2020版高考生物新设计大一轮新高考（鲁京津琼）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
课程内容
核心素养——提考能
1.水和无机盐的含量及作用
2.糖类、脂质的种类及作用
3.检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质
生命观念
通过分析无机物的存在形式与功能，糖类与脂质的种类、组成和功能，考查结构与功能观
科学思维
通过结合水与自由水、糖类与脂质的比较，形成归纳与整合、模型与建模的思维方法
科学探究
通过检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质及探究植物生长必需无机盐的作用，掌握实验的原理、操作流程及实验设计的思路与方法
考点一　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

(2)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系





(3)细胞中的化合物

(4)正确区分鲜重、干重的元素和化合物的含量

2.细胞中的无机物
(1)细胞中水的存在形成和功能

(2)细胞中的无机盐


1.自由水与结合水比值和细胞代谢的关系的归纳
(1)关系
(2)实例：衰老的细胞内水分含量减少，细胞萎缩，体积减小，细胞代谢速率减慢。
2.对照法探究植物生长必需的无机盐
(1)实验目的
探究无机盐X是否是植物生长发育所必需。
(2)实验设计

(3)实验中的对照
①空白对照
②自身对照
教材高考
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
(1)教材P36“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　维持细胞和生物体渗透压和正常的生命活动。
(2)教材P37“拓展题”：说出生理盐水的含义是什么？
提示　质量分数为0.9%的氯化钠溶液的浓度，正是人体细胞所处液体环境的浓度，所以叫生理盐水。


　围绕细胞中的元素、化合物考查生命观念与科学思维
1.下列关于细胞中化学元素的叙述，正确的是(　　)
A.细胞中某种元素的作用在其缺乏时能被其他元素替代
B.细胞中的糖类和脂质都不含有磷元素、氮元素
C.主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定
D.细胞中的微量元素因含量极少而对细胞的结构和功能作用小
解析　细胞中每一种元素的作用都不能被其他元素替代，A错误；细胞中脂质有些含有磷元素、氮元素，如磷脂，B错误；主动运输机制可逆浓度吸收所需营养物质，有助于维持细胞内元素组成的相对稳定，C正确；组成细胞的微量元素的含量极少，但其作用不可缺少，如缺乏则可能会导致相应的疾病，D错误。
答案　C
2.下列有关叙述正确的是(　　)
A.无论鲜重还是干重，组成细胞的元素中C的含量最多
B.C是构成糖类的元素，在光合作用中C可以从CO2经C3形成(CH2O)
C.以C、H、N、O为基本元素的生物大分子，在核糖体中新合成的肽链具有生物活性
D.某个单细胞生物的类型可以通过有无核糖体来判断
解析　鲜重时，组成细胞的元素中O的含量最多，干重时，组成细胞的元素中C的含量最多，A错误；C是构成糖类的元素，在光合作用中C可以从CO2经C3形成(CH2O)，B正确；以C、H、N、O为基本元素的生物大分子，在核糖体中新合成的肽链不一定具有生物活性，有的要经过加工后才具有生物活性，C错误；几乎各种生物的细胞中都含有核糖体，因此某个单细胞生物的类型不能通过有无核糖体来判断，D错误。
答案　B
　围绕细胞中的水和无机盐考查生命观念与科学探究
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.(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
5.设计一个实验证明钼盐是植物生活所必需的无机盐，根据提供的实验材料用品，完成实验步骤，并得出相应的结论。
(1)材料用品：完全培养液甲，缺钼的完全培养液乙，适当的固定材料，广口瓶若干，长势相似的小麦幼苗，含钼的无机盐。
(2)方法步骤：
①取两个洁净的广口瓶编号A、B，并向A中加入一定量的完全培养液甲，向B中加入________。
②取长势相似的小麦幼苗平均分为两组，将其中一组放入A瓶中，另一组放入B瓶中。
③将两广口瓶置于________的条件下培养一段时间，观察___________________。
(3)实验结果及结论：
A瓶中小麦幼苗正常生长；B瓶中___________________________________。说明____________________________________________________________________。
(4)为进一步验证钼盐一定是必需的无机盐，还应增加的实验步骤是________。
解析　(2)方法步骤：①设置对照实验，变量是有无钼盐，所以向A中加入一定量的完全培养液甲，向B中加入等量的缺钼的完全培养液乙；②小麦幼苗属于无关变量，所以将长势相似的小麦幼苗分成数量相同的两组，编号A、B；③培养条件属于无关变量，所以培养条件要相同且适宜，培养一段时间后，观察小麦幼苗的生长状况。
(3)实验预期：A组幼苗能正常生长，B组幼苗不正常生长；说明钼盐为小麦生活所必需的无机盐。
(4)从科学研究的严谨角度出发，为进一步证实A、B两组小麦生长状况的差异是由于钼元素供应不同引起的，还应增加的实验步骤及结果是在缺钼的完全培养液乙中加入一定量的含钼的无机盐，一段时间后，观察小麦是否能恢复正常生长。
答案　(2)①等量的缺钼的完全培养液乙　③相同且适宜　小麦幼苗的生长状况
(3)小麦幼苗不能正常生长　钼盐是植物生活所必需的无机盐
(4)向B瓶中添加钼盐，观察小麦幼苗能否恢复正常生长

探究类实验的两个关键
关键1：在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的唯一变量处理，除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验；关键2：根据变量设置一组对照实验，使实验结果具有说服力，一般来说，对实验变量进行处理的是实验组，没有处理的是对照组。





　　　
考点二　糖类、脂质的种类和作用

1.细胞中糖的种类、分布及作用

2.细胞中脂质的种类和作用


哺乳动物越冬时，褐色脂肪组织在维持体温恒定方面具有重要作用。为了解寒冷条件下褐色脂肪组织产热的调节机理，研究人员以雄性布氏田鼠为实验材料展开相关研究。实验的部分结果如下表所示：
检测项目
对照
冷处理1d
冷处理4周
褐色脂肪组织线粒体中的蛋白质总量/mg
3.5
5.3
10.4
具有生物活性的甲状腺激素含量/mg·mL－1血清
0.57
1.00
1.48
(1)随冷处理时间的延长，褐色脂肪组织中蛋白质总量发生了怎样的变化？有何生理意义？
(2)根据上表中的数据，推测雄性布氏田鼠在寒冷条件下褐色脂肪组织产热的调节的机理。
提示　(1)分析表中数据可知，实验过程中，随冷处理时间的延长，褐色脂肪组织线粒体中的蛋白质总量逐渐增多，生理意义是：线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所，线粒体中的酶数量增多，促使产热增多。
(2)根据上表中的数据，可推测雄性布氏田鼠在寒冷条件下褐色脂肪组织产热的调节机理是：田鼠处于寒冷环境中，在神经调节下，由下丘脑释放的TRH(促甲状腺激素释放激素)增多，进而导致垂体分泌的TSH(促甲状腺激素)和甲状腺分泌的甲状腺激素分泌增多，甲状腺激素作用于脂肪组织细胞，促进细胞代谢增强，有机物氧化分解增多，最终产热增多。
教材高考
1.真题重组
(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)×　磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸组成。
(5)×　脂肪产能多。
2.深挖教材
(1)教材P31汉堡所示的三种多糖均能在人体消化道内消化吗？
提示　不是的，纤维素不能在人体消化道中消化。
(2)教材P33提到多糖、蛋白质、核酸是大分子，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。




　围绕糖类、脂质的种类与作用考查生命观念
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项正确；单糖不可以再被水解，A项错误；构成淀粉、糖原和纤维素的单体都是葡萄糖，B项错误；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项错误。
答案　D
2.(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
　通过糖类与脂质间的转化模型的解读考查科学思维
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ATP
C.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　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酸的过程，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；糖尿病病人葡萄糖氧化分解能力下降而细胞供能不足，机体感觉饥饿，故体内脂肪、蛋白质分解增加。
答案　C
4.(2019·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　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。
答案　C




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)。　　　
考点三　检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质

1.实验原理
(1)还原糖的检测
还原糖＋斐林试剂砖红色沉淀。
(2)脂肪的检测：脂肪＋
(3)蛋白质的检测：蛋白质＋双缩脲试剂―→紫色。
2.实验步骤
(1)还原糖的检测

结果分析：若出现砖红色沉淀，则说明组织样液中含有可溶性还原糖；若不出现砖红色沉淀，则说明组织样液中不含有还原糖。
(2)脂肪的检测
方法一：待测花生种子匀浆或豆浆＋3滴苏丹Ⅲ染液→观察是否变成橘黄色。


方法二
取材：花生种子(浸泡，去掉种皮)
↓
切片：将子叶切成薄片
↓
制片
↓
观察：先在低倍显微镜下寻找已着色颗粒，再用高倍显微镜观察
↓
结果分析：若圆形小颗粒呈橘黄色，则证明待测种子中存在脂肪
(3)蛋白质的检测

结果分析：若试管中液体变成紫色，则说明组织样液中存在蛋白质；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。

1.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。

2.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液为0.1 g/mL NaOH溶液；B液为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”，假设这类“水解酶”将被测物质彻底水解，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。能出现颜色反应，虽然被测物质彻底分解为氨基酸，但是“水解酶”是蛋白质，可与双缩脲试剂产生颜色反应(呈紫色)。

1.关注实验中的四个注意点
选材
不宜选有颜色的材料，因为有颜色的材料会干扰实验结果
预留样品
物质检测中，预留组织样液作对照组
待测液处理
用蛋清作蛋白质检测材料，必须充分稀释，防止蛋清黏在试管内壁
材料处理
脂肪检测时，用体积分数为50%的酒精洗去浮色，不能用清水，因为染料溶于有机溶剂、不溶于水
2.对斐林试剂与双缩脲试剂异同点的深度理解
　　　

3.把握三类有机物检测在操作步骤上的“三个唯一”


　结合三大营养物质的检测考查观察与实验实施能力
1.(2017·全国卷Ⅰ，2) 下列关于细胞结构与成分的叙述，错误的是(　　)
A. 细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测
B.检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色
C.若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色
D.斐林试剂是含有Cu2＋的碱性溶液，可被葡萄糖还原成砖红色
解析　用台盼蓝鉴定细胞死活，被染色的细胞是死细胞，因为死细胞的细胞膜失去了对台盼蓝的选择透过性，能进入而被染成蓝色，如果细胞膜结构不完整台盼蓝也能进入，故也能判断细胞膜结构的完整性，A正确； 双缩脲试剂是用来检测蛋白质中肽键的，不能检测氨基酸的含量，B错误； 若要观察处于细胞分裂中期的染色体，可以用碱性染料醋酸洋红、龙胆紫、改良苯酚品红等试剂染色，C正确； 斐林试剂是由0.1 g/mL的NaOH与0.05 g/mL的CuSO4等量混合配制而成，其中的Cu2＋可与还原糖在水浴加热的条件下，发生氧化还原反应，生成砖红色沉淀，D正确。
答案　B
2.(2018·11月浙江选考)下列关于糖类及“检测生物组织中的糖类”活动的叙述，错误的是(　　)
A.细胞呼吸的底物通常是葡萄糖
B.叶绿体基质和细胞液中都含有蔗糖
C.用斐林试剂检测果糖时需在热水浴中加热
D.淀粉、纤维素和糖原都是由多个葡萄糖结合而成
解析　光合作用中暗反应的产物三碳糖，离开卡尔文循环后大部分被运至叶绿体外，并且转变成蔗糖，少部分留在叶绿体内作为合成淀粉、蛋白质和脂质的原料。因此，叶绿体基质中不存在蔗糖，B错误。
答案　B
　结合创新实验，培养科学探究能力
3.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亦不能进行光合作用，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亦不能进行光合作用，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　对水的存在形式及作用分辨不清
点拨　(1)干种子中不是不含自由水，而是自由水的比例很低，结合水的比例较高。
(2)干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠，失去的主要是结合水。失去结合水的种子浸泡后不萌发，因为失去结合水的细胞失去生理活性。
(3)水既是细胞代谢的原料，参与有氧呼吸、光合作用、化合物的水解；也是细胞代谢的产物，有氧呼吸、光合作用、蛋白质的合成等过程都有水的生成。
易错点2　对无机盐的存在形式及功能分辨不清
点拨　(1)无机盐不都以离子形式存在，少数无机盐以化合物的形式存在，如牙齿、骨骼中的CaCO3。
(2)无机盐以离子形式进出细胞并非都是主动运输，例如神经细胞排出钾离子和吸收钠离子是被动运输。
易错点3　对糖类的种类与作用分辨不清
点拨　(1)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。
(2)糖类并非都能提供能量。纤维素是组成植物细胞壁的主要成分，核糖和脱氧核糖是组成核酸的成分，它们都不能提供能量。
(3)多糖和二糖水解为单糖才能被人体吸收，这是由细胞膜的选择透过性决定的。
易错点4　对脂质的种类与作用分辨不清
点拨　(1)构成生物膜的脂质并非只有磷脂。磷脂双分子层是构成生物膜的基本支架，胆固醇是构成动物细胞膜的成分。
(2)糖类和脂肪均由C、H、O三种元素组成，氧化分解产生CO2、H2O，同时释放能量。但脂肪中碳氢的含量远远高于糖类，所以同质量的脂肪和糖类氧化分解，脂肪耗氧量多，放能多，产生水多。
[深度纠错]
1.(针对易错点1)下列关于生物体与水分的关系，叙述正确的是(　　)
A.储藏中的种子不含水分，以保持休眠状态
B.温度降低，自由水与结合水的比值降低，代谢水平和抗逆性都降低
C.自由水既可以运输物质又可以作为化学反应的介质
D.抗旱植物体内自由水与结合水的比值比一般植物的要高
解析　储藏中的种子含有水分，只不过结合水较多，A错误；温度降低，自由水与结合水的比值降低，新陈代谢减慢，但抗逆性增强，B错误；自由水既可以运输物质又可以作为化学反应的介质，C正确；抗旱植物体内自由水与结合水的比值比一般植物的要低，D错误。
答案　C
2.(针对易错点2)下列关于无机盐的叙述错误的是(　　)
A.无机盐对于维持血浆的酸碱平衡有重要作用
B.无机盐在生物体内都是以离子的形式存在的
C.若哺乳动物血液中Ca2＋的含量过低，则会发生抽搐
D.Mg2＋是叶绿素的必需组成成分
解析　有些无机盐离子对于维持细胞的酸碱平衡具有重要作用，A正确；大多数无机盐在生物体内以离子的形式存在的，B错误；若哺乳动物血液中Ca2＋的含量过低，则会发生抽搐，C正确；Mg2＋是叶绿素的组成成分，D正确。
答案　B
3.(针对易错点3)下列有关细胞内糖类的叙述正确的是(　　)
A.蔗糖的水解产物均不具有还原性
B.核糖是构成RNA的基本单位
C.脱氧核糖是一切生物都含有的单糖
D.糖类物质不都是细胞的能源物质
解析　蔗糖水解产物是果糖和葡萄糖，都属于还原糖，A错误；RNA的基本单位是核糖核苷酸，B错误；烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，不含DNA，因此其体内不含脱氧核糖，C错误；糖类物质不都是细胞的能源物质，如纤维素、核糖、脱氧核糖，D正确。
答案　D
4.(针对易错点4)下列关于细胞中脂质的叙述，错误的是(　　)
A.糖原和脂肪都是细胞内良好的储能物质
B.磷脂是构成生物膜的重要成分
C.有些脂质对生命活动具有调节作用
D.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
解析　糖原是主要能源物质，脂肪是细胞内良好的储能物质，A错误；磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架，B正确；有些脂质如性激素对生命活动具有调节作用，C正确；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，D正确。
答案　A
随堂·真题&预测
1.(2017·海南卷，4)无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用。下列相关叙述错误的是(　　)
A.蔬菜中的草酸不利于机体对食物中钙的吸收
B.缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降
C.和ATP一样，KH2PO4也能为生物体提供能量
D.植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐
解析　草酸与食物中的钙离子结合形成草酸钙，不易被人体吸收，A正确；哺乳动物红细胞中具有运输O2的血红蛋白，含有铁，缺铁会使血红蛋白减少进而降低运输O2的能力，B正确；KH2PO4在体内为生物提供无机盐离子，不能供能，C错误；植物秸秆燃烧过程中，有机物耗尽，剩下的灰烬中富含无机盐，D正确。
答案　C
2.(2017·江苏卷，1)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；淀粉和纤维素彻底水解产物都是葡萄糖，D错误。
答案　B
3.(预测)下列关于人体内脂质与糖类的叙述，错误的是(　　)
A.胆固醇在体内可转化成性激素
B.胆固醇是动物细胞膜的组分，也参与血脂运输
C.脂肪与糖原都是细胞内储存能量的物质
D.C、H、O、P是构成脂质和糖原的元素
解析　脂肪、固醇、糖原不含有P元素。
答案　D
4.(2016·海南卷，26)水在植物的生命活动中具有重要作用。风干种子只有吸收足够的水才能进行旺盛的代谢活动，使胚生长。小麦种子萌发过程中吸水量随时间变化的趋势如图所示。回答下列问题。

(1)植物细胞中的水通常以结合水和自由水两种形式存在，风干种子细胞中的水主要是以________的形式存在。经阶段Ⅰ 吸水后，种子中的水主要是以________的形式存在。
(2)在阶段Ⅱ，种子吸水速率________(填“大于”“小于”或“等于”)阶段Ⅰ，呼吸速率________(填“大于”“小于”或“等于”)阶段Ⅰ。
(3)从细胞组成和结构的角度来推测，水分可经过细胞膜中的________、________从细胞外进入细胞内。
解析　(1)风干种子失去了大部分自由水，细胞中的水主要以结合水的形式存在。经阶段Ⅰ吸水后，种子中的水主要是以自由水的形式存在。
(2)在阶段Ⅱ，种子吸水量变化不大，吸水速率小于阶段Ⅰ，但自由水含量增加，代谢增强，呼吸速率大于阶段Ⅰ。
(3)细胞膜由磷脂双分子层构成基本支架，由于磷脂分子的尾巴具有疏水性，少量的小分子的水分子可以经磷脂分子间隙进入细胞，大部分应经过水通道蛋白进入。
答案　(1)结合水　自由水　(2)小于　大于　(3)磷脂(或脂质)双分子层　水通道
(时间：35分钟)

1.(新题快递)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。下列叙述中正确的是(　　)
A.“位置细胞”鲜重中质量百分比最高的元素是C
B.“网格细胞”干重中质量百分比最高的元素是O
C.上述两种细胞鲜重中原子数量最多的元素均是H
D.细胞中的能源物质的主要功能是供能
解析　“位置细胞”鲜重中质量百分比最高的元素是O，A错误；“网格细胞”干重中质量百分比最高的元素是C，B错误；上述两种细胞鲜重中水是细胞中含量最多的化合物，而水分子中H原子数大于O原子数，因此，细胞鲜重中原子数量最多的元素均是H，C正确；细胞中的能源物质的主要功能不一定都是供能，例如糖类和脂肪都是细胞中的能源物质，但是糖类的主要功能是供能，而脂肪的主要功能是储能备用，D错误。
答案　C
2.下图所示为对刚收获的小麦种子所做的不同处理方式，下列说法最可能正确的是(　　)
刚收获的种子甲乙残留物丙
A.丙中含量最多的元素是碳
B.丙在细胞中主要以分子态的形式存在
C.晒干、烘烤过程使小麦种子失去的物质是相同的化合物
D.乙种子在适宜条件下一定能萌发
解析　由于碳元素在燃烧的过程中主要随二氧化碳而散失，所以丙中含量最多的元素不是碳，A错误；丙为无机盐，在细胞中主要以离子态的形式存在，B错误；晒干、烘烤过程使小麦种子失去了相同化合物水，种子在晒干过程中，主要失去的是自由水(有活性，能进行呼吸作用等)，干种子在烘烤过程中，主要失去的是结合水，C正确；干种子在烘烤过程中，主要失去的是结合水，会导致种子死亡，所以乙种子在适宜条件下一般不会萌发，D错误。
答案　C
3.为了确定某种矿质元素是否是植物的必需元素，应采用的方法是(　　)
A.检测正常叶片中该矿质元素的含量
B.分析根系对该矿质元素的吸收过程
C.分析环境条件对该植物吸收矿质元素的影响
D.观察在完全培养液中去掉该矿质元素前后植株的生长发育状况
解析　判断某种矿质元素是否是必需元素通常用溶液培养法。在人工配制的完全培养液中，除去某种矿质元素，然后观察植物的生长发育情况：如果植物的生长发育仍正常，则说明该元素不是植物所必需的；如果植物的生长发育异常(出现特定的缺乏症状)，且补充该种矿质元素后，植物的生长发育又恢复正常(症状消失)，则说明该矿质元素是植物生长所必需的。
答案　D
4.汉堡是现代西式快餐中的主要食物，制作的原料有鸡胸肉、面包、鸡蛋、生菜等。下列说法错误的是(　　)
A.面包中含有的淀粉是植物细胞的储能物质
B.鸡蛋中含有的蛋白质可直接承担人体的生命活动
C.鸡胸肉中含有的糖原是动物细胞的储能物质
D.生菜中含有的纤维素不能被人体消化吸收利用
解析　淀粉是植物细胞中的多糖，是植物细胞的储能物质，A正确；鸡蛋中的蛋白质被人体摄入后会通过消化然后以氨基酸的形式被吸收，而并非原来的蛋白质，B错误；糖原是动物细胞的多糖，是动物细胞的储能物质，C正确；纤维素是植物多糖，由于人体消化道内没有纤维素酶，因此纤维素不能被人体消化、吸收和利用，D正确。
答案　B
5.下列关于脂质的叙述，错误的是(　　)
A.磷脂和胆固醇都属于脂肪
B.因为血液中的胆固醇过多可能引发心脑血管疾病，故摄入胆固醇需适量
C.维生素D属于脂质
D.1 g油脂所含的能量高于1 g糖类所含的能量
解析　磷脂、胆固醇和脂肪都属于脂质，磷脂和胆固醇不是脂肪，A错误；胆固醇可参与构成细胞膜，在人体内参与血液中脂质的运输，血液中胆固醇过多可能引发心脑血管疾病，故摄入胆固醇需适量，B正确；维生素D属于脂质中的固醇，C正确；油脂中C、H的比例远高于同等质量的糖类，因此1 g油脂所含的能量是1 g糖类所含能量的2倍以上，D正确。
答案　A
6.下列关于检测生物组织中还原糖.脂肪和蛋白质三个实验的叙述中正确的是(　　)
A.只有还原糖的检测需要加热
B.检测还原糖和蛋白质所用试剂相同
C.脂肪的检测必须要使用显微镜
D.检测还原糖通常使用双缩脲试剂
解析　还原糖的鉴定需要水浴加热，脂肪和蛋白质的鉴定不需要加热，A正确；检测还原糖和蛋白质所用试剂的化学成分相同，但是浓度不完全相同，B错误；脂肪鉴定时，若使用的是花生组织样液，则不需要显微镜观察，C错误；检测还原糖通常使用斐林试剂，D错误。
答案　A


7.下列关于脂质的叙述，正确的是(　　)
A.脂肪与糖类的元素组成完全相同，但各元素的比例不同
B.磷脂参与构成酵母菌和蓝藻的生物膜系统的基本骨架
C.胆固醇是人、动物和植物细胞膜的重要组成成分
D.脂质是储能物质，不参与哺乳动物生命活动的调节
解析　脂肪与糖类都是由C、H、O三种元素组成的，与糖类相比，脂肪含有的C、H较多，O较少，A正确；蓝藻属于原核生物，无生物膜系统，B错误；胆固醇是人、动物细胞膜的重要组成成分，胆固醇不是植物细胞膜的重要组成成分，C错误；常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇等，其中脂肪才是储能物质，脂质中的性激素可以参与哺乳动物生命活动的调节，D错误。
答案　A
8.分析下列事实，回答有关问题：
(1)事实一：Mg2＋是叶绿素分子必需的成分；Fe2＋是血红蛋白的重要部分。这表明无机盐是__________________________________________________________。
(2)事实二：同一生物，代谢缓慢时，结合水与自由水比例会上升；代谢越旺盛时，结合水与自由水比例会下降。这表明_____________________________________。
(3)事实四：患急性肠炎的病人脱水时需要及时补充水分，同时也需要补充体内丢失的无机盐，因此，输入________是常见的治疗方法。
解析　 (1)Mg2＋是叶绿素分子必需的成分，Fe2＋是血红蛋白的重要成分等实例说明无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分。
(2)同一生物，代谢缓慢时，结合水与自由水比例会上升；代谢越旺盛时，结合水与自由水比例会下降，这表明在一定条件下自由水和结合水是可以相互转化。
(3)根据题意，患急性肠炎的病人脱水时需要补充了水分和无机盐，因此输入葡萄糖盐水是最常见的治疗方法。
答案　(1)细胞内某些复杂化合物的重要组成成分
(2)在一定条件下自由水和结合水可以相互转化
(3)葡萄糖盐水
9.有学者研究了小麦种子中还原糖和总糖含量的变化，欲为科学调控小麦种子萌发提供理论依据。
实验方法和步骤：将新鲜的、经过筛选的小麦种子放入培养箱中，小麦种子吸水4 h后开始萌芽，至44 h，进入幼苗生长阶段。各种糖含量的测定在小麦种子吸水4 h后开始，之后，每隔4 h测定一次，持续到44 h为止。测定结果：见下图。

请回答：
(1)植物体内的糖类按照是否能够水解分为____________三类。
(2)检测还原性糖可用________试剂，此试剂与还原糖反应在________条件下反应生成____________。
(3)根据上图检测结果分析：
①小麦种子萌发12 h后，还原糖的量____________；发生这一变化与种子萌发
12 h后________增强，使________消耗迅速增加密切相关。
②种子萌发20 h后，蔗糖含量下降的原因是___________________________。
解析　(1)植物细胞内的糖类可以分为单糖、二糖和多糖。
(2)还原糖与斐林试剂反应，在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀。
(3)①据图分析可知，小麦种子萌发12 h后，还原糖的量不断增加，淀粉含量不断减少，说明种子萌发12 h后呼吸作用增强，使淀粉消耗迅速增加并产生大量的还原糖。
②种子萌发20 h后，蔗糖含量下降，而还原糖含量增加，说明蔗糖分解成果糖和葡萄糖等还原糖。
答案　(1)单糖、二糖、多糖
(2)斐林　(水浴)加热　砖红色沉淀
(3)①逐渐增加　(细胞)呼吸　淀粉(总糖)　②蔗糖分解成果糖和葡萄糖(蔗糖分解生成还原糖)




10.现提供可配制斐林试剂的溶液：甲液(0.1 g/mL的NaOH溶液)，乙液(0.05 g/mL的CuSO4溶液)以及蒸馏水，如果充分利用上述试剂及必需的实验用具，可灵活地鉴别出下列哪些物质(　　)
①葡萄糖　②蔗糖　③胃蛋白酶(化学本质是蛋白质)　④RNA
A.①③ B.①②
C.只有① D.①②③④
解析　葡萄糖是还原糖，可以用斐林试剂鉴定，所以用上述试剂可以检测，①正确；蔗糖是非还原性糖，不能用斐林试剂鉴定，②错误；胃蛋白酶是蛋白质，需要用双缩脲试剂鉴定，若将斐林试剂的乙液用蒸馏水稀释为质量分数为
0.01 g/mL，则可以与甲液组成双缩脲试剂，因此可以对胃蛋白酶进行鉴定，③正确；以上试剂只能鉴定还原糖和蛋白质，而不能鉴定RNA，④错误。
答案　A
11.图1表示甲、乙两种无机盐离子处于不同浓度时与作物产量的关系；图2表示不同浓度的钙对某种植物花粉萌发和花粉管生长的影响。下列相关描述错误的是(　　)

A.同一种作物对甲、乙两种无机盐离子的需求量不同
B.乙的浓度为d时，对提高产量最有利
C.适宜浓度的钙有利于花粉管的生长
D.在一定范围内，钙的浓度对花粉萌发率无影响
解析　分析题图1可知，当甲的浓度为a时，而乙的浓度在c～d范围内时，作物的产量相对较高，A正确，B错误；分析题图2可知，钙离子浓度对花粉管的生长有影响，适宜浓度的钙有利于花粉管的生长，C正确；从花粉萌发率看，在一定范围内钙离子浓度对其没有影响，D正确。
答案　B
12.如图表示油菜种子在成熟过程中种子有机物相对含量的变化趋势，下列相关叙述错误的是(　　)

A.第36天，种子内含量最高的有机物可用苏丹Ⅲ染液检测
B.细胞代谢利用大量糖类，导致淀粉含量降低
C.糖类不断转化为脂肪，导致脂肪含量增加
D.糖类不转化为蛋白质，导致含氮物质含量不变
解析　据图分析可知，第36天，种子内含量最高的有机物是脂肪，脂肪可用苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液检测；淀粉属于糖类，细胞代谢需要糖类物质，所以细胞代谢利用大量糖类，导致淀粉含量降低；随着油菜开花天数的增加，可溶性糖和淀粉的含量都逐渐减少，前者在第36天已经降至很低水平，后者在第36天几乎为零，而脂肪的含量却一直在增加，据此可判断，在种子发育过程中脂肪由可溶性糖或淀粉转化而来；糖类可以转化为蛋白质。
答案　D
13.(2019·山东济宁质检)无机盐能维持生物体正常的生命活动。下面列出了若干确定无机盐X是否是植物必需的实验方案，其中正确的设计是(　　)
①以土壤为基质盆栽，浇缺少无机盐X的“完全培养液”
②以沙土为基质盆栽，浇缺少无机盐X的“完全培养液”
③只用缺少无机盐X的“完全培养液”，不用基质
④以土壤为基质盆栽，浇蒸馏水
⑤以沙土为基质盆栽，浇完全培养液
⑥不用基质，只用完全培养液
⑦不用基质，只用含无机盐X的培养液
⑧不用基质，只用蒸馏水
A.以③为实验组，⑥为对照组
B.以④为实验组，①为对照组
C.以②为实验组，⑤为对照组
D.以⑦为实验组，⑧为对照组
解析　本实验的自变量是植物生活的环境是否含有无机盐X。植物正常生长需要多种无机盐，缺少无机盐或只用含无机盐X的培养液培养植物，植物均不能正常生长，不能作为对照组；土壤、沙土中都可能含有这种无机盐，也不能作为对照组。因此对照组应该只用完全培养液，而实验组用缺少无机盐X的完全培养液，通过观察植物的生长状况来确定实验结论，所以A符合题意。
答案　A
14.(科学探究)自由水和结合水的比例与植物的抗逆性有关。某科研小组利用龙舌兰设计下列实验来探究自由水和结合水的比值与植物生存环境(土壤含水量)的关系。
部分材料用具：龙舌兰幼苗若干株，土壤，蒸馏水，天平，烘干机。
实验步骤：
①取五株龙舌兰幼苗随机编号分为A、B、C、D、E组。
②另将A、B、C、D、E组栽种在含水量不同的土壤中，在其他环境条件相同的情况下培养一段时间。
③每组先称量植株总重量M，然后晒干称量总重量N，再置于烘干机中完全干燥，称量总重量P。记录并分析各组数据。
请根据上述实验设计回答下列问题：
(1)自由水和结合水的比值可用公式：________________表示(利用题目所给字母填写公式)。
(2)步骤①有两处错误，请改正：
Ⅰ.__________________________________________________________________；
Ⅱ.__________________________________________________________________；
(3)科研小组的实验数据如下：
组别
A
B
C
D
E
土壤含水量
20%
25%
30%
35%
40%
自由水和结合水的比值
21.05
21.21
20.99
21.18
21.08
若实验设计和实验操作均无误，根据实验数据是否能说明自由水和结合水的比值与植物生存环境(土壤含水量)无关？________(填“是”或“否”)原因是______
_____________________________________________________________________。
解析　(1)植株总重量M－晒干后总重量N即植物含有自由水的量，晒干后总重量N－完全干燥后的总重量P即结合水的量，故自由水和结合水的比值可用公式(M－N)/(N－P)表示。
(2)每组实验中龙舌兰幼苗均各一株，为减少实验误差，应每组设置多株，计算平均值；在实验过程中要遵循等量原则，故选取的幼苗的生长发育状况要一致。
(3)实验在超出了龙舌兰幼苗正常生长的土壤环境中进行的，缺少科学性，应在适合龙舌兰幼苗生长的环境中设置对照，进行实验，故即使实验设计和实验操作均无误，不能说明自由水和结合水的比值与植物生存环境的关系，应该在土壤含水量20%以下设置几组，如15%、10%、5%等，观察自由水和结合水的比值是否有变化。
答案　(1)(M－N)/(N－P)
(2)Ⅰ.每组应该设置多株　Ⅱ.应选择生长发育状况一致的幼苗
(3)否　土壤含水量设置范围不合适，应在20%以下设置几组，如15%、10%、5%等，观察自由水和结合水的比值是否有变化