专题一 生命系统的物质基础和结构基础
第1讲 生命系统的物质基础
聚焦新课标：1.1细胞由多种多样的分子组成，包括水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质和核酸等，其中蛋白质和核酸是两类最重要的生物大分子。
基础自查·明晰考位
纵引横连——建网络
提醒：特设长句作答题，训练文字表达能力
边角扫描——全面清
提醒：判断正误并找到课本原话
1．水是细胞内的良好溶剂与水分子为极性分子无关。(必修1 P20～21小字)( )
2．铁离子是叶绿素的重要成分，缺铁会造成叶片发黄。(必修1 P22正文)( )
3．将作物秸秆充分晒干后，其体内剩余的物质主要是无机盐。(必修1 P22“概念检测”)( )
4．在小鼠的口腔细胞中可以检测到麦芽糖。(必修1 P24正文)( )
5．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。(必修1 P24图2－3)( )
6．几丁质能与溶液中的重金属离子有效结合，因此可用于废水处理。(必修1 P25正文)( )
7．脂质分子中氧的含量远远大于糖类，而氢的含量则相反。(必修1 P25正文)( )
8．胆固醇是所有细胞不可缺少的脂质。(必修1 P27正文)( )
9．胰岛素由两条肽链构成，通过二硫键(—S—S—)相互结合在一起，其中共含有2个二硫键。(必修1 P30图2－11)( )
10．组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合。(必修1 P30正文)( )
11．HIV以特定脱氧核糖核苷酸序列的形式储存遗传信息。(必修1 P35正文)( )
12．脂肪是生物大分子，其单体是甘油和脂肪酸。(必修1 P36正文)( )
考点梳理·整合突破
整合考点1 “各有所长”的化合物
微点1 水和无机盐
任务驱动
任务1 衍射法归纳细胞中的水
任务2 熟记无机盐的吸收、存在形式和生理功能
【答题攻略】
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Mg、Fe、I分别是构成叶绿素、血红素和甲状腺激素的元素。
过程评价
评价1 依托真题归类比较再体验，明考向
1.[2022·湖北卷]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
2．[2022·全国甲卷]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
评价2 依托教材专练长句表述，提考能
3.(必修1 P22“拓展应用”2)目前已经探明，在火星两极地区有固态水，而那里的土壤中含有生命必需的Mg、Na、K等元素。科学家也曾在火星上发现了流动水的痕迹。科学家据此推测，火星上曾经或者现在存在着生命。科学家作出这样推测的理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4．患急性肠胃炎的病人和大量出汗的人都需要补充水和适量的无机盐的原因：________________________________________，因此，应补充水和无机盐。
评价3 依托真题归类比较再探究，强素养
5.[全国卷Ⅲ，节选]农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮(NH)和硝态氮(NO)。已知作物甲对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中NH和NO的吸收具有偏好性(NH和NO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。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
微点2 糖类和脂质
任务驱动
任务 整合糖类和脂质的相关知识
(1)准确记忆细胞中糖类及分布
(2)理清细胞中脂质的种类、从属关系及作用
(3)辨析糖类和脂质的5个易错点
①除几丁质外，多糖的单体都是________，但二糖并不都是由________组成的，如蔗糖是由葡萄糖和果糖组成的。
②并非所有的糖都是能源物质，如核糖、____________、纤维素等不参与氧化分解供给能量。
③并非所有的糖都是还原糖，如淀粉、纤维素、______________都是非还原糖，不能用斐林试剂检测。
④脂肪是细胞内良好的储能物质，但不构成膜结构，____________和胆固醇均参与膜结构的组成。
⑤等质量的脂肪和糖类相比，脂肪中H的比例______，故脂肪氧化分解释放的能量______，需要O2______，产生H2O______。
【答题攻略】
“三步法”解答与糖类和脂质有关的问题
过程评价
评价1 依托真题归类比较再体验，明考向
1.[2023·北京卷]运动强度越低，骨骼肌的耗氧量越少。如图显示在不同强度体育运动时，骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量。对这一结果正确的理解是( )
A．低强度运动时，主要利用脂肪酸供能
B．中等强度运动时，主要供能物质是血糖
C．高强度运动时，糖类中的能量全部转变为ATP
D.肌糖原在有氧条件下才能氧化分解提供能量
2．[2022·浙江1月]植物体内果糖与X物质形成蔗糖的过程如图所示。
下列叙述错误的是( )
A．X与果糖的分子式都是C6H12O6
B．X是植物体内的主要贮能物质
C．X是植物体内重要的单糖
D．X是纤维素的结构单元
评价2 依托教材专练长句表述，提考能
3.(必修1 P24“正文信息”)葡萄糖可以通过静脉注射进入人体细胞，而蔗糖不可以，为什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
4．(必修1 P25“正文”拓展)相比于淀粉类作物种子，种植油料作物种子时要播种的浅一些，为什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
微点3 蛋白质和核酸
任务驱动
任务1 熟记蛋白质结构多样性的4个原因和5种功能
任务2 理清与核酸有关的几个关系
(1)核酸与蛋白质的三个层次与相互关系
(2)明确基因多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系
(3)常考的“核酸——蛋白质复合体”
过程评价
评价1 依托真题归类比较再体验，明考向
1.[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
2．[2023·湖北卷]球状蛋白分子空间结构为外圆中空，氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧，而非极性基团分布在内侧。蛋白质变性后，会出现生物活性丧失及一系列理化性质的变化。下列叙述错误的是( )
A．蛋白质变性可导致部分肽键断裂
B．球状蛋白多数可溶于水，不溶于乙醇
C．加热变性的蛋白质不能恢复原有的结构和性质
D.变性后生物活性丧失是因为原有空间结构破坏
评价2 依托教材专练长句表述，提考能
3.(必修1 P30与生活的联系)长期以玉米为主食的人容易因赖氨酸缺乏而导致疾病，请分析原因。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
4．(必修1 P32与社会的联系)蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。例如，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。
微点4 细胞内有机物的检测及联系
任务驱动
任务1 正确构建细胞中有机物之间的联系
任务2 根据“颜色”推断细胞内的有机物(或结构)
过程评价
评价1 依托真题归类比较再体验，明考向
1.[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
2．[2022·重庆卷]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。下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 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
吸光值 0.616 0.606 0.595 0.583 0.571 0.564
葡萄糖含量(mg/mL) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
A.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0.4 mg/mL
D.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
评价2 依托教材专练长句表述，提考能
3.(必修1 P25旁栏)科学家将纤维素等其他糖类称为人类的“第七类营养素”的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4．(必修1 P27旁栏)北京鸭每天吃的都是一些玉米、谷类和菜叶，但仍能长一身肥肉的原因：__________________________________________________________________________。
评价3 依托真题归类比较再探究，强素养
5.[2022·天津卷]为研究高脂饮食与肠道菌群及糖脂代谢的关系，进行如下试验：
(1)建立糖脂代谢紊乱大鼠模型
将20只大鼠随机平分为2组，分别饲喂高脂饲料(HFD组)和普通饲料(ND组)16周。
①检测空腹血相关生理指标，结果如下表。
组别 总胆固醇(mmol?L) 甘油三酯(mmol?L) 血糖(mmol?L) 胰岛素(mmol?L)
ND组 1.56 0.63 5.58 10.02
HFD组 2.59 1.65 7.28 15.11
与ND组相比，HFD组____________________________________偏高，说明脂代谢紊乱，其他数据说明糖代谢紊乱，提示造模成功。
②检测粪便中4种典型细菌的含量，结果如下图。
HFD组粪便中乳杆菌、双歧杆菌相对含量__________(增加?减少)。
(2)探究肠道菌群对糖脂代谢的影响另取20只大鼠，喂以含______________的饮用水杀灭肠道中原有细菌，建立肠道无菌大鼠模型。分别收集(1)试验结束时HFD组和ND组粪便，制备成粪菌液，分别移植到无菌大鼠体内，建立移植HFD肠菌组和移植ND肠菌组，均饲喂高脂饲料8周。检测空腹血相关生理指标，结果如下表。
组别 总胆固醇 (mmol?L) 甘油三酯 (mmol?L) 血糖 (mmol?L) 胰岛素 (mmol?L)
移植ND肠菌组 1.86 0.96 6.48 11.54
移植HFD肠菌组 2.21 1.28 6.94 13.68
该试验的自变量为______________，结果显示两组均发生糖脂代谢紊乱，组间差异说明高脂饮食大鼠的肠道菌群可__________(加剧/缓解)高脂饮食条件下的糖脂代谢紊乱。
(3)基于本研究的结果，为了缓解糖脂代谢紊乱，请说明可以采取的策略。
________________________________________________________________________。
模拟预测·题组集训
题组预测一 组成细胞的元素和化合物的综合考查
1．[2023·广东茂名高三综合考试]多糖、蛋白质、核酸等生物大分子是由许多单体连接而成的多聚体，下列叙述错误的是( )
A.单体连接成多聚体都需要消耗ATP
B.有的多聚体在细胞之间起传递信息作用
C.多糖主要存在于肝脏和骨骼肌细胞，能暂时储存能量
D.DNA与蛋白质组成染色体，存在于细胞核、线粒体中
2．[2023·安徽合肥市高三质量检测]科研人员将小麦、大豆、花生三种植物种子晾晒处理，然后检测干种子中三大类有机物含量，结果如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.脂肪、蛋白质和淀粉三类有机物都是以碳链为骨架的多聚体
B.大豆种子研磨液加热煮沸后冷却，加入双缩脲试剂呈现紫色
C.三种干种子中都不含有自由水，但有少量结合水，所以干种子的抗性更强
D.质量相同的上述三种植物种子萌发时，有机物氧化分解需要的氧气量相同
3．[2023·河南郑州高三质量预测]人体内的维生素D主要通过以下途径合成，也可以从动物肝脏、蛋黄、牛奶等食物中获取。下列相关叙述错误的是( )
A.胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分
B.维生素D属于固醇类物质，在人体内参与血液中脂质的运输
C.维生素D能促进钙的吸收，防止肌肉抽搐
D.过度防晒可能会有缺钙的风险，需要在饮食中补充维生素D
4．[2023·湖北高三适应性测试]FtsZ蛋白是一种广泛存在于细菌细胞质中的骨架蛋白，与哺乳动物细胞中的微管蛋白类似。在细菌二分裂过程中，FtsZ蛋白先招募其他15种分裂蛋白形成分裂蛋白复合物，再促进细菌完成二分裂。下列说法错误的是( )
A.FtsZ蛋白与其他15种分裂蛋白的单体都以碳链为骨架
B.FtsZ蛋白在细菌中广泛存在，因此可作为抗菌药物研发的新靶标
C.FtsZ蛋白的功能由氨基酸的种类、数目和排列顺序三方面决定
D.研发针对于细菌的FtsZ蛋白抑制剂时，应考虑其对动物微管蛋白的抑制作用
题组预测二 生物组织中有机物的鉴定
5．[2023·北京昌平统考二模]为确认鸡的肝脏和黑藻叶片存在的共性，相关实验和方法正确的是( )
A.利用光学显微镜观察细胞膜的结构
B.利用双缩脲试剂检测是否含有还原糖
C.利用二苯胺试剂鉴定是否存在染色体
D.利用差速离心法分离大小不同的细胞器
6．[2023·江苏马坝高级中学检测]棉花纤维由纤维细胞形成。蔗糖经膜蛋白SUT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SUT表达水平高的品系F，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。下列说法不正确的是( )
A.纤维素的基本组成单位是葡萄糖
B.曲线甲表示品系F纤维细胞中的蔗糖含量
C.15～18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SUT的表达水平会使纤维细胞加厚期延后
题组预测三 基于学科核心素养的长句应答类专训
7．脂质是细胞内重要的化合物，肝脏对生物体的脂质代谢具有重要调节作用。
(1)脂质中的________是细胞膜的主要成分，________是细胞内良好的储能物质。
(2)小鼠的生物钟基因R与脂肪代谢有关，其主要在肝脏细胞中周期性开启和关闭，R基因的作用机理如图1所示。
夜间，R基因开启，将________(填“促进”或“抑制”)小鼠肝脏脂肪的合成，其生物学意义是________________。
(3)为研究影响R基因表达的其他因素，研究者将生长状况一致的小鼠随机平均分为四组，分别进行如下处理，10周后进行相关检测，结果如图2。
①由结果可知：安静状态时，________________导致R蛋白表达量显著降低，脂肪合成增加。高脂饮食时，R基因表达量不同的原因包括________、________________及运动连续性。
②脂肪在肝脏细胞中堆积过多会引发脂肪肝，影响人体健康。结合本实验研究结果，提出预防脂肪肝的合理建议：________________________________。
专题拓展·素养落地1 种子生命活动过程中的物质变化
知识拓展
一、种子成熟时的物质变化及储藏条件
1．种子成熟时的物质变化
可溶性糖合成淀粉，转化为脂肪等，干重增加；自由水减少；脱落酸增加，赤霉素减少。
2．种子储藏的条件
最适条件是干燥、低温和低氧。如果湿度大，温度高，种子内储藏的有机养料将会通过种子的呼吸作用而大量消耗。完全干燥的种子是不利于储藏的，因为这样会使种子的生命活动完全停止，所以，一般种子在储藏时，含水量有一个安全系数。对于储藏种子的仓库必须保持干燥通风，使种子呼吸时产生的热量和水分及时散失。
二、种子萌发时的物质变化
1．质量的变化：在适宜的条件下，种子开始萌发，此时，种子吸水膨胀，鲜重增加，呼吸作用增强，细胞分裂旺盛，种子内储存的有机物被消耗而逐渐减少，直到子叶(或真叶)展开，可以进行光合作用时则开始积累有机物，干重又开始增加。
2．有机物种类的改变：淀粉先水解为麦芽糖，再水解为葡萄糖；脂肪水解为甘油和脂肪酸，干重减少(注意：油料作物干重先增加后减少)，有机物的种类在萌发过程中增加。脱落酸减少，赤霉素增加。
专项提升
1.油料种子萌发时，脂肪水解生成脂肪酸和甘油，然后在多种酶的催化下形成葡萄糖，最后转变成蔗糖，并转运至胚轴供给胚生长和发育利用(如图所示)。下列分析正确的是( )
A．由脂肪储存能量不利于胚的生长和发育
B．琥珀酸在线粒体内转变为苹果酸的过程形成了大量ATP
C．油料种子萌发初期(真叶长出之前)，干重先增加，后减少
D．1分子蔗糖由2分子葡萄糖组成
2．如图中甲表示大豆种子在适宜萌发条件下，鲜重的变化情况及对应阶段萌发种子的形态变化，图乙表示该大豆种子萌发时干重的变化情况，经检测大豆种子脂肪含量到第10 d时减少了90%。请据图分析回答问题：
(1)经研究发现，图甲中在第Ⅱ阶段，种子呼吸产生CO2的量大大超过O2的消耗量，此时种子的呼吸方式有____________________，在第Ⅲ阶段种子O2的吸收速率超过CO2的释放速率，其原因是细胞的呼吸底物中可能还有__________等物质。
(2)图乙中，第4～6 d时，导致种子干重增加的主要元素是____________(填“C”“N”或“O”)，理由是________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)图乙中第________d，大豆的呼吸速率与光合速率大致相当。
第一部分 整合考点，点点全突破
专题一 生命系统的物质基础和结构基础
第1讲 生命系统的物质基础
纵引横连——建网络
①微量 ②C、O、N、H ③离子 ④细胞结构的组成成分 ⑤运输物质 ⑥主要的能源物质 ⑦储能 ⑧生命活动的主要承担者 ⑨遗传
边角扫描——全面清
1．× 2.× 3.× 4.× 5.√ 6.√ 7.× 8.× 9.×
10．× 11.× 12.×
整合考点1
微点1
任务驱动
任务1 高 高
任务2 ①离子形式 ②正常的生命活动 ③渗透压、酸碱平衡 ④血红素
过程评价
1．解析：自由水是化学反应的介质，故水是酶促反应的环境，A正确；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；自由水能参与化学反应，故水可作为反应物参与生物氧化过程，D正确。
答案：C
2．解析：细胞中有以无机离子和化合物两种形式存在的钙，人体中的钙主要以化合物的形式存在于骨骼和牙齿中，少量以无机离子形式存在，A正确；钙离子不能自由通过细胞膜的磷脂双分子层，通常以主动运输的方式进行跨膜运输，B错误；适当补充维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙的吸收，C正确；哺乳动物的血液中必须含有一定量的钙离子，以维持正常的肌肉收缩与舒张功能，如果钙离子的含量太低，会出现抽搐等症状，D正确。
答案：B
3．答案：水是生命的源泉； Mg、Na、K等是生命的必需元素
4．答案：患急性肠胃炎的病人和大量出汗的人会排出过多的水分和无机盐，导致体内的水盐平衡和酸碱平衡失调
5．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
微点2
任务驱动
任务 (1)①葡萄糖 ②半乳糖 ③葡萄糖和果糖 ④两分子葡萄糖 ⑤葡萄糖 ⑥核糖、脱氧核糖 ⑦肝糖原 ⑧肌糖原 ⑨淀粉 ⑩纤维素
(2)①储能 ②保温 ③磷脂 ④脂质 ⑤动物细胞膜 ⑥性激素 ⑦钙、磷
(3)①葡萄糖 葡萄糖 ②脱氧核糖 ③蔗糖 ④磷脂 ⑤高 多 多 多
过程评价
1．解析：由图可知，当运动强度较低时，主要利用脂肪酸供能，A正确；中等强度运动时，主要供能物质是肌糖原，其次是脂肪酸，B错误；高强度运动时，糖类中的能量大部分以热能的形式散失，少部分转变为ATP，C错误；高强度运动时，机体同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，肌糖原在有氧条件和无氧条件均能氧化分解提供能量，D错误。
答案：A
2．解析：一分子果糖和一分子葡萄糖可形成一分子蔗糖，所以X是葡萄糖，A正确；葡萄糖是细胞内主要的能源物质，不是储能物质，B错误；葡萄糖是植物体内重要的单糖，C正确；葡萄糖是构成纤维素的结构单元，D正确。
答案：B
3．答案：葡萄糖属于单糖，可以直接进入细胞，因此可以口服也可以静脉注射；蔗糖属于二糖，必须经过消化作用分解成两分子单糖后才能进入细胞，因此不能直接静脉注射。
4．答案：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。
微点3
任务驱动
任务1 排列顺序 空间结构 运输 调节 免疫
任务2 (1)脱氧(核糖)核苷酸 核糖核苷酸 tRNA 染色体 核糖体
(2)种类、数目和排列顺序 遗传多样性 物种多样性 生态系统多样性
(3)染色体 RNA 核糖体 DNA
过程评价
1．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单位相同，A错误；氨基酸是组成蛋白质的基本单位，该蛋白的肽链由氨基酸经过脱水缩合反应通过肽键连接而成，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产生紫色反应，C错误；高温可改变该蛋白的空间结构，从而改变其韧性，但不会改变其化学组成，D错误。
答案：B
2．解析：蛋白质的变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象，蛋白质变性一般不会导致肽键断裂，A错误；球状蛋白氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧，而非极性基团分布在内侧，说明外侧主要是极性基团，可溶于水，不易溶于乙醇，B正确；加热变性的蛋白质空间结构发生改变，该空间结构改变不可逆，不能恢复原有的结构和性质，C正确；变性后空间结构改变，导致一系列理化性质变化，生物活性丧失，D正确。
答案：A
3．答案：赖氨酸是人体必需的氨基酸，在人体内不能合成，必须从食物中获得，而玉米等谷类食物中缺少赖氨酸。
4．答案：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
微点4
任务驱动
任务1 脱氧核苷酸 DNA 核糖核苷酸 RNA 氨基酸 蛋白质
任务2 红 红 砖红色沉淀 红 黄 橘黄色 灰绿色 甲基绿 健那绿 蓝色 碘液 紫红 紫
过程评价
1．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、糖原、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。
答案：A
2．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；由表格内容可知，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0.4 mg/mL，即葡萄糖含量在0.3 mg/mL～0.4 mg/mL，C错误；在一定范围内葡萄糖含量越高，生成的砖红色沉淀(氧化亚铜)越多，反应液去除沉淀后的溶液中游离的Cu2＋越少，则蓝色越浅，D正确。
答案：D
3．答案：膳食纤维能够促进胃肠的蠕动和排空，进而可以减少患大肠癌的机会，利于降低过高的血脂和血糖等，从而有利于维护心脑血管的健康、预防糖尿病、维持正常体重等
4．答案：北京鸭细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的。当北京鸭摄入的糖类过多时，糖类在鸭体内就转变成了脂肪，并在皮下组织等处储存起来
5．解析：(1)①脂质包括磷脂、脂肪和固醇类，固醇类包括胆固醇、性激素和维生素D，总胆固醇和甘油三酯都属于脂类，与ND组相比，HFD组总胆固醇、甘油三酯偏高，说明脂代谢紊乱。②据图可知，与ND组相比，HFD组粪便中乳杆菌、双歧杆菌相对含量减少，大肠杆菌和肠球菌相对含量增加。(2)抗生素主要是通过干扰病原微生物的生理功能及生化代谢而产生抗菌作用，因此要想建立肠道无菌大鼠模型，需喂以含抗生素的饮用水杀灭肠道中原有细菌。据题意可知，本实验是探究肠道菌群对糖脂代谢的影响，自变量为移植的肠道菌群(移植ND肠菌组和移植HFD肠菌组)，因变量为总胆固醇、甘油三酯、血糖、胰岛素的含量，据表格可知，与移植ND肠菌组相比，移植HFD肠菌组中总胆固醇、甘油三酯、血糖、胰岛素的含量均较高，说明高脂饮食大鼠的肠道菌群可加剧高脂饮食条件下的糖脂代谢紊乱。(3)据题意可知，高脂饮食大鼠的肠道菌群可加剧高脂饮食条件下的糖脂代谢紊乱，高脂饮食大鼠的肠道菌群中乳杆菌、双歧杆菌相对含量减少，因此可以通过避免高脂饮食或者设法增加肠道乳杆菌、双歧杆菌含量来缓解糖脂代谢紊乱。
答案：(1)总胆固醇、甘油三酯 减少
(2)抗生素 移植的肠道菌群 加剧
(3)避免高脂饮食或者设法增加肠道乳杆菌、双歧杆菌含量
模拟预测·题组集训
1．解析：单体聚合形成多聚体过程是耗能过程，都需要ATP提供能量，A正确；有些多聚体能在细胞之间起传递信息的作用，如胰岛素等蛋白质，B正确；在人体中的肝糖原和肌糖原是储能物质，能暂时储存能量，C正确；线粒体中的DNA不与蛋白质结合，是裸露的DNA分子，D错误。
答案：D
2．解析：脂肪不属于生物大分子，不是由单体构成的多聚体，A错误；据图可知，大豆种子中富含蛋白质，高温不会破坏蛋白质中的肽键，因此加热煮沸冷却后的大豆种子与双缩脲试剂会呈现紫色，B正确；三种干种子中仍含有少量的自由水，C错误；花生富含脂肪，小麦富含淀粉，与糖类相比，脂肪中H多O少，氧化分解需要消耗更多的氧气，因此萌发时相同质量的三种种子需要氧气的量并不相同，D错误。
答案：B
3．解析：胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输，A正确；胆固醇、性激素和维生素D都属于脂质中的固醇类物质，在人体内参与血液中脂质运输的是胆固醇，B错误；维生素D能促进肠道细胞对钙、磷的吸收，可防止肌肉抽搐，因此在补充钙的同时需要使用维生素D，C正确；结合图示可以看出，紫外线能促进维生素D的合成，可见，过度防晒可能不利于体内维生素D的合成，进而可能会有缺钙的风险，因此，需要在饮食中补充维生素D，D正确。
答案：B
4．解析：蛋白质等生物大分子及其单体都以碳链为骨架，故FtsZ蛋白与其他15种分裂蛋白的单体都以碳链为骨架，A正确；FtsZ蛋白在细菌中广泛存在，通过抑制该蛋白的合成或破坏其空间结构从而抑制细菌二分裂，因此可作为抗菌药物研发的新靶标，B正确；细菌虽没有内质网和高尔基体，但其蛋白质也有一定的空间结构，因此FtsZ蛋白的功能由氨基酸的种类、数目、排列顺序以及多肽的空间结构有关，C错误；FtsZ蛋白与哺乳动物细胞中的微管蛋白类似，因此在研发针对于细菌的FtsZ蛋白抑制剂时，应考虑其对动物微管蛋白的抑制作用，D正确。
答案：C
5．解析：光学显微镜无法观察细胞膜的结构，需要用电子显微镜才能观察到，A错误；双缩脲试剂用于检测蛋白质，B错误；二苯胺用于鉴定DNA，DNA不一定在染色体上，C错误；利用差速离心法，调整离心速度大小可以分离大小不同的细胞器，D正确。
答案：D
6．解析：纤维素属于多糖，其基本组成单位是葡萄糖，A正确；品系F的膜蛋白SUT表达水平高，会在棉花开花的早期就大量把蔗糖转运进入纤维细胞积累，故曲线甲表示品系F纤维细胞中的蔗糖含量，B正确；普通品系膜蛋白SUT表达水平低，故15～18天蔗糖才被水解后参与纤维素的合成，细胞中蔗糖含量降低，曲线乙下降，C正确；纤维细胞的加厚期，蔗糖被大量水解参与纤维素的合成，此时细胞蔗糖含量下降，故提高SUT的表达水平会使纤维细胞加厚期提前，D错误。
答案：D
7．解析：磷脂是构成细胞膜的主要成分，磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架；脂肪的生理作用是细胞内良好的储能物质。据图分析：小鼠的生物钟基因R与脂肪代谢有关，R基因开启会抑制肝脏合成脂肪，其生物学意义是保证小鼠有足够能量供夜晚使用。①由实验结果可知：安静状态时，高脂饮食导致R蛋白相对含量显著降低，脂肪合成增加；分析图示可知，高脂饮食时，是否运动、运动强度不同以及运动连续性不同都将影响R蛋白相对含量不同。②由(2)分析可知，R基因开启，将抑制小鼠肝脏脂肪的合成，所以为预防脂肪肝，需要使R基因的表达水平较高，结合图示可知，低脂饮食或者高脂饮食时需要进行高强度间歇运动都会使R基因的表达水平升高，从而抑制脂肪的合成。
答案：(1)磷脂 脂肪
(2)抑制 保证小鼠有足够能量供夜晚使用
(3)①高脂饮食 是否运动 运动强度 ②应低脂饮食或者高脂饮食时，需要进行高强度间歇运动
专题拓展·素养落地①
专项提升
1．解析：大多数植物种子以储藏脂肪为主，这是因为与糖类相比，相同质量的脂肪彻底氧化分解释放出的能量比糖类多，因此脂肪是更好的储能物质，脂肪储存能量利于胚的生长和发育，A错误；琥珀酸在线粒体内转变为苹果酸的过程没有形成大量ATP，B错误；早期由于大量脂肪转变为蔗糖，相同质量的蔗糖氧元素含量高于脂肪，导致干重增加，之后由于大量蔗糖用于细胞呼吸等异化作用，导致干重减少，C正确；1分子蔗糖水解，产物为1分子葡萄糖和1分子果糖，D错误。
答案：C
2．解析：(1)消耗氧气说明进行了有氧呼吸，但产生的CO2量大大超过O2的消耗量，说明同时也进行了无氧呼吸；脂肪含氧少，氧化分解时消耗的氧气多，故可推知第Ⅲ阶段种子细胞的呼吸底物中可能还有脂肪等物质。(2)第4～6 d时，萌发的种子不能进行光合作用，种子干重增加只可能是细胞内物质转化造成的。大豆种子脂肪含量到第10 d时减少了90%，可推知种子萌发时脂肪转化为糖类，而糖类含氧量比脂肪高，所以导致种子干重增加的主要元素是O。(3)第4～6 d时萌发的种子干重虽然增加，但是还没有长出真叶，不能进行光合作用，从第10 d开始，萌发的种子干重再次增加，是因为植物的光合作用速率开始大于呼吸作用速率。因此图乙中第10 d，大豆的呼吸速率与光合速率大致相当。
答案：(1)有氧呼吸和无氧呼吸 脂肪
(2)O 种子萌发时脂肪转化为糖类，糖类含氧量比脂肪高
(3)10(共64张PPT)
第1讲 生命系统的物质基础
纵引横连——建网络
提醒：特设长句作答题，训练文字表达能力
微量
C、O、N、H
离子
细胞结构的组成成分
运输物质
主要的能源物质
储能
生命活动的主要承担者
遗传
边角扫描——全面清
提醒：判断正误并找到课本原话
1．水是细胞内的良好溶剂与水分子为极性分子无关。(必修1 P20～21小字)( )
2．铁离子是叶绿素的重要成分，缺铁会造成叶片发黄。(必修1 P22正文)( )
3．将作物秸秆充分晒干后，其体内剩余的物质主要是无机盐。(必修1 P22“概念检测”)( )
4．在小鼠的口腔细胞中可以检测到麦芽糖。(必修1 P24正文)( )
5．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。(必修1 P24图2－3)( )
6．几丁质能与溶液中的重金属离子有效结合，因此可用于废水处理。(必修1 P25正文)( )
×
×
×
×
√
√
7．脂质分子中氧的含量远远大于糖类，而氢的含量则相反。(必修1 P25正文)( )
8．胆固醇是所有细胞不可缺少的脂质。(必修1 P27正文)( )
9．胰岛素由两条肽链构成，通过二硫键(—S—S—)相互结合在一起，其中共含有2个二硫键。(必修1 P30图2－11)( )
10．组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合。(必修1 P30正文)( )
11．HIV以特定脱氧核糖核苷酸序列的形式储存遗传信息。(必修1 P35正文)( )
12．脂肪是生物大分子，其单体是甘油和脂肪酸。(必修1 P36正文)( )
×
×
×
×
×
×
整合考点1 “各有所长”的化合物
微点1 水和无机盐
任务驱动
任务1 衍射法归纳细胞中的水
高
高
任务2 熟记无机盐的吸收、存在形式和生理功能
离子形式
正常的生
命活动
渗透压、酸碱平衡
血红素
【答题攻略】
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Mg、Fe、I分别是构成叶绿素、血红素和甲状腺激素的元素。
过程评价
评价1 依托真题归类比较再体验，明考向
1.[2022·湖北卷]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：自由水是化学反应的介质，故水是酶促反应的环境，A正确；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；自由水能参与化学反应，故水可作为反应物参与生物氧化过程，D正确。
2．[2022·全国甲卷]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：细胞中有以无机离子和化合物两种形式存在的钙，人体中的钙主要以化合物的形式存在于骨骼和牙齿中，少量以无机离子形式存在，A正确；钙离子不能自由通过细胞膜的磷脂双分子层，通常以主动运输的方式进行跨膜运输，B错误；适当补充维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙的吸收，C正确；哺乳动物的血液中必须含有一定量的钙离子，以维持正常的肌肉收缩与舒张功能，如果钙离子的含量太低，会出现抽搐等症状，D正确。
评价2 依托教材专练长句表述，提考能
3.(必修1 P22“拓展应用”2)目前已经探明，在火星两极地区有固态水，而那里的土壤中含有生命必需的Mg、Na、K等元素。科学家也曾在火星上发现了流动水的痕迹。科学家据此推测，火星上曾经或者现在存在着生命。科学家作出这样推测的理由是________________________________________。
4．患急性肠胃炎的病人和大量出汗的人都需要补充水和适量的无机盐的原因：__________________________________________________ _____________________________，因此，应补充水和无机盐。
水是生命的源泉；Mg、Na、K等是生命的必需元素
患急性肠胃炎的病人和大量出汗的人会排出过多的水分和无机盐，
导致体内的水盐平衡和酸碱平衡失调
微点2 糖类和脂质
任务驱动
任务 整合糖类和脂质的相关知识
(1)准确记忆细胞中糖类及分布
葡萄糖
半乳糖
葡萄糖和果糖
两分子葡萄糖
葡萄糖
核糖、脱氧核糖
肝糖原
肌糖原
淀粉
纤维素
(2)理清细胞中脂质的种类、从属关系及作用
储能
保温
磷脂
脂质
动物细胞膜
性激素
钙、磷
(3)辨析糖类和脂质的5个易错点
①除几丁质外，多糖的单体都是________，但二糖并不都是由________组成的，如蔗糖是由葡萄糖和果糖组成的。
②并非所有的糖都是能源物质，如核糖、_________、纤维素等不参与氧化分解供给能量。
③并非所有的糖都是还原糖，如淀粉、纤维素、_________都是非还原糖，不能用斐林试剂检测。
④脂肪是细胞内良好的储能物质，但不构成膜结构，_________和胆固醇均参与膜结构的组成。
⑤等质量的脂肪和糖类相比，脂肪中H的比例______，故脂肪氧化分解释放的能量______，需要O2______，产生H2O______。
葡萄糖
葡萄糖
脱氧核糖
蔗糖
磷脂
高
多
多
多
【答题攻略】
“三步法”解答与糖类和脂质有关的问题
过程评价
评价1 依托真题归类比较再体验，明考向
1.[2023·北京卷]运动强度越低，骨骼肌的耗氧量越少。如图显示在不同强度体育运动时，骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量。
对这一结果正确的理解是( )
A．低强度运动时，主要利用脂肪酸供能
B．中等强度运动时，主要供能物质是血糖
C．高强度运动时，糖类中的能量全部转变为ATP
D.肌糖原在有氧条件下才能氧化分解提供能量
答案：A
解析：由图可知，当运动强度较低时，主要利用脂肪酸供能，A正确；中等强度运动时，主要供能物质是肌糖原，其次是脂肪酸，B错误；高强度运动时，糖类中的能量大部分以热能的形式散失，少部分转变为ATP，C错误；高强度运动时，机体同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，肌糖原在有氧条件和无氧条件均能氧化分解提供能量，D错误。
2．[2022·浙江1月]植物体内果糖与X物质形成蔗糖的过程如图所示。
下列叙述错误的是( )
A．X与果糖的分子式都是C6H12O6
B．X是植物体内的主要贮能物质
C．X是植物体内重要的单糖
D．X是纤维素的结构单元
答案：B
解析：一分子果糖和一分子葡萄糖可形成一分子蔗糖，所以X是葡萄糖，A正确；葡萄糖是细胞内主要的能源物质，不是储能物质，B错误；葡萄糖是植物体内重要的单糖，C正确；葡萄糖是构成纤维素的结构单元，D正确。
评价2 依托教材专练长句表述，提考能
3.(必修1 P24“正文信息”)葡萄糖可以通过静脉注射进入人体细胞，而蔗糖不可以，为什么？
4．(必修1 P25“正文”拓展)相比于淀粉类作物种子，种植油料作物种子时要播种的浅一些，为什么？
答案：葡萄糖属于单糖，可以直接进入细胞，因此可以口服也可以静脉注射；蔗糖属于二糖，必须经过消化作用分解成两分子单糖后才能进入细胞，因此不能直接静脉注射。
答案：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。
微点3 蛋白质和核酸
任务驱动
任务1 熟记蛋白质结构多样性的4个原因和5种功能
排列顺序
空间结构
运输
调节
免疫
任务2 理清与核酸有关的几个关系
(1)核酸与蛋白质的三个层次与相互关系
脱氧(核糖)核苷酸
核糖核苷酸
tRNA
染色体
核糖体
(2)明确基因多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系
种类、数目和排列顺序
遗传多样性
物种多样性
生态系统多样性
(3)常考的“核酸——蛋白质复合体”
染色体
RNA
核糖体
DNA
过程评价
评价1 依托真题归类比较再体验，明考向
1.[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单位相同，A错误；氨基酸是组成蛋白质的基本单位，该蛋白的肽链由氨基酸经过脱水缩合反应通过肽键连接而成，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产生紫色反应，C错误；高温可改变该蛋白的空间结构，从而改变其韧性，但不会改变其化学组成，D错误。
2．[2023·湖北卷]球状蛋白分子空间结构为外圆中空，氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧，而非极性基团分布在内侧。蛋白质变性后，会出现生物活性丧失及一系列理化性质的变化。下列叙述错误的是( )
A．蛋白质变性可导致部分肽键断裂
B．球状蛋白多数可溶于水，不溶于乙醇
C．加热变性的蛋白质不能恢复原有的结构和性质
D.变性后生物活性丧失是因为原有空间结构破坏
答案：A
解析：蛋白质的变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象，蛋白质变性一般不会导致肽键断裂，A错误；球状蛋白氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧，而非极性基团分布在内侧，说明外侧主要是极性基团，可溶于水，不易溶于乙醇，B正确；加热变性的蛋白质空间结构发生改变，该空间结构改变不可逆，不能恢复原有的结构和性质，C正确；变性后空间结构改变，导致一系列理化性质变化，生物活性丧失，D正确。
评价2 依托教材专练长句表述，提考能
3.(必修1 P30与生活的联系)长期以玉米为主食的人容易因赖氨酸缺乏而导致疾病，请分析原因。
4．(必修1 P32与社会的联系)蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。例如，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。
答案：赖氨酸是人体必需的氨基酸，在人体内不能合成，必须从食物中获得，而玉米等谷类食物中缺少赖氨酸。
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
微点4 细胞内有机物的检测及联系
任务驱动
任务1 正确构建细胞中有机物之间的联系
脱氧核苷酸
DNA
核糖核苷酸
RNA
氨基酸
蛋白质
任务2 根据“颜色”推断细胞内的有机物(或结构)
红
红
砖红色沉淀
红
黄
橘黄色
灰绿色
甲基绿
健那绿
蓝色
碘液
紫红
紫
过程评价
评价1 依托真题归类比较再体验，明考向
1.[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、糖原、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。
2．[2022·重庆卷]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。下表是用该方法检测不同样本的结果。下列叙述正确的是( )
A.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0.4 mg/mL
D.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
样本 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
吸光值 0.616 0.606 0.595 0.583 0.571 0.564
葡萄糖含量(mg/mL) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
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；由表格内容可知，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0.4 mg/mL，即葡萄糖含量在0.3 mg/mL～0.4 mg/mL，C错误；在一定范围内葡萄糖含量越高，生成的砖红色沉淀(氧化亚铜)越多，反应液去除沉淀后的溶液中游离的Cu2＋越少，则蓝色越浅，D正确。
评价2 依托教材专练长句表述，提考能
3.(必修1 P25旁栏)科学家将纤维素等其他糖类称为人类的“第七类营养素”的原因是？
4．(必修1 P27旁栏)北京鸭每天吃的都是一些玉米、谷类和菜叶，但仍能长一身肥肉的原因？
答案：膳食纤维能够促进胃肠的蠕动和排空，进而可以减少患大肠癌的机会，利于降低过高的血脂和血糖等，从而有利于维护心脑血管的健康、预防糖尿病、维持正常体重等。
答案：北京鸭细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的。当北京鸭摄入的糖类过多时，糖类在鸭体内就转变成了脂肪，并在皮下组织等处储存起来。
评价3 依托真题归类比较再探究，强素养
5.[2022·天津卷]为研究高脂饮食与肠道菌群及糖脂代谢的关系，进行如下试验：
(1)建立糖脂代谢紊乱大鼠模型
将20只大鼠随机平分为2组，分别饲喂高脂饲料(HFD组)和普通饲料(ND组)16周。
①检测空腹血相关生理指标，结果如下表。
与ND组相比，HFD组_________________偏高，说明脂代谢紊乱，其他数据说明糖代谢紊乱，提示造模成功。
②检测粪便中4种典型细菌的含量，结果如下图。
HFD组粪便中乳杆菌、双歧杆菌相对含量_______ (增加?减少)。
组别 总胆固醇(mmol?L) 甘油三酯(mmol?L) 血糖(mmol?L) 胰岛素(mmol?L)
ND组 1.56 0.63 5.58 10.02
HFD组 2.59 1.65 7.28 15.11
总胆固醇、甘油三酯
减少
解析：①脂质包括磷脂、脂肪和固醇类，固醇类包括胆固醇、性激素和维生素D，总胆固醇和甘油三酯都属于脂类，与ND组相比，HFD组总胆固醇、甘油三酯偏高，说明脂代谢紊乱。②据图可知，与ND组相比，HFD组粪便中乳杆菌、双歧杆菌相对含量减少，大肠杆菌和肠球菌相对含量增加。
(2)探究肠道菌群对糖脂代谢的影响另取20只大鼠，喂以含________的饮用水杀灭肠道中原有细菌，建立肠道无菌大鼠模型。分别收集(1)试验结束时HFD组和ND组粪便，制备成粪菌液，分别移植到无菌大鼠体内，建立移植HFD肠菌组和移植ND肠菌组，均饲喂高脂饲料8周。检测空腹血相关生理指标，结果如下表。
该试验的自变量为______________，结果显示两组均发生糖脂代谢紊乱，组间差异说明高脂饮食大鼠的肠道菌群可________(加剧/缓解)高脂饮食条件下的糖脂代谢紊乱。
组别 总胆固醇
(mmol?L) 甘油三酯
(mmol?L) 血糖
(mmol?L) 胰岛素
(mmol?L)
移植ND肠菌组 1.86 0.96 6.48 11.54
移植HFD肠菌组 2.21 1.28 6.94 13.68
抗生素
移植的肠道菌群
加剧
解析：抗生素主要是通过干扰病原微生物的生理功能及生化代谢而产生抗菌作用，因此要想建立肠道无菌大鼠模型，需喂以含抗生素的饮用水杀灭肠道中原有细菌。据题意可知，本实验是探究肠道菌群对糖脂代谢的影响，自变量为移植的肠道菌群(移植ND肠菌组和移植HFD肠菌组)，因变量为总胆固醇、甘油三酯、血糖、胰岛素的含量，据表格可知，与移植ND肠菌组相比，移植HFD肠菌组中总胆固醇、甘油三酯、血糖、胰岛素的含量均较高，说明高脂饮食大鼠的肠道菌群可加剧高脂饮食条件下的糖脂代谢紊乱。
(3)基于本研究的结果，为了缓解糖脂代谢紊乱，请说明可以采取的策略。
___________________________________________。
避免高脂饮食或者设法增加肠道乳杆菌、双歧杆菌含量
解析：据题意可知，高脂饮食大鼠的肠道菌群可加剧高脂饮食条件下的糖脂代谢紊乱，高脂饮食大鼠的肠道菌群中乳杆菌、双歧杆菌相对含量减少，因此可以通过避免高脂饮食或者设法增加肠道乳杆菌、双歧杆菌含量来缓解糖脂代谢紊乱。
题组预测一 组成细胞的元素和化合物的综合考查
1．[2023·广东茂名高三综合考试]多糖、蛋白质、核酸等生物大分子是由许多单体连接而成的多聚体，下列叙述错误的是( )
A.单体连接成多聚体都需要消耗ATP
B.有的多聚体在细胞之间起传递信息作用
C.多糖主要存在于肝脏和骨骼肌细胞，能暂时储存能量
D.DNA与蛋白质组成染色体，存在于细胞核、线粒体中
答案：D
解析：单体聚合形成多聚体过程是耗能过程，都需要ATP提供能量，A正确；有些多聚体能在细胞之间起传递信息的作用，如胰岛素等蛋白质，B正确；在人体中的肝糖原和肌糖原是储能物质，能暂时储存能量，C正确；线粒体中的DNA不与蛋白质结合，是裸露的DNA分子，D错误。
2．[2023·安徽合肥市高三质量检测]科研人员将小麦、大豆、花生三种植物种子晾晒处理，然后检测干种子中三大类有机物含量，结果如图所示。
下列有关叙述正确的是( )
A.脂肪、蛋白质和淀粉三类有机物都是以碳链为骨架的多聚体
B.大豆种子研磨液加热煮沸后冷却，加入双缩脲试剂呈现紫色
C.三种干种子中都不含有自由水，但有少量结合水，所以干种子的抗性更强
D.质量相同的上述三种植物种子萌发时，有机物氧化分解需要的氧气量相同
答案：B
解析：脂肪不属于生物大分子，不是由单体构成的多聚体，A错误；据图可知，大豆种子中富含蛋白质，高温不会破坏蛋白质中的肽键，因此加热煮沸冷却后的大豆种子与双缩脲试剂会呈现紫色，B正确；三种干种子中仍含有少量的自由水，C错误；花生富含脂肪，小麦富含淀粉，与糖类相比，脂肪中H多O少，氧化分解需要消耗更多的氧气，因此萌发时相同质量的三种种子需要氧气的量并不相同，D错误。
3．[2023·河南郑州高三质量预测]人体内的维生素D主要通过以下途径合成，也可以从动物肝脏、蛋黄、牛奶等食物中获取。下列相关叙述错误的是( )
A.胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分
B.维生素D属于固醇类物质，在人体内参与血液中脂质的运输
C.维生素D能促进钙的吸收，防止肌肉抽搐
D.过度防晒可能会有缺钙的风险，需要在饮食中补充维生素D
答案：B
解析：胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输，A正确；胆固醇、性激素和维生素D都属于脂质中的固醇类物质，在人体内参与血液中脂质运输的是胆固醇，B错误；维生素D能促进肠道细胞对钙、磷的吸收，可防止肌肉抽搐，因此在补充钙的同时需要使用维生素D，C正确；结合图示可以看出，紫外线能促进维生素D的合成，可见，过度防晒可能不利于体内维生素D的合成，进而可能会有缺钙的风险，因此，需要在饮食中补充维生素D，D正确。
4．[2023·湖北高三适应性测试]FtsZ蛋白是一种广泛存在于细菌细胞质中的骨架蛋白，与哺乳动物细胞中的微管蛋白类似。在细菌二分裂过程中，FtsZ蛋白先招募其他15种分裂蛋白形成分裂蛋白复合物，再促进细菌完成二分裂。下列说法错误的是( )
A.FtsZ蛋白与其他15种分裂蛋白的单体都以碳链为骨架
B.FtsZ蛋白在细菌中广泛存在，因此可作为抗菌药物研发的新靶标
C.FtsZ蛋白的功能由氨基酸的种类、数目和排列顺序三方面决定
D.研发针对于细菌的FtsZ蛋白抑制剂时，应考虑其对动物微管蛋白的抑制作用
答案：C
解析：蛋白质等生物大分子及其单体都以碳链为骨架，故FtsZ蛋白与其他15种分裂蛋白的单体都以碳链为骨架，A正确；FtsZ蛋白在细菌中广泛存在，通过抑制该蛋白的合成或破坏其空间结构从而抑制细菌二分裂，因此可作为抗菌药物研发的新靶标，B正确；细菌虽没有内质网和高尔基体，但其蛋白质也有一定的空间结构，因此FtsZ蛋白的功能由氨基酸的种类、数目、排列顺序以及多肽的空间结构有关，C错误；FtsZ蛋白与哺乳动物细胞中的微管蛋白类似，因此在研发针对于细菌的FtsZ蛋白抑制剂时，应考虑其对动物微管蛋白的抑制作用，D正确。
题组预测二 生物组织中有机物的鉴定
5．[2023·北京昌平统考二模]为确认鸡的肝脏和黑藻叶片存在的共性，相关实验和方法正确的是( )
A.利用光学显微镜观察细胞膜的结构
B.利用双缩脲试剂检测是否含有还原糖
C.利用二苯胺试剂鉴定是否存在染色体
D.利用差速离心法分离大小不同的细胞器
答案：D
解析：光学显微镜无法观察细胞膜的结构，需要用电子显微镜才能观察到，A错误；双缩脲试剂用于检测蛋白质，B错误；二苯胺用于鉴定DNA，DNA不一定在染色体上，C错误；利用差速离心法，调整离心速度大小可以分离大小不同的细胞器，D正确。
6．[2023·江苏马坝高级中学检测] 棉花纤维由纤维细胞形成。蔗糖经膜蛋白SUT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SUT表达水平高的品系F，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。
下列说法不正确的是( )
A.纤维素的基本组成单位是葡萄糖
B.曲线甲表示品系F纤维细胞中的蔗糖含量
C.15～18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SUT的表达水平会使纤维细胞加厚期延后
答案：D
解析：纤维素属于多糖，其基本组成单位是葡萄糖，A正确；品系F的膜蛋白SUT表达水平高，会在棉花开花的早期就大量把蔗糖转运进入纤维细胞积累，故曲线甲表示品系F纤维细胞中的蔗糖含量，B正确；普通品系膜蛋白SUT表达水平低，故15～18天蔗糖才被水解后参与纤维素的合成，细胞中蔗糖含量降低，曲线乙下降，C正确；纤维细胞的加厚期，蔗糖被大量水解参与纤维素的合成，此时细胞蔗糖含量下降，故提高SUT的表达水平会使纤维细胞加厚期提前，D错误。
题组预测三 基于学科核心素养的长句应答类专训
7．脂质是细胞内重要的化合物，肝脏对生物体的脂质代谢具有重要调节作用。
(1)脂质中的________是细胞膜的主要成分，________是细胞内良好的储能物质。
(2)小鼠的生物钟基因R与脂肪代谢有关，其主要在肝脏细胞中周期性开启和关闭，R基因的作用机理如图1所示。
夜间，R基因开启，将________(填“促进”或“抑制”)小鼠肝脏脂肪的合成，其生物学意义是____________________________。
磷脂
脂肪
抑制
保证小鼠有足够能量供夜晚使用
(3)为研究影响R基因表达的其他因素，研究者将生长状况一致的小鼠随机平均分为四组，分别进行如下处理，10周后进行相关检测，结果如图2。
①由结果可知：安静状态时，_________导致R蛋白表达量显著降低，脂肪合成增加。高脂饮食时，R基因表达量不同的原因包括________、_________及运动连续性。
②脂肪在肝脏细胞中堆积过多会引发脂肪肝，影响人体健康。结合本实验研究结果，提出预防脂肪肝的合理建议：__________________ __________________________。
高脂饮食
是否运动
运动强度
应低脂饮食或者高脂饮
食时，需要进行高强度间歇运动
解析：磷脂是构成细胞膜的主要成分，磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架；脂肪的生理作用是细胞内良好的储能物质。据图分析：小鼠的生物钟基因R与脂肪代谢有关，R基因开启会抑制肝脏合成脂肪，其生物学意义是保证小鼠有足够能量供夜晚使用。①由实验结果可知：安静状态时，高脂饮食导致R蛋白相对含量显著降低，脂肪合成增加；分析图示可知，高脂饮食时，是否运动、运动强度不同以及运动连续性不同都将影响R蛋白相对含量不同。②由(2)分析可知，R基因开启，将抑制小鼠肝脏脂肪的合成，所以为预防脂肪肝，需要使R基因的表达水平较高，结合图示可知，低脂饮食或者高脂饮食时需要进行高强度间歇运动都会使R基因的表达水平升高，从而抑制脂肪的合成。
知识拓展
一、种子成熟时的物质变化及储藏条件
1．种子成熟时的物质变化
可溶性糖合成淀粉，转化为脂肪等，干重增加；自由水减少；脱落酸增加，赤霉素减少。
2．种子储藏的条件
最适条件是干燥、低温和低氧。如果湿度大，温度高，种子内储藏的有机养料将会通过种子的呼吸作用而大量消耗。完全干燥的种子是不利于储藏的，因为这样会使种子的生命活动完全停止，所以，一般种子在储藏时，含水量有一个安全系数。对于储藏种子的仓库必须保持干燥通风，使种子呼吸时产生的热量和水分及时散失。
二、种子萌发时的物质变化
1．质量的变化：在适宜的条件下，种子开始萌发，此时，种子吸水膨胀，鲜重增加，呼吸作用增强，细胞分裂旺盛，种子内储存的有机物被消耗而逐渐减少，直到子叶(或真叶)展开，可以进行光合作用时则开始积累有机物，干重又开始增加。
2．有机物种类的改变：淀粉先水解为麦芽糖，再水解为葡萄糖；脂肪水解为甘油和脂肪酸，干重减少(注意：油料作物干重先增加后减少)，有机物的种类在萌发过程中增加。脱落酸减少，赤霉素增加。
专项提升
1.油料种子萌发时，脂肪水解生成脂肪酸和甘油，然后在多种酶的催化下形成葡萄糖，最后转变成蔗糖，并转运至胚轴供给胚生长和发育利用(如图所示)。下列分析正确的是( )
A．由脂肪储存能量不利于胚的生长和发育
B．琥珀酸在线粒体内转变为苹果酸的过程形成了大量ATP
C．油料种子萌发初期(真叶长出之前)，干重先增加，后减少
D．1分子蔗糖由2分子葡萄糖组成
答案：C
解析：大多数植物种子以储藏脂肪为主，这是因为与糖类相比，相同质量的脂肪彻底氧化分解释放出的能量比糖类多，因此脂肪是更好的储能物质，脂肪储存能量利于胚的生长和发育，A错误；琥珀酸在线粒体内转变为苹果酸的过程没有形成大量ATP，B错误；早期由于大量脂肪转变为蔗糖，相同质量的蔗糖氧元素含量高于脂肪，导致干重增加，之后由于大量蔗糖用于细胞呼吸等异化作用，导致干重减少，C正确；1分子蔗糖水解，产物为1分子葡萄糖和1分子果糖，D错误。
2．如图中甲表示大豆种子在适宜萌发条件下，鲜重的变化情况及对应阶段萌发种子的形态变化，图乙表示该大豆种子萌发时干重的变化情况，经检测大豆种子脂肪含量到第10 d时减少了90%。请据图分析回答问题：
(1)经研究发现，图甲中在第Ⅱ阶段，种子呼吸产生CO2的量大大超过O2的消耗量，此时种子的呼吸方式有__________________，在第Ⅲ阶段种子O2的吸收速率超过CO2的释放速率，其原因是细胞的呼吸底物中可能还有________等物质。
(2)图乙中，第4～6 d时，导致种子干重增加的主要元素是_______(填“C”“N”或“O”)，理由是______________________________ __________。
(3)图乙中第________d，大豆的呼吸速率与光合速率大致相当。
有氧呼吸和无氧呼吸
脂肪
O
种子萌发时脂肪转化为糖类，糖类含氧
量比脂肪高
10
解析：(1)消耗氧气说明进行了有氧呼吸，但产生的CO2量大大超过O2的消耗量，说明同时也进行了无氧呼吸；脂肪含氧少，氧化分解时消耗的氧气多，故可推知第Ⅲ阶段种子细胞的呼吸底物中可能还有脂肪等物质。(2)第4～6 d时，萌发的种子不能进行光合作用，种子干重增加只可能是细胞内物质转化造成的。大豆种子脂肪含量到第10 d时减少了90%，可推知种子萌发时脂肪转化为糖类，而糖类含氧量比脂肪高，所以导致种子干重增加的主要元素是O。(3)第4～6 d时萌发的种子干重虽然增加，但是还没有长出真叶，不能进行光合作用，从第10 d开始，萌发的种子干重再次增加，是因为植物的光合作用速率开始大于呼吸作用速率。因此图乙中第10 d，大豆的呼吸速率与光合速率大致相当。整合训练（一）
1．解析：自由水是细胞中可以自由流动的水，可参与运输营养物质和代谢废物，A正确；同一植株中，老叶细胞比幼叶细胞中自由水的含量低，结合水的含量高，这是因为幼叶的新陈代谢高于老叶，自由水的多少与代谢强弱有关，B正确；种子经充分晒干后，失去的主要是自由水，细胞内剩余的主要是有机物等物质，C错误；DNA和RNA的元素组成均为C、H、O、N、P，含有磷元素，故农作物从外界吸收的磷酸盐可用于细胞内合成DNA和RNA，D正确。
答案：C
2．解析：细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，脂肪与糖类不参与构成细胞膜的基本支架，A错误；分析曲线图可知：中等强度运动，糖类和脂肪的供能比例相等，B错误；据图可知，运动强度增大，脂肪消耗的比例反而相应减少，因此高强度运动时脂肪供能比例低，不利于减肥，C正确；糖类能大量转化为脂肪，但脂肪不能大量转化成糖类，D错误。
答案：C
3．解析：低温下荠菜细胞中的淀粉水解成葡萄糖，使溶液浓度升高，冰点降低，该现象为荠菜对低温环境的一种适应，A正确；低温下荠菜细胞中的淀粉水解成葡萄糖，使溶液浓度升高，细胞液不易结冰，B正确；植物在低温环境下，结合水含量上升，自由水含量下降，从而减少细胞结冰的机会。故抗逆反应导致细胞中结合水与自由水比值增大，C正确；植物在低温环境下，结合水含量上升，自由水含量下降，从而降低它们的生活能力，故抗逆反应引起细胞代谢减弱、酶活性降低，D错误。
答案：D
4．解析：CAT是一种过氧化氢酶，其本质是蛋白质，基本单位是氨基酸，A错误；酶的作用机理是降低化学反应的活化能，而非提供活化能，B错误；CAT是一种过氧化氢酶，可用于去除消毒后残余的H2O2，但其功能的发挥与温度和pH等有关，C正确；酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应，只能催化H2O2分解体现出CAT的专一性，但不能说明高效性（需要与无机催化剂相比），D错误。
答案：C
5．解析：细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质，A错误；Ca是大量元素，Fe和Cu属于微量元素，在细胞中含量较少，B错误；蛋白质高温发生变性后肽键未被破坏，故仍能与双缩脲试剂发生颜色反应，C错误；卤鹅腌渍过程中由于使用食盐等物质，导致外部渗透压增大，会导致部分微生物过度失水而死亡，D正确。
答案：D
6．解析：基因是有遗传效应的核酸片段，通常为DNA片段，所以细胞以脱氧核苷酸为原料合成肌红蛋白基因；肌红蛋白基因通过转录、翻译合成肌红蛋白；多肽链的单体为氨基酸，氨基酸结构通式为：；肌红蛋白的功能与结构相适应，其结构直接与组成肌红蛋白的氨基酸种类、数目、排列顺序及肽链盘曲、折叠形成的空间结构有关。猪与牛肌红蛋白出现个别氨基酸残基的差异，是由于两者的DNA分子结构的特异性，即每个DNA分子都有其特定的碱基对排列顺序，所以是两者基因的脱氧核苷酸（碱基）排列顺序不同。由题干可知：外部肌肉细胞的氧含量高，氧合肌红蛋白含量多，呈鲜红色；内部肌肉细胞缺氧，还原型肌红蛋白含量多，呈暗紫红色；所以暴露在空气中的鲜猪肉外部接触空气，其所含氧量高，呈现鲜红色，而内部无法接触到空气，缺氧，还原型肌红蛋白含量多，呈暗紫红色；生活在高原的牦牛新鲜肌肉的颜色更红，是由于高原低氧的环境下，为了适应这样的生存环境，牦牛肌肉中含肌红蛋白量更多，致使可以更多地携带氧气，所以会比生活在平原的黄牛肌肉颜色更鲜红。
答案：（1）脱氧核苷酸 转录、翻译 组成肌红蛋白的氨基酸种类、数目、排列顺序及肽链盘曲、折叠形成的空间结构
（2）两者肌红蛋白基因的脱氧核苷酸（碱基）排列顺序不同
（3）外部肌肉细胞的氧含量高，氧合肌红蛋白含量多，呈鲜红色；内部肌肉细胞缺氧，还原型肌红蛋白含量多，呈暗紫红色 为适应高原低氧的环境，高原牦牛肌肉中含有更多的肌红蛋白
7．解析：（1）图1是天然蛋白质经高温加热后发生了空间结构的改变，但肽链中的肽键没有断裂。食物往往要煮熟后食用，据图分析可知，主要原因是蛋白质结构变得松散，易被蛋白酶催化水解。（2）由图2可知，层粘连蛋白中有m个氨基酸，3条肽链，因此在氨基酸脱水缩合反应的过程中脱去的水分子数和形成的肽键数都是（m－3）个。糖蛋白是由蛋白质和多糖构成的，蛋白质的基本单位是氨基酸，多糖的基本单位是葡萄糖，所以糖蛋白彻底水解的最终产物是氨基酸和葡萄糖。层粘连蛋白是细胞膜上的蛋白质，首先，在游离的核糖体中合成，然后转移到粗面内质网上继续合成过程，①错误；癌细胞细胞膜上的糖蛋白减少，②正确；糖蛋白具有识别功能，因此在细胞间信息交流中具有重要作用，③正确。
答案：（1）否 蛋白质结构变得松散，易被蛋白酶催化水解 （2）m－3 氨基酸和葡萄糖 ②③
8．解析：一碗牛肉面中所含有机化合物包括糖类、脂肪和蛋白质，共有的元素有C、H、O，A错误；牛腩中的脂肪是细胞主要的储能物质，摄入过多易导致肥胖，B错误；牛肉中的蛋白质在烹饪过程中，高温使蛋白质空间结构改变，肽链变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，利于人体消化，C正确；面条中的淀粉在消化道内水解成葡萄糖被人体吸收，糖尿病人需控制面条摄入量，D错误。
答案：C
9．解析：环孢菌素A是一种由11个氨基酸组成的环肽，因此结构中应含有11个肽键，A错误；环孢菌素A是一种环状肽，多肽的合成场所是核糖体，B错误；环孢菌素A是常用的免疫抑制药物，不能用于免疫缺陷综合征治疗，可用于器官移植，降低免疫排斥反应，C错误；环孢菌素A具有膜穿透性，说明其可能是一种脂溶性肽类分子，D正确。
答案：D
10．解析：盐析过程中蛋白质结构没有发生变化，仍可保留原有功能，A错误；天然氨基酸是组成生物体蛋白质的原料，但MagR蛋白中不一定含有所有的天然氨基酸，B错误；由题干信息可知，迁徙的鸟类体细胞中才含有MagR蛋白，C错误；蛋白质的特异性主要体现在其分子结构上，蛋白质分子的结构与氨基酸的种类、数量、排列顺序及蛋白质的空间结构有关，D正确。
答案：D
11．解析：（1）①据图可知：与构成生物膜的基本支架相比，由于胆固醇为小分子脂类，故LDL膜结构的主要不同点是单层磷脂分子。LDL能够将包裹的胆固醇准确转运至靶细胞中，与其结构中的载脂蛋白B与靶细胞膜上的LDL受体结合直接相关。②LDL通过途径①胞吞方式进入靶细胞，形成网格蛋白包被的囊泡，经过脱包被作用后与胞内体（膜包裹的囊泡结构）融合。由于胞内体内部酸性较强，LDL与受体分离，胞内体以出芽的方式形成含有受体的小囊泡，通过途径②回到细胞膜被重新利用。含有LDL的胞内体通过途径③被转运到溶酶体中，被其中的水解酶降解，胆固醇被释放进入细胞质基质。（2）脂质的合成场所是内质网，故细胞将乙酰CoA合成胆固醇的场所是内质网（细胞器）。（3）用机体稳态的理念来解答本题，故当细胞中的胆固醇含量过高时，会抑制LDL受体基因表达以及抑制乙酰CoA还原酶的活性，促进胆固醇的储存，从而使游离胆固醇的含量维持在正常水平。（4）胆固醇是构成细胞膜的重要成分。图中显示不同温度下胆固醇对人工膜（人工合成的脂质膜）微粘度（与流动性负相关）影响的曲线。图中显示胆固醇能抵抗因为温度的改变而导致的细胞膜微粘度的改变，故可总结为：在温度较高时，胆固醇可以降低膜的流动性；在温度较低时，又可以提高膜的流动性。胆固醇使细胞膜的流动性在较大温度范围内保持相对稳定的状态。
答案：（1）①只有单层磷脂分子 载脂蛋白B ②胞吞 溶酶体
（2）内质网
（3）抑制乙酰CoA还原酶的活性，促进胆固醇的储存
（4）细胞膜 在温度较高时，胆固醇可以降低膜的流动性；在温度较低时，又可以提高膜的流动性。胆固醇使细胞膜的流动性在较大温度范围内保持相对稳定的状态
12．解析：分泌蛋白合成的场所为核糖体，由氨基酸经脱水缩合作用形成，经内质网、高尔基体加工，线粒体提供能量，所以有3种具膜细胞器的参与。①53肽彻底水解，总分子量增加774，说明共消耗43个水，则53肽由10条肽链组成；53肽彻底水解，总分子量增加828，说明共消耗46个水，则53肽由7条肽链组成，因此该蛋白质由7～10条肽链组成。②为验证Sedlin蛋白的作用机制，甲组为对照组，乙组为实验组，应该抑制Sedlin蛋白的产生，所以加入适量的SEDL基因表达抑制剂。因变量为检测细胞中的放射性，因此应该用放射性检测仪对细胞中的放射性（或细胞中内质网和高尔基体的放射性）进行检测。若甲组细胞内质网中的放射性低于乙组细胞中的，且甲组细胞中高尔基体的放射性高于乙组细胞的，则可证明Sedlin蛋白在内质网到高尔基体的囊泡运输过程中发挥着重要作用。
答案：（1）脱水缩合 3
（2）①7～10 ②适量的SEDL基因表达抑制剂 细胞中的放射性（或细胞中内质网和高尔基体的放射性） 甲组细胞内质网中的放射性低于乙组细胞中的，且甲组细胞中高尔基体的放射性高于乙组细胞的
13．解析：（1）在成熟期，出现裂果的原因可能是纤维素和果胶含量下降，细胞壁的支持和保护作用减弱，枣果皮韧性降低，容易裂果。（2）枣果实迅速增长期，Ca元素与果胶结合形成钙盐，能够增强细胞壁的弹性，使果皮有较强的抗裂能力，从而有效降低裂果率，该实例说明无机盐是细胞某些复杂化合物的重要组成成分。（3）水果在低温、低氧、湿度适宜的环境中进行储藏，其目的是降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，同时使其长时间的保持新鲜。（4）实验验证防素具有降低枣裂果率的作用。实验的自变量为是否喷洒一定量适宜浓度的防素，因变量是裂果率，其他为无关变量应该相同且适宜。实验设计时注意遵循对照原则和单一变量原则。具体的实验思路为：取若干长势相同的枣树，平均分成A、B两组，在迅速生长期A组喷洒一定量适宜浓度的防素，B组喷洒等量的蒸馏水，在成熟期进行裂果率统计。由于防素具有降低枣裂果率的作用，因此预期结果为：A组裂果率低于B组裂果率。
答案：（1）纤维素和果胶含量下降，细胞壁的支持和保护作用减弱，枣果皮韧性降低，容易裂果
（2）细胞中某些复杂化合物的重要组成成分
（3）（零上）低温、低氧（高二氧化碳）、适宜湿度 降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，保持新鲜
（4）取若干长势相同的冬枣树，平均分成A、B两组，在迅速生长期A组喷洒一定量适宜浓度的防素，B组喷洒等量的蒸馏水，在成熟期进行裂果率统计 A组裂果率低于B组裂果率
14．解析：（1）①分析柱形图可知：该实验设置了16组。②通过柱形图的纵坐标可知：该实验的观测指标是各组洋葱幼苗的平均株高，故两周后，分别测量各组洋葱幼苗的株高，算出各组平均值。（2）①A1、B1、C1、D1四组实验的变量是镉（Cd）浓度，实验结果说明：一定范围内，镉浓度升高，对洋葱幼苗生长抑制作用增强。②C、D两组实验结果说明在中、高镉浓度条件下，外源Ca能缓解Cd对洋葱生长的抑制作用，且Ca浓度越高，缓解作用越明显。③Ca2＋与Cd2＋竞争细胞表面有限的离子通道，因此当溶液中Ca2＋和Cd2＋同时存在时，Ca2＋可显著地降低细胞对Cd的吸收。④若土壤中过量的镉被洋葱等植物吸收积累，会通过食物链传递进入人体，使人体骨骼中的钙大量流失；维生素D能促进小肠对钙的吸收，故补钙的同时要添加维生素D辅助治疗，以促进人体肠道对钙的吸收，维生素D属于脂质，细胞膜的主要成分是脂质，根据相似相溶原理，维生素D以自由扩散的方式进入细胞。
答案：（1）①16 ②测量植株高度，并计算各组的平均值 （2）①抑制 ②减缓 高 ③降低细胞对镉离子的吸收 ④维生素D 自由扩散整合训练(一) 生命系统的物质基础
全员必做题
1.[2023·重庆市渝中高三综合]农谚有云：“有收无收在于水，收多收少在于肥”。水和无机盐在农作物的生长发育过程中发挥着重要的作用。下列关于水和无机盐的叙述，错误的是( )
A．参与运输营养物质和代谢废物的是自由水
B．植株老叶细胞比幼叶细胞中结合水的含量高
C.种子经充分晒干后，细胞内剩余的主要是无机盐
D．农作物从外界吸收的磷酸盐可用于细胞内合成DNA和RNA
2．[2023·江苏南通市调研]糖类和脂肪是人体主要的能源物质，随运动强度的变化，人体内脂肪与糖类供能比例的变化如图所示，有关叙述正确的是( )
A．脂肪与糖类都参与构成细胞膜的基本支架
B．中等强度运动消耗的糖类和脂肪的质量相等
C．高强度运动时脂肪供能比例低，不利于减肥
D．糖类代谢发生障碍时，脂肪可以大量转化为糖类，分解供能
3．[2023·江苏省苏州市高新区高三一模]在我国南方，荠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
4．[2023·北京二模]H2O2溶液常用于伤口及环境消毒，会引起细菌等微生物细胞内蛋白质结构发生改变。CAT是一种过氧化氢酶，可用于去除消毒后残余的H2O2。关于CAT的叙述正确的是( )
A．基本单位是氨基酸或脱氧核苷酸
B．能提供分解H2O2所需的活化能
C．去除残余H2O2的效果与反应温度、pH有关
D.只能催化H2O2分解体现出CAT的专一性和高效性
5．[2023·广东汕头高三摸底]汕头卤鹅是汕头传统名菜，汕头卤鹅选用澄海狮头鹅为食材，以酱油、冰糖、桂皮、砂仁、豆蔻、八角、南姜、加饭酒、蒜头、香菇等卤制而成。下列有关汕头卤鹅的叙述，正确的是( )
A．狮头鹅的肌肉细胞含量最多的有机化合物是脂肪
B．卤鹅中Fe、Cu、Ca等微量元素比较丰富
C．蛋白质高温发生变性后不能与双缩脲试剂发生颜色反应
D．卤鹅腌渍过程中会导致部分微生物过度失水而死亡
6．[2023·河南名校联盟高三检测]肌红蛋白由一条多肽链与一个血红素辅基组成，可与氧气发生可逆性结合，促进氧气转运进入肌细胞的线粒体，发挥转运与贮存氧气的作用。携带氧气的肌红蛋白变成氧合肌红蛋白，呈鲜红色；不携带氧时为还原型肌红蛋白，呈紫红色。猪和牛的肌红蛋白基因均位于5号染色体上，正常情况下，肌红蛋白含量的高低直接决定了鲜肉红色的深浅，从而影响畜肉的品质。回答下列问题：
(1)细胞以________为原料合成肌红蛋白基因，肌红蛋白基因控制合成肌红蛋白经历的生理过程包括________。写出构成多肽链单体的结构通式________。肌红蛋白的功能与结构相适应，其结构直接与_____________________________________________________________
________________________________________________________________________有关。
(2)猪与牛肌红蛋白出现个别氨基酸残基的差异，其根本原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)暴露在空气中的鲜猪肉外部呈鲜红色而内部呈暗紫红色，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
与生活在平原的黄牛相比，生活在高原的牦牛新鲜肌肉的颜色更红，原因是________________________。
7．[2023·江苏淮安高中校协作体期中]蛋白质是构成细胞的基本有机物，是生命活动的主要承担者。
(1)某天然蛋白质经高温加热后发生了如图1所示变化，由图示可知肽键________(填“是”或“否”)发生了变化，食物往往要煮熟后食用，据图分析可知，主要原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)层粘连蛋白(由m个氨基酸构成)是由一条重链(A链)和两条轻链(B1、B2链)所构成的糖蛋白(如图2，白色圆圈表示多糖位置)，对保持细胞间粘连及细胞分化等都有作用，则该蛋白质含有的肽键数为____________；彻底水解的终产物是________________。下列有关层粘连蛋白的叙述，正确的是________(从下列提供的选项中选择)。
①在细胞内游离的核糖体中合成
②癌细胞膜表面层粘连蛋白可能分布较少
③在细胞间信息交流中具有重要作用
重点选做题
8.[2023·广东省华附、省实、广雅、深中高三联考]广州清汤牛腩面远近闻名，其面条细滑、牛腩肥瘦相间，加以细碎葱花、香菜，更是清香怡人。下列有关说法正确的是( )
A．一碗牛肉面中所含有机化合物共有的元素有C、H、O、N
B．牛腩中的脂肪是细胞主要的能源物质，摄入过多易导致肥胖
C．牛肉中的蛋白质在烹饪过程中空间结构会改变，有利于人体消化
D．面条中的淀粉不能被细胞直接吸收，糖尿病人无需控制面条摄入量
9．[2023·北京丰台统考二模]环孢菌素A是一种从真菌培养液中分离出的由11个氨基酸组成的天然环肽，其具有膜穿透性，是临床上常用的免疫抑制药物。下列关于环孢菌素A说法正确的是( )
A．结构中含有10个肽键
B．在真菌的高尔基体上合成
C．可用于治疗免疫缺陷综合征
D．可能是一种脂溶性肽类分子
10. 迁徙的鸟类，长途跋涉不迷路与其体内的磁受体蛋白(MagR)有关，MagR复合物能感应到微弱的地球磁场，并沿着地球磁场方向排列。下列叙述正确的是( )
A．MagR蛋白溶液中加入一些食盐后析出，会失去原有功能
B．MagR蛋白中一定含有所有的天然氨基酸
C．鸟类体细胞中一般都含有MagR蛋白
D．MagR的特异性主要体现在氨基酸的种类、数量、排列顺序及蛋白质的空间结构上
11．[2023·北京市宣武外国语高三月考]胆固醇是人体内一种重要的脂质，下图表示人体细胞内胆固醇的来源及调节过程。
(1)细胞中的胆固醇可以来源于血浆。人体血浆中含有的某种低密度脂蛋白(LDL)的结构如图所示，其主要功能是将胆固醇转运到肝脏以外的组织细胞(靶细胞)中，以满足这些细胞对胆固醇的需要。
①与构成生物膜的基本支架相比，LDL膜结构的主要不同点是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
LDL能够将包裹的胆固醇准确转运至靶细胞中，与其结构中的________与靶细胞膜上的LDL受体结合直接相关。
②LDL通过途径①________方式进入靶细胞，形成网格蛋白包被的囊泡，经过脱包被作用后与胞内体(膜包裹的囊泡结构)融合。由于胞内体内部酸性较强，LDL与受体分离，胞内体以出芽的方式形成含有受体的小囊泡，通过途径②回到细胞膜被重新利用。含有LDL的胞内体通过途径③被转运到________中，被其中的水解酶降解，胆固醇被释放进入细胞质基质。
(2)细胞将乙酰CoA合成胆固醇的场所是________(细胞器)。
(3)当细胞中的胆固醇含量过高时，会抑制LDL受体基因表达以及________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
从而使游离胆固醇的含量维持在正常水平。
(4)胆固醇是构成________的重要成分。如图为不同温度下胆固醇对人工膜(人工合成的脂质膜)微粘度(与流动性负相关)影响的曲线。
据图分析胆固醇对膜流动性的作用：______________________________________
________________________________________________________________________。
12．[2023·河南洛阳高三联盟考]已知EBI3蛋白是一种非常重要的分泌蛋白，可以和抗原发生特异性结合使其失去侵染细胞的能力。回答下列问题：
(1)EBI3蛋白是由氨基酸经________作用形成的。在其合成、加工、运输的过程中，有________种具膜细胞器参与。
(2)Sedlin蛋白是一种转运复合体蛋白，是SEDL基因的表达产物，在内质网到高尔基体的囊泡运输过程中发挥着重要作用。
①已知Sedlin蛋白(53肽)彻底水解后，总分子量可增加774～828。由此可知，Sedlin蛋白是由________条肽链组成的。
②为验证上述题干中Sedlin蛋白的作用机制。现用以下材料设计实验，请完善实验思路并对结果进行讨论。
实验材料：正常小鼠浆细胞、SEDL基因表达抑制剂、放射性标记的氨基酸、放射性检测仪、细胞培养液等。
实验思路：将正常小鼠的浆细胞随机均分为两组，置于含放射性氨基酸的细胞培养液中，编号为甲、乙；甲组不做任何处理，乙组细胞注射入__________________；一段时间后，用放射性检测仪对________________________进行检测。
结果讨论：若____________________________________________________________
________________________________________________________________________，
则可证明Sedlin蛋白在内质网到高尔基体的囊泡运输过程中发挥着重要作用。
13.[2023·山东省高三适应性大联考]冬枣鲜食可口、皮脆、肉质细嫩品质极佳，是目前北方落叶果树中的高档鲜食品种。但成熟时冬枣出现大量裂果直接影响冬枣的品质和农民收益。为研究冬枣裂果出现的原因，某兴趣小组测定了冬枣在生长发育过程中果皮细胞细胞壁的物质含量变化，测定结果如图所示。
(1)据图推断，在成熟期出现裂果的原因可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)研究表明，在冬枣果实迅速增长期，钙离子与果胶结合形成某物质能够增强细胞壁的弹性，使果皮有较强的抗裂能力，从而降低裂果率。该实例说明无机盐的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)冬枣鲜果收获之后，常放在____________环境中储存，其目的是__________________________________________________。
(4)“防素”是生产上常用的叶面肥，主要成分为有机钙和无机钙，能有效降低裂果率。请设计实验验证“防素”具有降低冬枣裂果率的作用，简要写出实验思路并预测实验结果。
实验思路：______________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
预测结果：______________________________________________________________。
14．[2023·黑龙江齐齐哈尔高三月考]镉(Cd)是一种毒性很大的重金属元素，会对植物的生长造成伤害。现以洋葱为材料探究外源钙(Ca)能否缓解Cd的毒害。
(1)实验步骤：
①在室温(25 ℃)条件下，用自来水培养洋葱鳞茎，待刚长出叶片后选取80棵生长状况一致，植株高度基本相同的洋葱幼苗平均分成________组，依次编号。
每组镉处理和钙处理的浓度组合如表，其他培养条件相同且适宜。
组别 镉处理(μmol/L)
0 10 100 300
钙处理(mmol/L) 0 A1 B1 C1 D1
0.1 A2 B2 C2 D2
1 A3 B3 C3 D3
10 A4 B4 C4 D4
②两周后，分别________________________________。
(2)绘制实验结果柱形图如图所示。
实验分析与讨论：
①A1、B1、C1、D1四组实验结果说明镉能________(填“促进”或“抑制”)洋葱的生长。
②A、B组实验结果说明：在低镉浓度条件下，外源Ca对洋葱的生长无明显的影响；而C、D组实验结果则说明：在中、高镉浓度条件下，外源钙能部分________(填“增强”或“减缓”)镉对洋葱生长造成的抑制作用，且钙浓度越________(填“高”或“低”)，效果越明显。
③进一步研究发现，Ca2＋与Cd2＋竞争细胞表面有限的离子通道，当溶液中Ca2＋和Cd2＋同时存在时，Ca2＋可显著地________________，从而减轻镉的毒害。
④若土壤中过量的镉被洋葱等植物吸收积累，会通过食物链传递进入人体，使人体骨骼中的钙大量流失，临床上常补充________________来辅助治疗，以促进人体肠道对钙的吸收。临床上补充的此物质能以________的方式进入细胞。
