新高考生物一轮复习学案：第2讲　组成细胞的元素、无机物、糖类和脂质（含解析）

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高中生物一轮复习学案
第2讲 组成细胞的元素、无机物、糖类和脂质
考点一　组成细胞的元素和化合物

1．细胞中的元素
(1)元素的来源、分类和存在形式

(2)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系

2．细胞中的化合物

3．检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
(1)还原糖的检测

(2)脂肪的检测
①检测原理：脂肪＋苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液→橘黄色(或红色)。
②检测步骤
方法一：花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液→橘黄色(或红色)。
方法二：

(3)蛋白质的检测

[基础诊断]
1．Ca、Mg、Fe、Mn、Cu是组成细胞的微量元素。(必修1　P16正文)(×)
2．在人体活细胞中氢原子的数目最多。(必修1　P17图2－1)(√)
3．观察花生子叶中脂肪时，需用蒸馏水洗去浮色，再进行观察。(必修1　P18实验)(×)
4．双缩脲试剂A、B先后加入待测溶液，水浴加热后显示紫色。(必修1　P18实验)(×)
[深度拓展]
1．(必修1　P18实验)向盛有2 mL苹果匀浆的试管中加入1 mL现配的斐林试剂，2 min后试管中会呈现什么颜色，请加以分析。
提示：呈蓝色，斐林试剂呈蓝色，经50～65 ℃水浴加热后才能出现砖红色沉淀，若未经水浴加热，会呈现斐林试剂的蓝色。
2．(必修1　P18实验)向某试管内无色液体中加入斐林试剂，经加热若出现砖红色沉淀，则表明试管内含有葡萄糖，这个结果对吗？
提示：不对。若出现砖红色沉淀，只能证明样液中含有“还原糖”，但不能具体证明是哪种还原糖。

1．判断化合物的种类和功能的三种方法
(1)元素组成分析法

(2)特征元素提示法

(3)代谢产物推理法

2．对比分析斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”



1．(2021·天津高考)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
B　[P是组成藻类细胞的大量元素，不属于微量元素，A错误；藻类生物膜主要由磷脂和蛋白质组成，而磷脂分子含有P元素，因此P元素是构成藻类生物膜的必要元素，B正确；ATP含有C、H、O、N、P五种元素，而淀粉属于糖类，只有C、H、O三种元素，不含有P元素，C错误；生态系统的磷循环是在生物群落和无机环境之间完成的，D错误。]
2．(2022·贵阳模拟)细胞中组成元素和功能两方面均存在明显差异的一组物质是(　　)
A．胰岛素、ATP B．染色质、染色体
C．淀粉、脂肪 D．磷脂、DNA
A　[胰岛素的化学本质是蛋白质，组成元素是C、H、O、N，ATP的组成元素是C、H、O、N、P，A错误；染色质和染色体是同一种物质的两种形态，它们的组成元素相同，B正确；淀粉和脂肪的组成元素均是C、H、O，C正确；磷脂和DNA的组成元素均是C、H、O、N、P，D正确。]
　归纳概括常见有机化合物的元素组成



3．(2022·南昌模拟)为检测生物组织中的还原糖，科学小组制备了某苹果的两种提取液：①浅红色混浊的匀浆；②浅黄色澄清的匀浆。下列叙述正确的是(　　)
A．提取液②加入斐林试剂并加热产生砖红色沉淀，说明②中含有还原糖
B．与提取液②相比，①更适合用于检测苹果中的还原糖
C．提取液中含有淀粉、少量的麦芽糖和蔗糖等还原糖
D．检测还原糖时，先加入双缩脲试剂A液再加入B液
A　[斐林试剂与还原糖在热水浴条件下反应生成砖红色沉淀。所以提取液②加入斐林试剂并加热产生砖红色沉淀，说明②中含有还原糖，A正确；由于②较澄清，①为浅红色混浊的匀浆，所以与提取液①相比，②更适合用于检测苹果中的还原糖，B错误；淀粉和蔗糖不是还原糖，C错误；双缩脲试剂是用来检测蛋白质的，不能检测还原糖，D错误。]
4．某校生物兴趣小组进行了生物组织中还原糖检测的实验(如下图)，下列叙述正确的是(　　)

A．在实验材料选择方面，用苹果比用植物叶片的效果要好
B．在制备生物组织样液时，加入石英砂的主要目的是促进还原糖的溶解
C．用于该实验检测的斐林试剂也可用于检测蛋白质，只是添加试剂的顺序不同
D．由于斐林试剂不稳定，在使用斐林试剂时要先加入0.1 g/mL的NaOH溶液，后加入0.05 g/mL的CuSO4溶液
A　[苹果含还原糖量较高且颜色浅，比植物叶片更适合用于还原糖的鉴定，A正确；在制备生物组织样液时，加入石英砂的主要目的是使实验材料研磨充分，B错误；斐林试剂和双缩脲试剂中CuSO4溶液的质量浓度不同，C错误；在使用斐林试剂时应将NaOH和CuSO4溶液等量混匀后再加入组织样液，D错误。]

5．(2022·郑州模拟)图1表示油菜种子成熟过程中各种有机物的变化情况(1表示可溶性糖，2表示淀粉，3表示含氮化合物，4表示脂肪)。图2表示小麦种子成熟过程中蛋白质、葡萄糖、淀粉含量和淀粉磷酸酶(催化淀粉的生物合成)活性的变化。相关分析正确的是(　　)

A．图1和图2中蛋白质含量的差异本质上是由生长环境中的光照和温度决定的
B．图2中曲线②代表淀粉含量变化，曲线①代表淀粉磷酸酶活性变化，随着淀粉的不断积累，酶活性逐渐降低
C．图1中曲线4呈上升趋势是由于可溶性糖可被氧化分解外，还有部分转化成脂肪
D．油菜和小麦成熟的过程中受IAA的调节作用
C　[图1和图2中蛋白质含量的差异本质上是由遗传物质决定的，A错误；根据以上分析已知，图2中曲线②代表的是淀粉的含量，曲线③代表的是淀粉磷酸化酶的活性，B错误；根据以上分析已知，图1中细胞中可溶性糖和淀粉的含量下降，蛋白质含量基本不变，脂肪含量升高，说明脂肪可由淀粉、可溶性糖转化而来，C正确；种子成熟过程受乙烯等多种激素的共同调节，D错误。]
6．(2019·江苏高考)为探究玉米籽粒发芽过程中一些有机物含量的变化，研究小组利用下列供选材料用具进行了实验。材料用具：玉米籽粒；斐林试剂，双缩脲试剂，碘液，缓冲液，淀粉，淀粉酶等；研钵，水浴锅，天平，试管，滴管，量筒，容量瓶，显微镜，玻片，酒精灯等。请回答下列问题：
(1)为了检测玉米籽粒发芽过程中蛋白质(肽类)含量变化，在不同发芽阶段玉米提取液中，分别加入________试剂，比较颜色变化。该实验需要选用的器具有_______(填序号)。
①试管　②滴管　③量筒　④酒精灯　⑤显微镜
(2)为了检测玉米籽粒发芽过程中淀粉含量变化，将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切，滴加________，进行观察。结果显示，胚乳呈蓝色块状，且随着发芽时间的延长，蓝色块状物变小。由此可得出的结论是_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)为了验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果，设计了如下实验：在1～4号试管中分别加入相应的提取液和溶液(如图所示)，40 ℃温浴30 min后，分别加入斐林试剂并60 ℃水浴加热，观察试管内颜色变化。请继续以下分析：

①设置试管1作为对照，其主要目的是________________________________。
②试管2中应加入的X是________________的提取液。
③预测试管3中的颜色变化是______________________。若试管4未出现预期结果(其他试管中结果符合预期)，则最可能的原因是__________________________________________。
解析：　(1)用双缩脲试剂检测蛋白质或多肽时，选用的器具有试管、滴管和量筒。(2)利用淀粉遇碘液变蓝色的原理可以检测淀粉，在用碘液检测玉米籽粒发芽过程中胚乳中淀粉含量的变化时，胚乳呈蓝色块状，且随着玉米籽粒发芽时间的延长，蓝色块状物变小，说明玉米籽粒发芽过程中胚乳中的淀粉含量逐渐减少。(3)淀粉酶水解淀粉会形成麦芽糖，麦芽糖是还原糖，可用斐林试剂检测，推测淀粉酶水解淀粉的情况。①设置试管1的主要目的是排除用于实验的淀粉溶液中含有还原糖。②该实验的目的是验证玉米籽粒发芽过程中淀粉逐渐减少是淀粉酶作用的结果，因此试管2中加入的X是发芽前玉米的提取液，排除发芽前玉米籽粒中含有还原糖的可能性。③斐林试剂本身的颜色是蓝色，水浴加热过程中，试管3中的颜色变化是由蓝色逐渐变成砖红色。试管4中未出现预期结果(其他试管中结果符合预期)，最可能的原因是淀粉酶失活，导致淀粉没有被水解成麦芽糖。
答案：　(1)双缩脲　①②③　(2)碘液　玉米发芽过程中胚乳的淀粉含量逐渐减少　(3)①排除用于实验的淀粉溶液中含有还原糖　②发芽前玉米　③蓝色→砖红色　淀粉酶已失活

　种子成熟与萌发时有机物的变化


考点二　细胞中的糖类和脂质
1．细胞中的糖类
(1)元素：仅由C、H、O(元素)构成。
(2)糖类的种类和功能

2．细胞中的脂质

3．生物大分子以碳链为骨架
生物大分子(多聚体)
基本单位(单体)
多糖
单糖
蛋白质
氨基酸
核酸
核苷酸
[基础诊断]
1．糖尿病人的饮食只需要严格限制其甜味食品的摄取。(必修1　P31旁栏思考)(×)
2．构成淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖分子。(必修1　P31图2－12)(√)
3．胆固醇和维生素D都不溶于水，而溶于乙醚等有机溶剂。(必修1　P32正文)(√)
4．人和哺乳动物体内的脂肪主要分布在皮下和内脏器官周围。(必修1　P32思考与讨论)(√)
5．磷脂均由C、H、O、N、P组成，是构成细胞膜和多种细胞器膜的重要成分。(必修1　P32正文)(√)
[深度拓展]
1．(必修1　P31“图2－12拓展”)淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖，它们在化学性质上有很大差距的原因是什么？

提示：虽然三种多糖的基本单位都是葡萄糖，但是葡萄糖连接的方式、数量等不同，因此它们具有了不同的化学性质。
2．(必修1　P33拓展题2)葡萄糖可以口服，也可以注射，但淀粉、蔗糖只能口服，不能注射， 请分析其中的原因。
提示：葡萄糖是不能再水解的单糖，它不需要消化就可以直接进入细胞内，所以葡萄糖可以口服也可以静脉注射。蔗糖、淀粉必须经消化作用分解成单糖才能进入细胞，所以淀粉、蔗糖只能口服，不能静脉注射。
3．(必修1　P33拓展题1)相比于淀粉类作物种子，种植油料作物种子时要播种得浅一些，请分析其中的原因。
提示：脂肪中氧的含量远远低于糖类，而氢的含量更高。等质量的脂肪与糖类氧化分解时，脂肪释放的能量更多，需要的O2多，产生的H2O多，所以种植油料作物种子时若深埋会造成种子缺氧。

1．糖类与脂质的关系
(1)元素组成

(2)生理功能

(3)相互转化：过量的糖类可以大量转化为脂肪，而脂肪不能大量转化为糖类
2．糖、脂代谢异常与人体健康
(1)高血糖(糖尿病)：长期高血糖导致各种组织慢性损伤和功能障碍。
(2)低血糖：血液中葡萄糖含量低导致身体无力、眩晕等症状。
(3)高血脂：血脂中的主要成分是甘油三酯和胆固醇，血脂过高会导致动脉粥样硬化、冠心病、胰腺炎等。
(4)动脉粥样硬化：长期高血脂导致动脉内膜脂质和复合糖类积聚，使动脉壁增厚变硬、血管腔狭窄，由于在动脉内膜积聚的脂质外观呈黄色粥样，因此称为动脉粥样硬化。


1．(2022·湖南模拟)糖类是细胞的主要能源物质，此外还可以参与构成细胞的结构。下列关于糖类的叙述，正确的是(　　)
A．参与构成DNA分子的糖为核糖
B．蔗糖、麦芽糖、乳糖的水解产物相同
C．动、植物体内的多糖存在差异，但都能为生物体供能
D．糖类参与构成细胞的结构时可能与信息传递有关
D　[参与构成DNA分子的糖为脱氧核糖，A错误；蔗糖的水解产物为果糖和葡萄糖，麦芽糖的水解产物为葡萄糖，乳糖的水解产物为葡萄糖和半乳糖，B错误；生物体内的多糖主要为糖原、淀粉和纤维素，其中糖原存在于动物体内，淀粉和纤维素存在于植物体内，而纤维素是植物细胞壁的组成成分，不能为生物体供能，C错误；糖类可以与蛋白质构成糖蛋白，参与信息传递，D正确。]
2．(2021·衡水调研)如图为某单糖的概念模型，下列相关叙述正确的是(　　)

A．若M为果糖，则①与斐林试剂共热有砖红色沉淀产生
B．若②均由M构成，则②不都为细胞的生命活动供能
C．若③为ATP，则单糖M可以是脱氧核糖
D．若M为核糖，则③可以是T2噬菌体
B　[果糖与葡萄糖缩合形成的糖为蔗糖，蔗糖是非还原糖，与斐林试剂共热(水浴加热)没有砖红色沉淀产生，A错误；纤维素、淀粉、糖原等多糖都由葡萄糖构成，淀粉、糖原是细胞内的储能物质，纤维素是构成植物细胞壁的主要物质，一般不为细胞的生命活动供能，B正确；ATP为三磷酸腺苷，腺苷由核糖和腺嘌呤组成，C错误；T2噬菌体的遗传物质是DNA，构成DNA的五碳糖为脱氧核糖，D错误。]

3．(2020·海南高考)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
C　[组成脂肪与糖原的元素种类相同，都是C、H、O，A错误；脂肪的组成单位是甘油和脂肪酸，脂肪水解的终产物是甘油和脂肪酸，B错误；性激素属于固醇类物质，能维持人体第二性征，C正确；维生素D不是构成骨骼的主要成分，但是维生素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，D错误。]
4．(2021·保定二模)胆固醇主要在肝脏中合成，在血液中以脂蛋白的形式存在。主要分为低密度脂蛋白(LDL)胆固醇和高密度脂蛋白(HDL)胆固醇，LDL水平升高会增加患冠状动脉硬化心脏病的危险，HDL可以将血液中多余的胆固醇转移到肝脏分解，最后通过肠道排出。下列有关胆固醇的叙述错误的是(　　)
A．胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分
B．血液中LDL含量正常的机体不一定健康
C．血液中LDL含量偏高就会诱发冠状动脉硬化心脏病
D．肝脏既能合成胆固醇也能分解胆固醇
C　[胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，A正确；血液中LDL含量正常的机体不一定健康，B正确；血液中LDL含量偏高会增加冠状动脉硬化心脏病的危险，但不一定就会诱发该病，C错误；肝脏既能合成胆固醇又能分解胆固醇，D正确。]
考点三　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)水的含量及特点
①水是活细胞中含量最多的化合物。
②不同生物体内的含水量差异很大，如水生生物含水量>(填“>”或“成年；幼嫩部分>(填“>”或“(填“>”或“