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第2讲　细胞中的元素、无机物、糖类和脂质
课程标准解读与能力要求 知识网络概览
1.说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成,它们以碳链为骨架形成复杂的生物大分子。 2.指出水大约占细胞重量的2/3,以自由水和结合水的形式存在,赋予了细胞许多特性,在生命活动中具有重要作用。 3.举例说出无机盐在细胞内含量虽少,但与生命活动密切相关。 4.通过选择合适的实验材料和试剂,检测生物组织中不同的有机物,提升实验操作和结果分析能力。
考点一　细胞中的元素和无机物
【要点梳理·夯基固本】
一、组成细胞的元素
1.生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系:
2.元素种类和存在形式:
二、细胞中的化合物
名师点睛　生物体内元素和化合物的两点提醒
(1)生物体内含有的元素不一定都是必需元素,如人体内可能含有Pb。
(2)占玉米种子细胞干重最多的化合物是糖类,最多的元素是O,占人体细胞干重最多的化合物是蛋白质,最多的元素是C。
三、细胞中的无机物
1.细胞中水的功能:
自由水/结合水的值与代谢、抗逆性的关系:
2.细胞中无机盐的存在形式和功能:
易错辨析
1.由葡萄糖合成糖原的过程中一定有H2O产生。(√)
2.磷是组成藻类细胞的微量元素。(×)
分析:磷是大量元素。
3.与风干前相比,风干种子中结合水与自由水的比值大。(√)
4.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与有机物的合成。(×)
分析:无机盐也参与有机物的合成,如Mg2+参与构成叶绿素。
5.根细胞中的K+不能以自由扩散的方式进入土壤溶液中。(√)
6.晒干的种子细胞内不含有水分,导致细胞代谢停止,有利于种子长时间储存。(×)
分析:晒干的种子细胞内含有少量水分,导致细胞代谢较弱。
长句表达
(必修1 P22“思考·讨论”)植物体缺Mg会影响光合作用的原因是光合作用的正常进行不能缺少叶绿素,而Mg是叶绿素合成的必需元素,所以缺Mg使叶绿素的形成受到阻碍,进而影响光合作用。
【扣点专练·通法悟道】
1.(2026·汕头联考)古时有“白云峰下两枪新,腻绿长鲜谷雨春”赞美龙井茶。下列关于西湖龙井的说法,错误的是(　　)
A.采摘的新鲜茶叶细胞中的元素大多以离子的形式存在
B.新鲜茶叶细胞中含有的Mg是大量元素
C.茶叶细胞和人体细胞所含元素种类大致相同但含量差异很大
D.采摘的新鲜茶叶细胞中含量最高的有机化合物是蛋白质
【解析】选A。细胞中的元素大多数以化合物的形式存在,无机盐主要以离子的形式存在,A错误;Mg是叶绿素的组成成分,因此,新鲜茶叶细胞中含有的Mg是大量元素,B正确;不同生物细胞元素种类具有统一性,但含量有差异,茶叶细胞和人体细胞亦是如此,C正确;采摘的新鲜茶叶细胞中含量最高的有机化合物是蛋白质,含量最多的化合物是水,D正确。
2.水是影响植物功能的关键因素之一,下列叙述错误的是(　　)
A.结合水与自由水比值升高可提高植物耐旱耐寒能力
B.水能为光合作用生成的还原型辅酶Ⅰ(NADH)提供氢
C.水是良好的溶剂,有利于营养物质在植物体内的运输
D.水分子以自由扩散或协助扩散方式进出植物根毛细胞
【解析】选B。结合水是细胞结构的重要组成成分,自由水与结合水的比值越大,细胞代谢活动越旺盛,抗逆性越差,而结合水与自由水比值升高可提高植物耐旱耐寒能力,A正确;水能为光合作用生成的还原型辅酶Ⅱ(NADPH)提供氢,B错误;水是良好的溶剂,有利于营养物质在植物体内的运输,C正确;水分子以自由扩散或协助扩散(水通道蛋白)方式进出植物根毛细胞,D正确。
考点二　检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
【要点梳理·夯基固本】
一、检测原理
1.还原糖的检测:
还原糖+斐林试剂砖红色沉淀。
2.脂肪的检测:
脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色。
3.蛋白质的检测:
蛋白质+双缩脲试剂→紫色。
二、实验步骤
1.还原糖的检测:
2.脂肪的检测:
名师点睛　脂肪检测方法的两点提醒
(1)用组织样液匀浆进行检测时,不需要使用显微镜。
(2)用切片法观察时,需要使用显微镜。
3.蛋白质的检测:
易错辨析
1.用双缩脲试剂检测氨基酸会产生紫色反应。 (×)
分析:双缩脲试剂检测的是有肽键存在的化合物,氨基酸中没有肽键,所以不会发生紫色反应。
2.制作花生子叶的临时装片时,染色后需用蒸馏水洗去浮色。(×)
分析:制作花生子叶的临时装片时,染色后需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。
3.久置的蔗糖溶液用斐林试剂检测,出现了砖红色沉淀,说明蔗糖是还原糖。(×)
分析:蔗糖是非还原糖,久置的蔗糖溶液用斐林试剂检测,出现了砖红色沉淀,说明蔗糖中混有还原糖。
长句表达
　(必修1 P18“探究·实践”拓展)还原糖检测实验一般不用西瓜作实验材料的原因是西瓜的提取液是有颜色的,而还原糖是通过显色反应来进行检测,所以要选择白色或无色材料。
【扣点专练·通法悟道】
1.(2025·安徽高考)运用某些化学试剂可以检测生物组织中的物质或相关代谢物。下列叙述正确的是(　　)
A.蔗糖溶液与淀粉酶混合后温水浴,加入斐林试剂可反应生成砖红色沉淀
B.淡蓝色的双缩脲试剂可与豆浆中的蛋白质结合,通过吸附作用显示紫色
C.苏丹Ⅲ染液可与花生子叶中的脂肪结合,通过化学反应形成橘黄色
D.橙色的酸性重铬酸钾溶液可与酒精或葡萄糖发生反应,变成灰绿色
【解析】选D。蔗糖为非还原糖,因淀粉酶具有专一性,不能分解蔗糖生成还原糖,温水浴加入斐林试剂不能生成砖红色沉淀,A错误。双缩脲试剂的两种溶液不能混合使用,其中NaOH为无色,CuSO4是淡蓝色,故不能简单地描述双缩脲试剂为淡蓝色,另外,双缩脲试剂与蛋白质反应的原理是:在碱性条件下,Cu2+可与豆浆蛋白质分子中的肽键发生络合反应,生成紫色的络合物,而不是通过吸附作用显示紫色,B错误。脂肪与苏丹Ⅲ反应的原理是苏丹Ⅲ作为脂溶性染色剂,通过亲脂性结合溶解于脂肪并显色,使脂肪呈现橘黄色颗粒。该过程属于物理溶解而非化学反应,C错误。酒精和葡萄糖均能与橙色的酸性重铬酸钾溶液发生反应,变成灰绿色,D正确。
从教材走向高考
2.(必修1 P18“探究·实践”拓展)为探究玉米籽粒发芽过程中一些有机物含量的变化,研究小组利用下列供选材料用具进行了实验。材料用具:玉米籽粒;斐林试剂,双缩脲试剂,碘液,缓冲液,淀粉,淀粉酶等;研钵,水浴锅,天平,试管,滴管,量筒,容量瓶,显微镜,玻片,酒精灯等。
请回答下列问题。
(1)为了检测玉米籽粒发芽过程中蛋白质(肽类)含量变化,在不同发芽阶段玉米提取液中,分别加入__________试剂,比较颜色变化。该实验需要选用的器具有__________(填序号)。
①试管　　　　②滴管　　　③量筒
④酒精灯　　　⑤显微镜
(2)为了验证胚乳变小是淀粉酶作用的结果,设计了如下实验:在1~4号试管中分别加入相应的提取液和溶液(如图所示),40 ℃保温30 min后,分别加入斐林试剂并60 ℃水浴加热,观察试管内颜色变化。请继续以下分析:
①设置试管1作为对照,其主要目的是__________________________。
②试管2中应加入的X是________________的提取液。
③预测试管3中的颜色变化是______________________。
④若试管4未出现预期结果(其他试管中结果符合预期),则最可能的原因是__________________________________________________________。
【解析】(1)用双缩脲试剂检验蛋白质或多肽时,选用的器具有试管、滴管、量筒。
(2)淀粉酶水解淀粉会形成还原糖,可用斐林试剂检测,据此可推测淀粉酶水解淀粉的情况。①设置试管1的主要目的是排除用于实验的淀粉溶液中含有还原糖。②该实验的目的是验证玉米籽粒发芽过程中淀粉逐渐减少是淀粉酶作用的结果,因此试管2中加入的X是发芽前玉米的提取液,排除发芽前玉米籽粒中含有还原糖的可能性。③斐林试剂本身的颜色是蓝色,水浴加热过程中,试管3中的颜色变化是由蓝色逐渐变成砖红色。④试管4中未出现预期结果(其他试管中结果符合预期)最可能的原因是淀粉酶失活,导致淀粉没有被水解成还原糖。
答案:(1)双缩脲　①②③　(2)①排除用于实验的淀粉溶液中含有还原糖　②发芽前玉米　③蓝色→砖红色　④淀粉酶已失活
考点三　细胞中的糖类和脂质
【要点梳理·夯基固本】
一、细胞中的糖类
二、细胞中的脂质
名师点睛　(1)植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温时呈液态,如日常炒菜用的食用油。
(2)大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,室温时呈固态。
易错辨析
1.糖原的基本组成单位是葡萄糖分子,主要功能是提供能量,与斐林试剂反应呈现砖红色。(×)
分析:还原糖与斐林试剂反应呈现砖红色,糖原不是还原糖。
2.种子中储存的脂肪大多含有不饱和脂肪酸。(√)
3.脂肪分子中氧的含量远远少于糖类,而氢的含量更多。(√)
4.几丁质能与溶液中的重金属离子有效结合,可用于废水处理。(√)
长句表达
　(必修1 P23糖的分类拓展)葡萄糖可以口服,也可以注射;蔗糖只能口服不能注射。其原因是:葡萄糖属于单糖,可以直接进入细胞,因此可以口服也可以静脉注射;蔗糖属于二糖,必须经过消化作用分解成两分子单糖后才能进入细胞,因此不能直接静脉注射。
【扣点专练·通法悟道】
1.脂肽类抗生素由亲水的肽链和亲油的脂肪酸链构成。脂肪酸链由14~17个碳原子组成,碳原子数量会影响抗生素的抗菌活性,脂肽类的抗菌活性随着脂类长度的增加而增加。下列说法错误的是(　　)
A.脂肽类抗生素的脂肪链中碳原子数目越多,抗菌活性越强
B.组成脂肽类抗生素的元素至少有C、H、O、N、P
C.脂肽类抗生素可以渗透到磷脂双分子中
D.细菌细胞膜对氨基酸的转运要借助转运蛋白
【解析】选B。据题干“脂肪酸链由14~17个碳原子组成,碳原子数量会影响抗生素的抗菌活性,脂肽类的抗菌活性随着脂类长度的增加而增加”,因此脂肽类抗生素的脂肪酸链中碳原子数目越多,抗菌活性越强,A正确;脂肽类抗生素由亲水的肽链和亲油的脂肪酸链构成,肽链的元素组成主要为C、H、O、N,脂肪酸的元素组成为C、H、O,因此组成脂肽类抗生素的元素至少有C、H、O、N,B错误;磷脂分子是由亲水的头部和疏水的尾部构成的,脂肽类抗生素含有亲油的脂肪酸链,因此可以渗透到磷脂双分子中,C正确;氨基酸进入细胞的方式为主动运输或协助扩散,需要转运蛋白,D正确。
2.(2026·珠海模拟)糖类是人体必需的六大营养素之一,广泛存在于谷物、水果、蔬菜和加工食品中。下图表示糖类的化学组成和种类,则下列相关叙述正确的是(　　)
A.①、②、③依次代表单糖、二糖、多糖,它们均可继续水解
B.淀粉可以水解为葡萄糖,麦芽糖水解为葡萄糖和果糖
C.④、⑤分别为纤维素、肌糖原,二者均储存能量,均是良好的储能物质
D.半乳糖的组成元素只有C、H、O
【解析】选D。题图中①、②、③依次代表单糖、二糖、多糖,单糖不可继续水解,A错误;淀粉和麦芽糖水解产物均为葡萄糖,没有果糖,B错误;④、⑤分别为纤维素、肌糖原,其中肌糖原可储存能量,可作为储能物质,纤维素是构成植物细胞壁的成分,C错误;半乳糖的组成元素只有C、H、O,D正确。
3.玉米胚乳中含有大量淀粉,而胚芽中脂肪的含量达17%~45%,故可从玉米种子中提炼玉米油。种子吸水萌发时,玉米胚芽合成赤霉素并释放到胚乳和糊粉层,糊粉层细胞接受赤霉素刺激后产生水解酶并释放到胚乳,促进淀粉水解。下列相关叙述错误的是(　　)
A.淀粉和脂肪的组成元素相同,两者均为玉米籽粒的储能物质
B.淀粉的单体是葡萄糖,不能作为细胞生命活动的直接能源物质
C.糊粉层细胞产生的水解酶释放到胚乳后,会使玉米籽粒干重减少
D.萌发期玉米籽粒的胚乳提取液与斐林试剂反应后会出现砖红色沉淀
【解析】选C。淀粉和脂肪的元素组成都是C、H、O三种元素,两者均为玉米籽粒的储能物质,A正确;淀粉是由葡萄糖经过脱水缩合形成的多聚体,是植物细胞的储能物质,B正确;糊粉层细胞产生的水解酶释放到胚乳后,淀粉水解,会使玉米籽粒干重增加,C错误;萌发期玉米籽粒的胚乳提取液中含有淀粉水解后的葡萄糖,与斐林试剂反应后会出现砖红色沉淀,D正确。
悟高考·瞻动向
体验高考·淬炼考能
1.(2025·广东高考)某同学使用双缩脲试剂检测豆浆中的蛋白质。下列做法错误的是(　　)
A.用蒸馏水稀释豆浆作样液
B.在常温下检测
C.用未加试剂的样液作对照
D.剩余豆浆不饮用
【解析】选C。未经稀释的豆浆样液过于黏稠,易附着在试管壁上导致反应不均匀或清洗困难,影响显色观察和结果判定,故反应前需用蒸馏水稀释豆浆作样液,A正确;蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应,该反应在常温下进行,B正确;本实验能够前后自身对照,无须用未加试剂的样液作对照,C错误;实验所用豆浆一般未经煮沸,故剩余豆浆不建议饮用,D正确。
2.(2024·新课标全国卷)大豆是我国重要的粮食作物。下列叙述错误的是(　　)
A.大豆油含有不饱和脂肪酸,熔点较低,室温时呈液态
B.大豆的蛋白质、脂肪和淀粉可在人体内分解产生能量
C.大豆中的蛋白质含有人体细胞不能合成的必需氨基酸
D.大豆中的脂肪和磷脂均含有碳、氢、氧、磷4种元素
【解析】选D。本题考查不饱和脂肪酸的特点、必需氨基酸和化合物的元素组成等。大豆油含有丰富的不饱和脂肪酸,因为不饱和脂肪酸的熔点比饱和脂肪酸的熔点低,所以室温下呈液态,A正确;大豆中含有的蛋白质、脂肪和淀粉等有机物,可在人体内通过细胞代谢分解产生能量,B正确;大豆中的蛋白质在人体消化道内水解产生氨基酸,其中含有人体细胞不能合成的必需氨基酸,C正确;大豆中的脂肪含有碳、氢、氧3种元素,磷脂除含有碳、氢、氧外,还含有磷甚至氮元素,D错误。
3.(2024·重庆高考)据《中国居民膳食营养素参考摄入量》得到女性3种营养元素每天推荐摄入量,据表推测,下列叙述错误的是(　　)
年龄段 摄入量
钙/ (mg·d-1) 铁/ (mg·d-1) 碘/ (μg·d-1)
0.5~1岁 350 10 115
25~30岁(未孕) 800 18 120
25~30岁(孕中期) 800 25 230
65~75岁 800 10 120
A.以单位体重计,婴儿对碘的需求高于成人
B.与孕前期相比,孕中期女性对氧的需求量升高
C.对25岁与65岁女性,大量元素的推荐摄入量不同
D.即使按推荐量摄入钙,部分女性也会因缺维生素D而缺钙
【解析】选C。本题主要考查细胞的分子组成。由表格数据可知,碘的推荐摄入量婴儿为115 μg·d-1,成人为120 μg·d-1,但成人的体重远高于婴儿,因而以单位体重计,婴儿对碘的需求高于成人,A正确;铁是血红蛋白的重要成分,而血红蛋白的主要功能是运输氧,孕中期铁的摄入量高于未孕,由此推测,与孕前期相比,孕中期女性对氧的需求量升高,B正确;大量元素主要有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,对25岁与65岁女性来说,钙的推荐摄入量均为800 mg·d-1,C错误;维生素D可以促进钙的吸收,所以即使按推荐量摄入钙,部分女性也会因缺维生素D而缺钙,D正确。
瞭望高考·探悟动态
锁定新情境:
　 减肥是减掉了脂肪细胞吗
　　瘦素是由脂肪细胞分泌的,它通过作用于下丘脑来控制食欲。“瘦素抵抗”是指随着体内脂肪增多,瘦素也会增多,在大量瘦素的长期刺激下,下丘脑会变得不再敏感。“瘦素抵抗”情况下,人体食欲增加,很容易积累脂肪。
　　减肥只会让脂肪细胞的体积变小,而不会减少脂肪细胞的总数。节食期间,人体内的脂肪细胞并不是消失了,而只是变小了。一旦停止节食,这些“饿急了”的脂肪细胞便会加速脂肪储存机制,迅速将自己再次撑大。
基于核心素养的新考向:
1.(生命观念)肥胖是体内脂肪积聚过多导致的一种状态。脂肪是细胞内良好的__________物质,在体内主要储存在___________________________________ ___________(答出1点即可)部位。
2.(比较与分类)与糖类相比,同质量的脂肪氧化分解耗氧量多,从分子的元素组成角度分析,原因是_________________________________________。
3.(批判性思维)下丘脑细胞接收瘦素信号进行调节的过程,体现了细胞膜的____________________________功能。有人推测瘦素的化学本质是蛋白质,可选用______________试剂进行检测,若产生__________,则推测正确。
4.(归纳与演绎)饮食中过多糖类物质的摄入易导致肥胖的发生。糖类与脂肪之间的转化程度在不同情况下具有显著差异,具体体现在_______________。
【解析】1.脂肪中氢的含量较高,氧化分解时可释放大量能量,是细胞内良好的储能物质,在体内主要储存在皮下(结缔组织)、内脏器官周围、大网膜和肠系膜等处。
2.脂肪分子中氧的含量远远少于糖类,而氢的含量更高,所以导致与糖类相比,同质量的脂肪氧化分解耗氧量多。
3.下丘脑细胞接收瘦素信号进行调节的过程,体现了细胞膜的进行细胞间的信息交流功能。蛋白质与双缩脲试剂出现紫色反应,所以有人推测瘦素的化学本质是蛋白质,可选用双缩脲试剂进行检测,若产生紫色,则推测正确。
4.糖类与脂肪之间的转化程度在不同情况下具有显著差异,具体体现在糖类可大量转化为脂肪,但脂肪一般只在糖类代谢发生障碍引起供能不足时才会分解供能,而且不能大量转化为糖类。
答案:1.储能　皮下(结缔组织)、内脏器官周围、大网膜和肠系膜
2.脂肪分子中氧的含量远远少于糖类,而氢的含量更高
3.进行细胞间的信息交流　双缩脲　紫色
4.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代谢发生障碍,引起供能不足时,才会分解供能,而且不能大量转化为糖类
- 15 -核心素养测评 第一单元 第2讲　细胞中的元素、无机物、糖类和脂质
(20分钟　36分)
一、选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.重庆沱茶于1953年开始生产,属上乘紧压茶,茶叶中含元素锰、锌、硒、维生素及茶多酚等物质。下列有关茶叶的说法错误的是(　　)
A.锰是一种微量元素,含量少但对生物体非常重要
B.新鲜茶叶细胞中含有的微量元素中,除锰、锌等元素外,还含有镁
C.新鲜茶叶细胞中的元素大多以化合物的形式存在
D.新鲜茶叶细胞中含量最多的化合物是水
【解析】选B。锰是一种微量元素,微量元素虽然含量少,但是生命活动必不可少,A正确;镁是大量元素,B错误;细胞内的元素大多以化合物的形式存在,无机盐主要以离子形式存在,C正确;新鲜茶叶细胞中含量最多的化合物是水,含量最多的有机化合物是蛋白质,D正确。
2.(2026·揭阳模拟)近些年来在大树移栽、古树名木复壮和树木急救时,常采用给植物打针输液方式提高成功率,人们称之为“植物吊瓶”。下列关于“植物吊瓶”的说法正确的是(　　)
A.“植物吊瓶”应使用0.9%的NaCl溶液作溶剂,以维持细胞的正常形态
B.冬天给植物输液时需要补充更多的水分,有利于植物度过寒冬
C.“植物吊瓶”中应含有乳糖,从而为植物提供能源物质
D.“植物吊瓶”内添加的水分和各种无机盐有助于植物的生长
【解析】选D。0.9%的NaCl溶液是动物细胞的等渗溶液,给植物输液时通常使用含有水和各种无机盐的完全培养液,A错误;细胞中自由水含量增加,植物的抗寒性降低,冬天给植物输液时不能过多补充水分,B错误;乳糖是动物细胞特有的二糖,植物无法直接利用乳糖作为能源物质,C错误;植物生长需要水分和无机盐(如氮、磷、钾等),输液直接为植物提供水分和各种无机盐可促进细胞代谢和生长,D正确。
3.(2024·江西高考)农谚有云:“雨生百谷。”“雨”有利于种子的萌发,是“百谷”丰收的基础。下列关于种子萌发的说法,错误的是(　　)
A.种子萌发时,细胞内自由水所占的比例升高
B.水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞
C.水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成
D.光合作用中,水的光解发生在类囊体薄膜上
【解析】选C。本题主要考查水的存在形式、运输方式及参与的生理过程。种子萌发时,代谢加强,部分结合水转变为自由水,细胞内自由水所占的比例升高,A正确;水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞,不需要消耗能量,B正确;丙酮酸的生成属于有氧呼吸第一个阶段,没有水的参与,C错误;光合作用中,水的光解属于光反应阶段,发生在类囊体薄膜上,D正确。
4.下列关于食品安全问题的相关探究实验,正确的是(　　)
选项 探究主题 实验 试剂 预期实验结果 结论
A 某“色拉油”是否含有脂肪 苏丹Ⅲ染液 被检测液体出现红色 含有脂肪,且可能含有固醇
B 某“早餐奶”是否含有蛋白质 双缩脲试剂 被检测液体出现砖红色 一定含有蛋白质
C 某“奶片”是否添加淀粉 碘液 被检测液体出现蓝色 含有淀粉,不含有蛋白质
D 某“无糖”无色饮料中是否含有葡萄糖 斐林试剂 被检测液体出现砖红色 含有还原糖,但不一定是葡萄糖
【解析】选D。苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色,若被测液体出现橘黄色,说明含有脂肪,A错误;双缩脲试剂与蛋白质反应呈紫色,B错误;淀粉遇碘液变蓝色,只能证明含有淀粉,不能证明不含有蛋白质,C错误;斐林试剂与还原糖反应,经水浴加热可以产生砖红色沉淀,所以砖红色的出现只能证明还原糖的存在,而不能证明一定是葡萄糖,D正确。
5.(2025·北京高考)2025年,国家持续推进“体重管理年”行动。为践行“健康饮食、科学运动”,应持有的正确认识是(　　)
A.饮食中元素种类越多所含能量越高
B.饮食中用糖代替脂肪即可控制体重
C.无氧运动比有氧运动更有利于控制体重
D.在生活中既要均衡饮食又要适量运动
【解析】选D。饮食中的能量主要取决于有机物(糖类、脂肪、蛋白质)的含量,而非元素种类。例如,脂肪仅含C、H、O三种元素,但单位质量供能最高。元素种类多与能量无关,A错误。糖类和脂肪均可供能,但脂肪储能更高。若用糖代替脂肪但总热量未减少,反而可能因糖分解快导致饥饿感增强,且过量糖会转化为脂肪储存,B错误。无氧运动(如短跑)主要消耗糖原,而有氧运动(如慢跑)能持续分解脂肪供能,更利于减脂和控制体重,C错误。均衡饮食保证营养全面,适量运动促进能量消耗,二者结合是科学控制体重的关键,D正确。
6.★胆固醇在C-7位脱氢即得到7-脱氢胆固醇,7-脱氢胆固醇经紫外线照射可变成维生素D3,在动物体内胆固醇可转变为性激素等。下列有关叙述正确的是(　　)
A.胆固醇能促进人和动物肠道对Ca、P的吸收
B.7-脱氢胆固醇转变成维生素D3、胆固醇转变成性激素过程有生物大分子参与
C.胆固醇、维生素D3、性激素的元素组成为C、H、O,其都可用苏丹Ⅲ染液进行检测
D.动植物细胞中的胆固醇镶在磷脂双分子层表面、嵌入或贯穿磷脂双分子层,有利于调节膜的流动性
【解析】选B。胆固醇参与血液中脂质的运输,维生素D能够促进人和动物肠道对Ca、P的吸收,A错误;物质之间的转变属于细胞代谢,需要酶的催化,7-脱氢胆固醇转变成维生素D3、胆固醇转变成性激素过程需要酶的催化,酶是生物大分子,B正确;胆固醇、维生素D3、性激素的元素组成为C、H、O,胆固醇、维生素D3、性激素属于固醇类,而苏丹Ⅲ染液是用来检测脂肪的,C错误;动物细胞膜中有胆固醇,植物细胞膜中没有胆固醇,D错误。
7.(2026·佛山模拟)养生是以预防疾病、增强体质为目的的系统性健康管理,而运动则是通过身体活动来促进健康的具体方式。现在越来越多的人开始注重养生和运动。运动时人体需要消耗能量,糖类和脂肪均可以为运动提供能量。随着运动强度的增大,糖类和脂肪的供能比例如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.脂肪转化为糖类后质量增加,主要变化的元素是O
B.在M点进行对应强度运动时,人体消耗的脂肪和糖类的质量一样
C.脂肪由三分子脂肪酸和一分子甘油反应而成,易溶于水和有机溶剂
D.在运动量一定的前提下,若要减脂最好是进行高强度运动
【解析】选A。糖类物质中O含量大于脂肪,故脂肪转化为糖类质量增加主要变化的元素是O,A正确;在M点进行对应强度运动时,脂肪和糖类的供能比例相同,但由于相同质量的脂肪中含氢较高,氧化释放的能量较多,故中等运动强度消耗的脂肪和糖类的质量不一样(消耗脂肪更少),B错误;脂肪由三分子脂肪酸和一分子甘油反应而成,不溶于水,易溶于有机溶剂,C错误;图中能看出进行低强度运动时分解脂肪较多,因此若某人要减脂,在运动量一定的前提下,则建议其进行低强度运动,D错误。
8.★★某油料作物种子中脂肪含量为种子干重的70%。为探究该植物种子萌发过程中干重及脂肪的含量变化,某研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养,定期检查萌发种子(含幼苗)的脂肪含量和干重,结果表明:脂肪含量逐渐减少,到第 11 d时减少了90%,干重变化如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.实验过程中,导致种子干重增加的主要元素是C
B.实验的2~10 d中该种子萌发时消耗环境中的O2大于产生的 CO2量
C.11 d时脂肪含量减少了90%,但是种子干重没有减少 90%,可能是部分脂肪转化成糖类等有机物
D.11 d后欲使萌发种子的干重(含幼苗)增加,需提供光照和所需的矿质元素离子
【解析】选A。种子干重增加的原因是脂肪水解,因此主要元素是O,A错误;脂肪中C、H比例高,O少,因此氧化分解时消耗的O2多于产生的CO2,B正确;脂肪可以少量转化成糖类等有机物,C正确;11 d后种子已经发育成了幼苗,可以进行光合作用合成有机物,因此需要提供光照和所需的矿质元素离子,D正确。
二、非选择题
9.(12分)★★图1表示某油料植物的种子成熟过程中脂肪、淀粉和可溶性糖含量的变化。将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养,定期检测萌发种子(含幼苗)的干重,结果如图2所示:
(1)据图1可知,种子成熟过程中有机物的主要变化是__________________
______________________________________。
(2)为了观察种子中的脂肪,常用____________染液对种子胚乳切片染色,然后在显微镜下观察,可见到________色的脂肪颗粒。
(3)图2中在7 d之前,导致萌发种子初期干重增加的主要元素是______(填“C”“N”或“O”)。7~10 d干重下降的原因是__________________________________。
【解析】(1)据图1可知,种子成熟过程中脂肪含量升高,淀粉和可溶性糖含量下降。
(2)脂肪可与苏丹Ⅲ染液反应变成橘黄色,故观察种子中的脂肪需要用苏丹Ⅲ染液对种子进行染色。
(3)图2中在7 d之前,种子吸水,萌发种子初期干重增加的主要元素是O;7~10 d干重下降的原因是植物呼吸作用消耗有机物。
答案:(1)脂肪含量升高,淀粉和可溶性糖含量下降　(2)苏丹Ⅲ　橘黄
(3)O　植物呼吸作用消耗有机物
- 7 -(共20张PPT)
核心素养测评 第一单元 第2讲　细胞中的元素、无机物、糖类和脂质
(20分钟　36分)
一、选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.重庆沱茶于1953年开始生产,属上乘紧压茶,茶叶中含元素锰、锌、硒、维生素及茶多酚等物质。下列有关茶叶的说法错误的是(　　)
A.锰是一种微量元素,含量少但对生物体非常重要
B.新鲜茶叶细胞中含有的微量元素中,除锰、锌等元素外,还含有镁
C.新鲜茶叶细胞中的元素大多以化合物的形式存在
D.新鲜茶叶细胞中含量最多的化合物是水
√
【解析】选B。锰是一种微量元素,微量元素虽然含量少,但是生命活动必不可少,A正确;镁是大量元素,B错误;细胞内的元素大多以化合物的形式存在,无机盐主要以离子形式存在,C正确;新鲜茶叶细胞中含量最多的化合物是水,含量最多的有机化合物是蛋白质,D正确。
2.(2026·揭阳模拟)近些年来在大树移栽、古树名木复壮和树木急救时,常采用给植物打针输液方式提高成功率,人们称之为“植物吊瓶”。下列关于“植物吊瓶”的说法正确的是(　　)
A.“植物吊瓶”应使用0.9%的NaCl溶液作溶剂,以维持细胞的正常形态
B.冬天给植物输液时需要补充更多的水分,有利于植物度过寒冬
C.“植物吊瓶”中应含有乳糖,从而为植物提供能源物质
D.“植物吊瓶”内添加的水分和各种无机盐有助于植物的生长
√
【解析】选D。0.9%的NaCl溶液是动物细胞的等渗溶液,给植物输液时通常使用含有水和各种无机盐的完全培养液,A错误;细胞中自由水含量增加,植物的抗寒性降低,冬天给植物输液时不能过多补充水分,B错误;乳糖是动物细胞特有的二糖,植物无法直接利用乳糖作为能源物质,C错误;植物生长需要水分和无机盐(如氮、磷、钾等),输液直接为植物提供水分和各种无机盐可促进细胞代谢和生长,D正确。
3.(2024·江西高考)农谚有云:“雨生百谷。”“雨”有利于种子的萌发,是“百谷”丰收的基础。下列关于种子萌发的说法,错误的是(　　)
A.种子萌发时,细胞内自由水所占的比例升高
B.水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞
C.水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成
D.光合作用中,水的光解发生在类囊体薄膜上
√
【解析】选C。本题主要考查水的存在形式、运输方式及参与的生理过程。种子萌发时,代谢加强,部分结合水转变为自由水,细胞内自由水所占的比例升高,A正确;水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞,不需要消耗能量,B正确;丙酮酸的生成属于有氧呼吸第一个阶段,没有水的参与,C错误;光合作用中,水的光解属于光反应阶段,发生在类囊体薄膜上,D正确。
4.下列关于食品安全问题的相关探究实验,正确的是(　　)
√
选项 探究主题 实验试剂 预期实验结果 结论
A 某“色拉油”是否含有脂肪 苏丹Ⅲ染液 被检测液体出现红色 含有脂肪,且可能含有固醇
B 某“早餐奶”是否含有蛋白质 双缩脲试剂 被检测液体出现砖红色 一定含有蛋白质
C 某“奶片”是否添加淀粉 碘液 被检测液体出现蓝色 含有淀粉,不含有蛋白质
D 某“无糖”无色饮料中是否含有葡萄糖 斐林试剂 被检测液体出现砖红色 含有还原糖,但不一定是葡萄糖
【解析】选D。苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色,若被测液体出现橘黄色,说明含有脂肪,A错误;双缩脲试剂与蛋白质反应呈紫色,B错误;淀粉遇碘液变蓝色,只能证明含有淀粉,不能证明不含有蛋白质,C错误;斐林试剂与还原糖反应,经水浴加热可以产生砖红色沉淀,所以砖红色的出现只能证明还原糖的存在,而不能证明一定是葡萄糖,D正确。
5.(2025·北京高考)2025年,国家持续推进“体重管理年”行动。为践行“健康饮食、科学运动”,应持有的正确认识是(　　)
A.饮食中元素种类越多所含能量越高
B.饮食中用糖代替脂肪即可控制体重
C.无氧运动比有氧运动更有利于控制体重
D.在生活中既要均衡饮食又要适量运动
√
【解析】选D。饮食中的能量主要取决于有机物(糖类、脂肪、蛋白质)的含量,而非元素种类。例如,脂肪仅含C、H、O三种元素,但单位质量供能最高。元素种类多与能量无关,A错误。糖类和脂肪均可供能,但脂肪储能更高。若用糖代替脂肪但总热量未减少,反而可能因糖分解快导致饥饿感增强,且过量糖会转化为脂肪储存,B错误。无氧运动(如短跑)主要消耗糖原,而有氧运动(如慢跑)能持续分解脂肪供能,更利于减脂和控制体重,C错误。均衡饮食保证营养全面,适量运动促进能量消耗,二者结合是科学控制体重的关键,D正确。
6.★胆固醇在C-7位脱氢即得到7-脱氢胆固醇,7-脱氢胆固醇经紫外线照射可变成维生素D3,在动物体内胆固醇可转变为性激素等。下列有关叙述正确的是(　　)
A.胆固醇能促进人和动物肠道对Ca、P的吸收
B.7-脱氢胆固醇转变成维生素D3、胆固醇转变成性激素过程有生物大分子参与
C.胆固醇、维生素D3、性激素的元素组成为C、H、O,其都可用苏丹Ⅲ染液进行检测
D.动植物细胞中的胆固醇镶在磷脂双分子层表面、嵌入或贯穿磷脂双分子层,有利于调节膜的流动性
√
【解析】选B。胆固醇参与血液中脂质的运输,维生素D能够促进人和动物肠道对Ca、P的吸收,A错误;物质之间的转变属于细胞代谢,需要酶的催化,7-脱氢胆固醇转变成维生素D3、胆固醇转变成性激素过程需要酶的催化,酶是生物大分子,B正确;胆固醇、维生素D3、性激素的元素组成为C、H、O,胆固醇、维生素D3、性激素属于固醇类,而苏丹Ⅲ染液是用来检测脂肪的,C错误;动物细胞膜中有胆固醇,植物细胞膜中没有胆固醇,D错误。
7.(2026·佛山模拟)养生是以预防疾病、增强体质为目的的系统性健康管理,而运动则是通过身体活动来促进健康的具体方式。现在越来越多的人开始注重养生和运动。运动时人体需要消耗能量,糖类和脂肪均可以为运动提供能量。随着运动强度的增大,糖类和脂肪的供能比例如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.脂肪转化为糖类后质量增加,主要变化的元素是O
B.在M点进行对应强度运动时,人体消耗的脂肪和糖
类的质量一样
C.脂肪由三分子脂肪酸和一分子甘油反应而成,易溶于
水和有机溶剂
D.在运动量一定的前提下,若要减脂最好是进行高强度运动
√
【解析】选A。糖类物质中O含量大于脂肪,故脂肪转化为糖类质量增加主要变化的元素是O,A正确;在M点进行对应强度运动时,脂肪和糖类的供能比例相同,但由于相同质量的脂肪中含氢较高,氧化释放的能量较多,故中等运动强度消耗的脂肪和糖类的质量不一样(消耗脂肪更少),B错误;脂肪由三分子脂肪酸和一分子甘油反应而成,不溶于水,易溶于有机溶剂,C错误;图中能看出进行低强度运动时分解脂肪较多,因此若某人要减脂,在运动量一定的前提下,则建议其进行低强度运动,D错误。
8.★★某油料作物种子中脂肪含量为种子干重的70%。为探究该植物种子萌发过程中干重及脂肪的含量变化,某研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养,定期检查萌发种子(含幼苗)的脂肪含量和干重,结果表明:脂肪含量逐渐减少,到第 11 d时减少了90%,干重变化如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.实验过程中,导致种子干重增加的主要元素是C
B.实验的2~10 d中该种子萌发时消耗环境中的O2大于产生的 CO2量
C.11 d时脂肪含量减少了90%,但是种子干重没有减少 90%,可能是部
分脂肪转化成糖类等有机物
D.11 d后欲使萌发种子的干重(含幼苗)增加,需提供光照和所需的矿质元素离子
√
【解析】选A。种子干重增加的原因是脂肪水解,因此主要元素是O,A错误;脂肪中C、H比例高,O少,因此氧化分解时消耗的O2多于产生的CO2,B正确;脂肪可以少量转化成糖类等有机物,C正确;11 d后种子已经发育成了幼苗,可以进行光合作用合成有机物,因此需要提供光照和所需的矿质元素离子,D正确。
二、非选择题
9.(12分)★★图1表示某油料植物的种子成熟过程中脂肪、淀粉和可溶性糖含量的变化。将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养,定期检测萌发种子(含幼苗)的干重,结果如图2所示:
(1)据图1可知,种子成熟过程中有机物的主要变化是__________________
_______________________。
(2)为了观察种子中的脂肪,常用____________染液对种子胚乳切片染色,然后在显微镜下观察,可见到________色的脂肪颗粒。
(3)图2中在7 d之前,导致萌发种子初期干重增加的主要元素是______(填“C”“N”或“O”)。7~10 d干重下降的原因是_________________________。
脂肪含量升高,淀粉　
和可溶性糖含量下降
苏丹Ⅲ　
橘黄
O
植物呼吸作用消耗有机物
【解析】(1)据图1可知,种子成熟过程中脂肪含量升高,淀粉和可溶性糖含量下降。
(2)脂肪可与苏丹Ⅲ染液反应变成橘黄色,故观察种子中的脂肪需要用苏丹Ⅲ染液对种子进行染色。
(3)图2中在7 d之前,种子吸水,萌发种子初期干重增加的主要元素是O;7~10 d干重下降的原因是植物呼吸作用消耗有机物。(共56张PPT)
第2讲　细胞中的元素、无机物、糖类和脂质
考点一　细胞中的元素和无机物
考点二　检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
考点三　细胞中的糖类和脂质
悟高考·瞻动向
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1.说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成,它们以碳链为骨架形成复杂的生物大分子。 2.指出水大约占细胞重量的2/3,以自由水和结合水的形式存在,赋予了细胞许多特性,在生命活动中具有重要作用。 3.举例说出无机盐在细胞内含量虽少,但与生命活动密切相关。 4.通过选择合适的实验材料和试剂,检测生物组织中不同的有机物,提升实验操作和结果分析能力。
考点一　细胞中的元素和无机物
【要点梳理·夯基固本】
一、组成细胞的元素
1.生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系:
2.元素种类和存在形式:
二、细胞中的化合物
名师点睛　生物体内元素和化合物的两点提醒
(1)生物体内含有的元素不一定都是必需元素,如人体内可能含有Pb。
(2)占玉米种子细胞干重最多的化合物是糖类,最多的元素是O,占人体细胞干重最多的化合物是蛋白质,最多的元素是C。
三、细胞中的无机物
1.细胞中水的功能:
自由水/结合水的值与代谢、抗逆性的关系:
2.细胞中无机盐的存在形式和功能:
易错辨析
1.由葡萄糖合成糖原的过程中一定有H2O产生。( )
2.磷是组成藻类细胞的微量元素。( )
分析:磷是大量元素。
3.与风干前相比,风干种子中结合水与自由水的比值大。( )
4.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与有机物的合成。( )
分析:无机盐也参与有机物的合成,如Mg2+参与构成叶绿素。
√
×
√
×
5.根细胞中的K+不能以自由扩散的方式进入土壤溶液中。( )
6.晒干的种子细胞内不含有水分,导致细胞代谢停止,有利于种子长时间储
存。( )
分析:晒干的种子细胞内含有少量水分,导致细胞代谢较弱。
√
×
长句表达
(必修1 P22“思考·讨论”)植物体缺Mg会影响光合作用的原因是_________
_____________________________________________________,所以缺Mg
使叶绿素的形成受到阻碍,进而影响光合作用。
光合作用
的正常进行不能缺少叶绿素,而Mg是叶绿素合成的必需元素
【扣点专练·通法悟道】
1.(2026·汕头联考)古时有“白云峰下两枪新,腻绿长鲜谷雨春”赞美龙井茶。下列关于西湖龙井的说法,错误的是(　　)
A.采摘的新鲜茶叶细胞中的元素大多以离子的形式存在
B.新鲜茶叶细胞中含有的Mg是大量元素
C.茶叶细胞和人体细胞所含元素种类大致相同但含量差异很大
D.采摘的新鲜茶叶细胞中含量最高的有机化合物是蛋白质
√
【解析】选A。细胞中的元素大多数以化合物的形式存在,无机盐主要以离子的形式存在,A错误;Mg是叶绿素的组成成分,因此,新鲜茶叶细胞中含有的Mg是大量元素,B正确;不同生物细胞元素种类具有统一性,但含量有差异,茶叶细胞和人体细胞亦是如此,C正确;采摘的新鲜茶叶细胞中含量最高的有机化合物是蛋白质,含量最多的化合物是水,D正确。
2.水是影响植物功能的关键因素之一,下列叙述错误的是(　　)
A.结合水与自由水比值升高可提高植物耐旱耐寒能力
B.水能为光合作用生成的还原型辅酶Ⅰ(NADH)提供氢
C.水是良好的溶剂,有利于营养物质在植物体内的运输
D.水分子以自由扩散或协助扩散方式进出植物根毛细胞
√
【解析】选B。结合水是细胞结构的重要组成成分,自由水与结合水的比值越大,细胞代谢活动越旺盛,抗逆性越差,而结合水与自由水比值升高可提高植物耐旱耐寒能力,A正确;水能为光合作用生成的还原型辅酶Ⅱ(NADPH)提供氢,B错误;水是良好的溶剂,有利于营养物质在植物体内的运输,C正确;水分子以自由扩散或协助扩散(水通道蛋白)方式进出植物根毛细胞,D正确。
考点二　检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
【要点梳理·夯基固本】
一、检测原理
1.还原糖的检测:
还原糖+__________ 砖红色沉淀。
2.脂肪的检测:
脂肪+苏丹Ⅲ染液→________。
3.蛋白质的检测:
蛋白质+____________→紫色。
斐林试剂
橘黄色
双缩脲试剂
二、实验步骤
1.还原糖的检测:
2.脂肪的检测:
名师点睛　脂肪检测方法的两点提醒
(1)用组织样液匀浆进行检测时,不需要使用显微镜。
(2)用切片法观察时,需要使用显微镜。
3.蛋白质的检测:
易错辨析
1.用双缩脲试剂检测氨基酸会产生紫色反应。 ( )
分析:双缩脲试剂检测的是有肽键存在的化合物,氨基酸中没有肽键,所以不会发生紫色反应。
2.制作花生子叶的临时装片时,染色后需用蒸馏水洗去浮色。( )
分析:制作花生子叶的临时装片时,染色后需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。
×
×
3.久置的蔗糖溶液用斐林试剂检测,出现了砖红色沉淀,说明蔗糖是还原糖。
( )
分析:蔗糖是非还原糖,久置的蔗糖溶液用斐林试剂检测,出现了砖红色沉
淀,说明蔗糖中混有还原糖。
×
长句表达
(必修1 P18“探究·实践”拓展)还原糖检测实验一般不用西瓜作实验材料的原
因是________________________,而还原糖是通过__________来进行检测,
所以要选择________________。
西瓜的提取液是有颜色的
显色反应
白色或无色材料
【扣点专练·通法悟道】
1.(2025·安徽高考)运用某些化学试剂可以检测生物组织中的物质或相关代谢物。下列叙述正确的是(　　)
A.蔗糖溶液与淀粉酶混合后温水浴,加入斐林试剂可反应生成砖红色沉淀
B.淡蓝色的双缩脲试剂可与豆浆中的蛋白质结合,通过吸附作用显示紫色
C.苏丹Ⅲ染液可与花生子叶中的脂肪结合,通过化学反应形成橘黄色
D.橙色的酸性重铬酸钾溶液可与酒精或葡萄糖发生反应,变成灰绿色
√
【解析】选D。蔗糖为非还原糖,因淀粉酶具有专一性,不能分解蔗糖生成还原糖,温水浴加入斐林试剂不能生成砖红色沉淀,A错误。双缩脲试剂的两种溶液不能混合使用,其中NaOH为无色,CuSO4是淡蓝色,故不能简单地描述双缩脲试剂为淡蓝色,另外,双缩脲试剂与蛋白质反应的原理是:在碱性条件下,Cu2+可与豆浆蛋白质分子中的肽键发生络合反应,生成紫色的络合物,而不是通过吸附作用显示紫色,B错误。脂肪与苏丹Ⅲ反应的原理是苏丹Ⅲ作为脂溶性染色剂,通过亲脂性结合溶解于脂肪并显色,使脂肪呈现橘黄色颗粒。该过程属于物理溶解而非化学反应,C错误。酒精和葡萄糖均能与橙色的酸性重铬酸钾溶液发生反应,变成灰绿色,D正确。
从教材走向高考
2.(必修1 P18“探究·实践”拓展)为探究玉米籽粒发芽过程中一些有机物含量的变化,研究小组利用下列供选材料用具进行了实验。材料用具:玉米籽粒;斐林试剂,双缩脲试剂,碘液,缓冲液,淀粉,淀粉酶等;研钵,水浴锅,天平,试管,滴管,量筒,容量瓶,显微镜,玻片,酒精灯等。
请回答下列问题。
(1)为了检测玉米籽粒发芽过程中蛋白质(肽类)含量变化,在不同发芽阶段玉米提取液中,分别加入__________试剂,比较颜色变化。该实验需要选用的器具有__________(填序号)。
①试管　　　　②滴管　　　③量筒
④酒精灯　　　⑤显微镜
【解析】(1)用双缩脲试剂检验蛋白质或多肽时,选用的器具有试管、滴管、量筒。
双缩脲　
①②③
(2)为了验证胚乳变小是淀粉酶作用的结果,设计了如下实验:在1~4号试管中
分别加入相应的提取液和溶液(如图所示),40 ℃保温30 min后,分别加入斐林
试剂并60 ℃水浴加热,观察试管内颜色变化。请继续以下分析:
①设置试管1作为对照,其主要目的是_______________________________。
②试管2中应加入的X是________________的提取液。
排除用于实验的淀粉溶液中含有还原糖
发芽前玉米
③预测试管3中的颜色变化是______________________。
④若试管4未出现预期结果(其他试管中结果符合预期),则最可能的原因是_________________。
蓝色→砖红色　
淀粉酶已失活
【解析】(2)淀粉酶水解淀粉会形成还原糖,可用斐林试剂检测,据此可推测淀粉酶水解淀粉的情况。①设置试管1的主要目的是排除用于实验的淀粉溶液中含有还原糖。②该实验的目的是验证玉米籽粒发芽过程中淀粉逐渐减少是淀粉酶作用的结果,因此试管2中加入的X是发芽前玉米的提取液,排除发芽前玉米籽粒中含有还原糖的可能性。③斐林试剂本身的颜色是蓝色,水浴加热过程中,试管3中的颜色变化是由蓝色逐渐变成砖红色。④试管4中未出现预期结果(其他试管中结果符合预期)最可能的原因是淀粉酶失活,导致淀粉没有被水解成还原糖。
考点三　细胞中的糖类和脂质
【要点梳理·夯基固本】
一、细胞中的糖类
二、细胞中的脂质
名师点睛　(1)植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温时呈液态,如日常炒菜用的食用油。
(2)大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,室温时呈固态。
易错辨析
1.糖原的基本组成单位是葡萄糖分子,主要功能是提供能量,与斐林试剂
反应呈现砖红色。( )
分析:还原糖与斐林试剂反应呈现砖红色,糖原不是还原糖。
2.种子中储存的脂肪大多含有不饱和脂肪酸。( )
3.脂肪分子中氧的含量远远少于糖类,而氢的含量更多。( )
4.几丁质能与溶液中的重金属离子有效结合,可用于废水处理。( )
×
√
√
√
长句表达
(必修1 P23糖的分类拓展)葡萄糖可以口服,也可以注射;蔗糖只能口服不
能注射。其原因是:葡萄糖__________________________,因此可以口服也
可以静脉注射;蔗糖______________________________________________
____________,因此不能直接静脉注射。
属于单糖,可以直接进入细胞
属于二糖,必须经过消化作用分解成两分子单糖后才
能进入细胞
【扣点专练·通法悟道】
1.脂肽类抗生素由亲水的肽链和亲油的脂肪酸链构成。脂肪酸链由14~17个碳原子组成,碳原子数量会影响抗生素的抗菌活性,脂肽类的抗菌活性随着脂类长度的增加而增加。下列说法错误的是(　　)
A.脂肽类抗生素的脂肪链中碳原子数目越多,抗菌活性越强
B.组成脂肽类抗生素的元素至少有C、H、O、N、P
C.脂肽类抗生素可以渗透到磷脂双分子中
D.细菌细胞膜对氨基酸的转运要借助转运蛋白
√
【解析】选B。据题干“脂肪酸链由14~17个碳原子组成,碳原子数量会影响抗生素的抗菌活性,脂肽类的抗菌活性随着脂类长度的增加而增加”,因此脂肽类抗生素的脂肪酸链中碳原子数目越多,抗菌活性越强,A正确;脂肽类抗生素由亲水的肽链和亲油的脂肪酸链构成,肽链的元素组成主要为C、H、O、N,脂肪酸的元素组成为C、H、O,因此组成脂肽类抗生素的元素至少有C、H、O、N,B错误;磷脂分子是由亲水的头部和疏水的尾部构成的,脂肽类抗生素含有亲油的脂肪酸链,因此可以渗透到磷脂双分子中,C正确;氨基酸进入细胞的方式为主动运输或协助扩散,需要转运蛋白,D正确。
2.(2026·珠海模拟)糖类是人体必需的六大营养素之一,广泛存在于谷物、水果、蔬菜和加工食品中。下图表示糖类的化学组成和种类,则下列相关叙述正确的是(　　)
A.①、②、③依次代表单糖、二糖、多糖,它们均可继续水解
B.淀粉可以水解为葡萄糖,麦芽糖水解为葡萄糖和果糖
C.④、⑤分别为纤维素、肌糖原,二者均储存能量,均是良好的储能物质
D.半乳糖的组成元素只有C、H、O
√
【解析】选D。题图中①、②、③依次代表单糖、二糖、多糖,单糖不可继续水解,A错误;淀粉和麦芽糖水解产物均为葡萄糖,没有果糖,B错误;④、⑤分别为纤维素、肌糖原,其中肌糖原可储存能量,可作为储能物质,纤维素是构成植物细胞壁的成分,C错误;半乳糖的组成元素只有C、H、O,D正确。
3.玉米胚乳中含有大量淀粉,而胚芽中脂肪的含量达17%~45%,故可从玉米种子中提炼玉米油。种子吸水萌发时,玉米胚芽合成赤霉素并释放到胚乳和糊粉层,糊粉层细胞接受赤霉素刺激后产生水解酶并释放到胚乳,促进淀粉水解。下列相关叙述错误的是(　　)
A.淀粉和脂肪的组成元素相同,两者均为玉米籽粒的储能物质
B.淀粉的单体是葡萄糖,不能作为细胞生命活动的直接能源物质
C.糊粉层细胞产生的水解酶释放到胚乳后,会使玉米籽粒干重减少
D.萌发期玉米籽粒的胚乳提取液与斐林试剂反应后会出现砖红色沉淀
√
【解析】选C。淀粉和脂肪的元素组成都是C、H、O三种元素,两者均为玉米籽粒的储能物质,A正确;淀粉是由葡萄糖经过脱水缩合形成的多聚体,是植物细胞的储能物质,B正确;糊粉层细胞产生的水解酶释放到胚乳后,淀粉水解,会使玉米籽粒干重增加,C错误;萌发期玉米籽粒的胚乳提取液中含有淀粉水解后的葡萄糖,与斐林试剂反应后会出现砖红色沉淀,D正确。
悟高考·瞻动向
体验高考·淬炼考能
1.(2025·广东高考)某同学使用双缩脲试剂检测豆浆中的蛋白质。下列做法错误的是(　　)
A.用蒸馏水稀释豆浆作样液
B.在常温下检测
C.用未加试剂的样液作对照
D.剩余豆浆不饮用
√
【解析】选C。未经稀释的豆浆样液过于黏稠,易附着在试管壁上导致反应不均匀或清洗困难,影响显色观察和结果判定,故反应前需用蒸馏水稀释豆浆作样液,A正确;蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应,该反应在常温下进行,B正确;本实验能够前后自身对照,无须用未加试剂的样液作对照,C错误;实验所用豆浆一般未经煮沸,故剩余豆浆不建议饮用,D正确。
2.(2024·新课标全国卷)大豆是我国重要的粮食作物。下列叙述错误的
是(　　)
A.大豆油含有不饱和脂肪酸,熔点较低,室温时呈液态
B.大豆的蛋白质、脂肪和淀粉可在人体内分解产生能量
C.大豆中的蛋白质含有人体细胞不能合成的必需氨基酸
D.大豆中的脂肪和磷脂均含有碳、氢、氧、磷4种元素
√
【解析】选D。本题考查不饱和脂肪酸的特点、必需氨基酸和化合物的元素组成等。大豆油含有丰富的不饱和脂肪酸,因为不饱和脂肪酸的熔点比饱和脂肪酸的熔点低,所以室温下呈液态,A正确;大豆中含有的蛋白质、脂肪和淀粉等有机物,可在人体内通过细胞代谢分解产生能量,B正确;大豆中的蛋白质在人体消化道内水解产生氨基酸,其中含有人体细胞不能合成的必需氨基酸,C正确;大豆中的脂肪含有碳、氢、氧3种元素,磷脂除含有碳、氢、氧外,还含有磷甚至氮元素,D错误。
3.(2024·重庆高考)据《中国居民膳食营养素参考摄入量》得到女性3种营养元素每天推荐摄入量,据表推测,下列叙述错误的是(　　)
年龄段 摄入量
钙/ (mg·d-1) 铁/ (mg·d-1) 碘/
(μg·d-1)
0.5~1岁 350 10 115
25~30岁(未孕) 800 18 120
25~30岁(孕中期) 800 25 230
65~75岁 800 10 120
A.以单位体重计,婴儿对碘的需求高于成人
B.与孕前期相比,孕中期女性对氧的需求量升高
C.对25岁与65岁女性,大量元素的推荐摄入量不同
D.即使按推荐量摄入钙,部分女性也会因缺维生素D而缺钙
√
【解析】选C。本题主要考查细胞的分子组成。由表格数据可知,碘的推荐摄入量婴儿为115 μg·d-1,成人为120 μg·d-1,但成人的体重远高于婴儿,因而以单位体重计,婴儿对碘的需求高于成人,A正确;铁是血红蛋白的重要成分,而血红蛋白的主要功能是运输氧,孕中期铁的摄入量高于未孕,由此推测,与孕前期相比,孕中期女性对氧的需求量升高,B正确;大量元素主要有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,对25岁与65岁女性来说,钙的推荐摄入量均为
800 mg·d-1,C错误;维生素D可以促进钙的吸收,所以即使按推荐量摄入钙,部分女性也会因缺维生素D而缺钙,D正确。
瞭望高考·探悟动态
锁定新情境:
　 减肥是减掉了脂肪细胞吗
　　瘦素是由脂肪细胞分泌的,它通过作用于下丘脑来控制食欲。“瘦素抵抗”是指随着体内脂肪增多,瘦素也会增多,在大量瘦素的长期刺激下,下丘脑会变得不再敏感。“瘦素抵抗”情况下,人体食欲增加,很容易积累脂肪。
　　减肥只会让脂肪细胞的体积变小,而不会减少脂肪细胞的总数。节食期间,人体内的脂肪细胞并不是消失了,而只是变小了。一旦停止节食,这些“饿急了”的脂肪细胞便会加速脂肪储存机制,迅速将自己再次撑大。
基于核心素养的新考向:
1.(生命观念)肥胖是体内脂肪积聚过多导致的一种状态。脂肪是细胞内良
好的__________物质,在体内主要储存在___________________________
_____________________(答出1点即可)部位。
2.(比较与分类)与糖类相比,同质量的脂肪氧化分解耗氧量多,从分子的元素组成角度分析,原因是___________________________________________
____________。
　
储能
皮下(结缔组织)、内脏器官
周围、大网膜和肠系膜
脂肪分子中氧的含量远远少于糖类,而氢的含
量更高
【解析】1.脂肪中氢的含量较高,氧化分解时可释放大量能量,是细胞内良好的储能物质,在体内主要储存在皮下(结缔组织)、内脏器官周围、大网膜和肠系膜等处。
2.脂肪分子中氧的含量远远少于糖类,而氢的含量更高,所以导致与糖类相比,同质量的脂肪氧化分解耗氧量多。
3.(批判性思维)下丘脑细胞接收瘦素信号进行调节的过程,体现了细胞膜的____________________________功能。有人推测瘦素的化学本质是蛋白质,可选用______________试剂进行检测,若产生__________,则推测正确。
4.(归纳与演绎)饮食中过多糖类物质的摄入易导致肥胖的发生。糖类与脂肪之间的转化程度在不同情况下具有显著差异,具体体现在__________ _______________________________________________________________
______________________________________________________________。
进行细胞间的信息交流
双缩脲
紫色
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代谢发生障碍,引起供能不足时,才会分解供能,而且不能大量转化为糖类
【解析】3.下丘脑细胞接收瘦素信号进行调节的过程,体现了细胞膜的进行细胞间的信息交流功能。蛋白质与双缩脲试剂出现紫色反应,所以有人推测瘦素的化学本质是蛋白质,可选用双缩脲试剂进行检测,若产生紫色,则推测正确。
4.糖类与脂肪之间的转化程度在不同情况下具有显著差异,具体体现在糖类可大量转化为脂肪,但脂肪一般只在糖类代谢发生障碍引起供能不足时才会分解供能,而且不能大量转化为糖类。

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