【高考突破方案】必修一 专题1 第2讲 细胞中的元素 化合物 无机物 糖类和脂质 -讲义（教师版） 高考生物一轮复习
文档属性
| 名称 | 【高考突破方案】必修一 专题1 第2讲 细胞中的元素 化合物 无机物 糖类和脂质 -讲义（教师版） 高考生物一轮复习 |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.6MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2025-12-08 16:18:33 | ||
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文档简介
第2讲 细胞中的元素、化合物、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，它们以碳链为骨架形成复杂的生物大分子 2.指出水大约占细胞质量的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：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 生命观念 说出细胞的元素构成和主要分子组成，初步形成生命的物质观；建立水和无机盐的存在形式与功能相适应，糖类与脂质的结构与其具有的功能相适应的观点
科学思维 分析细胞中的元素和化合物的组成，提高图文信息提取和转换、语言表达、分析推理能力
科学探究 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，通过探究植物生长必需无机盐的作用，掌握实验设计的原则
社会责任 关注水、无机盐、糖类、脂质等物质的摄入与健康的关系，建立健康的饮食习惯，关注营养和健康
一、细胞中的元素和化合物、无机物
1.组成细胞的元素和化合物
(1)组成细胞的元素
①种类：常见的有20多种。
②来源：有选择地从无机自然界获取。
③含量 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等
④存在形式：大多以 化合物 的形式存在。
(2)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系
①种类上具有 统一性 ：组成生物体的化学元素没有一种是生物体所特有的，在无机自然界中都能够找到。
②含量上具有 差异性 ：组成生物体的化学元素的含量与无机环境中的相应元素有一定差别。
(3)组成细胞的主要化合物及其相对含量
2.细胞中的水和无机盐
(1)细胞中的水
①水的结构和性质
②水的存在形式和功能
自由水和结合水在一定条件下可以 相互转化 。
③自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系
比值高→代谢 旺盛 ，但抗逆性 差 （如萌发的种子、根尖分生区细胞、癌细胞等）
比值低→代谢减慢，但抗逆性增强（如干种子、越冬植物、细菌的芽孢等）
(2)细胞中的无机盐
①存在形式：大多数以 离子 的形式存在，如K＋、Na＋、Cl－、PO、HCO等；少数与其他化合物结合，如Ca2+是动物骨骼和牙齿的成分。
②吸收方式：主要是 主动运输 。
③生理功能
【易错易混自纠】
(1)细胞中不存在无机自然界没有的特殊元素。( √ )
(2)组成细胞的化学元素大多以离子的形式存在。( × )
提示：组成细胞的化学元素大多以化合物的形式存在。
(3)不同生物体细胞中的元素，无论鲜重还是干重，C元素的含量都是最高的，所以C是最基本元素。( × )
提示：细胞鲜重中含量最高的元素是O，细胞干重中含量最高的元素是C。
(4)水分子具有极性的原因是水分子的空间结构及电子的不对称分布。( √ )
(5)水在常温下能够维持液体状态是由于水分子之间的氢键不断地断裂，又不断地形成。( √ )
(6)将作物秸秆充分晒干后，其体内剩余的物质主要是无机盐。( × )
提示：将作物秸秆充分晒干后，损失的主要是水分，其体内剩余的物质主要是有机化合物。
二、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.实验原理
(1)还原糖＋ 斐林试剂 砖红色沉淀 。
(2)脂肪＋苏丹Ⅲ染液→ 橘黄色 。
(3)蛋白质＋ 双缩脲试剂 →紫色。
2.操作步骤
(1)还原糖的检测
(2)脂肪的检测
(3)蛋白质的检测
选材与制备：蛋清稀释液或豆浆滤液
↓
颜色反应：
↓
结论：组织样液中含有蛋白质
【易错易混自纠】
(1)在还原糖的检测实验中，不宜选用甜菜、甘蔗是因为它们不含还原糖，西瓜汁含有大量的还原糖，可以作为理想的实验材料。( × )
提示：在还原糖的检测实验中，实验材料的选择应注意富含还原糖，且材料颜色接近白色或浅色，不影响实验观察。甜菜和甘蔗中富含蔗糖，蔗糖并不是还原糖。西瓜汁是红色的，会影响观察砖红色沉淀的实验现象。
(2)斐林试剂和双缩脲试剂的物质组成相同，物质浓度不完全相同。( √ )
(3)已知果糖会让水果变甜，在还原糖的检测实验中，实验材料是梨匀浆，观察到砖红色沉淀，说明梨匀浆含有大量的果糖。( × )
提示：本实验只能证明梨匀浆含有大量的还原糖，不能直接证明其中的还原糖是果糖。
(4)非还原糖与斐林试剂混合经水浴加热后的现象是溶液为无色。( × )
提示：斐林试剂本身具有颜色（蓝色），因此非还原糖与斐林试剂混合经水浴加热后的现象是溶液为蓝色。
(5)蛋白质检测中常选用豆浆或鸡蛋清稀释液等色浅且蛋白质含量丰富的材料。( √ )
三、细胞中的糖类、脂质
1.细胞中的糖类（一般由C、H、O构成）
(1)功能：糖类是重要的能源物质。
(2)分类
①单糖：不能水解的糖，如 葡萄糖、果糖、半乳糖 。
②二糖：由两分子单糖脱水缩合而成的糖，如 蔗糖、麦芽糖、乳糖 。
③多糖：水解后能够生成许多单糖的糖，如 淀粉、纤维素、糖原 。
2.细胞中的脂质（元素主要是C、H、O，有些含有P和N）
(1)特点：脂质分子中 氧 的含量远远低于糖类，但 氢 的含量更高；通常不溶于水而溶于 脂溶性有机溶剂 ，如丙酮、氯仿、乙醚等。
(2)分类
类型 作用
脂肪(C、H、O) 细胞内良好的 储能 物质、 保温 、 缓冲 和 减压
磷脂（C、H、O、P，甚至N） 细胞膜、 多种细胞器膜 的重要成分
固醇 (C、H、O) 胆固醇 动物细胞膜的重要成分；在人体内参与 血液中脂质 的运输
性激素 促进人和动物生殖器官的发育及 生殖 细胞的形成
维生素D 促进人和动物肠道对 钙、磷 的吸收
3.细胞中糖类和脂质的关系
(1)血液中多余的葡萄糖可以转变成 糖原 、脂肪和 某些氨基酸 。如家禽、家畜的肥育就是利用了过多的糖类可在它们体内转变成脂肪这一原理。
(2)糖类在供应充足的情况下可大量转化为脂肪，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。
【易错易混自纠】
(1)构成多糖的基本单位都是葡萄糖分子。( × )
提示：淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖分子，几丁质的不是。
(2)脂肪、淀粉、糖原都是人体细胞内的储能物质。( × )
提示：脂肪、淀粉和糖原都是储能物质，但是人体细胞内没有淀粉。
(3)脂肪是由一分子甘油和三分子脂肪酸结合而成的生物大分子。( × )
提示：生物大分子是由许多基本组成单位（单体）连接而成，如多糖的单体是单糖，蛋白质的单体是氨基酸，核酸的单体是核苷酸，而脂肪是由一分子甘油和三分子脂肪酸结合而成的化合物，不属于生物大分子。
(4)种子中储存的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。( √ )
(5)磷脂是所有细胞必不可少的脂质，磷脂水解的终产物为甘油和脂肪酸。( × )
提示：甘油和脂肪酸是脂肪水解的终产物，磷脂是由甘油、脂肪酸、磷酸及其他衍生物结合形成的。
(6)糖类供应充足时会大量转化为脂肪，必要时脂肪也可以大量转化为糖类。( × )
提示：糖类供应充足时会大量转化为脂肪，但是脂肪不能大量转化为糖类。
1.（必修1 P19拓展应用第1题改编）组成细胞的元素追根溯源来自无机环境，细胞内各种元素的比例与无机环境的却大不相同，其原因是 细胞是生命活动的基本单位，虽然组成细胞的元素来自无机环境，但是构成细胞的主要元素C、H、O、N的含量与无机环境差异很大，这与细胞内的有机化合物如糖类、脂质、蛋白质和核酸有关 。
2.（必修1 P19拓展应用第2题改编）将细胞内含有的各种物质配齐，并按照它们在细胞中的比例放在一支试管中，却不能构成一个生命系统，理由是 生命系统内部是严谨有序的结构，不是由物质随意堆砌而成的 。
3.（必修1 P24旁栏思考题改编）糖尿病病人的饮食受到严格的限制，受限制的不仅仅是甜味食品，米饭和馒头等主食也都需要定量摄取，原因是 米饭和馒头等主食富含淀粉，淀粉经消化分解后生成的是葡萄糖，葡萄糖被吸收进血液后会增加血糖浓度，加重糖尿病病人病情 。
教材拾遗
1.（必修1 P22）医用生理盐水是质量分数为 0.9%的氯化钠 溶液。当人体需要补充盐溶液或输入药物时，应输入生理盐水或用生理盐水作为药物的溶剂。
2.（必修1 P26）脂肪酸的“骨架”是由 碳原子 组成的长链。如果长链上的每个碳原子与相邻的碳原子以单键连接，形成的脂肪酸称为 饱和脂肪酸 ，其熔点 较高 ，容易凝固。如果长链中存在双键，形成的脂肪酸是 不饱和脂肪酸 ，其熔点 较低 ，不容易凝固。植物脂肪大多含有 不饱和脂肪酸 ，室温时呈液态；大多数动物脂肪含有 饱和脂肪酸 ，室温时呈固态。
考点1 细胞中的元素、化合物、无机物
1.有关细胞中水和无机盐的归纳整合
(1)与水相关知识的归纳整合
(2)与无机盐相关知识的归纳整合
2.验证某种无机盐是否为植物生长发育的必需无机盐
(1)实验原理
若缺乏某种无机盐，植物的生长发育发生障碍。植物在缺乏该种无机盐的环境中表现出某一症状后，可以补充该种无机盐使植物恢复。
(2)实验流程
(3)注意事项
①实验中应保证实验材料的统一性，即材料的种类、生长状况应一致等。
②实验组用只缺X的完全营养液，对照组用完全营养液，不能用蒸馏水作对照。
③实验组在幼苗生长不正常后加入X的目的是形成二次对照，使实验组前后对照，以增强说服力。
围绕细胞中的元素和化合物，考查生命观念和科学思维
1.（2024·厦门质检改编）比较玉米和人体细胞干重中元素的含量可知：在玉米细胞中O元素的含量明显高于人体细胞，而N元素的含量又明显低于人体细胞。下列有关这两种细胞中元素和化合物的叙述，正确的是( )
A.玉米细胞中含有人体必需的Fe、Ca、Mn、Zn等微量元素
B.玉米细胞中O元素含量更高可能与细胞中含水更多有关
C.两种细胞中含量较多的四种元素都是C、H、O、N
D.两种细胞中微量元素含量很少，作用也很微小
【解析】C Ca是大量元素，A错误；题干比较的是干重，水含量少，玉米细胞中O元素含量更高可能与细胞中糖类较多有关，B错误；组成细胞的元素中，C、H、O、N这四种元素的含量很高，这与组成细胞的化合物有关，C正确；微量元素含量很少，却有十分重要的作用，如Fe是组成血红蛋白的重要成分，D错误。
2.（2024·山东期中）（不定项）如图1是细胞中化合物含量的扇形图，图2是活细胞中元素含量的柱形图，下列说法不正确的是( )
A.若图1表示细胞鲜重，则A、B化合物依次是H2O、蛋白质，若图2表示组成人体细胞的元素含量，则a、b、c依次是O、C、H
B.若图1表示细胞鲜重，则A化合物中含图2中的b
C.因为地壳与活细胞中含量最多的元素都是a，所以生物界与非生物界具有统一性
D.若图1表示细胞完全脱水后化合物的含量，则A化合物是蛋白质
【解析】BC 若图1表示细胞鲜重，则A化合物是H2O，图2是活细胞中元素含量，则a、b、c依次是O、C、H，H2O中不含C，B错误；生物界与非生物界具有统一性指的是细胞中的元素在非生物界都能找到，没有生物界独有的元素，而地壳与活细胞中含量最多的元素相同并不能说明这一点，C错误；细胞完全脱水后含量最多的化合物是蛋白质，D正确。
围绕细胞中的水，考查生命观念和社会责任
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
【答案】C
4.（2024·河北月考）2023年河南省下拨专项资金用于“烂场雨”小麦种子的烘干，以防止发芽或霉变。某生物兴趣小组对刚收获的种子甲进行了不同的处理后，分别形成了种子乙、种子丙、种子丁，如下图所示，其中的①②反映的是细胞中水的存在形式。下列叙述错误的是( )
A.②主要通过氢键与蛋白质、多糖等物质相结合
B.与种子甲相比，种子乙干重减少量小于种子丁
C.萌发形成种子丁的过程中，细胞中①/②的值会增大
D.种子丁研磨后，在其样液中加入斐林试剂后溶液会变成砖红色
【解析】D 种子在烘干的过程中去除的②是结合水。细胞中的结合水通过氢键与细胞内的多糖、蛋白质等亲水性物质相结合，不易散失和结冰，是细胞结构的重要组分，A正确。种子甲萌发形成种子丁的过程中细胞呼吸强度较大，消耗的有机物较多，B正确。种子萌发过程中，细胞代谢旺盛，细胞中的自由水会增多，结合水会减少，即①/②的值会增大，C正确。种子丁研磨后，在其样液中加入斐林试剂后，还需水浴加热，才能出现砖红色沉淀，D错误。
生活中的现象 对此现象的解释
种子贮存时需将种子晒干 减少自由水含量，降低种子的代谢，延长种子寿命
干种子用水浸泡后仍能萌发 失去自由水的种子仍保持其生理活性
低温环境下减少花卉浇水 提高花卉对低温的抗性
鲜种子放在阳光下曝晒，质量减轻 自由水散失，代谢减弱
干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠 种子晒干后，仍含有结合水，用酒精灯加热，种子失去结合水
炒熟的种子浸泡后不萌发 失去结合水的细胞失去生理活性
围绕细胞中的无机盐，考查生命观念和科学探究
5.（2021·浙江卷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.Mg2+存在于叶绿体的类胡萝卜素中
B.HCO 对体液pH 起着重要的调节作用
C.血液中Ca2+含量过低，人体易出现肌肉抽搐
D.适当补充I－，可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症
【解析】A 叶绿素中含有Mg2+，类胡萝卜素不含Mg2+，A错误；HCO、H2CO3等物质对体液pH 起着重要的调节作用，B正确；哺乳动物血液中Ca2+含量过低，易出现肌肉抽搐，C正确；I是组成甲状腺激素的重要元素，适当补充
I－，可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症，D正确。
6.（2024·长沙市一中月考）英国医生赛达尼·任格在对离体蛙心进行灌注实验时发现，用不含钙和钾的生理盐水灌注，蛙心收缩不能维持；用少量钙和钾的生理盐水灌注，蛙心可持续跳动数小时。该实验说明无机盐( )
A.为蛙心的持续跳动提供能量
B.是细胞中某些复杂化合物的重要组成部分
C.对维持生物体的生命活动有重要作用
D.对维持细胞的形态有重要作用
【答案】C
考点2 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.斐林试剂和双缩脲试剂的比较
(1)两者成分相同，且斐林试剂的甲液和双缩脲试剂的A液都是质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液。但斐林试剂的乙液是质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液，双缩脲试剂的B液是质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液。
(2)斐林试剂能与还原性的糖类（如葡萄糖）发生作用生成砖红色沉淀，不能与非还原性的糖类（如蔗糖、淀粉）反应；蛋白质或多肽都能与双缩脲试剂发生反应。
(3)两者使用方法不同。斐林试剂不稳定，所以应先将甲液和乙液分别配制储存，等体积混合均匀现配现用，需要水浴加热，不加热只能观察到蓝色。双缩脲试剂使用时，不需要加热，先加入A液，摇匀（创造碱性环境），再滴加B液，在此环境中，Cu2+与蛋白质中的肽键形成紫色络合物。其中双缩脲试剂B液的量不能过多，因为过多的双缩脲试剂B液会与双缩脲试剂A液反应，使溶液呈蓝色进而掩盖实验生成的紫色。
2.脂肪的鉴定
(1)脂肪的鉴定过程中，滴加1～2滴体积分数为50%的酒精溶液的目的是洗去浮色，原因是苏丹Ⅲ易溶于酒精。
(2)若要观察细胞中的脂肪颗粒，要使用显微镜。因为脂肪颗粒较小，只有染色并制成装片使用显微镜才能观察到。
3.其他注意事项
(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颜色变化。
(2)物质鉴定实验一般不设对照实验，若需设对照实验，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。
(3)实验中，在加相应试剂之前要留出部分组织样液，目的是作为对照，以便与鉴定后的样液颜色做对比，增强实验的说服力。
结合生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的鉴定实验，考查科学思维
1.下列关于“糖类、脂肪和蛋白质的检测实验”的叙述，正确的是( )
A.在糖尿病患者的尿液中加入斐林试剂后，液体呈现无色，加热后出现砖红色沉淀
B.在脂肪的检测实验中，用体积分数为75%的酒精洗去花生子叶表面的浮色
C.用于检测还原糖的斐林试剂的乙液经改造后，可用于蛋白质的检测
D.检测豆浆中的蛋白质时，先加NaOH溶液，振荡后再加入等量的CuSO4溶液
【解析】C 在糖尿病患者的尿液中加入斐林试剂后，液体呈现蓝色，加热后出现砖红色沉淀，A错误；在脂肪的检测实验中，用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色，B错误；将斐林试剂中的CuSO4溶液稀释5倍后，可用于蛋白质的检测，C正确；检测豆浆中的蛋白质时，先加NaOH溶液1 mL，振荡后加入4滴CuSO4溶液，观察颜色变化，D错误。
2.（2024·重庆期中）用碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂测得甲、乙、丙三种植物的干种子中三大类有机物颜色反应如下表，其中“＋”的数量代表颜色反应深浅程度，下列有关说法错误的是( )
试剂种类 碘液 苏丹Ⅲ染液 双缩脲试剂
甲 ＋＋ ＋＋ ＋
乙 ＋＋ ＋＋ ＋＋
丙 ＋ ＋＋ ＋＋
A.在观察颜色时有可能用到光学显微镜
B.这三种试剂的使用均不需要水浴加热
C.丙种子中主要含有的物质是脂肪
D.碘液、苏丹Ⅲ染液、双缩脲试剂与相应物质发生的颜色反应分别是蓝色、橘黄色、紫色
【解析】C 检测脂肪实验中，观察橘黄色的脂肪颗粒会用到光学显微镜，A正确；表中的三种试剂在使用时均不需要水浴加热，还原糖的鉴定需要水浴加热，B正确；丙种子中加入碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂后都有颜色反应，且加入苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂后颜色最深，说明丙种子含有淀粉、蛋白质和脂肪，且蛋白质和脂肪较多，C错误；蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应，脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定，呈橘黄色，淀粉遇碘液变蓝，D正确。
考点3 细胞中的糖类和脂质
1.列表比较单糖、二糖和多糖
比较 项目 种类 分子式 主要分布 主要功能
单糖 五碳糖 核糖 C5H10O5 动植物细胞 RNA的成分
脱氧核糖 C5H10O4 DNA的成分
六碳糖 葡萄糖 C6H12O6 细胞生命活动所需要的主要能源物质
果糖 植物细胞 提供能量
半乳糖 动物细胞
二糖 蔗糖 C12H22O11 植物细胞 能水解成单糖而供能
麦芽糖
乳糖 动物细胞
多糖 淀粉 (C6H10O5)n 植物细胞 植物细胞中重要的储能物质
纤维素 植物细胞壁的主要成分
糖原 肝糖原 动物肝脏 储存能量，调节血糖
肌糖原 动物肌肉 氧化分解时为肌肉细胞供能
几丁质（壳多糖） — 甲壳类动物和昆虫的外骨骼 可以用于废水处理；制作食品的包装纸和食品添加剂；制作人造皮肤等
2.细胞中的能源物质的分析
(1)糖类是重要能源物质，脂肪是主要储能物质，相同质量的脂肪与糖类氧化分解相比，脂肪氧化分解耗O2多，产生的H2O多，释放能量多。
(2)当糖类和脂肪的摄入量都不足时，体内蛋白质的分解供能就会增加。三大能源物质的供能顺序为糖类→脂肪→蛋白质。
(3)正常情况下，蛋白质除正常代谢中产生部分能量供生命活动利用外，一般不供能，只有在病理状态或衰老状态下才大量氧化供能。
围绕糖类的种类及功能，考查生命观念
1.糖类是细胞的主要组成成分之一，下列叙述错误的是( )
A.植物细胞壁的主要成分纤维素是多糖
B.糖原是人和动物细胞的储能物质
C.麦芽糖、乳糖和核糖均是二糖
D.葡萄糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀
【解析】C 常见的二糖有麦芽糖、乳糖和蔗糖，核糖是单糖，C错误。
2.如图表示糖类的化学组成和种类，则相关叙述正确的是( )
A.①②③依次代表单糖、二糖、多糖，它们均可继续水解
B.①②均属还原糖，在水浴加热条件下与斐林试剂发生反应将产生砖红色沉淀
C.④⑤分别为纤维素、肌糖原，二者均贮存能量，是细胞的储能物质
D.组成④和⑤的基本单位一样，但二者结构不同
【解析】D 单糖不能继续水解，A错误；②中的蔗糖不属于还原糖，不能与斐林试剂发生反应产生砖红色沉淀，B错误；纤维素参与构成细胞的结构，不是储能物质，C错误；组成④纤维素和⑤肌糖原的基本单位一样，均为葡萄糖，但二者结构不同，D正确。
围绕脂质的种类及功能，考查生命观念和社会责任
3.下列关于人体脂质的叙述，正确的是( )
A.组成脂肪与糖原的元素种类不同
B.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
C.性激素属于固醇类物质，能维持人体第二性征
D.磷脂水解的终产物为甘油和脂肪酸
【解析】C 脂肪和糖原的元素组成都是C、H、O，A错误；维生素D可以促进人肠道对钙和磷的吸收，B错误；脂肪水解的终产物是甘油和脂肪酸，磷脂水解后可生成甘油、脂肪酸、磷酸和其他衍生物，D错误。
4.（2024·安徽期末）每年5月11日是世界防治肥胖日。相关数据显示，我国青少年肥胖率接近20%。肥胖直接或间接与长期摄入糖和脂肪超标有关。下列相关叙述正确的是( )
A.长期摄入大量的糖，糖会转化为脂肪储存在皮下组织而使人肥胖
B.与等质量糖类相比，脂肪含有的氢少，但彻底氧化分解释放的能量多
C.节食后，人体内脂肪可大量转化为糖类以满足能量供应
D.生物组织中的脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定，在高倍镜下能观察到红色脂肪颗粒
【解析】A 细胞中的糖类和脂肪可以相互转化，长期摄入过多的糖，糖会大量转化为脂肪，储存在皮下组织，进而导致肥胖，A正确；等质量脂肪比糖类中含有的氢多、氧少，因此脂肪在彻底氧化分解时消耗的氧气多，释放的能量也多，B错误；节食后，为满足能量供应，体内脂肪可转化为糖类实现供能，但脂肪不能大量转化为糖类，C错误；脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定，在高倍镜下能观察到橘黄色的脂肪颗粒，D错误。
1.（2022·江苏卷）下列物质的鉴定实验中所用试剂与现象对应错误的是( )
A.还原糖—斐林试剂—砖红色
B.DNA—台盼蓝染液—蓝色
C.脂肪—苏丹Ⅲ染液—橘黄色
D.淀粉—碘液—蓝色
【解析】B 还原糖与斐林试剂在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀，A正确；在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺呈蓝色，B错误；苏丹Ⅲ染液将脂肪染成橘黄色，C正确；淀粉遇碘变蓝，D正确。
2.（2024·新课标卷）在干旱缺水的条件下，植物可通过减小气孔开度减少水分散失。下列叙述错误的是( )
A.叶片萎蔫时叶片中脱落酸的含量会降低
B.干旱缺水时进入叶肉细胞的CO2会减少
C.植物细胞失水时，细胞内结合水与自由水的比值增大
D.干旱缺水不利于植物对营养物质的吸收和运输
【解析】A 叶片萎蔫时，叶片中的脱落酸含量会增加，达到一定含量时叶片可能会脱落，A错误；干旱缺水时，植物气孔开度减小，吸收的CO2会减少，植物的光合速率会降低，B正确；植物细胞失水时主要失去自由水，自由水含量下降，结合水与自由水的比值会增大，C正确；植物对营养物质的吸收和运输往往需要水分参与，缺水不利于该过程的进行，D正确。
3.（2023·重庆卷）几丁质是昆虫外骨骼和真菌细胞壁的重要成分，中国科学家首次解析了几丁质合成酶的结构，进一步阐释了几丁质的合成过程（如图）。该研究结果在农业生产上有重要意义。下列叙述错误的是( )
A.细胞核是真菌合成几丁质的控制中心
B.几丁质是由多个单体构成的多糖物质
C.细胞通过跨膜运输将几丁质运到胞外
D.几丁质合成酶抑制剂可用于防治病虫害
【解析】C 细胞核是真核细胞遗传和代谢的控制中心，真菌合成几丁质是在细胞核的控制下完成的，A正确；在几丁质合成酶的催化下，单糖分子连接成多糖，B正确；由图可知，几丁质的合成发生在细胞膜的外侧，合成后无需再跨膜运输到胞外，C错误；几丁质合成酶抑制剂可以抑制几丁质的合成，从而抑制昆虫外骨骼和真菌细胞壁的形成，有助于防治农业生产中的病虫害，D正确。
4.（2024·甘肃卷）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.用苏丹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】C 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，因此在高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒，B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，故有机物的种类增多，C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正确。
5.（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Ca2+浓度过低易出现抽搐现象
【解析】B Ca2+不能自由通过细胞膜的磷脂双分子层，需要转运蛋白协助，B错误。
（2024·内蒙古模拟改编）滴灌是按照作物需水要求，通过管道系统，将作物需要的水分和无机盐一滴一滴，均匀而又缓慢地滴入作物根区土壤中的灌水方法。滴灌不破坏土壤结构，土壤内部水、肥、气、热经常保持适宜于作物生长的良好状况，避免了大水漫灌造成的水资源的浪费。滴灌施肥通过灌溉系统施肥实现了水肥一体化管理。利用该技术，不仅能节省劳力，还可以提高肥料利用率，改善土壤状况，实现丰产稳产。请回答下列问题：
(1)无机盐在植物体内主要以 形式存在。青萝卜在生长发育过程中，如果钾供应不足，叶片边缘变褐色，肉质根不能正常膨大，说明无机盐具有 的功能。
(2)阅读上面资料，分析滴灌可以使作物增产的原因有________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________（答出2点即可）。
(3)根细胞内水分的作用有 （答出2点即可）。当土壤含水量过高时，反而不利于植物的正常生长，可能的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________（答出1点即可）。
【答案】(1)离子 维持细胞和生物体的正常生命活动 (2)滴灌能使根系充分地从土壤中吸收水分和无机盐，有利于植物生长；滴灌可以保持土壤良好的水、气状况，能促进土壤微生物将有机物分解为CO2、无机盐（矿质元素）供植物体利用，使作物增产（合理即可） (3)根细胞结构的重要组成部分；是细胞内良好的溶剂；参与细胞内的生化反应；运送营养物质和代谢废物等 植物根部因缺氧进行无氧呼吸，根部能量供应不足，影响无机盐的吸收和物质运输；植物根部因无氧呼吸产生大量酒精而出现烂根现象
1.说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成，它们以碳链为骨架形成复杂的生物大分子 2.指出水大约占细胞质量的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：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 生命观念 说出细胞的元素构成和主要分子组成，初步形成生命的物质观；建立水和无机盐的存在形式与功能相适应，糖类与脂质的结构与其具有的功能相适应的观点
科学思维 分析细胞中的元素和化合物的组成，提高图文信息提取和转换、语言表达、分析推理能力
科学探究 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，通过探究植物生长必需无机盐的作用，掌握实验设计的原则
社会责任 关注水、无机盐、糖类、脂质等物质的摄入与健康的关系，建立健康的饮食习惯，关注营养和健康
一、细胞中的元素和化合物、无机物
1.组成细胞的元素和化合物
(1)组成细胞的元素
①种类：常见的有20多种。
②来源：有选择地从无机自然界获取。
③含量 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等
④存在形式：大多以 化合物 的形式存在。
(2)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系
①种类上具有 统一性 ：组成生物体的化学元素没有一种是生物体所特有的，在无机自然界中都能够找到。
②含量上具有 差异性 ：组成生物体的化学元素的含量与无机环境中的相应元素有一定差别。
(3)组成细胞的主要化合物及其相对含量
2.细胞中的水和无机盐
(1)细胞中的水
①水的结构和性质
②水的存在形式和功能
自由水和结合水在一定条件下可以 相互转化 。
③自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系
比值高→代谢 旺盛 ，但抗逆性 差 （如萌发的种子、根尖分生区细胞、癌细胞等）
比值低→代谢减慢，但抗逆性增强（如干种子、越冬植物、细菌的芽孢等）
(2)细胞中的无机盐
①存在形式：大多数以 离子 的形式存在，如K＋、Na＋、Cl－、PO、HCO等；少数与其他化合物结合，如Ca2+是动物骨骼和牙齿的成分。
②吸收方式：主要是 主动运输 。
③生理功能
【易错易混自纠】
(1)细胞中不存在无机自然界没有的特殊元素。( √ )
(2)组成细胞的化学元素大多以离子的形式存在。( × )
提示：组成细胞的化学元素大多以化合物的形式存在。
(3)不同生物体细胞中的元素，无论鲜重还是干重，C元素的含量都是最高的，所以C是最基本元素。( × )
提示：细胞鲜重中含量最高的元素是O，细胞干重中含量最高的元素是C。
(4)水分子具有极性的原因是水分子的空间结构及电子的不对称分布。( √ )
(5)水在常温下能够维持液体状态是由于水分子之间的氢键不断地断裂，又不断地形成。( √ )
(6)将作物秸秆充分晒干后，其体内剩余的物质主要是无机盐。( × )
提示：将作物秸秆充分晒干后，损失的主要是水分，其体内剩余的物质主要是有机化合物。
二、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.实验原理
(1)还原糖＋ 斐林试剂 砖红色沉淀 。
(2)脂肪＋苏丹Ⅲ染液→ 橘黄色 。
(3)蛋白质＋ 双缩脲试剂 →紫色。
2.操作步骤
(1)还原糖的检测
(2)脂肪的检测
(3)蛋白质的检测
选材与制备：蛋清稀释液或豆浆滤液
↓
颜色反应：
↓
结论：组织样液中含有蛋白质
【易错易混自纠】
(1)在还原糖的检测实验中，不宜选用甜菜、甘蔗是因为它们不含还原糖，西瓜汁含有大量的还原糖，可以作为理想的实验材料。( × )
提示：在还原糖的检测实验中，实验材料的选择应注意富含还原糖，且材料颜色接近白色或浅色，不影响实验观察。甜菜和甘蔗中富含蔗糖，蔗糖并不是还原糖。西瓜汁是红色的，会影响观察砖红色沉淀的实验现象。
(2)斐林试剂和双缩脲试剂的物质组成相同，物质浓度不完全相同。( √ )
(3)已知果糖会让水果变甜，在还原糖的检测实验中，实验材料是梨匀浆，观察到砖红色沉淀，说明梨匀浆含有大量的果糖。( × )
提示：本实验只能证明梨匀浆含有大量的还原糖，不能直接证明其中的还原糖是果糖。
(4)非还原糖与斐林试剂混合经水浴加热后的现象是溶液为无色。( × )
提示：斐林试剂本身具有颜色（蓝色），因此非还原糖与斐林试剂混合经水浴加热后的现象是溶液为蓝色。
(5)蛋白质检测中常选用豆浆或鸡蛋清稀释液等色浅且蛋白质含量丰富的材料。( √ )
三、细胞中的糖类、脂质
1.细胞中的糖类（一般由C、H、O构成）
(1)功能：糖类是重要的能源物质。
(2)分类
①单糖：不能水解的糖，如 葡萄糖、果糖、半乳糖 。
②二糖：由两分子单糖脱水缩合而成的糖，如 蔗糖、麦芽糖、乳糖 。
③多糖：水解后能够生成许多单糖的糖，如 淀粉、纤维素、糖原 。
2.细胞中的脂质（元素主要是C、H、O，有些含有P和N）
(1)特点：脂质分子中 氧 的含量远远低于糖类，但 氢 的含量更高；通常不溶于水而溶于 脂溶性有机溶剂 ，如丙酮、氯仿、乙醚等。
(2)分类
类型 作用
脂肪(C、H、O) 细胞内良好的 储能 物质、 保温 、 缓冲 和 减压
磷脂（C、H、O、P，甚至N） 细胞膜、 多种细胞器膜 的重要成分
固醇 (C、H、O) 胆固醇 动物细胞膜的重要成分；在人体内参与 血液中脂质 的运输
性激素 促进人和动物生殖器官的发育及 生殖 细胞的形成
维生素D 促进人和动物肠道对 钙、磷 的吸收
3.细胞中糖类和脂质的关系
(1)血液中多余的葡萄糖可以转变成 糖原 、脂肪和 某些氨基酸 。如家禽、家畜的肥育就是利用了过多的糖类可在它们体内转变成脂肪这一原理。
(2)糖类在供应充足的情况下可大量转化为脂肪，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。
【易错易混自纠】
(1)构成多糖的基本单位都是葡萄糖分子。( × )
提示：淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖分子，几丁质的不是。
(2)脂肪、淀粉、糖原都是人体细胞内的储能物质。( × )
提示：脂肪、淀粉和糖原都是储能物质，但是人体细胞内没有淀粉。
(3)脂肪是由一分子甘油和三分子脂肪酸结合而成的生物大分子。( × )
提示：生物大分子是由许多基本组成单位（单体）连接而成，如多糖的单体是单糖，蛋白质的单体是氨基酸，核酸的单体是核苷酸，而脂肪是由一分子甘油和三分子脂肪酸结合而成的化合物，不属于生物大分子。
(4)种子中储存的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。( √ )
(5)磷脂是所有细胞必不可少的脂质，磷脂水解的终产物为甘油和脂肪酸。( × )
提示：甘油和脂肪酸是脂肪水解的终产物，磷脂是由甘油、脂肪酸、磷酸及其他衍生物结合形成的。
(6)糖类供应充足时会大量转化为脂肪，必要时脂肪也可以大量转化为糖类。( × )
提示：糖类供应充足时会大量转化为脂肪，但是脂肪不能大量转化为糖类。
1.（必修1 P19拓展应用第1题改编）组成细胞的元素追根溯源来自无机环境，细胞内各种元素的比例与无机环境的却大不相同，其原因是 细胞是生命活动的基本单位，虽然组成细胞的元素来自无机环境，但是构成细胞的主要元素C、H、O、N的含量与无机环境差异很大，这与细胞内的有机化合物如糖类、脂质、蛋白质和核酸有关 。
2.（必修1 P19拓展应用第2题改编）将细胞内含有的各种物质配齐，并按照它们在细胞中的比例放在一支试管中，却不能构成一个生命系统，理由是 生命系统内部是严谨有序的结构，不是由物质随意堆砌而成的 。
3.（必修1 P24旁栏思考题改编）糖尿病病人的饮食受到严格的限制，受限制的不仅仅是甜味食品，米饭和馒头等主食也都需要定量摄取，原因是 米饭和馒头等主食富含淀粉，淀粉经消化分解后生成的是葡萄糖，葡萄糖被吸收进血液后会增加血糖浓度，加重糖尿病病人病情 。
教材拾遗
1.（必修1 P22）医用生理盐水是质量分数为 0.9%的氯化钠 溶液。当人体需要补充盐溶液或输入药物时，应输入生理盐水或用生理盐水作为药物的溶剂。
2.（必修1 P26）脂肪酸的“骨架”是由 碳原子 组成的长链。如果长链上的每个碳原子与相邻的碳原子以单键连接，形成的脂肪酸称为 饱和脂肪酸 ，其熔点 较高 ，容易凝固。如果长链中存在双键，形成的脂肪酸是 不饱和脂肪酸 ，其熔点 较低 ，不容易凝固。植物脂肪大多含有 不饱和脂肪酸 ，室温时呈液态；大多数动物脂肪含有 饱和脂肪酸 ，室温时呈固态。
考点1 细胞中的元素、化合物、无机物
1.有关细胞中水和无机盐的归纳整合
(1)与水相关知识的归纳整合
(2)与无机盐相关知识的归纳整合
2.验证某种无机盐是否为植物生长发育的必需无机盐
(1)实验原理
若缺乏某种无机盐，植物的生长发育发生障碍。植物在缺乏该种无机盐的环境中表现出某一症状后，可以补充该种无机盐使植物恢复。
(2)实验流程
(3)注意事项
①实验中应保证实验材料的统一性，即材料的种类、生长状况应一致等。
②实验组用只缺X的完全营养液，对照组用完全营养液，不能用蒸馏水作对照。
③实验组在幼苗生长不正常后加入X的目的是形成二次对照，使实验组前后对照，以增强说服力。
围绕细胞中的元素和化合物，考查生命观念和科学思维
1.（2024·厦门质检改编）比较玉米和人体细胞干重中元素的含量可知：在玉米细胞中O元素的含量明显高于人体细胞，而N元素的含量又明显低于人体细胞。下列有关这两种细胞中元素和化合物的叙述，正确的是( )
A.玉米细胞中含有人体必需的Fe、Ca、Mn、Zn等微量元素
B.玉米细胞中O元素含量更高可能与细胞中含水更多有关
C.两种细胞中含量较多的四种元素都是C、H、O、N
D.两种细胞中微量元素含量很少，作用也很微小
【解析】C Ca是大量元素，A错误；题干比较的是干重，水含量少，玉米细胞中O元素含量更高可能与细胞中糖类较多有关，B错误；组成细胞的元素中，C、H、O、N这四种元素的含量很高，这与组成细胞的化合物有关，C正确；微量元素含量很少，却有十分重要的作用，如Fe是组成血红蛋白的重要成分，D错误。
2.（2024·山东期中）（不定项）如图1是细胞中化合物含量的扇形图，图2是活细胞中元素含量的柱形图，下列说法不正确的是( )
A.若图1表示细胞鲜重，则A、B化合物依次是H2O、蛋白质，若图2表示组成人体细胞的元素含量，则a、b、c依次是O、C、H
B.若图1表示细胞鲜重，则A化合物中含图2中的b
C.因为地壳与活细胞中含量最多的元素都是a，所以生物界与非生物界具有统一性
D.若图1表示细胞完全脱水后化合物的含量，则A化合物是蛋白质
【解析】BC 若图1表示细胞鲜重，则A化合物是H2O，图2是活细胞中元素含量，则a、b、c依次是O、C、H，H2O中不含C，B错误；生物界与非生物界具有统一性指的是细胞中的元素在非生物界都能找到，没有生物界独有的元素，而地壳与活细胞中含量最多的元素相同并不能说明这一点，C错误；细胞完全脱水后含量最多的化合物是蛋白质，D正确。
围绕细胞中的水，考查生命观念和社会责任
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
【答案】C
4.（2024·河北月考）2023年河南省下拨专项资金用于“烂场雨”小麦种子的烘干，以防止发芽或霉变。某生物兴趣小组对刚收获的种子甲进行了不同的处理后，分别形成了种子乙、种子丙、种子丁，如下图所示，其中的①②反映的是细胞中水的存在形式。下列叙述错误的是( )
A.②主要通过氢键与蛋白质、多糖等物质相结合
B.与种子甲相比，种子乙干重减少量小于种子丁
C.萌发形成种子丁的过程中，细胞中①/②的值会增大
D.种子丁研磨后，在其样液中加入斐林试剂后溶液会变成砖红色
【解析】D 种子在烘干的过程中去除的②是结合水。细胞中的结合水通过氢键与细胞内的多糖、蛋白质等亲水性物质相结合，不易散失和结冰，是细胞结构的重要组分，A正确。种子甲萌发形成种子丁的过程中细胞呼吸强度较大，消耗的有机物较多，B正确。种子萌发过程中，细胞代谢旺盛，细胞中的自由水会增多，结合水会减少，即①/②的值会增大，C正确。种子丁研磨后，在其样液中加入斐林试剂后，还需水浴加热，才能出现砖红色沉淀，D错误。
生活中的现象 对此现象的解释
种子贮存时需将种子晒干 减少自由水含量，降低种子的代谢，延长种子寿命
干种子用水浸泡后仍能萌发 失去自由水的种子仍保持其生理活性
低温环境下减少花卉浇水 提高花卉对低温的抗性
鲜种子放在阳光下曝晒，质量减轻 自由水散失，代谢减弱
干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠 种子晒干后，仍含有结合水，用酒精灯加热，种子失去结合水
炒熟的种子浸泡后不萌发 失去结合水的细胞失去生理活性
围绕细胞中的无机盐，考查生命观念和科学探究
5.（2021·浙江卷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.Mg2+存在于叶绿体的类胡萝卜素中
B.HCO 对体液pH 起着重要的调节作用
C.血液中Ca2+含量过低，人体易出现肌肉抽搐
D.适当补充I－，可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症
【解析】A 叶绿素中含有Mg2+，类胡萝卜素不含Mg2+，A错误；HCO、H2CO3等物质对体液pH 起着重要的调节作用，B正确；哺乳动物血液中Ca2+含量过低，易出现肌肉抽搐，C正确；I是组成甲状腺激素的重要元素，适当补充
I－，可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症，D正确。
6.（2024·长沙市一中月考）英国医生赛达尼·任格在对离体蛙心进行灌注实验时发现，用不含钙和钾的生理盐水灌注，蛙心收缩不能维持；用少量钙和钾的生理盐水灌注，蛙心可持续跳动数小时。该实验说明无机盐( )
A.为蛙心的持续跳动提供能量
B.是细胞中某些复杂化合物的重要组成部分
C.对维持生物体的生命活动有重要作用
D.对维持细胞的形态有重要作用
【答案】C
考点2 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.斐林试剂和双缩脲试剂的比较
(1)两者成分相同，且斐林试剂的甲液和双缩脲试剂的A液都是质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液。但斐林试剂的乙液是质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液，双缩脲试剂的B液是质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液。
(2)斐林试剂能与还原性的糖类（如葡萄糖）发生作用生成砖红色沉淀，不能与非还原性的糖类（如蔗糖、淀粉）反应；蛋白质或多肽都能与双缩脲试剂发生反应。
(3)两者使用方法不同。斐林试剂不稳定，所以应先将甲液和乙液分别配制储存，等体积混合均匀现配现用，需要水浴加热，不加热只能观察到蓝色。双缩脲试剂使用时，不需要加热，先加入A液，摇匀（创造碱性环境），再滴加B液，在此环境中，Cu2+与蛋白质中的肽键形成紫色络合物。其中双缩脲试剂B液的量不能过多，因为过多的双缩脲试剂B液会与双缩脲试剂A液反应，使溶液呈蓝色进而掩盖实验生成的紫色。
2.脂肪的鉴定
(1)脂肪的鉴定过程中，滴加1～2滴体积分数为50%的酒精溶液的目的是洗去浮色，原因是苏丹Ⅲ易溶于酒精。
(2)若要观察细胞中的脂肪颗粒，要使用显微镜。因为脂肪颗粒较小，只有染色并制成装片使用显微镜才能观察到。
3.其他注意事项
(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颜色变化。
(2)物质鉴定实验一般不设对照实验，若需设对照实验，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。
(3)实验中，在加相应试剂之前要留出部分组织样液，目的是作为对照，以便与鉴定后的样液颜色做对比，增强实验的说服力。
结合生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的鉴定实验，考查科学思维
1.下列关于“糖类、脂肪和蛋白质的检测实验”的叙述，正确的是( )
A.在糖尿病患者的尿液中加入斐林试剂后，液体呈现无色，加热后出现砖红色沉淀
B.在脂肪的检测实验中，用体积分数为75%的酒精洗去花生子叶表面的浮色
C.用于检测还原糖的斐林试剂的乙液经改造后，可用于蛋白质的检测
D.检测豆浆中的蛋白质时，先加NaOH溶液，振荡后再加入等量的CuSO4溶液
【解析】C 在糖尿病患者的尿液中加入斐林试剂后，液体呈现蓝色，加热后出现砖红色沉淀，A错误；在脂肪的检测实验中，用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色，B错误；将斐林试剂中的CuSO4溶液稀释5倍后，可用于蛋白质的检测，C正确；检测豆浆中的蛋白质时，先加NaOH溶液1 mL，振荡后加入4滴CuSO4溶液，观察颜色变化，D错误。
2.（2024·重庆期中）用碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂测得甲、乙、丙三种植物的干种子中三大类有机物颜色反应如下表，其中“＋”的数量代表颜色反应深浅程度，下列有关说法错误的是( )
试剂种类 碘液 苏丹Ⅲ染液 双缩脲试剂
甲 ＋＋ ＋＋ ＋
乙 ＋＋ ＋＋ ＋＋
丙 ＋ ＋＋ ＋＋
A.在观察颜色时有可能用到光学显微镜
B.这三种试剂的使用均不需要水浴加热
C.丙种子中主要含有的物质是脂肪
D.碘液、苏丹Ⅲ染液、双缩脲试剂与相应物质发生的颜色反应分别是蓝色、橘黄色、紫色
【解析】C 检测脂肪实验中，观察橘黄色的脂肪颗粒会用到光学显微镜，A正确；表中的三种试剂在使用时均不需要水浴加热，还原糖的鉴定需要水浴加热，B正确；丙种子中加入碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂后都有颜色反应，且加入苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂后颜色最深，说明丙种子含有淀粉、蛋白质和脂肪，且蛋白质和脂肪较多，C错误；蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应，脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定，呈橘黄色，淀粉遇碘液变蓝，D正确。
考点3 细胞中的糖类和脂质
1.列表比较单糖、二糖和多糖
比较 项目 种类 分子式 主要分布 主要功能
单糖 五碳糖 核糖 C5H10O5 动植物细胞 RNA的成分
脱氧核糖 C5H10O4 DNA的成分
六碳糖 葡萄糖 C6H12O6 细胞生命活动所需要的主要能源物质
果糖 植物细胞 提供能量
半乳糖 动物细胞
二糖 蔗糖 C12H22O11 植物细胞 能水解成单糖而供能
麦芽糖
乳糖 动物细胞
多糖 淀粉 (C6H10O5)n 植物细胞 植物细胞中重要的储能物质
纤维素 植物细胞壁的主要成分
糖原 肝糖原 动物肝脏 储存能量，调节血糖
肌糖原 动物肌肉 氧化分解时为肌肉细胞供能
几丁质（壳多糖） — 甲壳类动物和昆虫的外骨骼 可以用于废水处理；制作食品的包装纸和食品添加剂；制作人造皮肤等
2.细胞中的能源物质的分析
(1)糖类是重要能源物质，脂肪是主要储能物质，相同质量的脂肪与糖类氧化分解相比，脂肪氧化分解耗O2多，产生的H2O多，释放能量多。
(2)当糖类和脂肪的摄入量都不足时，体内蛋白质的分解供能就会增加。三大能源物质的供能顺序为糖类→脂肪→蛋白质。
(3)正常情况下，蛋白质除正常代谢中产生部分能量供生命活动利用外，一般不供能，只有在病理状态或衰老状态下才大量氧化供能。
围绕糖类的种类及功能，考查生命观念
1.糖类是细胞的主要组成成分之一，下列叙述错误的是( )
A.植物细胞壁的主要成分纤维素是多糖
B.糖原是人和动物细胞的储能物质
C.麦芽糖、乳糖和核糖均是二糖
D.葡萄糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀
【解析】C 常见的二糖有麦芽糖、乳糖和蔗糖，核糖是单糖，C错误。
2.如图表示糖类的化学组成和种类，则相关叙述正确的是( )
A.①②③依次代表单糖、二糖、多糖，它们均可继续水解
B.①②均属还原糖，在水浴加热条件下与斐林试剂发生反应将产生砖红色沉淀
C.④⑤分别为纤维素、肌糖原，二者均贮存能量，是细胞的储能物质
D.组成④和⑤的基本单位一样，但二者结构不同
【解析】D 单糖不能继续水解，A错误；②中的蔗糖不属于还原糖，不能与斐林试剂发生反应产生砖红色沉淀，B错误；纤维素参与构成细胞的结构，不是储能物质，C错误；组成④纤维素和⑤肌糖原的基本单位一样，均为葡萄糖，但二者结构不同，D正确。
围绕脂质的种类及功能，考查生命观念和社会责任
3.下列关于人体脂质的叙述，正确的是( )
A.组成脂肪与糖原的元素种类不同
B.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
C.性激素属于固醇类物质，能维持人体第二性征
D.磷脂水解的终产物为甘油和脂肪酸
【解析】C 脂肪和糖原的元素组成都是C、H、O，A错误；维生素D可以促进人肠道对钙和磷的吸收，B错误；脂肪水解的终产物是甘油和脂肪酸，磷脂水解后可生成甘油、脂肪酸、磷酸和其他衍生物，D错误。
4.（2024·安徽期末）每年5月11日是世界防治肥胖日。相关数据显示，我国青少年肥胖率接近20%。肥胖直接或间接与长期摄入糖和脂肪超标有关。下列相关叙述正确的是( )
A.长期摄入大量的糖，糖会转化为脂肪储存在皮下组织而使人肥胖
B.与等质量糖类相比，脂肪含有的氢少，但彻底氧化分解释放的能量多
C.节食后，人体内脂肪可大量转化为糖类以满足能量供应
D.生物组织中的脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定，在高倍镜下能观察到红色脂肪颗粒
【解析】A 细胞中的糖类和脂肪可以相互转化，长期摄入过多的糖，糖会大量转化为脂肪，储存在皮下组织，进而导致肥胖，A正确；等质量脂肪比糖类中含有的氢多、氧少，因此脂肪在彻底氧化分解时消耗的氧气多，释放的能量也多，B错误；节食后，为满足能量供应，体内脂肪可转化为糖类实现供能，但脂肪不能大量转化为糖类，C错误；脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定，在高倍镜下能观察到橘黄色的脂肪颗粒，D错误。
1.（2022·江苏卷）下列物质的鉴定实验中所用试剂与现象对应错误的是( )
A.还原糖—斐林试剂—砖红色
B.DNA—台盼蓝染液—蓝色
C.脂肪—苏丹Ⅲ染液—橘黄色
D.淀粉—碘液—蓝色
【解析】B 还原糖与斐林试剂在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀，A正确；在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺呈蓝色，B错误；苏丹Ⅲ染液将脂肪染成橘黄色，C正确；淀粉遇碘变蓝，D正确。
2.（2024·新课标卷）在干旱缺水的条件下，植物可通过减小气孔开度减少水分散失。下列叙述错误的是( )
A.叶片萎蔫时叶片中脱落酸的含量会降低
B.干旱缺水时进入叶肉细胞的CO2会减少
C.植物细胞失水时，细胞内结合水与自由水的比值增大
D.干旱缺水不利于植物对营养物质的吸收和运输
【解析】A 叶片萎蔫时，叶片中的脱落酸含量会增加，达到一定含量时叶片可能会脱落，A错误；干旱缺水时，植物气孔开度减小，吸收的CO2会减少，植物的光合速率会降低，B正确；植物细胞失水时主要失去自由水，自由水含量下降，结合水与自由水的比值会增大，C正确；植物对营养物质的吸收和运输往往需要水分参与，缺水不利于该过程的进行，D正确。
3.（2023·重庆卷）几丁质是昆虫外骨骼和真菌细胞壁的重要成分，中国科学家首次解析了几丁质合成酶的结构，进一步阐释了几丁质的合成过程（如图）。该研究结果在农业生产上有重要意义。下列叙述错误的是( )
A.细胞核是真菌合成几丁质的控制中心
B.几丁质是由多个单体构成的多糖物质
C.细胞通过跨膜运输将几丁质运到胞外
D.几丁质合成酶抑制剂可用于防治病虫害
【解析】C 细胞核是真核细胞遗传和代谢的控制中心，真菌合成几丁质是在细胞核的控制下完成的，A正确；在几丁质合成酶的催化下，单糖分子连接成多糖，B正确；由图可知，几丁质的合成发生在细胞膜的外侧，合成后无需再跨膜运输到胞外，C错误；几丁质合成酶抑制剂可以抑制几丁质的合成，从而抑制昆虫外骨骼和真菌细胞壁的形成，有助于防治农业生产中的病虫害，D正确。
4.（2024·甘肃卷）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.用苏丹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】C 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，因此在高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒，B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，故有机物的种类增多，C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正确。
5.（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Ca2+浓度过低易出现抽搐现象
【解析】B Ca2+不能自由通过细胞膜的磷脂双分子层，需要转运蛋白协助，B错误。
（2024·内蒙古模拟改编）滴灌是按照作物需水要求，通过管道系统，将作物需要的水分和无机盐一滴一滴，均匀而又缓慢地滴入作物根区土壤中的灌水方法。滴灌不破坏土壤结构，土壤内部水、肥、气、热经常保持适宜于作物生长的良好状况，避免了大水漫灌造成的水资源的浪费。滴灌施肥通过灌溉系统施肥实现了水肥一体化管理。利用该技术，不仅能节省劳力，还可以提高肥料利用率，改善土壤状况，实现丰产稳产。请回答下列问题：
(1)无机盐在植物体内主要以 形式存在。青萝卜在生长发育过程中，如果钾供应不足，叶片边缘变褐色，肉质根不能正常膨大，说明无机盐具有 的功能。
(2)阅读上面资料，分析滴灌可以使作物增产的原因有________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________（答出2点即可）。
(3)根细胞内水分的作用有 （答出2点即可）。当土壤含水量过高时，反而不利于植物的正常生长，可能的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________（答出1点即可）。
【答案】(1)离子 维持细胞和生物体的正常生命活动 (2)滴灌能使根系充分地从土壤中吸收水分和无机盐，有利于植物生长；滴灌可以保持土壤良好的水、气状况，能促进土壤微生物将有机物分解为CO2、无机盐（矿质元素）供植物体利用，使作物增产（合理即可） (3)根细胞结构的重要组成部分；是细胞内良好的溶剂；参与细胞内的生化反应；运送营养物质和代谢废物等 植物根部因缺氧进行无氧呼吸，根部能量供应不足，影响无机盐的吸收和物质运输；植物根部因无氧呼吸产生大量酒精而出现烂根现象
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