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第2讲　细胞中的元素、无机物、糖类和脂质
课标 要求 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.指出水大约占细胞质量的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.概述糖类有多种类型,它们既是细胞的重要结构成分,又是生命活动的重要能源物质。 5.举例说出不同种类的脂质对维持细胞结构和功能有重要作用。 6.活动:检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质。
考情 分析 1.组成细胞的元素、水和无机盐 2025·云南卷,1;2025·浙江1月选考,2;2024·重庆卷,2;2024·贵州卷,1;2024·新课标卷,2
2.糖类和脂质 2025·甘肃卷,2;2024·甘肃卷,1;2024·新课标卷,1;2023·北京卷,1;2023·重庆卷,2;2023·福建卷,1
3.检测糖类、脂肪和蛋白质 2025·广东卷,2;2025·四川卷,5;2025·安徽卷,4;2025·甘肃卷,2
考点一　细胞中的元素和化合物、无机物
1.组成细胞的元素
(1)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系。
(2)组成细胞的元素的来源、分类和存在形式。
提醒　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,但Pb不是必需元素。
2.细胞中的化合物
1.(必修1 P16思考·讨论拓展)玉米细胞和人体细胞干重中含量较多的四种元素都是C、H、O、N,这是因为组成玉米细胞和人体细胞的主要成分都是糖类、脂质和蛋白质等,这些物质含有C、H、O,蛋白质中还含有大量的N。但玉米细胞中的元素含量大小关系为O>C>H>N,而在人体细胞中的元素含量大小关系为C>O>N>H,这是因为玉米细胞中含糖较多,人体细胞中含蛋白质较多。
3.细胞中的水
(1)水的性质。
(2)细胞中水的存在形式和功能。
(3)自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系。
4.细胞中的无机盐
2.(必修1 P22旁栏思考拓展)摄入过多的食盐会导致高血压及其他心脑血管疾病,但也不能不摄入或摄入食盐过少,原因是NaCl在人体中发挥重要的作用,不摄入或摄入食盐过少有可能导致细胞外液渗透压过低,容易引发低钠血症等。
【判断正误】
(1)(2025·北京卷,1)饮食中元素种类越多所含能量越高。(　　)
【答案】 ×
【提示】 饮食中的能量主要取决于有机物(糖类、脂肪、蛋白质)的含量,而非元素种类的多少。
(2)(2023·湖南卷,1)帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数高于C元素。(　　)
【答案】 ×
【提示】 帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数低于C元素。
(3)(2023·全国乙卷,2)氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素。(　　)
【答案】 √
(4)(2020·江苏卷,1)自由水是生化反应的介质,不直接参与生化反应。(　　)
【答案】 ×
【提示】 自由水是生化反应的介质,有些自由水还直接作为反应物参与生物化学反应,如有氧呼吸。
(5)(2020·江苏卷,1)无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与有机物的合成。(　　)
【答案】 ×
【提示】 无机盐能参与维持细胞的酸碱平衡,也能参与有机物的合成,如Mg2+参与构成叶绿素。
考向1　结合组成细胞的元素和无机物,考查生命观念
1.(2025·云南卷,1)化学元素含量对生命活动十分重要。下列说法错误的是(　　)
A.植物缺镁导致叶绿素合成减少
B.哺乳动物缺钙会出现抽搐症状
C.人体缺铁导致镰状细胞贫血症
D.人体缺碘导致甲状腺激素合成减少
【答案】 C
【解析】 镁是叶绿素的组成元素,植物缺镁会导致叶绿素合成减少;哺乳动物血液中Ca2+含量过低会出现抽搐症状;人体缺铁会导致缺铁性贫血,而镰状细胞贫血症是基因突变导致血红蛋白结构异常引起的;碘是合成甲状腺激素的原料,人体缺碘会使甲状腺激素合成减少。
常考无机盐的功能
2.(2024·新课标卷,2)干旱缺水条件下,植物可通过减小气孔开度减少水分散失。下列叙述错误的是(　　)
A.叶片萎蔫时叶片中脱落酸的含量会降低
B.干旱缺水时进入叶肉细胞的CO2会减少
C.植物细胞失水时胞内结合水与自由水比值增大
D.干旱缺水不利于植物对营养物质的吸收和运输
【答案】 A
【解析】 叶片萎蔫时,叶片中的脱落酸(ABA)含量会增加,达到一定程度叶片可能会脱落;干旱缺水时,植物气孔开度减小,吸收的CO2会减少,植物的光合速率会降低;植物细胞失水时主要失去自由水,自由水含量下降,结合水与自由水比值会增大;缺水会影响植物体内各种需要水分参与的生理反应,植物对营养物质的吸收和运输往往需要水分参与,干旱缺水不利于该过程。
多角度解读细胞中的水
考向2　围绕无机盐的相关实验,考查科学思维
3.(2025·福建福州月考)适宜温度和光照下,在缺少某无机盐的“完全培养液”中培养水稻幼苗,植物叶片显出缺绿症状,当补充镁盐时,培养一段时间后,上述症状消失。下列有关叙述错误的是(　　)
A.补充镁盐后该幼苗叶肉细胞内NADPH的合成速率降低
B.该实验说明Mg是构成水稻幼苗叶绿素分子的必需元素
C.该实验说明无机盐对于维持生物体的生命活动有重要意义
D.该实验的对照组可用含该无机盐的完全培养液培养水稻幼苗
【答案】 A
【解析】 补充镁盐后该幼苗叶片缺绿症状消失,说明叶绿素含量增加了,则叶肉细胞光反应产生NADPH的速率将增加。
验证某种元素的生理功能
(1)实验设计。
①对照组:植物+完全培养液→正常生长。
②实验组:
(2)实验成功关键。
①实验中应保证实验材料的统一性,即材料的种类、生长状况应一致等。
②实验组加入X的目的是使实验组前后对照,以增强说服力。
考点二　细胞中的糖类和脂质
1.细胞中的糖类
提醒　(1)糖类并非都是能源物质,如核糖、脱氧核糖等不参与氧化分解提供能量。
(2)单糖不经过消化可直接被细胞吸收,二糖一般需经过消化水解成单糖后才能被吸收(蔗糖可被植物细胞直接吸收)。多糖也必须经过消化水解成单糖后才能被吸收。
1.(必修1 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。
2.(必修1 P24图2-3拓展)多糖中的淀粉、糖原、纤维素有相同的组成单位,功能却相差很大,其原因是三种多糖的组成单位葡萄糖连接方式不同,形成了不同的空间结构,从而使其各自的功能不同。
2.细胞中的脂质
提醒　(1)磷脂是所有细胞必不可少的脂质,脂肪不参与生物膜的构成。
(2)脂质中只有脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。
3.(必修1 P26正文楷体字)构成脂肪的脂肪酸的种类和分子长短不相同,若脂肪酸长链中的碳原子之间都以单键连接,则为饱和脂肪酸,若脂肪酸长链中碳原子之间存在双键,则为不饱和脂肪酸。植物脂肪大多数含有不饱和脂肪酸,在室温时呈液态,而大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,室温时呈固态。
4.(必修1 P27概念检测)磷脂是所有细胞(填“真核细胞”“原核细胞”或“所有细胞”)必不可少的脂质。
3.细胞中糖类与脂质的关系
【判断正误】
(1)(2025·北京卷,1)饮食中用糖代替脂肪即可控制体重。(　　)
【答案】 ×
【提示】 糖类和脂肪均可供能,但脂肪储能更高。若糖摄入过多,过量糖会转化为脂肪。
(2)(2025·河北卷,3)多糖、蛋白质和固醇可参与组成细胞结构。(　　)
【答案】 √
(3)(2025·重庆卷,3改编)能量胶不含脂肪是因为它不能为机体提供能量。(　　)
【答案】 ×
【提示】 脂肪可供能,但脂肪供能慢。
(4)(2024·新课标卷,1)大豆中的脂肪和磷脂均含有碳、氢、氧、磷4种元素。(　　)
【答案】 ×
【提示】 脂肪的组成元素只有碳、氢、氧。
(5)(2024·湖南卷,1)耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸。(　　)
【答案】 ×
【提示】 饱和脂肪酸的熔点较高,容易凝固,耐极端低温细菌的膜脂富含不饱和脂肪酸。
考向3　结合糖类、脂质的种类和作用,考查生命观念
4.(2025·河南郑州联考)纱布是一种常用的包扎伤口的敷料,其主要成分是纤维素,它能吸收从伤口流出的血液,但阻止血液外流的效果有限。现在市场上有一种由几丁质[(C8H13NO5)n]加工而成的包扎伤口的敷料,可以阻止血液继续流出并启动凝血。下列叙述正确的是(　　)
A.两种包扎伤口的敷料燃烧的终产物均为CO2和H2O
B.两种包扎伤口的敷料被相关酶彻底水解后的产物均为葡萄糖
C.纤维素是植物细胞壁的主要成分,不能为其他生物供能
D.几丁质独特的化学组成和结构使伤口敷料具有凝血的功效
【答案】 D
【解析】 纤维素由C、H、O组成,燃烧终产物为CO2和H2O;几丁质含N元素[化学式为(C8H13NO5)n],燃烧时会产生氮氧化物,终产物不是只有CO2和H2O;纤维素水解产物为葡萄糖,但几丁质属于多糖,水解产物为N-乙酰葡糖胺,而非葡萄糖;纤维素是植物细胞壁的主要成分,但某些微生物(如分解纤维素的细菌)可通过纤维素酶将其水解为葡萄糖并供能。
5.(2025·吉林长春模拟)一项研究发现,除了降低胆固醇、保持大脑健康和改善心理健康状况外,较高水平的不饱和脂肪酸Omega-3和Omega-6也有助于预防癌症。下列相关叙述中正确的是(　　)
A.脂肪酸在人体内可以参与构成脂肪、磷脂和核苷酸
B.胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输
C.不饱和脂肪酸的碳原子之间全是单键
D.大多数动物脂肪富含不饱和脂肪酸,多食用一些动物脂肪可以预防癌症
【答案】 B
【解析】 脂肪酸参与构成脂肪和磷脂,但核苷酸由五碳糖、磷酸和含氮碱基组成,不含脂肪酸;不饱和脂肪酸的碳链中含有双键,若全为单键则为饱和脂肪酸;动物脂肪富含饱和脂肪酸,而题目中预防癌症的是不饱和脂肪酸。
考向4　围绕糖类和脂质的相互转化,考查科学思维
6.(2025·甘肃白银三模)脂肪(甘油三酯)可以氧化分解,其彻底分解后的产物为CO2和水,同时合成大量ATP。脂肪细胞中的甘油三酯和脂肪酸循环如图所示,已知血浆游离脂肪酸水平升高时,会通过提高血浆酮体水平减少甘油三酯的分解。下列相关说法正确的是(　　)
A.相比于糖类,相同质量的脂肪彻底氧化分解所消耗的氧气更少,产生的ATP更多
B.已知长时间运动时脂肪供能比例会提高,糖的消耗降低,这样会导致高血糖,对健康不利
C.通过题图信息可知,在脂肪细胞中脂肪与糖类之间可以相互转化
D.血浆中脂肪酸含量的稳定存在负反馈调节
【答案】 D
【解析】 相比于糖类,脂肪中氢的含量更高,氧的含量更低,所以相同质量的脂肪彻底氧化分解时消耗的氧气更多,产生的ATP也更多;长时间运动时脂肪供能比例提高,糖的消耗降低,但机体存在血糖平衡调节机制,一般不会导致高血糖;从题图信息可知,脂肪细胞中糖类可以转化为脂肪,但不能看到脂肪转化为糖类,所以不能得出脂肪细胞中脂肪与糖类之间可以相互转化的结论;已知血浆游离脂肪酸水平升高时,会通过提高血浆酮体水平减少甘油三酯的分解,从而使血浆中脂肪酸含量保持相对稳定,这体现了负反馈调节。
7.(2025·山东济南阶段练习)油菜种子在形成和萌发过程中糖类和脂肪的变化曲线如图。下列分析正确的是(　　)
A.种子形成过程中,曲线交点表示可溶性糖与脂肪的相互转化处于动态平衡
B.种子萌发时脂肪转变为可溶性糖,说明所有细胞中的脂肪均可以大量转化为糖
C.种子萌发过程中细胞代谢增强,细胞中自由水的相对含量上升
D.种子萌发初期,有机物的总量减少,有机物的种类也减少
【答案】 C
【解析】 图中在交点处,种子干重中脂肪和可溶性糖含量相等,随后可溶性糖含量减少,脂肪含量增加,说明可溶性糖可能大量转化成脂肪,所以二者之间的转化速率不处于动态平衡;种子萌发时脂肪转变为可溶性糖,但不能说明所有细胞中的脂肪均可以大量转化为糖,且脂肪是不能大量转化为糖类的;由于种子萌发初期不能进行光合作用,细胞呼吸等代谢活动消耗有机物,导致有机物总量减少,同时细胞代谢会产生多种中间产物,使有机物种类增多。
考点三　活动:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.还原糖的检测
提醒　葡萄糖、果糖、半乳糖、麦芽糖和乳糖等是还原糖,可以用斐林试剂检测。蔗糖和所有的多糖都不具有还原性,不能与斐林试剂发生反应。
2.脂肪的检测
(1)检测原理:脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色。
(2)检测步骤。
3.蛋白质的检测
【判断正误】
(1)(2025·四川卷,5)向土豆匀浆中加入一定量的碘液后,溶液会呈蓝色。(　　)
【答案】 √
(2)(2025·黑吉辽内蒙古卷,11)用斐林试剂检测梨汁中的还原糖时,需要加热后才能呈现砖红色。(　　)
【答案】 √
(3)(2025·安徽卷,4)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。(　　)
【答案】 ×
【提示】 双缩脲试剂用于检测蛋白质,其反应原理是与蛋白质中的肽键发生反应,生成紫色络合物,这是一个化学反应,而不是吸附作用。
(4)(2025·安徽卷,4)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。(　　)
【答案】 ×
【提示】 苏丹Ⅲ染液可与花生子叶中的脂肪结合,属于物理作用,并没有发生化学反应。
(5)(2024·江苏卷,3)鉴定脂肪时,子叶临时切片先用体积分数为50%的乙醇浸泡,再用苏丹Ⅲ染液染色。(　　)
【答案】 ×
【提示】 鉴定脂肪时,子叶临时切片先用苏丹Ⅲ染液染色,然后用体积分数为50%的乙醇洗去浮色。
(6)(2023·海南卷,2改编)蛋白质彻底水解的产物可与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应。(　　)
【答案】 ×
【提示】 蛋白质彻底水解的产物为氨基酸,不能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应。
【情境·思维·深析】
1.蛋白质检测时,为什么先加双缩脲试剂A液再加双缩脲试剂B液 双缩脲试剂B液为什么不能过量
【提示】 蛋白质中的肽键在碱性条件下能与Cu2+生成紫色络合物,所以先加双缩脲试剂A液营造碱性环境,后加双缩脲试剂B液提供Cu2+。双缩脲试剂B液的量不能过多,因为过多的双缩脲试剂B液会与双缩脲试剂A液反应生成Cu(OH)2,使溶液呈蓝色,进而掩盖实验生成的紫色。
2.为什么利用斐林试剂的甲液、乙液和蒸馏水也能检测蛋白质
【提示】 斐林试剂的甲液、乙液的成分分别与双缩脲试剂的A液、B液相同,只是斐林试剂的乙液的质量浓度比双缩脲试剂B液的大,故只需将斐林试剂乙液用蒸馏水稀释
即可。
3.现有两瓶没有标记的糖尿病患者(尿液中含有一定量葡萄糖)和肾小球肾炎患者(尿液中含有一定量蛋白质)的尿液样品,如何进行区分
【提示】 方法一:用斐林试剂对两瓶尿样进行检测,有砖红色沉淀生成的是糖尿病患者的尿样;没有砖红色沉淀生成的是肾小球肾炎患者的尿样。
方法二:用双缩脲试剂来检测,有紫色产生的是肾小球肾炎患者的尿样,另一瓶是糖尿病患者的尿样。
考向5　围绕检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的原理和方法,考查生命观念
8.(2025·广东卷,2)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
【答案】 C
【解析】 未经稀释的豆浆样液过于黏稠,易附着试管壁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;在常温下蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应;本实验能够前后自身对照,无须设置对照,若单独设置对照,可用蒸馏水加入双缩脲试剂;实验所用豆浆一般由实验容器存储,暴露在实验室环境下,为安全考虑,剩余豆浆不能饮用。
9.(2025·湖南常德期中)植物的种子中储存足够量的有机物是其萌发的必要条件。下列叙述错误的是(　　)
A.玉米种子中含有丰富的糖类,向其组织样液中加入碘液可变蓝
B.发芽的大麦粒中含有丰富的麦芽糖,可与斐林试剂在水浴条件下反应生成砖红色沉淀
C.观察花生种子中的脂肪颗粒时,用苏丹Ⅲ染液染色后还需用体积分数为95%的酒精溶液洗去浮色
D.向大豆种子的组织样液中依次加入双缩脲试剂的A液和B液,溶液颜色会变成紫色
【答案】 C
【解析】 玉米种子中含有丰富的糖类,主要是淀粉,向其组织样液中加入碘液可变蓝;麦芽糖是还原糖,可与斐林试剂在水浴条件下反应生成砖红色沉淀;观察花生种子中的脂肪颗粒时,用苏丹Ⅲ染液染色后还需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色;大豆种子的组织样液中含有蛋白质,依次加入双缩脲试剂的A液和B液,溶液颜色会变成紫色。
糖类、脂肪和蛋白质检测的两个易错点
(1)无颜色变化≠无色:进行物质检测时,有些化学试剂本身带有颜色,将其加入含有某些化合物的试管中,若不呈现特定颜色反应,表明试管中不含被检测物质,但不可说成“试管中无色”,此时试管中可显示化学试剂本身颜色(如斐林试剂原本为蓝色等)。
(2)能与双缩脲试剂呈现紫色反应的化合物不一定是蛋白质:凡是具有两个或两个以上肽键的化合物均可以与双缩脲试剂呈现紫色反应。
1.(2025·陕晋青宁卷,1)佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内某种元素缺乏有关。该元素还可以(　　)
A.参与构成叶绿素
B.用于诱导原生质体融合
C.辅助血红蛋白携氧
D.参与构成甲状腺激素
【答案】 B
【解析】 佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内钙元素缺乏有关,叶绿素的核心元素是Mg,钙元素不参与叶绿素构成;在植物体细胞杂交技术中,高Ca2+—高pH融合法是诱导植物原生质体融合的其中一种方法,与钙元素有关;血红蛋白含铁元素,负责携氧,与钙元素无关;甲状腺激素含碘元素,钙元素不参与其构成。
2.(2025·甘肃卷,2)马铃薯是世界第四大主粮作物。甘肃“定西马铃薯”是中国国家地理标志产品,富含淀粉等营养物质。下列叙述正确的是(　　)
A.淀粉是含有C、H、O、N等元素的一类多糖
B.淀粉水解液中加入斐林试剂立刻呈现砖红色
C.淀粉水解为葡萄糖和果糖后可以被人体吸收
D.食用过多淀粉类食物可使人体脂肪含量增加
【答案】 D
【解析】 淀粉作为多糖,其组成元素只有C、H、O,并不含N;淀粉水解液中含有葡萄糖,葡萄糖是还原糖,但使用斐林试剂检测还原糖时,需要水浴加热才能出现砖红色沉淀;淀粉水解的最终产物是葡萄糖,而不是葡萄糖和果糖;淀粉在人体内可以转化为葡萄糖,当人体摄入过多的淀粉类食物,葡萄糖会在体内进一步转化为脂肪等物质储存起来,从而使人体脂肪含量增加。
3.(2025·贵州卷,1)2025年我国将健康体重管理行动纳入健康中国行动。科学管理体重需注意合理膳食、适量运动等。下列叙述错误的是(　　)
A.糖类可在体内转化为脂肪,长期糖摄入超标可能导致肥胖
B.食物中搭配奶制品和大豆制品等,可补充人体的必需氨基酸
C.纤维素难以被人体消化吸收,科学减重期间应减少膳食纤维的摄入
D.无机盐对维持人体细胞渗透压有重要作用,大量出汗需适量补充水和无机盐
【答案】 C
【解析】 纤维素虽无法被人体消化,但能促进肠道蠕动,增加饱腹感,减少热量摄入,科学减重期间应适当摄入而非减少。
4.(2024·贵州卷,1)种子萌发形成幼苗离不开糖类等能源物质,也离不开水和无机盐。下列叙述正确的是(　　)
A.种子吸收的水与多糖等物质结合后,水仍具有溶解性
B.种子萌发过程中糖类含量逐渐下降,有机物种类不变
C.幼苗细胞中的无机盐可参与细胞构建,水不参与
D.幼苗中的水可参与形成NADPH,也可参与形成NADH
【答案】 D
【解析】 种子吸收的水与多糖等物质结合后,这部分水形成结合水,失去了溶解性;种子萌发过程中糖类含量逐渐下降,有机物种类增加;水也参与细胞构成,如结合水是细胞结构的重要组成部分;幼苗中的水可参与光合作用形成NADPH,也可在有氧呼吸第二阶段与丙酮酸生成NADH。
5.(2024·重庆卷,2)下表据《中国膳食指南》得到女性3种营养元素每天推荐摄入量,据表推测,下列叙述错误的是(　　)
　　　　　元素 摄入量 年龄段 钙/ (mg/d) 铁/ (mg/d) 碘/ (μg/d)
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
【答案】 C
【解析】 由表格数据可知,婴儿每天碘的推荐摄入量为115 μg,成人(未孕)为120 μg,相差不大,但成人的体重远高于婴儿,所以以单位体重计,婴儿对碘的需求高于成人;铁是血红素的重要成分,由表格数据可知,孕中期铁的推荐摄入量高于未孕,由此推测孕中期胎儿发育加快,孕妇的新陈代谢加快,与孕前期相比,孕中期女性对氧的需求量升高;大量元素主要有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,由表格数据可知对25岁与65岁女性,钙的推荐摄入量均为800 mg/d;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。
(时间:30分钟)
1.(2025·福建福州联考)细胞中的元素和化合物是细胞完成生命活动的物质基础。下列有关叙述错误的是(　　)
A.几丁质是一种可用于废水处理的多糖
B.各种细胞中都含有磷脂,合成磷脂需要N、P等元素的参与
C.人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞兴奋性降低,可能引发肌肉抽搐
D.组成细胞的元素中C、O、H、N的含量最多,与组成细胞的化合物有关
【答案】 C
【解析】 人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞兴奋性降低,最终引发肌肉酸痛、无力等,机体缺Ca2+可能引发肌肉抽搐。
2.(2025·浙江杭州模拟)下列关于细胞中无机物的叙述错误的是(　　)
A.人体缺Fe2+会患贫血症,说明无机盐对维持细胞的酸碱平衡非常重要
B.水进入细胞,可以和其他物质结合,有利于提高生物的抗逆性
C.植物体内水分具有参与营养物质和代谢废物运输的功能
D.水在常温下维持液体状态与氢键的不断断裂和形成有关
【答案】 A
【解析】 人体缺Fe2+会导致贫血症,这是因为Fe2+是血红蛋白(血红素)的重要成分,而非与维持酸碱平衡相关。
3.(2025·陕西咸阳模拟)几丁质是一种非还原性多糖,基本单位是N-乙酰葡糖胺(化学式为C8H15NO6),广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。下列叙述错误的是(　　)
A.几丁质是以碳链为基本骨架的生物大分子物质
B.构成糖原、纤维素和几丁质等多糖的单体相同
C.斐林试剂无法检测生物组织中是否含有几丁质
D.由几丁质构成的昆虫外骨骼有支持、保护和减少水分散失等作用
【答案】 B
【解析】 几丁质是由N-乙酰葡糖胺聚合形成的大分子化合物,是以碳链为基本骨架的生物大分子物质;构成糖原、纤维素的单体是葡萄糖,而构成几丁质的单体是N-乙酰葡糖胺;几丁质是一种非还原性多糖,不能与斐林试剂反应,因此斐林试剂无法检测生物组织中是否含有几丁质;几丁质是一种多糖,广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中,有支持、保护和减少水分散失等作用。
4.(2025·湖北武汉模拟)将某种植物的根系浸泡在KNO3、NaCl、CaCl2三种单一盐溶液中时,植物均出现生长异常甚至死亡的现象。即使盐溶液浓度较低,植物生长也异常。若将上述任意两种或三种盐类混合使用后,植物恢复生长。下列叙述错误的是(　　)
A.大田生产时建议使用复合肥或有机肥
B.上述植物生长异常不是由盐溶液的浓度引起的
C.单一盐会使细胞内的蛋白质发生变性导致植物死亡
D.混合使用补充了细胞中某些重要化合物所需的离子
【答案】 C
【解析】 由题干信息“若将上述任意两种或三种盐类混合使用后,植物恢复生长”,可知大田生产时建议使用复合肥或有机肥;由题干信息“即使盐溶液浓度较低,植物生长也异常”,说明题述植物生长异常不是由盐溶液的浓度引起的;由题干信息无法得出单一盐会使细胞内的蛋白质发生变性导致植物死亡的结论;若将题述任意两种或三种盐类混合使用后,植物恢复生长,推测混合使用补充了细胞中某些重要化合物所需的离子。
5.(2025·广西河池二模)百香果富含多种维生素和矿物质,其中,维生素C含量较高,它参与细胞内的多种代谢反应。下列有关细胞中化合物的叙述,正确的是(　　)
A.百香果细胞中含量最多的化合物是水,它是细胞内良好的溶剂
B.细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在,如百香果中的钙、铁等
C.百香果中的维生素C是一种能为细胞提供能量的有机物
D.糖类是细胞内重要的能源物质,百香果中的蔗糖可被人体细胞直接吸收利用
【答案】 A
【解析】 细胞中的无机盐大多数以离子形式存在;维生素C参与细胞内的多种代谢反应,但不能为细胞提供能量;蔗糖不能被人体细胞直接吸收利用,需要被酶水解产生单糖后,才能被人体细胞所吸收。
6.(2025·山西吕梁期末)荞面碗托是一种山西特色传统面食,营养物质丰富。下列叙述正确的是(　　)
A.荞麦中的微量元素在细胞中含量很少,作用也很微小
B.碗托中的淀粉、脂肪、蛋白质彻底氧化分解后,产物都是二氧化碳和水
C.维生素E是一种脂溶性维生素,可有效促进肠道对钙、磷的吸收
D.炒熟的碗托中的蛋白质可以和双缩脲试剂发生紫色反应
【答案】 D
【解析】 荞麦中的微量元素在细胞中含量虽然很少,但作用很大;蛋白质中除了含有C、H、O,还含有N等,蛋白质彻底氧化分解,除了二氧化碳和水,还含有尿素等;维生素D能够有效促进肠道对磷和钙的吸收;炒熟的碗托中的蛋白质含有肽键,可以和双缩脲试剂发生紫色反应。
7.(2025·河南郑州模拟)下列有关细胞中脂肪的叙述错误的是(　　)
A.苏丹Ⅲ染液可以将细胞中的脂肪颗粒染成橘黄色
B.运动时,脂肪大量转化为糖类后再进行供能
C.和糖类相比,脂肪的氢含量高,而氧含量低
D.除供能外,脂肪还有缓冲、减压和保温等作用
【答案】 B
【解析】 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。
8.(2025·陕西咸阳三模)俗话说“春雨贵如油”“地里缺肥庄稼荒”,水和无机盐在农业生产中有着重要作用。下列叙述错误的是(　　)
A.种子萌发时结合水与自由水的比值减小,细胞代谢增强
B.一株水稻中新长叶片细胞比老叶细胞的自由水含量高
C.将田里的秸秆充分燃烧后的灰烬主要是秸秆中的无机盐
D.庄稼缺镁会因胡萝卜素的合成受阻而影响其光合作用
【答案】 D
【解析】 Mg是构成叶绿素的元素,庄稼缺镁会因叶绿素的合成受阻而影响其光合作用。
9.(2025·宁夏银川一模)“五谷宜为养,失豆则不良”,大豆中含有丰富的蛋白质、不饱和脂肪酸、钙、钾、维生素等,是健康、营养、均衡膳食的重要组成部分。下列相关叙述正确的是(　　)
A.植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温下呈液态
B.钙、钾在维持渗透压和提供能量等方面有重要作用
C.谷类细胞中含有丰富的多糖,如淀粉、糖原、纤维素
D.大豆煮熟后蛋白质变性,肽键断裂,有利于消化吸收
【答案】 A
【解析】 钙、钾不能为细胞提供能量;糖原属于动物细胞内的多糖,植物细胞内的多糖包括淀粉和纤维素;大豆煮熟后蛋白质变性,蛋白质的空间结构改变,但肽键没有断裂。
10.(2025·湖南长沙期中)为了研究在大豆种子萌发和生长过程中糖类和蛋白质的相互关系,某研究小组在25 ℃、黑暗、无菌、湿润的条件下进行实验,然后测定在不同时间种子和幼苗中相关物质的含量,结果如图所示:
(1)在观察时间内,图中可溶性糖含量的变化是　　　　　 　　　。总糖含量变化是　　　　　　　　,蛋白质含量的变化是　　　　　 　　　。
(2)如果在同样条件下继续培养,预测图中曲线的最终变化趋势是　　　 　　　　　,其原因是　 　 。
(3)在上述定量测定之前,进行了蛋白质含量变化的预实验,请填充实验原理;判断实验步骤中画波浪线部分是否正确,若不正确,请更正错误之处;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。
Ⅰ.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;
Ⅱ.取3支试管,编号1、2、3,分别加入等量的大豆种子萌发1、5、9天后的蛋白质制备液;
Ⅲ.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:　 。
(4)大豆细胞中含量最多的化合物是　　　　　　 　　,其在大豆种子萌发过程中的存在形式主要是　　　　　　　　,判断理由是　 　 。
【答案】 (1)先增加,然后保持相对稳定　下降　上升
(2)都下降　黑暗条件下无光合作用并且细胞呼吸消耗有机物
(3)①与双缩脲试剂作用产生紫色反应　②错误。更正:先加双缩脲试剂A液1 mL,混合均匀后,再加入双缩脲试剂B液4滴　错误。更正:不加热直接观察溶液颜色变化　③1、2、3号试管中紫色依次加深
(4)水　自由水　萌发的大豆种子代谢旺盛,自由水含量增多
【解析】 (2)由于培养条件是黑暗,萌发的种子和幼苗都不能进行光合作用制造有机物,而自身所含有的有机物会因为呼吸消耗而逐渐下降,因此如果在同样条件下继续培养,三种曲线的最终变化趋势都是下降。
(3)①实验原理:蛋白质与双缩脲试剂作用产生紫色反应,其颜色深浅与蛋白质含量成正比。②实验步骤存在两个错误:双缩脲试剂的使用方法是先加双缩脲试剂A液(质量浓度为
0.1 g/mL的氢氧化钠溶液)1 mL,混合均匀后,再滴加双缩脲试剂B液(质量浓度为
0.01 g/mL的硫酸铜溶液)4滴;双缩脲试剂与蛋白质反应不需要进行水浴加热,直接观察即可。③实验结果:据图可知,随着时间的延长,大豆种子和幼苗中蛋白质含量逐渐升高,3支试管分别加入等量的大豆种子萌发1、5、9天后的蛋白质制备液,蛋白质含量增加,因此1、2、3号试管中紫色依次加深。
(4)大豆细胞中含量最多的化合物是水,萌发的大豆种子代谢旺盛,自由水含量增多,在大豆种子萌发的过程中,水主要以自由水的形式存在。第2讲　细胞中的元素、无机物、糖类和脂质
(时间:30分钟)
1.(2025·福建福州联考)细胞中的元素和化合物是细胞完成生命活动的物质基础。下列有关叙述错误的是(　　)
A.几丁质是一种可用于废水处理的多糖
B.各种细胞中都含有磷脂,合成磷脂需要N、P等元素的参与
C.人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞兴奋性降低,可能引发肌肉抽搐
D.组成细胞的元素中C、O、H、N的含量最多,与组成细胞的化合物有关
【答案】 C
【解析】 人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞兴奋性降低,最终引发肌肉酸痛、无力等,机体缺Ca2+可能引发肌肉抽搐。
2.(2025·浙江杭州模拟)下列关于细胞中无机物的叙述错误的是(　　)
A.人体缺Fe2+会患贫血症,说明无机盐对维持细胞的酸碱平衡非常重要
B.水进入细胞,可以和其他物质结合,有利于提高生物的抗逆性
C.植物体内水分具有参与营养物质和代谢废物运输的功能
D.水在常温下维持液体状态与氢键的不断断裂和形成有关
【答案】 A
【解析】 人体缺Fe2+会导致贫血症,这是因为Fe2+是血红蛋白(血红素)的重要成分,而非与维持酸碱平衡相关。
3.(2025·陕西咸阳模拟)几丁质是一种非还原性多糖,基本单位是N-乙酰葡糖胺(化学式为C8H15NO6),广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。下列叙述错误的是(　　)
A.几丁质是以碳链为基本骨架的生物大分子物质
B.构成糖原、纤维素和几丁质等多糖的单体相同
C.斐林试剂无法检测生物组织中是否含有几丁质
D.由几丁质构成的昆虫外骨骼有支持、保护和减少水分散失等作用
【答案】 B
【解析】 几丁质是由N-乙酰葡糖胺聚合形成的大分子化合物,是以碳链为基本骨架的生物大分子物质;构成糖原、纤维素的单体是葡萄糖,而构成几丁质的单体是N-乙酰葡糖胺;几丁质是一种非还原性多糖,不能与斐林试剂反应,因此斐林试剂无法检测生物组织中是否含有几丁质;几丁质是一种多糖,广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中,有支持、保护和减少水分散失等作用。
4.(2025·湖北武汉模拟)将某种植物的根系浸泡在KNO3、NaCl、CaCl2三种单一盐溶液中时,植物均出现生长异常甚至死亡的现象。即使盐溶液浓度较低,植物生长也异常。若将上述任意两种或三种盐类混合使用后,植物恢复生长。下列叙述错误的是(　　)
A.大田生产时建议使用复合肥或有机肥
B.上述植物生长异常不是由盐溶液的浓度引起的
C.单一盐会使细胞内的蛋白质发生变性导致植物死亡
D.混合使用补充了细胞中某些重要化合物所需的离子
【答案】 C
【解析】 由题干信息“若将上述任意两种或三种盐类混合使用后,植物恢复生长”,可知大田生产时建议使用复合肥或有机肥;由题干信息“即使盐溶液浓度较低,植物生长也异常”,说明题述植物生长异常不是由盐溶液的浓度引起的;由题干信息无法得出单一盐会使细胞内的蛋白质发生变性导致植物死亡的结论;若将题述任意两种或三种盐类混合使用后,植物恢复生长,推测混合使用补充了细胞中某些重要化合物所需的离子。
5.(2025·广西河池二模)百香果富含多种维生素和矿物质,其中,维生素C含量较高,它参与细胞内的多种代谢反应。下列有关细胞中化合物的叙述,正确的是(　　)
A.百香果细胞中含量最多的化合物是水,它是细胞内良好的溶剂
B.细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在,如百香果中的钙、铁等
C.百香果中的维生素C是一种能为细胞提供能量的有机物
D.糖类是细胞内重要的能源物质,百香果中的蔗糖可被人体细胞直接吸收利用
【答案】 A
【解析】 细胞中的无机盐大多数以离子形式存在;维生素C参与细胞内的多种代谢反应,但不能为细胞提供能量;蔗糖不能被人体细胞直接吸收利用,需要被酶水解产生单糖后,才能被人体细胞所吸收。
6.(2025·山西吕梁期末)荞面碗托是一种山西特色传统面食,营养物质丰富。下列叙述正确的是(　　)
A.荞麦中的微量元素在细胞中含量很少,作用也很微小
B.碗托中的淀粉、脂肪、蛋白质彻底氧化分解后,产物都是二氧化碳和水
C.维生素E是一种脂溶性维生素,可有效促进肠道对钙、磷的吸收
D.炒熟的碗托中的蛋白质可以和双缩脲试剂发生紫色反应
【答案】 D
【解析】 荞麦中的微量元素在细胞中含量虽然很少,但作用很大;蛋白质中除了含有C、H、O,还含有N等,蛋白质彻底氧化分解,除了二氧化碳和水,还含有尿素等;维生素D能够有效促进肠道对磷和钙的吸收;炒熟的碗托中的蛋白质含有肽键,可以和双缩脲试剂发生紫色反应。
7.(2025·河南郑州模拟)下列有关细胞中脂肪的叙述错误的是(　　)
A.苏丹Ⅲ染液可以将细胞中的脂肪颗粒染成橘黄色
B.运动时,脂肪大量转化为糖类后再进行供能
C.和糖类相比,脂肪的氢含量高,而氧含量低
D.除供能外,脂肪还有缓冲、减压和保温等作用
【答案】 B
【解析】 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。
8.(2025·陕西咸阳三模)俗话说“春雨贵如油”“地里缺肥庄稼荒”,水和无机盐在农业生产中有着重要作用。下列叙述错误的是(　　)
A.种子萌发时结合水与自由水的比值减小,细胞代谢增强
B.一株水稻中新长叶片细胞比老叶细胞的自由水含量高
C.将田里的秸秆充分燃烧后的灰烬主要是秸秆中的无机盐
D.庄稼缺镁会因胡萝卜素的合成受阻而影响其光合作用
【答案】 D
【解析】 Mg是构成叶绿素的元素,庄稼缺镁会因叶绿素的合成受阻而影响其光合作用。
9.(2025·宁夏银川一模)“五谷宜为养,失豆则不良”,大豆中含有丰富的蛋白质、不饱和脂肪酸、钙、钾、维生素等,是健康、营养、均衡膳食的重要组成部分。下列相关叙述正确的是(　　)
A.植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温下呈液态
B.钙、钾在维持渗透压和提供能量等方面有重要作用
C.谷类细胞中含有丰富的多糖,如淀粉、糖原、纤维素
D.大豆煮熟后蛋白质变性,肽键断裂,有利于消化吸收
【答案】 A
【解析】 钙、钾不能为细胞提供能量;糖原属于动物细胞内的多糖,植物细胞内的多糖包括淀粉和纤维素;大豆煮熟后蛋白质变性,蛋白质的空间结构改变,但肽键没有断裂。
10.(2025·湖南长沙期中)为了研究在大豆种子萌发和生长过程中糖类和蛋白质的相互关系,某研究小组在25 ℃、黑暗、无菌、湿润的条件下进行实验,然后测定在不同时间种子和幼苗中相关物质的含量,结果如图所示:
(1)在观察时间内,图中可溶性糖含量的变化是　　　　　 　　　。总糖含量变化是　　　　　　　　,蛋白质含量的变化是　　　　　 　　　。
(2)如果在同样条件下继续培养,预测图中曲线的最终变化趋势是　　　 　　　　　,其原因是　 　 。
(3)在上述定量测定之前,进行了蛋白质含量变化的预实验,请填充实验原理;判断实验步骤中画波浪线部分是否正确,若不正确,请更正错误之处;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。
Ⅰ.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;
Ⅱ.取3支试管,编号1、2、3,分别加入等量的大豆种子萌发1、5、9天后的蛋白质制备液;
Ⅲ.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:　 。
(4)大豆细胞中含量最多的化合物是　　　　　　 　　,其在大豆种子萌发过程中的存在形式主要是　　　　　　　　,判断理由是　 　 。
【答案】 (1)先增加,然后保持相对稳定　下降　上升
(2)都下降　黑暗条件下无光合作用并且细胞呼吸消耗有机物
(3)①与双缩脲试剂作用产生紫色反应　②错误。更正:先加双缩脲试剂A液1 mL,混合均匀后,再加入双缩脲试剂B液4滴　错误。更正:不加热直接观察溶液颜色变化　③1、2、3号试管中紫色依次加深
(4)水　自由水　萌发的大豆种子代谢旺盛,自由水含量增多
【解析】 (2)由于培养条件是黑暗,萌发的种子和幼苗都不能进行光合作用制造有机物,而自身所含有的有机物会因为呼吸消耗而逐渐下降,因此如果在同样条件下继续培养,三种曲线的最终变化趋势都是下降。
(3)①实验原理:蛋白质与双缩脲试剂作用产生紫色反应,其颜色深浅与蛋白质含量成正比。②实验步骤存在两个错误:双缩脲试剂的使用方法是先加双缩脲试剂A液(质量浓度为
0.1 g/mL的氢氧化钠溶液)1 mL,混合均匀后,再滴加双缩脲试剂B液(质量浓度为
0.01 g/mL的硫酸铜溶液)4滴;双缩脲试剂与蛋白质反应不需要进行水浴加热,直接观察即可。③实验结果:据图可知,随着时间的延长,大豆种子和幼苗中蛋白质含量逐渐升高,3支试管分别加入等量的大豆种子萌发1、5、9天后的蛋白质制备液,蛋白质含量增加,因此1、2、3号试管中紫色依次加深。
(4)大豆细胞中含量最多的化合物是水,萌发的大豆种子代谢旺盛,自由水含量增多,在大豆种子萌发的过程中,水主要以自由水的形式存在。第2讲　细胞中的元素、无机物、糖类和脂质
课标 要求 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.指出水大约占细胞质量的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.概述糖类有多种类型,它们既是细胞的重要结构成分,又是生命活动的重要能源物质。 5.举例说出不同种类的脂质对维持细胞结构和功能有重要作用。 6.活动:检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质。
考情 分析 1.组成细胞的元素、水和无机盐 2025·云南卷,1;2025·浙江1月选考,2;2024·重庆卷,2;2024·贵州卷,1;2024·新课标卷,2
2.糖类和脂质 2025·甘肃卷,2;2024·甘肃卷,1;2024·新课标卷,1;2023·北京卷,1;2023·重庆卷,2;2023·福建卷,1
3.检测糖类、脂肪和蛋白质 2025·广东卷,2;2025·四川卷,5;2025·安徽卷,4;2025·甘肃卷,2
考点一　细胞中的元素和化合物、无机物
1.组成细胞的元素
(1)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系。
(2)组成细胞的元素的来源、分类和存在形式。
提醒　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,但Pb不是必需元素。
2.细胞中的化合物
1.(必修1 P16思考·讨论拓展)玉米细胞和人体细胞干重中含量较多的四种元素都是C、H、O、N,这是因为 　　　　　　　　　。
但玉米细胞中的元素含量大小关系为O>C>H>N,而在人体细胞中的元素含量大小关系为C>O>N>H,这是因为 　　　　　　　　　。
3.细胞中的水
(1)水的性质。
(2)细胞中水的存在形式和功能。
(3)自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系。
4.细胞中的无机盐
2.(必修1 P22旁栏思考拓展)摄入过多的食盐会导致高血压及其他心脑血管疾病,但也不能不摄入或摄入食盐过少,原因是 　 。
【判断正误】
(1)(2025·北京卷,1)饮食中元素种类越多所含能量越高。(　　)
(2)(2023·湖南卷,1)帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数高于C元素。(　　)
(3)(2023·全国乙卷,2)氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素。(　　)
(4)(2020·江苏卷,1)自由水是生化反应的介质,不直接参与生化反应。(　　)
(5)(2020·江苏卷,1)无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与有机物的合成。(　　)
考向1　结合组成细胞的元素和无机物,考查生命观念
1.(2025·云南卷,1)化学元素含量对生命活动十分重要。下列说法错误的是(　　)
A.植物缺镁导致叶绿素合成减少
B.哺乳动物缺钙会出现抽搐症状
C.人体缺铁导致镰状细胞贫血症
D.人体缺碘导致甲状腺激素合成减少
常考无机盐的功能
2.(2024·新课标卷,2)干旱缺水条件下,植物可通过减小气孔开度减少水分散失。下列叙述错误的是(　　)
A.叶片萎蔫时叶片中脱落酸的含量会降低
B.干旱缺水时进入叶肉细胞的CO2会减少
C.植物细胞失水时胞内结合水与自由水比值增大
D.干旱缺水不利于植物对营养物质的吸收和运输
多角度解读细胞中的水
考向2　围绕无机盐的相关实验,考查科学思维
3.(2025·福建福州月考)适宜温度和光照下,在缺少某无机盐的“完全培养液”中培养水稻幼苗,植物叶片显出缺绿症状,当补充镁盐时,培养一段时间后,上述症状消失。下列有关叙述错误的是(　　)
A.补充镁盐后该幼苗叶肉细胞内NADPH的合成速率降低
B.该实验说明Mg是构成水稻幼苗叶绿素分子的必需元素
C.该实验说明无机盐对于维持生物体的生命活动有重要意义
D.该实验的对照组可用含该无机盐的完全培养液培养水稻幼苗
验证某种元素的生理功能
(1)实验设计。
①对照组:植物+完全培养液→正常生长。
②实验组:
(2)实验成功关键。
①实验中应保证实验材料的统一性,即材料的种类、生长状况应一致等。
②实验组加入X的目的是使实验组前后对照,以增强说服力。
考点二　细胞中的糖类和脂质
1.细胞中的糖类
提醒　(1)糖类并非都是能源物质,如核糖、脱氧核糖等不参与氧化分解提供能量。
(2)单糖不经过消化可直接被细胞吸收,二糖一般需经过消化水解成单糖后才能被吸收(蔗糖可被植物细胞直接吸收)。多糖也必须经过消化水解成单糖后才能被吸收。
1.(必修1 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,原因是米饭和馒头等主食富含　　　　,　　　　经消化分解后可生成　　　　　　。
2.(必修1 P24图23拓展)多糖中的淀粉、糖原、纤维素有相同的组成单位,功能却相差很大,其原因是三种多糖的组成单位葡萄糖　　　　　　不同,形成了不同的　　　　　　,从而使其各自的　　　　不同。
2.细胞中的脂质
提醒　(1)磷脂是所有细胞必不可少的脂质,脂肪不参与生物膜的构成。
(2)脂质中只有脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。
3.(必修1 P26正文楷体字)构成脂肪的脂肪酸的种类和分子长短不相同,若脂肪酸长链中的碳原子之间都以单键连接,则为　　 　　　　,若脂肪酸长链中碳原子之间存在双键,则为　　　　　　。植物脂肪大多数含有　　　　　　　　,在室温时呈　　　　,而大多数动物脂肪含有　　　　　　,室温时呈　　　　。
4.(必修1 P27概念检测)磷脂是　　　　　　(填“真核细胞”“原核细胞”或“所有细胞”)必不可少的脂质。
3.细胞中糖类与脂质的关系
【判断正误】
(1)(2025·北京卷,1)饮食中用糖代替脂肪即可控制体重。(　　)
(2)(2025·河北卷,3)多糖、蛋白质和固醇可参与组成细胞结构。(　　)
(3)(2025·重庆卷,3改编)能量胶不含脂肪是因为它不能为机体提供能量。(　　)
(4)(2024·新课标卷,1)大豆中的脂肪和磷脂均含有碳、氢、氧、磷4种元素。(　　)
(5)(2024·湖南卷,1)耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸。(　　)
考向3　结合糖类、脂质的种类和作用,考查生命观念
4.(2025·河南郑州联考)纱布是一种常用的包扎伤口的敷料,其主要成分是纤维素,它能吸收从伤口流出的血液,但阻止血液外流的效果有限。现在市场上有一种由几丁质[(C8H13NO5)n]加工而成的包扎伤口的敷料,可以阻止血液继续流出并启动凝血。下列叙述正确的是(　　)
A.两种包扎伤口的敷料燃烧的终产物均为CO2和H2O
B.两种包扎伤口的敷料被相关酶彻底水解后的产物均为葡萄糖
C.纤维素是植物细胞壁的主要成分,不能为其他生物供能
D.几丁质独特的化学组成和结构使伤口敷料具有凝血的功效
5.(2025·吉林长春模拟)一项研究发现,除了降低胆固醇、保持大脑健康和改善心理健康状况外,较高水平的不饱和脂肪酸Omega3和Omega6也有助于预防癌症。下列相关叙述中正确的是(　　)
A.脂肪酸在人体内可以参与构成脂肪、磷脂和核苷酸
B.胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输
C.不饱和脂肪酸的碳原子之间全是单键
D.大多数动物脂肪富含不饱和脂肪酸,多食用一些动物脂肪可以预防癌症
考向4　围绕糖类和脂质的相互转化,考查科学思维
6.(2025·甘肃白银三模)脂肪(甘油三酯)可以氧化分解,其彻底分解后的产物为CO2和水,同时合成大量ATP。脂肪细胞中的甘油三酯和脂肪酸循环如图所示,已知血浆游离脂肪酸水平升高时,会通过提高血浆酮体水平减少甘油三酯的分解。下列相关说法正确的是(　　)
A.相比于糖类,相同质量的脂肪彻底氧化分解所消耗的氧气更少,产生的ATP更多
B.已知长时间运动时脂肪供能比例会提高,糖的消耗降低,这样会导致高血糖,对健康不利
C.通过题图信息可知,在脂肪细胞中脂肪与糖类之间可以相互转化
D.血浆中脂肪酸含量的稳定存在负反馈调节
7.(2025·山东济南阶段练习)油菜种子在形成和萌发过程中糖类和脂肪的变化曲线如图。下列分析正确的是(　　)
A.种子形成过程中,曲线交点表示可溶性糖与脂肪的相互转化处于动态平衡
B.种子萌发时脂肪转变为可溶性糖,说明所有细胞中的脂肪均可以大量转化为糖
C.种子萌发过程中细胞代谢增强,细胞中自由水的相对含量上升
D.种子萌发初期,有机物的总量减少,有机物的种类也减少
考点三　活动:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.还原糖的检测
提醒　葡萄糖、果糖、半乳糖、麦芽糖和乳糖等是还原糖,可以用斐林试剂检测。蔗糖和所有的多糖都不具有还原性,不能与斐林试剂发生反应。
2.脂肪的检测
(1)检测原理:脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色。
(2)检测步骤。
3.蛋白质的检测
【判断正误】
(1)(2025·四川卷,5)向土豆匀浆中加入一定量的碘液后,溶液会呈蓝色。(　　)
(2)(2025·黑吉辽内蒙古卷,11)用斐林试剂检测梨汁中的还原糖时,需要加热后才能呈现砖红色。(　　)
(3)(2025·安徽卷,4)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。(　　)
(4)(2025·安徽卷,4)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。(　　)
(5)(2024·江苏卷,3)鉴定脂肪时,子叶临时切片先用体积分数为50%的乙醇浸泡,再用苏丹Ⅲ染液染色。(　　)
(6)(2023·海南卷,2改编)蛋白质彻底水解的产物可与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应。(　　)
【情境·思维·深析】
1.蛋白质检测时,为什么先加双缩脲试剂A液再加双缩脲试剂B液 双缩脲试剂B液为什么不能过量
2.为什么利用斐林试剂的甲液、乙液和蒸馏水也能检测蛋白质
3.现有两瓶没有标记的糖尿病患者(尿液中含有一定量葡萄糖)和肾小球肾炎患者(尿液中含有一定量蛋白质)的尿液样品,如何进行区分
考向5　围绕检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的原理和方法,考查生命观念
8.(2025·广东卷,2)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
9.(2025·湖南常德期中)植物的种子中储存足够量的有机物是其萌发的必要条件。下列叙述错误的是(　　)
A.玉米种子中含有丰富的糖类,向其组织样液中加入碘液可变蓝
B.发芽的大麦粒中含有丰富的麦芽糖,可与斐林试剂在水浴条件下反应生成砖红色沉淀
C.观察花生种子中的脂肪颗粒时,用苏丹Ⅲ染液染色后还需用体积分数为95%的酒精溶液洗去浮色
D.向大豆种子的组织样液中依次加入双缩脲试剂的A液和B液,溶液颜色会变成紫色
糖类、脂肪和蛋白质检测的两个易错点
(1)无颜色变化≠无色:进行物质检测时,有些化学试剂本身带有颜色,将其加入含有某些化合物的试管中,若不呈现特定颜色反应,表明试管中不含被检测物质,但不可说成“试管中无色”,此时试管中可显示化学试剂本身颜色(如斐林试剂原本为蓝色等)。
(2)能与双缩脲试剂呈现紫色反应的化合物不一定是蛋白质:凡是具有两个或两个以上肽键的化合物均可以与双缩脲试剂呈现紫色反应。
1.(2025·陕晋青宁卷,1)佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内某种元素缺乏有关。该元素还可以(　　)
A.参与构成叶绿素
B.用于诱导原生质体融合
C.辅助血红蛋白携氧
D.参与构成甲状腺激素
2.(2025·甘肃卷,2)马铃薯是世界第四大主粮作物。甘肃“定西马铃薯”是中国国家地理标志产品,富含淀粉等营养物质。下列叙述正确的是(　　)
A.淀粉是含有C、H、O、N等元素的一类多糖
B.淀粉水解液中加入斐林试剂立刻呈现砖红色
C.淀粉水解为葡萄糖和果糖后可以被人体吸收
D.食用过多淀粉类食物可使人体脂肪含量增加
3.(2025·贵州卷,1)2025年我国将健康体重管理行动纳入健康中国行动。科学管理体重需注意合理膳食、适量运动等。下列叙述错误的是(　　)
A.糖类可在体内转化为脂肪,长期糖摄入超标可能导致肥胖
B.食物中搭配奶制品和大豆制品等,可补充人体的必需氨基酸
C.纤维素难以被人体消化吸收,科学减重期间应减少膳食纤维的摄入
D.无机盐对维持人体细胞渗透压有重要作用,大量出汗需适量补充水和无机盐
4.(2024·贵州卷,1)种子萌发形成幼苗离不开糖类等能源物质,也离不开水和无机盐。下列叙述正确的是(　　)
A.种子吸收的水与多糖等物质结合后,水仍具有溶解性
B.种子萌发过程中糖类含量逐渐下降,有机物种类不变
C.幼苗细胞中的无机盐可参与细胞构建,水不参与
D.幼苗中的水可参与形成NADPH,也可参与形成NADH
5.(2024·重庆卷,2)下表据《中国膳食指南》得到女性3种营养元素每天推荐摄入量,据表推测,下列叙述错误的是(　　)
　　　　　元素 摄入量年龄段 钙/ (mg/d) 铁/ (mg/d) 碘/ (μg/d)
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而缺钙第2讲　细胞中的元素、无机物、糖类和脂质
(时间:30分钟)
1.(2025·福建福州联考)细胞中的元素和化合物是细胞完成生命活动的物质基础。下列有关叙述错误的是(　　)
A.几丁质是一种可用于废水处理的多糖
B.各种细胞中都含有磷脂,合成磷脂需要N、P等元素的参与
C.人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞兴奋性降低,可能引发肌肉抽搐
D.组成细胞的元素中C、O、H、N的含量最多,与组成细胞的化合物有关
2.(2025·浙江杭州模拟)下列关于细胞中无机物的叙述错误的是(　　)
A.人体缺Fe2+会患贫血症,说明无机盐对维持细胞的酸碱平衡非常重要
B.水进入细胞,可以和其他物质结合,有利于提高生物的抗逆性
C.植物体内水分具有参与营养物质和代谢废物运输的功能
D.水在常温下维持液体状态与氢键的不断断裂和形成有关
3.(2025·陕西咸阳模拟)几丁质是一种非还原性多糖,基本单位是N乙酰葡糖胺(化学式为C8H15NO6),广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。下列叙述错误的是(　　)
A.几丁质是以碳链为基本骨架的生物大分子物质
B.构成糖原、纤维素和几丁质等多糖的单体相同
C.斐林试剂无法检测生物组织中是否含有几丁质
D.由几丁质构成的昆虫外骨骼有支持、保护和减少水分散失等作用
4.(2025·湖北武汉模拟)将某种植物的根系浸泡在KNO3、NaCl、CaCl2三种单一盐溶液中时,植物均出现生长异常甚至死亡的现象。即使盐溶液浓度较低,植物生长也异常。若将上述任意两种或三种盐类混合使用后,植物恢复生长。下列叙述错误的是(　　)
A.大田生产时建议使用复合肥或有机肥
B.上述植物生长异常不是由盐溶液的浓度引起的
C.单一盐会使细胞内的蛋白质发生变性导致植物死亡
D.混合使用补充了细胞中某些重要化合物所需的离子
5.(2025·广西河池二模)百香果富含多种维生素和矿物质,其中,维生素C含量较高,它参与细胞内的多种代谢反应。下列有关细胞中化合物的叙述,正确的是(　　)
A.百香果细胞中含量最多的化合物是水,它是细胞内良好的溶剂
B.细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在,如百香果中的钙、铁等
C.百香果中的维生素C是一种能为细胞提供能量的有机物
D.糖类是细胞内重要的能源物质,百香果中的蔗糖可被人体细胞直接吸收利用
6.(2025·山西吕梁期末)荞面碗托是一种山西特色传统面食,营养物质丰富。下列叙述正确的是(　　)
A.荞麦中的微量元素在细胞中含量很少,作用也很微小
B.碗托中的淀粉、脂肪、蛋白质彻底氧化分解后,产物都是二氧化碳和水
C.维生素E是一种脂溶性维生素,可有效促进肠道对钙、磷的吸收
D.炒熟的碗托中的蛋白质可以和双缩脲试剂发生紫色反应
7.(2025·河南郑州模拟)下列有关细胞中脂肪的叙述错误的是(　　)
A.苏丹Ⅲ染液可以将细胞中的脂肪颗粒染成橘黄色
B.运动时,脂肪大量转化为糖类后再进行供能
C.和糖类相比,脂肪的氢含量高,而氧含量低
D.除供能外,脂肪还有缓冲、减压和保温等作用
8.(2025·陕西咸阳三模)俗话说“春雨贵如油”“地里缺肥庄稼荒”,水和无机盐在农业生产中有着重要作用。下列叙述错误的是(　　)
A.种子萌发时结合水与自由水的比值减小,细胞代谢增强
B.一株水稻中新长叶片细胞比老叶细胞的自由水含量高
C.将田里的秸秆充分燃烧后的灰烬主要是秸秆中的无机盐
D.庄稼缺镁会因胡萝卜素的合成受阻而影响其光合作用
9.(2025·宁夏银川一模)“五谷宜为养,失豆则不良”,大豆中含有丰富的蛋白质、不饱和脂肪酸、钙、钾、维生素等,是健康、营养、均衡膳食的重要组成部分。下列相关叙述正确的是(　　)
A.植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温下呈液态
B.钙、钾在维持渗透压和提供能量等方面有重要作用
C.谷类细胞中含有丰富的多糖,如淀粉、糖原、纤维素
D.大豆煮熟后蛋白质变性,肽键断裂,有利于消化吸收
10.(2025·湖南长沙期中)为了研究在大豆种子萌发和生长过程中糖类和蛋白质的相互关系,某研究小组在25 ℃、黑暗、无菌、湿润的条件下进行实验,然后测定在不同时间种子和幼苗中相关物质的含量,结果如图所示:
(1)在观察时间内,图中可溶性糖含量的变化是　　　　　　　　　　　　　　。总糖含量变化是　　　　　,蛋白质含量的变化是　　　 　。
(2)如果在同样条件下继续培养,预测图中曲线的最终变化趋势是　　　　　 　　,其原因是　 。
(3)在上述定量测定之前,进行了蛋白质含量变化的预实验,请填充实验原理;判断实验步骤中画波浪线部分是否正确,若不正确,请更正错误之处;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。
Ⅰ.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;
Ⅱ.取3支试管,编号1、2、3,分别加入等量的大豆种子萌发1、5、9天后的蛋白质制备液;
Ⅲ.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:　 。
(4)大豆细胞中含量最多的化合物是　 ,其在大豆种子萌发过程中的存在形式主要是　　　 　　　　　,判断理由是　
　　　　　　　　 　。 (共71张PPT)
第2讲　细胞中的元素、无机物、糖类和脂质
课标 要求 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.指出水大约占细胞质量的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.概述糖类有多种类型,它们既是细胞的重要结构成分,又是生命活动的重要能源物质。
5.举例说出不同种类的脂质对维持细胞结构和功能有重要作用。
6.活动:检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质。
考情 分析 1.组成细胞的元素、水和无机盐 2025·云南卷,1;2025·浙江1月选考,2;2024·重庆卷,
2;2024·贵州卷,1;2024·新课标卷,2
2.糖类和脂质 2025·甘肃卷,2;2024·甘肃卷,1;2024·新课标卷,1;
2023·北京卷,1;2023·重庆卷,2;2023·福建卷,1
3.检测糖类、脂肪和蛋白质 2025·广东卷,2;2025·四川卷,5;2025·安徽卷,4;
2025·甘肃卷,2
考点一
细胞中的元素和化合物、
无机物
1.组成细胞的元素
(1)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系。
必备知识·梳理
落实概念·夯实基础
统一
差异
(2)组成细胞的元素的来源、分类和存在形式。
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo
化合物
提醒　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,但Pb不是必需元素。
2.细胞中的化合物
水
无机盐
蛋白质
核酸
1.(必修1 P16思考·讨论拓展)玉米细胞和人体细胞干重中含量较多的四种元素都是C、H、O、N,这是因为
。但玉米细胞中的元素含量大小关系为O>C>H>N,而在人体细胞中的元素含量大小关系为C>O>N>H,这是因为
。
细读教材
组成玉米细胞和人体细胞的主要成分都是糖
类、脂质和蛋白质等,这些物质含有C、H、O,蛋白质中还含有大量的N
玉米细胞中含糖较多,人体细胞中含蛋白
质较多
3.细胞中的水
(1)水的性质。
(2)细胞中水的存在形式和功能。
细胞结构
生物化学反应
液体环境
(3)自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系。
旺盛
差
弱
增强
4.细胞中的无机盐
离子
复杂
化合物
生命
活动
主动
2.(必修1 P22旁栏思考拓展)摄入过多的食盐会导致高血压及其他心脑血管疾病,但也不能不摄入或摄入食盐过少,原因是
。
细读教材
NaCl在人体中发挥重要的作
用,不摄入或摄入食盐过少有可能导致细胞外液渗透压过低,容易引发低钠
血症等
【判断正误】
(1)(2025·北京卷,1)饮食中元素种类越多所含能量越高。(　　)
×
【提示】 饮食中的能量主要取决于有机物(糖类、脂肪、蛋白质)的含量,而非元素种类的多少。
(2)(2023·湖南卷,1)帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数高于C元素。
(　　)
×
【提示】 帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数低于C元素。
(3)(2023·全国乙卷,2)氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素。
(　　)
√
(4)(2020·江苏卷,1)自由水是生化反应的介质,不直接参与生化反应。
(　　)
×
【提示】 自由水是生化反应的介质,有些自由水还直接作为反应物参与生物化学反应,如有氧呼吸。
(5)(2020·江苏卷,1)无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与有机物的合成。
(　　)
×
【提示】 无机盐能参与维持细胞的酸碱平衡,也能参与有机物的合成,如Mg2+参与构成叶绿素。
考向1　结合组成细胞的元素和无机物,考查生命观念
1.(2025·云南卷,1)化学元素含量对生命活动十分重要。下列说法错误的是
(　　)
A.植物缺镁导致叶绿素合成减少
B.哺乳动物缺钙会出现抽搐症状
C.人体缺铁导致镰状细胞贫血症
D.人体缺碘导致甲状腺激素合成减少
C
核心考向·突破
把握方向·训练到位
【解析】 镁是叶绿素的组成元素,植物缺镁会导致叶绿素合成减少;哺乳动物血液中Ca2+含量过低会出现抽搐症状;人体缺铁会导致缺铁性贫血,而镰状细胞贫血症是基因突变导致血红蛋白结构异常引起的;碘是合成甲状腺激素的原料,人体缺碘会使甲状腺激素合成减少。
常考无机盐的功能
归纳总结
2.(2024·新课标卷,2)干旱缺水条件下,植物可通过减小气孔开度减少水分散失。下列叙述错误的是(　　)
A.叶片萎蔫时叶片中脱落酸的含量会降低
B.干旱缺水时进入叶肉细胞的CO2会减少
C.植物细胞失水时胞内结合水与自由水比值增大
D.干旱缺水不利于植物对营养物质的吸收和运输
A
【解析】 叶片萎蔫时,叶片中的脱落酸(ABA)含量会增加,达到一定程度叶片可能会脱落;干旱缺水时,植物气孔开度减小,吸收的CO2会减少,植物的光合速率会降低;植物细胞失水时主要失去自由水,自由水含量下降,结合水与自由水比值会增大;缺水会影响植物体内各种需要水分参与的生理反应,植物对营养物质的吸收和运输往往需要水分参与,干旱缺水不利于该过程。
多角度解读细胞中的水
归纳总结
考向2　围绕无机盐的相关实验,考查科学思维
3.(2025·福建福州月考)适宜温度和光照下,在缺少某无机盐的“完全培养液”中培养水稻幼苗,植物叶片显出缺绿症状,当补充镁盐时,培养一段时间后,上述症状消失。下列有关叙述错误的是(　　)
A.补充镁盐后该幼苗叶肉细胞内NADPH的合成速率降低
B.该实验说明Mg是构成水稻幼苗叶绿素分子的必需元素
C.该实验说明无机盐对于维持生物体的生命活动有重要意义
D.该实验的对照组可用含该无机盐的完全培养液培养水稻幼苗
A
【解析】 补充镁盐后该幼苗叶片缺绿症状消失,说明叶绿素含量增加了,则叶肉细胞光反应产生NADPH的速率将增加。
验证某种元素的生理功能
(1)实验设计。
①对照组:植物+完全培养液→正常生长。
②实验组:
方法技巧
(2)实验成功关键。
①实验中应保证实验材料的统一性,即材料的种类、生长状况应一致等。
②实验组加入X的目的是使实验组前后对照,以增强说服力。
方法技巧
考点二
细胞中的糖类和脂质
1.细胞中的糖类
必备知识·梳理
落实概念·夯实基础
C、H、O
麦芽糖
糖原
麦芽糖
纤维素
糖原
葡萄糖
淀粉
提醒　(1)糖类并非都是能源物质,如核糖、脱氧核糖等不参与氧化分解提供能量。
(2)单糖不经过消化可直接被细胞吸收,二糖一般需经过消化水解成单糖后才能被吸收(蔗糖可被植物细胞直接吸收)。多糖也必须经过消化水解成单糖后才能被吸收。
1.(必修1 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,原因是米饭和馒头等主食富含 , 经消化分解后可生成 。
2.(必修1 P24图2-3拓展)多糖中的淀粉、糖原、纤维素有相同的组成单位,功能却相差很大,其原因是三种多糖的组成单位葡萄糖 不同,形成了不同的 ,从而使其各自的 不同。
细读教材
葡萄糖
连接方式
空间结构
功能
淀粉
淀粉
2.细胞中的脂质
C、H、O
脂肪酸
甘油
储能
保
缓冲
减压
C、H、O,还含有P甚至N
甘油
脂肪酸
磷酸
细胞膜
细胞器膜
C、H、O
动物细胞膜
血液中脂质的运输
生殖器官的发育
生殖细胞的形成
钙和磷
温
提醒　(1)磷脂是所有细胞必不可少的脂质,脂肪不参与生物膜的构成。
(2)脂质中只有脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。
3.(必修1 P26正文楷体字)构成脂肪的脂肪酸的种类和分子长短不相同,若脂肪酸长链中的碳原子之间都以单键连接,则为 ,若脂肪酸长链中碳原子之间存在双键,则为 。植物脂肪大多数含有
,在室温时呈 ,而大多数动物脂肪含有 ,室温时呈 。
4.(必修1 P27概念检测)磷脂是 (填“真核细胞”“原核细胞”或“所有细胞”)必不可少的脂质。
细读教材
饱和脂肪酸
不饱和脂肪酸
不饱和脂肪酸
液态
饱和脂肪酸
所有细胞
固态
3.细胞中糖类与脂质的关系
脂肪
供能不足
【判断正误】
(1)(2025·北京卷,1)饮食中用糖代替脂肪即可控制体重。(　　)
×
【提示】 糖类和脂肪均可供能,但脂肪储能更高。若糖摄入过多,过量糖会转化为脂肪。
(2)(2025·河北卷,3)多糖、蛋白质和固醇可参与组成细胞结构。(　　)
√
【提示】 脂肪可供能,但脂肪供能慢。
(3)(2025·重庆卷,3改编)能量胶不含脂肪是因为它不能为机体提供能量。
(　　)
×
(4)(2024·新课标卷,1)大豆中的脂肪和磷脂均含有碳、氢、氧、磷4种元素。
(　　)
×
【提示】 脂肪的组成元素只有碳、氢、氧。
(5)(2024·湖南卷,1)耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸。(　　)
×
【提示】 饱和脂肪酸的熔点较高,容易凝固,耐极端低温细菌的膜脂富含不饱和脂肪酸。
考向3　结合糖类、脂质的种类和作用,考查生命观念
4.(2025·河南郑州联考)纱布是一种常用的包扎伤口的敷料,其主要成分是纤维素,它能吸收从伤口流出的血液,但阻止血液外流的效果有限。现在市场上有一种由几丁质[(C8H13NO5)n]加工而成的包扎伤口的敷料,可以阻止血液继续流出并启动凝血。下列叙述正确的是(　　)
A.两种包扎伤口的敷料燃烧的终产物均为CO2和H2O
B.两种包扎伤口的敷料被相关酶彻底水解后的产物均为葡萄糖
C.纤维素是植物细胞壁的主要成分,不能为其他生物供能
D.几丁质独特的化学组成和结构使伤口敷料具有凝血的功效
核心考向·突破
把握方向·训练到位
D
【解析】 纤维素由C、H、O组成,燃烧终产物为CO2和H2O;几丁质含N元素[化学式为(C8H13NO5)n],燃烧时会产生氮氧化物,终产物不是只有CO2和H2O;纤维素水解产物为葡萄糖,但几丁质属于多糖,水解产物为N-乙酰葡糖胺,而非葡萄糖;纤维素是植物细胞壁的主要成分,但某些微生物(如分解纤维素的细菌)可通过纤维素酶将其水解为葡萄糖并供能。
5.(2025·吉林长春模拟)一项研究发现,除了降低胆固醇、保持大脑健康和改善心理健康状况外,较高水平的不饱和脂肪酸Omega-3和Omega-6也有助于预防癌症。下列相关叙述中正确的是(　　)
A.脂肪酸在人体内可以参与构成脂肪、磷脂和核苷酸
B.胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输
C.不饱和脂肪酸的碳原子之间全是单键
D.大多数动物脂肪富含不饱和脂肪酸,多食用一些动物脂肪可以预防癌症
B
【解析】 脂肪酸参与构成脂肪和磷脂,但核苷酸由五碳糖、磷酸和含氮碱基组成,不含脂肪酸;不饱和脂肪酸的碳链中含有双键,若全为单键则为饱和脂肪酸;动物脂肪富含饱和脂肪酸,而题目中预防癌症的是不饱和脂肪酸。
考向4　围绕糖类和脂质的相互转化,考查科学思维
6.(2025·甘肃白银三模)脂肪(甘油三酯)可以氧化分解,其彻底分解后的产物为CO2和水,同时合成大量ATP。脂肪细胞中的甘油三酯和脂肪酸循环如图所示,已知血浆游离脂肪酸水平升高时,会通过提高血浆酮体水平减少甘油三酯的分解。下列相关说法正确的是(　　)
A.相比于糖类,相同质量的脂肪彻底氧化分解所消耗的
氧气更少,产生的ATP更多
B.已知长时间运动时脂肪供能比例会提高,糖的消耗
降低,这样会导致高血糖,对健康不利
C.通过题图信息可知,在脂肪细胞中脂肪与糖类之间可以相互转化
D.血浆中脂肪酸含量的稳定存在负反馈调节
D
【解析】 相比于糖类,脂肪中氢的含量更高,氧的含量更低,所以相同质量的脂肪彻底氧化分解时消耗的氧气更多,产生的ATP也更多;长时间运动时脂肪供能比例提高,糖的消耗降低,但机体存在血糖平衡调节机制,一般不会导致高血糖;从题图信息可知,脂肪细胞中糖类可以转化为脂肪,但不能看到脂肪转化为糖类,所以不能得出脂肪细胞中脂肪与糖类之间可以相互转化的结论;已知血浆游离脂肪酸水平升高时,会通过提高血浆酮体水平减少甘油三酯的分解,从而使血浆中脂肪酸含量保持相对稳定,这体现了负反馈调节。
7.(2025·山东济南阶段练习)油菜种子在形成和萌发过程中糖类和脂肪的变化曲线如图。下列分析正确的是(　　)
A.种子形成过程中,曲线交点表示可溶性糖与脂肪的相互转化处于动态平衡
B.种子萌发时脂肪转变为可溶性糖,说明所有细胞中的脂肪均可以大量转化为糖
C.种子萌发过程中细胞代谢增强,细胞中自由水的相对含量上升
D.种子萌发初期,有机物的总量减少,有机物的种类也减少
C
【解析】 图中在交点处,种子干重中脂肪和可溶性糖含量相等,随后可溶性糖含量减少,脂肪含量增加,说明可溶性糖可能大量转化成脂肪,所以二者之间的转化速率不处于动态平衡;种子萌发时脂肪转变为可溶性糖,但不能说明所有细胞中的脂肪均可以大量转化为糖,且脂肪是不能大量转化为糖类的;由于种子萌发初期不能进行光合作用,细胞呼吸等代谢活动消耗有机物,导致有机物总量减少,同时细胞代谢会产生多种中间产物,使有机物种类增多。
考点三
活动:检测生物组织中的
糖类、脂肪和蛋白质
实验基础·整合
落实基础·训练到位
1.还原糖的检测
砖红色
还原糖
砖
还原糖
红色
沉淀
提醒　葡萄糖、果糖、半乳糖、麦芽糖和乳糖等是还原糖,可以用斐林试剂检测。蔗糖和所有的多糖都不具有还原性,不能与斐林试剂发生反应。
2.脂肪的检测
(1)检测原理:脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色。
(2)检测步骤。
苏丹Ⅲ
50%的酒精
3.蛋白质的检测
双缩脲试剂
紫色
紫色
【判断正误】
(1)(2025·四川卷,5)向土豆匀浆中加入一定量的碘液后,溶液会呈蓝色。
(　　)
(2)(2025·黑吉辽内蒙古卷,11)用斐林试剂检测梨汁中的还原糖时,需要加热后才能呈现砖红色。(　　)
√
√
(3)(2025·安徽卷,4)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。(　　)
×
【提示】 双缩脲试剂用于检测蛋白质,其反应原理是与蛋白质中的肽键发生反应,生成紫色络合物,这是一个化学反应,而不是吸附作用。
(4)(2025·安徽卷,4)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。(　　)
×
【提示】 苏丹Ⅲ染液可与花生子叶中的脂肪结合,属于物理作用,并没有发生化学反应。
(5)(2024·江苏卷,3)鉴定脂肪时,子叶临时切片先用体积分数为50%的乙醇浸泡,再用苏丹Ⅲ染液染色。(　　)
×
【提示】 鉴定脂肪时,子叶临时切片先用苏丹Ⅲ染液染色,然后用体积分数为50%的乙醇洗去浮色。
(6)(2023·海南卷,2改编)蛋白质彻底水解的产物可与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应。(　　)
×
【提示】 蛋白质彻底水解的产物为氨基酸,不能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应。
【情境·思维·深析】
1.蛋白质检测时,为什么先加双缩脲试剂A液再加双缩脲试剂B液 双缩脲试剂B液为什么不能过量
【提示】 蛋白质中的肽键在碱性条件下能与Cu2+生成紫色络合物,所以先加双缩脲试剂A液营造碱性环境,后加双缩脲试剂B液提供Cu2+。双缩脲试剂B液的量不能过多,因为过多的双缩脲试剂B液会与双缩脲试剂A液反应生成Cu(OH)2,使溶液呈蓝色,进而掩盖实验生成的紫色。
2.为什么利用斐林试剂的甲液、乙液和蒸馏水也能检测蛋白质
【提示】 斐林试剂的甲液、乙液的成分分别与双缩脲试剂的A液、B液相同,只是斐林试剂的乙液的质量浓度比双缩脲试剂B液的大,故只需将斐林试剂乙液用蒸馏水稀释即可。
3.现有两瓶没有标记的糖尿病患者(尿液中含有一定量葡萄糖)和肾小球肾炎患者(尿液中含有一定量蛋白质)的尿液样品,如何进行区分
【提示】 方法一:用斐林试剂对两瓶尿样进行检测,有砖红色沉淀生成的是糖尿病患者的尿样;没有砖红色沉淀生成的是肾小球肾炎患者的尿样。
方法二:用双缩脲试剂来检测,有紫色产生的是肾小球肾炎患者的尿样,另一瓶是糖尿病患者的尿样。
考向5　围绕检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的原理和方法,考查
生命观念
8.(2025·广东卷,2)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
核心考向·突破
把握方向·训练到位
C
【解析】 未经稀释的豆浆样液过于黏稠,易附着试管壁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;在常温下蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应;本实验能够前后自身对照,无须设置对照,若单独设置对照,可用蒸馏水加入双缩脲试剂;实验所用豆浆一般由实验容器存储,暴露在实验室环境下,为安全考虑,剩余豆浆不能饮用。
9.(2025·湖南常德期中)植物的种子中储存足够量的有机物是其萌发的必要条件。下列叙述错误的是(　　)
A.玉米种子中含有丰富的糖类,向其组织样液中加入碘液可变蓝
B.发芽的大麦粒中含有丰富的麦芽糖,可与斐林试剂在水浴条件下反应生成砖红色沉淀
C.观察花生种子中的脂肪颗粒时,用苏丹Ⅲ染液染色后还需用体积分数为95%的酒精溶液洗去浮色
D.向大豆种子的组织样液中依次加入双缩脲试剂的A液和B液,溶液颜色会变成紫色
C
【解析】 玉米种子中含有丰富的糖类,主要是淀粉,向其组织样液中加入碘液可变蓝;麦芽糖是还原糖,可与斐林试剂在水浴条件下反应生成砖红色沉淀;观察花生种子中的脂肪颗粒时,用苏丹Ⅲ染液染色后还需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色;大豆种子的组织样液中含有蛋白质,依次加入双缩脲试剂的A液和B液,溶液颜色会变成紫色。
糖类、脂肪和蛋白质检测的两个易错点
(1)无颜色变化≠无色:进行物质检测时,有些化学试剂本身带有颜色,将其加入含有某些化合物的试管中,若不呈现特定颜色反应,表明试管中不含被检测物质,但不可说成“试管中无色”,此时试管中可显示化学试剂本身颜色(如斐林试剂原本为蓝色等)。
(2)能与双缩脲试剂呈现紫色反应的化合物不一定是蛋白质:凡是具有两个或两个以上肽键的化合物均可以与双缩脲试剂呈现紫色反应。
归纳总结
演练真题·感悟高考
1.(2025·陕晋青宁卷,1)佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内某种元素缺乏有关。该元素还可以(　　)
A.参与构成叶绿素
B.用于诱导原生质体融合
C.辅助血红蛋白携氧
D.参与构成甲状腺激素
B
【解析】 佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内钙元素缺乏有关,叶绿素的核心元素是Mg,钙元素不参与叶绿素构成;在植物体细胞杂交技术中,高Ca2+—高pH融合法是诱导植物原生质体融合的其中一种方法,与钙元素有关;血红蛋白含铁元素,负责携氧,与钙元素无关;甲状腺激素含碘元素,钙元素不参与其构成。
2.(2025·甘肃卷,2)马铃薯是世界第四大主粮作物。甘肃“定西马铃薯”是中国国家地理标志产品,富含淀粉等营养物质。下列叙述正确的是(　　)
A.淀粉是含有C、H、O、N等元素的一类多糖
B.淀粉水解液中加入斐林试剂立刻呈现砖红色
C.淀粉水解为葡萄糖和果糖后可以被人体吸收
D.食用过多淀粉类食物可使人体脂肪含量增加
D
【解析】 淀粉作为多糖,其组成元素只有C、H、O,并不含N;淀粉水解液中含有葡萄糖,葡萄糖是还原糖,但使用斐林试剂检测还原糖时,需要水浴加热才能出现砖红色沉淀;淀粉水解的最终产物是葡萄糖,而不是葡萄糖和果糖;淀粉在人体内可以转化为葡萄糖,当人体摄入过多的淀粉类食物,葡萄糖会在体内进一步转化为脂肪等物质储存起来,从而使人体脂肪含量增加。
3.(2025·贵州卷,1)2025年我国将健康体重管理行动纳入健康中国行动。科学管理体重需注意合理膳食、适量运动等。下列叙述错误的是(　　)
A.糖类可在体内转化为脂肪,长期糖摄入超标可能导致肥胖
B.食物中搭配奶制品和大豆制品等,可补充人体的必需氨基酸
C.纤维素难以被人体消化吸收,科学减重期间应减少膳食纤维的摄入
D.无机盐对维持人体细胞渗透压有重要作用,大量出汗需适量补充水和
无机盐
C
【解析】 纤维素虽无法被人体消化,但能促进肠道蠕动,增加饱腹感,减少热量摄入,科学减重期间应适当摄入而非减少。
4.(2024·贵州卷,1)种子萌发形成幼苗离不开糖类等能源物质,也离不开水和无机盐。下列叙述正确的是(　　)
A.种子吸收的水与多糖等物质结合后,水仍具有溶解性
B.种子萌发过程中糖类含量逐渐下降,有机物种类不变
C.幼苗细胞中的无机盐可参与细胞构建,水不参与
D.幼苗中的水可参与形成NADPH,也可参与形成NADH
D
【解析】 种子吸收的水与多糖等物质结合后,这部分水形成结合水,失去了溶解性;种子萌发过程中糖类含量逐渐下降,有机物种类增加;水也参与细胞构成,如结合水是细胞结构的重要组成部分;幼苗中的水可参与光合作用形成NADPH,也可在有氧呼吸第二阶段与丙酮酸生成NADH。
5.(2024·重庆卷,2)下表据《中国膳食指南》得到女性3种营养元素每天推荐摄入量,据表推测,下列叙述错误的是(　　)
　　　　　元素 摄入量 年龄段 钙/(mg/d) 铁/(mg/d) 碘/(μg/d)
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
C
【解析】 由表格数据可知,婴儿每天碘的推荐摄入量为115 μg,成人(未孕)为120 μg,相差不大,但成人的体重远高于婴儿,所以以单位体重计,婴儿对碘的需求高于成人;铁是血红素的重要成分,由表格数据可知,孕中期铁的推荐摄入量高于未孕,由此推测孕中期胎儿发育加快,孕妇的新陈代谢加快,与孕前期相比,孕中期女性对氧的需求量升高;大量元素主要有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,由表格数据可知对25岁与65岁女性,钙的推荐摄入量均为800 mg/d;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。
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