2020版高考生物新设计大一轮江苏专用版讲义：第一单元组成细胞的分子第2讲

第2讲　细胞中的无机物、糖类和脂质
考纲考情——知考向
核心素养——提考能
最新考纲
1.水和无机盐的作用(A)
2.糖类的种类和作用(B)
3.脂质的种类和作用(A)
4.实验：检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质(b)
生命观念
水和无机盐的存在形式与功能相适应，糖类与脂类的结构与其具有的功能相适应
科学思维
比较与分类、图表信息的图文转换能力和判断能力
近三年考情
2015年T1、T6(2分)、T23(3分)；2016年T5(2分)、T27(1分); 2017年T1、T4(2分)；2018年T1、T2、T17(2分)
科学探究
探究植物生长必需无机盐的作用，检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质
考点一　细胞中的元素和化合物、无机物

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

2.细胞中的化合物


正确区分鲜重、干重的元素和化合物的含量
　　　
3.细胞中的无机物
(1)细胞中的水
①细胞中水的存在形成和功能

②自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系

(2)细胞中的无机盐


(人教版必修1 P36技能训练改编)小麦幼苗的正常生长需要多种无机盐，你如何设计实验证明某种无机盐“A”是否为幼苗生长所必需的？请写出实验思路，并指出对照组设置方法及作用。

提示　实验思路如下：

说明：本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照，以及乙组中实验前(无A)与实验后(有A)之间的自身对照，甲组使用完全培养液，乙组实验前缺A，此时乙组为实验组，甲组为空白对照组；与乙组实验前相比，乙组实验后加A能正常生长，则乙组实验后又为实验组。

1.真题重组　判断正误
(1)在酸性土壤中，小麦可吸收利用土壤中的N2和NO(2018·全国卷Ⅰ，3A)(　　)
(2)蛋白质结合Mg2＋形成的血红蛋白参与O2运输(2018·全国卷Ⅱ，1C)(　　)
(3)构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收(2016·全国卷Ⅱ，4B)(　　)
(4)饮水增加导致尿生成增加，有利于维持细胞外液渗透压相对恒定(2016·全国卷Ⅲ，3D)(　　)
(5)同种植物萌发种子的含水量和休眠种子的相同(2014·海南卷，5D)(　　)
提示　(1)×　植物只能利用NO和NH离子，而不能直接利用N2。
(2)×　血红蛋白中含有Fe2＋。
(3)√　(4)√
(5)×　萌发种子含水量高，而休眠种子含水量低。
2.深挖教材
(人教版必修1 P17图示、表格拓展)下图A是组成人体细胞的主要元素及其比例，B是细胞中几种化合物的含量。请据图思考下列问题：

(1)由图A可以看出，氧元素在细胞鲜重中所占比例最大，为什么不是最基本元素？
提示　组成生物的大分子都是以碳链为骨架的，而不是由氧原子构成的，所以碳是最基本元素。
(2)若按细胞干重和细胞鲜重计，图B中的②分别是什么？
提示　蛋白质、水。
3.边角拾遗
(人教版必修1 P36“与生活联系”)对于患急性肠炎的病人，治疗时经常需要输入盐水，这是为什么？
提示　患急性肠炎的病人因腹泻而丢失水的同时也丢失了大量的无机盐，为了维持体内水盐平衡，需要补充盐水。

　巧借细胞中的元素与化合物，考查推理判断能力
1.(2018·扬州上学期期中卷)下列有关细胞中化学元素及化合物的叙述，错误的是(　　)
A.碳是各种有机化合物的最基本元素
B.DNA和RNA的成分中都含有单糖
C.性激素属于固醇类物质
D.胆固醇是各种生物细胞膜的重要成分
解析　胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分；DNA和RNA的成分中都含有单糖(五碳糖)。
答案　D
2.(2018·淮安、宿迁市上学期期中卷)下列关于细胞中元素和化合物的描述，错误的是(　　)
A.C是活细胞中含量最多的元素，是生命的最基本元素
B.氨基酸分子中若有S元素，则S元素一定存在于R基中
C.DNA分子携带大量遗传信息，是绝大多数生物的遗传物质
D.纤维素、脂肪和腺苷的组成元素是不同的，而ATP和DNA的组成元素是相同的
解析　O是活细胞中含量最多的元素，C是生命的最基本元素。
答案　A
　围绕细胞中的水，考查生命观念
3.(2018·全国卷Ⅱ，4)有些作物的种子入库前需要经过风干处理。与风干前相比，下列说法错误的是(　　)
A.风干种子中有机物的消耗减慢
B.风干种子上微生物不易生长繁殖
C.风干种子中细胞呼吸作用的强度高
D.风干种子中结合水与自由水的比值大
解析　风干种子中自由水含量减少，细胞呼吸强度降低，有机物消耗减慢，A正确、C错误；风干种子中自由水含量减少，其上微生物不易生长繁殖，B正确；风干种子中自由水含量减少，其结合水与自由水的比值较风干前大，D正确。
答案　C
4.下图为对刚收获的种子所做的一系列处理，据图分析有关说法正确的是(　　)

A.①和②均能够萌发形成幼苗
B.③在生物体内主要以化合物的形式存在
C.④和⑤是同一种物质，但是在细胞中存在形式和含量不同
D.点燃后产生的CO2中的C全部来自种子中的糖类
解析　种子晒干过程丢失的是自由水，细胞仍有活性，而烘干过程失去的是结合水，因此①能萌发，②不能萌发，A错误；③为种子中的无机盐，主要以离子形式存在，B错误；④为自由水，⑤为结合水，前者在细胞中以游离形式存在，后者与细胞内的其他物质结合，二者在细胞中的含量也不同，C正确；种子中除糖类外还有其他有机物，因此产生的CO2中的C也可能来自其他有机物，D错误。
答案　C

衍射法归纳细胞中的水
　　　
　围绕无机盐的功能，考查获取信息的能力
5.(2018·海南卷，6)将水稻幼苗培养在含MgSO4的培养液中，一段时间后，发现营养液中Mg2＋和SO的含量下降，下列叙述不合理的是(　　)
A.Mg2＋通过自由扩散进入根细胞
B.MgSO4必须溶解在水中才能被根吸收
C.根吸收的Mg2＋可以参与叶绿素的形成
D.降低温度会影响水稻根系对Mg2＋的吸收
解析　无机盐离子通过主动运输进入根细胞，A错误；土壤中的无机盐必需溶解在水中才能被根吸收，B正确；Mg是合成叶绿素的必需元素，C正确；温度能影响细胞膜的流动性，也会影响到细胞呼吸相关酶的活性，进而影响物质跨膜运输的速率，影响水稻根系对Mg2＋的吸收，D正确。
答案　A
6.(2018·苏州一模)某农科所用含K＋和Mg2＋的培养液培养番茄幼苗，每天K＋和Mg2＋初始状态均为500 mg/L，定时测定培养液中K＋和Mg2＋的剩余量，实验结果如下图所示。据图分析正确的是(　　)

A.该实验的自变量是离子种类和离子剩余量
B.番茄对各种无机盐的需求量在受粉期均大于营养生长期
C. 番茄对K＋和Mg2＋吸收量的差异可能与细胞膜上相应载体的数量有关
D.番茄在营养生长的前期对K＋几乎不吸收，在营养生长的后期吸收量增大
解析　该实验的自变量是番茄生长发育时间和离子种类，因变量是离子剩余量；番茄对K＋和Mg2＋的需求量在受粉期大于营养生长期，该实验没有体现番茄对其他无机盐的需求量；番茄幼苗细胞产生的能量相同，K＋和Mg2＋初始状态相同，吸收量的差异可能取决于细胞膜上两种载体的数量；番茄在营养生长的前期K＋剩余量为200 mg·L－1，而K＋初始状态为500 mg·L－1，前期吸收了较多的K＋。
答案　C
考点二　糖类和脂质的种类和作用

1.细胞中的糖类

2.细胞中的脂质

提醒　(1)固醇只含C、H、O，磷脂含C、H、O、N、P。
(2)葡萄糖、淀粉在叶绿体中合成；纤维素在高尔基体中合成；糖原主要存在于肝脏、肌肉细胞中；脂质主要在内质网中合成。
(3)血浆中的糖(葡萄糖)：血糖浓度为0.8～1.2 g/L，高于1.6 g/L可致尿糖。
(4)糖类是主要的能源物质。但并非所有的糖都是能源物质，如核糖、脱氧核糖、纤维素参与细胞结构组成，不提供能量。
(5)线粒体中既不能合成葡萄糖，也不能彻底分解葡萄糖，但线粒体中可彻底分解丙酮酸。

1.真题重组　判断正误
(1)固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输(2018·全国卷Ⅱ，2B)(　　)
(2)淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成(2017·海南卷，5A)(　　)
(3)人体大脑活动的能量主要来自脂肪的有氧氧化(2017·海南卷，5B)(　　)
(4)膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的(2016·全国卷Ⅱ，1D)(　　)
(5)脂肪比相同质量的多糖彻底氧化产能少(2014·海南卷，2C)(　　)
提示　(1)×　脂类物质进入细胞的过程属于自由扩散。
(2)×　淀粉水解成葡萄糖时没有ATP产生。
(3)×　糖类是主要的能源物质。
(4)×　磷脂分子由甘油、脂肪酸和磷酸组成。
(5)×　脂肪产能多。
2.深挖教材
(人教版必修1 P31图示拓展)
(1)生命科学研究中常用“建模”方法表示微观物质的结构，图中甲～丙分别表示植物细胞中常见的三种大分子有机物，每种有机物都有其特定的基本组成单位。则与下图中甲～丙对应完全吻合的是①～④中的哪一组？请说明理由？

①多肽、RNA、淀粉　②DNA、RNA、纤维素　③DNA、蛋白质、糖原　④核酸、多肽、糖原
提示　①　组成RNA、DNA的基本单位分别为4种核糖核苷酸、4种脱氧核苷酸；组成淀粉、糖原、纤维素的单体都为葡萄糖；而组成多肽或蛋白质的基本单位即氨基酸约有20种，图中甲、乙、丙的单体分别有8种、4种、1种，因此，图中甲～丙可分别表示多肽、RNA、淀粉。
(2)脂肪分子可否采用上图形式表示？为什么？
提示　不能，脂肪只由甘油和脂肪酸构成，它并非由许多单体构成，故不属于生物大分子。

　围绕糖类的种类及功能，考查生命观念
1.(2018·江苏卷，1)下列关于糖类的叙述，正确的是(　　)
A.单糖可以被进一步水解为更简单的化合物
B.构成淀粉、糖原和纤维素的单体均为果糖
C.细胞识别与糖蛋白中蛋白质有关，与糖链无关
D.糖类是大多数植物体干重中含量最多的化合物
解析　按干重计，糖类占植物体的85%～90%，故大多数植物体干重中含量最多的化合物是糖类，D正确；单糖不可以再被水解，A错误；构成淀粉、糖原和纤维素的单体都是葡萄糖，B错误；细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成糖蛋白，在细胞识别中，糖链主要起着信息分子的作用，C错误。
答案　D
2.(2018·镇江市一模)下列关于糖类化合物的叙述，正确的是(　　)
A.葡萄糖、果糖、半乳糖都是还原糖，但元素组成不同
B.二糖都由葡萄糖聚合而成，都可与斐林试剂发生颜色反应
C.肌糖原不能水解为葡萄糖，不属于细胞的能源物质
D.糖类是细胞的主要能源物质，也是细胞的重要结构物质
解析　葡萄糖、果糖、半乳糖的元素组成相同，都为C、H、O；二糖中麦芽糖由葡萄糖聚合而成，蔗糖由葡萄糖和果糖聚合而成，乳糖由葡萄糖和半乳糖聚合而成，其中蔗糖是非还原性糖，不能与斐林试剂发生颜色反应；肌糖原不能水解为葡萄糖，但属于细胞的能源物质；糖类是细胞的主要能源物质，也是细胞的重要结构物质，如纤维素是植物细胞壁的主要成分。
答案　D
　结合细胞中的脂质的功能，考查社会责任
3.(2018·江苏卷，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.摄入过多的反式脂肪酸会增加动脉硬化的风险
D.胆固醇既是细胞膜的重要组分，又参与血液中脂质的运输
解析　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；反式脂肪酸是一类对人体健康不利的脂肪酸，人摄入过多会增加动脉硬化的风险，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。
答案　B
4.(2019·华师一附中摸底考试)下表是人体血脂的正常生理指标数据。请分析判断下列有关脂质的说法，正确的是(　　)
项目
含量
总脂
4.5～7.0(g·L－1)[450～700(mg·dL－1)]
总胆固醇
2.8～6.0(mmol·L－1)[110～230(mg·dL－1)]
胆固醇
占总胆固醇的0.70～0.75(70%～75%)
磷脂
1.7～3.2(mmol·L－1)[130～250(mg·dL－1)]
甘油三酯
0.23～1.24(mmol·L－1)[20～110(mg·dL－1)]
A.磷脂含有C、H、O、N、P，是构成生物膜的主要成分
B.胆固醇酯占血液中脂质的70%～75%，在人体内参与血液中脂质的运输
C.血液中甘油三酯含量一旦超过1.24 (mmol·L－1)，人体就一定会患病
D.在血浆中能够检测到性激素、脂肪酸等固醇类物质
解析　磷脂含有C、H、O、N、P，是构成生物膜的主要成分，A正确；胆固醇酯占总胆固醇的70%～75%，胆固醇在人体内参与血液中脂质的运输，B错误；血液中正常的甘油三酯含量是0.23～1.24 (mmol·L－1)，超过1.24 (mmol·L－1)，人体可能会患病，C错误；性激素的化学本质是固醇类物质，脂肪酸是脂肪的组成单位，不是固醇类物质，D错误。
答案　A

1.脂肪与糖类的区别
①相对于糖类、蛋白质分子，脂肪分子中H的比例高，而O的比例小。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，产生的水多，产生的能量也多。
②油料植物种子萌发过程中脂肪会转变为糖类，与糖类相比，脂肪中氧含量较低，故导致萌发种子干重增加的元素主要是O。
③脂肪含氢高，因此氧化分解时消耗的O2多，故呼吸熵小于1(葡萄糖氧化分解时的呼吸熵为1)。
2.能源物质的3个“一”与1个“二”
　　　
考点三　实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质

1.糖类的检测
(1)原理
①还原糖＋斐林试剂砖红色沉淀。
②淀粉＋碘液―→蓝色。
(2)检测步骤

2.脂肪的检测
(1)检测原理：脂肪＋
(2)检测步骤
方法一：花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液 →橘黄色(红色)
方法二：

3.蛋白质的检测
(1)检测原理：蛋白质＋双缩脲试剂→紫色。
(2)检测步骤

提醒　(1)鉴定非还原糖(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)脂肪鉴定现象观察
①若要观察被染色的脂肪颗粒，则使用显微镜。
②若要通过观察溶液颜色变化，则不必使用显微镜。
(3)蛋白质鉴定
①若用大豆作材料，必须提前浸泡。
②若用蛋清液作材料，必须稀释，防止其黏在试管上不易刷洗。

1.检测还原糖时使用的斐林试剂为何要现配现用？
提示　因为斐林试剂很不稳定，容易产生蓝色的Cu(OH)2沉淀，所以应将甲液和乙液分别配制，使用时现配现用。
2.下图是检测还原糖的实验
(1)如下图示的处理，2 min后试管内将呈现何种颜色？试加以分析说明。

(2)向某试管内无色液体中加入斐林试剂，经加热若出现砖红色沉淀，则表明试管内含有葡萄糖，对吗？
提示　(1)应为蓝色(斐林试剂的颜色，因未经水浴加热，只有将试管置于50～65 ℃温水中，经水浴加热后，方可呈现“砖红色沉淀”)。
(2)不对。只能证明含有“还原糖”，但不能具体证明是哪种还原糖。
3.下图为某种物质鉴定方案，请推测：

(1)图示的实验方案用于鉴定何类物质？其中“某试剂”是什么？A液、B液分别指什么？
提示　蛋白质及多肽化合物；双缩脲试剂；A为0.1 g/mL NaOH溶液；B为0.01 g/mL CuSO4溶液。
(2)若溶液中果真有被检测的物质，则右侧试管“摇匀后”变成何种颜色？若在加入“某试剂”前，先向该试管内加入被测物质的“水解酶”，然后再继续图示操作，是否还可能呈现颜色反应？为什么？
提示　紫色。是。若被检测物质为蛋白质，当加入蛋白酶(化学本质是蛋白质)后其水解产物若为“肽”类，则其可与双缩脲试剂产生颜色反应(呈紫色)；若水解产物为氨基酸，蛋白酶仍可与双缩脲试剂产生颜色反应。

　结合糖类、脂肪与蛋白质的检测，考查科学探究能力
1.(2018·盐城上学期期中卷)下表是甲、乙两种溶液中相关物质的鉴定实验，有关叙述正确的是(　　)
溶液
溶质的元素组成
检测试剂
颜色反应
溶质的基本单位
甲
C、H、O
①
砖红色
葡萄糖
乙
C、H、O、N 等
双缩脲试剂
②
③
A.甲可能是蔗糖溶液
B.试剂①与双缩脲试剂的使用方法相同
C.若②为紫色，则③是甘油和脂肪酸
D.甲溶液中添加试剂①，需水浴加热才能观察到砖红色沉淀
解析　蔗糖不是还原糖，其不能与斐林试剂反应，因此甲不可能是蔗糖溶液；试剂①为斐林试剂，其鉴定还原糖时要混合使用，而双缩脲试剂鉴定蛋白质时应该先加双缩脲试剂A液，后加双缩脲试剂B液；若②为紫色，则溶质为蛋白质，其基本组成单位③是氨基酸；甲溶液中添加试剂①斐林试剂，需水浴加热才能观察到砖红色沉淀。
答案　D
2.(多选)下列关于“可溶性还原糖、蛋白质和脂肪鉴定”实验的叙述，错误的是(　　)
A.常用番茄、苹果等组织样液作为鉴定植物组织内还原糖的实验材料
B.脂肪鉴定中观察花生子叶切片细胞间不可能出现橘黄色小颗粒
C.脂肪鉴定中50%的酒精是为了溶解组织中的油脂
D.蛋白质鉴定中加入的0.1 g/L NaOH溶液可为反应提供碱性环境
解析　番茄含有的红色会影响实验结果，应该选择白色或接近白色且含糖量高的材料，A错误；切片时，破损的子叶细胞会释放出少量脂肪，细胞间会出现橘黄色小颗粒，B错误；50%的酒精主要作用是洗去浮色，避免影响观察，C错误。
答案　ABC

1.区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”

2.三类有机物检测在操作步骤上的“三个唯一”
(1)唯一需要加热——还原糖检测，且必须水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热，则无砖红色沉淀出现。
(2)唯一需要显微镜——脂肪检测。
(3)唯一使用酒精——脂肪的鉴定，实验用体积分数为50%的酒精洗去浮色。
3.实验中的三个注意点
(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)脂肪鉴定的过程中滴加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)物质鉴定实验一般不设立对照实验，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。　　　
　结合创新实验，培养科学探究能力
3.(2019·广州市普通高中综合测试)为研究大豆种子在黑暗条件下萌发和生长过程中总糖和蛋白质的相互关系，研究人员进行了相关实验，请回答：
(1)研究人员首先进行了大豆种子在黑暗条件下萌发和生长过程中蛋白质含量变化的预实验。请完善实验原理、实验步骤。
①实验原理：_________________________________________________________
____________________________________________________________________。
②实验步骤：
a.将3份等量大豆种子分别培养1、5、9天后取出，各加入适量蒸馏水，研碎、提取、定容后离心得到蛋白质制备液；

b.取3支试管， ___________________________________________________；
c.____________________________，观察颜色变化。
③实验结果：1、2、3号试管中颜色依次加深。
(2)进一步定量测定总糖和蛋白质含量，结果如图，对图中结果的合理解释是_____________________________________________________________________
______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。

解析　(1)本实验测定的是种子萌发和生长过程中蛋白质含量的变化，常用双缩脲试剂对蛋白质进行鉴定，通过颜色的深浅判断蛋白质含量的高低。a步骤制备的是萌发不同天数的大豆种子的蛋白质制备液，则b步骤的3支试管中应分别加入等量的培养1、5、9天的大豆种子蛋白质制备液，3支试管中加入等量的双缩脲试剂，观察颜色变化。(2)大豆种子萌发和生长时需要产生更多的蛋白质参与各项生命活动，在黑暗条件下萌发后不能进行光合作用，与此同时，需要消耗糖类提供能量和用于生成某些氨基酸(等非糖物质)，糖类的含量随着培养天数的增加而减少，蛋白质的含量随着培养天数的增加而增加。
答案　(1)①蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。一定范围内，蛋白质含量越高，颜色越深
②b.分别编号1、2、3，依次分别加入等量(2 mL)培养1、5、9天的大豆种子蛋白质制备液
c.分别往3支试管中加入等量(1 mL)双缩脲试剂A液，摇匀，再分别注入双缩脲试剂B液4滴，摇匀
(2)大豆种子萌发和生长时需要产生更多的蛋白质参与各项生命活动，在黑暗条件下萌发后不能进行光合作用，与此同时，需要消耗糖类提供能量和用于生成某些氨基酸(等非糖物质)，因此蛋白质含量上升而总糖含量下降
澄清易错易混·强化科学思维
[易错易混]
易错点1　生物体内含量很少的元素并非都是微量元素
点拨　微量元素是生物体内含量很少却又不可缺少的元素。生物体内有一些含量很少，且对生物体而言不是必需的元素，这些元素不属于微量元素，如铅、银、金等重金属离子。
易错点2　种子晾晒和烘烤过程中丧失的水不同
点拨　种子晾晒过程中，丧失的主要是自由水，此时细胞仍具有活力，种子烘烤过程中可导致结合水丧失，此时种子丧失活性。
易错点3　斐林试剂本身并非无色
点拨　斐林试剂实际上是新配制的Cu(OH)2，呈浅蓝色，不是无色，故非还原糖(蔗糖)＋斐林试剂水浴加热后的现象不是无色。
[深度纠错]
1.(2018·无锡市一模)下列关于细胞结构或成分的叙述，正确的是(　　)
A.可用双缩脲试剂检测氨基酸
B.缺铁可能会导致哺乳动物血液中乳酸含量上升
C.溶于NaCl溶液中的抗体一定会造成其生物活性的丧失
D.适宜光照时蓝藻细胞中叶绿体类囊体薄膜上可产生ATP
解析　双缩脲试剂能检测蛋白质，是由于蛋白质中有肽键能与双缩脲试剂反应生成紫色，但氨基酸中没有肽键，不能用双缩脲试剂检测；缺铁会使血红蛋白减少，可能会导致哺乳动物供氧不足，导致细胞无氧呼吸产生乳酸；抗体的本质是蛋白质，NaCl溶液不会使蛋白质变性；蓝藻细胞没有叶绿体。
答案　B
2.下列有关细胞成分和结构的叙述，错误的是(　　)
A.所有细胞都含有无机物和有机物
B.核糖体中合成蛋白质时有水的生成
C.核酸的结构组成中不含糖类成分
D.寒冬季节，植物细胞内自由水相对含量降低
解析　所有细胞都含有无机物和有机物；由氨基酸在核糖体中合成蛋白质是经过脱水缩合形成的，氨基酸脱水缩合的过程中有水的生成；核酸的结构组成中含有核糖或脱氧核糖；寒冬季节植物细胞的代谢较弱，其细胞内自由水相对含量较低，而结合水的相对含量较高。
答案　C
3.(2018·淮中、南师附中、海门、天一联考)下列有关生物体内化合物的叙述，错误的是(　　)
A.核糖可作为原料参与合成RNA和ATP
B.tRNA为单链结构，分子内不存在碱基对
C.酶在催化反应前后，其分子结构不变
D.胆固醇、维生素D属于固醇类物质
解析　RNA中五碳糖是核糖，ATP中“A”表示腺苷，由腺嘌呤和核糖组成；tRNA虽然为单链结构，但折叠后部分碱基可以发生互补配对；酶是生物催化剂，在催化反应前后，其分子结构不变；脂质包括脂肪、磷脂、固醇，其中固醇包括胆固醇、维生素D、性激素。
答案　B
探索高考命题的奥秘(一)
[教材原型1]
教材必修1P35“思考与讨论”观察一种叶绿素分子和血红蛋白分子局部结构简图，请思考：

(1)有一种贫血症叫缺铁性贫血症，为什么缺铁会导致贫血？
提示　人类贫血症中有缺少红细胞和缺少血红蛋白两种类型，它们都可导致贫血。而血红蛋白的分子结构不能缺少的一种元素就是铁，所以缺铁会导致血红蛋白的合成障碍，引起贫血。
(2)植物缺镁，会影响光合作用，为什么？
提示　光合作用不能缺少叶绿素，而叶绿素的分子结构中不能缺少的元素之一就是镁。镁是叶绿素的组成元素之一，因此，镁对于光合作用有重要意义。缺镁时叶绿素的形成受到阻碍，从而影响光合作用。
[转换角度]
转换角度1　直接考查相关重要化合物的元素组成
1.(2017·江苏卷)下列关于糖类化合物的叙述，正确的是(　　)
A.葡萄糖、果糖、半乳糖都是还原糖，但元素组成不同
B.淀粉、糖原、纤维素都是由葡萄糖聚合而成的多糖
C.蔗糖、麦芽糖、乳糖都可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀
D.蔗糖是淀粉的水解产物之一，麦芽糖是纤维素的水解产物之一
解析　葡萄糖、果糖、半乳糖都是还原糖，糖类元素组成都为C、H、O，A错误；淀粉、糖原、纤维素三种多糖的单体都是葡萄糖，B正确；还原糖可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀，蔗糖不是还原糖，不能与斐林试剂反应生成砖红色沉淀，C错误；淀粉和纤维素的水解产物都是葡萄糖，D错误。
答案　B
转换角度2　给予其他分子结构或影射考查相关化合物的元素组成
2.(经典高考题)诺贝尔奖得主屠呦呦在抗疟药物研发中，发现了一种药效高于青蒿素的衍生物蒿甲醚，结构如图。下列与蒿甲醚的元素组成完全相同的物质是(　　)

A.纤维素　　　 B.胰岛素
C.叶绿素　　　 D.甲状腺激素
解析　由图示信息可推断，蒿甲醚分子中只含“C、H、O”，而A～D中元素组成中，只有纤维素含C、H、O，其他三类还含有其他元素，如胰岛素含N、叶绿素含N、Mg，甲状腺激素含N、I等。
答案　A
转换角度3　无机盐的生理功能
3.(2018·海南卷，6)将水稻幼苗培养在含MgSO4的培养液中，一段时间后，发现营养液中Mg2＋和SO的含量下降，下列叙述不合理的是(　　)
A.Mg2＋通过自由扩散进入根细胞
B.MgSO4必须溶解在水中才能被根吸收
C.根吸收的Mg2＋可以参与叶绿素的形成
D.降低温度会影响水稻根系对Mg2＋的吸收
解析　无机盐离子通过主动运输进入根细胞，A错误；土壤中的无机盐必需溶解在水中才能被根吸收，B正确；Mg是合成叶绿素的必需元素，C正确；温度能影响细胞膜的流动性，也会影响到细胞呼吸相关酶的活性，进而影响物质跨膜运输的速率，影响水稻根系对Mg2＋的吸收，D正确。
答案　A
[教材原型2]
(教材必修1P19基础题2)将下列试剂与相应的待测样品、相应的实验结果用线连接起来。

转换角度4　细胞中物质结构的检测
4.(2016·江苏卷)关于生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质和DNA的鉴定实验，下列叙述正确的是(　　)
A.还原糖、DNA的鉴定通常分别使用双缩脲试剂，二苯胺试剂
B.鉴定还原糖、蛋白质和DNA都需要进行水浴加热
C.二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色
D.脂肪、蛋白质鉴定时分别可见橘黄色颗粒、砖红色沉淀
解析　还原糖的鉴定试剂是斐林试剂，DNA的鉴定试剂是二苯胺试剂，A错误；鉴定还原糖和DNA需进行水浴加热，蛋白质鉴定不需进行水浴加热，B错误；二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色，C正确；脂肪鉴定时可见橘黄色颗粒，蛋白质鉴定时呈紫色，D错误。
答案　C
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1.(2018·全国卷Ⅰ，3)下列有关植物根系吸收利用营养元素的叙述，错误的是(　　)
A.在酸性土壤中，小麦可吸收利用土壤中的N2和NO
B.农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收
C.土壤微生物降解植物秸秆产生的无机离子可被根系吸收
D.给玉米施肥过多时，会因根系水分外流引起“烧苗”现象
解析　小麦不能直接吸收利用土壤中的N2，A错误；农田适时松土可以增加土壤中的氧气，增强农作物根系的有氧呼吸，有利于农作物根细胞通过主动运输的方式对矿质元素进行吸收，B正确；土壤微生物可以将秸秆中的有机物分解成无机离子等，植物的根系能吸收这些无机离子用于生命活动，C正确；给玉米施肥过多时，土壤渗透压升高，当其高于玉米根的细胞液渗透压时，玉米会因根系水分外流而出现“烧苗”现象，D正确。
答案　A
2.(2018·苏北四市一模)下列有关糖类的叙述，正确的是(　　)
A.糖类由C、H、O三种元素组成，只能为生物体提供能源
B.质粒、叶绿体、线粒体、ATP和RNA中都含有核糖
C.淀粉、糖原、纤维素和麦芽糖彻底水解后的产物相同
D.蔗糖储存于肌肉细胞中，能及时补充人体所需能量
解析　糖类中的纤维素是组成植物细胞壁的主要成分，核糖和脱氧核糖是核酸的组成成分；质粒是环状DNA，含脱氧核糖；ATP和RNA中含有核糖，叶绿体和线粒体中含DNA和RNA，既含脱氧核糖也含核糖；淀粉、糖原、纤维素和麦芽糖彻底水解后的产物都是葡萄糖；蔗糖是植物特有的二糖，肌糖原储存于肌肉细胞中。
答案　C
3.(2018·苏锡常镇二模)下列关于构成细胞化合物的叙述中，正确的是(　　)
A.淀粉的功能与淀粉分子中单糖的种类和数量密切相关
B.脂肪的功能与脂肪分子中组成元素的种类与数量密切相关
C.DNA分子的稳定性主要与DNA分子中脱氧核苷酸的空间结构密切相关
D.蛋白质分子结构的稳定性与蛋白质分子中氨基酸种类、数量及排列顺序密切相关
解析　淀粉是由葡萄糖分子脱水缩合而成的，其功能与葡萄糖数量有关；脂肪的组成元素与糖类相同，都是由C、H、O组成的，其功能与元素的含量有关；DNA分子的稳定性主要与其独特的双螺旋结构、基本骨架和碱基互补配对原则等有关，与DNA分子中脱氧核苷酸的空间结构无关；蛋白质分子结构具有稳定性，与蛋白质分子中氨基酸种类、数量及排列顺序密切相关。
答案　D
4.(2018·无锡上学期期中卷)下列关于细胞内有机物的相关叙述中，正确的是(　　)
A.糖类、蛋白质、脂质都含有的元素有C、H、O、N
B.二糖的单体都是葡萄糖，都可与斐林试剂发生颜色反应
C.在人体消化道内淀粉水解成蔗糖后，被小肠上皮细胞吸收
D.真核、原核细胞都含有磷脂，其参与构成细胞的膜状结构
解析　糖类和脂质中的脂肪均不含N元素；常见的二糖有蔗糖、麦芽糖、乳糖等，其中构成蔗糖的单体是葡萄糖和果糖、构成乳糖的单体是葡萄糖和半乳糖，二糖中的蔗糖和乳糖都不可与斐林试剂发生颜色反应；在人体消化道内淀粉被彻底水解成葡萄糖后，被小肠上皮细胞吸收；真核、原核细胞都含有膜状结构——细胞膜，而构成细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。
答案　D
5.下列关于有机物鉴定的实验中，易导致实验失败的操作是(　　)
①脂肪鉴定时，可将花生子叶先进行染色后再制作装片　②还原糖鉴定时，可将试管放入盛有温水的大烧杯中水浴加热　③淀粉鉴定时，可直接将碘液滴加到淀粉样液中　④蛋白质鉴定时，将NaOH溶液和CuSO4溶液混合后再加入样液
A.①③ B.①④
C.②③ D.③④
解析　脂肪鉴定时，应先将花生子叶先切片再进行染色；蛋白质鉴定时，应先加NaOH溶液，摇匀后，再加CuSO4溶液，B选项符合题意。
答案　B
6.(2018·通、泰、扬、徐、淮、宿二模)下列关于生物体内相关化合物的叙述，正确的是(　　)
A.脂肪、磷脂和固醇的组成元素相同
B.Na＋和Cl－是维持人体血浆渗透压的主要无机盐
C.麦芽糖和蔗糖水解后都能产生果糖和葡萄糖
D.氨基酸种类和数量相同的蛋白质具有相同功能
解析　脂肪和固醇的组成元素只有C、H、O，磷脂的组成元素还含有N、P；麦芽糖的水解产物只有葡萄糖，蔗糖的水解产物是1分子葡萄糖和和1分子果糖；组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序及肽链的空间结构不同都会导致蛋白质结构不同，不同结构的蛋白质功能一般不同。
答案　B
7.(2018·南京盐城一模)下列化合物与性激素属于同一类的是(　　)
A.脂肪 B.糖原
C.无机盐 D.核酸
解析　性激素属于脂质中的固醇，脂质包含脂肪、磷脂、固醇。
答案　A
8.(2018·扬州一模)下列有关细胞化学成分的叙述，正确的是(　　)
A.质粒和ATP的元素组成有差别
B.在人体活细胞中氧原子的数目最多
C.脂肪、胆固醇、维生素D都难溶于水
D.C、H、O、N是组成生物大分子的必需元素
解析　质粒的本质是DNA，与ATP的组成元素都为C、H、O、N、P；在人体活细胞中氧元素的相对质量最多，氢原子的数目最多；脂肪、胆固醇、维生素D都属于脂质，都难溶于水；生物大分子多糖的组成元素只有C、H、O。
答案　C
9.(2018·盐城市三模)下列有关生物体内组成成分的叙述，错误的是(　　)
A.脂肪、糖原和淀粉都是储能物质
B.胰岛素与血红蛋白的组成元素不完全相同
C.无机盐与神经元产生兴奋有关，与传导兴奋无关
D.水既是细胞代谢所需的原料，也是细胞代谢的产物
解析　脂肪是良好的储能物质，糖原是动物细胞内的储能物质，淀粉是植物细胞内的储能物质；胰岛素的组成元素是C、H、O、N、S等，血红蛋白的组成元素是C、H、O、N、Fe；无机盐(主要是Na＋、Cl－)与神经元产生兴奋及兴奋的传导均有关；水既是细胞代谢所需的原料，也是细胞代谢的产物，如水既是有氧呼吸的原料，也是有氧呼吸的产物。
答案　C

10.(2018·苏州一模)下列有关构成细胞有机化合物的叙述，正确的是(　　)
A. 脂质氧化分解的最终产物都是CO2和H2O
B.构成大肠杆菌遗传物质的碱基有5种
C. 麦芽糖、蔗糖、乳糖的水解产物均为还原糖
D.蛋白质的多样性与氨基酸缩合方式的多样性有关
解析　脂肪氧化分解的最终产物是CO2和H2O，但有的脂质还含N、P，氧化分解的终产物还有尿素等；大肠杆菌的遗传物质是DNA，含有4种碱基；麦芽糖的水解产物是葡萄糖，蔗糖的水解产物是果糖和葡萄糖，乳糖的水解产物是半乳糖和葡萄糖，果糖、半乳糖和葡萄糖均为还原性糖；蛋白质的多样性与氨基酸的数量、种类、排列顺序及肽链的空间结构有关，氨基酸缩合方式都是脱水缩合。
答案　C
11.(2018·南京三模)下列有关细胞中化合物的叙述，正确的是(　　)
A.淀粉、纤维素、肝糖原彻底水解的产物相同
B.动物激素在细胞中合成，都在内环境中发挥作用
C.递质、激素和酶发挥一次作用后都将失去生物活性
D.核酸、蛋白质、脂肪都是由单体构成的生物大分子
解析　淀粉、纤维素、肝糖原彻底水解的产物都是葡萄糖；动物激素在细胞中合成，有的与靶细胞膜上相应受体结合发挥作用，有的与靶细胞内相应受体结合发挥作用；递质和激素发挥一次作用后都将失去生物活性，酶可以重复作用；核酸是由核苷酸构成的生物大分子，蛋白质是由氨基酸构成的生物大分子，一分子脂肪是由一分子甘油和和三分子脂肪酸组成的，没有单体。
答案　A
12.下列关于生物体与水分的关系，叙述正确的是(　　)
A.贮藏中的种子不含水分，以保持休眠状态
B.水从根系向地上部分的运输与细胞壁无关
C.适应高渗环境的动物可排出体内多余的盐
D.缺水时，动物体的正反馈调节能促使机体减少水的散失
解析　贮藏的种子中含有结合水和少量的自由水，以保持休眠状态，A错误；水沿着由死亡细胞的细胞壁组成的导管从植物的根系向地上部分运输，B错误；缺水时，动物体的负反馈调节能促使机体减少水的散失，D错误；适应高渗环境的动物体液渗透压相对较高，但仍要排出体内多余的盐，以维持内环境稳态，C正确。
答案　C
13.(2018·苏北四市一模)研究发现，冬小麦在秋冬受低温袭击时，呼吸速率先升高后降低；持续的冷害使根生长迟缓，吸收能力下降，但细胞内可溶性糖的含量有明显的提高。下列推断错误的是(　　)
A.冷害初期呼吸作用先增强，有利于抵御寒冷
B.持续低温使线粒体内氧化酶活性减弱，直接影响可溶性糖合成淀粉
C.低温时细胞内结合水的比例上升，有利于适应低温环境
D.低温使根细胞呼吸减弱，吸收矿质营养能力下降
解析　冷害初期呼吸作用增强，放出热量增多，有利于植物抵御寒冷；持续低温会使淀粉合成酶活性减弱，可溶性糖转化为淀粉减弱，细胞内可溶性糖含量上升；低温时细胞内结合水的比例上升，抗寒能力增强；低温使根细胞呼吸减弱，产生的能量少，影响根细胞吸收矿质营养。
答案　B
14.(2018·徐州市上学期期中卷)下列关于化合物和相关化学键的叙述，正确的是(　　)
A.丙酮酸、脂肪酸、氨基酸和核苷酸的元素组成相同
B.三肽能与双缩脲试剂发生反应，反应后溶液呈紫色
C.肽键、磷酸二酯键、高能磷酸键和氢键都属于共价键，高温不易断裂
D.构成蛋白质、核酸、淀粉等生物大分子的单体在排列顺序上都具有多样性
解析　丙酮酸、脂肪酸的组成元素是C、H、O，氨基酸的组成元素是C、H、O、N等，核苷酸的组成元素是C、H、O、N、P，A错误；三肽中含有肽键，能与双缩脲试剂发生反应，B正确；ATP分子中含有两个高能磷酸键，远离腺苷的那个高能磷酸键很容易断裂和重新形成；DNA分子中碱基对之间的氢键在高温下也容易断裂，C错误；葡萄糖是淀粉的单体，其在排列顺序上没有差异，D错误。
答案　B
15.(多选)关于生物组织中还原糖的鉴定，下列叙述正确的是(　　)
A.量取2 mL斐林试剂时应优先选用5 mL量筒而不用10 mL量筒
B.水浴加热时，试管中液体的液面应低于烧杯中水的液面
C.在组织样液中加入斐林试剂后试管内液体呈现无色，加热后变成砖红色
D.实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶，以便长期保存备用
解析　量取试剂时宜选用适度容量量筒，不应选用过大容量量筒，A正确；为使反应液均匀受热，水浴加热时，试管内液体液面应低于烧杯中水的液面，B正确；斐林试剂是NaOH溶液和CuSO4溶液生成的Cu(OH)2悬浊液，Cu(OH)2呈蓝色，C错误；Cu(OH)2易分解，故斐林试剂必须现配现用，D错误。
答案　AB
16.蓖麻种子的胚乳呈白色，脂肪含量为种子的70%。为探究该植物种子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，结果如图所示。回答问题：

(1)据图1分析，萌发过程中胚乳组织中的脂肪酶催化脂肪水解成________________，并转变为________作为胚生长和呼吸消耗的原料。
(2)据图2可知，蓖麻种子萌发初期时干重增加，导致萌发种子干重增加的主要元素是________________；第7天至第10天萌发种子(含幼苗)的干重变化趋势是________，原因是___________________________________________________。
(3)向萌发第7天的种子匀浆中滴加适量碘液，匀浆变蓝，说明有________的形成，该物质具有________的作用。
答案　(1)甘油、脂肪酸　糖类(或糖或葡萄糖、蔗糖)　(2)O　下降(或降低、减少)　幼苗不能进行光合作用，呼吸作用消耗有机物(的质量)超过脂肪转化增加的有机物(质量)　(3)淀粉　(暂时)储存能量