2026届高三生物二轮专题复习课件第1部分专题1细胞的物质基础与结构基础第1讲组成细胞和生物体的元素与化合物

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专题一　细胞的物质基础与结构基础
第一讲　组成细胞和生物体的元素与化合物
融会贯通　构建知识网络
概念辨析　筛查知识漏洞
深挖教材　练习长句描述
重难盘查　突破核心考点
课标自省　明确备考方向
1．磷是组成藻类细胞的微量元素。(　　)提示：×　磷是组成生物体的大量元素。2．细胞中不同元素之间的作用可被其他元素替代。(　　)提示：×　不同元素具有不同的作用和特点，相互间一般不可替代。3．细胞中微量元素因含量极少而不如大量元素重要。(　　)提示：×　微量元素和大量元素均为生命活动的必需元素。4．水分子可作为反应物直接参与光合作用的过程。(　　)提示：√
5．活细胞中水的含量最多，所以氢原子的数目最多。(　　)提示：√6．结合水是生化反应的介质，也可直接参与生化反应。(　　)提示：×　结合水是生物体的结构成分，不直接参与生化反应。7．干旱环境中生长的幼苗，其细胞中自由水与结合水的比值相对较高。(　　)提示：×　自由水与结合水的比值越高，植物耐旱能力越弱，故干旱环境中生长的幼苗，其自由水与结合水的比值相对低。8．细胞的有氧呼吸过程不消耗水，但能产生水。(　　)提示：×　有氧呼吸的第二阶段消耗水。
9．无机盐参与细胞酸碱平衡的维持，不参与有机物的合成。(　　)提示：×　Mg是构成叶绿素的元素，Fe是构成血红素的元素，P可构成磷脂。10．将作物秸秆充分晒干后，其体内剩余的物质主要是无机盐。(　　)提示：×　秸秆充分晒干后，剩余物质主要是有机物和结合水，无机盐含量较低。11．纤维素是植物和蓝细菌细胞壁的主要成分。(　　)提示：×　蓝细菌为原核生物，其细胞壁的主要成分是肽聚糖类物质。
12．在小鼠的口腔细胞中可以检测到麦芽糖。(　　)提示：×　动物细胞内不含有麦芽糖。13．性激素属于固醇类物质，能维持人体第二性征；维生素D能促进小肠对钙、磷的吸收，缺乏维生素D会影响骨骼发育。(　　)提示：√14．脂肪和激素是生物大分子。(　　)提示：×　生物大分子包含多糖、核酸和蛋白质类物质，脂肪不是生物大分子，激素有的是生物大分子，如胰岛素、生长激素，有的不是生物大分子，如性激素。
15．人体大脑活动所需要的能量主要来自脂肪的氧化分解。(　　)提示：×　葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质。16．蛋白质和DNA都含有C、H、O、N，且具有相同的空间结构。(　　)提示：×　蛋白质和DNA都含有C、H、O、N，但空间结构相差较大。17．酶、抗体、激素都是由氨基酸通过肽键连接而成的。(　　)提示：×　有的酶是RNA，有的激素是固醇(性激素)、氨基酸衍生物(甲状腺激素)等物质。
18．检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行检测。(　　)提示：×　双缩脲试剂用于检测蛋白质等含有肽键的化合物。19．T2噬菌体的核酸由脱氧核苷酸组成。(　　)提示：√20．DNA具有多样性的原因是碱基排列顺序和空间结构不同。(　　)提示：×　双链DNA的空间结构均为类似的双螺旋结构，不具有多样性。
1．糖尿病病人的饮食受限制的并不仅仅是甜味食品，米饭和馒头等主食也都需定量摄取，其原因是________________________________ ________________________。2．鸡蛋、肉类经煮熟后蛋白质变性就不能恢复原来状态，原因是____________________________________________________________，因此，吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。
这些主食富含淀粉，淀粉经消化分解后生成的是葡萄糖
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
3．在案件侦破工作中，利用DNA指纹技术可以获得犯罪嫌疑人信息的原因是_________________________________________________。DNA指纹技术还有哪些作用？____________________________________ ______________________________________。
DNA是人的遗传物质，而每个人的遗传物质不同
DNA指纹技术还可以应用在研究人类起源、不同类群生物的亲缘关系等方面
4．呼吸熵是物质氧化分解时释放CO2与消耗O2的比值。糖类的呼吸熵等于1，而脂肪的呼吸熵却小于1，请从糖类和脂肪的元素组成方面分析原因：____________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________。
脂肪分子中氧的相对含量远远低于糖类中的，而氢的相对含量却高于糖类中的，因此等质量的脂肪与糖类相比，脂肪氧化分解时消耗的O2量要多，释放的CO2量要少
5．将质量分数为0.9%的NaCl溶液作为生理盐水的原因：________ ________________________________________________________。在什么情况下需要用生理盐水？___________________________。6．糖类和脂肪之间的转化程度明显差异的体现：_______________ _________________________________________________________________________________________________________________________。
质量分数为0.9%的NaCl溶液的渗透压与细胞外液的渗透压基本相等
糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪；而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
7．叶绿素的组成元素有____________________；血红素的组成元素有_______________________。P作为植物生长发育所必需的大量元素之一，是__________________________________________等的重要组成成分，也在光合作用和呼吸作用等与能量代谢有关的反应中扮演重要角色。8．水分子是细胞内良好溶剂的原因：_________________________ ___________________________________________________________________。
C、H、O、N、S、Fe
许多重要化合物(如核酸、ATP等)和生物膜
水分子是一个极性分子，带有正电荷或负电荷的分子或离子都容易与水结合，因此水是良好的溶剂
1．细胞中的水(1)水的存在形式、功能及进出细胞方式
2．归纳特殊无机盐的功能(1)无机盐的存在形式及功能
(2)无机盐与人体稳态调节
常考题型　水、无机盐的存在形式和功能1．(2025·浙江1月卷)无机盐对生物体维持生命活动有重要的作用。人体缺铁会直接引起(　　)A．血红蛋白含量降低B．肌肉抽搐C．神经细胞兴奋性降低D．甲状腺肿大【答案】　A
【解析】　Fe2＋是血红蛋白中血红素的组成成分，缺铁会直接引起血红蛋白含量降低，A正确；血钙过低时，会出现抽搐现象，B错误；神经细胞兴奋性降低与细胞外Na＋浓度低有关，C错误；I－是甲状腺激素的组成成分，缺乏时甲状腺激素合成减少，成年人患地方性甲状腺肿，D错误。
2．(2025·河南卷)耐寒黄花苜蓿的基因M编码的蛋白M属于水通道蛋白家族，将基因M转入烟草植株可提高其耐寒能力。下列叙述错误的是(　　)A．细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力B．低温时，水分子通过与蛋白M结合转运到细胞外C．蛋白M增加了水的运输能力，但不改变水的运输方向D．水通道蛋白介导的跨膜运输不是水进出细胞的唯一方式
【答案】　B【解析】　结合水是与细胞内的其他物质相结合的水，是细胞结构的重要组成成分，细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力，A正确；水分子通过细胞膜上的通道蛋白进行跨膜运输时，不与通道蛋白结合，B错误；蛋白M是细胞膜上的水通道蛋白，水通道蛋白参与水的协助扩散，水的运输方向是顺浓度梯度，蛋白M不改变水的运输方向，C正确；水进出细胞的方式有水通道蛋白介导的协助扩散和自由扩散，D正确。
3．(2025·山西卷)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【答案】　B【解析】　佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内钙(Ca2＋)缺乏有关，叶绿素的中含镁(Mg2＋)，钙(Ca2＋)不参与叶绿素构成，A错误；在植物体细胞杂交技术中，高Ca2＋－高pH是诱导植物原生质体融合的一种方法，与钙(Ca2＋)有关，B正确；血红蛋白中含铁(Fe2＋)，负责携氧，与钙无关，C错误；甲状腺激素含碘(I－)，钙不参与其构成，D错误。
4．(2024·贵州卷)种子萌发形成幼苗离不开糖类等能源物质，也离不开水和无机盐。下列叙述正确的是(　　)A．种子吸收的水与多糖等物质结合后，水仍具有溶解性B．种子萌发过程中糖类含量逐渐下降，有机物种类不变C．幼苗根细胞中的无机盐可参与细胞构建，水不参与D．幼苗中的水可参与形成NADPH，也可参与形成NADH
【答案】　D【解析】　种子吸收的水与蛋白质、多糖等物质结合形成结合水，这样水就失去流动性和溶解性，A错误；种子萌发过程中淀粉可水解产生葡萄糖，葡萄糖可用于细胞呼吸，故糖类含量逐渐下降，蛋白质等也可被水解为小分子有机物，且种子萌发过程中还有酶的合成，因此有机物种类增多，B错误；幼苗根细胞中的无机盐和水均可参与细胞构建，C错误；幼苗光合作用过程中水光解产生的H＋可参与形成NADPH，有氧呼吸第二阶段丙酮酸和水反应生成CO2和NADH，D正确。
1．“二看法”判断自由水和结合水的变化
2．解答无机盐相关问题需要把握两点(1)无机盐大多以离子形式存在；(2)无机盐在细胞中含量很少，但作用多样，如Mg2＋、Fe2＋、I－分别是构成叶绿素、血红素和甲状腺激素的元素。
3．植物矿质元素吸收和水分吸收的关系
4．判断植物的必需无机盐的实验设计
常考题型　糖类、脂质的结构和功能1．(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
【答案】　D【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，而不是葡萄糖和果糖，葡萄糖可以被人体吸收，C错误；淀粉在人体消化道内被水解为葡萄糖后被人体吸收，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。
2．(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
【答案】　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，而非元素种类。例如，脂肪仅含C、H、O三种元素，但单位质量储能最高，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。
3．(2025·江苏卷)关于蛋白质、磷脂和淀粉，下列叙述正确的是(　　)A．三者组成元素都有C、H、O、NB．蛋白质和磷脂是构成生物膜的主要成分C．蛋白质和淀粉都是细胞内的主要储能物质D．磷脂和淀粉都是生物大分子
【答案】　B【解析】　蛋白质的基本组成元素为C、H、O、N，磷脂含C、H、O、N、P，淀粉仅含C、H、O，不含N元素，A错误；生物膜的主要成分是磷脂(构成基本支架)和蛋白质(承担膜功能)，B正确；植物的储能物质为淀粉和脂肪，动物的储能物质为糖原和脂肪，蛋白质不是主要储能物质，C错误；淀粉是多糖，属于生物大分子；磷脂由甘油、脂肪酸和磷酸等组成，属于小分子，D错误。
4．(2024·湖南卷)细胞膜上的脂类具有重要的生物学功能。下列叙述错误的是(　　)A．耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸B．胆固醇可以影响动物细胞膜的流动性C．糖脂可以参与细胞表面识别D．磷脂是构成细胞膜的重要成分
【答案】　A【解析】　饱和脂肪酸的熔点较高，容易凝固，耐极端低温细菌的膜脂富含不饱和脂肪酸，A错误；胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，其对于调节膜的流动性具有重要作用，B正确；细胞膜表面的糖类分子可与脂质结合形成糖脂，糖脂与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关，C正确；磷脂是构成细胞膜的重要成分，磷脂双分子层构成生物膜的基本支架，D正确。故选A。
1．糖类的重要知识提醒(1)还原糖与非还原糖：还原糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖等，非还原糖包括蔗糖、淀粉等。(2)RNA、DNA、ATP中的糖依次为核糖、脱氧核糖、核糖。(3)纤维素不溶于水，人体消化道中没有分解纤维素的酶，食草动物需借助肠道中的微生物才能消化纤维素。(4)细胞膜上的糖：糖蛋白、糖脂中的糖。(5)糖类并非都是能源物质，如核糖、脱氧核糖、纤维素等不参与氧化分解，所以不提供能量。
(6)淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖，但是葡萄糖的数量和连接方式不同。(7)糖类的“水解”和“氧化分解”多糖水解的产物是其单体，如淀粉水解的产物是葡萄糖；糖氧化分解的终产物是CO2和H2O。
2．脂质的重要知识提醒(1)脂肪是主要的储能物质，但不参与构成膜结构。(2)磷脂是所有细胞必不可少的脂质，由脂肪酸、甘油和磷酸及其他衍生物(含N)组成，具有亲水的头部和疏水的尾部。3．种子形成与萌发时的有机物种类和干重变化
4.“三步法”解答与糖类和脂质有关的问题
1．蛋白质的结构与功能
3．核酸与蛋白质之间的关系(1)常见核酸与蛋白质复合体
(2)核DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不完全相同”
4．“三看法”推断细胞内的有机物
常考题型一　蛋白质和核酸的结构和功能1．(2024·辽宁卷)钙调蛋白是广泛存在于真核细胞的Ca2＋感受器。小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形结构，每个球形结构可结合2个 Ca2＋。下列叙述错误的是(　　)A．钙调蛋白的合成场所是核糖体B．Ca2＋是钙调蛋白的基本组成单位C．钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关D．钙调蛋白结合Ca2＋后，空间结构可能发生变化
【答案】　B【解析】　核糖体是生产蛋白质的机器，因此钙调蛋白的合成场所是核糖体，A正确；Ca2＋不是钙调蛋白的基本组成单位，钙调蛋白的基本组成单位是氨基酸，B错误；氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能够盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子，因此钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关，C正确；小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形结构，每个球形结构可结合2个Ca2＋，钙调蛋白结合Ca2＋后，空间结构可能发生变化，D正确。故选B。
2．(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【答案】　C【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。故选C。
3．(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【答案】　C
【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错误；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错误；不同的蛋白质其功能不同，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正确；真核生物核孔蛋白质均属于胞内蛋白，合成加工场所相同，均在细胞质，D错误。
4．(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
【答案】　B【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组成单位相同，A错误；该蛋白的肽链是由氨基酸经过脱水缩合反应形成的，相邻氨基酸之间是通过肽键连接的，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，无法产生紫色反应，C错误；高温可改变该蛋白的空间结构，改变其韧性，但不会改变其化学组成，D错误。
1．蛋白质结构和功能的易错点(1)蛋白质结构多样性的原因有四个，并非同时具备才能确定两个蛋白质分子的结构不同，而是只要具备其中的一点，就能确定。(2)在核糖体上合成的是多肽，而不是成熟的蛋白质，多肽要经过加工才能形成具有一定结构和功能的蛋白质。(3)高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键，而是破坏了肽链盘曲、折叠形成的空间结构。(4)加酒精、加热、照射紫外线等方法能消毒、杀菌的原理是使细菌和病毒的蛋白质变性。
2．核酸结构和功能的易错点(1)DNA一般是双链结构，有些DNA为环状，如质粒DNA、线粒体和叶绿体中的DNA。RNA一般是单链结构。(2)双链DNA的碱基对间含氢键，某些RNA(如tRNA)中也含氢键。(3)1个tRNA中含有1个反密码子，但不能认为其只含有3个碱基。(4)rRNA在真核细胞中合成于核仁处，参与核糖体的构成。但原核细胞没有核仁，同样可以合成rRNA。
常考题型二　蛋白质与核酸的关系5．(2023·湖南卷)南极雌帝企鹅产蛋后，由雄帝企鹅负责孵蛋，孵蛋期间不进食。下列叙述错误的是(　　)A．帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数高于C元素B．帝企鹅的核酸、多糖和蛋白质合成过程中都有水的产生C．帝企鹅蛋孵化过程中有mRNA和蛋白质种类的变化D．雄帝企鹅孵蛋期间主要靠消耗体内脂肪以供能
【答案】　A【解析】　帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数低于C元素，A错误；核酸、多糖、蛋白质的合成都经历了“脱水缩合”过程，故都有水的产生，B正确；帝企鹅蛋孵化过程涉及基因的选择性表达，故帝企鹅蛋孵化过程中有mRNA和蛋白质种类的变化，C正确；脂肪是良好的储能物质，雄帝企鹅孵蛋期间不进食，主要靠消耗体内脂肪以供能，D正确。故选A。
6．(北京卷)蛋白质和DNA是两类重要的生物大分子，下列对两者共性的概括，不正确的是(　　)A．组成元素含有C、H、O、NB．由相应的基本结构单位构成C．具有相同的空间结构D．体内合成时需要模板、能量和酶
【答案】　C【解析】　蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N，DNA的基本组成元素是C、H、O、N、P，故两者组成元素都含有C、H、O、N，A正确；蛋白质的基本组成单位是氨基酸，DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，两者都由相应的基本结构单位构成，B正确；蛋白质具有多种多样的空间结构，DNA一般是规则的双螺旋结构，C错误；蛋白质和DNA在体内合成时都需要模板、能量和酶，D正确。故选C。
7．(江苏卷)下列关于细胞内蛋白质和核酸的叙述，正确的是(　　)A．核酸和蛋白质的组成元素相同B．核酸的合成需要相应蛋白质的参与C．蛋白质的分解都需要核酸的直接参与D．高温会破坏蛋白质和核酸分子中肽键
【答案】　B【解析】　核酸的组成元素是C、H、O、N、P，而蛋白质的主要组成元素是C、H、O、N，A错误；核酸包括DNA和RNA，两者的合成都需要相关酶的催化，而这些酶的化学本质是蛋白质，B正确；蛋白质的分解需要蛋白酶的参与，而蛋白酶的本质是蛋白质，因此蛋白质的分解不需要核酸的直接参与，C错误；高温会破坏蛋白质分子的空间结构，但是不会破坏肽键，且核酸分子中不含肽键，D错误。
8．(全国Ⅰ卷)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
【答案】　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；真核细胞的核中含有染色体或染色质，存在DNA—蛋白质复合物，原核细胞无成形的细胞核，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分子复制时也会出现DNA—蛋白质复合物，B错误；DNA复制时需要DNA聚合酶、解旋酶，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。
蛋白质和核酸的结构与功能关系模型