資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第2講　細胞中的無機物、糖類和脂質
[課程導學]
內容要求 1.1.1.說出細胞主要由C、H、O、N、P、S等元素構成。1．1.2.指出水大約占細胞重量的2/3，以自由水和結合水的形式存在，賦予了細胞許多特性，在生命中具有重要作用。1．1.3.舉例說出無機鹽在細胞內含量雖少，但與生命活動密切相關。1．1.4.概述糖類有多種類型，它們既是細胞的重要結構成分，又是生命活動的主要能源物質。1．1.5.舉例說出不同種類的脂質對維持細胞結構和功能有重要作用。實驗：檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質。
與舊教材對比 增：①水的特性；②幾丁質的分布及應用；③脂肪、磷脂的組成；④糖類和脂肪的轉化。刪：①蘇丹Ⅳ檢測試劑和脂肪勻漿的檢測；②3種二糖組成；③脂肪和膽固醇攝入過量引起的危害。
考點一　細胞中的元素和化合物、無機物
1．細胞中的元素
(1)元素的來源、分類和存在形式
[提醒]?、偕矬w含量很少的元素并非都是微量元素，微量元素含量雖少，但卻是生命活動不可缺少的。
②諧音記法
(2)生物界和非生物界在元素種類和含量上的關系
2．細胞中的化合物
[提醒]　S是蛋白質的特征元素，常用35S標記病毒的蛋白質外殼，用32P標記病毒內的核酸。
3．細胞中的水
(1)細胞中水的存在形式和功能
(2)自由水與結合水的比值和細胞代謝的關系
[提醒]　衰老細胞的特征之一為細胞內水分減少(主要是自由水)，萎縮變小，新陳代謝速率減慢。
(3)水分子是一種極性分子；由于氫鍵的存在，水具有較高的比熱容。
4．細胞中的無機鹽
[提醒]　神經調節中靜息電位維持時K＋外流及動作電位形成時Na＋內流均為協助擴散(不耗能)。
(1)生物界和非生物界在元素組成上具有統一性，因此地殼中的元素在生物體內都能找到。(　　)
(2)Ca、Mg、Fe、Mn、Cu是組成細胞的微量元素。(　　)
(3)因為O是活細胞中含量最多的元素，所以O是最基本的元素。(　　)
(4)在沙漠植物仙人掌的活細胞中含量最多的化合物是蛋白質。(　　)
(5)曬干的種子細胞內不含有水分，導致細胞代謝停止，有利于種子長時間儲存。(　　)
(6)細胞中的無機鹽大多數以化合物的形式存在，如CaCO3構成骨骼、牙齒等。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×
1．(必修1 P16思考·討論)玉米細胞和人體細胞干重中含量較多的四種元素都是C、H、O、N(其中在玉米細胞中的含量大小關系為O>C>H>N，而在人體細胞中的含量大小關系為C>O>N>H)，這是因為___________________________
_______________________________________________________________。
提示：玉米和人都是生物，組成它們的主要成分都是糖類、脂質和蛋白質等物質，這些物質含有C、H、O，蛋白質中還含有大量的N
2．(必修1 P20～21正文小字部分)水是細胞內良好的溶劑的原因：
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
提示：水分子為極性分子，帶有正電荷或負電荷的分子或離子都容易與水結合，因此水是良好的溶劑
3．(必修1 P21正文小字部分)水具有維持生命的獨特性質的原因：
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
提示：每個水分子可以與周圍水分子靠氫鍵相互作用在一起，氫鍵不斷地斷裂，又不斷地形成，使水在常溫下能夠維持液體狀態，具有流動性；由于氫鍵的存在，水具有較高的比熱容，水的溫度相對不容易發生變化
4．(必修1 P22思考·討論T3)植物體缺P常表現為生長發育不正常，這說明什么？分析為什么植物體缺P會影響其生長發育。
_______________________________________________________________。
提示：植物體缺P常表現為生長發育不正常，這說明P對于生命活動必不可少。P是組成細胞膜和細胞核的重要成分，也是細胞內必不可少的許多化合物的成分
1．細胞中的水綜合歸納
2．無機鹽的生理功能歸納
3．驗證某種礦質元素的生理功能
(1)實驗設計
①對照組：
②實驗組：
(2)實驗成功關鍵
①實驗中應保證實驗材料的統一性，即材料的種類、生長狀況應一致等。
②實驗組用只缺X的完全培養液，對照組用完全培養液，不能用蒸餾水作對照。
③實驗組加入X的目的是二次對照，使實驗組前后對照，以增強說服力。
突破1 細胞中的元素和化合物
核心素養 生命觀念
1．(2022·陜西榆林期中)下圖為元素在生物體內的含量分布情況，下列敘述錯誤的是(　　)
A．P、S、K、Ca、Zn屬于大量元素
B．Ⅰ在非生物界中都能找到，體現了生物界與非生物界的統一性
C．Ⅱ和Ⅲ為生物體的必需元素，一旦缺乏就可能會導致相應的病癥
D．Ⅲ含量雖少，卻是生物體正常生命活動不可缺少的
解析：選A。P、S、K、Ca屬于大量元素，Zn屬于微量元素，A錯誤。
2．(不定項)圖1是人體細胞中化合物含量的扇形圖，圖2是有活性的人體細胞中元素含量的柱形圖，下列敘述正確的是(　　)
A．若圖1表示細胞鮮重，則A、B化合物依次是H2O、蛋白質
B．若圖2表示組成人體細胞的元素含量(占細胞鮮重的百分比)，則a、b、c依次是O、C、H
C．地殼與活細胞中含量最多的元素都是a，因此說明生物界與非生物界具有統一性
D．若圖1表示細胞完全脫水后的化合物含量，則A化合物是蛋白質
解析：選ABD。占細胞鮮重最多的化合物是H2O，其次是蛋白質，A正確；占細胞鮮重最多的元素是O，其次是C、H等，B正確；生物界與非生物界的統一性體現在元素的種類上，而不是含量上，C錯誤；占細胞干重最多的化合物是蛋白質，D正確。
突破2 水和無機鹽的功能
核心素養 生命觀念、科學思維
3．(2021·高考全國卷乙)植物在生長發育過程中，需要不斷從環境中吸收水。下列有關植物體內水的敘述，錯誤的是(　　)
A．根系吸收的水有利于植物保持固有姿態
B．結合水是植物細胞結構的重要組成成分
C．細胞的有氧呼吸過程不消耗水但能產生水
D．自由水和結合水比值的改變會影響細胞的代謝活動
解析：選C。細胞有氧呼吸過程中，第二階段需要水的參與，第三階段有水的生成，C錯誤。
4．(2022·山東濟南高三聯考)細胞內外大多數無機鹽以離子的形式存在，如K＋、Na＋、HCO和Cl－等，這些離子對于維持細胞和生物體的生命活動有重要作用。下列關于無機鹽的敘述，錯誤的是(　　)
A．血漿的pH之所以能夠保持穩定，與它含有HCO等離子有關
B．神經細胞內K＋濃度低于膜外，K＋通過主動運輸的方式運出細胞
C．受到刺激時，由于Na＋內流，神經元興奮部位表現為內正外負
D．人的血漿滲透壓的90%以上來源于Na＋和Cl－
解析：選B。神經細胞內K＋濃度高于膜外，K＋通過協助擴散的方式運出細胞，B錯誤。
突破3 無機鹽功能的探究
核心素養 科學探究
5．設計實驗探究X是否屬于植物生長所必需的無機鹽，某同學的構思大致如下：本實驗中采用甲組、乙組之間的空白對照，以及乙組中實驗前(無X)與實驗后(有X)之間的自身對照。下列敘述正確的是(　　)
A．對照組是甲組、乙組實驗后
B．此實驗的無關變量只有植物的種類
C．此實驗如果是無土栽培，則實驗前營養液要滅菌
D．為防止外界影響，此實驗需在黑暗密閉條件下進行
解析：選C。該實驗中甲組和乙組實驗前構成的對照組中，甲組為對照組；乙組實驗前與實驗后的自身對照中，乙組實驗前為對照組。此實驗的無關變量有植物的種類、每組中的植物數量、培養條件等。由于培養的是植物，故需在光照下進行。
[事實概述類]
1．[2017·全國Ⅲ，T30(4)]根系是植物吸收水分的主要器官。根細胞內水分的主要作用有_______________________________________________________
________________________________________________(答出兩點即可)。
答案：水是根細胞的重要組成成分；水參與根細胞內的生物化學反應
2．衰老的細胞自由水含量相對低，而新生的細胞自由水含量相對高，由此說明自由水與細胞代謝的關系是_________________________________________
_______________________________________________________________。
答案：自由水相對含量越高，細胞代謝越旺盛
[原因分析類]
3．[2020·全國Ⅰ，T30(2)]農田施肥的同時，往往需要適當澆水，此時澆水的原因是_______________________________________________(答出1點即可)。
答案：肥料中的礦質元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收
4．缺Fe會導致人體貧血，原因是________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
答案：Fe是血紅素的組成元素，缺Fe會導致血紅素含量減少，人體出現缺鐵性貧血
5．從物質循環的角度分析，農田生態系統中要不斷施加氮肥的主要原因是
_______________________________________________________________。
答案：農田中的氮元素隨農產品大量輸出，需要不斷地補充
[實踐應用類]
6．下表為一種無土栽培培養液的主要配方。
成分 Ca(NO3)2 MgSO4 KH2PO4 KCl FeCl3 H2O
含量/g 1.0 0.25 0.25 0.12 0.005 1 000
用該培養液培養植物一段時間后植物出現萎蔫，這是植物缺乏________的癥狀，此時應采取的措施是_____________________________________________
_______________________________________________________________。
答案：水　補充水分或更換培養液
[開放思維類]
7．請以剛收獲的、籽粒飽滿程度相同的新鮮花生種子為實驗材料，驗證“自由水含量越高，代謝越強”的結論。寫出簡單的實驗思路：
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
答案：取剛收獲的、籽粒飽滿程度相同的新鮮花生種子適量，均分為甲、乙兩組，甲組迅速風干，乙組保持新鮮狀態，置于相同的密閉容器內，在適宜條件下保溫一段時間，檢測甲、乙兩組干重減少量(或者二氧化碳增加量)
8．農作物吸收氮元素的主要形式有銨態氮(NH)和硝態氮(NO)。已知作物甲對同一種營養液(以硝酸銨為唯一氮源)中NH和NO的吸收具有偏好性(NH和NO同時存在時，農作物對一種離子的吸收量大于另一種)。某生物小組設計實驗對這種偏好性進行驗證。
(1)實驗思路：配制營養液(以硝酸銨為唯一氮源)，用該營養液培養作物甲，一段時間后，檢測營養液中________和________的剩余量。
(2)預期結果和結論：若營養液中NO剩余量小于NH剩余量，則說明_________；若營養液中NH剩余量小于NO剩余量，則說明________________。
答案：(1)NH　NO
(2)作物甲偏好吸收NO　作物甲偏好吸收NH
考點二　糖類和脂質的種類和作用
1．細胞中的糖類
(1)元素：一般由C、H、O構成。
(2)糖類的種類和功能
項目 概念 常見種類 分布 功能
單糖 不能水解的糖 核糖、脫氧核糖 動植物細胞 組成DNA、RNA的物質
葡萄糖 細胞的主要能源物質
半乳糖 主要在動物細胞中
果糖 主要在植物細胞中
二糖 由兩分子單糖脫水縮合而成的糖 蔗糖、麥芽糖 植物細胞
乳糖 主要在人和動物乳汁中
多糖 水解后能夠生成多分子單糖的糖 淀粉 植物細胞 植物細胞中的儲能物質
纖維素 植物細胞壁的主要成分
糖原 動物細胞 動物細胞中的儲能物質
幾丁質(殼多糖) 甲殼類動物和昆蟲的外骨骼中 外骨骼的重要組成成分
(3)多糖的水解產物
淀粉、纖維素和糖原的水解產物都是葡萄糖。
[提醒]?、賳翁强刹唤浵庵苯颖晃眨恰⒍嗵潜仨毥浵獬蓡翁呛蟛拍鼙晃?。
②糖類并非都是能源物質，如核糖、脫氧核糖、纖維素等不參與氧化分解提供能量。
2．細胞中脂質的種類和作用
[提醒]　(1)固醇只含C、H、O，磷脂含C、H、O、N、P。
(2)磷脂是所有細胞必不可少的脂質。
(3)脂肪是主要的儲能物質，但不構成膜結構。
3．糖類和脂質的關系
(1)糖原的基本組成單位是葡萄糖分子，主要功能是提供能量，與斐林試劑反應呈現磚紅色。(　　)
(2)不是所有細胞的組成成分都含有纖維素，淀粉水解的終產物是二氧化碳和水。(　　)
(3)脂肪酸和磷脂含有的元素相同，所有的脂質都能參與膜結構的構成。(　　)
(4)細胞膜中的磷脂分子是由膽固醇、脂肪酸和磷酸組成的。(　　)
(5)人體大腦活動所需要的能量主要來自脂肪的直接氧化分解。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
1．(必修 1 P23知識鏈接)葡萄糖在細胞內的“燃燒”過程區別于體外燃燒的特點_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
提示：葡萄糖在細胞內的“燃燒”過程是“無火焰”的過程，能量是通過一系列化學反應逐步釋放出來的
2．(必修 1 P24圖2－3)構成淀粉、糖原和纖維素的基本單位都是________分子，但是____________方式不同。
提示：葡萄糖　葡萄糖的連接
3．(必修 1 P25批判性思維)科學家將________等其他糖類稱為人類的“第七類營養素”。
提示：纖維素
4．(必修1 P26正文及小字部分)構成脂肪的脂肪酸的____________不相同，若脂肪酸長鏈中的碳原子之間都以________相連，則為______________，若脂肪酸長鏈中碳原子之間存在________相連，則為______________。植物脂肪大多含有______________，在室溫時呈________，而大多數動物脂肪含有________________，室溫時呈________。
提示：種類和分子長短　單鍵　飽和脂肪酸　雙鍵　不飽和脂肪酸　不飽和脂肪酸　液態　飽和脂肪酸　固態
5．[必修 1 P27概念檢測T1(1)]磷脂是________(填“真核細胞”“原核細胞”或“所有細胞”)必不可少的脂質。
提示：所有細胞
突破1 糖類、脂質的種類及功能
核心素養 生命觀念
1．(2021·湖南適應性考試)糖類是細胞的主要組成成分之一。下列敘述錯誤的是(　　)
A．植物細胞壁的主要成分纖維素是多糖
B．糖原是人和動物細胞的儲能物質
C．麥芽糖、乳糖和核糖均是二糖
D．葡萄糖與斐林試劑反應生成磚紅色沉淀
答案：C
2．(2022·福建福州高三月考)下列有關脂質的敘述，不正確的是(　　)
A．膽固醇是構成動物細胞膜的重要成分，在人體內還參與血液中脂質的運輸
B．脂肪是生物體內良好的儲能物質，只存在于動物體內，而植物細胞中沒有
C．磷脂是構成細胞膜的重要成分
D．性激素可以促進人和動物生殖器官的發育以及生殖細胞的形成
解析：選B。脂肪是細胞內良好的儲能物質，在動物和植物細胞內均含有，B錯誤。
突破2 糖類和脂質間的相互轉化
核心素養 科學思維
3．下圖是人體內葡萄糖轉化成脂肪的部分過程示意圖。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．長期偏愛高糖膳食的人，圖示過程會加強，從而導致體內脂肪積累
B．細胞質基質中有催化過程①的酶，該過程會產生少量[H]和ATP
C．酒精是過程②產生的二碳化合物之一
D．在糖尿病患者體內，圖示過程減弱，脂肪分解增加
解析：選C。圖示表示葡萄糖轉化為脂肪的過程，在此過程中糖代謝產生一種非常重要的二碳化合物，經復雜變化后可以轉化為脂肪酸，用于合成脂肪，而酒精是某些植物或酵母菌無氧呼吸產生的代謝產物，人體細胞代謝不能產生酒精。
4．(不定項)(2022·山東濰坊模擬)為探究蓖麻種子(脂肪含量達70%)萌發過程中的物質變化，某研究小組將種子置于溫度、水分(蒸餾水)、通氣等條件均適宜的黑暗環境中培養，定期檢查萌發種子(含幼苗)的脂肪、蔗糖、葡萄糖的含量和干重變化，結果如下圖所示，據圖分析，下列說法不正確的是(　　)
A．圖甲表示脂肪在酶的作用下水解為葡萄糖，其中一部分進一步轉化為蔗糖
B．糖類是胚生長發育的主要能源物質，由脂肪轉化為糖類需要蛋白質參與
C．用蘇丹Ⅲ染液對蓖麻種子切片染色，可通過肉眼觀察到橘黃色脂肪顆粒
D．據圖乙分析蓖麻種子萌發初期時干重增加，增加的主要元素是H
解析：選ACD。脂肪在酶的作用下水解為甘油、脂肪酸，再轉化為糖類，A錯誤；用蘇丹Ⅲ染液對蓖麻種子切片染色，需在顯微鏡下才能觀察橘黃色的脂肪顆粒，C錯誤；蓖麻種子萌發初期時干重增加的原因主要是脂肪在不斷轉變成糖類等其他形式的有機物，糖類物質中O的比例大于脂肪，因此導致種子干重增加的主要元素是O，D錯誤。
(1)脂肪中氧元素比例低、碳元素和氫元素比例高，因此相同質量的脂肪和糖類氧化分解，脂肪消耗的氧氣多，產生的水多，產生的能量也多。
(2)多糖的“水解”與“氧化分解”
　
[原因分析類]
1．葡萄糖可以口服和注射，但蔗糖只能口服而不能注射，主要原因是
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
答案：葡萄糖是單糖，可直接被細胞吸收利用；蔗糖是二糖，細胞無法直接吸收，需要被酶分解為單糖后才能被細胞吸收利用，但血漿中沒有直接分解蔗糖的酶，而消化道中有分解蔗糖的酶，所以蔗糖只能口服
2．肥胖的人患糖尿病等慢性疾病的風險增高。某人長期以淀粉類食物為主，攝入脂肪很少，但還是出現了肥胖，主要原因是
_______________________________________________________________。
答案：糖類可以轉化成脂肪儲存在體內
3．播種時，玉米種子和油菜種子相比，油菜種子的種植深度相對較淺，其原因是_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
答案：油菜種子脂肪含量高，且脂肪分子中氫比例高，因而在氧化分解時消耗氧氣比較多
4．女性皮下脂肪厚，在沒有食物和飲水的條件下，女性的生存期限會比男性長。請從脂肪的元素組成及主要作用角度分析出現上述現象的原因：
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
答案：脂肪是良好的儲能物質，其含氫量高，氧化分解時釋放能量多，產生的水多
[開放思維類]
5．[2019·江蘇，T30(2)]為了檢測玉米籽粒發芽過程中淀粉含量變化，將不同發芽階段的玉米籽?？v切，滴加________，進行觀察。結果顯示，胚乳呈藍色塊狀，且隨著發芽時間的延長，藍色塊狀物變小。由此可得出的結論是
_______________________________________________________________。
答案：碘液　玉米發芽過程中胚乳的淀粉含量逐漸減少
6．洋蔥的鱗莖中可以儲存大量營養物質，為探究其營養物質中是否含有還原糖，請寫出簡要的實驗思路，并推測可能的實驗結果：_________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
答案：將白色洋蔥鱗片葉搗碎榨汁，再用斐林試劑進行檢測。若出現磚紅色沉淀，說明洋蔥的鱗莖中含有還原糖；若未出現磚紅色沉淀，說明洋蔥的鱗莖中不含還原糖
考點三　檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質
1．糖類的檢測
(1)原理
①還原糖＋斐林試劑磚紅色沉淀。
②淀粉＋碘液→藍色。
(2)檢測步驟
[提醒]　①常見的單糖(葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脫氧核糖等)及二糖中的麥芽糖、乳糖都是還原糖；蔗糖、多糖(淀粉、糖原和纖維素)都不是還原糖。
②非還原糖(如蔗糖)＋斐林試劑水浴加熱后的現象不是無色而是淺藍色[Cu(OH)2的顏色]。
2．脂肪的檢測
(1)原理：脂肪＋蘇丹Ⅲ染液→橘黃色。
(2)檢測步驟
3．蛋白質的檢測
(1)原理：蛋白質＋雙縮脲試劑→紫色。
(2)檢測步驟
[提醒]　(1)唯一需要加熱——還原糖的檢測，且必須水浴加熱，不能用酒精燈直接加熱。若不加熱，則無磚紅色沉淀出現。
(2)唯一需要使用顯微鏡——脂肪的檢測。
(3)唯一使用酒精——脂肪的檢測，實驗中用體積分數為50%的酒精溶液洗去浮色。
1．(2021·河北省選擇性考試?？?某農場技術員對作物種子發育過程中有機物積累及轉化進行動態監測。關于檢測方法及出現結果的敘述，錯誤的是(　　)
A．嫩大豆種子切片→蘇丹Ⅲ染液染色→顯微鏡觀察細胞內被染成橘黃色的脂肪顆粒
B．嫩小麥籽粒加水研磨→離心取上清液→加碘液→觀察被染成深藍色的淀粉
C．嫩花生種子加水研磨→加雙縮脲試劑→依據紫色反應檢測蛋白質
D．嫩甜玉米籽粒加水研磨→離心取上清液→加斐林試劑并水浴加熱→觀察磚紅色沉淀檢測還原糖
答案：B
2．(不定項)某白酒在生產發酵中需用麥芽漿，對萌發且帶有小芽的大麥充分研磨后，過濾得到組織樣液。在組織樣液中加入下列試劑后振蕩搖勻，則有關實驗現象及結論的敘述，不正確的是(　　)
A．加入蘇丹Ⅲ染液，溶液呈橘黃色，證明發芽的大麥中含有脂肪
B．加入斐林試劑并水浴加熱，溶液出現磚紅色沉淀，說明發芽的大麥中含有麥芽糖
C．加入碘液，溶液呈藍色，說明發芽的大麥中含有淀粉
D．如果發芽的大麥中含有蛋白質，那么加入雙縮脲試劑，水浴加熱后溶液會呈紫色
解析：選BD。加入斐林試劑并水浴加熱，溶液出現磚紅色沉淀，說明發芽的大麥中含有還原糖，但不能說明此還原糖就是麥芽糖，B錯誤；雙縮脲試劑遇蛋白質變紫色，不需要水浴加熱，D錯誤。
斐林試劑與雙縮脲試劑的“一同、三不同”
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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