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新高考生物一轮复习课件 第一单元 第2课 细胞中的无机物 糖类和脂质（含解析）
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这是一份新高考生物一轮复习课件 第一单元 第2课 细胞中的无机物 糖类和脂质（含解析），共60页。PPT课件主要包含了核心概念·自查，细胞中的化合物，细胞中的脂质，斐林试剂，砖红色沉淀，双缩脲试剂，砖红色，还原糖，组织样液中存在蛋白质，关键能力·进阶等内容，欢迎下载使用。
【概念导图】一图知全局
【概念梳理】闭书测基础 一、组成细胞的元素和化合物1.细胞中的元素:(1)元素的来源、分类和存在形式:
(2)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系
3.细胞中的无机物:(1)细胞中的水:
②自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系:
(2)无机盐的生理功能与实例[连线]:
二、糖类、脂质的种类和作用1.细胞中的糖类:(1)组成元素:仅由________元素构成。(2)种类和功能:
说明:果糖大多存在于植物细胞中,也可存在于动物细胞中;乳糖和半乳糖大多存在于动物细胞中,也可存在于植物细胞中。
3.生物大分子以碳链为骨架:(1)生物大分子及其单体[连线]:
(2)碳是生命的核心元素的原因:构成生物大分子的每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为__________。
三、实验:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1.实验原理:(1)还原糖的检测:还原糖+_________ ___________(2)脂肪的检测:脂肪+(3)蛋白质的检测:蛋白质+___________紫色
2.实验步骤:(1)还原糖的检测:结果分析:若出现_______沉淀,则说明组织样液中含有可溶性_______;若不出现_______沉淀,则说明组织样液中不含有还原糖。
(3)蛋白质的检测:结果分析:若试管中液体变成紫色,则说明_____________________;若试管中液体没有变成紫色,则说明_______________________。
组织样液中不存在蛋白质
【概念辨析】全面清障碍 1.组成细胞的元素和化合物:(1)Ca、Mg、Fe、Mn、Cu是组成细胞的微量元素。( )分析:Ca、Mg属于大量元素。(2)细胞中的结合水失去后仍可保持活性。( )分析:结合水是细胞结构的组成成分,失去结合水,细胞失去活性。(3)细胞中的无机盐多以化合物的形式存在,如 CaCO3构成牙齿、骨骼。( )分析:细胞中的无机盐多以离子的形式存在。
2.糖类、脂质的种类和作用:(1)蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖,而乳糖水解的产物是半乳糖,麦芽糖的水解产物是葡萄糖。 ( )分析:蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖,而乳糖水解的产物是葡萄糖和半乳糖,麦芽糖的水解产物是葡萄糖。(2)淀粉水解的终产物是二氧化碳和水。 ( )分析:淀粉水解的终产物是葡萄糖,彻底氧化分解的产物是二氧化碳和水,后者又称为代谢终产物。
(3)磷脂分子是由胆碱、甘油、脂肪酸和磷酸组成的。( )(4)脂质的组成元素不一定只有C、H、O。 ( )
3.实验:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质(1)用于检测还原糖的斐林试剂的甲液和乙液,可直接用于蛋白质的检测。 ( )分析:斐林试剂与双缩脲试剂的成分相同,但二者所用的CuSO4溶液浓度不同,双缩脲试剂B液为0.01 g·m的CuSO4溶液,而斐林试剂的乙液为0.05 g·m的CuSO4溶液。(2)叶绿体中含有大量的淀粉,可以用于淀粉的检测。 ( )分析:叶绿体中含有色素,不能用于淀粉的检测,否则会产生颜色干扰。
【概念活用】教材命题源1.教材必修1P17的“思考与讨论3”:并不是所有细胞中化合物的含量都一样。根据你的生活经验,说说哪些植物器官的细胞中富含糖类、脂质或蛋白质,怎样从植物器官中提取这些化合物? 提示:植物的叶肉细胞、果实细胞和种子的细胞中通常含有较多的糖类、脂质和蛋白质。如禾谷类的果实、种子中含淀粉(多糖)较多;甘蔗的茎和甜菜的根含蔗糖多;花生、芝麻种子中含脂质多;大豆种子中含蛋白质多。要想从植物的果实、种子中获得糖类、脂质和蛋白质,就要设法使细胞破碎,再将这些物质提取出来。
2.教材必修1P30的“知识链接”:葡萄糖在体内“燃烧”还有哪些特点?提示:释放的能量一部分以热能散失,一部分转移到ATP中。3.教材必修1P31:汉堡所示的三种多糖均能在人体内消化吗?提示:纤维素不能在人体消化道中消化。4.教材必修1P33:提到多糖、蛋白质、核酸都是大分子,那么脂肪是大分子吗?为什么?提示:不是,因为脂肪不是由许多的单体组成的。
5.教材必修1P34:“问题探讨”:表中涉及哪些无机盐?所起的作用一样吗?提示:氯化钠、氯化钾对维持渗透压有重要作用,磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、碳酸氢钠对维持pH有重要作用。6.教材必修1P36“与生活的联系”:患急性肠炎的病人输入葡萄糖盐水,大量排汗的人多喝淡盐水,两者共同的作用是什么?提示:维持细胞渗透压和正常的生命活动。
考点一 组成细胞的元素和无机物【典例精研引领】(2020·江苏高考)下列关于细胞中无机化合物的叙述,正确的是( )A.自由水是生化反应的介质,不直接参与生化反应B.结合水是细胞结构的重要组成成分,主要存在于液泡中C.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与有机物的合成D.无机盐多以离子形式存在,对维持生命活动有重要作用
【名师授法解题】抓题眼练思维
【解析】选D。本题主要考查水与无机盐的存在形式和功能。自由水也参与生化反应,如有氧呼吸第二阶段,A项错误;液泡中主要存在的是自由水,B项错误;无机盐也参与有机物的合成,如Mg2+参与叶绿素的合成,C项错误;无机盐多以离子形式存在,对维持生命活动有重要作用,D正确。
【母题变式延伸】核心素养新命题 (1)晒干的种子和烤干的种子失去的水的种类是否相同?为什么?(科学思维:比较与分类)提示:不相同,晒干的种子失去的是自由水,烤干的种子失去的是结合水。(2)无机盐对于维持细胞渗透压、保持细胞形态,具有重要作用。举例说明。(科学思维:分析与综合)提示:农作物施肥过多会造成“烧苗”,红细胞放在清水中会涨破。
【备选典例】水是生命之源,下列关于生物体内水的叙述,正确的是( )A.参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水B.自由水与结合水的比例和新陈代谢的强弱关系不大C.肽键的断裂、ATP的形成、基因的表达过程均有水的产生D.在洋葱根尖细胞中能产生水的细胞器有线粒体、叶绿体、核糖体等
【解析】选A。参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水,A正确;自由水与结合水的比例和新陈代谢的强弱有很大关系,一般情况下,自由水与结合水的比例越高,新陈代谢越强,反之,新陈代谢越弱,B错误;肽键的断裂属于水解过程,需要消耗水,C错误;洋葱根尖细胞没有叶绿体,D错误。
【知能素养提升】1.关于生物体中水的理解:(生命观念:结构与功能观)(1)水是生命之源,但并不是水分_____越好,如长期浸泡在水中的陆生植物会死亡。(2)晒干种子失去_______,并不是不含有_______,而是自由水含量大幅降低。(3)细胞内的结合水,一般吸附在纤维素、淀粉和蛋白质等大分子表面形成水合物,是细胞结构的重要组成成分。
2.常见无机盐的功能与缺乏症:(生命观念:结构与功能观)
【热点考向演练】考向一 结合组成细胞的元素和化合物,考查生命的物质观1.下列有关细胞中化合物的叙述正确的是 ( )A.碳是构成细胞的最基本的元素,细胞中的化合物都含有碳B.在细胞代谢过程中,糖类、脂质和核酸均可以作为能源物质C.等质量脂肪氧化分解比糖释放能量多是因为脂肪分子中氧含量多D.RNA具有信息传递、催化反应、物质转运等功能
【解析】选D。碳是构成细胞的最基本的元素,水中不含碳,A错误;一般来说,核酸不是生物体的能源物质,核酸是遗传信息的携带者,B错误;等质量脂肪氧化分解比糖释放能量多是因为脂肪分子中氢含量多,C错误;RNA具有信息传递、催化反应、物质转运等功能,D正确。
2.(2021·合肥模拟)我们如何找到回家的路?荣获2014年诺贝尔生理学或医学奖的三位科学家发现大脑里的神经细胞——“位置细胞”和“网格细胞”起到了重要作用。下列叙述正确的是( )A.“位置细胞”鲜重中质量百分比最高的元素是CB.“网格细胞”干重中质量百分比最高的元素是OC.上述两种细胞鲜重中原子数量最多的元素均是HD.P和S分别是“位置细胞”中的大量元素和微量元素
【解题指南】判断元素与化合物的四个“明确”
【解析】选C。“位置细胞”鲜重中质量百分比最高的元素是O,A项错误;“网格细胞”干重中质量百分比最高的元素是C,B项错误;两种细胞鲜重中原子数量最多的元素均是H,C项正确;P和S均属于大量元素,D项错误。
考向二 结合水和无机盐的作用,考查生命的物质观3.(2021·广州模拟)下列关于无机盐作用的叙述,正确的是( )A.某些无机盐是组成RNA和纤维素的必需成分B.生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的吸水或失水C.给水中毒患者注射质量分数为1.8%的盐水,是为了降低细胞外液的渗透压D.人的血液中钙离子含量太低,就会出现肌无力等症状
【解析】选B。RNA含有磷酸基团,需要无机盐为原料,而纤维素为葡萄糖的多聚体,不含无机盐,A错误;生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞内液与外界溶液的浓度差,从而影响细胞的吸水或失水,B正确;给水中毒患者注射质量分数为1.8%的盐水,是为了升高细胞外液的渗透压,C错误;人的血液中钙离子含量过低,就会出现抽搐等症状,D错误。
考向三 结合细胞中的糖类和脂质的种类和功能,考查生命的物质观4.(2020·浙江7月选考)下列关于生物体中有机物的叙述,正确的是( )A.淀粉的结构单元是蔗糖B.胆固醇是人体所需的物质C.蛋白质是生物体内重要的贮能物质D.人细胞中储存遗传信息的物质是RNA
【解析】选B。本题主要考查组成细胞的化合物的种类和功能。淀粉的结构单元是葡萄糖,A项错误;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项正确;糖类和油脂是生物体内重要的贮能物质,C项错误;人细胞中储存遗传信息的物质是DNA,D项错误。
【加固训练·拔高】1.(2021·吉林模拟)下表为一种无土栽培培养液的主要配方。有关叙述正确的是 ( )
A.表中大量元素和微量元素都齐全B.表中Mg2+参与构成叶绿体中的4种色素C.培养液中的离子浓度通常比细胞液中的离子浓度高,这样有利于细胞对无机盐的吸收D.栽培管理过程中,需要不断通气,这样可以促进有氧呼吸,进而促进根对离子的吸收
【解析】选D。表中大量元素和微量元素并不齐全,如不含大量元素C,不含微量元素Mn等,A项错误;叶绿体中的色素只有叶绿素含有Mg2+,B项错误;若培养液中的离子浓度比细胞液中的离子浓度高,则可能会导致根细胞失去水分,C项错误;植物主要通过根系吸收无机盐离子,方式为主动运输,栽培管理过程中不断通气能促进有氧呼吸,为主动运输吸收无机盐离子提供能量,D项正确。
2.某科研小组将选自同一海滩的长势相同、生长良好的互花米草幼苗平均分成5组,每天分别以0 h、3 h、6 h、12 h和24 h进行水淹处理。处理50 d后,测定植株自由水与结合水含量,并计算二者的比值(曲线甲),测定K+吸收速率(曲线乙)。下列叙述中,错误的是 ( )
A.实验中应该用互花米草采样地点的海水进行水淹处理B.互花米草在水淹时间为3 h/d的环境下抗逆性最强C.互花米草在水淹时间为6 h/d的环境下,代谢活动最旺盛D.互花米草以主动运输方式吸收K+
【解析】选C。互花米草为一种滩涂草本盐沼植物,实验用水应该采用此植物实际生活环境中的海水,A项正确;自由水与结合水的比值越小,植物的代谢活动越弱,抗逆性越强,结合坐标曲线甲可知,水淹时间为3 h/d时,抗逆性最强,B项正确;水淹时间为0 h/d时,自由水与结合水比值最大,故此时代谢活动最旺盛,C项错误;读坐标曲线知,处理时间越长,该植物的代谢强度越弱,供能越少,植物吸收K+的速率越低,即吸收K+时需消耗能量,为主动运输,D项正确。
考点二 细胞中的糖类和脂质【典例精研引领】(2021·泉州模拟)如图是油菜种子在发育和萌发过程中,糖类和脂肪的变化曲线。下列分析正确的是 ( )
A.干重相等的可溶性糖和脂肪,所储存的能量大致相同B.种子发育过程中,由于可溶性糖更多地转变为脂肪,种子需要的N增加C.种子萌发时,脂肪酶的活性很高D.种子萌发时,脂肪转变为可溶性糖,说明可溶性糖是种子生命活动的直接能源物质
【解析】选C。干重相等的可溶性糖和脂肪,脂肪彻底氧化分解释放的能量更多,A错误;种子发育过程中,可溶性糖更多地转变为脂肪,脂肪中含有的元素也为C、H、O,不含N,B错误;种子萌发时,脂肪等被分解,含量逐渐减少,此时脂肪酶的活性很高,C正确;种子生命活动的直接能源物质是ATP,D错误。
【母题变式延伸】核心素养新命题 (1)人和动物摄取淀粉后,淀粉在体内的变化是怎样的?(生命观念:物质与能量观)提示:淀粉 葡萄糖 糖原 葡萄糖(2)种子萌发过程中,有机物的含量和种类有什么变化?(生命观念:物质与能量观)提示:由于早期只有细胞呼吸,没有光合作用,种子中的有机物含量减少。萌发时存在细胞的分化,基因的选择性表达,有机物的种类增加。
【知能素养提升】1.脂肪和糖类的区别:(生命观念:结构与功能观)(1)合成部位:
(2)化学元素:①相对于糖类、蛋白质分子,脂肪分子中H的比例高,而O比例小。故在氧化分解时,单位质量的脂肪较糖类、蛋白质消耗的氧气多,产生的水___,产生的能量也___。②脂肪含氢高,因此氧化分解时消耗的O2多,故呼吸商小于1(呼吸商是指生物呼吸作用释放的CO2和吸收的O2之比,葡萄糖氧化分解时的呼吸商为1)。
2.种子形成和萌发过程中糖类和脂质的变化:(科学思维:比较与分析)
说明:(1)种子形成时,光合作用产物的输入导致干重增加。(2)种子萌发时,吸收水分导致鲜重增加,非油料作物的种子由于只进行细胞呼吸导致干重减少,油料作物种子萌发初期干重有所增加(是由于脂肪转化为糖的过程中增加了氧元素),然后再减少。
【热点考向演练】考向一 围绕糖类、脂质的种类与作用考查生命观念1.(2021年湖南适应性测试)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】选C。本题主要考查糖类的相关知识。植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，其中纤维素是多糖；糖原是人和动物细胞的储能物质；麦芽糖、乳糖是二糖，核糖是单糖；葡萄糖(是还原糖)与斐林试剂反应生成砖红色沉淀。
2.脂质与人体健康息息相关,下列叙述错误的是 ( )A.分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲作用B.蛇毒中的磷脂酶因水解红细胞膜蛋白而导致溶血C.磷脂与核酸在组成元素的种类上是相同的D.胆固醇既是细胞膜的重要成分,又参与血液中脂质的运输
【解析】选B。脂肪具有缓冲、减压的作用,A正确;蛇毒中的磷脂酶因水解红细胞膜磷脂双分子层而导致溶血,B错误;磷脂与核酸都包括C、H、O、N、P 5种元素,C正确;动物细胞的细胞膜中含少量胆固醇,人体内的胆固醇还能参与血液中脂质的运输,D正确。
考向二 通过糖类与脂质间的转化模型的解读考查科学思维能力3.如图是人体内葡萄糖转化成脂肪的部分过程示意图。下列有关叙述错误的是 ( )
A.长期偏爱高糖膳食的人,图示过程会加强从而导致体内脂肪积累B.细胞质基质中有催化过程①的酶,该过程会产生少量[H]和ATPC.酒精是过程②产生的二碳化合物之一D.在糖尿病患者体内,图示过程减弱,脂肪分解增加
【解析】选C。从图示过程可以看出,葡萄糖可以转化为脂肪,故长期摄入糖时,图示过程会加强;细胞呼吸第一阶段是在细胞质基质中完成的,其产物是丙酮酸、少量[H]和ATP,细胞质基质中有催化过程①的酶;图示表示葡萄糖转化为脂肪的过程,在此过程中糖代谢产生一种非常重要的二碳化合物,经复杂变化可以用于合成脂肪酸,而酒精是某些植物或酵母菌无氧呼吸产生的代谢产物,人体细胞代谢不能产生酒精;糖尿病患者葡萄糖氧化分解能力下降从而导致细胞供能不足,机体感觉饥饿,故体内脂肪、蛋白质分解增加。
4.(2021·郑州模拟)糖类是生物体生命活动的主要能源物质,如图为糖类的概念图。
(1)如果某种单糖A为果糖,则它与葡萄糖缩合失去1分子水后形成的物质①是____________。如果缩合反应形成的物质③作为植物细胞壁的组成成分,则物质③是____________。 (2)如果某种单糖A与磷酸和碱基结合形成物质②,其中碱基是尿嘧啶,则形成的物质②是__________________;如果某种单糖A与磷酸和碱基结合形成物质④,其中的碱基是胸腺嘧啶,则某种单糖A是__________________。与RNA相比,DNA特有的组成成分是__________________。
【解析】题图显示了由某种单糖A合成一些生物大分子的过程,考查生物大分子合成需要的单体以及合成过程。(1)一分子果糖和一分子葡萄糖缩合形成的物质是蔗糖;植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,其中纤维素由多分子葡萄糖经过缩合反应形成。(2)尿嘧啶、磷酸和单糖A结合形成的物质是尿嘧啶核糖核苷酸;胸腺嘧啶、磷酸和单糖A结合形成的物质是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,单糖A为脱氧核糖;与RNA相比,DNA特有的组成成分是脱氧核糖和胸腺嘧啶(T)。答案:(1)蔗糖 纤维素 (2)尿嘧啶核糖核苷酸 脱氧核糖 脱氧核糖和胸腺嘧啶
考点三 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质【典例精研引领】某校生物兴趣小组进行了生物组织中还原糖检测的实验(如图),下列叙述正确的是 ( )
A.在实验材料选择方面,用苹果比用植物叶片的效果要好B.在制备生物组织样液时,加入石英砂的主要目的是促进还原糖的溶解C.用于该实验检测的斐林试剂也可用于检测蛋白质,只是添加试剂的顺序不同D.由于斐林试剂不稳定,在使用斐林试剂时要先加0.1 g/mL的NaOH溶液,后加入0.05 g/mL的CuSO4溶液
【解析】选A。苹果果肉的颜色比植物叶片浅,所以在实验材料选择方面,用苹果比用植物叶片的效果要好;在制备生物组织样液时,加入石英砂的主要目的是使研磨充分;斐林试剂和双缩脲试剂中CuSO4溶液的浓度不同;在使用斐林试剂时应将等量NaOH和CuSO4溶液混匀后加入组织样液。
【母题变式延伸】核心素养新命题(1)现提供新配制的斐林试剂、蒸馏水、充分利用上述试剂及必需的实验用具,能发生颜色反应的有下列哪些物质?①葡萄糖 ②蔗糖 ③蛋白质 ④DNA ⑤多肽(科学思维:分析与综合)提示:斐林试剂中CuSO4溶液的质量浓度为0.05 g/mL,双缩脲试剂中CuSO4溶液的质量浓度为0.01 g/mL;NaOH溶液的质量浓度都为0.1 g/mL;可用斐林试剂检测葡萄糖;用蒸馏水稀释CuSO4溶液为0.01 g/mL 可用作双缩脲试剂用于检测蛋白质和多肽。所以选①和③⑤。
(2)还原糖、蛋白质、脂肪的检测在操作步骤上唯一用显微镜的、唯一加热的、唯一使用酒精的分别是哪个实验?(科学探究:分类与归纳)提示:唯一用显微镜的是脂肪的检测,也可不用;唯一加热的是还原糖的检测,而且需要水浴加热;唯一使用酒精的是脂肪的检测,需要体积分数为50%的酒精洗去浮色。
【备选典例】酒精是生物实验常用的试剂,下列有关实验中酒精使用浓度或作用的叙述,错误的是 ( )A.在“脂肪的检测和观察”实验中,对染色后的花生子叶薄片需用质量分数为70%的酒精溶液洗去浮色B.在“绿叶中色素的提取和分离”实验中,可用无水乙醇或体积分数为95%的乙醇加适量的无水碳酸钠提取绿叶中的色素
C.在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中,解离液是用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按体积比1∶1配制而成D.在“低温诱导植物染色体数目的变化”实验中,使用了体积分数为95%的酒精冲洗根尖上的卡诺氏液
【解析】选A。在“脂肪的检测和观察”实验中,洗去花生子叶薄片上的浮色,用的是体积分数为50%的酒精溶液,A错误;光合色素易溶解在有机溶剂中,因此通常用无水乙醇来提取,在没有无水乙醇的情况下,也可以用体积分数为95%的乙醇加适量的无水碳酸钠(吸收水分)提取绿叶中的色素,B正确;“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验所用的解离液是由体积分数为95%的酒精和质量分数为15%的盐酸,按体积比1∶1配制而成,C正确;“低温诱导植物染色体数目的变化”实验所用的固定液是卡诺氏液,主要是固定细胞形态并维持染色体结构的完整性,固定后用体积分数为95%的酒精冲洗多余的固定液,以免影响染色,D正确。
【知能素养提升】1.三大物质检测试剂的使用:(科学思维:分析与综合)(1)斐林试剂很不稳定,容易产生蓝色的Cu(OH)2沉淀,所以应将甲液和乙液分别保存,使用时_________。检测非还原糖(如蔗糖)时:如果与斐林试剂混合,水浴加热后的现象不是无色,而是浅蓝色[Cu(OH)2的颜色]。(2)脂肪检测现象观察:①若要观察被染色的脂肪颗粒,则使用_______。②若要通过观察溶液颜色变化,则不必使用显微镜。
(3)蛋白质检测:①若用大豆作材料,必须提前_____。②若用蛋清液作材料,必须_____,防止其黏在试管上不易刷洗。③鉴定蛋白质时,加入试剂B后,如果没有产生紫色反应,可能的原因是加入的____________过量,CuSO4在碱性溶液中生成大量的蓝色Cu(OH)2絮状沉淀,会遮蔽实验中所产生的紫色,影响观察结果。④斐林试剂甲液和双缩脲A液完全相同,将斐林试剂乙液用蒸馏水稀释5倍后便成为双缩脲试剂B液,可用于蛋白质的检测。
2.实验中的三个注意点:(科学探究:交流与讨论)(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观察。(2)脂肪检测的过程中滴加1～2滴体积分数为50%的酒精的目的是洗去浮色,原因是苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液易溶于酒精。(3)物质检测实验一般不需要设立对照实验,若需设立对照实验,对照组应加入成分已知的物质,如验证唾液淀粉酶是蛋白质,对照组可加入稀释的鸡蛋清。
【热点考向演练】考向一 结合教材实验,考查实验分析能力1.(2021年河北适应性测试)某农场技术员对作物种子发育过程中有机物积累及转化进行动态监测。关于检测方法及出现结果的叙述，错误的是( )A.嫩大豆种子切片→苏丹Ⅲ染液染色→显微镜观察细胞内被染成橘黄色的脂肪颗粒B.嫩小麦籽粒加水研磨→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
【解析】选B。本题主要考查生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的检测。脂肪检测用苏丹Ⅲ染液染色，细胞内会有橘黄色颗粒，A正确；淀粉不溶于水，上清液不含淀粉，B错误；花生种子中含蛋白质，可根据与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应进行检测，C正确；嫩甜玉米籽粒内含有还原糖，与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀，D正确。
2.下列关于食品安全问题的探究实验设计,正确的是( )
【解析】选D。苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色,结论中“不含有脂肪”的说法错误,A项错误;双缩脲试剂与蛋白质反应呈紫色,“被检测液体出现砖红色”的预期实验结果错误,B项错误;被检测液体出现蓝色,只能证明其中含有淀粉,但不能证明不含有蛋白质,C项错误;斐林试剂与还原糖反应,经水浴加热可以产生砖红色沉淀,但出现砖红色只能证明被检测液体中有还原糖的存在,而不能证明一定是葡萄糖,D项正确。
考向二 结合实验拓展知识,考查实验探究能力3.亳州“古井贡酒”生产发酵中需用麦芽浆,对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不正确的是( )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,溶液会呈紫色
【解析】选B。脂肪可被苏丹Ⅲ染成橘黄色,因此加入苏丹Ⅲ染液,溶液呈橘黄色,证明发芽的大麦中含有脂肪,A正确;加入斐林试剂并水浴加热后,溶液呈现砖红色,说明发芽的大麦中含有还原糖,但不能说明发芽的大麦中含有麦芽糖,B错误;淀粉遇碘变蓝色,加入碘液后溶液呈蓝色,说明发芽的大麦中含有淀粉,C正确;蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应,加入双缩脲试剂后溶液呈紫色,说明发芽的大麦种子中含有蛋白质,D正确。
【易错警示】脂肪、磷脂、固醇与脂质的辨析(1)脂肪是脂质中的一类物质,脂质除包括脂肪以外,还包括磷脂和固醇。(2)脂肪、固醇的元素组成只有C、H、O三种,磷脂的元素组成除C、H、O外,还含有N、P。(3)磷脂是构成生物膜的主要成分,是脂质的一种。固醇则包括胆固醇、性激素和维生素D。
【加固训练·拔高】(2020·成都模拟)双缩脲试剂(A液:0.1 g/mL的NaOH溶液,B液:0.01 g/mL的CuSO4溶液)可以用来检测生物组织中是否存在蛋白质。下列操作步骤正确的是 ( )A.待测组织样液→加入B液1 mL→加入A液4滴→观察颜色变化B.待测组织样液→加入A液1 mL→加入B液4滴→观察颜色变化C.待测组织样液→加入A液和B液的混合液1 mL→水浴加热→观察颜色变化D.待测组织样液→加入A液1 mL→加入B液4滴→水浴加热→观察颜色变化
【解析】选B。双缩脲试剂由A液(质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液)和B液(质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液)组成,用于检测蛋白质,使用时要先向待测组织样液中加入A液1 mL,摇匀,制造碱性环境,然后再加入B液4滴,摇匀,最后观察颜色变化,若变成紫色,说明有蛋白质存在。
【命题新情境】 阅读下文,回答问题。减控“糖油盐”,为健康加分在这个奶茶、甜品泛滥的时代,适当地吃一些甜食可以在当下改变人们的心情状态,带来愉悦感,多数人逐渐养成长期高糖摄入的饮食习惯。但高糖摄入除了能导致肥胖和糖尿病外,还容易导致焦虑症和抑郁症等心理疾病。除此之外,日常饮食中最离不开的调料——油、盐,也是威胁人们健康的危险因素。专家表示:油的过量摄入增加了高血压、血脂异常、冠心病、脑卒中等慢性病的发病风险;高盐饮食还与骨质疏松、胃癌等疾病密切相关。
【命题新角度】1.盐是日常生活中不可缺少的调味品,减盐主要是减少____________的摄入,它们是维持细胞外液渗透压的主要离子。患急性肠炎的病人脱水时,需及时补充____________和____________,输入____________(填“葡萄糖盐水”“蒸馏水”或“5%葡萄糖注射液”)是常见的治疗方法。 2.饮食要“减油”,“油”的主要成分是____________,组成的化学元素是____________,可通过____________染液对其进行检测。
3.医生建议糖尿病患者要控制馒头、米饭的摄入量,原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。4.倡导全民健康的生活方式,你有哪些合理化的建议可以做到减控“糖油盐”:___________________________________________________________。
【解析】1.盐是日常生活中不可缺少的调味品,减盐主要是减少Na+、Cl-的摄入,它们是维持细胞外液渗透压的主要离子。患急性肠炎的病人脱水时,需及时补充水和无机盐,输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法。2.“减油”的主要成分是脂肪,组成的化学元素是C、H、O,可通过苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液对其进行检测。3.糖尿病患者的饮食受到严格控制,馒头、米饭等不能随意食用的原因是馒头、米饭的主要成分是淀粉,水解后变为葡萄糖,所以糖尿病患者不能随意食用。4.减控“糖油盐”必须管住嘴,加工食品包括含糖的饮料、糕点、甜品类食物要少吃;平常做菜少放油、盐、糖;提倡慢跑等有氧运动。
答案:1.Na+、Cl- 水 无机盐 葡萄糖盐水2.脂肪 C、H、O 苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)3.馒头、米饭的主要成分是淀粉,经消化后变为葡萄糖被人体吸收,所以糖尿病患者应控制馒头、米饭的摄入量4.减少食用加工食品(如含糖的饮料、糕点、甜品类食物);平常做菜少放油、盐、糖;提倡有氧运动等(合理即可)
【拓展视野】还原糖检测知多少 还原糖是指能还原斐林试剂、与苯肼反应生成糖脎的糖(图1,以D-葡萄糖为例)。还原糖的分子结构中一般有游离的醛基或酮基,醛基容易被各种强或弱的氧化剂氧化成羧基,因此有游离醛基的醛糖,都具有还原性,是还原糖,如葡萄糖、半乳糖等。许多酮糖也是还原糖,因为它在碱性溶液中可以异构化为醛糖。
斐林试剂是常用的检测还原糖的试剂,与还原糖发生反应会产生砖红色的沉淀(图2),临床上常用于检测糖尿病患者尿液中的葡萄糖。
【概念导图】一图知全局
【概念梳理】闭书测基础 一、组成细胞的元素和化合物1.细胞中的元素:(1)元素的来源、分类和存在形式:
(2)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系
3.细胞中的无机物:(1)细胞中的水:
②自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系:
(2)无机盐的生理功能与实例[连线]:
二、糖类、脂质的种类和作用1.细胞中的糖类:(1)组成元素:仅由________元素构成。(2)种类和功能:
说明:果糖大多存在于植物细胞中,也可存在于动物细胞中;乳糖和半乳糖大多存在于动物细胞中,也可存在于植物细胞中。
3.生物大分子以碳链为骨架:(1)生物大分子及其单体[连线]:
(2)碳是生命的核心元素的原因:构成生物大分子的每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为__________。
三、实验:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1.实验原理:(1)还原糖的检测:还原糖+_________ ___________(2)脂肪的检测:脂肪+(3)蛋白质的检测:蛋白质+___________紫色
2.实验步骤:(1)还原糖的检测:结果分析:若出现_______沉淀,则说明组织样液中含有可溶性_______;若不出现_______沉淀,则说明组织样液中不含有还原糖。
(3)蛋白质的检测:结果分析:若试管中液体变成紫色,则说明_____________________;若试管中液体没有变成紫色,则说明_______________________。
组织样液中不存在蛋白质
【概念辨析】全面清障碍 1.组成细胞的元素和化合物:(1)Ca、Mg、Fe、Mn、Cu是组成细胞的微量元素。( )分析:Ca、Mg属于大量元素。(2)细胞中的结合水失去后仍可保持活性。( )分析:结合水是细胞结构的组成成分,失去结合水,细胞失去活性。(3)细胞中的无机盐多以化合物的形式存在,如 CaCO3构成牙齿、骨骼。( )分析:细胞中的无机盐多以离子的形式存在。
2.糖类、脂质的种类和作用:(1)蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖,而乳糖水解的产物是半乳糖,麦芽糖的水解产物是葡萄糖。 ( )分析:蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖,而乳糖水解的产物是葡萄糖和半乳糖,麦芽糖的水解产物是葡萄糖。(2)淀粉水解的终产物是二氧化碳和水。 ( )分析:淀粉水解的终产物是葡萄糖,彻底氧化分解的产物是二氧化碳和水,后者又称为代谢终产物。
(3)磷脂分子是由胆碱、甘油、脂肪酸和磷酸组成的。( )(4)脂质的组成元素不一定只有C、H、O。 ( )
3.实验:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质(1)用于检测还原糖的斐林试剂的甲液和乙液,可直接用于蛋白质的检测。 ( )分析:斐林试剂与双缩脲试剂的成分相同,但二者所用的CuSO4溶液浓度不同,双缩脲试剂B液为0.01 g·m的CuSO4溶液,而斐林试剂的乙液为0.05 g·m的CuSO4溶液。(2)叶绿体中含有大量的淀粉,可以用于淀粉的检测。 ( )分析:叶绿体中含有色素,不能用于淀粉的检测,否则会产生颜色干扰。
【概念活用】教材命题源1.教材必修1P17的“思考与讨论3”:并不是所有细胞中化合物的含量都一样。根据你的生活经验,说说哪些植物器官的细胞中富含糖类、脂质或蛋白质,怎样从植物器官中提取这些化合物? 提示:植物的叶肉细胞、果实细胞和种子的细胞中通常含有较多的糖类、脂质和蛋白质。如禾谷类的果实、种子中含淀粉(多糖)较多;甘蔗的茎和甜菜的根含蔗糖多;花生、芝麻种子中含脂质多;大豆种子中含蛋白质多。要想从植物的果实、种子中获得糖类、脂质和蛋白质,就要设法使细胞破碎,再将这些物质提取出来。
2.教材必修1P30的“知识链接”:葡萄糖在体内“燃烧”还有哪些特点?提示:释放的能量一部分以热能散失,一部分转移到ATP中。3.教材必修1P31:汉堡所示的三种多糖均能在人体内消化吗?提示:纤维素不能在人体消化道中消化。4.教材必修1P33:提到多糖、蛋白质、核酸都是大分子,那么脂肪是大分子吗?为什么?提示:不是,因为脂肪不是由许多的单体组成的。
5.教材必修1P34:“问题探讨”:表中涉及哪些无机盐?所起的作用一样吗?提示:氯化钠、氯化钾对维持渗透压有重要作用,磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、碳酸氢钠对维持pH有重要作用。6.教材必修1P36“与生活的联系”:患急性肠炎的病人输入葡萄糖盐水,大量排汗的人多喝淡盐水,两者共同的作用是什么?提示:维持细胞渗透压和正常的生命活动。
考点一 组成细胞的元素和无机物【典例精研引领】(2020·江苏高考)下列关于细胞中无机化合物的叙述,正确的是( )A.自由水是生化反应的介质,不直接参与生化反应B.结合水是细胞结构的重要组成成分,主要存在于液泡中C.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与有机物的合成D.无机盐多以离子形式存在,对维持生命活动有重要作用
【名师授法解题】抓题眼练思维
【解析】选D。本题主要考查水与无机盐的存在形式和功能。自由水也参与生化反应,如有氧呼吸第二阶段,A项错误;液泡中主要存在的是自由水,B项错误;无机盐也参与有机物的合成,如Mg2+参与叶绿素的合成,C项错误;无机盐多以离子形式存在,对维持生命活动有重要作用,D正确。
【母题变式延伸】核心素养新命题 (1)晒干的种子和烤干的种子失去的水的种类是否相同?为什么?(科学思维:比较与分类)提示:不相同,晒干的种子失去的是自由水,烤干的种子失去的是结合水。(2)无机盐对于维持细胞渗透压、保持细胞形态,具有重要作用。举例说明。(科学思维:分析与综合)提示:农作物施肥过多会造成“烧苗”,红细胞放在清水中会涨破。
【备选典例】水是生命之源,下列关于生物体内水的叙述,正确的是( )A.参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水B.自由水与结合水的比例和新陈代谢的强弱关系不大C.肽键的断裂、ATP的形成、基因的表达过程均有水的产生D.在洋葱根尖细胞中能产生水的细胞器有线粒体、叶绿体、核糖体等
【解析】选A。参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水,A正确;自由水与结合水的比例和新陈代谢的强弱有很大关系,一般情况下,自由水与结合水的比例越高,新陈代谢越强,反之,新陈代谢越弱,B错误;肽键的断裂属于水解过程,需要消耗水,C错误;洋葱根尖细胞没有叶绿体,D错误。
【知能素养提升】1.关于生物体中水的理解:(生命观念:结构与功能观)(1)水是生命之源,但并不是水分_____越好,如长期浸泡在水中的陆生植物会死亡。(2)晒干种子失去_______,并不是不含有_______,而是自由水含量大幅降低。(3)细胞内的结合水,一般吸附在纤维素、淀粉和蛋白质等大分子表面形成水合物,是细胞结构的重要组成成分。
2.常见无机盐的功能与缺乏症:(生命观念:结构与功能观)
【热点考向演练】考向一 结合组成细胞的元素和化合物,考查生命的物质观1.下列有关细胞中化合物的叙述正确的是 ( )A.碳是构成细胞的最基本的元素,细胞中的化合物都含有碳B.在细胞代谢过程中,糖类、脂质和核酸均可以作为能源物质C.等质量脂肪氧化分解比糖释放能量多是因为脂肪分子中氧含量多D.RNA具有信息传递、催化反应、物质转运等功能
【解析】选D。碳是构成细胞的最基本的元素,水中不含碳,A错误;一般来说,核酸不是生物体的能源物质,核酸是遗传信息的携带者,B错误;等质量脂肪氧化分解比糖释放能量多是因为脂肪分子中氢含量多,C错误;RNA具有信息传递、催化反应、物质转运等功能,D正确。
2.(2021·合肥模拟)我们如何找到回家的路?荣获2014年诺贝尔生理学或医学奖的三位科学家发现大脑里的神经细胞——“位置细胞”和“网格细胞”起到了重要作用。下列叙述正确的是( )A.“位置细胞”鲜重中质量百分比最高的元素是CB.“网格细胞”干重中质量百分比最高的元素是OC.上述两种细胞鲜重中原子数量最多的元素均是HD.P和S分别是“位置细胞”中的大量元素和微量元素
【解题指南】判断元素与化合物的四个“明确”
【解析】选C。“位置细胞”鲜重中质量百分比最高的元素是O,A项错误;“网格细胞”干重中质量百分比最高的元素是C,B项错误;两种细胞鲜重中原子数量最多的元素均是H,C项正确;P和S均属于大量元素,D项错误。
考向二 结合水和无机盐的作用,考查生命的物质观3.(2021·广州模拟)下列关于无机盐作用的叙述,正确的是( )A.某些无机盐是组成RNA和纤维素的必需成分B.生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的吸水或失水C.给水中毒患者注射质量分数为1.8%的盐水,是为了降低细胞外液的渗透压D.人的血液中钙离子含量太低,就会出现肌无力等症状
【解析】选B。RNA含有磷酸基团,需要无机盐为原料,而纤维素为葡萄糖的多聚体,不含无机盐,A错误;生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞内液与外界溶液的浓度差,从而影响细胞的吸水或失水,B正确;给水中毒患者注射质量分数为1.8%的盐水,是为了升高细胞外液的渗透压,C错误;人的血液中钙离子含量过低,就会出现抽搐等症状,D错误。
考向三 结合细胞中的糖类和脂质的种类和功能,考查生命的物质观4.(2020·浙江7月选考)下列关于生物体中有机物的叙述,正确的是( )A.淀粉的结构单元是蔗糖B.胆固醇是人体所需的物质C.蛋白质是生物体内重要的贮能物质D.人细胞中储存遗传信息的物质是RNA
【解析】选B。本题主要考查组成细胞的化合物的种类和功能。淀粉的结构单元是葡萄糖,A项错误;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项正确;糖类和油脂是生物体内重要的贮能物质,C项错误;人细胞中储存遗传信息的物质是DNA,D项错误。
【加固训练·拔高】1.(2021·吉林模拟)下表为一种无土栽培培养液的主要配方。有关叙述正确的是 ( )
A.表中大量元素和微量元素都齐全B.表中Mg2+参与构成叶绿体中的4种色素C.培养液中的离子浓度通常比细胞液中的离子浓度高,这样有利于细胞对无机盐的吸收D.栽培管理过程中,需要不断通气,这样可以促进有氧呼吸,进而促进根对离子的吸收
【解析】选D。表中大量元素和微量元素并不齐全,如不含大量元素C,不含微量元素Mn等,A项错误;叶绿体中的色素只有叶绿素含有Mg2+,B项错误;若培养液中的离子浓度比细胞液中的离子浓度高,则可能会导致根细胞失去水分,C项错误;植物主要通过根系吸收无机盐离子,方式为主动运输,栽培管理过程中不断通气能促进有氧呼吸,为主动运输吸收无机盐离子提供能量,D项正确。
2.某科研小组将选自同一海滩的长势相同、生长良好的互花米草幼苗平均分成5组,每天分别以0 h、3 h、6 h、12 h和24 h进行水淹处理。处理50 d后,测定植株自由水与结合水含量,并计算二者的比值(曲线甲),测定K+吸收速率(曲线乙)。下列叙述中,错误的是 ( )
A.实验中应该用互花米草采样地点的海水进行水淹处理B.互花米草在水淹时间为3 h/d的环境下抗逆性最强C.互花米草在水淹时间为6 h/d的环境下,代谢活动最旺盛D.互花米草以主动运输方式吸收K+
【解析】选C。互花米草为一种滩涂草本盐沼植物,实验用水应该采用此植物实际生活环境中的海水,A项正确;自由水与结合水的比值越小,植物的代谢活动越弱,抗逆性越强,结合坐标曲线甲可知,水淹时间为3 h/d时,抗逆性最强,B项正确;水淹时间为0 h/d时,自由水与结合水比值最大,故此时代谢活动最旺盛,C项错误;读坐标曲线知,处理时间越长,该植物的代谢强度越弱,供能越少,植物吸收K+的速率越低,即吸收K+时需消耗能量,为主动运输,D项正确。
考点二 细胞中的糖类和脂质【典例精研引领】(2021·泉州模拟)如图是油菜种子在发育和萌发过程中,糖类和脂肪的变化曲线。下列分析正确的是 ( )
A.干重相等的可溶性糖和脂肪,所储存的能量大致相同B.种子发育过程中,由于可溶性糖更多地转变为脂肪,种子需要的N增加C.种子萌发时,脂肪酶的活性很高D.种子萌发时,脂肪转变为可溶性糖,说明可溶性糖是种子生命活动的直接能源物质
【解析】选C。干重相等的可溶性糖和脂肪,脂肪彻底氧化分解释放的能量更多,A错误;种子发育过程中,可溶性糖更多地转变为脂肪,脂肪中含有的元素也为C、H、O,不含N,B错误;种子萌发时,脂肪等被分解,含量逐渐减少,此时脂肪酶的活性很高,C正确;种子生命活动的直接能源物质是ATP,D错误。
【母题变式延伸】核心素养新命题 (1)人和动物摄取淀粉后,淀粉在体内的变化是怎样的?(生命观念:物质与能量观)提示:淀粉 葡萄糖 糖原 葡萄糖(2)种子萌发过程中,有机物的含量和种类有什么变化?(生命观念:物质与能量观)提示:由于早期只有细胞呼吸,没有光合作用,种子中的有机物含量减少。萌发时存在细胞的分化,基因的选择性表达,有机物的种类增加。
【知能素养提升】1.脂肪和糖类的区别:(生命观念:结构与功能观)(1)合成部位:
(2)化学元素:①相对于糖类、蛋白质分子,脂肪分子中H的比例高,而O比例小。故在氧化分解时,单位质量的脂肪较糖类、蛋白质消耗的氧气多,产生的水___,产生的能量也___。②脂肪含氢高,因此氧化分解时消耗的O2多,故呼吸商小于1(呼吸商是指生物呼吸作用释放的CO2和吸收的O2之比,葡萄糖氧化分解时的呼吸商为1)。
2.种子形成和萌发过程中糖类和脂质的变化:(科学思维:比较与分析)
说明:(1)种子形成时,光合作用产物的输入导致干重增加。(2)种子萌发时,吸收水分导致鲜重增加,非油料作物的种子由于只进行细胞呼吸导致干重减少,油料作物种子萌发初期干重有所增加(是由于脂肪转化为糖的过程中增加了氧元素),然后再减少。
【热点考向演练】考向一 围绕糖类、脂质的种类与作用考查生命观念1.(2021年湖南适应性测试)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】选C。本题主要考查糖类的相关知识。植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，其中纤维素是多糖；糖原是人和动物细胞的储能物质；麦芽糖、乳糖是二糖，核糖是单糖；葡萄糖(是还原糖)与斐林试剂反应生成砖红色沉淀。
2.脂质与人体健康息息相关,下列叙述错误的是 ( )A.分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲作用B.蛇毒中的磷脂酶因水解红细胞膜蛋白而导致溶血C.磷脂与核酸在组成元素的种类上是相同的D.胆固醇既是细胞膜的重要成分,又参与血液中脂质的运输
【解析】选B。脂肪具有缓冲、减压的作用,A正确;蛇毒中的磷脂酶因水解红细胞膜磷脂双分子层而导致溶血,B错误;磷脂与核酸都包括C、H、O、N、P 5种元素,C正确;动物细胞的细胞膜中含少量胆固醇,人体内的胆固醇还能参与血液中脂质的运输,D正确。
考向二 通过糖类与脂质间的转化模型的解读考查科学思维能力3.如图是人体内葡萄糖转化成脂肪的部分过程示意图。下列有关叙述错误的是 ( )
A.长期偏爱高糖膳食的人,图示过程会加强从而导致体内脂肪积累B.细胞质基质中有催化过程①的酶,该过程会产生少量[H]和ATPC.酒精是过程②产生的二碳化合物之一D.在糖尿病患者体内,图示过程减弱,脂肪分解增加
【解析】选C。从图示过程可以看出,葡萄糖可以转化为脂肪,故长期摄入糖时,图示过程会加强;细胞呼吸第一阶段是在细胞质基质中完成的,其产物是丙酮酸、少量[H]和ATP,细胞质基质中有催化过程①的酶;图示表示葡萄糖转化为脂肪的过程,在此过程中糖代谢产生一种非常重要的二碳化合物,经复杂变化可以用于合成脂肪酸,而酒精是某些植物或酵母菌无氧呼吸产生的代谢产物,人体细胞代谢不能产生酒精;糖尿病患者葡萄糖氧化分解能力下降从而导致细胞供能不足,机体感觉饥饿,故体内脂肪、蛋白质分解增加。
4.(2021·郑州模拟)糖类是生物体生命活动的主要能源物质,如图为糖类的概念图。
(1)如果某种单糖A为果糖,则它与葡萄糖缩合失去1分子水后形成的物质①是____________。如果缩合反应形成的物质③作为植物细胞壁的组成成分,则物质③是____________。 (2)如果某种单糖A与磷酸和碱基结合形成物质②,其中碱基是尿嘧啶,则形成的物质②是__________________;如果某种单糖A与磷酸和碱基结合形成物质④,其中的碱基是胸腺嘧啶,则某种单糖A是__________________。与RNA相比,DNA特有的组成成分是__________________。
【解析】题图显示了由某种单糖A合成一些生物大分子的过程,考查生物大分子合成需要的单体以及合成过程。(1)一分子果糖和一分子葡萄糖缩合形成的物质是蔗糖;植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,其中纤维素由多分子葡萄糖经过缩合反应形成。(2)尿嘧啶、磷酸和单糖A结合形成的物质是尿嘧啶核糖核苷酸;胸腺嘧啶、磷酸和单糖A结合形成的物质是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,单糖A为脱氧核糖;与RNA相比,DNA特有的组成成分是脱氧核糖和胸腺嘧啶(T)。答案:(1)蔗糖 纤维素 (2)尿嘧啶核糖核苷酸 脱氧核糖 脱氧核糖和胸腺嘧啶
考点三 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质【典例精研引领】某校生物兴趣小组进行了生物组织中还原糖检测的实验(如图),下列叙述正确的是 ( )
A.在实验材料选择方面,用苹果比用植物叶片的效果要好B.在制备生物组织样液时,加入石英砂的主要目的是促进还原糖的溶解C.用于该实验检测的斐林试剂也可用于检测蛋白质,只是添加试剂的顺序不同D.由于斐林试剂不稳定,在使用斐林试剂时要先加0.1 g/mL的NaOH溶液,后加入0.05 g/mL的CuSO4溶液
【解析】选A。苹果果肉的颜色比植物叶片浅,所以在实验材料选择方面,用苹果比用植物叶片的效果要好;在制备生物组织样液时,加入石英砂的主要目的是使研磨充分;斐林试剂和双缩脲试剂中CuSO4溶液的浓度不同;在使用斐林试剂时应将等量NaOH和CuSO4溶液混匀后加入组织样液。
【母题变式延伸】核心素养新命题(1)现提供新配制的斐林试剂、蒸馏水、充分利用上述试剂及必需的实验用具,能发生颜色反应的有下列哪些物质?①葡萄糖 ②蔗糖 ③蛋白质 ④DNA ⑤多肽(科学思维:分析与综合)提示:斐林试剂中CuSO4溶液的质量浓度为0.05 g/mL,双缩脲试剂中CuSO4溶液的质量浓度为0.01 g/mL;NaOH溶液的质量浓度都为0.1 g/mL;可用斐林试剂检测葡萄糖;用蒸馏水稀释CuSO4溶液为0.01 g/mL 可用作双缩脲试剂用于检测蛋白质和多肽。所以选①和③⑤。
(2)还原糖、蛋白质、脂肪的检测在操作步骤上唯一用显微镜的、唯一加热的、唯一使用酒精的分别是哪个实验?(科学探究:分类与归纳)提示:唯一用显微镜的是脂肪的检测,也可不用;唯一加热的是还原糖的检测,而且需要水浴加热;唯一使用酒精的是脂肪的检测,需要体积分数为50%的酒精洗去浮色。
【备选典例】酒精是生物实验常用的试剂,下列有关实验中酒精使用浓度或作用的叙述,错误的是 ( )A.在“脂肪的检测和观察”实验中,对染色后的花生子叶薄片需用质量分数为70%的酒精溶液洗去浮色B.在“绿叶中色素的提取和分离”实验中,可用无水乙醇或体积分数为95%的乙醇加适量的无水碳酸钠提取绿叶中的色素
C.在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中,解离液是用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按体积比1∶1配制而成D.在“低温诱导植物染色体数目的变化”实验中,使用了体积分数为95%的酒精冲洗根尖上的卡诺氏液
【解析】选A。在“脂肪的检测和观察”实验中,洗去花生子叶薄片上的浮色,用的是体积分数为50%的酒精溶液,A错误;光合色素易溶解在有机溶剂中,因此通常用无水乙醇来提取,在没有无水乙醇的情况下,也可以用体积分数为95%的乙醇加适量的无水碳酸钠(吸收水分)提取绿叶中的色素,B正确;“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验所用的解离液是由体积分数为95%的酒精和质量分数为15%的盐酸,按体积比1∶1配制而成,C正确;“低温诱导植物染色体数目的变化”实验所用的固定液是卡诺氏液,主要是固定细胞形态并维持染色体结构的完整性,固定后用体积分数为95%的酒精冲洗多余的固定液,以免影响染色,D正确。
【知能素养提升】1.三大物质检测试剂的使用:(科学思维:分析与综合)(1)斐林试剂很不稳定,容易产生蓝色的Cu(OH)2沉淀,所以应将甲液和乙液分别保存,使用时_________。检测非还原糖(如蔗糖)时:如果与斐林试剂混合,水浴加热后的现象不是无色,而是浅蓝色[Cu(OH)2的颜色]。(2)脂肪检测现象观察:①若要观察被染色的脂肪颗粒,则使用_______。②若要通过观察溶液颜色变化,则不必使用显微镜。
(3)蛋白质检测:①若用大豆作材料,必须提前_____。②若用蛋清液作材料,必须_____,防止其黏在试管上不易刷洗。③鉴定蛋白质时,加入试剂B后,如果没有产生紫色反应,可能的原因是加入的____________过量,CuSO4在碱性溶液中生成大量的蓝色Cu(OH)2絮状沉淀,会遮蔽实验中所产生的紫色,影响观察结果。④斐林试剂甲液和双缩脲A液完全相同,将斐林试剂乙液用蒸馏水稀释5倍后便成为双缩脲试剂B液,可用于蛋白质的检测。
2.实验中的三个注意点:(科学探究:交流与讨论)(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观察。(2)脂肪检测的过程中滴加1～2滴体积分数为50%的酒精的目的是洗去浮色,原因是苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液易溶于酒精。(3)物质检测实验一般不需要设立对照实验,若需设立对照实验,对照组应加入成分已知的物质,如验证唾液淀粉酶是蛋白质,对照组可加入稀释的鸡蛋清。
【热点考向演练】考向一 结合教材实验,考查实验分析能力1.(2021年河北适应性测试)某农场技术员对作物种子发育过程中有机物积累及转化进行动态监测。关于检测方法及出现结果的叙述，错误的是( )A.嫩大豆种子切片→苏丹Ⅲ染液染色→显微镜观察细胞内被染成橘黄色的脂肪颗粒B.嫩小麦籽粒加水研磨→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
【解析】选B。本题主要考查生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的检测。脂肪检测用苏丹Ⅲ染液染色，细胞内会有橘黄色颗粒，A正确；淀粉不溶于水，上清液不含淀粉，B错误；花生种子中含蛋白质，可根据与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应进行检测，C正确；嫩甜玉米籽粒内含有还原糖，与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀，D正确。
2.下列关于食品安全问题的探究实验设计,正确的是( )
【解析】选D。苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色,结论中“不含有脂肪”的说法错误,A项错误;双缩脲试剂与蛋白质反应呈紫色,“被检测液体出现砖红色”的预期实验结果错误,B项错误;被检测液体出现蓝色,只能证明其中含有淀粉,但不能证明不含有蛋白质,C项错误;斐林试剂与还原糖反应,经水浴加热可以产生砖红色沉淀,但出现砖红色只能证明被检测液体中有还原糖的存在,而不能证明一定是葡萄糖,D项正确。
考向二 结合实验拓展知识,考查实验探究能力3.亳州“古井贡酒”生产发酵中需用麦芽浆,对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不正确的是( )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,溶液会呈紫色
【解析】选B。脂肪可被苏丹Ⅲ染成橘黄色,因此加入苏丹Ⅲ染液,溶液呈橘黄色,证明发芽的大麦中含有脂肪,A正确;加入斐林试剂并水浴加热后,溶液呈现砖红色,说明发芽的大麦中含有还原糖,但不能说明发芽的大麦中含有麦芽糖,B错误;淀粉遇碘变蓝色,加入碘液后溶液呈蓝色,说明发芽的大麦中含有淀粉,C正确;蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应,加入双缩脲试剂后溶液呈紫色,说明发芽的大麦种子中含有蛋白质,D正确。
【易错警示】脂肪、磷脂、固醇与脂质的辨析(1)脂肪是脂质中的一类物质,脂质除包括脂肪以外,还包括磷脂和固醇。(2)脂肪、固醇的元素组成只有C、H、O三种,磷脂的元素组成除C、H、O外,还含有N、P。(3)磷脂是构成生物膜的主要成分,是脂质的一种。固醇则包括胆固醇、性激素和维生素D。
【加固训练·拔高】(2020·成都模拟)双缩脲试剂(A液:0.1 g/mL的NaOH溶液,B液:0.01 g/mL的CuSO4溶液)可以用来检测生物组织中是否存在蛋白质。下列操作步骤正确的是 ( )A.待测组织样液→加入B液1 mL→加入A液4滴→观察颜色变化B.待测组织样液→加入A液1 mL→加入B液4滴→观察颜色变化C.待测组织样液→加入A液和B液的混合液1 mL→水浴加热→观察颜色变化D.待测组织样液→加入A液1 mL→加入B液4滴→水浴加热→观察颜色变化
【解析】选B。双缩脲试剂由A液(质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液)和B液(质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液)组成,用于检测蛋白质,使用时要先向待测组织样液中加入A液1 mL,摇匀,制造碱性环境,然后再加入B液4滴,摇匀,最后观察颜色变化,若变成紫色,说明有蛋白质存在。
【命题新情境】 阅读下文,回答问题。减控“糖油盐”,为健康加分在这个奶茶、甜品泛滥的时代,适当地吃一些甜食可以在当下改变人们的心情状态,带来愉悦感,多数人逐渐养成长期高糖摄入的饮食习惯。但高糖摄入除了能导致肥胖和糖尿病外,还容易导致焦虑症和抑郁症等心理疾病。除此之外,日常饮食中最离不开的调料——油、盐,也是威胁人们健康的危险因素。专家表示:油的过量摄入增加了高血压、血脂异常、冠心病、脑卒中等慢性病的发病风险;高盐饮食还与骨质疏松、胃癌等疾病密切相关。
【命题新角度】1.盐是日常生活中不可缺少的调味品,减盐主要是减少____________的摄入,它们是维持细胞外液渗透压的主要离子。患急性肠炎的病人脱水时,需及时补充____________和____________,输入____________(填“葡萄糖盐水”“蒸馏水”或“5%葡萄糖注射液”)是常见的治疗方法。 2.饮食要“减油”,“油”的主要成分是____________,组成的化学元素是____________,可通过____________染液对其进行检测。
3.医生建议糖尿病患者要控制馒头、米饭的摄入量,原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。4.倡导全民健康的生活方式,你有哪些合理化的建议可以做到减控“糖油盐”:___________________________________________________________。
【解析】1.盐是日常生活中不可缺少的调味品,减盐主要是减少Na+、Cl-的摄入,它们是维持细胞外液渗透压的主要离子。患急性肠炎的病人脱水时,需及时补充水和无机盐,输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法。2.“减油”的主要成分是脂肪,组成的化学元素是C、H、O,可通过苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液对其进行检测。3.糖尿病患者的饮食受到严格控制,馒头、米饭等不能随意食用的原因是馒头、米饭的主要成分是淀粉,水解后变为葡萄糖,所以糖尿病患者不能随意食用。4.减控“糖油盐”必须管住嘴,加工食品包括含糖的饮料、糕点、甜品类食物要少吃;平常做菜少放油、盐、糖;提倡慢跑等有氧运动。
答案:1.Na+、Cl- 水 无机盐 葡萄糖盐水2.脂肪 C、H、O 苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)3.馒头、米饭的主要成分是淀粉,经消化后变为葡萄糖被人体吸收,所以糖尿病患者应控制馒头、米饭的摄入量4.减少食用加工食品(如含糖的饮料、糕点、甜品类食物);平常做菜少放油、盐、糖;提倡有氧运动等(合理即可)
【拓展视野】还原糖检测知多少 还原糖是指能还原斐林试剂、与苯肼反应生成糖脎的糖(图1,以D-葡萄糖为例)。还原糖的分子结构中一般有游离的醛基或酮基,醛基容易被各种强或弱的氧化剂氧化成羧基,因此有游离醛基的醛糖,都具有还原性,是还原糖,如葡萄糖、半乳糖等。许多酮糖也是还原糖,因为它在碱性溶液中可以异构化为醛糖。
斐林试剂是常用的检测还原糖的试剂,与还原糖发生反应会产生砖红色的沉淀(图2),临床上常用于检测糖尿病患者尿液中的葡萄糖。
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