2025步步高大一轮复习讲义高考生物人教版 第一单元　第2课时　组成细胞的元素和化合物含答案

2025步步高大一轮复习讲义高考生物人教版第一单元第2课时组成细胞的元素和化合物含答案第2课时组成细胞的元素和化合物课标要求1.说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成。2.指出水大约占细胞重量的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.活动：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。考情分析1.组成细胞的元素2021·天津·T42.水2022·湖北·T12021·全国乙·T32021·河北·T193.无机盐2022·全国甲·T12019·全国Ⅲ·T29考点一组成细胞的元素和化合物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eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等))(3)存在形式：大多以化合物的形式存在。2．组成细胞的化合物(1)细胞中的化合物的分类(2)正确区分鲜重、干重的元素和化合物的含量(以人体细胞为例)判断正误(1)生物体内含量很少的元素都是微量元素(×)提示微量元素是生物体内含量很少但又不可缺少的元素。生物体内还有一些元素(如Pb)含量少，但不是生物体必需的，这些元素不属于微量元素。(2)玉米细胞和人体细胞干重中含量较多的四种元素都是C、H、O、N，在玉米细胞中的含量大小关系为O>C>H>N，而在人体细胞中的含量大小关系为C>O>N>H，这是因为玉米细胞中含糖较多，人体细胞中含蛋白质较多(√)(3)生物界和非生物界在元素组成上具有统一性，因此地壳中的元素在生物体内都能找到(×)提示组成细胞的化学元素在无机自然界中都可以找到，但有些自然界中存在的元素在生物体内找不到。(4)甘薯细胞中的钙铁锌属于微量元素，作用也很小(×)提示钙是大量元素，锌铁属于微量元素，大量元素和微量元素的作用都很重要。(5)组成细胞的化学元素大多以离子的形式存在(×)提示组成细胞的化学元素大多以化合物的形式存在。考向一分析组成细胞的元素和化合物1．(2021·天津，4)富营养化水体中，藻类是吸收磷元素的主要生物，下列说法正确的是()A．磷是组成藻类细胞的微量元素B．磷是构成藻类生物膜的必要元素C．藻类的ATP和淀粉都是含磷化合物D．生态系统的磷循环在水生生物群落内完成答案B解析磷属于大量元素，A错误；淀粉只含有C、H、O三种元素，C错误。2．螺旋藻是一种主要分布在热带、亚热带地区的多细胞蓝细菌，被联合国粮农组织(FAO)誉为“21世纪最理想的食品”。下列有关描述错误的是()A．螺旋藻细胞中含量最多的化合物是水B．螺旋藻能把无机物转化成有机物，是自养需氧型生物C．螺旋藻含有人体必需的Fe、Ca、Mn、Zn等微量元素D．螺旋藻和黑藻在细胞结构上的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核答案C解析Ca是大量元素不是微量元素，C错误。考点二细胞中的水和无机盐1．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2．细胞中的无机盐判断正误(1)种子入仓前通过充分晾晒丢失全部自由水，以减少有机物消耗(×)提示种子入仓前充分晾晒丢失大部分自由水，没有全部丢失。(2)将作物秸秆充分烘干后，其体内剩余的物质主要是无机盐(×)提示将作物秸秆充分烘干后，其体内剩余的物质主要是有机物。(3)在无土栽培技术中，配制的培养液浓度越高，越有利于植物根对无机盐离子的吸收(×)提示在无土栽培技术中，配制的培养液浓度过高，可能会导致植物根细胞失水，出现“烧苗”现象，不利于植物根对无机盐离子的吸收。(4)用含钙的生理盐水灌注蛙心，可跳动数小时，因为钙盐可维持细胞的酸碱平衡(×)提示钙盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用。1．“庄稼一枝花，全靠肥当家”，合理施肥是充分发挥肥料的增产作用，实现高产、稳产、低成本的重要措施。农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的原因是什么？(答出1点即可)提示肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物的根系吸收。2．Zn2＋是激活色氨酸合成酶的必要成分，缺乏Zn2＋会影响生长素合成导致植物生长受阻，通常会出现节间缩短，叶片变小呈簇生状，俗称“小叶病”。(1)锌属于大量元素还是微量元素？该现象说明无机盐的作用是什么？提示锌属于微量元素。该现象说明无机盐的作用是维持细胞和生物体的正常生命活动。(2)为探究小叶病是否由缺锌引起，对照组、实验组应分别怎样设置？写出简要步骤。提示对照组应使用完全培养液，实验组使用缺锌的完全培养液。步骤：将长势相同的幼苗分成2等份，分别培养在上述2种培养液中；放在适宜的条件下培养一段时间，观察幼苗的生长发育状况。(3)若实验证明小叶病是由缺锌引起的，从科学研究的严谨角度出发，还应增加的实验步骤是什么？增加步骤后的实验结果是什么？提示在实验组缺锌的完全培养液中再加入一定量的含锌的无机盐，培养一段时间。一段时间后小叶病消失，植株恢复正常生长。考向二细胞中水和无机盐的功能3．(2022·湖北，1)水是生命的源泉，节约用水是每个人应尽的责任，下列有关水在生命活动中作用的叙述，错误的是()A．水是酶促反应的环境B．参与血液中缓冲体系的形成C．可作为维生素D等物质的溶剂D．可作为反应物参与生物氧化过程答案C解析血液中的缓冲对是由离子组成的，离子溶解在水中才能形成缓冲体系，B正确；维生素D属于脂质，脂质通常都不溶于水，C错误；水可作为反应物参与生物氧化过程，如有氧呼吸的第二阶段，D正确。4．(2022·全国甲，1)钙在骨骼生长和肌肉收缩等过程中发挥重要作用。晒太阳有助于青少年骨骼生长，预防老年人骨质疏松。下列叙述错误的是()A．细胞中有以无机离子形式存在的钙B．人体内Ca2＋可自由通过细胞膜的磷脂双分子层C．适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收D．人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象答案B解析人体内Ca2＋不能自由通过细胞膜的磷脂双分子层，需要载体协助，B错误。考向三无机盐相关实验探究5．(2019·全国Ⅲ，29)氮元素是植物生长的必需元素，合理施用氮肥可提高农作物的产量。回答下列问题：(1)植物细胞内，在核糖体上合成的含氮有机物是________，在细胞核中合成的含氮有机物是______，叶绿体中含氮的光合色素是________。(2)农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮(NHeq\o\al(＋,4))和硝态氮(NOeq\o\al(－,3))。已知作物甲对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中NHeq\o\al(＋,4)和NOeq\o\al(－,3)的吸收具有偏好性(NHeq\o\al(＋,4)和NOeq\o\al(－,3)同时存在时，对一种离子的吸收量大于另一种)。请设计实验对这种偏好性进行验证，要求简要写出实验思路、预期结果和结论。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)蛋白质核酸叶绿素(2)实验思路：配制营养液(以硝酸铵为唯一氮源)，用该营养液培养作物甲，一段时间后，检测营养液中NHeq\o\al(＋,4)和NOeq\o\al(－,3)剩余量。预期结果和结论：若营养液中NOeq\o\al(－,3)剩余量小于NHeq\o\al(＋,4)剩余量，则说明作物甲偏好吸收NOeq\o\al(－,3)；若营养液中NHeq\o\al(＋,4)剩余量小于NOeq\o\al(－,3)剩余量，则说明作物甲偏好吸收NHeq\o\al(＋,4)。解析(1)植物细胞内的含氮有机物有蛋白质、磷脂、ATP、核酸等，其中在核糖体上合成的含氮有机物为蛋白质，在细胞核中合成的含氮有机物为DNA和RNA，植物叶绿体中的光合色素有叶绿素和类胡萝卜素，其中含氮的光合色素是叶绿素。(2)本实验的目的是验证作物甲对硝酸铵中的NHeq\o\al(＋,4)和NOeq\o\al(－,3)的吸收具有偏好性，因变量是作物甲对二者的吸收量，因此可将生理状态相同的若干作物甲培养在适宜浓度的以硝酸铵为唯一氮源的营养液中，在适宜条件下培养一段时间，并测定实验后营养液中的NHeq\o\al(＋,4)和NOeq\o\al(－,3)的剩余量，最后进行比较，如果实验后营养液中的NHeq\o\al(＋,4)的剩余量低于NOeq\o\al(－,3)，可说明作物甲对硝酸铵中的NHeq\o\al(＋,4)的吸收具有偏好性；反之，则说明作物甲对硝酸铵中的NOeq\o\al(－,3)的吸收具有偏好性。考点三检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1．检测原理(1)还原糖的检测：还原糖＋斐林试剂eq\o(→,\s\up7(50～65℃温水浴加热))砖红色沉淀。(2)脂肪的检测：脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色。(3)蛋白质的检测：蛋白质＋双缩脲试剂→紫色。2．实验步骤(1)还原糖的检测(2)脂肪的检测(3)蛋白质的检测选材与制备：鸡蛋清稀释液或豆浆滤液↓颜色反应：↓结论：组织样液中含有蛋白质归纳总结斐林试剂与双缩脲试剂的区别判断正误(1)西瓜、番茄等都含有较多的糖，因此可直接用于还原糖的检测且效果明显(×)提示西瓜、番茄中富含还原糖，但其自身的颜色会对实验结果造成干扰，所以不适于用作还原糖的检测材料。(2)蔗糖溶液是还原糖检测的理想材料(×)提示蔗糖是非还原糖，不是还原糖检测的理想材料。(3)非还原糖与斐林试剂混合经水浴加热后的现象是溶液为无色(×)提示斐林试剂本身具有颜色(蓝色)，因此非还原糖与斐林试剂混合经水浴加热后的现象是溶液为蓝色。(4)利用斐林试剂甲液、乙液和蒸馏水，可用于检测蛋白质(√)(5)检测蛋白质时，加入过量的双缩脲试剂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，会遮蔽实验中所产生的紫色，影响观察效果(√)考向四还原糖、脂肪和蛋白质的检测原理与基本操作6．(2022·江苏，13)下列物质的鉴定实验中所用试剂与现象对应关系错误的是()A．还原糖－斐林试剂－砖红色B．DNA－台盼蓝染液－蓝色C．脂肪－苏丹Ⅲ染液－橘黄色D．淀粉－碘液－蓝色答案B解析还原糖与斐林试剂在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀，A正确；在沸水浴条件下，DNA与二苯胺反应呈现蓝色，B错误；苏丹Ⅲ染液将脂肪染成橘黄色，C正确；淀粉遇碘变蓝，D正确。7．(2024·荆州高三联考)香蕉果实在成熟过程中，所含的贮藏物进行代谢转化，果实逐渐变甜。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。取成熟到第x天和第y天的等量香蕉果肉，分别加入等量的蒸馏水制成提取液。然后在a、b试管中各加入5mL第x天的提取液，在c、d试管中各加入5mL第y天的提取液，如图2。下列对于该实验的一些分析，正确的是()A．向a、c试管加入碘液后，c试管中蓝色更深B．曲线Ⅰ表示还原糖，曲线Ⅱ表示淀粉C．向b、d试管加入斐林试剂，d试管颜色更深D．在果实成熟过程中，淀粉不断转变成还原糖答案D解析随着香蕉成熟时间的延长，淀粉越来越少，可溶性还原糖越来越多，故向a、c试管加入碘液后，c试管中蓝色更浅或无蓝色出现，A错误；香蕉成熟过程中，香蕉逐渐变甜，说明在果实成熟过程中，淀粉不断转变成还原糖，由此可判定曲线Ⅰ代表的是淀粉的变化，曲线Ⅱ代表的是还原糖的变化，B错误，D正确；用斐林试剂检测还原糖的操作中需要水浴加热，由于d试管还原糖多，发生颜色反应更深，C错误。1．(必修1P17)细胞中的大量元素有：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等元素，微量元素有：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。2．(必修1P17)细胞内含量最多的化合物和有机物分别是水、蛋白质。3．(必修1P18)还原糖的检测中用到的试剂为斐林试剂，检测所需的条件是50～65_℃水浴加热，最终的现象是出现砖红色。蛋白质的检测中用到的试剂为双缩脲试剂，现象为组织样液呈紫色。脂肪的检测用到的试剂为苏丹Ⅲ染液，染色后需要用到体积分数为50%的酒精溶液来洗去浮色，最终在显微镜下观察到脂肪被染成橘黄色。4．(必修1P20～21)水是细胞内的良好溶剂的原因是水分子为极性分子，带有正电荷或负电荷的分子或离子都容易与水结合。5．(必修1P21)水在常温下能够维持液体状态，具有流动性的原因：每个水分子可以与周围水分子靠氢键相互作用在一起，氢键不断地断裂，又不断地形成。水的温度相对不容易发生变化的原因：存在氢键，水具有较高的比热容。6．(必修1P22)铁是血红素的组成成分，这说明无机盐的生理作用是构成细胞内许多化合物的重要成分。7．随着气温下降，冬小麦细胞中自由水与结合水含量的比值减小，细胞的代谢水平降低，抗寒能力增强。将干种子用水浸泡后种子能萌发，但干种子不经水浸泡不能萌发，这说明自由水与细胞代谢强度有关，自由水所占比例越大，代谢越旺盛。8．如果人体血液中钙离子的含量太低，会出现抽搐现象，这说明无机盐的生理作用是无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用。9．(2021·河北，19节选)植物细胞中自由水的生理作用包括细胞内良好的溶剂；能够参与生物化学反应；能为细胞提供液体环境；能运送营养物质和代谢废物等(写出两点即可)。补充水分可以促进玉米根系对氮的吸收，提高植株氮供应水平。10．炒青豆不能萌发的原因是丢失了结合水，细胞结构遭到破坏。课时精练1．下列关于组成生物体元素的叙述，错误的是()A．P是组成细胞核的重要成分B．Ca2＋对于生命活动必不可少C．Zn是苹果等补锌食物中含量丰富的大量元素D．叶绿素除了含有C、H、O外，还含有N、Mg答案C解析Zn是苹果等补锌食物中含量丰富的微量元素，C错误。2．图1中A、B、C是新鲜海参细胞中3种元素或化合物含量的扇形图，图2是干海参细胞中3种元素或化合物含量柱形图，下列说法不正确的是()A．若图1表示海参活细胞中的化合物，则A、B化合物共有的元素是氧和氢B．若图2表示干海参细胞中的化合物，则a表示蛋白质C．若图2表示干海参细胞中的元素，则c代表的元素是碳D．若图1表示海参活细胞中的化合物，图2表示干海参细胞中的元素，则化合物A不会同时含有元素a、b、c答案C解析若图2表示干海参细胞中的元素，则a代表的元素是碳，c代表的元素是氮，C错误。3．适当施肥可促进农作物生长，有机肥料养分全，肥效慢；化肥肥分浓，见效快。常用的化肥有氮肥、磷肥和钾肥等。下列叙述正确的是()A．农作物从肥料中获得的无机盐大多以化合物的形式存在于细胞中B．有机肥料能为农作物提供有机物，以及NHeq\o\al(＋,4)、NOeq\o\al(－,3)、K＋等C．磷被农作物吸收后，可以参与构成DNA、ADP、磷脂等D．氮被农作物吸收参与构成蛋白质后，主要存在于其R基上答案C解析农作物从肥料中获得的无机盐大多数以离子的形式存在于细胞中，A错误；有机肥料中的有机物经分解者分解后才能被农作物吸收，B错误；氮被农作物吸收参与构成蛋白质后，主要存在于结构“－CO－NH－”中，D错误。4．(2021·全国乙，3)植物在生长发育过程中，需要不断从环境中吸收水。下列有关植物体内水的叙述，错误的是()A．根系吸收的水有利于植物保持固有姿态B．结合水是植物细胞结构的重要组成成分C．细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水D．自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动答案C解析细胞的有氧呼吸第二阶段消耗水，第三阶段产生水，C错误；自由水参与细胞代谢活动，故自由水与结合水比值越高，细胞代谢越旺盛，反之细胞代谢减弱，D正确。5．《氾胜之书》中提到收获的粮食要“曝使极燥”，降低粮食的含水量后才入仓储存。下列说法错误的是()A．“曝使极燥”后，细胞丧失了全部水分，新陈代谢完全停止B．植物生长的不同时期，细胞内自由水与结合水的比值可能不同C．粮食晾晒过程中含水量大幅度降低，可降低储存时有机物的损耗D．若用高温烘焙的方式处理使粮食干燥，这些粮食以后可能萌发率较低，不易做种答案A解析“曝使极燥”后，种子细胞丧失了绝大部分自由水，而仍保留少量的结合水，新陈代谢减慢，但并未停止，A错误；植物生长旺盛时，自由水与结合水的比值较高，反之，自由水与结合水的比值较低，植物生长的不同时期，其代谢速率不同，因此细胞内自由水与结合水的比值可能不同，B正确；水是细胞呼吸的底物，含水量降低，细胞呼吸减弱，有机物消耗降低，因此粮食晾晒过程中含水量大幅度降低，可降低储存时有机物的损耗，C正确；高温烘焙会使种子丢失自由水和结合水，导致细胞死亡，这些粮食以后可能萌发率较低，不易做种，D正确。6．在我国南方，芥菜等蔬菜在霜冻后食用品质更佳。研究发现，植物在低温时将细胞中的淀粉水解成葡萄糖，产生抗逆反应。下列分析错误的是()A．抗逆反应体现了植物对低温环境的适应B．该变化导致细胞液浓度升高，细胞液不易结冰C．该抗逆反应导致细胞中结合水与自由水比值增大D．该抗逆反应引起细胞代谢增强、酶活性升高答案D解析植物在低温环境下，结合水含量上升，自由水含量下降，从而减弱它们的生命活动，故抗逆反应引起细胞代谢减弱、酶活性降低，D错误。7．(2024·福建宁德第一中学高三期中)研究人员发现了锌金属的第一个伴侣蛋白ZNG1，它可将锌运送到需要锌的蛋白质处发挥作用。下列叙述错误的是()A．锌在细胞中的含量很少但功能不可替代，因此是组成细胞的微量元素B．ZNG1运送锌的功能与其氨基酸的排列顺序及肽链的盘曲、折叠方式有关C．该实例说明细胞中的无机盐和有机物相互配合才能保证某些生命活动的正常进行D．锌是组成ZNG1的重要元素，说明无机盐可以参与构成细胞内的重要化合物答案D解析根据题意，ZNG1作为锌的伴侣蛋白，可以运输锌，但锌并不是组成ZNG1的元素，D错误。8．(2024·重庆渝中区高三质检)亳州“古井贡酒”生产发酵中需用麦芽浆，对萌发且带有小芽的大麦充分研磨后，过滤得到组织样液。往组织样液中加入下列试剂后振荡摇匀，有关实验现象及结论的叙述，错误的是()A．若待测样液中不含蛋白质，则加入双缩脲试剂后样液颜色不变B．若加入苏丹Ⅲ染液，溶液呈橘黄色，则说明发芽的大麦中含有脂肪C．加入碘液，溶液呈蓝色，说明发芽的大麦中含有淀粉D．加入斐林试剂并水浴加热，溶液出现砖红色沉淀，说明发芽的大麦中含有还原糖答案A解析若待测样液中不含蛋白质，则加入双缩脲试剂后样液显示的是双缩脲试剂的颜色(蓝色)，A错误。9．某生物兴趣小组在野外发现一种组织颜色为白色的不知名野果，该小组把这些野果带回实验室欲检测其是否含有还原糖、脂肪和蛋白质。下列叙述正确的是()A．进行脂肪检测时可以使用苏丹Ⅲ染液B．若向该野果的组织样液中加入斐林试剂并在50～65℃条件下水浴加热出现砖红色沉淀，说明该野果中含有葡萄糖C．进行蛋白质的检测时，NaOH溶液和CuSO4溶液应先混合后再使用D．还原糖检测实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶，长期备用答案A解析若向该野果的组织样液中加入斐林试剂并在50～65℃条件下水浴加热出现砖红色沉淀，说明该野果中含有还原糖，但不一定是葡萄糖，B错误；检测蛋白质时，先加1mL双缩脲试剂A液(NaOH溶液)，摇匀后再加4滴双缩脲试剂B液(CuSO4溶液)，C错误；斐林试剂需要现配现用，不能长期保存，D错误。10．(2022·重庆，11)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①②③④⑤⑥吸光值0.6160.6060.5950.5830.5710.564葡萄糖含量(mg/mL)00.10.20.30.40.5A.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0.4mg/mLD．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答案D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0.4mg/mL，即葡萄糖含量在0.3mg/mL～0.4mg/mL，C错误。11．为探究种植番茄时施用锌肥的最佳浓度范围，科研人员将多株长势相同的番茄幼苗均分为8组，分别喷施不同浓度的硫酸锌溶液，结果如图所示(不考虑SOeq\o\al(2－,4)对实验结果的影响)。下列有关叙述错误的是()A．锌元素属于番茄生长所必需的微量元素B．实验中栽培各组番茄幼苗时所使用的土壤基质应相同C．硫酸锌溶液浓度过高会降低番茄植株的果实产量D．由实验结果分析，施用硫酸锌溶液的最佳浓度范围是12～16mg/L答案D解析平均果实产量在硫酸锌溶液浓度为12～20mg/L时产量较高，故施用硫酸锌溶液的最佳浓度范围是12～20mg/L，D错误。12．(2024·苏州高三期中)设计实验探究X是否属于植物生长所必需的无机盐，某同学的构思大致如下：本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照，以及乙组中实验前(无X)与实验后(有X)之间的自身对照。两次对照中属于实验组的依次是()A．甲组、乙组实验前B．甲组、乙组实验后C．乙组、乙组实验前D．乙组、乙组实验后答案D解析所谓实验组，就是接受实验变量处理的组别，对照组就是没有接受实验变量处理的组别，故两次对照中，属于对照组的依次是甲组、乙组实验前，属于实验组的依次是乙组、乙组实验后。13．水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，氢原子以共用电子对与氧原子结合。由于氧具有比氢更强的吸引共用电子的能力，使氧的一端稍带负电荷，氢的一端稍带正电荷。水分子的空间结构及电子的不对称分布，使水分子成为一个极性分子。水分子间可以靠氢键相互作用在一起，氢键易于断裂和形成，水分子的上述结构特点决定了它具有多种功能。下列相关叙述不正确的是()A．带有正、负电荷的分子或离子都易与极性水分子结合，因此自由水是细胞内良好的溶剂B．氢键的存在使水具有较高的比热容，对于维持生命系统的稳定性十分重要C．水可以与细胞中的蛋白质、多糖等相结合，成为生物体的构成成分D．自由水与结合水的比值相对稳定答案D解析自由水与结合水的比值不是固定的，可以随温度等条件的变化而变化，D错误。14．为探究稻田中施加硼(B)、锌(Zn)肥对水稻增产的作用，研究人员在某稻田中进行实验，分组及施肥情况如表所示。下列分析不正确的是()组别施肥情况/(hg·hm－2)NH4NO3P2O5K2OZnSO4·7H2OB100000219552.513500319552.51351.504？？？01.65A.由于没有施加含N、P、K的肥料，第1组水稻不能生长B．Zn、B在水稻中含量较少，属于植物生长所必需的微量元素C．Zn、B等无机盐必须溶解在水中，以离子的形式被水稻吸收D．第4组中应加入与第2、3组等量的N、P、K肥答案A解析稻田的土壤中含有矿物质元素，因此第1组水稻可以生长，A错误。15.互花米草是分布在沿海滩涂的盐沼植物，如图为互花米草体内自由水与结合水的比值(甲)和K＋吸收速率(乙)与潮汐水淹时间的关系曲线。据图判断，下列有关叙述正确的是()A．在进行水淹处理时，实验用水应使用自来水B．K＋吸收速率逐渐下降，主要与细胞膜上载体数量不足有关C．水淹时间24h/d的实验组长势差的主要原因是光照不足D．互花米草在水淹时间为3h/d的环境下，抗逆性最强答案D解析互花米草是分布在沿海滩涂的盐沼植物，实验用水应该采用此植物实际生活环境中的海水，A错误；由于根对矿质离子的吸收方式是主动运输，需要消耗能量，水淹后根细胞不能进行有氧呼吸，无氧呼吸产生的能量少，因此对K＋的吸收速率降低，B错误；长期水淹(水淹时间为24h/d)导致互花米草进行无氧呼吸，造成供能不足，且无氧呼吸的产物酒精对其有毒害作用，从而导致其长势较差，C错误；根据题图可知，互花米草在水淹时间为3h/d的环境下，自由水与结合水的比值最小，即结合水相对含量多，抗逆性最强，D正确。第3课时细胞中的糖类和脂质课标要求1.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。2.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。考情分析1.糖类的种类和作用2023·新课标·T12023·北京·T12021·海南·T12021·重庆·T12020·山东·T162.脂质的种类和作用2023·湖北·T32020·海南·T1考点一细胞中的糖类细胞中的糖类判断正误(1)生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在(√)(2)糖原的主要功能是提供能量，其与斐林试剂反应呈现砖红色(×)提示糖原是人和动物细胞的储能物质，糖原是非还原糖。(3)细胞中的糖类都是能源物质(×)提示细胞中的糖类并不都是能源物质，如纤维素是结构物质。(4)淀粉水解的终产物是二氧化碳和水(×)提示淀粉水解的终产物是葡萄糖，淀粉氧化分解的终产物是二氧化碳和水。(5)构成淀粉、糖原和纤维素的单体都是葡萄糖，但是其中葡萄糖的数量和连接方式不同(√)(6)纤维素等其他糖类被称为人类的“第七类营养素”(√)(7)人和动物血液中葡萄糖含量低于正常值时，肝糖原、肌糖原便会分解产生葡萄糖及时补充(×)提示人和动物血液中葡萄糖含量低于正常值时，只有肝糖原会分解产生葡萄糖及时补充。考向一糖类的种类和作用1．(2024·吉林高三模拟)下列有关糖类的组成和功能的叙述，正确的是()A．ATP与DNA彻底水解的产物中都含有脱氧核糖B．葡萄糖、蔗糖只存在于植物细胞中C．细胞膜外表面的糖被是由糖类与蛋白质或脂质结合形成的D．人体可水解食物中的淀粉并能利用淀粉彻底水解的产物合成糖原答案D解析ATP彻底水解的产物中含有核糖，DNA彻底水解的产物中含有脱氧核糖，A错误；葡萄糖是动植物细胞共有的单糖，蔗糖只存在于植物细胞中，B错误；在细胞膜的外表面，参与形成糖蛋白或糖脂的糖类分子，叫作糖被，C错误；植物淀粉彻底水解的产物是葡萄糖，在人体内葡萄糖能合成糖原，D正确。2．下列有关细胞中元素与化合物的叙述，正确的是()A．脂肪酸、淀粉和几丁质的组成元素都是C、H、OB．发芽小麦中麦芽糖经水解可产生葡萄糖C．组成糖原的单体没有多样性，神经纤维的主要成分是纤维素D．纤维素在人体内可被消化成能直接吸收的葡萄糖答案B解析脂肪酸、淀粉的组成元素都是C、H、O，几丁质的组成元素还含有N，A错误；组成糖原的单体是葡萄糖，没有多样性，神经元的突起一般包括一条长而分支少的轴突和数条短而呈树枝状的树突，轴突以及套在外面的髓鞘构成神经纤维，纤维素是细胞壁的主要成分，C错误；人体内缺乏分解纤维素的酶，故纤维素在人体内不能被消化吸收，D错误。考点二细胞中的脂质1．脂质的种类、结构和作用2．细胞中糖类与脂质的关系判断正误(1)饱和脂肪酸的熔点较高，容易凝固(√)(2)糖类供应充足时会大量转化为脂肪，必要时脂肪也可以大量转化为糖类(×)提示糖类供应充足时会大量转化为脂肪，但是脂肪不能大量转化为糖类。(3)磷脂是所有细胞必不可少的脂质，是由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的分子(√)(4)脂肪水解的产物不能用于合成磷脂(×)提示脂肪水解后产生脂肪酸和甘油，是合成磷脂的原料。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。请回答下列问题：(1)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O(填“C”“N”或“O”)。真叶长出之后，干重增加，原因是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)。(2)实验证明，相同质量的脂肪彻底氧化分解所释放的能量比糖类多。在有氧呼吸过程中，释放能量最多的阶段是第三阶段。因此，相同质量的脂肪和糖类在化学元素含量上最主要的区别是与相同质量的糖类相比，脂肪中所含的氢(氢、碳)元素多。考向二脂质的种类和作用3．(2023·湖北，3)维生素D3可从牛奶、鱼肝油等食物中获取，也可在阳光下由皮肤中的7－脱氢胆固醇转化而来，活化维生素D3可促进小肠和肾小管等部位对钙的吸收。研究发现，肾脏合成和释放的羟化酶可以促进维生素D3的活化。下列叙述错误的是()A．肾功能下降可导致机体出现骨质疏松B．适度的户外活动，有利于少年儿童的骨骼发育C．小肠吸收钙减少可导致细胞外液渗透压明显下降D．肾功能障碍时，补充维生素D3不能有效缓解血钙浓度下降答案C解析肾功能下降会导致维生素D3的活性下降，进而小肠和肾小管等部位对钙的吸收减少，导致机体出现骨质疏松，A正确；因为阳光下皮肤中可以进行维生素D3的转化，进而促进对钙的吸收，因此适度的户外活动，有利于少年儿童的骨骼发育，B正确；细胞外液渗透压主要由钠离子和氯离子提供，小肠吸收钙减少并不会导致细胞外液渗透压明显下降，C错误；肾功能障碍时，维生素D3的活化受阻，只有活化的维生素D3才能促进对钙的吸收，因此补充维生素D3不能有效缓解血钙浓度下降，D正确。4．(2020·海南，1)下列关于人体脂质的叙述，正确的是()A．组成脂肪与糖原的元素种类不同B．磷脂水解的终产物为甘油和脂肪酸C．性激素属于固醇类物质，能维持人体第二性征D．维生素D是构成骨骼的主要成分，缺乏维生素D会影响骨骼发育答案C解析脂肪和糖原的元素组成都是C、H、O，A错误；脂肪水解的终产物是甘油和脂肪酸，B错误；维生素D可以促进人肠道对钙和磷的吸收，D错误。考向三糖类和脂质的相互转化5．(2024·连云港高三期中)如图甲和图乙分别表示油菜种子在发育和萌发过程中糖类和脂肪的变化曲线。下列分析正确的是()A．种子形成时，脂肪水解酶的活性较低B．种子萌发时，脂肪转变为可溶性糖，说明可溶性糖是种子生命活动的直接供能物质C．甘油和脂肪酸组成的脂肪中氧的含量比糖类高，所以单位质量所含能量也比糖类多D．种子发育过程中，由于可溶性糖更多地转变为脂肪，种子需要的氮元素增加答案A解析种子形成时，光合作用的产物往种子运输，并在种子中储存起来，而具有储存功能的物质在此时水解比较弱，因此可推测此时脂肪水解酶的活性较低，A正确；种子萌发时，脂肪转变为可溶性糖，但此时种子生命活动的直接供能物质是ATP，B错误；由于脂肪中的碳、氢比例高，所以单位质量的糖类和脂肪中，所含有的能量脂肪多于糖类，C错误；由图甲可知，种子发育过程中，可溶性糖更多地转变为脂肪，脂肪的组成元素是C、H、O，故不会导致种子需要的氮元素增加，D错误。6．(2023·马鞍山高三检测)如图是人体内葡萄糖转化成脂肪的部分过程示意图。下列有关叙述不正确的是()A．葡萄糖和脂肪的元素组成相同B．长期偏爱高糖膳食的人，图示过程会加强，从而导致体内脂肪积累C．若物质X能与脂肪酸结合生成脂肪，则X代表甘油D．糖类可以转化为脂肪，脂肪不能转化为糖类答案D解析葡萄糖和脂肪的元素组成都是C、H、O，它们的元素组成相同，A正确；从图示过程可以看出，葡萄糖可以转化为脂肪，故长期摄入糖类，图示过程会加强，从而导致体内脂肪积累，B正确；脂肪是由甘油和脂肪酸组成的，若物质X能与脂肪酸结合生成脂肪，则X代表甘油，C正确；糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪，脂肪一般只在糖类代谢发生障碍，引起供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类，D错误。1．(必修1P23)单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等，其中葡萄糖是主要的能源物质。2．(必修1P24)二糖一般要水解成单糖才能被细胞吸收，常见的二糖有麦芽糖、蔗糖、乳糖等。3．(必修1P24～25)生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在。细胞中的多糖有淀粉、纤维素、糖原和几丁质，其中前三者的基本单位都是葡萄糖。多糖中的储能物质是淀粉和糖原。4．(必修1P25～27)常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇，其中脂肪是细胞内良好的储能物质。固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等。5．糖尿病患者的饮食受到严格的限制，受限制的并不仅仅是甜味食品，米饭和馒头等主食也需要定量摄取，其原因是米饭、馒头等主食富含淀粉，淀粉经消化分解后可以生成葡萄糖，进而使血糖升高。6．相比于淀粉类作物种子，种植油菜种子时，播种是浅一些还是深一些？为什么？提示播种要浅一些。油菜种子脂肪含量高，且脂肪分子中氧的比例低，氢的比例高，因而在氧化分解时消耗的氧气比较多。7．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相连，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。8．磷脂是所有细胞(填“真核细胞”“原核细胞”或“所有细胞”)必不可少的脂质。9．医生建议正常饮食中应该每天摄入一定量的维生素D，请解释其中的科学道理：维生素D能够促进肠道对钙和磷的吸收。10．通过向北京鸭饲喂玉米、谷类和菜叶能达到育肥的原因：糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪。课时精练1．(2023·北京，1)PET－CT是一种使用示踪剂的影像学检查方法。所用示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来，进入细胞后不易被代谢，可以反映细胞摄取能源物质的量。由此可知，这种示踪剂是一种改造过的()A．维生素 B．葡萄糖C．氨基酸 D．核苷酸答案B解析分析题意可知，该示踪剂是由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来，应是糖类；且又知该物质进入细胞后不易被代谢，可以反映细胞摄取能源物质的量，则该物质应是被称为“生命的燃料”的葡萄糖，B符合题意。2．(2023·新课标，1)葡萄糖是人体所需的一种单糖。下列关于人体内葡萄糖的叙述，错误的是()A．葡萄糖是人体血浆的重要组成成分，其含量受激素的调节B．葡萄糖是机体能量的重要来源，能经自由扩散通过细胞膜C．血液中的葡萄糖进入肝细胞可被氧化分解或转化为肝糖原D．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答案B解析葡萄糖是人体血浆的重要组成成分，血液中的糖称为血糖，血糖含量受胰岛素、胰高血糖素等激素的调节，A正确；葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，是机体能量的重要来源，葡萄糖通过细胞膜进入红细胞属于协助扩散，进入其他细胞一般通过主动运输，B错误；血糖浓度升高时，在胰岛素作用下，血糖可以进入肝细胞进行氧化分解或合成肝糖原，进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯，C、D正确。3．(2021·海南，1)下列关于纤维素的叙述正确的是()A．是植物和蓝细菌细胞壁的主要成分B．易溶于水，在人体内可被消化C．与淀粉一样都属于多糖，二者的基本组成单位不同D．水解的产物与斐林试剂反应产生砖红色沉淀答案D解析蓝细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，A错误；纤维素不易溶于水，也不能被人体消化吸收，只能促进人体肠道的蠕动，B错误；纤维素和淀粉均属于多糖，二者的基本组成单位相同，都是葡萄糖，C错误。4．(2024·孝感高三模拟)几丁质是广泛存在于自然界的一种多糖类物质，主要来源为甲壳类动物、昆虫的外骨骼以及某些真菌的细胞壁等。下列有关叙述错误的是()A．糖类是主要的能源物质，但不是都能为细胞的生命活动提供能量B．纤维素、几丁质的组成元素相同，均可以简写为(CH2O)C．几丁质用途广泛，如用于废水处理、制作食品添加剂、制造人造皮肤等D．几丁质被酶催化分解后，可能为某些生物提供能量和营养答案B解析纤维素的元素组成是C、H、O，而几丁质的组成元素有N，不能简写为(CH2O)，B错误。5．如图表示糖类的化学组成和种类，下列相关叙述正确的是()A．①②③依次代表单糖、二糖、多糖，它们均可继续水解B．①②均属于还原糖，在加热条件下与斐林试剂发生反应将产生砖红色沉淀C．④⑤分别为纤维素、肌糖原，二者均储存能量，可作为储能物质D．④是植物细胞壁的主要成分，使用纤维素酶可将其破坏答案D解析题图中①②③依次代表单糖、二糖、多糖，其中单糖不能继续水解，A错误；①是单糖，单糖是还原糖，②是二糖，其中蔗糖不属于还原糖，B错误；纤维素不是储能物质，C错误；④是纤维素，是植物细胞壁的主要成分，使用纤维素酶可将其破坏，D正确。6．糖类是细胞的主要能源物质，也是细胞的结构成分。如图为与糖类有关的物质组成示意图。据图分析，下列叙述正确的是()A．①所示的二糖都能与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀B．若A为脱氧核糖，则⑤是蓝细菌染色体的组成成分C．若A为葡萄糖，则③所示的多糖均为细胞的储能物质D．若A为核糖，则⑥可由核仁控制合成，经核孔进入细胞质答案D解析二糖中的蔗糖没有还原性，不能与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀，A错误；蓝细菌没有染色体，B错误；葡萄糖缩合成的多糖中，纤维素不是细胞的储能物质，C错误；若A为核糖，④为核糖核苷酸，若缩合形成的⑥为rRNA，则是由核仁控制合成，经核孔进入细胞质的，D正确。7．胆固醇在许多动物性食物中含量丰富。饮食中如果过多的摄入胆固醇，会在血管壁上形成沉积，造成血管堵塞，危及生命。下列有关胆固醇的叙述，正确的是()A．胆固醇是动物性食物中最常见的脂肪B．胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分C．胆固醇能参与人体血液中葡萄糖的运输D．日常饮食不要摄入胆固醇以免造成血管堵塞答案B解析胆固醇属于固醇类物质，即属于脂质，A错误；胆固醇参与人体血液中脂质的运输，C错误；胆固醇在人体内发挥着必不可少的作用，所以应适当摄入，D错误。8．肝脏是人体重要的代谢器官，人体中多余的糖类在肝脏中被加工成为脂肪后，会被载脂蛋白运输到全身各处脂肪细胞。下列有关叙述错误的是()A．人体中多余糖类在胰高血糖素的作用下转化为脂肪B．脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯C．葡萄糖可转化为糖原贮存，同质量的脂肪比糖原贮能多D．若人体内的载脂蛋白含量减少，则很可能会导致脂肪肝答案A解析人体中多余糖类在胰岛素的作用下转化为脂肪，A错误。9.低密度脂蛋白(LDL)是一种转运胆固醇进入全身组织的脂蛋白颗粒，LDL水平升高会增加患冠状动脉硬化心脏病的风险。如图为LDL结构示意图，下列相关分析正确的是()A．LDL中只含有C、H、O、N四种元素B．血液中LDL含量偏高就会诱发冠状动脉硬化心脏病C．反式脂肪酸会升高低密度脂蛋白含量，导致血脂代谢异常D．将LDL膜平铺于空气—水界面时其表面积是LDL球面积的两倍答案C解析低密度脂蛋白(LDL)是富含胆固醇的脂蛋白，是含有蛋白质、胆固醇和磷脂的复合体，组成元素主要是C、H、O、N、P，A错误；LDL水平升高会增加患冠状动脉硬化心脏病的风险，只是增加患病的可能性，B错误；LDL膜是单层结构，将LDL膜平铺于空气—水界面时其表面积与LDL球面积几乎一致，D错误。10．(2024·南通高三质检)下列关于细胞中糖类和脂质的叙述，正确的是()A．细胞中糖类和脂质都不含氮元素B．相同质量的糖原和脂肪氧化分解所释放的能量相同C．固醇类物质都属于生物大分子，是细胞的必要成分D．植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，室温下呈液态答案D解析多糖中的几丁质含有氮元素，脂质中的磷脂含有氮元素，A错误；由于脂肪的C、H含量高，故相同质量的糖原和脂