2025-2026学年高中生物必修一 第2章 组成细胞的分子课件+学案+练习

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2025-2026学年高中生物必修一 第2章 组成细胞的分子课件+学案+练习

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课时规范训练(六)
[基础对点练]
知识点一 蛋白质的功能
1.(2025·河南郑州高一期中)下列关于人体中蛋白质功能的叙述,错误的是(  )
A.有些蛋白质具有催化功能
B.抗体可帮助人体抵御抗原的侵害
C.红细胞中血红蛋白能运输氧
D.蛋白质是人体内重要能源物质
解析:D 有些蛋白质具有催化功能,如蛋白质类的酶,A正确;抗体可帮助人体抵御抗原的侵害,体现蛋白质的免疫功能,B正确;红细胞中血红蛋白能运输氧,体现蛋白质的运输功能,C正确;糖类是人体内重要的能源物质,D错误。
2.(2025·黔西一中月考)某病毒的包膜上有膜蛋白、S蛋白等蛋白质。如图是该病毒入侵人体细胞的过程,图示没有体现蛋白质的功能是(  )
A.结构物质    B.免疫
C.催化 D.信息传递
解析:C 某病毒的包膜上有膜蛋白、S蛋白等蛋白质,体现蛋白质是病毒结构的重要组成成分,A不符合题意;抗体和病毒特异性的结合,体现了蛋白质具有免疫功能,B不符合题意;图示没有体现蛋白质具有催化功能,C符合题意;S蛋白与受体ACE2结合体现了蛋白质具有信息传递的功能,D不符合题意。
知识点二 蛋白质的基本组成单位——氨基酸
3.关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述,错误的是(  )
A.分子量最大的氨基酸是甘氨酸
B.必需氨基酸不能在人体中合成
C.氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键
D.不同氨基酸之间的差异是由R基引起的
解析:A 甘氨酸是分子量最小的氨基酸,A错误;氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸,必需氨基酸只能从食物中获取,人体内不能合成,B正确;氨基酸分子通过脱水缩合形成肽键,C正确;R基的不同决定了氨基酸之间的差异,D正确。
4.下列物质中,属于构成蛋白质的氨基酸的是(  )
A.①②③ B.②③④
C.①③④ D.①②④
解析:A 构成蛋白质的各种氨基酸至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH),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侧链基团,由题图可知,④的氨基和羧基未连接在同一个碳原子上,不属于构成蛋白质的氨基酸,故选A。
知识点三 蛋白质的结构及其多样性
5.两种氨基酸(如下列结构式)它们在形成二肽化合物时,最可能缩合的基团是(  )
A.①③ B.②⑥
C.②④ D.③④
解析:C 脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时失去一分子的水;一般来说R基中的—NH2 和—COOH不参与脱水缩合,故选C。
6.下列有关如图所示多肽的叙述,错误的是(  )
A.由4个氨基酸脱水缩合而成
B.有1个游离的氨基、2个游离的羧基
C.有4种不同的侧链基团
D.含有3个肽键
解析:C 分析题图可知,图中多肽有三个肽键,即含有4个氨基酸,A正确;分析题图可知,该多肽有1个游离的氨基、2个游离的羧基,B正确;图中有3种不同的侧链基团,C错误;分析题图可知,图中含有3个肽键,D正确。
7.如图为细胞中蛋白质合成过程简图,①~④表示相关变化过程,下列分析正确的是(  )
A.①~④过程都叫作脱水缩合
B.④过程不相同,合成的蛋白质也就不相同
C.①②③过程形成的化学键相同,④过程一定没有新化学键形成
D.蛋白质独特的空间结构是不同蛋白质功能不同的根本原因
解析:B ④过程是肽链盘曲、折叠,不是脱水缩合过程,A错误;肽链的盘曲、折叠方式不同,形成的蛋白质也就不同,B正确;④过程也可能有新化学键形成,如二硫键等,C错误;不同蛋白质空间结构不同是蛋白质功能不同的直接原因,D错误。
8.如图表示人体内几种化学元素和化合物的相互关系,其中a表示有机小分子物质,A表示有机大分子物质。请回答下列问题:
(1)图中的X代表什么元素?________。
(2)a的结构通式为_______________________________,由a→A的过程中,有下列数量关系:失去的水分子数=________分子数-________数目。
(3)A可分为A1…A4,其原因从a分析是①________;②________;③________。从A分析是因为____________________________。
(4)A1是      ;A2是      ;A3是        。
答案:(1)N (2)  氨基酸 肽链 (3)种类不同 数目不同 排列顺序不同 肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同 (4)酶 抗体 血红蛋白
[素能提升练]
9.如图是人体内蛋白质分子的概念图,下列有关分析正确的是(  )
A.a肯定含有P
B.多肽中b的数目等于c的数目
C.①过程有水生成
D.d表示氨基酸的多样性
解析:C 组成蛋白质的元素肯定有C、H、O、N,只有部分蛋白质含有S和P,A错误;b表示氨基酸,c表示肽键,氨基酸的数目减去肽链的数目等于肽键的数目(对于非环状多肽而言),因此多肽中b的数目不一定等于c的数目,B错误;①过程表示脱水缩合,有水生成,C正确;d表示蛋白质功能的多样性,D错误。
10.人工智能能够基于氨基酸序列预测蛋白质结构。由于氨基酸之间能够形成氢键等,使得肽链能够盘曲、折叠形成一定的空间结构。下列说法错误的是(  )
A.高温会改变肽链盘曲、折叠的方式,进而改变蛋白质的空间结构
B.氨基酸序列的改变可能会影响蛋白质的空间结构
C.每种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构
D.胰岛素能够识别并结合靶细胞上的受体与其空间结构无关
解析:D 高温会破坏氢键,改变肽链盘曲、折叠的方式,进而改变蛋白质的空间结构,A正确;比如,有些氨基酸含有巯基(—SH基团),氨基酸序列的改变可能改变二硫键,进而使蛋白质空间结构发生改变,B正确;根据“结构与功能相适应”的生命观念,可以推断每种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构,C正确;胰岛素分子的空间结构保证了它能够识别并结合靶细胞上的受体,D错误。
11.(教材P31 图2-12改编)血红蛋白是红细胞的组成部分,呈红色。血红蛋白由574个氨基酸组成,含有两条α链,两条β链,如图是血红蛋白的形成过程。请回答下列问题:
(1)组成血红蛋白的四条肽链都是由氨基酸通过    方式合成的。观察血红蛋白的形成过程图,写出从氨基酸到蛋白质大致的结构层次(用文字和箭头表示):________________________________________________________
_____________________________________________________________
______________。
(2)在血红蛋白形成过程中,失去的水分子数是________,形成的血红蛋白中至少含有________个氨基。
(3)吃熟鸡蛋易消化,但高温会引起蛋白质的变性,从蛋白质的结构组成上分析,蛋白质变性________(填“会”或“不会”)影响其营养价值,原因是_______________________。
(4)进入人体消化道的蛋白质食物,要经过消化形成氨基酸才能被人体细胞吸收,吸收的氨基酸在人体细胞中合成构成人体的蛋白质,人体的蛋白质和食物中的蛋白质一样吗?________,尝试从组成蛋白质的氨基酸角度说出细胞内蛋白质种类众多的原因(答两点):________________________。
解析:(1)一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接,同时脱去一分子的水,这种结合方式叫作脱水缩合。分析题图可知,血红蛋白的形成过程为氨基酸→多肽链→蛋白质。(2)题干信息:血红蛋白由574个氨基酸组成,含有两条α链,两条β链,则在血红蛋白形成过程中,失去的水分子数=形成的肽键个数=氨基酸个数-肽链条数=574-4=570;蛋白质分子至少含有的氨基数或羧基数应该看肽链的条数,有几条肽链,则至少含有几个氨基或几个羧基,因此形成的血红蛋白中至少含有4个氨基。(3)蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏,从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。吃熟鸡蛋易消化,但高温会引起蛋白质的变性,从蛋白质的结构组成上分析,蛋白质变性不会影响其营养价值,因为高温等条件会破坏蛋白质的空间结构,并不改变氨基酸的种类,因此不会影响其营养价值。(4)蛋白质的结构多样性的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目及排列顺序不同,及肽链通过盘曲、折叠形成的蛋白质的空间结构不同;进入人体消化道的蛋白质食物,要经过消化形成氨基酸才能被人体细胞吸收,吸收的氨基酸在人体细胞中合成构成人体的蛋白质,人体的蛋白质和食物中的蛋白质不一样,从组成蛋白质的氨基酸角度分析原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同。
答案:(1)脱水缩合 氨基酸→多肽链→蛋白质 (2)570 4 (3)不会 高温等条件会破坏蛋白质的空间结构,并不改变氨基酸的种类,因此不会影响其营养价值 (4)不一样 组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同课时规范训练(三)
[基础对点练]
知识点一 组成细胞的元素和化合物
1.(2025·广东珠海阶段练习)利用无土栽培培养一些名贵花卉时,培养液中须添加多种必需元素。其配方如下表,其中植物根吸收最少的离子是(  )
离子 K+ Na+ Mg2+ Ca2+ Zn2+
培养液浓度/ (mmol·L-1) 1 1 0.25 1 2 1 0.25 1
A.Mg2+       B.
C.Zn2+ D.
解析:C 表中所示元素中,K、Na、Mg、Ca、N、O、S、P、H属于大量元素,Zn属于微量元素,因此花卉对Zn2+的吸收量最少,C符合题意。
2.如图表示人体细胞中各种化合物占细胞鲜重的含量,以下按①②③④顺序排列,正确的是(  )
A.水、蛋白质、糖类、脂质
B.蛋白质、糖类、脂质、水
C.水、蛋白质、脂质、糖类
D.蛋白质、水、脂质、糖类
解析:D 人体细胞中的各种化合物占细胞鲜重比例最高的为水,其次蛋白质、脂质、糖类的含量依次减少,D正确。
知识点二 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
3.(2025·吉林市高一期中)下表食物中营养物质的检测成分、材料、试剂和显色结果均正确的是(  )
选项 检测成分 材料 试剂 显色结果
A 还原糖 红心 火龙果 斐林试 剂加热 砖红色
B 脂肪 花生油 苏丹Ⅲ试剂 橘黄色
C 蛋白质 豆腐 双缩脲试剂 紫色
D 淀粉 大米 碘液 红色
解析:C 红心火龙果有颜色,存在干扰,因此不能作为鉴定还原糖实验的材料,A错误;花生油本身呈较深的黄色,不宜用苏丹Ⅲ染液来鉴定脂肪,B错误;豆腐主要成分是蛋白质,蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色,C正确;大米主要成分是淀粉,淀粉遇碘变蓝,D错误。
4.下列实验操作中,不会导致实验失败的是(  )
A.检测蛋白质时,将NaOH溶液与CuSO4溶液混合后再加到样液中
B.检测还原糖实验中,选择糖分含量较高的红色西瓜汁作为实验材料
C.检测蛋白质时,将豆浆煮沸后,与双缩脲试剂反应产生紫色
D.检测花生子叶中的脂肪时,用苏丹Ⅲ染液染色后用清水反复清洗以洗去浮色
解析:C 用双缩脲试剂鉴定蛋白质时需先加入NaOH溶液,摇匀后再加入CuSO4溶液;还原糖鉴定时,不宜选用红色西瓜汁作为实验材料,因为红色西瓜汁的颜色会干扰实验结果;豆浆煮沸后,蛋白质的空间结构被破坏,但仍能与双缩脲试剂反应产生紫色;检测花生子叶中的脂肪时,用苏丹Ⅲ染液染色后需用酒精洗去浮色。故选C。
5.如图为检测蛋白质的流程图,甲、乙、丙、丁对应实验材料、鉴定试剂及先后用量,则其对应关系正确的一组是(  )
A.豆浆、双缩脲、1 mL、4滴
B.花生种子研磨液、双缩脲、4滴、1 mL
C.豆浆、双缩脲、4滴、1 mL
D.花生种子研磨液、斐林试剂、1 mL、4滴
解析:A 该实验的目的是检测组织样液中是否存在蛋白质,所以甲滤液是豆浆(含有蛋白质),不是花生种子研磨液(含有大量的脂肪);鉴定蛋白质的试剂是双缩脲试剂,即乙试剂是双缩脲试剂;双缩脲试剂包含双缩脲试剂A液和双缩脲试剂B液,先加入双缩脲试剂A液1 mL(丙),摇匀,再加入双缩脲试剂B液4滴(丁),A符合题意。
6.根据“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验,回答下列问题:
(1)鉴定成熟苹果果肉中存在还原糖所用的试剂是________,水浴加热过程中,该试剂与细胞内的还原糖发生作用,形成________沉淀。
(2)在鉴定花生子叶中的脂肪实验中,能将脂肪染成橘黄色的染液是________,用其染色时,冲洗浮色要用体积分数为50%的酒精,这是因为________________。
(3)鉴定黄豆组织中存在蛋白质时,向组织样液中加入双缩脲试剂A液1 mL并摇匀,再向样液中加入双缩脲试剂B液并摇匀。其中双缩脲试剂B液的量只有4滴,而不能过量,原因是____________________________。
(4)本实验的注意事项。
①斐林试剂极不稳定,其甲液和乙液需________,使用时再临时混合均匀用于实验。
②双缩脲试剂的使用,应先加________,造成碱性环境,再加________________。
③在还原糖的鉴定中,对试管中的溶液加热时,试管底部不要触及________。
解析:(1)水浴加热条件下,还原糖能将斐林试剂中的Cu2+还原成Cu+,生成砖红色的Cu2O沉淀,所以可用斐林试剂鉴定还原糖的存在。(2)苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色。苏丹Ⅲ染液能溶解在酒精中,根据这一性质可用酒精洗去浮色,便于观察。(3)双缩脲试剂鉴定蛋白质的原理是蛋白质能与双缩脲试剂反应生成紫色络合物。若加入过量的双缩脲试剂B液即质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液,CuSO4溶液本身呈蓝色,其与A液反应产生的Cu(OH)2也呈蓝色,会掩盖生成的紫色络合物,影响实验观察。(4)斐林试剂极不稳定,其甲液和乙液需分别配制、存储;双缩脲试剂的使用,应先加0.1 g/mL NaOH,再加0.01 g/mL CuSO4溶液,还原糖的鉴定中需要水浴加热,这时试管底部不能触及烧杯底部,以防受热不均匀。
答案:(1)斐林试剂 砖红色 (2)苏丹Ⅲ染液 苏丹Ⅲ能溶解在酒精中 (3)过量的CuSO4与NaOH反应,使溶液呈现蓝色,会掩盖生成的紫色络合物 (4)①分别配制、存储 ②0.1 g/mL的NaOH溶液 0.01 g/mL的CuSO4溶液 ③烧杯底部
[素能提升练]
7.(2025·湖北黄石高一检测)近年来奶茶等饮料深受年轻人喜爱,某兴趣小组的学生设计关于奶茶食品安全问题的探究实验,完全正确的是(  )
选项 探究主题 实验 试剂 预期实 验结果 结论
A 某“零脂”奶茶中是否含有脂肪 双缩脲 试剂 被检测液体出现橘黄色 含有 脂肪
B 某“摇摇乐奶茶”中是否含有蛋白质 苏丹Ⅲ 染液 被检测液体出现紫色 含有 蛋白质
C 某“波波奶茶”中是否添加淀粉 碘液 被检测液体出现蓝色 含有 淀粉
D 某“零糖”奶茶中是否含有糖 斐林 试剂 被检测液体立刻出现砖红色 含有糖
解析:C 脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,A错误;蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应,B错误;淀粉遇碘液出现蓝色,C正确;还原糖可用斐林试剂检测,在水浴加热的条件下,出现砖红色沉淀,因此结论应为含有还原糖,D错误。
8.微量元素在生物体内虽然很少,却是维持正常生命活动不可缺少的,可以通过下面实例得到证明的是(  )
A.Mg是叶绿素的组成成分
B.油菜缺少B元素时只开花不结果
C.动物血液Ca盐含量太低,会抽搐
D.缺P会影响磷脂的合成
解析:B Mg是大量元素,Mg是叶绿素的组成成分,这体现的是大量元素对生物生命活动的重要性,A不符合题意;B是微量元素,油菜缺少B元素时只开花不结果,说明微量元素B在生物体内虽然含量很少,但对维持油菜正常的生命活动(生殖过程)是不可缺少的,B符合题意;Ca是大量元素,动物血液Ca2+ 含量太低会抽搐,体现的是大量元素对生物生命活动的重要性,C不符合题意;P是大量元素,缺P会影响磷脂的合成,体现的是大量元素对生物生命活动的重要性,D不符合题意。
9.在1、3、5号试管中分别加入2 mL蒸馏水,2、4、6号试管中分别加入2 mL发芽的小麦种子匀浆样液,然后在1~4号试管中适量滴加斐林试剂,5、6号试管中合理滴加双缩脲试剂,摇匀。如图所示,有关实验现象的描述正确的是(  )
甲组(室温) 乙组(60 ℃水浴) 丙组(室温)
A.所有试管中只有1、5号试管呈蓝色
B.3组实验中甲组和乙组的实验结果相同
C.4号试管内呈砖红色,其余试管内都呈蓝色
D.4号试管内呈砖红色,6号试管内呈紫色
解析:D 发芽小麦种子匀浆中含有还原糖和蛋白质等物质,还原糖和斐林试剂在水浴加热条件下反应生成砖红色沉淀,而蛋白质和双缩脲试剂反应呈紫色,不能发生反应的试管中则呈现出斐林试剂或双缩脲试剂原本的颜色,因此1、2、3、5号试管呈蓝色,4号试管呈砖红色,6号试管呈紫色,D正确。
10.某小组对大豆种子萌发过程中蛋白质含量变化进行了研究(如图),请填充实验原理;判断实验步骤中画线部分是否正确,并更正错误之处;写出实验结果。
(1)实验原理:蛋白质______________________________________________,其颜色深浅与蛋白质含量成正比。
(2)实验步骤:
①将三份等量大豆种子分别萌发1、5、9天后取出,各加入适量蒸馏水,研碎、提取、定容后离心得到蛋白质制备液。
②取3支试管,编号1、2、3,分别加入等量的萌发1、5、9天的蛋白质制备液。
③在上述试管中各加入a.等量的双缩脲试剂A液和B液(按比例配制)的混合液,振荡均匀后,b.在沸水浴中加热观察颜色变化。
a:______________________________________________。
b:________________________________________________。
(3)实验结果:__________________________。
答案:(1)与双缩脲试剂反应呈紫色 (2)a错。更正:先加入双缩脲试剂A液1 mL摇匀,再加入双缩脲试剂B液4滴 b错。更正:不加热或直接观察 (3)1、2、3号试管中颜色依次加深课时规范训练(五)
[基础对点练]
知识点一 细胞中的糖类
1.植物细胞和动物细胞共有的糖类是(  )
A.麦芽糖和淀粉   B.纤维素和蔗糖
C.几丁质和糖原 D.葡萄糖和核糖
解析:D 麦芽糖是植物细胞特有的二糖,淀粉是植物细胞特有的多糖,A不符合题意;纤维素是植物细胞特有的多糖,蔗糖是植物细胞特有的二糖,B不符合题意;几丁质广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中,也是组成真菌细胞壁的成分,糖原是动物细胞特有的多糖,C不符合题意;葡萄糖和核糖是动植物细胞共有的糖类,D符合题意。
2.糖类是细胞的主要组成成分之一,下列叙述错误的是(  )
A.植物细胞壁的主要成分纤维素是多糖
B.生物体内的糖类绝大多数以多糖形式存在
C.麦芽糖、乳糖和核糖均是二糖
D.葡萄糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀
解析:C 纤维素是多糖,是植物细胞壁的主要成分之一,A正确;生物体内的糖类绝大多数以多糖形式存在,B正确;麦芽糖、乳糖是二糖,核糖是单糖,C错误;葡萄糖是还原糖,能与斐林试剂在水浴加热条件下反应生成砖红色沉淀,D正确。
3.细胞内糖类是重要的能源物质。下列关于糖类的叙述正确的是(  )
A.糯米细胞含有的纤维素能促进人体肠胃消化,被称为人类的“第七类营养素”
B.食物中的麦芽糖在消化道中可被直接吸收
C.糖原只分布在人和动物的肝脏和肌肉中,是人和动物细胞的储能物质
D.核糖能够为细胞生命活动提供能量
解析:A 糯米细胞含有纤维素,纤维素不能被人体消化吸收,但能促进肠道蠕动、吸附有害物质,被称为人类的“第七类营养素”,A正确;食物中麦芽糖在消化道中被水解成葡萄糖后才能被吸收,B错误;糖原主要分布在人和动物的肝脏和肌肉中,是人和动物细胞的储能物质,C错误;核糖属于结构物质(RNA中含有),不能为细胞生命活动提供能量,D错误。
4.在苹果成熟过程中,细胞内的有机物会发生一系列变化,如图所示。请据图回答下列问题:
(1)图中所示的有机物中,属于单糖的是________,不是还原糖的有________。
(2)淀粉的基本组成单位(单体)是________,它们经过脱水缩合反应形成淀粉。实验室通常使用________来检测淀粉,若样液变为________色,则能够证明存在淀粉。
(3)每个月采集苹果样品,在实验室制备组织提取液,并用________检测,结果显示10月的苹果提取液反应后出现的砖红色最深,说明
___________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)苹果成熟过程中,糖类物质会不断发生转化。据图分析,10月的苹果较8月的苹果甜的原因是______________________________________________
__________________________________________________________。
解析:(1)图中四种糖类物质,果糖和葡萄糖是单糖,蔗糖是二糖,淀粉是多糖。其中,葡萄糖和果糖具有还原性,而蔗糖和淀粉不具有还原性。(2)淀粉是多糖,构成淀粉的单体是葡萄糖,葡萄糖通过脱水缩合反应形成淀粉。常用碘液来检测淀粉,淀粉遇碘液变蓝色,据此证明淀粉的存在。(3)常用斐林试剂来检测还原糖,还原糖与斐林试剂反应能够产生砖红色沉淀。根据实验结果可以推知,10月的苹果中还原糖含量最高,因而10月份提取的苹果组织样液中砖红色最深。(4)根据图中的曲线分析,8月前苹果不断长大,有机物含量在增多,8~10月苹果成熟过程中,淀粉含量逐渐下降,而可溶性糖(葡萄糖、果糖和蔗糖)含量增多,可知,在苹果成熟过程中,淀粉不断转化成可溶性糖,因而逐渐变甜。
答案:(1)葡萄糖和果糖 蔗糖和淀粉 (2)葡萄糖 碘液 蓝 (3)斐林试剂 10月份苹果样液中还原糖含量高 (4)在苹果成熟过程中,淀粉不断转化成可溶性糖
知识点二 细胞中的脂质
5.下列不属于细胞内的脂质具有的功能的是(  )
A.细胞内良好的储能物质
B.是构成细胞膜、细胞器膜等的重要成分
C.减少体内热量散失,维持体温恒定
D.催化体内能源物质分解,利于机体抵御寒冷天气
解析:D 脂质包括脂肪、磷脂和固醇。脂肪是细胞内良好的储能物质,同时也具有一定的保温作用,A、C不符合题意;磷脂是构成细胞膜、细胞器膜等的重要成分,B不符合题意;催化体内能源物质分解不属于脂质的功能,D符合题意。
6.某人经常抽搐,医生建议他补充某种矿物质元素,他补充了该物质后,病情并没有得到缓解,原因可能是(  )
A.缺乏维生素A B.缺乏磷脂
C.缺乏性激素 D.缺乏维生素D
解析:D 缺钙会导致抽搐,因此医生建议补充的矿物质元素应为钙,但补钙后抽搐没有得到缓解,很可能是缺乏促进钙吸收的维生素D,D符合题意。
7.下列各项功能中,与固醇类物质无直接关系的是(  )
A.促进肠道对钙和磷的吸收
B.作为细胞内良好的储能物质
C.构成动物细胞膜的重要成分
D.促进人和动物生殖器官的发育
解析:B 维生素D可促进肠道对钙和磷的吸收,维生素D属于固醇,A不符合题意;脂肪是细胞内良好的储能物质,脂肪属于脂质,不属于固醇类物质,B符合题意;胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,胆固醇属于固醇,C不符合题意;性激素促进人和动物生殖器官的发育,性激素属于固醇,D不符合题意。
8.根据下列生物学事实回答下列问题。
材料一 熊在入冬之前要吃大量食物,在体内转化为脂肪储存起来,冬眠时,进行分解作用,维持生命活动。
材料二 生活在南极寒冷环境中的企鹅,体内脂肪可厚达4 cm。
材料三 幼儿晒太阳,可以使皮肤表皮细胞内的胆固醇转化为维生素D,预防佝偻病。
(1)材料一说明脂肪是______________;分布在动物内脏器官周围的脂肪还具有____________的作用。
(2)材料二说明脂肪具有________的作用。
(3)材料三说明维生素D具有____________________的作用,维生素D、性激素和胆固醇都属于________类的脂质。
(4)材料中没有提到的一类脂质是________,其主要作用是________________
_____________________________________________。
(5)鉴定脂肪所用的试剂是__________________________________
______________________________,发生的颜色反应是________。
解析:(1)材料一说明脂肪是细胞内良好的储能物质,当生命活动需要时可以进行分解利用;动物内脏器官周围的脂肪还具有缓冲和减压的作用。(2)材料二说明脂肪具有保温的作用。(3)材料三说明维生素D能够促进人和动物肠道对钙和磷的吸收,维生素D、性激素和胆固醇均属于固醇类的脂质。(4)材料中没有提到的一类脂质是磷脂,其主要作用是构成细胞膜和各种细胞器膜。(5)鉴定脂肪所用的试剂是苏丹Ⅲ染液,发生的颜色反应是橘黄色。
答案:(1)细胞内良好的储能物质 缓冲和减压 (2)保温 (3)促进人和动物肠道对钙和磷的吸收 固醇 (4)磷脂 构成细胞膜和各种细胞器膜 (5)苏丹Ⅲ染液 橘黄色
[素能提升练]
9.(2025·江西九江高一期中)下列有关糖类和脂质的叙述,错误的是(  )
A.脂质中的磷脂是构成细胞膜的重要物质,所有细胞都含有磷脂
B.固醇类物质在细胞的营养、调节和代谢中具有重要功能
C.等质量的糖类和脂肪相比,脂肪的C、H比例低,氧化分解时释放的能量更多
D.葡萄糖、核糖、脱氧核糖是动植物细胞共有的糖类
解析:C 磷脂是构成细胞膜的主要组成成分,所有细胞都具有细胞膜,因此所有细胞都含有磷脂,A正确;固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D,胆固醇是动物细胞膜的组成成分之一,也参与血液中脂质的运输,维生素D对于钙、磷吸收具有重要功能,性激素参与机体生命活动的调节,即固醇类物质在细胞的营养、调节和代谢中具有重要功能,B正确;等质量的糖类和脂肪相比,脂肪的C、H比例高,氧化分解时消耗的氧气多,因而释放的能量更多,C错误;葡萄糖是“生命的燃料”,核糖、脱氧核糖都是组成核酸的单糖,因此,三者是动、植物细胞共有的单糖类物质,D正确。
10.适当强度的运动不仅能强健体魄,还能燃烧脂肪达到减脂的效果。下列有关糖类和脂质的叙述,正确的是(  )
A.糖类都只含有C、H、O三种元素,可分为单糖、二糖和多糖
B.生物体内的糖类绝大多数以多糖形式存在,均可作为储能物质
C.等质量的糖原和脂肪,后者含氧量更多,氧化分解释放的能量更多
D.糖类供应充足时会部分转化成脂肪,减肥瘦身的人要注意控糖
解析:D 几丁质是多糖,其组成元素为C、H、O、N,A错误;生物体内的糖类绝大多数以多糖形式存在,其中糖原和淀粉可作为细胞的储能物质,而纤维素作为结构组分构成植物细胞的细胞壁,纤维素不是储能物质,B错误;等质量的糖原和脂肪,后者含氢量更多,氧化分解释放的能量更多,C错误;细胞中的糖类和脂肪可以互相转化,糖类在供应充足的情况下可大量转化为脂肪,脂肪一般只在糖类供能不足时,才会分解供能,而且不能大量转化为糖类,D正确。
11.(2025·河南郑州高一期中)生物学与生产生活密切相关,下列说法合理的是(  )
A.人体摄入的食盐可为机体的生命活动提供能量
B.壳多糖能与溶液中的重金属离子有效结合,用于废水处理
C.纤维素进入人体后不易被消化,因此饮食中应尽量减少摄入
D.急性肠胃炎患者的最佳治疗措施是只需注射生理盐水
解析:B 无机盐不能为机体提供能量,A不合理;几丁质又称为壳多糖,它能与溶液中的重金属离子有效结合,用于废水处理,B合理;人体没有消化纤维素的酶,则纤维素进入人体后不易被消化,但在日常生活中要适当摄入纤维素,能够促进胃肠蠕动,有利于身体健康,C不合理;急性肠胃炎病人肠道吸收功能下降,不及时补充水分会造成脱水,但急性肠胃炎患者的最佳治疗措施是及时采取药物治疗,并配合注射生理盐水,以维持水分代谢平衡,D不合理。
12.(2025·山东日照高一期中)根据不同农作物种子化学成分的差别,可将种子分为淀粉类种子、蛋白质类种子、油脂类种子,下表中的三种作物种子分别属于上面三类种子,表中数据为三种种子的化学成分及含量百分比。
作物 种子 含量/%
蛋白质 淀粉及可溶性糖 脂肪 纤维素
小麦 11.0 68.5 1.9 1.9
大豆 36.0 26.0 17.5 4.5
油菜 23.0 25.0 48.0 —
请回答下列相关问题:
(1)播种时,表中三种种子萌发的过程中,________种子耗氧最多,这是因为__________________。
(2)实验表明,三类种子浸入水中后,大豆的体积变化大于小麦,远胜于油菜,这说明表中前三种物质中,亲水性的大小依次为___________________。
(3)如图为油脂类种子成熟过程中有机物相对含量的变化趋势,图中可溶性糖逐渐减少,其主要原因是________________,另外,________________也是原因之一。若想鉴定种子中的可溶性还原糖和脂肪,所用的检测试剂分别为__________________________________。
解析:(1)播种时,表中三种种子的种植深度相对较浅的应为油菜种子,这是因为油菜种子中脂肪含量高,脂肪中含氢量高,种子萌发时消耗氧气量就比较大。(2)实验表明,三种作物种子浸入水中后,大豆的体积变化大于小麦,远胜于油菜,而表格中大豆种子中蛋白质含量最多,小麦种子中淀粉及可溶性糖含量最多,油菜种子中脂肪含量最多,这说明表中前三种化学成分中,亲水性的大小依次为蛋白质>淀粉>脂肪。(3)图为油脂类种子成熟过程中有机物相对含量的变化趋势,图中可溶性糖逐渐减少,其主要原因是可溶性糖转变成了脂肪,另外,种子呼吸作用消耗一部分糖类也是原因之一,若想鉴定种子中的可溶性还原糖和脂肪,所用的检测试剂分别为斐林试剂、苏丹Ⅲ染液。
答案:(1)油菜 油菜种子中含脂肪较多,脂肪中氢的含量更多,种子萌发时消耗的氧气量相对较大 (2)蛋白质、淀粉、脂肪 (3)可溶性糖转化成脂肪 种子呼吸作用消耗一部分糖类 斐林试剂、苏丹Ⅲ染液课时规范训练(四)
[基础对点练]
知识点一 细胞中的水
1.下列有关水的特性与水的生理功能相互对应关系的叙述错误的是(  )
A.水在低温下结冰,利于细胞处于休眠状态从而度过不利环境条件
B.水分子间弱吸引力氢键决定其具有流动性,是物质运输所必需的
C.水具有较高的比热容,为细胞创造舒适的液体环境
D.水是极性分子决定其是细胞内良好溶剂,为生物化学反应所必需
解析:A 水一旦结冰,冰晶会破坏细胞的结构,不利于细胞处于休眠状态从而度过不利环境条件,A错误;水分子间弱吸引力氢键决定其具有流动性,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,为细胞创造舒适的液体环境,C正确;水是极性分子决定其是细胞内良好溶剂,为生物化学反应所必需,D正确。
2.方便面中的脱水蔬菜不易变质,其加工过程中的烘干过程可降低水分含量,延长保质期。下列叙述错误的是(  )
A.蔬菜烘干过程中失去的主要是自由水
B.新鲜的蔬菜细胞中水的含量最多
C.烘干脱水后蔬菜细胞不含水分
D.蔬菜细胞中的自由水可参与运输营养物质
解析:C 细胞中绝大部分的水为自由水,呈游离状态可以自由流动,故蔬菜烘干过程中失去的主要是自由水,A正确;水是活细胞中含量最多的化合物,故新鲜的蔬菜细胞中,水的含量最多,B正确;由题意可知,烘干可降低细胞水分含量,但结合水与蛋白质、多糖等物质结合,参与构成生物体结构,故烘干脱水后蔬菜细胞仍含有少量水分,C错误;自由水在生物体内流动,可以把营养物质运送到各个细胞,D正确。
3.“绵绵的春雨润醒了小草,润绿了杨树,润开了报春花。”下列各图为植物在复苏过程中,细胞中自由水与结合水相对含量变化的曲线图,其中表示正确的是(  )
A            B
C            D
解析:B 植物在复苏过程中新陈代谢增强,自由水相对含量上升,结合水相对含量下降,B正确。
4.科学实验表明,生命活动旺盛的细胞中自由水与结合水的比值增大,而处于休眠状态的细胞中自由水与结合水的比值减小。请分析回答下列问题:
(1)自由水以________的形式存在于细胞中。自由水占细胞鲜重的绝大部分,是细胞内的良好________,有利于物质的________,有利于________________的顺利进行。生命活动旺盛的细胞内自由水的含量________。
(2)干种子内含的主要是________水,抗旱性强的植物细胞中结合水的含量________,处于休眠状态的细胞,自由水含量________。
(3)结合水和自由水是可以________的。
解析:(1)自由水以游离的形式存在于细胞中。自由水占细胞鲜重的绝大部分,是细胞内的良好溶剂,有利于物质的运输,有利于生物化学反应的顺利进行,所以生命活动旺盛的细胞内自由水的含量高。(2)细胞内自由水比例升高,则代谢旺盛,反之代谢缓慢。所以,干种子内含的主要是结合水,抗旱性强的植物结合水的含量高,处于休眠状态的细胞,自由水含量低。(3)在活细胞内,受温度的影响,自由水和结合水可相互转化,即升高温度时,自由水增多,反之,结合水增多。
答案:(1)游离 溶剂 运输 生物化学反应 高 (2)结合 高 低 (3)相互转化
知识点二 细胞中的无机盐
5.(教材P22“思考·讨论”,改编)如图是一种叶绿素分子和血红素分子的局部结构简图,下列叙述错误的是(  )
A.合成叶绿素和血红素分别需要Mg和Fe
B.植物体缺Mg会影响光合作用
C.人体缺Fe会影响血红蛋白对氧气的运输
D.Mg和Fe分别存在于植物细胞和动物细胞中
解析:D Mg是构成叶绿素的元素,Fe是构成血红素的元素,A正确;植物体缺Mg会影响叶绿素的合成,进而影响光合作用,B正确;人体缺Fe会影响血红素的合成,由血红素等构成的血红蛋白有运输氧气的功能,故人体缺Fe会影响血红蛋白对氧气的运输,C正确;Mg和Fe存在于植物细胞和动物细胞中,D错误。
6.研究发现用不含Ca2+和K+的生理盐水灌注离体蛙心时,蛙心收缩不能维持;用含有少量Ca2+和K+的生理盐水灌注离体蛙心时,心脏能持续跳动数小时。这说明Ca2+和K+(  )
A.是构成细胞某些复杂化合物的重要成分
B.对维持血浆的正常浓度有重要作用
C.对维持生物体正常生命活动有重要作用
D.为蛙心脏的持续跳动直接提供能量
解析:C 由题意可知,题干中说明的现象并不能体现出Ca2+和K+的作用是构成某些复杂化合物的重要成分,A不符合题意;题干信息没有涉及血浆的浓度,B不符合题意;该实验说明无机盐对于维持生物体正常生命活动有重要作用,C符合题意;无机盐不能为生命活动提供能量,D不符合题意。
7.为了确定某种无机盐离子是否是植物所必需的元素,应采用的方法是(  )
A.检测正常叶片中该无机盐离子的含量
B.分析根系对该无机盐离子的吸收过程
C.分析环境条件对该无机盐离子吸收的影响
D.观察在完全培养液中去掉该无机盐离子前后植株生长发育状况
解析:D 判断某种无机盐离子是否是植物所必需的元素通常用溶液培养法。在人工配制的完全培养液中,除去某种无机盐离子,然后观察植物的生长发育情况:如果植物的生长发育仍正常,说明该无机盐离子不是植物所必需的;如果植物的生长发育不正常(出现特定的缺乏症状),且只有补充了该种无机盐离子(其他元素无效)后,植物的生长发育又恢复正常(症状消失),说明该无机盐离子是植物生长所必需的,D符合题意。
[素能提升练]
8.农谚“水是庄稼血,肥是庄稼粮”,说明水和无机盐在农业生产中具有重要作用。下列叙述错误的是(  )
A.水和无机盐为农作物生长提供能量
B.土壤中无机盐含量过高会造成烧苗现象
C.土壤中缺少Mg2+会影响植物叶绿素的合成
D.土壤缺水会影响农作物吸收和运输无机盐
解析:A 水和无机盐属于无机物,不能直接为农作物提供能量,A错误;土壤溶液浓度过高时,根细胞会因失水出现烧苗现象,B正确;Mg2+是叶绿素分子必需的组成元素,土壤中缺少Mg2+会影响植物叶绿素的合成,C正确;无机盐的吸收需消耗能量(主动运输),缺水会降低细胞呼吸速率,影响能量供应,且无机盐需要溶于水才能运输,故土壤缺水会影响农作物吸收和运输无机盐,D正确。
9.(2025·北京人大附中期中)如图表示土壤中甲、乙两种元素浓度变化与某植物生长速率的关系,下列分析错误的是(  )
A.持续保持甲、乙元素供应量相等可能导致该植物生长不正常
B.该植物生长对甲元素的需要量小于乙元素
C.当该植物生长速率最大时对甲、乙元素的需要量相近
D.当土壤中乙元素浓度为A时,再增施含乙元素的肥料有利于该植物生长
解析:C 植物在不同的生长发育期对不同矿质元素的需求量不同,持续保持甲、乙元素供应量相等可能导致该植物生长不正常,A正确;由图可知,植物生长速率最大时所需甲元素的浓度低于乙元素,说明该植物生长速率最大时对甲元素的需要量小于乙元素,B正确,C错误;当土壤中乙元素浓度为A时,增施含乙元素的肥料,植物生长速率增加,有利于该植物生长,D正确。
10.(教材P38非选择题T1改编)在冬季来临过程中,随着温度逐渐降低,植物体内发生了一系列适应低温的生理生化变化。如图是冬小麦在不同时期的自由水和结合水含量变化情况,以下叙述正确的是(  )
A.随着温度降低,②的相对质量分数逐渐下降,因此②是结合水
B.进入冬季,①与②的比值逐渐升高,有利于冬小麦适应寒冷环境
C.细胞内的②主要与蛋白质、多糖等结合,成为生物体的构成成分
D.带电荷的分子(或离子)都易与①结合,①是细胞内良好的溶剂
解析:B 随着气温降低,为了避免气温下降时植物细胞内自由水过多导致结冰损害自身,提高植株抗寒能力,植物体内的部分自由水转化为结合水,结合水与自由水的比值增大,所以判断①是结合水,②是自由水,A错误;①是结合水,②是自由水,进入冬季,为了提高植株抗寒能力,有利于冬小麦适应寒冷环境,①与②的比值逐渐升高,B正确;细胞内的①结合水主要与蛋白质、多糖等结合,成为生物体的构成成分,C错误;由于水分子是极性分子,带电荷的分子(或离子)都容易与②自由水结合,因此它是细胞内良好的溶剂,D错误。
11.当发生山体塌方,为了救出被掩埋的人员,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,铁是构成血红素的重要成分,这说明无机盐的生理作用是__________________________________;哺乳动物血液中必须含有一定量的Ca2+,如果Ca2+的含量太低,动物会出现抽搐等症状,这说明无机盐的生理作用是________________。
(2)俗话说“一方水土养一方人”,饮水是提供人体必需的矿物质和微量元素的重要途径之一,在天然无污染的泉水中,含有Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Fe等人体必需元素,其中属于大量元素的是________________。
(3)水在人体内有着重要作用,水在人体细胞中存在形式有自由水和结合水两种,其中自由水的生理作用有:
①______________________________________;
②___________________________________;
③_______________________________________;
④为细胞提供液体环境。
解析:(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,铁是构成血红素的重要成分,这说明无机盐的生理作用是参与细胞内某些复杂化合物的组成;哺乳动物血液中必须含有一定量的Ca2+,如果Ca2+的含量太低,动物会出现抽搐等症状,这说明无机盐的生理作用是维持细胞和生物体正常的生命活动。(2)俗话说,“一方水土养一方人”,饮水是提供人体必需的矿物质和微量元素的重要途径之一,在天然无污染的泉水中,含有Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Fe等人体必需元素,其中属于大量元素的是K、Ca、P、Mg。(3)水在人体内有着重要作用,水在人体细胞中存在形式有自由水和结合水两种,其中自由水的生理作用有:①良好的溶剂;②运送营养物质和代谢废物;③参与许多生物化学反应;④为细胞提供液体环境。
答案:(1)参与细胞内某些复杂化合物的组成 维持细胞和生物体正常的生命活动 (2)K、Ca、P、Mg (3)①良好的溶剂 ②运送营养物质和代谢废物 ③参与许多生物化学反应课时规范训练(七)
[基础对点练]
知识点一 核酸的种类、分布及其组成
1.(2025·黑龙江哈尔滨期中)如图为DNA和RNA的化学组成的比较图,图中阴影部分表示(  )
A.尿嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤、磷酸
B.胸腺嘧啶、腺嘌呤、磷酸
C.胞嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤、磷酸
D.核糖、脱氧核糖、胞嘧啶
解析:C DNA中的碱基是A、T、G、C,RNA中的碱基是A、U、G、C,DNA和RNA的共有碱基包括A、G、C,即包括胞嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤,此外两者均包括磷酸,故图中阴影部分表示胞嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤、磷酸,C符合题意。
2.(教材P35图2-15改编)如图表示某种大分子物质的基本单位,关于它的叙述错误的是(  )
A.该物质是核糖核苷酸
B.该物质含有C、H、O、N、P元素
C.该物质形成的大分子物质是RNA,它只分布在细胞质中
D.在HIV中能找到这种物质
解析:C 据题图所示结构可知,该物质是核糖核苷酸,A正确;核糖核苷酸中含有C、H、O、N、P元素,B正确;RNA主要分布在细胞质中,细胞核中也含有少量RNA,C错误;HIV的遗传物质是RNA,故在HIV中能找到这种物质,D正确。
知识点二 生物大分子以碳链为骨架
3.组成下列多聚体的单体的种类最多的是(  )
A.血红蛋白     B.DNA
C.淀粉 D.纤维素
解析:A 血红蛋白属于蛋白质,构成蛋白质的单体是氨基酸,约有21种;组成DNA的单体是脱氧核苷酸,有4种;组成淀粉和纤维素的单体是葡萄糖,所以单体种类最多的是血红蛋白,A符合题意。
[素能提升练]
4.(2025·广东惠州高一检测)下列有关核酸的表述,正确的是(  )
A.棉花叶肉细胞中有RNA,仅存在于细胞核中
B.细胞的遗传信息储存于DNA中
C.一般情况下,RNA是双链的而DNA是单链的
D.所有生物中都有5种碱基和8种核苷酸
解析:B 棉花叶肉细胞含有DNA和RNA,既存在于细胞核,也存在于细胞质,A错误;具有细胞结构的生物,其遗传信息储存于DNA中,B正确;一般情况下,RNA是单链的而DNA是双链的,C错误;病毒中只有4种碱基和4种核苷酸,D错误。
5.下列关于核酸的叙述,错误的是(  )
A.核酸可储存与传递遗传信息
B.核酸在生物体的遗传和变异中发挥重要作用
C.核酸的基本单位是脱氧核糖核苷酸
D.核酸的多样性与基本单位的排列顺序有关
解析:C 目前认为,核酸是一切生物的遗传物质,可储存与传递遗传信息,A正确;核酸是遗传信息的携带者,在生物体的遗传、变异和蛋白质的合成中起着重要作用,B正确;核酸的基本单位是核苷酸,核苷酸包括脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸,C错误;核酸的多样性与基本单位的排列顺序有关,且核酸中的遗传信息就储存在核苷酸的排列顺序中,D正确。
6.细胞内的大分子具有重要的功能。请参照表中内容完成下表。
生物大分子 名称 (1)____ 纤维素 DNA 蛋白质
功能 (2)_______ 组成植 物细胞 的结构 (3)_______ 具有运 输功能
元素组成 C、H、O (4)____ C、H、 O、N、P C、H、 O、N等
基本组 成单位 葡萄糖 葡萄糖 脱氧核 苷酸 (5)____
功能 举例 玉米种子萌发时,水解成葡萄糖进行氧化分解 洋葱外表皮细胞的细胞壁是由纤维素组成 细菌的拟核DNA中储存着控制细菌主要性状的遗传信息 (6)____
解析:(1)(2)淀粉、纤维素、糖原都是以葡萄糖为单体连接而成的多糖,都是生物大分子。淀粉是植物细胞内的储能物质,如玉米种子萌发时,淀粉水解成葡萄糖进行氧化分解供给种子萌发所需的能量。(3)DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,是由C、H、O、N、P五种元素组成。无论原核细胞还是真核细胞,DNA都是遗传信息的载体,其脱氧核苷酸的排列顺序中储存着遗传信息。(4)纤维素属于多糖,元素组成是C、H、O,功能是组成植物细胞壁的主要成分。(5)蛋白质的基本组成单位是氨基酸。(6)蛋白质是生命活动的主要承担者,可以作为结构成分,也可以起调节、免疫、运输等作用,其中血红蛋白能运输氧气。
答案:(1)淀粉 (2)植物细胞内的储能物质 (3)遗传信息的载体 (4)C、H、O (5)氨基酸 (6)血红蛋白能运输氧气(共63张PPT)
第3节 细胞中的糖类和脂质
1.通过分析糖类、脂质的种类与功能,形成结构与功能观。(生命观念) 2.通过对糖类与脂质的归纳与整合、模型与建模,强化科学的思维方法。(科学思维) 3.关注自己和家人的营养物质的均衡摄入,为家人的健康饮食提供合理的方案。(社会责任)
学习
目标
1
任务驱动一 
2
任务驱动二 
3
课时规范训练




1.元素组成和功能
(1)元素组成:糖类分子一般由_________构成。
(2)功能:糖类是细胞中重要的____________。
提醒:几丁质中含有N元素。
任务驱动一 
细胞中的糖类
C、H、O
能源物质
2.分类
提醒:核糖、脱氧核糖不能提供能量。
脱氧核糖
果糖
(2)
脱水缩合
(3)多糖
种类 淀粉 糖原 纤维素 几丁质(壳多糖)
基本单位 _________ —
作用 植物体内的___________ 是人和动物细胞的___________ 是构成植物细胞_________的主要成分 是甲壳类动物和昆虫的_________的重要组成成分
葡萄糖
储能物质
储能物质
细胞壁
外骨骼
种类 淀粉 糖原 纤维素 几丁质(壳多糖)
分布 粮食作物的______中,植物变态的茎或根以及一些植物的果实中 主要分布在人和动物的__________________ 植物的茎秆和枝叶以及所有植物细胞的_________ 广泛存在于甲壳类动物和昆虫的_________中
种子
肝脏和
肌肉中
细胞壁
外骨骼
[边角拾遗]
(教材P25“批判性思维”)人类很难消化纤维素,但科学家仍将纤维素等其他糖类称为人类的“第七类营养素”是因为食物中的纤维素能促进________________________,促进______,减少患大肠癌的机会,还有利于降低______和______,预防糖尿病、维持正常体重。
胃肠的蠕动和排空
排便
血脂
血糖
[概念辨析]
(1)糖类都能为生命活动提供能量,细胞内的糖都是能源物质。( )
(2)淀粉和纤维素都是植物细胞内储存能量的多糖。( )
(3)人和动物血液中葡萄糖含量低于正常时,肝脏中的糖原便会分解产生葡萄糖及时补充。( )
(4)纤维素、淀粉和蔗糖都是植物细胞特有的多糖。( )
×
×

×
1.(阅读教材P23~25)观察下面几种常见的单糖结构式和二糖的组成,分析回答相关问题:
(1)从组成上分析二糖和单糖的关系是___________________________。
提示:二糖由两分子单糖脱水缩合而成,二糖分子式为C12H22O11
(2)葡萄糖可以口服,也可以通过静脉注射进入人体细胞。蔗糖________(填“可以”或“不可以”)通过静脉注射进入人体细胞,理由是__________________。
提示:不可以 蔗糖必须口服,消化成单糖才能被细胞吸收
2.(教材P24图2-3,拓展)如图为一个汉堡中的几种多糖的组成,回答相关问题:
(1)淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是________________________。
提示:葡萄糖
(2)三种多糖具有不同的化学性质的原因是________________。
提示:葡萄糖的连接方式不同
3.(教材P24“旁栏思考”)糖尿病病人的饮食受到严格的限制,受限制的并不仅仅是有甜味的糖,米饭和馒头等主食也都需定量摄取。原因是_________________________。
提示:米饭和馒头等主食富含淀粉,淀粉经消化分解后可生成葡萄糖
1.三个角度对糖进行分类
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 乳糖、糖原、几丁质
主要存在于植物细胞中的糖 蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素、果糖
分类依据 种类
按功能 细胞生命活动所需的主要能源物质 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、几丁质
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.糖类之间的转化
3.多糖的“水解”与“氧化分解”的辨析
1.(2025·广东中山高一期中)若“淀粉→麦芽糖→葡萄糖→糖原”表示某生物体中糖类的某些转化过程,则下列说法错误的是(  )
A.此过程涉及淀粉的水解和糖原的合成
B.上述四种糖类物质不可能存在于同一个细胞中
C.淀粉和糖原都是储存能量的多糖,麦芽糖是二糖
D.此生物是植物,因为淀粉和麦芽糖是植物特有的糖类
D
解析:D 根据题意可知:该生物能将淀粉水解成麦芽糖,麦芽糖进一步水解形成葡萄糖,葡萄糖是单糖可以被细胞直接吸收,并在肝脏和肌肉中合成糖原,因此此过程涉及淀粉的水解和糖原的合成,A正确;淀粉和麦芽糖是植物细胞中特有的糖类,糖原是动物细胞中特有的糖类,因此它们不可能存在于同一个细胞中,B正确;在植物细胞中储能物质是淀粉,在动物细胞中储能物质是糖原,麦芽糖是二糖,C正确;根据题意“淀粉→麦芽糖→葡萄糖→糖原”,在生物体中将淀粉分解最终合成糖原,可以看出是在动物体内完成的,即此生物是动物,D错误。
2.(2025·广东名校高一联考)糖原、淀粉、纤维素、几丁质都是多糖,其中糖原是动物多糖,淀粉和纤维素是植物多糖,几丁质是广泛存在于甲壳类动物和昆虫外骨骼中的一种含氮多糖。下列相关叙述正确的是(  )
A.自然界中的糖类都是由C、H、O三种元素组成的
B.生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在
C.糖原是动物多糖,纤维素是植物多糖,故二者的单体不同
D.糖原和几丁质都是动物体内的多糖,故二者都是主要的储能物质
解析:B 几丁质属于糖类,其组成元素有N,A错误;生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在,B正确;糖原是动物多糖,纤维素是植物多糖,但二者的单体相同,都是葡萄糖,C错误;几丁质是外骨骼的主要成分,不是主要的储能物质,D错误。
B
1.元素组成
组成脂质的化学元素主要是 ,有些脂质还含有 。
2.分子特点
脂质分子中 的含量远远低于糖类,而 的含量更高。
3.化学性质
脂质通常都不溶于 ,而溶于 。
任务驱动二
细胞中的脂质
C、H、O
N和P



脂溶性有机溶剂
4.分类、组成和生理功能
分类 组成 生理功能
脂肪 (三酰 甘油) 三分子脂肪酸、一分子甘油 ①细胞内良好的____________
②很好的_________,有隔热、保温作用
③具有_______________作用,可以保护内脏器官
磷脂 甘油、磷酸及其他衍生物 构成细胞膜、细胞器膜等
储能物质
绝热体
缓冲和减压
分类 组成 生理功能
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_________的吸收
细胞膜
脂质
生殖细胞
钙和磷
5.糖类和脂质的相互转化
糖类和脂肪之间的转化程度是有明显差异的。糖类在____________的情况下,可以大量转化为脂肪;而脂肪一般只在__________________时,才会分解供能,而且不能大量转化为______。
糖原
脂肪
供应充足
糖类供能不足
糖类
[边角拾遗]
(教材P26)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。脂肪酸的种类和分子长短不同。饱和脂肪酸的熔点______,容易______,不饱和脂肪酸的熔点______,不容易______。
较高
凝固
较低
凝固
[概念辨析]
(1)脂质只由C、H、O三种元素组成。( )
(2)性激素和维生素D都属于脂肪。( )
(3)具有细胞结构的生物都含有磷脂。( )
(4)胆固醇对人的健康有害无益。( )
×
×

×
1.(阅读教材P25~27)观察分析下列一种糖类与脂肪的分子式,回答:
(1)脂肪的元素组成与糖类的不同点是__________________________。
提示:脂肪中O的含量远少于糖类,而H的含量更多
(2)结合教材P26图2-6和上图的脂肪分子式分析花生油是液态的,而猪油是固态的原因是________________________。
提示:植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,长链中存在双键,熔点较低,在室温时呈液态;大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,长链中存在单键,熔点较高,室温时呈固态
2.结合脂质的知识,思考回答下列生活和生产中的问题:
(1)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是________________________________。
提示:脂肪具有缓冲、减压和保温作用
(2)儿童和老年人补充维生素D可预防骨质疏松症,道理是_____________
_____________________________________________________________________________________________________。
提示:维生素D能够促进人和动物肠道对钙和磷的吸收,预防骨质疏松症
(3)人们常说,“增肥容易,减肥难”,结合所学知识,试从物质转化的角度分析“增肥容易,减肥难”的原因是_______________________。
提示:糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪,但是脂肪一般只在糖类供能不足时,才会分解供能,而且不能大量转化为糖类
(4)油料作物种子如花生、蓖麻在播种时,播种的深度相对较浅,从物质代谢的角度分析,原因是________________________________。
提示:油料作物种子脂肪含量高,脂肪分子中氢含量较多,种子萌发时消耗的氧气量相对较大
1.植物细胞和动物细胞中的脂肪组成及存在形式
比较项目 组成 存在形式
脂肪酸 甘油
植物细胞 大多为不饱 和脂肪酸 甘油 室温下
呈液态
动物细胞 大多为饱 和脂肪酸 甘油 室温下
呈固态
2.集合图法归纳脂质种类的从属关系
3.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 C、H比例较低 C、H比例较高
能量多少 氧化分解释放能量少 氧化分解释放能量多
功能 主要的能源物质 良好的储能物质
1.(2025·湖南株洲高一期中)近日,中国农科院油料作物研究所发现了一种鉴定脂质的新方法,为挖掘新型功能性脂质提供了技术支撑。下列关于脂质的叙述,正确的是(  )
A.脂肪和磷脂是细胞进行生命活动的重要能源物质
B.脂质中的胆固醇是构成动植物细胞膜的重要成分
C.植物脂肪大多含不饱和脂肪酸,在室温时呈液态
D.人体细胞中的糖类和脂肪相互转化后,元素组成发生了变化
C
解析:C 脂肪是细胞进行生命活动的重要能源物质,而磷脂是构成生物膜的重要成分,不能作为能源物质,A错误;脂质中的胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,植物细胞膜中不含有胆固醇,B错误;植物脂肪大多含不饱和脂肪酸,在室温时呈液态,C正确;人体细胞中糖类和脂肪的组成元素都是C、H、O,两者相互转化后,元素组成没有发生变化,D错误。
2.骆驼是被称为“沙漠之舟”的哺乳动物。驼峰里贮存着脂肪,其可在缺乏食物时,分解成身体所需的养分,供骆驼生存需要。下列关于脂肪的叙述,错误的是(  )
A.骆驼体内的脂肪在糖类供能不足时可分解供能
B.糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪
C.骆驼体内能促进生殖器官发育的物质的化学本质是脂肪
D.脂肪中H的含量远高于糖类,更适合储存能量
C
解析:C 糖类是生物体的重要能源物质,在正常情况下,人和动物体所需要的能量主要是由糖类氧化分解供给的,只有当糖类供能不足时,脂肪才会氧化分解供给能量,A正确;血液中的葡萄糖除供细胞利用外,多余的部分可以合成糖原储存起来;如果葡萄糖还有富余,就可以转变成脂肪和某些氨基酸,B正确;骆驼体内能促进生殖器官发育的物质是性激素,其化学本质是脂质,C错误;脂肪中H含量高于糖类,脂肪彻底氧化分解产生能量多,故更适合储存能量,D正确。
课堂小结(教师用书独具)
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[基础对点练]
知识点一 细胞中的糖类
1.植物细胞和动物细胞共有的糖类是(  )
A.麦芽糖和淀粉   B.纤维素和蔗糖
C.几丁质和糖原 D.葡萄糖和核糖
解析:D 麦芽糖是植物细胞特有的二糖,淀粉是植物细胞特有的多糖,A不符合题意;纤维素是植物细胞特有的多糖,蔗糖是植物细胞特有的二糖,B不符合题意;几丁质广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中,也是组成真菌细胞壁的成分,糖原是动物细胞特有的多糖,C不符合题意;葡萄糖和核糖是动植物细胞共有的糖类,D符合题意。
课时规范
训练(五)
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2.糖类是细胞的主要组成成分之一,下列叙述错误的是(  )
A.植物细胞壁的主要成分纤维素是多糖
B.生物体内的糖类绝大多数以多糖形式存在
C.麦芽糖、乳糖和核糖均是二糖
D.葡萄糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀
解析:C 纤维素是多糖,是植物细胞壁的主要成分之一,A正确;生物体内的糖类绝大多数以多糖形式存在,B正确;麦芽糖、乳糖是二糖,核糖是单糖,C错误;葡萄糖是还原糖,能与斐林试剂在水浴加热条件下反应生成砖红色沉淀,D正确。
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3.细胞内糖类是重要的能源物质。下列关于糖类的叙述正确的是(  )
A.糯米细胞含有的纤维素能促进人体肠胃消化,被称为人类的“第七类营养素”
B.食物中的麦芽糖在消化道中可被直接吸收
C.糖原只分布在人和动物的肝脏和肌肉中,是人和动物细胞的储能物质
D.核糖能够为细胞生命活动提供能量
解析:A 糯米细胞含有纤维素,纤维素不能被人体消化吸收,但能促进肠道蠕动、吸附有害物质,被称为人类的“第七类营养素”,A正确;食物中麦芽糖在消化道中被水解成葡萄糖后才能被吸收,B错误;糖原主要分布在人和动物的肝脏和肌肉中,是人和动物细胞的储能物质,C错误;核糖属于结构物质(RNA中含有),不能为细胞生命活动提供能量,D错误。
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4.在苹果成熟过程中,细胞内的有机物会发生一系列变化,如图所示。请据图回答下列问题:
(1)图中所示的有机物中,属于单糖的是________,不是还原糖的有________。
(2)淀粉的基本组成单位(单体)是________,它们经过脱水缩合反应形成淀粉。实验室通常使用________来检测淀粉,若样液变为________色,则能够证明存在淀粉。
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(3)每个月采集苹果样品,在实验室制备组织提取液,并用________检测,结果显示10月的苹果提取液反应后出现的砖红色最深,说明
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(4)苹果成熟过程中,糖类物质会不断发生转化。据图分析,10月的苹果较8月的苹果甜的原因是_________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________。
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解析:(1)图中四种糖类物质,果糖和葡萄糖是单糖,蔗糖是二糖,淀粉是多糖。其中,葡萄糖和果糖具有还原性,而蔗糖和淀粉不具有还原性。(2)淀粉是多糖,构成淀粉的单体是葡萄糖,葡萄糖通过脱水缩合反应形成淀粉。常用碘液来检测淀粉,淀粉遇碘液变蓝色,据此证明淀粉的存在。(3)常用斐林试剂来检测还原糖,还原糖与斐林试剂反应能够产生砖红色沉淀。根据实验结果可以推知,10月的苹果中还原糖含量最高,因而10月份提取的苹果组织样液中砖红色最深。(4)根据图中的曲线分析,8月前苹果不断长大,有机物含量在增多,8~10月苹果成熟过程中,淀粉含量逐渐下降,而可溶性糖(葡萄糖、果糖和蔗糖)含量增多,可知,在苹果成熟过程中,淀粉不断转化成可溶性糖,因而逐渐变甜。
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答案:(1)葡萄糖和果糖 蔗糖和淀粉 (2)葡萄糖 碘液 蓝 (3)斐林试剂 10月份苹果样液中还原糖含量高 (4)在苹果成熟过程中,淀粉不断转化成可溶性糖
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知识点二 细胞中的脂质
5.下列不属于细胞内的脂质具有的功能的是(  )
A.细胞内良好的储能物质
B.是构成细胞膜、细胞器膜等的重要成分
C.减少体内热量散失,维持体温恒定
D.催化体内能源物质分解,利于机体抵御寒冷天气
解析:D 脂质包括脂肪、磷脂和固醇。脂肪是细胞内良好的储能物质,同时也具有一定的保温作用,A、C不符合题意;磷脂是构成细胞膜、细胞器膜等的重要成分,B不符合题意;催化体内能源物质分解不属于脂质的功能,D符合题意。
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6.某人经常抽搐,医生建议他补充某种矿物质元素,他补充了该物质后,病情并没有得到缓解,原因可能是(  )
A.缺乏维生素A
B.缺乏磷脂
C.缺乏性激素
D.缺乏维生素D
解析:D 缺钙会导致抽搐,因此医生建议补充的矿物质元素应为钙,但补钙后抽搐没有得到缓解,很可能是缺乏促进钙吸收的维生素D,D符合题意。
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7.下列各项功能中,与固醇类物质无直接关系的是(  )
A.促进肠道对钙和磷的吸收
B.作为细胞内良好的储能物质
C.构成动物细胞膜的重要成分
D.促进人和动物生殖器官的发育
解析:B 维生素D可促进肠道对钙和磷的吸收,维生素D属于固醇,A不符合题意;脂肪是细胞内良好的储能物质,脂肪属于脂质,不属于固醇类物质,B符合题意;胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,胆固醇属于固醇,C不符合题意;性激素促进人和动物生殖器官的发育,性激素属于固醇,D不符合题意。
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8.根据下列生物学事实回答下列问题。
材料一 熊在入冬之前要吃大量食物,在体内转化为脂肪储存起来,冬眠时,进行分解作用,维持生命活动。
材料二 生活在南极寒冷环境中的企鹅,体内脂肪可厚达4 cm。
材料三 幼儿晒太阳,可以使皮肤表皮细胞内的胆固醇转化为维生素D,预防佝偻病。
(1)材料一说明脂肪是______________;分布在动物内脏器官周围的脂肪还具有________的作用。
(2)材料二说明脂肪具有________的作用。
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(3)材料三说明维生素D具有____________________的作用,维生素D、性激素和胆固醇都属于________类的脂质。
(4)材料中没有提到的一类脂质是________,其主要作用是_______________。
(5)鉴定脂肪所用的试剂是_____________________________________,发生的颜色反应是________。
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解析:(1)材料一说明脂肪是细胞内良好的储能物质,当生命活动需要时可以进行分解利用;动物内脏器官周围的脂肪还具有缓冲和减压的作用。(2)材料二说明脂肪具有保温的作用。(3)材料三说明维生素D能够促进人和动物肠道对钙和磷的吸收,维生素D、性激素和胆固醇均属于固醇类的脂质。(4)材料中没有提到的一类脂质是磷脂,其主要作用是构成细胞膜和各种细胞器膜。(5)鉴定脂肪所用的试剂是苏丹Ⅲ染液,发生的颜色反应是橘黄色。
答案:(1)细胞内良好的储能物质 缓冲和减压 (2)保温 (3)促进人和动物肠道对钙和磷的吸收 固醇 (4)磷脂 构成细胞膜和各种细胞器膜 (5)苏丹Ⅲ染液 橘黄色
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[素能提升练]
9.(2025·江西九江高一期中)下列有关糖类和脂质的叙述,错误的是
(  )
A.脂质中的磷脂是构成细胞膜的重要物质,所有细胞都含有磷脂
B.固醇类物质在细胞的营养、调节和代谢中具有重要功能
C.等质量的糖类和脂肪相比,脂肪的C、H比例低,氧化分解时释放的能量更多
D.葡萄糖、核糖、脱氧核糖是动植物细胞共有的糖类
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解析:C 磷脂是构成细胞膜的主要组成成分,所有细胞都具有细胞膜,因此所有细胞都含有磷脂,A正确;固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D,胆固醇是动物细胞膜的组成成分之一,也参与血液中脂质的运输,维生素D对于钙、磷吸收具有重要功能,性激素参与机体生命活动的调节,即固醇类物质在细胞的营养、调节和代谢中具有重要功能,B正确;等质量的糖类和脂肪相比,脂肪的C、H比例高,氧化分解时消耗的氧气多,因而释放的能量更多,C错误;葡萄糖是“生命的燃料”,核糖、脱氧核糖都是组成核酸的单糖,因此,三者是动、植物细胞共有的单糖类物质,D正确。
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10.适当强度的运动不仅能强健体魄,还能燃烧脂肪达到减脂的效果。下列有关糖类和脂质的叙述,正确的是(  )
A.糖类都只含有C、H、O三种元素,可分为单糖、二糖和多糖
B.生物体内的糖类绝大多数以多糖形式存在,均可作为储能物质
C.等质量的糖原和脂肪,后者含氧量更多,氧化分解释放的能量更多
D.糖类供应充足时会部分转化成脂肪,减肥瘦身的人要注意控糖
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解析:D 几丁质是多糖,其组成元素为C、H、O、N,A错误;生物体内的糖类绝大多数以多糖形式存在,其中糖原和淀粉可作为细胞的储能物质,而纤维素作为结构组分构成植物细胞的细胞壁,纤维素不是储能物质,B错误;等质量的糖原和脂肪,后者含氢量更多,氧化分解释放的能量更多,C错误;细胞中的糖类和脂肪可以互相转化,糖类在供应充足的情况下可大量转化为脂肪,脂肪一般只在糖类供能不足时,才会分解供能,而且不能大量转化为糖类,D正确。
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11.(2025·河南郑州高一期中)生物学与生产生活密切相关,下列说法合理的是(  )
A.人体摄入的食盐可为机体的生命活动提供能量
B.壳多糖能与溶液中的重金属离子有效结合,用于废水处理
C.纤维素进入人体后不易被消化,因此饮食中应尽量减少摄入
D.急性肠胃炎患者的最佳治疗措施是只需注射生理盐水
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解析:B 无机盐不能为机体提供能量,A不合理;几丁质又称为壳多糖,它能与溶液中的重金属离子有效结合,用于废水处理,B合理;人体没有消化纤维素的酶,则纤维素进入人体后不易被消化,但在日常生活中要适当摄入纤维素,能够促进胃肠蠕动,有利于身体健康,C不合理;急性肠胃炎病人肠道吸收功能下降,不及时补充水分会造成脱水,但急性肠胃炎患者的最佳治疗措施是及时采取药物治疗,并配合注射生理盐水,以维持水分代谢平衡,D不合理。
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12.(2025·山东日照高一期中)根据不同农作物种子化学成分的差别,可将种子分为淀粉类种子、蛋白质类种子、油脂类种子,下表中的三种作物种子分别属于上面三类种子,表中数据为三种种子的化学成分及含量百分比。
作物 种子 含量/%
蛋白质 淀粉及可溶性糖 脂肪 纤维素
小麦 11.0 68.5 1.9 1.9
大豆 36.0 26.0 17.5 4.5
油菜 23.0 25.0 48.0 —
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请回答下列相关问题:
(1)播种时,表中三种种子萌发的过程中,________种子耗氧最多,这是因为__________________。
(2)实验表明,三类种子浸入水中后,大豆的体积变化大于小麦,远胜于油菜,这说明表中前三种物质中,亲水性的大小依次为_____________。
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(3)如图为油脂类种子成熟过程中有机物相对含量的变化趋势,图中可溶性糖逐渐减少,其主要原因是________________,另外,________________也是原因之一。若想鉴定种子中的可溶性还原糖和脂肪,所用的检测试剂分别为__________________________________。
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解析:(1)播种时,表中三种种子的种植深度相对较浅的应为油菜种子,这是因为油菜种子中脂肪含量高,脂肪中含氢量高,种子萌发时消耗氧气量就比较大。(2)实验表明,三种作物种子浸入水中后,大豆的体积变化大于小麦,远胜于油菜,而表格中大豆种子中蛋白质含量最多,小麦种子中淀粉及可溶性糖含量最多,油菜种子中脂肪含量最多,这说明表中前三种化学成分中,亲水性的大小依次为
蛋白质>淀粉>脂肪。
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(3)图为油脂类种子成熟过程中有机物相对含量的变化趋势,图中可溶性糖逐渐减少,其主要原因是可溶性糖转变成了脂肪,另外,种子呼吸作用消耗一部分糖类也是原因之一,若想鉴定种子中的可溶性还原糖和脂肪,所用的检测试剂分别为斐林试剂、苏丹Ⅲ染液。
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答案:(1)油菜 油菜种子中含脂肪较多,脂肪中氢的含量更多,种子萌发时消耗的氧气量相对较大 (2)蛋白质、淀粉、脂肪 (3)可溶性糖转化成脂肪 种子呼吸作用消耗一部分糖类 斐林试剂、苏丹Ⅲ染液第5节 核酸是遗传信息的携带者
学习 目标     1.通过对核酸的结构和功能的学习,形成结构和功能观。(生命观念) 2.通过DNA和RNA的比较,形成比较与分类的科学思维方法。(科学思维) 3.通过分析核酸的多聚体的连接模式图,强化模型构建与解读能力。(科学思维) 4.基于生物大分子以碳链作为基本骨架,能够从结构与功能相适应的视角,解释细胞由多种有机分子组成,这些分子是执行各项生命活动的物质基础。(生命观念) 5.关注DNA指纹技术在亲子鉴定和刑事侦查中的应用。(社会责任)
任务驱动一 核酸的种类、分布及其组成
1.核酸的种类及其分布
(2)分布。
①真核细胞的DNA主要分布在细胞核中,线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA。
②RNA主要分布在细胞质中。
提醒:原核细胞没有细胞核,其DNA主要分布在拟核。
2.核酸是由核苷酸连接而成的长链
(1)核酸的基本组成单位——核苷酸。
①组成。
a.脱氧核苷酸:构成DNA的基本单位。
b.核糖核苷酸:构成RNA的基本单位。
(2)DNA和RNA的区别。
①分子组成的不同。
a.DNA的五碳糖是脱氧核糖,而RNA的则是核糖。
b.DNA特有的碱基是胸腺嘧啶(T),而RNA的是尿嘧啶(U)。
②分子结构的不同:DNA是由脱氧核苷酸连接而成,一般由两条脱氧核苷酸链构成,RNA则是由核糖核苷酸连接而成,由一条核糖核苷酸链构成。
(3)通过DNA指纹获得人信息的根本原因:生物的遗传信息储存在DNA分子中,而且每个个体的DNA的脱氧核苷酸序列各有特点。
(4)核酸的多样性及功能。
①多样性的原因:核苷酸数目不同和排列顺序多样。
②遗传信息的储存。
a.脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息,DNA分子是储存、传递遗传信息的生物大分子。
b.部分病毒的遗传信息储存在RNA中,如HIV(人类免疫缺陷病毒)、SARS(严重急性呼吸综合症)病毒等。
③功能
a.核酸是细胞内携带遗传信息的物质。
b.核酸在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
[概念辨析]
(1)核苷酸包括DNA和RNA两类。(×)
(2)生物的遗传信息都储存于DNA中。(×)
(3)DNA中遗传信息的多样性主要取决于脱氧核苷酸的种类。(×)
某同学在学习完核酸的知识后,画了如图所示的核苷酸的结构图,并与同学一起分析,便于掌握知识。
(1)当a的种类不同时,m的种类相同吗?为什么?
提示:不一定。当a为核糖时,m可能是A、U、G、C,当a为脱氧核糖时,m可能是A、T、G、C。
(2)当m的种类确定时,a的种类确定吗?为什么?
提示:不一定。当m为A、G、C时,a可能为核糖也可能为脱氧核糖;当m为U时,a为核糖;当m为T时,a为脱氧核糖。
1.DNA和RNA的比较
项目 DNA RNA
中文名称 脱氧核糖核酸 核糖核酸
元素组成 C、H、O、N、P
基本单位
五碳糖 脱氧核糖 核糖
含氮碱基 共有A、G、C
特有T 特有U
一般结构 两条脱氧核苷酸链 一条核糖核苷酸链
存在部位 主要存在细胞核中 主要存在细胞质中
2.生物体中核酸、遗传物质、碱基和核苷酸种类的分析
生物 类别 核酸种类 遗传物质 碱基种类 核苷酸 种类
细胞 生物 DNA和 RNA DNA A、G、C、 T、U 8种
病毒 只含DNA DNA A、G、C、T 4种
只含RNA RNA A、G、C、U 4种
1.(教材P35图2-15,改编)如图是生物体内核酸基本组成单位的模式图,下列相关叙述不正确的是(  )
A.若该核酸为DNA,则b为脱氧核糖
B.若b为核糖,则c可能是A、U、C、G
C.若c为T,则图示为胸腺嘧啶脱氧核苷酸
D.DNA分子中每个b均连着一个a和一个c
解析:D DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸由磷酸、脱氧核糖和含氮碱基构成,所以b是脱氧核糖,A正确;若b为核糖,则图示为核糖核苷酸,核糖核苷酸由磷酸、核糖和含氮碱基构成,c可能是A、U、C、G,B正确;T是DNA特有的碱基,若c为T,该图示只能是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,C正确;DNA分子中b(脱氧核糖)均连着一个c(含氮碱基),但有可能连一个或者两个a(磷酸基团),D错误。
2.(教材P35图2-16,改编)核酸甲和乙是某生物体内的两种核酸,这两种核酸的基本组成单位如图所示,下列叙述错误的是(  )
A.一般情况下,核酸甲由两条链构成,核酸乙由一条链构成
B.核酸甲主要分布在细胞核中,核酸乙主要分布在细胞质中
C.核酸乙可能是某种病毒的遗传物质
D.A与B相比,A的2′位置的碳原子上多一个氧
解析:D 核酸甲含有碱基T,所以是DNA,核酸乙含有碱基U,所以是RNA,一般情况下,DNA由两条脱氧核苷酸链构成,RNA由一条核糖核苷酸链构成,A正确;DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中,B正确;部分病毒的遗传信息储存在RNA中,C正确;DNA中的五碳糖是脱氧核糖,RNA中的五碳糖是核糖,核糖(B)的2′位置的碳原子上比脱氧核糖(A)多一个氧,D错误。
任务驱动二 生物大分子以碳链为骨架
1.单体和多聚体
生物大分子是由许多基本组成单位连接而成的,这些基本单位称为单体,这些生物大分子又称为单体的多聚体。
单体(基本单位) 多聚体(生物大分子)
单糖 多糖
氨基酸 蛋白质
核苷酸 核酸
2.生物大分子以碳链为骨架
(1)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,生物大分子是由许多单体连接成的多聚体。
(2)碳是生命的核心元素。
3.细胞是由化学元素和化合物构成的
(1)多糖、蛋白质、核酸等生物大分子以碳链作为基本骨架。
(2)糖类和脂质提供了生命活动的重要能源。
(3)水和无机盐与其他物质一起,共同承担着构建细胞、参与细胞生命活动等重要功能。
(4)细胞中的化合物,含量和比例处在不断变化之中,但又保持相对稳定。
提醒:脂肪不属于生物大分子的原因:脂肪类化合物是由甘油和脂肪酸结合而成的,而且脂肪的分子量与蛋白质、核酸、多糖相比小很多,一般不称其为生物大分子。
[概念辨析]
(1)碳链是各种生物大分子的结构基础。(√)
(2)糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子。(×)
(3)细胞利用种类较少的小分子脱水合成种类繁多的生物大分子。(√)
(4)构成生物大分子的单体在排列顺序上并不都具有多样性。(√)
生物大分子是由多个单体连接形成的多聚体。如图是细胞内生物大分子的合成模式图。请据图回答下列问题:
(1)若图中的单体是葡萄糖,则其在植物细胞中构成的生物大分子是________________,在人体细胞中构成的生物大分子是________________。
提示:纤维素和淀粉 糖原
(2)若图中的单体是氨基酸,决定其多聚体具有多样性的直接原因是_____________________。
提示:氨基酸的种类、数目和排列顺序不同,肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同
(3)多糖和核酸都是由许多单体组成的多聚体,试从组成二者单体种类的角度分析,核酸是遗传信息的携带者,而多糖不是遗传信息的携带者原因是______
___________________________________________________________
___________________________________________________________。
提示:构成多糖的单体没有种类的差异,形成的多聚体没有顺序性;构成核酸的单体有种类的差异,形成的多聚体有顺序性
1.常见生物大分子的单体和不同水解程度的产物
物质 单体 初步 水解产物 彻底 水解产物
DNA 脱氧 核苷酸 脱氧 核苷酸 脱氧核糖、 磷酸、碱基
RNA 核糖 核苷酸 核糖 核苷酸 核糖、 磷酸、碱基
蛋白质 氨基酸 多肽 氨基酸
淀粉 葡萄糖 麦芽糖 葡萄糖
(1)DNA和RNA初步水解得到基本单位,而淀粉和蛋白质彻底水解得到基本单位。
(2)单体都是通过脱水缩合形成生物大分子。
2.生物大分子具有特定的结构
(1)维持生物大分子高级结构的重要因素是氢键、二硫键等化学键或分子间作用力。
(2)高级结构不稳定。
①生物大分子变性就是因为高级结构被破坏,大分子性质改变,生物活性丧失。但是,一级结构(肽键、磷酸二酯键等)尚未被破坏。
②蛋白质的高级结构被破坏后不能重新形成,但DNA的高级结构被破坏后可以重新形成。
3.根据元素组成确定化合物的名称
1.(教材P36图2-17改编)下列关于细胞内生物大分子有机物的叙述,错误的是(  )
A.生物大分子及其单体均以碳链为基本骨架
B.细胞内的多糖、核酸和脂肪都是生物大分子
C.碳原子在组成生物大分子中具有重要作用
D.相同单体组成的生物大分子功能不一定相同
解析:B 组成生物大分子的基本单位称为单体,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,生物大分子是由许多单体连接成的多聚体,故生物大分子及其单体均以碳链为基本骨架,碳原子在组成生物大分子中具有重要作用,A、C正确;脂肪是由一分子甘油和三分子脂肪酸发生反应形成的酯,不属于生物大分子,B错误;相同单体组成的生物大分子功能不一定相同,如以葡萄糖为单体组成的纤维素是植物细胞壁的主要成分,而以葡萄糖为单体组成的淀粉是植物重要的储能物质,D正确。
2.(2025·广东佛山高一期中)生物大分子是构成细胞生命大厦的基本框架。据表分析,下列叙述错误的是(  )
单体 生物大分子
葡萄糖 ①
② 蛋白质
核苷酸 ③
A.表中的三种生物大分子都是以碳链为基本骨架的
B.①在植物细胞中可以是淀粉,在动物细胞中可以是糖原
C.蛋白质结构具有多样性的原因之一是②的连接方式不同
D.③在原核细胞中有DNA和RNA两种,在病毒中只有一种
解析:C 图中①表示多糖,②表示氨基酸,③表示核酸,图中的①多糖、蛋白质、③核酸等生物大分子都是以碳链为基本骨架的,A正确;①代表的是多糖,其在植物细胞中可以是淀粉,在动物细胞中可以是糖原,B正确;蛋白质结构具有多样性的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同,且组成蛋白质的多肽链的空间结构千变万化引起的,可见蛋白质多样性的原因不包括②氨基酸的连接方式不同,因为氨基酸都是通过肽键连接的,C错误;③代表的是核酸,其在原核细胞中有DNA和RNA两种,在病毒中只有一种,为DNA或RNA,D正确。
课堂小结(教师用书独具)
课时规范训练(七)
[基础对点练]
知识点一 核酸的种类、分布及其组成
1.(2025·黑龙江哈尔滨期中)如图为DNA和RNA的化学组成的比较图,图中阴影部分表示(  )
A.尿嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤、磷酸
B.胸腺嘧啶、腺嘌呤、磷酸
C.胞嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤、磷酸
D.核糖、脱氧核糖、胞嘧啶
解析:C DNA中的碱基是A、T、G、C,RNA中的碱基是A、U、G、C,DNA和RNA的共有碱基包括A、G、C,即包括胞嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤,此外两者均包括磷酸,故图中阴影部分表示胞嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤、磷酸,C符合题意。
2.(教材P35图2-15改编)如图表示某种大分子物质的基本单位,关于它的叙述错误的是(  )
A.该物质是核糖核苷酸
B.该物质含有C、H、O、N、P元素
C.该物质形成的大分子物质是RNA,它只分布在细胞质中
D.在HIV中能找到这种物质
解析:C 据题图所示结构可知,该物质是核糖核苷酸,A正确;核糖核苷酸中含有C、H、O、N、P元素,B正确;RNA主要分布在细胞质中,细胞核中也含有少量RNA,C错误;HIV的遗传物质是RNA,故在HIV中能找到这种物质,D正确。
知识点二 生物大分子以碳链为骨架
3.组成下列多聚体的单体的种类最多的是(  )
A.血红蛋白     B.DNA
C.淀粉 D.纤维素
解析:A 血红蛋白属于蛋白质,构成蛋白质的单体是氨基酸,约有21种;组成DNA的单体是脱氧核苷酸,有4种;组成淀粉和纤维素的单体是葡萄糖,所以单体种类最多的是血红蛋白,A符合题意。
[素能提升练]
4.(2025·广东惠州高一检测)下列有关核酸的表述,正确的是(  )
A.棉花叶肉细胞中有RNA,仅存在于细胞核中
B.细胞的遗传信息储存于DNA中
C.一般情况下,RNA是双链的而DNA是单链的
D.所有生物中都有5种碱基和8种核苷酸
解析:B 棉花叶肉细胞含有DNA和RNA,既存在于细胞核,也存在于细胞质,A错误;具有细胞结构的生物,其遗传信息储存于DNA中,B正确;一般情况下,RNA是单链的而DNA是双链的,C错误;病毒中只有4种碱基和4种核苷酸,D错误。
5.下列关于核酸的叙述,错误的是(  )
A.核酸可储存与传递遗传信息
B.核酸在生物体的遗传和变异中发挥重要作用
C.核酸的基本单位是脱氧核糖核苷酸
D.核酸的多样性与基本单位的排列顺序有关
解析:C 目前认为,核酸是一切生物的遗传物质,可储存与传递遗传信息,A正确;核酸是遗传信息的携带者,在生物体的遗传、变异和蛋白质的合成中起着重要作用,B正确;核酸的基本单位是核苷酸,核苷酸包括脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸,C错误;核酸的多样性与基本单位的排列顺序有关,且核酸中的遗传信息就储存在核苷酸的排列顺序中,D正确。
6.细胞内的大分子具有重要的功能。请参照表中内容完成下表。
生物大分子 名称 (1)____ 纤维素 DNA 蛋白质
功能 (2)_______ 组成植 物细胞 的结构 (3)_______ 具有运 输功能
元素组成 C、H、O (4)____ C、H、 O、N、P C、H、 O、N等
基本组 成单位 葡萄糖 葡萄糖 脱氧核 苷酸 (5)____
功能 举例 玉米种子萌发时,水解成葡萄糖进行氧化分解 洋葱外表皮细胞的细胞壁是由纤维素组成 细菌的拟核DNA中储存着控制细菌主要性状的遗传信息 (6)____
解析:(1)(2)淀粉、纤维素、糖原都是以葡萄糖为单体连接而成的多糖,都是生物大分子。淀粉是植物细胞内的储能物质,如玉米种子萌发时,淀粉水解成葡萄糖进行氧化分解供给种子萌发所需的能量。(3)DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,是由C、H、O、N、P五种元素组成。无论原核细胞还是真核细胞,DNA都是遗传信息的载体,其脱氧核苷酸的排列顺序中储存着遗传信息。(4)纤维素属于多糖,元素组成是C、H、O,功能是组成植物细胞壁的主要成分。(5)蛋白质的基本组成单位是氨基酸。(6)蛋白质是生命活动的主要承担者,可以作为结构成分,也可以起调节、免疫、运输等作用,其中血红蛋白能运输氧气。
答案:(1)淀粉 (2)植物细胞内的储能物质 (3)遗传信息的载体 (4)C、H、O (5)氨基酸 (6)血红蛋白能运输氧气(共43张PPT)
第5节 核酸是遗传信息的携带者
1.通过对核酸的结构和功能的学习,形成结构和功能观。(生命观念) 2.通过DNA和RNA的比较,形成比较与分类的科学思维方法。(科学思维) 3.通过分析核酸的多聚体的连接模式图,强化模型构建与解读能力。(科学思维) 4.基于生物大分子以碳链作为基本骨架,能够从结构与功能相适应的视角,解释细胞由多种有机分子组成,这些分子是执行各项生命活动的物质基础。(生命观念)
5.关注DNA指纹技术在亲子鉴定和刑事侦查中的应用。(社会责任)
学习
目标
1
任务驱动一 
2
任务驱动二 
3
课时规范训练




1.核酸的种类及其分布
(2)分布。
①真核细胞的DNA主要分布在_________中,_________、_________内也含有少量的DNA。
②RNA主要分布在_________中。
提醒:原核细胞没有细胞核,其DNA主要分布在拟核。
任务驱动一 
核酸的种类、分布及其组成
细胞核
线粒体
叶绿体
细胞质
脱氧核糖核酸
RNA
2.核酸是由核苷酸连接而成的长链
(1)核酸的基本组成单位——核苷酸。
①组成。
磷酸
含氮碱基
五碳糖
核糖核苷酸
磷酸
A、T、G、C
脱氧核糖
b.核糖核苷酸:构成RNA的基本单位。
A、U、G、C
磷酸
核糖
(2)DNA和RNA的区别。
①分子组成的不同。
a.DNA的五碳糖是脱氧核糖,而RNA的则是核糖。
b.DNA特有的碱基是___________________,而RNA的是________________。
②分子结构的不同:DNA是由_______________连接而成,一般由______脱氧核苷酸链构成,RNA则是由_______________连接而成,由______核糖核苷酸链构成。
胸腺嘧啶(T)
尿嘧啶(U)
脱氧核苷酸
两条
核糖核苷酸
一条
(3)通过DNA指纹获得人信息的根本原因:生物的遗传信息储存在_________中,而且每个个体的___________________________各有特点。
(4)核酸的多样性及功能。
①多样性的原因:核苷酸______不同和____________多样。
②遗传信息的储存。
a.脱氧核苷酸的____________储存着生物的遗传信息,DNA分子是______、______遗传信息的生物大分子。
b.部分病毒的遗传信息储存在 中,如HIV(人类免疫缺陷病毒)、SARS(严重急性呼吸综合症)病毒等。
DNA分子
DNA的脱氧核苷酸序列
数目
排列顺序
排列顺序
储存
传递
RNA
③功能。
a.核酸是细胞内携带____________的物质。
b.核酸在生物体的_______________和_______________________中具有极其重要的作用。
遗传信息
遗传、变异
蛋白质的生物合成
[概念辨析]
(1)核苷酸包括DNA和RNA两类。( )
(2)生物的遗传信息都储存于DNA中。( )
(3)DNA中遗传信息的多样性主要取决于脱氧核苷酸的种类。( )
×
×
×
某同学在学习完核酸的知识后,画了如图所示的核苷酸的结构图,并与同学一起分析,便于掌握知识。
(1)当a的种类不同时,m的种类相同吗?为什么?
提示:不一定。当a为核糖时,m可能是A、U、G、C,当a为脱氧核糖时,m可能是A、T、G、C。
(2)当m的种类确定时,a的种类确定吗?为什么?
提示:不一定。当m为A、G、C时,a可能为核糖也
可能为脱氧核糖;当m为U时,a为核糖;当m为T时,
a为脱氧核糖。
1.DNA和RNA的比较
项目 DNA RNA
中文名称 脱氧核糖核酸 核糖核酸
元素组成 C、H、O、N、P
基本单位
五碳糖 脱氧核糖 核糖
项目 DNA RNA
含氮碱基 共有A、G、C
特有T 特有U
一般结构 两条脱氧核苷酸链 一条核糖核苷酸链
存在部位 主要存在细胞核中 主要存在细胞质中
2.生物体中核酸、遗传物质、碱基和核苷酸种类的分析
生物 类别 核酸种类 遗传物质 碱基种类 核苷酸
种类
细胞 生物 DNA和 RNA DNA A、G、C、 T、U 8种
病毒 只含DNA DNA A、G、C、T 4种
只含RNA RNA A、G、C、U 4种
1.(教材P35图2-15改编)如图是生物体内核酸基本组成单位的模式图,下列相关叙述不正确的是(  )
A.若该核酸为DNA,则b为脱氧核糖
B.若b为核糖,则c可能是A、U、C、G
C.若c为T,则图示为胸腺嘧啶脱氧核苷酸
D.DNA分子中每个b均连着一个a和一个c
D
解析:D DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸由磷酸、脱氧核糖和含氮碱基构成,所以b是脱氧核糖,A正确;若b为核糖,则图示为核糖核苷酸,核糖核苷酸由磷酸、核糖和含氮碱基构成,c可能是A、U、C、G,B正确;T是DNA特有的碱基,若c为T,该图示只能是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,C正确;DNA分子中b(脱氧核糖)均连着一个c(含氮碱基),但有可能连一个或者两个a(磷酸基团),D错误。
2.(教材P35图2-16,改编)核酸甲和乙是某生物体内的两种核酸,这两种核酸的基本组成单位如图所示,下列叙述错误的是(  )
A.一般情况下,核酸甲由两条链构成,核酸乙由一条链构成
B.核酸甲主要分布在细胞核中,核酸乙主要分布在细胞质中
C.核酸乙可能是某种病毒的遗传物质
D.A与B相比,A的2′位置的碳原子上多一个氧
D
解析:D 核酸甲含有碱基T,所以是DNA,核酸乙含有碱基U,所以是RNA,一般情况下,DNA由两条脱氧核苷酸链构成,RNA由一条核糖核苷酸链构成,A正确;DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中,B正确;部分病毒的遗传信息储存在RNA中,C正确;DNA中的五碳糖是脱氧核糖,RNA中的五碳糖是核糖,核糖(B)的2′位置的碳原子上比脱氧核糖(A)多一个氧,D错误。
1.单体和多聚体
生物大分子是由许多基本组成单位连接而成的,这些基本单位称为______,这些生物大分子又称为单体的多聚体。
任务驱动二
生物大分子以碳链为骨架
单体(基本单位) 多聚体(生物大分子)
单糖 ______
_________ 蛋白质
_________ 核酸
单体
多糖
氨基酸
核苷酸
2.生物大分子以碳链为骨架
(1)每一个单体都以 为基本骨架,生物大分子是由许多单体连接成的多聚体。
(2) 是生命的核心元素。
3.细胞是由化学元素和化合物构成的
(1) 等生物大分子以碳链作为基本骨架。
(2) 提供了生命活动的重要能源。
(3) ,共同承担着构建细胞、参与细胞生命活动等重要功能。
若干个相连的碳原子构成的碳链

多糖、蛋白质、核酸
糖类和脂质
水和无机盐与其他物质一起
(4)细胞中的化合物, 处在不断变化之中,但又保持相对稳定。
提醒:脂肪不属于生物大分子的原因:脂肪类化合物是由甘油和脂肪酸结合而成的,而且脂肪的分子量与蛋白质、核酸、多糖相比小很多,一般不称其为生物大分子。
含量和比例
[概念辨析]
(1)碳链是各种生物大分子的结构基础。( )
(2)糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子。( )
(3)细胞利用种类较少的小分子脱水合成种类繁多的生物大分子。( )

×

生物大分子是由多个单体连接形成的多聚体。如图是细胞内生物大分子的合成模式图。请据图回答下列问题:
(1)若图中的单体是葡萄糖,则其在植物细胞中构成的生物大分子是________________,在人体细胞中构成的生物大分子是________________。
提示:纤维素和淀粉 糖原
(2)若图中的单体是氨基酸,决定其多聚体具有多样性的直接原因是_____________________。
提示:氨基酸的种类、数目和排列
顺序不同,肽链的盘曲、折叠方式
及其形成的空间结构不同
(3)多糖和核酸都是由许多单体组成的多聚体,试从组成二者单体种类的角度分析,核酸是遗传信息的携带者,而多糖不是遗传信息的携带者原因是_______________________。
提示:构成多糖的单体没有种类的差异,形成的多聚体没有顺序性;构成核酸的单体有种类的差异,形成的多聚体有顺序性
1.常见生物大分子的单体和不同水解程度的产物
物质 单体 初步水解产物 彻底水解产物
DNA 脱氧 核苷酸 脱氧 核苷酸 脱氧核糖、
磷酸、碱基
RNA 核糖 核苷酸 核糖 核苷酸 核糖、
磷酸、碱基
蛋白质 氨基酸 多肽 氨基酸
淀粉 葡萄糖 麦芽糖 葡萄糖
(1)DNA和RNA初步水解得到基本单位,而淀粉和蛋白质彻底水解得到基本单位。
(2)单体都是通过脱水缩合形成生物大分子。
2.生物大分子具有特定的结构
(1)维持生物大分子高级结构的重要因素是氢键、二硫键等化学键或分子间作用力。
(2)高级结构不稳定。
①生物大分子变性就是因为高级结构被破坏,大分子性质改变,生物活性丧失。但是,一级结构(肽键、磷酸二酯键等)尚未被破坏。
②蛋白质的高级结构被破坏后不能重新形成,但DNA的高级结构被破坏后可以重新形成。
3.根据元素组成确定化合物的名称
1.(教材P36图2-17改编)下列关于细胞内生物大分子有机物的叙述,错误的是(  )
A.生物大分子及其单体均以碳链为基本骨架
B.细胞内的多糖、核酸和脂肪都是生物大分子
C.碳原子在组成生物大分子中具有重要作用
D.相同单体组成的生物大分子功能不一定相同
B
解析:B 组成生物大分子的基本单位称为单体,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,生物大分子是由许多单体连接成的多聚体,故生物大分子及其单体均以碳链为基本骨架,碳原子在组成生物大分子中具有重要作用,A、C正确;脂肪是由一分子甘油和三分子脂肪酸发生反应形成的酯,不属于生物大分子,B错误;相同单体组成的生物大分子功能不一定相同,如以葡萄糖为单体组成的纤维素是植物细胞壁的主要成分,而以葡萄糖为单体组成的淀粉是植物重要的储能物质,D正确。
2.(2025·广东佛山高一期中)生物大分子是构成细胞生命大厦的基本框架。据表分析,下列叙述错误的是(  )
A.表中的三种生物大分子都是以碳链为基本骨架的
B.①在植物细胞中可以是淀粉,在动物细胞中可以是糖原
C.蛋白质结构具有多样性的原因之一是②的连接方式不同
D.③在原核细胞中有DNA和RNA两种,在病毒中只有一种
单体 生物大分子
葡萄糖 ①
② 蛋白质
核苷酸 ③
C
解析:C 图中①表示多糖,②表示氨基酸,③表示核酸,图中的①多糖、蛋白质、③核酸等生物大分子都是以碳链为基本骨架的,A正确;①代表的是多糖,其在植物细胞中可以是淀粉,在动物细胞中可以是糖原,B正确;蛋白质结构具有多样性的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同,且组成蛋白质的多肽链的空间结构千变万化引起的,可见蛋白质多样性的原因不包括②氨基酸的连接方式不同,因为氨基酸都是通过肽键连接的,C错误;③代表的是核酸,其在原核细胞中有DNA和RNA两种,在病毒中只有一种,为DNA或RNA,D正确。
课堂小结(教师用书独具)
3
4
5
6
1
2
[基础对点练]
知识点一 核酸的种类、分布及其组成
1.(2025·黑龙江哈尔滨期中)如图为DNA和RNA的化学组成的比较图,图中阴影部分表示(  )
A.尿嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤、磷酸
B.胸腺嘧啶、腺嘌呤、磷酸
C.胞嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤、磷酸
D.核糖、脱氧核糖、胞嘧啶
课时规范
训练(七)
C
3
4
5
6
1
2
解析:C DNA中的碱基是A、T、G、C,RNA中的碱基是A、U、G、C,DNA和RNA的共有碱基包括A、G、C,即包括胞嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤,此外两者均包括磷酸,故图中阴影部分表示胞嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤、磷酸,C符合题意。
2
1
3
4
5
6
2.(教材P35图2-15改编)如图表示某种大分子物质的基本单位,关于它的叙述错误的是(  )
A.该物质是核糖核苷酸
B.该物质含有C、H、O、N、P元素
C.该物质形成的大分子物质是RNA,它只分布在细胞质中
D.在HIV中能找到这种物质
C
2
1
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4
5
6
解析:C 据题图所示结构可知,该物质是核糖核苷酸,A正确;核糖核苷酸中含有C、H、O、N、P元素,B正确;RNA主要分布在细胞质中,细胞核中也含有少量RNA,C错误;HIV的遗传物质是RNA,故在HIV中能找到这种物质,D正确。
2
3
1
4
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6
知识点二 生物大分子以碳链为骨架
3.组成下列多聚体的单体的种类最多的是(  )
A.血红蛋白     B.DNA
C.淀粉 D.纤维素
解析:A 血红蛋白属于蛋白质,构成蛋白质的单体是氨基酸,约有21种;组成DNA的单体是脱氧核苷酸,有4种;组成淀粉和纤维素的单体是葡萄糖,所以单体种类最多的是血红蛋白,A符合题意。
A 
2
3
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1
5
6
[素能提升练]
4.(2025·广东惠州高一检测)下列有关核酸的表述,正确的是(  )
A.棉花叶肉细胞中有RNA,仅存在于细胞核中
B.细胞的遗传信息储存于DNA中
C.一般情况下,RNA是双链的而DNA是单链的
D.所有生物中都有5种碱基和8种核苷酸
B 
2
3
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5
6
1
解析:B 棉花叶肉细胞含有DNA和RNA,既存在于细胞核,也存在于细胞质,A错误;具有细胞结构的生物,其遗传信息储存于DNA中,B正确;一般情况下,RNA是单链的而DNA是双链的,C错误;病毒中只有4种碱基和4种核苷酸,D错误。
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1
6
5.下列关于核酸的叙述,错误的是(  )
A.核酸可储存与传递遗传信息
B.核酸在生物体的遗传和变异中发挥重要作用
C.核酸的基本单位是脱氧核糖核苷酸
D.核酸的多样性与基本单位的排列顺序有关
解析:C 目前认为,核酸是一切生物的遗传物质,可储存与传递遗传信息,A正确;核酸是遗传信息的携带者,在生物体的遗传、变异和蛋白质的合成中起着重要作用,B正确;核酸的基本单位是核苷酸,核苷酸包括脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸,C错误;核酸的多样性与基本单位的排列顺序有关,且核酸中的遗传信息就储存在核苷酸的排列顺序中,D正确。
C 
2
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1
6.细胞内的大分子具有重要的功能。请参照表中内容完成下表。
生物大分子名称 (1)____ 纤维素 DNA 蛋白质
功能 (2)____ 组成植物细胞 的结构 (3)____ 具有运
输功能
元素组成 C、H、O (4)____ C、H、 O、N、P C、H、
O、N等
基本组 成单位 葡萄糖 葡萄糖 脱氧核 苷酸 (5)____
功能 举例 玉米种子萌发时,水解成葡萄糖进行氧化分解 洋葱外表皮细胞的细胞壁是由纤维素组成 细菌的拟核DNA中储存着控制细菌主要性状的遗传信息 (6)____
2
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1
解析:(1)(2)淀粉、纤维素、糖原都是以葡萄糖为单体连接而成的多糖,都是生物大分子。淀粉是植物细胞内的储能物质,如玉米种子萌发时,淀粉水解成葡萄糖进行氧化分解供给种子萌发所需的能量。(3)DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,是由C、H、O、N、P五种元素组成。无论原核细胞还是真核细胞,DNA都是遗传信息的载体,其脱氧核苷酸的排列顺序中储存着遗传信息。(4)纤维素属于多糖,元素组成是C、H、O,功能是组成植物细胞壁的主要成分。(5)蛋白质的基本组成单位是氨基酸。(6)蛋白质是生命活动的主要承担者,可以作为结构成分,也可以起调节、免疫、运输等作用,其中血红蛋白能运输氧气。
答案:(1)淀粉 (2)植物细胞内的储能物质 (3)遗传信息的载体 (4)C、H、O (5)氨基酸 (6)血红蛋白能运输氧气第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
学习 目标     1.通过对蛋白质结构多样性决定功能多样性的学习,形成结构和功能观。(生命观念) 2.通过推导氨基酸的结构、脱水缩合过程,培养归纳与推理的能力。(科学思维) 3.通过对蛋白质与人体健康及在疾病治疗等方面的应用分析,强化社会责任。(社会责任)
任务驱动一 蛋白质的功能及其基本组成单位——氨基酸
1.蛋白质的功能
(1)蛋白质是生命活动的主要承担者。
2.蛋白质的基本组成单位——氨基酸
[概念辨析]
(1)蛋白质具有催化、免疫、遗传、调节等各种功能。(×)
(2)蛋白质是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子。(√)
(3)氨基酸分子的氨基和羧基都连在同一个碳原子上。(×)
(4)酪氨酸和精氨酸理化性质不同的原因是R基不同。(√)
(5)非必需氨基酸是指人不一定需要的氨基酸。(×)
观察下列四种氨基酸的结构,探究以下问题:
(1)构成蛋白质的氨基酸共有的部分是_______________________。
提示:
(2)这四种氨基酸分子的R基分别是_____________________。
提示:—CH3、—CH2—SH、—(CH2)4—NH2、
—CH2—COOH
(3)“氨基酸”这一名词与其分子结构的对应关系是____________________。
提示:代表了其分子结构中的主要部分,即氨基和羧基
(4)组成蛋白质的氨基酸分子中________________(填“只含有”或“不一定只含有”)一个氨基和一个羧基,若有一个以上的氨基或羧基,多出来的氨基或羧基分布在________中。
提示:不一定只含有 R基
1.类比推理法理解氨基酸的结构
(1)类比:把氨基酸分子比喻成人,两只手分别代表氨基和羧基,两条腿代表氢,头代表R基,躯干代表中心碳原子。
(2)图示(如图)。
2.氨基、羧基、R基的书写
(1)正确的格式:—NH2、—COOH、—R(千万不要忘记在原子团前面加“—”)。
(2)结构通式及氨基和羧基不同表达形式的辨别。
1.(教材P28图2-8改编)下列叙述不能体现蛋白质功能的是(  )
A.血红蛋白运输氧
B.胃蛋白酶的催化作用
C.给中蛇毒的患者注射抗体
D.性激素促进生殖器官的发育
解析:D 血红蛋白运输氧能够体现蛋白质的运输功能,A不符合题意;胃蛋白酶的化学本质为蛋白质,其催化作用能够体现蛋白质的催化功能,B不符合题意;抗体属于蛋白质,可以帮助人体抵御抗原的侵害,给中蛇毒的患者注射抗体能够体现蛋白质的免疫功能,C不符合题意;性激素为固醇类物质,不属于蛋白质,D符合题意。
2.下列化合物中,属于构成蛋白质的氨基酸的是(  )
A.①②③④     B.①②③
C.①② D.②④
解析:B ①该分子中含有1个氨基和1个羧基,并且有氨基和羧基连接在同一个碳原子上,属于构成蛋白质的氨基酸;②该分子中含有2个氨基和1个羧基,并且有氨基和羧基连接在同一个碳原子上,属于构成蛋白质的氨基酸;③该分子中含有1个氨基和1个羧基,并且有氨基和羧基连接在同一个碳原子上,属于构成蛋白质的氨基酸;④该分子中氨基和羧基没有连在同一个碳原子上,不属于组成蛋白质的氨基酸。综上所述,属于组成蛋白质的氨基酸的是①②③,B符合题意。
任务驱动二 蛋白质的结构及其多样性
1.蛋白质的结构层次
2.脱水缩合的过程
过程①名称:脱水缩合;物质②名称:二肽;结构③名称:肽键。
3.蛋白质种类多样性的原因
在细胞内,组成一种蛋白质的氨基酸数目可能成千上万,氨基酸形成肽链时,不同种类氨基酸的排列顺序千变万化,肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别,因此,蛋白质分子的结构极其多样。
4.蛋白质的变性
(1)概念:蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏,从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。
(2)联系实际:①鸡蛋、肉类煮熟后由于高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解,因而易于消化。
②经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性,可以达到消毒、灭菌的目的。
[概念辨析]
(1)含有两个肽键的化合物叫作二肽。(×)
(2)高温会使蛋白质的肽键断裂。(×)
(3)变性的蛋白质也能与双缩脲试剂发生紫色反应。(√)
请结合脱水缩合过程,并参考如下多肽链的模式图分析:
(1)肽链形成过程中,失去的水分子中氢原子来源于________________,氧原子的来源是________________。
提示:氨基和羧基 羧基
(2)氨基酸、肽链、形成的水分子、肽键的数量关系是_____________________。
提示:氨基酸数-肽链数=形成的水分子数=肽键数
(3)肽链中________(填“已没有”或“可能有”)游离的氨基和羧基,如果有,它们位于________中。
提示:可能有 R基
(4)假设氨基酸的平均相对分子质量为a,由n个氨基酸形成1条肽链,则该多肽的相对分子质量是________________,若形成m条肽链,则该多肽的相对分子质量是_____________________________________。
提示:na-18(n-1) na-18(n-m)
1.蛋白质结构和功能的多样性
(1)构成蛋白质的氨基酸种类相同时,蛋白质不一定相同,可能排列顺序不同、数目不同或形成的蛋白质空间结构不同。
(2)功能不同的蛋白质,氨基酸的种类、数目或排列顺序可能相同,但空间结构不同。
(3)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。
2.氨基酸在脱水缩合时的有关数量变化
项目 氨基酸平 均相对分子质量 氨基 酸数 目 肽键 数目 脱去 水分 子数 多肽链 相对分 子质量 氨基 数目 羧基 数目
1条 肽链 a n n-1 n-1 na-18(n-1) 至少 1个 至少 1个
m条 肽链 a n n-m n-m na-18(n-m) 至少 m个 至少 m个
3.蛋白质的变性和水解
(1)变性:使蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化,但是肽键一般不断裂。
(2)水解:在蛋白酶作用下,肽键断裂,蛋白质水解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程相反。
1.(教材P31改编)蛋白质种类繁多、结构多样,蛋白质具有结构多样性的原因不包括(  )
A.肽链的数目不同
B.肽链间盘曲、折叠的方式不同
C.各种氨基酸不同的脱水缩合方式
D.氨基酸种类、数目及排列顺序不同
解析:C 蛋白质具有结构多样性的原因有氨基酸的种类、数目及排列顺序不同,肽链的数目及肽链间盘曲、折叠的方式不同;氨基酸之间都是通过脱水缩合的方式形成肽链,且脱水缩合的方式均相同,C符合题意。
2.(2025·江西赣州高一联考)蛋白质是生命活动的主要承担者。下列有关蛋白质的表述正确的是(  )
A.氨基酸仅通过脱水缩合的方式就可以形成蛋白质
B.蛋白质彻底水解的产物是氨基酸
C.蛋白质的功能完全由氨基酸的种类和排列顺序决定
D.高温使蛋白质变性,恢复到常温后其结构与功能恢复正常
解析:B 氨基酸通过脱水缩合的方式形成多肽链,多肽链通过盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质,A错误;蛋白质彻底水解的产物是氨基酸,B正确;蛋白质的功能由蛋白质的结构决定,而蛋白质的结构取决于组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序和肽链的盘曲、折叠方式,C错误;高温使蛋白质变性,恢复到常温后其结构与功能不会恢复,D错误。
课堂小结(教师用书独具)
课时规范训练(六)
[基础对点练]
知识点一 蛋白质的功能
1.(2025·河南郑州高一期中)下列关于人体中蛋白质功能的叙述,错误的是(  )
A.有些蛋白质具有催化功能
B.抗体可帮助人体抵御抗原的侵害
C.红细胞中血红蛋白能运输氧
D.蛋白质是人体内重要能源物质
解析:D 有些蛋白质具有催化功能,如蛋白质类的酶,A正确;抗体可帮助人体抵御抗原的侵害,体现蛋白质的免疫功能,B正确;红细胞中血红蛋白能运输氧,体现蛋白质的运输功能,C正确;糖类是人体内重要的能源物质,D错误。
2.(2025·黔西一中月考)某病毒的包膜上有膜蛋白、S蛋白等蛋白质。如图是该病毒入侵人体细胞的过程,图示没有体现蛋白质的功能是(  )
A.结构物质    B.免疫
C.催化 D.信息传递
解析:C 某病毒的包膜上有膜蛋白、S蛋白等蛋白质,体现蛋白质是病毒结构的重要组成成分,A不符合题意;抗体和病毒特异性的结合,体现了蛋白质具有免疫功能,B不符合题意;图示没有体现蛋白质具有催化功能,C符合题意;S蛋白与受体ACE2结合体现了蛋白质具有信息传递的功能,D不符合题意。
知识点二 蛋白质的基本组成单位——氨基酸
3.关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述,错误的是(  )
A.分子量最大的氨基酸是甘氨酸
B.必需氨基酸不能在人体中合成
C.氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键
D.不同氨基酸之间的差异是由R基引起的
解析:A 甘氨酸是分子量最小的氨基酸,A错误;氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸,必需氨基酸只能从食物中获取,人体内不能合成,B正确;氨基酸分子通过脱水缩合形成肽键,C正确;R基的不同决定了氨基酸之间的差异,D正确。
4.下列物质中,属于构成蛋白质的氨基酸的是(  )
A.①②③ B.②③④
C.①③④ D.①②④
解析:A 构成蛋白质的各种氨基酸至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH),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侧链基团,由题图可知,④的氨基和羧基未连接在同一个碳原子上,不属于构成蛋白质的氨基酸,故选A。
知识点三 蛋白质的结构及其多样性
5.两种氨基酸(如下列结构式)它们在形成二肽化合物时,最可能缩合的基团是(  )
A.①③ B.②⑥
C.②④ D.③④
解析:C 脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时失去一分子的水;一般来说R基中的—NH2 和—COOH不参与脱水缩合,故选C。
6.下列有关如图所示多肽的叙述,错误的是(  )
A.由4个氨基酸脱水缩合而成
B.有1个游离的氨基、2个游离的羧基
C.有4种不同的侧链基团
D.含有3个肽键
解析:C 分析题图可知,图中多肽有三个肽键,即含有4个氨基酸,A正确;分析题图可知,该多肽有1个游离的氨基、2个游离的羧基,B正确;图中有3种不同的侧链基团,C错误;分析题图可知,图中含有3个肽键,D正确。
7.如图为细胞中蛋白质合成过程简图,①~④表示相关变化过程,下列分析正确的是(  )
A.①~④过程都叫作脱水缩合
B.④过程不相同,合成的蛋白质也就不相同
C.①②③过程形成的化学键相同,④过程一定没有新化学键形成
D.蛋白质独特的空间结构是不同蛋白质功能不同的根本原因
解析:B ④过程是肽链盘曲、折叠,不是脱水缩合过程,A错误;肽链的盘曲、折叠方式不同,形成的蛋白质也就不同,B正确;④过程也可能有新化学键形成,如二硫键等,C错误;不同蛋白质空间结构不同是蛋白质功能不同的直接原因,D错误。
8.如图表示人体内几种化学元素和化合物的相互关系,其中a表示有机小分子物质,A表示有机大分子物质。请回答下列问题:
(1)图中的X代表什么元素?________。
(2)a的结构通式为_______________________________,由a→A的过程中,有下列数量关系:失去的水分子数=________分子数-________数目。
(3)A可分为A1…A4,其原因从a分析是①________;②________;③________。从A分析是因为____________________________。
(4)A1是      ;A2是      ;A3是        。
答案:(1)N (2)  氨基酸 肽链 (3)种类不同 数目不同 排列顺序不同 肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同 (4)酶 抗体 血红蛋白
[素能提升练]
9.如图是人体内蛋白质分子的概念图,下列有关分析正确的是(  )
A.a肯定含有P
B.多肽中b的数目等于c的数目
C.①过程有水生成
D.d表示氨基酸的多样性
解析:C 组成蛋白质的元素肯定有C、H、O、N,只有部分蛋白质含有S和P,A错误;b表示氨基酸,c表示肽键,氨基酸的数目减去肽链的数目等于肽键的数目(对于非环状多肽而言),因此多肽中b的数目不一定等于c的数目,B错误;①过程表示脱水缩合,有水生成,C正确;d表示蛋白质功能的多样性,D错误。
10.人工智能能够基于氨基酸序列预测蛋白质结构。由于氨基酸之间能够形成氢键等,使得肽链能够盘曲、折叠形成一定的空间结构。下列说法错误的是(  )
A.高温会改变肽链盘曲、折叠的方式,进而改变蛋白质的空间结构
B.氨基酸序列的改变可能会影响蛋白质的空间结构
C.每种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构
D.胰岛素能够识别并结合靶细胞上的受体与其空间结构无关
解析:D 高温会破坏氢键,改变肽链盘曲、折叠的方式,进而改变蛋白质的空间结构,A正确;比如,有些氨基酸含有巯基(—SH基团),氨基酸序列的改变可能改变二硫键,进而使蛋白质空间结构发生改变,B正确;根据“结构与功能相适应”的生命观念,可以推断每种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构,C正确;胰岛素分子的空间结构保证了它能够识别并结合靶细胞上的受体,D错误。
11.(教材P31 图2-12改编)血红蛋白是红细胞的组成部分,呈红色。血红蛋白由574个氨基酸组成,含有两条α链,两条β链,如图是血红蛋白的形成过程。请回答下列问题:
(1)组成血红蛋白的四条肽链都是由氨基酸通过    方式合成的。观察血红蛋白的形成过程图,写出从氨基酸到蛋白质大致的结构层次(用文字和箭头表示):________________________________________________________
_____________________________________________________________
______________。
(2)在血红蛋白形成过程中,失去的水分子数是________,形成的血红蛋白中至少含有________个氨基。
(3)吃熟鸡蛋易消化,但高温会引起蛋白质的变性,从蛋白质的结构组成上分析,蛋白质变性________(填“会”或“不会”)影响其营养价值,原因是_______________________。
(4)进入人体消化道的蛋白质食物,要经过消化形成氨基酸才能被人体细胞吸收,吸收的氨基酸在人体细胞中合成构成人体的蛋白质,人体的蛋白质和食物中的蛋白质一样吗?________,尝试从组成蛋白质的氨基酸角度说出细胞内蛋白质种类众多的原因(答两点):________________________。
解析:(1)一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接,同时脱去一分子的水,这种结合方式叫作脱水缩合。分析题图可知,血红蛋白的形成过程为氨基酸→多肽链→蛋白质。(2)题干信息:血红蛋白由574个氨基酸组成,含有两条α链,两条β链,则在血红蛋白形成过程中,失去的水分子数=形成的肽键个数=氨基酸个数-肽链条数=574-4=570;蛋白质分子至少含有的氨基数或羧基数应该看肽链的条数,有几条肽链,则至少含有几个氨基或几个羧基,因此形成的血红蛋白中至少含有4个氨基。(3)蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏,从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。吃熟鸡蛋易消化,但高温会引起蛋白质的变性,从蛋白质的结构组成上分析,蛋白质变性不会影响其营养价值,因为高温等条件会破坏蛋白质的空间结构,并不改变氨基酸的种类,因此不会影响其营养价值。(4)蛋白质的结构多样性的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目及排列顺序不同,及肽链通过盘曲、折叠形成的蛋白质的空间结构不同;进入人体消化道的蛋白质食物,要经过消化形成氨基酸才能被人体细胞吸收,吸收的氨基酸在人体细胞中合成构成人体的蛋白质,人体的蛋白质和食物中的蛋白质不一样,从组成蛋白质的氨基酸角度分析原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同。
答案:(1)脱水缩合 氨基酸→多肽链→蛋白质 (2)570 4 (3)不会 高温等条件会破坏蛋白质的空间结构,并不改变氨基酸的种类,因此不会影响其营养价值 (4)不一样 组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同(共53张PPT)
第1节 细胞中的元素和化合物
第2章 组成细胞的分子
1.通过对细胞组成元素与自然界组成元素的比较,形成生命与自然界相统一的生命观念。(生命观念) 2.通过检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,掌握检测相关物质的实验原理、方法和操作注意事项。(科学探究) 3.分析组成细胞的分子及相互关系,认同合理膳食对人体健康的重要性。(社会责任)
学习
目标
1
任务驱动一 
2
任务驱动二 
3
课时规范训练




1.生物界和非生物界的统一性和差异性
(1)统一性:从化学元素的种类分析,组成细胞的化学元素,在_______________中都能够找到。
(2)差异性:从___________________________分析,细胞与无机自然界的大不相同。
任务驱动一 
组成细胞的元素和化合物
无机自然界
各种元素的相对含量
2.组成细胞的元素
(2)细胞中含量很高的元素:_____________,其原因与___________ _____________有关。
(3)存在形式:大多以_________的形式存在。
20
含量
C、H、 O、
N、P、S、K、Ca、Mg
Fe、Mn、
Zn、 Cu、B、Mo
C、H、O、N
组成细胞的
化合物
化合物
3.组成细胞的化合物
下图表示组成细胞的主要化合物及相对含量
(1)图中数字表示的物质分别为:①___;②_________;③_________。
(2)细胞内含量最多的化合物和有机化合物分别是____、_______;占细胞干重最多的化合物是_________。

蛋白质
无机盐

蛋白质
蛋白质
[概念辨析]
(1)组成地壳的元素在细胞中都能找到。( )
(2)大量元素在细胞内作用大,微量元素在细胞中的作用小。( )
(3)组成细胞的元素都是以化合物的形式存在。( )
(4)沙漠中的仙人掌细胞中含量最多的化合物是水。( )
×
×
×

(教材P16“思考·讨论”改编)生命的物质基础是组成细胞的元素和化合物。一种植物和一种哺乳动物体内细胞的某些化学元素含量(占细胞干重的质量分数)如表所示:
(1)有同学依据表中数据,提出不同生物的组成元素也具有统一性和差异性,你________(填“同意”或“不同意”)该说法,理由是__________。
提示:同意 两种不同生物体内细胞所含的化学元素的种类相同,各元素含量不同
元素 C H O N P Ca S
甲 43.57 6.24 44.43 1.46 0.20 0.23 0.17
乙 55.99 7.46 14.62 9.33 3.11 4.67 0.78
(2)若甲、乙分别表示玉米和人,则根据O、N、Ca的含量判断,能够表示人的是________(填“甲”或“乙”),理由是_____________________
_______________________________________。
提示:乙 玉米细胞中糖类含量高,因此,O含量高,而人体细胞中蛋白质和Ca的含量高,因此N和Ca含量高,甲体内O含量高,乙体内N、Ca含量高
1.组成细胞的元素的种类和含量
①大量元素和微量元素划分的依据是各种元素在生物体中的含量,而不是生理作用。
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都是生物体所必需的元素,如人体内可能含有Pb。
2.判断元素与化合物的四个“明确”
1.(2025·广东阳江高一月考)古有“白云峰下两旗新,腻绿长鲜谷雨春”之句赞美龙井茶。下列关于西湖龙井的说法,错误的是(  )
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.采摘的新鲜茶叶细胞中含量最高的有机化合物是蛋白质
C.采摘的新鲜茶叶细胞中C、O、Ca、Fe四种元素的含量最多
D.采摘的新鲜茶叶细胞中既含有大量元素,也含有微量元素
C
解析:C 不同细胞中的元素种类大致相同,含量差异较大,A正确;采摘的新鲜茶叶细胞中含量最高的化合物是水,含量最高的有机化合物是蛋白质,B正确;C、H、O、N是基本元素,采摘的新鲜茶叶细胞中C、O、H、N四种元素的含量很高,Fe是微量元素,含量较少,C错误;采摘的新鲜茶叶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、O、N等大量元素,也含有Fe、B等微量元素,D正确。
2.(教材P16“思考·讨论”改编)下表是玉米细胞和人体细胞内的部分元素及其含量(干重,质量分数),下列叙述正确的是(  )
A.P、Mg、S等元素在玉米细胞中含量很少,属于微量元素
B.由表可知,两种生物体内所含化学元素的种类和含量差异都很大
C.两种细胞中C、H、O、N这四种元素含量都很高,与组成细胞的化合物有关
D.表格中在细胞内含量多的元素比含量少的元素更重要
元素 C O H N K Ca P Mg S
玉米 43.57 44.43 6.24 1.46 0.92 0.23 0.20 0.18 0.17
人 55.99 14.62 7.46 9.33 1.09 4.67 3.11 0.16 0.78
C
解析:C P、Mg、S均属于大量元素,A错误;由题表可知,两种生物体内所含化学元素的种类相似,B错误;两种细胞中C、H、O、N这四种元素含量都很高,与组成细胞的化合物有关(如糖类和蛋白质等),C正确;细胞中元素的含量不是其重要性的衡量指标,D错误。
1.实验原理
(1)还原糖(葡萄糖、麦芽糖、果糖等)+______试剂水浴加热_______________。
(2)脂肪+_________染液→______色。
(3)蛋白质+_________试剂→___色。
任务驱动二
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
斐林
砖红色沉淀
苏丹Ⅲ
橘黄
双缩脲

2.方法步骤
(1)还原糖的检测和观察。
白色或近于白
斐林试剂

红色沉淀
(2)脂肪的检测和观察。
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
最薄处
橘黄色
(3)蛋白质的检测和观察。
A
B
紫色
[概念辨析]
(1)西瓜、番茄等都含有较多的糖,因此可用于还原糖的鉴定。( )
(2)鉴定可溶性还原糖时,要加入斐林试剂甲液后再加入乙液。( )
(3)食物中的脂肪用苏丹Ⅲ染液染色后,呈橘黄色。( )
×
×

1.还原糖检测时,溶液颜色变化:蓝色→棕色→砖红色(沉淀)的原因是______________________。
提示:开始时的蓝色是Cu(OH)2的颜色,后来的棕色是蓝色和砖红色的混合色,最后Cu2+全部生成Cu2O,溶液呈现砖红色
2.利用斐林试剂的甲液、乙液和蒸馏水能否鉴定蛋白质?________(填“能”或“不能”)。说明理由:___________________________。
提示: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的B液大,只需将斐林试剂的乙液用蒸馏水稀释即可
3.还原糖的检测实验中,砖红色沉淀颜色的深浅与还原糖的多少成正比。基于教材实验,请设计实验验证香蕉成熟后甜味的增加是因为可溶性还原糖增加。
实验思路:_____________________________________________。
提示:取等量的生、熟香蕉,加等量清水研磨,过滤,取两支试管分别加入2 mL滤液,加入斐林试剂后水浴加热,观察反应后颜色的深浅
1.斐林试剂与双缩脲试剂的“一同、三不同”
2.三类有机物检测上的差异
三个 唯一 唯一需要 加热 还原糖检测,水浴加热,不能用酒精灯直接加热
唯一需要 显微镜 脂肪检测,观察花生子叶切片染色后细胞中的脂肪颗粒
唯一使用 酒精 脂肪检测,需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色
两种易 混试剂 还原糖检测,斐林试剂甲液和乙液等量混匀后注入待测样液
蛋白质检测,双缩脲试剂先加A液,后加B液
三种颜 色变化 还原糖检测,蓝色→棕色→砖红色
脂肪检测,脂肪颗粒被苏丹Ⅲ染液染为橘黄色
蛋白质检测,无色(或白色)→浅蓝色→紫色
1.(2025·山东烟台高一期中)下表与物质鉴定实验有关的描述中,①②③④分别表示(  )
选项 观察对象 化学试剂 实验结果
a 玉米粒纵切面中的淀粉 碘液 ①
b 豆浆中的蛋白质 ②试剂 紫色
c 葡萄匀浆中的还原糖 ③试剂 砖红色沉淀
d 花生子叶细胞的脂肪颗粒 苏丹Ⅲ染液 脂肪颗粒被染成④色
A.蓝、双缩脲、斐林、橘黄 B.蓝、斐林、双缩脲、橘黄
C.蓝、双缩脲、斐林、黄 D.蓝、斐林、双缩脲、黄
A
解析:A 碘液与淀粉反应,呈蓝色;豆浆中的蛋白质可用双缩脲试剂检测,反应呈紫色;葡萄匀浆中的还原糖与斐林试剂在水浴加热的条件下反应,出现砖红色沉淀;苏丹Ⅲ染液可用于鉴定脂肪,呈橘黄色。故表中①②③④分别表示蓝、双缩脲、斐林、橘黄,A符合题意,B、C、D不符合题意。
2.(2025·河南开封高一期中)中国农业大学研制的某玉米品种平均亩产量可达1600斤,某兴趣小组欲检测该品种玉米中有机物的存在,下列有关叙述正确的是(  )
A.若要观察到玉米细胞中的脂肪颗粒,需借助显微镜
B.检测蛋白质时,双缩脲试剂A液和B液先混合再使用
C.向玉米研磨液中加斐林试剂后水浴加热有砖红色沉淀,则玉米一定含有蔗糖
D.检测玉米种子中的脂肪时,种子切片经苏丹Ⅲ染液染色后,需用清水反复冲洗
A
解析:A 细胞中的脂肪颗粒属于显微结构,需要使用显微镜观察,故若要观察到玉米细胞中的脂肪颗粒,需借助显微镜,A正确;蛋白质与双缩脲试剂发生作用,反应呈紫色,检测时先加双缩脲试剂A液再加双缩脲试剂B液,B错误;斐林试剂可用于鉴定还原糖,但蔗糖不属于还原糖,故向玉米研磨液中加斐林试剂后水浴加热有砖红色沉淀,则玉米一定含有还原糖,无法得知是否含有蔗糖,C错误;苏丹Ⅲ易溶于酒精,故检测玉米种子中的脂肪时,种子切片经苏丹Ⅲ染液染色后,需用体积分数50%的酒精溶液洗去浮色,D错误。
课堂小结(教师用书独具)
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[基础对点练]
知识点一 组成细胞的元素和化合物
1.(2025·广东珠海阶段练习)利用无土栽培培养一些名贵花卉时,培养液中须添加多种必需元素。其配方如下表,其中植物根吸收最少的离子是
(  )
课时规范
训练(三)
离子 K+ Na+ Mg2+ Ca2+ Zn2+
培养液浓度/ (mmol·L-1) 1 1 0.25 1 2 1 0.25 1
A.Mg2+       B.
C.Zn2+ D.
C
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解析:C 表中所示元素中,K、Na、Mg、Ca、N、O、S、P、H属于大量元素,Zn属于微量元素,因此花卉对Zn2+的吸收量最少,C符合题意。
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2.如图表示人体细胞中各种化合物占细胞鲜重的含量,以下按①②③④顺序排列,正确的是(  )
A.水、蛋白质、糖类、脂质
B.蛋白质、糖类、脂质、水
C.水、蛋白质、脂质、糖类
D.蛋白质、水、脂质、糖类
解析:D 人体细胞中的各种化合物占细胞鲜重比例最高的为水,其次蛋白质、脂质、糖类的含量依次减少,D正确。
D
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知识点二 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
3.(2025·吉林市高一期中)下表食物中营养物质的检测成分、材料、试剂和显色结果均正确的是(  )
选项 检测成分 材料 试剂 显色结果
A 还原糖 红心 火龙果 斐林试 剂加热 砖红色
B 脂肪 花生油 苏丹Ⅲ试剂 橘黄色
C 蛋白质 豆腐 双缩脲试剂 紫色
D 淀粉 大米 碘液 红色
C
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解析:C 红心火龙果有颜色,存在干扰,因此不能作为鉴定还原糖实验的材料,A错误;花生油本身呈较深的黄色,不宜用苏丹Ⅲ染液来鉴定脂肪,B错误;豆腐主要成分是蛋白质,蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色,C正确;大米主要成分是淀粉,淀粉遇碘变蓝,D错误。
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4.下列实验操作中,不会导致实验失败的是(  )
A.检测蛋白质时,将NaOH溶液与CuSO4溶液混合后再加到样液中
B.检测还原糖实验中,选择糖分含量较高的红色西瓜汁作为实验材料
C.检测蛋白质时,将豆浆煮沸后,与双缩脲试剂反应产生紫色
D.检测花生子叶中的脂肪时,用苏丹Ⅲ染液染色后用清水反复清洗以洗去浮色
解析:C 用双缩脲试剂鉴定蛋白质时需先加入NaOH溶液,摇匀后再加入CuSO4溶液;还原糖鉴定时,不宜选用红色西瓜汁作为实验材料,因为红色西瓜汁的颜色会干扰实验结果;豆浆煮沸后,蛋白质的空间结构被破坏,但仍能与双缩脲试剂反应产生紫色;检测花生子叶中的脂肪时,用苏丹Ⅲ染液染色后需用酒精洗去浮色。故选C。
C
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5.如图为检测蛋白质的流程图,甲、乙、丙、丁对应实验材料、鉴定试剂及先后用量,则其对应关系正确的一组是(  )
A.豆浆、双缩脲、1 mL、4滴
B.花生种子研磨液、双缩脲、
4滴、1 mL
C.豆浆、双缩脲、4滴、1 mL
D.花生种子研磨液、斐林试剂、
1 mL、4滴
A
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解析:A 该实验的目的是检测组织样液中是否存在蛋白质,所以甲滤液是豆浆(含有蛋白质),不是花生种子研磨液(含有大量的脂肪);鉴定蛋白质的试剂是双缩脲试剂,即乙试剂是双缩脲试剂;双缩脲试剂包含双缩脲试剂A液和双缩脲试剂B液,先加入双缩脲试剂A液1 mL(丙),摇匀,再加入双缩脲试剂B液4滴(丁),A符合题意。
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6.根据“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验,回答下列问题:
(1)鉴定成熟苹果果肉中存在还原糖所用的试剂是________,水浴加热过程中,该试剂与细胞内的还原糖发生作用,形成________沉淀。
(2)在鉴定花生子叶中的脂肪实验中,能将脂肪染成橘黄色的染液是________,用其染色时,冲洗浮色要用体积分数为50%的酒精,这是因为________________。
(3)鉴定黄豆组织中存在蛋白质时,向组织样液中加入双缩脲试剂A液1 mL并摇匀,再向样液中加入双缩脲试剂B液并摇匀。其中双缩脲试剂B液的量只有4滴,而不能过量,原因是____________________________。
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(4)本实验的注意事项
①斐林试剂极不稳定,其甲液和乙液需________,使用时再临时混合均匀用于实验。
②双缩脲试剂的使用,应先加________,造成碱性环境,再加________________。
③在还原糖的鉴定中,对试管中的溶液加热时,试管底部不要触及________。
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解析:(1)水浴加热条件下,还原糖能将斐林试剂中的Cu2+还原成Cu+,生成砖红色的Cu2O沉淀,所以可用斐林试剂鉴定还原糖的存在。(2)苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色。苏丹Ⅲ染液能溶解在酒精中,根据这一性质可用酒精洗去浮色,便于观察。(3)双缩脲试剂鉴定蛋白质的原理是蛋白质能与双缩脲试剂反应生成紫色络合物。若加入过量的双缩脲试剂B液即质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液,CuSO4溶液本身呈蓝色,其与A液反应产生的Cu(OH)2也呈蓝色,会掩盖生成的紫色络合物,影响实验观察。(4)斐林试剂极不稳定,其甲液和乙液需分别配制、存储;双缩脲试剂的使用,应先加0.1 g/mL NaOH,再加0.01 g/mL CuSO4溶液,还原糖的鉴定中需要水浴加热,这时试管底部不能触及烧杯底部,以防受热不均匀。
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答案:(1)斐林试剂 砖红色 (2)苏丹Ⅲ染液 苏丹Ⅲ能溶解在酒精中 (3)过量的CuSO4与NaOH反应,使溶液呈现蓝色,会掩盖生成的紫色络合物 (4)①分别配制、存储 ②0.1 g/mL的NaOH溶液 0.01 g/mL的CuSO4溶液 ③烧杯底部
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[素能提升练]
7.(2025·湖北黄石高一检测)近年来奶茶等饮料深受年轻人喜爱,某兴趣小组的学生设计关于奶茶食品安全问题的探究实验,完全正确的是(  )
选项 探究主题 实验试剂 预期实验结果 结论
A 某“零脂”奶茶中是否含有脂肪 双缩脲试剂 被检测液体出现橘黄色 含有脂肪
B 某“摇摇乐奶茶”中是否含有蛋白质 苏丹Ⅲ染液 被检测液体出现紫色 含有蛋白质
C 某“波波奶茶”中是否添加淀粉 碘液 被检测液体出现蓝色 含有淀粉
D 某“零糖”奶茶中是否含有糖 斐林 试剂 被检测液体立刻出现砖红色 含有糖
C
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解析:C 脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,A错误;蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应,B错误;淀粉遇碘液出现蓝色,C正确;还原糖可用斐林试剂检测,在水浴加热的条件下,出现砖红色沉淀,因此结论应为含有还原糖,D错误。
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8.微量元素在生物体内虽然很少,却是维持正常生命活动不可缺少的,可以通过下面实例得到证明的是(  )
A.Mg是叶绿素的组成成分
B.油菜缺少B元素时只开花不结果
C.动物血液Ca盐含量太低,会抽搐
D.缺P会影响磷脂的合成
B 
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解析:B Mg是大量元素,Mg是叶绿素的组成成分,这体现的是大量元素对生物生命活动的重要性,A不符合题意;B是微量元素,油菜缺少B元素时只开花不结果,说明微量元素B在生物体内虽然含量很少,但对维持油菜正常的生命活动(生殖过程)是不可缺少的,B符合题意;Ca是大量元素,动物血液Ca2+ 含量太低会抽搐,体现的是大量元素对生物生命活动的重要性,C不符合题意;P是大量元素,缺P会影响磷脂的合成,体现的是大量元素对生物生命活动的重要性,D不符合题意。
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9.在1、3、5号试管中分别加入2 mL蒸馏水,2、4、6号试管中分别加入2 mL发芽的小麦种子匀浆样液,然后在1~4号试管中适量滴加斐林试剂,5、6号试管中合理滴加双缩脲试剂,摇匀。如图所示,有关实验现象的描述正确的是(  )
A.所有试管中只有1、5号试管呈蓝色
B.3组实验中甲组和乙组的实验
结果相同
C.4号试管内呈砖红色,其余试
管内都呈蓝色
D.4号试管内呈砖红色,6号试管内呈紫色
D
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解析:D 发芽小麦种子匀浆中含有还原糖和蛋白质等物质,还原糖和斐林试剂在水浴加热条件下反应生成砖红色沉淀,而蛋白质和双缩脲试剂反应呈紫色,不能发生反应的试管中则呈现出斐林试剂或双缩脲试剂原本的颜色,因此1、2、3、5号试管呈蓝色,4号试管呈砖红色,6号试管呈紫色,D正确。
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10.某小组对大豆种子萌发过程中蛋白质含量变化进行了研究(如图),请填充实验原理;判断实验步骤中画线部分是否正确,并更正错误之处;写出实验结果。
(1)实验原理:蛋白质________________________,其颜色深浅与蛋白质含量成正比。
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(2)实验步骤:
①将3份等量大豆种子分别萌发1、5、9天后取出,各加入适量蒸馏水,研碎、提取、定容后离心得到蛋白质制备液。
②取3支试管,编号1、2、3,分别加入等量的萌发1、5、9天的蛋白质制备液。
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③在上述试管中各加入a.等量的双缩脲试剂A液和B液(按比例配制)的混合液,振荡均匀后,b.在沸水浴中加热观察颜色变化。
a:______________________________________________。
b:________________________________________________。
(3)实验结果:__________________________。
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答案:(1)与双缩脲试剂反应呈紫色 (2)a错。更正:先加入双缩脲试剂A液1 mL摇匀,再加入双缩脲试剂B液4滴 b错。更正:不加热或直接观察 (3)1、2、3号试管中颜色依次加深(共60张PPT)
第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
1.通过对蛋白质结构多样性决定功能多样性的学习,形成结构和功能观。(生命观念) 2.通过推导氨基酸的结构、脱水缩合过程,培养归纳与推理的能力。(科学思维) 3.通过对蛋白质与人体健康及在疾病治疗等方面的应用分析,强化社会责任。(社会责任)
学习
目标
1
任务驱动一 
2
任务驱动二 
3
课时规范训练




1.蛋白质的功能
(1)蛋白质是生命活动的_______________。
任务驱动一 
蛋白质的功能及其基本组成单位——氨基酸
主要承担者
细胞和生物体
催化作用
免疫作用
2.蛋白质的基本组成单位——氨基酸
C、H、O、N
氨基
羧基
同一个
非必需
必需
[概念辨析]
(1)蛋白质具有催化、免疫、遗传、调节等各种功能。( )
(2)蛋白质是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子。( )
(3)氨基酸分子的氨基和羧基都连在同一个碳原子上。( )
(4)酪氨酸和精氨酸理化性质不同的原因是R基不同。( )
(5)非必需氨基酸是指人不一定需要的氨基酸。( )
×

×

×
观察下列四种氨基酸的结构,探究以下问题:
(1)构成蛋白质的氨基酸共有的部分是_______________________。
提示:
(2)这四种氨基酸分子的R基分别是_____________________。
提示:—CH3、—CH2—SH、—(CH2)4—NH2、
—CH2—COOH
(3)“氨基酸”这一名词与其分子结构的对应关系是_____________。
提示:代表了其分子结构中的主要部分,即氨基和羧基
(4)组成蛋白质的氨基酸分子中________________(填“只含有”或“不一定只含有”)一个氨基和一个羧基,若有一个以上的氨基或羧基,多出来的氨基或羧基分布在________中。
提示:不一定只含有 R基
1.类比推理法理解氨基酸的结构
(1)类比:把氨基酸分子比喻成人,两只手分别代表氨基和羧基,两条腿代表氢,头代表R基,躯干代表中心碳原子。
(2)图示(如图)。
2.氨基、羧基、R基的书写
(1)正确的格式:—NH2、—COOH、—R(千万不要忘记在原子团前面加“—”)。
(2)结构通式及氨基和羧基不同表达形式的辨别。
1.(教材P28图2-8,改编)下列叙述不能体现蛋白质功能的是(  )
A.血红蛋白运输氧
B.胃蛋白酶的催化作用
C.给中蛇毒的患者注射抗体
D.性激素促进生殖器官的发育
解析:D 血红蛋白运输氧能够体现蛋白质的运输功能,A不符合题意;胃蛋白酶的化学本质为蛋白质,其催化作用能够体现蛋白质的催化功能,B不符合题意;抗体属于蛋白质,可以帮助人体抵御抗原的侵害,给中蛇毒的患者注射抗体能够体现蛋白质的免疫功能,C不符合题意;性激素为固醇类物质,不属于蛋白质,D符合题意。
D
2.下列化合物中,属于构成蛋白质的氨基酸的是(  )
A.①②③④     B.①②③
C.①② D.②④
B
解析:B ①该分子中含有1个氨基和1个羧基,并且有氨基和羧基连接在同一个碳原子上,属于构成蛋白质的氨基酸;②该分子中含有2个氨基和1个羧基,并且有氨基和羧基连接在同一个碳原子上,属于构成蛋白质的氨基酸;③该分子中含有1个氨基和1
个羧基,并且有氨基和羧基连接在同一个碳原子上,属于构成蛋白质的氨基酸;④该分子中氨基和羧基没有连在同一个碳原子上,不属于组成蛋白质的氨基酸。综上所述,属于组成蛋白质的氨基酸的是①②③,B符合题意。
1.蛋白质的结构层次
任务驱动二
蛋白质的结构及其多样性
羧基
氨基
两个氨基酸
多个氨基酸
链状
氢键
空间结构
2.脱水缩合的过程
过程①名称:____________;物质②名称:______;结构③名称:______。
脱水缩合
二肽
肽键
3.蛋白质种类多样性的原因
在细胞内,组成一种蛋白质的氨基酸______可能成千上万,氨基酸形成肽链时,不同种类氨基酸的____________千变万化,肽链的________________________________________________千差万别,因此,蛋白质分子的结构极其多样。
数目
排列顺序
盘曲、折叠方式及其形成的空间结构
4.蛋白质的变性
(1)概念:蛋白质变性是指蛋白质在某些_______________因素作用下其特定的____________被破坏,从而导致其理化性质的改变和生物活性______的现象。
(2)联系实际:①鸡蛋、肉类煮熟后由于高温使蛋白质分子的空间结构变得_______________,容易被_________水解,因而易于消化。
②经过___________________________等引起细菌和病毒的蛋白质变性,可以达到消毒、灭菌的目的。
物理和化学
空间构象
丧失
伸展、松散
蛋白酶
加热、加酸、加酒精
[概念辨析]
(1)含有两个肽键的化合物叫作二肽。( )
(2)高温会使蛋白质的肽键断裂。( )
(3)变性的蛋白质也能与双缩脲试剂发生紫色反应。( )
×
×

请结合脱水缩合过程,并参考如下多肽链的模式图分析:
(1)肽链形成过程中,失去的水分子中氢原子来源于________________,氧原子的来源是________________。
提示:氨基和羧基 羧基
(2)氨基酸、肽链、形成的水分子、肽键的数量关系是_____________。
提示:氨基酸数-肽链数=形成的水分子数=肽键数
(3)肽链中________(填“已没有”或“可能有”)游离的氨基和羧基,如果有,它们位于________中。
提示:可能有 R基
(4)假设氨基酸的平均相对分子质量为a,由n个氨基酸形成1条肽链,则该多肽的相对分子质量是________________,若形成m条肽链,则该多肽的相对分子质量是_____________________________________。
提示:na-18(n-1) na-18(n-m)
1.蛋白质结构和功能的多样性
(1)构成蛋白质的氨基酸种类相同时,蛋白质不一定相同,可能排列顺序不同、数目不同或形成的蛋白质空间结构不同。
(2)功能不同的蛋白质,氨基酸的种类、数目或排列顺序可能相同,但空间结构不同。
(3)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。
2.氨基酸在脱水缩合时的有关数量变化
项目 氨基酸平均相对分子质量 氨基 酸数 目 肽键 数目 脱去 水分 子数 多肽链 相对分 子质量 氨基 数目 羧基
数目
1条 肽链 a n n-1 n-1 na-18(n-1) 至少 1个 至少
1个
m条 肽链 a n n-m n-m na-18(n-m) 至少 m个 至少
m个
3.蛋白质的变性和水解
(1)变性:使蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化,但是肽键一般不断裂。
(2)水解:在蛋白酶作用下,肽键断裂,蛋白质水解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程相反。
1.(教材P31改编)蛋白质种类繁多、结构多样,蛋白质具有结构多样性的原因不包括(  )
A.肽链的数目不同
B.肽链间盘曲、折叠的方式不同
C.各种氨基酸不同的脱水缩合方式
D.氨基酸种类、数目及排列顺序不同
C
解析:C 蛋白质具有结构多样性的原因有氨基酸的种类、数目及排列顺序不同,肽链的数目及肽链间盘曲、折叠的方式不同;氨基酸之间都是通过脱水缩合的方式形成肽链,且脱水缩合的方式均相同,C符合题意。
2.(2025·江西赣州高一联考)蛋白质是生命活动的主要承担者。下列有关蛋白质的表述正确的是(  )
A.氨基酸仅通过脱水缩合的方式就可以形成蛋白质
B.蛋白质彻底水解的产物是氨基酸
C.蛋白质的功能完全由氨基酸的种类和排列顺序决定
D.高温使蛋白质变性,恢复到常温后其结构与功能恢复正常
B
解析:B 氨基酸通过脱水缩合的方式形成多肽链,多肽链通过盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质,A错误;蛋白质彻底水解的产物是氨基酸,B正确;蛋白质的功能由蛋白质的结构决定,而蛋白质的结构取决于组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序和肽链的盘曲、折叠方式,C错误;高温使蛋白质变性,恢复到常温后其结构与功能不会恢复,D错误。
课堂小结(教师用书独具)
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[基础对点练]
知识点一 蛋白质的功能
1.(2025·河南郑州高一期中)下列关于人体中蛋白质功能的叙述,错误的是(  )
A.有些蛋白质具有催化功能
B.抗体可帮助人体抵御抗原的侵害
C.红细胞中血红蛋白能运输氧
D.蛋白质是人体内重要的能源物质
课时规范
训练(六)
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解析:D 有些蛋白质具有催化功能,如蛋白质类的酶,A正确;抗体可帮助人体抵御抗原的侵害,体现蛋白质的免疫功能,B正确;红细胞中血红蛋白能运输氧,体现蛋白质的运输功能,C正确;糖类是人体内重要的能源物质,D错误。
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2.(2025·黔西一中月考)某病毒的包膜上有膜蛋白、S蛋白等蛋白质。如图是该病毒入侵人体细胞的过程,图示没有体现蛋白质的功能是(  )
A.结构物质   
B.免疫
C.催化
D.信息传递
C
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解析:C 某病毒的包膜上有膜蛋白、S蛋白等蛋白质,体现蛋白质是病毒结构的重要组成成分,A不符合题意;抗体和病毒特异性的结合,体现了蛋白质具有免疫功能,B不符合题意;图示没有体现蛋白质具有催化功能,C符合题意;S蛋白与受体ACE2
结合体现了蛋白质具有信息传递的功
能,D不符合题意。
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知识点二 蛋白质的基本组成单位——氨基酸
3.关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述,错误的是(  )
A.分子量最大的氨基酸是甘氨酸
B.必需氨基酸不能在人体中合成
C.氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键
D.不同氨基酸之间的差异是由R基引起的
解析:A 甘氨酸是分子量最小的氨基酸,A错误;氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸,必需氨基酸只能从食物中获取,人体内不能合成,B正确;氨基酸分子通过脱水缩合形成肽键,C正确;R基的不同决定了氨基酸之间的差异,D正确。
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4.下列物质中,属于构成蛋白质的氨基酸的是(  )
A.①②③
B.②③④
C.①③④
D.①②④
A
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解析:A 构成蛋白质的各种氨基酸至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH),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侧链基团,由题图可知,④的氨基和羧基未连接在同一个碳原子上,不属于构成蛋白质的氨基酸,故选A。
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知识点三 蛋白质的结构及其多样性
5.两种氨基酸(如下列结构式)它们在形成二肽化合物时,最可能缩合的基团是(  )
A.①③ B.②⑥
C.②④ D.③④
解析:C 脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时失去一分子的水;一般来说R基中的—NH2 和—COOH不参与脱水缩合,故选C。
C
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6.下列有关如图所示多肽的叙述,错误的是(  )
A.由4个氨基酸脱水缩合而成
B.有1个游离的氨基、2个游离的羧基
C.有4种不同的侧链基团
D.含有3个肽键
C
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解析:C 分析题图可知,图中多肽有三个肽键,即含有4个氨基酸,A正确;分析题图可知,该多肽有1个游离的氨基、2个游离的羧基,B正确;图中有3种不同的侧链基团,C错误;分析题图可知,图中含有3个肽键,D正确。
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7.如图为细胞中蛋白质合成过程简图,①~④表示相关变化过程,下列分析正确的是(  )
A.①~④过程都叫作脱水缩合
B.④过程不相同,合成的蛋白质也就不相同
C.①②③过程形成的化学键相同,④过程一定没有新化学键形成
D.蛋白质独特的空间结构是不同蛋白质功能不同的根本原因
B
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解析:B ④过程是肽链盘曲、折叠,不是脱水缩合过程,A错误;肽链的盘曲、折叠方式不同,形成的蛋白质也就不同,B正确;④过程也可能有新化学键形成,如二硫键等,C错误;不同蛋白质空间结构不同是蛋白质功能不同的直接原因,D错误。
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8.如图表示人体内几种化学元素和化合物的相互关系,其中a表示有机小分子物质,A表示有机大分子物质。请回答下列问题:
(1)图中的X代表什么元素?________。
(2)a的结构通式为_______________________________,由a→A的过程中,有下列数量关系:失去的水分子数=________分子数-________数目。
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(3)A可分为A1…A4,其原因从a分析是①________;②________;③________。从A分析是因为____________________________。
(4)A1是______________;A2是____________;A3是________________。
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答案:(1)N (2)  氨基酸 肽链 (3)种类不同 数
目不同 排列顺序不同 肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同 (4)酶 抗体 血红蛋白
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[素能提升练]
9.如图是人体内蛋白质分子的概念图,下列有关分析正确的是(  )
A.a肯定含有P
B.多肽中b的数目等
于c的数目
C.①过程有水生成
D.d表示氨基酸的多样性
C
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解析:C 组成蛋白质的元素肯定有C、H、O、N,只有部分蛋白质含有S和P,A错误;b表示氨基酸,c表示肽键,氨基酸的数目减去肽链的数目等于肽键的数目(对于非环状多肽而言),因此多肽中b的数目不一定等于c的数目,B错误;①过程表示脱水缩合,有水生成,C正确;d表示蛋白质功能的多样性,D错误。
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10.人工智能能够基于氨基酸序列预测蛋白质结构。由于氨基酸之间能够形成氢键等,使得肽链能够盘曲、折叠形成一定的空间结构。下列说法错误的是(  )
A.高温会改变肽链盘曲、折叠的方式,进而改变蛋白质的空间结构
B.氨基酸序列的改变可能会影响蛋白质的空间结构
C.每种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构
D.胰岛素能够识别并结合靶细胞上的受体与其空间结构无关
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解析:D 高温会破坏氢键,改变肽链盘曲、折叠的方式,进而改变蛋白质的空间结构,A正确;比如,有些氨基酸含有巯基(—SH基团),氨基酸序列的改变可能改变二硫键,进而使蛋白质空间结构发生改变,B正确;根据“结构与功能相适应”的生命观念,可以推断每种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构,C正确;胰岛素分子的空间结构保证了它能够识别并结合靶细胞上的受体,D错误。
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11.(教材P31 图2-12)血红蛋白是红细胞的组成部分,呈红色。血红蛋白由574个氨基酸组成,含有两条α链,两条β链,如图是血红蛋白的形成过程。请回答下列问题:
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(1)组成血红蛋白的四条肽链都是由氨基酸通过________方式合成的。观察血红蛋白的形成过程图,写出从氨基酸到蛋白质大致的结构层次(用文字和箭头表示):_____________________________。
(2)在血红蛋白形成过程中,失去的水分子数是________,形成的血红蛋白中至少含有________个氨基。
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(3)吃熟鸡蛋易消化,但高温会引起蛋白质的变性,从蛋白质的结构组成上分析,蛋白质变性________(填“会”或“不会”)影响其营养价值,原因是_______________________。
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(4)进入人体消化道的蛋白质食物,要经过消化形成氨基酸才能被人体细胞吸收,吸收的氨基酸在人体细胞中合成构成人体的蛋白质,人体的蛋白质和食物中的蛋白质一样吗?________,尝试从组成蛋白质的氨基酸角度说出细胞内蛋白质种类众多的原因(答两点):____________。
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解析:(1)一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接,同时脱去一分子的水,这种结合方式叫作脱水缩合。分析题图可知,血红蛋白的形成过程为氨基酸→多肽链→蛋白质。(2)题干信息:血红蛋白由574个氨基酸组成,含有两条α链,两条β链,则在血红蛋白形成过程中,失去的水分子数=形成的肽键个数=氨基酸个数-肽
链条数=574-4=570;蛋白质分子至少含有的氨基数或羧基数应该看肽链的条数,有几条肽链,则至少含有几个氨基或几个羧基,因此形成的血红蛋白中至少含有4个氨基。
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(3)蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏,从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。吃熟鸡蛋易消化,但高温会引起蛋白质的变性,从蛋白质的结构组成上分析,蛋白质变性不会影响其营养价值,因为高温等条件会破坏蛋白质的空间结构,并不改变氨基酸的种类,因此不会影响其营养价值。
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(4)蛋白质的结构多样性的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目及排列顺序不同,及肽链通过盘曲、折叠形成的蛋白质的空间结构不同;进入人体消化道的蛋白质食物,要经过消化形成氨基酸才能被人体细胞吸收,吸收的氨基酸在人体细胞中合成构成人体的蛋白质,人体的蛋白质和食物中的蛋白质不一样,从组成蛋白质的氨基酸角度分析原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同。
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答案:(1)脱水缩合 氨基酸→多肽链→蛋白质 (2)570 4 (3)不会 高温等条件会破坏蛋白质的空间结构,并不改变氨基酸的种类,因此不会影响其营养价值 (4)不一样 组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同(共51张PPT)
第2节 细胞中的无机物
1.通过对水和无机盐的存在形式与作用的学习,形成结构与功能相适应的生命观念。(生命观念) 2.通过事例分析,归纳总结水与细胞代谢的关系和无机盐的作用,形成科学的思维方式。(科学思维)
3.通过探究无机盐功能的技能训练,培养科学探究能力。(科学探究) 4.关注水和无机盐相关的健康问题。(社会责任)
学习
目标
1
任务驱动一 
2
任务驱动二 
3
课时规范训练




1.水的含量
(1)在活细胞中含量最多的化合物是___。
(2)生物体的含水量随着生物种类的不同有所差别,一般为60%~95%。
2.水的特点
(1)水是______分子,带正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合,因此,水是_______________。
任务驱动一 
细胞中的水

极性
良好的溶剂
(2)水分子之间形成氢键,氢键比较弱,易被破坏,又不断地形成,使水在常温下能够维持______状态,具有_________。
(3)由于氢键的存在,水具有较高的 ,水的温度相对不容易发生改变。
液体
流动性
比热容
3.水的存在形式及作用
形式 自由水 结合水
概念 细胞中绝大部分的水呈______状态,可以自由流动 与细胞内的其他物质_________的水
功能 ①细胞内_______________; ②参与__________________; ③为细胞提供液体环境; ④运送____________和____________ 是细胞结构的__________________,主要与__________________等物质结合,失去了______性和______性
游离
相结合
良好的溶剂
生物化学反应
营养物质
代谢废物
重要组成部分
蛋白质、多糖
流动
溶解
4.水的含量与细胞代谢和抗逆性的关系
正常情况下,细胞内_________所占的比例越大,细胞的代谢就越旺盛;而_________越多,细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。
自由水
结合水
[概念辨析]
(1)生物体的一切生命活动都离不开水。( )
(2)结合水与其他物质结合在一起,是细胞结构的重要组成部分。( )
(3)细胞内结合水与自由水的比值,种子萌发时比休眠时高。( )


×
在农业生产中,农民常常将收获的种子晒干进行保存。而种子在播种前,一般需要浸种催芽,浸种的做法是在常温下,用清水浸泡种子,浸种催芽是种好作物的第一步,能提高种子的发芽率和整齐度,方便后期播种管理。
(1)种子晒干过程中失去的水分在细胞中主要以________形式存在,种子晒干保存的道理是___________________________________。
提示:自由水 减少了其中自由水的占比而使其代谢水平降低,减少有机物消耗,便于储藏
(2)如果将晒干的种子放在试管中加热,会发现试管壁上有水珠出现,该过程中种子丢失的水主要以________形式存在,种子____________(填“仍具有活性”或“失去活性”)。
提示:结合水 失去活性
(3)种子播种前要浸种的原因是__________________________。
提示:播种前浸种可以使细胞内自由水含量增加,使代谢强度增加,从而促进种子萌发
1.自由水与结合水的相互转化
(1)条件。
(2)实例。
①烘干种子时,部分结合水转化为自由水散失掉。
②北方冬小麦在冬天来临时,部分自由水转化为结合水。
(3)自由水与结合水相互转化的原因。
①水分子与细胞内的亲水性物质如蛋白质、淀粉、纤维素等以氢键相结合。
②温度升高,水分子的动能增加,结合水会逃脱氢键的束缚成为自由水。
2.自由水与结合水的比值与代谢、抗逆性的关系
(1)图示
(2)曲线
1.(2025·山西太原高一期中)水是一切生命赖以生存的重要自然资源,下列关于水的叙述错误的是(  )
A.水是极性分子,带电荷的分子(或离子)易与水结合,因此水是一种良好的溶剂
B.冬季来临,结合水/自由水的比例减小,细胞代谢水平减弱,抗逆性增强
C.水在细胞中的存在形式不是一成不变的,形式不同,功能不同
D.科学家把寻找水作为探索外星生命的关键一环,因为许多生化反应需要水的参与
B
解析:B 水是极性分子,带正电荷或负电荷的分子(或离子)都易与水结合,因此水是一种良好的溶剂,A正确;冬季来临,结合水/自由水的比例增加,细胞代谢水平减弱,抗逆性增强,B错误;水在细胞中的存在形式不是一成不变的,随着代谢变化,结合水和自由水会相互转化,形式不同,功能不同,C正确;许多生化反应需要水的参与,可以说没有水就没有生命,因此科学家把寻找水作为探索外星生命的关键一环,D正确。
2.(2025·河南南阳高一期中)水在植物的生命活动中具有重要作用。风干的种子只有吸收足够多的水才能进行旺盛的代谢活动,使胚生长。小麦种子萌发过程中吸水量随时间变化的趋势如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.经阶段Ⅰ吸水后,种子中的水主要是
以自由水的形式存在
B.风干的小麦种子中只有结合水,没有
自由水
C.胚生长过程中,结合水/自由水的比值较风干种子的小
D.一定时间内,随着小麦种子萌发时间的延长,吸水量不断增加
解析:B 风干的小麦种子中既有结合水,也有自由水,B错误。
B
1.存在形式和含量
提醒:有些无机盐以化合物或分子的形式存在,如碳酸钙等。
任务驱动二
细胞中的无机盐
离子
很少
2.无机盐的生理功能
生理功能 举例
组成某些复杂化合物 ①___是构成叶绿素的元素
②___构成血红素的元素
③__是组成细胞膜、多种细胞器的重要成分,也是细胞必不可少的许多化合物的成分
维持细胞和生物体的生命活动 ①人体内_____缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低
②血液中Ca2+的含量______,动物会出现抽搐等症状
③某些无机盐离子能维持细胞的______平衡
Mg
Fe
P
Na+
太低
酸碱
[概念辨析]
(1)细胞中,无机盐均以离子形式存在。( )
(2)无机盐含量过多或过少都会影响生物体的正常生命活动。( )
(3)植物秸秆燃烧产生的灰烬主要是无机盐。( )
×


无机盐在细胞(鲜重)中的含量仅为1%~1.5%,但却有着重要的作用,请结合下列材料分析无机盐的作用。
(1)材料1 一种叶绿素分子和血红素分子局部结构简图如下:
由材料可以看出,无机盐是________________。
提示:某些复杂化合物的重要组成成分
(2)材料2 足球运动员在激烈比赛中有时会出现肌肉抽搐的现象,这是随着汗液丢失了大量钙离子引起的;硼能促进花粉的萌发和花粉管的生长,缺少硼时常导致“花而不实”。
由材料说明,无机盐对________________有着重要的意义。
提示:维持生物体的正常生命活动
(3)材料3 生理盐水是指与哺乳动物血液和淋巴液等渗的无机盐溶液,常用的是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。人体的红细胞在生理盐水中会保持原有的形态,如果放到清水里,会吸水涨破。
由材料说明,无机盐能调节人体的________________,维持细胞的________。
提示:渗透压 正常形态
(4)材料4 人体代谢过程中产生的一些代谢物质会改变体液的酸碱度,人体血液中存在H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4等物质,可以中和这些变化。
由材料说明,无机盐对于维持人体内环境________的相对稳定具有重要作用。
提示:酸碱平衡
1.常见无机盐的作用与缺乏症
种类 作用 缺乏时引起的症状
Fe2+ 构成血红素的元素 缺铁性贫血症
Mg2+ 构成叶绿素的元素 植物叶绿素合成受阻,影响光合作用
Zn2+ 很多酶的组成成分 生长发育不良,生殖腺功能受影响
I- 甲状腺激素的重要组成成分 甲状腺肿大,呆小病
B 促进花粉的萌发和花粉管的伸长 油菜缺B元素时,“花而不实”
Na+ 维持神经、肌肉细胞的兴奋性等 神经、肌肉细胞的兴奋性降低,肌肉酸痛、无力等
2.植物必需无机盐的验证
(1)对照组:植物+全素培养液→正常生长。
(2)实验组
1.某生物兴趣小组为验证硼是植物必需的矿质元素,设计了如下实验,你认为比较科学的一组是(  )
A.对照组:植物+完全培养液+沙土;实验组:植物+缺硼的培养液+沙土
B.对照组:植物+蒸馏水+沙土;实验组:植物+蒸馏水配制的含硼的营养液+沙土
C.对照组:植物+完全培养液;实验组:植物+缺硼的培养液
D.对照组:植物+蒸馏水;实验组:植物+蒸馏水配制的含硼的营养液
C
解析:C 实验设计应遵循单一变量原则,排除无关变量对实验结果的影响,题述实验中,自变量为是否含有硼,因变量为植物的生长发育情况。对照组应选用含有植物生长必需的各种元素的完全培养液,实验组用缺硼的培养液,但植物不能栽在沙土中,因为沙土可能含有硼,C符合题意。
2.(2025·福建泉州高一期中)农谚有云“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.谷子由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
D
解析:D 谷子由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,因此对土壤无机盐离子的需求是有差异的,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,可能会造成土壤中缺乏某些无机盐离子,导致其产量逐年下降,C正确;谷子秸秆充分晒干后,自由水大量丢失,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。
课堂小结(教师用书独具)
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[基础对点练]
知识点一 细胞中的水
1.下列有关水的特性与水的生理功能相互对应关系的叙述错误的是
(  )
A.水在低温下结冰,利于细胞处于休眠状态从而度过不利环境条件
B.水分子间弱吸引力氢键决定其具有流动性,是物质运输所必需的
C.水具有较高的比热容,为细胞创造舒适的液体环境
D.水是极性分子决定其是细胞内良好溶剂,为生物化学反应所必需
课时规范
训练(四)
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解析:A 水一旦结冰,冰晶会破坏细胞的结构,不利于细胞处于休眠状态从而度过不利环境条件,A错误;水分子间弱吸引力氢键决定其具有流动性,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,为细胞创造舒适的液体环境,C正确;水是极性分子决定其是细胞内良好溶剂,为生物化学反应所必需,D正确。
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2.方便面中的脱水蔬菜不易变质,其加工过程中的烘干过程可降低水分含量,延长保质期。下列叙述错误的是(  )
A.蔬菜烘干过程中失去的主要是自由水
B.新鲜的蔬菜细胞中水的含量最多
C.烘干脱水后蔬菜细胞不含水分
D.蔬菜细胞中的自由水可参与运输营养物质
解析:C 细胞中绝大部分的水为自由水,呈游离状态可以自由流动,故蔬菜烘干过程中失去的主要是自由水,A正确;水是活细胞中含量最多的化合物,故新鲜的蔬菜细胞中,水的含量最多,B正确;由题意可知,烘干可降低细胞水分含量,但结合水与蛋白质、多糖等物质结合,参与构成生物体结构,故烘干脱水后蔬菜细胞仍含有少量水分,C错误;自由水在生物体内流动,可以把营养物质运送到各个细胞,D正确。
C
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3.“绵绵的春雨润醒了小草,润绿了杨树,润开了报春花。”下列各图为植物在复苏过程中,细胞中自由水与结合水相对含量变化的曲线图,其中表示正确的是(  )
B
A         B
C         D
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解析:B 植物在复苏过程中新陈代谢增强,自由水相对含量上升,结合水相对含量下降,B正确。
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4.科学实验表明,生命活动旺盛的细胞中自由水与结合水的比值增大,而处于休眠状态的细胞中自由水与结合水的比值减小。请分析回答下列问题:
(1)自由水以________的形式存在于细胞中。自由水占细胞鲜重的绝大部分,是细胞内的良好________,有利于物质的________,有利于________________的顺利进行。生命活动旺盛的细胞内自由水的含量________。
(2)干种子内含的主要是________水,抗旱性强的植物细胞中结合水的含量________,处于休眠状态的细胞,自由水含量________。
(3)结合水和自由水是可以________的。
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解析:(1)自由水以游离的形式存在于细胞中。自由水占细胞鲜重的绝大部分,是细胞内的良好溶剂,有利于物质的运输,有利于生物化学反应的顺利进行,所以生命活动旺盛的细胞内自由水的含量高。(2)细胞内自由水比例升高,则代谢旺盛,反之代谢缓慢。所以,干种子内含的主要是结合水,抗旱性强的植物结合水的含量高,处于休眠状态的细胞,自由水含量低。(3)在活细胞内,受温度的影响,自由水和结合水可相互转化,即升高温度时,自由水增多,反之,结合水增多。
答案:(1)游离 溶剂 运输 生物化学反应 高 (2)结合 高 低 (3)相互转化
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知识点二 细胞中的无机盐
5.(教材P22“思考·讨论”,改编)如图是一种叶绿素分子和血红素分子的局部结构简图,下列叙述错误的是(  )
A.合成叶绿素和血红素分别需
要Mg和Fe
B.植物体缺Mg会影响光合作用
C.人体缺Fe会影响血红蛋白对
氧气的运输
D.Mg和Fe分别存在于植物细胞
和动物细胞中
D
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解析:D Mg是构成叶绿素的元素,Fe是构成血红素的元素,A正确;植物体缺Mg会影响叶绿素的合成,进而影响光合作用,B正确;人体缺Fe会影响血红素的合成,由血红素等构成的血红蛋白有运输氧气的功能,故人体缺Fe会影响血红蛋白对氧气的运输,C正确;Mg和Fe存在于植物细胞和动物细胞中,D错误。
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6.研究发现用不含Ca2+和K+的生理盐水灌注离体蛙心时,蛙心收缩不能维持;用含有少量Ca2+和K+的生理盐水灌注离体蛙心时,心脏能持续跳动数小时。这说明Ca2+和K+(  )
A.是构成细胞某些复杂化合物的重要成分
B.对维持血浆的正常浓度有重要作用
C.对维持生物体正常生命活动有重要作用
D.为蛙心脏的持续跳动直接提供能量
C
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解析:C 由题意可知,题干中说明的现象并不能体现出Ca2+和K+的作用是构成某些复杂化合物的重要成分,A不符合题意;题干信息没有涉及血浆的浓度,B不符合题意;该实验说明无机盐对于维持生物体正常生命活动有重要作用,C符合题意;无机盐不能为生命活动提供能量,D不符合题意。
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7.为了确定某种无机盐离子是否是植物所必需的元素,应采用的方法是(  )
A.检测正常叶片中该无机盐离子的含量
B.分析根系对该无机盐离子的吸收过程
C.分析环境条件对该无机盐离子吸收的影响
D.观察在完全培养液中去掉该无机盐离子前后植株生长发育状况
解析:D 判断某种无机盐离子是否是植物所必需的元素通常用溶液培养法。在人工配制的完全培养液中,除去某种无机盐离子,然后观察植物的生长发育情况:如果植物的生长发育仍正常,说明该无机盐离子不是植物所必需的;如果植物的生长发育不正常(出现特定的缺乏症状),且只有补充了该种无机盐离子(其他元素无效)后,植物的生长发育又恢复正常(症状消失),说明该无机盐离子是植物生长所必需的,D符合题意。
D
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[素能提升练]
8.农谚“水是庄稼血,肥是庄稼粮”,说明水和无机盐在农业生产中具有重要作用。下列叙述错误的是(  )
A.水和无机盐为农作物生长提供能量
B.土壤中无机盐含量过高会造成烧苗现象
C.土壤中缺少Mg2+会影响植物叶绿素的合成
D.土壤缺水会影响农作物吸收和运输无机盐
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解析:A 水和无机盐属于无机物,不能直接为农作物提供能量,A错误;土壤溶液浓度过高时,根细胞会因失水出现烧苗现象,B正确;Mg2+是叶绿素分子必需的组成元素,土壤中缺少Mg2+会影响植物叶绿素的合成,C正确;无机盐的吸收需消耗能量(主动运输),缺水会降低细胞呼吸速率,影响能量供应,且无机盐需要溶于水才能运输,故土壤缺水会影响农作物吸收和运输无机盐,D正确。
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9.(2025·北京人大附中期中)如图表示土壤中甲、乙两种元素浓度变化与某植物生长速率的关系,下列分析错误的是(  )
A.持续保持甲、乙元素供应量相等可能导致该植物生长不正常
B.该植物生长对甲元素的需要量小于乙元素
C.当该植物生长速率最大时对甲、乙元素的需要量相近
D.当土壤中乙元素浓度为A时,再增施含
乙元素的肥料有利于该植物生长
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解析:C 植物在不同的生长发育期对不同矿质元素的需求量不同,持续保持甲、乙元素供应量相等可能导致该植物生长不正常,A正确;由图可知,植物生长速率最大时所需甲元素的浓度低于乙元素,说明该植物生长速率最大时对甲元素的需要量小于乙元素,B正确,C错误;当土壤中乙元素浓度为A时,增施含乙元素的肥料,植物生长速率增加,有利于该植物生长,D正确。
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10.(教材P38非选择题T1改编)在冬季来临过程中,随着温度逐渐降低,植物体内发生了一系列适应低温的生理生化变化。如图是冬小麦在不同时期的自由水和结合水含量变化情况,以下叙述正确的是(  )
A.随着温度降低,②的相对质量分数逐
渐下降,因此②是结合水
B.进入冬季,①与②的比值逐渐升高,
有利于冬小麦适应寒冷环境
C.细胞内的②主要与蛋白质、多糖等结
合,成为生物体的构成成分
D.带电荷的分子(或离子)都易与①结合,①是细胞内良好的溶剂
B
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解析:B 随着气温降低,为了避免气温下降时植物细胞内自由水过多导致结冰损害自身,提高植株抗寒能力,植物体内的部分自由水转化为结合水,结合水与自由水的比值增大,所以判断①是结合水,②是自由水,A错误;①是结合水,②是自由水,进入冬季,为了提高植株抗寒能力,有利于冬小麦适应寒冷环境,①与②的比值逐渐升高,B正确;细胞内的①结合水主要与蛋白质、多糖等结合,成为生物体的构成成分,C错误;由于水分子是极性分子,带电荷的分子(或离子)都容易与②自由水结合,因此它是细胞内良好的溶剂,D错误。
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11.当发生山体塌方,为了救出被掩埋的人员,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,铁是构成血红素的重要成分,这说明无机盐的生理作用是______________________________________________
___________________________________________________________;
哺乳动物血液中必须含有一定量的Ca2+,如果Ca2+的含量太低,动物会出现抽搐等症状,这说明无机盐的生理作用是________________。
(2)俗话说“一方水土养一方人”,饮水是提供人体必需的矿物质和微量元素的重要途径之一,在天然无污染的泉水中,含有Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Fe等人体必需元素,其中属于大量元素的是______________。
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解析:(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,铁是构成血红素的重要成分,这说明无机盐的生理作用是参与细胞内某些复杂化合物的组成;哺乳动物血液中必须含有一定量的Ca2+,如果Ca2+的含量太低,动物会出现抽搐等症状,这说明无机盐的生理作用是维持细胞和生物体正常的生命活动。(2)俗话说,“一方水土养一方人”,饮水是提供人体必需的矿物质和微量元素的重要途径之一,在天然无污染的泉水中,含有Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Fe等人体必需元素,其中属于大量元素的是K、Ca、P、Mg。(3)水在人体内有着重要作用,水在人体细胞中存在形式有自由水和结合水两种,其中自由水的生理作用有:①良好的溶剂;②运送营养物质和代谢废物;③参与许多生物化学反应;④为细胞提供液体环境。
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(3)水在人体内有着重要作用,水在人体细胞中存在形式有自由水和结合水两种,其中自由水的生理作用有:
①_____________________________________________________;
②______________________________________________________;
③_____________________________________________________;
④为细胞提供液体环境。
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答案:(1)参与细胞内某些复杂化合物的组成 维持细胞和生物体正常的生命活动 (2)K、Ca、P、Mg (3)①良好的溶剂 ②运送营养物质和代谢废物 ③参与许多生物化学反应第1节 细胞中的元素和化合物
学习 目标     1.通过对细胞组成元素与自然界组成元素的比较,形成生命与自然界相统一的生命观念。(生命观念) 2.通过检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,掌握检测相关物质的实验原理、方法和操作注意事项。(科学探究) 3.分析组成细胞的分子及相互关系,认同合理膳食对人体健康的重要性。(社会责任)
任务驱动一 组成细胞的元素和化合物
1.生物界和非生物界的统一性和差异性
(1)统一性:从化学元素的种类分析,组成细胞的化学元素,在无机自然界中都能够找到。
(2)差异性:从各种元素的相对含量分析,细胞与无机自然界的大不相同。
2.组成细胞的元素
(2)细胞中含量很高的元素:C、H、O、N,其原因与组成细胞的化合物有关。
(3)存在形式:大多以化合物的形式存在。
3.组成细胞的化合物
下图表示组成细胞的主要化合物及相对含量
(1)图中数字表示的物质分别为:①水;②蛋白质;③无机盐。
(2)细胞内含量最多的化合物和有机化合物分别是水、蛋白质;占细胞干重最多的化合物是蛋白质。
[概念辨析]
(1)组成地壳的元素在细胞中都能找到。(×)
(2)大量元素在细胞内作用大,微量元素在细胞中的作用小。(×)
(3)组成细胞的元素都是以化合物的形式存在。(×)
(4)沙漠中的仙人掌细胞中含量最多的化合物是水。(√)
(教材P16“思考·讨论”,改编)生命的物质基础是组成细胞的元素和化合物。一种植物和一种哺乳动物体内细胞的某些化学元素含量(占细胞干重的质量分数)如表所示:
元素 C H O N P Ca S
甲 43.57 6.24 44.43 1.46 0.20 0.23 0.17
乙 55.99 7.46 14.62 9.33 3.11 4.67 0.78
(1)有同学依据表中数据,提出不同生物的组成元素也具有统一性和差异性,你________(填“同意”或“不同意”)该说法,理由是____________________。
提示:同意 两种不同生物体内细胞所含的化学元素的种类相同,各元素含量不同
(2)若甲、乙分别表示玉米和人,则根据O、N、Ca的含量判断,能够表示人的是________(填“甲”或“乙”),理由是_______________________________
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提示:乙 玉米细胞中糖类含量高,因此,O含量高,而人体细胞中蛋白质和Ca的含量高,因此N和Ca含量高,甲体内O含量高,乙体内N、Ca含量高
1.组成细胞的元素的种类和含量
①大量元素和微量元素划分的依据是各种元素在生物体中的含量,而不是生理作用。
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都是生物体所必需的元素,如人体内可能含有Pb。
2.判断元素与化合物的四个“明确”
1.(2025·广东阳江高一月考)古有“白云峰下两旗新,腻绿长鲜谷雨春”之句赞美龙井茶。下列关于西湖龙井的说法,错误的是(  )
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.采摘的新鲜茶叶细胞中含量最高的有机化合物是蛋白质
C.采摘的新鲜茶叶细胞中C、O、Ca、Fe四种元素的含量最多
D.采摘的新鲜茶叶细胞中既含有大量元素,也含有微量元素
解析:C 不同细胞中的元素种类大致相同,含量差异较大,A正确;采摘的新鲜茶叶细胞中含量最高的化合物是水,含量最高的有机化合物是蛋白质,B正确;C、H、O、N是基本元素,采摘的新鲜茶叶细胞中C、O、H、N四种元素的含量很高,Fe是微量元素,含量较少,C错误;采摘的新鲜茶叶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、O、N等大量元素,也含有Fe、B等微量元素,D正确。
2.(教材P16“思考·讨论”改编)下表是玉米细胞和人体细胞内的部分元素及其含量(干重,质量分数),下列叙述正确的是(  )
元素 C O H N K Ca P Mg S
玉米 43.57 44.43 6.24 1.46 0.92 0.23 0.20 0.18 0.17
人 55.99 14.62 7.46 9.33 1.09 4.67 3.11 0.16 0.78
A.P、Mg、S等元素在玉米细胞中含量很少,属于微量元素
B.由表可知,两种生物体内所含化学元素的种类和含量差异都很大
C.两种细胞中C、H、O、N这四种元素含量都很高,与组成细胞的化合物有关
D.表格中在细胞内含量多的元素比含量少的元素更重要
解析:C P、Mg、S均属于大量元素,A错误;由题表可知,两种生物体内所含化学元素的种类相似,B错误;两种细胞中C、H、O、N这四种元素含量都很高,与组成细胞的化合物有关(如糖类和蛋白质等),C正确;细胞中元素的含量不是其重要性的衡量指标,D错误。
任务驱动二 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.实验原理
(1)还原糖(葡萄糖、麦芽糖、果糖等)+斐林试剂砖红色沉淀。
(2)脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色。
(3)蛋白质+双缩脲试剂→紫色。
2.方法步骤
(1)还原糖的检测和观察。
(2)脂肪的检测和观察。
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)。
(3)蛋白质的检测和观察
[概念辨析]
(1)西瓜、番茄等都含有较多的糖,因此可用于还原糖的鉴定。(×)
(2)鉴定可溶性还原糖时,要加入斐林试剂甲液后再加入乙液。(×)
(3)食物中的脂肪用苏丹Ⅲ染液染色后,呈橘黄色。(√)
1.还原糖检测时,溶液颜色变化:蓝色→棕色→砖红色(沉淀)的原因是______________________。
提示:开始时的蓝色是Cu(OH)2的颜色,后来的棕色是蓝色和砖红色的混合色,最后Cu2+全部生成Cu2O,溶液呈现砖红色
2.利用斐林试剂的甲液、乙液和蒸馏水能否鉴定蛋白质?________(填“能”或“不能”)。说明理由:________________________________________。
提示: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的B液大,只需将斐林试剂的乙液用蒸馏水稀释即可
3.还原糖的检测实验中,砖红色沉淀颜色的深浅与还原糖的多少成正比。基于教材实验,请设计实验验证香蕉成熟后甜味的增加是因为可溶性还原糖增加。
实验思路:_____________________________________________。
提示:取等量的生、熟香蕉,加等量清水研磨,过滤,取两支试管分别加入2 mL滤液,加入斐林试剂后水浴加热,观察反应后颜色的深浅
1.斐林试剂与双缩脲试剂的“一同、三不同”
2.三类有机物检测上的差异
三个 唯一 唯一需要 加热 还原糖检测,水浴加热,不能用酒精灯直接加热
唯一需要 显微镜 脂肪检测,观察花生子叶切片染色后细胞中的脂肪颗粒
唯一使用 酒精 脂肪检测,需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色
两种易 混试剂 还原糖检测,斐林试剂甲液和乙液等量混匀后注入待测样液
蛋白质检测,双缩脲试剂先加A液,后加B液
三种颜 色变化 还原糖检测,蓝色→棕色→砖红色
脂肪检测,脂肪颗粒被苏丹Ⅲ染液染为橘黄色
蛋白质检测,无色(或白色)→浅蓝色→紫色
1.(2025·山东烟台高一期中)下表与物质鉴定实验有关的描述中,①②③④分别表示(  )
选项 观察对象 化学试剂 实验结果
a 玉米粒纵切面中的淀粉 碘液 ①
b 豆浆中的蛋白质 ②试剂 紫色
c 葡萄匀浆中的还原糖 ③试剂 砖红色沉淀
d 花生子叶细胞的脂肪颗粒 苏丹Ⅲ染液 脂肪颗粒 被染成④色
A.蓝、双缩脲、斐林、橘黄
B.蓝、斐林、双缩脲、橘黄
C.蓝、双缩脲、斐林、黄
D.蓝、斐林、双缩脲、黄
解析:A 碘液与淀粉反应,呈蓝色;豆浆中的蛋白质可用双缩脲试剂检测,反应呈紫色;葡萄匀浆中的还原糖与斐林试剂在水浴加热的条件下反应,出现砖红色沉淀;苏丹Ⅲ染液可用于鉴定脂肪,呈橘黄色。故表中①②③④分别表示蓝、双缩脲、斐林、橘黄,A符合题意,B、C、D不符合题意。
2.(2025·河南开封高一期中)中国农业大学研制的某玉米品种平均亩产量可达1600斤,某兴趣小组欲检测该品种玉米中有机物的存在,下列有关叙述正确的是(  )
A.若要观察到玉米细胞中的脂肪颗粒,需借助显微镜
B.检测蛋白质时,双缩脲试剂A液和B液先混合再使用
C.向玉米研磨液中加斐林试剂后水浴加热有砖红色沉淀,则玉米一定含有蔗糖
D.检测玉米种子中的脂肪时,种子切片经苏丹Ⅲ染液染色后,需用清水反复冲洗
解析:A 细胞中的脂肪颗粒属于显微结构,需要使用显微镜观察,故若要观察到玉米细胞中的脂肪颗粒,需借助显微镜,A正确;蛋白质与双缩脲试剂发生作用,反应呈紫色,检测时先加双缩脲试剂A液再加双缩脲试剂B液,B错误;斐林试剂可用于鉴定还原糖,但蔗糖不属于还原糖,故向玉米研磨液中加斐林试剂后水浴加热有砖红色沉淀,则玉米一定含有还原糖,无法得知是否含有蔗糖,C错误;苏丹Ⅲ易溶于酒精,故检测玉米种子中的脂肪时,种子切片经苏丹Ⅲ染液染色后,需用体积分数50%的酒精溶液洗去浮色,D错误。
课堂小结(教师用书独具)
课时规范训练(三)
[基础对点练]
知识点一 组成细胞的元素和化合物
1.(2025·广东珠海阶段练习)利用无土栽培培养一些名贵花卉时,培养液中须添加多种必需元素。其配方如下表,其中植物根吸收最少的离子是(  )
离子 K+ Na+ Mg2+ Ca2+ Zn2+
培养液浓度/ (mmol·L-1) 1 1 0.25 1 2 1 0.25 1
A.Mg2+       B.
C.Zn2+ D.
解析:C 表中所示元素中,K、Na、Mg、Ca、N、O、S、P、H属于大量元素,Zn属于微量元素,因此花卉对Zn2+的吸收量最少,C符合题意。
2.如图表示人体细胞中各种化合物占细胞鲜重的含量,以下按①②③④顺序排列,正确的是(  )
A.水、蛋白质、糖类、脂质
B.蛋白质、糖类、脂质、水
C.水、蛋白质、脂质、糖类
D.蛋白质、水、脂质、糖类
解析:D 人体细胞中的各种化合物占细胞鲜重比例最高的为水,其次蛋白质、脂质、糖类的含量依次减少,D正确。
知识点二 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
3.(2025·吉林市高一期中)下表食物中营养物质的检测成分、材料、试剂和显色结果均正确的是(  )
选项 检测成分 材料 试剂 显色结果
A 还原糖 红心 火龙果 斐林试 剂加热 砖红色
B 脂肪 花生油 苏丹Ⅲ试剂 橘黄色
C 蛋白质 豆腐 双缩脲试剂 紫色
D 淀粉 大米 碘液 红色
解析:C 红心火龙果有颜色,存在干扰,因此不能作为鉴定还原糖实验的材料,A错误;花生油本身呈较深的黄色,不宜用苏丹Ⅲ染液来鉴定脂肪,B错误;豆腐主要成分是蛋白质,蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色,C正确;大米主要成分是淀粉,淀粉遇碘变蓝,D错误。
4.下列实验操作中,不会导致实验失败的是(  )
A.检测蛋白质时,将NaOH溶液与CuSO4溶液混合后再加到样液中
B.检测还原糖实验中,选择糖分含量较高的红色西瓜汁作为实验材料
C.检测蛋白质时,将豆浆煮沸后,与双缩脲试剂反应产生紫色
D.检测花生子叶中的脂肪时,用苏丹Ⅲ染液染色后用清水反复清洗以洗去浮色
解析:C 用双缩脲试剂鉴定蛋白质时需先加入NaOH溶液,摇匀后再加入CuSO4溶液;还原糖鉴定时,不宜选用红色西瓜汁作为实验材料,因为红色西瓜汁的颜色会干扰实验结果;豆浆煮沸后,蛋白质的空间结构被破坏,但仍能与双缩脲试剂反应产生紫色;检测花生子叶中的脂肪时,用苏丹Ⅲ染液染色后需用酒精洗去浮色。故选C。
5.如图为检测蛋白质的流程图,甲、乙、丙、丁对应实验材料、鉴定试剂及先后用量,则其对应关系正确的一组是(  )
A.豆浆、双缩脲、1 mL、4滴
B.花生种子研磨液、双缩脲、4滴、1 mL
C.豆浆、双缩脲、4滴、1 mL
D.花生种子研磨液、斐林试剂、1 mL、4滴
解析:A 该实验的目的是检测组织样液中是否存在蛋白质,所以甲滤液是豆浆(含有蛋白质),不是花生种子研磨液(含有大量的脂肪);鉴定蛋白质的试剂是双缩脲试剂,即乙试剂是双缩脲试剂;双缩脲试剂包含双缩脲试剂A液和双缩脲试剂B液,先加入双缩脲试剂A液1 mL(丙),摇匀,再加入双缩脲试剂B液4滴(丁),A符合题意。
6.根据“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验,回答下列问题:
(1)鉴定成熟苹果果肉中存在还原糖所用的试剂是________,水浴加热过程中,该试剂与细胞内的还原糖发生作用,形成________沉淀。
(2)在鉴定花生子叶中的脂肪实验中,能将脂肪染成橘黄色的染液是________,用其染色时,冲洗浮色要用体积分数为50%的酒精,这是因为________________。
(3)鉴定黄豆组织中存在蛋白质时,向组织样液中加入双缩脲试剂A液1 mL并摇匀,再向样液中加入双缩脲试剂B液并摇匀。其中双缩脲试剂B液的量只有4滴,而不能过量,原因是____________________________。
(4)本实验的注意事项。
①斐林试剂极不稳定,其甲液和乙液需________,使用时再临时混合均匀用于实验。
②双缩脲试剂的使用,应先加________,造成碱性环境,再加________________。
③在还原糖的鉴定中,对试管中的溶液加热时,试管底部不要触及________。
解析:(1)水浴加热条件下,还原糖能将斐林试剂中的Cu2+还原成Cu+,生成砖红色的Cu2O沉淀,所以可用斐林试剂鉴定还原糖的存在。(2)苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色。苏丹Ⅲ染液能溶解在酒精中,根据这一性质可用酒精洗去浮色,便于观察。(3)双缩脲试剂鉴定蛋白质的原理是蛋白质能与双缩脲试剂反应生成紫色络合物。若加入过量的双缩脲试剂B液即质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液,CuSO4溶液本身呈蓝色,其与A液反应产生的Cu(OH)2也呈蓝色,会掩盖生成的紫色络合物,影响实验观察。(4)斐林试剂极不稳定,其甲液和乙液需分别配制、存储;双缩脲试剂的使用,应先加0.1 g/mL NaOH,再加0.01 g/mL CuSO4溶液,还原糖的鉴定中需要水浴加热,这时试管底部不能触及烧杯底部,以防受热不均匀。
答案:(1)斐林试剂 砖红色 (2)苏丹Ⅲ染液 苏丹Ⅲ能溶解在酒精中 (3)过量的CuSO4与NaOH反应,使溶液呈现蓝色,会掩盖生成的紫色络合物 (4)①分别配制、存储 ②0.1 g/mL的NaOH溶液 0.01 g/mL的CuSO4溶液 ③烧杯底部
[素能提升练]
7.(2025·湖北黄石高一检测)近年来奶茶等饮料深受年轻人喜爱,某兴趣小组的学生设计关于奶茶食品安全问题的探究实验,完全正确的是(  )
选项 探究主题 实验 试剂 预期实 验结果 结论
A 某“零脂”奶茶中是否含有脂肪 双缩脲 试剂 被检测液体出现橘黄色 含有 脂肪
B 某“摇摇乐奶茶”中是否含有蛋白质 苏丹Ⅲ 染液 被检测液体出现紫色 含有 蛋白质
C 某“波波奶茶”中是否添加淀粉 碘液 被检测液体出现蓝色 含有 淀粉
D 某“零糖”奶茶中是否含有糖 斐林 试剂 被检测液体立刻出现砖红色 含有糖
解析:C 脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,A错误;蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应,B错误;淀粉遇碘液出现蓝色,C正确;还原糖可用斐林试剂检测,在水浴加热的条件下,出现砖红色沉淀,因此结论应为含有还原糖,D错误。
8.微量元素在生物体内虽然很少,却是维持正常生命活动不可缺少的,可以通过下面实例得到证明的是(  )
A.Mg是叶绿素的组成成分
B.油菜缺少B元素时只开花不结果
C.动物血液Ca盐含量太低,会抽搐
D.缺P会影响磷脂的合成
解析:B Mg是大量元素,Mg是叶绿素的组成成分,这体现的是大量元素对生物生命活动的重要性,A不符合题意;B是微量元素,油菜缺少B元素时只开花不结果,说明微量元素B在生物体内虽然含量很少,但对维持油菜正常的生命活动(生殖过程)是不可缺少的,B符合题意;Ca是大量元素,动物血液Ca2+ 含量太低会抽搐,体现的是大量元素对生物生命活动的重要性,C不符合题意;P是大量元素,缺P会影响磷脂的合成,体现的是大量元素对生物生命活动的重要性,D不符合题意。
9.在1、3、5号试管中分别加入2 mL蒸馏水,2、4、6号试管中分别加入2 mL发芽的小麦种子匀浆样液,然后在1~4号试管中适量滴加斐林试剂,5、6号试管中合理滴加双缩脲试剂,摇匀。如图所示,有关实验现象的描述正确的是(  )
甲组(室温) 乙组(60 ℃水浴) 丙组(室温)
A.所有试管中只有1、5号试管呈蓝色
B.3组实验中甲组和乙组的实验结果相同
C.4号试管内呈砖红色,其余试管内都呈蓝色
D.4号试管内呈砖红色,6号试管内呈紫色
解析:D 发芽小麦种子匀浆中含有还原糖和蛋白质等物质,还原糖和斐林试剂在水浴加热条件下反应生成砖红色沉淀,而蛋白质和双缩脲试剂反应呈紫色,不能发生反应的试管中则呈现出斐林试剂或双缩脲试剂原本的颜色,因此1、2、3、5号试管呈蓝色,4号试管呈砖红色,6号试管呈紫色,D正确。
10.某小组对大豆种子萌发过程中蛋白质含量变化进行了研究(如图),请填充实验原理;判断实验步骤中画线部分是否正确,并更正错误之处;写出实验结果。
(1)实验原理:蛋白质______________________________________________,其颜色深浅与蛋白质含量成正比。
(2)实验步骤:
①将三份等量大豆种子分别萌发1、5、9天后取出,各加入适量蒸馏水,研碎、提取、定容后离心得到蛋白质制备液。
②取3支试管,编号1、2、3,分别加入等量的萌发1、5、9天的蛋白质制备液。
③在上述试管中各加入a.等量的双缩脲试剂A液和B液(按比例配制)的混合液,振荡均匀后,b.在沸水浴中加热观察颜色变化。
a:______________________________________________。
b:________________________________________________。
(3)实验结果:__________________________。
答案:(1)与双缩脲试剂反应呈紫色 (2)a错。更正:先加入双缩脲试剂A液1 mL摇匀,再加入双缩脲试剂B液4滴 b错。更正:不加热或直接观察 (3)1、2、3号试管中颜色依次加深第2节 细胞中的无机物
学习 目标     1.通过对水和无机盐的存在形式与作用的学习,形成结构与功能相适应的生命观念。(生命观念) 2.通过事例分析,归纳总结水与细胞代谢的关系和无机盐的作用,形成科学的思维方式。(科学思维) 3.通过探究无机盐功能的技能训练,培养科学探究能力。(科学探究) 4.关注水和无机盐相关的健康问题。(社会责任)
任务驱动一 细胞中的水
1.水的含量
(1)在活细胞中含量最多的化合物是水。
(2)生物体的含水量随着生物种类的不同有所差别,一般为60%~95%。
2.水的特点
(1)水是极性分子,带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。
(2)水分子之间形成氢键,氢键比较弱,易被破坏,又不断地形成,使水在常温下能够维持液体状态,具有流动性。
(3)由于氢键的存在,水具有较高的比热容,水的温度相对不容易发生改变。
3.水的存在形式及作用
形式 自由水 结合水
概念 细胞中绝大部分的水呈游离状态,可以自由流动 与细胞内的其他物质相结合的水
功能 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 是细胞结构的重要组成部分,主要与蛋白质、多糖等物质结合,失去了流动性和溶解性
4.水的含量与细胞代谢和抗逆性的关系
正常情况下,细胞内自由水所占的比例越大,细胞的代谢就越旺盛;而结合水越多,细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。
[概念辨析]
(1)生物体的一切生命活动都离不开水。(√)
(2)结合水与其他物质结合在一起,是细胞结构的重要组成部分。(√)
(3)细胞内结合水与自由水的比值,种子萌发时比休眠时高。(×)
在农业生产中,农民常常将收获的种子晒干进行保存。而种子在播种前,一般需要浸种催芽,浸种的做法是在常温下,用清水浸泡种子,浸种催芽是种好作物的第一步,能提高种子的发芽率和整齐度,方便后期播种管理。
(1)种子晒干过程中失去的水分在细胞中主要以________形式存在,种子晒干保存的道理是______________________________________________。
提示:自由水 减少了其中自由水的占比而使其代谢水平降低,减少有机物消耗,便于储藏
(2)如果将晒干的种子放在试管中加热,会发现试管壁上有水珠出现,该过程中种子丢失的水主要以________形式存在,种子__________________(填“仍具有活性”或“失去活性”)。
提示:结合水 失去活性
(3)种子播种前要浸种的原因是__________________________。
提示:播种前浸种可以使细胞内自由水含量增加,使代谢强度增加,从而促进种子萌发
1.自由水与结合水的相互转化
(1)条件。
(2)实例。
①烘干种子时,部分结合水转化为自由水散失掉。
②北方冬小麦在冬天来临时,部分自由水转化为结合水。
(3)自由水与结合水相互转化的原因。
①水分子与细胞内的亲水性物质如蛋白质、淀粉、纤维素等以氢键相结合。
②温度升高,水分子的动能增加,结合水会逃脱氢键的束缚成为自由水。
2.自由水与结合水的比值与代谢、抗逆性的关系
(1)图示
(2)曲线
1.(2025·山西太原高一期中)水是一切生命赖以生存的重要自然资源,下列关于水的叙述错误的是(  )
A.水是极性分子,带电荷的分子(或离子)易与水结合,因此水是一种良好的溶剂
B.冬季来临,结合水/自由水的比例减小,细胞代谢水平减弱,抗逆性增强
C.水在细胞中的存在形式不是一成不变的,形式不同,功能不同
D.科学家把寻找水作为探索外星生命的关键一环,因为许多生化反应需要水的参与
解析:B 水是极性分子,带正电荷或负电荷的分子(或离子)都易与水结合,因此水是一种良好的溶剂,A正确;冬季来临,结合水/自由水的比例增加,细胞代谢水平减弱,抗逆性增强,B错误;水在细胞中的存在形式不是一成不变的,随着代谢变化,结合水和自由水会相互转化,形式不同,功能不同,C正确;许多生化反应需要水的参与,可以说没有水就没有生命,因此科学家把寻找水作为探索外星生命的关键一环,D正确。
2.(2025·河南南阳高一期中)水在植物的生命活动中具有重要作用。风干的种子只有吸收足够多的水才能进行旺盛的代谢活动,使胚生长。小麦种子萌发过程中吸水量随时间变化的趋势如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.经阶段Ⅰ吸水后,种子中的水主要是以自由水的形式存在
B.风干的小麦种子中只有结合水,没有自由水
C.胚生长过程中,结合水/自由水的比值较风干种子的小
D.一定时间内,随着小麦种子萌发时间的延长,吸水量不断增加
解析:B 风干的小麦种子中既有结合水,也有自由水,B错误。
任务驱动二 细胞中的无机盐
1.存在形式和含量
提醒:有些无机盐以化合物或分子的形式存在,如碳酸钙等。
2.无机盐的生理功能
生理功能 举例
组成某些复杂化合物 ①Mg是构成叶绿素的元素 ②Fe构成血红素的元素 ③P是组成细胞膜、多种细胞器的重要成分,也是细胞必不可少的许多化合物的成分
维持细胞和生物体的生命活动 ①Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低 ②血液中Ca2+的含量太低,动物会出现抽搐等症状 ③某些无机盐离子能维持细胞的酸碱平衡
[概念辨析]
(1)细胞中,无机盐均以离子形式存在。(×)
(2)无机盐含量过多或过少都会影响生物体的正常生命活动。(√)
(3)植物秸秆燃烧产生的灰烬主要是无机盐。(√)
无机盐在细胞(鲜重)中的含量仅为1%~1.5%,但却有着重要的作用,请结合下列材料分析无机盐的作用。
(1)材料1 一种叶绿素分子和血红素分子局部结构简图如下:
由材料可以看出,无机盐是________________。
提示:某些复杂化合物的重要组成成分
(2)材料2 足球运动员在激烈比赛中有时会出现肌肉抽搐的现象,这是随着汗液丢失了大量钙离子引起的;硼能促进花粉的萌发和花粉管的生长,缺少硼时常导致“花而不实”。
由材料说明,无机盐对________________有着重要的意义。
提示:维持生物体的正常生命活动
(3)材料3 生理盐水是指与哺乳动物血液和淋巴液等渗的无机盐溶液,常用的是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。人体的红细胞在生理盐水中会保持原有的形态,如果放到清水里,会吸水涨破。
由材料说明,无机盐能调节人体的_________________,维持细胞的________。
提示:渗透压 正常形态
(4)材料4 人体代谢过程中产生的一些代谢物质会改变体液的酸碱度,人体血液中存在H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4等物质,可以中和这些变化。
由材料说明,无机盐对于维持人体内环境________的相对稳定具有重要作用。
提示:酸碱平衡
1.常见无机盐的作用与缺乏症
种类 作用 缺乏时引起的症状
Fe2+ 构成血红素的元素 缺铁性贫血症
Mg2+ 构成叶绿素的元素 植物叶绿素合成受阻,影响光合作用
Zn2+ 很多酶的组成成分 生长发育不良,生殖腺功能受影响
I- 甲状腺激素的重要组成成分 甲状腺肿大,呆小病
B 促进花粉的萌发和花粉管的伸长 油菜缺B元素时,“花而不实”
Na+ 维持神经、肌肉细胞的兴奋性等 神经、肌肉细胞的兴奋性降低,肌肉酸痛、无力等
2.植物必需无机盐的验证
(1)对照组:植物+全素培养液→正常生长。
(2)实验组。
1.某生物兴趣小组为验证硼是植物必需的矿质元素,设计了如下实验,你认为比较科学的一组是(  )
A.对照组:植物+完全培养液+沙土;实验组:植物+缺硼的培养液+沙土
B.对照组:植物+蒸馏水+沙土;实验组:植物+蒸馏水配制的含硼的营养液+沙土
C.对照组:植物+完全培养液;实验组:植物+缺硼的培养液
D.对照组:植物+蒸馏水;实验组:植物+蒸馏水配制的含硼的营养液
解析:C 实验设计应遵循单一变量原则,排除无关变量对实验结果的影响,题述实验中,自变量为是否含有硼,因变量为植物的生长发育情况。对照组应选用含有植物生长必需的各种元素的完全培养液,实验组用缺硼的培养液,但植物不能栽在沙土中,因为沙土可能含有硼,C符合题意。
2.(2025·福建泉州高一期中)农谚有云“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.谷子由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
解析:D 谷子由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,因此对土壤无机盐离子的需求是有差异的,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,可能会造成土壤中缺乏某些无机盐离子,导致其产量逐年下降,C正确;谷子秸秆充分晒干后,自由水大量丢失,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。
课堂小结(教师用书独具)
课时规范训练(四)
[基础对点练]
知识点一 细胞中的水
1.下列有关水的特性与水的生理功能相互对应关系的叙述错误的是(  )
A.水在低温下结冰,利于细胞处于休眠状态从而度过不利环境条件
B.水分子间弱吸引力氢键决定其具有流动性,是物质运输所必需的
C.水具有较高的比热容,为细胞创造舒适的液体环境
D.水是极性分子决定其是细胞内良好溶剂,为生物化学反应所必需
解析:A 水一旦结冰,冰晶会破坏细胞的结构,不利于细胞处于休眠状态从而度过不利环境条件,A错误;水分子间弱吸引力氢键决定其具有流动性,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,为细胞创造舒适的液体环境,C正确;水是极性分子决定其是细胞内良好溶剂,为生物化学反应所必需,D正确。
2.方便面中的脱水蔬菜不易变质,其加工过程中的烘干过程可降低水分含量,延长保质期。下列叙述错误的是(  )
A.蔬菜烘干过程中失去的主要是自由水
B.新鲜的蔬菜细胞中水的含量最多
C.烘干脱水后蔬菜细胞不含水分
D.蔬菜细胞中的自由水可参与运输营养物质
解析:C 细胞中绝大部分的水为自由水,呈游离状态可以自由流动,故蔬菜烘干过程中失去的主要是自由水,A正确;水是活细胞中含量最多的化合物,故新鲜的蔬菜细胞中,水的含量最多,B正确;由题意可知,烘干可降低细胞水分含量,但结合水与蛋白质、多糖等物质结合,参与构成生物体结构,故烘干脱水后蔬菜细胞仍含有少量水分,C错误;自由水在生物体内流动,可以把营养物质运送到各个细胞,D正确。
3.“绵绵的春雨润醒了小草,润绿了杨树,润开了报春花。”下列各图为植物在复苏过程中,细胞中自由水与结合水相对含量变化的曲线图,其中表示正确的是(  )
A            B
C            D
解析:B 植物在复苏过程中新陈代谢增强,自由水相对含量上升,结合水相对含量下降,B正确。
4.科学实验表明,生命活动旺盛的细胞中自由水与结合水的比值增大,而处于休眠状态的细胞中自由水与结合水的比值减小。请分析回答下列问题:
(1)自由水以________的形式存在于细胞中。自由水占细胞鲜重的绝大部分,是细胞内的良好________,有利于物质的________,有利于________________的顺利进行。生命活动旺盛的细胞内自由水的含量________。
(2)干种子内含的主要是________水,抗旱性强的植物细胞中结合水的含量________,处于休眠状态的细胞,自由水含量________。
(3)结合水和自由水是可以________的。
解析:(1)自由水以游离的形式存在于细胞中。自由水占细胞鲜重的绝大部分,是细胞内的良好溶剂,有利于物质的运输,有利于生物化学反应的顺利进行,所以生命活动旺盛的细胞内自由水的含量高。(2)细胞内自由水比例升高,则代谢旺盛,反之代谢缓慢。所以,干种子内含的主要是结合水,抗旱性强的植物结合水的含量高,处于休眠状态的细胞,自由水含量低。(3)在活细胞内,受温度的影响,自由水和结合水可相互转化,即升高温度时,自由水增多,反之,结合水增多。
答案:(1)游离 溶剂 运输 生物化学反应 高 (2)结合 高 低 (3)相互转化
知识点二 细胞中的无机盐
5.(教材P22“思考·讨论”,改编)如图是一种叶绿素分子和血红素分子的局部结构简图,下列叙述错误的是(  )
A.合成叶绿素和血红素分别需要Mg和Fe
B.植物体缺Mg会影响光合作用
C.人体缺Fe会影响血红蛋白对氧气的运输
D.Mg和Fe分别存在于植物细胞和动物细胞中
解析:D Mg是构成叶绿素的元素,Fe是构成血红素的元素,A正确;植物体缺Mg会影响叶绿素的合成,进而影响光合作用,B正确;人体缺Fe会影响血红素的合成,由血红素等构成的血红蛋白有运输氧气的功能,故人体缺Fe会影响血红蛋白对氧气的运输,C正确;Mg和Fe存在于植物细胞和动物细胞中,D错误。
6.研究发现用不含Ca2+和K+的生理盐水灌注离体蛙心时,蛙心收缩不能维持;用含有少量Ca2+和K+的生理盐水灌注离体蛙心时,心脏能持续跳动数小时。这说明Ca2+和K+(  )
A.是构成细胞某些复杂化合物的重要成分
B.对维持血浆的正常浓度有重要作用
C.对维持生物体正常生命活动有重要作用
D.为蛙心脏的持续跳动直接提供能量
解析:C 由题意可知,题干中说明的现象并不能体现出Ca2+和K+的作用是构成某些复杂化合物的重要成分,A不符合题意;题干信息没有涉及血浆的浓度,B不符合题意;该实验说明无机盐对于维持生物体正常生命活动有重要作用,C符合题意;无机盐不能为生命活动提供能量,D不符合题意。
7.为了确定某种无机盐离子是否是植物所必需的元素,应采用的方法是(  )
A.检测正常叶片中该无机盐离子的含量
B.分析根系对该无机盐离子的吸收过程
C.分析环境条件对该无机盐离子吸收的影响
D.观察在完全培养液中去掉该无机盐离子前后植株生长发育状况
解析:D 判断某种无机盐离子是否是植物所必需的元素通常用溶液培养法。在人工配制的完全培养液中,除去某种无机盐离子,然后观察植物的生长发育情况:如果植物的生长发育仍正常,说明该无机盐离子不是植物所必需的;如果植物的生长发育不正常(出现特定的缺乏症状),且只有补充了该种无机盐离子(其他元素无效)后,植物的生长发育又恢复正常(症状消失),说明该无机盐离子是植物生长所必需的,D符合题意。
[素能提升练]
8.农谚“水是庄稼血,肥是庄稼粮”,说明水和无机盐在农业生产中具有重要作用。下列叙述错误的是(  )
A.水和无机盐为农作物生长提供能量
B.土壤中无机盐含量过高会造成烧苗现象
C.土壤中缺少Mg2+会影响植物叶绿素的合成
D.土壤缺水会影响农作物吸收和运输无机盐
解析:A 水和无机盐属于无机物,不能直接为农作物提供能量,A错误;土壤溶液浓度过高时,根细胞会因失水出现烧苗现象,B正确;Mg2+是叶绿素分子必需的组成元素,土壤中缺少Mg2+会影响植物叶绿素的合成,C正确;无机盐的吸收需消耗能量(主动运输),缺水会降低细胞呼吸速率,影响能量供应,且无机盐需要溶于水才能运输,故土壤缺水会影响农作物吸收和运输无机盐,D正确。
9.(2025·北京人大附中期中)如图表示土壤中甲、乙两种元素浓度变化与某植物生长速率的关系,下列分析错误的是(  )
A.持续保持甲、乙元素供应量相等可能导致该植物生长不正常
B.该植物生长对甲元素的需要量小于乙元素
C.当该植物生长速率最大时对甲、乙元素的需要量相近
D.当土壤中乙元素浓度为A时,再增施含乙元素的肥料有利于该植物生长
解析:C 植物在不同的生长发育期对不同矿质元素的需求量不同,持续保持甲、乙元素供应量相等可能导致该植物生长不正常,A正确;由图可知,植物生长速率最大时所需甲元素的浓度低于乙元素,说明该植物生长速率最大时对甲元素的需要量小于乙元素,B正确,C错误;当土壤中乙元素浓度为A时,增施含乙元素的肥料,植物生长速率增加,有利于该植物生长,D正确。
10.(教材P38非选择题T1改编)在冬季来临过程中,随着温度逐渐降低,植物体内发生了一系列适应低温的生理生化变化。如图是冬小麦在不同时期的自由水和结合水含量变化情况,以下叙述正确的是(  )
A.随着温度降低,②的相对质量分数逐渐下降,因此②是结合水
B.进入冬季,①与②的比值逐渐升高,有利于冬小麦适应寒冷环境
C.细胞内的②主要与蛋白质、多糖等结合,成为生物体的构成成分
D.带电荷的分子(或离子)都易与①结合,①是细胞内良好的溶剂
解析:B 随着气温降低,为了避免气温下降时植物细胞内自由水过多导致结冰损害自身,提高植株抗寒能力,植物体内的部分自由水转化为结合水,结合水与自由水的比值增大,所以判断①是结合水,②是自由水,A错误;①是结合水,②是自由水,进入冬季,为了提高植株抗寒能力,有利于冬小麦适应寒冷环境,①与②的比值逐渐升高,B正确;细胞内的①结合水主要与蛋白质、多糖等结合,成为生物体的构成成分,C错误;由于水分子是极性分子,带电荷的分子(或离子)都容易与②自由水结合,因此它是细胞内良好的溶剂,D错误。
11.当发生山体塌方,为了救出被掩埋的人员,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,铁是构成血红素的重要成分,这说明无机盐的生理作用是__________________________________;哺乳动物血液中必须含有一定量的Ca2+,如果Ca2+的含量太低,动物会出现抽搐等症状,这说明无机盐的生理作用是________________。
(2)俗话说“一方水土养一方人”,饮水是提供人体必需的矿物质和微量元素的重要途径之一,在天然无污染的泉水中,含有Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Fe等人体必需元素,其中属于大量元素的是________________。
(3)水在人体内有着重要作用,水在人体细胞中存在形式有自由水和结合水两种,其中自由水的生理作用有:
①______________________________________;
②___________________________________;
③_______________________________________;
④为细胞提供液体环境。
解析:(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,铁是构成血红素的重要成分,这说明无机盐的生理作用是参与细胞内某些复杂化合物的组成;哺乳动物血液中必须含有一定量的Ca2+,如果Ca2+的含量太低,动物会出现抽搐等症状,这说明无机盐的生理作用是维持细胞和生物体正常的生命活动。(2)俗话说,“一方水土养一方人”,饮水是提供人体必需的矿物质和微量元素的重要途径之一,在天然无污染的泉水中,含有Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Fe等人体必需元素,其中属于大量元素的是K、Ca、P、Mg。(3)水在人体内有着重要作用,水在人体细胞中存在形式有自由水和结合水两种,其中自由水的生理作用有:①良好的溶剂;②运送营养物质和代谢废物;③参与许多生物化学反应;④为细胞提供液体环境。
答案:(1)参与细胞内某些复杂化合物的组成 维持细胞和生物体正常的生命活动 (2)K、Ca、P、Mg (3)①良好的溶剂 ②运送营养物质和代谢废物 ③参与许多生物化学反应第3节 细胞中的糖类和脂质
学习 目标     1.通过分析糖类、脂质的种类与功能,形成结构与功能观。(生命观念) 2.通过对糖类与脂质的归纳与整合、模型与建模,强化科学的思维方法。(科学思维) 3.关注自己和家人的营养物质的均衡摄入,为家人的健康饮食提供合理的方案。(社会责任)
任务驱动一 细胞中的糖类
1.元素组成和功能
(1)元素组成:糖类分子一般由C、H、O构成。
(2)功能:糖类是细胞中重要的能源物质。
提醒:几丁质中含有N元素。
2.分类
(1)
提醒:核糖、脱氧核糖不能提供能量。
(2)
(3)多糖
种类 淀粉 糖原 纤维素 几丁质(壳多糖)
基本 单位 葡萄糖 —
作用 植物体内的储能物质 是人和动物细胞的储能物质 是构成植物细胞细胞壁的主要成分 是甲壳类动物和昆虫的外骨骼的重要组成成分
分布 粮食作物的种子中,植物变态的茎或根以及一些植物的果实中 主要分布在人和动物的肝脏和肌肉中 植物的茎秆和枝叶以及所有植物细胞的细胞壁 广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中
[边角拾遗]
(教材P25“批判性思维”)人类很难消化纤维素,但科学家仍将纤维素等其他糖类称为人类的“第七类营养素”是因为食物中的纤维素能促进胃肠的蠕动和排空,促进排便,减少患大肠癌的机会,还有利于降低血脂和血糖,预防糖尿病、维持正常体重。
[概念辨析]
(1)糖类都能为生命活动提供能量,细胞内的糖都是能源物质。(×)
(2)淀粉和纤维素都是植物细胞内储存能量的多糖。(×)
(3)人和动物血液中葡萄糖含量低于正常时,肝脏中的糖原便会分解产生葡萄糖及时补充。(√)
(4)纤维素、淀粉和蔗糖都是植物细胞特有的多糖。(×)
1.(阅读教材P23~25)观察下面几种常见的单糖结构式和二糖的组成,分析回答相关问题:
(1)从组成上分析二糖和单糖的关系是___________________________。
提示:二糖由两分子单糖脱水缩合而成,二糖分子式为C12H22O11
(2)葡萄糖可以口服,也可以通过静脉注射进入人体细胞。蔗糖________(填“可以”或“不可以”)通过静脉注射进入人体细胞,理由是__________________。
提示:不可以 蔗糖必须口服,消化成单糖才能被细胞吸收
2.(教材P24图2-3,拓展)如图为一个汉堡中的几种多糖的组成,回答相关问题:
(1)淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是________________________。
提示:葡萄糖
(2)三种多糖具有不同的化学性质的原因是________________________。
提示:葡萄糖的连接方式不同
3.(教材P24“旁栏思考”)糖尿病病人的饮食受到严格的限制,受限制的并不仅仅是有甜味的糖,米饭和馒头等主食也都需定量摄取。原因是_________________________。
提示:米饭和馒头等主食富含淀粉,淀粉经消化分解后可生成葡萄糖
1.三个角度对糖进行分类
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 乳糖、糖原、几丁质
主要存在于植物细胞中的糖 蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素、果糖
按功能 细胞生命活动所需的主要能源物质 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、几丁质
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.糖类之间的转化
3.多糖的“水解”与“氧化分解”的辨析
1.(2025·广东中山高一期中)若“淀粉→麦芽糖→葡萄糖→糖原”表示某生物体中糖类的某些转化过程,则下列说法错误的是(  )
A.此过程涉及淀粉的水解和糖原的合成
B.上述四种糖类物质不可能存在于同一个细胞中
C.淀粉和糖原都是储存能量的多糖,麦芽糖是二糖
D.此生物是植物,因为淀粉和麦芽糖是植物特有的糖类
解析:D 根据题意可知:该生物能将淀粉水解成麦芽糖,麦芽糖进一步水解形成葡萄糖,葡萄糖是单糖可以被细胞直接吸收,并在肝脏和肌肉中合成糖原,因此此过程涉及淀粉的水解和糖原的合成,A正确;淀粉和麦芽糖是植物细胞中特有的糖类,糖原是动物细胞中特有的糖类,因此它们不可能存在于同一个细胞中,B正确;在植物细胞中储能物质是淀粉,在动物细胞中储能物质是糖原,麦芽糖是二糖,C正确;根据题意“淀粉→麦芽糖→葡萄糖→糖原”,在生物体中将淀粉分解最终合成糖原,可以看出是在动物体内完成的,即此生物是动物,D错误。
2.(2025·广东名校高一联考)糖原、淀粉、纤维素、几丁质都是多糖,其中糖原是动物多糖,淀粉和纤维素是植物多糖,几丁质是广泛存在于甲壳类动物和昆虫外骨骼中的一种含氮多糖。下列相关叙述正确的是(  )
A.自然界中的糖类都是由C、H、O三种元素组成的
B.生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在
C.糖原是动物多糖,纤维素是植物多糖,故二者的单体不同
D.糖原和几丁质都是动物体内的多糖,故二者都是主要的储能物质
解析:B 几丁质属于糖类,其组成元素有N,A错误;生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在,B正确;糖原是动物多糖,纤维素是植物多糖,但二者的单体相同,都是葡萄糖,C错误;几丁质是外骨骼的主要成分,不是主要的储能物质,D错误。
任务驱动二 细胞中的脂质
1.元素组成
组成脂质的化学元素主要是C、H、O,有些脂质还含有P和N。
2.分子特点
脂质分子中氧的含量远远低于糖类,而氢的含量更高。
3.化学性质
脂质通常都不溶于水,而溶于脂溶性有机溶剂。
4.分类、组成和生理功能
分类 组成 生理功能
脂肪 (三酰 甘油) 三分子脂肪酸、一分子甘油 ①细胞内良好的储能物质 ②很好的绝热体,有隔热、保温作用 ③具有缓冲和减压作用,可以保护内脏器官
磷脂 甘油、磷酸及其他衍生物 构成细胞膜、细胞器膜等
固 醇 胆固醇 — ①构成动物细胞膜的重要成分 ②参与血液中脂质的运输
性激素 促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成
维生素D 能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收
5.糖类和脂质的相互转化
糖类和脂肪之间的转化程度是有明显差异的。糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪;而脂肪一般只在糖类供能不足时,才会分解供能,而且不能大量转化为糖类。
[边角拾遗]
(教材P26)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。脂肪酸的种类和分子长短不同。饱和脂肪酸的熔点较高,容易凝固,不饱和脂肪酸的熔点较低,不容易凝固。
[概念辨析]
(1)脂质只由C、H、O三种元素组成。(×)
(2)性激素和维生素D都属于脂肪。(×)
(3)具有细胞结构的生物都含有磷脂。(√)
(4)胆固醇对人的健康有害无益。(×)
1.(阅读教材P25~27)观察分析下列一种糖类与脂肪的分子式,回答:
一种糖类分子式
一种脂肪分子式
(1)脂肪的元素组成与糖类的不同点是__________________________。
提示:脂肪中O的含量远少于糖类,而H的含量更多
(2)结合教材P26图2-6和上图的脂肪分子式分析花生油是液态的,而猪油是固态的,原因是________________________。
提示:植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,长链中存在双键,熔点较低,在室温时呈液态;大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,长链中存在单键,熔点较高,室温时呈固态
2.结合脂质的知识,思考回答下列生活和生产中的问题:
(1)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是________________________________________________________________
______________________________________________________________。
提示:脂肪具有缓冲、减压和保温作用
(2)儿童和老年人补充维生素D可预防骨质疏松症,道理是_____________
_____________________________________________________________________________________________________。
提示:维生素D能够促进人和动物肠道对钙和磷的吸收,预防骨质疏松症
(3)人们常说“增肥容易,减肥难”,结合所学知识,试从物质转化的角度分析“增肥容易,减肥难”的原因是_____________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________。
提示:糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪,但是脂肪一般只在糖类供能不足时,才会分解供能,而且不能大量转化为糖类
(4)油料作物种子如花生、蓖麻在播种时,播种的深度相对较浅,从物质代谢的角度分析,原因是_____________________________________________
___________________________________________________________。
提示:油料作物种子脂肪含量高,脂肪分子中氢含量较多,种子萌发时消耗的氧气量相对较大
1.植物细胞和动物细胞中的脂肪组成及存在形式
比较项目 组成 存在形式
脂肪酸 甘油
植物细胞 大多为不饱 和脂肪酸 甘油 室温下 呈液态
动物细胞 大多为饱 和脂肪酸 甘油 室温下 呈固态
2.集合图法归纳脂质种类的从属关系
3.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 C、H比例较低 C、H比例较高
能量多少 氧化分解释放能量少 氧化分解释放能量多
功能 主要的能源物质 良好的储能物质
1.(2025·湖南株洲高一期中)近日,中国农科院油料作物研究所发现了一种鉴定脂质的新方法,为挖掘新型功能性脂质提供了技术支撑。下列关于脂质的叙述,正确的是(  )
A.脂肪和磷脂是细胞进行生命活动的重要能源物质
B.脂质中的胆固醇是构成动植物细胞膜的重要成分
C.植物脂肪大多含不饱和脂肪酸,在室温时呈液态
D.人体细胞中的糖类和脂肪相互转化后,元素组成发生了变化
解析:C 脂肪是细胞进行生命活动的重要能源物质,而磷脂是构成生物膜的重要成分,不能作为能源物质,A错误;脂质中的胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,植物细胞膜中不含有胆固醇,B错误;植物脂肪大多含不饱和脂肪酸,在室温时呈液态,C正确;人体细胞中糖类和脂肪的组成元素都是C、H、O,两者相互转化后,元素组成没有发生变化,D错误。
2.骆驼是被称为“沙漠之舟”的哺乳动物。驼峰里贮存着脂肪,其可在缺乏食物时,分解成身体所需的养分,供骆驼生存需要。下列关于脂肪的叙述,错误的是(  )
A.骆驼体内的脂肪在糖类供能不足时可分解供能
B.糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪
C.骆驼体内能促进生殖器官发育的物质的化学本质是脂肪
D.脂肪中H的含量远高于糖类,更适合储存能量
解析:C 糖类是生物体的重要能源物质,在正常情况下,人和动物体所需要的能量主要是由糖类氧化分解供给的,只有当糖类供能不足时,脂肪才会氧化分解供给能量,A正确;血液中的葡萄糖除供细胞利用外,多余的部分可以合成糖原储存起来;如果葡萄糖还有富余,就可以转变成脂肪和某些氨基酸,B正确;骆驼体内能促进生殖器官发育的物质是性激素,其化学本质是脂质,C错误;脂肪中H含量高于糖类,脂肪彻底氧化分解产生能量多,故更适合储存能量,D正确。
课堂小结(教师用书独具)
课时规范训练(五)
[基础对点练]
知识点一 细胞中的糖类
1.植物细胞和动物细胞共有的糖类是(  )
A.麦芽糖和淀粉   B.纤维素和蔗糖
C.几丁质和糖原 D.葡萄糖和核糖
解析:D 麦芽糖是植物细胞特有的二糖,淀粉是植物细胞特有的多糖,A不符合题意;纤维素是植物细胞特有的多糖,蔗糖是植物细胞特有的二糖,B不符合题意;几丁质广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中,也是组成真菌细胞壁的成分,糖原是动物细胞特有的多糖,C不符合题意;葡萄糖和核糖是动植物细胞共有的糖类,D符合题意。
2.糖类是细胞的主要组成成分之一,下列叙述错误的是(  )
A.植物细胞壁的主要成分纤维素是多糖
B.生物体内的糖类绝大多数以多糖形式存在
C.麦芽糖、乳糖和核糖均是二糖
D.葡萄糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀
解析:C 纤维素是多糖,是植物细胞壁的主要成分之一,A正确;生物体内的糖类绝大多数以多糖形式存在,B正确;麦芽糖、乳糖是二糖,核糖是单糖,C错误;葡萄糖是还原糖,能与斐林试剂在水浴加热条件下反应生成砖红色沉淀,D正确。
3.细胞内糖类是重要的能源物质。下列关于糖类的叙述正确的是(  )
A.糯米细胞含有的纤维素能促进人体肠胃消化,被称为人类的“第七类营养素”
B.食物中的麦芽糖在消化道中可被直接吸收
C.糖原只分布在人和动物的肝脏和肌肉中,是人和动物细胞的储能物质
D.核糖能够为细胞生命活动提供能量
解析:A 糯米细胞含有纤维素,纤维素不能被人体消化吸收,但能促进肠道蠕动、吸附有害物质,被称为人类的“第七类营养素”,A正确;食物中麦芽糖在消化道中被水解成葡萄糖后才能被吸收,B错误;糖原主要分布在人和动物的肝脏和肌肉中,是人和动物细胞的储能物质,C错误;核糖属于结构物质(RNA中含有),不能为细胞生命活动提供能量,D错误。
4.在苹果成熟过程中,细胞内的有机物会发生一系列变化,如图所示。请据图回答下列问题:
(1)图中所示的有机物中,属于单糖的是________,不是还原糖的有________。
(2)淀粉的基本组成单位(单体)是________,它们经过脱水缩合反应形成淀粉。实验室通常使用________来检测淀粉,若样液变为________色,则能够证明存在淀粉。
(3)每个月采集苹果样品,在实验室制备组织提取液,并用________检测,结果显示10月的苹果提取液反应后出现的砖红色最深,说明
___________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)苹果成熟过程中,糖类物质会不断发生转化。据图分析,10月的苹果较8月的苹果甜的原因是______________________________________________
__________________________________________________________。
解析:(1)图中四种糖类物质,果糖和葡萄糖是单糖,蔗糖是二糖,淀粉是多糖。其中,葡萄糖和果糖具有还原性,而蔗糖和淀粉不具有还原性。(2)淀粉是多糖,构成淀粉的单体是葡萄糖,葡萄糖通过脱水缩合反应形成淀粉。常用碘液来检测淀粉,淀粉遇碘液变蓝色,据此证明淀粉的存在。(3)常用斐林试剂来检测还原糖,还原糖与斐林试剂反应能够产生砖红色沉淀。根据实验结果可以推知,10月的苹果中还原糖含量最高,因而10月份提取的苹果组织样液中砖红色最深。(4)根据图中的曲线分析,8月前苹果不断长大,有机物含量在增多,8~10月苹果成熟过程中,淀粉含量逐渐下降,而可溶性糖(葡萄糖、果糖和蔗糖)含量增多,可知,在苹果成熟过程中,淀粉不断转化成可溶性糖,因而逐渐变甜。
答案:(1)葡萄糖和果糖 蔗糖和淀粉 (2)葡萄糖 碘液 蓝 (3)斐林试剂 10月份苹果样液中还原糖含量高 (4)在苹果成熟过程中,淀粉不断转化成可溶性糖
知识点二 细胞中的脂质
5.下列不属于细胞内的脂质具有的功能的是(  )
A.细胞内良好的储能物质
B.是构成细胞膜、细胞器膜等的重要成分
C.减少体内热量散失,维持体温恒定
D.催化体内能源物质分解,利于机体抵御寒冷天气
解析:D 脂质包括脂肪、磷脂和固醇。脂肪是细胞内良好的储能物质,同时也具有一定的保温作用,A、C不符合题意;磷脂是构成细胞膜、细胞器膜等的重要成分,B不符合题意;催化体内能源物质分解不属于脂质的功能,D符合题意。
6.某人经常抽搐,医生建议他补充某种矿物质元素,他补充了该物质后,病情并没有得到缓解,原因可能是(  )
A.缺乏维生素A B.缺乏磷脂
C.缺乏性激素 D.缺乏维生素D
解析:D 缺钙会导致抽搐,因此医生建议补充的矿物质元素应为钙,但补钙后抽搐没有得到缓解,很可能是缺乏促进钙吸收的维生素D,D符合题意。
7.下列各项功能中,与固醇类物质无直接关系的是(  )
A.促进肠道对钙和磷的吸收
B.作为细胞内良好的储能物质
C.构成动物细胞膜的重要成分
D.促进人和动物生殖器官的发育
解析:B 维生素D可促进肠道对钙和磷的吸收,维生素D属于固醇,A不符合题意;脂肪是细胞内良好的储能物质,脂肪属于脂质,不属于固醇类物质,B符合题意;胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,胆固醇属于固醇,C不符合题意;性激素促进人和动物生殖器官的发育,性激素属于固醇,D不符合题意。
8.根据下列生物学事实回答下列问题。
材料一 熊在入冬之前要吃大量食物,在体内转化为脂肪储存起来,冬眠时,进行分解作用,维持生命活动。
材料二 生活在南极寒冷环境中的企鹅,体内脂肪可厚达4 cm。
材料三 幼儿晒太阳,可以使皮肤表皮细胞内的胆固醇转化为维生素D,预防佝偻病。
(1)材料一说明脂肪是______________;分布在动物内脏器官周围的脂肪还具有____________的作用。
(2)材料二说明脂肪具有________的作用。
(3)材料三说明维生素D具有____________________的作用,维生素D、性激素和胆固醇都属于________类的脂质。
(4)材料中没有提到的一类脂质是________,其主要作用是________________
_____________________________________________。
(5)鉴定脂肪所用的试剂是__________________________________
______________________________,发生的颜色反应是________。
解析:(1)材料一说明脂肪是细胞内良好的储能物质,当生命活动需要时可以进行分解利用;动物内脏器官周围的脂肪还具有缓冲和减压的作用。(2)材料二说明脂肪具有保温的作用。(3)材料三说明维生素D能够促进人和动物肠道对钙和磷的吸收,维生素D、性激素和胆固醇均属于固醇类的脂质。(4)材料中没有提到的一类脂质是磷脂,其主要作用是构成细胞膜和各种细胞器膜。(5)鉴定脂肪所用的试剂是苏丹Ⅲ染液,发生的颜色反应是橘黄色。
答案:(1)细胞内良好的储能物质 缓冲和减压 (2)保温 (3)促进人和动物肠道对钙和磷的吸收 固醇 (4)磷脂 构成细胞膜和各种细胞器膜 (5)苏丹Ⅲ染液 橘黄色
[素能提升练]
9.(2025·江西九江高一期中)下列有关糖类和脂质的叙述,错误的是(  )
A.脂质中的磷脂是构成细胞膜的重要物质,所有细胞都含有磷脂
B.固醇类物质在细胞的营养、调节和代谢中具有重要功能
C.等质量的糖类和脂肪相比,脂肪的C、H比例低,氧化分解时释放的能量更多
D.葡萄糖、核糖、脱氧核糖是动植物细胞共有的糖类
解析:C 磷脂是构成细胞膜的主要组成成分,所有细胞都具有细胞膜,因此所有细胞都含有磷脂,A正确;固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D,胆固醇是动物细胞膜的组成成分之一,也参与血液中脂质的运输,维生素D对于钙、磷吸收具有重要功能,性激素参与机体生命活动的调节,即固醇类物质在细胞的营养、调节和代谢中具有重要功能,B正确;等质量的糖类和脂肪相比,脂肪的C、H比例高,氧化分解时消耗的氧气多,因而释放的能量更多,C错误;葡萄糖是“生命的燃料”,核糖、脱氧核糖都是组成核酸的单糖,因此,三者是动、植物细胞共有的单糖类物质,D正确。
10.适当强度的运动不仅能强健体魄,还能燃烧脂肪达到减脂的效果。下列有关糖类和脂质的叙述,正确的是(  )
A.糖类都只含有C、H、O三种元素,可分为单糖、二糖和多糖
B.生物体内的糖类绝大多数以多糖形式存在,均可作为储能物质
C.等质量的糖原和脂肪,后者含氧量更多,氧化分解释放的能量更多
D.糖类供应充足时会部分转化成脂肪,减肥瘦身的人要注意控糖
解析:D 几丁质是多糖,其组成元素为C、H、O、N,A错误;生物体内的糖类绝大多数以多糖形式存在,其中糖原和淀粉可作为细胞的储能物质,而纤维素作为结构组分构成植物细胞的细胞壁,纤维素不是储能物质,B错误;等质量的糖原和脂肪,后者含氢量更多,氧化分解释放的能量更多,C错误;细胞中的糖类和脂肪可以互相转化,糖类在供应充足的情况下可大量转化为脂肪,脂肪一般只在糖类供能不足时,才会分解供能,而且不能大量转化为糖类,D正确。
11.(2025·河南郑州高一期中)生物学与生产生活密切相关,下列说法合理的是(  )
A.人体摄入的食盐可为机体的生命活动提供能量
B.壳多糖能与溶液中的重金属离子有效结合,用于废水处理
C.纤维素进入人体后不易被消化,因此饮食中应尽量减少摄入
D.急性肠胃炎患者的最佳治疗措施是只需注射生理盐水
解析:B 无机盐不能为机体提供能量,A不合理;几丁质又称为壳多糖,它能与溶液中的重金属离子有效结合,用于废水处理,B合理;人体没有消化纤维素的酶,则纤维素进入人体后不易被消化,但在日常生活中要适当摄入纤维素,能够促进胃肠蠕动,有利于身体健康,C不合理;急性肠胃炎病人肠道吸收功能下降,不及时补充水分会造成脱水,但急性肠胃炎患者的最佳治疗措施是及时采取药物治疗,并配合注射生理盐水,以维持水分代谢平衡,D不合理。
12.(2025·山东日照高一期中)根据不同农作物种子化学成分的差别,可将种子分为淀粉类种子、蛋白质类种子、油脂类种子,下表中的三种作物种子分别属于上面三类种子,表中数据为三种种子的化学成分及含量百分比。
作物 种子 含量/%
蛋白质 淀粉及可溶性糖 脂肪 纤维素
小麦 11.0 68.5 1.9 1.9
大豆 36.0 26.0 17.5 4.5
油菜 23.0 25.0 48.0 —
请回答下列相关问题:
(1)播种时,表中三种种子萌发的过程中,________种子耗氧最多,这是因为__________________。
(2)实验表明,三类种子浸入水中后,大豆的体积变化大于小麦,远胜于油菜,这说明表中前三种物质中,亲水性的大小依次为___________________。
(3)如图为油脂类种子成熟过程中有机物相对含量的变化趋势,图中可溶性糖逐渐减少,其主要原因是________________,另外,________________也是原因之一。若想鉴定种子中的可溶性还原糖和脂肪,所用的检测试剂分别为__________________________________。
解析:(1)播种时,表中三种种子的种植深度相对较浅的应为油菜种子,这是因为油菜种子中脂肪含量高,脂肪中含氢量高,种子萌发时消耗氧气量就比较大。(2)实验表明,三种作物种子浸入水中后,大豆的体积变化大于小麦,远胜于油菜,而表格中大豆种子中蛋白质含量最多,小麦种子中淀粉及可溶性糖含量最多,油菜种子中脂肪含量最多,这说明表中前三种化学成分中,亲水性的大小依次为蛋白质>淀粉>脂肪。(3)图为油脂类种子成熟过程中有机物相对含量的变化趋势,图中可溶性糖逐渐减少,其主要原因是可溶性糖转变成了脂肪,另外,种子呼吸作用消耗一部分糖类也是原因之一,若想鉴定种子中的可溶性还原糖和脂肪,所用的检测试剂分别为斐林试剂、苏丹Ⅲ染液。
答案:(1)油菜 油菜种子中含脂肪较多,脂肪中氢的含量更多,种子萌发时消耗的氧气量相对较大 (2)蛋白质、淀粉、脂肪 (3)可溶性糖转化成脂肪 种子呼吸作用消耗一部分糖类 斐林试剂、苏丹Ⅲ染液

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