资源简介

(共62张PPT)
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
H
N、P、S、K、Ca、
Mg
Fe、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N
N、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.(2024·江苏南京二模)下列关于细胞中元素的叙述,正确的是(　　)
A.脂肪酸、性激素、淀粉的组成元素都是C、H、O
B.碳作为生命的核心元素占人体细胞鲜重比例最大
C.常用放射性同位素14C、15N、32P进行生物学研究
D.细胞中的血红蛋白由于含大量元素铁而呈现红色
A
解析 脂肪酸、性激素、淀粉的组成元素都是C、H、O,A项正确;氧元素占人体细胞鲜重比例最大,B项错误;15N不是放射性同位素,而是稳定同位素,C项错误;铁是微量元素,D项错误。
2.(2024·重庆卷)下表是据《中国膳食指南》得到的女性3种营养元素的每天推荐摄入量,据表推测,下列叙述错误的是(　　)
年龄段 元素种类及摄入量 钙/(mg·d-1) 铁/(mg·d-1) 碘/(μg·d-1)
0.5~1岁 350 10 115
25~30岁(未孕) 800 18 120
25~30岁(孕中期) 800 25 230
65~75岁 800 10 120
A.以单位体重计,婴儿对碘的需求高于成人
B.与未孕相比,孕中期女性对氧的需求量升高
C.对25岁与65岁女性,大量元素钙的推荐摄入量不同
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
C
解析 由表格数据可知,婴儿每天的碘推荐摄入量为115 μg,成人为120 μg,相差不大,但成人的体重远高于婴儿,所以以单位体重计,婴儿对碘的需求高于成人,A项正确;碘是甲状腺激素的重要组成成分,由表格数据可知,孕中期女性碘的推荐摄入量高于未孕女性,由此推测孕中期孕妇的新陈代谢加快,与未孕女性相比,孕中期女性对氧的需求量升高,B项正确;大量元素主要有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,由表格数据可知,对25岁与65岁女性,钙的推荐摄入量相同,均为800 mg/d,C项错误;维生素D可以促进人体对钙的吸收,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NADH
D
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) KNO3 CaCl2·2H2O MgSO4·7H2O (NH4)2SO4
甲组 完全培养液 25 000 150 250 134
乙组 只缺钾的培养液 0 150 250 134
A.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.(2024·甘肃卷)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.用苏丹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
C
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项正确;油橄榄子叶中富含脂肪,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项正确;油橄榄种子在萌发过程中进行细胞呼吸,消耗有机物,故有机物的总量减少,但由于分解有机物的过程中会产生许多中间代谢物,故有机物的种类增多,C项错误;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小分子脂肪酸和甘油后,可被小肠上皮细胞吸收,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
1 mL　
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 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
吸光值 0.616 0.606 0.595 0.583 0.571 0.564
葡萄糖含量/(mg·mL-1) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
(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/mL
2.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.某校生物兴趣小组进行了生物组织中还原糖检测的实验(如图所示),下列叙述正确的是(　　)
A.实验材料选择时,用苹果比用绿色植物叶片的效果要好
B.在进行组织样液检测时,加入斐林试剂后就能出现砖红色沉淀
C.用于该实验检测的斐林试剂也可用于检测蛋白质,只是添加试剂的顺序不同
D.由于斐林试剂不稳定,使用时要先加0.1 g/mL的NaOH溶液,后加入
0.05 g/mL的CuSO4溶液
答案 A　
解析 在实验材料选择方面,用苹果比用绿色植物叶片的效果要好,因为绿色植物叶片为绿色,会影响实验结果的观察,A项正确;在进行组织样液检测时,加入斐林试剂并水浴加热后,才能出现砖红色沉淀,B项错误;斐林试剂和双缩脲试剂的成分相同,但斐林试剂的乙液的质量浓度比双缩脲试剂的B液的质量浓度大,所以用于该实验检测的斐林试剂不可直接用于检测蛋白质,C项错误;由于斐林试剂不稳定,故需现配现用,甲液、乙液混合均匀后使用,不应该分开使用,D项错误。
考法二　糖类、脂肪和蛋白质的检测实验的拓展应用
2.(2025·广东广州模拟)奶茶常用大量含葡萄糖的糖浆进行调味,经常饮用奶茶容易导致人体患糖尿病等。某生物兴趣小组从某奶茶店买回一杯用鲜奶调制的酒酿奶茶(颜色为白色),欲对其相关成分进行鉴定。下列相关叙述正确的是(　　)
A.加入斐林试剂混匀后可观察到奶茶由白色变成砖红色
B.若该奶茶使用了鲜奶,加入双缩脲试剂并混匀,可观察到颜色变紫
C.将苏丹Ⅲ染液滴进奶茶中,若呈橘黄色,则说明奶茶中含有脂肪
D.加入酸性重铬酸钾溶液呈灰绿色,可以说明该奶茶中含有酒精
B
解析 用斐林试剂检测还原糖时需要水浴加热,仅混匀不能观察到奶茶由白色变成砖红色,A项错误;若该奶茶使用了鲜奶,鲜奶中含有蛋白质,蛋白质与双缩脲试剂反应能产生紫色,B项正确;苏丹Ⅲ染液本身有颜色,直接滴加染液后会对实验结果造成干扰,C项错误;葡萄糖、酒精等都会与酸性重铬酸钾溶液反应呈灰绿色,因此不能说明该奶茶中一定含有酒精,D项错误。
聚焦表达 回扣落实
1.(识记表达类)根系是植物吸收水分的主要器官。根细胞内水分的主要作用是 　 (答出两点即可)。
2.(原理推断类)衰老的细胞中含水量相对较低,而新生的细胞中含水量相对较高,由此说明水与细胞代谢的关系是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
3.(原因分析类)对于患急性肠炎的病人,治疗时经常需要输入生理盐水,原因是___________________________________________________________
。
结合水是根细胞结构的重要组成部分;自由水参与根细胞内的生物化学反应;自由水是细胞内良好的溶剂
患急性肠炎的病人因腹泻而丢失水分的同时也丢失了大量的无机盐,为了维持体内水和无机盐平衡,需要补充生理盐水
水的相对含量越高,细胞代谢越旺盛
4.(实验探究类)现有谷类种子和油料种子各一组,请根据种子在适宜条件下萌发时O2消耗量与CO2释放量的关系,设计实验以确定种子的类型(要求:简要写出实验思路并预期实验结果及结论)。
实验思路:分别检测这两组种子萌发时O2消耗量与CO2释放量的比值(或CO2释放量与O2消耗量的比值),并比较两组比值的大小。预期实验结果和结论:萌发时O2消耗量与CO2释放量的比值低(或CO2释放量与O2消耗量的比值高)的一组为谷类种子;萌发时O2消耗量与CO2释放量的比值高(或CO2释放量与O2消耗量的比值低)的一组为油料种子

展开更多......

收起↑