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高考生物一轮复习必修1第2章第1、2、3节细胞中的元素和化合物、细胞中的无机物、细胞中的糖类和脂质课件
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这是一份高考生物一轮复习必修1第2章第1、2、3节细胞中的元素和化合物、细胞中的无机物、细胞中的糖类和脂质课件，共60页。PPT课件主要包含了元素种类，元素含量，无机自然界，无机盐，蛋白质，比热容，化合物，叶绿素，血红素，细胞核等内容，欢迎下载使用。
第1、2、3 节 细胞中的元素和化合物、细胞中的
无机物、细胞中的糖类和脂质
考点一 组成细胞的元素和化合物1.组成细胞的元素。(1)生物体与无机自然界的关系。
②原因：组成细胞的元素是生物体从___________中获取的。
(2)元素种类和存在形式。
N、P、S、K、Ca、Mg
Fe、Mn、B、Zn、M、Cu
速记：O(洋)、P(人)、C(探)、H(亲)、N(单)、S(留)、Ca(盖)、Mg(美)、K(家)
2.组成细胞的化合物。
考点二 细胞中的水和无机盐
(1)细胞中水的存在形式和功能。
①水分子是________分子，是良好的溶剂。②水分子之间的________不断地断裂，又不断地形成，使水具有________性。③水具有较高的__________，水的温度相对不容易改变。
(3)自由水、结合水与细胞代谢及抗逆性的关系。
2.细胞中的无机盐。(1)在细胞中的存在形式：主要是________。(2)生理作用。
(3)常考无机盐功能归纳整合。
考点三 细胞中的糖类和脂质
主要的能源物质、生物体结构成分
(1)糖类的功能：__________________________________。(2)糖类的元素组成：一般由____________三种元素构成。
(1)单糖可不经消化直接被吸收，而二糖、多糖必须经消化水
解成单糖后才能被吸收。
(2)构成淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖分子，但
是葡萄糖的数量和连接方式不同。
(1)元素组成：主要是__________，有些脂质还含有_______。
①相对于糖类，脂质分子________含量低，______的含量高。②脂质分子结构差异很大，通常不溶于水，而溶于__________________。
(3)脂质的分类和功能。
人和动物肠道对钙和磷的吸收
(4)细胞中糖类与脂质的关系。
(2)适当补充 I ，可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症。(
【基础测评】1.易错诊断
(1)细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要。(－(3)自由水是生化反应的介质，不直接参与生化反应。(
(4)纤维素与淀粉一样都属于多糖，二者的基本组成单位不同。
)(5)相同质量条件下，脂肪比糖类在氧化分解时耗氧量少，产
答案：(1)× (2)√ (3)× (4)×
2.“焦边”是由缺钾所引起的植物叶片边缘出现枯黄色的现象。某同学欲探究钾对植物叶片生长情况的影响，配制了两种培养液进行实验，培养液主要成分的配方如下表所示。以下说法错
A.因变量为叶片边缘是否出现枯黄色
B.该实验不能证明镁是合成叶绿素的必需元素
C.乙组实验结果可以证明缺钾会导致植物出现“焦边”现象D.可以增加一组二次对照实验，即在缺钾培养液中加入钾，
观察植物叶片生长是否恢复正常
3.水和无机盐是生物体不可缺少的成分，对维持生物体的正常
生命活动具有重要作用。下列叙述错误的是(
A.结合水通过氢键与细胞内的蛋白质、脂肪等物质相结合而失去流动性B.植物组织中的含水量及水的存在状态是植物代谢活动的重要生理指标C.参与生命活动的无机盐常常需要溶解在水中才能发挥其应有的生理功能D.急性腹泻患者输入含特定无机盐的生理盐水可能恢复机体的水盐平衡答案：A
4.《中国居民膳食指南》对糖、脂的摄入提出“控量”的建议，
A.糖类是人体的主要能源物质，摄入过多可大量转化成脂肪B.人体很难消化纤维素所以要避免摄入C.性激素能调节人体生理活动，可口服D.适量摄入糖、脂同时合理运动利于健康答案：B
考向 1 细胞中的元素和化合物[典例 1](2021 年天津高考)富营养化水体中，藻类是吸收磷元
素的主要生物，下列说法正确的是(
A.磷是组成藻类细胞的微量元素B.磷是构成藻类生物膜的必要元素C.藻类的 ATP 和淀粉都是含磷化合物D.生态系统的磷循环在水生生物群落内完成
解析：P 是组成藻类细胞的大量元素，不属于微量元素，A 错误。藻类生物膜主要由磷脂和蛋白质组成，而磷脂分子含有 P，因此 P 是构成藻类细胞膜的必要元素，B 正确。ATP 含有 C、H、O、N、P 五种元素，而淀粉属于糖类，只有 C、H、O 三种元素，不含有 P，C 错误。生态系统的磷循环是在生物群落和非生物环境之间完成的，D 错误。
【考向集训】1.(2023 年山东德州一中期末)下图甲是人体细胞中化合物含量的扇形图，图乙是有活性的人体细胞中元素含量的柱形图，下
A.若图甲表示细胞鲜重，则 A、B 化合物依次是 H2O、蛋
B.若图乙表示组成人体活细胞的元素含量，则 a、b、c 依次是
C.地壳与活细胞中含量最多的元素都是 a，说明生物界与非生
D.若图甲表示细胞完全脱水后的化合物含量，则 A 化合物是
解析：细胞鲜重中含量最多的化合物是水，其次是蛋白质，因此若 1 表示细胞鲜重，则 A、B 化合物依次是 H2O 和蛋白质，A 正确。人体活细胞中含量最多的元素是 O，其次是 C、H，因此图 2 表示活细胞的元素含量，则 a、b、c 依次是 O、C、H，B 正确。生物界有的元素在自然界都能找到，没有一种是生物所特有的，这说明生物界与非生物界具有统一性，C 错误。细胞干重中含量最多的化合物是蛋白质，因此如果图 1 表示完全脱水后化合物含量，则 A 化合物是蛋白质，D 正确。
考向 2 考查细胞中无机盐的功能及其实验分析[典例 2](2022 年全国甲卷)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
解析：钙在细胞中主要以离子形式存在，A 正确。细胞膜具有选择透过性，人体内 Ca2+可通过细胞膜上的转运蛋白进出细胞，不能自由通过细胞膜的磷脂双分子层，B 错误。维生素 D 可以促进肠道对钙的吸收，因此适当补充维生素 D 有利于肠道对钙的吸收，C正确。Ca2+可调节肌肉收缩，血钙过低会引起抽搐，D正确。
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)实验成功关键点。
①实验中应保证实验材料的统一性，即材料的种类、生长状
②实验组用只缺 X 的培养液，对照组用完全培养液，不能用
③实验组加入 X 的目的是二次对照，使实验组前后对照，以
【考向集训】2.(2023 年福建百校联盟联测)威尔逊氏症是铜在体内积累而导致的疾病。铜在人体内肝、肾、大脑等处过度积累，最终导致
肝、肾衰竭，甚至大脑损伤。下列叙述正确的是(
A.铜是人体生命活动所需的大量元素，但积累过多时会对身
B.人体内 Cu2+均以化合物形式存在，参与维持机体正常的渗
C.细胞中的结合水既能结合和溶解 Cu2+，又在 Cu2+的运输中
D.威尔逊氏症患者可能出现行动迟缓等症状，可使用排铜药
解析：铜是人体生命活动所需的微量元素，A 错误。人体内Cu2+均以离子形式存在，参与维持机体正常的渗透压，B错误。细胞中的自由水既能结合和溶解Cu2+ ，又在Cu2+的运输中发挥重要作用，结合水是细胞结构的一部分不能作为溶剂，也不能参与物质的运输，C 错误。铜在人体内肝、肾、大脑等处过度积累，最终导致肝、肾衰竭，甚至大脑损伤，所以威尔逊氏症患者可能出现行动迟缓等症状，可使用排铜药物治疗，D 正确。
考向 3 考查细胞中水的存在形式及功能[典例 3](2022 年湖北高考)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
解析：自由水是生物化学反应的介质，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，脂质通常不溶于水，C 错误。自由水能参与化学反应，故水可作为反应物参与生物氧化过程，D 正确。
【考向集训】3.(2022 年广东梅州二模)在我国南方，芥菜等蔬菜在霜冻后食用品质更佳。研究发现，植物在低温时将细胞中的淀粉水解成葡
萄糖，产生抗逆反应。下列分析错误的是(
A.抗逆反应体现了植物对低温环境的适应B.该变化导致细胞液浓度升高，细胞液不易结冰C.该抗逆反应引起细胞膜流动性增强、酶活性升高D.该抗逆反应导致细胞中结合水与自由水比值增大
解析：低温下芥菜细胞中的淀粉水解成葡萄糖，使溶液浓度升高，冰点降低，该现象为芥菜对低温环境的一种适应能力，A正确。低温下芥菜细胞中的淀粉水解成葡萄糖，使溶液浓度升高，细胞液不易结冰，B 正确。抗逆反应引起细胞膜流动性减弱、酶活性降低，C 错误。植物在低温环境下，结合水含量上升，自由水含量下降，从而减少细胞结冰的机会，故抗逆反应导致细胞中结合水与自由水比值增大，D 正确。
4.(2023 年辽宁农村重点高中作校三模)研究发现，波叶海菜花种子需储藏于湿润、4～10 ℃的环境下才能萌发，若晾干保存则种
子不能萌发。下列叙述错误的是(
A.自由水含量的变化会影响波叶海菜花种子的萌发B.种子晾干不能萌发的原因是细胞呼吸使有机物消耗殆尽C.种子萌发过程中，有机物含量会下降，种类会增加D.湿润环境下保存种子，应注意抑制微生物的细胞呼吸
解析：自由水含量的多少会影响细胞的代谢水平，据此推测，自由水含量的变化会影响波叶海菜花种子的萌发，A 正确。种子晾干不能萌发的原因是自由水含量下降，细胞代谢缓慢，因而种子不能萌发，而不是细胞呼吸使有机物消耗殆尽导致的，B 错误。种子萌发过程中，由于细胞呼吸过程中对有机物的消耗会引起有机物含量下降，但有机物的种类会增加，C 正确。湿润环境下保存种子，有利于微生物的活动，因此在储存过程中应注意抑制微生物的细胞呼吸，D 正确。
考向 4 考查糖类和脂质的种类及功能辨析[典例 4](2020 年山东等级考改编)棉花纤维由纤维细胞形成。蔗糖经膜蛋白 SUT 转运进入纤维细胞后逐渐积累，在纤维细胞的加厚期被大量水解后参与纤维素的合成。研究人员用普通棉花品系培育了 SUT 表达水平高的品系 F，检测两品系植株开花后纤维
细胞中的蔗糖含量，结果如图所示。下列说法正确的是(
A.纤维素的基本组成单位是葡萄糖和果糖
B.曲线甲不能表示品系 F 纤维细胞中的蔗糖含量
C.第 15～18 天曲线乙下降的主要原因是蔗糖被水解后参与纤
D.提高 SUT 的表达水平会使纤维细胞加厚期延后
解析：纤维素的基本组成单位是葡萄糖，A 错误。品系 F 的纤维细胞SUT表达水平高，蔗糖经SUT转运进入纤维细胞后逐渐积累，在纤维细胞的加厚期被大量水解后参与纤维素的合成，曲线甲纤维细胞中的蔗糖含量最先升高，之后降低，说明曲线甲表示品系 F 纤维细胞中的蔗糖含量，B 错误。曲线乙表示普通棉花品系纤维细胞中的蔗糖含量，推测第 15～18 天为纤维细胞的加厚期，此时期蔗糖被大量水解，所以第 15～18 天曲线乙下降，C 正确。由题图可知，品系 F 纤维细胞的加厚期在第 9～12 天，普通棉花品系纤维细胞的加厚期在第 15～18 天，提高 SUT 的表达水平会使纤维细胞加厚期提前，D 错误。
(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，非还原糖包括蔗糖、多糖等。
(2)RNA、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)细胞膜中的糖：糖蛋白、糖脂。
(5)病毒中的糖：RNA 病毒含核糖，DNA 病毒含脱氧核糖。(6)血浆中的糖(葡萄糖)：血糖浓度为 3.9～6.1 mml·L-1，高于
8.9 mml·L-1 可导致尿糖。
多糖的“水解”与“氧化分解”
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；糖氧化分解的终产物是 CO2 和 H2O。
种子形成和萌发过程中糖类和脂质的变化
种子形成时，光合作用产物的输入导致其干重增加。种子萌发时，吸收水分导致其鲜重增加，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(是因为脂肪转化为糖类的过程中增加了氧元素)，然后再减少。
【考向集训】5.(2023 年广东模拟)研究发现脂肪的过度堆积会使脂肪组织中维生素 D 的浓度降低且活性减弱。低浓度的维生素 D 会导致脂肪组织中的甲状旁腺激素(PTH)和钙含量升高，从而刺激脂肪生成，抑制脂肪分解，加剧肥胖。在肥胖人群中，维生素 D 缺乏者的高胰岛素发生率、胰岛素抵抗指数均偏高。下列说法错误的是
A.维生素 D 和 PTH 都属于蛋白质类物质
B.维生素 D 的浓度和活性与肥胖程度呈负相关C.在肥胖人群中，维生素 D 缺乏可能会引起糖尿病D.低浓度的维生素 D 水平可能会引起肥胖
解析：维生素 D 是固醇类物质，A 错误。低浓度的维生素 D 会导致脂肪组织中的 PTH 和钙含量升高，从而刺激脂肪生成，抑制脂肪分解，加剧肥胖，在这一过程中维生素 D 的浓度和活性与肥胖程度呈负相关，因此，低浓度的维生素 D 水平可能会引起肥胖，B、D 正确。在肥胖人群中，维生素 D 缺乏者的高胰岛素发生率、胰岛素抵抗指数均偏高，故维生素 D 缺乏可能会引起糖尿病，C 正确。
6.(2022 年天津高考)为研究高脂饮食与肠道菌群及糖脂代谢
的关系，进行如下试验。
(1)建立糖脂代谢紊乱大鼠模型：将20只大鼠随机平分为2组，
分别饲喂高脂饲料(HFD 组)和普通饲料(ND 组)16 周。
①检测空腹血相关生理指标，结果如下表。
与 ND 组相比，HFD 组________________偏高，说明脂代谢
紊乱，其他数据说明糖代谢紊乱，提示造模成功。②检测粪便中 4 种典型细菌的含量，结果如下图。
HFD 组粪便中乳杆菌、双歧杆菌相对含量____________(填
“增加”或“减少”)。
(2)探究肠道菌群对糖脂代谢的影响另取 20 只大鼠，喂以含______________的饮用水杀灭肠道中原有细菌，建立肠道无菌大鼠模型。分别收集(1)试验结束时 HFD组和ND组粪便，制备成粪菌液，分别移植到无菌大鼠体内，建立移植 HFD 肠菌组和移植ND 肠菌组，均饲喂高脂饲料8周。检测空腹血相关生理指标，结果如下表。
该试验的自变量为________________________，结果显示两组均发生糖脂代谢紊乱，组间差异说明高脂饮食大鼠的肠道菌群可__________(填“加剧”或“缓解”)高脂饮食条件下的糖脂代谢紊乱。
(3)基于本研究的结果，为了缓解糖脂代谢紊乱，请说明可以采取的策略：_________________________________________。
解析：(1)①脂质包括磷脂、脂肪和固醇类，固醇类包括胆固醇、性激素和维生素D，总胆固醇和甘油三酯都属于脂类，与ND组相比，HFD 组总胆固醇、甘油三酯偏高，说明脂代谢紊乱。②据图可知，与ND组相比，HFD组粪便中乳杆菌、双歧杆菌相对含量减少，大肠杆菌和肠球菌相对含量增加。(2)抗生素主要是通过干扰病原微生物的生理功能及生化代谢而产生抗菌作用，因此要想建立肠道无菌大鼠模型，需喂以含抗生素的饮用水杀灭肠道中原有细菌。据题意可知，本实验是探究肠道菌群对糖脂代谢的
影响，自变量为移植的肠道菌群(移植 ND 肠菌组和移植 HFD 肠菌组)，因变量为总胆固醇、甘油三酯、血糖、胰岛素的含量，据表格可知，与移植 ND 肠菌组相比，移植 HFD 肠菌组中总胆固醇、甘油三酯、血糖、胰岛素的含量均较高，说明高脂饮食大鼠的肠道菌群可加剧高脂饮食条件下的糖脂代谢紊乱。(3)据题意可知，高脂饮食大鼠的肠道菌群可加剧高脂饮食条件下的糖脂代谢紊乱，高脂饮食大鼠的肠道菌群中乳杆菌、双歧杆菌相对含量减少，因此可以通过避免高脂饮食或者设法增加肠道乳杆菌、双歧杆菌含量来缓解糖脂代谢紊乱。
答案：(1)总胆固醇、甘油三酯 减少(2)抗生素 移植的肠道菌群 加剧
(3)避免高脂饮食或者设法增加肠道乳杆菌、双歧杆菌含量
Cu2+还原成Cu＋，从而生成砖红色的Cu2O沉淀。
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1.还原糖的检测。(1)原理。①还原糖中的醛基(—CHO)在加热条件下能将 Cu(OH)2 中的
_________沉淀。
(1)检测原理：脂肪＋__________染液―→橘黄色。(2)检测步骤。
染色要求：染色时间不宜过短(染色不充分，脂肪颗粒染色过浅，不宜观察)，也不宜过长(时间过长，样品中的脂肪可能溶解，洗浮色时被洗掉，且会使细胞其他部位着色，观察不到被染色的脂肪)。
(1)检测原理：蛋白质＋___________试剂→紫色。(2)检测步骤。
区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同四不同”
[典例](2022 年重庆期中)在一定条件下，斐林试剂可与葡萄糖反应生成砖红色沉淀，去除沉淀后的溶液蓝色变浅，测定其吸光值可用于计算葡萄糖含量。下表是用该方法检测不同样本的结果。
A.斐林试剂与样本混合后立即生成砖红色沉淀
B.吸光值与样本的葡萄糖含量有关，与斐林试剂的用量无关C.若某样本的吸光值为 0.578，则其葡萄糖含量大于 0.4 mg/mLD.在一定范围内葡萄糖含量越高，反应液去除沉淀后蓝色
解析：斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，会产生砖红色沉淀，A 错误。吸光值与溶液的浓度有关，故与样本的葡萄糖含量和斐林试剂的用量均有关，B 错误。由表格内容可知，葡萄糖含量越高，吸光值越小，若某样本的吸光值为0.578，则其葡萄糖含量小于 0.4 mg/mL，即葡萄糖含量在 0.3～0.4 mg/mL，C 错误。在一定范围内葡萄糖含量越高，生成的砖红色沉淀(氧化亚铜)越多，反应液去除沉淀后的溶液中游离的 Cu2+越少，则蓝色越浅，D 正确。
【举一反三】(2023 年贵州黔东南三模)检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，是利用某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生
特定颜色反应的原理。下列说法错误的是(
A.梨匀浆与斐林试剂混合，水浴加热至 50～65 ℃将出现砖红色沉淀B.向鸡蛋清稀释液中加入双缩脲试剂，摇匀后样液呈现紫色C.斐林试剂与双缩脲试剂都由 NaOH 和 CuSO4 组成，且使用方法也相同D.花生子叶临时切片用苏丹Ⅲ染液染色，在显微镜下观察到橘黄色颗粒
解析：斐林试剂可用于检测还原糖，两者在水浴加热的条件下可产生砖红色沉淀，由于梨匀浆中含有还原糖，故与斐林试剂混合，水浴加热至 50～65 ℃将出现砖红色沉淀，A 正确。鸡蛋清稀释液中富含蛋白质，向其中加入双缩脲试剂，摇匀后样液呈现紫色，B 正确。斐林试剂与双缩脲试剂都由 NaOH 和 CuSO4 组成，但两者浓度不同，其中斐林试剂乙液为 0.05 g/mL CuSO4 溶液，双缩脲试剂 B 为 0.01 g/mL CuSO4 溶液；两者的使用方法不一样，
第1、2、3 节 细胞中的元素和化合物、细胞中的
无机物、细胞中的糖类和脂质
考点一 组成细胞的元素和化合物1.组成细胞的元素。(1)生物体与无机自然界的关系。
②原因：组成细胞的元素是生物体从___________中获取的。
(2)元素种类和存在形式。
N、P、S、K、Ca、Mg
Fe、Mn、B、Zn、M、Cu
速记：O(洋)、P(人)、C(探)、H(亲)、N(单)、S(留)、Ca(盖)、Mg(美)、K(家)
2.组成细胞的化合物。
考点二 细胞中的水和无机盐
(1)细胞中水的存在形式和功能。
①水分子是________分子，是良好的溶剂。②水分子之间的________不断地断裂，又不断地形成，使水具有________性。③水具有较高的__________，水的温度相对不容易改变。
(3)自由水、结合水与细胞代谢及抗逆性的关系。
2.细胞中的无机盐。(1)在细胞中的存在形式：主要是________。(2)生理作用。
(3)常考无机盐功能归纳整合。
考点三 细胞中的糖类和脂质
主要的能源物质、生物体结构成分
(1)糖类的功能：__________________________________。(2)糖类的元素组成：一般由____________三种元素构成。
(1)单糖可不经消化直接被吸收，而二糖、多糖必须经消化水
解成单糖后才能被吸收。
(2)构成淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖分子，但
是葡萄糖的数量和连接方式不同。
(1)元素组成：主要是__________，有些脂质还含有_______。
①相对于糖类，脂质分子________含量低，______的含量高。②脂质分子结构差异很大，通常不溶于水，而溶于__________________。
(3)脂质的分类和功能。
人和动物肠道对钙和磷的吸收
(4)细胞中糖类与脂质的关系。
(2)适当补充 I ，可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症。(
【基础测评】1.易错诊断
(1)细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要。(－(3)自由水是生化反应的介质，不直接参与生化反应。(
(4)纤维素与淀粉一样都属于多糖，二者的基本组成单位不同。
)(5)相同质量条件下，脂肪比糖类在氧化分解时耗氧量少，产
答案：(1)× (2)√ (3)× (4)×
2.“焦边”是由缺钾所引起的植物叶片边缘出现枯黄色的现象。某同学欲探究钾对植物叶片生长情况的影响，配制了两种培养液进行实验，培养液主要成分的配方如下表所示。以下说法错
A.因变量为叶片边缘是否出现枯黄色
B.该实验不能证明镁是合成叶绿素的必需元素
C.乙组实验结果可以证明缺钾会导致植物出现“焦边”现象D.可以增加一组二次对照实验，即在缺钾培养液中加入钾，
观察植物叶片生长是否恢复正常
3.水和无机盐是生物体不可缺少的成分，对维持生物体的正常
生命活动具有重要作用。下列叙述错误的是(
A.结合水通过氢键与细胞内的蛋白质、脂肪等物质相结合而失去流动性B.植物组织中的含水量及水的存在状态是植物代谢活动的重要生理指标C.参与生命活动的无机盐常常需要溶解在水中才能发挥其应有的生理功能D.急性腹泻患者输入含特定无机盐的生理盐水可能恢复机体的水盐平衡答案：A
4.《中国居民膳食指南》对糖、脂的摄入提出“控量”的建议，
A.糖类是人体的主要能源物质，摄入过多可大量转化成脂肪B.人体很难消化纤维素所以要避免摄入C.性激素能调节人体生理活动，可口服D.适量摄入糖、脂同时合理运动利于健康答案：B
考向 1 细胞中的元素和化合物[典例 1](2021 年天津高考)富营养化水体中，藻类是吸收磷元
素的主要生物，下列说法正确的是(
A.磷是组成藻类细胞的微量元素B.磷是构成藻类生物膜的必要元素C.藻类的 ATP 和淀粉都是含磷化合物D.生态系统的磷循环在水生生物群落内完成
解析：P 是组成藻类细胞的大量元素，不属于微量元素，A 错误。藻类生物膜主要由磷脂和蛋白质组成，而磷脂分子含有 P，因此 P 是构成藻类细胞膜的必要元素，B 正确。ATP 含有 C、H、O、N、P 五种元素，而淀粉属于糖类，只有 C、H、O 三种元素，不含有 P，C 错误。生态系统的磷循环是在生物群落和非生物环境之间完成的，D 错误。
【考向集训】1.(2023 年山东德州一中期末)下图甲是人体细胞中化合物含量的扇形图，图乙是有活性的人体细胞中元素含量的柱形图，下
A.若图甲表示细胞鲜重，则 A、B 化合物依次是 H2O、蛋
B.若图乙表示组成人体活细胞的元素含量，则 a、b、c 依次是
C.地壳与活细胞中含量最多的元素都是 a，说明生物界与非生
D.若图甲表示细胞完全脱水后的化合物含量，则 A 化合物是
解析：细胞鲜重中含量最多的化合物是水，其次是蛋白质，因此若 1 表示细胞鲜重，则 A、B 化合物依次是 H2O 和蛋白质，A 正确。人体活细胞中含量最多的元素是 O，其次是 C、H，因此图 2 表示活细胞的元素含量，则 a、b、c 依次是 O、C、H，B 正确。生物界有的元素在自然界都能找到，没有一种是生物所特有的，这说明生物界与非生物界具有统一性，C 错误。细胞干重中含量最多的化合物是蛋白质，因此如果图 1 表示完全脱水后化合物含量，则 A 化合物是蛋白质，D 正确。
考向 2 考查细胞中无机盐的功能及其实验分析[典例 2](2022 年全国甲卷)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
解析：钙在细胞中主要以离子形式存在，A 正确。细胞膜具有选择透过性，人体内 Ca2+可通过细胞膜上的转运蛋白进出细胞，不能自由通过细胞膜的磷脂双分子层，B 错误。维生素 D 可以促进肠道对钙的吸收，因此适当补充维生素 D 有利于肠道对钙的吸收，C正确。Ca2+可调节肌肉收缩，血钙过低会引起抽搐，D正确。
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)实验成功关键点。
①实验中应保证实验材料的统一性，即材料的种类、生长状
②实验组用只缺 X 的培养液，对照组用完全培养液，不能用
③实验组加入 X 的目的是二次对照，使实验组前后对照，以
【考向集训】2.(2023 年福建百校联盟联测)威尔逊氏症是铜在体内积累而导致的疾病。铜在人体内肝、肾、大脑等处过度积累，最终导致
肝、肾衰竭，甚至大脑损伤。下列叙述正确的是(
A.铜是人体生命活动所需的大量元素，但积累过多时会对身
B.人体内 Cu2+均以化合物形式存在，参与维持机体正常的渗
C.细胞中的结合水既能结合和溶解 Cu2+，又在 Cu2+的运输中
D.威尔逊氏症患者可能出现行动迟缓等症状，可使用排铜药
解析：铜是人体生命活动所需的微量元素，A 错误。人体内Cu2+均以离子形式存在，参与维持机体正常的渗透压，B错误。细胞中的自由水既能结合和溶解Cu2+ ，又在Cu2+的运输中发挥重要作用，结合水是细胞结构的一部分不能作为溶剂，也不能参与物质的运输，C 错误。铜在人体内肝、肾、大脑等处过度积累，最终导致肝、肾衰竭，甚至大脑损伤，所以威尔逊氏症患者可能出现行动迟缓等症状，可使用排铜药物治疗，D 正确。
考向 3 考查细胞中水的存在形式及功能[典例 3](2022 年湖北高考)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
解析：自由水是生物化学反应的介质，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，脂质通常不溶于水，C 错误。自由水能参与化学反应，故水可作为反应物参与生物氧化过程，D 正确。
【考向集训】3.(2022 年广东梅州二模)在我国南方，芥菜等蔬菜在霜冻后食用品质更佳。研究发现，植物在低温时将细胞中的淀粉水解成葡
萄糖，产生抗逆反应。下列分析错误的是(
A.抗逆反应体现了植物对低温环境的适应B.该变化导致细胞液浓度升高，细胞液不易结冰C.该抗逆反应引起细胞膜流动性增强、酶活性升高D.该抗逆反应导致细胞中结合水与自由水比值增大
解析：低温下芥菜细胞中的淀粉水解成葡萄糖，使溶液浓度升高，冰点降低，该现象为芥菜对低温环境的一种适应能力，A正确。低温下芥菜细胞中的淀粉水解成葡萄糖，使溶液浓度升高，细胞液不易结冰，B 正确。抗逆反应引起细胞膜流动性减弱、酶活性降低，C 错误。植物在低温环境下，结合水含量上升，自由水含量下降，从而减少细胞结冰的机会，故抗逆反应导致细胞中结合水与自由水比值增大，D 正确。
4.(2023 年辽宁农村重点高中作校三模)研究发现，波叶海菜花种子需储藏于湿润、4～10 ℃的环境下才能萌发，若晾干保存则种
子不能萌发。下列叙述错误的是(
A.自由水含量的变化会影响波叶海菜花种子的萌发B.种子晾干不能萌发的原因是细胞呼吸使有机物消耗殆尽C.种子萌发过程中，有机物含量会下降，种类会增加D.湿润环境下保存种子，应注意抑制微生物的细胞呼吸
解析：自由水含量的多少会影响细胞的代谢水平，据此推测，自由水含量的变化会影响波叶海菜花种子的萌发，A 正确。种子晾干不能萌发的原因是自由水含量下降，细胞代谢缓慢，因而种子不能萌发，而不是细胞呼吸使有机物消耗殆尽导致的，B 错误。种子萌发过程中，由于细胞呼吸过程中对有机物的消耗会引起有机物含量下降，但有机物的种类会增加，C 正确。湿润环境下保存种子，有利于微生物的活动，因此在储存过程中应注意抑制微生物的细胞呼吸，D 正确。
考向 4 考查糖类和脂质的种类及功能辨析[典例 4](2020 年山东等级考改编)棉花纤维由纤维细胞形成。蔗糖经膜蛋白 SUT 转运进入纤维细胞后逐渐积累，在纤维细胞的加厚期被大量水解后参与纤维素的合成。研究人员用普通棉花品系培育了 SUT 表达水平高的品系 F，检测两品系植株开花后纤维
细胞中的蔗糖含量，结果如图所示。下列说法正确的是(
A.纤维素的基本组成单位是葡萄糖和果糖
B.曲线甲不能表示品系 F 纤维细胞中的蔗糖含量
C.第 15～18 天曲线乙下降的主要原因是蔗糖被水解后参与纤
D.提高 SUT 的表达水平会使纤维细胞加厚期延后
解析：纤维素的基本组成单位是葡萄糖，A 错误。品系 F 的纤维细胞SUT表达水平高，蔗糖经SUT转运进入纤维细胞后逐渐积累，在纤维细胞的加厚期被大量水解后参与纤维素的合成，曲线甲纤维细胞中的蔗糖含量最先升高，之后降低，说明曲线甲表示品系 F 纤维细胞中的蔗糖含量，B 错误。曲线乙表示普通棉花品系纤维细胞中的蔗糖含量，推测第 15～18 天为纤维细胞的加厚期，此时期蔗糖被大量水解，所以第 15～18 天曲线乙下降，C 正确。由题图可知，品系 F 纤维细胞的加厚期在第 9～12 天，普通棉花品系纤维细胞的加厚期在第 15～18 天，提高 SUT 的表达水平会使纤维细胞加厚期提前，D 错误。
(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，非还原糖包括蔗糖、多糖等。
(2)RNA、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)细胞膜中的糖：糖蛋白、糖脂。
(5)病毒中的糖：RNA 病毒含核糖，DNA 病毒含脱氧核糖。(6)血浆中的糖(葡萄糖)：血糖浓度为 3.9～6.1 mml·L-1，高于
8.9 mml·L-1 可导致尿糖。
多糖的“水解”与“氧化分解”
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；糖氧化分解的终产物是 CO2 和 H2O。
种子形成和萌发过程中糖类和脂质的变化
种子形成时，光合作用产物的输入导致其干重增加。种子萌发时，吸收水分导致其鲜重增加，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(是因为脂肪转化为糖类的过程中增加了氧元素)，然后再减少。
【考向集训】5.(2023 年广东模拟)研究发现脂肪的过度堆积会使脂肪组织中维生素 D 的浓度降低且活性减弱。低浓度的维生素 D 会导致脂肪组织中的甲状旁腺激素(PTH)和钙含量升高，从而刺激脂肪生成，抑制脂肪分解，加剧肥胖。在肥胖人群中，维生素 D 缺乏者的高胰岛素发生率、胰岛素抵抗指数均偏高。下列说法错误的是
A.维生素 D 和 PTH 都属于蛋白质类物质
B.维生素 D 的浓度和活性与肥胖程度呈负相关C.在肥胖人群中，维生素 D 缺乏可能会引起糖尿病D.低浓度的维生素 D 水平可能会引起肥胖
解析：维生素 D 是固醇类物质，A 错误。低浓度的维生素 D 会导致脂肪组织中的 PTH 和钙含量升高，从而刺激脂肪生成，抑制脂肪分解，加剧肥胖，在这一过程中维生素 D 的浓度和活性与肥胖程度呈负相关，因此，低浓度的维生素 D 水平可能会引起肥胖，B、D 正确。在肥胖人群中，维生素 D 缺乏者的高胰岛素发生率、胰岛素抵抗指数均偏高，故维生素 D 缺乏可能会引起糖尿病，C 正确。
6.(2022 年天津高考)为研究高脂饮食与肠道菌群及糖脂代谢
的关系，进行如下试验。
(1)建立糖脂代谢紊乱大鼠模型：将20只大鼠随机平分为2组，
分别饲喂高脂饲料(HFD 组)和普通饲料(ND 组)16 周。
①检测空腹血相关生理指标，结果如下表。
与 ND 组相比，HFD 组________________偏高，说明脂代谢
紊乱，其他数据说明糖代谢紊乱，提示造模成功。②检测粪便中 4 种典型细菌的含量，结果如下图。
HFD 组粪便中乳杆菌、双歧杆菌相对含量____________(填
“增加”或“减少”)。
(2)探究肠道菌群对糖脂代谢的影响另取 20 只大鼠，喂以含______________的饮用水杀灭肠道中原有细菌，建立肠道无菌大鼠模型。分别收集(1)试验结束时 HFD组和ND组粪便，制备成粪菌液，分别移植到无菌大鼠体内，建立移植 HFD 肠菌组和移植ND 肠菌组，均饲喂高脂饲料8周。检测空腹血相关生理指标，结果如下表。
该试验的自变量为________________________，结果显示两组均发生糖脂代谢紊乱，组间差异说明高脂饮食大鼠的肠道菌群可__________(填“加剧”或“缓解”)高脂饮食条件下的糖脂代谢紊乱。
(3)基于本研究的结果，为了缓解糖脂代谢紊乱，请说明可以采取的策略：_________________________________________。
解析：(1)①脂质包括磷脂、脂肪和固醇类，固醇类包括胆固醇、性激素和维生素D，总胆固醇和甘油三酯都属于脂类，与ND组相比，HFD 组总胆固醇、甘油三酯偏高，说明脂代谢紊乱。②据图可知，与ND组相比，HFD组粪便中乳杆菌、双歧杆菌相对含量减少，大肠杆菌和肠球菌相对含量增加。(2)抗生素主要是通过干扰病原微生物的生理功能及生化代谢而产生抗菌作用，因此要想建立肠道无菌大鼠模型，需喂以含抗生素的饮用水杀灭肠道中原有细菌。据题意可知，本实验是探究肠道菌群对糖脂代谢的
影响，自变量为移植的肠道菌群(移植 ND 肠菌组和移植 HFD 肠菌组)，因变量为总胆固醇、甘油三酯、血糖、胰岛素的含量，据表格可知，与移植 ND 肠菌组相比，移植 HFD 肠菌组中总胆固醇、甘油三酯、血糖、胰岛素的含量均较高，说明高脂饮食大鼠的肠道菌群可加剧高脂饮食条件下的糖脂代谢紊乱。(3)据题意可知，高脂饮食大鼠的肠道菌群可加剧高脂饮食条件下的糖脂代谢紊乱，高脂饮食大鼠的肠道菌群中乳杆菌、双歧杆菌相对含量减少，因此可以通过避免高脂饮食或者设法增加肠道乳杆菌、双歧杆菌含量来缓解糖脂代谢紊乱。
答案：(1)总胆固醇、甘油三酯 减少(2)抗生素 移植的肠道菌群 加剧
(3)避免高脂饮食或者设法增加肠道乳杆菌、双歧杆菌含量
Cu2+还原成Cu＋，从而生成砖红色的Cu2O沉淀。
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1.还原糖的检测。(1)原理。①还原糖中的醛基(—CHO)在加热条件下能将 Cu(OH)2 中的
_________沉淀。
(1)检测原理：脂肪＋__________染液―→橘黄色。(2)检测步骤。
染色要求：染色时间不宜过短(染色不充分，脂肪颗粒染色过浅，不宜观察)，也不宜过长(时间过长，样品中的脂肪可能溶解，洗浮色时被洗掉，且会使细胞其他部位着色，观察不到被染色的脂肪)。
(1)检测原理：蛋白质＋___________试剂→紫色。(2)检测步骤。
区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同四不同”
[典例](2022 年重庆期中)在一定条件下，斐林试剂可与葡萄糖反应生成砖红色沉淀，去除沉淀后的溶液蓝色变浅，测定其吸光值可用于计算葡萄糖含量。下表是用该方法检测不同样本的结果。
A.斐林试剂与样本混合后立即生成砖红色沉淀
B.吸光值与样本的葡萄糖含量有关，与斐林试剂的用量无关C.若某样本的吸光值为 0.578，则其葡萄糖含量大于 0.4 mg/mLD.在一定范围内葡萄糖含量越高，反应液去除沉淀后蓝色
解析：斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，会产生砖红色沉淀，A 错误。吸光值与溶液的浓度有关，故与样本的葡萄糖含量和斐林试剂的用量均有关，B 错误。由表格内容可知，葡萄糖含量越高，吸光值越小，若某样本的吸光值为0.578，则其葡萄糖含量小于 0.4 mg/mL，即葡萄糖含量在 0.3～0.4 mg/mL，C 错误。在一定范围内葡萄糖含量越高，生成的砖红色沉淀(氧化亚铜)越多，反应液去除沉淀后的溶液中游离的 Cu2+越少，则蓝色越浅，D 正确。
【举一反三】(2023 年贵州黔东南三模)检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，是利用某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生
特定颜色反应的原理。下列说法错误的是(
A.梨匀浆与斐林试剂混合，水浴加热至 50～65 ℃将出现砖红色沉淀B.向鸡蛋清稀释液中加入双缩脲试剂，摇匀后样液呈现紫色C.斐林试剂与双缩脲试剂都由 NaOH 和 CuSO4 组成，且使用方法也相同D.花生子叶临时切片用苏丹Ⅲ染液染色，在显微镜下观察到橘黄色颗粒
解析：斐林试剂可用于检测还原糖，两者在水浴加热的条件下可产生砖红色沉淀，由于梨匀浆中含有还原糖，故与斐林试剂混合，水浴加热至 50～65 ℃将出现砖红色沉淀，A 正确。鸡蛋清稀释液中富含蛋白质，向其中加入双缩脲试剂，摇匀后样液呈现紫色，B 正确。斐林试剂与双缩脲试剂都由 NaOH 和 CuSO4 组成，但两者浓度不同，其中斐林试剂乙液为 0.05 g/mL CuSO4 溶液，双缩脲试剂 B 为 0.01 g/mL CuSO4 溶液；两者的使用方法不一样，
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