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(共69张PPT)
[课标要求]　1.说明有些生物体只有一个细胞，而有的由很多细胞构成，这些细胞形态和功能多样，但都具有相似的基本结构。2.描述原核细胞与真核细胞的最大区别是原核细胞没有由核膜包被的细胞核。3.活动：使用光学显微镜观察各种细胞。
1.细胞学说及其建立过程
(1)建立过程(连线)
(2)科学方法：细胞学说的建立运用了____________ (填“完全归纳法”或“不完全归纳法”)。
(3)细胞学说的基本内容和意义
不完全归纳法
动植物
相对独立
老细胞
①并不是所有新细胞都由老细胞分裂产生，如受精卵来源于精子和卵细胞的融合。②细胞学说的“未涉及”：未涉及病毒、原核细胞、真菌，未涉及生物或细胞间的差异性，也未涉及多样性。
2.细胞是最基本的生命系统
(1)生命活动离不开细胞
单个细胞
各种分化的细胞
活细胞
细胞代谢
细胞增殖与分化
(2)生命系统的结构层次
种群
群落
①草履虫等单细胞生物既属于_____层次，又属于_____层次，没有________________这三个结构层次。
②生命系统的层次中，可含“非生物成分”的有________________。
③病毒属于生物，但不属于生命系统的结构层次。
④地球上最早出现的生命形式是__________。
[教材边角]
(必修1 P6“旁栏思考”)一个分子或一个原子___(填“是”或“不是”)一个系统，它们_____ (填“是”或“不是”)生命系统，其理由是_________________________________________
_____________________。
细胞
个体
组织、器官、系统
生态系统、生物圈
单细胞生物
是
不是
一个分子或一个原子不能独立完成生命活动，
因此它们不是生命系统
(1)(2024·广东卷)电子显微镜的发明促进细胞学说的提出。( )
(2)(必修1 P5“科学方法”)细胞学说的建立利用了完全归纳法。( )
(3)(2023·广东卷)新细胞产生方式的发现是对细胞学说的修正。( )
(4)(2024·北京卷)北京动物园所有朱鹮构成的集合是一个种群。( )
(5)(必修1 P3～4“思考讨论”)耐格里用显微镜观察了多种植物分生区新细胞的形成，发现新细胞的产生是细胞分裂的结果。( )
(6)一株冷箭竹无系统层次，人体皮肤和迎春叶属于器官层次。( )
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×
√
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考向1　细胞学说和生命系统的结构层次
1.(2025·广东肇庆期末)细胞学说主要由施莱登和施旺两位科学家建立，被恩格斯列入19世纪自然科学的三大发现之一。下列有关细胞学说的叙述，错误的是(　　)
A.耐格里通过观察植物分生区发现新细胞的产生是细胞分裂的结果
B.细胞学说揭示了所有生物的统一性，从而阐明了生物界的统一性
C.细胞学说使人们对生物学的研究从器官、组织水平进入细胞水平
D.细胞学说的提出运用了不完全归纳法，其结论具有一定的局限性
解析　细胞学说揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性，B错误。
B
2.(2026·湖南长沙模拟)桃花水母被称为“水中大熊猫”。华盖木属于国家一级重点保护植物，对土质、湿度、温度等要求严苛，被称为“植物中的大熊猫”。下列相关叙述正确的是(　　)
A.桃花水母和华盖木结构和功能的基本单位均为细胞，体现了动物和植物的统一性
B.桃花水母和华盖木生命系统各个层次完全相同
C.一定区域内的桃花水母或华盖木构成一个群落
D.为了保护优良的生态环境，我们应该禁止一切经济开发建设
解析　　桃花水母和华盖木结构和功能的基本单位均为细胞，体现了植物和动物的统一性，A正确；华盖木生命系统的层次中没有系统层次，B错误；一定区域内的桃花水母或华盖木构成一个种群，C错误；为了保护优良的生态环境，我们应该实行可持续开发策略，而不是禁止一切经济开发建设，D错误。
A
考向2　病毒的结构及其与细胞的关系
3.(2022·海南卷)脊髓灰质炎病毒已被科学家人工合成。该人工合成病毒能够引发小鼠脊髓灰质炎，但其毒性比天然病毒小得多。下列有关叙述正确的是(　　)
A.该人工合成病毒的结构和功能与天然病毒的完全相同
B.该人工合成病毒和原核细胞都有细胞膜，无细胞核
C.该人工合成病毒和真核细胞都能进行细胞呼吸
D.该人工合成病毒、大肠杆菌和酵母菌都含有遗传物质
解析　据题干信息可知，人工合成的脊髓灰质炎病毒和天然病毒在结构和功能上存在差异，A错误；病毒不具有细胞结构，不能进行细胞呼吸，只能在宿主细胞中增殖，B、C错误；该人工合成病毒、大肠杆菌和酵母菌都含有遗传物质，D正确。
D
多角度融合病毒有关的知识
(1)生活方式：寄生。
(2)增殖场所：宿主细胞内。
(3)成分：主要由蛋白质和核酸组成。
(4)遗传物质：DNA或RNA。
(5)变异类型：基因突变(自然状态下)。
(6)分类(按寄主分)：细菌病毒、动物病毒、植物病毒。
1.识图并比较原核细胞与真核细胞
(1)图1属于________，图2属于_________。(填“原核细胞”或“真核细胞”)
(2)图1代表的细胞与图2代表的细胞最主要的区别是_____________________________
________，两类细胞共有的细胞器是______。
(3)图1蓝细菌细胞中无图2植物细胞中的⑥_______，但也能进行光合作用的原因是其细胞中含有_______________及光合作用所需的酶。
(4)图中属于自养生物细胞的是_________________，属于异养生物细胞的是_______细胞。
(5)上述细胞在基本结构上的统一性表现在_____________________________________
____________。
原核细胞
真核细胞
图1代表的细胞没有以核膜为界限
的细胞核
核糖体
叶绿体
藻蓝素和叶绿素
蓝细菌和植物细胞
大肠杆菌
都有细胞膜、细胞质、核糖体，都以DNA
为遗传物质
2.归纳总结原核细胞、真核细胞的差异
核膜
比较项目 原核细胞 真核细胞
最主要区别 无以_____为界限的细胞核 有以_____为界限的细胞核
细胞壁 主要成分为肽聚糖 植物细胞细胞壁的主要成分是_______和果胶；动物细胞无细胞壁；大多数真菌细胞壁的主要成分是几丁质
细胞质 有________，无其他细胞器 有核糖体和其他细胞器
细胞核 拟核，无核膜和核仁 有细胞核，有核膜和核仁
DNA存在形式 一般为环状DNA 核DNA与________结合形成染色体(质)
可遗传
变异类型 _________、
基因重组 基因突变、基因重组和染色体变异
细胞分裂 一般为________ 有丝分裂、无丝分裂、减数分裂
共性 都有相似的________________；遗传物质都是_______；都有核糖体
核膜
纤维素
核糖体
蛋白质
基因突变
二分裂
细胞膜、细胞质
DNA
3.连线常见的原核生物与真核生物
[教材边角]
(必修1 P12“拓展应用”)支原体可能是最小、最简单的单细胞生物。与细菌的细胞结构的区别是支原体没有_______。
细胞壁
(1)(2024·湖北卷)硝化细菌没有中心体，因而不能进行细胞分裂。( )
(2)(必修1 P11“图1 6”)蓝细菌和大肠杆菌都没有细胞核和染色体，但有一个大型链状DNA分子位于拟核。( )
(3)(必修1 P12“概念检测”)原核细胞是单细胞生物，真核生物既有单细胞生物也有多细胞生物。( )
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山东黄河三角洲国家级自然保护区是中国暖温带保存最完整、最广阔、最年轻的湿地生态系统，自然保护区内柽红柳绿、芦花飞舞，物种资源极为丰富，是全球最大的东方白鹳繁殖地。以下是湿地中常见的几种单细胞生物，结合生物学知识回答以下问题：
(1)图中细胞中都有的细胞结构是______________________(至少写出2个)，都以DNA为遗传物质，这体现了细胞的________(填“统一性”或“多样性”)。
答案　细胞膜、细胞质、核糖体(任写2个)　统一性
(2)若要证明支原体是原核生物而酵母菌是真核生物，实验操作方法是_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
答案　利用显微镜观察是否具有以核膜为界限的细胞核
(3)临床上常用青霉素治疗由细菌引起的肺炎，青霉素通过干扰细菌细胞壁的合成导致细菌裂解，从而达到杀菌的目的，________(填“能”或“不能”)用青霉素治疗支原体肺炎，原因是______________________________________________
____________________________________________________________________。
答案　不能　支原体没有细胞壁，青霉素对它不起作用
(4)请从分子水平上分析：上述细胞多样性的直接原因和根本原因是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
动植物体同一个体的细胞形态、结构和功能不相同的原因是_________________。
答案　直接原因是构成细胞的蛋白质分子结构不同；根本原因是不同个体的细胞中含有不同的DNA(遗传物质)　基因的选择性表达
(5)从进化视角看，真核细胞是由原核细胞进化来的，为什么？
提示：真核细胞结构复杂，功能更加复杂、高效、有序，比原核细胞高等。根据由低等到高等，由简单到复杂的进化规律，真核细胞是由原核细胞进化来的。
拓展提升　细胞多样性与统一性的分析
(1)细胞多样性的“两个”原因
(2)细胞统一性的“五个”表现
考向1　原核细胞、原核生物与细胞的多样性
1.(2025·甘肃卷)地达菜又称地木耳，是由念珠蓝细菌形成的胶质群体。关于地达菜的细胞，下列叙述错误的是(　　)
A.没有叶绿体，但是能够进行光合作用
B.没有中心体，细胞不会进行有丝分裂
C.含有核糖体，能合成细胞所需蛋白质
D.有细胞骨架，有助于维持细胞的形态
D
解析　念珠蓝细菌没有叶绿体，但含有叶绿素和藻蓝素，能够进行光合作用，A正确；中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中，念珠蓝细菌是原核生物，没有中心体，原核细胞进行二分裂，而不是有丝分裂，有丝分裂是真核细胞的分裂方式，B正确；原核细胞含有核糖体，核糖体是合成蛋白质的场所，所以能合成细胞所需蛋白质，C正确；细胞骨架是真核细胞中由蛋白质纤维组成的网架结构，原核细胞没有细胞骨架，D错误。
2.某实验室的四种微生物标签损坏，科研人员对四种微生物进行了研究：①有染色体和多种细胞器；②细胞壁主要成分是肽聚糖；③只有蛋白质和核酸两种组成成分；④有核糖体，能进行光合作用，但没有叶绿体。下列对应的叙述中错误的是(　　)
A.有①特征的生物可能是酵母菌
B.有②特征的生物都是自养生物
C.有③特征的生物最可能是病毒
D.有②和④特征的肯定属于原核生物
解析　①有染色体和多种细胞器，是真核生物，可能是酵母菌，A正确；②细胞壁主要成分是肽聚糖，故②是原核生物，原核生物中的多数种类是营寄生或腐生生活的异养生物，B错误；③只有蛋白质和核酸两种组成成分，最可能是病毒，C正确；②为原核生物，④有核糖体，能进行光合作用，但没有叶绿体，是能进行光合作用的自养原核生物，D正确。
B
有关原核生物的3个“不一定”
(1)能进行光合作用的细胞不一定都含有叶绿体，如蓝细菌。
(2)能进行有氧呼吸的细胞不一定都含有线粒体，如蓝细菌和硝化细菌。
(3)名称中带“菌”字的不一定都是细菌：如酵母菌、霉菌(青霉、毛霉等)是真核生物，但“菌”字前带有“杆”“球”“螺旋”及“弧”字的一般都是细菌。
考向2　细胞的统一性
3.(2026·湖北十堰模拟)不论是真核细胞还是原核细胞，都含有DNA、RNA、蛋白质等大分子物质，且DNA是遗传信息的载体，蛋白质通常充当酶的角色，RNA是“二传手”，所有生物共用一套基本的遗传密码。这说明(　　)
A.生物界在细胞层次上具有高度的统一性
B.生物界在分子层次上具有高度的统一性
C.真核细胞、原核细胞的结构和功能相同
D.具有细胞结构的生物进化方向完全一致
解析　DNA、RNA、蛋白质等生物大分子是分子层次，A不符合题意，B符合题意；根据题干不能说明真核细胞、原核细胞的结构和功能相同，C不符合题意；根据题干不能说明具有细胞结构的生物进化方向完全一致，D不符合题意。
B
1.掌握显微镜的使用方法
(1)显微镜的使用方法
调焦
视野
中央
转换器
(2)显微镜的目镜与物镜特点
①目镜无螺纹，目镜越长，放大倍数_____，反之则放大倍数_____。
②物镜有螺纹，物镜越长，放大倍数_____，距装片距离_____。
2.显微镜的成像特点和物像移动规律
(1)成像特点
越小
越大
越大
越近
(2)物像移动规律
(3)物像转动规律
左上
方
(4)显微镜下视野分析
少
物像大小 细胞数目 视野亮度 与载玻片的距离 观察范围
高倍物镜 大 _________ 暗 _______ 小
低倍物镜 小 ______ 亮 _______ 大
近
多
远
1.“两步法”判断污物存在的位置
2.显微镜下结果观察异常情况分析
(1)视野模糊原因分析
①整个视野模糊——细准焦螺旋未调节好。
②视野一半清晰，一半模糊——观察材料有重叠，观察材料应薄而透明。
③有异物存在。
(2)调节视野亮度的操作
①观察染色标本或高倍镜观察——光线宜强。
②观察无色或未染色标本或低倍镜观察——光线宜弱。
③视野一半暗一半亮——应调反光镜。
考向　使用显微镜观察细胞
1.(2025·河南周口期末)下列关于显微镜的使用，说法错误的是(　　)
A.在透明纸上写上“p”字母，则在显微镜的视野中看到一个“d”字母
B.观察临时装片时，由低倍镜转换到高倍镜，视野亮度变亮，细胞数目增多
C.目镜选用10×，物镜选用40×，观察的物像被放大到400倍
D.当观察到的物像不清晰时，可以转动细准焦螺旋使物像更清晰
B
解析　显微镜成像是倒立的虚像，即上下相反，左右颠倒，若载玻片上有“p”字母，则视野中呈现“d”字母，A正确；由低倍镜转换到高倍镜，视野亮度变暗，视野中细胞数目减少，B错误；显微镜放大倍数是指物镜放大倍数与目镜放大倍数的乘积，目镜选用10×，物镜选用40×，观察的物像被放大到400倍，C正确；当观察到的物像不清晰时，可以转动细准焦螺旋，使物像更清晰，D正确。
2.(2026·四川眉山模拟)如图所示，图甲中①②表示目镜，③④表示物镜，⑤⑥表示物镜与装片之间的距离，乙和丙分别表示不同物镜下观察到的图像。下列叙述错误的是(　　)
D
A.若使物像放大倍数最小，图甲中的组合一般是①④⑥
B.把视野里的标本从图乙转为图丙时，应选用②③镜头，但绝不能提升镜筒
C.在10×10的放大倍数下看到64个细胞，而且在视野的直径上排成一行，则转换为10×40的放大倍数后，看到一行细胞数为16个，若这64个细胞充满视野，则能看到4个细胞
D.从图中的乙转为丙，操作顺序为：转动转换器→移动装片→调节细准焦螺旋和光圈，若将装片右移，则乙、丙中的物像左移，若使用相同的光圈和反光镜，则乙比丙亮
解析　①和②是目镜，③和④是物镜，①的放大倍数小于②，③的放大倍数大于④，⑤的放大倍数大于⑥，若使物像放大倍数最小，图甲中的组合一般是①④⑥，A正确。把视野里的标本从图乙转为图丙，是由低倍镜转换为高倍镜，应选用②③镜头，但绝不能提升镜筒，B正确。在10×10的放大倍数下看到64个细胞，而且在视野的直径上排成一行，则转换为10×40的放大倍数后，看到的一行细胞数为64÷4＝16(个)，若这64个细胞充满视野，则能看到64÷16＝4(个)细胞，C正确。从图乙转为图丙，正确的调节顺序：移动装片→转动转换器→调节光圈→转动细准焦螺旋；显微镜下观察到的是物体左右相反，上下颠倒的虚像，若将装片右移，则乙、丙中的物像左移；若使用相同的光圈和反光镜，则乙(低倍镜)比丙(高倍镜)亮，D错误。
放大倍数的变化与视野范围内细胞数量变化的规律
1.(2024·福建卷)幽门螺杆菌是一种定植在胃黏膜上皮细胞表面的细菌，可导致胃溃疡甚至胃癌的发生。下列叙述正确的是(　　)
A.幽门螺杆菌通过减数分裂进行繁殖
B.幽门螺杆菌导致的胃癌可遗传给后代
C.抗病毒药物无法治疗幽门螺杆菌感染
D.临床检测幽门螺杆菌前应口服抗生素以杀死杂菌
C
解析　幽门螺杆菌是细菌，细菌通过二分裂的方式进行繁殖，减数分裂是有性生殖生物在产生生殖细胞时进行的特殊分裂方式，A错误；幽门螺杆菌导致的胃癌是由于细菌感染引起的疾病，不是遗传病，不会遗传给后代，B错误；幽门螺杆菌是细菌，抗病毒药物是用于治疗病毒感染的，无法治疗幽门螺杆菌感染，C正确；临床检测幽门螺杆菌前口服抗生素会杀死幽门螺杆菌，影响检测结果，D错误。
2.(2024·全国甲卷)细胞是生物体结构和功能的基本单位。下列叙述正确的是(　　)
A.病毒通常是由蛋白质外壳和核酸构成的单细胞生物
B.原核生物因为没有线粒体所以都不能进行有氧呼吸
C.哺乳动物同一个体中细胞的染色体数目有可能不同
D.小麦根细胞吸收离子消耗的ATP主要由叶绿体产生
解析　病毒没有细胞结构，A错误；原核生物也可以进行有氧呼吸，原核细胞中含有与有氧呼吸相关的酶，B错误；哺乳动物同一个体中细胞的染色体数目有可能不同，如生殖细胞中染色体数目是体细胞的一半，C正确；小麦根细胞不含叶绿体，而线粒体是有氧呼吸的主要场所，小麦根细胞吸收离子消耗的ATP主要由线粒体产生，D错误。
C
3.(2024·河北卷)某病毒具有蛋白质外壳，其遗传物质的碱基含量如表所示，下列叙述正确的是(　　)
B
碱基种类 A C G T U
含量(%) 31.2 20.8 28.0 0 20.0
A.该病毒复制合成的互补链中G＋C含量为51.2%
B.病毒的遗传物质可能会引起宿主DNA变异
C.病毒增殖需要的蛋白质在自身核糖体合成
D.病毒基因的遗传符合分离定律
解析　由表可知，该病毒为RNA病毒，根据碱基互补配对原则可知，该病毒复制合成的互补链中G＋C含量与原RNA的含量一致，为48.8%，A错误；逆转录病毒经逆转录得到的DNA可能整合到宿主细胞的DNA上，引起宿主DNA变异，B正确；病毒增殖需要的蛋白质在宿主细胞的核糖体上合成，C错误；进行有性生殖的真核生物的细胞核基因遗传才遵循基因的分离定律，病毒基因的遗传不符合分离定律，D错误。
从细胞核的起源角度辨清真核细胞、
原核细胞与病毒
细胞核的起源学说有共营模型、自演化模型、病毒性真核生物起源模型等
材料一　共营模型——与现代产甲烷古菌类似的某些古菌，侵入并生活在类似于现代黏细菌的细菌体内，形成了早期的细胞核。古菌与真核生物在特定蛋白质(如组蛋白)基因的相似性被认为是支持以古菌为基础的细胞核起源理论的证据。
材料二　自演化模型——原真核细胞直接自细菌演化而来，并不需要通过内共生。证据有以下几点：一类专性好氧细菌——浮霉菌，它们具有清晰的胞内膜结构，细胞膜会向内凹陷，形成一个膜包围的核区，斯氏小梨形菌的核被单层的细胞质内膜包裹。
材料三　病毒性真核生物起源模型——病毒感染原核生物导致细胞核与其他真核生物特征的产生。证据是真核生物和病毒在大分子结构上存在一定相似性，如线性DNA链、mRNA的加帽，以及与蛋白质的紧密结合(病毒的外套膜类似于组蛋白)。该假说的其中一种观点认为，吞噬作用形成了早期的细胞“捕食者”，并随之演化出细胞核。另一种观点则认为，真核生物起源于受到痘病毒感染的古菌，因为现代痘病毒与真核生物的DNA聚合酶具有相似性。
角度1　真核细胞与原核细胞的关系
1.共营模型又称为内共生模型，类似于叶绿体和线粒体的起源假说——内共生学说。
(1)试说明古菌和真核生物的特定蛋白质(组蛋白)分别存在于什么部位(或结构)，________________________________。
答案　古菌的特定蛋白质(组蛋白)在细胞质基质中，真核生物的特定蛋白质(组蛋白)在细胞核中的染色质(或染色体)上
(2)“内共生起源学说”认为，原始真核生物吞噬了能进行有氧呼吸的原始细菌，这种细菌和原始真核生物共生，并在长期的共生中逐渐演化成线粒体。下列叙述不能作为该学说的证据的是(　　)
A.线粒体具备独立、完整的蛋白质合成系统
B.线粒体基因组与细菌基因组具有明显的相似性
C.与细菌相似，线粒体以分裂的方式进行增殖
D.线粒体的外膜和内膜在原始来源上是相同的
答案　D
2.根据材料二，试说明浮霉菌和斯氏小梨形菌的核膜与真核细胞核膜的区别：________________________________(至少两点)。
答案　①真核细胞核膜是双层膜结构；②真核细胞核膜具有核孔
角度2　病毒与细胞的关系
3.根据材料三，总结两点支持病毒性真核生物起源模型的证据？
提示：①真核生物和病毒在大分子结构上存在一定相似性，如线性DNA链、mRNA的加帽，以及与蛋白质的紧密结合(病毒的外套膜类似于组蛋白)；②现代痘病毒与真核生物的DNA聚合酶具有相似性。
A组　基础巩固
1.(2025·河北衡水三模)下列关于细胞学说的叙述，正确的是(　　)
A.魏尔肖提出“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”
B.施莱登和施旺认为除病毒外，动植物等生物由细胞构成
C.施莱登和施旺科学地观察了所有类型的动物和植物细胞
D.细胞学说揭示了植物细胞和动物细胞具有多样性和统一性
解析　魏尔肖提出“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”，认为细胞通过分裂产生新细胞，为细胞学说作了重要补充，A正确；施莱登和施旺并未提及病毒，B错误；施莱登和施旺并没有观察所有类型的动植物细胞，C错误；细胞学说揭示了动物和植物的统一性，并没有揭示多样性，D错误。
A
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2.(2026·河南新乡模拟)“草长莺飞二月天，拂堤杨柳醉春烟。”下列与其相关的生命系统结构层次的叙述，正确的是(　　)
A.黄莺具有与柳树一样的生命系统层次
B.柳树的结构层次中由器官直接构成个体
C.柳树生活的土壤不参与生态系统的组成
D.柳树和其他所有的植物共同构成了群落
解析　柳树属于植物，植物体的结构层次没有系统，由器官直接构成个体，A错误，B正确；生态系统包括所有生物及其生活的无机环境，柳树生活的土壤也参与生态系统的组成，C错误；在一定的自然区域内，所有的种群组成一个群落，柳树和其他所有的植物不能构成一个完整的生物群落，D错误。
B
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3.大熊猫拥有独特的中国文化象征意义，被称为“国宝”。通过一系列保护措施，野生大熊猫种群数量有所增加。下列相关叙述正确的是(　　)
A.种群是最基本的生命系统结构层次
B.大熊猫细胞中的化合物也是生命系统结构层次
C.大熊猫依靠单个细胞不能独立完成各项复杂的生命活动
D.一定区域内的所有大熊猫形成群落，不同群落集合形成生态系统
解析　最基本的生命系统结构层次是细胞，A错误；生命系统结构层次不包括化合物，B错误；大熊猫是多细胞生物，依靠单个细胞不能独立完成各项复杂的生命活动，C正确；一定区域内的所有生物形成群落，D错误。
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4.肺炎支原体是一种单细胞生物，寄生在人或家畜细胞，可以引发支原体肺炎。肺炎支原体中大型的DNA散布在细胞内各区域。下列关于肺炎支原体的说法，正确的是(　　)
A.肺炎支原体与病毒最大的差异是前者有细胞核
B.肺炎支原体与细菌均是异养生物
C.肺炎支原体与蓝细菌的相同之处是都有拟核
D.肺炎支原体的遗传物质是DNA
D
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解析　肺炎支原体是原核生物，没有细胞核；病毒无细胞结构，两者最大差异是有无细胞结构，A错误；肺炎支原体为寄生异养生物，但细菌不全为异养生物(如硝化细菌为自养生物)，B错误；蓝细菌有拟核区(无核膜包裹的DNA区域)，而题干提到支原体中大型的DNA“散布在细胞内各区域”，说明其未形成典型拟核结构，C错误；肺炎支原体是细胞生物，遗传物质为DNA，D正确。
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5.(2026·河北衡水月考)螺旋藻属于蓝细菌。下列关于螺旋藻的叙述，正确的是(　　)
A.螺旋藻与酵母菌一样，无以核膜为界限的细胞核，有拟核
B.螺旋藻细胞中含有DNA和RNA，RNA是遗传物质
C.螺旋藻与小球藻细胞中都有叶绿体，可进行光合作用
D.人体细胞和螺旋藻在细胞结构上既有差异性也有统一性
解析　螺旋藻属于原核生物，无以核膜为界限的细胞核，而酵母菌属于真核生物，有核膜包被的细胞核，A错误；螺旋藻细胞中含有DNA和RNA，DNA是遗传物质，B错误；螺旋藻属于蓝细菌，其细胞中没有叶绿体，但含有藻蓝素和叶绿素，可进行光合作用，C错误；人体细胞为真核细胞，蓝细菌为原核细胞，二者在结构上具有差异性，但二者都有细胞膜、细胞质、DNA和核糖体，因此二者在细胞结构上也有统一性，D正确。
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6.(2026·江西新余模拟)下列关于发菜和水绵的相关叙述错误的是(　　)
A.两者均含有叶绿素，都能进行光合作用
B.两者的遗传物质均为DNA，但遗传信息不同
C.两者均含有以磷脂双分子层为基础的生物膜系统
D.两者均含有核糖体、细胞壁，但细胞壁成分不同
解析　发菜含有叶绿素和藻蓝素，水绵含有叶绿体(其中含有叶绿素等光合色素)，两者都能进行光合作用，A正确；两者都有细胞结构，遗传物质均为DNA，但DNA碱基排列顺序不同，即遗传信息不同，B正确；水绵为真核生物，含有以细胞膜、核膜、细胞器膜等构成的生物膜系统，发菜为原核生物，只有细胞膜，不含生物膜系统，C错误；两者都有核糖体和细胞壁等细胞结构，水绵细胞壁主要成分为纤维素和果胶，发菜细胞壁主要成分为肽聚糖，D正确。
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7.近日，全国多地呼吸道感染高发，下表为诱发呼吸道感染“毒株”的有关信息，下列分析正确的是(　　)
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病原体 遗传物质
人偏肺病毒 RNA
肺炎支原体 DNA
人腺病毒 DNA
A.肺炎支原体细胞壁的主要成分是几丁质
B.肺炎支原体与人腺病毒的组成成分只含DNA和蛋白质
C.人偏肺病毒入侵人体后会导致巨噬细胞活动增强
D.以上“毒株”引起的呼吸道疾病可以用抗生素进行治疗
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解析　支原体没有细胞壁，A错误。肺炎支原体是原核生物，其细胞结构除了含有DNA和蛋白质外，还含有糖类、脂质、RNA等多种成分，B错误。人偏肺病毒入侵人体后会引起人体的免疫反应，导致巨噬细胞活动增强，C正确。抗生素主要针对细菌等原核生物，通过抑制细胞壁的合成发挥作用；病毒没有细胞结构，支原体没有细胞壁，抗生素对二者均不起作用，D错误。
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8.(2026·四川成都月考)约1亿年前固氮蓝细菌 UCYN A 与贝氏布拉藻(真核生物)形成稳定共生体，UCYN A逐渐失去独立生存能力，最终演化为贝氏布拉藻的特化细胞器——硝化质体。固氮蓝细菌UCYN A和贝氏布拉藻具有的共同点是(　　)
A.DNA的主要载体都是染色体 B.核糖体的形成均与核仁有关
C.都能通过有氧呼吸产生ATP D.光合作用均在叶绿体中进行
解析　蓝细菌(原核生物)无染色体，其DNA位于拟核区；贝氏布拉藻(真核生物)的DNA主要载体是染色体，A错误。蓝细菌无核仁，其核糖体形成与核仁无关；贝氏布拉藻的核糖体形成与核仁有关，B错误。蓝细菌通过细胞膜进行有氧呼吸，贝氏布拉藻通过线粒体进行有氧呼吸，两者均能产生ATP，C正确。蓝细菌无叶绿体，光合作用依赖细胞膜上的光合结构；贝氏布拉藻的光合作用在叶绿体中进行，D错误。
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C
B组　能力提升
9.(2025·北京顺义一模)一般认为只有真核生物能进行吞噬，近期发现一种能吞噬其他细胞的H菌，科学家将其归类为原核生物。支持以上判断的最关键证据是(　　)
A.体积微小 B.有环状DNA
C.无核膜 D.无线粒体
解析　原核细胞与真核细胞相比，最大的区别是原核细胞无以核膜为界限的细胞核(没有核膜、核仁和染色体)，H 菌若被归类为原核生物，无核膜这一特征是关键证据，C符合题意。
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C
10.用显微镜的一个目镜分别与4个物镜组合来观察某一细胞装片。当成像清晰时，每一物镜与载玻片的距离如图1所示。图2是在图1中d条件下观察到的视野。如果不调节光圈及反光镜，下列说法正确的是(　　)
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C
A.b条件下比d条件下看到的细胞数目多
B.a条件下视野的亮度比d条件下大
C.如果不移动载玻片，a条件下可能观察不到细胞
D.由d条件下转变为c条件下观察时，应先将装片向左方移动
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解析　物镜的镜头越长，其放大倍数越大，物镜与载玻片的距离越近，视野越暗，且显微镜的放大倍数越大，视野中观察到的细胞数目越少，因此b条件下比d条件下看到的细胞数目少，a条件下视野的亮度比d条件下小，A、B错误；a条件为高倍镜下的视野，看到的细胞数目较少，因此在该条件下可能观察不到细胞，C正确；由d条件转变为c条件下观察时，意味着将低倍镜换成了高倍镜，应先将观察的目标移到视野的中央，由于显微镜下观察到的是上下、左右都颠倒的像，图2细胞位于视野的右上方，因此要想将其移到视野的中央，还应向右上方移动，D错误。
11.(2025·山西太原二模)眼虫又名裸藻，是一种单细胞生物，其结构如图所示。下列有关眼虫的叙述，正确的是(　　)
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C
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A.与T2噬菌体的遗传物质相同，都能发生染色体变异
B.与酵母菌合成ATP的场所相同，均在线粒体中
C.与植物细胞的基因表达过程相同，进行转录和翻译
D.与蓝细菌结构相同，都属于生态系统的生产者
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解析　眼虫和T2噬菌体的遗传物质都是DNA，但T2噬菌体无染色体，A错误；酵母菌合成ATP的场所有线粒体、细胞质基质，眼虫合成ATP的场所有线粒体、细胞质基质、叶绿体，不完全相同，B错误；植物细胞的基因表达过程包括转录和翻译，与眼虫相同，C正确；眼虫为真核生物，与原核生物蓝细菌结构不同，含有叶绿体，可以吞噬有机颗粒，属于生态系统的生产者和消费者，D错误。
12.(11分)如图为蓝细菌和大肠杆菌的细胞结构模式图，回答下列问题：
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(1)初春的江水水域属于生命系统结构层次中的____________。图中属于原核细胞的是________(填字母)，此类细胞的DNA主要存在于________。
(2)图中的A含有与光合作用有关的色素，如______________，以及光合作用有关的酶，因此它能够进行光合作用制造有机物，是一类自养生物。若淡水水体中N、P元素过多，A和绿藻等会过量繁殖，会引起________。
(3)假设你在显微镜视野中观察到了如图所示的物像。
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①视野中最可能为气泡的是________。
②如果要看清楚A的上半部，应将载玻片向________移动。
③与低倍镜相比较，换用高倍镜后，视野的亮度变________。
答案　(1)生态系统　A、B　拟核　(2)叶绿素和藻蓝素　水华　(3)①B　②上　③暗
解析　(1)初春的江水水域有生物群落和无机环境，属于生命系统结构层次中的生态系统。图中A是蓝细菌，B是大肠杆菌，都属于原核细胞，此类细胞的DNA主要存在于拟核。(2)图中的A是蓝细菌，含有叶绿素和藻蓝素，以及光合作用有关的酶，因此它能够进行光合作用制造有机物，是一类自养生物。若淡水水体中N、P元素过多，A和绿藻等会过量繁殖，会引起水华。(3)①气泡是光亮的，里面只有空气，细胞是一个具有细胞膜、细胞核和细胞质的复杂结构，在光学显微镜下，通过调节焦距可以观察到细胞的不同层面，视野中最可能为气泡的是B。②显微镜下物像是倒立的，图中A位于视野的上方，如果要看清楚A的上半部，使用高倍镜之前必须要将载玻片往上方移动，即同向移动，才能将A移至视野的中央。③与低倍镜相比较，换用高倍镜后，视野变暗，同时视野变小，所观察到的细胞数目变少。
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12(共62张PPT)
[课标要求]　1.阐明蛋白质通常由20种氨基酸分子组成，它的功能取决于氨基酸序列及其形成的空间结构等，细胞的功能主要由蛋白质完成。2.概述核酸由核苷酸聚合而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子。3.说明生物大分子以碳链为基本骨架。
1.蛋白质的基本组成单位——氨基酸
(1)写出图中序号代表的结构名称：①为_____；②和④为____；③为_____。
(2)据图可知，氨基酸共有的元素是____________，有的还含有______等元素。
(3)比较图中几种氨基酸，写出氨基酸分子的结构通式：______________________。其特点是从数量上看，至少有一个_____和一个_____；从位置上看，都有一个氨基和一个羧基连接在____________上。
(4)由图可知，各种氨基酸的区别在于____的不同。组成人体蛋白质的氨基酸根据人体细胞能否合成，可以把这些氨基酸分为两类：人体细胞不能合成的是__________ (共8种)；人体细胞能合成的是____________(共13种)。
氨基
R基
羧基
C、H、O、N
S、Se
氨基
羧基
同一个碳原子
R基
必需氨基酸
非必需氨基酸
2.多肽的形成过程
几肽
(1)化合物的名称确定：一条多肽链由几个氨基酸分子构成就称为_____。
(2)H2O中各元素的来源：H来自________________，O来自_________。
(3)一条肽链上氨基数或羧基数的确定：一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，分别位于肽链的_____；其余的氨基(或羧基)在_____上。
—COOH和—NH2
—COOH
两端
R基
(4)假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条肽链或m条肽链，则：
肽链
数目 氨基
酸数 肽键
数目 脱去水
分子数 氨基
数目 羧基
数目 多肽(蛋白质)的
相对分子质量
1条 n ________ __________ 至少__个 至少__个 ______________________________
m条 n ___________ _____________ 至少__个 至少___个 _______________________________
n－1
n－1
1
1
an－18×(n－1)
n－m
n－m
m
m
an－18×(n－m)
3.蛋白质的结构和功能
(1)蛋白质的结构层次(以血红蛋白为例)
盘曲、折叠
一定的空
间结构
复杂的
空间结构
(2)蛋白质结构多样性的原因
种类
数目
排列顺序
空间结构
(3)连线蛋白质的功能和实例
[教材边角]
(1)(必修1 P32“与社会的联系”)熟鸡蛋更容易消化的原因是_____________________
______________________________________。
(2)(必修1 P31～32“正文”拓展)人正常血红蛋白的空间结构呈球状，由它参与组成的红细胞呈两面凹的圆盘状，如果血红蛋白某一处的谷氨酸被缬氨酸取代，就可能形成异常的血红蛋白。这样的血红蛋白可聚合成纤维状，性质也与正常血红蛋白有差异，由它参与组成的红细胞就会扭曲成镰刀状，运输氧的能力会大大削弱。结合镰状细胞贫血的致病原理说明蛋白质结构与功能的关系。
提示：每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构，如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，就可能会影响其功能。
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
√
×
(1)(2024·黑吉辽卷)钙调蛋白的合成场所是核糖体。( )
(2)(2023·湖北卷)蛋白质变性可导致部分肽键断裂。( )
(3)(2023·湖南卷)帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数高于C元素。( )
(4)(2022·湖南卷)胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中。( )
(5)(经典高考题)食物中的胶原蛋白可被人体直接吸收。( )
(6)(经典高考题)蛋白质是生物体内重要的贮能物质。( )
(7)蛋白质和DNA的组成元素都含有C、H、O、N，具有相同的空间结构。( )
×
×
×
×
×
肌红蛋白(Mb)由珠蛋白与正铁血红素辅基结合而成，可与氧可逆性结合形成MbO2(氧合肌红蛋白，图1所示)。Mb中的极性侧链基团几乎全部分布在分子的表面，而非极性的侧链基团被埋在分子内部。含有Fe2+的血红素辅基位于Mb内陷的疏水洞穴中，避免了Fe2+被氧化。图2为血红素的分子结构式。除去血红素的脱辅基肌红蛋白称为珠蛋白。回答下列问题：
(1)首先在细胞质中的________(填细胞器名称)上，氨基酸经过________(填方式)合成Mb的前体蛋白，经加工后形成珠蛋白。接着，血红素被插入到珠蛋白的多肽链中，形成有功能的Mb。
(2)珠蛋白是由153个氨基酸形成的一条肽链构成。结合图文推测，肌红蛋白中至少含有________个肽键，至少含有________个游离的羧基。研究发现，珠蛋白中含有5个丙氨酸(分子式为C3H7O2N)，分别位于第26、71、72、99、153位。若用有关的酶水解掉丙氨酸，得到的小分子肽有______种，肽键数量减少______。
(3)Mb和血红蛋白均具有储氧和放氧功能，是因为二者都具有内陷疏水洞穴中的________和相似的________。但二者执行功能时略有差异，从氨基酸水平分析，原因可能是__________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)核糖体　脱水缩合　(2)152　3　4　8　(3)血红素辅基　空间结构　二者所含氨基酸的种类、数目、排列顺序存在差异
拓展提升　蛋白质合成过程中的相关计算
(1)“公式法”计算蛋白质相对分子质量
①无二硫键时：蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－脱去的水分子数×18。
②有二硫键(—S—S—)时：蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－脱去的水分子数×18－二硫键数目×2。因为每形成一个二硫键脱去两个氢。
(2)“原子守恒法”计算蛋白质(多肽)中的原子数
在一个氨基酸中，若不考虑R基，至少含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。在脱水缩合形成多肽时，要失去部分氢原子和氧原子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。多肽链中的相关原子数量关系如下：
①碳原子数＝氨基酸的个数×2＋R基上的碳原子数。
②氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×2－二硫键数×2。
③氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数。
④氮原子数＝肽链数＋肽键数＋R基上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数。
注：由于R基上的碳原子数不容易确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数为突破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数较为简便。
(3)“去除法”解答多肽中除去氨基酸的有关计算
①若除去多肽内部的1个氨基酸，需水解2个肽键；若除去多肽一端的1个氨基酸，需水解1个肽键。
②每水解1个肽键，则需要1分子水参与，肽键数减少1个，生成物与原多肽相比氧原子增加1个，氢原子增加2个，氨基增加1个，羧基增加1个。
考向1　蛋白质的结构与功能
1.(2025·全国卷)蛋白质是结构和功能多样的生物大分子。下列叙述错误的是(　　)
A.二硫键的断裂不会改变蛋白质的空间结构
B.改变蛋白质的空间结构可能会影响其功能
C.用乙醇等有机溶剂处理可使蛋白质发生变性
D.利用蛋白质工程可获得氨基酸序列改变的蛋白质
A
解析　二硫键是连接不同半胱氨酸残基的化学键，属于蛋白质一级结构的一部分，若二硫键断裂，会破坏蛋白质的空间结构，导致其功能丧失，A错误；蛋白质的功能依赖其特定的空间结构，若空间结构改变(如高温、强酸强碱导致的变性)，其功能通常也会受到影响，B正确；乙醇等有机溶剂可破坏蛋白质分子中的氢键，导致其空间结构改变而变性，C正确；蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或合成一种新的蛋白质，因此利用蛋白质工程可获得氨基酸序列改变的蛋白质，D正确。
2.(2026·湖南长沙模拟)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的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　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；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，进而使得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的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。
D
明辨蛋白质的盐析、变性和水解
(1)盐析：是由溶解度的变化引起的，蛋白质的空间结构一般不发生变化。
(2)变性：是由于高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致的蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化，肽链变得松散，丧失了生物活性，但是肽键一般不断裂。
(3)水解：在蛋白酶等作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程相反。
考向2　有关蛋白质结构的计算规律
3.(2026·河南焦作月考)如图为由A、B、C三条链共81个氨基酸构成的胰岛素原，需切除C链才能成为有活性的胰岛素。下列相关叙述错误的是(　　)
C
A.C链的切除需要消耗2分子的水
B.胰岛素原中至少含有1个游离的氨基
C.参与构成该蛋白质分子的氨基酸共有81个羧基
D.有活性的胰岛素分子中含有2条肽链、49个肽键
解析　由题图可知，C链分别以肽键与A、B链相连(60和61号氨基酸、30和31号氨基酸之间为肽键相连)，C链的切除需要消耗2分子的水，A正确；由题图可知，胰岛素原有一条肽链，所以至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基，B正确；参与构成该蛋白质分子的氨基酸至少含有81个羧基，C错误；由题图分析可知，有活性的胰岛素分子是由51个氨基酸形成的2条肽链，形成49个肽键，D正确。
4.某多肽含20个氨基酸，其中天冬氨酸有4个，分别位于5、6、15、20位(如图所示)；肽酶X专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键，肽酶Y专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键。下列相关叙述正确的是(　　)
C
A.该20肽至少含有22个肽键
B.该20肽游离的氨基和羧基至少各为1个和8个
C.肽酶X完全作用后产生的多肽共含有氨基酸19个
D.肽酶Y完全作用后产生的多肽中氧原子数目比20肽多了4个
解析　由题图可知，该多肽有一条肽链，根据肽键数目＝氨基酸数目－肽链条数，故20肽含有肽键数目应是19个，A错误；该20肽含游离的氨基或羧基数目＝肽链条数＋R基中含有的氨基或羧基数，则该肽链游离的氨基数目至少为1个，由于每个天冬氨酸R基上含有1个羧基且天冬氨酸个数为4个，所以该肽链游离的羧基数目至少为5个，B错误；肽酶X专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键，完全作用后形成3条多肽链和1个氨基酸，则产生的多肽链中共含有19个氨基酸，C正确；肽酶Y专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键，肽酶Y完全作用该多肽链后，共断开4个肽键，其中的第5位和第20位天冬氨酸会脱离肽链，每断开一个肽键消耗1分子水而增加1个氧原子，故增加4个氧原子，又因为第5位和第20位天冬氨酸的脱离(每个天冬氨酸中含有4个氧原子)，共减少8个氧原子，所以肽酶Y完全作用后产生的多肽中，氧原子数目比20肽少8－4＝4(个)，D错误。
1.DNA和RNA的组成成分比较
2.核酸的功能与分布
蛋白质
拟核
核酸的初步水解的产物是核苷酸，脱氧核苷酸和核糖核苷酸分别是DNA和RNA的基本组成单位，彻底水解的产物是五碳糖、磷酸和含氮碱基。
排列顺序
3.核酸分子的多样性和特异性
(1)多样性：组成DNA分子的脱氧核苷酸虽然只有4种，但如果数量不限，在连成长链时，_________是极其多样的，所以DNA分子具有多样性。
(2)特异性：每个DNA分子的4种脱氧核苷酸的比例和排列顺序是特定的，其代表了特定的_________。
遗传信息
4.生物大分子以碳链为骨架
单糖、氨基酸、核苷酸
(1)组成多糖、蛋白质、核酸的基本单位分别是____________________，这些基本单位称为_____。生物大分子是由许多_____连接成的多聚体。
(2)碳原子与碳原子或其他原子通过______连接形成稳定的结构。
单体
单体
共价键
×
√
(1)补充某些特定的核酸，可以增强机体修复受损基因的能力。( )
(2)(经典高考题)DNA指纹技术运用了个体遗传信息的特异性。( )
(3)(经典高考题)人体细胞中储存遗传信息的物质是RNA。( )
(4)(必修1 P35“正文”)在构成细胞的化合物中，脂肪、多糖、蛋白质和核苷酸都是生物大分子。( )
(5)(必修1 P36“正文”)生物大分子和其单体都是以碳链为基本骨架的。( )
×
×
√
考向1　核酸的组成、结构与功能
1.(2024·北京卷)科学家证明“尼安德特人”是现代人的近亲，依据的是DNA的(　　)
A.元素组成 B.核苷酸种类
C.碱基序列 D.空间结构
解析　DNA的元素组成都是C、H、O、N、P，A不符合题意；DNA分子的核苷酸种类只有4种，B不符合题意；每种DNA的碱基序列不同，“尼安德特人”与现代人的DNA 碱基序列有相似部分，证明“尼安德特人”与现代人是近亲，C符合题意；DNA的空间结构都是规则的双螺旋结构，D不符合题意。
C
2.(2026·福建福州模拟)图甲是组成乙或丙的基本单位(单体)。下列相关叙述错误的是(　　)
A
A.甲中a为核糖或者脱氧核糖，b为腺苷
B.病毒中的核酸可能是乙，也可能是丙
C.人的神经细胞中含有甲的种类是8种
D.小麦根尖细胞遗传物质中，甲中的m有4种
解析　甲中a为核糖或者脱氧核糖，b为核苷酸，A错误；病毒只含有一种核酸，故病毒中的核酸可能是乙(DNA)，也可能是丙(RNA)，B正确；人的神经细胞含有DNA和RNA，因此含有4种核糖核苷酸和4种脱氧核苷酸，共8种核苷酸，C正确；小麦根尖细胞遗传物质是DNA，含有4种含氮碱基m(A、T、C、G)，D正确。
不同生物的核酸、核苷酸、碱基、五碳糖和遗传物质归纳
考向2　综合考查核酸、蛋白质间的关系
3.(经典高考题)生物体内的DNA常与蛋白质结合，以DNA—蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是(　　)
A.真核细胞染色体和染色质中都存在DNA—蛋白质复合物
B.真核细胞的核中有DNA—蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有
C.若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶
D.若复合物中正在进行RNA的合成，则该复合物中含有RNA聚合酶
B
解析　真核细胞的染色体和染色质都主要是由DNA和蛋白质组成的，都存在DNA—蛋白质复合物，A正确；原核细胞中没有以核膜为界限的细胞核，DNA裸露存在，不含染色体(质)，但是其DNA会在相关酶的催化下发生复制，DNA分子复制时会出现DNA—蛋白质复合物，B错误；DNA复制需要DNA聚合酶，若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能为DNA聚合酶，C正确；在DNA转录合成RNA时，需要有RNA聚合酶的参与，故该DNA—蛋白质复合物中含有RNA聚合酶，D正确。
考向3　以碳链为骨架的生物大分子
4.(2026·河南新乡模拟)生物大分子一般是指生物体内的分子量大于10 kd(千道尔顿)的物质，如蛋白质、核酸和多糖等，它们还可相互结合以复合大分子的形式存在。生物大分子的方向性指的是生物大分子中的单体分子在化学结构上存在某种方向性。下列说法正确的是(　　)
A.生物大分子是由许多不含碳链的单体连接成的多聚体，碳链为生物大分子的基本骨架
B.生物大分子是构成生命的基础物质，都在生物新陈代谢中发挥作用
C.蛋白质分子有氨基端→羧基端的方向性，单链核酸分子有5′→3′的方向性
D.组成淀粉和纤维素的基本单位不同导致功能出现差异
C
解析　生物大分子是由许多单体连接成的多聚体，每个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，因此生物大分子都是以碳链为基本骨架，A错误；生物大分子是构成生命的基础物质，不一定都在生物新陈代谢中发挥作用，如纤维素构成植物细胞细胞壁，不参与新陈代谢，B错误；蛋白质分子有氨基端→羧基端的方向性，单链核酸分子有5′→3′的方向性，C正确；淀粉和纤维素均属于多糖，其基本单位都是葡萄糖，D错误。
1.(2025·四川卷)真核细胞的核孔含有多种蛋白质，这些蛋白质的主要区别是(　　)
A.基本组成元素不同 B.单体连接方式不同
C.肽链空间结构不同 D.合成加工场所不同
解析　蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸的基本元素是C、H、O、N，真核细胞的核孔含有多种蛋白质，这些蛋白质的基本组成元素相同，A不符合题意；单体连接方式相同，均是氨基酸之间脱水缩合形成肽键连接，B不符合题意；不同的蛋白质功能不同，功能与结构相适应，因此这些蛋白质的肽链盘曲折叠形成的空间结构不同，C符合题意；真核生物核孔蛋白质均属于胞内蛋白，合成加工场所相同，均在核糖体，D不符合题意。
C
2.(2023·海南卷)科学家将编码天然蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕，使其表达出一种特殊的复合纤维蛋白，该复合纤维蛋白的韧性优于天然蚕丝蛋白。下列有关该复合纤维蛋白的叙述，正确的是(　　)
A.该蛋白的基本组成单位与天然蜘蛛丝蛋白的不同
B.该蛋白的肽链由氨基酸通过肽键连接而成
C.该蛋白彻底水解的产物可与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应
D.高温可改变该蛋白的化学组成，从而改变其韧性
解析　该蛋白的基本组成单位是氨基酸，与天然蜘蛛丝蛋白的基本单位相同，A错误；氨基酸是组成蛋白质的基本单位，该蛋白的肽链由氨基酸经过脱水缩合后通过肽键连接而成，B正确；该蛋白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，C错误；高温可改变该蛋白的空间结构，从而改变其韧性，但不会改变其化学组成，D错误。
B
3.(2021·江苏卷)核酸和蛋白质都是重要的生物大分子，下列相关叙述错误的是(　　)
A.组成元素都有C、H、O、N
B.细胞内合成新的分子时都需要模板
C.在细胞质和细胞核中都有分布
D.高温变性后降温都能缓慢复性
解析　核酸的组成元素为C、H、O、N、P，蛋白质的基本组成元素为C、H、O、N，故组成元素都有C、H、O、N，A正确；核酸和蛋白质的合成都需要模板，合成DNA以DNA分子的两条链为模板，合成RNA以DNA的一条链为模板，合成蛋白质以mRNA为模板，B正确；核酸和蛋白质在细胞质和细胞核中都有分布，DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中，C正确；DNA经高温变性后降温能缓慢复性，蛋白质经高温变性后，降温不能复性，D错误。
D
4.(2025·河北卷)下列对生物体有机物的相关叙述，错误的是(　　)
A.纤维素、淀粉酶和核酸的组成元素中都有C、H和O
B.糖原、蛋白质和脂肪都是由单体连接成的多聚体
C.多肽链和核酸单链可在链内形成氢键
D.多糖、蛋白质和固醇可参与组成细胞结构
解析　纤维素属于糖类，组成元素是C、H、O，淀粉酶的本质是蛋白质，组成元素主要是C、H、O、N，核酸的组成元素是C、H、O、N、P，它们都有C、H、O，A正确；糖原是多糖，由葡萄糖单体连接成多聚体，蛋白质由氨基酸单体连接成多聚体，但脂肪不是多聚体，它是由甘油和脂肪酸组成的，B错误；多肽链中的某些区域可以形成氢键，如α 螺旋结构，核酸单链如tRNA，可在链内形成氢键，形成特定的空间结构，C正确；多糖如纤维素是植物细胞壁的组成成分，蛋白质是细胞膜、细胞质等结构的重要组成成分，固醇中的胆固醇是动物细胞膜的组成成分，D正确。
B
从结构与功能观的角度分析蛋白质与人体健康
阿尔茨海默病是一种多发于老年人群的神经系统退行性疾病，可导致老年性痴呆。此病的重要病理特征之一是β 淀粉样蛋白(Aβ)在大脑聚集沉积形成斑块。Aβ由淀粉样前体蛋白(一种膜蛋白)水解形成，如图1所示，Aβ的空间结构如图2。许多证据表明，Aβ在健康人的大脑中有营养神经的作用。但在遗传因素和环境因素的共同作用下，Aβ产生量过多，可形成不同的Aβ聚集体(图3为含12个Aβ的聚集体)，产生神经毒性并最终使患者出现认知功能障碍和记忆衰退的症状。
角度1　蛋白质的结构功能
(1)由图1可知，淀粉样前体蛋白先后经过____________________酶的催化作用，切断氨基酸之间的________(化学键)而形成Aβ。
(2)通过图1、2、3的变化可以看出，蛋白质功能的实现，是以其____________为基础的。
答案　(1)β 分泌酶和γ 分泌　肽键　(2)空间结构
角度2　学以致用，解决实际问题
(3)综上所述，请你提出治疗阿尔茨海默病的一种思路。
提示：开发抑制β 分泌酶和γ 分泌酶活性的药物；开发促进Aβ水解或清除的药物；开发抑制Aβ聚集的药物等。
A组　基础巩固
1.(2026·河北邢台模拟)在生物体内合成氨基酸时，硒(Se)取代丝氨酸(C3H7O3N)R基上羟基(—OH)中的氧原子，形成的氨基酸叫作硒代半胱氨酸。硒代半胱氨酸参与形成的蛋白质称为硒蛋白。下列说法错误的是(　　)
A.硒蛋白可能具有催化作用 B.硒蛋白与双缩脲试剂反应呈紫色
C.硒代半胱氨酸的R基为—CH3 D.硒代半胱氨酸为非必需氨基酸
解析　绝大多数酶是蛋白质，所以硒蛋白可能具有催化作用，A正确；硒蛋白含有肽键结构，能够与双缩脲试剂反应呈紫色，B正确；氨基酸的结构式为C2H4O2NR，由丝氨酸的结构式可知，丝氨酸的R基为—CH2OH，由于硒(Se)取代丝氨酸R基上羟基中的氧原子，故硒代半胱氨酸的R基为—CH2SeH，C错误；非必需氨基酸是人体能合成的氨基酸，故硒代半胱氨酸为非必需氨基酸，D正确。
C
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2.(2026·江苏南京模拟)蛋白质由多种元素组成，是生命活动的主要承担者。下列相关叙述正确的是(　　)
A.胰岛素含C、H、O、N、S，可促进肌糖原的分解
B.血红蛋白含C、H、O、N、Fe，可携带并运输氧气
C.唾液淀粉酶含C、H、O、N、Ca，可催化淀粉的氧化分解
D.细胞色素c含C、H、O、N、Zn，可参与葡萄糖的分解
解析　胰岛素的化学本质是蛋白质，其含有的元素为C、H、O、N、S，不能促进肌糖原的分解，A错误；血红蛋白含C、H、O、N、Fe，可携带并运输氧气，是红细胞的主要成分，B正确；唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质，其含有的元素是C、H、O、N等，可催化淀粉的水解，C错误；细胞色素c含C、H、O、N、Fe、S，可参与有氧呼吸的第三阶段，不参与葡萄糖的分解，D错误。
B
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3.(2025·广东茂名二模)科学家利用AI技术从头设计了具有高效催化活性和新型折叠结构的丝氨酸水解酶。下列不属于AI技术设计该酶考虑的是(　　)
A.氨基酸R基种类 B.氨基酸的数目
C.氨基酸排列顺序 D.肽键形成方式
解析　丝氨酸水解酶的功能由其特定的结构决定，蛋白质的空间结构由氨基酸的种类(由R基种类决定)、数目和排列顺序共同决定。不同的氨基酸都是通过脱水缩合反应形成肽键连接成多肽链，在不同的蛋白质中肽键的形成方式并没有不同，故利用AI技术设计丝氨酸水解酶时不考虑肽键的形成方式，D符合题意。
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4.鸡蛋中含有丰富的优质蛋白如卵清蛋白、卵球蛋白，卵清蛋白和卵球蛋白由多条肽链组成，其中卵清蛋白中含有疏水的亮氨酸、亲水的赖氨酸等。下列相关叙述正确的是(　　)
A.亮氨酸与赖氨酸的结构差异取决于R基的不同
B.高温使鸡蛋中的蛋白质发生变性，会降低鸡蛋的营养价值
C.蛋白质中氨基酸之间只通过肽键相互连接
D.卵清蛋白的氮元素主要存在于氨基中
解析　各种氨基酸之间的区别在于R基的不同，所以亮氨酸与赖氨酸的结构差异取决于R基的不同，A正确；高温会使鸡蛋中的蛋白质发生变性，但不改变氨基酸的种类，不影响营养价值，B错误；许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链，一条肽链上的氨基酸之间通过肽键连接，不同肽链氨基酸之间通过一定的化学键如二硫键连接，C错误；卵清蛋白的氮元素主要存在于—CO—NH—中，D错误。
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5.流行性出血热是由汉坦病毒(一种RNA病毒)引起的以鼠类为主要传染源的自然疫源性疾病。如图甲、乙、丙是构成人类患者、鼠类、汉坦病毒核酸的两种核苷酸及它们形成的核苷酸单链(N表示某种碱基)。下列有关叙述正确的是(　　)
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A.鼠类细胞中A、T、U、C这四种碱基最多可以组成甲、乙共5种
B.若丙中N为T，则丙中磷酸分子数＝核糖数＝碱基数
C.人类患者细胞中的遗传物质彻底水解获得的产物有4种
D.人类患者、鼠类、汉坦病毒这三种生物的核苷酸种类依次是8、8、4
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解析　图甲表示脱氧核苷酸，图乙表示核糖核苷酸，鼠类细胞中含有DNA和RNA，A、U、C、T分别参与构成2、1、2、1种核苷酸，共构成6种，A错误；T是DNA特有的碱基，若丙中N为T，则丙中磷酸分子数＝脱氧核糖数＝碱基数，B错误；人类患者细胞中的遗传物质是DNA，DNA彻底水解获得的产物有6种(4种含氮碱基、1种脱氧核糖和1种磷酸)，C错误；人类患者、鼠类的细胞中含有DNA和RNA，含有8种核苷酸，汉坦病毒只含有RNA，只有4种核苷酸，D正确。
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6.(2025·辽宁丹东一模)从某高等动物组织中提取的含有18种氨基酸的某种胶原蛋白，可以用来制作手术缝合线。手术后一段时间，这种缝合线可以被人体组织吸收。下列相关叙述错误的是(　　)
A.高温处理过的胶原蛋白可与双缩脲试剂发生颜色反应
B.这种缝合线需要分解成氨基酸才可被人体细胞利用
C.若该胶原蛋白由p条肽链、q个氨基酸组成，则至少含p＋q个氮原子
D.胶原蛋白具有一定的空间结构与氨基酸之间能够形成氢键等有关
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C
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解析　高温处理过的胶原蛋白仍含有肽键，所以可与双缩脲试剂发生颜色反应，A正确；作为缝合线的胶原蛋白的化学本质是蛋白质，之所以能被人体细胞吸收利用是因为其被分解成小分子的氨基酸，B正确；氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程中不会发生氮原子的丢失，所以若该胶原蛋白由p条肽链、q个氨基酸组成，则至少含q个氮原子(不考虑R基)，C错误；胶原蛋白具有一定的空间结构与氨基酸之间能够形成氢键等有关，D正确。
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7.(2026·广东深圳联考)下列关于细胞中核酸的叙述，错误的是(　　)
A.细胞内携带遗传信息的物质是脱氧核糖核酸和核糖核酸
B.核酸与生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成密切相关
C.在真核细胞中，DNA分布在细胞核内、RNA分布在细胞质中
D.DNA分子中的脱氧核苷酸排列顺序多样化，导致其储存的遗传信息量非常大
解析　核酸包括DNA和RNA，核酸是细胞内携带遗传信息的物质，脱氧核糖核酸和核糖核酸都能携带遗传信息，A正确；核酸是生物的遗传物质，与生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成密切相关，B正确；在真核细胞中，DNA主要分布在细胞核内，RNA主要分布在细胞质中，C错误；DNA分子中的脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息，其脱氧核苷酸排列顺序多样化，导致其储存的遗传信息量非常大，因而DNA具有储存大量遗传信息的能力，D正确。
4
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8.(2026·云南昆明模拟)花生糕是以花生、糖、糯米等为主要原料制成的传统糕点。下列叙述正确的是(　　)
A.糯米中的淀粉属于多糖，是植物细胞壁的主要成分
B.功能相同的花生蛋白和糯米蛋白，空间结构也完全相同
C.花生蛋白变性后结构改变，但能与双缩脲试剂发生反应
D.花生的遗传物质主要是DNA，初步水解后可得到4种核糖核苷酸
解析　植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，A错误；蛋白质具有多样性，蛋白质的结构决定了蛋白质的功能，功能相同的蛋白质可能具有相似的空间结构，但结构不一定完全相同，B错误；花生蛋白变性后结构改变，但仍含有肽键，故能与双缩脲试剂发生反应，C正确；花生细胞中的遗传物质是DNA，初步水解后可得到4种脱氧核苷酸，D错误。
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B组　能力提升
9.(2026·辽宁大连模拟)下列关于细胞分子组成的叙述，错误的是(　　)
A.生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在
B.植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，室温时呈液态
C.多糖、蛋白质、脂质等生物大分子，构成了细胞生命大厦的基本框架
D.细胞中的水分子之间、氨基酸之间、碱基之间都可以有氢键存在
解析　生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在，A正确；植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，熔点低，不易凝固，室温时呈液态，B正确；脂质不是生物大分子，C错误；细胞中的水分子之间、氨基酸之间可以形成氢键，碱基之间以氢键相连，形成特定的空间结构，D正确。
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C
10.(2025·重庆渝中三模)某科研团队从深海热泉细菌中分离出一种耐高温的化合物X。经元素分析显示，X含有C、H、O、N、S等元素，实验表明X可被某肽酶水解，进一步研究发现X在80 ℃高温处理仍能维持部分功能。下列推测不合理的是(　　)
A.X中的S元素可能通过二硫键参与分子结构的构建
B.X被某肽酶水解后的产物分子量之和大于X
C.X在生物体内的合成加工过程可能与细胞内的内质网有关
D.X在高温下仍保留部分活性可能与氨基酸的序列、分子空间结构都有关
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解析　在蛋白质中，S元素可能通过形成二硫键参与分子结构的构建，二硫键对维持蛋白质的空间结构有重要作用，A合理；X被某肽酶水解时，会消耗水分子，水解后的产物分子量之和大于X，因为增加了水分子的质量，B合理；X是从深海热泉细菌中分离得到的，细菌属于原核生物，原核细胞没有内质网，所以X在生物体内的合成加工过程不可能与细胞内的内质网有关，C不合理；蛋白质的功能与氨基酸的序列和分子空间结构密切相关，X在高温下仍保留部分活性可能与氨基酸的序列、分子空间结构都有关，D合理。
11.实验小组在研究蛋白质的折叠时发现，尿素可以使蛋白质变性，使其丧失特定的空间结构，除去尿素后，蛋白质又可以自发的重新折叠，完全恢复为原来的构象，该现象可以说明(　　)
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A.蛋白质的空间结构由其氨基酸序列决定
B.变性后的蛋白质都能重新恢复原来的构象
C.该蛋白质变性过程中肽键会发生断裂
D.蛋白质变性后不能和双缩脲试剂发生紫色反应
解析　根据图示过程可知，变性后的蛋白质的氨基酸序列是没有改变的，该蛋白质能重新折叠出原来的构象，说明蛋白质的空间结构是由其氨基酸序列决定的，但并非所有变性的蛋白质都能重新恢复原来的构象，A正确，B错误；蛋白质变性过程中空间结构改变，但肽键没有断裂，仍能与双缩脲试剂发生紫色反应，C、D错误。
12.(12分)(2026·江西南昌联考)图1中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ表示生物大分子，X、Y、Z、Q表示基本单位，甲表示共有的元素；图2为核酸的部分结构示意图；图3是抗体(IgG)的模式图。请回答下列问题：
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(1)图1甲中占细胞干重最多的元素是__________。Ⅰ代表的物质是__________；若Ⅴ存在于动物肝脏细胞中，则Ⅴ是__________，其彻底水解后产生的物质可用__________试剂检测。若相同质量的Ⅴ和Ⅰ彻底氧化分解，消耗更多的氧气的是________(填序号)。
(2)若图2为Ⅲ的部分结构，则②表示__________，⑤的中文名称是___________________________________________________________________。
(3)Ⅳ是生命活动的主要承担者，组成它的各种单体间通过__________(填化学键名称)连接形成物质Ⅳ，单体之间的区别在于__________的不同；物质Ⅳ可用__________试剂检测。
(4)科学家发现，IgG可以与不同的抗原结合，其原因主要是IgG的V区变化很大，这与构成V区氨基酸的__________________有关。由n个氨基酸形成IgG的过程中，相对分子质量减少了__________。
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答案　(1)C　脂肪　肝糖原　　斐林　Ⅰ　(2)核糖　腺嘌呤核糖核苷酸　(3)肽键
R基　双缩脲　(4)种类、数目及排列顺序　(n－4)×18＋8
解析　(1)分析题图可知，细胞内的有机物共有的元素为C、H、O，因此甲代表的元素为C、H、O；图1中甲中含量(干重)最多的元素是C；Ⅰ为脂肪，是细胞内的良好的储能物质；根据淀粉和纤维素可知，X代表葡萄糖，Ⅴ代表糖原，若Ⅴ存在于动物肝脏细胞中，则Ⅴ是肝糖原；肝糖原彻底水解后产生葡萄糖，葡萄糖是还原糖，可用斐林试剂检测。若相同质量的Ⅴ和Ⅰ彻底氧化分解，消耗更多的氧气的是Ⅰ脂肪，因为其含氢比例较高。(2)若图2为Ⅲ(RNA)的部分结构，则②表示RNA的五碳糖即核糖，⑤是RNA的基本单位之一，即腺嘌呤核糖核苷酸。(3)Ⅳ是生命活动的主要承担者，是蛋白质，组成蛋白质的单体是氨基酸，氨基酸之间通过肽键连接，氨基酸之间的区别在于R基的不同。蛋白质可用双缩脲试剂检测，蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色。(4)从氨基酸的角度考虑，V区不同的原因是氨基酸的种类、数量和排列顺序不同。若IgG由n个氨基酸构成，共4条链，则形成IgG后，脱去的水分子数为n－4个，形成4个—S—S—时脱去的H的个数为8个，因此相对分子质量减少了(n－4)×18＋8。
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12(共76张PPT)
[课标要求]　1.说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成。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，又是生命活动的主要能源物质。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。
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
统一
差异
(2)种类：常见的有20多种
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo
(3)存在形式：大多以_______的形式存在。
化合物
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，但Pb不是必需元素。②占玉米细胞干重最多的元素是O(含量最多的有机物为糖类)，占人体细胞干重最多的元素是C。
2.组成细胞的化合物
(1)细胞中化合物的种类和含量
水、无机盐
蛋白质和核酸
水
蛋白质
蛋白质
(2)常见化合物的元素组成
3.细胞中的水
(1)细胞中水的存在形式和功能
生物化学反应
液体环境
(2)水的结构和性质
(3)自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系
流动性
比热容
旺盛
差
低
强
4.细胞中的无机盐
离子
叶绿素
抽搐
酸碱平衡
×
(1)(2024·湖南卷)细胞内结合水与自由水的比值越高，细胞质流动速率越快。( )
(2)(2024·贵州卷)种子吸收的水与多糖等物质结合后，水仍具有溶解性。( )
(3)(2022·全国甲卷)人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象。( )
(4)(经典高考题)Mg2+存在于叶绿体的类胡萝卜素中。( )
(5)(经典高考题)磷是组成藻类细胞的微量元素。( )
(6)(必修1 P21“正文”)自由水和结合水都可以参与细胞内的生物化学反应。( )
×
√
×
×
×
考向1　细胞中的元素和化合物
1.(2025·云南卷)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.人体缺碘甲状腺激素合成减少
解析　镁是构成叶绿素的元素，植物缺镁会导致叶绿素合成减少，A 正确；哺乳动物血液中钙离子含量过低会出现抽搐症状，这体现了钙对维持肌肉正常功能的重要性，B 正确；人体缺铁会导致缺铁性贫血，而镰状细胞贫血症是由于基因突变导致血红蛋白结构异常引起的，C 错误；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，D 正确。
C
2.(2026·贵州贵阳模拟)近日，我国研究人员发现新物种连山角螬(两栖类)和虹彩马口鱼，更新了我国生物物种“家底”。下列关于两个新物种的叙述错误的是(　　)
A.细胞中既含有大量元素，也含有微量元素
B.活细胞中C、H、N、O四种元素的含量最多
C.与人体细胞所含元素含量大致相同，但种类差异很大
D.细胞中含量最高的化合物和有机物分别是水和蛋白质
解析　不同细胞中的元素种类大致相同，但含量差异较大，均含有大量元素和微量元素，A正确；活细胞中C、H、O、N四种元素的含量最多，这四种元素为基本元素，B正确；不同细胞中的元素种类大致相同，但含量差异较大，C错误；细胞中含量最高的化合物是水，含量最高的有机物是蛋白质，D正确。
C
考向2　细胞中的水和无机盐
3.(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.一株水稻中新叶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
解析　细胞内结合水与自由水的比值越小，细胞代谢越旺盛，种子萌发时细胞代谢增强，结合水与自由水的比值减小，A正确；幼嫩细胞中含水量高于老细胞，因此一株水稻中新叶细胞比老叶细胞的自由水含量高，B正确；秸秆燃烧掉的是有机物，剩下的是无机物，无机物主要指水和无机盐，水在燃烧过程中已经蒸发，只剩下无机盐，C正确；叶绿素中含有镁，庄稼缺镁会影响叶绿素的合成，D错误。
D
4.某同学配制了两种培养液培养某种植物幼苗，探究某种无机盐对植物生长的影响，培养液主要成分配方如表所示。下列叙述错误的是(　　)
D
组别 培养液类别 培养液所含主要成分的质量浓度/(mg·L-1)
KNO3 CaCl2·6H2O MgSO4·7H2O Na2SO4
甲组 完全培养液 2 500 150 150 130
乙组 缺素培养液 0 150 150 130
A.Mg是组成叶绿素的元素，缺Mg会抑制植物的光合作用
B.细胞液中的K＋等无机盐离子可以调节植物细胞的渗透压
C.植物细胞从培养液中吸收的一部分水可与蛋白质和多糖等物质结合
D.若甲组正常生长，乙组出现缺乏症，说明K＋是植物生长必需的离子
解析　Mg是组成叶绿素的元素，缺Mg导致植物合成叶绿素受阻，植物光合作用会受到抑制，A正确；细胞液中的K＋等无机盐离子可以调节植物细胞的渗透压，B正确；植物细胞从培养液中吸收的一部分水可与蛋白质和多糖等物质结合成为结合水，C正确；乙组配制的培养液中缺少K＋和NO，若甲组正常生长，乙组出现缺乏症，说明K＋或NO或K＋和NO是植物生长必需的离子，D错误。
验证某矿质元素的生理功能的实验设计
(1)对照组：植物＋完全培养液→正常生长。
(2)实验组
1.细胞中的糖类
C、H、O
麦芽糖
乳糖
淀粉
纤维素
糖原
麦芽糖
几丁质
葡萄糖
淀粉
糖原
①糖类的元素组成并非都是C、H、O，几丁质中还含有N元素。②二糖并非必须水解为单糖才能被吸收，如植物组织培养中的蔗糖可以被植物细胞吸收利用。
胆固醇
2.细胞中的脂质
(1)脂质的种类和作用
脂肪 细胞内良好的储能物质；保温、缓冲和减压
磷脂 构成生物膜的重要成分(主要在内质网合成)
固醇 ________________ 构成动物细胞膜的重要成分，在人体内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
________________ 促进人和动物肠道对钙和磷的吸收
维生素D
(2)细胞中糖类与脂质的关系
脂肪
供能不足
[教材边角]
(必修1 P26 “小字部分”)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____________，在室温时呈液态，而大多数动物脂肪含有__________，室温时呈固态。
饱和脂肪酸
不饱和脂肪酸
不饱和脂肪酸
饱和脂肪酸
(1)(2024·新课标卷)大豆中的脂肪和磷脂均含有碳、氢、氧、磷4种元素。( )
(2)(2024·湖南卷)耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸。( )
(3)(2024·甘肃卷)油橄榄种子萌发过程中有机物的含量减少，有机物的种类不发生变化。( )
(4)(2023·新课标卷)血液中的葡萄糖进入人体脂肪组织细胞可转变为甘油三酯。( )
(5)(经典高考题)维生素D是构成骨骼的主要成分，缺乏维生素D会影响骨骼发育。( )
(6)(必修1 P27 “正文”)糖类供应充足时可以大量转化为脂肪，糖类供能不足时，大量脂肪可转化为糖类。( )
×
×
×
√
×
×
花生种子中储藏的物质以脂肪(油)为主，并储藏在细胞的油体(植物细胞的一种细胞器)中。种子萌发时，脂肪水解成脂肪酸和甘油，脂肪酸和甘油又分别在多种酶的催化作用下形成葡萄糖，最后转变成蔗糖，并转运至胚轴，供给胚的生长和发育。为探究该植物种子萌发过程中的物质变化，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、蔗糖、葡萄糖的含量和干重，结果如图所示。
(1)种子中储存的脂肪大多含有________(填“饱和脂肪酸”或“不饱和脂肪酸”)
答案　不饱和脂肪酸
(2)花生种子萌发初期(真叶长出之前)，干重先增加、后减少，导致种子干重增加的主要元素是____________(填“C”“N”或“O”)。真叶长出之后，干重增加，原因是_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
答案　O　真叶通过光合作用制造了有机物(多于细胞呼吸消耗的有机物)
(3)据图2可知，种子萌发初期干重增加，请从脂肪和糖类的元素组成及比例角度分析其原因。
提示：脂肪不断转变成糖类等，而糖类分子中氧的含量远高于脂肪。
提示：浅一些。因为脂肪中氧的含量远远低于糖类，而氢的含量更高，等质量的脂肪与糖类氧化分解时，脂肪释放的能量更多，需要的O2更多，产生的H2O更多。
(2)干重和鲜重
种子形成时，光合作用产物的输入导致其干重增加。种子萌发时，吸收水分导致其鲜重增加，非油料作物的种子由于只进行细胞呼吸导致干重减少，油料作物种子萌发初期干重有所增加(是因为脂肪转化为糖类的过程中增加了氧元素)，然后再减少。
考向1　糖类和脂质及其与人体健康
1.(2026·广西来宾月考)《中国居民膳食指南(2022)》提出了平衡膳食八准则，其中之一为“少盐少油，控糖限酒”。饮食中控制糖分的摄入更有利于身体健康，下列与“控糖”有关的认识，正确的是(　　)
A.不吃含添加糖和味道甜的食物，就能降低糖类物质的摄入量
B.“无糖饼干、无糖麦片、无糖藕粉”等产品不含糖类物质
C.“奶茶”中的果糖和蔗糖可被人体直接吸收再转化为糖原
D.肥胖、某些糖尿病等都直接或间接与长期糖摄入超标有关
D
解析　糖类包括单糖、二糖和多糖，即使不摄入味道甜的食物，仍可能通过淀粉等多糖摄入过量糖类，A错误；“无糖”产品通常指未添加蔗糖等，但原料本身含淀粉(多糖)，仍属于糖类物质，B错误；蔗糖是二糖，不能被人体直接吸收，需要消化分解成单糖才能被吸收，C错误；长期高糖摄入会导致糖类转化为脂肪引发肥胖，部分糖尿病与糖代谢异常相关，D正确。
2.近日，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
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，A错误；胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，同时可形成脂蛋白协助运输血液中的脂质，B正确；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，C错误；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(如植物脂肪)，D错误。
B
糖类和脂质的4个易错点
(1)并非所有的糖类都是能源物质，如纤维素、核糖和脱氧核糖不提供能量。
(2)水解不同于氧化分解。多糖和二糖水解的最终产物是单糖；糖类氧化分解的最终产物是CO2和H2O，即参与有氧呼吸后的最终产物。
(3)并非所有的糖都是还原糖，如淀粉、纤维素、糖原、蔗糖都是非还原糖，不能用斐林试剂检测。
(4)脂肪是细胞内良好的储能物质，但不构成膜结构，磷脂和胆固醇均参与膜结构的组成。
考向2　糖类和脂质的相互关系
3.(2026·贵州贵阳月考)花生种子富含脂肪，种子萌发时，脂肪水解并转化为糖类，糖类等物质转运至胚轴，供给胚的生长和发育，花生种子中脂肪与糖类转化的过程如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A
A.图中X物质表示脂肪酸，大多是不饱和的，室温时呈固态
B.相同质量下，花生干种子储存能量比玉米干种子储存能量更多
C.在植物细胞中，葡萄糖可以作为合成二糖和多糖的原料
D.苹果酸是人体内脂肪、碳水化合物转化的关键物质
解析　脂肪由甘油和脂肪酸组成，据图可知，图中X物质表示脂肪酸；植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，在室温时一般呈液态，A错误。花生干种子脂肪的含量大于玉米干种子脂肪的含量，相同质量下，花生干种子储存能量比玉米干种子储存能量更多，B正确。在植物细胞中，葡萄糖可作为合成麦芽糖、淀粉、纤维素的原料，C正确。由图可知，苹果酸是人体内脂肪、碳水化合物转化的关键物质，D正确。
1.三类有机物检测的原理和操作方法
(1)还原糖的检测
①检测原理：还原糖中的醛基(—CHO)在加热条件下能将Cu(OH)2中的Cu2+还原成Cu＋，从而生成砖红色的Cu2O沉淀。
②检测步骤
蓝
50~65
(2)脂肪的检测
①检测原理：脂肪＋苏丹Ⅲ染液→______。
②检测步骤
橘黄色
50%
的酒精溶液
(3)蛋白质的检测
①检测原理
②检测步骤
紫色
2.实验操作注意事项
(1)检测还原糖时使用的斐林试剂要现配现用的原因：斐林试剂很不稳定，容易产生蓝色的________沉淀。
(2)在还原糖检测实验中，若待测组织样液中不含还原糖，加入斐林试剂水浴加热后出现的现象是呈____，即Cu(OH)2自身的颜色。
(3)检测蛋白质时，加入双缩脲试剂B液后，如果没有产生明显的紫色反应，可能的原因是加入的_____________过量，CuSO4在碱性溶液中生成大量的Cu(OH)2蓝色絮状沉淀，会掩盖实验中所产生的紫色，影响观察效果。
Cu(OH)2
蓝色
双缩脲试剂B液
关键点拨
1.斐林试剂与双缩脲试剂的区别
2.实验成功的四个关键点
(1)三个实验中都不宜选取有颜色的材料，否则会干扰实验的颜色反应及观察效果。
(2)脂肪检测的过程中滴加1～2滴体积分数为50%的酒精溶液的目的是洗去浮色。
(3)物质检测实验一般不设立对照实验，若需设立对照实验，对照组应加入成分已知的物质。如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清。
(4)实验中，在加相应试剂之前可留出部分组织样液，以便与反应后的样液颜色作对比，增强实验的说服力。
考向1　三类有机物的检测原理与基本操作
1.(2025·安徽卷)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
D
解析　蔗糖为非还原糖，蔗糖溶液与淀粉酶混合后不能生成还原糖，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A液成分是NaOH，没有颜色，B液成分是CuSO4，呈淡蓝色，混合后与蛋白质结合，发生化学反应形成了紫色络合物，B错误；脂肪与苏丹Ⅲ染液反应的原理是苏丹Ⅲ染液作为脂溶性染色剂，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。
2.(2026·山东潍坊模拟)香蕉果实成熟过程中，果实中的储藏物不断代谢变化，香蕉逐渐变甜。图1中Ⅰ、Ⅱ两条曲线分别表示香蕉果实成熟过程中两种物质含量的变化趋势。现取成熟到第x天和第y天的等量香蕉果肉进行研磨，分别加入等量的蒸馏水制成两种提取液，然后在a、b试管中各加5 mL第x天的提取液，在c、d试管中各加5 mL第y天的提取液(图2)。下列说法错误的是(　　)
B
A.在a、c试管中各加入等量碘液摇匀后，可观察到两试管均呈蓝色，但c管颜色较浅
B.在b、d试管中各加入等量斐林试剂摇匀后，可观察到两试管均呈砖红色，d试管颜色较深
C.若提供适量的斐林试剂(甲液和乙液)和蒸馏水可检测香蕉果肉是否含有蛋白质
D.图1中Ⅰ、Ⅱ曲线所表示的物质的组成元素都是C、H、O
解析　与a试管相比，c试管内的淀粉含量下降，所以加入等量碘液后，两试管均呈蓝色，但是c试管颜色较浅，A正确；b、d试管用斐林试剂检验还原糖，需要水浴加热才会出现砖红色沉淀，B错误；将斐林试剂的乙液(质量浓度为0.05 g/mL硫酸铜溶液)用蒸馏水稀释，即可得到双缩脲试剂的B液，故可用斐林试剂(甲液和乙液)和蒸馏水检测香蕉果肉是否含有蛋白质，C正确；图1中Ⅰ、Ⅱ曲线所表示的物质分别是淀粉和还原糖，它们都是由C、H、O组成的，D正确。
考向2　与物质检测相关的科学探究
3.(2022·重庆卷)在一定条件下，斐林试剂可与葡萄糖反应生成砖红色沉淀，去除沉淀后的溶液蓝色变浅，测定其吸光值可用于计算葡萄糖含量。如表是用该方法检测不同样本的结果。下列叙述正确的是(　　)
D
样本 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
吸光值 0.616 0.606 0.595 0.583 0.571 0.564
葡萄糖含量
(mg/mL) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
A.斐林试剂与样本混合后立即生成砖红色沉淀
B.吸光值与样本的葡萄糖含量有关，与斐林试剂的用量无关
C.若某样本的吸光值为0.578，则其葡萄糖含量大于0.4 mg/mL
D.在一定范围内葡萄糖含量越高，反应液去除沉淀后蓝色越浅
解析　斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，会产生砖红色沉淀，A错误；吸光值与溶液的浓度有关，故与样本的葡萄糖含量和斐林试剂的用量均有关，B错误；由表格数据可知，葡萄糖含量越高，吸光值越小，若某样本的吸光值为0.578，则其葡萄糖含量小于0.4 mg/mL，即葡萄糖含量在0.3～0.4 mg/mL之间，C错误。
1.(2025·陕晋青宁卷)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
解析　佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内Ca2+缺乏有关，叶绿素的核心元素是Mg2+，Ca2+不参与叶绿素构成，A不符合题意；在植物体细胞杂交技术中，高Ca2+－高pH融合法是植物原生质体融合的一种方法，与Ca2+有关，B符合题意；血红蛋白含Fe2+，负责携氧，与钙无关，C不符合题意；甲状腺激素含I－，Ca2+不参与其构成，D不符合题意。
B
2.(2025·甘肃卷)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
解析　淀粉作为多糖，其组成元素只有C、H、O，并不含N元素，A错误；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，B错误；淀粉水解的最终产物是葡萄糖，葡萄糖可以被人体吸收，C错误；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，D正确。
D
3.(2025·湖北卷)我国农学家贾思勰所著《齐民要术》记载：“凡五谷种子，浥郁则不生，生者亦寻死。”意思是种子如果受潮发霉就不会发芽，即使发芽也会很快死亡。下列叙述错误的是(　　)
A.农业生产中，种子储藏需要干燥的环境
B.种子受潮导致细胞内结合水比例升高，自由水比例降低，细胞代谢减弱
C.霉菌在种子上大量繁殖，消耗了种子的营养物质，不利于种子正常萌发
D.发霉过程中，微生物代谢产生的有害物质可能抑制种子萌发相关酶的活性
解析　种子储藏需要干燥环境，以减少自由水含量，降低细胞呼吸速率，减少有机物消耗，A正确；种子受潮时，自由水比例升高，结合水比例下降，此时细胞代谢增强，若种子发霉死亡，代谢停止，B错误；霉菌繁殖会消耗种子储存的有机物，导致种子缺乏萌发所需营养，C正确；霉菌代谢产物(如毒素)可能破坏种子细胞结构或抑制酶活性，阻碍萌发，D正确。
B
4.(2025·北京卷)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
D
解析　饮食中的能量主要取决于有机物(糖类、脂肪、蛋白质)的含量，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，更有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。
健康饮食与体重控制
随着人们生活水平的日益提高，人们关注的不仅是美食的味道，对食品安全与健康也提出了更高的要求。如图为中国营养学会平衡膳食宝塔，请据图回答相关问题：
角度1　无机盐和化合物的成分和功能
(1)水是生命之源，水在细胞中除了作为良好的溶剂、运输营养物质和代谢废物外，还具有的作用是____________________________________________(至少写出两点)。
(2)第三层的鸡蛋和肉食应煮熟吃，煮熟后易消化，原因是__________________。
许多人吃鸡蛋只吃蛋白不吃蛋黄，担心胆固醇摄入过多，但从健康饮食的观点出发，建议合理适量地摄入蛋黄，这是因为_________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)第四层牛奶中富含钙、铁等元素，其中铁是血红素的组成成分，缺铁会导致缺铁性贫血；缺钙会造成抽搐。这说明无机盐的生理作用为_____________________
_____________________________________________________________________。
角度2　生活习惯与人体健康
(4)肥胖是现代社会普遍存在的健康问题，有研究显示糖类摄入较多可导致肥胖，主要原因是___________________________________________________________。
根据中国营养学会平衡膳食宝塔，预防肥胖除了合理饮食外，请再提出 1 项科学合理的建议，以帮助肥胖的亲友控制体重：__________。
答案　(1)参与细胞内多种生物化学反应、为细胞提供液体环境、细胞结构的重要组成部分　(2)高温使蛋白质的空间结构被破坏，变得松散，容易被蛋白酶水解　蛋黄中含有丰富的胆固醇，胆固醇是动物细胞膜的组成成分，参与血液中脂质的运输，合理适量摄入蛋黄对健康有益　(3)细胞中某些复杂化合物的重要组成成分；对于维持细胞和生命体的生命活动有重要作用　(4)在糖类供应充足的情况下，糖类可以大量转化为脂肪　每天坚持适量运动
解析　(1)水在细胞中除了作为良好的溶剂、运输营养物质和代谢废物外，还具有以下作用：参与细胞内多种生物化学反应(如光合作用、呼吸作用等代谢过程)；为细胞提供液体环境；是细胞结构的重要组成部分(结合水的功能)。(2)鸡蛋和肉的主要成分是蛋白质，高温使蛋白质的空间结构被破坏，变得松散，更易被消化酶(蛋白酶)分解，因此煮熟后易消化。蛋黄中含有丰富的营养物质(如卵磷脂、维生素、矿物质等)；且胆固醇是动物细胞膜的组成成分，参与血液中脂质的运输，合理适量摄入蛋黄对健康有益。(3)铁是血红素的组成成分(缺铁会导致贫血)，钙参与肌肉收缩(缺钙会导致抽搐)，说明无机盐的生理作用为细胞内某些复杂化合物的重要组成成分；维持细胞和生物体正常的生命活动。(4)糖类摄入过多时，会在体内转化为脂肪储存起来，从而导致肥胖。预防肥胖除合理饮食外，还可每天坚持适量运动(如遵循膳食宝塔建议，每天活动6 000步，或进行有氧运动、力量训练等)。
A组　基础巩固
1.(2026·齐鲁名校联考)下列关于动物体内元素与化合物的说法，正确的是(　　)
A.无机自然界的元素和化合物在动物体中都可以找到
B.动物体内脂质有调节生命活动和储存能量等功能
C.占细胞鲜重最多的元素是H，占细胞干重最多的元素是C
D.Fe参与血浆中血红蛋白的组成，血红蛋白的功能主要是运输O2
解析　组成动物体的元素在无机自然界中都可以找到，无机自然界中的部分元素和化合物在动物体内不能找到，A错误；脂质中的脂肪是动物体内的良好的储能物质，脂质中的固醇类物质(如性激素)能调节动物体代谢活动，B正确；占动物细胞鲜重最多的元素是O，占干重最多的元素是C，C错误；Fe参与红细胞中血红蛋白的组成，血红蛋白的功能主要是运输O2，D错误。
B
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2.(2025·山西吕梁期末)荞麦碗托是一种山西特色传统美食，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
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，A错误；蛋白质中除了含有C、H、O，还含有N元素，蛋白质彻底氧化分解后，产物除了含有二氧化碳和水，还含有尿素，B错误；维生素E是一种脂溶性维生素，但不能促进肠道对磷和钙的吸收，维生素D能够有效促进肠道对磷和钙的吸收，C错误；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，D正确。
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3.雨水是二十四节气的第二个节气，通常预示着降雨开始，雨量渐增。俗话说“春雨贵如油”，适宜的降水对农作物的生长很重要。下列关于水的叙述，错误的是(　　)
A.细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合
B.细胞中的自由水是细胞结构的重要组成成分
C.与萌发的种子相比，休眠的种子中自由水与结合水的比值更小
D.玉米等种子收获后需经风干处理后再储藏，主要是减少自由水的含量
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解析　细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合，这样水就失去流动性和溶解性，成为生物体的构成成分，A正确。结合水是细胞结构的重要组成部分，大约占细胞内全部水分的4.5%，B错误。与萌发的种子相比，休眠的种子自由水减少，代谢慢，而结合水多，即自由水与结合水的比值更小，C正确。将种子晒干就是减少了其中自由水的量而使其代谢水平降低，便于储藏；玉米等种子收获后需经风干处理后再储藏，主要是减少自由水的含量，D正确。
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4.(2026·陕西西安模拟)无机物和有机物对维持生物体的正常生理功能至关重要。下列说法错误的是(　　)
A.在正常情况下，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
B.乳糖、葡萄糖都能被人体细胞直接吸收
C.人体内Na＋缺乏会引发肌肉酸痛、无力等症状
D.由于水分子间氢键的存在，水具有较高的比热容
解析　在正常情况下，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，A正确；乳糖属于二糖，不能被人体细胞直接吸收，B错误；Na＋是维持神经、肌肉和细胞外液渗透压正常功能的重要离子，人体内Na＋缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛、无力等症状，C正确；由于水分子间氢键的存在，水具有较高的比热容，这一特性使水的温度相对不容易发生改变，对维持生命系统的稳定性十分重要，D正确。
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5.(2025·河北衡水三模)下列关于花生中脂肪的鉴定和观察实验的叙述，错误的是(　　)
A.切取花生子叶的薄片有利于观察
B.酒精有利于脂肪颗粒结合染色剂
C.苏丹Ⅲ染液使脂肪颗粒呈橘黄色
D.观察实验结果时先用低倍显微镜
解析　生物组织必须切成薄片制作成装片，才能在显微镜下观察，A正确；染色后需用50%的酒精洗去多余的染料，B错误；苏丹Ⅲ染液能使细胞中的脂肪颗粒呈橘黄色，C正确；观察脂肪颗粒时需先用低倍镜后再用高倍镜，D正确。
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6.成年人体内钙总量可达1 000～1 200 g，占体重的1.5%～2.0%。人体内99%的钙以羟基磷灰石晶体的形式存在于骨骼和牙齿中，其余1%的钙中以游离形式存在于细胞内和内环境中的Ca2+可作为一种信号分子，参与细胞呼吸、肌肉收缩等生命活动。下列叙述错误的是(　　)
A.钙是组成细胞及生物体的大量元素之一
B.作为信号分子时，Ca2+可直接参与细胞呼吸
C.血钙过低会使人出现抽搐症状
D.缺钙的人补钙的同时要补充适量的维生素D
解析　钙属于生物体中的大量元素，A正确；Ca2+作为信号分子时，通常通过调节酶活性或信号通路间接影响细胞呼吸，B错误；血钙过低会导致抽搐，血钙过高会导致肌无力，C正确；维生素D可促进肠道对钙的吸收，缺钙的人补钙的同时要补充适量的维生素D，D正确。
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7.(2025·四川眉山三模)《中国居民膳食指南(2022)》倡导“东方健康膳食模式”，强调清淡少盐、食物多样、营养均衡。研究组成细胞的物质有助于理解健康饮食的科学依据。下列叙述正确的是(　　)
A.构成生物膜的磷脂分子中，脂肪酸链为饱和脂肪酸
B.纤维素与淀粉均为多糖，经消化吸收进入人体后的功能不同
C.经加热致死的S型细菌，其蛋白质仍然可以与双缩脲试剂反应
D.胆固醇和脂肪都含C、H、O、N，过量摄入均会导致肥胖的发生
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C
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解析　构成生物膜的磷脂分子中，脂肪酸链为不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸，这种组合对于维持生物膜的流动性和选择透过性至关重要，A错误；纤维素与淀粉均为多糖，其基本单位均为葡萄糖，淀粉被消化后变成葡萄糖，葡萄糖经吸收进入人体后作为能源物质供能，而纤维素不会被人体消化，B错误；加热会导致蛋白质变性，但肽键仍然存在，因此依然可以与双缩脲试剂反应，C正确；胆固醇和脂肪都只含C、H、O，过量摄入脂肪会导致肥胖的发生，胆固醇过量摄入可能会导致血液黏稠度升高，因而主要与心血管疾病相关，不直接导致肥胖，D错误。
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8.(2026·江西萍乡月考)乳糖是由一分子葡萄糖和一分子半乳糖脱水缩合而成，脂肪是由一分子甘油和三分子脂肪酸组成。下列相关叙述正确的是(　　)
A.乳糖和脂肪的元素组成相同，但脂肪中氢少氧多
B.将斐林试剂加入脂肪溶液中，水浴加热后可出现砖红色沉淀
C.乳糖的水解产物与淀粉、纤维素和糖原彻底水解的产物相同
D.葡萄糖等糖类可大量转化成脂肪，而脂肪却只能少量转化成糖类
解析　乳糖和脂肪的元素组成为C、H、O，但脂肪中的H多O少，A错误；脂肪不能与斐林试剂反应，B错误；淀粉、纤维素和糖原彻底水解的产物都是葡萄糖，但乳糖水解的产物是葡萄糖和半乳糖，C错误；葡萄糖等糖类可大量转化成脂肪，而脂肪却只能少量转化成糖类，D正确。
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B组　能力提升
9.(2026·四川成都模拟)胆固醇主要在肝脏中合成，在血液中以脂蛋白的形式存在，主要分为低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)，LDL能将胆固醇由肝脏运输到全身组织细胞，HDL可将血液中多余的胆固醇转运到肝脏处进行分解，最后通过肠道排出。下列有关叙述正确的是(　　)
A.胆固醇是构成细胞膜的主要成分，在人体内参与血液中脂质的运输
B.磷脂是小分子，其水解的终产物为甘油和脂肪酸
C.肝脏既能合成胆固醇也能分解胆固醇
D.脂质中胆固醇与磷脂的元素组成相同
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解析　胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，而构成细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质，A错误；磷脂是小分子，其水解的终产物为甘油、脂肪酸和其他物质，B错误；胆固醇主要在肝脏中合成，HDL可以将血液中多余的胆固醇转移到肝脏分解，因而肝脏既能合成胆固醇又能分解胆固醇，C正确；胆固醇的元素组成是C、H、O，磷脂除了含有C、H、O，还含有P，甚至N，D错误。
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10.某兴趣小组对四种材料匀浆进行还原糖的检测，观察现象如表所示。下列叙述错误的是(　　)
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B
材料匀浆(2 mL) 与斐林试剂
(1 mL)混合后的现象 水浴加
热后的现象
西红柿 深蓝色 红黄色
西瓜 黄色 红黄色
橘子 黄绿色 橙红色
韭菜 灰绿色 黄绿色
A.该实验的自变量为材料种类，属于相互对照实验
B.韭菜组处理前后颜色变化不明显，说明韭菜不含还原糖
C.西瓜组未出现预期实验现象可能因为材料未经脱色处理
D.斐林试剂甲液和乙液经适当处理后可用于蛋白质的检测
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解析　本实验的目的是鉴定四种材料中是否含有还原糖，因此该实验的自变量为材料种类，属于相互对照实验，A正确；由于韭菜本身的颜色会掩盖还原糖反应后的颜色，影响实验现象的观察，因此虽然韭菜组处理前后颜色变化不明显，但不能说明韭菜不含还原糖，B错误；由于西瓜本身是红色的，还原糖鉴定的颜色为砖红色，因此西瓜组未出现预期实验现象可能因为材料未经脱色处理，C正确；斐林试剂和双缩脲试剂均包括氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液，一种试剂仅在浓度上存在差异，因此斐林试剂甲液和乙液经适当处理后可用于蛋白质的检测，D正确。
11.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(　　)
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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.血液中脂肪酸含量的稳定存在负反馈调节
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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所消耗的氧气更多，产生的ATP也更多，A错误；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，B错误；从题图信息可知，脂肪细胞中糖可以转化为脂肪，但不能看到脂肪转化为糖，所以不能得出脂肪与糖类之间可以相互转化的结论，C错误；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，从而使血液中脂肪酸含量保持相对稳定，体现了负反馈调节，D正确。
12.(12分)苹果成熟后酸涩度下降，清甜可口。苹果果实采摘后成熟过程中部分物质的含量变化及细胞呼吸强度的变化曲线如图所示。回答下列问题：
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(1)若要验证苹果组织中的果糖是还原糖，则可选择的试剂是________，苹果果实细胞中的有机酸主要存在于________中。
(2)果实采摘后成熟过程中酸涩度逐渐下降，甜度逐渐增加。据图分析，其原因可能是__________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)果实成熟过程中出现呼吸强度突然升高，最后下降的现象，称为呼吸跃变(标志着果实由成熟阶段走向衰老阶段)。据此分析，在发生呼吸跃变的过程中，苹果果实细胞内的自由水/结合水的值的变化情况最可能是________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
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(4)苹果幼苗在缺乏某些元素时会表现出植株矮小、叶片黄化的现象。种植人员取若干株长势相同且良好的苹果幼苗，分别栽培在完全培养液、相应的缺氮培养液以及缺镁培养液中，其余条件相同且适宜，培养一段时间后，发现A组的苹果幼苗正常生长，而B、C两组的苹果幼苗表现出不同程度的植株矮小，叶片黄化。该实验结果初步说明____________________________________________________
_____________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
答案　(1)斐林试剂　液泡　(2)果肉细胞中果糖含量上升，有机酸含量下降　(3)先上升后下降　(4)缺氮和缺镁均会引起叶片黄化和植株矮小
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解析　(1)若要验证苹果组织中的果糖是还原糖，则可选择的试剂是斐林试剂，通过与斐林试剂在水浴加热的条件下的反应观察是否有砖红色沉淀出现作出判断；苹果果实细胞中的有机酸主要存在于液泡中。(2)图中显示，果实采摘后果肉细胞中果糖含量上升，有机酸含量下降，据此可推测，果实成熟过程中酸涩度逐渐下降，甜度逐渐增加。(3)在正常情况下，细胞内自由水所占比例越大，细胞代谢就越旺盛，反之细胞代谢就越慢，因此呼吸跃变时，呼吸强度先上升后下降，该过程中，自由水/结合水的值最可能先上升后下降。(4)种植人员取若干株长势相同且良好的苹果幼苗，分别栽培在完全培养液、相应的缺氮培养液以及缺镁培养液中，其余条件相同且适宜，培养一段时间后，发现A组的苹果幼苗正常生长，而B、C两组的苹果幼苗表现出不同程度的植株矮小，叶片黄化。该实验结果初步说明缺氮和缺镁均会引起叶片黄化和植株矮小。
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12?
第1讲　走近细胞
[课标要求]　1.说明有些生物体只有一个细胞，而有的由很多细胞构成，这些细胞形态和功能多样，但都具有相似的基本结构。2.描述原核细胞与真核细胞的最大区别是原核细胞没有由核膜包被的细胞核。3.活动：使用光学显微镜观察各种细胞。
考点一　细胞是生命活动的基本单位
1.细胞学说及其建立过程
(1)建立过程(连线)
(2)科学方法：细胞学说的建立运用了不完全归纳法(填“完全归纳法”或“不完全归纳法”)。
(3)细胞学说的基本内容和意义
　①并不是所有新细胞都由老细胞分裂产生，如受精卵来源于精子和卵细胞的融合。②细胞学说的“未涉及”：未涉及病毒、原核细胞、真菌，未涉及生物或细胞间的差异性，也未涉及多样性。
2.细胞是最基本的生命系统
(1)生命活动离不开细胞
(2)生命系统的结构层次
①草履虫等单细胞生物既属于细胞层次，又属于个体层次，没有组织、器官、系统这三个结构层次。
②生命系统的层次中，可含“非生物成分”的有生态系统、生物圈。
③病毒属于生物，但不属于生命系统的结构层次。
④地球上最早出现的生命形式是单细胞生物。
[教材边角]
(必修1 P6“旁栏思考”)一个分子或一个原子是(填“是”或“不是”)一个系统，它们不是(填“是”或“不是”)生命系统，其理由是一个分子或一个原子不能独立完成生命活动，因此它们不是生命系统。
(1)(2024·广东卷)电子显微镜的发明促进细胞学说的提出。(×)
(2)(必修1 P5“科学方法”)细胞学说的建立利用了完全归纳法。(×)
(3)(2023·广东卷)新细胞产生方式的发现是对细胞学说的修正。(√)
(4)(2024·北京卷)北京动物园所有朱鹮构成的集合是一个种群。(√)
(5)(必修1 P3～4“思考讨论”)耐格里用显微镜观察了多种植物分生区新细胞的形成，发现新细胞的产生是细胞分裂的结果。(√)
(6)一株冷箭竹无系统层次，人体皮肤和迎春叶属于器官层次。(√)
考向1　细胞学说和生命系统的结构层次
1.(2025·广东肇庆期末)细胞学说主要由施莱登和施旺两位科学家建立，被恩格斯列入19世纪自然科学的三大发现之一。下列有关细胞学说的叙述，错误的是(　　)
A.耐格里通过观察植物分生区发现新细胞的产生是细胞分裂的结果
B.细胞学说揭示了所有生物的统一性，从而阐明了生物界的统一性
C.细胞学说使人们对生物学的研究从器官、组织水平进入细胞水平
D.细胞学说的提出运用了不完全归纳法，其结论具有一定的局限性
解析　B　细胞学说揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性，B错误。
2.(2026·湖南长沙模拟)桃花水母被称为“水中大熊猫”。华盖木属于国家一级重点保护植物，对土质、湿度、温度等要求严苛，被称为“植物中的大熊猫”。下列相关叙述正确的是(　　)
A.桃花水母和华盖木结构和功能的基本单位均为细胞，体现了动物和植物的统一性
B.桃花水母和华盖木生命系统各个层次完全相同
C.一定区域内的桃花水母或华盖木构成一个群落
D.为了保护优良的生态环境，我们应该禁止一切经济开发建设
解析　A　桃花水母和华盖木结构和功能的基本单位均为细胞，体现了植物和动物的统一性，A正确；华盖木生命系统的层次中没有系统层次，B错误；一定区域内的桃花水母或华盖木构成一个种群，C错误；为了保护优良的生态环境，我们应该实行可持续开发策略，而不是禁止一切经济开发建设，D错误。
考向2　病毒的结构及其与细胞的关系
3.(2022·海南卷)脊髓灰质炎病毒已被科学家人工合成。该人工合成病毒能够引发小鼠脊髓灰质炎，但其毒性比天然病毒小得多。下列有关叙述正确的是(　　)
A.该人工合成病毒的结构和功能与天然病毒的完全相同
B.该人工合成病毒和原核细胞都有细胞膜，无细胞核
C.该人工合成病毒和真核细胞都能进行细胞呼吸
D.该人工合成病毒、大肠杆菌和酵母菌都含有遗传物质
解析　D　据题干信息可知，人工合成的脊髓灰质炎病毒和天然病毒在结构和功能上存在差异，A错误；病毒不具有细胞结构，不能进行细胞呼吸，只能在宿主细胞中增殖，B、C错误；该人工合成病毒、大肠杆菌和酵母菌都含有遗传物质，D正确。
多角度融合病毒有关的知识
(1)生活方式：寄生。
(2)增殖场所：宿主细胞内。
(3)成分：主要由蛋白质和核酸组成。
(4)遗传物质：DNA或RNA。
(5)变异类型：基因突变(自然状态下)。
(6)分类(按寄主分)：细菌病毒、动物病毒、植物病毒。
考点二　细胞的多样性和统一性
1.识图并比较原核细胞与真核细胞
(1)图1属于原核细胞，图2属于真核细胞。(填“原核细胞”或“真核细胞”)
(2)图1代表的细胞与图2代表的细胞最主要的区别是图1代表的细胞没有以核膜为界限的细胞核，两类细胞共有的细胞器是核糖体。
(3)图1蓝细菌细胞中无图2植物细胞中的⑥叶绿体，但也能进行光合作用的原因是其细胞中含有藻蓝素和叶绿素及光合作用所需的酶。
(4)图中属于自养生物细胞的是蓝细菌和植物细胞，属于异养生物细胞的是大肠杆菌细胞。
(5)上述细胞在基本结构上的统一性表现在都有细胞膜、细胞质、核糖体，都以DNA为遗传物质。
2.归纳总结原核细胞、真核细胞的差异
比较项目 原核细胞 真核细胞
最主要 区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核
细胞壁 主要成分为肽聚糖 植物细胞细胞壁的主要成分是纤维素和果胶；动物细胞无细胞壁；大多数真菌细胞壁的主要成分是几丁质
细胞质 有核糖体，无其他细胞器 有核糖体和其他细胞器
细胞核 拟核，无核膜和核仁 有细胞核，有核膜和核仁
DNA 存在形式 一般为环状DNA 核DNA与蛋白质结合形成染色体 (质)
可遗传 变异类型 基因突变、 基因重组 基因突变、基因重组和染色体变异
细胞分裂 一般为二分裂 有丝分裂、无丝分裂、减数分裂
共性 都有相似的细胞膜、细胞质；遗传物质都是DNA；都有核糖体
3.连线常见的原核生物与真核生物
[教材边角]
(必修1 P12“拓展应用”)支原体可能是最小、最简单的单细胞生物。与细菌的细胞结构的区别是支原体没有细胞壁。
(1)(2024·湖北卷)硝化细菌没有中心体，因而不能进行细胞分裂。(×)
(2)(必修1 P11“图1 6”)蓝细菌和大肠杆菌都没有细胞核和染色体，但有一个大型链状DNA分子位于拟核。(×)
(3)(必修1 P12“概念检测”)原核细胞是单细胞生物，真核生物既有单细胞生物也有多细胞生物。(√)
山东黄河三角洲国家级自然保护区是中国暖温带保存最完整、最广阔、最年轻的湿地生态系统，自然保护区内柽红柳绿、芦花飞舞，物种资源极为丰富，是全球最大的东方白鹳繁殖地。以下是湿地中常见的几种单细胞生物，结合生物学知识回答以下问题：
(1)图中细胞中都有的细胞结构是______________________(至少写出2个)，都以DNA为遗传物质，这体现了细胞的________(填“统一性”或“多样性”)。
答案　细胞膜、细胞质、核糖体(任写2个)　统一性
(2)若要证明支原体是原核生物而酵母菌是真核生物，实验操作方法是_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
答案　利用显微镜观察是否具有以核膜为界限的细胞核
(3)临床上常用青霉素治疗由细菌引起的肺炎，青霉素通过干扰细菌细胞壁的合成导致细菌裂解，从而达到杀菌的目的，________(填“能”或“不能”)用青霉素治疗支原体肺炎，原因是______________________________________________
____________________________________________________________________。
答案　不能　支原体没有细胞壁，青霉素对它不起作用
(4)请从分子水平上分析：上述细胞多样性的直接原因和根本原因是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
动植物体同一个体的细胞形态、结构和功能不相同的原因是_________________。
答案　直接原因是构成细胞的蛋白质分子结构不同；根本原因是不同个体的细胞中含有不同的DNA(遗传物质)　基因的选择性表达
(5)从进化视角看，真核细胞是由原核细胞进化来的，为什么？
提示：真核细胞结构复杂，功能更加复杂、高效、有序，比原核细胞高等。根据由低等到高等，由简单到复杂的进化规律，真核细胞是由原核细胞进化来的。
　细胞多样性与统一性的分析
(1)细胞多样性的“两个”原因
(2)细胞统一性的“五个”表现
考向1　原核细胞、原核生物与细胞的多样性
1.(2025·甘肃卷)地达菜又称地木耳，是由念珠蓝细菌形成的胶质群体。关于地达菜的细胞，下列叙述错误的是(　　)
A.没有叶绿体，但是能够进行光合作用
B.没有中心体，细胞不会进行有丝分裂
C.含有核糖体，能合成细胞所需蛋白质
D.有细胞骨架，有助于维持细胞的形态
解析　D　念珠蓝细菌没有叶绿体，但含有叶绿素和藻蓝素，能够进行光合作用，A正确；中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中，念珠蓝细菌是原核生物，没有中心体，原核细胞进行二分裂，而不是有丝分裂，有丝分裂是真核细胞的分裂方式，B正确；原核细胞含有核糖体，核糖体是合成蛋白质的场所，所以能合成细胞所需蛋白质，C正确；细胞骨架是真核细胞中由蛋白质纤维组成的网架结构，原核细胞没有细胞骨架，D错误。
2.某实验室的四种微生物标签损坏，科研人员对四种微生物进行了研究：①有染色体和多种细胞器；②细胞壁主要成分是肽聚糖；③只有蛋白质和核酸两种组成成分；④有核糖体，能进行光合作用，但没有叶绿体。下列对应的叙述中错误的是(　　)
A.有①特征的生物可能是酵母菌
B.有②特征的生物都是自养生物
C.有③特征的生物最可能是病毒
D.有②和④特征的肯定属于原核生物
解析　B　①有染色体和多种细胞器，是真核生物，可能是酵母菌，A正确；②细胞壁主要成分是肽聚糖，故②是原核生物，原核生物中的多数种类是营寄生或腐生生活的异养生物，B错误；③只有蛋白质和核酸两种组成成分，最可能是病毒，C正确；②为原核生物，④有核糖体，能进行光合作用，但没有叶绿体，是能进行光合作用的自养原核生物，D正确。
有关原核生物的3个“不一定”
(1)能进行光合作用的细胞不一定都含有叶绿体，如蓝细菌。
(2)能进行有氧呼吸的细胞不一定都含有线粒体，如蓝细菌和硝化细菌。
(3)名称中带“菌”字的不一定都是细菌：如酵母菌、霉菌(青霉、毛霉等)是真核生物，但“菌”字前带有“杆”“球”“螺旋”及“弧”字的一般都是细菌。
考向2　细胞的统一性
3.(2026·湖北十堰模拟)不论是真核细胞还是原核细胞，都含有DNA、RNA、蛋白质等大分子物质，且DNA是遗传信息的载体，蛋白质通常充当酶的角色，RNA是“二传手”，所有生物共用一套基本的遗传密码。这说明(　　)
A.生物界在细胞层次上具有高度的统一性
B.生物界在分子层次上具有高度的统一性
C.真核细胞、原核细胞的结构和功能相同
D.具有细胞结构的生物进化方向完全一致
解析　B　DNA、RNA、蛋白质等生物大分子是分子层次，A不符合题意，B符合题意；根据题干不能说明真核细胞、原核细胞的结构和功能相同，C不符合题意；根据题干不能说明具有细胞结构的生物进化方向完全一致，D不符合题意。
考点三　实验：使用显微镜观察多种多样的细胞
1.掌握显微镜的使用方法
(1)显微镜的使用方法
(2)显微镜的目镜与物镜特点
①目镜无螺纹，目镜越长，放大倍数越小，反之则放大倍数越大。
②物镜有螺纹，物镜越长，放大倍数越大，距装片距离越近。
2.显微镜的成像特点和物像移动规律
(1)成像特点
(2)物像移动规律
(3)物像转动规律
(4)显微镜下视野分析
物像大小 细胞数目 视野亮度 与载玻片的距离 观察范围
高倍物镜 大 少 暗 近 小
低倍物镜 小 多 亮 远 大
1.“两步法”判断污物存在的位置
2.显微镜下结果观察异常情况分析
(1)视野模糊原因分析
①整个视野模糊——细准焦螺旋未调节好。
②视野一半清晰，一半模糊——观察材料有重叠，观察材料应薄而透明。
③有异物存在。
(2)调节视野亮度的操作
①观察染色标本或高倍镜观察——光线宜强。
②观察无色或未染色标本或低倍镜观察——光线宜弱。
③视野一半暗一半亮——应调反光镜。
考向　使用显微镜观察细胞
1.(2025·河南周口期末)下列关于显微镜的使用，说法错误的是(　　)
A.在透明纸上写上“p”字母，则在显微镜的视野中看到一个“d”字母
B.观察临时装片时，由低倍镜转换到高倍镜，视野亮度变亮，细胞数目增多
C.目镜选用10×，物镜选用40×，观察的物像被放大到400倍
D.当观察到的物像不清晰时，可以转动细准焦螺旋使物像更清晰
解析　B　显微镜成像是倒立的虚像，即上下相反，左右颠倒，若载玻片上有“p”字母，则视野中呈现“d”字母，A正确；由低倍镜转换到高倍镜，视野亮度变暗，视野中细胞数目减少，B错误；显微镜放大倍数是指物镜放大倍数与目镜放大倍数的乘积，目镜选用10×，物镜选用40×，观察的物像被放大到400倍，C正确；当观察到的物像不清晰时，可以转动细准焦螺旋，使物像更清晰，D正确。
2.(2026·四川眉山模拟)如图所示，图甲中①②表示目镜，③④表示物镜，⑤⑥表示物镜与装片之间的距离，乙和丙分别表示不同物镜下观察到的图像。下列叙述错误的是(　　)
A.若使物像放大倍数最小，图甲中的组合一般是①④⑥
B.把视野里的标本从图乙转为图丙时，应选用②③镜头，但绝不能提升镜筒
C.在10×10的放大倍数下看到64个细胞，而且在视野的直径上排成一行，则转换为10×40的放大倍数后，看到一行细胞数为16个，若这64个细胞充满视野，则能看到4个细胞
D.从图中的乙转为丙，操作顺序为：转动转换器→移动装片→调节细准焦螺旋和光圈，若将装片右移，则乙、丙中的物像左移，若使用相同的光圈和反光镜，则乙比丙亮
解析　D　①和②是目镜，③和④是物镜，①的放大倍数小于②，③的放大倍数大于④，⑤的放大倍数大于⑥，若使物像放大倍数最小，图甲中的组合一般是①④⑥，A正确。把视野里的标本从图乙转为图丙，是由低倍镜转换为高倍镜，应选用②③镜头，但绝不能提升镜筒，B正确。在10×10的放大倍数下看到64个细胞，而且在视野的直径上排成一行，则转换为10×40的放大倍数后，看到的一行细胞数为64÷4＝16(个)，若这64个细胞充满视野，则能看到64÷16＝4(个)细胞，C正确。从图乙转为图丙，正确的调节顺序：移动装片→转动转换器→调节光圈→转动细准焦螺旋；显微镜下观察到的是物体左右相反，上下颠倒的虚像，若将装片右移，则乙、丙中的物像左移；若使用相同的光圈和反光镜，则乙(低倍镜)比丙(高倍镜)亮，D错误。
放大倍数的变化与视野范围内细胞数量变化的规律
1.(2024·福建卷)幽门螺杆菌是一种定植在胃黏膜上皮细胞表面的细菌，可导致胃溃疡甚至胃癌的发生。下列叙述正确的是(　　)
A.幽门螺杆菌通过减数分裂进行繁殖
B.幽门螺杆菌导致的胃癌可遗传给后代
C.抗病毒药物无法治疗幽门螺杆菌感染
D.临床检测幽门螺杆菌前应口服抗生素以杀死杂菌
解析　C　幽门螺杆菌是细菌，细菌通过二分裂的方式进行繁殖，减数分裂是有性生殖生物在产生生殖细胞时进行的特殊分裂方式，A错误；幽门螺杆菌导致的胃癌是由于细菌感染引起的疾病，不是遗传病，不会遗传给后代，B错误；幽门螺杆菌是细菌，抗病毒药物是用于治疗病毒感染的，无法治疗幽门螺杆菌感染，C正确；临床检测幽门螺杆菌前口服抗生素会杀死幽门螺杆菌，影响检测结果，D错误。
2.(2024·全国甲卷)细胞是生物体结构和功能的基本单位。下列叙述正确的是(　　)
A.病毒通常是由蛋白质外壳和核酸构成的单细胞生物
B.原核生物因为没有线粒体所以都不能进行有氧呼吸
C.哺乳动物同一个体中细胞的染色体数目有可能不同
D.小麦根细胞吸收离子消耗的ATP主要由叶绿体产生
解析　C　病毒没有细胞结构，A错误；原核生物也可以进行有氧呼吸，原核细胞中含有与有氧呼吸相关的酶，B错误；哺乳动物同一个体中细胞的染色体数目有可能不同，如生殖细胞中染色体数目是体细胞的一半，C正确；小麦根细胞不含叶绿体，而线粒体是有氧呼吸的主要场所，小麦根细胞吸收离子消耗的ATP主要由线粒体产生，D错误。
3.(2024·河北卷)某病毒具有蛋白质外壳，其遗传物质的碱基含量如表所示，下列叙述正确的是(　　)
碱基种类 A C G T U
含量(%) 31.2 20.8 28.0 0 20.0
A.该病毒复制合成的互补链中G＋C含量为51.2%
B.病毒的遗传物质可能会引起宿主DNA变异
C.病毒增殖需要的蛋白质在自身核糖体合成
D.病毒基因的遗传符合分离定律
解析　B　由表可知，该病毒为RNA病毒，根据碱基互补配对原则可知，该病毒复制合成的互补链中G＋C含量与原RNA的含量一致，为48.8%，A错误；逆转录病毒经逆转录得到的DNA可能整合到宿主细胞的DNA上，引起宿主DNA变异，B正确；病毒增殖需要的蛋白质在宿主细胞的核糖体上合成，C错误；进行有性生殖的真核生物的细胞核基因遗传才遵循基因的分离定律，病毒基因的遗传不符合分离定律，D错误。
从细胞核的起源角度辨清真核细胞、
原核细胞与病毒
细胞核的起源学说有共营模型、自演化模型、病毒性真核生物起源模型等
材料一　共营模型——与现代产甲烷古菌类似的某些古菌，侵入并生活在类似于现代黏细菌的细菌体内，形成了早期的细胞核。古菌与真核生物在特定蛋白质(如组蛋白)基因的相似性被认为是支持以古菌为基础的细胞核起源理论的证据。
材料二　自演化模型——原真核细胞直接自细菌演化而来，并不需要通过内共生。证据有以下几点：一类专性好氧细菌——浮霉菌，它们具有清晰的胞内膜结构，细胞膜会向内凹陷，形成一个膜包围的核区，斯氏小梨形菌的核被单层的细胞质内膜包裹。
材料三　病毒性真核生物起源模型——病毒感染原核生物导致细胞核与其他真核生物特征的产生。证据是真核生物和病毒在大分子结构上存在一定相似性，如线性DNA链、mRNA的加帽，以及与蛋白质的紧密结合(病毒的外套膜类似于组蛋白)。该假说的其中一种观点认为，吞噬作用形成了早期的细胞“捕食者”，并随之演化出细胞核。另一种观点则认为，真核生物起源于受到痘病毒感染的古菌，因为现代痘病毒与真核生物的DNA聚合酶具有相似性。
角度1　真核细胞与原核细胞的关系
1.共营模型又称为内共生模型，类似于叶绿体和线粒体的起源假说——内共生学说。
(1)试说明古菌和真核生物的特定蛋白质(组蛋白)分别存在于什么部位(或结构)，________________________________。
答案　古菌的特定蛋白质(组蛋白)在细胞质基质中，真核生物的特定蛋白质(组蛋白)在细胞核中的染色质(或染色体)上
(2)“内共生起源学说”认为，原始真核生物吞噬了能进行有氧呼吸的原始细菌，这种细菌和原始真核生物共生，并在长期的共生中逐渐演化成线粒体。下列叙述不能作为该学说的证据的是(　　)
A.线粒体具备独立、完整的蛋白质合成系统
B.线粒体基因组与细菌基因组具有明显的相似性
C.与细菌相似，线粒体以分裂的方式进行增殖
D.线粒体的外膜和内膜在原始来源上是相同的
答案　D
2.根据材料二，试说明浮霉菌和斯氏小梨形菌的核膜与真核细胞核膜的区别：________________________________(至少两点)。
答案　①真核细胞核膜是双层膜结构；②真核细胞核膜具有核孔
角度2　病毒与细胞的关系
3.根据材料三，总结两点支持病毒性真核生物起源模型的证据？
提示：①真核生物和病毒在大分子结构上存在一定相似性，如线性DNA链、mRNA的加帽，以及与蛋白质的紧密结合(病毒的外套膜类似于组蛋白)；②现代痘病毒与真核生物的DNA聚合酶具有相似性。
提能训练(一)　走近细胞
(满分：44分)
选择题1～11小题，每小题3分，共33分。
A组　基础巩固
1.(2025·河北衡水三模)下列关于细胞学说的叙述，正确的是(　　)
A.魏尔肖提出“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”
B.施莱登和施旺认为除病毒外，动植物等生物由细胞构成
C.施莱登和施旺科学地观察了所有类型的动物和植物细胞
D.细胞学说揭示了植物细胞和动物细胞具有多样性和统一性
解析　A　魏尔肖提出“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”，认为细胞通过分裂产生新细胞，为细胞学说作了重要补充，A正确；施莱登和施旺并未提及病毒，B错误；施莱登和施旺并没有观察所有类型的动植物细胞，C错误；细胞学说揭示了动物和植物的统一性，并没有揭示多样性，D错误。
2.(2026·河南新乡模拟)“草长莺飞二月天，拂堤杨柳醉春烟。”下列与其相关的生命系统结构层次的叙述，正确的是(　　)
A.黄莺具有与柳树一样的生命系统层次
B.柳树的结构层次中由器官直接构成个体
C.柳树生活的土壤不参与生态系统的组成
D.柳树和其他所有的植物共同构成了群落
解析　B　柳树属于植物，植物体的结构层次没有系统，由器官直接构成个体，A错误，B正确；生态系统包括所有生物及其生活的无机环境，柳树生活的土壤也参与生态系统的组成，C错误；在一定的自然区域内，所有的种群组成一个群落，柳树和其他所有的植物不能构成一个完整的生物群落，D错误。
3.大熊猫拥有独特的中国文化象征意义，被称为“国宝”。通过一系列保护措施，野生大熊猫种群数量有所增加。下列相关叙述正确的是(　　)
A.种群是最基本的生命系统结构层次
B.大熊猫细胞中的化合物也是生命系统结构层次
C.大熊猫依靠单个细胞不能独立完成各项复杂的生命活动
D.一定区域内的所有大熊猫形成群落，不同群落集合形成生态系统
解析　C　最基本的生命系统结构层次是细胞，A错误；生命系统结构层次不包括化合物，B错误；大熊猫是多细胞生物，依靠单个细胞不能独立完成各项复杂的生命活动，C正确；一定区域内的所有生物形成群落，D错误。
4.肺炎支原体是一种单细胞生物，寄生在人或家畜细胞，可以引发支原体肺炎。肺炎支原体中大型的DNA散布在细胞内各区域。下列关于肺炎支原体的说法，正确的是(　　)
A.肺炎支原体与病毒最大的差异是前者有细胞核
B.肺炎支原体与细菌均是异养生物
C.肺炎支原体与蓝细菌的相同之处是都有拟核
D.肺炎支原体的遗传物质是DNA
解析　D　肺炎支原体是原核生物，没有细胞核；病毒无细胞结构，两者最大差异是有无细胞结构，A错误；肺炎支原体为寄生异养生物，但细菌不全为异养生物(如硝化细菌为自养生物)，B错误；蓝细菌有拟核区(无核膜包裹的DNA区域)，而题干提到支原体中大型的DNA“散布在细胞内各区域”，说明其未形成典型拟核结构，C错误；肺炎支原体是细胞生物，遗传物质为DNA，D正确。
5.(2026·河北衡水月考)螺旋藻属于蓝细菌。下列关于螺旋藻的叙述，正确的是(　　)
A.螺旋藻与酵母菌一样，无以核膜为界限的细胞核，有拟核
B.螺旋藻细胞中含有DNA和RNA，RNA是遗传物质
C.螺旋藻与小球藻细胞中都有叶绿体，可进行光合作用
D.人体细胞和螺旋藻在细胞结构上既有差异性也有统一性
解析　D　螺旋藻属于原核生物，无以核膜为界限的细胞核，而酵母菌属于真核生物，有核膜包被的细胞核，A错误；螺旋藻细胞中含有DNA和RNA，DNA是遗传物质，B错误；螺旋藻属于蓝细菌，其细胞中没有叶绿体，但含有藻蓝素和叶绿素，可进行光合作用，C错误；人体细胞为真核细胞，蓝细菌为原核细胞，二者在结构上具有差异性，但二者都有细胞膜、细胞质、DNA和核糖体，因此二者在细胞结构上也有统一性，D正确。
6.(2026·江西新余模拟)下列关于发菜和水绵的相关叙述错误的是(　　)
A.两者均含有叶绿素，都能进行光合作用
B.两者的遗传物质均为DNA，但遗传信息不同
C.两者均含有以磷脂双分子层为基础的生物膜系统
D.两者均含有核糖体、细胞壁，但细胞壁成分不同
解析　C　发菜含有叶绿素和藻蓝素，水绵含有叶绿体(其中含有叶绿素等光合色素)，两者都能进行光合作用，A正确；两者都有细胞结构，遗传物质均为DNA，但DNA碱基排列顺序不同，即遗传信息不同，B正确；水绵为真核生物，含有以细胞膜、核膜、细胞器膜等构成的生物膜系统，发菜为原核生物，只有细胞膜，不含生物膜系统，C错误；两者都有核糖体和细胞壁等细胞结构，水绵细胞壁主要成分为纤维素和果胶，发菜细胞壁主要成分为肽聚糖，D正确。
7.近日，全国多地呼吸道感染高发，下表为诱发呼吸道感染“毒株”的有关信息，下列分析正确的是(　　)
病原体 遗传物质
人偏肺病毒 RNA
肺炎支原体 DNA
人腺病毒 DNA
A.肺炎支原体细胞壁的主要成分是几丁质
B.肺炎支原体与人腺病毒的组成成分只含DNA和蛋白质
C.人偏肺病毒入侵人体后会导致巨噬细胞活动增强
D.以上“毒株”引起的呼吸道疾病可以用抗生素进行治疗
解析　C　支原体没有细胞壁，A错误。肺炎支原体是原核生物，其细胞结构除了含有DNA和蛋白质外，还含有糖类、脂质、RNA等多种成分，B错误。人偏肺病毒入侵人体后会引起人体的免疫反应，导致巨噬细胞活动增强，C正确。抗生素主要针对细菌等原核生物，通过抑制细胞壁的合成发挥作用；病毒没有细胞结构，支原体没有细胞壁，抗生素对二者均不起作用，D错误。
8.(2026·四川成都月考)约1亿年前固氮蓝细菌 UCYN A 与贝氏布拉藻(真核生物)形成稳定共生体，UCYN A逐渐失去独立生存能力，最终演化为贝氏布拉藻的特化细胞器——硝化质体。固氮蓝细菌UCYN A和贝氏布拉藻具有的共同点是(　　)
A.DNA的主要载体都是染色体
B.核糖体的形成均与核仁有关
C.都能通过有氧呼吸产生ATP
D.光合作用均在叶绿体中进行
解析　C　蓝细菌(原核生物)无染色体，其DNA位于拟核区；贝氏布拉藻(真核生物)的DNA主要载体是染色体，A错误。蓝细菌无核仁，其核糖体形成与核仁无关；贝氏布拉藻的核糖体形成与核仁有关，B错误。蓝细菌通过细胞膜进行有氧呼吸，贝氏布拉藻通过线粒体进行有氧呼吸，两者均能产生ATP，C正确。蓝细菌无叶绿体，光合作用依赖细胞膜上的光合结构；贝氏布拉藻的光合作用在叶绿体中进行，D错误。
B组　能力提升
9.(2025·北京顺义一模)一般认为只有真核生物能进行吞噬，近期发现一种能吞噬其他细胞的H菌，科学家将其归类为原核生物。支持以上判断的最关键证据是(　　)
A.体积微小 B.有环状DNA
C.无核膜 D.无线粒体
解析　C　原核细胞与真核细胞相比，最大的区别是原核细胞无以核膜为界限的细胞核(没有核膜、核仁和染色体)，H 菌若被归类为原核生物，无核膜这一特征是关键证据，C符合题意。
10.用显微镜的一个目镜分别与4个物镜组合来观察某一细胞装片。当成像清晰时，每一物镜与载玻片的距离如图1所示。图2是在图1中d条件下观察到的视野。如果不调节光圈及反光镜，下列说法正确的是(　　)
A.b条件下比d条件下看到的细胞数目多
B.a条件下视野的亮度比d条件下大
C.如果不移动载玻片，a条件下可能观察不到细胞
D.由d条件下转变为c条件下观察时，应先将装片向左方移动
解析　C　物镜的镜头越长，其放大倍数越大，物镜与载玻片的距离越近，视野越暗，且显微镜的放大倍数越大，视野中观察到的细胞数目越少，因此b条件下比d条件下看到的细胞数目少，a条件下视野的亮度比d条件下小，A、B错误；a条件为高倍镜下的视野，看到的细胞数目较少，因此在该条件下可能观察不到细胞，C正确；由d条件转变为c条件下观察时，意味着将低倍镜换成了高倍镜，应先将观察的目标移到视野的中央，由于显微镜下观察到的是上下、左右都颠倒的像，图2细胞位于视野的右上方，因此要想将其移到视野的中央，还应向右上方移动，D错误。
11.(2025·山西太原二模)眼虫又名裸藻，是一种单细胞生物，其结构如图所示。下列有关眼虫的叙述，正确的是(　　)
A.与T2噬菌体的遗传物质相同，都能发生染色体变异
B.与酵母菌合成ATP的场所相同，均在线粒体中
C.与植物细胞的基因表达过程相同，进行转录和翻译
D.与蓝细菌结构相同，都属于生态系统的生产者
解析　C　眼虫和T2噬菌体的遗传物质都是DNA，但T2噬菌体无染色体，A错误；酵母菌合成ATP的场所有线粒体、细胞质基质，眼虫合成ATP的场所有线粒体、细胞质基质、叶绿体，不完全相同，B错误；植物细胞的基因表达过程包括转录和翻译，与眼虫相同，C正确；眼虫为真核生物，与原核生物蓝细菌结构不同，含有叶绿体，可以吞噬有机颗粒，属于生态系统的生产者和消费者，D错误。
12.(11分)如图为蓝细菌和大肠杆菌的细胞结构模式图，回答下列问题：
(1)初春的江水水域属于生命系统结构层次中的____________。图中属于原核细胞的是________(填字母)，此类细胞的DNA主要存在于________。
(2)图中的A含有与光合作用有关的色素，如______________，以及光合作用有关的酶，因此它能够进行光合作用制造有机物，是一类自养生物。若淡水水体中N、P元素过多，A和绿藻等会过量繁殖，会引起________。
(3)假设你在显微镜视野中观察到了如图所示的物像。
①视野中最可能为气泡的是________。
②如果要看清楚A的上半部，应将载玻片向________移动。
③与低倍镜相比较，换用高倍镜后，视野的亮度变________。
答案　(1)生态系统　A、B　拟核　(2)叶绿素和藻蓝素　水华　(3)①B　②上　③暗
解析　(1)初春的江水水域有生物群落和无机环境，属于生命系统结构层次中的生态系统。图中A是蓝细菌，B是大肠杆菌，都属于原核细胞，此类细胞的DNA主要存在于拟核。(2)图中的A是蓝细菌，含有叶绿素和藻蓝素，以及光合作用有关的酶，因此它能够进行光合作用制造有机物，是一类自养生物。若淡水水体中N、P元素过多，A和绿藻等会过量繁殖，会引起水华。(3)①气泡是光亮的，里面只有空气，细胞是一个具有细胞膜、细胞核和细胞质的复杂结构，在光学显微镜下，通过调节焦距可以观察到细胞的不同层面，视野中最可能为气泡的是B。②显微镜下物像是倒立的，图中A位于视野的上方，如果要看清楚A的上半部，使用高倍镜之前必须要将载玻片往上方移动，即同向移动，才能将A移至视野的中央。③与低倍镜相比较，换用高倍镜后，视野变暗，同时视野变小，所观察到的细胞数目变少。
第2讲　细胞中的无机物、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。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，又是生命活动的主要能源物质。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)种类：常见的有20多种
(3)存在形式：大多以化合物的形式存在。
　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，但Pb不是必需元素。②占玉米细胞干重最多的元素是O(含量最多的有机物为糖类)，占人体细胞干重最多的元素是C。
2.组成细胞的化合物
(1)细胞中化合物的种类和含量
(2)常见化合物的元素组成
3.细胞中的水
(1)细胞中水的存在形式和功能
(2)水的结构和性质
(3)自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系
4.细胞中的无机盐
(1)(2024·湖南卷)细胞内结合水与自由水的比值越高，细胞质流动速率越快。(×)
(2)(2024·贵州卷)种子吸收的水与多糖等物质结合后，水仍具有溶解性。(×)
(3)(2022·全国甲卷)人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象。(√)
(4)(经典高考题)Mg2+存在于叶绿体的类胡萝卜素中。(×)
(5)(经典高考题)磷是组成藻类细胞的微量元素。(×)
(6)(必修1 P21“正文”)自由水和结合水都可以参与细胞内的生物化学反应。(×)
考向1　细胞中的元素和化合物
1.(2025·云南卷)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.人体缺碘甲状腺激素合成减少
解析　C　镁是构成叶绿素的元素，植物缺镁会导致叶绿素合成减少，A 正确；哺乳动物血液中钙离子含量过低会出现抽搐症状，这体现了钙对维持肌肉正常功能的重要性，B 正确；人体缺铁会导致缺铁性贫血，而镰状细胞贫血症是由于基因突变导致血红蛋白结构异常引起的，C 错误；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，D 正确。
2.(2026·贵州贵阳模拟)近日，我国研究人员发现新物种连山角螬(两栖类)和虹彩马口鱼，更新了我国生物物种“家底”。下列关于两个新物种的叙述错误的是(　　)
A.细胞中既含有大量元素，也含有微量元素
B.活细胞中C、H、N、O四种元素的含量最多
C.与人体细胞所含元素含量大致相同，但种类差异很大
D.细胞中含量最高的化合物和有机物分别是水和蛋白质
解析　C　不同细胞中的元素种类大致相同，但含量差异较大，均含有大量元素和微量元素，A正确；活细胞中C、H、O、N四种元素的含量最多，这四种元素为基本元素，B正确；不同细胞中的元素种类大致相同，但含量差异较大，C错误；细胞中含量最高的化合物是水，含量最高的有机物是蛋白质，D正确。
考向2　细胞中的水和无机盐
3.(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.一株水稻中新叶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
解析　D　细胞内结合水与自由水的比值越小，细胞代谢越旺盛，种子萌发时细胞代谢增强，结合水与自由水的比值减小，A正确；幼嫩细胞中含水量高于老细胞，因此一株水稻中新叶细胞比老叶细胞的自由水含量高，B正确；秸秆燃烧掉的是有机物，剩下的是无机物，无机物主要指水和无机盐，水在燃烧过程中已经蒸发，只剩下无机盐，C正确；叶绿素中含有镁，庄稼缺镁会影响叶绿素的合成，D错误。
4.某同学配制了两种培养液培养某种植物幼苗，探究某种无机盐对植物生长的影响，培养液主要成分配方如表所示。下列叙述错误的是(　　)
组别 培养液类别 培养液所含主要成分的质量浓度/(mg·L-1)
KNO3 CaCl2·6H2O MgSO4·7H2O Na2SO4
甲组 完全培养液 2 500 150 150 130
乙组 缺素培养液 0 150 150 130
A.Mg是组成叶绿素的元素，缺Mg会抑制植物的光合作用
B.细胞液中的K＋等无机盐离子可以调节植物细胞的渗透压
C.植物细胞从培养液中吸收的一部分水可与蛋白质和多糖等物质结合
D.若甲组正常生长，乙组出现缺乏症，说明K＋是植物生长必需的离子
解析　D　Mg是组成叶绿素的元素，缺Mg导致植物合成叶绿素受阻，植物光合作用会受到抑制，A正确；细胞液中的K＋等无机盐离子可以调节植物细胞的渗透压，B正确；植物细胞从培养液中吸收的一部分水可与蛋白质和多糖等物质结合成为结合水，C正确；乙组配制的培养液中缺少K＋和NO，若甲组正常生长，乙组出现缺乏症，说明K＋或NO或K＋和NO是植物生长必需的离子，D错误。
验证某矿质元素的生理功能的实验设计
(1)对照组：植物＋完全培养液→正常生长。
(2)实验组
考点二　糖类、脂质的种类和作用
1.细胞中的糖类
　①糖类的元素组成并非都是C、H、O，几丁质中还含有N元素。②二糖并非必须水解为单糖才能被吸收，如植物组织培养中的蔗糖可以被植物细胞吸收利用。
2.细胞中的脂质
(1)脂质的种类和作用
脂肪 细胞内良好的储能物质；保温、缓冲和减压
磷脂 构成生物膜的重要成分(主要在内质网合成)
固醇 胆固醇 构成动物细胞膜的重要成分，在人体内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 促进人和动物肠道对钙和磷的吸收
(2)细胞中糖类与脂质的关系
[教材边角]
(必修1 P26 “小字部分”)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。
(1)(2024·新课标卷)大豆中的脂肪和磷脂均含有碳、氢、氧、磷4种元素。(×)
(2)(2024·湖南卷)耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸。(×)
(3)(2024·甘肃卷)油橄榄种子萌发过程中有机物的含量减少，有机物的种类不发生变化。(×)
(4)(2023·新课标卷)血液中的葡萄糖进入人体脂肪组织细胞可转变为甘油三酯。(√)
(5)(经典高考题)维生素D是构成骨骼的主要成分，缺乏维生素D会影响骨骼发育。(×)
(6)(必修1 P27 “正文”)糖类供应充足时可以大量转化为脂肪，糖类供能不足时，大量脂肪可转化为糖类。(×)
花生种子中储藏的物质以脂肪(油)为主，并储藏在细胞的油体(植物细胞的一种细胞器)中。种子萌发时，脂肪水解成脂肪酸和甘油，脂肪酸和甘油又分别在多种酶的催化作用下形成葡萄糖，最后转变成蔗糖，并转运至胚轴，供给胚的生长和发育。为探究该植物种子萌发过程中的物质变化，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、蔗糖、葡萄糖的含量和干重，结果如图所示。
(1)种子中储存的脂肪大多含有________(填“饱和脂肪酸”或“不饱和脂肪酸”)
答案　不饱和脂肪酸
(2)花生种子萌发初期(真叶长出之前)，干重先增加、后减少，导致种子干重增加的主要元素是____________(填“C”“N”或“O”)。真叶长出之后，干重增加，原因是
________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案　O　真叶通过光合作用制造了有机物(多于细胞呼吸消耗的有机物)
(3)据图2可知，种子萌发初期干重增加，请从脂肪和糖类的元素组成及比例角度分析其原因。
提示：脂肪不断转变成糖类等，而糖类分子中氧的含量远高于脂肪。
(4)相比于淀粉类作物种子，种植油料作物种子时要播种浅一些还是深一些？为什么？
提示：浅一些。因为脂肪中氧的含量远远低于糖类，而氢的含量更高，等质量的脂肪与糖类氧化分解时，脂肪释放的能量更多，需要的O2更多，产生的H2O更多。
　种子形成和萌发中的相关物质变化
糖类和脂质
种子类型 非油料作物种子(如小麦) 油料作物种子(如大豆)
种子形成时 可溶性糖(还原糖)→淀粉 糖类→脂肪
种子萌发时 淀粉→可溶性糖(还原糖) 脂肪→甘油、脂肪酸→糖类
(2)干重和鲜重
种子形成时，光合作用产物的输入导致其干重增加。种子萌发时，吸收水分导致其鲜重增加，非油料作物的种子由于只进行细胞呼吸导致干重减少，油料作物种子萌发初期干重有所增加(是因为脂肪转化为糖类的过程中增加了氧元素)，然后再减少。
考向1　糖类和脂质及其与人体健康
1.(2026·广西来宾月考)《中国居民膳食指南(2022)》提出了平衡膳食八准则，其中之一为“少盐少油，控糖限酒”。饮食中控制糖分的摄入更有利于身体健康，下列与“控糖”有关的认识，正确的是(　　)
A.不吃含添加糖和味道甜的食物，就能降低糖类物质的摄入量
B.“无糖饼干、无糖麦片、无糖藕粉”等产品不含糖类物质
C.“奶茶”中的果糖和蔗糖可被人体直接吸收再转化为糖原
D.肥胖、某些糖尿病等都直接或间接与长期糖摄入超标有关
解析　D　糖类包括单糖、二糖和多糖，即使不摄入味道甜的食物，仍可能通过淀粉等多糖摄入过量糖类，A错误；“无糖”产品通常指未添加蔗糖等，但原料本身含淀粉(多糖)，仍属于糖类物质，B错误；蔗糖是二糖，不能被人体直接吸收，需要消化分解成单糖才能被吸收，C错误；长期高糖摄入会导致糖类转化为脂肪引发肥胖，部分糖尿病与糖代谢异常相关，D正确。
2.近日，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
解析　B　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，A错误；胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，同时可形成脂蛋白协助运输血液中的脂质，B正确；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，C错误；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(如植物脂肪)，D错误。
糖类和脂质的4个易错点
(1)并非所有的糖类都是能源物质，如纤维素、核糖和脱氧核糖不提供能量。
(2)水解不同于氧化分解。多糖和二糖水解的最终产物是单糖；糖类氧化分解的最终产物是CO2和H2O，即参与有氧呼吸后的最终产物。
(3)并非所有的糖都是还原糖，如淀粉、纤维素、糖原、蔗糖都是非还原糖，不能用斐林试剂检测。
(4)脂肪是细胞内良好的储能物质，但不构成膜结构，磷脂和胆固醇均参与膜结构的组成。
考向2　糖类和脂质的相互关系
3.(2026·贵州贵阳月考)花生种子富含脂肪，种子萌发时，脂肪水解并转化为糖类，糖类等物质转运至胚轴，供给胚的生长和发育，花生种子中脂肪与糖类转化的过程如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.图中X物质表示脂肪酸，大多是不饱和的，室温时呈固态
B.相同质量下，花生干种子储存能量比玉米干种子储存能量更多
C.在植物细胞中，葡萄糖可以作为合成二糖和多糖的原料
D.苹果酸是人体内脂肪、碳水化合物转化的关键物质
解析　A　脂肪由甘油和脂肪酸组成，据图可知，图中X物质表示脂肪酸；植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，在室温时一般呈液态，A错误。花生干种子脂肪的含量大于玉米干种子脂肪的含量，相同质量下，花生干种子储存能量比玉米干种子储存能量更多，B正确。在植物细胞中，葡萄糖可作为合成麦芽糖、淀粉、纤维素的原料，C正确。由图可知，苹果酸是人体内脂肪、碳水化合物转化的关键物质，D正确。
考点三　实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.三类有机物检测的原理和操作方法
(1)还原糖的检测
①检测原理：还原糖中的醛基(—CHO)在加热条件下能将Cu(OH)2中的Cu2+还原成Cu＋，从而生成砖红色的Cu2O沉淀。
②检测步骤
(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
①检测原理
②检测步骤
2.实验操作注意事项
(1)检测还原糖时使用的斐林试剂要现配现用的原因：斐林试剂很不稳定，容易产生蓝色的Cu(OH)2沉淀。
(2)在还原糖检测实验中，若待测组织样液中不含还原糖，加入斐林试剂水浴加热后出现的现象是呈蓝色，即Cu(OH)2自身的颜色。
(3)检测蛋白质时，加入双缩脲试剂B液后，如果没有产生明显的紫色反应，可能的原因是加入的双缩脲试剂B液过量，CuSO4在碱性溶液中生成大量的Cu(OH)2蓝色絮状沉淀，会掩盖实验中所产生的紫色，影响观察效果。
1.斐林试剂与双缩脲试剂的区别
2.实验成功的四个关键点
(1)三个实验中都不宜选取有颜色的材料，否则会干扰实验的颜色反应及观察效果。
(2)脂肪检测的过程中滴加1～2滴体积分数为50%的酒精溶液的目的是洗去浮色。
(3)物质检测实验一般不设立对照实验，若需设立对照实验，对照组应加入成分已知的物质。如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清。
(4)实验中，在加相应试剂之前可留出部分组织样液，以便与反应后的样液颜色作对比，增强实验的说服力。
考向1　三类有机物的检测原理与基本操作
1.(2025·安徽卷)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　D　蔗糖为非还原糖，蔗糖溶液与淀粉酶混合后不能生成还原糖，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A液成分是NaOH，没有颜色，B液成分是CuSO4，呈淡蓝色，混合后与蛋白质结合，发生化学反应形成了紫色络合物，B错误；脂肪与苏丹Ⅲ染液反应的原理是苏丹Ⅲ染液作为脂溶性染色剂，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。
2.(2026·山东潍坊模拟)香蕉果实成熟过程中，果实中的储藏物不断代谢变化，香蕉逐渐变甜。图1中Ⅰ、Ⅱ两条曲线分别表示香蕉果实成熟过程中两种物质含量的变化趋势。现取成熟到第x天和第y天的等量香蕉果肉进行研磨，分别加入等量的蒸馏水制成两种提取液，然后在a、b试管中各加5 mL第x天的提取液，在c、d试管中各加5 mL第y天的提取液(图2)。下列说法错误的是(　　)
A.在a、c试管中各加入等量碘液摇匀后，可观察到两试管均呈蓝色，但c管颜色较浅
B.在b、d试管中各加入等量斐林试剂摇匀后，可观察到两试管均呈砖红色，d试管颜色较深
C.若提供适量的斐林试剂(甲液和乙液)和蒸馏水可检测香蕉果肉是否含有蛋白质
D.图1中Ⅰ、Ⅱ曲线所表示的物质的组成元素都是C、H、O
解析　B　与a试管相比，c试管内的淀粉含量下降，所以加入等量碘液后，两试管均呈蓝色，但是c试管颜色较浅，A正确；b、d试管用斐林试剂检验还原糖，需要水浴加热才会出现砖红色沉淀，B错误；将斐林试剂的乙液(质量浓度为0.05 g/mL硫酸铜溶液)用蒸馏水稀释，即可得到双缩脲试剂的B液，故可用斐林试剂
(甲液和乙液)和蒸馏水检测香蕉果肉是否含有蛋白质，C正确；图1中Ⅰ、Ⅱ曲线所表示的物质分别是淀粉和还原糖，它们都是由C、H、O组成的，D正确。
考向2　与物质检测相关的科学探究
3.(2022·重庆卷)在一定条件下，斐林试剂可与葡萄糖反应生成砖红色沉淀，去除沉淀后的溶液蓝色变浅，测定其吸光值可用于计算葡萄糖含量。如表是用该方法检测不同样本的结果。下列叙述正确的是(　　)
样本 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
吸光值 0.616 0.606 0.595 0.583 0.571 0.564
葡萄糖含量 (mg/mL) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
A.斐林试剂与样本混合后立即生成砖红色沉淀
B.吸光值与样本的葡萄糖含量有关，与斐林试剂的用量无关
C.若某样本的吸光值为0.578，则其葡萄糖含量大于0.4 mg/mL
D.在一定范围内葡萄糖含量越高，反应液去除沉淀后蓝色越浅
解析　D　斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，会产生砖红色沉淀，A错误；吸光值与溶液的浓度有关，故与样本的葡萄糖含量和斐林试剂的用量均有关，B错误；由表格数据可知，葡萄糖含量越高，吸光值越小，若某样本的吸光值为0.578，则其葡萄糖含量小于0.4 mg/mL，即葡萄糖含量在0.3～0.4 mg/mL之间，C错误。
1.(2025·陕晋青宁卷)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
解析　B　佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内Ca2+缺乏有关，叶绿素的核心元素是Mg2+，Ca2+不参与叶绿素构成，A不符合题意；在植物体细胞杂交技术中，高Ca2+－高pH融合法是植物原生质体融合的一种方法，与Ca2+有关，B符合题意；血红蛋白含Fe2+，负责携氧，与钙无关，C不符合题意；甲状腺激素含I－，Ca2+不参与其构成，D不符合题意。
2.(2025·甘肃卷)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
解析　D　淀粉作为多糖，其组成元素只有C、H、O，并不含N元素，A错误；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，B错误；淀粉水解的最终产物是葡萄糖，葡萄糖可以被人体吸收，C错误；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，D正确。
3.(2025·湖北卷)我国农学家贾思勰所著《齐民要术》记载：“凡五谷种子，浥郁则不生，生者亦寻死。”意思是种子如果受潮发霉就不会发芽，即使发芽也会很快死亡。下列叙述错误的是(　　)
A.农业生产中，种子储藏需要干燥的环境
B.种子受潮导致细胞内结合水比例升高，自由水比例降低，细胞代谢减弱
C.霉菌在种子上大量繁殖，消耗了种子的营养物质，不利于种子正常萌发
D.发霉过程中，微生物代谢产生的有害物质可能抑制种子萌发相关酶的活性
解析　B　种子储藏需要干燥环境，以减少自由水含量，降低细胞呼吸速率，减少有机物消耗，A正确；种子受潮时，自由水比例升高，结合水比例下降，此时细胞代谢增强，若种子发霉死亡，代谢停止，B错误；霉菌繁殖会消耗种子储存的有机物，导致种子缺乏萌发所需营养，C正确；霉菌代谢产物(如毒素)可能破坏种子细胞结构或抑制酶活性，阻碍萌发，D正确。
4.(2025·北京卷)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　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，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，更有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。
健康饮食与体重控制
随着人们生活水平的日益提高，人们关注的不仅是美食的味道，对食品安全与健康也提出了更高的要求。如图为中国营养学会平衡膳食宝塔，请据图回答相关问题：
角度1　无机盐和化合物的成分和功能
(1)水是生命之源，水在细胞中除了作为良好的溶剂、运输营养物质和代谢废物外，还具有的作用是__________________________________________________(至少写出两点)。
(2)第三层的鸡蛋和肉食应煮熟吃，煮熟后易消化，原因是__________________。
许多人吃鸡蛋只吃蛋白不吃蛋黄，担心胆固醇摄入过多，但从健康饮食的观点出发，建议合理适量地摄入蛋黄，这是因为_________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)第四层牛奶中富含钙、铁等元素，其中铁是血红素的组成成分，缺铁会导致缺铁性贫血；缺钙会造成抽搐。这说明无机盐的生理作用为_____________________
_____________________________________________________________________。
角度2　生活习惯与人体健康
(4)肥胖是现代社会普遍存在的健康问题，有研究显示糖类摄入较多可导致肥胖，主要原因是___________________________________________________________。
根据中国营养学会平衡膳食宝塔，预防肥胖除了合理饮食外，请再提出 1 项科学合理的建议，以帮助肥胖的亲友控制体重：__________。
答案　(1)参与细胞内多种生物化学反应、为细胞提供液体环境、细胞结构的重要组成部分　(2)高温使蛋白质的空间结构被破坏，变得松散，容易被蛋白酶水解　蛋黄中含有丰富的胆固醇，胆固醇是动物细胞膜的组成成分，参与血液中脂质的运输，合理适量摄入蛋黄对健康有益　(3)细胞中某些复杂化合物的重要组成成分；对于维持细胞和生命体的生命活动有重要作用　(4)在糖类供应充足的情况下，糖类可以大量转化为脂肪　每天坚持适量运动
解析　(1)水在细胞中除了作为良好的溶剂、运输营养物质和代谢废物外，还具有以下作用：参与细胞内多种生物化学反应(如光合作用、呼吸作用等代谢过程)；为细胞提供液体环境；是细胞结构的重要组成部分(结合水的功能)。(2)鸡蛋和肉的主要成分是蛋白质，高温使蛋白质的空间结构被破坏，变得松散，更易被消化酶(蛋白酶)分解，因此煮熟后易消化。蛋黄中含有丰富的营养物质(如卵磷脂、维生素、矿物质等)；且胆固醇是动物细胞膜的组成成分，参与血液中脂质的运输，合理适量摄入蛋黄对健康有益。(3)铁是血红素的组成成分(缺铁会导致贫血)，钙参与肌肉收缩(缺钙会导致抽搐)，说明无机盐的生理作用为细胞内某些复杂化合物的重要组成成分；维持细胞和生物体正常的生命活动。(4)糖类摄入过多时，会在体内转化为脂肪储存起来，从而导致肥胖。预防肥胖除合理饮食外，还可每天坚持适量运动(如遵循膳食宝塔建议，每天活动6 000步，或进行有氧运动、力量训练等)。
提能训练(二)　细胞中的无机物、糖类和脂质
(满分：45分)
选择题1～11小题，每小题3分，共33分。
A组　基础巩固
1.(2026·齐鲁名校联考)下列关于动物体内元素与化合物的说法，正确的是(　　)
A.无机自然界的元素和化合物在动物体中都可以找到
B.动物体内脂质有调节生命活动和储存能量等功能
C.占细胞鲜重最多的元素是H，占细胞干重最多的元素是C
D.Fe参与血浆中血红蛋白的组成，血红蛋白的功能主要是运输O2
解析　B　组成动物体的元素在无机自然界中都可以找到，无机自然界中的部分元素和化合物在动物体内不能找到，A错误；脂质中的脂肪是动物体内的良好的储能物质，脂质中的固醇类物质(如性激素)能调节动物体代谢活动，B正确；占动物细胞鲜重最多的元素是O，占干重最多的元素是C，C错误；Fe参与红细胞中血红蛋白的组成，血红蛋白的功能主要是运输O2，D错误。
2.(2025·山西吕梁期末)荞麦碗托是一种山西特色传统美食，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
解析　D　荞麦中的微量元素在细胞中含量虽然很少，但作用很大，A错误；蛋白质中除了含有C、H、O，还含有N元素，蛋白质彻底氧化分解后，产物除了含有二氧化碳和水，还含有尿素，B错误；维生素E是一种脂溶性维生素，但不能促进肠道对磷和钙的吸收，维生素D能够有效促进肠道对磷和钙的吸收，C错误；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，D正确。
3.雨水是二十四节气的第二个节气，通常预示着降雨开始，雨量渐增。俗话说“春雨贵如油”，适宜的降水对农作物的生长很重要。下列关于水的叙述，错误的是(　　)
A.细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合
B.细胞中的自由水是细胞结构的重要组成成分
C.与萌发的种子相比，休眠的种子中自由水与结合水的比值更小
D.玉米等种子收获后需经风干处理后再储藏，主要是减少自由水的含量
解析　B　细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合，这样水就失去流动性和溶解性，成为生物体的构成成分，A正确。结合水是细胞结构的重要组成部分，大约占细胞内全部水分的4.5%，B错误。与萌发的种子相比，休眠的种子自由水减少，代谢慢，而结合水多，即自由水与结合水的比值更小，C正确。将种子晒干就是减少了其中自由水的量而使其代谢水平降低，便于储藏；玉米等种子收获后需经风干处理后再储藏，主要是减少自由水的含量，D正确。
4.(2026·陕西西安模拟)无机物和有机物对维持生物体的正常生理功能至关重要。下列说法错误的是(　　)
A.在正常情况下，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
B.乳糖、葡萄糖都能被人体细胞直接吸收
C.人体内Na＋缺乏会引发肌肉酸痛、无力等症状
D.由于水分子间氢键的存在，水具有较高的比热容
解析　B　在正常情况下，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，A正确；乳糖属于二糖，不能被人体细胞直接吸收，B错误；Na＋是维持神经、肌肉和细胞外液渗透压正常功能的重要离子，人体内Na＋缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛、无力等症状，C正确；由于水分子间氢键的存在，水具有较高的比热容，这一特性使水的温度相对不容易发生改变，对维持生命系统的稳定性十分重要，D正确。
5.(2025·河北衡水三模)下列关于花生中脂肪的鉴定和观察实验的叙述，错误的是(　　)
A.切取花生子叶的薄片有利于观察
B.酒精有利于脂肪颗粒结合染色剂
C.苏丹Ⅲ染液使脂肪颗粒呈橘黄色
D.观察实验结果时先用低倍显微镜
解析　B　生物组织必须切成薄片制作成装片，才能在显微镜下观察，A正确；染色后需用50%的酒精洗去多余的染料，B错误；苏丹Ⅲ染液能使细胞中的脂肪颗粒呈橘黄色，C正确；观察脂肪颗粒时需先用低倍镜后再用高倍镜，D正确。
6.成年人体内钙总量可达1 000～1 200 g，占体重的1.5%～2.0%。人体内99%的钙以羟基磷灰石晶体的形式存在于骨骼和牙齿中，其余1%的钙中以游离形式存在于细胞内和内环境中的Ca2+可作为一种信号分子，参与细胞呼吸、肌肉收缩等生命活动。下列叙述错误的是(　　)
A.钙是组成细胞及生物体的大量元素之一
B.作为信号分子时，Ca2+可直接参与细胞呼吸
C.血钙过低会使人出现抽搐症状
D.缺钙的人补钙的同时要补充适量的维生素D
解析　B　钙属于生物体中的大量元素，A正确；Ca2+作为信号分子时，通常通过调节酶活性或信号通路间接影响细胞呼吸，B错误；血钙过低会导致抽搐，血钙过高会导致肌无力，C正确；维生素D可促进肠道对钙的吸收，缺钙的人补钙的同时要补充适量的维生素D，D正确。
7.(2025·四川眉山三模)《中国居民膳食指南(2022)》倡导“东方健康膳食模式”，强调清淡少盐、食物多样、营养均衡。研究组成细胞的物质有助于理解健康饮食的科学依据。下列叙述正确的是(　　)
A.构成生物膜的磷脂分子中，脂肪酸链为饱和脂肪酸
B.纤维素与淀粉均为多糖，经消化吸收进入人体后的功能不同
C.经加热致死的S型细菌，其蛋白质仍然可以与双缩脲试剂反应
D.胆固醇和脂肪都含C、H、O、N，过量摄入均会导致肥胖的发生
解析　C　构成生物膜的磷脂分子中，脂肪酸链为不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸，这种组合对于维持生物膜的流动性和选择透过性至关重要，A错误；纤维素与淀粉均为多糖，其基本单位均为葡萄糖，淀粉被消化后变成葡萄糖，葡萄糖经吸收进入人体后作为能源物质供能，而纤维素不会被人体消化，B错误；加热会导致蛋白质变性，但肽键仍然存在，因此依然可以与双缩脲试剂反应，C正确；胆固醇和脂肪都只含C、H、O，过量摄入脂肪会导致肥胖的发生，胆固醇过量摄入可能会导致血液黏稠度升高，因而主要与心血管疾病相关，不直接导致肥胖，D错误。
8.(2026·江西萍乡月考)乳糖是由一分子葡萄糖和一分子半乳糖脱水缩合而成，脂肪是由一分子甘油和三分子脂肪酸组成。下列相关叙述正确的是(　　)
A.乳糖和脂肪的元素组成相同，但脂肪中氢少氧多
B.将斐林试剂加入脂肪溶液中，水浴加热后可出现砖红色沉淀
C.乳糖的水解产物与淀粉、纤维素和糖原彻底水解的产物相同
D.葡萄糖等糖类可大量转化成脂肪，而脂肪却只能少量转化成糖类
解析　D　乳糖和脂肪的元素组成为C、H、O，但脂肪中的H多O少，A错误；脂肪不能与斐林试剂反应，B错误；淀粉、纤维素和糖原彻底水解的产物都是葡萄糖，但乳糖水解的产物是葡萄糖和半乳糖，C错误；葡萄糖等糖类可大量转化成脂肪，而脂肪却只能少量转化成糖类，D正确。
B组　能力提升
9.(2026·四川成都模拟)胆固醇主要在肝脏中合成，在血液中以脂蛋白的形式存在，主要分为低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)，LDL能将胆固醇由肝脏运输到全身组织细胞，HDL可将血液中多余的胆固醇转运到肝脏处进行分解，最后通过肠道排出。下列有关叙述正确的是(　　)
A.胆固醇是构成细胞膜的主要成分，在人体内参与血液中脂质的运输
B.磷脂是小分子，其水解的终产物为甘油和脂肪酸
C.肝脏既能合成胆固醇也能分解胆固醇
D.脂质中胆固醇与磷脂的元素组成相同
解析　C　胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，而构成细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质，A错误；磷脂是小分子，其水解的终产物为甘油、脂肪酸和其他物质，B错误；胆固醇主要在肝脏中合成，HDL可以将血液中多余的胆固醇转移到肝脏分解，因而肝脏既能合成胆固醇又能分解胆固醇，C正确；胆固醇的元素组成是C、H、O，磷脂除了含有C、H、O，还含有P，甚至N，D错误。
10.某兴趣小组对四种材料匀浆进行还原糖的检测，观察现象如表所示。下列叙述错误的是(　　)
材料匀浆(2 mL) 与斐林试剂 (1 mL)混合后的现象 水浴加 热后的现象
西红柿 深蓝色 红黄色
西瓜 黄色 红黄色
橘子 黄绿色 橙红色
韭菜 灰绿色 黄绿色
A.该实验的自变量为材料种类，属于相互对照实验
B.韭菜组处理前后颜色变化不明显，说明韭菜不含还原糖
C.西瓜组未出现预期实验现象可能因为材料未经脱色处理
D.斐林试剂甲液和乙液经适当处理后可用于蛋白质的检测
解析　B　本实验的目的是鉴定四种材料中是否含有还原糖，因此该实验的自变量为材料种类，属于相互对照实验，A正确；由于韭菜本身的颜色会掩盖还原糖反应后的颜色，影响实验现象的观察，因此虽然韭菜组处理前后颜色变化不明显，但不能说明韭菜不含还原糖，B错误；由于西瓜本身是红色的，还原糖鉴定的颜色为砖红色，因此西瓜组未出现预期实验现象可能因为材料未经脱色处理，C正确；斐林试剂和双缩脲试剂均包括氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液，一种试剂仅在浓度上存在差异，因此斐林试剂甲液和乙液经适当处理后可用于蛋白质的检测，D正确。
11.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.血液中脂肪酸含量的稳定存在负反馈调节
解析　D　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所消耗的氧气更多，产生的ATP也更多，A错误；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，B错误；从题图信息可知，脂肪细胞中糖可以转化为脂肪，但不能看到脂肪转化为糖，所以不能得出脂肪与糖类之间可以相互转化的结论，C错误；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，从而使血液中脂肪酸含量保持相对稳定，体现了负反馈调节，D正确。
12.(12分)苹果成熟后酸涩度下降，清甜可口。苹果果实采摘后成熟过程中部分物质的含量变化及细胞呼吸强度的变化曲线如图所示。回答下列问题：
(1)若要验证苹果组织中的果糖是还原糖，则可选择的试剂是________，苹果果实细胞中的有机酸主要存在于________中。
(2)果实采摘后成熟过程中酸涩度逐渐下降，甜度逐渐增加。据图分析，其原因可能是__________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)果实成熟过程中出现呼吸强度突然升高，最后下降的现象，称为呼吸跃变(标志着果实由成熟阶段走向衰老阶段)。据此分析，在发生呼吸跃变的过程中，苹果果实细胞内的自由水/结合水的值的变化情况最可能是________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)苹果幼苗在缺乏某些元素时会表现出植株矮小、叶片黄化的现象。种植人员取若干株长势相同且良好的苹果幼苗，分别栽培在完全培养液、相应的缺氮培养液以及缺镁培养液中，其余条件相同且适宜，培养一段时间后，发现A组的苹果幼苗正常生长，而B、C两组的苹果幼苗表现出不同程度的植株矮小，叶片黄化。该实验结果初步说明____________________________________________________
_____________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
答案　(1)斐林试剂　液泡　(2)果肉细胞中果糖含量上升，有机酸含量下降　(3)先上升后下降　(4)缺氮和缺镁均会引起叶片黄化和植株矮小
解析　(1)若要验证苹果组织中的果糖是还原糖，则可选择的试剂是斐林试剂，通过与斐林试剂在水浴加热的条件下的反应观察是否有砖红色沉淀出现作出判断；苹果果实细胞中的有机酸主要存在于液泡中。(2)图中显示，果实采摘后果肉细胞中果糖含量上升，有机酸含量下降，据此可推测，果实成熟过程中酸涩度逐渐下降，甜度逐渐增加。(3)在正常情况下，细胞内自由水所占比例越大，细胞代谢就越旺盛，反之细胞代谢就越慢，因此呼吸跃变时，呼吸强度先上升后下降，该过程中，自由水/结合水的值最可能先上升后下降。(4)种植人员取若干株长势相同且良好的苹果幼苗，分别栽培在完全培养液、相应的缺氮培养液以及缺镁培养液中，其余条件相同且适宜，培养一段时间后，发现A组的苹果幼苗正常生长，而B、C两组的苹果幼苗表现出不同程度的植株矮小，叶片黄化。该实验结果初步说明缺氮和缺镁均会引起叶片黄化和植株矮小。
第3讲　蛋白质与核酸
[课标要求]　1.阐明蛋白质通常由20种氨基酸分子组成，它的功能取决于氨基酸序列及其形成的空间结构等，细胞的功能主要由蛋白质完成。2.概述核酸由核苷酸聚合而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子。3.说明生物大分子以碳链为基本骨架。
考点一　蛋白质的结构与功能
1.蛋白质的基本组成单位——氨基酸
(1)写出图中序号代表的结构名称：①为氨基；②和④为R基；③为羧基。
(2)据图可知，氨基酸共有的元素是C、H、O、N，有的还含有S、Se等元素。
(3)比较图中几种氨基酸，写出氨基酸分子的结构通式：HNHCRHCOOH。其特点是从数量上看，至少有一个氨基和一个羧基；从位置上看，都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
(4)由图可知，各种氨基酸的区别在于R基的不同。组成人体蛋白质的氨基酸根据人体细胞能否合成，可以把这些氨基酸分为两类：人体细胞不能合成的是必需氨基酸(共8种)；人体细胞能合成的是非必需氨基酸(共13种)。
2.多肽的形成过程
(1)化合物的名称确定：一条多肽链由几个氨基酸分子构成就称为几肽。
(2)H2O中各元素的来源：H来自—COOH和—NH2，O来自—COOH。
(3)一条肽链上氨基数或羧基数的确定：一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，分别位于肽链的两端；其余的氨基(或羧基)在R基上。
(4)假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条肽链或m条肽链，则：
肽链 数目 氨基 酸数 肽键 数目 脱去水 分子数 氨基 数目 羧基 数目 多肽(蛋白质)的 相对分子质量
1条 n n－1 n－1 至少 1个 至少 1个 an－18×(n－1)
m条 n n－m n－m 至少 m个 至少 m个 an－18×(n－m)
3.蛋白质的结构和功能
(1)蛋白质的结构层次(以血红蛋白为例)
(2)蛋白质结构多样性的原因
(3)连线蛋白质的功能和实例
[教材边角]
(1)(必修1 P32“与社会的联系”)熟鸡蛋更容易消化的原因是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。
(2)(必修1 P31～32“正文”拓展)人正常血红蛋白的空间结构呈球状，由它参与组成的红细胞呈两面凹的圆盘状，如果血红蛋白某一处的谷氨酸被缬氨酸取代，就可能形成异常的血红蛋白。这样的血红蛋白可聚合成纤维状，性质也与正常血红蛋白有差异，由它参与组成的红细胞就会扭曲成镰刀状，运输氧的能力会大大削弱。结合镰状细胞贫血的致病原理说明蛋白质结构与功能的关系。
提示：每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构，如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，就可能会影响其功能。
(1)(2024·黑吉辽卷)钙调蛋白的合成场所是核糖体。(√)
(2)(2023·湖北卷)蛋白质变性可导致部分肽键断裂。(×)
(3)(2023·湖南卷)帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数高于C元素。(×)
(4)(2022·湖南卷)胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中。(×)
(5)(经典高考题)食物中的胶原蛋白可被人体直接吸收。(×)
(6)(经典高考题)蛋白质是生物体内重要的贮能物质。(×)
(7)蛋白质和DNA的组成元素都含有C、H、O、N，具有相同的空间结构。(×)
肌红蛋白(Mb)由珠蛋白与正铁血红素辅基结合而成，可与氧可逆性结合形成MbO2(氧合肌红蛋白，图1所示)。Mb中的极性侧链基团几乎全部分布在分子的表面，而非极性的侧链基团被埋在分子内部。含有Fe2+的血红素辅基位于Mb内陷的疏水洞穴中，避免了Fe2+被氧化。图2为血红素的分子结构式。除去血红素的脱辅基肌红蛋白称为珠蛋白。回答下列问题：
(1)首先在细胞质中的________(填细胞器名称)上，氨基酸经过________(填方式)合成Mb的前体蛋白，经加工后形成珠蛋白。接着，血红素被插入到珠蛋白的多肽链中，形成有功能的Mb。
(2)珠蛋白是由153个氨基酸形成的一条肽链构成。结合图文推测，肌红蛋白中至少含有________个肽键，至少含有________个游离的羧基。研究发现，珠蛋白中含有5个丙氨酸(分子式为C3H7O2N)，分别位于第26、71、72、99、153位。若用有关的酶水解掉丙氨酸，得到的小分子肽有______种，肽键数量减少______。
(3)Mb和血红蛋白均具有储氧和放氧功能，是因为二者都具有内陷疏水洞穴中的________和相似的________。但二者执行功能时略有差异，从氨基酸水平分析，原因可能是_________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
答案　(1)核糖体　脱水缩合　(2)152　3　4　8　(3)血红素辅基　空间结构　二者所含氨基酸的种类、数目、排列顺序存在差异
　蛋白质合成过程中的相关计算
(1)“公式法”计算蛋白质相对分子质量
①无二硫键时：蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－脱去的水分子数×18。
②有二硫键(—S—S—)时：蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－脱去的水分子数×18－二硫键数目×2。因为每形成一个二硫键脱去两个氢。
(2)“原子守恒法”计算蛋白质(多肽)中的原子数
在一个氨基酸中，若不考虑R基，至少含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。在脱水缩合形成多肽时，要失去部分氢原子和氧原子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。多肽链中的相关原子数量关系如下：
①碳原子数＝氨基酸的个数×2＋R基上的碳原子数。
②氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×2－二硫键数×2。
③氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数。
④氮原子数＝肽链数＋肽键数＋R基上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数。
注：由于R基上的碳原子数不容易确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数为突破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数较为简便。
(3)“去除法”解答多肽中除去氨基酸的有关计算
①若除去多肽内部的1个氨基酸，需水解2个肽键；若除去多肽一端的1个氨基酸，需水解1个肽键。
②每水解1个肽键，则需要1分子水参与，肽键数减少1个，生成物与原多肽相比氧原子增加1个，氢原子增加2个，氨基增加1个，羧基增加1个。
考向1　蛋白质的结构与功能
1.(2025·全国卷)蛋白质是结构和功能多样的生物大分子。下列叙述错误的是(　　)
A.二硫键的断裂不会改变蛋白质的空间结构
B.改变蛋白质的空间结构可能会影响其功能
C.用乙醇等有机溶剂处理可使蛋白质发生变性
D.利用蛋白质工程可获得氨基酸序列改变的蛋白质
解析　A　二硫键是连接不同半胱氨酸残基的化学键，属于蛋白质一级结构的一部分，若二硫键断裂，会破坏蛋白质的空间结构，导致其功能丧失，A错误；蛋白质的功能依赖其特定的空间结构，若空间结构改变(如高温、强酸强碱导致的变性)，其功能通常也会受到影响，B正确；乙醇等有机溶剂可破坏蛋白质分子中的氢键，导致其空间结构改变而变性，C正确；蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或合成一种新的蛋白质，因此利用蛋白质工程可获得氨基酸序列改变的蛋白质，D正确。
2.(2026·湖南长沙模拟)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的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；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，进而使得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的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。
明辨蛋白质的盐析、变性和水解
(1)盐析：是由溶解度的变化引起的，蛋白质的空间结构一般不发生变化。
(2)变性：是由于高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致的蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化，肽链变得松散，丧失了生物活性，但是肽键一般不断裂。
(3)水解：在蛋白酶等作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程相反。
考向2　有关蛋白质结构的计算规律
3.(2026·河南焦作月考)如图为由A、B、C三条链共81个氨基酸构成的胰岛素原，需切除C链才能成为有活性的胰岛素。下列相关叙述错误的是(　　)
A.C链的切除需要消耗2分子的水
B.胰岛素原中至少含有1个游离的氨基
C.参与构成该蛋白质分子的氨基酸共有81个羧基
D.有活性的胰岛素分子中含有2条肽链、49个肽键
解析　C　由题图可知，C链分别以肽键与A、B链相连(60和61号氨基酸、30和31号氨基酸之间为肽键相连)，C链的切除需要消耗2分子的水，A正确；由题图可知，胰岛素原有一条肽链，所以至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基，B正确；参与构成该蛋白质分子的氨基酸至少含有81个羧基，C错误；由题图分析可知，有活性的胰岛素分子是由51个氨基酸形成的2条肽链，形成49个肽键，D正确。
4.某多肽含20个氨基酸，其中天冬氨酸有4个，分别位于5、6、15、20位(如图所示)；肽酶X专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键，肽酶Y专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键。下列相关叙述正确的是(　　)
A.该20肽至少含有22个肽键
B.该20肽游离的氨基和羧基至少各为1个和8个
C.肽酶X完全作用后产生的多肽共含有氨基酸19个
D.肽酶Y完全作用后产生的多肽中氧原子数目比20肽多了4个
解析　C　由题图可知，该多肽有一条肽链，根据肽键数目＝氨基酸数目－肽链条数，故20肽含有肽键数目应是19个，A错误；该20肽含游离的氨基或羧基数目＝肽链条数＋R基中含有的氨基或羧基数，则该肽链游离的氨基数目至少为1个，由于每个天冬氨酸R基上含有1个羧基且天冬氨酸个数为4个，所以该肽链游离的羧基数目至少为5个，B错误；肽酶X专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键，完全作用后形成3条多肽链和1个氨基酸，则产生的多肽链中共含有19个氨基酸，C正确；肽酶Y专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键，肽酶Y完全作用该多肽链后，共断开4个肽键，其中的第5位和第20位天冬氨酸会脱离肽链，每断开一个肽键消耗1分子水而增加1个氧原子，故增加4个氧原子，又因为第5位和第20位天冬氨酸的脱离(每个天冬氨酸中含有4个氧原子)，共减少8个氧原子，所以肽酶Y完全作用后产生的多肽中，氧原子数目比20肽少8－4＝4(个)，D错误。
考点二　核酸的种类、结构和功能
1.DNA和RNA的组成成分比较
2.核酸的功能与分布
　核酸的初步水解的产物是核苷酸，脱氧核苷酸和核糖核苷酸分别是DNA和RNA的基本组成单位，彻底水解的产物是五碳糖、磷酸和含氮碱基。
3.核酸分子的多样性和特异性
(1)多样性：组成DNA分子的脱氧核苷酸虽然只有4种，但如果数量不限，在连成长链时，排列顺序是极其多样的，所以DNA分子具有多样性。
(2)特异性：每个DNA分子的4种脱氧核苷酸的比例和排列顺序是特定的，其代表了特定的遗传信息。
4.生物大分子以碳链为骨架
(1)组成多糖、蛋白质、核酸的基本单位分别是单糖、氨基酸、核苷酸，这些基本单位称为单体。生物大分子是由许多单体连接成的多聚体。
(2)碳原子与碳原子或其他原子通过共价键连接形成稳定的结构。
(1)补充某些特定的核酸，可以增强机体修复受损基因的能力。(×)
(2)(经典高考题)DNA指纹技术运用了个体遗传信息的特异性。(√)
(3)(经典高考题)人体细胞中储存遗传信息的物质是RNA。(×)
(4)(必修1 P35“正文”)在构成细胞的化合物中，脂肪、多糖、蛋白质和核苷酸都是生物大分子。(×)
(5)(必修1 P36“正文”)生物大分子和其单体都是以碳链为基本骨架的。(√)
考向1　核酸的组成、结构与功能
1.(2024·北京卷)科学家证明“尼安德特人”是现代人的近亲，依据的是DNA的(　　)
A.元素组成 B.核苷酸种类
C.碱基序列 D.空间结构
解析　C　DNA的元素组成都是C、H、O、N、P，A不符合题意；DNA分子的核苷酸种类只有4种，B不符合题意；每种DNA的碱基序列不同，“尼安德特人”与现代人的DNA 碱基序列有相似部分，证明“尼安德特人”与现代人是近亲，C符合题意；DNA的空间结构都是规则的双螺旋结构，D不符合题意。
2.(2026·福建福州模拟)图甲是组成乙或丙的基本单位(单体)。下列相关叙述错误的是(　　)
A.甲中a为核糖或者脱氧核糖，b为腺苷
B.病毒中的核酸可能是乙，也可能是丙
C.人的神经细胞中含有甲的种类是8种
D.小麦根尖细胞遗传物质中，甲中的m有4种
解析　A　甲中a为核糖或者脱氧核糖，b为核苷酸，A错误；病毒只含有一种核酸，故病毒中的核酸可能是乙(DNA)，也可能是丙(RNA)，B正确；人的神经细胞含有DNA和RNA，因此含有4种核糖核苷酸和4种脱氧核苷酸，共8种核苷酸，C正确；小麦根尖细胞遗传物质是DNA，含有4种含氮碱基m(A、T、C、G)，D正确。
不同生物的核酸、核苷酸、碱基、五碳糖和遗传物质归纳
考向2　综合考查核酸、蛋白质间的关系
3.(经典高考题)生物体内的DNA常与蛋白质结合，以DNA—蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是(　　)
A.真核细胞染色体和染色质中都存在DNA—蛋白质复合物
B.真核细胞的核中有DNA—蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有
C.若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶
D.若复合物中正在进行RNA的合成，则该复合物中含有RNA聚合酶
解析　B　真核细胞的染色体和染色质都主要是由DNA和蛋白质组成的，都存在DNA—蛋白质复合物，A正确；原核细胞中没有以核膜为界限的细胞核，DNA裸露存在，不含染色体(质)，但是其DNA会在相关酶的催化下发生复制，DNA分子复制时会出现DNA—蛋白质复合物，B错误；DNA复制需要DNA聚合酶，若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能为DNA聚合酶，C正确；在DNA转录合成RNA时，需要有RNA聚合酶的参与，故该DNA—蛋白质复合物中含有RNA聚合酶，D正确。
考向3　以碳链为骨架的生物大分子
4.(2026·河南新乡模拟)生物大分子一般是指生物体内的分子量大于10 kd(千道尔顿)的物质，如蛋白质、核酸和多糖等，它们还可相互结合以复合大分子的形式存在。生物大分子的方向性指的是生物大分子中的单体分子在化学结构上存在某种方向性。下列说法正确的是(　　)
A.生物大分子是由许多不含碳链的单体连接成的多聚体，碳链为生物大分子的基本骨架
B.生物大分子是构成生命的基础物质，都在生物新陈代谢中发挥作用
C.蛋白质分子有氨基端→羧基端的方向性，单链核酸分子有5′→3′的方向性
D.组成淀粉和纤维素的基本单位不同导致功能出现差异
解析　C　生物大分子是由许多单体连接成的多聚体，每个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，因此生物大分子都是以碳链为基本骨架，A错误；生物大分子是构成生命的基础物质，不一定都在生物新陈代谢中发挥作用，如纤维素构成植物细胞细胞壁，不参与新陈代谢，B错误；蛋白质分子有氨基端→羧基端的方向性，单链核酸分子有5′→3′的方向性，C正确；淀粉和纤维素均属于多糖，其基本单位都是葡萄糖，D错误。
1.(2025·四川卷)真核细胞的核孔含有多种蛋白质，这些蛋白质的主要区别是(　　)
A.基本组成元素不同
B.单体连接方式不同
C.肽链空间结构不同
D.合成加工场所不同
解析　C　蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸的基本元素是C、H、O、N，真核细胞的核孔含有多种蛋白质，这些蛋白质的基本组成元素相同，A不符合题意；单体连接方式相同，均是氨基酸之间脱水缩合形成肽键连接，B不符合题意；不同的蛋白质功能不同，功能与结构相适应，因此这些蛋白质的肽链盘曲折叠形成的空间结构不同，C符合题意；真核生物核孔蛋白质均属于胞内蛋白，合成加工场所相同，均在核糖体，D不符合题意。
2.(2023·海南卷)科学家将编码天然蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕，使其表达出一种特殊的复合纤维蛋白，该复合纤维蛋白的韧性优于天然蚕丝蛋白。下列有关该复合纤维蛋白的叙述，正确的是(　　)
A.该蛋白的基本组成单位与天然蜘蛛丝蛋白的不同
B.该蛋白的肽链由氨基酸通过肽键连接而成
C.该蛋白彻底水解的产物可与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应
D.高温可改变该蛋白的化学组成，从而改变其韧性
解析　B　该蛋白的基本组成单位是氨基酸，与天然蜘蛛丝蛋白的基本单位相同，A错误；氨基酸是组成蛋白质的基本单位，该蛋白的肽链由氨基酸经过脱水缩合后通过肽键连接而成，B正确；该蛋白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，C错误；高温可改变该蛋白的空间结构，从而改变其韧性，但不会改变其化学组成，D错误。
3.(2021·江苏卷)核酸和蛋白质都是重要的生物大分子，下列相关叙述错误的是(　　)
A.组成元素都有C、H、O、N
B.细胞内合成新的分子时都需要模板
C.在细胞质和细胞核中都有分布
D.高温变性后降温都能缓慢复性
解析　D　核酸的组成元素为C、H、O、N、P，蛋白质的基本组成元素为C、H、O、N，故组成元素都有C、H、O、N，A正确；核酸和蛋白质的合成都需要模板，合成DNA以DNA分子的两条链为模板，合成RNA以DNA的一条链为模板，合成蛋白质以mRNA为模板，B正确；核酸和蛋白质在细胞质和细胞核中都有分布，DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中，C正确；DNA经高温变性后降温能缓慢

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