生物学高考备考教案
第一章 细胞的概述与分子组成
课时2 细胞中的无机物、糖类和脂质
教师尊享·命题分析
课标要求 核心考点 五年考情 核心素养对接
1.说出细胞主要由 、 、 、 、 、 等元素构成; 2.指出水大约占细胞重量的 ,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.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; 5.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; 6.检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质 组成细胞的元素、化合物和无机物 2022:湖北T1、全国卷甲T1、江苏T1; 2021:天津T4、全国卷乙T3、浙江6月T5; 2020:浙江1月T7、江苏T1; 2019:全国卷Ⅲ ; 2018:全国卷Ⅱ 1.生命观念——结构与功能观:从结构与功能相适应角度解释细胞由多种多样的元素和分子组成。 2.科学思维——比较与归纳:比较糖类和脂质的种类、分布、结构和功能。 3.科学探究——实验分析:检测生物组织中的有机物
糖类和脂质 2022:浙江6月T5、浙江1月T9; 2021:海南T1、重庆T1; 2020:山东T16、海南T1; 2019:浙江4月T7、海南T2; 2018:浙江11月T10、江苏T1和T2
检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质 2022:北京 、江苏 和T13、河北 ; 2021:湖南 、河北 ; 2020:浙江1月T10、江苏 和 ; 2019:江苏 和T30、海南T6; 2018:北京 、江苏 、浙江4月
命题分析预测 1.高考对本部分的考查集中在理解和实验分析层次,主要涉及组成细胞的元素和化合物,糖类、脂肪和蛋白质的鉴定等,以选择题形式呈现,或以非选择题的形式与其他相关知识点进行综合命题。 2.预计2024年高考仍会延续这种考查模式,或以实验、情境信息为背景,将其结构、功能与其他知识相结合进行跨章节综合考查;或借助生物组织中有机物的鉴定考查实验与探究能力。另外,水、无机盐等考点也不容忽视,结合细胞代谢,考查种子萌发或成熟过程中水的含量变化、不同种类有机物间的转化也是重要的考查方向
知识导图 教材读薄
考点1 组成细胞的元素、化合物和无机物
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1.组成细胞的元素
(1)生物体内的元素组成
(2)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系
2.组成细胞的化合物
3.细胞中的无机物
(1)细胞中的水
①细胞中水的性质、存在形式和生理功能
②水与细胞代谢
(1)不同生物体内的含水量一般不同,如水生生物一般大于陆生生物。
(2)同一生物体不同生长发育阶段,水的含量也不同,如幼嫩部分大于衰老部分,幼儿时期大于成年时期。
(3)同一生物体的不同细胞中,含水量也不同,如代谢旺盛的细胞大于代谢缓慢的细胞。
(2)细胞中的无机盐
①无机盐的存在形式、吸收方式和功能
②图解高考常考的无机盐的功能
③对照实验法探究某种元素是不是植物的必需元素
知识活用 教材读活
深度思考
1. 如果在一些人的细胞中检测到汞元素,能否说明汞是组成细胞的化学元素?
提示 不能。因为汞元素不是细胞生命活动所必需的元素。组成细胞的元素,是细胞根据生命活动的需要从环境中吸收的,但是细胞膜并不能完全阻挡有害物质的进入,所以在一些人的细胞中可能检测到汞元素。
2. 氧元素在细胞鲜重中所占比例最大,为什么不是最基本元素?
提示 生物的组成物质以核酸、蛋白质等生物大分子为核心,而组成生物的大分子都是以碳链为骨架,而不是由氧原子构成,所以碳是最基本元素,而氧不是。
3. 玉米细胞和人体细胞干重中含量较多的元素分别是 、 ,如何解释这一现象
提示 玉米细胞干重中主要成分是多糖,其中氧元素所占比例较高,人体细胞干重中主要是蛋白质,碳元素比例较高。
4. 水分子为什么是细胞内良好的溶剂 水分子对于维持生命系统的稳定性十分重要,为什么
提示 水分子为极性分子,带正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水分子结合,故水分子是细胞内良好的溶剂;水分子之间存在氢键,导致水分子具有较高的比热容,即水的温度相对不容易发生改变,水的这种特性对于维持生命系统的稳定性十分重要。
5. 某运动饮料广告词“解口渴,更解体渴”,其中“解体渴”主要是指该饮料中含有大量水和少量无机盐,能补充剧烈运动流失的水分和无机盐。
6. 患急性肠炎的病人输入葡萄糖盐水,大量排汗的人多喝淡盐水,两者均体现了无机盐的何种功能
提示 维持细胞和生物体的渗透压和正常的生命活动。
7. 若要探究某种元素是不是动物的必需元素,如何设计实验?请简要写出实验思路并预期结果和结论。
提示
基础自测
1. 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。( × )
2. 细胞中的微量元素因含量极少从而不如大量元素重要。( × )
3. 、 、 、 、 是组成细胞的微量元素。( × )
4. 梨的果实和叶片的细胞中化合物的种类和含量大体是相同的。( × )
5. 生物体内的水就是细胞内的水。( × )
6. 同种植物萌发种子的含水量和休眠种子的相同。( × )
7. 在沙漠植物仙人掌的活细胞中含量最多的化合物是蛋白质。( × )
8. 晒干的种子细胞内不含有水分,导致细胞代谢停止,有利于种子长时间储存。( × )
9. 细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在,如 构成骨骼、牙齿等。( × )
高考帮 研透高考 明确方向
命题点1 组成细胞的元素、化合物的分析与推断
1. [2021天津]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( B )
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
[解析] 磷属于大量元素,A错误;磷脂中含磷元素,磷脂双分子层是构成藻类生物膜的基本支架,故磷是构成藻类生物膜的必要元素,B正确;ATP由 、 、 、 、 组成,淀粉只含 、 、 三种元素,C错误;物质循环具有全球性,生态系统的磷循环不能在水生生物群落内完成,D错误。
2. 如表表示玉米和人体细胞的部分元素含量[占细胞干重的质量分数 ]。下列说法错误的是( D )
元素
玉米细胞 43.57 6.24 44.43 1.46 0.20 0.17 0.18
人体细胞 55.99 7.46 14.62 9.33 3.11 0.78 0.16
A. 组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在
B. 玉米和人体细胞中 、 、 、 的含量都较高,这与组成细胞的化合物有关
C. 据表可推断,人体细胞中的蛋白质含量可能比玉米细胞中的高
D. 微量元素在细胞中的含量很少却不可缺失,如缺乏镁元素会影响叶绿素的合成
[解析] 组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在,A正确;玉米和人体细胞中 、 、 、 的含量都较高,这与组成细胞的化合物有关,B正确;分析表格数据,人体细胞中的 (和 )比玉米细胞中的高,可推测人体细胞中的蛋白质含量可能比玉米细胞中的高,C正确;镁不是微量元素,是大量元素,D错误。
3. [2023开封联考]红枣是重要的滋补品,素有“日食三枣,长生不老”之说。现代药理学发现,红枣含有蛋白质、糖类、有机酸、维生素以及多种微量元素。下列说法中合理的是( D )
A. 鲜枣在风干的过程中损失的主要是结合水
B. 红枣是理想的核酸保健品,能补充人体所需的核酸
C. 红枣能激发人体产生记忆细胞,抵抗各种病原体入侵,增强免疫力
D. 红枣中含有 ,有助于合成血红蛋白,缓解贫血症状
[解析] 细胞内的水包括自由水和结合水,鲜枣中自由水含量比例较高,因此鲜枣在风干的过程中损失的主要是自由水,A错误;核酸属于生物大分子,细胞内一般都含有核酸,核酸经人体摄入后,会被分解为核苷酸,作为合成核酸的原料,人体内的核酸是利用原料自我合成的,B错误;抗原能够激发人体发生特异性免疫,产生记忆细胞,抵抗特定病原体入侵,增强免疫力,而红枣不是抗原,C错误;红枣含有蛋白质、糖类、有机酸、维生素以及多种微量元素,其中 属于微量元素,有助于合成血红蛋白,缓解贫血症状,D正确。
命题点2 细胞中水和无机盐的作用及特点分析
4. [2020江苏]下列关于细胞中无机化合物的叙述,正确的是( D )
A. 自由水是生化反应的介质,不直接参与生化反应
B. 结合水是细胞结构的重要组成成分,主要存在于液泡中
C. 无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与有机物的合成
D. 无机盐多以离子形式存在,对维持生命活动有重要作用
[解析] 自由水是生化反应的介质,也能作为反应物直接参与生化反应,如有氧呼吸,A错误;结合水是细胞结构的重要组成成分,液泡中的水主要为自由水,B错误;细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,无机盐能参与维持细胞的酸碱平衡,也能参与有机物的合成,如 是合成叶绿素的原料,C错误、D正确。
5. [2022全国卷甲]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( B )
A. 细胞中有以无机离子形式存在的钙
B. 人体内 可自由通过细胞膜的磷脂双分子层
C. 适当补充维生素 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
[解析] 细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,少数以化合物的形式存在,细胞中的钙有的以离子形式存在,有的以化合物的形式存在,A正确;人体内的 不可自由通过细胞膜的磷脂双分子层,B错误;维生素 能有效地促进人和动物肠道对钙的吸收,C正确;钙离子浓度过低,会使神经肌肉兴奋性增强,从而使肌肉出现抽搐现象,D正确。
6. [2023抚州检测,多选]水熊虫在极端干旱的条件下,身体开始皱缩,细胞大量脱水,进入干化状态。干化的水熊虫能对抗高压、高温等的影响,一旦接触到水,就像重新浸湿的海绵一样,其生命活动又完全恢复,以下说法正确的是( BC )
A. 水熊虫进入干化状态时,主要脱去的是结合水,抗逆性增强
B. 干化的水熊虫再次接触到水后,细胞内结合水与自由水的比值逐渐降低
C. 水熊虫细胞中的有机物有的以碳链为基本骨架
D. 干化的水熊虫再次接触到水后,细胞中的无机盐大多以化合物的形式存在
[解析] 水熊虫进入干化状态时,主要脱去的是自由水,含水量降低的水熊虫其新陈代谢水平降低,抗逆性增强,A错误;干化的水熊虫再次接触到水后,细胞内结合水与自由水的比值逐渐降低,自由水含量增多,代谢增强,B正确;水熊虫细胞中的有机物如蛋白质、核酸等大分子以碳链为基本骨架,C正确;细胞中的无机盐多以离子形式存在,D错误。
7. [2023六安模拟]苹果含有 , 是形成与记忆力息息相关的蛋白质不可缺少的元素,儿童缺 ,就会导致大脑发育不完善。因此,苹果又被称为记忆之果,这说明无机盐离子( D )
A. 对维持酸碱平衡起重要作用
B. 对维持细胞形态有重要作用
C. 对调节细胞的渗透作用发生有重要作用
D. 对维持生物体生命活动有重要作用
[解析] 由题意知,缺 会导致大脑发育不完善,这体现了无机盐对维持生物体生命活动有重要作用的功能,D符合题意;根据题干信息,维持酸碱平衡、维持细胞形态、调节细胞的渗透作用均未体现,A、B、C不符合题意。
命题点3 与无机盐离子相关的实验探究
8. [2023长春模拟]小麦幼苗在缺少无机盐 的“完全培养液”中培养一段时间后,出现了叶片发黄的现象。下列有关叙述错误的是( C )
A. 对照实验应使用含无机盐 的完全培养液培养小麦幼苗
B. 据实验结果推测无机盐 可能是一种含镁元素的无机盐
C. 与正常幼苗相比,该幼苗叶绿体内的 的合成速率增加
D. 实验结束时,培养液中某些无机盐离子的浓度可能会增加
[解析] 本实验的自变量是有无无机盐 ,实验组缺乏无机盐 ,对照组应使用含无机盐 的完全培养液培养小麦幼苗,A正确;将小麦幼苗在缺少无机盐 的“完全培养液”中培养一段时间后,出现了叶片发黄的现象,根据这一现象推测无机盐 可能是一种含镁元素的无机盐,原因是镁元素是构成叶绿素的必需元素,B正确;当植物缺镁时,叶绿素合成减少,光反应下降,叶绿体内 的合成速率下降,C错误;植物吸收无机盐具有选择性,当植物吸收水大于吸收某种无机盐时,实验结束时培养液中某种无机盐离子浓度可能会增加,D正确。
9. [2019全国卷Ⅲ,11分]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蛋白质,在细胞核中合成的含氮有机物是核酸,叶绿体中含氮的光合色素是叶绿素。
[解析] 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为蛋白质,在细胞核中合成的是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) 农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮 和硝态氮 。已知作物甲对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中 和 的吸收具有偏好性( 和 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] 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 和 剩余量。
预期结果和结论:若营养液中 剩余量小于 剩余量,则说明作物甲偏好吸收 ;若营养液中 剩余量小于 剩余量,则说明作物甲偏好吸收 。
[解析] 本实验的目的是验证作物甲对硝酸铵中的 和 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 和 的剩余量,最后进行比较,如果实验后营养液中的 的剩余量小于 的剩余量,可说明作物甲对硝酸铵中的 的吸收具有偏好性;反之,则说明作物甲对硝酸铵中的 的吸收具有偏好性。
教师尊享·命题拓展
[角度改变型]由于硝酸铵等无机盐肥料在水中的溶解度高,经常作为滴灌施肥技术的首选。
(1) 无机盐在植物体内主要以离子的形式存在。将植物体烘干,然后点燃烧尽,最终得到的(灰白色的)灰烬就是无机盐。
[解析] 在生物体内,无机盐主要以离子的形式存在;将植物体烘干,然后燃烧完全,有机物部分都被燃烧成为 、 ,挥发到空气中,最终得到的灰白色的灰烬就是无机盐。
(2) 利用滴灌施肥技术时,肥料溶液浓度不宜过高,否则会造成植物根细胞渗透失水,从而造成“烧苗”现象。
[解析] 肥料溶液浓度过高引起植物根细胞渗透失水,从而造成“烧苗”。
(3) 研究发现,当铵态氮 作为唯一氮源时,植物不但不能正常生长,反而产生明显毒害,即叶片黄化严重,根生长受抑制,而硝态氮 可有效缓解此现象,请利用正常生长的某种植物设计实验验证硝态氮 的此作用,简要写出实验思路。
[答案] 方法一:将该种植物平均分成两组并编号为①、②,①组用 作为唯一氮源营养液进行培养,②组在相同环境下加入等量的 和 的混合营养液进行培养,一段时间后观察植物的生长状况。方法二:将该种植物平均分成两组并编号为①、②,①、②组都先用 作为唯一氮源营养液进行培养,出现异常后,①组加入适量 ,②组加入等量蒸馏水,一段时间后观察植物的生长状况。(合理即可)
[解析] 本实验的自变量是 的有无,因变量是植物的长势。根据实验设计的对照原则和单一变量原则进行实验,具体见答案。
考点2 糖类和脂质
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1.糖的种类与功能
(1)葡萄糖、果糖、半乳糖、麦芽糖、乳糖等是还原糖。
(2)并非所有的糖类都是能源物质,如核糖、脱氧核糖、纤维素参与细胞结构组成,其主要功能不是为细胞提供能量。
(3)二糖的水解产物:一分子麦芽糖、蔗糖和乳糖的水解产物都含有一分子葡萄糖,另一分子分别是葡萄糖、果糖和半乳糖。
(4)常见多糖的彻底水解产物是葡萄糖。
(1)[必修1 P24图2-3]构成淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖分子,但是葡萄糖的连接方式不同。
(2)[必修1 P25“批判性思维”]科学家将纤维素等其他糖类称为人类的“第七类营养素”。
(3)[必修1 P25正文]几丁质也是一种多糖,又称壳多糖,广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。
2.脂质的种类和功能
3.细胞中糖类与脂质的关系
(1)[必修1 P26正文小字部分]构成脂肪的脂肪酸的种类和分子长短不相同,具体如下:
比较项目 结构特点 物理性质
饱和脂肪酸 相邻碳原子间全以单键连接 熔点较高,易凝固
不饱和脂肪酸 相邻碳原子间存在双键 熔点较低,不易凝固
(2)[必修1 P27“练习与应用·概念检测”]磷脂是所有细胞必不可少的脂质。
知识活用 教材读活
情境应用
1. 为什么医生建议糖尿病患者要控制馒头、米饭的摄入量?
提示 因为馒头、米饭的主要成分是淀粉,经人体消化分解为葡萄糖后被人体吸收,从而使血糖升高。
2. 为什么医生给病人输液时不能用蔗糖,而是用葡萄糖?
提示 蔗糖属于二糖,必须经消化分解成单糖才能进入细胞。
3. 与小麦种子相比,在种植花生种子时应该浅种,从种子中的组成成分角度分析原因是什么
提示 花生种子中脂肪含量高,脂肪中氧含量低,碳氢含量高,氧化分解消耗的氧气多,即种子萌发时耗氧量大,故需浅种。
深度思考
1. 人类很难消化膳食纤维,可为什么还将其称为“第七类营养素”?
提示 膳食纤维能够促进胃肠的蠕动和排空,可预防便秘,并且减少患大肠癌的机会;膳食纤维有利于降低过高的血脂等,有助于维护心脑血管的健康、预防糖尿病、维持体重正常等。
2. 为什么饮食中要注意控制胆固醇的摄入量
提示 胆固醇摄入过少,会影响新生细胞膜的构建,以及血液中脂质的运输等;胆固醇摄入过多,会在血管壁上沉积,造成血管堵塞。
3. 医生建议缺钙的婴幼儿服用钙片的同时,还要服用少量鱼肝油,为什么
提示 鱼肝油含丰富的维生素 ,维生素 能有效地促进肠道对钙的吸收。
4. 为什么“吃胖容易减肥难”?
提示 摄入糖类较多时,糖类可大量转化为脂肪储存起来,因此“吃胖容易”;通过运动或控制饮食减肥时,机体首先消耗的是体内的糖类,糖类代谢出现障碍时,才会消耗脂肪,因此“减肥难”。
5. 为什么等量的脂肪比糖类含能量多,却不是生物体利用的主要能源物质?
提示 与糖类相比,脂肪在细胞内的氧化速率慢,耗氧量大。此外,糖类既可以在有氧条件下也可在无氧条件下进行分解。
基础自测
1. 糖类中的多糖(如淀粉、纤维素、糖原)水解后变成葡萄糖,多糖的空间结构都相同。( × )
2. 所有的脂质都能参与膜结构的构成。( × )
3. 淀粉水解的终产物是二氧化碳和水。( × )
4. 人体大脑活动的能量主要来自脂肪的氧化分解。( × )
5. 几丁质是一种广泛存在于甲壳类动物和昆虫外骨骼中的脂质。( × )
6. 细胞中的糖类不与其他分子结合。( × )
7. 脂肪酸和磷脂含有的元素相同。( × )
8. 膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的。( × )
9. 糖类供应充足时可以大量转化为脂肪,糖类代谢发生障碍时,大量脂肪转化为糖类。( × )
高考帮 研透高考 明确方向
命题点1 辨析糖类、脂质的种类与功能
1. [2021海南改编]下列关于纤维素的叙述正确的是( D )
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
[解析] 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶;蓝细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,A错误。纤维素不溶于水,由于人体消化道内不存在纤维素酶,故纤维素在人体内不可被消化,B错误。纤维素与淀粉都属于多糖,二者的基本组成单位都是葡萄糖,C错误。纤维素的水解产物中有葡萄糖,葡萄糖可与斐林试剂反应产生砖红色沉淀,D正确。
2. [2020海南]下列关于人体脂质的叙述,正确的是( C )
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 是构成骨骼的主要成分,缺乏维生素 会影响骨骼发育
[解析] 组成脂肪与糖原的元素种类相同,都是 、 、 ,A错误;脂肪水解的终产物是甘油和脂肪酸,磷脂水解的终产物是甘油、脂肪酸、磷酸及其他物质,B错误;维生素 不是构成骨骼的主要成分,但是维生素 能促进小肠对钙、磷的吸收,缺乏维生素 会影响骨骼发育,D错误。
3. [2022秦皇岛模拟]传统的节日文化常常伴随着美食代代传承。“小饼如嚼月,中有酥和饴。”在苏轼的这句诗中,“饴”指的是用麦芽制成的糖,“酥”指的是从牛奶、羊奶中提炼出的脂肪。下列关于糖类和脂肪的叙述,正确的是( B )
A. 脂肪是由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的
B. 麦芽糖是一种二糖,无法被小肠直接吸收
C. 糖类和脂肪均是细胞内良好的储能物质
D. 细胞膜表面糖类和脂肪结合形成的糖脂具有催化功能
[解析] 脂肪是由甘油、脂肪酸组成的,不含磷酸,A错误;麦芽糖是一种二糖,无法直接被小肠吸收,需要水解为单糖才能被吸收,B正确;糖类是主要的能源物质,脂肪是良好的储能物质,C错误;细胞膜表面糖类和蛋白质结合形成的糖蛋白具有催化功能,D错误。
命题点2 糖类和脂质的代谢与转化关系分析
4. 如图是油菜种子在发育(甲)和萌发(乙)过程中糖类和脂肪的变化曲线。下列分析正确的是( B )
甲 乙
A. 种子发育过程中,需要更多的 ,可溶性糖才能转变为脂肪
B. 种子萌发时,需要更多的 ,脂肪才能转变为可溶性糖
C. 等质量的可溶性糖和脂肪,所储存的能量大致相同
D. 种子萌发时,可溶性糖是种子生命活动的直接能源物质
[解析] 糖类、脂肪中都不含有 ,可溶性糖转变为脂肪,不需要 ,A错误;与糖类相比,脂肪中 的含量高, 含量低,因此种子萌发时,需要更多的 ,脂肪才能转变为可溶性糖,B正确;脂肪氧化分解时耗氧量高,因此等质量的脂肪与糖类相比,脂肪所储存的能量多,C错误;生命活动的直接能源物质是ATP,D错误。
命题拓展
[设问拓展型]. [多选]本题条件不变,下列说法正确是的( CD )
A. 种子形成时,脂肪水解酶的活性较高
B. 种子发育过程中,脂肪逐渐增多,说明种子生命活动需要的能量增加
C. 种子发育过程中,可溶性糖更多地转变为脂肪,更有利于能量的储存
D. 与富含淀粉的小麦种子相比,油菜种子萌发时,消耗的氧更多,播种时应适当浅播
[解析] 种子形成过程中,糖类逐渐转化为脂肪,脂肪水解酶的活性较低,A错误;由图可知,种子在发育过程中,脂肪逐渐增多,储存能量,说明种子生命活动需要的能量减少,B错误;脂肪是良好的储能物质,种子发育过程中,可溶性糖更多地转变为脂肪,更有利于能量的储存,C正确;与富含淀粉的小麦种子相比,油菜种子中脂肪含量多, 、 比例高,萌发时消耗的氧更多,播种时应适当浅播,D正确。
5. [2023江苏六校联考]如图是人体内葡萄糖转化成脂肪的部分过程示意图。下列有关叙述错误的是( D )
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 能与脂肪酸结合生成脂肪,则 代表甘油
D. 糖类可以转化为脂肪,脂肪不能转化为糖类
[解析] 葡萄糖和脂肪的元素组成都是 、 、 ,A正确;从图示过程可以看出,葡萄糖可以转化为脂肪,故长期摄入大量糖类,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 能与脂肪酸结合生成脂肪,则 代表甘油,C正确;糖类可以大量转化为脂肪,脂肪在糖类代谢发生障碍时也可以转化为糖类,但不能大量转化,D错误。
考点3 检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质
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1.糖类、脂肪、蛋白质的检测
(1)还原糖的检测
(2)脂肪的检测
①实验原理:脂肪+苏丹Ⅲ染液 橘黄色 。
②实验步骤
(3)蛋白质的检测
2.区分斐林试剂和双缩脲试剂的“一同四不同”
3.实验成功的2个关键点
选材 (1)三个实验中都不宜选取有颜色的材料,否则会干扰实验结果的观察。 (2)蛋白质检测中,若用大豆作为材料,必须提前浸泡;若用蛋清作为材料,必须稀释,防止其黏在试管上不易刷洗;且该实验应预留部分组织样液作为对比
设置对照 物质检测实验一般不设立对照实验,若需设立对照实验,对照组应加入成分已知的物质,如验证唾液淀粉酶是蛋白质,对照组可加入稀释的鸡蛋清
(1)非还原糖加入斐林试剂,试管中的颜色不是无色,而是蓝色,即斐林试剂本身的颜色。
(2)三个检测实验中,需要加热的是还原糖的检测,需要显微镜的是花生子叶中脂肪的检测,需要酒精的是脂肪的检测。
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情境应用
1. 无糖奶粉中因不含葡萄糖等糖类而受到糖尿病患者的喜爱,若要检测某种无糖奶粉是否合格,可能用到哪些试剂?
提示 符合要求的无糖奶粉应该无葡萄糖等糖类,但含有蛋白质和脂肪等,因此可能要用到斐林试剂、双缩脲试剂和苏丹Ⅲ染液。
2. 现有两瓶没有标记的糖尿病患者(尿液中含有葡萄糖)和肾小球肾炎患者(尿液中含有蛋白质)的尿液样品,如何进行区分?
提示 方法一:用斐林试剂对两瓶尿样进行检测,有砖红色沉淀生成的是糖尿病患者的尿样,没有的则是肾小球肾炎患者的尿样。方法二:用双缩脲试剂检测,有紫色反应的是肾小球肾炎患者的尿样,没有的则是糖尿病患者的尿样。
深度思考
1. 鉴定还原糖时使用的斐林试剂为什么要现配现用
提示 因为斐林试剂很不稳定,容易产生蓝色的 沉淀,所以应将甲液和乙液分别保存,使用时现用现配。
2. 能否利用斐林试剂的甲液、乙液和蒸馏水用来鉴定蛋白质?
提示 能。因为斐林试剂的甲液、乙液的成分分别与双缩脲试剂的 液、 液成分相同,只是斐林试剂的乙液的质量浓度比双缩脲试剂的 液大,故只需将斐林试剂乙液用蒸馏水稀释即可。
3. 蛋白质检测时,先加 液再加 液, 液为什么不能过量?
提示 过多的双缩脲试剂 液( 溶液)本身具有颜色,而且其会与双缩脲试剂 液( 溶液)反应生成 ,进而影响实验生成的紫色。
基础自测
1. 番茄汁中含有丰富的葡萄糖和果糖,适合作为还原糖鉴定的材料。( × )
2. 将斐林试剂加入葡萄糖溶液中,溶液呈现无色,水浴加热后有砖红色沉淀生成。( × )
3. 向蛋白酶和蛋白质的混合液中加入双缩脲试剂,仍然会产生紫色反应。( √ )
4. 用于检测可溶性还原糖的斐林试剂,可直接用于蛋白质的检测。( × )
5. 观察花生子叶中脂肪时,需用蒸馏水洗去浮色,再进行观察。( × )
6. 由于苏丹Ⅲ染液易溶于酒精,故可用体积分数为 的酒精洗去浮色。( √ )
7. [2021湖南,T2A改编]检测生物组织中的还原糖,在待测液中先加 溶液,再加 溶液。( × )
8. [2018江苏,T17B]在大豆种子匀浆液中加入斐林试剂,液体由蓝色变成紫色。( × )
9. [2018浙江4月选考,T13D]“检测生物组织中的蛋白质”需同时加入双缩脲试剂 和 。( × )
高考帮 研透高考 明确方向
命题点1 糖类、脂肪和蛋白质检测原理与操作分析
1. [高考组合,多选]下列关于细胞中有机物检测的叙述,错误的是( CD )
A. [2021河北, ] 与 配合使用在还原糖和蛋白质检测实验中作用不同
B. [2021辽宁, ]脂肪细胞中的脂肪可被苏丹Ⅲ染液染色
C. [2020江苏, ]在新鲜的梨汁中加入斐林试剂,混匀后在加热条件下由无色变成砖红色
D. [2020江苏, ]在氨基酸溶液中加入双缩脲试剂,混匀后逐渐变成紫色
[解析] 在检测还原糖时, 和 等量混合形成 溶液,新配制的 与还原糖在加热条件下发生氧化还原反应生成 沉淀,而鉴定蛋白质时需先加 溶液营造碱性环境,再加 溶液, 与蛋白质中的肽键反应生成紫色络合物,A正确;脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,B正确;斐林试剂为蓝色,在新鲜的梨汁中加入斐林试剂,混匀后在加热条件下由蓝色变成砖红色,C错误;氨基酸中不含肽键,不能与双缩脲试剂发生紫色反应,D错误。
2. [2022河南联考]下列有关检测生物组织中的有机物出现的颜色反应的叙述,错误的是( A )
A. 在甘蔗的汁液中加入斐林试剂并水浴加热,会出现较深的砖红色
B. 向甘薯的块根捣碎后的提取液中加入碘液,溶液呈蓝色,说明含有淀粉
C. 检测核桃种子的子叶中含有脂肪的实验,加入苏丹Ⅲ染液后可观察到子叶中有橘黄色颗粒
D. 将煮熟的鸡蛋白捣碎并加入双缩脲试剂后,可产生紫色络合物
[解析] 甘蔗的汁液中的糖类主要是蔗糖,蔗糖属于非还原糖,加入斐林试剂并水浴加热不会出现较深的砖红色,A错误;甘薯的块根中富含淀粉,加入碘液可出现蓝色,B正确;苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色,C正确;高温可使蛋白质变性,但高温不会使肽键断裂,加入双缩脲试剂后可产生紫色络合物,D正确。
3. [2023重庆八中模拟]用等体积的质量分数为 的梨汁、 的豆浆和煮熟的 的豆浆,进行了如表所示实验。下列说法错误的是( B )
试剂 试管 梨汁 豆浆 煮熟的豆浆 溶液 溶液 加热 现象
1号 + - - + + + 砖红色沉淀
2号 - + - + + - 紫色络合物
3号 + - - + + - 紫色络合物
4号 - + - + + + 砖红色沉淀
5号 - - + + + - ?
注:“ ”和“-”分别表示“存在”和“不存在”
A. 本实验的目的之一是鉴定梨汁中是否含有蛋白质和还原糖
B. 宜将 溶液和 溶液等量混合后加入1号试管
C. 4号试管中产生的砖红色沉淀比1号试管中产生的少
D. 5号试管中会出现紫色络合物
[解析] 依照题意可知,1号和3号试管的现象中有砖红色沉淀和紫色络合物,说明本实验的目的之一是鉴定梨汁中是否含有蛋白质和还原糖,A正确;斐林试剂是由质量浓度为 的氢氧化钠溶液和质量浓度为 的硫酸铜溶液配制而成的,B错误;梨汁中的还原糖含量比豆浆的高,4号试管中产生的砖红色沉淀比1号试管中产生的少,C正确;煮熟的豆浆中蛋白质的空间结构被破坏,但肽键没被破坏,所以5号试管中会出现紫色络合物,D正确。
命题点2 种子成熟和萌发过程中相关物质的检测
4. [2022菏泽模拟]小麦种子萌发时产生淀粉酶,将淀粉水解为麦芽糖、葡萄糖等。小麦种子萌发的最适温度为 左右(此时产生淀粉酶的速度最快)。取适量小麦种子在 和 的恒温培养箱中培养4天后,进行如下处理:在3支试管中加入等量斐林试剂并水浴加热,摇匀后观察试管中的颜色。下列叙述错误的是( D )
A. 用于该实验的斐林试剂不能直接用于检测蛋白质
B. 甲呈浅砖红色、乙呈砖红色、丙呈蓝色
C. 该实验也可以选用碘液作为检测试剂
D. 由于斐林试剂不稳定,在使用斐林试剂时要先向提取液中加质量浓度为 的 溶液,再加入质量浓度为 的 溶液
[解析] 斐林试剂甲液和双缩脲试剂 液的成分及浓度都相同,但斐林试剂乙液和双缩脲试剂 液的成分相同、浓度不同,因此用于检测还原糖的斐林试剂不能直接用于检测蛋白质,A正确;小麦种子萌发时能产生淀粉酶,可以将淀粉水解成还原糖,同时温度为 左右时淀粉酶的产生速度最快,所以试管乙比试管甲中的还原糖多,试管乙中砖红色比试管甲中深,而试管丙中的淀粉没有分解,不会出现砖红色沉淀,但斐林试剂本身的颜色为蓝色,所以甲呈浅砖红色、乙呈砖红色、丙呈蓝色,B正确;淀粉可以和碘液发生颜色反应,而淀粉水解产物不能和碘液发生颜色反应,故该实验也可以选用碘液作为检测试剂,C正确;斐林试剂使用时应将甲液和乙液混合均匀后再使用,D错误。
5. [广东高考]油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如图所示,将不同成熟阶段的种子研磨成匀浆后检测,结果正确的是( C )
选项 取样时间 检测试剂 检测结果
第10天 斐林试剂 不显色
第20天 双缩脲试剂 不显色
第30天 苏丹Ⅲ染液 橘黄色
第40天 碘液 蓝色
[解析] 由图可知,油菜种子成熟过程中的第10天时,存在可溶性糖,可溶性糖包括葡萄糖等还原糖,因此加入斐林试剂并水浴加热会出现砖红色沉淀,A错误;第20天时,从图中看不出有蛋白质产生,但细胞正常代谢需要酶的参与,大多数酶的本质是蛋白质,因此加入双缩脲试剂会出现紫色反应,B错误;第30天时,种子中脂肪的含量很高,加入苏丹Ⅲ染液后种子匀浆呈橘黄色,C正确;第40天时,淀粉的含量降至0,加入碘液不会出现蓝色,D错误。
命题拓展
[题干拓展型]图中显示油菜种子成熟过程,可溶性糖和淀粉含量逐渐下降,脂肪含量逐渐上升,由此可推测油菜种子成熟过程糖类和脂肪的转化关系是糖类可以转化为脂肪。
[解析] 图中显示油菜种子成熟过程,可溶性糖和淀粉含量逐渐下降,脂肪含量逐渐上升,由此可推测油菜种子成熟过程糖类可以转化为脂肪。
热点帮 关注热点 迁移应用
热点2 减糖控油,为健康加分
情境导入
适当地吃一些甜食可以在当下改变人们的心情状态,带来愉悦感,但高糖摄入除了能导致肥胖和糖尿病外,还容易导致焦虑症和抑郁症等心理疾病。除此之外,日常饮食中的油也是威胁人们健康的危险因素。专家表示油的过量摄入增加了高血压、血脂异常、冠心病、脑卒中等疾病的发病风险。
(1) 饮食要“减油”,“油”的主要成分是脂肪,组成的化学元素是 、 、 。
(2) 高糖饮食容易引起肥胖的原因是糖类在供应充足的情况下可以大量转化为脂肪。
(3) 倡导全民健康的生活方式,你有哪些合理化的建议可以做到减糖控油:减糖控油必须管住嘴,加工食品包括含糖的饮料、糕点、甜品类食物要少吃;平常做菜少放油、糖;提倡慢跑等有氧运动(合理即可)。
强化训练
1. [2022武汉模拟]《中国居民膳食指南(2016)》提出的“控糖”建议是:控制添加糖的摄入量,每天不超过 ,最好控制在 以下。添加糖是指在食物的烹调、加工过程中添加进去的单糖、二糖等各种糖类甜味剂,不包括食物中天然存在的糖。下列与“控糖”有关的认识,正确的是( D )
A. 不吃含添加糖和味道甜的食物,就能降低糖类物质的摄入量
B. “无糖饼干、无糖麦片、无糖藕粉”等产品不含糖类物质
C. “奶茶”中的果糖和蔗糖可被人体直接吸收再转化为糖原
D. 肥胖、某些糖尿病等都直接或间接与长期糖摄入超标有关
[解析] 淀粉是多糖,没有甜味,故不吃含添加糖和味道甜的食物,不一定能降低糖类物质的摄入量,A错误;“无糖饼干、无糖麦片、无糖藕粉”等产品含淀粉,故含糖类物质,B错误;“奶茶”中的蔗糖分解为单糖才能被人体直接吸收再转化为糖原,C错误;细胞中的糖类和脂质可以相互转化,肥胖、某些糖尿病等都直接或间接与长期糖摄入超标有关,D正确。
2. 英国广播公司 推出的一部纪录片《油糖陷阱》中认为,如果单独地摄入“糖”“油”类食物,短时间内可以达到减重的效果,而引起肥胖的最主要原因是廉价且美味的“糖油混合物”。糖油混合物是将糖类和脂类经过人工混合进行精制的一类食物。下列说法错误的是( B )
A. 饮食要“减油”,“油”的主要成分是脂肪,组成脂肪的化学元素与葡萄糖相同
B. 糖类是细胞的能源物质,脂肪是细胞的储能物质,所有糖类和脂肪均可供能
C. 检测还原糖时常用斐林试剂,使用时需注意现配现用和水浴加热
D. 高糖饮食容易引起肥胖,糖类在供应充足的情况下可以大量转化为脂肪
[解析] 饮食要“减油”,“油”的主要成分是脂肪,脂肪和葡萄糖均由 、 、 组成,A正确;糖类是细胞的能源物质,但并非所有的糖类均可供能,如纤维素等不能供能,B错误;检测还原糖时常用斐林试剂,斐林试剂使用时需注意现配现用和水浴加热,C正确;细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的,糖类在供应充足下,可以大量转化为脂肪,D正确。
教师尊享·备课题组
1. [2021全国卷乙]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( C )
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
[解析] 根系吸收的水可以使植物坚挺,保持固有姿态,A正确;结合水是植物细胞结构的重要组成成分,B正确;有氧呼吸的第二阶段需要消耗水,C错误;一定范围内,自由水含量越高,细胞代谢越旺盛,自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动,D正确。
2. [2021浙江6月]无机盐是生物体的组成成分,对维持生命活动有重要作用。下列叙述错误的是( A )
A. 存在于叶绿体的类胡萝卜素中
B. 对体液 起着重要的调节作用
C. 血液中 含量过低,人体易出现肌肉抽搐
D. 适当补充 ,可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症
[解析] 存在于叶绿体的叶绿素中,A错误; 可以调节体液 ,B正确;血液中 含量过低,人体易出现肌肉抽搐,C正确; 参与合成甲状腺激素,适当补充 可以预防缺碘引起的甲状腺功能减退症,D正确。
3. [2020山东,不定项]棉花纤维由纤维细胞形成。蔗糖经膜蛋白 转运进入纤维细胞后逐渐积累,在纤维细胞的加厚期被大量水解后参与纤维素的合成。研究人员用普通棉花品系培育了 表达水平高的品系 ,检测两品系植株开花后纤维细胞中的蔗糖含量,结果如图所示。下列说法正确的是( BC )
A. 纤维素的基本组成单位是葡萄糖和果糖
B. 曲线甲表示品系 纤维细胞中的蔗糖含量
C. 天曲线乙下降的主要原因是蔗糖被水解后参与纤维素的合成
D. 提高 的表达水平会使纤维细胞加厚期延后
[解析] 纤维素的基本组成单位是葡萄糖,A错误;品系 的纤维细胞 表达水平高,蔗糖经 转运进入纤维细胞后逐渐积累,在纤维细胞的加厚期被大量水解后参与纤维素的合成,曲线甲纤维细胞中的蔗糖含量先快速升高,之后降低,说明曲线甲表示品系 纤维细胞中的蔗糖含量,B正确;曲线乙表示普通棉花品系纤维细胞中的蔗糖含量,推测15~18天为纤维细胞的加厚期,此时期蔗糖被大量水解后参与纤维素的合成,所以15~18天曲线乙下降,C正确;由题图及上述分析可知,品系 纤维细胞的加厚期在9~12天,普通棉花品系纤维细胞的加厚期在15~18天,提高 的表达水平会使纤维细胞加厚期提前,D错误。
4. [2018全国卷Ⅱ]有些作物的种子入库前需要经过风干处理。与风干前相比,下列说法错误的是( C )
A. 风干种子中有机物的消耗减慢 B. 风干种子上微生物不易生长繁殖
C. 风干种子中细胞呼吸作用的强度高 D. 风干种子中结合水与自由水的比值大
[解析] 风干种子中自由水含量减少,细胞呼吸强度降低,有机物消耗减慢,A正确、C错误;风干种子中自由水含量减少,其上微生物不易生长繁殖,B正确;风干种子中自由水含量减少,其结合水与自由水的比值较风干前大,D正确。
作业帮 练透好题 精准分层
基础过关
一、选择题
1. [2023广东六校第一次联考]下列物质的组成元素完全相同的一组是( D )
A. 丙酮酸、麦芽糖、ATP B. 抗体、纤维素、胃蛋白酶
C. 维生素 、脂肪、叶绿素 D. 淀粉、雄性激素、乳酸
[解析] 丙酮酸和麦芽糖的组成元素均为 、 、 ,ATP的组成元素为 、 、 、 、 ,A错误;抗体和胃蛋白酶的化学本质均是蛋白质,主要组成元素为 、 、 、 ,而纤维素是一种多糖,其组成元素为 、 、 ,B错误;维生素 和脂肪的组成元素均为 、 、 ,叶绿素的组成元素为 、 、 、 、 ,C错误;淀粉、雄性激素、乳酸的组成元素都为 、 、 ,D正确。
2. [2023重庆一测]叶酸亦称维生素 ,分子式是 。孕妇怀孕期间需补充叶酸,胎儿缺乏叶酸会导致胎儿发生神经系统缺陷等疾病。下列说法正确的是( C )
A. 叶酸的元素组成与核酸相同
B. 叶酸彻底氧化分解后只产生二氧化碳和水
C. 根据其元素组成,推断叶酸可能参与氨基酸的合成
D. 维生素 与叶酸都是维生素,二者都是固醇
[解析] 分析题意可知,叶酸的元素组成是 、 、 、 ,而核酸的元素组成是 、 、 、 、 ,两者不同,A错误;叶酸含有 ,其彻底氧化分解后除产生二氧化碳和水之外,还可产生含氮物质,B错误;叶酸和氨基酸的元素组成均是 、 、 、 ,据此推测叶酸可能参与氨基酸的合成,C正确;叶酸的组成元素为 、 、 、 ,维生素 组成元素是 、 、 ,维生素 是固醇,叶酸不是,D错误。
3. [2023惠州三校联考]如图为不同化学元素组成的化合物示意图,下列叙述正确的是( B )
A. 若①是蛋白质,那么 主要存在于游离的氨基中
B. 若②主要在人体肌肉和肝脏内合成,则其可能为糖原
C. 若③是DNA,则其彻底水解后产物有7种
D. 若④是脂肪,则与糖相比,氧的含量多,氢的含量少
[解析] 若①是蛋白质,那么 主要存在于中,A错误;由图可知,④可能为糖原或脂肪,若其在人体肌肉内合成,则其可能为糖原,B正确;若③是DNA,则其彻底水解后产物为脱氧核糖、磷酸基团和4种含氮碱基,共6种,C错误;若④是脂肪,则与糖相比,氧的含量少,氢的含量多,D错误。
4. [2023洛阳模拟]随着新生儿疾病筛查工作的广泛开展,越来越多的苯丙酮尿症患者被早期确诊,并可及时对其进行低苯丙氨酸饮食治疗,严格限制高蛋白食物摄入。对患者在治疗过程中体内主要矿物元素的含量进行检测,结果如表所示,下列分析正确的是( C )
组别 人数 锌 铁 钙 镁 铜
患者组 42
对照组 42
A. 这是对5种微量元素的检测
B. 铁是构成血红蛋白中的元素,缺铁会导致红细胞扭曲成镰刀状
C. 患者组锌含量显著低于对照组,可能是饮食治疗导致锌摄入不足
D. 外界环境变化和体内细胞代谢活动的进行,不会导致检测结果发生变化
[解析] 钙、镁不是微量元素,是大量元素,A错误;铁是合成血红蛋白的主要元素,所以缺铁会导致贫血,而导致红细胞扭曲成镰刀状的原因是基因发生突变,蛋白质结构发生改变,B错误;对患者进行低苯丙氨酸饮食治疗,严格限制高蛋白食物摄入,由表中数据可知,患者组锌含量显著低于对照组,可能是饮食治疗导致锌摄入不足,C正确;外界环境变化和体内细胞代谢活动的进行,会影响细胞对矿物元素的吸收,所以可能会导致检测结果发生变化,D错误。
5. [2023重庆大联考]下列有关生物学知识与生活的联系,说法正确的是( C )
A. 口服核酸保健品有利于青少年的智力发育
B. 生鸡蛋的蛋白质未变性,与熟鸡蛋相比,生鸡蛋的营养价值更高也更容易被消化
C. 患急性肠炎的人脱水后,应及时补水和无机盐
D. 胆固醇是动物细胞膜的重要成分,还参与血液中脂质的运输,可以大量摄入
[解析] 核酸属于生物大分子,口服后会被分解为小分子物质再被吸收利用,一般口服核酸保健品对青少年智力发育没有太大作用,A错误;煮熟的鸡蛋更容易被消化,是因为高温破坏了蛋白质的空间结构,使肽链松散,易被蛋白酶水解,B错误;胆固醇是动物细胞膜的重要成分,还参与血液中脂质的运输,饮食中如果过多摄入胆固醇,会在血管壁上沉积,造成血管堵塞,危及生命,因此不宜过多摄入胆固醇,D错误。
6. [2022湖北]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( C )
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 等物质的溶剂 D. 可作为反应物参与生物氧化过程
[解析] 生物体内很多化学反应是在体内液体环境中进行的,水是酶促反应的环境,A项正确。水是良好的溶剂,许多种物质(如缓冲物质 、 等)能够在水中溶解,因此水可参与血液中缓冲体系的形成,B项正确。维生素 属于脂质,其难溶于水,水不能作为维生素 等物质的溶剂,C项错误。水可作为反应物参与生物氧化过程,如在有氧呼吸第二阶段,丙酮酸可与水反应生成二氧化碳和 ,D项正确。
7. 2022年“世界水日”的主题为“珍惜地下水,珍视隐藏的资源”。下列有关水对生命活动影响的叙述,正确的是( B )
A. 晒干的小麦种子不含自由水,代谢强度低,便于贮藏
B. 植物幼嫩部位比衰老部位代谢旺盛是因为幼嫩部位自由水含量占比较高
C. 与未萌发的小麦种子相比,正在萌发的小麦种子中自由水与结合水的比值下降
D. 越冬的植物体内自由水与结合水的比值升高,有利于植物抵抗寒冷的环境
[解析] 种子晾晒过程中失去的水主要是自由水,但晾晒后种子中仍含有少量自由水,故代谢强度降低,便于贮藏,A错误;自由水含量高,代谢旺盛,幼嫩部位比衰老部位自由水的含量高,B正确;与未萌发的种子相比,正在萌发的种子细胞代谢活动旺盛,自由水含量增加,则自由水与结合水的比值升高,C错误;越冬的植物体内,自由水向结合水转化,自由水所占的比例逐渐降低,结合水所占的比例逐渐升高,有利于植物抵抗寒冷的环境,D错误。
8. [2023晋中模拟]在食盐中加碘可以预防地方性甲状腺肿,这是因为碘进入人体后能( A )
A. 参与细胞内某些化合物的合成 B. 为人体生命活动提供能量
C. 维持甲状腺细胞的正常形态 D. 维持细胞正常的酸碱平衡
[解析] 在食盐中加碘,碘进入人体后能参与细胞中甲状腺激素的合成,以预防地方性甲状腺肿,A符合题意。
9. 为了确认某种无机盐是植物维持正常生命活动的必需成分,应采用的方法是( D )
A. 检测正常叶片中该无机盐的含量
B. 分析根系对该无机盐的吸收过程
C. 在只含有该无机盐的培养液培养植株一段时间后,观察植株的生长发育状况
D. 观察含全部营养的培养液中去掉该无机盐前、后植株的生长发育状况
[解析] 该实验的目的是确认某种无机盐是植物维持正常生命活动的必需成分,可采用培养液培养法进行实验,即观察含全部营养的培养液中去掉该无机盐前、后植株的生长发育状况,如果去掉该无机盐后植株无法正常生长,说明该无机盐是植物正常生长所必需的,D正确。
10. [多选]下列有关脂质的叙述,错误的是( BCD )
A. 脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色
B. 细胞膜由单层磷脂分子构成,磷脂中含有甘油、脂肪酸和磷酸
C. 脂肪只存在于动物的脂肪细胞中,在其他部位和植物细胞中没有
D. 缺乏维生素 会影响骨骼发育是因为维生素 是构成骨骼的主要成分
[解析] 脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,A正确;细胞膜由双层磷脂分子构成,B错误;脂肪除了存在于动物脂肪细胞中,还可以存在于植物细胞(如花生子叶)中,C错误;维生素 能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收,从而促进骨骼发育,D错误。
11. [2022六安模拟]蜂蜡和蜂蜜都是良好的保健品,蜂蜡中富含饱和脂肪酸等物质,而蜂蜜的主要成分是葡萄糖和果糖。下列关于蜂蜡和蜂蜜的叙述,正确的是( C )
A. 蜂蜡在室温下呈液态
B. 蜂蜜的主要成分不能被人体直接吸收
C. 蜂蜜中加入斐林试剂并水浴加热后能产生砖红色沉淀
D. 蜂蜡的主要成分与蜂蜜的相比,其 的含量低但 的含量高
[解析] 蜂蜡中富含饱和脂肪酸等物质,在室温下呈固态,A错误;蜂蜜的主要成分是葡萄糖和果糖,均为单糖,能被人体直接吸收,且两者均为还原糖,加入斐林试剂并水浴加热后能产生砖红色沉淀,B错误、C正确;蜂蜡的主要成分是饱和脂肪酸,与蜂蜜的相比,其 的含量高但 的含量低,D错误。
12. [2023洛阳大联考]近年来人们热衷于奶茶、火锅、烤肉等食物,这些食物中既含有糖分如葡萄糖、麦芽糖,也含有大量的脂质等物质。下列叙述错误的是( D )
A. 奶茶中的葡萄糖需要被吸收后才能被人体细胞利用
B. 可用斐林试剂在水浴加热条件下区分葡萄糖和蔗糖
C. 在对烤肉提取物之一的脂肪进行检测时可以不使用显微镜
D. 脂肪在人体细胞中氧化分解时释放的能量比同质量糖类少
[解析] 葡萄糖是人体细胞的主要的能源物质,奶茶中的葡萄糖需要在肠道被吸收后才能被人体细胞利用,A正确;斐林试剂与还原糖在水浴条件下产生砖红色沉淀,可用斐林试剂是否与之反应区分还原糖(葡萄糖)和非还原糖(蔗糖),B正确;脂肪的鉴定实验可以用组织样液法和切片法,而组织样液法不需要使用显微镜,用肉眼直接观察即可,C正确;同质量的脂肪中氢的比例高于糖类,氧的比例低于糖类,氧化分解时释放的能量比糖类多,D错误。
13. [2022长春检测]常言道:“马无夜草不肥”,其实这是有科学依据的。生物体内有一种被称为“ ”的蛋白质,能促进脂肪堆积,这种蛋白质在白天减少,夜间增多。下列有关叙述正确的是( C )
A. 糖类和脂肪都是细胞中主要的能源物质
B. “ ”在夜间可能会促进脂肪转化为糖类
C. 相同质量的糖类氧化分解比脂肪氧化分解所需的氧气量少
D. 脂肪分子中氢的含量远远少于糖类
[解析] 糖类是主要的能源物质,脂肪是良好的储能物质,A错误; 蛋白质能促进脂肪堆积,因此推测 在夜间可能会促进糖类转化成脂肪,B错误;与糖类相比,相同质量的脂肪含有更多的氢原子,在氧化分解的过程中消耗更多的氧气,释放更多的能量,C正确、D错误。
14. 某农场技术员对作物种子发育过程中有机物积累及转化进行动态监测。关于检测方法及结果的叙述,错误的是( B )
A. 嫩大豆种子切片→苏丹Ⅲ染液染色→显微镜观察细胞内被染成橘黄色的脂肪颗粒
B. 嫩小麦子粒加水研磨→离心取上清液→加碘液→观察被染成深蓝色的淀粉
C. 嫩花生种子加水研磨→加双缩脲试剂→依据紫色反应检测蛋白质
D. 嫩甜玉米子粒加水研磨→离心取上清液→加斐林试剂并水浴加热→观察砖红色沉淀检测还原糖
[解析] 嫩大豆种子中含有脂肪,脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,A正确;淀粉不易溶于水,嫩小麦子粒加水研磨,经离心后,上清液中含淀粉较少,加碘液后,一般不会出现深蓝色,B错误;嫩花生种子中含有较多的蛋白质,加双缩脲试剂后,可发生紫色反应,C正确;嫩甜玉米子粒中含有的还原糖较多,离心取上清液后加斐林试剂并水浴加热,可观察到砖红色沉淀,D正确。
15. [2022焦作模拟]苏丹Ⅲ染液是一种脂溶性染液。某同学向一支试管中加入 清水,再加入 植物油,摇匀后静置一段时间,最后加入苏丹Ⅲ染液,可能出现的现象是( D )
A. 试管中的溶液呈均匀的橘黄色 B. 橘黄色颗粒沉淀在试管的下方
C. 试管上层无色,下层呈橘黄色 D. 试管上层呈橘黄色,下层无色
[解析] 根据题意,在清水中加入植物油后,会出现分层现象,植物油分布在上层,水在下层。由于苏丹Ⅲ染液为脂溶性染液,因此加入苏丹Ⅲ染液后,试管上层呈橘黄色,下层无色,D正确。
16. 在 、 、5号试管中分别加入 蒸馏水, 、 、6号试管中分别加入 发芽的小麦种子匀浆样液,然后在1~4号试管中适量滴加斐林试剂, 、6号试管中合理滴加双缩脲试剂,摇匀,如图所示。有关实验现象的描述错误的是( D )
A. 组成斐林试剂和双缩脲试剂的两种液体种类相同,但液体的浓度有差别
B. 三个组别中的 、 和5三支试管都起对照作用
C. 和4对照可以说明还原糖的鉴定需要水浴加热
D. 丙组如果给予高温条件,则6中不再会发生紫色反应
[解析] 斐林试剂由 溶液、 溶液配制而成,双缩脲试剂由 溶液、 溶液组成,组成斐林试剂和双缩脲试剂的两种液体种类相同,但液体的浓度有差别,A正确;三个组别中的 、 和5三支试管都加入 蒸馏水,分别与 、 和6三支试管形成对照,B正确;2和4之间的单一变量为是否水浴加热,经对照比较可以说明还原糖的鉴定需要水浴加热,C正确;6号试管中含有淀粉酶等酶,其化学本质是蛋白质,蛋白质在高温下虽然会变性,但仍含有肽键,所以还可以与双缩脲试剂发生紫色反应,D错误。
二、非选择题
17. [2022衡水五校联考,6分]在冬季来临过程中,随着气温的逐渐降低,冬小麦体内会发生一系列适应低温的生理变化,抗寒能力逐渐增强。翌年,农民需要将刚收获的小麦种子晒干后,再收进粮仓存放。请回答下列问题:
(1) 新鲜的小麦种子活细胞中含量最多的化合物是水,其在细胞中的存在形式是自由水和结合水。
[解析] 新鲜的小麦种子活细胞中含量最多的化合物是水,水在细胞中的存在形式是自由水和结合水。
(2) 在冬天来临前,冬小麦中自由水(填“自由水”或“结合水”)所占的比例会逐渐降低,可避免气温下降时自由水过多导致结冰而损害自身。
[解析] 在冬天来临前,冬小麦中自由水所占的比例会逐渐降低,而结合水所占的比例会逐渐上升,以避免气温下降时自由水过多导致结冰而损害自身。
(3) 农民晒种时,小麦种子会失去一部分水,把种子晒干后点燃,直至烧成灰烬,该灰烬的成分是无机盐。
[解析] 干种子烧成的灰烬的成分是无机盐。
(4) 储存小麦种子前,如果暴晒的时间不够长,在粮仓中储存时,小麦种子进行呼吸作用会导致重量减轻。通过上述事实可以看出,细胞的代谢强弱与细胞的自由水含量有密切联系。
[解析] 储存小麦种子前,如果暴晒的时间不够长,则小麦种子中会含有较多的自由水,细胞可以进行一定强度的呼吸作用,从而使有机物质分解而重量减轻,由此可知细胞的代谢强弱与细胞的自由水含量有关。
18. [8分]香蕉果实成熟过程中,果实中的贮藏物不断代谢转化,香蕉逐渐变甜。图A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 天和第 天的等量香蕉果肉,分别加等量的蒸馏水制成提取液。然后在 、 试管中各加入 第 天的提取液,在 、 试管中各加入 第 天的提取液,如图B。请回答:
(1) 在 、 试管中各加入等量碘液后, 试管中溶液呈蓝色,与 试管相比, 试管中溶液的颜色更浅。图A中表示图 、 两试管中被检测的物质含量变化趋势的曲线是Ⅰ。
[解析] 香蕉果实在成熟过程中,淀粉被分解,转化为可溶性糖,其中的葡萄糖和麦芽糖具有还原性。由于 、 两试管中滴加的是碘液,故检测的是淀粉,两支试管中溶液都呈蓝色,且 试管中淀粉的含量少,所以与 试管相比, 试管中溶液的颜色更浅。图A中表示淀粉含量变化趋势的曲线是Ⅰ。
(2) 在 、 试管中各加入等量斐林试剂,水浴加热后, 试管中出现砖红色沉淀,与 试管相比, 试管中的颜色更深,两试管中被检测的物质是还原糖,图A中表示这种物质含量变化趋势的曲线是Ⅱ。
[解析] 斐林试剂用于检测还原糖, 试管中还原糖含量多,所以与 试管相比, 试管中的颜色更深。图A中表示还原糖含量变化趋势的曲线是Ⅱ。
(3) 如果要检测提取液中是否含有蛋白质,所用的试剂是双缩脲试剂,如果要检测提取液中是否含有脂肪,所用的试剂是苏丹Ⅲ染液。
[解析] 蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。脂肪可用苏丹Ⅲ染液检测,染色后呈橘黄色。
能力提升
一、选择题
19. [2023重庆一测]腊肉一般是选用新鲜的带皮五花肉,分割成块,用盐和香料腌渍后,再经风干或熏制而成,具有开胃祛寒、消食等功效。下列有关腊肉的叙述,错误的是( B )
A. 腊肉中肌肉细胞含量最多的有机化合物是蛋白质
B. 腊肉中 、 、 等微量元素比较丰富
C. 腊肉制作过程中,部分蛋白质会发生变性而易于消化
D. 腊肉腌渍会导致部分微生物过度失水而死亡
[解析] 腊肉中肌肉细胞含量最多的有机化合物是蛋白质,A正确; 是大量元素,不是微量元素,B错误;熏制使得部分蛋白质变性,结构松散,便于消化分解,C正确;腌渍一般采用高浓度食盐,使得部分微生物失水死亡,起到抑制微生物生长的作用,D正确。
20. [2023六安模拟]下列是几则广告语:①这种饮料含有多种无机盐,能有效补充人体运动时消耗的能量;②这种食品由纯天然谷物制成,不含任何糖类,糖尿病患者也可放心大量食用;③这种矿泉水含有人体所需的部分大量元素和微量元素;④这种口服液含有丰富的钙、铁、锌、硒等微量元素。请判断在上述广告语中,有多少条在科学性上有明显的错误( C )
A. 1条 B. 2条 C. 3条 D. 4条
[解析] ①无机盐不能为细胞生命活动提供能量,①错误;②谷物中含淀粉,淀粉属于多糖,②错误;③矿泉水含有人体所需的部分大量元素和微量元素,③正确;④钙不是微量元素,是大量元素,④错误,故选C。
21. [2023重庆八中模拟]俗话说“霜降摘柿子,立冬打软枣”。霜降前的柿子硬邦邦的,又苦又涩(主要是鞣酸引起的,鞣酸是一种有机酸),难以下口;霜降后的柿子颜色红似火,尝起来甜腻可口。下列有关分析错误的是( A )
A. 与柿子苦涩相关的物质存在于细胞壁中
B. 甜腻可口的原因是细胞内二糖和单糖等分子含量增多
C. 霜降后植物细胞内结合水与自由水的比值增大,抗寒能力增强
D. 霜降后柿子中的鞣酸可能大部分被转化成了糖类
[解析] 液泡中的液体叫细胞液,细胞液中含有水、糖类、蛋白质、无机盐、有机酸和生物碱等,与柿子苦涩相关的物质可能存在于液泡中,A错误;“甜腻可口”的原因是柿子在成熟过程中,细胞内多糖水解产生的二糖和单糖等分子含量增多,B正确;自由水与结合水可以相互转化,霜降后植物细胞内结合水比例增大,有利于增强抗寒能力,C正确;霜降前的柿子硬邦邦的,又苦又涩,主要是鞣酸引起的,霜降后的柿子颜色红似火,尝起来甜腻可口,可能是柿子中的鞣酸大部分被转化成了糖类,D正确。
22. [2022湖南联考,多选]几丁质由 个 乙酰葡萄糖胺聚合而成,是广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中的一种多糖。下列叙述正确的是( BC )
A. 从昆虫的外骨骼中提取到的几丁质和糖原的元素组成相同
B. 若干个相连的碳原子构成的结构是几丁质的基本骨架
C. 可用斐林试剂鉴定几丁质是否为还原糖
D. 糖原和几丁质都是动物细胞内的储能物质
[解析] 由题干信息可知,几丁质是含 的一种多糖,糖原的元素组成为 、 、 ,二者元素组成不相同,A错误。几丁质是一种多糖,碳链是其基本骨架,B正确。斐林试剂是用来鉴定还原糖的试剂,如果几丁质是还原糖,则遇斐林试剂在水浴加热条件下,会出现砖红色沉淀;若几丁质不是还原糖,则不会出现砖红色沉淀,C正确。糖原是动物细胞内的储能物质,几丁质是存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中的一种多糖,不属于储能物质,应该属于结构物质,D错误。
二、非选择题
23. [2023重庆联考,14分]某地常出现苹果小叶病,甲同学认为是缺锌导致的,乙同学认为是缺镁引起的。甲同学开展了以下实验:
材料用具:若干长势相同的苹果幼苗,蒸馏水,完全培养液,相应的缺锌培养液,相应的缺镁培养液,培养缸等。
实验步骤:
(1) 将苹果幼苗随机均分为 、 、 三组,放入培养缸中, 组添加适量完全培养液, 组添加等量的缺锌培养液, 组添加等量的缺镁培养液。
[解析] 由实验目的分析出实验的自变量是培养液中否含有锌元素和是否含有镁元素,因此实验分为三组, 组是完全培养液,作为对照组, 组是缺锌培养液, 组是缺镁培养液。
(2) 将三组苹果幼苗放在相同且适宜的条件下培养一段时间,观察幼苗的生长发育状况。
[解析] 将三组长势相同的幼苗分别培养在三种培养液中,放在相同且适宜的条件下培养一段时间,观察苹果幼苗的生长发育状况。
(3) 结果预测与分析: 缸内苹果幼苗正常,若 缸内苹果幼苗表现出小叶病,而 缸不表现出小叶病,则说明苹果小叶病是由缺锌引起的;
若 缸内苹果幼苗表现正常, 缸内苹果幼苗表现出小叶病,则说明小叶病由缺镁引起;
若 、 两缸内的幼苗都表现为小叶病,则说明小叶病与缺镁和缺锌都有关。
[解析] 预期结果和分析: 缸是完全培养液,因此 中的苹果幼苗正常生长;如果苹果小叶病是由缺锌引起的,则 缸内苹果幼苗表现出小叶病,而 缸没有小叶病;如果苹果小叶病是由缺镁引起的,则 缸内苹果幼苗表现出小叶病,而 缸没有小叶病;如果苹果小叶病与缺锌和缺镁都有关,则 、 两缸内的幼苗都表现为小叶病;如果苹果小叶病与缺镁和缺锌均无关,则 、 两缸内幼苗都不表现为小叶病。
(4) 乙同学将叶片中叶绿素含量作为观测指标,其他步骤与甲同学相同。实验发现 组相同面积的叶片中叶绿素含量小于 组和 组,此结果不能(填“能”或“不能”)证明乙同学观点,理由是镁是组成叶绿素的必需元素, 组添加的是缺镁培养液,因此叶绿素含量少于 组和 组,但不能证明小叶病是缺镁引起的。
[解析] 不能。镁是组成叶绿素的必需元素, 组添加的是缺镁培养液,所以相同面积的叶片中叶绿素含量少于 组和 组,但不能说明小叶病是缺镁引起的。