第01讲 细胞中的元素和化合物（讲义）-2025年高考生物二轮复习（新高考通用）

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核心整合一 细胞中的有机物
\l "_Tc24345" 知识串联1 细胞中的糖类和脂质
一、细胞中的糖类
1.合成部位
（1）葡萄糖、淀粉:叶绿体；（2）糖原:肝脏、肌肉；（3）糖基团:内质网
2.生理功能
（1）重要的能源物质；（2）构成细胞结构，如糖被、细胞壁；（3）核酸的组成成分，如核糖、脱氧核糖
3.与糖有关的物质
（1）糖被:细胞表面识别和胞间信息交流
（2）肽聚糖:细菌细胞壁的主要成分
（3）纤维素:植物细胞壁的主要成分
（4）荚膜:S型肺炎链球菌的组成成分
（5）ATP:含有核糖，主要直接能源物质
4.糖的调节
（1）正常浓度:3.9~6.1mml/L
（2）血糖来源:食物中的糖类消化吸收、肝糖原分解和非糖物质转化平衡
（3）调节去路:氧化分解、合成糖原、转化为甘油三酯、某些氨基酸
（4）参与激素:胰岛素、胰高血糖素、糖皮质激素、肾上腺素和甲状腺激素
（5）鉴定
① 还原糖:用斐林试剂检测，水浴加热条件下呈现砖红色沉淀
② 淀粉:遇碘变蓝
【易错警示】
1.淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖，但是葡萄糖的数量和连接方式不同。
2.并非所有的糖都是还原糖，如淀粉、纤维素、几丁质、蔗糖都是非还原糖，不能用斐林试剂检测。
3.纤维素不溶于水，人体消化道中没有能分解纤维素的酶，食草动物需肠道中的微生物才能消化纤维素。
4.几丁质含有N，用于废水处理和食品添加剂，制作人造皮肤。
二、高中生物常考的与糖、脂有关的内容
细胞结构
1.细胞壁:原核生物成分主要是肽聚糖；植物的成分主要是纤维素和果胶；真菌的主要成分是几丁质
2.细胞膜:细胞膜中的糖与蛋白质一起构成糖蛋白，参与信息交流
3.细胞质:细胞质中RNA，含有核糖；细胞质中有ATP，含有核糖
4.细胞核:细胞核中有DNA，含有脱氧核糖。
生命健康
5.血液:称之为血糖，正常范围0.8g/L~1.2gL，高于1.6g/L可导致糖尿。
6.肝脏、肌肉:餐后，将血糖转变为糖原储存起来。
7.糖尿病:胰岛B细胞受损或胰岛素受体受损，导致高血糖
8.血栓:胆固醇摄入过多，引起脂质在血管壁堆积，阻塞血管。
9.减肥:糖类可以转化为脂肪引起肥胖，脂肪也可以转化为糖类，但是只有在功能障碍时才转化为糖类被分解利用，因此需要持之以恒节食并加强锻炼。
【易错易混】
1.等质量脂肪和糖类相比，脂肪中H比例高，故脂肪氧化分解释放的能量多，需要的O2多，产生的H2O多。
2.油料作物种子播种时要比谷物类作物(含淀粉多)种子浅一些(与细胞呼吸耗O2多少有关)。
3.植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸。
【典例1】椰果是木质醋酸菌在液体培养基中生长所形成的代谢产物，主要成分是纤维素，是奶茶中常见的小料。但奶茶中通常会添加葡萄糖、麦芽糖和蔗糖等大量糖类，也含有一定量的脂质等，是一种高糖高脂的饮品，长期饮用会导致肥胖，甚至影响健康。下列说法错误的是（ ）
A．人体不能消化吸收椰果中的纤维素，但适量食用椰果可以促进肠道蠕动
B．大量摄入糖类后多余的糖类都会转化成脂肪，该过程中元素的种类不变
C．喝奶茶的时候多添加椰果，并不能抵消高糖高脂给人体造成的负面影响
D．木质醋酸菌利用液体培养基中的单糖合成纤维素的过程中会有水的生成
知识串联2 蛋白质的结构和功能
一、蛋白质的三种状态
变性:在某些物理和化学因素作用下，特定的空间结构被改变，导致其理化性质改变和生物活性丧失， 但肽键没有破坏
盐析:蛋白质水溶液中加入中性盐，随着盐浓度增大而使蛋白质沉淀析出的现象。由溶解度的变化引起的，蛋白质的空间结构没有发生变化
※变性、盐析未破坏蛋白质的肽键，水解破坏蛋白质的肽键
水解:在蛋白酶的作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽，进而彻底水解为氨基酸，与脱水缩合是相反的过程
二、常见的蛋白质
载体蛋白:位于膜上，参与协助扩散和主动运输
受体蛋白:多位于膜上，由蛋白质和糖链构成糖蛋白，参与信息交流
通道蛋白:位于膜上，参与协助扩散，运输速率比载体蛋白快
血红蛋白:存在于红细胞中，参与氧的运输
抗体:浆细胞产生，参与体液免疫，结合抗原
细胞因子:T细胞产生，刺激B细胞增殖分化
激素:胰岛素由胰岛B细胞产生，降低血糖；抗利尿激素由下丘脑产生，促进肾小管集合管对水重吸收，性激素、甲状腺激素、肾上腺素的本质为非蛋白质
三、蛋白质结构和功能的关系
1.蛋白质在细胞的增殖和分化、能量转换、信息传递及物质运输等方面发挥着重要作用，蛋白质的空间结构遭到破坏时，其功能也会丧失。
2.蛋白质中氨基酸的排列顺序发生变化时会影响其正常功能，可能进一步引发疾病，如镰状细胞贫血。
3.分布在细胞膜外侧的糖蛋白具有识别作用，如精卵细胞的识别与结合、激素与靶细胞膜上的受体结合、神经递质与突触后膜上的特异性受体结合等都离不开糖蛋白。
4.分布在细胞膜表面的糖蛋白的含量并不是一成不变的，如癌细胞膜上的糖蛋白减少，使癌细胞容易在体内分散和转移。
5.细胞膜上的载体蛋白有运输作用，载体蛋白的特异性与其结构是分不开的。
6.有些蛋白质具有催化作用，如“诱导契合学说”认为底物与酶的活性部位结合，会诱导酶发生构象改变，从而发挥催化功能。
【典例2】球状蛋白分子空间结构为外圆中空，氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧，而非极性基团分布在内侧。蛋白质变性后，会出现生物活性丧失及一系列理化性质的变化。下列叙述错误的是（ ）
A．蛋白质变性后添加双缩脲试剂不会出现紫色
B．球状蛋白多数可溶于水，不溶于乙醇
C．加热变性的蛋白质不能恢复原有的结构和性质
D．变性后生物活性丧失是因为原有空间结构破坏
知识串联3 核酸与蛋白质的关系
常考的“核酸—蛋白质复合体”
（1）DNA相关复合体
+某种蛋白质，组成DNA病毒（生物）
DNA +某种蛋白质，构成染色体（染色质）
+DNA聚合酶等，参与复制，使DNA加倍
+RNA聚合酶等，参与转录，产生RNA
（2）RNA相关复合体
+某种蛋白质，组成RNA病毒（生物）
RNA +某种蛋白质，构成核糖体
+RNA聚合酶等，参与复制，使RNA加倍
+逆转录酶等，参与逆转录，产生DNA
【易错警示】
1.RNA中也可能有氢键，如tRNA的“三叶草”结构中局部含有氢键。
2.DNA单链中连接磷酸基团和脱氧核糖的不是氢键，而是磷酸二酯键。
3.由于基因的选择性表达(不考虑变异)，同一个体的不同体细胞中核DNA相同；mRNA和蛋白质不完全相同；tRNA相同。
4.rRNA参与核糖体的构成，且具有催化肽键形成的作用。
5.1个tRNA中含有1个反密码子，但不能认为其只含有3个碱基。
【典例3】核酸蛋白质复合体是指由核酸和蛋白质共同构成的一类结构。下列关于核酸蛋白质复合体的说法，正确的是（ ）
A．病毒都是由DNA和蛋白质构成的核酸蛋白质复合体
B．核糖体是真核生物和原核生物都有的核酸蛋白质复合体
C．染色体这种核酸蛋白复合体是真核细胞DNA的唯一载体
D．将细胞中的核酸蛋白复合体完全水解，可以得到四种碱基
核心整合二 细胞中的无机物
知识串联1 细胞中的水
一、水的存在形式、功能及进出细胞方式
1.水的存在形式和作用
2.进出细胞的方式
（1）方式：自由扩散、协助扩散（渗透作用：半透膜和膜两侧具有浓度差）
验证：
①红细胞--吸水膨胀、失水皱缩
②成熟植物细胞--质壁分离与复原
二、水与细胞代谢
三、水盐平衡调节
1.感受器：下丘脑渗透压感受器
2.调节中枢：下丘脑
3.渴觉中枢：大脑皮层
4.参与激素：抗利尿激素(由下丘脑合成分泌，但由垂体释放)
5.激素作用的靶细胞：肾小管、集合管细胞
6.激素调节结果：增强对水分重吸收，尿液减少
【典例1】水是生命之源，是生命必需的物质。下列关于生物体内水的叙述，错误的是（ ）
A．水具有调节温度的作用 B．水是生物体中含量最多的化合物
C．需（有）氧呼吸既产生水也消耗水D．光反应中水裂解的场所是叶绿体基质
知识串联2 细胞中的无机盐
一、无机盐功能验证实验
甲乙两组：甲+全素培养液→正常； 乙+缺X完全培养液→缺素症，再加X→正常（甲乙空白对照、乙自身前后对照）
二、无机盐与稳态调节
1.调节渗透压：血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关，细胞外液渗透压，90%以上来源于Na+和C1-
2.调节PH稳定：血浆pH为7.35~7.45,之所以能够保持稳定调节PH稳定与它含有HCO-3HPO2-等离子有关
3.影响神经兴奋：
（1）静息电位:K+外流
（2）影响神经兴奋动作电位:Na+内流
（3）抑制性递质:静息电位差扩大，与阴离子(C1-)内流有关
（4）人体健康：生理盐水质量分数为0.9%,高温作业下喝淡盐水；幼年缺碘易患呆小症；成年缺碘易患大脖子病
【典例2】某地种植的水稻由于营养因素出现白苗病（叶片白化，全白的叶片一段时间后会枯死），农业科技人员对病因提出了两种观点。观点一：土壤中缺锌引起；观点二：土壤中缺镁引起。为探究上述哪种观点是出现白化苗的原因，某同学利用A、B、C三组长势相同的正常水稻幼苗进行了如下实验。出现白苗后，为进一步验证该观点正确，立即增设D组实验。下列说法错误是（ ）
注：全素培养液就是含有植物所需的全部的大量元素和微量元素的培养液。
A．C组①为缺镁培养液，观点二成立的理由为镁是叶绿素的组成元素
B．若B组和C组均出现白化苗，说明两种微量元素缺失都会导致白化苗出现
C．D组实验应选择已出现白苗病组别的幼苗，为其添加全素培养液
D．上述现象说明无机盐具有维持细胞和生物体的正常生命活动的功能
核心整合三 组成细胞的元素及其应用
知识串联1 常见物质的元素组成
【核心归纳】
1.大量和微量元素都是生物体必需的；含量少的元素不一定是微量元素，如Pb。
2.微量元素：含量少，但不可缺少，和大量元素一样重要
3.元素的统一性和差异性
（1）从化学元素的种类分析，组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到，即种类上具有统一性。
（2）差异性：从各种元素的相对含量分析，细胞与无机自然界大不相同，即含量上具有差异性。（原因：细胞有选择地从无机环境获取元素）
4.判断化合物的种类和功能的三种方法
【典例1】下列有关细胞中化合物的叙述，正确的是（ ）
A．ATP、DNA和NADPH的组成元素相同
B．食物中的Na2CO3进入血液可作为调节血浆pH平衡的缓冲物质
C．构成血红蛋白的某些氨基酸中含有S、Fe等元素
D．煮熟牛肉中的蛋白质，不能与双缩脲试剂发生反应
知识串联2 同位素标记法在实验中的应用
1.同位素类型：放射性同位素--14C、32P、35S、3H；稳定同位素--18O、15N
2.同位素应用实例
①14C：14CO2→14C3→C6H12O6 卡尔文循环——暗反应过程中碳的转移途径
②18O：H218O + CO2 ；H2O + C18O2 鲁宾卡门实验——氧气中的O来自于H2O
③35S标记蛋白质外壳，32P标记DNA在噬菌体侵染细菌实验中，证明DNA是遗传物质。
④15N或3H：T(DNA（半保留、密度梯度离心）复制、逆转录）、U(转录、RNA复制）、亮氨酸(翻译、分泌蛋白——抗体、蛋白质类激素等，核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜→胞外）。(分析15N标记T研究DNA复制的原因 ；根尖分别培养在3H标记的T、U、亮氨酸培养液中，出现放射性的部位？）
【典例2】同位素标记技术在生物学领域中应用广泛。下列对该技术的叙述错误的是（ ）
A．科学家用同位素3H标记亮氨酸，追踪并研究分泌蛋白合成和分泌过程
B．科学家用同位素标记法进行人鼠细胞融合实验，表明细胞膜具有流动性
C．卡尔文利用14C标记CO2，探明光合作用中有机物的转化途径
D．鲁宾和卡门利用18O分别标记H2O和CO2，证明了光合作用释放的O2来自H2O
知识串联3 种子形成和萌发时的物质变化
【思维剖析】
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。
【典例3】下图是油菜种子在形成和萌发过程中，糖类和脂肪的变化曲线。下列分析正确的是（ ）
A．种子形成过程中，甜味逐渐变淡是因为大量可溶性糖氧化分解供能
B．种子萌发时消耗的能源物质主要是来自细胞中脂肪
C．脂肪中氧的含量比糖类高，所以单位质量所含能量也比糖类多
D．种子萌发29天后，不宜用苏丹Ⅲ染液鉴定种子中脂肪的存在
题型1 细胞的元素和化合物
1．（2024·甘肃·高考真题）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
【易错提醒】
1.植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，在室温下呈液态，动物脂肪大多含有饱和脂肪酸，在室温下呈固态。
2.细胞呼吸的消耗，有机物的被消耗总量减少，但由于发生了有机物的转化，故有机物的种类增多。
2．(2024·重庆·高考真题)下表据《中国膳食指南》得到女性3种营养元素每天推荐摄入量，据表推测，下列错误的是( )
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
【解题技巧】
此类习题以数据表格形式把生物学现象、事实、规律、原理及实验过程、实验结果呈现出来,全面考查学生分析、处理、概括及综合运用相关信息的能力。解题步骤如下：
1.识表：读表审题,弄清表头标题的含义。此题表头有年龄、元素类型和摄入量三个信息。
2.析表：分析表格数据中“纵向信息”或“横向信息”走势规律,把表格转换成文字或曲线看有无单一变量对照关系或因果关系。由表格数据可知对25岁与65岁女性，钙的推荐摄入量均为800mg/d，从而找出正确答案。
3．（2024·全国·高考真题）大豆是我国重要的粮食作物。下列叙述错误的是（ ）
A．大豆油含有不饱和脂肪酸，熔点较低，室温时呈液态
B．大豆的蛋白质、脂肪和淀粉可在人体内分解产生能量
C．大豆中的蛋白质含有人体细胞不能合成的必需氨基酸
D．大豆中的脂肪和磷脂均含有碳、氢、氧、磷4种元素
题型2 水的功能及水与细胞代谢的关系
4.(2024·全国·高考真题)干旱缺水条件下，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．植物细胞失水时胞内结合水与自由水比值增大
D．干旱缺水不利于植物对营养物质的吸收和运输
【易错提醒】
1.脱落酸作用：促进叶、花、果实的脱落；抑制种子萌发
2.细胞中自由水的相对含量增加，细胞代谢加快，结合水的相对含量增加，细胞抗逆性增强。
5.（2024·浙江·高考真题）下列不属于水在植物生命活动中作用的是（ ）
A．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
题型3 有机物的结构和功能
6．(2024·北京·高考真题)胆固醇等脂质被单层磷脂包裹形成球形复合物，通过血液运输到细胞并被胞吞，形成的囊泡与溶酶体融合后，释放胆固醇。以下相关推测合理的是( )
A．磷脂分子尾部疏水，因而尾部位于复合物表面
B．球形复合物被胞吞的过程，需要高尔基体直接参与
C．胞吞形成的囊泡与溶酶体融合，依赖于膜的流动性
D．胆固醇通过胞吞进入细胞，因而属于生物大分子
7.(2024·海南·高考真题)海南黎锦是非物质文化遗产，其染料主要来源于植物。DNA条形码技术可利用DNA条形码序列(细胞内一段特定的DNA序列)准确鉴定出染料植物的种类。下列有关叙述正确的是( )
A．不同染料植物的DNA均含有元素C、H、O、N、S
B．DNA条形码序列由核糖核苷酸连接而成
C．染料植物的DNA条形码序列仅存在于细胞核中
D．DNA条形码技术鉴定染料植物的依据是不同物种的DNA条形码序列不同

预测1 通过对细胞中元素和和化合物的推断，考查判断推理能力
1．茶叶生产在我国已有3000多年的悠久历史，不同的茶叶制作工序也是不同的。制作绿茶时，常把采下的茶叶立即焙火杀青，破坏多酚氧化酶（化学本质为蛋白质）的活性，以保持茶叶的绿色。下列有关叙述错误的是（ ）
A．茶叶细胞和人体细胞所含元素种类大致相同但含量差异较大
B．采摘的新鲜茶叶的细胞中既含有大量元素，也含有微量元素
C．采摘的新鲜茶叶的细胞中C、O、Ca、P四种元素的含量最多
D．绿茶能保持绿色与高温破坏了酶的空间结构有关
2．螺旋藻是一种主要分布在热带、亚热带地区的多细胞蓝细菌，被联合国粮农组织（FAO）誉为“21世纪最理想的食品”，下列叙述错误的是（ ）
A．螺旋藻和黑藻在细胞结构上的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核
B．螺旋藻能把无机物转化成有机物，是自养需氧型生物
C．螺旋藻细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质
D．螺旋藻含有人体必需的Fe、Ca、Mn、Zn等微量元素
预测2 围绕氨基酸的结构和功能的结构和种类，考查结构功能观
3．如图为氨基酸结构通式示意图，下列叙述错误的是（ ）
A．①可为氨基或羧基
B．两个氨基酸脱水缩合可形成氢键
C．R基的种类决定氨基酸的种类
D．氨基酸种类、数量及排列顺序会影响蛋白质的多样性
4．谷氨酸是人体中最丰富的氨基酸之一，广泛存在于人体各组织和食物以及母乳中。下列有关人体内谷氨酸的叙述正确的是（ ）
A．谷氨酸是细胞中合成蛋白质的原料，必须从外界环境中直接获取
B．谷氨酸至少含有一个氨基和一个羧基，且连接在同一个碳原子上
C．若检测人体组织中谷氨酸的含量，可用双缩脲试剂观察颜色反应
D．谷氨酸在核糖体上合成，经内质网、高尔基体加工后分泌到细胞外
预测3 结合蛋白质的相关计算，考查科学思维
5．牛肝菌是常见的野生真菌，进食未加工成熟的牛肝菌会引起呕吐、腹痛及腹泻等中毒症状。环状八肽α-鹅膏蕈碱是毒蘑菇中常见的毒性物质。下列说法正确的是（ ）
A．牛肝菌细胞与乳酸菌细胞结构相似，遗传物质主要存在于环状DNA中
B．α-鹅膏蕈碱由8个氨基酸脱水缩合而成，共脱去7分子水，含有7个肽键
C．组成α-鹅膏蕈碱的元素一定有C、H、O、N，N元素主要存在于R基团中
D．食用牛肝菌造成患者出现腹泻症状，患者不仅要补充水分还需要补充无机盐
6．下图表示某蛋白质的结构，其中“-S-S-”表示连接两条相邻肽链的二硫键（二硫键是由2个“-SH”连接而成的）。若该蛋白质由m个氨基酸构成，则形成该蛋白质分子的过程中，生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为（ ）
A．m个、18m
B．（m-4）个、18（m-4）
C．（m-3）个、18（m-3）+4
D．（m-2）个、18（m-2）+4
预测4 围绕生物大分子以碳链为骨架，考查生命观念
7．生物体内参与生命活动的生物大分子由单体聚合而成，下列叙述错误的是（ ）
A．生物大分子以碳链为基本骨架
B．纤维素和糖原的单体是葡萄糖
C．氨基酸和核苷酸都含有N元素
D．DNA 彻底水解后的产物共4种
8．生物大分子是构成细胞生命大厦的基本框架，研究组成生物体的成分对揭示生命现象具有十分重要的意义。下列关于生物大分子的叙述正确的是 （ ）
A．DNA和蛋白质可分别用甲紫溶液和双缩脲试剂检测
B．脂肪、RNA等生物大分子都由许多单体连接而成
C．细胞核和细胞质中都存在核酸—蛋白质复合物
D．生物大分子都含有C、H、O、N，且以碳链为骨架
情境1：阿尔茨海默病
阿尔茨海默病是一种多发于老年人群的神经系统退行性疾病，可导致老年性痴呆。此病的重要病理特征之一是β­淀粉样蛋白(Aβ)在大脑聚集沉积形成斑块。Aβ由淀粉样前体蛋白(一种膜蛋白)水解形成，如图1所示，Aβ的空间结构如图2。许多证据表明，Aβ在健康人的大脑中有营养神经的作用。但在遗传因素和环境因素的共同作用下，Aβ产生量过多，可形成不同的Aβ聚集体(图3为含12个Aβ的聚集体)，产生神经毒性并最终使患者出现认知功能障碍和记忆衰退的症状。
典例赏析：研究表明，引起阿尔茨海默病的β­淀粉样蛋白(Aβ)是由其前体蛋白 APP(一种含 695个氨基酸的跨膜蛋白)在病理状态下异常加工而成的。APP 形成Aβ的过程如图所示。根据上述信息，下列说法正确的是( )
A．APP形成Aβ的过程中需要β­-分泌酶和γ-­分泌酶提供能量
B．Aβ分子中至少含有39个肽键
C．Aβ寡聚合物由多个Aβ分子脱水缩合形成
D．Aβ的作用效果可能是引起大脑功能异常，说明所有蛋白质都可在细胞内发挥作用
情境2：生酮饮食与健康
生酮饮食(KD)是一种由高比例脂肪、极低碳水化合物和适量蛋白质组成的饮食方案①。但当葡萄糖摄入量极低时，无法为细胞供应足够能量，使得机体在肝脏中的脂肪代谢增加，导致酮体(如丙酮、乙酰乙酸等代谢产物)增多，肝脏中大量酮体的生成可导致血浆pH降至7.1以下②。
科学研究发现肿瘤细胞消耗的葡萄糖约为正常细胞的200倍，部分肿瘤细胞存在线粒体功能障碍，缺乏利用酮体的关键酶③，这为KD治疗肿瘤奠定了理论基础。
典例赏析：(1)通常细胞内的主要能源物质是 ，KD方式中主要能源物质为 。
(2)专家建议健康人不要自行通过KD方式减肥。请结合该方式的机理说明理由： 。
(3)肿瘤细胞呼吸消耗的葡萄糖约为正常细胞的200倍，但ATP产量无显著增加，推测其原因是 ，KD方式对癌细胞的生命活动影响更大，原因是 。核心考点
考试频次
考题统计
考情分析
细胞中的有机物
3年14次
（2024重庆卷）脂质
（2024全国卷）蛋白质、脂质
（2024海南卷）核酸
（2023湖北卷）蛋白质
（2023全国卷）有机物综合
（2022天津卷）蛋白质
从近三年高考试题来看，试题以选择题为主，题目容易，重点考查考生对细胞分子组成基础知识的实际理解和应用，在对细胞中分子组成等知识的理解和迁移应用的基础上，深入考查结构与功能观等生命观念，也有对演绎推理、归纳推理等基本科学思维的考查。
预计在2025年高考中，以选择题的形式进行考查。借助最新的科技成就中的“某种物质”为关键词，将不同模块的知识点串联起来综合考查。
细胞中的无机物
3年3次
（2022 全国卷）无机盐
（2022湖北卷）水
（2021 全国乙卷 ）水
组成细胞的元素及其应用
3年3次
（2024海南卷）元素
（2024 重庆卷）元素
（2023北京卷）细胞的分子组成综合
情境设计
借助阿尔茨海默病的研究成果，考查进而蛋白质结构和功能的关系，体现了生命观念的核心素养；借助生酮饮食与健康的关系，考查了糖类代谢的相关知识，体现了社会责任的核心素养
备考要点
水与细胞代谢的关系
糖类、脂质的种类和功能
蛋白质的结构和功能
生物大分子的构成
项目
自由水
结合水
形式
呈游离状态，可以自由流动
与细胞内其他物质相结合
含量
约占95.5%
约占4.5%
作用
①细胞内的良好溶剂；
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
主要是与蛋白质、多糖等物质结合，这样水就失去流动性和溶解性，成为生物体的构成成分
生成水
消耗水
吸收水
氨基酸脱水缩合（核糖体）
多糖的合成（细胞内）
DNA的复制与转录（细胞核、线粒体、叶绿体）
多糖、蛋白质、脂肪、核酸的分解（水解）
①植物：根尖成熟区（含中央大液泡 ；根毛）
②动物：消化道吸水；肾小管、集合管重吸收水
有氧呼吸第三阶段（线粒体内膜）
有氧呼吸第二阶段中水的利用（线粒体基质）
ATP的合成
ATP的水解
组别
培养液
实验处理
幼苗生长发育情况
A
全素培养液
相同且适宜条件下培育相同的一段时间
幼苗正常生长发育
B
缺锌培养液
?
C
①
?
D
?
?
元素组成
常见物质
C、H
胡萝卜素
C、H、O
糖类（除几丁质）、脂肪、固醇、叶黄素
C、H、O、N
几丁质、尿素
C、H、O、N、P
磷脂、ADP、ATP、DNA、RNA、NADH（NAD+）、NADPH（NADP+）
C、H、O、N、Mg
叶绿素（非蛋白质）
C、H、O、N、Fe
血红素
C、H、O、N、（S）
蛋白质
方法
原理
实例
元素组成分析法
利用不同物质的元素组成差异来确定化合物类型
特征元素提示法
利用化合物的特有元素来推测该化合物
代谢产物推理法
根据物质代谢产物推测元素组成的方法
项目
种子形成
种子萌发
有机物种类
可溶性糖变成淀粉等
非蛋白质转变成蛋白质
糖类转变成脂肪
淀粉水解成葡萄糖
蛋白质水解成氨基酸
脂肪水解成甘油和脂肪酸
干重
增加
减少（油料作物先增后减）
激素变化
脱落酸增加，赤霉素、生长素逐渐减少
脱落酸减少，赤霉素、生长素逐渐增加
钙(mg/d)
铁(mg/d)
碘
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