂质辨明
2．关于脂质的三点提醒
(1)脂肪≠脂质，固醇≠胆固醇。脂肪只是脂质中的一种，除脂肪外，脂质还包括磷脂和固醇等；胆固醇是固醇中的一种。
(2)脂肪是人和动物的主要储能物质，但脂肪并不是只存在于动物细胞中，植物细胞中也有，如花生种子中。
(3)脂肪不是唯一的储能物质，动物细胞中还有糖原，植物细胞中还有淀粉。
3．脂肪和糖的比较
同质量的糖和脂肪，组成元素种类相同，只有C、H和O；而脂肪中C和H原子个数多于O，导致脂肪体积小，燃烧耗氧多，释放能量多。
例1　下表表示糖类、脂肪和蛋白质主要组成元素的质量分数。分析数据得出的下列结论不正确的是 (　　)
种类 质量分数/% C H O N
脂肪 73～77 11～12.5 9～12 －
糖类 52～58 7～8 40～45 －
蛋白质 50～55 6.5～7.3 19～24 15～24
A．质量相同的脂肪和糖类被彻底分解时，糖类耗氧少
B．质量相同的脂肪和糖类被彻底分解时，脂肪产生的能量多
C．脂肪、糖类、蛋白质在体内代谢的共同代谢终产物是CO2和H2O
D．脂肪是生物体进行生命活动的主要能源物质
【答案】D
【解析】糖类是生物体进行生命活动的主要能源物质。
错因分析：不理解脂肪和糖类的区别，特别是相同质量的糖类和脂肪在体积，氧化耗氧和释放能量上的区别。
例2　与糖类类似，脂肪也由C、H、O三种元素组成，所不同的是脂肪中O的含量远远少于糖类，而H的含量更多。据分析，1 g 脂肪氧化分解可释放出约39 kJ的能量，1 g糖原氧化分解可释放出约17 kJ的能量，但1 g脂肪在体内储存所占的体积是1 g糖原的1/5。
(1)脂肪的元素组成是__________，固醇类物质还含有________元素，而磷脂中还含有________等元素。
(2)与糖原相比，为什么脂肪是良好的储能物质？
(3)分析材料，并归纳脂肪的其他功能。
解题技巧：材料题的答题方法
【答案】(1)C、H、O　N　P
(2)脂肪中C、H的含量比糖类多，释放出来的能量也多；单位质量的脂肪体积比糖原小很多，有利于储藏
(3)是细胞内良好的储能物质；保温、缓冲和减压作用
【解析】(1)脂肪的元素组成是C、H、O，固醇类物质还含有N元素，而磷脂中还含有P等元素。(2)由于脂肪中含碳和氢量比糖类多，因此在氧化分解时的耗氧量要比糖类多，释放出来的能量也多，产生的水也多；单位质量的脂肪体积比糖原小很多，有利于储藏。(3)脂肪除是细胞内良好的储能物质外，还具有保温、缓冲和减压作用。
审题流程：
第一步　解读材料，提取信息。
分析材料内容，概括信息主旨。
材料中“与糖类类似，脂肪也由C、H、O三种元素组成，所不同的是脂肪中O的含量远远少于糖类，而H的含量更多”指出了糖和脂肪组成元素种类相同，只有C、H和O；而脂肪中C和H原子个数多于O；“据分析，1 g脂肪氧化分解可释放出约39 kJ的能量，1 g糖原氧化分解可释放出约17 kJ的能量，但1 g脂肪在体内储存所占的体积是1 g糖原的1/5”指出了同质量的糖和脂肪，脂肪的体积小，燃烧耗氧多，释放能量多。
第二步　对接教材，迁移知识。
弄清考查的知识点，对应教材中的相关章节。
材料内容与教材中第2章第3节“ 细胞中的糖类和脂质”密切相关：
比较项目 糖类 脂质
区别 元素组成 ①C、H、O； ②O原子的含量高 ①C、H、O(N、P)；
②H原子的含量高
种类 单糖、二糖、多糖 脂肪、磷脂、固醇
合成部位 淀粉：叶绿体； 糖原：主要是肝脏、肌肉 主要是内质网
第三步　各项击破，正确解答。
逐个选项分析，结合教材知识判断正误。
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 糖类和脂肪可相互转化 小练 · 素养达成
1．下列有关在生物体中脂肪比糖类更适于做储能物质的原因叙述中，不正确的是 (　　)
A．同质量的脂肪比糖类含能量多
B．必要时脂肪可直接氧化分解供能，也可转化为糖类供能
C．脂肪比糖类氧化分解时需要消耗的氧气少
D．脂肪疏水，而糖类亲水，故前者在细胞中占体积小
【答案】C
【解析】同质量的脂肪比糖类氧化分解时需要消耗的氧气多。
2．(2023·山西长治开学考)脂质是人体组织细胞的重要组成成分，包括脂肪、磷脂和固醇等。下列有关细胞中脂质的叙述，正确的是(　　)
A．大多数动物脂肪常温下呈固态是因为其含的饱和脂肪酸熔点较低
B．细胞都含磷脂，磷脂被彻底水解后的产物是甘油、脂肪酸和磷酸
C．胆固醇是所有细胞膜的重要组成成分，还参与人体血液中脂质的运输
D．在糖类代谢发生障碍，引起供能不足时，脂肪可被氧化分解供能
【答案】D
【解析】大多数动物脂肪常温下呈固态是因为其含的饱和脂肪酸熔点较高，A错误；磷脂分子由甘油、脂肪酸、磷酸及其衍生物组成，B错误；胆固醇是动物细胞膜的重要成分，还参与人体血液中脂质的运输，C错误；当糖类代谢发生障碍，引起供能不足时，脂肪可以分解供能，D正确。
3．(2023·广东广州名校期末)下列关于麦芽糖和脂肪的叙述，错误的是 (　　)
A．麦芽糖是植物细胞特有的二糖，可出现在动物的消化道中
B．麦芽糖和脂肪彻底氧化分解后的产物均可作为细胞的能源物质
C．脂肪是细胞内良好的储能物质，同时还能保护内脏器官等
D．麦芽糖和脂肪含有的元素种类相同，但元素的比例不同
【答案】B
【解析】麦芽糖是植物细胞特有的二糖，动物摄食植物，麦芽糖可出现在动物的消化道中，A正确；麦芽糖和脂肪彻底氧化分解后的产物为二氧化碳和水，二氧化碳和水不能作为细胞的能源物质，B错误；脂肪具有储藏能量，缓冲压力，减少摩擦，保温作用，C正确；麦芽糖和脂肪含有的元素种类相同，都为C、H、O，与麦芽糖相比，脂肪H元素含量多，O元素含量少，D正确。
4．“马无夜草不肥”，其实是有科学依据的。生物体内有一种被称为“BMAL1”的蛋白质，能促进脂肪堆积，这种蛋白质在白天减少，夜间增多。下列有关叙述错误的是 (　　)
A．大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸
B．糖类和脂肪之间的转化程度有明显差异
C．“BMAL1”在夜间可能会促进糖类转化为脂肪
D．与同等质量的脂肪相比，糖类储存的能量多
【答案】D
【解析】大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸，A正确；糖类和脂肪之间的转化程度有明显差异，糖类可以大量转化为脂肪，但脂肪不能大量转化为糖类，B正确；“BMAL1”能促进脂肪堆积，其在白天减少，夜间增多，由此可推知“BMAL1”在夜间可能会促进糖类转化为脂肪，C正确；与同等质量的脂肪相比，糖类储存的能量少，D错误。
5．(2023·山东菏泽开学考)2023年1月，中国空间站迎来建成后首个春节，神舟十五号乘组费俊龙、邓清明、张陆的太空年夜饭菜单引人关注，有熏鱼、椒麻鹅、腊笋烧肉等硬菜。下列叙述正确的是 (　　)
A．脂肪、淀粉、糖原都是航天员细胞内的储能物质
B．腊笋烧肉中含有的糖类均可直接被航天员体内细胞吸收利用
C．腊笋烧肉中的糖类、脂肪、蛋白质等生物大分子均可被消化吸收
D．若航天员糖代谢发生障碍，引起供能不足时，脂肪也不能大量转化为糖类
【答案】D
【解析】淀粉是植物细胞的储能物质，糖原是动物细胞的储能物质，因此淀粉不是航天员细胞内的储能物质，A错误；腊笋烧肉中含有的糖类包括单糖、二糖和多糖，其中二糖和多糖需要消化后才能被吸收，B错误；脂肪不是生物大分子，C错误；若航天员糖代谢发生障碍，引起供能不足时，脂肪可以转化为糖类，但是不能大量转化为糖类，D正确。(共67张PPT)
第2章　组成细胞的分子
第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者
课标要点 学法指导
1.阐明组成人体蛋白质的氨基酸有21种 2．说明氨基酸的结构特点，氨基酸形成蛋白质的过程 1.生命观念：从结构与功能的角度阐明蛋白质的功能取决于氨基酸的种类、数目、序列及其形成的空间结构，细胞的功能主要由蛋白质完成
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
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
知识导图
课前 · 新知导学
(1)将下列实例与相应的蛋白质功能连接起来。
功能 实例
①结构蛋白 a．血红蛋白
②催化 b．胰岛素等蛋白质类激素
③运输 c．抗体
蛋白质的功能
④信息传递、调节 d．绝大多数酶
⑤防御 e．肌肉蛋白
⑥运动 f．羽毛、肌肉、头发等
【答案】①－f　②－d　③－a　④－b　⑤－c　⑥－e
(2)一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的____________。
主要承担者
下列生命活动与蛋白质有关的是 (　　)
①改变反应速率　②血液中运输O2　③与特定抗原结合　④构成细胞和生物体结构
⑤信息传递
A．仅①②③　 B．仅②③④
C．仅①②③④　 D．①②③④⑤
【答案】D
【解析】能改变反应速率的是催化剂，在生物体内部分蛋白质具有催化作用，①正确；血红蛋白运输O2，②正确；与特定抗原结合的物质是抗体，抗体属于蛋白质，③正确；许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，④正确；有些蛋白质起信息传递作用，⑤正确。
1．种类
(1)人体内组成蛋白质的氨基酸共有______种，其区分为________基不同。
(2)根据人体细胞能否合成分类：
①人体细胞________合成的是必需氨基酸(共8种)。
②人体细胞______合成的是非必需氨基酸(共13种)。
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
21
R
不能
能
2．氨基酸的结构
(1)结构通式(如图)：
(2)组成元素：主要是_______________，有些还含有____元素。
(3)图中结构的名称：①______，②________，③________。
C、H、O、N
S
氨基
羧基
R基
(4)结构特点：
①每种氨基酸分子至少都含有一个_______________和一个_______________，并且都有一个________和一个________连接在同一个________上。
②各种氨基酸之间的区别在于___________的不同。
氨基(—NH2)
羧基(—COOH)
氨基
羧基
碳原子
R基(—R)
氨基酸中的氨基和羧基位于氨基酸的什么位置？
_________________________________________。
微思考
提示：氨基酸中都会有一个氨基和一个羧基位于中心碳原子上，在氨基酸的R基上也可能存在氨基和羧基
甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，则它的分子式是 (　　)
A．C5H11O2NS　　 B．C3H7ONS
C．C5H11O2S　 D．C5H10O2NS
【答案】A
【解析】将R基—CH2—CH2—S—CH3代入组成蛋白质的氨基酸的结构通式得甲硫氨酸的结构式如图，因此其分子式为C5H11O2NS。
1．蛋白质的结构
(1)脱水缩合的过程：
蛋白质的结构及其多样性
a．图示①过程称为__________，得到的化合物称为______。该化合物至少含有________个氨基和________个羧基，如果还有其他氨基或羧基，则位于________上。
b．图示中②③④的名称依次为________、________、________。
c．①过程产生的H2O中H的来源：___________和______________；H2O中O的来源：______________。
脱水缩合
二肽
一
一
R基
氨基
肽键
羧基
氨基(—NH2)
羧基(—COOH)
羧基(—COOH)
(2)蛋白质的结构层次：
氨基酸
↓脱水缩合
二肽：由________________缩合而成的化合物
↓
多肽：由________________缩合而成的化合物，通常呈______结构
↓
蛋白质：具有一定的______________
两个氨基酸分子
多个氨基酸分子
链状
空间结构
2．结构多样性
(1)氨基酸方面：氨基酸的________、_________、_____________不同。
(2)肽链方面：肽链的盘曲、折叠方式及其形成的____________千差万别。
种类
数目
排列顺序
空间结构
下列是两种氨基酸的结构式，它们在形成二肽时，最可能缩合的基团是 (　　)
A．①③ B．②⑥
C．②④ D．③④
【答案】C
【解析】氨基酸脱水缩合发生在一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基间为①⑤或②④，③和⑥是R基上的羧基和氨基，不参与脱水缩合，C符合题意。
课堂 · 重难探究
[知识归纳]
1．氨基酸的结构通式及判断
(1)结构通式：
组成蛋白质的氨基酸
(2)两个判断标准：
①一个数目标准：至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)。
②一个位置标准：至少有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，且这个碳原子上还连接一个氢原子(—H)和一个R基。
2．氨基酸结构通式的形象记忆
氨基酸分子——人；氨基和羧基——两只手；氢——两条腿；R基——头；中心碳原子——躯干。
[对点精练]
1．下列物质中，属于构成人体蛋白质的氨基酸的是 (　　)
①H2N—CH2—COOH
②H2N—CH2—CH2OH
A．①③⑤　　　　 B．①②③
C．②③④　　 D．③④⑤
【答案】A
【解析】根据氨基酸分子的结构通式可知：②④不是构成蛋白质的氨基酸，因为②没有羧基；④的氨基和羧基没连在同一个碳原子上。
2．(2023·安徽名校期末)蛋白质的基本组成单位是氨基酸。下列有关氨基酸的说法，错误的是 (　　)
A．各种氨基酸之间的区别在于R基的不同
B．组成人体蛋白质的氨基酸有21种
C．氨基酸可与双缩脲试剂发生紫色反应
D．五个氨基酸脱水缩合形成的一条肽链有四个肽键，称为五肽
【答案】C
【解析】构成蛋白质的基本单位是氨基酸，每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢原子和一个R基团，氨基酸的不同在于R基团的不同，A正确；组成人体蛋白质的氨基酸有21种，分为必需氨基酸和非必需氨基酸，B正确；氨基酸不能与双缩脲试剂发生紫色反应，肽键能与双缩脲试剂发生紫色反应，C错误；五个氨基酸脱水缩合形成的一条肽链有四个肽键，称为五肽，D正确。
【方法技巧】“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸
[知识归纳]
1．脱水缩合过程图解
蛋白质的形成过程
(1)参与脱水缩合的部位：一个氨基酸连在中心碳原子上的氨基和另一个氨基酸连在中心碳原子上的羧基。
(2)游离的氨基和羧基：一条肽链上至少有一个游离的—NH2和一个游离的—COOH，并分别位于肽链的两端。
(3)R基中的—NH2或—COOH：不参与肽键的形成。
2．多肽≠蛋白质
(1)多肽是由多个氨基酸分子缩合而成的，也叫作肽链，一般没有生物活性。
(2)蛋白质是由一条或几条肽链组成的，肽链经盘曲、折叠而形成具有一定空间结构的蛋白质，才具有生物活性。
[对点精练]
1．下图是细胞中常见的反应，下列相关叙述正确的是 (　　)
A．乙分子的R基为—H
B．化合物丙叫作二肽
C．化合物丙中含有一个游离羧基
D．水中的氢来自乙的氨基
【答案】B
【解析】根据氨基酸的结构通式可知，乙分子的R基为—CH2COOH，A错误；化合物丙由甲、乙两个氨基酸脱水缩合形成，称为二肽，B正确；由图可知，化合物丙中肽链右端和R基中各有一个羧基(—COOH)，共含有2个游离的羧基，C错误；由图可知，脱水缩合时，水中的氢来自甲的羧基和乙的氨基，D错误。
2．如图为一条肽链的分子结构简式，下列有关分析不正确的是 (　　)
A．这条肽链中的肽键数是2个
B．构成肽链的氨基酸数目是2个
C．合成蛋白质的生理过程称为脱水缩合
D．在合成该肽链时形成2个水分子
【答案】B
【解析】根据图示结构可知，该肽链中含有2个肽键，说明该多肽是由3个氨基酸脱水缩合形成的，在此过程中形成了2分子水。
与蛋白质形成过程有关的计算规律
[知识归纳]
(1)氨基数＝肽链数＋R基上的氨基数＝各氨基酸中氨基总数－肽键数。
(2)羧基数＝肽链数＋R基上的羧基数＝各氨基酸中羧基总数－肽键数。
(3)氮原子数＝肽链数＋肽键数＋R基上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数。
(4)氧原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数。
(5)氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－2×脱去的水分子数。
(6)假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条肽链或m条肽链或环状多肽：
形成的多肽 形成肽 键数 脱去水 分子数 氨基数目 羧基数目 多肽相对
分子质量
1条肽链 n－1 n－1 至少1个 至少1个 na－18(n－1)
m条肽链 n－m n－m 至少m个 至少m个 na－18(n－m)
环状多肽 n n 最少为0 最少为0 na－18n
(7)若蛋白质中含有二硫键(—S—S—)时，要考虑脱去氢的质量，每形成1个二硫键，脱去2个H。
【答案】1.提示：9
2．提示：氨基酸数＝肽键数
[对点精练]
1．X个氨基酸合成的蛋白质结构如图所示(内含环肽)，其中—S—S—表示连接两条相邻多肽的二硫键(每个二硫键由两个—SH脱去2个H形成)。下列叙述中不正确的是 (　　)
A．此蛋白质中至少含2个氨基与2个羧基
B．形成二硫键可增加蛋白质结构的稳定性
C．此蛋白质中应含有(X－3)个肽键
D．该蛋白质合成时减少的相对分子质量为(X－2)×18＋4
【答案】C
【解析】一条肽链至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基，环肽不考虑，所以此蛋白质中至少含2个氨基与2个羧基，A正确；该蛋白质由3条肽链构成，形成二硫键可增加蛋白质结构的稳定性，B正确；该蛋白质含有2条链状肽链和1条环肽，所以蛋白质合成时形成的肽键数目＝氨基酸总数－链状肽链数＝X－2，C错误；蛋白质合成时减少的相对分子质量为失去的水的相对分子质量与脱去H的相对分子质量的和，即(X－2)×18＋4，D正确。
2．(2023·重庆名校期中)某十九肽含4个天冬氨酸(R基为－CH2－COOH)，分别位于第7、8、14、19位(见图)。肽酶E1专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键，肽酶E2专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键，下列相关叙述不正确的是 (　　)
A．该十九肽至少含有19个N原子
B．该十九肽至少含有5个游离的羧基
C．肽酶E1完全作用后产生的多肽有七肽、六肽、五肽
D．肽酶E2完全作用后的短肽产物中氧原子数目比十九肽多了4个
【答案】D
【解析】十九肽含有的－CO－NH－结构数目为18个，至少含一个－NH2，故至少含有19个N原子，A正确；根据天冬氨酸的结构(R基为－CH2－COOH)可知，天冬氨酸的R基中含有一个羧基，因此十九肽至少含有5个游离的羧基，B正确；肽酶E1专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键，因此该酶将7、8、14位右侧的肽键切断，肽酶E1完全作用后产生的多肽有七肽、六肽、五肽，C正确；
十九肽含有结构－CO－NH－18个，至少含羧基－COOH 5个，故至少含氧原子18＋2×5＝28，肽酶E2专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键，肽酶E2完全作用消耗了4分子水，肽酶E2完全作用后，第7位和第19位氨基酸脱离多肽链，并且形成3个多肽(六肽、六肽、五肽)，所以短肽产物中，结构－CO－NH－14个，至少含羧基－COOH 5个，故至少含氧原子14＋2×5＝24，故短肽产物中氧原子数目为比十九肽少了4个，D错误。
课堂 · 延伸提分
1．“两看”法判断组成生物体内蛋白质的氨基酸
一看“数量”——至少有一个—NH2和一个—COOH。如下列分子不属于构成生物体蛋白质的氨基酸：
(1)H2N—CH2—CH2OH 缺少—COOH
(2)HOOC—CH2—CH2—COOH 缺少—NH2
二看“位置”——必须有一个—NH2和一个—COOH连在同一个碳原子上。
易错易混：关于氨基酸与蛋白质的3个易错点
如下不属于构成生物体蛋白质的氨基酸：
(H2N)2CHCH2CH2COOH 虽有氨基和羧基，但二者未连在同一个碳原子上。
2．有关“氨基酸”的两个误区
(1)氨基、羧基书写误区：不要将氨基错写为NH2或—NH3；不要将羧基误写为COOH或COOH，其中的一个短线代表一个化学键，不能省略。
(2)氨基酸数目≠氨基酸种类：蛋白质分子含有多个氨基酸，构成人体蛋白质的氨基酸共有21种。
3．蛋白质分子结构多样性的原因
氨基酸的种类、数目和排列顺序不同；多肽链的条数及形成的空间结构不同。蛋白质结构的多样性决定了其功能的多样性。
(1)变性：高温、过酸、过碱或在重金属离子的作用下，蛋白质的分子结构变得伸展、松散，失去活性。属于化学变化。
(2)水解：蛋白质或者多肽中肽键断裂，分解为氨基酸的过程称为水解，与脱水缩合的过程相反，这个过程需要蛋白酶或者肽酶的催化。如食物中的蛋白质在消化道内最终成为氨基酸。
例1　(2023·重庆名校期中)二硫键“—S—S—”是蛋白质中连接两条肽链之间的一种化学键。如图是由280个氨基酸组成的某蛋白质的结构图，对其叙述正确的是 (　　)
A．该蛋白质至少有4个游离的氨基
B．形成该蛋白质的过程中脱去了277个水分子
C．该蛋白质可能由21种氨基酸构成
D．该蛋白质的功能由氨基酸的数量、
种类、排列顺序三方面决定
【答案】C
【解析】由图示可知，该蛋白质是由280个氨基酸组成的2条链状肽和1条环状肽，一条肽链至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基，因此该蛋白质至少有2个游离的氨基和2个游离的羧基，A错误；该蛋白质是由280个氨基酸组成的2条链状肽和1条环状肽，则形成该蛋白质的过程中共形成280－2＝278(个)肽键，即脱去了278个水分子，B错误；构成蛋白质的氨基酸有21种，所以该蛋白质可能由21种氨基酸构成，C正确；蛋白质的结构决定其功能，故该蛋白质的功能是由氨基酸的数量、种类、排列顺序和肽链的盘曲折叠方式及其形成的空间结构决定的，D错误。
错因分析：一是蛋白质中的氨基的数目的判断方法没有掌握；二是蛋白质形成过程中脱去的水分子数、形成的肽键数等相关判断方法没有理解透彻；三是蛋白质结构多样性的原因掌握不全面。
例2　如图表示胰岛素分子(两条肽链，51个氨基酸)中的一条多肽链，其中有3个甘氨酸(R基：—H)分别位于第8、20、23位。下列叙述正确的是 (　　)
A．该多肽含有一个游离的羧基，位于第1位
B．用特殊水解酶除去3个甘氨酸，形成的产物比原多肽多5个氧原子
C．用特殊水解酶除去3个甘氨酸，形成的产物中有4条多肽
D．胰岛素分子形成时至少失去了 49个水分子
解题技巧：推理题的答题方法
【答案】D
【解析】该多肽至少含有一个游离的羧基，但不能确定位于哪一端，A错误；除去3个甘氨酸需要加上6个H2O分子，破坏6个肽键，形成的产物中氧原子的数目比原多肽多6个氧原子，B错误；除去3个甘氨酸后，形成的肽有4种，分别是一分子二肽、两分子七肽、一分子十一肽，七肽和十一肽是多肽，二肽不是多肽，C错误；胰岛素分子是由一条长的肽链剪切加工形成，就成熟胰岛素分子(两条肽链，51个氨基酸)来看至少失去了 49个水分子，D正确。
审题流程：
第一步　解读题干，还原过程。
根据题干信息可知，本题考查的是胰岛素分子形成过程中的部分变化，涉及了一条肽链合成，剪切和加工；合成过程有脱水缩合和水解两大化学反应；合成时有方向性，上一个氨基酸的羧基与下一个氨基酸的氨基脱水缩合。
第二步　对接教材，迁移知识。
弄清考查的知识点，对应教材中的相关章节。
根据题意与教材中第2章第4节“ 蛋白质是生命活动的主要承担者”密切相关：
1．蛋白质中肽键数及相对分子质量的计算
(1)蛋白质中的肽键数＝脱去的水分子数＝水解消耗水分子数＝氨基酸分子个数－肽链数。
(2)蛋白质的相对分子质量＝氨基酸分子个数×氨基酸平均相对分子质量－失水量(18×脱去的水分子数)。
(3)假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条肽链或m条肽链。
形成肽 链数 形成肽 键数 脱去水 分子数 氨基数目 羧基数目 多肽相对分子质量
1 n－1 n－1 至少1个 至少1个 na－18(n－1)
m n－m n－m 至少m个 至少m个 na－18(n－m)
2．蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算
(1)至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数。
(2)游离氨基或羧基数目＝肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数。
3．利用原子守恒法计算肽链中的原子数
(1)N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数＝各氨基酸中N原子总数。
(2)O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数＝各氨基酸中O原子总数－脱去水分子数。
第三步　各项击破，正确解答。
逐个选项分析，结合教材知识判断正误。
小练 · 素养达成
1．(2023·四川成都期末)甘氨酸的分子式为C2H5NO2，它往往位于蛋白质内部狭窄的角落处，使蛋白质链能在此处缠绕或折叠，在蛋白质形成特定构象中特别重要。这种特点主要取决于甘氨酸 (　　)
A．含有氨基　 B．含有羧基
C．R基简单　 D．是必需氨基酸
【答案】C
【解析】每一个氨基酸都含有相同的氨基和羧基，但是R基不同，所以这种特点主要取决于甘氨酸R基简单，A、B错误，C正确；是否为必需氨基酸与蛋白质的结构特点没有关系，D错误。
2．(2023·江西宜春开学考)曾有人形象地称“一个蛋白一张脸”反映了蛋白质分子结构的多样性，同时“蛋白质是生命活动的体现者”又反映了蛋白质功能的多样性。下列关于蛋白质的结构和功能的说法，错误的是 (　　)
A．R基决定了氨基酸的种类和性质，若某氨基酸有元素S则一定在R基中
B．高温使蛋白质的空间结构松散、舒展，其中肽键数目一定发生了变化
C．蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关
D．氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构
【答案】B
蛋白质结构多样性与组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构有关，所以氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构，D正确。
3．能正确表示蛋白质分子由简到繁的结构层次的一组是 (　　)
①氨基酸　②C、H、O、N等元素　③氨基酸分子脱水缩合形成多肽　④肽链由于氨基酸分子之间形成的氢键盘曲折叠　⑤形成一定的空间结构
A．①③④②⑤ B．②①④③⑤
C．②①③⑤④ D．②①③④⑤
【答案】D
【解析】组成氨基酸的元素包括C、H、O、N等，氨基酸通过脱水缩合形成多肽链，多肽链盘曲折叠形成具有一定空间结构的蛋白质。
4．(2023·山东淄博期末)牛奶中的α乳清蛋白被称为“蛋白之王”，是一种由123个氨基酸组成的单链多肽。下列关于牛奶中的α乳清蛋白的叙述中，正确的是 (　　)
A．乳清蛋白中的氮元素主要存在于氨基中
B．构成乳清蛋白的氨基酸均可在细胞中合成
C．1分子乳清蛋白含有122个肽键
D．α乳清蛋白结构多样性是由不同种类氨基酸的排列顺序不同决定的
【答案】C
【解析】蛋白质中的氮元素主要存在于肽键中，A错误；只有非必需蛋白才可以在细胞中合成，所以α乳清蛋白中的氨基酸不一定全都可在细胞中合成，B错误；α乳清蛋白是单链多肽，肽键数＝氨基酸数－肽链数＝123－1＝122，C正确；α乳清蛋白是一种特定的蛋白质，所以其氨基酸排列顺序是固定的，D错误。
5．(2023·湖南常德联考)肉毒杆菌是一种对人体有致命影响的病原体，在繁殖过程中分泌肉毒毒素(化学成分是蛋白质)。人们食入并吸收这种毒素后，神经系统的功能将遭到破坏。该毒素由两条肽链组成。下图为肉毒毒素的局部结构简式，据此判断下列说法不正确的是(　　)
A．由图示结构可知，肉毒毒素的单体是氨基酸
B．该局部结构由5种单体组成，含4个肽键
C．一分子肉毒毒素至少含有1个氨基和1个羧基
D．组成肉毒毒素的元素一定有C、H、O、N，可能有S元素
【答案】C
【解析】肉毒毒素的化学本质是蛋白质，因此其单体是氨基酸，A正确；构成该片段(多肽)的基本单体是氨基酸，该片段含有4个肽键，是由5个氨基酸分子形成的，这5个氨基酸的R基团依次是－CH2－C6H4OH、－H、－CH3、－CH2－C6H5、－CH2－CH(CH3)2，R基有5种，因此该片段由5种单体组成，B正确；该毒素由两条肽链组成，因此一分子肉毒毒素至少含有2个氨基和2个羧基，C错误；由结构图可知，肉毒类毒素由氨基酸组成，其化学本质是蛋白质，组成蛋白质的基本元素是C、H、O、N，可能含有S元素，D正确。(共54张PPT)
第2章　组成细胞的分子
第5节　核酸是遗传信息的携带者
课标要点 学法指导
1.了解核酸的分类及其基本功能 2．概述核酸由核苷酸聚合而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子 1.生命观念：从结构与功能角度概述核酸由核苷酸构成，与储存和传递遗传信息相适应
2．科学思维：通过归纳与概括DNA与RNA在结构上的区别，能判断DNA和RNA在含氮碱基、核苷酸种类与生物种类的关系
知识导图
课前 · 新知导学
核酸的种类及其分布
脱氧核糖核酸
RNA
细胞核
线粒体
叶绿体
细胞质
拟核
细胞质
生物科学的迅速发展为各个领域的技术进步奠定了坚实的基础，如刑事案件中的“指纹”技术和医疗领域中的“亲子鉴定”技术。请根据所学知识分析在“指纹”和“亲子鉴定”中发挥作用的物质是什么？
__________________________________________。
微思考
提示：DNA
下列对核酸的叙述错误的是 (　　)
A．核酸的基本结构单位是核苷酸
B．核酸是生物的遗传物质
C．核酸有DNA和RNA两大类
D．核酸只存在于细胞核中
【答案】D
【解析】真核细胞的DNA主要分布于细胞核中，RNA主要分布于细胞质中。
1．结构
(1)组成核酸的基本单位是________，由一分子__________、一分子________(DNA中五碳糖为_________，RNA中五碳糖为______)和一分子___________组成；组成DNA的核苷酸叫作_____________，组成RNA的核苷酸叫作_____________。
核酸是由核苷酸连接而成的长链
核苷酸
磷酸
五碳糖
脱氧核糖
核糖
含氮碱基
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
(2)结构层次：
①写出图中各字母代表的名称：a.________，b.__________，c.__________，d.________，e.________，f.________。
②组成核酸的化学元素：________________。
③细胞类生物中，b有______种，c有______种。
磷酸
五碳糖
含氮碱基
核苷酸
DNA
RNA
C、H、O、N、P
2
5
2．核酸的多样性及功能
(1)核酸的多样性和特异性：
①多样性的原因：构成核酸的4种核苷酸的________成千上万，其___________千变万化。
②特异性的原因：每个核酸中核苷酸的________、________和___________是特定的。
(2)功能：
①核酸是细胞内携带___________的物质。
②在生物体的________、________和____________________中具有十分重要的作用。
数目
排列顺序
种类
数目
排列顺序
遗传信息
遗传
变异
蛋白质的生物合成
下列表示某同学制作的脱氧核苷酸结构模型，正确的是 (　　)
【答案】D
【解析】每1个脱氧核苷酸由1个脱氧核糖、1个磷酸基团和1个碱基构成，碱基可能是A或C或G或T，不可能是U，A错误；脱氧核糖的1号碳上连着碱基，5号碳上连着磷酸基团，B、C错误，D正确。
1．生物大分子
______________________都是生物大分子。
2．多聚体
由许多________连接而成。
生物大分子以碳链为骨架
多糖、蛋白质、核酸
单体
3．单体和多聚体的关系
4．碳为生命的核心元素的原因
氨基酸、核苷酸、葡萄糖等单体都是以_____________形成的，单体连接成多聚体，多聚体参与细胞和生物体的形成。
多糖
氨基酸
核酸
碳链为骨架
图1和图2分别表示两种大分子的连接方式。在核酸、蛋白质、淀粉和糖原4种化合物中，符合图1的有哪些化合物？符合图2的有哪些化合物？
图1○—○—○—○—○—○—○—○—○—○—
图2△—□—△—◇—◇—○—△—□—◇—△—
__________________________________________。
微思考
提示：图1只有一种单体，图2中有多种单体。符合图1的化合物有淀粉和糖原，符合图2的化合物有核酸和蛋白质
如图为不同化学元素组成的化合物示意图，以下说法正确的是 (　　)
A．若图中①为某种化合物的基本单位，则①最可能是核苷酸
B．若②广泛分布在动物细胞内，则其一定是糖原
C．若③为生物大分子，则其彻底水解的产物最多为4种
D．④可以表示脂肪，苏丹Ⅲ染液可以将此物质染成橘黄色
【答案】D
【解析】若图中①为某种化合物的基本单位，则①最可能是氨基酸；若②广泛分布在动物细胞内，则其一定是糖类，最可能是葡萄糖、核糖或脱氧核糖，也可能是糖原；若③为生物大分子，则其表示核酸，其彻底水解的产物除了5种碱基外还有五碳糖和磷酸，超过4种；脂肪只含有C、H、O三种元素，因此④可以表示脂肪，可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。
课堂 · 重难探究
[知识归纳]
1．核酸的结构层次
核酸的分子结构
核糖核酸(RNA)是由核糖核苷酸连接而成的单链，如图1；脱氧核糖核酸(DNA)是由脱氧核苷酸连接而成的双链，如图2显示未螺旋时的状态，空间结构模型如图3显示其真正的双螺旋形状。
2．生物体中核酸、核苷酸、碱基和遗传物质种类
生物类型 核酸 核苷酸 碱基 遗传物质 举例
真核生物和原核生物 DNA和RNA 8种 5种 DNA 细菌、人等
病毒 只含DNA 4种 4种 DNA T2噬菌体
只含RNA 4种 4种 RNA 烟草花叶病毒
3．核酸初步水解与彻底水解的产物不同
(1)水解是指大分子有机物分解为小分子有机物，若得到的小分子有机物还可以水解则为初步水解，若得到的小分子有机物不能再水解则为彻底水解。
(2)DNA与RNA初步水解与彻底水解的产物。
物质 初步水解的产物 彻底水解的产物
DNA 脱氧核苷酸 磷酸、脱氧核糖和碱基
RNA 核糖核苷酸 磷酸、核糖和碱基
如何判定某种生物的遗传物质？
提示：生物体内既有DNA又有RNA存在时，DNA是遗传物质；只有RNA存在时，RNA是遗传物质，如某些RNA病毒(HIV、SARS病毒等)。
[对点精练]
1．不同生物含有的核酸种类不同。原核生物和真核生物同时含有DNA和RNA，病毒体内只含有DNA或RNA。下列各种生物中关于碱基、核苷酸、五碳糖种类的描述正确的是 (　　)
选项 A B C D
生物(细胞) T2噬菌体 烟草叶肉细胞 烟草花叶病毒 豌豆根毛细胞
碱基 5种 5种 4种 8种
核苷酸 5种 8种 8种 8种
五碳糖 1种 2种 2种 2种
【答案】B
【解析】①原核生物与真核生物同时含有DNA和RNA，可推知真核生物与原核生物都有5种碱基、8种核苷酸、2种五碳糖。②病毒只有DNA或RNA，则病毒只有4种碱基、4种核苷酸、1种五碳糖。T2噬菌体与烟草花叶病毒都是病毒，其体内有4种碱基、4种核苷酸、1种五碳糖，烟草叶肉细胞、豌豆根毛细胞都是真核细胞，细胞中有2种五碳糖、5种碱基、8种核苷酸。
2．(2023·重庆名校期中)如图为某核苷酸链的局部结构图，下列叙述中正确的是 (　　)
A．图中a或b都能构成一个完整的核苷酸
B．各核苷酸之间是通过化学键①连接起来的
C．该核苷酸链中五碳糖上连接的磷酸可以是
1个或2个
D．图中所示的结构只在细胞质中出现
【答案】C
【解析】a是由一分子磷酸、一分子核糖和一分子碱基(G)形成的(鸟嘌呤)核糖核苷酸，b是由一个核糖核苷酸中的核糖和磷酸与相邻另一个核苷酸中的磷酸的连接部分，不属于一个完整的核苷酸，A错误；各核苷酸之间是通过磷酸二酯键连接起来的，题图中的③是磷酸二酯键，B错误；该核苷酸链中五碳糖上连接的磷酸可以是1个(处在核苷酸链的其中一端)或2个(除了处在核苷酸链的其中一端的核苷酸)，C正确；图中含有碱基U，为核糖核酸，即RNA，RNA主要分布在细胞质，细胞核也有少量分布，D错误。
[知识归纳]
DNA和RNA的比较
比较项目 DNA RNA
组成 含氮碱基 特有T 特有U
共有A、G、C 分布 主要分布于细胞核中，其次是线粒体、叶绿体中 主要分布于细胞质中
功能 遗传物质 遗传物质(某些病毒)，传递遗传信息，催化作用(某些酶)
[对点精练]
1．如图所示，由1分子磷酸、1分子含氮碱基和1分子化合物a构成了化合物b，则下列叙述正确的是 (　　)
A．b为腺嘌呤脱氧核苷酸
B．a为核糖，b为DNA的基本组成单位
C．DNA中肯定不含b这种化合物
D．由b构成的核酸不能催化化学反应的进行
【答案】D
【解析】b为胸腺嘧啶脱氧核苷酸，A错误；胸腺嘧啶脱氧核苷酸中的五碳糖为脱氧核糖，B错误；脱氧核苷酸是组成DNA的基本单位，C错误；由b构成的核酸(DNA)不能催化化学反应的进行，D正确。
2．如图为某核苷酸的结构示意图，则下列相关说法正确的是 (　　)
A．该物质是核糖核酸
B．由于碱基的不同，该物质共有4种
C．与脱氧核苷酸的区别只是五碳糖不同
D．该物质由C、H、O、P四种元素组成
【答案】B
【解析】该物质是核糖核苷酸，不是核糖核酸，A错误；核糖核苷酸是RNA的基本组成单位，由于碱基(A、G、C、U)的不同，共有4种核糖核苷酸，B正确；与脱氧核苷酸相比，除五碳糖不同外，碱基也不完全相同，C错误；组成核苷酸的元素有C、H、O、N和P，D错误。
【方法技巧】 “三看”法快速确认DNA、RNA
课堂 · 延伸提分
1．核酸中五种碱基英文缩写与中文名称的对应
“G”代表鸟嘌呤，“C”代表胞嘧啶，“T”代表胸腺嘧啶，“A”代表腺嘌呤，“U”代表尿嘧啶。
2．生物体中的核酸等的相关判断
(1)核酸种类的判断技巧：
易错易混：DNA与RNA的区别
例1　如图所示，由1分子磷酸、1分子含氮碱基m和1分子化合物a构成了化合物b，则下列叙述正确的是 (　　)
A．若m为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸
B．若a为核糖，则b为DNA的基本组成单位
C．若m为尿嘧啶，则DNA中肯定不含b这种化合物
D．若由b构成的核酸主要分布在细胞质中，则b为脱氧核苷酸
【答案】C
【解析】由题意可知，a为五碳糖、b为核苷酸，根据所含五碳糖的不同，核苷酸可分为脱氧核苷酸和核糖核苷酸两种。脱氧核苷酸是组成DNA的基本单位，其特有的成分是脱氧核糖和胸腺嘧啶。核糖核苷酸是组成RNA的基本单位，其特有的成分是核糖和尿嘧啶。
错因分析：不能准确识别核苷酸的种类及功能，特别是五碳糖和碱基的连接。
例2　下面为核苷酸的模式图，相关叙述正确的是 (　　)
A．DNA与RNA在核苷酸上的不同点只在②方面
B．如果②为核糖，则③有5种
C．③在生物体中共有8种
D．人体内的③有5种，②有2种
解题技巧：结构简式图示题的答题方法
【答案】D
【解析】DNA与RNA在核苷酸上的不同点是五碳糖不同，含氮碱基不完全相同，A错误；如果②为核糖，则③有4种，可构成4种核糖核苷酸，B错误；③在细胞生物体中共有5种，病毒只有4种，C错误；人体内既有DNA又有RNA，所以③有5种，②有2种，D正确。
审题流程：
第一步　解读结构简式图，由共性推区别，发散思维，想全类型。
同类化合物的不同分子具有相似的结构，可用结构简式统一表示；本题中的结构简式图可代表8种核苷酸分子，它们都是由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基按相同的连接方式合成的，各分子间五碳糖和含氮碱基的种类有区别。不同生物体内所含种类不完全相同，特别是病毒类只含DNA或RNA，核苷酸只有4种。
第二步　对接教材，迁移知识。
弄清考查的知识点，对应教材中的相关章节。
本题中核苷酸的结构简式与教材中第2章第5节“核酸是遗传信息的携带者”密切相关，根据五碳糖的不同，核苷酸可分为两类：脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸)、核糖核苷酸。脱氧核苷酸的结构如下图所示。
第三步　各项击破，正确解答。
逐个选项分析，结合教材知识判断正误。
小练 · 素养达成
1．多糖、蛋白质、DNA和RNA的基本组成单位依次是 (　　)
A．葡萄糖、氨基酸、核苷酸、核糖核苷酸
B．麦芽糖、核苷酸、脱氧核苷酸、核糖核苷酸
C．麦芽糖、氨基酸、核糖核苷酸、脱氧核苷酸
D．葡萄糖、氨基酸、脱氧核苷酸、核糖核苷酸
【答案】D
【解析】多糖的基本组成单位是葡萄糖；蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的，因此蛋白质的基本组成单位是氨基酸；DNA是由脱氧核苷酸聚合形成的，因此DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸；RNA是由核糖核苷酸聚合形成的，因此RNA的基本组成单位是核糖核苷酸。
2．(2023·河北承德期末)无创DNA产前检测，是通过抽取孕妇静脉血，利用新一代DNA测序技术对母体外周血浆中的游离DNA片段(包含胎儿游离DNA)进行测序，并将测序结果进行生物信息分析，检测胎儿是否患遗传病的一种检查方法。下列相关叙述错误的是 (　　)
A．DNA一般呈双链，且以碳链为基本骨架
B．胎儿细胞中的DNA都存在于染色体上
C．同一细胞中组成不同染色体的DNA，其脱氧核苷酸的排列顺序不同
D．胎儿DNA的脱氧核苷酸排列顺序储存着胎儿的遗传信息
【答案】B
【解析】DNA是一般呈双链的生物大分子，生物大分子由许多单体缩合而成，每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，即生物大分子及其单体都以碳链为骨架，A正确；胎儿细胞中的DNA主要存在于染色体上，少部分存在于线粒体中，B错误；同一细胞中组成不同染色体的DNA有差异，则其脱氧核苷酸的排列顺序也不同，C正确；人体的遗传物质是DNA，则胎儿细胞中DNA的核苷酸排列顺序(碱基的排列顺序)储存着遗传信息，D正确。
3．下列关于DNA和RNA的叙述，正确的是 (　　)
A．DNA与RNA中所含碱基的种类完全不同
B．DNA通常为双链，RNA通常为单链
C．真核细胞中DNA和RNA都主要分布在细胞核中
D．原核细胞中环状DNA和蛋白质结合形成染色体
【答案】B
【解析】DNA与RNA中所含碱基的种类部分相同，部分不同，A错误；DNA通常为双链，RNA通常为单链，B正确；真核细胞中DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中，C错误；原核细胞不含染色体，D错误。
4．(2023·辽宁鞍山期末)核酸是遗传信息的携带者。下列有关核酸的叙述，错误的是 (　　)
A．HIV的遗传信息储存在RNA分子中
B．豌豆叶肉细胞中的核酸含有5种碱基
C．核糖核苷酸是DNA的基本组成单位
D．蓝细菌的拟核由DNA分子组成
【答案】C
【解析】HIV是RNA病毒，其遗传信息贮存在RNA中，A正确；豌豆叶肉细胞中的核酸有两种，即DNA和RNA，则含有5种碱基，A、T、G、C、U，B正确；核糖核苷酸是RNA的基本组成单位，脱氧核糖核苷酸是DNA的基本组成单位，C错误；蓝细菌的拟核是一个大型环状的DNA分子，D正确。
5．(2023·黑龙江齐齐哈尔期末)下列关于人体细胞中核酸的叙述，错误的是 (　　)
A．核酸是携带遗传信息的生物大分子，组成DNA、RNA的单体分别按不同的方式聚合成链
B．在人体心肌细胞中由A、G、T、U四种碱基参与构成的核苷酸最多有6种
C．组成蛋白质的单体的种类比组成核酸的单体的种类多
D．核酸具有多样性的原因是组成不同核酸的核苷酸的种类、数目和排序不同
【答案】A
【解析】核酸是携带遗传信息的生物大分子，组成DNA、RNA的单体通过脱水缩合的方式形成磷酸二酯键聚合成链，A错误；在人体心肌细胞中既有DNA又有RNA，碱基A和G分别能组成两种核苷酸，碱基T和U分别只能组成一种核苷酸，B正确；组成蛋白质的单体的种类有21种，核酸的单体的种类有8种，C正确；组成不同核酸的核苷酸的种类、数目和排序不同，所以核酸具有多样性，D正确。(共32张PPT)
第2章　组成细胞的分子
章末总结
构建 · 知识网络
归纳 · 专题小结
有机物的组成和分解
物质 组成元素 初步水解 彻底水解产物 氧化分解产物
淀粉 C、H、O 麦芽糖 葡萄糖 CO2＋H2O
脂肪 C、H、O 甘油＋脂肪酸 甘油＋脂肪酸 CO2＋H2O
蛋白质 C、H、O、N(常含S) 多肽 氨基酸 CO2＋H2O＋尿素
核酸 C、H、O、N、P 核苷酸 磷酸＋五碳糖＋碱基 CO2＋H2O＋N、P代谢废物
(2022·湖南名校期中)永州市“江永三香”饮誉中外，“江永三香”是指江永县的三种特产植物“香柚、香稻、香芋”。这三种植物细胞中部分元素及其构成化合物关系如下图(a、b、c代表不同的小分子物质，A、B、C代表不同的生物大分子)所示，下列说法正确的是 (　　)
A．香柚细胞的B物质中所含的N元素可能存在于肽键、R基和游离的氨基中
B．香稻根细胞中的C彻底水解产生六种物质
C．香芋细胞中葡萄糖、氨基酸、核苷酸可分别用图中的a、b、c表示
D．香柚、香稻、香芋细胞中的A物质包括淀粉、糖原和纤维素
【答案】C
【解析】B蛋白质中N元素可能存在于结构－CO－NH－(不是肽键)、R基和游离的氨基中，A错误；C核酸包括DNA和RNA，彻底水解产生五种碱基、两种五碳糖、磷酸，共八种物质，B错误；图中a为葡萄糖，则A为淀粉和纤维素，b为氨基酸，B为蛋白质，c为核苷酸，C为核酸，C正确；植物细胞的A多糖不包括糖原，D错误。
　下列关于组成细胞的化合物的叙述正确的是 (　　)
A．糖类、固醇、氨基酸、核苷酸都含有基本元素C、H、O、N
B．细胞中无机盐离子的含量对维持细胞的酸碱平衡有重要作用
C．蛋白质具有调节作用，如胰岛素和酶等
D．RNA主要分布在细胞核中
【答案】B
【解析】糖类不含有氮元素，A错误；生物体内的无机盐离子，必须保持一定的量，这对维持细胞的酸碱平衡非常重要，B正确；酶具有催化功能，无调节作用，C错误；DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中，D错误。
有机物的检测与鉴定题目必须掌握的五大要点：
(1)实验原理要清晰：
①双缩脲试剂与蛋白质反应，本质是铜离子在碱性条件下与蛋白质中的肽键结合形成了一种紫色络合物。
②还原糖在加热条件下能将Cu(OH)2中的铜离子还原成亚铜离子，从而生成砖红色的Cu2O沉淀物。
③苏丹Ⅲ染料在脂质中的溶解度大于在有机溶剂中(如酒精)的溶解度，有利于脂类物质着色，其染色作用为物理性脂溶作用和吸附作用。
常见有机物的检测
(2)实验材料的选择要得当：
①所使用的材料不能有自身颜色的干扰，如检测还原糖不能用西瓜，检测脂肪最好不用花生油。
②在检测还原糖时不能选用甘蔗，因为它含有丰富的蔗糖，还原糖的含量少，不利于与斐林试剂发生反应。
(3)检测试剂或药品的选择要正确：
①不能用双缩脲试剂检测蛋白质是否水解(可观察蛋白块是否消失)。
②不能用斐林试剂检测麦芽糖是否水解。
③脂肪的检测用到显微镜。
(4)实验步骤要合理：
斐林试剂的使用与双缩脲试剂的使用方法不同。
(5)实验现象的描述要准确。
　下列关于检测糖类、蛋白质和脂肪实验操作的叙述中，正确的是 (　　)
A．检测还原糖的斐林试剂甲液与乙液，可直接用于蛋白质的检测
B．检测花生子叶切片中脂肪的存在，要用显微镜观察是否有被染成橘黄色的颗粒
C．检测可溶性还原糖时，先加入斐林试剂甲液摇匀后，再加入乙液
D．用斐林试剂检测胡萝卜汁中的还原糖
【答案】B
【解析】用于检测可溶性还原糖的斐林试剂甲液和乙液，由于乙液的浓度较高，所以不可直接用于蛋白质的检测，A错误；对细胞的观察需要显微镜，所以花生子叶切片中脂肪的检测需要用显微镜才能看到被染成橘黄色的颗粒，B正确；检测可溶性还原糖时，斐林试剂甲液和乙液等量混合均匀后再使用，C错误；用斐林试剂检测还原糖时，需要选用无色(或白色)的材料，避免材料颜色对实验结果造成干扰，D错误。
　某品牌奶粉营养成分鉴定结果见下表，据表可知其中含有的营养成分是 (　　)
试剂 碘液 斐林试剂 双缩脲试剂 苏丹Ⅲ
颜色变化 棕黄色 砖红色 紫色 橘黄色
A．只有蛋白质
B．只有还原糖和蛋白质
C．蛋白质、脂肪、淀粉
D．还原糖、蛋白质、脂肪
【答案】D
【解析】奶粉遇斐林试剂呈砖红色，故含还原糖；遇双缩脲试剂呈紫色，说明含蛋白质；遇苏丹Ⅲ变橘黄色，说明含脂肪。综上所述，A、B、C不符合题意，D符合题意。
典练 · 素养提升
一、生命观念
认识到细胞和生物体的各种生命活动都有其物质基础，初步形成生命的物质性观点。通过分析细胞和生物体的物质组成，能够从结构与功能相适应的视角，解释细胞由多种分子有机组成，这些分子是执行各项生命活动的物质基础，初步建立结构与功能相适应的观念，并能运用这一观念分析相关生物学问题。
二、科学思维
基于不同细胞都由相同的元素构成等事实，能运用对比或归纳等科学思维方法，从种类多样、结构复杂、功能几个方面阐明细胞的生物大分子的组成和特性，从而从化学组成上理解生物界与非生物界的差异性。生物大分子为生物界所特有，生物大分子的功能活动和相互作用使生命具有了不同于非生命的特有的生命现象。
三、科学探究
针对生物组织中的还原糖、蛋白质和脂肪的检测实验，能够选用合适的材料和试剂，设计实验，分析实验结果，得出结论，并阐述细胞物质组成的功能意义。
四、社会责任
关注糖类、脂质等物质的过量摄入对健康的影响以及食物煮熟后易消化，主动改进自己和家人的营养物质的均衡摄入，能运用物质与能量观、结构与功能观，为家人的健康饮食提供合理的方案，并向他人宣传有关的营养保健知识。
1．(生命观念)细胞是多种元素和化合物构成的生命系统。下列关于细胞内化学元素和化合物的叙述，正确的是 (　　)
A．原核细胞中既有DNA，也有RNA
B．脂质中的胆固醇是对生物体有害的物质
C．核酸中的N存在于碱基中，蛋白质中的N主要存在于氨基中
D．同一生物体不同组织细胞内化学元素的种类和含量大体相同
【答案】A
【解析】原核细胞中含有DNA和RNA两种核酸，A正确；脂质中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分，胆固醇还可参与血液中脂质的运输，B错误；核酸中的N存在于碱基中，蛋白质中的N主要存在于肽键的一端中，C错误；同一生物体不同组织细胞内化学元素的种类大体相同，但含量差异较大，D错误。
2．(科学思维)(2023·山东临沂期末)如图表示胰岛素分子中一条多肽链，其中有3个甘氨酸且分别位于第8、20、23位。下列叙述正确的是(　　)
A．图中所示多肽至少含有一个羧基和一个氨基
B．该多肽一定含有21种氨基酸
C．用特殊水解酶选择性除去图中的3个甘氨酸的过程需要破坏5个肽键
D．用特殊水解酶选择性除
去图中的3个甘氨酸，形成的产
物中只有4条多肽
【答案】A
【解析】一条肽链至少含有一个氨基和一个羧基，如图表示胰岛素分子中一条多肽链，因此图中所示多肽至少含有一个羧基和一个氨基，A正确；组成蛋白质的氨基酸共21种，但并不是每种蛋白质都含有21种氨基酸，B错误；要想用除去图中的3个甘氨酸，需要将甘氨酸前后的肽键都断裂，因此特殊水解酶选择性除去图中的3个甘氨酸的过程需要破坏6个肽键，C错误；用特殊水解酶选择性除去图中的3个甘氨酸，形成的产物中有3条多肽，一个二肽，3个甘氨酸，D错误。
3．(社会责任)(2023·山东济宁期中)高脂血症是指脂肪代谢或者运转异常使人体血液中的血脂含量超过正常范围，表现为血中胆固醇和(或)甘油三酯过高或高密度脂蛋白过低，现代医学称“血脂异常”。高脂血症是常见病、多发病，更是导致心脑血管疾病的元凶。高脂血症患者应尽量减少饱和脂肪酸和胆固醇的摄入，并坚持有规律的体力劳动和运动。下列与人体中血脂相关的说法错误的是 (　　)
A．高脂血症患者应尽量少摄入动物脂肪
B．胆固醇可导致心脑血管疾病的发生，因此人体中的胆固醇越少越好
C．分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲作用
D．性激素是固醇类物质
【答案】B
【解析】动物脂肪大多含有饱和脂肪酸，根据题干可知，高脂血症患者应尽量减少饱和脂肪酸和胆固醇的摄入，故高脂血症患者应尽量少摄入动物脂肪，A正确；人体血液中的胆固醇过多会引发心脑血管疾病，但是胆固醇可构成动物的细胞膜结构及进行血脂的运输，故平时要适量摄入胆固醇，B错误；分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲作用，可以保护内脏器官，C正确；性激素属于固醇类脂质，胆固醇参与动物细胞膜的组成，D正确。
4．(科学探究)洋葱被誉为“蔬菜皇后”，其肥大的鳞茎中含糖类8.5%，每100 g含维生素A 5 mg、维生素C 9.3 mg、钙(Ca)45 mg、磷(P)50 mg、铁(Fe)8 mg，以及18种氨基酸，是不可多得的保健食品。那么洋葱肥大的鳞茎中所含有的糖类是淀粉还是可溶性还原糖？生物学兴趣小组的同学以此作为研究课题。请你帮助他们完成下面的实验研究报告。
(1)实验目的：探究洋葱肥大的鳞茎中所含的糖是淀粉还是可溶性还原糖。
(2)实验原理：淀粉可用_______来检测，可溶性还原糖可用_______试剂来检测。
(3)实验器材：洋葱、所需试剂和仪器等(略)。
(4)实验步骤：
Ⅰ.鉴定可溶性还原糖：
①制备洋葱组织样液，取样液2 mL注入试管；
②____________________________________________；
③观察颜色变化。
Ⅱ.鉴定淀粉：
①制备洋葱组织样液，取样液2 mL注入试管；
②____________________________________________；
③观察颜色变化。
(5)预期实验结果与结论：
现象 结论
①若步骤Ⅰ出现________，步骤Ⅱ出现__________ 说明洋葱鳞茎中同时含有还原糖和淀粉
②若步骤Ⅰ___________________，步骤Ⅱ________________ 说明洋葱鳞茎中所含的糖类只有还原糖而没有淀粉
③若_______________________________ 说明洋葱鳞茎中没有还原糖，只有淀粉
【答案】(2)碘液　斐林
(4)Ⅰ.②加入新制的斐林试剂1 mL混匀，将试管置于50～65 ℃的水浴锅中加热2 min
Ⅱ.②加入2滴碘液　(5)①砖红色沉淀　蓝色　②出现砖红色沉淀　不出现蓝色　③步骤Ⅰ不出现砖红色沉淀，步骤Ⅱ出现蓝色
【解析】本实验是探究性实验，目的是探究洋葱鳞茎中所含的糖类是淀粉还是可溶性还原糖。向洋葱组织样液中加入碘液，若出现蓝色，说明含有淀粉；加入斐林试剂，水浴加热2 min后，若出现砖红色沉淀，说明含有可溶性还原糖。预期实验结果与结论时，注意有三种不同情况：①同时含有可溶性还原糖和淀粉；②只含有可溶性还原糖；③只含有淀粉。

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