第2讲 细胞中的元素和化合物细胞中的无机物及糖类、脂质糖类、脂质的种类和作用(Ⅱ) 水和无机盐的作用(Ⅰ) 实验：检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质知识点一 组成细胞的元素1．依据含量分(万分之一)2．依据作用分3．存在形式大多数以⑥________的形式存在4．作用5．研究意义知识点二 生物组织中糖类、脂肪和蛋白质检测鉴定物质试剂颜色变化注意事项还原糖⑪________砖红色沉淀现配现用，⑫________加热淀粉碘液⑬________若检验有色组织或器官，如绿叶，则需⑭________脱色处理脂肪⑮________⑯________苏丹Ⅳ染液⑰________做切片观察脂肪颗粒需⑱________蛋白质⑲________紫色CuSO4溶液4滴，不能过量知识点三 细胞中的糖类和脂质1．糖类种类及功能(1)单糖(2)二糖(C12H22O11)(3)多糖22\n2．脂质种类及功能(1)组成元素：C、H、O，有些含有N、P等(2)脂肪：细胞内的________；动物及人体内还能够减少身体热量散失，维持体温恒定；缓冲和减压，保护内脏器官(3)磷脂：构成细胞膜及各种细胞器膜的主要成分(4)固醇知识点四 细胞中的无机物1．水(1)存在形式：____________(2)功能：是________的重要组成成分，是细胞内的________(运送营养物质和代谢废物)，参与许多________并为细胞提供________2．无机盐(1)存在形式：绝大多数以________的形式存在，少数是细胞内________的组成成分(2)功能：维持细胞和生物体的________，维持细胞的________等,判一判1．碳是最基本元素不是因为细胞干重含量最多( )。2．在生物体内常见的元素约有20种，没有一种元素是生物体特有的( )。3．微量元素含量虽少，但其生理作用不可替代，缺乏时动植物及微生物会出现特定缺素症( )。4．组成细胞的元素都以化合物的形式存在( )。5．占细胞鲜重最多的化合物是水，占细胞干重最多的化合物是蛋白质( )。6．所有糖都有甜味( )。7．所有糖类及脂质都能做能源物质( )。8．水和无机盐不必消化就能吸收( )。9．所有有机物都需要经过消化才能被吸收( )。连一连 ①苹果汁a．苏丹Ⅲ染液Ⅰ.砖红色沉淀②马铃薯汁b．斐林试剂Ⅱ.橘黄色③花生子叶c．双缩脲22\n试剂Ⅲ.蓝色④鸡蛋清d．碘液Ⅳ.紫色糖分类“三角度”①据“水解”可分“单、二(双)、多”常见五“单”三“双”三“多”单糖(脱氧核糖、核糖、葡萄糖、果糖、半乳糖)、二糖(蔗糖、麦芽糖、乳糖)、多糖(纤维素、淀粉、糖原)。②据“性质”，分还原糖非还原糖常见五“还”六“非还”还原糖(葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖)、非还原糖(脱氧核糖、核糖、蔗糖、纤维素、淀粉、糖原)。③据“功能”分结构糖、供能糖、储能糖巧记：无机盐功能的“一·一·二”——组成化合物 |——调节酸碱度 |——自我校对：①C、H、O、N、S、P、K、Mg、Ca ②微量元素 ③C ④C、H、O、N ⑤主要 ⑥化合物 ⑦化合物 ⑧生命活动 ⑨统一性 ⑩差异性 ⑪斐林试剂 ⑫水浴 ⑬蓝色 ⑭酒精 ⑮苏丹Ⅲ染液 ⑯橘黄色 ⑰红色 ⑱显微镜 ⑲双缩脲试剂 ⑳DNA 麦芽糖 蔗糖 半乳糖 储能 细胞壁 糖原 储能物质 动物细胞膜 生殖细胞 自由水和结合水 细胞结构 良好溶剂 生物化学反应液体环境 离子 复杂化合物 生命活动 酸碱平衡判一判：1.√ 2.√ 3.√ 4.× 5.√ 6.× 7.× 8.√ 9.×连一连：①－b－Ⅰ ②－d－Ⅲ ③－a－Ⅱ ④－c－Ⅳ22\n组成生物体的化学元素和无机盐1．细胞中的化学元素巧记 微量元素和大量元素(1)微量元素：铁(Fe)猛(Mp)碰(B)新(Zn)木(Mo)桶(Cu)。(2)大量元素：洋人探亲，丹留人盖美家，即C(探)、O(洋)、H(亲)、N(丹)、S(留)、P(人)、Ca(盖)、Mg(美)、K(家)。2．细胞中元素与化合物的含量解读(1)在组成细胞的元素中，占鲜重百分比：O>C>H>N；占干重百分比：C>O>N>H，这是因为细胞内自由水的含量不同。(2)在组成细胞的化合物中，占鲜重百分比：水>蛋白质>脂质>糖类，但在干重百分比中，蛋白质最多。(3)动物、植物干重相比，由于植物含糖类较多，动物含脂肪、蛋白质较多，故植物体中含氧元素较多，动物体中含氮、氢元素较多，另外动物含Ca、P元素也比植物多。3．细胞中无机盐的存在形式及其功能(1)细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。(2)无机盐的生理功能①复杂化合物的组成成分②维持正常的生命活动。③维持酸碱平衡(如HCO/H2CO3、H2PO/HPO)和渗透压平衡(K＋、Na＋、Cl－……)。——生物界的统一性 (1)从化学元素角度分析：组成生物体的化学元素种类大体相同。(2)从分子水平角度分析：生物都以核酸作为遗传物质，遗传信息的传递与表达遵循“中心法则”，共用一套密码子。(3)从结构角度分析：除病毒外，生物体都是由细胞组成的。(4)从能量角度分析：生物体共用ATP作为直接能源物质。22\n★ 高考对本考点的考查即可单独命题，如下面Ⅰ，也可与其他知识综合在一起，如下面Ⅱ、Ⅲ不仅考查元素的功能，也涉及主动运输和共生关系。【典例1】(真题组合)Ⅰ.(2022·全国理综Ⅱ，(1))请回答下列问题。氮、磷、镁3种元素中，构成生命活动所需直接能源物质的元素是________，构成细胞膜的元素是________。缺镁时植物叶片发黄，其原因是________________________________________________________________________。Ⅱ.(2022·江苏单科，1)下列关于细胞中化学元素的叙述，正确的是( )。A．细胞中一种元素的作用能被其他元素替代B．细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素C．主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定D．细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要Ⅲ.(2022·海南单科，7)关于植物细胞中元素的叙述，错误的是( )。A．番茄和水稻根系吸收Si元素的量相等B．细胞中含量最多的四种元素是C、O、H和NC．植物根系通过主动运输吸收无机离子需要ATPD．与豆科植物共生的根瘤菌可为豆科植物生长提供N元素解析 Ⅰ.生命活动的直接能源物质是ATP，组成元素有C、H、O、N、P，因此在N、P、Mg三种元素中，构成ATP的元素有N、P。构成细胞膜的元素有C、H、O、N、P等，因此在上述三种元素中也同样有N、P两种元素。镁是组成叶绿素的重要元素，缺少镁叶绿素的合成受阻。Ⅱ.细胞中每种元素的作用各不相同；脱氧核苷酸由C、H、O、N、P五种元素组成；细胞中的微量元素虽含量极少，但其作用和大量元素同等重要。故A、B和D都不正确。主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定，C正确。Ⅲ.本题考查了组成细胞的化学元素、植物对矿质元素的吸收等方面的知识。C、H、O、N四种元素是组成细胞的基本元素，含量最多。番茄和水稻根细胞运输Si的载体数量不同，所以吸收Si元素的量也不相等。植物根吸收无机离子是主动运输，需消耗ATP。与豆科植物共生的根瘤菌可固氮，可为自身和豆科植物提供N元素。答案 Ⅰ.N、P N、P 镁是组成叶绿素的重要元素，缺少镁叶绿素的合成受阻Ⅱ.C Ⅲ.A1．部分元素参与形成的化合物(理解熟记)元素参与形成的物质及结构N蛋白质、ATP、ADP、NADPH、NADH、叶绿素、DNA、RNA、磷脂等PATP、ADP、NADPH、NADH、DNA、RNA、磷脂等22\nMg叶绿素的组成成分S甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸的组成成分；蛋白质的特征元素2.部分无机盐离子的具体功能分析(熟记)无机盐功能含量异常I－甲状腺激素的组成成分缺乏时患地方性甲状腺肿大Fe2＋血红蛋白的组成成分缺乏时患缺铁性贫血Ca2＋降低神经系统的兴奋性血钙过低时，会出现抽搐现象；血钙过高时，会患肌无力B促进花粉的萌发和花粉管的伸长油菜缺硼时，会出现“花而不实”K＋促进植物体内淀粉的运输；动物细胞内液渗透压的维持缺乏时植物抗逆能力减弱，易受病害侵袭Na＋维持细胞外液的渗透压缺乏会导致细胞外液渗透压下降【训练1】(2022·江西省丰、樟、高、宜四市联考)下列有关组成生物体的化学元素的说法，正确的是( )。A．相对于K＋来说，Na＋对于维持细胞内液的渗透压具有更重要的作用B．血液中钙离子含量太低，会出现抽搐现象C．由Fe参与组成的血红蛋白，是内环境的成分之一D．P是磷脂、ATP及核糖等多种化合物的组成元素解析 K＋对于维持细胞内液的渗透压具有重要的作用；由Fe参与组成的血红蛋白，存在于红细胞中，不是内环境的成分；磷脂、ATP中含有P，核糖由C、H、O三种元素组成，不含P。答案 B细胞中的水及其在生产实践中的应用1．水的含量、分类及生理作用含量概念生理作用结合水4.5%与其他物质结合在一起细胞结构的组成成分自由水95.5%能够自由流动、以游离状态存在良好溶剂、运输作用、反应场所、原料2.影响细胞含水量的因素(1)生物种类：水生生物含水量>陆生生物含水量。(2)生长发育阶段：幼儿>成年；幼嫩部分>成熟部分。22\n(3)组织器官种类与代谢程度：如牙齿<骨骼<血液。3．水的存在形式与新陈代谢、生物抗逆性的关系自由水和结合水在一定条件下可相互转化：自由水结合水细胞中自由水/结合水的比值越大，生物新陈代谢越旺盛，该生物的抗逆性(如抗寒性、抗旱性)越差；反之，该比值越小，生物新陈代谢越缓慢，其抗逆性则越强。4．在生产实际中的应用(1)种子的贮存：晒干种子是为减少自由水含量，降低种子的代谢，延长种子寿命。(2)低温环境下减少花卉浇水，可提高花卉对低温的抗性。(1)自由水主要存在于细胞液、细胞质基质及某些细胞器基质中；结合水与细胞中某些物质结合在一起存在。(2)晒干的种子细胞中仍含有水分，主要是结合水，自由水极少。本考点多年没在理综高考试卷及单科试卷中出现，是典型的冷考点。2022年要关注水在代谢和调节中的作用。 【典例2】(2022·洛阳统考)下列有关水的叙述正确的是( )。A．若不同种生物细胞中的自由水和结合水的比值相同，则它们的代谢强度相同B．在有氧呼吸过程中，线粒体既消耗水又产生水C．酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸均不产生水D．线粒体、核糖体、中心体在其生理活动中都可以产生水解析 细胞代谢的强度不仅与自由水和结合水的比值有关，还与温度等因素有关，A错误；有氧呼吸第二阶段丙酮酸在水的参与下彻底氧化分解，第三阶段[H]与氧结合生成水，B正确；有氧呼吸过程有水产生，C错误；中心体的功能是形成纺锤体，无水产生，D错误。答案 B——生物体内水的代谢图解22\n【训练2】(2022·浙江台州模拟)下列关于水的叙述错误的是( )。A．没有水就没有生命B．水是生物体内物质运输的主要介质C．出汗能有效地降低体温D．生物体内的水均达到90%以上解析 生物体中水的含量一般为60%～90%，特殊情况下可能超过90%，如水母的含水量达97%。答案 D糖类、脂质的种类和功能1．糖类、脂质概念图(1)糖类(2)脂质2．糖类功能的全面分析(1)糖类是生物体进行生命活动的主要能源物质(70%)。(2)糖类是细胞和生物体的重要结构物质。①五碳糖是构成核酸的主要成分。22\n②纤维素和果胶是植物细胞壁的主要成分。③细菌的细胞壁主要由肽聚糖组成。(3)糖类是细胞通讯、识别作用的基础，也是细胞膜的成分。在细胞膜上糖类常与蛋白质结合在一起构成糖蛋白，糖蛋白在细胞与细胞之间的相互识别、信息传递过程中起着非常重要的作用。(1)淀粉和糖原分别是植物、动物细胞内的储能物质(共有的储能物质是脂肪)，而纤维素为结构物质，非储能物质。(2)细胞中的糖类、脂肪、蛋白质都含有大量的化学能，都可以氧化分解为生命活动供能，产物中都有CO2、H2O。——多糖、脂质及糖蛋白的合成场所 (1)淀粉——叶绿体内(2)糖原——肝脏和肌肉细胞内(3)纤维素——高尔基体内(4)糖蛋白——内质网内(5)脂质——内质网内★ 近几年糖类、脂质知识的考查多出现在单科试卷，理综试题少有涉及，考查时涉及种类、成分、功能等识记内容多，也可综合考查有机物之间的相互转化。【典例3】(2022·江苏高考改编)下列关于细胞内化合物的叙述，正确的是( )。A．ATP中含有糖类成分B．糖原代谢的最终产物是葡萄糖C．蔗糖和乳糖水解的产物都是葡萄糖D．脂肪和生长激素是生物体内的能源物质破题关键解析 ATP中含有核糖；糖原代谢的最终产物是CO2和H2O；蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖，而乳糖水解的产物是半乳糖和葡萄糖；生长激素不能作为能源物质。答案 A水解终产物为大分子水解成其“基本组成单位”，如糖类水解终产物为葡萄糖，脂肪水解终产物为甘油、脂肪酸等，代谢终产物为彻底氧化分解的产物，如CO2、H2O、含氮废物等。【训练3】22\n下列有关糖类和脂质的叙述，不正确的是( )。A．脂质中的磷脂是构成细胞膜的重要物质，所有细胞都含有磷脂B．植物细胞中的多糖主要是淀粉和纤维素，动物细胞中的多糖主要是乳糖和糖原C．固醇类物质在细胞的营养、调节和代谢中具有重要功能D．葡萄糖、核糖、脱氧核糖是动植物细胞共有的单糖解析 磷脂是组成细胞膜和细胞器膜的重要成分，所有细胞都含有膜结构，因此都含有磷脂。植物细胞中的多糖是淀粉和纤维素，动物细胞中的多糖是糖原，乳糖属于二糖。固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D，它们在细胞的营养、调节和代谢中具有重要作用。动物和植物细胞共有的糖有葡萄糖、核糖和脱氧核糖。答案 B规避3个误区、突破2个疑难点误区1 认为生物体内大量元素重要，微量元素不重要 点 拨 无论是大量元素还是微量元素，都是生物体必需的元素。微量元素虽含量少，但其生理作用却不可替代，如Zn是DNA聚合酶和RNA聚合酶的辅酶成分，缺Zn将导致DNA复制和RNA合成不能正常进行。误区2 认为细胞内含量最多的元素是碳 点 拨 细胞内含量最多的元素是氧而不是碳(组成细胞干重最多的元素是碳)。误区3 认为自由水的作用比结合水作用大 点 拨 自由水、结合水的作用都非常大，两种水在不同时期的作用各有所侧重。疑难点1 三大营养物质的转化关系及在代谢中的供能顺序 点 拨 糖类、脂肪、蛋白质在动植物及微生物细胞内都能够相互转化，但转化并不对等而且是有条件的。例如在动物体内糖类、蛋白质很容易相互转化并都能转化成脂肪，但脂肪不容易再转化成糖类或蛋白质，关系如下：三大能源物质的供能顺序依次为：糖类、脂肪、蛋白质，这是由它们的生理功能所决定的。疑难点2 脂肪的元素组成与氧化分解特点 点 拨 相对于糖类、蛋白质分子，脂肪分子中C、H的比例高，而O比例小。故在氧化分解时，单位质量的脂肪较糖类、蛋白质消耗的氧气多，产生的水多，产生的能量也多。1g糖原或1g蛋白质氧化分解解释放出约17kJ的能量，1g脂肪可以放出约39kJ的能量。纠错演练1．(2022·四川理综，4)如图表示油菜种子在成熟过程中种子质量和有机物相对含量的变化趋势，下列相关叙述不正确的是( )。22\nA．大量糖类输入并参与代谢，导致种子质量不断增加B．细胞代谢利用大量糖类，导致淀粉含量降低C．糖类不断转化为脂质，导致脂质含量持续增加D．糖类不转化为蛋白质，导致含氮物质含量不变解析 由图中曲线变化可看出，在种子成熟的过程中，千粒重、粗脂肪的量不断增加，可溶性糖、淀粉的量不断减少，含氮物质的量不变。糖类能转化成非必需氨基酸，参与蛋白质的合成，选项D错误。答案 D题后反思 植物体内三大类营养物质的转化教材从来没有涉及，本题是否超纲呢？答案是否定的。事实上命题专家的意图是考查学生在全新题境中分析曲线信息作出准确的判断。由图知在油菜种子成熟过程中，可溶性糖和淀粉不断地转化为粗脂肪而贮存起来，这一过程在人和动物体内也能进行，当糖类供应充足时，糖类可以大量转化为脂肪，但脂肪并不能大量转化为糖类，所以发胖容易、减肥难。2．(2022·宁波模拟)下表是糖类、脂肪主要组成元素的质量分数。分析数据得出的下列结论中，不正确的是( )。种类质量分数/%CHO脂肪73～7711～12.59.0～12糖类52～587.0～8.040～45A.质量相同的脂肪和糖类被彻底分解时，糖类耗氧少B．质量相同的脂肪和糖类被彻底分解时，脂肪产生的能量多C．脂肪、糖类在体内代谢的共同代谢终产物是CO2和H2OD．脂肪是生物体进行生命活动的主要能源物质22\n解析 本题主要考查糖类与脂肪的相同点和不同点。(1)相同点有：①都含有C、H、O三种元素；②代谢终产物都是二氧化碳和水；③都与能量代谢有关，氧化分解过程中均有能量的释放。(2)不同点有：①在相同质量的糖类和脂肪中，脂肪中C、H所占比例高；②脂肪的水解终产物是甘油和脂肪酸；糖类的水解终产物是葡萄糖；③相同质量脂肪和糖类被彻底氧化分解时，脂肪释放的能量多，产生的水多，消耗的氧气多；④功能不同：糖类是主要能源物质，脂肪是主要贮能物质。答案 D检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质1．实验原理及步骤2．实验注意问题(1)还原糖鉴定的实验材料要求①浅色：不能用绿色叶片、西瓜、血液等材料，防止颜色的干扰。②还原糖含量高：不能用马铃薯(富含淀粉)、甘蔗、甜菜(富含蔗糖)。(2)唯一需要加热——还原糖鉴定，且必须水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热则无砖红色沉淀出现。(3)非还原糖(如蔗糖)＋斐林试剂现象不是无色而是浅蓝色[Cu(OH)2的颜色]。(4)唯一需要显微镜——脂肪鉴定，实验用体积分数为50%酒精的作用——洗掉浮色。(5)记准混合后加入——斐林试剂，且现配现用；分别加入——双缩脲试剂(先加A液，后加B液，且B液不能过量)。两者成分相同，但CuSO4溶液的浓度不同，所以不能混用。(6)若用大豆做材料，必须提前浸泡；若用蛋清作材料，必须稀释，防止其粘在试管壁上不易涮洗；且该实验应预留部分组织样液做对比。(7)易写错别字提示：“斐林试剂”中的“斐”不可错写成“非”，双缩脲试剂中“脲”不可错写成“尿”。——斐林试剂与双缩脲试剂的比较分析比较项目斐林试剂双缩脲试剂不同点使用方法甲液和乙液混合均匀后方可使用，且现配现用使用时先加A液再加B液需水浴加热不需加热即可反应22\n呈色反应条件反应原理还原糖中的醛基被Cu(OH)2氧化，Cu(OH)2被还原为Cu2O具有两个以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2＋反应生成络合物颜色砖红色紫色浓度乙液CuSO4溶液质量浓度为0.05g/mLB液CuSO4溶液质量浓度为0.01g/mL相同点都含有NaOH、CuSO4两种成分，且所用NaOH溶液质量浓度都是0.1g/mL★★★ 本考点是历年的命题热点，命题的原则是“回归教材”而“高于教材”，考查时往往与其他实验结合或与食品、药品成分鉴定、疾病(如糖尿病、肾炎等)诊断结合。【典例】(2022·广东理综，3)分析下表，可推测( )。溶液双缩脲试剂碘液斐林试剂甲＋－－乙－＋＋－甲、乙混合＋＋＋注：“＋”显色，“＋＋”显色更深；“－”不显色。A．甲溶液含有淀粉B．乙溶液含有还原糖C．混合溶液不含淀粉D．混合溶液含有淀粉酶解析 本题主要考查蛋白质、淀粉和还原糖鉴定的相关知识。双缩脲试剂、碘液、斐林试剂分别用于检测蛋白质、淀粉和还原糖。根据实验结果可知：甲溶液中含有蛋白质，不含淀粉，A错误；乙溶液中含有淀粉，不含还原糖，B错误；混合溶液遇碘呈蓝色，说明混合溶液中含有淀粉，C错误；甲、乙混合后淀粉含量减少并产生了还原糖，说明甲溶液中的淀粉酶将淀粉部分水解产生了还原糖，D正确。答案 D【训练】根据“检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质”实验，回答下列问题。(1)鉴定成熟苹果果肉中存在还原糖所用的试剂是________，该试剂与细胞内的还原糖发生作用，形成________沉淀。22\n(2)在鉴定花生子叶中脂肪的实验中，能将脂肪染成橘黄色的染液是________，用其染色时，冲洗浮色要用体积分数为50%的酒精，这是因为体积分数为50%的酒精________。(3)鉴定黄豆组织中存在蛋白质时，向组织样液中加入双缩脲试剂A摇匀，再向样液中加入双缩脲试剂B摇匀。其中双缩脲试剂B的量只有3～4滴，而不能过量，为什么？________________________________________________________________________。(4)本实验的注意事项：①斐林试剂极不稳定，其甲液和乙液需________，使用时再临时混合均匀用于实验。②双缩脲试剂的使用，应先加________________，造成碱性环境，再加________________。③在还原糖的鉴定中，对试管中的溶液加热时，试管底部不要触及________；试管口不要朝向________，以免溶液沸腾时冲出试管造成烫伤。解析 (1)还原糖具有还原性，能将斐林试剂中的Cu2＋还原成Cu＋，生成Cu2O砖红色沉淀，所以可用斐林试剂鉴定还原糖的存在。(2)苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色。苏丹Ⅲ染液能溶解在酒精中，根据这一性质可用酒精洗去浮色，便于观察。(3)双缩脲试剂鉴定蛋白质的原理是蛋白质与双缩脲试剂反应形成紫色络合物。若加入过量的双缩脲试剂B即质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液，CuSO4本身呈蓝色，与试剂A反应产生的Cu(OH)2也呈蓝色，会掩盖生成的紫色，影响实验观察。答案 (1)斐林试剂 砖红色 (2)苏丹Ⅲ染液 能溶解苏丹Ⅲ染液 (3)过量的双缩脲试剂B会与双缩脲试剂A反应，使溶液呈蓝色，而掩盖了生成的紫色 (4)①分别配制、储存 ②A液(质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液) B液(质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液) ③烧杯底部 实验者或其他人组成细胞的化学元素和无机物 1．(2022·江苏单科，21)研究发现，砷(As)可以富集在植物体内，转化为毒性很强的金属有机物，影响水稻的株高、根长和干重；加P(与As原子结构相似)处理后水稻茎叶和根中P含量增加、As含量相对减少，水稻生长加快，干重增加。对此现象合理的解释是(多选)( )。A．As在水稻细胞内富集，由细胞膜的结构特点决定B．As进入水稻细胞，导致有关酶失去活性，影响细胞代谢C．P影响As的吸收，与细胞膜上的载体种类和数量有关D．P是构成磷脂、核酸和ATP的重要元素，能促进水稻生长发育22\n解析 As等重金属元素可以使酶变性失活，影响细胞代谢进而影响水稻的生长；P可与As竞争细胞膜上的载体而影响As进入细胞；As在细胞内的富集由细胞膜的功能特性决定，故选B、C、D。答案 BCD糖类、脂质相关知识的考查2.判断正误(1)(2022·海南，1A)动物细胞膜含有糖脂和糖蛋白( )。(2)(2022·江苏，1D)脂肪和生长激素是生物体内的能源物质( )。(3)(2022·福建，4D)胆固醇是构成细胞膜的重要成分，在人体内参与血液中脂质的运输( )。(4)(2022·江苏，1C)蔗糖和乳糖水解的产物都是葡萄糖( )。(5)(2022·海南，1C、A)构成纤维素的单体是葡萄糖和果糖，葡萄糖和果糖分子均有还原性( )。解析 (1)动物细胞膜上含糖脂和糖蛋白。(2)生长激素不能作为能源物质。(3)胆固醇在血液中以载脂蛋白的形式存在，参与血液中脂质的运输。(4)蔗糖水解的产物是果糖和葡萄糖，乳糖水解的产物是半乳糖和葡萄糖。(5)纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖，其单体只有葡萄糖，葡萄糖、果糖均为还原性糖，因而整体来看，C项错误，A项正确。答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)×物质鉴定类实验考查3.(2022·江苏单科，19)下表中有关人体细胞化合物的各项内容，正确的是( )。编号化合物实验检测组成单位主要功能检测试剂颜色反应①脂肪苏丹Ⅲ染液橘黄色脂肪酸储存能量②糖原斐林试剂砖红色葡萄糖提供能量续表③蛋白质双缩脲试剂紫色氨基酸承担生命活动④核酸甲基绿染液绿色核苷酸携带遗传信息A.①B．②C．③D．④解析 本题考查几种有机化合物的鉴定、组成单位及其功能的基本知识。列表中编号①所述内容中脂肪的组成单位是甘油和脂肪酸，故A不正确；②所述内容中糖原是非还原糖，不能用斐林试剂鉴定，故B不正确；③中各项内容均正确；④所述内容中核酸分为DNA和RNA，甲基绿染液只能用来鉴定DNA，故D不正确。22\n答案 C4．(2022·山东理综，6)只有在保持细胞活性的条件下，才能显示细胞中某物质或结构的实验是( )。A．苏丹Ⅲ染色观察花生种子子叶细胞中的脂肪B．龙胆紫染色观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂C．健那绿(詹纳斯绿B)染色观察动物细胞的线粒体D．甲基绿、派洛宁(吡罗红)染色观察动物细胞中的DNA和RNA解析 依据题干中提供的信息“只有在保持细胞活性的条件下”来判断，选项A中不需要保持细胞活性；选项B中在用龙胆紫染色观察洋葱根尖分生区细胞之前需用盐酸和酒精混合液解离，此时细胞已被杀死；选项D中需用盐酸处理后再染色，故D中细胞也无需保持细胞的活性。答案 C考向借鉴——他山之石5．(2022·上海单科，3)下列食物营养成分与鉴定试剂及显色反应之间的对应关系中，错误的是( )。A．淀粉：碘液，蓝紫色 B．还原糖：班氏试剂，砖红色C．脂肪：苏丹Ⅲ染液，橘黄色D．蛋白质：双缩脲试剂，黄绿色解析 本题考查利用特定试剂与化合物的显色反应来鉴定待测化合物的相关知识。淀粉遇碘液呈蓝色，还原糖遇班氏试剂呈砖红色，脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，而蛋白质遇双缩脲试剂呈紫色，D选项错误。答案 D(时间：45分钟)A级 基础演练1．如图是由4个圆所构成的元素概念的关系图，其中4为最大圆，3、2、1依次减小。试判断符合这种关系的是( )。A．1.大量元素、2.主要元素、3.基本元素、4.最基本元素B．1.基本元素、2.最基本元素、3.大量元素、4.主要元素C．1.最基本元素、2.基本元素、3.主要元素、4.大量元素D．1.主要元素、2.大量元素、3.最基本元素、4.基本元素22\n解析 最基本元素为C，基本元素是C、H、O、N，主要元素是C、H、O、N、P、S，大量元素为C、H、O、N、P、K、S、Ca、Mg。因此，C选项符合要求。答案 C2．(2022·衡阳联考一)下列化合物中，含化学元素种类最少的一组是( )。①胰岛素 ②乳糖 ③核苷酸 ④磷脂 ⑤脂肪⑥RNA ⑦抗体 ⑧纤维素 A．①②⑦B．④⑤⑧C．②⑤⑧D．③⑥⑧解析 胰岛素、抗体含有C、H、O、N；乳糖、纤维素只含C、H、O；核苷酸、RNA含有C、H、O、N、P；磷脂含有C、H、O、P等；脂肪只含C、H、O。故含化学元素种类最少的一组是乳糖、脂肪、纤维素。答案 C3．(2022·西城区期末)下列有关生物体内水和无机盐的叙述，错误的是( )。A．细胞代谢过程中，叶绿体、核糖体和中心体中都有水生成B．水既是细胞内良好的溶剂，又是生物体内物质运输的主要介质C．无机盐离子对维持血浆的正常浓度和酸碱平衡等有重要作用D．镁是构成叶绿素的必需成分，植物缺乏镁会导致叶片发黄解析 细胞代谢过程中，在叶绿体中进行的光合作用，其暗反应过程有水生成；在核糖体中进行的多肽链的合成也有水的生成；中心体中无水生成。答案 A4．下图表示糖类的化学组成和种类，则相关叙述正确的是( )。A．①、②、③依次代表单糖、二糖、多糖，它们均可继续水解B．①、②均属还原糖，在加热条件下与斐林试剂发生反应将产生砖红色沉淀C．④、⑤分别为纤维素、肌糖原，二者均贮存能量，可作为贮能物质D．④是植物细胞壁的主要成分，使用纤维素酶可将其破坏，④的合成与高尔基体有关命题意图 考查糖类的种类及功能。解析 图示中①、②、③依次代表单糖、二糖、多糖，其中单糖不能继续水解；②中蔗糖不属于还原糖；纤维素不属于贮能物质，用纤维素酶可除去细胞壁。答案 D5．(2022·沈阳质监)脂质在细胞中具有独特的生物学功能，下面有关脂质的生物学功能中，属于磷脂的生物学功能的是( )。①生物膜的重要成分 ②贮存能量的分子 ③构成生物体表面的保护层 ④很好的绝缘体，具有保温作用 ⑤具有生物学活性，对生命活动起调节作用22\nA．①③B．⑤C．①D．②④命题意图 本题主要考查磷脂的作用，意在考查考生的识记能力。解析 磷脂是构成生物膜的重要成分；储存能量的分子是脂肪；构成植物体表面保护层的是蜡质，属于脂质但不是磷脂，构成动物体表面保护层的是皮肤；脂肪具有保温作用以及绝缘作用；具有生物学活性、对生命活动有调节作用的脂质是固醇类物质，如胆固醇、性激素和维生素D等。答案 C6．糖类和脂质是细胞中两种重要的有机物，相关的叙述错误的是( )。A．细胞膜上的脂质包括磷脂、胆固醇等B．糖类中的淀粉、纤维素和糖原都完全由葡萄糖缩合而成C．淀粉和脂肪水解的终产物是二氧化碳和水D．质量相同的糖类和脂肪被彻底分解时，糖类耗氧少解析 本题考查糖类和脂质的种类及水解与氧化分解的不同。葡萄糖是淀粉、纤维素和糖原的单体；淀粉水解的终产物是葡萄糖，脂肪水解的终产物是甘油和脂肪酸。答案 C7．在生物实验中，可以根据与某些化学试剂所产生的颜色反应，检测生物组织中的有关有机化合物的存在。在下列实验列表中，正确的是( )。选项待检测的物质使用试剂呈现颜色A苹果中的还原糖斐林试剂橘黄色B马铃薯中的淀粉双缩脲试剂蓝色C花生的脂肪苏丹Ⅲ染液橘黄色D大豆中的蛋白质斐林试剂紫色解析 还原糖＋斐林试剂砖红色；淀粉＋碘液―→蓝色；脂肪＋苏丹Ⅲ染液―→橘黄色；蛋白质＋双缩脲试剂―→紫色。答案 C8．以下关于实验的描述中，正确的是( )。A．利用光学显微镜可观察到细胞膜的磷脂双分子层B．西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖，可用作还原糖鉴定的替代材料C．在做脂肪的鉴定实验时，发现满视野都呈现橙黄色，于是滴l～2滴质量分数为50%的盐酸洗去多余的染料D．在稀释的蛋清液中加入双缩脲试剂，振荡摇匀，可看到溶液变为紫色22\n解析 A错误：光学显微镜下不能看到磷脂双分子层；B错误：西瓜汁的颜色为红色，作为还原糖鉴定的材料时，不利于实验现象的观察；C错误：在做脂肪的鉴定实验时，用吸水纸吸去多余的染料，用体积分数为50%的酒精洗去浮色，而不是盐酸；D正确：稀释的蛋清液含有大量的蛋白质，能够与双缩脲试剂发生紫色反应。答案 D9．下图是细胞中由C、H、O三种元素组成的某种化合物的形成过程，请回答下面的问题。―→(1)A是指________，其中细胞内的重要能源物质是________，参与细胞内遗传物质组成的是________________________________________________________________________。(2)若B是由2分子的A脱水缩合形成的，则B是________，在植物细胞中最重要的B是________和________，其中在________溶液中加入新配制的________并加热煮沸2min，会出现砖红色沉淀；在人和哺乳动物乳汁中含量丰富的是________。(3)若B是由大量的A脱水缩合形成的，则B是________，在人和动物的肝脏中存在的是________，在高等植物细胞分裂末期，高尔基体内形成的是________，在小麦、玉米种子胚乳中大量存在的是________。答案 (1)单糖 葡萄糖 脱氧核糖 (2)二糖 蔗糖 麦芽糖 麦芽糖 斐林试剂 乳糖 (3)多糖 肝糖原 纤维素 淀粉10．(改编题)2022年全国各地煤矿又发生多起矿难，都有部分矿工被困坑道内，事故发生后，政府都以最快速度进行救援，打通生命通道，向被困人员输送水和营养液。人体所需要的营养物质主要是水、无机盐、维生素、糖类、脂质和蛋白质。这些营养物质在人体细胞中有着重要的作用。(1)被运送的牛奶、奶粉中都添加钙、铁等元素。其中碳酸钙是人体骨骼和牙齿中的重要组成部分，铁是血红蛋白的主要成分，这说明无机盐的生理作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；被运送的大量药品之一是质量分数为0.9%的NaCl溶液(生理盐水)，它对维持细胞内外渗透压非常重要，这说明无机盐的生理作用是________________________________________________________________________。(2)俗话说，“一方水土养一方人”，饮水是提供人体必需的矿物质和微量元素的重要途径之一。在天然无污染的泉水中，含有Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Na、Fe等人体必需元素，其中属于大量元素的是________，在神经兴奋的传导中起重要作用的元素是________________________________________________________________________。(3)水在人体内有着重要作用，水在人体细胞中存在形式有自由水和________两种，其中自由水的生理作用有①________________；②________________；③________________；④________________________________________________________________________。22\n(4)市场上出售的少数劣质奶粉中掺有植物淀粉，请问如何鉴定奶粉是否含淀粉？________________________________________________________________________。解析 (1)钙是人体骨骼和牙齿的重要组成成分，铁是血红蛋白的主要成分，由此说明无机盐构成生物体内复杂的化合物，给受困人员补充生理盐水，维持体内渗透压平衡，由此说明无机盐具有维持生物体生命活动的作用。(2)天然无污染的泉水中，含有Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Na、Fe等人体必需元素，其中属于大量元素的是K、Ca、Mg、P、Na，在神经兴奋传导中起重要作用的是K、Na。(3)水在细胞有自由水和结合水两种形式，其中自由水的生理作用有细胞内的良好溶剂，参与细胞内许多化学反应，运送营养物质和代谢废物，为细胞内许多生化反应提供液体环境。(4)鉴定淀粉可利用碘液，淀粉遇碘变成蓝色。答案 (1)构成细胞内某些复杂化合物 维持生物体的生命活动 (2)K、Ca、P、Mg、Na K、Na (3)结合水 ①是细胞内的良好溶剂 ②参与多种生物化学反应③运送营养物质和代谢废物 ④为细胞生存提供液体环境 (4)滴加碘液，观察其是否变蓝，若变蓝，则说明其含有淀粉B级 智能提升11．下列哪一种结构或物质的组成成分中不含“核糖”( )。A．叶绿体B．质粒C．核糖体D．tRNA解析 核糖是组成RNA的成分之一。叶绿体、核糖体中都含有RNA。质粒是环状DNA，含有脱氧核糖。答案 B12．如图所示的图解表示构成细胞的元素、化合物及其作用，a、b、c、d、e代表不同的小分子物质，A、B、C、E代表不同的大分子物质，下列分析不正确的是( )。A．在动物细胞内与A作用最相近的物质是糖原B．物质d的化学本质是固醇C．e和c的区别是空间结构不同D．在人体细胞中物质e共有4种解析 由图可知，a是单糖，A为淀粉，在动物细胞内与A作用最相近的是糖原。d为性激素，其化学本质是固醇。b为氨基酸，c是核糖核苷酸，e为脱氧核苷酸，c与e的区别是五碳糖和含氮碱基不同。答案 C22\n13．(2022·西安二检)如图甲是细胞中化合物含量的扇形图，图乙是有活性的细胞中元素含量的柱形图，下列说法不正确的是( )。A．若图甲表示细胞鲜重，则A、B化合物依次是H2O、蛋白质B．若图乙表示组成人体细胞的元素含量，则a、b、c依次是O、C、HC．地壳与活细胞中含量最多的元素都是a，因此说明生物界与非生物界具有统一性D．若图甲表示细胞完全脱水后化合物的含量，则A化合物含有的元素为C、H、O、N等解析 一般地说，细胞中含量最多的化合物是水，其次是蛋白质，含量最多的元素依次是O、C、H，对应图乙中的a、b、c。细胞完全脱水后，细胞中含量最多的化合物是蛋白质，蛋白质含有C、H、O、N等元素。组成生物体的化学元素，在无机自然界都可以找到，没有一种化学元素是生物界所特有的，这个事实说明生物界与非生物界具有统一性。答案 C14．(经典易错题)下列关于实验操作步骤的叙述中，正确的是( )。A．用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液，可直接用于蛋白质的鉴定B．脂肪的鉴定实验中可能需要用显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪滴C．鉴定还原糖时，要加入斐林试剂甲液摇匀后，再加入乙液D．用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂A液与B液要混合均匀后，再加入含样品的试管中，且必须现用现配解析 本题在于考查学生的操作是否规范、正确，是否注意了不同鉴定实验之间的差别。在选用试剂上容易出现错误。斐林试剂与双缩脲试剂所用物质相同，且所用氢氧化钠溶液的浓度相同，但二者所用的硫酸铜溶液的质量浓度不同。鉴定还原糖时，是甲、乙两液现用现配，混合后一次加入；而鉴定蛋白质时要先加A液，再加B液。还原糖、蛋白质的颜色反应是试剂与其发生化学反应的结果，是肉眼可见的。用花生子叶切片进行脂肪的鉴定时，由于脂肪滴小且分散在细胞中，所以需要借助于显微镜观察。答案 B15．(改编题)牛奶中含有蛋白质、脂肪、碳水化合物等营养成分，其中蛋白质含量是鉴别牛奶质量的主要依据。某同学欲探究某品牌的牛奶中有无蛋白质和还原糖。下面是其未设计完的实验，请帮助他完成实验设计。【实验目的】探究某品牌牛奶中有无蛋白质和还原糖。【实验原理】利用颜色反应检测牛奶中有无蛋白质和还原糖。【材料用具】略【实验步骤】请补充表格中a、b、c、d处内容：22\n探究目的探究牛奶中有无还原糖探究牛奶中有无蛋白质试管步骤ABCDEF第一步2mL牛奶2mL蒸馏水2mL葡萄糖样液2mL牛奶2mL蒸馏水2mL__a__样液第二步2mL斐林试剂2mL斐林试剂2mL斐林试剂2mLNaOH溶液__b__2mLNaOH溶液第三步__c__水浴加热水浴加热__d__3～4滴CuSO4溶液3～4滴CuSO4溶液结果？？(1)a.________；b.________；c.________；d.________。(2)请预测A、D两个试管的现象及其结论：A：________________________________________________________________________。D：________________________________________________________________________。(3)分析该实验设计：试管A和________构成对照实验，对照组为________，目的是________________________________________________________________________。解析 本题要求探究某品牌牛奶中有没有蛋白质和还原糖，实质上是考查教材中可溶性还原糖与蛋白质鉴定的相关知识与技能。实验应设置对照，一般选择空白对照，但为了增强实验的说服力可增加一组标准对照，如探究牛奶中是否具有还原糖可用还原糖如葡萄糖进行对照，而探究牛奶中是否具有蛋白质可用蛋白质如酪蛋白进行对照。答案 (1)蛋白质 2mLNaOH溶液 水浴加热 3～4滴CuSO4溶液 (2)若出现砖红色沉淀，证明牛奶中含有还原糖，否则无还原糖 若出现紫色，证明牛奶中含有蛋白质，否则无蛋白质 (3)B、C试管 B和C试管 通过对照探究牛奶中是否含有还原糖22
