資源簡介

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人教(2019)生物高考知識點梳理&對點訓練
1.2 細胞中的無機物、糖類和脂質
知識點(一)　細胞中的元素、化合物及無機物
(一)細胞中的元素
1．元素的來源、分類和存在形式
2．生物界和非生物界在元素方面的關系
(二)細胞中的化合物
1．細胞中化合物的分類
2．組成人體細胞的元素和化合物的含量
(三)細胞中的無機物
1．水的存在形式和作用
項目 自由水 結合水
形式 呈游離狀態，可以自由流動 與細胞內其他物質相結合
含量 約占95.5% 約占4.5%
作用 ①細胞內的良好溶劑； ②參與生物化學反應； ③為細胞提供液體環境； ④運送營養物質和代謝廢物 主要是與蛋白質、多糖等物質結合，這樣水就失去流動性和溶解性，成為生物體的構成成分
2.細胞中的無機鹽
【連接教材資料】1．(必修1 P19“拓展應用”T1)組成細胞的元素追根溯源來自無機環境，為什么細胞內各種元素的比例與無機環境大不相同？
提示：細胞是有生命的，它可以主動的、有選擇的從無機環境中獲取生命活動需要的元素，因此細胞內各種元素的比例與無機環境大不相同。
2．(必修1 P20～21正文小字部分)分析水是細胞內良好溶劑的原因。
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。
【
知識點考法訓練】
考法(一)　考查細胞中的元素和化合物
1．下列關于細胞中元素與化合物的敘述，錯誤的是(　 )
A．無論是鮮重還是干重，細胞中C、H、O、N的含量都是最多的
B．N是細胞中蛋白質、ATP、磷脂、核糖核酸等生物大分子的組成元素
C．Fe2＋是血紅蛋白的重要組成元素，缺Fe可能會導致出現貧血癥狀
D．食鹽中加碘的目的是為人體合成甲狀腺激素提供原料
解析：選B　ATP和磷脂不是生物大分子，B錯誤。
2．(2022·滄州月考)下圖表示細胞中幾種化學元素與相應化合物之間的關系，其中①③④代表單體。下列敘述正確的是(　 )
A．若⑤具有催化作用，則①可與雙縮脲試劑反應顯紫色
B．若②具有保溫、緩沖和減壓作用，則②比同質量的多糖徹底氧化產能多
C．若⑥主要分布在細胞核，則③中不含單糖
D．若⑦是植物細胞壁的主要成分，則④只存在于植物細胞中
答案：B
[規律方法]　判斷化合物的種類和功能的三種方法
元素組成分析法
特征元素提示法
代謝產物推理法
考法(二)　考查水和無機鹽的功能
3．(2020·江蘇高考)下列關于細胞中無機化合物的敘述，正確的是(　 )
A．自由水是生化反應的介質，不直接參與生化反應
B．結合水是細胞結構的重要組成成分，主要存在于液泡中
C．無機鹽參與維持細胞的酸堿平衡，不參與有機物的合成
D．無機鹽多以離子形式存在，對維持生命活動有重要作用
答案：D
4．下列有關細胞中水的敘述，錯誤的是(　 )
A．由于氫鍵的存在，水具有較高的比熱容，對于維持生命系統的穩定性十分重要
B．在抗體的合成過程中伴隨著水的產生
C．人體衰老細胞中自由水含量減少，代謝緩慢
D．生活在鹽堿地的檉柳根細胞液濃度小于土壤溶液濃度
答案：D
理清自由水與結合水比值和細胞代謝的關系
(1)關系：
①比值大：代謝旺盛，但抗逆性差；
②比值?。捍x強度降低，但抗寒、抗旱、抗熱等抗逆性強。
(2)實例：衰老的細胞內水分含量減少，細胞萎縮，體積減小，細胞代謝速率減慢。　　
考法(三)　考查探究無機鹽的功能
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圖：本實驗中采用甲組、乙組之間的空白對照，以及乙組實驗前(無X)與實驗后(有X)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是選一些相同的植物
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　該實驗中對照組是甲組、乙組實驗前，A錯誤；此實驗的無關變量有相同的植物、每組中的植物數量、培養條件等，B錯誤；由于培養的是植物，故實驗需在光照下進行，D錯誤。
6．為驗證鐵是植物生長發育所必需的元素，某生物興趣小組成員將大豆幼苗放在相應的營養液中進行培養。下列與實驗設計有關的敘述，正確的是(　 )
A．本實驗必須設置對照組，對照組的培養液為溶有適量鐵離子的蒸餾水
B．為保證根系對鐵離子的吸收，應盡量提高培養液中鐵離子的濃度
C．實驗過程中需定期補充培養液，定期通入空氣增加培養液中的溶解氧
D．如果缺鐵一組出現了葉片變黃的現象，說明鐵元素是葉綠素的重要組成成分
解析：選C　本實驗的自變量為鐵離子的有無，且實驗設計應遵循單一變量原則，故對照組的培養液為溶有適量鐵離子的完全培養液，A錯誤；鐵離子濃度過大會對植物造成損傷，故培養液中鐵離子的濃度應適宜，B錯誤；為保證幼苗的正常生長，實驗過程中需定期補充培養液，定期通入空氣增加培養液中的溶解氧，C正確；如果缺鐵一組出現了葉片變黃的現象，則還需添加補充實驗，即在缺鐵組加入鐵元素，若葉片重新變綠，可說明鐵元素是葉綠素的重要組成成分，D錯誤。
[知識梳理]
(1)實驗目的：探究無機鹽X是否是植物生長發育所必需的。
(2)設計思路(以Fe為例)。
(3)實驗中的對照。
空白對照 對照組：植物＋完全培養液 實驗組：植物＋缺X培養液
自身對照 對照組：缺X培養液(加入無機鹽X之前) 實驗組：加入無機鹽X后
知識點(二)　糖類和脂質的種類和作用
1．細胞中的糖類
2．細胞中的脂質
3．糖類和脂肪的關系
【連接教材資料】1．(必修1 P25“批判性思維”)既然人類很難消化纖維素，為什么一些科學家還將纖維素等其他糖類稱為人類的“第七類營養素”？
提示：雖然人類很難消化纖維素，但是纖維素能夠刺激胃腸蠕動，改善胃腸環境，有利于排出體內有害物質。
2．(必修1 P26“思考·討論”延伸思考)油料作物種子如花生、蓖麻在播種時，播種的深度相對較淺，從物質代謝的角度分析，可能的原因是什么？
提示：油料作物種子含脂肪較多，種子萌發時消耗的氧氣量相對較大。
【重難點講練疏通】
比較法助記糖類和脂質的關系
比較項目 糖類 脂質
區別 元素組成 C、H、O(一般情況) C、H、O(N、P)
種類 單糖、二糖、多糖 脂肪、磷脂、固醇
合成部位 淀粉：葉綠體 纖維素：高爾基體 糖原：主要是肝臟、肌肉 主要是內質網
生理作用 ①主要的能源物質 ②構成細胞結構，如糖被、細胞壁 ③核酸的組成成分，如核糖、脫氧核糖 ①生物體的儲能物質，如脂肪 ②構成細胞膜的重要成分，如磷脂 ③調節新陳代謝和生殖，如性激素
聯系 糖類??脂肪
[典例]　(2022·沈陽期中)糖類和脂質是細胞中兩種重要的有機物，下列有關敘述錯誤的是(　 )
A．淀粉和脂肪水解的終產物是二氧化碳和水
B．動物細胞膜上的脂質包括磷脂、膽固醇等
C．糖類中的淀粉、纖維素和糖原都完全由葡萄糖脫水縮合而成
D．幾丁質也是一種多糖，廣泛存在于甲殼類動物和昆蟲的外骨骼中
[解析]　淀粉水解的終產物為葡萄糖，脂肪水解的終產物為甘油和脂肪酸，A錯誤。
[答案]　A
(1)多糖的單體都是葡萄糖，但二糖并不都是由葡萄糖組成的，如蔗糖是由葡萄糖和果糖組成的。
(2)并非所有的糖都是能源物質，如核糖、脫氧核糖、纖維素等不參與氧化分解提供能量。
(3)并非所有的糖都是還原糖，如淀粉、纖維素、蔗糖都是非還原糖，不能用斐林試劑檢測。
(4)脂肪是主要的儲能物質，但不構成膜結構，磷脂和膽固醇均參與膜結構的組成。
(5)等質量的脂肪和糖類相比，脂肪中“H”比例高，故脂肪氧化分解釋放的能量多，需要O2多，產生H2O多?！　?br/>[對點練習]
1．(2022·衡水調研)如圖為某單糖的概念模型，下列相關敘述正確的是(　 )
A．若M為果糖，則①與斐林試劑共熱有磚紅色沉淀產生
B．若②均由M構成，則②不都為細胞的生命活動供能
C．若③為ATP，則單糖M可以是脫氧核糖
D．若M為核糖，則③可以是T2噬菌體的遺傳物質
解析：選B　果糖與葡萄糖縮合形成的糖為蔗糖，蔗糖是非還原糖，與斐林試劑共熱(水浴加熱)沒有磚紅色沉淀產生，A錯誤；纖維素、淀粉、糖原等多糖都由葡萄糖構成，淀粉、糖原是細胞內的儲能物質，纖維素是構成植物細胞壁的主要物質，一般不為細胞的生命活動供能，B正確；ATP為腺苷三磷酸，腺苷由核糖和腺嘌呤組成，C錯誤；T2噬菌體的遺傳物質是DNA，構成DNA的五碳糖為脫氧核糖，D錯誤。
2．糖類是地球上最豐富的生物分子，地球生物量干重的50%以上由葡萄糖的多聚體構成。脂質是一類低溶于水而高溶于非極性溶劑的生物有機分子。下列有關糖類和脂質的敘述，錯誤的是(　 )
A．脂質具有構成生物膜、儲存能量和調節生命活動等功能
B．葡萄糖被形容為“生命的燃料”，生物體內的糖類絕大多數以葡萄糖形式存在
C．脂肪是非極性化合物，可以以無水的形式儲存在體內
D．脂質存在于所有細胞中，是組成細胞和生物體的重要有機化合物
解析：選B　生物體內的糖類絕大多數以多糖的形式存在，B錯誤。
知識點(三)　檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(實驗探究)
(一)三類有機物檢測的原理和操作方法
1．糖類的檢測
(1)檢測原理：還原糖中的醛基(—CHO)在加熱條件下能將Cu(OH)2中的Cu2＋還原成Cu＋，從而生成磚紅色的Cu2O沉淀。
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。
2．脂肪的檢測
(1)檢測原理：脂肪＋蘇丹Ⅲ染液―→橘黃色
(2)檢測步驟。
3．蛋白質的檢測
(1)檢測原理。
(2)檢測步驟。
(二)理清三類實驗中的關鍵點、疑難點
1．實驗材料的選取原則
(1)凡是用到染色劑或觀察顏色變化的實驗，一般都需要選擇無色材料，如檢測生物組織中糖類、脂肪、蛋白質；觀察細胞的有絲分裂和減數分裂。
(2)在選擇實驗材料時，不僅要考慮材料本身顏色的影響，還要特別注意材料中是否包含實驗對象，如甘蔗汁不能用來檢測還原糖，菠菜葉的表皮細胞不能用來觀察葉綠體。
(3)有的實驗材料必須是新鮮的，放置時間不能過長。如蔗糖本身沒有還原性，但如果放置時間過長，蔗糖可能會被微生物分解，產生還原糖。
2．區分斐林試劑與雙縮脲試劑的“一同三不同”
(1)檢測還原糖時使用的斐林試劑要現配現用的原因：斐林試劑很不穩定，容易產生藍色的Cu(OH)2沉淀，所以應將甲液和乙液分別保存，使用時現配現用。
(2)在還原糖檢測實驗中，若待測組織樣液中不含還原糖，加入斐林試劑水浴加熱后的現象不是無色，而是藍色，即Cu(OH)2自身的顏色。
(3)檢測蛋白質時，加入雙縮脲試劑B液后，如果沒有產生明顯的紫色反應，可能的原因是加入的雙縮脲試劑B液過量，CuSO4在堿性溶液中生成大量的Cu(OH)2產生藍色絮狀沉淀，會遮蔽實驗中所產生的紫色，影響觀察效果。
(4)斐林試劑甲液和雙縮脲試劑A液完全相同，將斐林試劑乙液用蒸餾水稀釋5倍后便成為雙縮脲試劑B液，可用于蛋白質的檢測。　　
3．檢測三類有機物時操作步驟上的“三個唯一”
唯一需要加熱 還原糖檢測，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
唯一需要顯微鏡 切片法檢測生物組織中的脂肪
唯一使用酒精 脂肪的檢測，用體積分數為50%的酒精溶液洗去浮色
4.實驗成功的4個關鍵點
(1)三個實驗中都不宜選取有顏色的材料，否則會干擾實驗結果的顏色反應。
(2)脂肪檢測的過程中滴加1～2滴體積分數為50%的酒精溶液的目的是洗去浮色，原因是蘇丹Ⅲ染液易溶于酒精。
(3)物質檢測實驗一般不設立對照實驗，若需設立對照實驗，對照組應加入成分已知的物質，如驗證唾液淀粉酶是蛋白質，對照組可加入稀釋的雞蛋清。
(4)實驗中，在加相應試劑之前要留出部分組織樣液，目的是作為對照，以便與檢測后的樣液顏色作對比，增強實驗的說服力。
[考法全訓]
1．(2022·長沙模擬)某同學用豆漿和梨勻漿進行還原糖和蛋白質的檢測，所有操作均正確無誤，實驗結果如下：
比較項目 豆漿 梨勻漿
添加試劑 斐林試劑 雙縮脲試劑 斐林試劑 雙縮脲試劑
實驗現象 藍紫色 紫色 磚紅色沉淀 淡藍色
下列說法錯誤的是(　 )
A．豆漿中還原糖含量過少，用斐林試劑難以檢測到
B．梨勻漿中蛋白質含量過少，用雙縮脲試劑難以檢測到
C．梨勻漿中的化合物與雙縮脲試劑反應生成淡藍色物質
D．實驗結果表明豆漿適宜用做蛋白質檢測的生物材料
解析：選C　雙縮脲試劑是用來檢測蛋白質的，如果有蛋白質將會出現紫色，雙縮脲試劑中的CuSO4是藍色，所以淡藍色不是梨勻漿中的化合物與雙縮脲試劑反應生成的，C錯誤。
2．下列關于生物組織中有機物檢測的實驗，敘述正確的是(　 )
A．變性的蛋白質不能與雙縮脲試劑發生作用，產生紫色反應
B．斐林試劑和雙縮脲試劑的構成物質都是相同濃度的NaOH和CuSO4溶液，只是使用的方法不同
C．還原糖檢測實驗的實驗材料可選用西瓜和甘蔗
D．蘇丹Ⅲ染液染色后的花生子葉細胞，用顯微鏡可觀察到被染成橘黃色的脂肪顆粒
解析：選D　變性的蛋白質存在肽鍵，可與雙縮脲試劑發生作用產生紫色反應，A錯誤；斐林試劑與雙縮脲試劑具有相同濃度的NaOH溶液，不同濃度的CuSO4溶液，B錯誤；西瓜有顏色，會對實驗結果產生干擾，甘蔗里含有的是蔗糖，不屬于還原糖，C錯誤；蘇丹Ⅲ染液可將脂肪染成橘黃色，在顯微鏡下可觀察到被染色的脂肪顆粒，D正確。

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