資源簡介

新人教生物一輪復(fù)習(xí)學(xué)案
第2講 細(xì)胞中的無機(jī)物、糖類和脂質(zhì)
【素養(yǎng)目標(biāo)】　1.基于對細(xì)胞元素組成的認(rèn)知，認(rèn)同生物界與非生物界具有統(tǒng)一性，并能說出大量元素與微量元素在細(xì)胞中的作用。(生命觀念)　2.結(jié)合水和無機(jī)鹽在細(xì)胞中的存在形式，分析水和無機(jī)鹽的重要作用。(科學(xué)思維)　3.通過對糖類和脂質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的理解，認(rèn)同物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)，并能結(jié)合糖類和脂質(zhì)的功能，在生活中注意飲食，養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣。(生命觀念　社會責(zé)任)　4.學(xué)會檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的方法。(科學(xué)探究)
考點(diǎn)一　細(xì)胞中的元素和化合物、無機(jī)物
1．組成細(xì)胞的元素
(1)生物界和非生物界在元素種類和含量上的關(guān)系
(2)種類：常見有20多種
【拾遺補(bǔ)缺】　源于必修1 P16“思考·討論”：玉米細(xì)胞和人體細(xì)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(xì)胞中的含量大小關(guān)系為O>C>H>N，而在人體細(xì)胞中的含量大小關(guān)系為C>O>N>H)，這是因?yàn)橛衩缀腿硕际巧铮M成它們的主要成分都是糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等物質(zhì)，這些物質(zhì)含有C、H、O，蛋白質(zhì)中還含有大量的N元素。
(3)存在形式：大多以化合物的形式存在。
2．組成細(xì)胞的化合物
3．細(xì)胞中的無機(jī)物
(1)細(xì)胞中的水
②自由水/結(jié)合水與代謝、抗逆性的關(guān)系
(2)細(xì)胞中的無機(jī)鹽
(1)生物界和非生物界在元素組成上具有統(tǒng)一性，因此地殼中的元素在生物體內(nèi)都能找到(　　)
(2)Ca、Mg、Fe、Mn、Cu是組成細(xì)胞的微量元素(　　)
(3)在沙漠植物仙人掌的活細(xì)胞中含量最多的化合物是蛋白質(zhì)(　　)
(4)曬干的種子細(xì)胞內(nèi)不含有水分，導(dǎo)致細(xì)胞代謝停止，有利于種子長時間儲存(　　)
(5)細(xì)胞中的無機(jī)鹽大多數(shù)以化合物的形式存在，如CaCO3構(gòu)成骨骼、牙齒等(　　)
【答案】　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
1．有關(guān)細(xì)胞中無機(jī)物的歸納與整合
(1)衍射法歸納細(xì)胞中的水
(2)常考無機(jī)鹽功能歸納整合
2．驗(yàn)證某種礦質(zhì)元素的生理功能
(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計
①對照組：―→正常生長。
②實(shí)驗(yàn)組
(2)實(shí)驗(yàn)成功關(guān)鍵
①實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保證實(shí)驗(yàn)材料的統(tǒng)一性，即材料的種類、生長狀況應(yīng)一致等。
②實(shí)驗(yàn)組加入X的目的是二次對照，使實(shí)驗(yàn)組前后對照，以增強(qiáng)說服力。
[典例剖析]
(2022·九江高三模擬)美國宇航局科學(xué)家在加利福尼亞州東部的莫諾湖里發(fā)現(xiàn)了一種被稱作GFAJ－1的獨(dú)特細(xì)菌，這種細(xì)菌能利用劇毒化合物砒霜中的砷來代替磷元素構(gòu)筑生命分子，進(jìn)行一些關(guān)鍵的生化反應(yīng)(在元素周期表中，砷排在磷下方，兩者屬于同族，化學(xué)性質(zhì)相似)。根據(jù)上述材料進(jìn)行預(yù)測，下列說法錯誤的是(　　)
A．GFAJ－1細(xì)菌體內(nèi)含量較多的六種元素可能是碳、氫、氧、氮、砷、硫
B．砷元素存在于GFAJ－1細(xì)菌細(xì)胞膜以及糖類、ATP、DNA和RNA等物質(zhì)中
C．砷對多數(shù)生物有毒可能是因?yàn)樯槟軌虼媪自貐⑴c生化反應(yīng)，制造混亂
D．該發(fā)現(xiàn)將使人類對生命的認(rèn)識發(fā)生重大改變，拓寬了在地球極端環(huán)境乃至外星球?qū)ふ疑乃悸?br/>B　[根據(jù)題干信息“這種細(xì)菌能利用劇毒化合物砒霜中的砷來代替磷元素構(gòu)筑生命分子”可知，GFAJ－1細(xì)菌體內(nèi)含量較多的六種元素可能是碳、氫、氧、氮、砷、硫，A正確；砷元素能代替磷元素，因此其存在于GFAJ－1細(xì)菌細(xì)胞膜以及ATP、DNA和RNA等物質(zhì)中，但糖類不含磷元素，因此也不會出現(xiàn)砷元素，B錯誤；砷對多數(shù)生物有毒可能是因?yàn)樯槟軌蛱娲自貐⑴c生化反應(yīng)，制造混亂，C正確；該發(fā)現(xiàn)將使人類對生命的認(rèn)識發(fā)生重大改變，拓寬了在地球極端環(huán)境乃至外星球?qū)ふ疑乃悸罚珼正確。]
【名師點(diǎn)撥】　掌握信息轉(zhuǎn)化能力
信息提取 信息1：砒霜中的砷來代替磷
信息2：細(xì)胞膜
信息3：糖類
信息轉(zhuǎn)化 1.磷元素可參與核酸、磷脂、ATP等物質(zhì)的組成
2.以磷脂雙分子層作為基本支架
3.糖類組成元素一般為C、H、O
素養(yǎng)考查 生命觀念：結(jié)構(gòu)與功能觀
【角度轉(zhuǎn)換】　提升語言表達(dá)能力
GFAJ－1細(xì)菌體內(nèi)是否會出現(xiàn)同時含有碳、氫、氧、氮、砷、硫的結(jié)構(gòu)？若有，舉例說明：若沒有，說明原因。有。硫是蛋白質(zhì)的標(biāo)志元素，砷是該細(xì)菌DNA含有的元素。DNA復(fù)制時，解旋酶、DNA聚合酶等會與DNA結(jié)合。。
考向一　組成細(xì)胞的元素和化合物辨析
1．(2021·天津卷，4)富營養(yǎng)化水體中，藻類是吸收磷元素的主要生物，下列說法正確的是(　　)
A．磷是組成藻類細(xì)胞的微量元素
B．磷是構(gòu)成藻類生物膜的必要元素
C．藻類的ATP和淀粉都是含磷化合物
D．生態(tài)系統(tǒng)的磷循環(huán)在水生生物群落內(nèi)完成
B　[磷屬于大量元素，A錯誤；磷脂中含磷元素，磷脂雙分子層是構(gòu)成藻類生物膜的基本支架，故磷是構(gòu)成藻類生物膜的必要元素，B正確；ATP由C、H、O、N、P組成，淀粉只含C、H、O三種元素，C錯誤；物質(zhì)循環(huán)具有全球性，生態(tài)系統(tǒng)的磷循環(huán)不只能在水生生物群落內(nèi)完成，D錯誤。]
2．(2022·皖南八校聯(lián)考)下列有關(guān)與光合作用相關(guān)的元素和化合物的敘述中，錯誤的是(　　)
A．Mg是構(gòu)成各種光合色素必需的元素，參與光能的吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化
B．P是構(gòu)成ATP的元素，ATP是將光能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能的橋梁
C．N是構(gòu)成多種酶的元素，在葉綠體基質(zhì)中的酶能催化CO2的固定和還原
D．N和P都是構(gòu)成 NADPH的元素，NADPH能將C3還原成葡萄糖和C5
A　[Mg是構(gòu)成葉綠素所必需的元素，并不是所有的光合色素都含有鎂元素，比如胡蘿卜素，A錯誤；ATP由于含有3個磷酸基團(tuán)，故含有P元素，光合作用是將光能轉(zhuǎn)化為ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能，進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能，故ATP是能量轉(zhuǎn)化的橋梁，B正確；酶是具有催化作用的有機(jī)物，大部分是蛋白質(zhì)，少部分是RNA，均含有N元素，葉綠體基質(zhì)是暗反應(yīng)的場所，其中含有的酶能催化CO2的固定和還原，C正確；NADPH是還原型輔酶Ⅱ，含有N和P元素，NADPH參與暗反應(yīng)，能將C3還原成葡萄糖和C5，D正確。]
考向二　水和無機(jī)鹽功能的分析
3．(2022·湖北卷，1)水是生命的源泉，節(jié)約用水是每個人應(yīng)盡的責(zé)任，下列有關(guān)水在生命活動中作用的敘述，錯誤的是(　　)
A．水是酶促反應(yīng)的環(huán)境
B．參與血液中緩沖體系的形成
C．可作為維生素D等物質(zhì)的溶劑
D．可作為反應(yīng)物參與生物氧化過程
C　[自由水是化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)，故水是酶促反應(yīng)的環(huán)境，A正確；血液中的緩沖對是由離子組成的，離子溶解在水中才能形成緩沖體系，B正確；維生素D屬于脂質(zhì)，脂質(zhì)通常都不溶于水，C錯誤；自由水能參與化學(xué)反應(yīng)，故水可作為反應(yīng)物參與生物氧化過程，D正確。]
4．(2021·浙江6月選考，5)無機(jī)鹽是生物體的組成成分，對維持生命活動有重要作用。下列敘述錯誤的是(　　)
A．Mg2＋存在于葉綠體的類胡蘿卜素中
B．HCO對體液pH起著重要的調(diào)節(jié)作用
C．血液中Ca2＋含量過低，人體易出現(xiàn)肌肉抽搐
D．適當(dāng)補(bǔ)充I－，可預(yù)防缺碘引起的甲狀腺功能減退癥
A　[Mg2＋存在于葉綠體的葉綠素中，類胡蘿卜素是由碳?xì)滏溄M成的分子，不含Mg2＋，A錯誤；HCO、H2PO對體液pH起著重要的調(diào)節(jié)作用，B正確；哺乳動物血液中Ca2＋含量過低，易出現(xiàn)肌肉抽搐，C正確；I是組成甲狀腺激素的重要元素，故適當(dāng)補(bǔ)充I－，可預(yù)防缺碘引起的甲狀腺功能減退癥，D正確。]
考向三　無機(jī)鹽生理功能的驗(yàn)證方法
5．設(shè)計實(shí)驗(yàn)探究X是否屬于植物生長所必需的無機(jī)鹽，某同學(xué)的構(gòu)思大致如下：本實(shí)驗(yàn)中采用甲組、乙組之間的空白對照；以及乙組中實(shí)驗(yàn)前(無X)與實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)后
B．控制此實(shí)驗(yàn)的無關(guān)變量只需選一些相同的植物
C．此實(shí)驗(yàn)如果是無土栽培，則實(shí)驗(yàn)前營養(yǎng)液要滅菌
D．為防止外界影響，此實(shí)驗(yàn)需在黑暗密閉條件下進(jìn)行
C　[該實(shí)驗(yàn)中對照組是甲組、乙組實(shí)驗(yàn)前，A項(xiàng)錯誤；此實(shí)驗(yàn)的無關(guān)變量有植物的種類、生長狀況和培養(yǎng)條件等，B項(xiàng)錯誤；由于培養(yǎng)的是植物，故此實(shí)驗(yàn)需在光照條件下進(jìn)行，D項(xiàng)錯誤。]
【歸納總結(jié)】　對照實(shí)驗(yàn)的類型及實(shí)驗(yàn)組、對照組的確認(rèn)
空白對照 對照組為自然狀態(tài)下不做處理的對象組，實(shí)驗(yàn)組為施加實(shí)驗(yàn)變量處理的對象組
自身對照 實(shí)驗(yàn)處理前的對象組為對照組，實(shí)驗(yàn)處理后的對象組為實(shí)驗(yàn)組
相互對照 不單設(shè)對照組，而是幾個實(shí)驗(yàn)組相互對照。如“影響酶活性的條件”的實(shí)驗(yàn)中，探究溫度對酶活性的影響時，要用熱水、正常溫度的水、冰水三個實(shí)驗(yàn)組來探究溫度對酶活性的影響，進(jìn)行相互對照，以得出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論
條件對照 即給對象施加某種實(shí)驗(yàn)處理，雖不是檢驗(yàn)假設(shè)需要的，但更能充分說明實(shí)驗(yàn)變量的對照。例如，在用動物激素飼喂小動物的實(shí)驗(yàn)方案中，飼喂甲狀腺激素的為實(shí)驗(yàn)組；飼喂甲狀腺抑制劑的是條件對照組；不飼喂藥劑的是空白對照組
6.(2019·全國Ⅲ卷，29)氮元素是植物生長的必需元素，合理施用氮肥可提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。回答下列問題：
(1)植物細(xì)胞內(nèi)，在核糖體上合成的含氮有機(jī)物是________，在細(xì)胞核中合成的含氮有機(jī)物是________，葉綠體中含氮的光合色素是________。
(2)農(nóng)作物吸收氮元素的主要形式有銨態(tài)氮(NH)和硝態(tài)氮(NO)。已知作物甲對同一種營養(yǎng)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，對一種離子的吸收量大于另一種)。請設(shè)計實(shí)驗(yàn)對這種偏好性進(jìn)行驗(yàn)證，要求簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路、預(yù)期結(jié)果和結(jié)論。
答案　(1)蛋白質(zhì)　核酸　葉綠素
(2)實(shí)驗(yàn)思路：配制營養(yǎng)液(以硝酸銨為唯一氮源)，用該營養(yǎng)液培養(yǎng)作物甲，一段時間后，檢測營養(yǎng)液中NH和NO剩余量。
預(yù)期結(jié)果和結(jié)論：若營養(yǎng)液中NO剩余量小于NH剩余量，則說明作物甲偏好吸收NO；若營養(yǎng)液中NH剩余量小于NO剩余量，則說明作物甲偏好吸收NH。
解析　(1)植物細(xì)胞內(nèi)的含氮有機(jī)物有蛋白質(zhì)、磷脂、ATP、核酸等，其中在核糖體上合成的為蛋白質(zhì)，在細(xì)胞核中合成的是DNA和RNA，植物葉綠體中的光合色素有葉綠素和類胡蘿卜素，其中含氮的光合色素是葉綠素。(2)本實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證作物甲對硝酸銨中的NH和NO的吸收具有偏好性，因變量是作物甲對二者的吸收量，因此可將生理狀態(tài)相同的若干作物甲培養(yǎng)在適宜濃度的以硝酸銨為唯一氮源的營養(yǎng)液中，在適宜條件下培養(yǎng)一段時間，并測定實(shí)驗(yàn)后營養(yǎng)液中的NH和NO的濃度，最后進(jìn)行比較，如果實(shí)驗(yàn)后營養(yǎng)液中的NH的濃度低于NO，可說明作物甲對硝酸銨中的NH的吸收具有偏好性；反之，則說明作物甲對硝酸銨中的NO的吸收具有偏好性。
考點(diǎn)二　糖類、脂質(zhì)的種類和作用
1．細(xì)胞中的糖類
【拾遺補(bǔ)缺】　(1)源于必修1 P23“知識鏈接”：葡萄糖在細(xì)胞內(nèi)的“燃燒”過程區(qū)別于體外燃燒的特點(diǎn)是細(xì)胞內(nèi)“燃燒”過程是“無火焰”過程，能量是通過一系列化學(xué)反應(yīng)逐步釋放出來的。
(2)源于必修1 P24“圖2－3”：構(gòu)成淀粉、糖原和纖維素的基本單位都是葡萄糖分子，但是葡萄糖的連接方式不同。
(3)源于必修1 P25“批判性思維”：科學(xué)家還將纖維素等其他糖類稱為人類的“第七類營養(yǎng)素”。
2．細(xì)胞中的脂質(zhì)
3．細(xì)胞中糖類與脂質(zhì)的關(guān)系
(1)細(xì)胞中的糖類和脂質(zhì)是可以相互轉(zhuǎn)化的。血液中的葡萄糖除供細(xì)胞利用外，多余的部分可以合成糖原儲存起來；如果葡萄糖還有富余，就可以轉(zhuǎn)變成脂肪和某些氨基酸。脂肪被消化吸收后，可以在皮下結(jié)締組織等處以脂肪組織的形式儲存起來。
(2)糖類和脂肪之間的轉(zhuǎn)化程度是有明顯差異的。例如，糖類在供應(yīng)充足的情況下，可以大量轉(zhuǎn)化為脂肪；而脂肪一般只在糖類代謝發(fā)生障礙，引起供能不足時，才會分解供能，而且不能大量轉(zhuǎn)化為糖類。
【拾遺補(bǔ)缺】　(1)源于教材P26“正文小字部分”：構(gòu)成脂肪的脂肪酸的種類和分子長短不相同，若脂肪酸長鏈中的碳原子之間都以單鍵相連，則為飽和脂肪酸，若脂肪酸長鏈中碳原子之間存在雙鍵相連，則為不飽和脂肪酸。植物脂肪大多數(shù)含有不飽和脂肪酸，在室溫時呈液態(tài)，而大多數(shù)動物脂肪含有飽和脂肪酸，室溫時呈固態(tài)。
(2)源于必修1 P27“練習(xí)與應(yīng)用·概念檢測”：磷脂是所有細(xì)胞(填“真核細(xì)胞”“原核細(xì)胞”或“所有細(xì)胞”)必不可少的脂質(zhì)。
(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(yīng)呈現(xiàn)磚紅色(　　)
(2)細(xì)胞中的糖類都是能源物質(zhì)(　　)
(3)淀粉水解的終產(chǎn)物是二氧化碳和水(　　)
(4)脂肪酸和磷脂含有的元素相同(　　)
(5)所有的脂質(zhì)都能參與膜結(jié)構(gòu)的構(gòu)成(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
[典例剖析]
(多選)(2020·山東卷，16)棉花纖維由纖維細(xì)胞形成。蔗糖經(jīng)膜蛋白SUT轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入纖維細(xì)胞后逐漸積累，在纖維細(xì)胞的加厚期被大量水解后參與纖維素的合成。研究人員用普通棉花品系培育了SUT表達(dá)水平高的品系F，檢測兩品系植株開花后纖維細(xì)胞中的蔗糖含量，結(jié)果如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．纖維素的基本組成單位是葡萄糖和果糖
B．曲線甲表示品系F纖維細(xì)胞中的蔗糖含量
C．15～18天曲線乙下降的主要原因是蔗糖被水解后參與纖維素的合成
D．提高SUT的表達(dá)水平會使纖維細(xì)胞加厚期延后
BC　[纖維素是多糖，其基本組成單位是葡萄糖，A錯誤；品系F的SUT表達(dá)水平高，蔗糖經(jīng)膜蛋白SUT轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入纖維細(xì)胞的量較大，因此曲線甲表示品系F植株的纖維細(xì)胞中蔗糖含量，B正確；蔗糖進(jìn)入纖維細(xì)胞內(nèi)，會在纖維細(xì)胞的加厚期被大量水解后參與纖維素的合成，則15～18天曲線乙下降的主要原因是蔗糖被水解后參與纖維素的合成，C正確；從曲線圖中可以看出，提高SUT的表達(dá)水平會使纖維細(xì)胞的加厚期提前，D錯誤。]
【名師點(diǎn)撥】　掌握信息轉(zhuǎn)化能力
信息提取 信息1：蔗糖經(jīng)膜蛋白SUT轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入纖維細(xì)胞
信息2：纖維細(xì)胞的加厚期被大量水解后參與纖維素的合成
信息轉(zhuǎn)化 1.SUT表達(dá)水平高的品系F可使較多的蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入纖維細(xì)胞
2.蔗糖水解產(chǎn)物為葡萄糖和果糖
素養(yǎng)考查 生命觀念：結(jié)構(gòu)與功能觀 科學(xué)思維：邏輯推理能力
【角度轉(zhuǎn)換】　提升語言表達(dá)能力
人體不能利用纖維素中的化學(xué)能，原因是人體缺乏分解纖維素的酶，攝入一定量的纖維素對人體的健康有利，原因是纖維素可促進(jìn)胃腸蠕動，排出有害物質(zhì)。
考向一　辨析糖類、脂質(zhì)的種類與功能
7．(2021·海南卷，1)下列關(guān)于纖維素的敘述正確的是(　　)
A．是植物和藍(lán)藻(藍(lán)細(xì)菌)細(xì)胞壁的主要成分
B．易溶于水，在人體內(nèi)可被消化
C．與淀粉一樣都屬于多糖，二者的基本組成單位不同
D．水解的產(chǎn)物與斐林試劑反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀
D　[藍(lán)藻(藍(lán)細(xì)菌)細(xì)胞壁的主要成分是肽聚糖，A錯誤；纖維素不易溶于水，也不能被人體消化吸收，只能促進(jìn)人體腸道的蠕動，B錯誤；纖維素和淀粉均屬于多糖，二者的基本組成單位相同，都是葡萄糖，C錯誤；纖維素的水解產(chǎn)物為還原糖，可與斐林試劑反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀，D正確。]
【題后歸納】　多糖的“水解”與“氧化分解”
多糖和二糖水解的終產(chǎn)物是其單體，如淀粉水解的終產(chǎn)物是葡萄糖，蔗糖水解的終產(chǎn)物是葡萄糖和果糖；糖氧化分解的終產(chǎn)物是CO2和H2O，即糖參與有氧呼吸后的最終產(chǎn)物。
8．(2022·成都高三模擬)脂質(zhì)是生物體非常重要的有機(jī)物，下列有關(guān)脂質(zhì)的表述，正確的是(　　)
A．脂質(zhì)一定含有C、H、O、N、P元素
B．細(xì)胞生物一定含有脂質(zhì)，非細(xì)胞生物一定不含脂質(zhì)
C．有些脂質(zhì)可以起調(diào)節(jié)作用，有些脂質(zhì)可以作為能源物質(zhì)
D．脂質(zhì)的合成需要核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)直接參與
C　[脂質(zhì)分為脂肪、磷脂和固醇，磷脂含有C、H、O、N、P元素，脂肪和固醇不含N、P，A錯誤；細(xì)胞生物都有細(xì)胞膜，一定含有脂質(zhì)，非細(xì)胞生物如新冠病毒、艾滋病毒也有原宿主細(xì)胞的膜，不一定不含脂質(zhì)，B錯誤；固醇中的性激素可以起調(diào)節(jié)作用，脂肪可以作為能源物質(zhì)，C正確；核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所，由核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)直接參與合成的是蛋白質(zhì)，D錯誤。]
考向二　種子成熟和萌發(fā)過程中化合物的變化分析
9．(多選)(2022·山東高三專題練習(xí))下圖是油菜種子在發(fā)育和萌發(fā)過程中，糖類和油脂的變化曲線。下列分析正確的是(　　)
A．種子發(fā)育過程中，油脂水解酶比油脂合成酶活性低
B．種子發(fā)育過程中，油脂合成需要消耗較多的氮元素
C．等質(zhì)量的可溶性糖和油脂中，所貯存的能量油脂多于糖
D．種子萌發(fā)時消耗的能量主要來自細(xì)胞中油脂的氧化分解
AC　[種子形成過程中，主要是可溶性糖轉(zhuǎn)化為油脂，油脂水解酶比油脂合成酶活性低，A正確；種子形成過程中，油脂和糖類的合成增加，而油脂和糖類都不含N元素，因此種子形成過程中，油脂合成不需要消耗氮元素，B錯誤；等質(zhì)量的可溶性糖和油脂中，油脂所含C、H比例高，氧化分解時消耗的氧氣多，氧化分解釋放的能量油脂多于糖，C正確；種子萌發(fā)時，油脂轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄蕴牵N子萌發(fā)時消耗的能量主要來自細(xì)胞中可溶性糖的氧化分解，D錯誤。]
10．(2022·渭南二模)種子中儲藏著大量淀粉、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)，不同植物的種子中，這些有機(jī)物的含量差異很大。通常根據(jù)有機(jī)物的含量將種子分為淀粉種子、油料種子和豆類種子。下圖是油料種子成熟和萌發(fā)過程中營養(yǎng)物質(zhì)的含量變化示意圖。回答下列問題：
(1)油料種子成熟與萌發(fā)過程中，糖類和脂肪是相互轉(zhuǎn)化的，圖中給出的依據(jù)是________________________________________________________________________。
(2)油料種子萌發(fā)初期，干重會先增加。結(jié)合圖2及有機(jī)物的化學(xué)元素組成特點(diǎn)，推測其原因________________________________________________________________________。
(3)谷類種子和油料種子分別以淀粉和脂肪為主要營養(yǎng)物質(zhì)，種子萌發(fā)時這兩種物質(zhì)都氧化分解為CO2和H2O。現(xiàn)有谷類種子和油料種子各一組，請根據(jù)種子在適宜條件下萌發(fā)時O2消耗量與CO2釋放量的關(guān)系，設(shè)計實(shí)驗(yàn)以確定種子的類型，簡要寫出：
實(shí)驗(yàn)思路：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)兩者的含量變化相反　(2)糖類的氧元素含量高于脂肪，萌發(fā)初期大量脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟呛驼崽牵瑢?dǎo)致種子干重增加　(3)分別檢測這兩組種子萌發(fā)時O2消耗量和CO2釋放量的比值(或CO2釋放量和O2消耗量的比值)，并比較兩組比值的大小　萌發(fā)時O2消耗量和CO2釋放量的比值低(或CO2釋放量和O2消耗量的比值高)的一組為谷類種子；萌發(fā)時O2消耗量和CO2釋放量的比值高(或CO2釋放量和O2消耗量的比值低)的一組為油料種子
解析　(1)分析圖1可知，油料種子在成熟過程中，糖類和脂肪含量的變化情況是：糖類(可溶性糖和淀粉)含量減少，脂肪含量增多，兩者的含量變化相反，故糖類和脂肪是相互轉(zhuǎn)化的。
(2)油料種子萌發(fā)初期，大量脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟呛驼崽牵穷惖难踉睾扛哂谥荆灾巨D(zhuǎn)變?yōu)樘菚r，需要增加氧元素，干重會增加。
(3)谷類種子含有較多的淀粉，油料種子含有較多的脂肪。脂肪對于同質(zhì)量的淀粉來說，脂肪含有更多的H，而含O較少，所以以脂肪為有氧呼吸的主要原料時，O2消耗量和CO2釋放量的比值要大于以淀粉為原料時的比值。
實(shí)驗(yàn)思路為：分別檢測這兩組種子萌發(fā)時O2消耗量和CO2釋放量的比值(或CO2釋放量和O2消耗量的比值)，并比較兩組比值的大小。預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：萌發(fā)時O2消耗量和CO2釋放量的比值低(或CO2釋放量和O2消耗量的比值高)的一組為谷類種子；萌發(fā)時O2消耗量和CO2釋放量的比值高(或CO2釋放量和O2消耗量的比值低)的一組為油料種子。
【歸納總結(jié)】　種子形成和萌發(fā)過程中糖類和脂質(zhì)的變化
種子類型 變化 非油料作物種子(如小麥) 油料作物種子(如大豆)
種子形成時 可溶性糖(還原糖)→淀粉 糖類→脂肪
種子萌發(fā)時 淀粉→可溶性糖(還原糖) 脂肪→甘油、脂肪酸→糖類
種子形成時，光合作用產(chǎn)物的輸入導(dǎo)致其干重增加。種子萌發(fā)時，吸收水分導(dǎo)致其鮮重增加，非油料作物的種子由于只進(jìn)行細(xì)胞呼吸導(dǎo)致干重減少，油料作物種子萌發(fā)初期干重有所增加(是因?yàn)橹巨D(zhuǎn)化為糖類的過程中增加了氧元素)，然后再減少。
考點(diǎn)三　檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)
1．檢測原理
(1)還原糖的檢測
還原糖＋斐林試劑磚紅色沉淀。
(2)脂肪的檢測：脂肪＋蘇丹Ⅲ染液→橘黃色。
(3)蛋白質(zhì)的檢測：蛋白質(zhì)＋雙縮脲試劑―→紫色。
2．實(shí)驗(yàn)步驟
(1)還原糖的檢測
(2)脂肪的檢測
(3)蛋白質(zhì)的檢測
選材與制備：蛋清稀釋液或豆?jié){濾液
↓
顏色反應(yīng)：
↓
結(jié)論：組織樣液中含有蛋白質(zhì)
1．區(qū)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(xiàn)配現(xiàn)用的原因：斐林試劑很不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生藍(lán)色的Cu(OH)2沉淀，所以應(yīng)將甲液和乙液分別保存，使用時現(xiàn)配現(xiàn)用。
(2)在還原糖檢測實(shí)驗(yàn)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(xiàn)象不是無色，而是藍(lán)色，即Cu(OH)2的顏色。
(3)檢測蛋白質(zhì)時，加入過量的雙縮脲試劑B液后，如果沒有產(chǎn)生明顯的紫色反應(yīng)，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藍(lán)色絮狀沉淀，會遮蔽實(shí)驗(yàn)中所產(chǎn)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(zhì)的檢測。
2．實(shí)驗(yàn)成功的3個關(guān)鍵點(diǎn)
選材 (1)上述實(shí)驗(yàn)中都不宜選取有顏色的材料，否則會干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果的顏色變化。 (2)蛋白質(zhì)檢測中，若用大豆作材料，必須提前浸泡；若用蛋清作材料，必須稀釋，防止其黏在試管上不易刷洗；且該實(shí)驗(yàn)應(yīng)預(yù)留部分組織樣液作對比
設(shè)置 對照 物質(zhì)檢測實(shí)驗(yàn)一般不設(shè)立對照實(shí)驗(yàn)，若需設(shè)立對照實(shí)驗(yàn)，對照組應(yīng)加入成分已知的物質(zhì)，如驗(yàn)證唾液淀粉酶是蛋白質(zhì)，對照組可加入稀釋的雞蛋清
實(shí)驗(yàn) 試劑 脂肪檢測的過程中滴加1～2滴體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精溶液的目的是洗去浮色，原理是蘇丹Ⅲ染液易溶于酒精
考向　糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的檢測原理與基本操作
11．(2022·江蘇灌南高三模擬)在還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定實(shí)驗(yàn)中，對實(shí)驗(yàn)材料的選擇，下列敘述正確的是(　　)
A．檢測蛋白質(zhì)時，雙縮脲試劑的兩種溶液需要臨時等量混勻使用
B．甘蔗莖和甜菜塊根都含有較多糖且近于白色，因此可用于還原糖的鑒定
C．檢測花生種子中的油脂時，子葉切片經(jīng)蘇丹Ⅲ染色后，需用清水反復(fù)沖洗
D．常用梨、蘋果等組織樣液作為檢測植物組織內(nèi)還原糖的實(shí)驗(yàn)材料
D　[檢測蛋白質(zhì)是雙縮脲試劑，使用時先加A液，搖勻，再加B液搖勻，不需要加熱就有顏色反應(yīng)，A錯誤；甘蔗莖的薄壁組織、甜菜的塊根富含蔗糖，而蔗糖是非還原糖，不能用于還原糖的鑒定，B錯誤；檢測花生種子中的油脂時，子葉切片經(jīng)蘇丹Ⅲ染色后，需用50%的酒精洗去浮色，C錯誤；梨和蘋果的組織富含還原糖，其組織樣液常用作檢測植物組織內(nèi)還原糖的實(shí)驗(yàn)材料，D正確。]
【歸納總結(jié)】　把握三類有機(jī)物檢測在操作步驟上的“三個唯一”
唯一需要加熱 檢測還原糖，且必須水浴加熱，不能用酒精燈直接加熱
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，實(shí)驗(yàn)用體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精溶液洗去浮色
12.(多選)(2022·遼寧實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三模擬)下列關(guān)于有機(jī)物鑒定實(shí)驗(yàn)的敘述中，正確的是(　　)
A．向新榨的蘋果勻漿中加入新配制的斐林試劑加熱煮沸，出現(xiàn)由無色到磚紅色的變化
B．向新榨的2 mL豆?jié){中依次加入1 mL雙縮脲試劑A液(0.1 g/mL NaOH)、4滴雙縮脲試劑B液(0.01 g/mL CuSO4)，會出現(xiàn)紫色。如果繼續(xù)增加B液量，紫色可能會更加明顯
C．如果換成煮開后冷卻的豆?jié){重復(fù)B選項(xiàng)的操作，則不會出現(xiàn)紫色
D．用蘇丹Ⅲ染色處理的花生子葉徒手切片的裝片，在低倍和高倍顯微鏡下觀察，可以看到橘黃色的脂肪顆粒，有大有小，大多在細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞外極少或沒有
BD　[向新榨的蘋果勻漿中加入新配制的斐林試劑水浴加熱，出現(xiàn)由藍(lán)色到磚紅色的變化，A錯誤；向新榨的2 mL豆?jié){中依次加入1 mL雙縮脲試劑A液(0.1 g/mL NaOH)、4滴雙縮脲試劑B液(0.01 g/mL CuSO4)，會出現(xiàn)紫色。如果繼續(xù)增加B液量，紫色可能會更加明顯，B正確；如果換成煮開后冷卻的豆?jié){重復(fù)B選項(xiàng)的操作，會出現(xiàn)紫色，因?yàn)楦邷貢茐牡鞍踪|(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，而不會破壞肽鍵，C錯誤；用蘇丹Ⅲ染色處理的花生子葉徒手切片的裝片，在低倍和高倍顯微鏡下觀察，可以看到橘黃色的脂肪顆粒，有大有小，大多在細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞外極少或沒有，D正確。]
【歸納總結(jié)】　檢測實(shí)驗(yàn)四點(diǎn)提醒
(二)糖脂代謝異常與人體健康
預(yù)防以上疾病的最佳途徑是控制飲食，維持合理的飲食結(jié)構(gòu)，另外還要多做有氧運(yùn)動，促進(jìn)糖脂的消耗。
[對點(diǎn)訓(xùn)練]
1．(2022·河北省級聯(lián)考)下圖分別表示正常人、乳糖不耐受患者腸道中乳糖的利用過程。當(dāng)腸道的堿性環(huán)境被破壞時，腸道會分泌出大量的消化液(主要成分是水、NaHCO3和消化酶)來中和酸性物質(zhì)，所以容易發(fā)生腹脹、腹瀉。據(jù)圖分析，下列敘述錯誤的是(　　)
A．乳糖是一種二糖，是動物細(xì)胞特有的糖類
B．乳糖不耐受癥的形成原因是患者體內(nèi)不產(chǎn)生分解乳糖的乳糖酶
C．乳糖不耐受癥患者利用自身的其他酶可以將乳糖分解為多種產(chǎn)物導(dǎo)致pH下降
D．喝牛奶腹脹、腹瀉的原因可能是代謝產(chǎn)生了氣體以及腸道產(chǎn)生的消化液過多
C　[乳糖是一種二糖，是動物細(xì)胞特有的糖類，可以水解成半乳糖和葡萄糖，A正確；患者體內(nèi)不產(chǎn)生分解乳糖的乳糖酶，因此形成乳糖不耐受癥，B正確；乳糖不耐受癥患者利用腸道菌群將乳糖分解為CO2、乳酸、乙酸等導(dǎo)致pH下降，C錯誤；喝牛奶之后，可能是代謝產(chǎn)生了氣體以及腸道產(chǎn)生的消化液(主要成分是水、NaHCO3和消化酶)過多，導(dǎo)致腹脹、腹瀉，D正確。]
2．(2022·湖北天門市教育科學(xué)研究院模擬預(yù)測)脂質(zhì)可為機(jī)體提供所需的能量、必需脂肪酸，但攝入過多會導(dǎo)致高脂血癥、動脈粥樣硬化等疾病。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)
A．脂肪、磷脂、固醇都屬于脂質(zhì)，且都是儲能物質(zhì)
B．植物脂肪大多含有飽和脂肪酸，在室溫時呈液態(tài)
C．磷脂中甘油的兩個羥基與磷酸及其他衍生物結(jié)合
D．膽固醇是人體細(xì)胞膜的重要成分，高脂血癥可能與膽固醇偏高有關(guān)
D　[常見的脂質(zhì)有脂肪、磷脂和固醇等，脂肪是細(xì)胞內(nèi)良好的儲能物質(zhì)，但磷脂、固醇不是儲能物質(zhì)，A錯誤；植物脂肪大多含有不飽和脂肪酸，在室溫時呈液態(tài)，B錯誤；磷脂中甘油的一個羥基與磷酸及其他衍生物結(jié)合，C錯誤；膽固醇是人體細(xì)胞膜的重要成分，膽固醇偏高是高脂血癥的一種，高脂血癥還包括甘油三脂升高等，D正確。]
1．(2021·重慶卷，1)香蕉可作為人們運(yùn)動時的補(bǔ)給品，所含以下成分中，不能被吸收利用的是(　　)
A．纖維素 B．鉀離子
C．葡萄糖 D．水
A　[人體內(nèi)沒有分解纖維素的酶，不能吸收利用食物中的纖維素，A符合題意；鉀離子是人體所需要的無機(jī)鹽，香蕉里面鉀的含量特別高，能夠快速補(bǔ)充人體所需的鉀，B不符合題意；葡萄糖是人體所需的主要能源物質(zhì)，可以被人體吸收利用，C不符合題意；水是人體所需的無機(jī)物，可以被人體吸收利用，D不符合題意。]
2．(2022·浙江6月選考，5)生物體中的有機(jī)物具有重要作用。下列敘述正確的是(　　)
A．油脂對植物細(xì)胞起保護(hù)作用
B．鳥類的羽毛主要由角蛋白組成
C．糖原是馬鈴薯重要的貯能物質(zhì)
D．纖維素是細(xì)胞膜的重要組成成分
B　[油脂是植物細(xì)胞良好的儲能物質(zhì)，植物蠟對植物細(xì)胞起保護(hù)作用，A錯誤；鳥類的羽毛主要成分是蛋白質(zhì)，主要由角蛋白組成，B正確；糖原是動物細(xì)胞特有的多糖，淀粉是馬鈴薯重要的貯能物質(zhì)，C錯誤；纖維素是構(gòu)成植物細(xì)胞壁的主要成分，細(xì)胞膜的組成成分主要是磷脂和蛋白質(zhì)，D錯誤。]
3．(2022·海南卷，10)種子萌發(fā)過程中，儲藏的淀粉、蛋白質(zhì)等物質(zhì)在酶的催化下生成簡單有機(jī)物，為新器官的生長和呼吸作用提供原料。下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　)
A．種子的萌發(fā)受水分、溫度和氧氣等因素的影響
B．種子萌發(fā)過程中呼吸作用增強(qiáng)，儲藏的有機(jī)物的量減少
C．干燥條件下種子不萌發(fā)，主要是因?yàn)榉N子中的酶因缺水而變性失活
D．種子子葉切片用蘇丹Ⅲ染色后，顯微鏡下觀察到橘黃色顆粒，說明該種子含有脂肪
C　[種子的萌發(fā)需要一定的環(huán)境條件，如水分、溫度和氧氣等因素，A正確；種子萌發(fā)過程中，自由水含量增加，呼吸作用增強(qiáng)，消耗儲藏的淀粉、蛋白質(zhì)等物質(zhì)，生成簡單有機(jī)物增多，導(dǎo)致儲藏的有機(jī)物的量減少，B正確；干燥條件下種子不萌發(fā)，主要是因?yàn)榉N子中缺水，特別是缺少自由水，導(dǎo)致細(xì)胞代謝強(qiáng)度非常弱，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的能量非常少，不能滿足與種子萌發(fā)有關(guān)的生命活動對能量的需求，C錯誤；脂肪能被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色，種子子葉切片用蘇丹Ⅲ染色后，顯微鏡下觀察到橘黃色顆粒，說明該種子含有脂肪，D正確。]
4．(2020·浙江1月選考)無機(jī)鹽是某些化合物的重要組成成分，具有維持生物體生命活動的重要作用。下列敘述正確的是(　　)
A．Ca2＋與肌肉的興奮性無關(guān)
B．Mg2＋是類胡蘿卜素的必要成分
C．H2PO作為原料參與脂肪的合成
D．HCO具有維持人血漿酸堿平衡的作用
D　[Ca2＋與肌肉的興奮性有關(guān)，若哺乳動物血液中Ca2＋含量過低，則會發(fā)生抽搐，A錯誤；Mg2＋是葉綠素的必需成分，B錯誤；脂肪只含有C、H、O三種元素，所以不需要H2PO作為原料參與其合成，C錯誤；HCO作為血漿中的緩沖物質(zhì)，具有維持人血漿酸堿平衡的作用，D正確。]

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