第2讲 细胞中的无机物、糖类和脂质
【课标要求】 1.说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成。2.指出水大约占细胞重量的2/3，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.活动：检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质。
考点一 细胞中的元素和化合物、无机物
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1．细胞中的元素
(1)元素的来源、分类依据和存在形式。
[易错提醒] 生物体内含量很少的元素并非都是微量元素。微量元素含量虽少，但却是生命活动不可缺少的。
(2)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系。
2．细胞中的主要化合物
3．细胞中的水
(1)细胞中水的存在形式和功能。
(2)自由水与结合水的比值和细胞代谢的关系。
4．细胞中的无机盐
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[教材命题点思考]
1．根系是植物吸收水分的主要器官。根细胞内水分的主要作用有哪些？(答出2点即可)
提示：水是根细胞的重要组成成分；水参与根细胞内的生物化学反应；水是良好的溶剂。(答出2点即可)
2．衰老的细胞中含水量相对较低，而新生的细胞中含水量相对较高，由此说明水与细胞代谢的关系是怎样的？
提示：水的相对含量越高，细胞代谢越旺盛。
3．Na＋、K＋对细胞内外渗透压大小所起的作用一样吗？为什么？
提示：不一样。Na＋主要维持细胞外液的渗透压，K＋主要维持细胞内液的渗透压。
4．对于患急性肠炎的病人，治疗时经常需要输入生理盐水，这是为什么？
提示：患急性肠炎的病人因腹泻而丢失水的同时也丢失了大量的无机盐，为了维持体内的水盐平衡，需要补充生理盐水。
[模型命题点思考]
5．下图是一种叶绿素分子和血红素分子的局部结构简图。回答下列问题：
(1)上图中Mg和Fe以________的形式存在。
(2)请据上图说明无机盐的功能。___________________________________________________。
(3)人长期缺Fe会导致贫血，原因是___________________________________________________
___________________________________________________。
(4)增施有机肥有利于叶绿素分子合成的主要原因是___________________________________________________。
提示：(1)化合物
(2)无机盐是某些化合物的重要组成成分
(3)Fe是构成血红素的元素，血红素参与血红蛋白的合成，故缺Fe会导致血红蛋白无法合成从而导致贫血
(4)有机肥被微生物分解产生Mg2＋等无机盐，有利于叶绿素的合成
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1．细胞中的水
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2．常考无机盐的功能
3．验证某种矿质元素的生理功能
(1)实验设计。
①对照组：
②实验组：
(2)确保实验成功的关键点。
①实验中应保证实验材料的统一性，即实验材料的种类、生长状况等应一致。
②实验组用只缺X的培养液，对照组用完全培养液，不能用蒸馏水作对照。
③实验组加入X的目的是二次对照，使实验组前后对照，以增强说服力，进一步证明X是必需元素。
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考向1 水的存在形式、作用及其与代谢的关系
1．(2024·江西选择考)农谚有云：“雨生百谷”。“雨”有利于种子的萌发，是“百谷”丰收的基础。下列关于种子萌发的说法，错误的是( C )
A．种子萌发时，细胞内自由水所占的比例升高
B．水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞
C．水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成
D．光合作用中，水的光解发生在类囊体薄膜上
解析：正常情况下，细胞内自由水所占的比例越大，细胞的代谢越旺盛，种子萌发时，细胞代谢旺盛，细胞内自由水所占的比例升高，A项正确；水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞，B项正确；有氧呼吸第一阶段，葡萄糖分解成丙酮酸，并产生少量的[H]，该过程不需要水的参与，C项错误；光合作用过程中，水的光解发生在光反应阶段，光反应阶段是在类囊体薄膜上进行的，D项正确。
2．(2021·山东等级考改编)关于细胞中的H2O和O2，下列说法错误的是( C )
A．由葡萄糖合成糖原的过程中一定有H2O产生
B．有氧呼吸第二阶段一定消耗H2O
C．植物细胞产生的O2只能来自光合作用
D．光合作用产生的O2中的氧元素只能来自H2O
解析：葡萄糖合成糖原的反应属于脱水缩合反应，A项正确；有氧呼吸的第二阶段为丙酮酸与H2O反应生成CO2和[H]的过程，B项正确；植物细胞产生的O2既可来自光合作用，也可来自H2O2的分解，C项错误；光合作用中产生的O2来自H2O的光解，D项正确。
考向2 无机盐的作用
3．(2022·高考全国卷甲)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Ca2＋浓度过低易出现抽搐现象
解析：Ca2＋不能自由通过细胞膜的磷脂双分子层，通常以协助扩散或主动运输的方式进行跨膜运输，B项错误。
4．(2025·茂名高三模拟)日常饮食中，纯奶、酸奶中含有钙、磷等无机盐，无机盐对于机体的生命活动是必不可少的。下列叙述错误的是( A )
A．机体吸收的磷元素可用于合成核酸和糖原
B．人体内Na＋缺乏会引发肌肉酸痛
C．血液中Ca2＋的含量太低会出现抽搐，喝纯奶、酸奶可缓解症状
D．无机盐参与生物体的生命活动
解析：糖原属于多糖，元素组成是C、H、O，不含P，故机体吸收的磷元素不能用于合成糖原，A项错误；人体内Na＋缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛、无力等，B项正确；人体血液中Ca2＋的含量太低会出现抽搐等症状，而牛奶中含有较多Ca2＋，故喝纯奶、酸奶可缓解症状，C项正确；Na＋、Ca2＋等离子对于生命活动是必不可少的，D项正确。
考点二 糖类和脂质的种类及作用
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1．细胞中的糖类
[易错提醒] 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提供能量。
2．细胞中的脂质
(1)
(2)
(3)
[易错提醒] 固醇只含C、H、O，磷脂含C、H、O、N、P。脂肪是主要的储能物质，但不构成膜结构。
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[教材命题点思考]
1．淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖，为什么它们在化学性质上有很大差异？
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，因此三种多糖具有不同的化学性质。
2．在北京鸭育肥时，每天食用大量的玉米、谷类食物，没有过多脂肪类食物的摄入，但却导致体内大量脂肪堆积。请分析其中的原因。
提示：细胞中的糖类和脂肪是可以相互转化的。摄入的糖类过多时可以大量转化成脂肪储存在皮下结缔组织，从而导致肥胖。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。
3．呼吸商是物质氧化分解时释放的CO2量与消耗的O2量的比值，糖类的呼吸商等于1，脂肪的呼吸商小于1，请从糖类和脂肪的元素组成方面分析原因。
提示：脂肪分子中氧的含量少于糖类，而氢的含量却比糖类多，因此等质量的脂肪与糖类相比，脂肪氧化分解时消耗的O2多于产生的CO2。
[情境命题点思考]
4．现有谷类种子和油料种子各一组，请根据种子在适宜条件下萌发时O2消耗量与CO2释放量的关系，设计实验以确定种子的类型，简要写出实验思路并预期实验结果及结论。
提示：实验思路：分别检测这两组种子萌发时O2消耗量与CO2释放量的比值(或CO2释放量与O2消耗量的比值)，并比较两组比值的大小。预期实验结果和结论：萌发时O2消耗量与CO2释放量的比值低(或CO2释放量与O2消耗量的比值高)的一组为谷类种子；萌发时O2消耗量与CO2释放量的比值高(或CO2释放量与O2消耗量的比值低)的一组为油料种子。
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考向1 糖类的种类及功能
1．(2023·高考新课标卷)葡萄糖是人体所需的一种单糖。下列关于人体内葡萄糖的叙述，错误的是 ( B )
A．葡萄糖是人体血浆的重要组成成分，其含量受激素的调节
B．葡萄糖是机体能量的重要来源，能经自由扩散通过细胞膜
C．血液中的葡萄糖进入肝细胞可被氧化分解或转化为肝糖原
D．血液中的葡萄糖进入人体脂肪组织细胞可转变为甘油三酯
解析：葡萄糖是人体血浆的重要组成成分，其含量受胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素等激素的调节，A项正确。葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，其能以协助扩散或主动运输方式通过细胞膜，但不能以自由扩散方式通过细胞膜，B项错误。血液中的葡萄糖除供细胞利用外，多余的部分可以合成糖原储存起来；如果葡萄糖还有富余，就可以转变成甘油三酯和某些氨基酸，C项、D项正确。
2．(2025·广东部分学校高三开学考)透明质酸是由N-乙酰氨基葡萄糖和葡萄糖醛酸为双糖单位(如下图所示)聚合而成的一种多糖，是细胞外基质的主要成分，这种结构使其具有极强的保水作用。透明质酸的更新是对抗皮肤衰老的关键。下列叙述正确的是( B )
A．透明质酸和脂肪、糖原具有相同的元素组成
B．暂缓皮肤衰老可能与透明质酸可以清除氧自由基有关
C．透明质酸合成酶基因以其两条链为转录模板链
D．抑制透明质酸的合成可以提高皮肤滋润度
解析：由题图可知，透明质酸主要含有碳、氢、氧、氮元素，而脂肪和糖原含有碳、氢、氧元素，A项错误；透明质酸的更新是对抗皮肤衰老的关键，因此暂缓皮肤衰老可能与透明质酸可以清除氧自由基有关，B项正确；透明质酸合成酶基因的转录是以基因的一条链为模板进行的，C项错误；透明质酸是细胞外基质的主要成分，具有极强的保水作用，因此抑制透明质酸的合成会降低皮肤滋润度，D项错误。
考向2 脂质的种类及功能
3．相变指物质在液态、固态、气态间的转变。不同脂质具有不同的相变温度，生物膜中脂质的不饱和程度越高，相变温度就越低，膜的流动性就越大。下列有关叙述错误的是 ( B )
A．脂质普遍存在于动植物细胞中，其组成元素均有C、H、O
B．植物细胞中的三酰甘油的相变温度比动物细胞中的高
C．生物膜中磷脂的脂肪酸链不饱和程度越高，越易进行侧向运动
D．生物膜中脂质的饱和程度会影响细胞的物质运输、生长、分裂等过程
解析：脂质普遍存在于动植物细胞中，其元素组成主要是C、H、O，A项正确；植物细胞中的三酰甘油大多含不饱和脂肪酸，相变温度低于动物细胞中的三酰甘油，B项错误；脂肪酸链不饱和程度越高，相变温度越低，膜的流动性越大，越易进行侧向运动，C项正确；生物膜中脂质的饱和程度会通过影响膜的流动性来影响细胞的物质运输、生长、分裂等过程，D项正确。
4．棕色脂肪组织是一种特殊的脂肪组织，与白色脂肪组织不同，它并不会储存多余的脂肪，反而会燃烧脂肪产生热量。正常情况下，细胞依靠线粒体利用能源物质产生ATP，而棕色脂肪细胞依靠名为“UCP1”的线粒体质子通道蛋白将这部分能量转而用于产热。研究发现，一种名为“AIDA”的蛋白质能够激活“UCP1”。下列叙述正确的是( D )
A．脂肪在脂肪细胞中以大小不一的脂滴形式存在，脂滴膜最可能由磷脂双分子层构成
B．白色脂肪组织细胞用苏丹Ⅲ染液染色，可在显微镜下观察到细胞中被染成红色的脂肪颗粒
C．“UCP1”应该主要存在于线粒体基质中，会影响有氧呼吸的第二阶段
D．缺乏“AIDA”时机体会出现产热能力下降，不能在寒冷条件下很好地维持体温的现象
解析：磷脂分子的头部亲水，尾部疏水，而脂滴不溶于水，因此脂滴膜最可能由磷脂单分子层构成，A项错误；脂肪用苏丹Ⅲ染液鉴定时呈橘黄色，B项错误；棕色脂肪细胞依靠名为“UCP1”的线粒体质子通道蛋白将线粒体利用能源物质产生的能量转而用于产热，说明“UCP1”为线粒体膜上的质子通道蛋白，C项错误；由题意可知，“AIDA”能够激活“UCP1”，因此缺乏“AIDA”的机体会出现产热能力下降，不能在寒冷条件下很好地维持体温的现象，D项正确。
考向3 糖类和脂质之间的相互转化
5．研究表明，糖类和脂肪之间可以相互转化，但有一定的条件。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，且不能大量转化为糖类。根据这一理论，以下说法或做法正确的是 ( A )
A．糖尿病患者因糖类代谢发生障碍，引起脂肪分解供能，其皮下脂肪一般会变薄
B．只要运动和多吃瘦肉就可以减少脂肪堆积，从而达到控制体重的目的
C．因为脂肪不能大量转化为糖类，所以糖尿病患者不必限制脂肪的摄入量
D．糖类和脂肪可以相互转化，所以它们的组成元素和单体完全相同
解析：糖尿病患者因糖类代谢发生障碍，引起脂肪分解供能，脂肪分解增加，其皮下脂肪一般会变薄，A项正确；糖类在供应充足的情况下可以大量转化为脂肪，只运动和多吃瘦肉，却不注意糖类的控制，也会引起脂肪的堆积，B项错误；糖尿病患者的糖类代谢出现障碍，脂肪可转化为糖类，故应限制脂肪的摄入量，C项错误；糖类和脂肪的单体是不同的，如糖原的单体是葡萄糖，而脂肪的单体是甘油和脂肪酸，D项错误。
6．为探究蓖麻种子(脂肪含量达70%)萌发过程中的物质变化，某研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件均适宜的黑暗环境中培养，定期检查萌发种子(含幼苗)的脂肪、蔗糖、葡萄糖的含量和干重变化，结果如图所示。据图分析，下列说法正确的是( B )
A．图甲表示脂肪在酶的作用下水解为葡萄糖，其中一部分进一步转化为蔗糖
B．糖类是胚生长发育的主要能源物质，由脂肪转化为糖类需要蛋白质参与
C．用苏丹Ⅲ染液对蓖麻种子切片染色，可通过肉眼观察到橘黄色的脂肪颗粒
D．据图乙分析，蓖麻种子萌发初期干重增加，增加的主要元素是H
解析：脂肪在酶的作用下水解为甘油、脂肪酸，再转化为糖类，A项错误；用苏丹Ⅲ染液对蓖麻种子切片染色，需在显微镜下才能观察到橘黄色的脂肪颗粒，C项错误；蓖麻种子萌发初期干重增加的原因主要是脂肪不断转变成糖类等其他形式的有机物，糖类物质中O的比例大于脂肪的，因此导致种子干重增加的主要元素是O，D项错误。
考点三 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
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1．糖类的检测
(1)原理。
①还原糖＋斐林试剂 砖红色沉淀。
②淀粉＋碘液→蓝色。
(2)检测步骤(以还原糖为例)。
2．脂肪的检测
(1)原理：脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色。
(2)检测步骤。
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3．蛋白质的检测
(1)原理：蛋白质＋双缩脲试剂→紫色。
(2)检测步骤。
[易错提醒] 上述三个实验中，唯一需要加热——还原糖的检测，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。唯一需要使用显微镜——脂肪的检测。唯一使用酒精——脂肪的检测。
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1．某农场技术员对作物种子发育过程中的有机物积累及转化进行动态监测。下列关于检测方法及出现结果的叙述，错误的是( B )
A．嫩大豆种子切片→滴加苏丹Ⅲ染液染色→使用显微镜观察细胞内被染成橘黄色的脂肪颗粒
B．嫩小麦籽粒加水研磨→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．嫩甜玉米籽粒加水研磨→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
2．某白酒在生产发酵时需用麦芽浆，将萌发且带有小芽的大麦充分研磨后，过滤得到组织样液。在组织样液中加入下列试剂后振荡摇匀，有关实验现象及结论的叙述，错误的是( B )
A．加入苏丹Ⅲ染液，溶液呈橘黄色，证明发芽的大麦中含有脂肪
B．加入斐林试剂并水浴加热，溶液出现砖红色沉淀，说明发芽的大麦中含有麦芽糖
C．加入碘液，溶液呈蓝色，说明发芽的大麦中含有淀粉
D．如果发芽的大麦中含有蛋白质，那么加入双缩脲试剂后溶液会呈紫色
解析：加入斐林试剂并水浴加热，溶液出现砖红色沉淀，说明发芽的大麦中含有还原糖，但不能说明此还原糖就是麦芽糖，B项错误。
高考真题体验
1．(2024·浙江1月选考)下列不属于水在植物生命活动中作用的是( C )
A．是物质运输的良好介质
B．保持植物枝叶挺立
C．降低酶促反应活化能
D．缓和植物温度变化
解析：水作为良好的溶剂，能运输营养物质和代谢废物，是细胞内良好的物质运输介质，A项不符合题意；水可以保持植物枝叶挺立，B项不符合题意；降低酶促反应活化能的是酶，水无此功能，C项符合题意；水分子之间的氢键使得水具有调节温度的作用，能缓和植物温度的变化，D项不符合题意。
2．(2023·湖南选择考)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 )
A．帝企鹅蛋的卵清蛋白中N的质量分数高于C
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
解析：蛋白质是以碳链为基本骨架形成的生物大分子，C的质量分数远高于N，A项错误；核酸、多糖和蛋白质等大分子都是由相应的单体通过脱水缩合反应形成的，B项正确；帝企鹅蛋孵化过程中存在不同组织和器官的分化，细胞分化过程中会形成不同的mRNA和蛋白质，C项正确；雄帝企鹅孵蛋期间不进食，主要靠消耗体内储存的脂肪供能，D项正确。
3．(2024·甘肃选择考)甘肃陇南的“武都油橄榄”是中国国家地理标志产品，其果肉呈黄绿色，子叶呈乳白色，均富含脂肪。由其生产的橄榄油含有丰富的不饱和脂肪酸，可广泛用于食品、医药和化工等领域。下列叙述错误的是( C )
A．不饱和脂肪酸的熔点较低，不容易凝固，橄榄油在室温下通常呈液态
B．苏丹Ⅲ染液处理油橄榄子叶，在高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒
C．油橄榄种子萌发过程中有机物的含量减少，有机物的种类不发生变化
D．脂肪在人体消化道内水解为脂肪酸和甘油后，可被小肠上皮细胞吸收
解析：植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，不饱和脂肪酸的熔点较低，不容易凝固，橄榄油含有丰富的不饱和脂肪酸，在室温下通常呈液态，A项正确；油橄榄子叶富含脂肪，脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，因此用苏丹Ⅲ染液处理油橄榄子叶后，在高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒，B项正确；油橄榄种子萌发过程中由于细胞呼吸的消耗，有机物的总量减少，但由于发生了有机物的转化，故有机物的种类会发生变化，C项错误；脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯，脂肪在人体消化道内水解为脂肪酸和甘油后，可被小肠上皮细胞吸收，D项正确。
4．(2024·重庆选择考)下表是根据《中国居民膳食指南》列出的女性3种营养元素每天推荐摄入量，据表推测，下列叙述错误的是( C )
年龄段 元素
钙/(mg·d－1) 铁/(mg·d－1) 碘/(μg·d－1)
0.5～1岁 350 10 115
25～30岁(未孕) 800 18 120
25～30岁(孕中期) 800 25 230
65～75岁 800 10 120
A．以单位体重计，婴儿对碘的需求高于成人
B．与孕前期相比，孕中期女性对氧的需求量升高
C．对25岁与65岁女性，大量元素的推荐摄入量不同
D．即使按推荐量摄入钙，部分女性也会因缺维生素D而缺钙
解析：由题表数据可知，婴儿每天碘的推荐摄入量为115 μg，成人为120 μg，相差不大，但成人的体重远高于婴儿，所以以单位体重计，婴儿对碘的需求高于成人，A项正确；铁是血红蛋白的组成成分，由题表数据可知，孕中期铁的每天推荐摄入量高于未孕，由此推测孕中期胎儿发育加快，孕妇的新陈代谢加快，与孕前期相比，孕中期女性对氧的需求量升高，B项正确；大量元素主要有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，由题表数据可知，对25岁与65岁女性，钙的推荐摄入量均为800 mg/d，C项错误；维生素D可以促进钙的吸收，所以即使按推荐量摄入钙，部分女性也会因缺维生素D而缺钙，D项正确。
课时跟踪练2
一、选择题
1．(2025·广东部分学校开学考)农谚有云：“春分麦起身，水肥要紧跟。”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( D )
A．水分子是极性分子，带有正电荷或负电荷的分子都容易与水结合，所以水是良好的溶剂
B．活性蛋白失去结合水后会改变空间结构，重新得到结合水后不能恢复其活性
C．农作物从外界吸收的磷酸盐可用于细胞内合成DNA和RNA
D．作物秸秆充分晒干后，其体内剩余的物质主要是无机盐
解析：水分子是极性分子，带有正电荷或负电荷的分子都容易与水结合，所以水是良好的溶剂，A项正确；活性蛋白失去结合水后会改变空间结构，这种破坏是不可逆的，故重新得到结合水后不能恢复其活性，B项正确；DNA和RNA均含有磷元素，故农作物从外界吸收的磷酸盐可用于细胞内合成DNA和RNA，C项正确；作物秸秆充分晒干失去的是自由水，其体内剩余的物质主要是有机物，D项错误。
2．下列关于元素与人体健康的描述，正确的是( D )
A．Mg是构成人体的微量元素，缺乏时会出现一定程度的贫血
B．Na是人体细胞内的大量元素，但日常生活中过量摄入有害健康
C．细胞外液渗透压的90%以上来源于Ca2＋，血液中Ca2＋含量太低会出现抽搐
D．I是甲状腺激素的组成成分，缺乏时可能会引起神经系统兴奋性减弱
解析：Fe是构成人体的微量元素，缺乏时会出现一定程度的贫血，A项错误；Na不属于人体细胞内的大量元素，日常生活中过量摄入有害健康，B项错误；在组成细胞外液的各种无机盐离子中，含量上占有明显优势的是Na＋和Cl－，所以细胞外液渗透压的90%以上不是来自Ca2＋，血液中Ca2＋含量太低会抽搐，C项错误；I是甲状腺激素的组成成分，I缺乏时甲状腺激素合成变少，可能会引起神经系统兴奋性减弱，D项正确。
3．下列有关细胞中元素与化合物的叙述，正确的是( C )
A．脂肪酸、淀粉和脱氧核糖核酸的组成元素都是C、H、O
B．ATP可以直接为DNA 的复制提供原料和能量
C．酶是由单体聚合而成的生物大分子
D．纤维素在人体内可被消化成能直接吸收的葡萄糖
解析：脂肪酸、淀粉的组成元素都是C、H、O，核酸的元素组成还含有N和P，A项错误；ATP属于高能磷酸化合物，其水解可形成腺嘌呤核糖核苷酸并释放大量能量，可为RNA分子复制提供原料和能量，B项错误；酶的化学本质是蛋白质或RNA，是由单体聚合而成的生物大分子，蛋白质的单体是氨基酸，RNA的单体是核糖核苷酸，C项正确；人体内缺乏分解纤维素的酶，故纤维素在人体内不能被消化吸收，D项错误。
4．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D 是构成骨骼的主要成分，缺乏维生素D 会影响骨骼发育
解析：脂肪和糖原的元素组成都是C、H、O，A项错误；脂肪的最终水解产物是甘油和脂肪酸，B项错误；性激素属于固醇，能激发和维持人体第二性征，C项正确；碳酸钙是人体骨骼的主要成分，维生素D 可以促进人和动物肠道对钙和磷的吸收，D项错误。
5．(2025·深圳高三阶段测)《中国居民膳食指南(2022)》提出的“控糖”建议是控制添加糖的摄入量，每天摄入不超过50 g，最好控制在25 g以下。下列叙述正确的是( B )
A．蔗糖和果糖是日常生活中常见的两种单糖类食品甜味剂
B．食物中天然存在的淀粉和纤维素不属于“控糖”的范畴
C．人体内的糖类绝大多数会以葡萄糖的形式存在于内环境
D．摄糖超标引起的肥胖有一部分原因是脂肪无法转化成糖
解析：蔗糖是由一分子果糖和一分子葡萄糖合成的，是二糖，不是单糖，A项错误；“控糖”建议是控制添加糖(通常指各种糖类甜味剂)的摄入量，食物中天然存在的淀粉和纤维素不属于“控糖”的范畴，B项正确；生物体内的糖类大多数以多糖的形式存在，人体内的糖类绝大多数以糖原的形式存在于肝脏或者肌肉中，C项错误；摄糖超标引起的肥胖并不是因为脂肪无法转化成糖，而是因为糖摄入过多导致过剩，多余的糖转化为脂肪，进而引起肥胖，D项错误。
6．在生物学实验中，特定颜色的出现成为鉴定某种物质的重要依据。下列相关的实验分析中正确的是 ( D )
A．利用植物组织样液与斐林试剂在水浴加热条件下的颜色变化可确定还原糖的种类
B．向DNA提取液中加入二苯胺试剂后可观察到溶液颜色变成蓝色
C．向添加了氨基酸的培养液中加入双缩脲试剂后，可根据紫色深浅情况确定氨基酸含量
D．用显微镜观察被苏丹Ⅲ染液染色的花生子叶临时装片可在细胞内看到橘黄色脂肪颗粒
解析：利用斐林试剂只能鉴定组织样液中是否含有还原糖，但不能确定具体的还原糖种类，A项错误；向DNA提取液中加入二苯胺试剂后，需要沸水浴加热才可观察到溶液颜色变成蓝色，B项错误；双缩脲试剂检测蛋白质的原理是蛋白质中的肽键可与Cu2＋在碱性条件下发生络合反应出现紫色，氨基酸不含肽键，故无颜色变化，C项错误；花生中富含脂肪，苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色，D项正确。
二、非选择题
7．花生种子中储存的物质以脂肪(油)为主，并储存在细胞的油体(植物细胞的一种细胞器)中。种子萌发时，脂肪水解成脂肪酸和甘油，其脂肪酸和甘油又分别在多种酶的催化作用下，形成葡萄糖，最后转变成蔗糖，并转运至胚轴，供给胚的生长和发育(如下图所示)。请回答下列问题：
(1)油料种子细胞中含量最多的化合物是____________，花生种子中促进脂肪水解成脂肪酸和甘油的酶是____________。
(2)油料种子萌发初期(真叶长出之前)，干重先增加、后减少，导致种子干重增加的主要元素是________(填“C”“N”或“O”)。真叶长出之后，干重增加，原因是________________
___________________________________________________。
与萌发前相比，萌发中的花生种子细胞内，有机物种类数量的变化是________。
(3)为了观察花生种子中的脂肪，需使用苏丹Ⅲ染液对种子的切片进行染色，用其染色时，要用体积分数为50%的酒精溶液而不是蒸馏水洗去浮色，这是因为____________________________，然后在__________________下找到花生子叶的最薄处，移到视野中央；换高倍显微镜观察，视野中被染成__________色的脂肪颗粒清晰可见。
(4)实验证明，相同质量的脂肪彻底氧化分解所释放的能量比糖类多。在有氧呼吸过程中，释放能量最多的阶段是第三阶段。因此，相同质量的脂肪和糖类在化学元素含量上最主要的不同点是___________________________________________________
___________________________________________________。
(5)在脂肪储存和转变成蔗糖的过程中，先后依赖于油体、乙醛酸循环体(植物细胞的一种细胞器)、线粒体等多种细胞器。该实例可以说明，多种细胞器之间作用的特点是___________________________________________________。
答案：(1)水 脂肪酶 (2)O 真叶通过光合作用制造了有机物 增多 (3)苏丹Ⅲ染液能溶于酒精
低倍显微镜 橘黄 (4)相同质量的脂肪所含的C、H比糖类的多 (5)分工合作(或协调配合)
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第2讲 细胞中的无机物、
糖类和脂质
【课标要求】 1.说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成。2.指出水大约占细胞重量的2/3，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.活动：检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质。
考点一
01
考点一 细胞中的元素和化合物、无机物
1．细胞中的元素
(1)元素的来源、分类依据和存在形式。
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo
C
基本骨架
C、H、
O、N
[易错提醒] 生物体内含量很少的元素并非都是微量元素。微量元素含量虽少，但却是生命活动不可缺少的。
(2)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系。
统一性
差异性
2．细胞中的主要化合物
水
无机盐
脂质
3．细胞中的水
(1)细胞中水的存在形式和功能。
细胞结构
生物化学反应
液体环境
营养物质和代谢废物
(2)自由水与结合水的比值和细胞代谢的关系。
旺盛
弱
缓慢
强
4．细胞中的无机盐
离子
复杂化合物
生命活动
酸碱平衡
主动
[教材命题点思考]
1．根系是植物吸收水分的主要器官。根细胞内水分的主要作用有哪些？(答出2点即可)
提示：水是根细胞的重要组成成分；水参与根细胞内的生物化学反应；水是良好的溶剂。(答出2点即可)
2．衰老的细胞中含水量相对较低，而新生的细胞中含水量相对较高，由此说明水与细胞代谢的关系是怎样的？
提示：水的相对含量越高，细胞代谢越旺盛。
3．Na＋、K＋对细胞内外渗透压大小所起的作用一样吗？为什么？
提示：不一样。Na＋主要维持细胞外液的渗透压，K＋主要维持细胞内液的渗透压。
4．对于患急性肠炎的病人，治疗时经常需要输入生理盐水，这是为什么？
提示：患急性肠炎的病人因腹泻而丢失水的同时也丢失了大量的无机盐，为了维持体内的水盐平衡，需要补充生理盐水。
[模型命题点思考]
5．下图是一种叶绿素分子和血红素分子的局部结构简图。回答下列问题：
(1)上图中Mg和Fe以________的形式存在。
化合物
(2)请据上图说明无机盐的功能。
___________________________________________________。
(3)人长期缺Fe会导致贫血，原因是__________________________________
_________________________________________________________________。
(4)增施有机肥有利于叶绿素分子合成的主要原因是
_________________________________________________________。
无机盐是某些化合物的重要组成成分
Fe是构成血红素的元素，血红素参与血红蛋白的合成，故缺Fe会导致血红蛋白无法合成从而导致贫血
有机肥被微生物分解产生Mg2＋等无机盐，有利于叶绿素的合成
1．细胞中的水
2．常考无机盐的功能
3．验证某种矿质元素的生理功能
(1)实验设计。
①对照组：
②实验组：
(2)确保实验成功的关键点。
①实验中应保证实验材料的统一性，即实验材料的种类、生长状况等应一致。
②实验组用只缺X的培养液，对照组用完全培养液，不能用蒸馏水作对照。
③实验组加入X的目的是二次对照，使实验组前后对照，以增强说服力，进一步证明X是必需元素。
√
考向1 水的存在形式、作用及其与代谢的关系
1．(2024·江西选择考)农谚有云：“雨生百谷”。“雨”有利于种子的萌发，是“百谷”丰收的基础。下列关于种子萌发的说法，错误的是( )
A．种子萌发时，细胞内自由水所占的比例升高
B．水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞
C．水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成
D．光合作用中，水的光解发生在类囊体薄膜上
解析：正常情况下，细胞内自由水所占的比例越大，细胞的代谢越旺盛，种子萌发时，细胞代谢旺盛，细胞内自由水所占的比例升高，A项正确；水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞，B项正确；有氧呼吸第一阶段，葡萄糖分解成丙酮酸，并产生少量的[H]，该过程不需要水的参与，C项错误；光合作用过程中，水的光解发生在光反应阶段，光反应阶段是在类囊体薄膜上进行的，D项正确。
√
2．(2021·山东等级考改编)关于细胞中的H2O和O2，下列说法错误的是
( )
A．由葡萄糖合成糖原的过程中一定有H2O产生
B．有氧呼吸第二阶段一定消耗H2O
C．植物细胞产生的O2只能来自光合作用
D．光合作用产生的O2中的氧元素只能来自H2O
解析：葡萄糖合成糖原的反应属于脱水缩合反应，A项正确；有氧呼吸的第二阶段为丙酮酸与H2O反应生成CO2和[H]的过程，B项正确；植物细胞产生的O2既可来自光合作用，也可来自H2O2的分解，C项错误；光合作用中产生的O2来自H2O的光解，D项正确。
√
考向2 无机盐的作用
3．(2022·高考全国卷甲)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( )
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Ca2＋浓度过低易出现抽搐现象
解析：Ca2＋不能自由通过细胞膜的磷脂双分子层，通常以协助扩散或主动运输的方式进行跨膜运输，B项错误。
4．(2025·茂名高三模拟)日常饮食中，纯奶、酸奶中含有钙、磷等无机盐，无机盐对于机体的生命活动是必不可少的。下列叙述错误的是( )
A．机体吸收的磷元素可用于合成核酸和糖原
B．人体内Na＋缺乏会引发肌肉酸痛
C．血液中Ca2＋的含量太低会出现抽搐，喝纯奶、酸奶可缓解症状
D．无机盐参与生物体的生命活动
√
解析：糖原属于多糖，元素组成是C、H、O，不含P，故机体吸收的磷元素不能用于合成糖原，A项错误；人体内Na＋缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛、无力等，B项正确；人体血液中Ca2＋的含量太低会出现抽搐等症状，而牛奶中含有较多Ca2＋，故喝纯奶、酸奶可缓解症状，C项正确；Na＋、Ca2＋等离子对于生命活动是必不可少的，D项正确。
考点二
02
考点二 糖类和脂质的种类及作用
1．细胞中的糖类
果糖
淀粉、纤维素
淀粉
糖原
葡萄糖
[易错提醒] 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提供能量。
2．细胞中的脂质
(1)
(2)
C、H、O
储能
保温
缓冲
减压
C、H、O、N、P
细胞膜和多种细胞器膜
(3)
C、H、O
胆固醇
动物细胞膜
血液中脂质的运输
生殖器官的发育
生殖细胞的形成
维生素D
对钙和磷的吸收
[易错提醒] 固醇只含C、H、O，磷脂含C、H、O、N、P。脂肪是主要的储能物质，但不构成膜结构。
[教材命题点思考]
1．淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖，为什么它们在化学性质上有很大差异？
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，因此三种多糖具有不同的化学性质。
2．在北京鸭育肥时，每天食用大量的玉米、谷类食物，没有过多脂肪类食物的摄入，但却导致体内大量脂肪堆积。请分析其中的原因。
提示：细胞中的糖类和脂肪是可以相互转化的。摄入的糖类过多时可以大量转化成脂肪储存在皮下结缔组织，从而导致肥胖。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。
3．呼吸商是物质氧化分解时释放的CO2量与消耗的O2量的比值，糖类的呼吸商等于1，脂肪的呼吸商小于1，请从糖类和脂肪的元素组成方面分析原因。
提示：脂肪分子中氧的含量少于糖类，而氢的含量却比糖类多，因此等质量的脂肪与糖类相比，脂肪氧化分解时消耗的O2多于产生的CO2。
[情境命题点思考]
4．现有谷类种子和油料种子各一组，请根据种子在适宜条件下萌发时O2消耗量与CO2释放量的关系，设计实验以确定种子的类型，简要写出实验思路并预期实验结果及结论。
提示：实验思路：分别检测这两组种子萌发时O2消耗量与CO2释放量的比值(或CO2释放量与O2消耗量的比值)，并比较两组比值的大小。预期实验结果和结论：萌发时O2消耗量与CO2释放量的比值低(或CO2释放量与O2消耗量的比值高)的一组为谷类种子；萌发时O2消耗量与CO2释放量的比值高(或CO2释放量与O2消耗量的比值低)的一组为油料种子。
√
考向1 糖类的种类及功能
1．(2023·高考新课标卷)葡萄糖是人体所需的一种单糖。下列关于人体内葡萄糖的叙述，错误的是 ( )
A．葡萄糖是人体血浆的重要组成成分，其含量受激素的调节
B．葡萄糖是机体能量的重要来源，能经自由扩散通过细胞膜
C．血液中的葡萄糖进入肝细胞可被氧化分解或转化为肝糖原
D．血液中的葡萄糖进入人体脂肪组织细胞可转变为甘油三酯
解析：葡萄糖是人体血浆的重要组成成分，其含量受胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素等激素的调节，A项正确。葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，其能以协助扩散或主动运输方式通过细胞膜，但不能以自由扩散方式通过细胞膜，B项错误。血液中的葡萄糖除供细胞利用外，多余的部分可以合成糖原储存起来；如果葡萄糖还有富余，就可以转变成甘油三酯和某些氨基酸，C项、D项正确。
√
2．(2025·广东部分学校高三开学考)透明质酸是由N-乙酰氨基葡萄糖和葡萄糖醛酸为双糖单位(如下图所示)聚合而成的一种多糖，是细胞外基质的主要成分，这种结构使其具有极强的保水作用。透明质酸的更新是对抗皮肤衰老的关键。下列叙述正确的是( )
A．透明质酸和脂肪、糖原具有相同的元素组成
B．暂缓皮肤衰老可能与透明质酸可以清除氧自由基有关
C．透明质酸合成酶基因以其两条链为转录模板链
D．抑制透明质酸的合成可以提高皮肤滋润度
解析：由题图可知，透明质酸主要含有碳、氢、氧、氮元素，而脂肪和糖原含有碳、氢、氧元素，A项错误；透明质酸的更新是对抗皮肤衰老的关键，因此暂缓皮肤衰老可能与透明质酸可以清除氧自由基有关，B项正确；透明质酸合成酶基因的转录是以基因的一条链为模板进行的，C项错误；透明质酸是细胞外基质的主要成分，具有极强的保水作用，因此抑制透明质酸的合成会降低皮肤滋润度，D项错误。
√
考向2 脂质的种类及功能
3．相变指物质在液态、固态、气态间的转变。不同脂质具有不同的相变温度，生物膜中脂质的不饱和程度越高，相变温度就越低，膜的流动性就越大。下列有关叙述错误的是 ( )
A．脂质普遍存在于动植物细胞中，其组成元素均有C、H、O
B．植物细胞中的三酰甘油的相变温度比动物细胞中的高
C．生物膜中磷脂的脂肪酸链不饱和程度越高，越易进行侧向运动
D．生物膜中脂质的饱和程度会影响细胞的物质运输、生长、分裂等过程
解析：脂质普遍存在于动植物细胞中，其元素组成主要是C、H、O，A项正确；植物细胞中的三酰甘油大多含不饱和脂肪酸，相变温度低于动物细胞中的三酰甘油，B项错误；脂肪酸链不饱和程度越高，相变温度越低，膜的流动性越大，越易进行侧向运动，C项正确；生物膜中脂质的饱和程度会通过影响膜的流动性来影响细胞的物质运输、生长、分裂等过程，D项正确。
√
4．棕色脂肪组织是一种特殊的脂肪组织，与白色脂肪组织不同，它并不会储存多余的脂肪，反而会燃烧脂肪产生热量。正常情况下，细胞依靠线粒体利用能源物质产生ATP，而棕色脂肪细胞依靠名为“UCP1”的线粒体质子通道蛋白将这部分能量转而用于产热。研究发现，一种名为“AIDA”的蛋白质能够激活“UCP1”。下列叙述正确的是( )
A．脂肪在脂肪细胞中以大小不一的脂滴形式存在，脂滴膜最可能由磷脂双分子层构成
B．白色脂肪组织细胞用苏丹Ⅲ染液染色，可在显微镜下观察到细胞中被染成红色的脂肪颗粒
C．“UCP1”应该主要存在于线粒体基质中，会影响有氧呼吸的第二阶段
D．缺乏“AIDA”时机体会出现产热能力下降，不能在寒冷条件下很好地维持体温的现象
解析：磷脂分子的头部亲水，尾部疏水，而脂滴不溶于水，因此脂滴膜最可能由磷脂单分子层构成，A项错误；脂肪用苏丹Ⅲ染液鉴定时呈橘黄色，B项错误；棕色脂肪细胞依靠名为“UCP1”的线粒体质子通道蛋白将线粒体利用能源物质产生的能量转而用于产热，说明“UCP1”为线粒体膜上的质子通道蛋白，C项错误；由题意可知，“AIDA”能够激活“UCP1”，因此缺乏“AIDA”的机体会出现产热能力下降，不能在寒冷条件下很好地维持体温的现象，D项正确。
√
考向3 糖类和脂质之间的相互转化
5．研究表明，糖类和脂肪之间可以相互转化，但有一定的条件。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，且不能大量转化为糖类。根据这一理论，以下说法或做法正确的是 ( )
A．糖尿病患者因糖类代谢发生障碍，引起脂肪分解供能，其皮下脂肪一般会变薄
B．只要运动和多吃瘦肉就可以减少脂肪堆积，从而达到控制体重的目的
C．因为脂肪不能大量转化为糖类，所以糖尿病患者不必限制脂肪的摄入量
D．糖类和脂肪可以相互转化，所以它们的组成元素和单体完全相同
解析：糖尿病患者因糖类代谢发生障碍，引起脂肪分解供能，脂肪分解增加，其皮下脂肪一般会变薄，A项正确；糖类在供应充足的情况下可以大量转化为脂肪，只运动和多吃瘦肉，却不注意糖类的控制，也会引起脂肪的堆积，B项错误；糖尿病患者的糖类代谢出现障碍，脂肪可转化为糖类，故应限制脂肪的摄入量，C项错误；糖类和脂肪的单体是不同的，如糖原的单体是葡萄糖，而脂肪的单体是甘油和脂肪酸，D项错误。
√
6．为探究蓖麻种子(脂肪含量达70%)萌发过程中的物质变化，某研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件均适宜的黑暗环境中培养，定期检查萌发种子(含幼苗)的脂肪、蔗糖、葡萄糖的含量和干重变化，结果如图所示。据图分析，下列说法正确的是( )
A．图甲表示脂肪在酶的作用下水解为葡萄糖，其中一部分进一步转化为蔗糖
B．糖类是胚生长发育的主要能源物质，由脂肪转化为糖类需要蛋白质参与
C．用苏丹Ⅲ染液对蓖麻种子切片染色，可通过肉眼观察到橘黄色的脂肪颗粒
D．据图乙分析，蓖麻种子萌发初期干重增加，增加的主要元素是H
解析：脂肪在酶的作用下水解为甘油、脂肪酸，再转化为糖类，A项错误；用苏丹Ⅲ染液对蓖麻种子切片染色，需在显微镜下才能观察到橘黄色的脂肪颗粒，C项错误；蓖麻种子萌发初期干重增加的原因主要是脂肪不断转变成糖类等其他形式的有机物，糖类物质中O的比例大于脂肪的，因此导致种子干重增加的主要元素是O，D项错误。
考点三
03
考点三 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1．糖类的检测
(1)原理。
斐林试剂
砖红色沉淀
蓝色
(2)检测步骤(以还原糖为例)。
蓝色
2．脂肪的检测
(1)原理：脂肪＋苏丹Ⅲ染液→______。
(2)检测步骤。
橘黄色
体积分数为50%的酒精
3．蛋白质的检测
(1)原理：蛋白质＋双缩脲试剂→____。
(2)检测步骤。
紫色
4滴
紫色
[易错提醒] 上述三个实验中，唯一需要加热——还原糖的检测，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。唯一需要使用显微镜——脂肪的检测。唯一使用酒精——脂肪的检测。
√
1．某农场技术员对作物种子发育过程中的有机物积累及转化进行动态监测。下列关于检测方法及出现结果的叙述，错误的是( )
A．嫩大豆种子切片→滴加苏丹Ⅲ染液染色→使用显微镜观察细胞内被染成橘黄色的脂肪颗粒
B．嫩小麦籽粒加水研磨→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．嫩甜玉米籽粒加水研磨→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
√
2．某白酒在生产发酵时需用麦芽浆，将萌发且带有小芽的大麦充分研磨后，过滤得到组织样液。在组织样液中加入下列试剂后振荡摇匀，有关实验现象及结论的叙述，错误的是( )
A．加入苏丹Ⅲ染液，溶液呈橘黄色，证明发芽的大麦中含有脂肪
B．加入斐林试剂并水浴加热，溶液出现砖红色沉淀，说明发芽的大麦中含有麦芽糖
C．加入碘液，溶液呈蓝色，说明发芽的大麦中含有淀粉
D．如果发芽的大麦中含有蛋白质，那么加入双缩脲试剂后溶液会呈紫色
解析：加入斐林试剂并水浴加热，溶液出现砖红色沉淀，说明发芽的大麦中含有还原糖，但不能说明此还原糖就是麦芽糖，B项错误。
√
高考真题体验
1．(2024·浙江1月选考)下列不属于水在植物生命活动中作用的是( )
A．是物质运输的良好介质 B．保持植物枝叶挺立
C．降低酶促反应活化能 D．缓和植物温度变化
解析：水作为良好的溶剂，能运输营养物质和代谢废物，是细胞内良好的物质运输介质，A项不符合题意；水可以保持植物枝叶挺立，B项不符合题意；降低酶促反应活化能的是酶，水无此功能，C项符合题意；水分子之间的氢键使得水具有调节温度的作用，能缓和植物温度的变化，D项不符合题意。
√
2．(2023·湖南选择考)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的质量分数高于C
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
解析：蛋白质是以碳链为基本骨架形成的生物大分子，C的质量分数远高于N，A项错误；核酸、多糖和蛋白质等大分子都是由相应的单体通过脱水缩合反应形成的，B项正确；帝企鹅蛋孵化过程中存在不同组织和器官的分化，细胞分化过程中会形成不同的mRNA和蛋白质，C项正确；雄帝企鹅孵蛋期间不进食，主要靠消耗体内储存的脂肪供能，D项正确。
√
3．(2024·甘肃选择考)甘肃陇南的“武都油橄榄”是中国国家地理标志产品，其果肉呈黄绿色，子叶呈乳白色，均富含脂肪。由其生产的橄榄油含有丰富的不饱和脂肪酸，可广泛用于食品、医药和化工等领域。下列叙述错误的是( )
A．不饱和脂肪酸的熔点较低，不容易凝固，橄榄油在室温下通常呈液态
B．苏丹Ⅲ染液处理油橄榄子叶，在高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒
C．油橄榄种子萌发过程中有机物的含量减少，有机物的种类不发生变化
D．脂肪在人体消化道内水解为脂肪酸和甘油后，可被小肠上皮细胞吸收
解析：植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，不饱和脂肪酸的熔点较低，不容易凝固，橄榄油含有丰富的不饱和脂肪酸，在室温下通常呈液态，A项正确；油橄榄子叶富含脂肪，脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，因此用苏丹Ⅲ染液处理油橄榄子叶后，在高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒，B项正确；油橄榄种子萌发过程中由于细胞呼吸的消耗，有机物的总量减少，但由于发生了有机物的转化，故有机物的种类会发生变化，C项错误；脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯，脂肪在人体消化道内水解为脂肪酸和甘油后，可被小肠上皮细胞吸收，D项正确。
√
4．(2024·重庆选择考)下表是根据《中国居民膳食指南》列出的女性3种营养元素每天推荐摄入量，据表推测，下列叙述错误的是( )
A．以单位体重计，婴儿对碘的需求高于成人
B．与孕前期相比，孕中期女性对氧的需求量升高
C．对25岁与65岁女性，大量元素的推荐摄入量不同
D．即使按推荐量摄入钙，部分女性也会因缺维生素D而缺钙
年龄段 元素
钙/(mg·d－1) 铁/(mg·d－1) 碘/(μg·d－1)
0.5～1岁 350 10 115
25～30岁(未孕) 800 18 120
25～30岁(孕中期) 800 25 230
65～75岁 800 10 120
解析：由题表数据可知，婴儿每天碘的推荐摄入量为115 μg，成人为120 μg，相差不大，但成人的体重远高于婴儿，所以以单位体重计，婴儿对碘的需求高于成人，A项正确；铁是血红蛋白的组成成分，由题表数据可知，孕中期铁的每天推荐摄入量高于未孕，由此推测孕中期胎儿发育加快，孕妇的新陈代谢加快，与孕前期相比，孕中期女性对氧的需求量升高，B项正确；大量元素主要有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，由题表数据可知，对25岁与65岁女性，钙的推荐摄入量均为800 mg/d，C项错误；维生素D可以促进钙的吸收，所以即使按推荐量摄入钙，部分女性也会因缺维生素D而缺钙，D项正确。课时跟踪练2
一、选择题
1．(2025·广东部分学校开学考)农谚有云：“春分麦起身，水肥要紧跟。”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( D )
A．水分子是极性分子，带有正电荷或负电荷的分子都容易与水结合，所以水是良好的溶剂
B．活性蛋白失去结合水后会改变空间结构，重新得到结合水后不能恢复其活性
C．农作物从外界吸收的磷酸盐可用于细胞内合成DNA和RNA
D．作物秸秆充分晒干后，其体内剩余的物质主要是无机盐
解析：水分子是极性分子，带有正电荷或负电荷的分子都容易与水结合，所以水是良好的溶剂，A项正确；活性蛋白失去结合水后会改变空间结构，这种破坏是不可逆的，故重新得到结合水后不能恢复其活性，B项正确；DNA和RNA均含有磷元素，故农作物从外界吸收的磷酸盐可用于细胞内合成DNA和RNA，C项正确；作物秸秆充分晒干失去的是自由水，其体内剩余的物质主要是有机物，D项错误。
2．下列关于元素与人体健康的描述，正确的是( D )
A．Mg是构成人体的微量元素，缺乏时会出现一定程度的贫血
B．Na是人体细胞内的大量元素，但日常生活中过量摄入有害健康
C．细胞外液渗透压的90%以上来源于Ca2＋，血液中Ca2＋含量太低会出现抽搐
D．I是甲状腺激素的组成成分，缺乏时可能会引起神经系统兴奋性减弱
解析：Fe是构成人体的微量元素，缺乏时会出现一定程度的贫血，A项错误；Na不属于人体细胞内的大量元素，日常生活中过量摄入有害健康，B项错误；在组成细胞外液的各种无机盐离子中，含量上占有明显优势的是Na＋和Cl－，所以细胞外液渗透压的90%以上不是来自Ca2＋，血液中Ca2＋含量太低会抽搐，C项错误；I是甲状腺激素的组成成分，I缺乏时甲状腺激素合成变少，可能会引起神经系统兴奋性减弱，D项正确。
3．下列有关细胞中元素与化合物的叙述，正确的是( C )
A．脂肪酸、淀粉和脱氧核糖核酸的组成元素都是C、H、O
B．ATP可以直接为DNA 的复制提供原料和能量
C．酶是由单体聚合而成的生物大分子
D．纤维素在人体内可被消化成能直接吸收的葡萄糖
解析：脂肪酸、淀粉的组成元素都是C、H、O，核酸的元素组成还含有N和P，A项错误；ATP属于高能磷酸化合物，其水解可形成腺嘌呤核糖核苷酸并释放大量能量，可为RNA分子复制提供原料和能量，B项错误；酶的化学本质是蛋白质或RNA，是由单体聚合而成的生物大分子，蛋白质的单体是氨基酸，RNA的单体是核糖核苷酸，C项正确；人体内缺乏分解纤维素的酶，故纤维素在人体内不能被消化吸收，D项错误。
4．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D 是构成骨骼的主要成分，缺乏维生素D 会影响骨骼发育
解析：脂肪和糖原的元素组成都是C、H、O，A项错误；脂肪的最终水解产物是甘油和脂肪酸，B项错误；性激素属于固醇，能激发和维持人体第二性征，C项正确；碳酸钙是人体骨骼的主要成分，维生素D 可以促进人和动物肠道对钙和磷的吸收，D项错误。
5．(2025·深圳高三阶段测)《中国居民膳食指南(2022)》提出的“控糖”建议是控制添加糖的摄入量，每天摄入不超过50 g，最好控制在25 g以下。下列叙述正确的是( B )
A．蔗糖和果糖是日常生活中常见的两种单糖类食品甜味剂
B．食物中天然存在的淀粉和纤维素不属于“控糖”的范畴
C．人体内的糖类绝大多数会以葡萄糖的形式存在于内环境
D．摄糖超标引起的肥胖有一部分原因是脂肪无法转化成糖
解析：蔗糖是由一分子果糖和一分子葡萄糖合成的，是二糖，不是单糖，A项错误；“控糖”建议是控制添加糖(通常指各种糖类甜味剂)的摄入量，食物中天然存在的淀粉和纤维素不属于“控糖”的范畴，B项正确；生物体内的糖类大多数以多糖的形式存在，人体内的糖类绝大多数以糖原的形式存在于肝脏或者肌肉中，C项错误；摄糖超标引起的肥胖并不是因为脂肪无法转化成糖，而是因为糖摄入过多导致过剩，多余的糖转化为脂肪，进而引起肥胖，D项错误。
6．在生物学实验中，特定颜色的出现成为鉴定某种物质的重要依据。下列相关的实验分析中正确的是 ( D )
A．利用植物组织样液与斐林试剂在水浴加热条件下的颜色变化可确定还原糖的种类
B．向DNA提取液中加入二苯胺试剂后可观察到溶液颜色变成蓝色
C．向添加了氨基酸的培养液中加入双缩脲试剂后，可根据紫色深浅情况确定氨基酸含量
D．用显微镜观察被苏丹Ⅲ染液染色的花生子叶临时装片可在细胞内看到橘黄色脂肪颗粒
解析：利用斐林试剂只能鉴定组织样液中是否含有还原糖，但不能确定具体的还原糖种类，A项错误；向DNA提取液中加入二苯胺试剂后，需要沸水浴加热才可观察到溶液颜色变成蓝色，B项错误；双缩脲试剂检测蛋白质的原理是蛋白质中的肽键可与Cu2＋在碱性条件下发生络合反应出现紫色，氨基酸不含肽键，故无颜色变化，C项错误；花生中富含脂肪，苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色，D项正确。
二、非选择题
7．花生种子中储存的物质以脂肪(油)为主，并储存在细胞的油体(植物细胞的一种细胞器)中。种子萌发时，脂肪水解成脂肪酸和甘油，其脂肪酸和甘油又分别在多种酶的催化作用下，形成葡萄糖，最后转变成蔗糖，并转运至胚轴，供给胚的生长和发育(如下图所示)。请回答下列问题：
(1)油料种子细胞中含量最多的化合物是____________，花生种子中促进脂肪水解成脂肪酸和甘油的酶是____________。
(2)油料种子萌发初期(真叶长出之前)，干重先增加、后减少，导致种子干重增加的主要元素是________(填“C”“N”或“O”)。真叶长出之后，干重增加，原因是________________
___________________________________________________。
与萌发前相比，萌发中的花生种子细胞内，有机物种类数量的变化是________。
(3)为了观察花生种子中的脂肪，需使用苏丹Ⅲ染液对种子的切片进行染色，用其染色时，要用体积分数为50%的酒精溶液而不是蒸馏水洗去浮色，这是因为____________________________，然后在__________________下找到花生子叶的最薄处，移到视野中央；换高倍显微镜观察，视野中被染成__________色的脂肪颗粒清晰可见。
(4)实验证明，相同质量的脂肪彻底氧化分解所释放的能量比糖类多。在有氧呼吸过程中，释放能量最多的阶段是第三阶段。因此，相同质量的脂肪和糖类在化学元素含量上最主要的不同点是___________________________________________________
___________________________________________________。
(5)在脂肪储存和转变成蔗糖的过程中，先后依赖于油体、乙醛酸循环体(植物细胞的一种细胞器)、线粒体等多种细胞器。该实例可以说明，多种细胞器之间作用的特点是____________________________。
答案：(1)水 脂肪酶 (2)O 真叶通过光合作用制造了有机物 增多 (3)苏丹Ⅲ染液能溶于酒精
低倍显微镜 橘黄 (4)相同质量的脂肪所含的C、H比糖类的多 (5)分工合作(或协调配合)
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