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高考二轮复习
第01讲
细胞中的元素和化合物
专题一 细胞的物质基础和结构基础
目录
CONTENTS
02
知识建构
01
考情分析
03
考点突破
04
长句作答
考点一 细胞中的无机物
考点二 细胞中的有机物
01 核心提炼·考向探究
考向1 水的存在形式和理化性质
考向2 细胞内水的产生与消耗以及水在生活中的应用
考向3 无机盐的存在形式和功能
02 真题研析·规律探寻（2大题型）
03 题型归纳·以题定考
01 核心提炼·考向探究
考向1 糖类和脂质的种类、分布、生理功能及合成
考向2 功能蛋白或特殊核酸分子的结构与功能研究
考向3 综合基因表达考查蛋白质与核酸的合成过程
02 真题研析·规律探寻
03 题型归纳·以题定考（3大题型）
04 联系生活·知识应用
04 归纳总结·知识联系
01
考情分析
PART ONE
考点要求 考题统计 考情分析
2022湖北卷（2分） 2021全国卷（6分） 2021山东卷（2分） 2021浙江卷（2分) 命题规律：
高考常考查的是生命的物质基础，突出生命的整体性，即物质与结构与生命活动的联系。并不是单纯考查细胞的元素与化合物的组成
综合各地考题来看，常以蛋白质的结构与功能为重点，水与无机盐也是高频考点
以选择题为主，特点是具有综合性与对比性以及与代谢的联系
命题预测：会以选择题，简答题的形式出现，考查六种化合物的功能
2023海南卷（2分） 2023湖北卷（2分） 2021海南卷（2分） 2023山东卷（2分） 2022浙江卷（2分）
考情分析
细胞中的无机物
细胞中的有机物
02
知识建构
PART TWO
知识建构
03
考点突破
PART Three
核心考向
提炼
01 核心提炼·考向探究
考点一 细胞中的无机物
水
01
02
03
04
水的理化性质
良好的溶剂、具有流动性、
具有较高的比热容
水的存在形式
自由水和结合水，二者可相互转化
产生和消耗水的反应
产生水：脱水缩合反应等
消耗水：物质水解等
水在生产生活中的应用
种子储存将水分晒干、种子萌发
01 核心提炼·考向探究
考点一 细胞中的无机物
02
03
01
无机盐
大多数以离子形式存在，少数可以以化合物的形式如碳酸钙
存在形式
增加盐的摄入会增加高血压及其他心血管疾病的患病风险，高盐饮食与骨质疏松症、糖尿病等相关。并不是所有的人群都适合低盐饮食，某些疾病患者可能要维持相当水平的盐摄入。
与生活的联系
参与构成细胞内某些复杂化合物
维持生命活动的正常进行是必不可少的
维持生物体内的酸碱平衡,渗透压平衡
功能
01 核心提炼·考向探究
考点一 细胞中的无机物
重要考向探究
示例：种子在成熟过程中需要大量的自由水，而当种子收获后进行晾晒，就会丢失大量的自由水，而结合水的含量也会增加（因为细胞内胶体物质增加）。这样，细胞内的水可能自由水多，也可能结合水多。
生命活动的活跃状态与水的关系
细胞中自由水和结合水的比值与代谢、抗逆性的关系
自由水/结合水 高，代谢旺盛，抗逆性弱；
自由水/结合水 低，代谢旺盛，抗逆性强。
无机盐的存在形式
细胞中大多数无机盐以离子的形式存在；组成细胞的各种元素则大多以化合物的形式存在。
01 核心提炼·考向探究
考点一 细胞中的无机物
（2021山东卷.不定项）1.关于细胞中的 H2O 和 O2，下列说法正确的是（ ）
A．由葡萄糖合成糖原的过程中一定有 H2O 产生
B．有氧呼吸第二阶段一定消耗 H2 O
C．植物细胞产生的 O2 只能来自光合作用
D．光合作用产生的 O2 中的氧元素只能来自于 H2O
【答案】ABD
胡萝卜、土豆等有些植物细胞含有过氧化氢酶，可以分解过氧化氢生成O2
02 真题研析·规律探寻
考点一 细胞中的无机物
单糖
多糖
脱水缩合
丙酮酸+H2 O生成CO2和[H]
水的光解
来源
02 真题研析·规律探寻
考点一 细胞中的无机物
【答案】A
（2021·浙江卷）2.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．Mg2+存在于叶绿体的类胡萝卜素中
B．HCO3- 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
HCO3-、H2PO4-对体液pH 起着重要的调节作用
哺乳动物血液中Ca2+含量过低，易出现肌肉抽搐
I是组成甲状腺激素的重要元素
02 真题研析·规律探寻
考点一 细胞中的无机物
细胞中的无机物在高考命题中会结合新情境信息对水和无机盐的吸收、存在形式、代谢与功能等内容进行考查，题型以选择题为主，难度适中
命题
角度
水参与细胞中的代谢过程，如参与光合作用、呼吸作用等
01
水盐平衡调节中水和无机盐的吸收和排出
无机盐的功能是考查的重点
02
03
1.(不定项)碳酸酐酶由一条卷曲的多肽链和一个锌离子构成，是红细胞内一种重要的蛋白质，在CO2的运输中具有重要意义。在人体组织中，该酶催化CO2与水结合生成H2CO3，H2CO3解离为HCO3-，从红细胞中运出。在肺部，该酶催化反应向相反方向进行(如下所示)。下列相关叙述正确的是( )
A．碳酸酐酶催化的反应速率受到CO2的扩散速率限制
B．碳酸酐酶对维持血浆和细胞中的酸碱平衡有作用
C．碳酸酐酶可催化上述反应朝不同方向进行，因此不具有高效性
D．锌离子参与酶的组成，说明无机盐离子对于维持生命活动有重要作用
【答案】ABD
无机盐的功能
03 题型归纳·以题定考
考点一 细胞中的无机物
题型01 水和无机盐的吸收、存在形式、代谢与功能
2.在农业增产的诸多影响因素中，农业灌溉是最主要的因素之一。为探究不同的节水灌溉方式对玉米植株生物量的影响，选择低压管灌、膜下滴灌和喷灌这3 种节水灌溉方式进行实验， 在整个生长期内灌溉定额水分，在其他条件相同且适宜的环境下培养并测定3 种灌溉方式下玉米生物量的变化情况，结果如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A．植株在不同生长期，膜下滴灌方式均是使作物生长的最有效灌溉方式
B．玉米植株在抽雄期到灌浆期生物量增长速度最快，细胞中自由水/结合水的比值最大
C．成熟期玉米生物量最多与植株所有细胞都吸收了大量水分有关
D．灌浆期吸收的水分只有一小部分用于有机物合成
【答案】C
注：生物量是指某一时刻单位面积内的有机物质总量。
实验目的
控制单一变量
生物量代表有机物的量，跟水分吸收没有直接关系
题型02 水和无机盐的探究实验分析
03 题型归纳·以题定考
考点一 细胞中的无机物
04 联系生活·知识应用
考点一 细胞中的无机物
生活中的现象 对现象的解释
种子储存时需将种子晒干 减少自由水含量,降低种子的代谢,延长种子寿命
干种子用水浸泡后仍能萌发 自由水含量极低的种子仍保持其生理活性
低温环境下减少花卉浇水量 提高花卉对低温的抗性
鲜种子放在阳光下曝晒,其重量减轻 自由水散失,代谢减弱
干种子放在试管中,用酒精灯加热,试管壁上有水珠 种子晒干后,仍含有结合水,用酒精灯加热,干种子会失去结合水
炒熟的种子浸泡后不萌发 失去结合水的细胞失去生理活性
核心考向
提炼
01 核心提炼·考向探究
考点二 细胞中的有机物
01 核心提炼·考向探究
考点二 细胞中的有机物
多样性的原因
变性
基本单位：氨基酸
功能
蛋白质
至少有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上
结构蛋白、催化、运输、调节和免疫等功能
氨基酸种类数目排列顺序不同，肽链盘曲折叠的方式及形成的空间结构的不同
变性是由于高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致的蛋白质的空间结构发生了不可逆变化脑链变得松散，丧失了生物活性，但是肽键一般不断裂可与双缩脲试剂产生紫色反应
01 核心提炼·考向探究
考点二 细胞中的有机物
良好储能物质
脂质
主要能源物质
糖类
糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪
脂肪一般只在糖类代谢发生障碍，引起供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类
01 核心提炼·考向探究
考点二 细胞中的有机物
核酸
中文名称：
核糖核酸
RNA
构成元素：
C、H、O、N、P
部分病毒的遗传信息储存在RNA中
中文名称：
脱氧核糖核酸
DNA
构成元素：
C、H、O、N、P
含有碱基:A、T、G、C
储存、传递遗传信息的生物大分子
含有碱基:A、U、G、C
01 核心提炼·考向探究
考点二 细胞中的有机物
糖类中包含丰富的化学能，它们在代谢过程中可以被氧化分解，释放出能量。这些能量可以用于细胞代谢各种生物活动，如细胞运动、蛋白质合成等。
糖类与能源物质的关系
蛋白质在细胞内、外和膜上广泛存在，其结构多样，决定了其功能复杂，是细胞生命活动的主要承担者，是细胞内外识别的重要分子标签，这取决于其结构的特异性，比如抗原和抗体的识别
蛋白质的结构特异性在细胞乃至个体稳态中的功能意义
并非所有的糖都是还原糖,如淀粉、纤维素、蔗糖都是非还原糖,不能用斐林试剂检测。
还原糖的鉴定
单糖不能水解,可直接被细胞吸收,而二糖、多糖一般需要水解成单糖后才能被细胞吸收,植物细胞可以直接吸收蔗糖。
糖类如何被细胞吸收
糖类并非都是能源物质,如核糖、脱氧核糖、纤维素等不参与氧化分解提供能量。
糖类与能源物质的关系
01
05
04
02
03
重要
考向探究
02 真题研析·规律探寻
考点二 细胞中的有机物
（2023山东卷）1.细胞中的核糖体由大、小2个亚基组成。在真核细胞的核仁中，由核rDNA转录形成的rRNA与相关蛋白组装成核糖体亚基。下列说法正确的是（ ）
A．原核细胞无核仁，不能合成rRNA
B．真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成
C．rRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子
D．细胞在有丝分裂各时期都进行核DNA的转录
【答案】B
核糖体成分：rRNA和蛋白质
核仁与某种RNA的合成以及核糖体形成有关
位于mRNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基
蛋白质的合成场所核糖体
细胞在有丝分裂分裂期染色质变成染色体，核DNA无法解旋，无法转录
02 真题研析·规律探寻
考点二 细胞中的有机物
（2021全国卷）2.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
【答案】C
细胞液主要存在于液泡中，充盈的液泡使植物细胞保持坚挺
结合水与细胞内其他物质相结合，是植物细胞结构的重要组成成分
细胞的有氧呼吸第二阶段消耗水，第三阶段产生水
自由水参与细胞代谢活动，故自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动，自由水与结合水比值越高，细胞代谢越旺盛
02 真题研析·规律探寻
考点二 细胞中的有机物
细胞中的有机物在高考命题中会结合新情境信息对糖类和脂质的种类、分布、生理功能及合成，最新研究的功能蛋白或特殊类型的核酸分子的结构与功能研究等等内容进行考查，题型以选择题为主，难度较大。
命题
角度
结合细胞结构考查糖类和脂质的种类、分布、生理功能及合成。高考中常以种子形成和萌发过程为情境，考查该过程中糖类和脂质发生的变化。
01
考查蛋白质与核酸的元素组成、结构和功能的多样性，综合基因表达考查蛋白质与核酸的合成过程中的有关内容。
蛋白质与核酸是高考命题重点。高考中会结合最新研究的功能蛋白或特殊类型的核酸分子的结构与功能研究等情境进行考查。
02
03
1.脂滴是细胞内脂质储存的主要场所，其形成与内质网有关，在细胞代谢和应激响应中发挥重要作用。其中主要储存的是脂肪、固醇、磷脂等脂类物质，就像细胞的储藏室，在其中积累有用的物质。下列叙述错误的是
A．脂滴存在于原核细胞和真核细胞中，参与细胞内营养物质的积累
B．脂滴中的物质可作为储能物质、信号分子、细胞膜的基本支架
C．脂滴中的脂肪与糖原的组成元素相同，但是碳、氢元素的含量大于糖类
D．脂滴中的胆固醇是动物细胞膜的组成成分，参与脂质的运输
【答案】A
脂滴存在于真核细胞中
03 题型归纳·以题定考
考点二 细胞中的有机物
题型01 糖类和脂质的种类、分布、生理功能及合成
2.核酸是生物体内重要的化合物，当用蛇毒磷酸二酯酶处理小鼠核酸时，得到的产物是5′—核苷酸（五碳糖的5′位连接磷酸）的混合物，当用牛脾磷酸二酯酶处理小鼠核酸时，产物是“3′—核苷酸”（五碳糖的3′位连接磷酸）的混合物。下列有关核酸的叙述，错误的是（ ）
A．用上述两种酶分别处理核酸均可得到4种水解产物
B．蛇毒磷酸二酯酶发挥作用的机理是提高反应所需的能量
C．上述实验证明核苷酸是通过3′，5′—磷酸二酯键连接而成的
D．小鼠体内的核酸主要存在于细胞核中，并且可以与蛋白质相结合
【答案】ABD
降低活化能
DNA，而不是核酸，主要存在于细胞核中
03 题型归纳·以题定考
考点二 细胞中的有机物
题型02 蛋白质和核酸的结构和功能关系
3.生命的物质基础是组成细胞的元素和化合物。下图中序号代表不同的化合物,面积代表该化合物的含量,其中Ⅰ和Ⅱ代表两大类化合物。请据图分析,下列叙述正确的是(　　)
组成细胞的化合物
A.若Ⅴ和Ⅵ分别代表蛋白质和脂质,则Ⅶ代表无机盐
B.细胞干重和鲜重中含量最多的化合物分别是Ⅴ和Ⅲ
C.医用生理盐水和糖溶液中的溶质分别属于Ⅳ和Ⅴ
D.干旱环境下的植物细胞中,含量最多的化合物是Ⅴ
【答案】B
Ⅰ和Ⅱ两大类化合物分别是无机物和有机物
Ⅶ可能代表糖类和核酸
干旱环境下的植物细胞中,含量最多的化合物依然是Ⅲ(水),
03 题型归纳·以题定考
考点二 细胞中的有机物
题型03 细胞内物质的综合联系应用
蛋白质、ATP、ADP、NADPH、叶绿素、核酸(DNA、RNA)等
ATP、ADP、NADPH、核酸(DNA、RNA)、磷脂
叶绿素
蛋(甲硫)氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸;多数蛋白质
血红素
甲状腺激素等
04 归纳总结·知识联系
考点二 细胞中的有机物
构成DNA病毒
与某些蛋白质结合
产生RNA
形成染色体
DNA数目加倍
DNA
与某些蛋白质结合
与DNA聚合酶等结合
与RNA聚合酶结合
“核酸—蛋白质”复合物是指由核酸和蛋白质组成的复合物，常见“核酸—蛋白质”复合物
04 归纳总结·知识联系
考点二 细胞中的有机物
构成RNA病毒
与某些蛋白质结合
产生DNA
形成核糖体
RNA数目加倍
RNA
与某些蛋白质结合
与DNA聚合酶等结合
与逆转录酶结合
“核酸—蛋白质”复合物是指由核酸和蛋白质组成的复合物，常见“核酸—蛋白质”复合物
04 归纳总结·知识联系
考点二 细胞中的有机物
04
长句作答
PART FOUR
填空类型01 无机盐的作用
知识必背
例1．当发生山体塌方，为了救出被掩埋人员，要迅速打通生命通道，向被困人员输送水和营养液。人体所需要的营养物质主要是水、无机盐、维生素、糖类、脂质和蛋白质。这些营养物质在人体细胞中有着重要的作用。
（1）被运送的牛奶、奶粉中都添加钙、铁等元素。其中碳酸钙是人体骨骼和牙齿中的重要组成部分，铁是血红蛋白的重要成分，这说明无机盐的生理作用是 ；
（2）如果钙离子的含量太低，会出现肌肉抽搐现象，这说明无机盐的生理作用是 。
参与构成细胞中某些复杂的化合物
维持细胞和生物体正常的生命活动
典例分析
例2.不同生物组织细胞中的各种化合物的含量是有差别的。如图为生物体内某些化合物的部分模式图，请据图回答问题：
(1)镁是构成叶绿素的元素，铁是构成血红素的元素，说明无机盐的作用是 。
例3.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。该实例体现了无机盐的作用是 。
参与构成细胞中某些复杂化合物
具有调节酸碱平衡的作用
典例分析
填空类型02 蛋白质多样性的原因
知识必背
例1：动物体内产生的特异性抗体的种类超过百万种，从氨基酸的角度分析，抗体的结构具有多样性的原因是 。
例2：一个蛋白质分子往往含有成百上千个氨基酸，请从氨基酸的角度分析蛋白质种类多样性的原因 。
例3：自然界中的蛋白质多种多样的根本原因是 。
氨基酸的种类、数量、排列顺序不同，肽链盘曲折叠方式及其形成的空间结构不同
氨基酸的种类、数量、排列顺序不同
控制蛋白质合成的DNA分子具有多样性
典例分析
与糖类相比，脂肪是良好储能物质的原因
脂肪和糖类均由C、H、O三种元素组成，相同质量的糖类和脂肪，脂肪中C、H含量高,而O含量低,故脂肪氧化分解释放的能量多。
填空类型03 脂肪是良好储能物质的原因
知识必背
例1：呼吸商是物质氧化分解时释放CO2的量与消耗O2的量的比值,糖类的呼吸商等于1,而脂肪的呼吸商却小于1,请从糖类和脂肪的元素组成方面分
析原因:
脂肪和糖类均由C、H、O三种元素组成,但脂肪中C、H含量高,而O含量低,故脂肪氧化分解释放的能量多,需要的O2多,产生的H2O多
典例分析
例2（节选）：花生种子中储藏的物质以脂肪（油）为主，并储藏在细胞的油体（植物细胞的一种细胞器）中。种子萌发时，脂肪水解成脂肪酸和甘油，脂肪酸和甘油又分别在多种酶的催化作用下，形成葡萄糖，最后转变成蔗糖，并转运至胚轴，供给胚的生长和发育（如图）。请回答下列问题：
（2）油料种子萌发初期（真叶长出之前），干重先增加、后减少，导致种子干重增加的主要元素是O（填“C“‘N”或“O”）。真叶长出之后，干重增加，原因是 。
（4）实验证明，相同质量的脂肪彻底氧化分解所释放的能量比糖类多。在有氧呼吸过程中，释放能量最多的阶段
是第三阶段。因此，相同质量的脂肪和糖类在化学元素含量上最主要的不同点是 。
相同质量的脂肪中所含的氢(氢、碳)元素比糖类多
典例分析
真叶通过光合作用制造了有机物
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