课时分层作业(二) 细胞中的无机物、糖类和脂质
1.(2022·江苏卷)下列各组元素中,大量参与组成线粒体内膜的是( )
A.O、P、N B.C、N、Si
C.S、P、Ca D.N、P、Na
A [线粒体内膜属于生物膜,生物膜主要由磷脂和蛋白质组成,蛋白质是由C、H、O、N等元素组成的,磷脂的组成元素为C、H、O、N、P,二者均不含Si、Ca、Na,A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
B [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Ca2+不可自由通过细胞膜的磷脂双分子层,B错误;维生素D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。]
3.(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
C [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;水可作为反应物参与生物氧化过程,D正确。]
4.(2025·广东深圳模拟)油酸是一种单不饱和脂肪酸,被称为“安全脂肪酸”,有降低血胆固醇、甘油三酯等作用。近年来高油酸食用油受到市场青睐。下列相关说法错误的是( )
A.含饱和脂肪酸多的食用油更适合日常油炸和高温爆炒
B.从健康角度来看,饱和脂肪酸的摄入不宜过多
C.膳食中适量的油酸能降低因“三高”引起的心血管疾病的发病率
D.脂肪酸的碳骨架上的每个碳原子连接的氢原子数目相同
D [含饱和脂肪酸多的食用油熔点高,相对比较稳定,适合日常油炸和高温爆炒,A正确;摄入过多的饱和脂肪酸会增加血液中胆固醇的含量,从而增加患心脏病和动脉硬化的风险,从健康角度来看,饱和脂肪酸的摄入不宜过多,B正确;由题意可知,油酸有降低血胆固醇、甘油三酯等作用,因此膳食中适量的油酸能降低因“三高”引起的心血管疾病的发病率,C正确;脂肪酸是一种由C、H、O元素组成的小分子,其碳骨架上的每个碳原子连接的氢原子数目不一定相同,D错误。]
5.(2025·广东肇庆模拟)鲜枣烘干后即为中药干枣,干枣富含葡萄糖、维生素、铁、钾和蛋白质等。下列说法错误的是( )
A.糖尿病患者不适合大量食用干枣
B.鲜枣在烘干过程中损失的主要是自由水
C.干枣中的蛋白质不能与双缩脲试剂产生紫色反应
D.适量食用干枣有助于合成血红蛋白,缓解某些贫血症状
C [糖尿病患者血糖含量偏高,干枣含有大量的葡萄糖,故糖尿病患者不适合大量食用干枣,A正确;水在细胞中以两种形式存在,绝大部分的水呈游离状态,可以自由流动,叫作自由水,鲜枣在烘干过程中损失的主要是自由水,B正确;鲜枣烘干过程中蛋白质变性,其空间结构被破坏,但肽键未断裂,故干枣中的蛋白质能与双缩脲试剂产生紫色反应,C错误;干枣含有铁,适量食用有助于合成血红蛋白,缓解缺铁性贫血的症状,D正确。]
6.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( )
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
C [植物在生长发育过程中,需要不断地从环境中吸收水,保持其固有的姿态,A正确;细胞中的一部分水是以结合水的形式存在的,结合水是细胞结构的重要组成成分,B正确;细胞在有氧呼吸第二阶段消耗水,在有氧呼吸第三阶段产生水,C错误;自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动,比值越高,细胞的代谢活动越旺盛,D正确。]
7.水、无机盐等对于维持人体内环境稳态具有重要作用。下列叙述错误的是( )
A.呕吐、腹泻的病人,需及时补充葡萄糖盐水
B.过量饮水导致细胞内液渗透压升高,需脱水治疗
C.缺钙引起的肌肉抽搐,可通过增加户外活动、合理膳食得到改善
D.铁摄入不足可导致血红蛋白合成减少而发生贫血,需适量补铁
B [呕吐、腹泻的病人,体内水盐平衡失调,需及时补充葡萄糖盐水,以补充能源物质,同时可保持细胞正常的形态,A正确;过量饮水导致细胞外液渗透压降低,从而引起细胞内液渗透压降低,B错误;缺钙引起肌肉抽搐,通过增加户外活动、合理膳食可增加血液中的钙离子浓度,改善肌肉抽搐状况,C正确;铁参与血红蛋白的组成,摄入不足可导致血红蛋白合成减少而发生贫血,需适量补铁,D正确。]
8.科学施肥是农作物增产的途径之一。下列相关叙述正确的是( )
A.氮肥中的N可参与构成蛋白质,主要存在于蛋白质的游离氨基中
B.磷肥中的P可参与核酸、磷脂、NADPH等物质的形成
C.复合肥中各种矿质元素比例适中,各种农作物都可以大量使用
D.肥料中还应合理添加参与叶绿素形成的Mg等微量元素
B [蛋白质中的N主要存在于-CO-NH-中,A错误。P是生物膜组成中磷脂的组成成分;核酸中也含有P;NADPH是还原型辅酶Ⅱ,含有P,B正确。肥料要合理使用,大量使用会造成植物细胞失水,出现烧苗现象,C错误。Mg是大量元素,D错误。]
9.下列有关生物体中化合物的检测实验,对应正确的是( )
选项 检测对象 试剂 颜色反应 水浴加热 生物材料
A 淀粉 碘液 蓝色 需要 马铃薯块茎
B 还原糖 斐林试剂 砖红色 需要 西瓜汁
C 蛋白质 双缩脲试剂 紫色 不需要 豆浆
D 脂肪 苏丹Ⅲ染液 红色 不需要 花生种子
C [常温下淀粉遇碘变蓝色,实验过程中不需要水浴加热,A错误;还原糖(如葡萄糖、果糖)与斐林试剂发生反应,生成砖红色沉淀,实验过程中需要水浴加热,但西瓜汁本身的颜色会对实验结果造成干扰,B错误;常温下蛋白质与双缩脲试剂会发生紫色反应,实验过程中不需要水浴加热,C正确;常温下脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,此过程不需要水浴加热,D错误。]
10.(2025·广东深圳模拟)《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( )
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中
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
B [蔗糖是由一分子果糖和一分子葡萄糖合成的二糖,不是单糖,A错误;“控糖”建议是:控制添加糖(通常指单糖和二糖)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会以糖原的形式存在于肝脏或者肌肉中,C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错误。]
11.随着健康中国行动的推进,无糖食品和饮料成为越来越多消费者的选择。面对琳琅满目的货架,消费者却又显得无所适从。下列相关说法错误的是( )
A.“无糖糕点、无糖麦片、无糖藕粉”等产品并非不含糖类物质
B.当人体内血糖含量低于正常时,肝糖原和肌糖原便分解产生葡萄糖及时补充
C.多吃富含膳食纤维的食物,有利于降脂、降糖、保护心脑血管健康
D.糖尿病患者要控制糖的摄入,同时要多运动
B [“无糖糕点、无糖麦片、无糖藕粉”等产品并非不含糖类物质,如其中含有淀粉和纤维素,它们都是多糖,A正确;当人体内血糖含量低于正常时,肝糖原便分解产生葡萄糖及时补充,但肌糖原不能直接分解成葡萄糖,B错误;纤维素、果胶等被称为膳食纤维,膳食纤维被称为“第七类营养素”,能增加胃肠的蠕动,促进消化吸收,因此,多吃富含膳食纤维的食物,有利于降脂、降糖、保护心脑血管健康,C正确;糖尿病患者要控制糖的摄入,同时要多运动,从而减少糖的来源,增加糖的利用,进而有利于维持血糖的相对稳定,D正确。]
12.研究小组研究了哈尔滨市农信油菜种子成熟过程中糖类和脂肪的相互关系,实验结果如下图1所示。并置于28 ℃(±0.5 ℃)、恒温、无菌、无光照密闭温室条件下萌发种子,然后测定在不同时间种子和幼苗中相关物质的含量及温室中氧气浓度的变化情况,实验结果如下图2、3所示,回答下列问题。
(1)油菜种子内储存能量的主要物质是________,播种时,该类种子适合浅播,原因是______________________________________________________________
_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
图1、2曲线中有机物含量变化可以说明__________________________________ ___________________________________________________________________。
(2)据图3分析,该类种子长出幼叶的时间__________(填“早于”“等于”或“晚于”)第10天,判断依据是_________________________________________
____________________________________________________________________。
种子萌发17天以后,限制温室内氧气浓度增加的外界因素主要是________________。
(3)研究小组采用培养皿滤纸发芽法,欲探究不同浓度的NaCl单盐胁迫对哈尔滨市农信油菜种子萌发的影响及高盐胁迫后种子是否能恢复萌发,以期待为油菜抗盐育种和丰产栽培提供理论依据。请写出简单的实验设计思路:_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
解析:(1)油菜中储存能量的主要物质是脂肪;由于油菜种子中含脂肪较多,而脂肪含氢量比糖类高,种子萌发时消耗的氧气量相对较大,故该类种子适合浅播;图1、2曲线中有机物含量变化可以说明脂肪和糖类可以相互转化。(2)据图3分析,第10天后温室内氧气量开始上升,说明光合速率已经强于呼吸速率,第10天时温室内氧气浓度最低,此点幼苗的光合速率等于呼吸速率,所以在此之前幼叶已经长出并能进行光合作用,即幼苗光合作用开始时间早于第10天;第10天后由于光合速率大于呼吸速率,幼苗从温室中吸收二氧化碳,使二氧化碳浓度不断降低,限制了光合作用的进行,所以在第17天及其以后温室内的光合速率又等于呼吸速率,此时影响光合作用的主要因素是二氧化碳浓度。(3)本实验探讨不同浓度的NaCl单盐胁迫对油菜种子萌发率的影响及高盐胁迫后种子是否能恢复萌发,所以自变量是不同浓度NaCl溶液胁迫,因变量是种子的萌发率以及高盐胁迫后未萌发的种子清洗掉盐后的萌发率,故实验设计思路为将多组等量且大小均匀、健康饱满的哈尔滨市农信油菜种子用质量分数为75%的酒精消毒后用一系列浓度NaCl溶液处理,另设一组种子用蒸馏水处理,在相同且适宜的条件下培养一段时间,统计各组萌发率;后将高浓度NaCl溶液处理后未萌发的种子用清水洗去NaCl溶液,在相同且适宜条件下培养,统计各组萌发率。
答案:(1)脂肪 油菜种子中含脂肪较多,而脂肪含氢量比糖类高,种子萌发时消耗的氧气量相对较大 脂肪和糖类可以相互转化 (2)早于 第10天氧气量开始上升,光合作用已经强于呼吸作用,说明在此之前幼叶已经长出并能进行光合作用 二氧化碳浓度 (3)将多组等量且大小均匀、健康饱满的哈尔滨市农信油菜种子用质量分数为75%的酒精消毒后用一系列浓度NaCl溶液处理,另设一组种子用蒸馏水处理,在相同且适宜的条件下培养一段时间,统计各组萌发率;后将高浓度NaCl溶液处理后未萌发的种子用清水洗去NaCl溶液,在相同且适宜条件下培养,统计各组萌发率
21世纪教育网(www.21cnjy.com)第2讲 细胞中的无机物、糖类和脂质
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,又是生命活动的重要能源物质。 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.实验:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。
考点1 细胞中的元素和无机物
一、组成细胞的元素
1.生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系
2.种类:常见的有20多种。
(1)大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
(2)微量元素:Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
1.(必修1 P16“思考·讨论”)玉米细胞和人体细胞干重中含量较多的四种元素都是C、H、O、N,这是因为玉米和人都是生物,组成它们的主要成分都是糖类、脂质和蛋白质等物质,这些物质含有C、H、O,蛋白质中还含有大量的N。
二、组成细胞的化合物
三、细胞中的无机物
1.细胞中的水
(1)水的结构特点
①水是极性分子,因此水是良好的溶剂。
②水分子具有氢键,易于断裂和形成,使水具有流动性和较高的比热容。
(2)水的存在形式和作用
项目 自由水 结合水
形式 在细胞中以游离的形式存在 与细胞内其他物质相结合
作用 ①细胞内良好的溶剂②参与生物化学反应③为细胞提供液体环境④运送营养物质和代谢废物 是细胞结构的重要组成部分
(3)水与细胞代谢的关系
2.细胞中的无机盐
2.(必修1 P22“思考·讨论”)植物缺少N、Mg、P会影响光合作用的原因是N、Mg是组成叶绿素的成分,N、P是组成叶绿体类囊体薄膜和ATP的成分,N也是组成光合酶的成分,因此植物缺少N、Mg、P会影响光合作用。
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。( × )
提示:组成生物体的元素在地壳中都能找到。
2.细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要。( × )
提示:微量元素对维持生命活动是不可缺少的。
3.晒干的种子细胞内不含水分,导致细胞代谢停止,种子能长时间储存。( × )
提示:晒干的种子自由水与结合水的比值很低,代谢很弱,以保持休眠状态,并非不含水分。
4.细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在,如CaCO3构成骨骼、牙齿。( × )
提示:细胞中的无机盐大多数以离子形式存在。
5.在动物体内,Na+主要维持细胞内液的渗透压,K+主要维持细胞外液的渗透压。( × )
提示: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。
1.Zn2+是激活色氨酸合成酶的必要成分,缺Zn2+会影响生长素合成导致植物生长受阻,通常会出现节间缩短,叶片变小呈簇生状,俗称“小叶病”。
(1)该现象说明无机盐的作用是维持细胞和生物体的正常生命活动。
(2)为探究小叶病是否由缺锌引起,对照组、实验组分别怎样设置?写出简要步骤。①对照组应使用完全培养液,实验组使用缺锌的完全培养液;②将长势相同的幼苗分成2等份,分别培养在上述2种培养液中;③放在适宜的条件下培养一段时间,观察幼苗的生长发育状况。
(3)若实验证明小叶病是由缺锌引起的,从科学研究的严谨角度出发,还应增加的实验步骤是什么?增加步骤后的实验结果是什么?
在实验组缺锌的完全培养液中再加入一定量的含锌的无机盐,培养一段时间;一段时间后小叶病消失,植株恢复正常生长。
2.“有收无收在于水,收多收少在于肥”“上粪不浇水,庄稼噘着嘴”“犁地深一寸,等于上层粪”。农业谚语是人民群众总结出的农业生产经验,它用简单通俗、精炼生动的话语反映出深刻的道理,是中华民族的文化瑰宝。
(1)植物根系既能从土壤中吸收水分也能吸收无机盐。根细胞内水分的作用有根细胞的组成成分;参与细胞内的生化反应;运送营养物质和代谢废物等(答出两点即可)。
(2)农田施肥的同时,往往需要适当浇水,此时浇水的原因是肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收(答出1点即可)。
(3)当土壤含水量过高时,反而不利于植物的正常生长,可能的原因有植物根部因缺氧进行无氧呼吸,根部能量供应不足,影响物质运输;植物根部因无氧呼吸产生大量酒精而出现烂根现象(答出两点即可)。
组成细胞和化合物的元素
1.下表是甲、乙两种生物(玉米、人)体细胞的部分元素的含量占干重的百分比,有关说法错误的是( )
元素 C H O N K Ca P Mg S
甲 43.57 6.24 44.43 1.46 0.92 0.23 0.20 0.18 0.17
乙 55.99 7.46 14.62 9.33 1.09 4.67 3.11 0.16 0.78
A.表格中在细胞内含量多的元素比含量少的元素更重要
B.两种生物细胞中C、H、O、N四种元素的含量很高与组成细胞的化合物有关
C.根据O的含量判断甲代表的是玉米,因为玉米细胞中糖类含量高
D.根据N、Ca的含量判断乙代表的是人,因为人细胞中蛋白质含量高,骨骼中Ca含量高
A [表格中含量多和含量少都是生物的必需元素,不应依据含量的多少来区别重要与否,A错误;玉米和人体细胞中C、H、O、N四种元素的含量很高,与细胞中的化合物有关,B正确;根据O、N、Ca的含量判断甲代表的是玉米细胞,乙代表的是人细胞,因为玉米细胞中糖类含量高,人细胞中蛋白质含量高,且骨骼中含有大量的Ca,C、D正确。]
2.下列有关化合物的组成元素及功能的叙述,正确的是( )
A.磷脂、核酸都含C、H、O、N、P,可参与构成核糖体
B.叶绿素含C、H、O、N、Mg,能吸收、传递、转换光能
C.糖类都含C、H、O、N,既可提供能量也可构成细胞结构
D.胰岛素含有C、H、O、N、S,可促进肝糖原分解为葡萄糖
B [磷脂、核酸都含C、H、O、N、P,核糖体中没有磷脂,A错误;叶绿素含C、H、O、N、Mg,参与光合作用,在光合作用中可以吸收、传递、转换光能,B正确;糖类都含C、H、O,既可提供能量也可构成细胞结构,C错误;胰岛素含有C、H、O、N、S,具有降血糖的作用,可抑制肝糖原分解为葡萄糖,D错误。]
水和无机盐的存在形式和作用
3.冬去春来,万物生长,柳树发芽,下列关于柳树生长的叙述,正确的是( )
A.主要通过根部的筛管吸收水和无机盐
B.其枝条是由芽发育而来的
C.生长过程中需要最多的无机盐是铁
D.其种子萌发时不需氧气
B [导管的功能是自下而上运输水和无机盐,筛管的主要功能是自上而下运输有机物质,A错误;枝芽的结构中,幼叶发育成叶,芽原基发育成芽,芽轴发育成茎,据此可推测,柳树的枝条是由芽发育而来的,B正确;植物需要最多的是含氮、磷、钾的无机盐,C错误;柳树种子萌发的外界条件为一定的水分、适宜的温度和充足的空气,D错误。]
4.(2025·广东中山模拟)研究发现,细胞中许多蛋白质的修饰都需要MAP1的参与,未修饰的蛋白质将出现功能障碍。MAP1依赖于锌发挥作用,ZNG1是将锌输送到MAP1的伴侣蛋白。下列叙述错误的是( )
A.MAP1可能是细胞中一种起修饰作用的酶,锌能够激活其生物活性
B.在机体锌含量正常的情况下,生物体细胞也有可能表现出缺锌的特征
C.锌是构成ZNG1的基本元素,说明无机盐参与构成细胞内的重要化合物
D.细胞中的无机盐和有机物相互配合才能保证某些生命活动的正常进行
C [由题可知,细胞中许多蛋白质的修饰需要MAP1的参与,故MAP1可能是细胞中一种起修饰作用的酶,其化学本质是蛋白质,而MAP1依赖于锌发挥作用,故锌能够激活其生物活性,A正确;在机体锌含量正常的情况下,若伴侣蛋白ZNG1活性不足或数量少,运输能力降低,生物体细胞也有可能表现出缺锌的特征,B正确;由题意可知,ZNG1为运输锌的伴侣蛋白,组成蛋白质的基本元素是C、H、O、N,故锌不是构成ZNG1的基本元素,C错误;锌被伴侣蛋白ZNG1运送到MAP1中发挥作用,这说明细胞中的无机盐和有机物需要相互配合才能保证某些生命活动的正常进行,D正确。]
常考无机盐的功能
考点2 细胞中的糖类和脂质
一、细胞中的糖类
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。
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,但是葡萄糖的连接方式不同。
2.(必修1 P25“批判性思维”)科学家还将纤维素等其他糖类称为人类的“第七类营养素”。
二、细胞中的脂质
3.(必修1 P26“正文信息和小字部分”)构成脂肪的脂肪酸的种类和分子长短不相同,若脂肪酸长链中的碳原子之间都以单键连接,则为饱和脂肪酸,若脂肪酸长链中碳原子之间存在双键,则为不饱和脂肪酸。植物脂肪大多数含有不饱和脂肪酸,在室温时呈液态,而大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,室温时呈固态。
三、细胞中糖类与脂质的关系
1.糖原的基本组成单位是葡萄糖分子,主要功能是提供能量,与斐林试剂反应呈现砖红色。( × )
提示:糖原不是还原糖。
2.细胞中的糖类都是能源物质。( × )
提示:核糖、脱氧核糖和纤维素不是能源物质。
3.脂肪分子中氧的含量远远少于糖类,而氢的含量更少。( × )
提示:脂肪分子中氧的含量远远少于糖类,而氢的含量更多。
4.细胞膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸等组成的。( × )
提示:磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的。
5.糖类供应充足时可以大量转化为脂肪,糖类供能不足时,脂肪大量转化为糖类。( × )
提示:糖类供能不足时,脂肪可以转化为糖类,但不能大量转化。
6.淀粉水解的终产物是二氧化碳和水。( × )
提示:淀粉水解的终产物是葡萄糖。
葡萄糖可以口服,也可以静脉注射;蔗糖只能口服不能注射,原因是葡萄糖属于单糖,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。
糖类和脂质的种类和作用
1.(2025·广东汕头模拟)某新型伤口敷料可阻止血液继续流出并启动凝血。其原料是一种容易从虾壳中提取制备的多糖,该多糖是( )
A.几丁质 B.淀粉
C.纤维素 D.糖原
A [几丁质是一种多糖,广泛存在于甲壳类动物或昆虫的外骨骼中。几丁质加工后形成的新型伤口敷料可有效阻止血液继续流出并启动凝血,因此该多糖是几丁质,A正确。]
2.(2025·广东中山模拟)脂肪酸的不同决定了脂肪具有不同的物理特性。分子结构中不含双键的脂肪酸称为饱和脂肪酸,其含量越高,脂肪的熔点越高;含双键的脂肪酸称为不饱和脂肪酸,其容易在空气中自动氧化发生酸败。下列叙述正确的是( )
A.脂肪是由两分子脂肪酸和一分子甘油组成的脂类物质
B.脂肪是构成动物细胞膜的重要成分,还参与血液中脂质的运输
C.在室温下,大多数植物脂肪呈固态而大多数动物脂肪常呈液态
D.在高脂类植物性饲料中添加适量抗氧化剂有助于延长其保质期
D [脂肪是由三分子脂肪酸和一分子甘油发生反应而形成的酯,又称甘油三酯,A错误;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,B错误;脂肪中饱和脂肪酸含量越高,其熔点越高,大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,植物脂肪中大多含有不饱和脂肪酸,在室温下,大多数动物脂肪呈固态而大多数植物脂肪常呈液态,C错误;不饱和脂肪酸容易在空气中自动氧化发生酸败,因此在高脂类植物性饲料中添加适量抗氧化剂有助于延长其保质期,D正确。]
(1)常考的“糖”
①还原糖与非还原糖:还原糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖等,非还原糖包括蔗糖、多糖等。
②RNA、DNA、ATP中的糖依次为核糖、脱氧核糖、核糖。
③植物细胞壁中的糖:纤维素。
④细胞膜中含糖的物质:糖蛋白、糖脂。
(2)多糖的“水解”与“氧化分解”
①多糖和二糖水解的终产物是其单体,如淀粉水解的终产物是葡萄糖,蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖。
②糖氧化分解的终产物是CO2和H2O。
糖类和脂肪的分子特点及相互转化
3.研究表明,糖类和脂肪之间可以相互转化,但是有一定条件,在糖类供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪,而脂肪一般只在糖类供能不足时,才会分解供能,而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.糖尿病人因糖类供能不足,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类就可以减少脂肪的堆积,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,所以糖尿病人不必限制脂肪的摄入量
D.糖类和脂肪之间可以相互转化,所以它们的组成元素和单体完全相同
A [脂肪一般只在糖类供能不足时才会分解供能,而且不能大量转化为糖类,糖尿病人因糖类供能不足,引起脂肪分解供能,其皮下脂肪一般会变薄,A正确;在糖类供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪,故若运动和多吃瘦肉,而不注意糖类的控制,也会引起脂肪的堆积,B错误;糖尿病人的糖类供能不足,脂肪可转化为糖类,故也应限制脂肪的摄入,C错误;脂肪是小分子,没有单体,D错误。]
4.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,结果如下图所示,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重要能源物质,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脂肪颗粒
D.据图乙分析蓖麻种子萌发初期时干重增加,增加的主要元素是H
B [脂肪在酶的作用下水解为甘油、脂肪酸,再转化为糖类,A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错误;蓖麻种子萌发初期时干重增加的主要原因是脂肪在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,因此导致种子干重增加的主要元素是O,D错误。]
考点3 (探究·实践)检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
一、检测原理
1.还原糖的检测
还原糖+斐林试剂砖红色沉淀。
2.脂肪的检测
脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色。
3.蛋白质的检测
蛋白质+双缩脲试剂―→紫色。
二、实验步骤
1.还原糖的检测
2.脂肪的检测
3.蛋白质的检测
区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”
1.某饮料以“无糖”为宣传卖点,为探究其是否含有还原糖,应选择的试剂和对应实验现象为( )
A.斐林试剂,是否呈现紫色
B.双缩脲试剂,是否呈现紫色
C.斐林试剂,是否出现砖红色沉淀
D.双缩脲试剂,是否出现砖红色沉淀
C [还原糖包括葡萄糖、麦芽糖、果糖等,用斐林试剂在50~65 ℃水浴情况下发生颜色反应,出现砖红色沉淀,C正确。]
2.染色和显色反应是生物学实验常用的检测方法,下列关于染色和显色反应的叙述,正确的是( )
A.向2 mL苹果组织样液中加入1 mL的斐林试剂,混匀后65 ℃水浴加热,溶液呈现砖红色
B.向2 mL鸡蛋清中加入4滴0.01 g/mL的CuSO4溶液,混匀后出现紫色
C.将花生子叶制成临时切片,直接置于光学显微镜下,能观察到橘黄色脂肪颗粒
D.可用斐林试剂检测麦芽糖能否被麦芽糖酶水解
A [向2 mL苹果组织样液中加入1 mL的斐林试剂,混匀后溶液呈现蓝色,水浴加热后出现砖红色沉淀,A正确;用双缩脲试剂检测蛋白质时,应该先加NaOH创造碱性环境,再向组织样液中加入4滴0.01 g/mL的CuSO4溶液,混匀后才出现紫色,B错误;将花生子叶制成临时切片,需要使用苏丹Ⅲ染液染色后才能在光学显微镜下看到橘黄色的颗粒,C错误;麦芽糖及其水解产物都属于还原糖,都能与斐林试剂反应,因此麦芽糖能否被麦芽糖酶水解不可用斐林试剂检测,D错误。]
课时分层作业(二)
1.(2022·江苏卷)下列各组元素中,大量参与组成线粒体内膜的是( )
A.O、P、N B.C、N、Si
C.S、P、Ca D.N、P、Na
A [线粒体内膜属于生物膜,生物膜主要由磷脂和蛋白质组成,蛋白质是由C、H、O、N等元素组成的,磷脂的组成元素为C、H、O、N、P,二者均不含Si、Ca、Na,A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
B [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Ca2+不可自由通过细胞膜的磷脂双分子层,B错误;维生素D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。]
3.(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
C [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;水可作为反应物参与生物氧化过程,D正确。]
4.(2025·广东深圳模拟)油酸是一种单不饱和脂肪酸,被称为“安全脂肪酸”,有降低血胆固醇、甘油三酯等作用。近年来高油酸食用油受到市场青睐。下列相关说法错误的是( )
A.含饱和脂肪酸多的食用油更适合日常油炸和高温爆炒
B.从健康角度来看,饱和脂肪酸的摄入不宜过多
C.膳食中适量的油酸能降低因“三高”引起的心血管疾病的发病率
D.脂肪酸的碳骨架上的每个碳原子连接的氢原子数目相同
D [含饱和脂肪酸多的食用油熔点高,相对比较稳定,适合日常油炸和高温爆炒,A正确;摄入过多的饱和脂肪酸会增加血液中胆固醇的含量,从而增加患心脏病和动脉硬化的风险,从健康角度来看,饱和脂肪酸的摄入不宜过多,B正确;由题意可知,油酸有降低血胆固醇、甘油三酯等作用,因此膳食中适量的油酸能降低因“三高”引起的心血管疾病的发病率,C正确;脂肪酸是一种由C、H、O元素组成的小分子,其碳骨架上的每个碳原子连接的氢原子数目不一定相同,D错误。]
5.(2025·广东肇庆模拟)鲜枣烘干后即为中药干枣,干枣富含葡萄糖、维生素、铁、钾和蛋白质等。下列说法错误的是( )
A.糖尿病患者不适合大量食用干枣
B.鲜枣在烘干过程中损失的主要是自由水
C.干枣中的蛋白质不能与双缩脲试剂产生紫色反应
D.适量食用干枣有助于合成血红蛋白,缓解某些贫血症状
C [糖尿病患者血糖含量偏高,干枣含有大量的葡萄糖,故糖尿病患者不适合大量食用干枣,A正确;水在细胞中以两种形式存在,绝大部分的水呈游离状态,可以自由流动,叫作自由水,鲜枣在烘干过程中损失的主要是自由水,B正确;鲜枣烘干过程中蛋白质变性,其空间结构被破坏,但肽键未断裂,故干枣中的蛋白质能与双缩脲试剂产生紫色反应,C错误;干枣含有铁,适量食用有助于合成血红蛋白,缓解缺铁性贫血的症状,D正确。]
6.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( )
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
C [植物在生长发育过程中,需要不断地从环境中吸收水,保持其固有的姿态,A正确;细胞中的一部分水是以结合水的形式存在的,结合水是细胞结构的重要组成成分,B正确;细胞在有氧呼吸第二阶段消耗水,在有氧呼吸第三阶段产生水,C错误;自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动,比值越高,细胞的代谢活动越旺盛,D正确。]
7.水、无机盐等对于维持人体内环境稳态具有重要作用。下列叙述错误的是( )
A.呕吐、腹泻的病人,需及时补充葡萄糖盐水
B.过量饮水导致细胞内液渗透压升高,需脱水治疗
C.缺钙引起的肌肉抽搐,可通过增加户外活动、合理膳食得到改善
D.铁摄入不足可导致血红蛋白合成减少而发生贫血,需适量补铁
B [呕吐、腹泻的病人,体内水盐平衡失调,需及时补充葡萄糖盐水,以补充能源物质,同时可保持细胞正常的形态,A正确;过量饮水导致细胞外液渗透压降低,从而引起细胞内液渗透压降低,B错误;缺钙引起肌肉抽搐,通过增加户外活动、合理膳食可增加血液中的钙离子浓度,改善肌肉抽搐状况,C正确;铁参与血红蛋白的组成,摄入不足可导致血红蛋白合成减少而发生贫血,需适量补铁,D正确。]
8.科学施肥是农作物增产的途径之一。下列相关叙述正确的是( )
A.氮肥中的N可参与构成蛋白质,主要存在于蛋白质的游离氨基中
B.磷肥中的P可参与核酸、磷脂、NADPH等物质的形成
C.复合肥中各种矿质元素比例适中,各种农作物都可以大量使用
D.肥料中还应合理添加参与叶绿素形成的Mg等微量元素
B [蛋白质中的N主要存在于-CO-NH-中,A错误。P是生物膜组成中磷脂的组成成分;核酸中也含有P;NADPH是还原型辅酶Ⅱ,含有P,B正确。肥料要合理使用,大量使用会造成植物细胞失水,出现烧苗现象,C错误。Mg是大量元素,D错误。]
9.下列有关生物体中化合物的检测实验,对应正确的是( )
选项 检测对象 试剂 颜色反应 水浴加热 生物材料
A 淀粉 碘液 蓝色 需要 马铃薯块茎
B 还原糖 斐林试剂 砖红色 需要 西瓜汁
C 蛋白质 双缩脲试剂 紫色 不需要 豆浆
D 脂肪 苏丹Ⅲ染液 红色 不需要 花生种子
C [常温下淀粉遇碘变蓝色,实验过程中不需要水浴加热,A错误;还原糖(如葡萄糖、果糖)与斐林试剂发生反应,生成砖红色沉淀,实验过程中需要水浴加热,但西瓜汁本身的颜色会对实验结果造成干扰,B错误;常温下蛋白质与双缩脲试剂会发生紫色反应,实验过程中不需要水浴加热,C正确;常温下脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,此过程不需要水浴加热,D错误。]
10.(2025·广东深圳模拟)《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( )
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中
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
B [蔗糖是由一分子果糖和一分子葡萄糖合成的二糖,不是单糖,A错误;“控糖”建议是:控制添加糖(通常指单糖和二糖)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会以糖原的形式存在于肝脏或者肌肉中,C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错误。]
11.随着健康中国行动的推进,无糖食品和饮料成为越来越多消费者的选择。面对琳琅满目的货架,消费者却又显得无所适从。下列相关说法错误的是( )
A.“无糖糕点、无糖麦片、无糖藕粉”等产品并非不含糖类物质
B.当人体内血糖含量低于正常时,肝糖原和肌糖原便分解产生葡萄糖及时补充
C.多吃富含膳食纤维的食物,有利于降脂、降糖、保护心脑血管健康
D.糖尿病患者要控制糖的摄入,同时要多运动
B [“无糖糕点、无糖麦片、无糖藕粉”等产品并非不含糖类物质,如其中含有淀粉和纤维素,它们都是多糖,A正确;当人体内血糖含量低于正常时,肝糖原便分解产生葡萄糖及时补充,但肌糖原不能直接分解成葡萄糖,B错误;纤维素、果胶等被称为膳食纤维,膳食纤维被称为“第七类营养素”,能增加胃肠的蠕动,促进消化吸收,因此,多吃富含膳食纤维的食物,有利于降脂、降糖、保护心脑血管健康,C正确;糖尿病患者要控制糖的摄入,同时要多运动,从而减少糖的来源,增加糖的利用,进而有利于维持血糖的相对稳定,D正确。]
12.研究小组研究了哈尔滨市农信油菜种子成熟过程中糖类和脂肪的相互关系,实验结果如下图1所示。并置于28 ℃(±0.5 ℃)、恒温、无菌、无光照密闭温室条件下萌发种子,然后测定在不同时间种子和幼苗中相关物质的含量及温室中氧气浓度的变化情况,实验结果如下图2、3所示,回答下列问题。
(1)油菜种子内储存能量的主要物质是________,播种时,该类种子适合浅播,原因是_________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
图1、2曲线中有机物含量变化可以说明__________________________________ ___________________________________________________________________。
(2)据图3分析,该类种子长出幼叶的时间__________(填“早于”“等于”或“晚于”)第10天,判断依据是______________________________________________
____________________________________________________________________。
种子萌发17天以后,限制温室内氧气浓度增加的外界因素主要是________________。
(3)研究小组采用培养皿滤纸发芽法,欲探究不同浓度的NaCl单盐胁迫对哈尔滨市农信油菜种子萌发的影响及高盐胁迫后种子是否能恢复萌发,以期待为油菜抗盐育种和丰产栽培提供理论依据。请写出简单的实验设计思路:_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
解析:(1)油菜中储存能量的主要物质是脂肪;由于油菜种子中含脂肪较多,而脂肪含氢量比糖类高,种子萌发时消耗的氧气量相对较大,故该类种子适合浅播;图1、2曲线中有机物含量变化可以说明脂肪和糖类可以相互转化。(2)据图3分析,第10天后温室内氧气量开始上升,说明光合速率已经强于呼吸速率,第10天时温室内氧气浓度最低,此点幼苗的光合速率等于呼吸速率,所以在此之前幼叶已经长出并能进行光合作用,即幼苗光合作用开始时间早于第10天;第10天后由于光合速率大于呼吸速率,幼苗从温室中吸收二氧化碳,使二氧化碳浓度不断降低,限制了光合作用的进行,所以在第17天及其以后温室内的光合速率又等于呼吸速率,此时影响光合作用的主要因素是二氧化碳浓度。(3)本实验探讨不同浓度的NaCl单盐胁迫对油菜种子萌发率的影响及高盐胁迫后种子是否能恢复萌发,所以自变量是不同浓度NaCl溶液胁迫,因变量是种子的萌发率以及高盐胁迫后未萌发的种子清洗掉盐后的萌发率,故实验设计思路为将多组等量且大小均匀、健康饱满的哈尔滨市农信油菜种子用质量分数为75%的酒精消毒后用一系列浓度NaCl溶液处理,另设一组种子用蒸馏水处理,在相同且适宜的条件下培养一段时间,统计各组萌发率;后将高浓度NaCl溶液处理后未萌发的种子用清水洗去NaCl溶液,在相同且适宜条件下培养,统计各组萌发率。
答案:(1)脂肪 油菜种子中含脂肪较多,而脂肪含氢量比糖类高,种子萌发时消耗的氧气量相对较大 脂肪和糖类可以相互转化 (2)早于 第10天氧气量开始上升,光合作用已经强于呼吸作用,说明在此之前幼叶已经长出并能进行光合作用 二氧化碳浓度 (3)将多组等量且大小均匀、健康饱满的哈尔滨市农信油菜种子用质量分数为75%的酒精消毒后用一系列浓度NaCl溶液处理,另设一组种子用蒸馏水处理,在相同且适宜的条件下培养一段时间,统计各组萌发率;后将高浓度NaCl溶液处理后未萌发的种子用清水洗去NaCl溶液,在相同且适宜条件下培养,统计各组萌发率
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第2讲 细胞中的无机物、糖类和脂质
必修1 分子与细胞
第一单元 细胞的分子组成和结构
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,又是生命活动的重要能源物质。 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.实验:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。
考点1 细胞中的元素和无机物
一、组成细胞的元素
1.生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系
2.种类:常见的有20多种。
(1)大量元素:______________________________________等。
(2)微量元素:______________________________________等。
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo
1.(必修1 P16“思考·讨论”)玉米细胞和人体细胞干重中含量较多的四种元素都是C、H、O、N,这是因为____________________ ______________________________________________________________________________________________________。
玉米和人都是生物,
组成它们的主要成分都是糖类、脂质和蛋白质等物质,这些物质
含有C、H、O,蛋白质中还含有大量的N
二、组成细胞的化合物
三、细胞中的无机物
1.细胞中的水
(1)水的结构特点
①水是______分子,因此水是良好的溶剂。
②水分子具有______,易于断裂和形成,使水具有_________和较高的_________。
极性
氢键
流动性
比热容
(2)水的存在形式和作用
项目 自由水 结合水
形式 在细胞中以______的形式存在 与细胞内其他物质相结合
作用 ①细胞内_______________
②参与__________________
③为细胞提供液体环境
④运送营养物质和____________ 是____________的重要组成部分
游离
良好的溶剂
生物化学反应
代谢废物
细胞结构
(3)水与细胞代谢的关系
2.细胞中的无机盐
2.(必修1 P22“思考·讨论”)植物缺少N、Mg、P会影响光合作用的原因是____________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________。
N、Mg是组成叶绿素的成分,N、P是组成叶绿体类囊体薄膜和ATP的成分,N也是组成光合酶的成分,因此植物缺少N、Mg、P会影响光合作用
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。( )
提示:组成生物体的元素在地壳中都能找到。
2.细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要。( )
提示:微量元素对维持生命活动是不可缺少的。
3.晒干的种子细胞内不含水分,导致细胞代谢停止,种子能长时间储存。( )
提示:晒干的种子自由水与结合水的比值很低,代谢很弱,以保持休眠状态,并非不含水分。
×
×
×
4.细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在,如CaCO3构成骨骼、牙齿。( )
提示:细胞中的无机盐大多数以离子形式存在。
5.在动物体内,Na+主要维持细胞内液的渗透压,K+主要维持细胞外液的渗透压。( )
提示: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。
×
×
1.Zn2+是激活色氨酸合成酶的必要成分,缺Zn2+会影响生长素合成导致植物生长受阻,通常会出现节间缩短,叶片变小呈簇生状,俗称“小叶病”。
(1)该现象说明无机盐的作用是_______________________________。
维持细胞和生物体的正常生命活动
(2)为探究小叶病是否由缺锌引起,对照组、实验组分别怎样设置?写出简要步骤。
①对照组应使用完全培养液,实验组使用缺锌的完全培养液;②将长势相同的幼苗分成2等份,分别培养在上述2种培养液中;③放在适宜的条件下培养一段时间,观察幼苗的生长发育状况。
(3)若实验证明小叶病是由缺锌引起的,从科学研究的严谨角度出发,还应增加的实验步骤是什么?增加步骤后的实验结果是什么?
在实验组缺锌的完全培养液中再加入一定量的含锌的无机盐,培养一段时间;一段时间后小叶病消失,植株恢复正常生长。
2.“有收无收在于水,收多收少在于肥”“上粪不浇水,庄稼噘着嘴”“犁地深一寸,等于上层粪”。农业谚语是人民群众总结出的农业生产经验,它用简单通俗、精炼生动的话语反映出深刻的道理,是中华民族的文化瑰宝。
(1)植物根系既能从土壤中吸收水分也能吸收无机盐。根细胞内水分的作用有___________________________________________________ ___________________(答出两点即可)。
根细胞的组成成分;参与细胞内的生化反应;运送营养
物质和代谢废物等
(2)农田施肥的同时,往往需要适当浇水,此时浇水的原因是______ ______________________________________________(答出1点即可)。
(3)当土壤含水量过高时,反而不利于植物的正常生长,可能的原因有_________________________________________________________ ___________________________________________________________(答出两点即可)。
肥料中
的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收
植物根部因缺氧进行无氧呼吸,根部能量供应不足,影响物质
运输;植物根部因无氧呼吸产生大量酒精而出现烂根现象
1.下表是甲、乙两种生物(玉米、人)体细胞的部分元素的含量占干重的百分比,有关说法错误的是( )
1
组成细胞和化合物的元素
元素 C H O N K Ca P Mg S
甲 43.57 6.24 44.43 1.46 0.92 0.23 0.20 0.18 0.17
乙 55.99 7.46 14.62 9.33 1.09 4.67 3.11 0.16 0.78
A.表格中在细胞内含量多的元素比含量少的元素更重要
B.两种生物细胞中C、H、O、N四种元素的含量很高与组成细胞的化合物有关
C.根据O的含量判断甲代表的是玉米,因为玉米细胞中糖类含量高
D.根据N、Ca的含量判断乙代表的是人,因为人细胞中蛋白质含量高,骨骼中Ca含量高
√
A [表格中含量多和含量少都是生物的必需元素,不应依据含量的多少来区别重要与否,A错误;玉米和人体细胞中C、H、O、N四种元素的含量很高,与细胞中的化合物有关,B正确;根据O、N、Ca的含量判断甲代表的是玉米细胞,乙代表的是人细胞,因为玉米细胞中糖类含量高,人细胞中蛋白质含量高,且骨骼中含有大量的Ca,C、D正确。]
2.下列有关化合物的组成元素及功能的叙述,正确的是( )
A.磷脂、核酸都含C、H、O、N、P,可参与构成核糖体
B.叶绿素含C、H、O、N、Mg,能吸收、传递、转换光能
C.糖类都含C、H、O、N,既可提供能量也可构成细胞结构
D.胰岛素含有C、H、O、N、S,可促进肝糖原分解为葡萄糖
√
B [磷脂、核酸都含C、H、O、N、P,核糖体中没有磷脂,A错误;叶绿素含C、H、O、N、Mg,参与光合作用,在光合作用中可以吸收、传递、转换光能,B正确;糖类都含C、H、O,既可提供能量也可构成细胞结构,C错误;胰岛素含有C、H、O、N、S,具有降血糖的作用,可抑制肝糖原分解为葡萄糖,D错误。]
3.冬去春来,万物生长,柳树发芽,下列关于柳树生长的叙述,正确的是( )
A.主要通过根部的筛管吸收水和无机盐
B.其枝条是由芽发育而来的
C.生长过程中需要最多的无机盐是铁
D.其种子萌发时不需氧气
2
水和无机盐的存在形式和作用
√
B [导管的功能是自下而上运输水和无机盐,筛管的主要功能是自上而下运输有机物质,A错误;枝芽的结构中,幼叶发育成叶,芽原基发育成芽,芽轴发育成茎,据此可推测,柳树的枝条是由芽发育而来的,B正确;植物需要最多的是含氮、磷、钾的无机盐,C错误;柳树种子萌发的外界条件为一定的水分、适宜的温度和充足的空气,D错误。]
4.(2025·广东中山模拟)研究发现,细胞中许多蛋白质的修饰都需要MAP1的参与,未修饰的蛋白质将出现功能障碍。MAP1依赖于锌发挥作用,ZNG1是将锌输送到MAP1的伴侣蛋白。下列叙述错误的是( )
A.MAP1可能是细胞中一种起修饰作用的酶,锌能够激活其生物活性
B.在机体锌含量正常的情况下,生物体细胞也有可能表现出缺锌的特征
C.锌是构成ZNG1的基本元素,说明无机盐参与构成细胞内的重要化合物
D.细胞中的无机盐和有机物相互配合才能保证某些生命活动的正常进行
√
C [由题可知,细胞中许多蛋白质的修饰需要MAP1的参与,故MAP1可能是细胞中一种起修饰作用的酶,其化学本质是蛋白质,而MAP1依赖于锌发挥作用,故锌能够激活其生物活性,A正确;在机体锌含量正常的情况下,若伴侣蛋白ZNG1活性不足或数量少,运输能力降低,生物体细胞也有可能表现出缺锌的特征,B正确;由题意可知,ZNG1为运输锌的伴侣蛋白,组成蛋白质的基本元素是C、H、O、N,故锌不是构成ZNG1的基本元素,C错误;锌被伴侣蛋白ZNG1运送到MAP1中发挥作用,这说明细胞中的无机盐和有机物需要相互配合才能保证某些生命活动的正常进行,D正确。]
常考无机盐的功能
考点2 细胞中的糖类和脂质
一、细胞中的糖类
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。
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_________,但是________________________不同。
2.(必修1 P25“批判性思维”)科学家还将_________等其他糖类称为人类的“第七类营养素”。
葡萄糖
葡萄糖的连接方式
纤维素
二、细胞中的脂质
3.(必修1 P26“正文信息和小字部分”)构成脂肪的脂肪酸的_____________________不相同,若脂肪酸长链中的碳原子之间都以______连接,则为_______________,若脂肪酸长链中碳原子之间存在______,则为__________________。植物脂肪大多数含有__________________,在室温时呈______,而大多数动物脂肪含有_______________,室温时呈______。
种类和分子长短
单键
饱和脂肪酸
双键
不饱和脂肪酸
不饱和脂肪酸
液态
饱和脂肪酸
固态
三、细胞中糖类与脂质的关系
1.糖原的基本组成单位是葡萄糖分子,主要功能是提供能量,与斐林试剂反应呈现砖红色。( )
提示:糖原不是还原糖。
2.细胞中的糖类都是能源物质。( )
提示:核糖、脱氧核糖和纤维素不是能源物质。
3.脂肪分子中氧的含量远远少于糖类,而氢的含量更少。( )
提示:脂肪分子中氧的含量远远少于糖类,而氢的含量更多。
×
×
×
4.细胞膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸等组成的。
( )
提示:磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的。
5.糖类供应充足时可以大量转化为脂肪,糖类供能不足时,脂肪大量转化为糖类。( )
提示:糖类供能不足时,脂肪可以转化为糖类,但不能大量转化。
6.淀粉水解的终产物是二氧化碳和水。( )
提示:淀粉水解的终产物是葡萄糖。
×
×
×
葡萄糖可以口服,也可以静脉注射;蔗糖只能口服不能注射,原因是_________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________。
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
1.(2025·广东汕头模拟)某新型伤口敷料可阻止血液继续流出并启动凝血。其原料是一种容易从虾壳中提取制备的多糖,该多糖是( )
A.几丁质 B.淀粉
C.纤维素 D.糖原
A [几丁质是一种多糖,广泛存在于甲壳类动物或昆虫的外骨骼中。几丁质加工后形成的新型伤口敷料可有效阻止血液继续流出并启动凝血,因此该多糖是几丁质,A正确。]
1
糖类和脂质的种类和作用
√
2.(2025·广东中山模拟)脂肪酸的不同决定了脂肪具有不同的物理特性。分子结构中不含双键的脂肪酸称为饱和脂肪酸,其含量越高,脂肪的熔点越高;含双键的脂肪酸称为不饱和脂肪酸,其容易在空气中自动氧化发生酸败。下列叙述正确的是( )
A.脂肪是由两分子脂肪酸和一分子甘油组成的脂类物质
B.脂肪是构成动物细胞膜的重要成分,还参与血液中脂质的运输
C.在室温下,大多数植物脂肪呈固态而大多数动物脂肪常呈液态
D.在高脂类植物性饲料中添加适量抗氧化剂有助于延长其保质期
√
D [脂肪是由三分子脂肪酸和一分子甘油发生反应而形成的酯,又称甘油三酯,A错误;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,B错误;脂肪中饱和脂肪酸含量越高,其熔点越高,大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,植物脂肪中大多含有不饱和脂肪酸,在室温下,大多数动物脂肪呈固态而大多数植物脂肪常呈液态,C错误;不饱和脂肪酸容易在空气中自动氧化发生酸败,因此在高脂类植物性饲料中添加适量抗氧化剂有助于延长其保质期,D正确。]
(1)常考的“糖”
①还原糖与非还原糖:还原糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖等,非还原糖包括蔗糖、多糖等。
②RNA、DNA、ATP中的糖依次为核糖、脱氧核糖、核糖。
③植物细胞壁中的糖:纤维素。
④细胞膜中含糖的物质:糖蛋白、糖脂。
(2)多糖的“水解”与“氧化分解”
①多糖和二糖水解的终产物是其单体,如淀粉水解的终产物是葡萄糖,蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖。
②糖氧化分解的终产物是CO2和H2O。
3.研究表明,糖类和脂肪之间可以相互转化,但是有一定条件,在糖类供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪,而脂肪一般只在糖类供能不足时,才会分解供能,而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.糖尿病人因糖类供能不足,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类就可以减少脂肪的堆积,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,所以糖尿病人不必限制脂肪的摄入量
D.糖类和脂肪之间可以相互转化,所以它们的组成元素和单体完全相同
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糖类和脂肪的分子特点及相互转化
√
A [脂肪一般只在糖类供能不足时才会分解供能,而且不能大量转化为糖类,糖尿病人因糖类供能不足,引起脂肪分解供能,其皮下脂肪一般会变薄,A正确;在糖类供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪,故若运动和多吃瘦肉,而不注意糖类的控制,也会引起脂肪的堆积,B错误;糖尿病人的糖类供能不足,脂肪可转化为糖类,故也应限制脂肪的摄入,C错误;脂肪是小分子,没有单体,D错误。]
4.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,结果如下图所示,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重要能源物质,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脂肪颗粒
D.据图乙分析蓖麻种子萌发初期时干重增加,增加的主要元素是H
√
B [脂肪在酶的作用下水解为甘油、脂肪酸,再转化为糖类,A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错误;蓖麻种子萌发初期时干重增加的主要原因是脂肪在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,因此导致种子干重增加的主要元素是O,D错误。]
考点3 (探究·实践)检测生物组织中的糖类、脂肪
和蛋白质
斐林试剂
砖红色沉淀
橘黄色
双缩脲试剂
二、实验步骤
1.还原糖的检测
2.脂肪的检测
3.蛋白质的检测
区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”
1.某饮料以“无糖”为宣传卖点,为探究其是否含有还原糖,应选择的试剂和对应实验现象为( )
A.斐林试剂,是否呈现紫色
B.双缩脲试剂,是否呈现紫色
C.斐林试剂,是否出现砖红色沉淀
D.双缩脲试剂,是否出现砖红色沉淀
C [还原糖包括葡萄糖、麦芽糖、果糖等,用斐林试剂在50~65 ℃水浴情况下发生颜色反应,出现砖红色沉淀,C正确。]
√
2.染色和显色反应是生物学实验常用的检测方法,下列关于染色和显色反应的叙述,正确的是( )
A.向2 mL苹果组织样液中加入1 mL的斐林试剂,混匀后65 ℃水浴加热,溶液呈现砖红色
B.向2 mL鸡蛋清中加入4滴0.01 g/mL的CuSO4溶液,混匀后出现紫色
C.将花生子叶制成临时切片,直接置于光学显微镜下,能观察到橘黄色脂肪颗粒
D.可用斐林试剂检测麦芽糖能否被麦芽糖酶水解
√
A [向2 mL苹果组织样液中加入1 mL的斐林试剂,混匀后溶液呈现蓝色,水浴加热后出现砖红色沉淀,A正确;用双缩脲试剂检测蛋白质时,应该先加NaOH创造碱性环境,再向组织样液中加入4滴0.01 g/mL的CuSO4溶液,混匀后才出现紫色,B错误;将花生子叶制成临时切片,需要使用苏丹Ⅲ染液染色后才能在光学显微镜下看到橘黄色的颗粒,C错误;麦芽糖及其水解产物都属于还原糖,都能与斐林试剂反应,因此麦芽糖能否被麦芽糖酶水解不可用斐林试剂检测,D错误。]