资源简介 中小学教育资源及组卷应用平台第02讲 细胞中的元素和化合物目 录01考情解码·考点定标 202体系构建·思维领航 303考点突破·考向探究 3考点一 组成细胞的元素和化合物 3知识点1 组成细胞的元素 3知识点2 组成细胞的化合物 4考向 分析组成细胞的元素和化合物 4考点二 细胞中无机物 5知识点1 细胞中的水 5知识点2 细胞中的无机盐 6重难点透析 水与细胞代谢的全面解析考向1 细胞中水的特点与功能 8考向2 无机盐的功能及相关实验 9考点三 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 11知识点1 还原糖的检测 11知识点2 脂肪的检测 12知识点3 蛋白质的检测 12考向 还原糖、脂肪和蛋白质的检测 1404真题感知·命题洞见（含2025年高考真题） 1605 学以致用·能力提升 18一、教材知识链接 18二、教材深挖拓展 18三、无机盐功能的验证 19考点要求 考查形式 2025年 2024年 2023年细胞中的元素和化合物 选择题 非选择题 \ 重庆·T2，2分 湖南卷T1，2分水和无机盐 选择题 非选择题 安徽卷，T9,2分 浙江1月卷，T2,2分 福建卷，T2,2分 海南卷，T4,2分 湖南卷T5，2分检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 选择题 非选择题 黑吉辽蒙卷，T11,2分 浙江1月卷，T25，15分 江苏卷，T3,2分 北京卷，T14,2分 重庆卷，T7,2分考情分析： 1．从命题题型和内容上看，高考命题不多，试题以选择题为主，题目容易，主要从以下几方面考查：组成细胞的四种有机物及相关实验、组成细胞的无机物。 2．从命题思路上看，试题情境主要选自大学教材中的相关知识，要求学生在题干信息提取加工的基础上，结合教材原型知识进行作答，通常是考查学生已学知识在新情境中的迁移应用。核心素养的考查主要是生命观念和科学思维的考查，引导学生用模型认知与建构等科学思维深入理解相关概念，形成结构与功能等生命观念。复习目标： 1.说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成。 2.通过比较自由水和结合水在生物体内的含量及作用，形成“生命活动都离不开水”的观念。(生命观念) 3．运用归纳与概括的思维方法，探讨组成细胞的化学元素的种类和含量，总结水和无机盐的种类和作用。(科学思维) 4．通过检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验，掌握检测原理和方法。(科学探究)考点一 组成细胞的元素和化合物知识夯基知识点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（1）统一性：组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到（即种类上具有统一性）。（2）差异性：从各种元素的相对含量分析，细胞与无机自然界大不相同（即含量上具有差异性）。2.种类：常见的20多种（1）按含量分①大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等元素②微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等元素（含量少不代表不重要，速记口诀：铁门碰新木桶）按功能分①主要元素：C、H、O、N、P、S②基本元素：C、H、O、N③最基本元素：C（生命的核心元素）3.来源：有选择地从无机环境中获取（生物界与非生物界存在差异性的原因）4.存在形式：大多以化合物的形式存在【易错提醒】细胞中含量最多的4种元素：C、H、O、N。细胞中的四种元素含量分析：在细胞的鲜重中O>C>H>N(含量最多的元素是氧元素，但数量最多的是氢原子)；在细胞的干重中，C>O>N>H。造成这种差异的主要原因是水的含量不同。知识点2 组成细胞的化合物1.无机化合物①水：鲜重最多，大多为自由水；②无机盐：大多以离子形式存在；2.有机化合物①糖类：只含C、H、O（能源物质）② 脂质：主要含C、H、O，此外还含N、P（储能物质）③ 蛋白质：主要含C、H、O、N (S)（ 结构物质）④ 核酸：含 C、H、O、N、P （遗传物质）【名师提醒】教材隐性知识：一个分子或一个原子是（填“是”或“不是”）一个系统，不是（填“是”或“不是”）生命系统，其理由是一个分子或一个原子不能独立完成生命活动。【易错辨析】(1)Ca、Mg、Fe、Mn、Cu是组成细胞的微量元素。( × )Ca、Mg属于大量元素(2)在沙漠植物仙人掌的活细胞中含量最多的化合物是蛋白质。( × )活细胞中含量最多的化合物是水考向研析考向 分析组成细胞的元素和化合物例1．夏天的小龙虾是人们餐桌上的一道美食，小龙虾更以口味虾闻名。下列关于小龙虾的说法，错误的是（ ）A．体内含量最多的有机物是蛋白质B．含有多种人体必需的Fe、Mo、Mg、Zn等微量元素，有助于稳定人体神经系统C．外壳中含有的几丁质和植物的纤维素同为高分子多糖D．细胞中大分子的有机化合物都是以碳链为基本骨架【答案】B【解析】细胞中含量最多的有机物是蛋白质，因为蛋白质是生命活动的主要承担者，A正确；组成生物体的Mg元素为大量元素，不是微量元素，B错误；几丁质又称壳多糖，是一种含氮多糖，其结构与纤维素相似，C正确；生物体内的有机化合物都是以碳链为基本骨架，如葡萄糖也是以碳链为基本骨架，D正确。【变式训练1·变考法】下列关于组成细胞的元素及化合物的叙述，错误的是（ ）A．脂肪、磷脂分子中都含有脂肪酸B．ATP、NADPH、mRNA都含有P元素C．脱氧核糖核酸彻底水解可形成五种有机物D．C元素在干重中含量最多，因而被称为最基本元素【答案】D【解析】脂肪是由一分子甘油和三分子脂肪酸构成，磷脂是由甘油、脂肪酸、磷酸等物质构成，所以脂肪、磷脂分子中都含有脂肪酸，A正确；ATP、NADPH、mRNA都含有磷酸基团，都含P元素，B正确；脱氧核糖核酸彻底水解后，会形成磷酸、脱氧核糖以及四种含氮碱基，其中有机物共有五种，C正确；C元素是构成生物大分子的基本骨架，所以C是最基本元素，D错误。【变式训练2·变载体】无花果是一种开花植物，主要生长于热带和温带，是世界上最古老的栽培果树之一。无花果中含有苹果酸、柠檬酸、脂肪酶等，具有促进排便、增强消化功能、保护心血管等功效。下列叙述正确的是（ ）A．新鲜无花果细胞中无机物的含量大于有机物B．无花果中含有丰富的微量元素，如锰、锌、钙等C．不同生物组织的细胞中各种化合物的含量有差别D．无花果细胞和人体细胞中元素的种类大致相同【答案】ACD【解析】活细胞中，细胞内含量最多的化合物是水，占70% 90%，无机物的含量大于有机物的含量，A正确；钙元素属于大量元素，B错误；不同生物组织的细胞中各种化合物的含量有差异，C正确；不同生物体内所含有的元素种类大体相同，这体现了生物界的统一性，D正确。考点二 细胞中的无机物知识夯基知识点1 细胞中的水1.水的含量：生物体的含水量随着生物种类的不同而有所差别。（水生>陆生）2.水的特性①水分子具有极性，是良好的溶剂。②水分子之间的氢键不断地断裂，又不断地形成，使水具有流动性。（氢键是一种弱的静电引力）③水具有较高的比热容，水的温度相对不容易发生改变。3.存在形式、作用项目 结合水（种子烘干丧失） 自由水（种子晒干丧失）概念 与细胞内的其他物质相结合的水， 叫做结合水 细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动，叫做自由水作用 是细胞结构的重要组成部分 ①细胞内良好的溶剂 ②参与生物化学反应 ③为细胞提供液体环境 ④运送营养物质和代谢废物4.自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系（冬小麦细胞中的结合水含量可高于自由水）知识点2 细胞中的无机盐1.存在形式：细胞中大多数无机盐以离子的形式存在（阳离子：Na+、K+、Ca2+；阴离子：Cl-、SO42-等）2.吸收方式：主要为主动运输（通过离子通道进出细胞时为协助扩散）3.作用：（1）某些重要化合物的组成部分。（如：Mg 是构成叶绿素的元素；Fe 是构成血红素的元素；）（2）对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用（如：人体内 Na+ 缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低→肌肉酸痛、无力。）Ca2+ 的含量太低→抽搐； Ca2+的含量太高→肌无力（3）对维持细胞酸碱平衡非常重要。（4）维持正常渗透压，即水盐平衡。（细胞外液渗透压：Na+、Cl-细胞内液渗透压：K+）4.常见元素的功能及含量异常的表现元素 功能 含量异常的表现Fe 血红素分子的重要组成成分 缺铁性贫血症Mg 叶绿素分子的重要组成成分 植物叶绿素合成受阻，影响光合作用Zn 很多酶的结构中心 生长发育不良(侏儒症)，生殖腺功能受阻Ca 骨骼、牙齿的重要组成成分 儿童易患佝偻病，中老年人易患骨质疏松、痉挛等(血钙)维持肌肉细胞的兴奋性 动物血钙过低时，会出现抽搐现象；血钙过高时，会患肌无力I 甲状腺激素的重要组成成分 甲状腺肿大，儿童的智力和体格发育出现障碍(呆小症)B 促进花粉的萌发和花粉管的伸长 油菜缺硼时，会导致“花而不实”K 促进植物体内淀粉的运输；维持动物细胞内液渗透压 植物缺K时抗逆能力减弱，易受虫害侵袭Na 主要维持动物细胞外液的渗透压 过低时不能维持细胞的正常形态N 蛋白质、ATP、NADP＋、叶绿素、核苷酸等的组成元素之 植物缺N时，植株矮小，叶片薄而黄P ATP、NADP、核苷酸、磷脂等的组成元素之一；动物骨骼牙齿的组成成分 植物缺P时，开花迟而小，植株矮小【名师提醒】教材隐性知识：(1)(必修1 P22“拓展应用1”改编)对于患急性肠胃炎的病人，治疗时经常需要输入生理盐水，原因是什么？患急性肠胃炎的病人因腹泻而丢失水的同时也丢失了大量的无机盐，为了维持体内水盐平衡，需要补充生理盐水。(2)(必修1 P22“思考·讨论”改编)为什么植物缺少N、Mg、P会影响其光合作用？N、Mg是组成叶绿素的成分，N、P是组成叶绿体类囊体膜和ATP的成分，N也是组成与光合作用有关酶的成分，因此植物缺少N、Mg、P会影响其光合作用。【易错辨析】(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)(×)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)无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，不参与有机物的合成。(2020·江苏卷，1C)(×) 无机盐也参与有机物的合成，如Mg2＋参与构成叶绿素。(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)(×) 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)(×) 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)(×) 磷是大量元素。重难点透析 水与细胞代谢的全面解析1.调节：抗利尿激素（对水进行重吸收）2.吸收：利用自由扩散、协助扩散的方式跨膜运输3.产生过程举例：①光合作用光暗应阶段（叶绿体基质）；②有氧呼吸第三阶段（线粒体内膜）；③ATP的合成（场所：细胞质基质、叶绿体、线粒体）；④细胞内单糖合成多糖；⑤核糖体上氨基酸脱水缩合（核糖体）；⑥DNA分子复制、转录（在真核细胞中，磷酸二酯键的形成场所为细胞核、线粒体、叶绿体）。4.利用过程举例：①光合作用光反应阶段（叶绿体类囊体薄膜）；②有氧呼吸第二阶段（线粒体基质）；③ATP的水解（叶绿体基质等）；④肝细胞中肝糖原水解（肝脏细胞）；⑤消化道（非内环境中）中淀粉、蛋白质、脂肪的水解；⑥DNA RNA的水解。知识模型：考向研析考向1 细胞中水的特点与功能例1．地球上最早的生命孕育在海洋中，生命从开始就离不开水。下列有关水的说法错误的是（ ）A．水是无机物，不能为生物化学反应提供电子，也不能提供能量B．水是极性分子，带有不同性质电荷的分子（或离子）都易与水结合C．水分子之间能够形成氢键，使水具有流动性，在常温下维持液体状态D．水具有较高的比热容，农业上据此采用灌深水的措施预防气温过低造成的稻谷减产【答案】A【解析】水是无机物，但在光合作用等生化反应中，水可以作为电子供体，能提供电子，A错误；水是极性分子，其氧原子带部分负电荷，氢原子带部分正电荷，带有不同性质电荷的分子（或离子）易与水结合，B正确；水分子中的氧原子与其他水分子中的氢原子之间能够形成氢键，这使得水具有流动性，在常温下维持液体状态，C正确；水具有较高的比热容，意味着水吸收或放出较多热量时温度变化相对较小。农业上采用灌深水的措施，在气温过低时，水可以放出较多热量而温度下降幅度小，从而预防因气温过低造成的稻谷减产，D正确。【变式训练1·变载体】俗话说“春雨贵如油”“地里缺肥庄稼荒”，水和无机盐在农业生产中有着重要作用。下列叙述错误的是（ ）A．种子萌发时结合水与自由水的比值减小，细胞代谢增强B．一株水稻中新长叶片细胞比老叶细胞的自由水含量高C．将田里的秸秆充分燃烧后的灰烬主要是秸秆中的无机盐D．庄稼缺镁会因胡萝卜素的合成受阻而影响其光合作用【答案】D【解析】细胞内结合水与自由水的比值越小，细胞代谢越旺盛，种子萌发时细胞代谢增强，结合水与自由水的比值减小，A正确；幼嫩细胞中含水量高于老熟细胞，因此一株水稻中新长叶片细胞比老叶细胞的自由水含量高，B正确；秸秆燃烧掉的是有机物，剩下的是无机物，无机物主要指水和无机盐，水在燃烧过程中已经蒸发，只剩下无机盐，C正确；叶绿素中含有镁，胡萝卜素中不含有镁，因此庄稼缺镁不会影响胡萝卜素的合成，D错误。【变式训练2·变考法】植物细胞中的元素和化合物是细胞执行各项生命活动的物质基础。下列相关叙述错误的是（ ）A．植物细胞中不存在无机自然界中没有的特殊元素B．无机盐参与维持植物细胞的酸碱平衡，不参与有机物合成C．幼苗体内的水既可参与形成NADH，也可参与形成NADPHD．植物细胞可利用种类较少的小分子脱水合成种类繁多的生物大分子【答案】B【解析】组成生物体的化学元素在无机自然界中都存在，细胞中不存在无机自然界中没有的特殊元素，A正确；无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，参与有机物的合成，例如铁参与血红蛋白的形成，B错误；植物细胞中，在光合作用光反应阶段，水的光解可产生NADPH，在有氧呼吸第二阶段，水与丙酮酸反应可参与形成NADH，C正确；细胞中利用种类较少的小分子(单体）脱水缩合成种类繁多的生物大分子（多聚体），如许多氨基酸分子脱水缩合后通过肽键相连形成蛋白质，D正确。考向2 无机盐的功能及相关实验例2．为验证“K+是植物生成发育所必需的无机盐”，某同学将大豆幼苗放在相应的培养液中进行培养。下列与实验设计相关的叙述正确的是（ ）A．为保证根系对K+的吸收，应尽量提高培养液中K+的浓度B．将生长状况相同的植物随机分成两组，一组添加完全培养液，一组添加缺K+的培养液C．若添加完全培养液的大豆幼苗正常生长，添加缺K+的培养液不能正常生长，则说明K+是植物生成发育所必需的无机盐D．该实验说明了无机盐可以调节渗透压【答案】B【解析】培养液中钾离子的浓度应该适当，浓度过高会使植物细胞失水，A错误；实验应遵循单一变量原则，因此，将生长状况相同的植物随机分成两组，一组添加完全培养液，一组添加缺K+的培养液，B正确；出现缺钾症状后需要再向培养液中添加K+，并继续观察幼苗生长状况，这样能够起到第二次对照目的，使实验结果更具有说服力，C错误；该实验能说明“K+是植物生成发育所必需的无机盐”，并不能说明无机盐可以调节渗透压，D错误。【变式训练1·变考法】某地种植的水稻由于营养因素出现白苗病（叶片白化，全白的叶片一段时间后会枯死），农业科技人员对病因提出了两种观点。观点一：土壤中缺锌引起；观点二：土壤中缺镁引起。为探究上述哪种观点是出现白化苗的原因，某同学利用A、B、C三组长势相同的正常水稻幼苗进行了如下实验。出现白苗后，为进一步验证该观点正确，立即增设D组实验。下列说法错误是（ ）组别 培养液 实验处理 幼苗生长发育情况A 全素培养液 相同且适宜条件下培育相同的一段时间 幼苗正常生长发育B 缺锌培养液 C ① D 注：全素培养液就是含有植物所需的全部的大量元素和微量元素的培养液。A．C组①为缺镁培养液，观点二成立的理由为镁是叶绿素的组成元素B．若B组和C组均出现白化苗，说明两种微量元素缺失都会导致白化苗出现C．D组实验应选择已出现白苗病组别的幼苗，为其添加全素培养液D．上述现象说明无机盐具有维持细胞和生物体的正常生命活动的功能【答案】B【解析】本实验的目的是验证白苗病是由土壤中缺锌引起的还是由土壤中缺镁引起的，故C组①为缺镁培养液，观点二成立的理由为镁是叶绿素的组成元素，A正确；若B组和C组均出现白化苗，从科学研究的严谨角度出发，还应增加的实验步骤是将B组和C组幼苗更换为全素培养液，一段时间后观察幼苗生长情况，才能确定是否是两种微量元素缺失都会导致白化苗出现，B错误；D组实验应选择已出现白苗病组别的幼苗，为其添加全素培养液，一段时间后观察幼苗生长情况，C正确；上述现象说明无机盐具有维持细胞和生物体的正常生命活动的功能，D正确。【变式训练2·变考法】在对照实验中，控制变量可采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”；与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。下列实验中采用了加法原理的是（ ）A．“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，实验组分别作加热、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理B．阻断实验动物垂体与下丘脑之间的血液联系，观察其生殖器是否萎缩C．格里菲斯将R型活细菌和加热杀死的S型细菌混合后向小鼠注射，观察小鼠是否存活D．“验证Mg是植物生活的必需元素”实验中，完全培养液作为对照，实验组是缺Mg培养液【答案】AC【解析】比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，实验组分别作加热、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液，与自然状态相比，是添加条件，属于加法原理的应用，A正确；阻断实验动物垂体与下丘脑之间的血液联系，观察其生殖器是否萎缩，属于减法原理的应用，B错误；在肺炎双球菌的转化实验中，格里菲思向小鼠体内单独注射R型活菌、S型活菌及加热杀死后的S型菌，观察存活情况作为对照组，然后将R型活菌和加热杀死的S型菌混合后向小鼠注射，观察小鼠是否存活作为实验组，增加了实验的影响因素，属于加法原理，C正确；“验证Mg是植物生活的必需元素”实验中，对照组是完全培养液，实验组是缺Mg培养液，属于减法原理，D错误。考点三 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质知识夯基知识点1 还原糖的检测1.检测原理：还原糖＋斐林试剂砖红色沉淀。2.操作步骤：（1）取材：还原糖含量高的植物组织（提醒：要求材料颜色浅，以免影响观察）（2）制备组织样液：制浆、过滤、取液（3）颜色反应：砖红色沉淀。（提醒：需要水浴加热）3.结论：组织中含有还原糖（提醒：无法明确是哪一种还原糖）【易错提醒】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。斐林试剂不可久置，否则Cu(OH)2沉淀到试管底部后无法使用。 【名师提醒】教材隐性知识：(1)源于必修1 P24“图2－3”：构成淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖分子，但是葡萄糖的数量、连接方式等不同。(2)源于必修1 P25“批判性思维”：膳食纤维能够促进胃肠的蠕动和排空。所以，多吃一些富含膳食纤维的食物，排便就会通畅，并且减少患大肠癌的机会，还有利于降低过高的血脂和血糖等，从而有利于维护心脑血管的健康、预防糖尿病、维持正常体重等。因此一些科学家把它称作人类的“第七类营养素”。知识点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：（1）取材：花生种子浸泡去掉种皮（花生种子: 富含脂肪且没有其他颜色干扰。）（2）切片：将子叶切成若干薄片，放到盛有清水的培养皿中待用（3）制片：①染色：滴2-3滴苏丹Ⅲ染液②去浮色：50%酒精洗去浮色（苏丹Ⅲ染液溶于酒精）（4）观察：先低倍镜下寻找已着色的脂肪颗粒，再高倍镜观察知识点3 蛋白质的检测1.蛋白质检测（在碱性条件下，肽键与双缩脲试剂中Cu2+作用，产生紫色络合物。）2.斐林试剂与双缩脲试剂比较比较项目 斐林试剂 双缩脲试剂成分 甲液 乙液 A液 B液0.1 g/mLNaOH溶液 0.05 g/mLCuSO4溶液 0.1 g/mLNaOH溶液 0.01 g/mLCuSO4溶液反应原理 含醛基的可溶性还原糖将Cu(OH)2还原为Cu2O沉淀 具有两个或两个以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2＋反应生成络合物添加顺序 甲、乙两液等量混匀后立即使用 先加入A液1 mL摇匀，再加3～4滴B液摇匀反应条件 50～65℃水浴加热 不需加热反应现象 样液浅蓝色→棕色→砖红色 样液变紫色相同点 都含有NaOH、CuSO4两种成分，且所用NaOH溶液浓度都是0.1 g/mL3.三类有机物检测在操作步骤上的“三个唯一”唯一需要加热 还原糖检测，且必须水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热，则无砖红色沉淀出现唯一需要显微镜 切片法检测生物组织中的脂肪唯一使用酒精 脂肪的检测，实验用体积分数为50%的酒精洗去浮色【易错提醒】(1)具有两个或两个以上肽键的化合物皆可与双缩脲试剂产生紫色反应，颜色深浅与蛋白质浓度成正比。(2)双缩脲试剂使用时，B液过多会导致生成的蓝色Cu(OH)2遮盖产生的紫色。(3)斐林试剂甲液和双缩脲试剂A液完全相同，将斐林试剂乙液用蒸馏水稀释5倍后便成为双缩脲试剂B液，可用于蛋白质的检测。(4)物质检测实验一般不设立对照实验，若需设立对照实验，对照组应加入成分已知的物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清。【名师提醒】教材隐性知识：(必修1 P18～19“探究·实践”拓展)检测还原糖的斐林试剂能直接用于蛋白质的检测吗？若再提供蒸馏水，思考在斐林试剂的基础上，应如何用于蛋白质的检测？________________________________________________________________________________________________________________________________________________答案：斐林试剂不能直接用于蛋白质的检测，因为斐林试剂的甲液、乙液的成分虽然分别与双缩脲试剂的A液、B液相同，但乙液和B液的浓度不同。可以将斐林试剂乙液用蒸馏水稀释后，再用于蛋白质的检测。【易错辨析】(1)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。(2024·甘肃卷，1B)(√)(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)(×) 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)(×) 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)(×) 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)(×) 斐林试剂的甲液和乙液应等量混合均匀后使用，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)(×) 斐林试剂实际上是新配制的Cu(OH)2，呈蓝色，不是无色。考向研析考向 还原糖、脂肪和蛋白质的检测例1.经常饮用奶茶容易导致人体肥胖，患糖尿病。某品牌奶茶宣称自己的奶茶零糖零脂肪，有学生欲对其相关成分进行鉴定。下列相关叙述错误的是（ ）A．用斐林试剂检测时，若水浴加热后不呈砖红色，则说明奶茶中不含糖。B．用双缩脲试剂检测时，若不呈紫色，则说明奶茶中没有加入鲜奶C．用碘液检测时，若不呈蓝色，则说明奶茶中不含淀粉D．用苏丹Ⅲ染液检测时，若不呈橘黄色，则说明奶茶中不含脂肪【答案】A【解析】斐林试剂用于检测还原糖，在水浴加热条件下，还原糖可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀。奶茶中含有的糖不一定都是还原糖，比如蔗糖就不是还原糖，不能与斐林试剂反应产生砖红色沉淀。所以即使水浴加热后不呈砖红色，也不能说明奶茶中不含糖，A错误；双缩脲试剂可与蛋白质发生紫色反应。鲜奶中富含蛋白质。用双缩脲试剂检测时，若不呈紫色，说明奶茶中没有能与双缩脲试剂反应的蛋白质，也就意味着奶茶中没有加入鲜奶，B正确；碘液遇淀粉变蓝色。 用碘液检测时，若不呈蓝色，根据碘液与淀粉的显色反应原理，可说明奶茶中不含淀粉，C正确；苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色。用苏丹Ⅲ染液检测时，若不呈橘黄色，说明奶茶中没有被苏丹Ⅲ染液染色的脂肪，即奶茶中不含脂肪，D正确。【变式训练1·变考法】某兴趣小组对四种材料匀浆进行还原糖的检测，观察现象如表所示。下列叙述错误的是（ ）材料匀浆（2ml） 与斐林试剂（1ml）混合后现象 水浴加热后现象西红柿 深蓝色 红黄色西瓜 黄色 红黄色橘子 黄绿色 橙红色韭菜 灰绿色 黄绿色A．该实验的自变量为材料种类，属于相互对照实验B．韭菜组处理前后颜色变化不明显，说明韭菜不含还原糖C．西瓜组未出现预期实验现象可能因为材料未经脱色处理D．斐林试剂甲液和乙液经适当处理后可用于蛋白质的检测【答案】B【解析】本实验的目的是鉴定四种材料中是否含有还原糖，因此该实验的自变量为材料种类，属于相互对照实验，A正确；由于韭菜本身为灰绿色，该颜色会掩盖还原糖反应后的颜色，影响实验现象的观察，因此虽然韭菜组处理前后颜色变化不明显，但不能说明韭菜不含还原糖，B错误；由于西瓜本身是红色的，还原糖鉴定的颜色为红黄色，因此西瓜组未出现预期实验现象可能因为材料未经脱色处理，C正确；斐林试剂和双缩脲试剂均包括氢氧化钠和硫酸铜溶液，两种试剂仅在浓度上存在差异，因此斐林试剂甲液和乙液经适当处理后可用于蛋白质的检测，D正确。【变式训练2·变情境】香蕉果实在成熟过程中，所含的贮藏物进行代谢转化，果实逐渐变甜。图甲中Ⅰ、Ⅱ两条曲线分别表示香蕉果实成熟过程中两种物质含量的变化趋势。取成熟到第x天和第y天的等量香蕉果肉，分别加入等量的蒸馏水制成提取液。然后在a、b试管中各加入5mL第x天的提取液，在c、d试管中各加入5mL第y天的提取液，如图乙。下列对于该实验的一些分析，正确的是（ ）A．向a、c试管加入碘液后，c试管中蓝色更深B．曲线Ⅰ表示淀粉，曲线Ⅱ表示还原糖C．向b、d试管加入斐林试剂，d试管颜色更深D．在果实成熟过程中，淀粉不断转变成还原糖【答案】BD【解析】随着香蕉成熟时间的延长，淀粉越来越少，可溶性还原糖越来越多，故向a、c试管加入碘液后，c试管中蓝色更浅或无蓝色出现，A错误；香蕉成熟过程中，香蕉逐渐变甜，说明成熟时间长，淀粉转变成的可溶性还原性糖较多，由此可判定I代表的是淀粉的变化，Ⅱ代表的是还原糖的变化，B正确；用斐林试剂鉴定还原糖的操作中需要水浴加热，由于d试管还原性糖多，发生颜色反应更深，C错误；在果实成熟过程中，淀粉不断转变成还原性糖，香蕉成熟过程中，香蕉逐渐变甜，D正确。1．（2025·浙江·高考真题）无机盐对生物体维持生命活动有重要的作用。人体缺铁会直接引起（ ）A．血红蛋白含量降低 B．肌肉抽搐C．神经细胞兴奋性降低 D．甲状腺肿大【答案】A【解析】Fe2+是血红蛋白中血红素的组成成分，缺铁会直接血红蛋白含量降低，A正确；血钙过低时，会出现抽搐现象，B错误；神经细胞兴奋性降低与Na细胞外浓度低有关，C错误；I-是甲状腺激素的组成成分，缺乏时甲状腺激素合成减少，成年人患地方性甲状腺肿，D错误。2．（2024·重庆·高考真题）下表据《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（ ）钙（mg/d） 铁（mg/d） 碘0.5-1岁 350 10 11525-30岁（未孕） 800 18 12025-30岁（孕中期） 800 25 23065-75岁 800 10 120A．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【答案】C【解析】由表格数据可知，婴儿碘每天的摄入量为115μg，成人为120μg，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正确；铁是血红蛋白在重要成分，表中数据可知，孕中期铁的摄入量高于未孕，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、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。3．（2024·湖南·高考真题）以黑藻为材料探究影响细胞质流动速率的因素，实验结果表明新叶、老叶不同区域的细胞质流动速率不同，且新叶比老叶每个对应区域的细胞质流动速率都高。下列叙述错误的是（ ）A．该实验的自变量包括黑藻叶龄及同一叶片的不同区域B．细胞内结合水与自由水的比值越高，细胞质流动速率越快C．材料的新鲜程度、适宜的温度和光照强度是实验成功的关键D．细胞质中叶绿体的运动速率可作为细胞质流动速率的指标【答案】B【解析】该实验的实验目的是探究新叶、老叶不同区域的细胞质流动速率，因此该实验的自变量有黑藻叶龄、同一叶片的不同区域，A正确；新叶比老叶每个对应区域的细胞质流动速率都高，原因新叶比老叶细胞代谢旺盛，而细胞代谢越旺盛，细胞内结合水与自由水的比值越低，B错误；选择新鲜的叶片，在适宜的温度和光照强度下，黑藻细胞质的流动速率较快，实验容易取得成功，C正确；观察细胞质的流动时，常以细胞质基质中叶绿体的运动作为标志，D正确。4．（2024·河北·高考真题）细胞内不具备运输功能的物质或结构是（ ）A．结合水 B．囊泡 C．细胞骨架 D．tRNA【答案】A【解析】结合水是细胞结构的重要成分，不具备运输功能，A正确；囊泡可运输分泌蛋白等，B错误；细胞骨架与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关，C错误；tRNA可运输氨基酸，D错误。5．（2024·新课标卷·高考真题）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【答案】D【解析】植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，在室温下呈液态，动物脂肪大多含有饱和脂肪酸，在室温下呈固态，A正确；蛋白质、脂肪和淀粉可在人体内分解产生能量，B正确；必需氨基酸是人体细胞不能合成必须从外界获取的氨基酸，因此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；脂肪的组成元素只有C、H、O，D错误。6．（2024·浙江·高考真题）下列不属于水在植物生命活动中作用的是（ ）A．物质运输的良好介质 B．保持植物枝叶挺立C．降低酶促反应活化能 D．缓和植物温度变化【答案】C【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正确；水可以保持植物枝叶挺立，B正确；降低酶促反应活化能的是酶，水不具有此功能，C错误；水的比热容较大，能缓和植物温度的变化，D正确。长句作答类一、教材知识链接1.(必修1 P35)植物根系既能从土壤中吸收水分也能吸收无机盐。根细胞内水分的作用有 根细胞的组成成分；参与细胞内的生化反应；运送营养和代谢废物等 。(答2点)2.(必修1 P35)Na＋、K＋对细胞内外渗透压大小所起的作用一样吗，为什么？ 不一样。Na＋是维持细胞外液渗透压的主要离子，而K＋是维持细胞内液渗透压的主要离子。3.(必修1 P34“问题探讨”改编)某运动饮料广告词“解口渴，更解体渴”，其中的“解体渴”主要指该饮料中含有大量水和少量无机盐，能补充剧烈运动散失的水分和无机盐 。4.(必修1 P36“与生活的联系”)(1)患急性肠炎的病人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__，因此，输入_葡萄糖盐水_是常用的治疗方法。(2)大量出汗会排出过多的无机盐，导致体内的水盐平衡和酸碱平衡失调，这时应多喝淡盐水_。二、教材深挖拓展1．在蛋白质的检测和观察实验中，向试管内注入双缩脲试剂B液的量只有4滴，不能过量的原因：过量的CuSO4溶液会与NaOH溶液反应生成蓝色沉淀氢氧化铜，干扰实验结果的观察。2．细胞是生命活动的基本单位，虽然组成细胞的元素来自无机自然界，但是构成细胞的主要元素C、H、O、N的相对含量与无机自然界差异很大，这与组成细胞内的化合物(如糖类、脂质、蛋白质和核酸)有关。3．水是良好溶剂的原因：水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，氢原子以共用电子对与氧原子结合。由于氧具有比氢更强的吸引共用电子的能力，使氧的一端稍带负电荷，氢的一端稍带正电荷。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。带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合，因此，水是良好的溶剂。4．生理盐水的含义：质量分数为0.9%的氯化钠溶液的浓度，正是人体细胞所处液体环境中溶质的浓度，所以叫生理盐水。5．人体内血红蛋白和红细胞的减少都可以导致贫血。血红蛋白的分子结构不能缺少的一种元素就是Fe。缺Fe会导致血红蛋白合成障碍，从而引起贫血。6．P是植物生长发育所必需的大量元素之一，是许多重要化合物和生物膜等的重要组成成分，也在光合作用和细胞呼吸等与能量代谢有关的反应中扮演重要角色。当P供应不足时，核酸的合成会受到影响，并波及蛋白质的合成，还会影响糖类的代谢。因此，缺P会影响植物的生长发育。实验突破类三、无机盐功能的验证1.对照组：植物＋完全培养液―→正常生长。2.实验组3.设计实验时应注意:(1)实验中应保证实验材料的统一性，即材料的种类、生长状况应一致等。(2)实验组用缺素培养液，对照组用完全培养液，不能用蒸馏水做对照。(3)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。1中小学教育资源及组卷应用平台第02讲 细胞中的元素和化合物目 录01考情解码·考点定标 202体系构建·思维领航 303考点突破·考向探究 3考点一 组成细胞的元素和化合物 3知识点1 组成细胞的元素 3知识点2 组成细胞的化合物 4考向 分析组成细胞的元素和化合物 4考点二 细胞中无机物 5知识点1 细胞中的水 5知识点2 细胞中的无机盐 6重难点透析 水与细胞代谢的全面解析考向1 细胞中水的特点与功能 7考向2 无机盐的功能及相关实验 8考点三 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 9知识点1 还原糖的检测 9知识点2 脂肪的检测 10知识点3 蛋白质的检测 10考向 还原糖、脂肪和蛋白质的检测 1204真题感知·命题洞见（含2025年高考真题） 1305 学以致用·能力提升 14一、教材知识链接 14二、教材深挖拓展 15三、无机盐功能的验证 15考点要求 考查形式 2025年 2024年 2023年细胞中的元素和化合物 选择题 非选择题 \ 重庆·T2，2分 湖南卷T1，2分水和无机盐 选择题 非选择题 安徽卷，T9,2分 浙江1月卷，T2,2分 福建卷，T2,2分 海南卷，T4,2分 湖南卷T5，2分检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 选择题 非选择题 黑吉辽蒙卷，T11,2分 浙江1月卷，T25，15分 江苏卷，T3,2分 北京卷，T14,2分 重庆卷，T7,2分考情分析： 1．从命题题型和内容上看，高考命题不多，试题以选择题为主，题目容易，主要从以下几方面考查：组成细胞的四种有机物及相关实验、组成细胞的无机物。 2．从命题思路上看，试题情境主要选自大学教材中的相关知识，要求学生在题干信息提取加工的基础上，结合教材原型知识进行作答，通常是考查学生已学知识在新情境中的迁移应用。核心素养的考查主要是生命观念和科学思维的考查，引导学生用模型认知与建构等科学思维深入理解相关概念，形成结构与功能等生命观念。复习目标： 1.说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成。 2.通过比较自由水和结合水在生物体内的含量及作用，形成“生命活动都离不开水”的观念。(生命观念) 3．运用归纳与概括的思维方法，探讨组成细胞的化学元素的种类和含量，总结水和无机盐的种类和作用。(科学思维) 4．通过检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验，掌握检测原理和方法。(科学探究)考点一 组成细胞的元素和化合物知识夯基知识点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（1）统一性：组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到（即 上具有统一性）。（2）差异性：从各种元素的相对含量分析，细胞与无机自然界大不相同（即 上具有差异性）。2.种类：常见的 多种（1）按含量划分①大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等元素②微量元素： 等元素（含量少不代表不重要，速记口诀：铁门碰新木桶）按功能划分①主要元素：②基本元素：③最基本元素： （生命的核心元素）3.来源：有选择地从 中获取（生物界与非生物界存在差异性的原因）4.存在形式：大多以 的形式存在【易错提醒】细胞中含量最多的4种元素：C、H、O、N。细胞中的4种元素含量分析：在细胞的鲜重中O>C>H>N(含量最多的元素是 元素，但数量最多的是 原子)；在细胞的干重中，C>O>N>H。造成这种差异的主要原因是 的含量不同。知识点2 组成细胞的化合物1.无机化合物①水：鲜重 ，大多为 ；②无机盐：大多以 形式存在；2.有机化合物①糖类：只含 （能源物质）②脂质：主要含 ，此外还含 （储能物质）③蛋白质：主要含 （ 结构物质）④核酸：含 （遗传物质）【名师提醒】教材隐性知识：一个分子或一个原子 （填“是”或“不是”）一个系统， （填“是”或“不是”）生命系统，其理由是 。【易错辨析】(1)Ca、Mg、Fe、Mn、Cu是组成细胞的微量元素。( )(2)在沙漠植物仙人掌的活细胞中含量最多的化合物是蛋白质。( )考向研析考向 分析组成细胞的元素和化合物例1．夏天的小龙虾是人们餐桌上的一道美食，小龙虾更以口味虾闻名。下列关于小龙虾的说法，错误的是（ ）A．体内含量最多的有机物是蛋白质B．含有多种人体必需的Fe、Mo、Mg、Zn等微量元素，有助于稳定人体神经系统C．外壳中含有的几丁质和植物的纤维素同为高分子多糖D．细胞中大分子的有机化合物都是以碳链为基本骨架【变式训练1·变考法】下列关于组成细胞的元素及化合物的叙述，错误的是（ ）A．脂肪、磷脂分子中都含有脂肪酸B．ATP、NADPH、mRNA都含有P元素C．脱氧核糖核酸彻底水解可形成五种有机物D．C元素在干重中含量最多，因而被称为最基本元素【变式训练2·变载体】无花果是一种开花植物，主要生长于热带和温带，是世界上最古老的栽培果树之一。无花果中含有苹果酸、柠檬酸、脂肪酶等，具有促进排便、增强消化功能、保护心血管等功效。下列叙述正确的是（ ）A．新鲜无花果细胞中无机物的含量大于有机物B．无花果中含有丰富的微量元素，如锰、锌、钙等C．不同生物组织的细胞中各种化合物的含量有差别D．无花果细胞和人体细胞中元素的种类大致相同考点二 细胞中的无机物知识夯基知识点1 细胞中的水1.水的含量：生物体的含水量随着 的不同而有所差别。（ 生> 生）2.水的特性①水分子具有 ，是良好的溶剂。②水分子之间的 不断地断裂，又不断地形成，使水具有 性。（氢键是一种弱的静电引力）③水具有较高的 ，水的温度相对不容易发生改变。3.存在形式、作用项目 结合水（种子烘干丧失） 自由水（种子晒干丧失）概念 与细胞内的其他 相结合的水， 叫作结合水 细胞中绝大部分的水以 的形式存在，可以自由流动，叫作自由水作用 是 的重要组成部分 ①细胞内 ②参与 ③为细胞提供 环境 ④运送营养物质和4.自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系（冬小麦细胞中的结合水含量可高于自由水）知识点2 细胞中的无机盐1.存在形式：细胞中大多数无机盐以 的形式存在（阳离子：Na+、K+、Ca2+；阴离子：Cl-、SO42-等）2.吸收方式：主要为 （通过离子通道进出细胞时为协助扩散）3.作用：（1）某些重要化合物的组成部分。（如：Mg 是构成 的元素；Fe 是构成 的元素；）（2）对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用。（如：人体内 Na+ 缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性 →肌肉酸痛、无力。）Ca2+ 的含量太低→ ； Ca2+的含量太高→（3）对维持细胞 非常重要。（4）维持正常 ，即水盐平衡。（细胞外液渗透压：Na+、Cl-细胞内液渗透压：K+）4.常见元素的功能及含量异常的表现元素 功能 含量异常的表现Fe 血红素分子的重要组成成分 缺铁性贫血症Mg 叶绿素分子的重要组成成分 植物叶绿素合成受阻，影响光合作用Zn 很多酶的结构中心 生长发育不良(侏儒症)，生殖腺功能受阻Ca 骨骼、牙齿的重要组成成分 儿童易患佝偻病，中老年人易患骨质疏松、痉挛等(血钙)维持肌肉细胞的兴奋性 动物血钙过低时，会出现抽搐现象；血钙过高时，会患肌无力I 甲状腺激素的重要组成成分 甲状腺肿大，儿童的智力和体格发育出现障碍(呆小症)B 促进花粉的萌发和花粉管的伸长 油菜缺硼时，会导致“花而不实”K 促进植物体内淀粉的运输；维持动物细胞内液渗透压 植物缺K时抗逆能力减弱，易受虫害侵袭Na 主要维持动物细胞外液的渗透压 过低时不能维持细胞的正常形态N 蛋白质、ATP、NADP＋、叶绿素、核苷酸等的组成元素之 植物缺N时，植株矮小，叶片薄而黄P ATP、NADP、核苷酸、磷脂等的组成元素之一；动物骨骼牙齿的组成成分 植物缺P时，开花迟而小，植株矮小【名师提醒】教材隐性知识：(1)(必修1 P22“拓展应用1”改编)对于患急性肠胃炎的病人，治疗时经常需要输入生理盐水，原因是什么？(2)(必修1 P22“思考·讨论”改编)为什么植物缺少N、Mg、P会影响其光合作用？【易错辨析】(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)( )(2)无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，不参与有机物的合成。(2020·江苏卷，1C)( )(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)( )(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)( ）(7)磷是组成藻类细胞的微量元素。(2021·天津卷，4A)( )重难点透析 水与细胞代谢的全面解析1.调节：抗利尿激素（对水进行重吸收）2.吸收：利用自由扩散、协助扩散的方式跨膜运输3.产生过程举例：①光合作用光暗应阶段（叶绿体基质）；②有氧呼吸第三阶段（线粒体内膜）；③ATP的合成（场所：细胞质基质、叶绿体、线粒体）；④细胞内单糖合成多糖；⑤核糖体上氨基酸脱水缩合（核糖体）；⑥DNA分子复制、转录（在真核细胞中，磷酸二酯键的形成场所为细胞核、线粒体、叶绿体）。4.利用过程举例：①光合作用光反应阶段（叶绿体类囊体薄膜）；②有氧呼吸第二阶段（线粒体基质）；③ATP的水解（叶绿体基质等）；④肝细胞中肝糖原水解（肝脏细胞）；⑤消化道（非内环境中）中淀粉、蛋白质、脂肪的水解；⑥DNA RNA的水解。知识模型：考向研析考向1 细胞中水的特点与功能例1．地球上最早的生命孕育在海洋中，生命从开始就离不开水。下列有关水的说法错误的是（ ）A．水是无机物，不能为生物化学反应提供电子，也不能提供能量B．水是极性分子，带有不同性质电荷的分子（或离子）都易与水结合C．水分子之间能够形成氢键，使水具有流动性，在常温下维持液体状态D．水具有较高的比热容，农业上据此采用灌深水的措施预防气温过低造成的稻谷减产【变式训练1·变载体】俗话说“春雨贵如油”“地里缺肥庄稼荒”，水和无机盐在农业生产中有着重要作用。下列叙述错误的是（ ）A．种子萌发时结合水与自由水的比值减小，细胞代谢增强B．一株水稻中新长叶片细胞比老叶细胞的自由水含量高C．将田里的秸秆充分燃烧后的灰烬主要是秸秆中的无机盐D．庄稼缺镁会因胡萝卜素的合成受阻而影响其光合作用【变式训练2·变考法】植物细胞中的元素和化合物是细胞执行各项生命活动的物质基础。下列相关叙述错误的是（ ）A．植物细胞中不存在无机自然界中没有的特殊元素B．无机盐参与维持植物细胞的酸碱平衡，不参与有机物合成C．幼苗体内的水既可参与形成NADH，也可参与形成NADPHD．植物细胞可利用种类较少的小分子脱水合成种类繁多的生物大分子考向2 无机盐的功能及相关实验例2．为验证“K+是植物生成发育所必需的无机盐”，某同学将大豆幼苗放在相应的培养液中进行培养。下列与实验设计相关的叙述正确的是（ ）A．为保证根系对K+的吸收，应尽量提高培养液中K+的浓度B．将生长状况相同的植物随机分成两组，一组添加完全培养液，一组添加缺K+的培养液C．若添加完全培养液的大豆幼苗正常生长，添加缺K+的培养液不能正常生长，则说明K+是植物生成发育所必需的无机盐D．该实验说明了无机盐可以调节渗透压【变式训练1·变考法】某地种植的水稻由于营养因素出现白苗病（叶片白化，全白的叶片一段时间后会枯死），农业科技人员对病因提出了两种观点。观点一：土壤中缺锌引起；观点二：土壤中缺镁引起。为探究上述哪种观点是出现白化苗的原因，某同学利用A、B、C三组长势相同的正常水稻幼苗进行了如下实验。出现白苗后，为进一步验证该观点正确，立即增设D组实验。下列说法错误是（ ）组别 培养液 实验处理 幼苗生长发育情况A 全素培养液 相同且适宜条件下培育相同的一段时间 幼苗正常生长发育B 缺锌培养液 C ① D 注：全素培养液就是含有植物所需的全部的大量元素和微量元素的培养液。A．C组①为缺镁培养液，观点二成立的理由为镁是叶绿素的组成元素B．若B组和C组均出现白化苗，说明两种微量元素缺失都会导致白化苗出现C．D组实验应选择已出现白苗病组别的幼苗，为其添加全素培养液D．上述现象说明无机盐具有维持细胞和生物体的正常生命活动的功能【变式训练2·变考法】在对照实验中，控制变量可采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”；与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。下列实验中采用了加法原理的是（ ）A．“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，实验组分别作加热、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理B．阻断实验动物垂体与下丘脑之间的血液联系，观察其生殖器是否萎缩C．格里菲斯将R型活细菌和加热杀死的S型细菌混合后向小鼠注射，观察小鼠是否存活D．“验证Mg是植物生活的必需元素”实验中，完全培养液作为对照，实验组是缺Mg培养液考点三 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质知识夯基知识点1 还原糖的检测1.检测原理：还原糖＋ 。2.操作步骤：（1）取材：还原糖含量高的植物组织（提醒：要求材料颜色浅，以免影响观察）（2）制备组织样液：制浆、 、取液（3）颜色反应： 沉淀。（提醒：需要水浴加热）3.结论：组织中含有还原糖（提醒：无法明确是哪一种还原糖）【易错提醒】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。斐林试剂不可久置，否则Cu(OH)2沉淀到试管底部后无法使用。 【名师提醒】教材隐性知识：(1)源于必修1 P24“图2－3”：构成淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是 分子，但是葡萄糖的数量、 等不同。(2)源于必修1 P25“批判性思维”：膳食纤维能够促进胃肠的 和 。所以，多吃一些富含膳食纤维的食物，排便就会通畅，并且减少患大肠癌的机会，还有利于降低过高的血脂和血糖等，从而有利于维护心脑血管的健康、预防糖尿病、维持正常体重等。因此一些科学家把它称作人类的“ 营养素”。知识点2 脂肪的检测1.检测原理：脂肪＋苏丹Ⅲ染液→ 色。2.检测步骤：（1）取材：花生种子浸泡去掉 （花生种子: 富含脂肪且没有其他颜色干扰。）（2）切片：将子叶切成若干薄片，放到盛有清水的培养皿中待用（3）制片：①染色：滴2-3滴苏丹Ⅲ染液②去浮色： 洗去浮色（苏丹Ⅲ染液溶于酒精）（4）观察：先 下寻找已着色的脂肪颗粒，再 观察知识点3 蛋白质的检测1.蛋白质检测（在碱性条件下，肽键与双缩脲试剂中Cu2+作用，产生紫色络合物。）2.斐林试剂与双缩脲试剂比较比较项目 斐林试剂 双缩脲试剂成分 甲液 乙液 A液 B液0.1 g/mLNaOH溶液 0.05 g/mLCuSO4溶液 0.1 g/mLNaOH溶液 0.01 g/mLCuSO4溶液反应原理 含醛基的可溶性还原糖将 还原为Cu2O沉淀 具有两个或两个以上 的化合物在碱性条件下与Cu2＋反应生成络合物添加顺序 甲、乙两液 后立即使用 先加入A液 摇匀，再加 滴B液摇匀反应条件 水浴加热 不需加热反应现象 样液浅蓝色→棕色→ 色 样液变相同点 都含有NaOH、CuSO4两种成分，且所用NaOH溶液浓度都是0.1 g/mL3.三类有机物检测在操作步骤上的“三个唯一”唯一需要加热 检测，且必须水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热，则无砖红色沉淀出现唯一需要显微镜 切片法检测生物组织中的唯一使用酒精 脂肪的检测，实验用体积分数为 洗去浮色【易错提醒】(1)具有两个或两个以上肽键的化合物皆可与双缩脲试剂产生紫色反应，颜色深浅与蛋白质浓度成正比。(2)双缩脲试剂使用时，B液过多会导致生成的蓝色Cu(OH)2遮盖产生的紫色。(3)斐林试剂甲液和双缩脲试剂A液完全相同，将斐林试剂乙液用蒸馏水稀释5倍后便成为双缩脲试剂B液，可用于蛋白质的检测。(4)物质检测实验一般不设立对照实验，若需设立对照实验，对照组应加入成分已知的物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清。【名师提醒】教材隐性知识：(必修1 P18～19“探究·实践”拓展)检测还原糖的斐林试剂能直接用于蛋白质的检测吗？若再提供蒸馏水，思考在斐林试剂的基础上，应如何用于蛋白质的检测？________________________________________________________________________________________________________________________________________________【易错辨析】(1)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。(2024·甘肃卷，1B)( )(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)( )(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)( )(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)( ) (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)( )(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)( )考向研析考向 还原糖、脂肪和蛋白质的检测例1.经常饮用奶茶容易导致人体肥胖，患糖尿病。某品牌奶茶宣称自己的奶茶零糖零脂肪，有学生欲对其相关成分进行鉴定。下列相关叙述错误的是（ ）A．用斐林试剂检测时，若水浴加热后不呈砖红色，则说明奶茶中不含糖。B．用双缩脲试剂检测时，若不呈紫色，则说明奶茶中没有加入鲜奶C．用碘液检测时，若不呈蓝色，则说明奶茶中不含淀粉D．用苏丹Ⅲ染液检测时，若不呈橘黄色，则说明奶茶中不含脂肪【变式训练1·变考法】某兴趣小组对四种材料匀浆进行还原糖的检测，观察现象如表所示。下列叙述错误的是（ ）材料匀浆（2ml） 与斐林试剂（1ml）混合后现象 水浴加热后现象西红柿 深蓝色 红黄色西瓜 黄色 红黄色橘子 黄绿色 橙红色韭菜 灰绿色 黄绿色A．该实验的自变量为材料种类，属于相互对照实验B．韭菜组处理前后颜色变化不明显，说明韭菜不含还原糖C．西瓜组未出现预期实验现象可能因为材料未经脱色处理D．斐林试剂甲液和乙液经适当处理后可用于蛋白质的检测【变式训练2·变情境】香蕉果实在成熟过程中，所含的贮藏物进行代谢转化，果实逐渐变甜。图甲中Ⅰ、Ⅱ两条曲线分别表示香蕉果实成熟过程中两种物质含量的变化趋势。取成熟到第x天和第y天的等量香蕉果肉，分别加入等量的蒸馏水制成提取液。然后在a、b试管中各加入5mL第x天的提取液，在c、d试管中各加入5mL第y天的提取液，如图乙。下列对于该实验的一些分析，正确的是（ ）A．向a、c试管加入碘液后，c试管中蓝色更深B．曲线Ⅰ表示淀粉，曲线Ⅱ表示还原糖C．向b、d试管加入斐林试剂，d试管颜色更深D．在果实成熟过程中，淀粉不断转变成还原糖1．（2025·浙江·高考真题）无机盐对生物体维持生命活动有重要的作用。人体缺铁会直接引起（ ）A．血红蛋白含量降低 B．肌肉抽搐C．神经细胞兴奋性降低 D．甲状腺肿大2．（2024·重庆·高考真题）下表据《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（ ）钙（mg/d） 铁（mg/d） 碘0.5-1岁 350 10 11525-30岁（未孕） 800 18 12025-30岁（孕中期） 800 25 23065-75岁 800 10 120A．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3．（2024·湖南·高考真题）以黑藻为材料探究影响细胞质流动速率的因素，实验结果表明新叶、老叶不同区域的细胞质流动速率不同，且新叶比老叶每个对应区域的细胞质流动速率都高。下列叙述错误的是（ ）A．该实验的自变量包括黑藻叶龄及同一叶片的不同区域B．细胞内结合水与自由水的比值越高，细胞质流动速率越快C．材料的新鲜程度、适宜的温度和光照强度是实验成功的关键D．细胞质中叶绿体的运动速率可作为细胞质流动速率的指标4．（2024·河北·高考真题）细胞内不具备运输功能的物质或结构是（ ）A．结合水 B．囊泡 C．细胞骨架 D．tRNA5．（2024·新课标卷·高考真题）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6．（2024·浙江·高考真题）下列不属于水在植物生命活动中作用的是（ ）A．物质运输的良好介质 B．保持植物枝叶挺立C．降低酶促反应活化能 D．缓和植物温度变化长句作答类一、教材知识链接1.(必修1 P35)植物根系既能从土壤中吸收水分也能吸收无机盐。根细胞内水分的作用有 。(答2点)2.(必修1 P35)Na＋、K＋对细胞内外渗透压大小所起的作用一样吗，为什么？ 3.(必修1 P34“问题探讨”改编)某运动饮料广告词“解口渴，更解体渴”，其中的“解体渴”主要指 。4.(必修1 P36“与生活的联系”)(1)患急性肠炎的病人脱水时需要及时补充 ，同时也需要补充体内__ ，因此，输入_ _是常用的治疗方法。(2)大量出汗会排出过多的无机盐，导致体内的 平衡失调，这时应多喝 _。二、教材深挖拓展1．在蛋白质的检测和观察实验中，向试管内注入双缩脲试剂B液的量只有4滴，不能过量的原因： 。2．细胞是生命活动的基本单位，虽然组成细胞的元素来自无机自然界，但是构成细胞的主要元素C、H、O、N的相对含量与无机自然界差异很大，这与 有关。3．水是良好溶剂的原因： 。4．生理盐水的含义： 。5．人体内血红蛋白和红细胞的减少都可以导致贫血。血红蛋白的分子结构不能缺少的一种元素就是Fe。 。6．P是植物生长发育所必需的大量元素之一，是许多重要化合物和生物膜等的重要组成成分，也在光合作用和细胞呼吸等与能量代谢有关的反应中扮演重要角色。 。因此，缺P会影响植物的生长发育。实验突破类三、无机盐功能的验证1.对照组：植物＋完全培养液―→正常生长。2.实验组3.设计实验时应注意:(1)实验中应保证实验材料的统一性，即材料的种类、生长状况应一致等。(2)实验组用缺素培养液，对照组用完全培养液，不能用蒸馏水做对照。(3)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。1 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第02讲 细胞中的元素和化合物（复习讲义）（全国通用）（原卷版）.docx 第02讲 细胞中的元素和化合物（复习讲义）（全国通用）（解析版）.docx
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