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2024高考生物一轮复习讲义 第一章第2讲 细胞中的无机物、糖类和脂质
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这是一份2024高考生物一轮复习讲义 第一章第2讲 细胞中的无机物、糖类和脂质，共28页。试卷主要包含了组成细胞的元素，细胞中的化合物，细胞中的无机物，棉花纤维由纤维细胞形成等内容，欢迎下载使用。
第2讲 细胞中的无机物、糖类和脂质
课标内容 (1)说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成，它们以碳链为骨架形成复杂的生物大分子。(2)指出水是活细胞中含量最多的化合物，以自由水和结合水的形式存在，赋予了细胞许多特性，在生命活动中具有重要作用。
(3)举例说出无机盐在细胞内含量虽少，但与生命活动密切相关。(4)概述糖类有多种类型，它们既是细胞的重要结构成分，又是生命活动的主要能源物质。
(5)举例说出不同种类的脂质对维持细胞结构和功能有重要作用。(6)实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。
考点一 细胞中的元素和无机物)
1.组成细胞的元素
(1)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系
(2)元素种类和存在形式
(1)生物体内含有的元素不一定都是必需元素，如人体内可能含有Pb。
(2)大量元素和微量元素只是从含量上界定，不是从生理功能上界定，所以微量元素尽管含量少，但对生命活动是必不可少的，也是不可替代的。
2.细胞中的化合物
(1)细胞中主要化合物的种类
(2)区分鲜重、干重的元素和化合物的含量
人体活细胞中氧的含量最多，但氢原子的数量最多Ｋ
3.细胞中的无机物
(1)细胞中的水
①细胞中水的存在形式和功能
②自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系
(2)细胞中的无机盐
提醒 水、无机盐是细胞需要的营养物质，但不能为细胞的生命活动提供能量。
【考点速览·诊断】
(1)由葡萄糖合成糖原的过程中一定有H2O产生。(2021·山东卷，16A)(√)
(2)细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水。(2021·全国乙卷，3C)(×)
提示 细胞在有氧呼吸第二阶段消耗水，在有氧呼吸第三阶段产生水。
(3)磷是组成藻类细胞的微量元素。(2021·天津卷，4A)(×)
提示 磷是大量元素。
(4)与风干前相比，风干种子中结合水与自由水的比值大。(2018·全国卷Ⅱ，4D)(√)
(5)无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，不参与有机物的合成。(2020·江苏卷，1C)(×)
提示 无机盐也参与有机物的合成，如Mg2＋参与构成叶绿素。
(6)Mg2＋存在于叶绿体的类胡萝卜素中。(2021·浙江6月选考，5A)(×)
提示 Mg2＋存在于叶绿素中。
(7)根细胞中的K＋不能以自由扩散的方式进入土壤溶液中。(2019·海南卷，8A)(√)
(8)在酸性土壤中，小麦可吸收利用土壤中N2和NO。(2018·全国卷Ⅰ，3A)(×)
提示 不能吸收N2。
【情境推理·探究】
1.“有收无收在于水，收多收少在于肥”、“上粪不浇水，庄稼噘着嘴”、“犁地深一寸，等于上层粪”。农业谚语是人民群众总结出的农业生产经验，它用简单通俗、精炼生动的话语反映出深刻的道理，是中华民族的文化瑰宝。
(1)[2017·全国卷Ⅲ，30(4)]植物根系既能从土壤中吸收水分也能吸收无机盐。根细胞内水分的作用有________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出2点即可)。
提示 根细胞的组成成分；参与细胞内的生化反应；运送营养物质和代谢废物等
(2)[2020·全国卷Ⅰ，30(2)]农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的原因是___________________________________________________________________
_____________________________________________________________________(答出1点即可)。
提示 肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收
(3)当土壤含水量过高时，反而不利于植物的正常生长，可能的原因有_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________(答出两点即可)。
提示 植物根部因缺氧进行无氧呼吸，根部能量供应不足，影响物质运输；植物根部因无氧呼吸产生大量酒精而出现烂根现象
(4)增施有机肥有利于叶绿素分子合成的主要原因是______________________________________________________________________________________________。
提示 有机肥被微生物分解产生N、Mg等无机盐，有利于叶绿素的合成
2.[2019·全国卷Ⅲ，29(2)]氮元素是植物生长的必需元素，合理施用氮肥可提高农作物的产量。农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮(NH)和硝态氮(NO)。已知作物甲对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中NH和NO的吸收具有偏好性(NH和NO同时存在时，对一种离子的吸收量大于另一种)。请设计实验对这种偏好性进行验证，要求简要写出实验思路、预期结果和结论。
答案 实验思路：配制营养液(以硝酸铵为唯一氮源)，用该营养液培养作物甲，一段时间后，检测营养液中NH和NO剩余量。预期结果和结论：若营养液中NO剩余量小于NH剩余量，则说明作物甲偏好吸收NO；若营养液中NH剩余量小于NO剩余量，则说明作物甲偏好吸收NH。
解析 本实验的目的是验证作物甲对硝酸铵中的NH和NO的吸收具有偏好性，因变量是作物甲对二者的吸收量，因此可将生理状态相同的若干作物甲培养在适宜浓度的以硝酸铵为唯一氮源的营养液中，在适宜条件下培养一段时间，并测定实验后营养液中的NH和NO的浓度，最后进行比较，如果实验后营养液中的NH的浓度低于NO，可说明作物甲对硝酸铵中的NH的吸收具有偏好性；反之，则说明作物甲对硝酸铵中的NO的吸收具有偏好性。
【重点难点·透析】
1.衍射法归纳细胞中的水
2.常考无机盐功能归纳整合
3.验证某种矿质元素的生理功能
(1)实验设计
①
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、生长状况应一致等。
②实验组用只缺X的培养液，对照组用完全培养液，不能用蒸馏水作对照。
③实验组加入X的目的是二次对照，使实验组前后对照，以增强说服力。
考向1 细胞中的元素与化合物辨析
1.(2023·广东东莞调研)图中表示部分化合物的元素组成，其中数字表示元素。下列相关叙述中不正确的是( )
A.图中所示①②为大量元素，③④为微量元素
B.人体缺③会影响正常的有氧呼吸功能
C.甲状腺激素、血红蛋白等从细胞中分泌到细胞外的方式是胞吐
D.图示化合物合成过程都需要消耗能量
答案 C
解析 血红蛋白为胞内蛋白，不需要胞吐释放，C错误。
2.(2022·湖北七市模拟)科学施肥是农作物增产的途径之一。下列相关叙述正确的是( )
A.氮肥中的N可参与构成蛋白质，主要存在于蛋白质的游离氨基中
B.磷肥中的P可参与核酸、磷脂、NADPH等物质的形成
C.复合肥中各种矿质元素比例适中，各种农作物都可以大量使用
D.肥料中还应合理添加参与叶绿素形成的Mg等微量元素
答案 B
解析 N参与构成蛋白质，主要存在于肽腱中，A错误；P参与核酸、磷脂、NADPH等物质的形成，B正确；大量使用复合肥，可能导致土壤溶液浓度大于根部细胞液浓度，从而使细胞失水，影响植物的生命活动，C错误；Mg属于大量元素，不是微量元素，D错误。
考向2 水和无机盐的功能
3.(2022·全国甲卷，1)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
答案 B
解析 细胞中有以无机离子形式存在的钙，也有以化合物形式存在的钙，A正确；人体内Ca2＋不能自由通过细胞膜的磷脂双分子层，需要载体蛋白协助，B错误；维生素D能有效地促进人体肠道对钙和磷的吸收，故适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收，C正确；哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2＋，Ca2＋的浓度过低会导致出现抽搐等症状，D正确。
4.(2023·云南保山模拟)下列关于人体内水和无机盐的叙述，错误的是( )
A.呕吐、腹泻的病人，需及时补充葡萄糖盐水
B.铁摄入不足可导致血红蛋白合成减少而发生贫血，需适量补铁
C.过量饮水导致细胞内液渗透压升高，需脱水治疗
D.水是细胞内良好的溶剂，这是由它的分子结构决定的
答案 C
解析 呕吐、腹泻的病人，需及时补充葡萄糖盐水，以补充水分和无机盐，A正确；铁为血红蛋白的组成元素，摄入不足可导致血红蛋白合成减少而发生贫血，需适量补铁，B正确；过量饮水导致细胞外液渗透压降低，从而引起细胞内液渗透压降低，需脱水治疗，C错误。
考点二 细胞中的糖类和脂质
1.细胞中的糖类
(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；二糖并不都是由葡萄糖组成的，如蔗糖是由葡萄糖和果糖组成的。
(3)多糖水解的终产物是其单体，如淀粉水解的终产物是葡萄糖；糖氧化分解的终产物是CO2和H2O等。
2.细胞中的脂质
脂质中只有脂肪被苏丹Ⅲ(苏丹Ⅳ)染液染成橘黄色(红色)
(1)磷脂是所有细胞必不可少的脂质，但脂肪不参与生物膜的构成。
(2)与糖类相比脂肪中“C”“H”含量高，而“O”含量低，故脂肪氧化分解释放的能量多，需要O2多，产生的H2O多。
【考点速览·诊断】
(1)纤维素不能被人体吸收利用。(2021·重庆卷，1A改编)(√)
(2)糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子。(2020·江苏卷，2B)(×)
提示 单糖、二糖和脂质等不是生物大分子。
(3)藻类的ATP和淀粉都是含磷化合物。(2021·天津卷，4C)(×)
提示 淀粉元素组成只有C、H、O，不含P。
(4)磷脂水解的终产物为甘油和脂肪酸。(2020·海南卷，1B)(×)
提示 甘油和脂肪酸是脂肪水解的终产物。
(5)维生素D是构成骨骼的主要成分，缺乏维生素D会影响骨骼发育。(2020·海南卷，1D)(×)
提示 CaCO3是构成骨骼的主要成分。
(6)糖类是大多数植物体干重中含量最多的化合物。(2018·江苏卷，1D)(√)
【情境推理·探究】
谷类种子和油料种子分别以淀粉和脂肪为主要营养物质，种子萌发时这两种物质都氧化分解为CO2和H2O。
(1)油料作物种子如花生、蓖麻在播种时，播种的深度相对较浅，从物质代谢的角度分析，可能的原因是______________________________________________________________________________________________________________________。
提示 脂肪中氧的含量远远低于糖类，而氢的含量更高。等质量的脂肪与糖类氧化分解时，脂肪释放的能量更多，需要的O2多，产生的H2O多
(2)现有谷类种子和油料种子各一组，请根据种子在适宜条件下萌发时O2消耗量与CO2释放量的关系，设计实验以确定种子的类型，简要写出实验思路并预期实验结果及结论：_____________________________________________________________________________________________________________________________。
提示 实验思路：分别检测这两组种子萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值(或CO2释放量和O2消耗量的比值)，并比较两组比值的大小。预期实验结果和结论：萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值低(或CO2释放量和O2消耗量的比值高)的一组为谷类种子；萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值高(或CO2释放量和O2消耗量的比值低)的一组为油料种子
考向1 糖类、脂质的种类和功能
1.(2023·江西南昌市调研)很多种物质都可以为细胞的生命活动提供能量，其中糖类是主要的能源物质。下列关于糖类的说法，正确的是( )
A.红糖、白糖和冰糖都是由乳糖加工制成的
B.淀粉和纤维素均不溶于水，人体细胞通过合成相关酶将其分解后才能利用
C.糖原是动物细胞的储能物质，常被形容为“生命的燃料”
D.细胞中糖类的消耗既可以发生在细胞质中，也可以发生在细胞核中
答案 D
解析 红糖、白糖和冰糖都是由蔗糖加工制成的，A错误；淀粉和纤维素均不溶于水，人体细胞可以合成分解淀粉的酶，但正常情况下人体细胞不能合成分解纤维素的酶，B错误；葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，常被形容为“生命的燃料”，C错误；细胞中糖类的消耗可以发生在细胞质中，如通过细胞呼吸消耗葡萄糖，也可以发生在细胞核中，如DNA和RNA的合成分别需要消耗脱氧核糖和核糖，D正确。
2.(2023·湘豫名校联考)豆制品营养丰富，其所含的必需氨基酸与动物蛋白相似，同时也含有钙、磷、铁等人体需要的矿物质及维生素B1、B2和纤维素等，却不含胆固醇。下列叙述正确的是( )
A.豆科植物生长过程中需要较多的氮元素，根瘤菌寄生于其体内
B.胆固醇是一种生物大分子，存在于动物细胞膜上，并参与血液中脂质的运输
C.豆制品中的铁被人体吸收后可用于成熟红细胞合成血红蛋白
D.若豆科植物生长过程中缺乏大量元素磷，将影响生物膜、[H]、ATP等的合成
答案 D
解析 大豆富含蛋白质，其生长过程中需要较多的氮元素，根瘤菌为豆科植物提供氮元素，两者是互利共生关系，不是寄生，A错误；胆固醇不是生物大分子，其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错误；人体成熟的红细胞无核糖体等细胞器，不能合成蛋白质，C错误；磷是合成ATP、NADPH、NADH、磷脂、核酸等物质的原料，D正确。
考向2 种子成熟和萌发过程中化合物的变化分析
3.(2023·河南百校联盟)如图1表示某油料植物的种子成熟过程中脂肪、淀粉和可溶性糖含量的变化，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，定期检测萌发种子(含幼苗)的干重，结果如图2所示。回答下列问题：
(1)据图1可知，种子成熟过程中有机物的主要变化是________________________。
(2)为了观察种子中的脂肪，常用____________________染液对种子胚乳切片染色，然后在显微镜下观察，可见________色的脂肪颗粒。
(3)图2中在7天之前，导致萌发种子初期干重增加的主要元素是________(填“C”“N”或“O”)。7～10天干重下降的原因是________________________________
_____________________________________________________________________。
第11天后，如果要使萌发种子(含幼苗)的干重增加，必须提供的条件是________和________。
答案 (1)可溶性糖和淀粉不断转化为脂肪储存起来 (2)苏丹Ⅲ(苏丹Ⅳ) 橘黄(红) (3)O 该阶段种子只进行细胞呼吸，不进行光合作用，有机物逐渐减少 光照 所需的矿质元素离子
解析 (3)在种子萌发前一段时间干重增加，最可能的原因是脂肪转化为糖类。由于脂肪与糖类相比，其碳、氢所占的比例高，当脂肪转化为糖类时，氧元素增加；第7～10天种子只进行细胞呼吸，不能进行光合作用，有机物逐渐减少。第11天后，种子干重的增加只能来源于光合作用，由于种子处于黑暗环境，并且提供的是蒸馏水，因而欲完成光合作用必须提供的条件是光照和所需的矿质元素离子。
跳出题海 种子形成和萌发过程中糖类和脂质的变化
种子类型
变化
非油料作物种子(如小麦)
油料作物种子(如大豆)
种子形成时
可溶性糖(还原糖)→淀粉
糖类→脂肪
种子萌发时
淀粉→可溶性糖(还原糖)
脂肪→甘油、脂肪酸→糖类
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。
考点三 实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.
(1)还原糖的检测 新制的Cu(OH)2溶液为蓝色
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。
变性的蛋白质也可以
(4)淀粉的检测：淀粉＋碘液→蓝色。
2.实验步骤
(1)还原糖的检测
(2)脂肪的检测
(3)蛋白质的检测
(4)淀粉的检测
(1)检测还原糖时使用的斐林试剂要现配现用的原因：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，使用时现配现用。
(2)斐林试剂甲液和双缩脲试剂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。
【考点速览·诊断】
(1)检测生物组织中的还原糖实验，在待测液中先加NaOH溶液，再加CuSO4溶液。(2021·湖南卷，2A)(×)
提示 斐林试剂的甲液和乙液应混合使用，现配现用。
(2)NaOH与CuSO4配合使用在还原糖和蛋白质检测实验中作用不同。(2021·河北卷，3A)(√)
(3)脂肪被苏丹Ⅲ染液染成红色。(2019·海南卷，6D改编)(×)
提示 脂肪被苏丹Ⅲ染成橘黄色。
(4)检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行检测。(2017·全国卷Ⅰ，2B)(×)
提示 双缩脲试剂用于检测蛋白质中或多肽中的肽键，不能检测氨基酸的含量。
(5)在大豆种子匀浆液中加入斐林试剂，液体由蓝色变成紫色。(2018·江苏卷，17B)(×)
提示 应用双缩脲试剂。
【情境推理·探究】
1.现有两瓶没有标记的糖尿病患者(尿液中含有葡萄糖)和肾小球肾炎患者(尿液中含有蛋白质)的尿液样品，如何进行区分？
提示 方法一：用斐林试剂对两瓶尿样进行检测，有砖红色沉淀生成的是糖尿病患者的尿样；没有砖红色沉淀生成的是肾小球肾炎患者的尿样。
方法二：用双缩脲试剂来检测，有紫色产生的是肾小球肾炎患者的尿样；没有紫色产生的是糖尿病患者的尿样。
2.脱脂奶粉中不含糖类和脂肪，受到大多数老年人的喜爱，要检验某种脱脂奶粉是否合格，可能用到哪些试剂？
提示 符合要求的脱脂奶粉应该无糖和脂肪，同时还应该含有丰富的蛋白质，因此要用斐林试剂、苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液和双缩脲试剂来检测。
【重点难点·透析】
1.区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”
2.实验成功的3个关键点
(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观察。
(2)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。
(3)实验中，在加相应试剂之前要留出部分组织样液，目的是作为对照，以便与鉴定后的样液颜色作对比，增强实验的说服力。
3.三类有机物检测在操作步骤上的“三个唯一”
(1)唯一需要水浴加热——还原糖检测。若不加热，则无砖红色沉淀出现。
(2)唯一需要显微镜——脂肪颗粒的观察。
(3)唯一使用酒精——脂肪的检测，实验用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。
考向 结合有机物的检测考查科学探究能力
1.(2020·江苏卷，17)生物学实验常呈现“五颜六色”的变化。下列实验中溶液颜色变化的叙述正确的是( )
A.在新鲜的梨汁中加入斐林试剂，混匀后在加热条件下由无色变成砖红色
B.在无氧发酵的果汁中加入酸性重铬酸钾溶液，混匀后由蓝色变成灰绿色
C.在DNA溶液中加入二苯胺试剂，混匀后在沸水浴条件下逐渐变成蓝色
D.在氨基酸溶液中加入双缩脲试剂，混匀后逐渐变成紫色
答案 C
解析 斐林试剂为蓝色，在新鲜的梨汁中加入斐林试剂，混匀后在加热条件下由蓝色变成砖红色，A错误；无氧发酵时果汁中有酒精生成，在无氧发酵的果汁中加入酸性重铬酸钾溶液，混匀后由橙色变成灰绿色，B错误；在DNA溶液中加入二苯胺试剂，混匀后在沸水浴条件下逐渐变成蓝色，C正确；蛋白质和多肽中含有肽键，与双缩脲试剂可发生作用，产生紫色反应，但氨基酸中不含有肽键，不能与双缩脲试剂发生紫色反应，D错误。
2.(2023·吉林市调研)下列实验中，加入试剂后不能产生特定颜色的是( )
A.取成熟香蕉匀浆，加斐林试剂后经水浴加热检测还原糖
B.取成熟香蕉匀浆，直接滴加混合后的双缩脲试剂检测蛋白质
C.玉米根尖分生区细胞经龙胆紫染液染色后，在显微镜下可观察到染成深色的染色体
D.花生子叶经苏丹Ⅲ染液染色后，在显微镜下观察脂肪颗粒
答案 B
解析 成熟香蕉中富含还原糖，故取成熟香蕉匀浆，加斐林试剂后经水浴加热检测还原糖，可出现砖红色沉淀，A正确；利用双缩脲试剂检测蛋白质时，应先加入氢氧化钠溶液，摇匀，再加入硫酸铜溶液，B错误；染色体可被碱性染料染成深色，玉米根尖分生区细胞经龙胆紫染液染色后，显微镜下可观察到染成深色的染色体，C正确；花生子叶经苏丹Ⅲ染液染色后，在显微镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒，D正确。
重温真题 经典再现
1.(2022·湖北卷，1)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
答案 C
解析 自由水是化学反应的介质，故水是酶促反应的环境，A正确；血液中的缓冲物质溶解在水中才能形成缓冲体系，B正确；维生素D属于脂质，脂质通常都不溶于水，C错误；水可作为反应物参与生物氧化过程，如光反应中水的光解，D正确。
2.(2021·浙江6月选考，5)无机盐是生物体的组成成分，对维持生命活动有重要作用。下列叙述错误的是( )
A.Mg2＋存在于叶绿体的类胡萝卜素中
B.HCO对体液pH起着重要的调节作用
C.血液中Ca2＋含量过低，人体易出现肌肉抽搐
D.适当补充I－，可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症
答案 A
解析 Mg2＋是叶绿素的主要成分，Mg2＋存在于叶绿体的叶绿素中，A错误；HCO可以中和体液中的酸性物质，对体液pH起重要的调节作用，B正确；哺乳动物血液中Ca2＋含量过低，则会出现肌肉抽搐，C正确；I－是合成甲状腺激素所必需的，适当补充I－，可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症，D正确。
3.(2021·海南卷，1)下列关于纤维素的叙述正确的是( )
A.是植物和蓝藻细胞壁的主要成分
B.易溶于水，在人体内可被消化
C.与淀粉一样都属于多糖，二者的基本组成单位不同
D.水解的产物与斐林试剂反应产生砖红色沉淀
答案 D
解析 蓝藻细胞壁的主要成分是肽聚糖，A错误；纤维素不易溶于水，也不能被人体消化吸收，只能促进人体肠道的蠕动，B错误；纤维素和淀粉均属于多糖，二者的基本组成单位相同，都是葡萄糖，C错误；纤维素的水解产物为还原糖，可与斐林试剂反应产生砖红色沉淀，D正确。
4.(2021·全国乙卷，3)植物在生长发育过程中，需要不断从环境中吸收水。下列有关植物体内水的叙述，错误的是( )
A.根系吸收的水有利于植物保持固有姿态
B.结合水是植物细胞结构的重要组成成分
C.细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水
D.自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动
答案 C
解析 植物在生长发育过程中，需要不断地从环境中吸收水，保持其固有的姿态，A正确；细胞中的一部分水是以结合水的形式存在的，结合水是细胞结构的重要组成成分，B正确；细胞在有氧呼吸第二阶段消耗水，在有氧呼吸第三阶段产生水，C错误；自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动，比值越高，细胞的代谢活动越旺盛，D正确。
5.(2020·山东卷，16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。下列说法不正确的是( )
A.纤维素的基本组成单位是葡萄糖
B.曲线甲表示品系F纤维细胞中的蔗糖含量
C.15～18天曲线乙下降的主要原因是蔗糖被水解后参与纤维素的合成
D.提高SUT的表达水平会使纤维细胞加厚期延后
答案 D
解析 纤维素是多糖，其基本组成单位是葡萄糖，A正确；品系F的SUT表达水平高，蔗糖经膜蛋白SUT转运进入纤维细胞的量较大，因此曲线甲表示品系F纤维细胞中的蔗糖含量，B正确；蔗糖进入纤维细胞内，会在纤维细胞的加厚期被大量水解后参与纤维素的合成，则15～18天曲线乙下降的主要原因是蔗糖被水解后参与纤维素的合成，C正确；从曲线图中可以看出，提高SUT的表达水平会使纤维细胞的加厚期提前，D错误。
6.(2021·重庆卷，1)香蕉可作为人们运动时的补给品，所含以下成分中，不能被吸收利用的是( )
A.纤维素 B.钾离子
C.葡萄糖 D.水
答案 A
解析 纤维素是一种多糖，属于生物大分子，人体消化道没有水解纤维素的酶，故纤维素不能被人体吸收利用，A正确；钾离子、葡萄糖和水都是小分子，可以直接被人体吸收利用，B、C、D错误。
限时强化练
(时间：30分钟)
【对点强化】
考点一 细胞中的元素和无机物
1.(2023·安阳市调研)下列关于生物体中水和无机盐叙述，错误的是( )
A.叶绿素中的Mg2＋能调节类囊体膜两侧的渗透压
B.细胞内外的K＋浓度差的维持通过主动运输实现
C.小麦种子在晒干过程中散失的水分主要是细胞内的自由水
D.水分子以被动运输的方式由低浓度溶液向高浓度溶液转移
答案 A
解析 叶绿素中的Mg2＋是以化合物的形式存在的，不能参与调节类囊体膜两侧的渗透压，A错误；主动运输可以逆浓度梯度运输离子，因此可以维持细胞膜内外K＋的浓度差，B正确；小麦种子晒干时散失的水分主要是自由水，C正确；水分子跨膜运输的方式为协助扩散和自由扩散，运输方向都由水分子多的一侧(低浓度溶液)向水分子少的一侧转移(高浓度溶液)，D正确。
2.(2023·郑州一中质检)下列关于几种化学元素与生物体的代谢关系的叙述中，错误的是( )
A.Mg是叶绿素的组成元素之一，缺乏Mg的植物也能吸收光能
B.O是组成糖类的基本元素之一，光合作用制造的糖中的O都来自CO2
C.I是组成甲状腺激素的基本元素之一，缺I的哺乳动物体温偏低
D.P是构成ATP的必需元素之一，无氧呼吸的各阶段都有ATP的合成
答案 D
解析 Mg是叶绿素的组成元素之一 ，植物缺乏Mg会影响叶绿素的合成，但类胡萝卜素依然可以合成，故缺乏Mg的植物也能吸收光能，A正确；糖类的组成元素是C、H、O，光合作用制造的糖中的O都来自CO2，反应物水中的O全部进入O2中，B正确；I是合成甲状腺激素的基本元素之一，缺I的哺乳动物体内甲状腺激素含量偏低，代谢缓慢，会造成体温偏低，C正确；无氧呼吸第二阶段无ATP的合成，D错误。
3.(2023·湖南雅礼中学调研)下图为对刚收获的种子所做的一系列处理，据图分析，下列有关说法正确的是( )
A.种子萌发时，细胞中③/④的值会降低
B.①与②具有相同的结构，故萌发能力相同
C.种子萌发后发育成完整植株体现了细胞的全能性
D.萌发过程中有机物的消耗导致种子的干重下降
答案 D
解析 ③是自由水，④是结合水，种子萌发时，代谢加快，结合水向自由水转化，细胞中③/④的值会增大，A错误；②为烘干的种子，结合水被破坏，故②不能萌发形成幼苗，B错误；种子为新个体的幼体，种子萌发后发育成完整植株不能体现细胞的全能性，C错误；萌发过程中种子不能进行光合作用，只能进行细胞呼吸消耗有机物，导致种子的干重下降，D正确。
考点二 细胞中的糖类和脂质
4.(2023·山西师大附中期末)根据下表相关信息判断，同质量的脂肪和糖类在氧化分解时会出现差异的相关分析，错误的是( )
物质
各元素比例
氧化分解时
C
O
耗氧量
释放能量
产生的水
脂肪
75%
13%
较多
较多
X
糖类
44%
50%
较少
较少
Y
A.脂肪和糖类中的H的比例分别是12%和6%
B.相同质量条件下，脂肪比糖类在氧化分解时耗氧量多
C.糖类中O的比例高，因此氧化分解时产生的水为X
答案 C
解析 由表中数据可知，脂肪中C＝75%，O＝13%，因此H＝12%；糖类中C＝44%，O＝50%，因此H＝6%；糖类和脂肪氧化分解时，耗氧量的多少取决于有机物中H、C所占的比例，而脂肪中H、C的含量高，氧化分解时耗氧量多，释放的能量多，形成的CO2和H2O也多，故X>Y。
5.(2023·成都七中诊断)下列有关脂质的叙述，正确的是( )
A.从油料作物中提取的食用植物油可被苏丹Ⅲ染成橘黄色
B.细胞膜由单层磷脂分子构成，磷脂中含有甘油、脂肪酸和磷酸
C.与糖类相比，脂肪含有的C、H比例较高，氧化分解释放的能量较少
D.缺乏维生素D会影响骨骼发育是因为维生素D是构成骨骼的主要成分
答案 A
解析 食用植物油的主要成分是脂肪，可被苏丹Ⅲ染成橘黄色，A正确；细胞膜由双层磷脂分子构成，B错误；与糖类相比，脂肪含有的C、H比例较高，氧化分解时耗氧量高，释放的能量更多，C错误；维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收，从而促进骨骼发育，因而缺乏维生素D会影响骨骼发育，D错误。
6.(2023·福建莆田模拟)粗粮、蔬菜、水果等食物中含有的纤维素又叫膳食纤维，被营养学界补充认定为第七类营养素。下列有关纤维素的叙述，错误的是( )
A.植物细胞壁的主要成分之一是纤维素，纤维素不溶于水
B.纤维素可储存能量，膳食纤维能为人和腐生细菌的生长提供能量
C.膳食纤维可促进胃肠道蠕动，有利于肠道中有害物质的排出
D.淀粉与纤维素均由葡萄糖连接而成，但葡萄糖的连接方式不同
答案 B
解析 纤维素是植物细胞壁的主要成分之一，对细胞起支持和保护作用，不溶于水，A正确；人体细胞中缺乏分解纤维素的酶，因此，膳食纤维不能为人的生长发育提供能量，但一些腐生细菌可分解纤维素，B错误；膳食纤维被人体摄人后可以促进胃肠道蠕动，抑制肠道有害细菌的活动，同时也有利于肠道中有害物质的排出，C正确；淀粉和纤维素都是由葡萄糖经脱水缩合而形成的多聚体，但由于葡萄糖的连接方式不同，因此淀粉和纤维素具有不同的空间结构，进而具有不同的功能，D正确。
7.(2023·湖南教学教研联盟联考)几丁质由1 000～3 000个N－乙酰葡萄糖胺聚合而成，是广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中的一种多糖。下列叙述正确的是( )
A.从昆虫的外骨骼中提取到的几丁质和糖原的元素组成相同
B.若干个相连的氮原子构成的结构是几丁质的基本骨架
C.可用斐林试剂鉴定几丁质是否为还原糖
D.糖原和几丁质都是动物细胞内的储能物质
答案 C
解析 由题干信息可知，几丁质是一种含N的多糖，糖原的元素组成为C、H、O，二者元素组成不相同，A错误；几丁质是一种多糖，碳链是其基本骨架，B错误；斐林试剂是用来鉴定还原糖的试剂，如果几丁质是还原糖，则遇斐林试剂在水浴加热条件下，会出现砖红色沉淀；若几丁质不是还原糖，则不会出现砖红色沉淀，C正确；糖原是动物细胞内的储能物质，几丁质是存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中的一种多糖，不属于储能物质，应该属于结构物质，D错误。
考点三 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
8.(2023·皖豫名校联盟)关于生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质和DNA的检测实验，下列叙述正确的是( )
A.还原糖、DNA的检测通常分别使用双缩脲试剂、二苯胺试剂
B.检测还原糖、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、蛋白质检测时分别可见橘黄色颗粒、砖红色沉淀
答案 C
解析 还原糖检测试剂是斐林试剂，DNA检测试剂是二苯胺试剂，A错误；检测还原糖和DNA需进行水浴加热，蛋白质检测不需进行水浴加热，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；脂肪检测时可见橘黄色颗粒，蛋白质检测时呈紫色，D错误。
9.(2023·河北正定调研)为检测生物组织中的还原糖，制备了某苹果的两种提取液：①浅红色浑浊的匀浆；②浅黄色澄清的匀浆。下列叙述正确的是( )
A.提取液②加入斐林试剂并加热产生砖红色沉淀，说明②中含有还原糖
B.与提取液②相比，①更适合用于检测苹果中的还原糖
C.提取液中含有淀粉、少量的麦芽糖和蔗糖等还原糖
D.检测还原糖时，先加入双缩脲试剂A液再加入B液
答案 A
解析 还原糖鉴定是颜色反应，提取液②本身虽具有浅黄色，但颜色较浅且澄清，因此加入斐林试剂并加热产生砖红色沉淀，说明②中含有还原糖，A正确；提取液①由于颜色为浅红色且浑浊，因此相比而言②更适合检测苹果中的还原糖，B错误；淀粉和蔗糖不是还原糖，C错误；检测还原糖使用的是斐林试剂，而双缩脲试剂可用于蛋白质的鉴定，D错误。
10.(2023·辽宁大连调研)科研人员将某油料作物种子置于条件适宜的环境中培养，定期检测种子萌发过程中(含幼苗)脂肪的相对含量和干重，结果如图所示。以下叙述正确的是( )
A.C点幼苗开始进行光合作用
B.导致AB段种子干重增加的主要元素是C
C.AB段种子干重增加说明光合速率一定大于呼吸速率
D.在种子萌发初期，脂肪转化为糖类可导致有机物的总量增加
答案 D
解析 油料作物种子含有较多的脂肪，种子萌发初期脂肪转变为糖类，糖类与脂肪相比，含有较多的氧原子，导致有机物的总量增加，因此导致AB段种子干重增加的主要元素是O。此时种子并没有进行光合作用，不可能表现为光合速率大于呼吸速率。糖类经过呼吸作用的氧化分解，释放能量，导致种子干重减少。从C点开始种子干重再次增加，说明此时有机物开始积累，光合速率大于呼吸速率，而不是幼苗刚开始进行光合作用，光合作用的开始应在C点之前。综上所述，D正确。
【综合提升】
11.(2023·衡水调研)如图为某单糖的概念模型，相关叙述正确的是( )
A.若M为果糖，则①与斐林试剂共热有砖红色沉淀产生
B.若②均由M构成，则②不都为细胞的生命活动供能
C.若③为ATP，则单糖M可以是脱氧核糖
D.若M为核糖，则③可以是T2噬菌体
答案 B
解析 果糖与葡萄糖脱水缩合形成的糖为蔗糖，蔗糖是非还原糖，与斐林试剂共热(水浴加热)没有砖红色沉淀产生，A错误；纤维素、淀粉、糖原等多糖都由葡萄糖构成，淀粉、糖原是细胞内的储能物质，纤维素是构成植物细胞壁的主要物质，一般不为细胞的生命活动供能，B正确；ATP为三磷酸腺苷，腺苷由核糖和腺嘌呤组成，C错误；T2噬菌体的遗传物质是DNA，构成DNA的五碳糖为脱氧核糖，D错误。
12.(2023·河南郑州一中测试)“一骑红尘妃子笑，无人知是荔枝来”。荔枝是岭南佳果，果肉多汁，酸甜可口，营养价值很高。请回答下列问题：
(1)荔枝丰富的“果汁”主要储存于果肉细胞的________(细胞器)中，“果汁”的成分有_______________________________________________________________。
(2)荔枝的“果汁”是很好的实验材料，采用新材料可以丰富实践学习的内容。
①甲同学用所学知识检测荔枝“果汁”中的糖类：将适量荔枝果肉榨汁并过滤。取2 mL注入试管中，向试管中注入1 mL____________( )，水浴加热，试管溶液出现砖红色沉淀。你认为实验的结论是_________________________。
②荔枝的“果汁”中是否含有蛋白质？乙同学设计了如下探究实验：将适量荔枝果肉榨汁并过滤，取2 mL注入试管中，加入双缩脲试剂，观察试管溶液的颜色变化，结果试管中不出现紫色。乙同学得出结论：荔枝“果汁”不含蛋白质。你认为此结论可靠吗？为什么？_______________________________________
__________________________________________________________________。
(3)《荔枝图序》描述荔枝采摘后情况：“一日而色变，二日而香变，三日而味变”，研究发现色变的原因是果皮中多酚氧化酶所起的作用。某研究小组为探究荔枝保鲜的条件，将新采摘的荔枝分别放在5 ℃、15 ℃、20 ℃、25 ℃、30 ℃的恒温箱中保存4天后，测量每颗荔枝果皮褐变面积的百分率(各组平均值，如图)，请描述该种酶的活性与温度的关系：________________________________________________________________________________________________________________。
答案 (1)液泡 水、无机盐、糖类等 (2)①斐林试剂 甲、乙液等量混合均匀后注入 荔枝果肉细胞中含有还原糖 ②不可靠，因为荔枝果肉细胞中含有蛋白质(蛋白质含量少)，将荔枝果肉榨汁过滤时，可能大分子蛋白质没有过滤到果汁中 (3)在5～30 ℃，果皮中多酚氧化酶活性随温度的升高而增强
解析 (1)植物细胞中的液体主要储存于液泡中，则荔枝丰富的“果汁”主要储存于果肉细胞的液泡中，其成分有水、无机盐、糖类等多种物质。(2)①还原糖与斐林试剂(甲、乙液等量混合均匀后注入)在水浴加热的条件下生成砖红色沉淀。荔枝果肉提取液与斐林试剂在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀，说明荔枝果肉细胞中含有还原糖。②乙同学的结论不可靠，蛋白质是生命活动的主要承担者，故荔枝果肉细胞中一定含有蛋白质。将荔枝果肉榨汁过滤时，可能因蛋白质含量偏少，大分子蛋白质没有过滤到果汁中，导致观察不到溶液颜色变化。(3)多酚氧化酶能够氧化果皮中的一些无色物质，形成褐色物质，该酶活性越高，褐变面积越大，果皮褐变面积百分率越大，题图中曲线表示荔枝果皮褐变面积百分率随温度的升高而增加，故在5～30 ℃，果皮中多酚氧化酶活性随温度的升高而增强。
第2讲 细胞中的无机物、糖类和脂质
课标内容 (1)说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成，它们以碳链为骨架形成复杂的生物大分子。(2)指出水是活细胞中含量最多的化合物，以自由水和结合水的形式存在，赋予了细胞许多特性，在生命活动中具有重要作用。
(3)举例说出无机盐在细胞内含量虽少，但与生命活动密切相关。(4)概述糖类有多种类型，它们既是细胞的重要结构成分，又是生命活动的主要能源物质。
(5)举例说出不同种类的脂质对维持细胞结构和功能有重要作用。(6)实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。
考点一 细胞中的元素和无机物)
1.组成细胞的元素
(1)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系
(2)元素种类和存在形式
(1)生物体内含有的元素不一定都是必需元素，如人体内可能含有Pb。
(2)大量元素和微量元素只是从含量上界定，不是从生理功能上界定，所以微量元素尽管含量少，但对生命活动是必不可少的，也是不可替代的。
2.细胞中的化合物
(1)细胞中主要化合物的种类
(2)区分鲜重、干重的元素和化合物的含量
人体活细胞中氧的含量最多，但氢原子的数量最多Ｋ
3.细胞中的无机物
(1)细胞中的水
①细胞中水的存在形式和功能
②自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系
(2)细胞中的无机盐
提醒 水、无机盐是细胞需要的营养物质，但不能为细胞的生命活动提供能量。
【考点速览·诊断】
(1)由葡萄糖合成糖原的过程中一定有H2O产生。(2021·山东卷，16A)(√)
(2)细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水。(2021·全国乙卷，3C)(×)
提示 细胞在有氧呼吸第二阶段消耗水，在有氧呼吸第三阶段产生水。
(3)磷是组成藻类细胞的微量元素。(2021·天津卷，4A)(×)
提示 磷是大量元素。
(4)与风干前相比，风干种子中结合水与自由水的比值大。(2018·全国卷Ⅱ，4D)(√)
(5)无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，不参与有机物的合成。(2020·江苏卷，1C)(×)
提示 无机盐也参与有机物的合成，如Mg2＋参与构成叶绿素。
(6)Mg2＋存在于叶绿体的类胡萝卜素中。(2021·浙江6月选考，5A)(×)
提示 Mg2＋存在于叶绿素中。
(7)根细胞中的K＋不能以自由扩散的方式进入土壤溶液中。(2019·海南卷，8A)(√)
(8)在酸性土壤中，小麦可吸收利用土壤中N2和NO。(2018·全国卷Ⅰ，3A)(×)
提示 不能吸收N2。
【情境推理·探究】
1.“有收无收在于水，收多收少在于肥”、“上粪不浇水，庄稼噘着嘴”、“犁地深一寸，等于上层粪”。农业谚语是人民群众总结出的农业生产经验，它用简单通俗、精炼生动的话语反映出深刻的道理，是中华民族的文化瑰宝。
(1)[2017·全国卷Ⅲ，30(4)]植物根系既能从土壤中吸收水分也能吸收无机盐。根细胞内水分的作用有________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出2点即可)。
提示 根细胞的组成成分；参与细胞内的生化反应；运送营养物质和代谢废物等
(2)[2020·全国卷Ⅰ，30(2)]农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的原因是___________________________________________________________________
_____________________________________________________________________(答出1点即可)。
提示 肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收
(3)当土壤含水量过高时，反而不利于植物的正常生长，可能的原因有_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________(答出两点即可)。
提示 植物根部因缺氧进行无氧呼吸，根部能量供应不足，影响物质运输；植物根部因无氧呼吸产生大量酒精而出现烂根现象
(4)增施有机肥有利于叶绿素分子合成的主要原因是______________________________________________________________________________________________。
提示 有机肥被微生物分解产生N、Mg等无机盐，有利于叶绿素的合成
2.[2019·全国卷Ⅲ，29(2)]氮元素是植物生长的必需元素，合理施用氮肥可提高农作物的产量。农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮(NH)和硝态氮(NO)。已知作物甲对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中NH和NO的吸收具有偏好性(NH和NO同时存在时，对一种离子的吸收量大于另一种)。请设计实验对这种偏好性进行验证，要求简要写出实验思路、预期结果和结论。
答案 实验思路：配制营养液(以硝酸铵为唯一氮源)，用该营养液培养作物甲，一段时间后，检测营养液中NH和NO剩余量。预期结果和结论：若营养液中NO剩余量小于NH剩余量，则说明作物甲偏好吸收NO；若营养液中NH剩余量小于NO剩余量，则说明作物甲偏好吸收NH。
解析 本实验的目的是验证作物甲对硝酸铵中的NH和NO的吸收具有偏好性，因变量是作物甲对二者的吸收量，因此可将生理状态相同的若干作物甲培养在适宜浓度的以硝酸铵为唯一氮源的营养液中，在适宜条件下培养一段时间，并测定实验后营养液中的NH和NO的浓度，最后进行比较，如果实验后营养液中的NH的浓度低于NO，可说明作物甲对硝酸铵中的NH的吸收具有偏好性；反之，则说明作物甲对硝酸铵中的NO的吸收具有偏好性。
【重点难点·透析】
1.衍射法归纳细胞中的水
2.常考无机盐功能归纳整合
3.验证某种矿质元素的生理功能
(1)实验设计
①
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、生长状况应一致等。
②实验组用只缺X的培养液，对照组用完全培养液，不能用蒸馏水作对照。
③实验组加入X的目的是二次对照，使实验组前后对照，以增强说服力。
考向1 细胞中的元素与化合物辨析
1.(2023·广东东莞调研)图中表示部分化合物的元素组成，其中数字表示元素。下列相关叙述中不正确的是( )
A.图中所示①②为大量元素，③④为微量元素
B.人体缺③会影响正常的有氧呼吸功能
C.甲状腺激素、血红蛋白等从细胞中分泌到细胞外的方式是胞吐
D.图示化合物合成过程都需要消耗能量
答案 C
解析 血红蛋白为胞内蛋白，不需要胞吐释放，C错误。
2.(2022·湖北七市模拟)科学施肥是农作物增产的途径之一。下列相关叙述正确的是( )
A.氮肥中的N可参与构成蛋白质，主要存在于蛋白质的游离氨基中
B.磷肥中的P可参与核酸、磷脂、NADPH等物质的形成
C.复合肥中各种矿质元素比例适中，各种农作物都可以大量使用
D.肥料中还应合理添加参与叶绿素形成的Mg等微量元素
答案 B
解析 N参与构成蛋白质，主要存在于肽腱中，A错误；P参与核酸、磷脂、NADPH等物质的形成，B正确；大量使用复合肥，可能导致土壤溶液浓度大于根部细胞液浓度，从而使细胞失水，影响植物的生命活动，C错误；Mg属于大量元素，不是微量元素，D错误。
考向2 水和无机盐的功能
3.(2022·全国甲卷，1)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
答案 B
解析 细胞中有以无机离子形式存在的钙，也有以化合物形式存在的钙，A正确；人体内Ca2＋不能自由通过细胞膜的磷脂双分子层，需要载体蛋白协助，B错误；维生素D能有效地促进人体肠道对钙和磷的吸收，故适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收，C正确；哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2＋，Ca2＋的浓度过低会导致出现抽搐等症状，D正确。
4.(2023·云南保山模拟)下列关于人体内水和无机盐的叙述，错误的是( )
A.呕吐、腹泻的病人，需及时补充葡萄糖盐水
B.铁摄入不足可导致血红蛋白合成减少而发生贫血，需适量补铁
C.过量饮水导致细胞内液渗透压升高，需脱水治疗
D.水是细胞内良好的溶剂，这是由它的分子结构决定的
答案 C
解析 呕吐、腹泻的病人，需及时补充葡萄糖盐水，以补充水分和无机盐，A正确；铁为血红蛋白的组成元素，摄入不足可导致血红蛋白合成减少而发生贫血，需适量补铁，B正确；过量饮水导致细胞外液渗透压降低，从而引起细胞内液渗透压降低，需脱水治疗，C错误。
考点二 细胞中的糖类和脂质
1.细胞中的糖类
(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；二糖并不都是由葡萄糖组成的，如蔗糖是由葡萄糖和果糖组成的。
(3)多糖水解的终产物是其单体，如淀粉水解的终产物是葡萄糖；糖氧化分解的终产物是CO2和H2O等。
2.细胞中的脂质
脂质中只有脂肪被苏丹Ⅲ(苏丹Ⅳ)染液染成橘黄色(红色)
(1)磷脂是所有细胞必不可少的脂质，但脂肪不参与生物膜的构成。
(2)与糖类相比脂肪中“C”“H”含量高，而“O”含量低，故脂肪氧化分解释放的能量多，需要O2多，产生的H2O多。
【考点速览·诊断】
(1)纤维素不能被人体吸收利用。(2021·重庆卷，1A改编)(√)
(2)糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子。(2020·江苏卷，2B)(×)
提示 单糖、二糖和脂质等不是生物大分子。
(3)藻类的ATP和淀粉都是含磷化合物。(2021·天津卷，4C)(×)
提示 淀粉元素组成只有C、H、O，不含P。
(4)磷脂水解的终产物为甘油和脂肪酸。(2020·海南卷，1B)(×)
提示 甘油和脂肪酸是脂肪水解的终产物。
(5)维生素D是构成骨骼的主要成分，缺乏维生素D会影响骨骼发育。(2020·海南卷，1D)(×)
提示 CaCO3是构成骨骼的主要成分。
(6)糖类是大多数植物体干重中含量最多的化合物。(2018·江苏卷，1D)(√)
【情境推理·探究】
谷类种子和油料种子分别以淀粉和脂肪为主要营养物质，种子萌发时这两种物质都氧化分解为CO2和H2O。
(1)油料作物种子如花生、蓖麻在播种时，播种的深度相对较浅，从物质代谢的角度分析，可能的原因是______________________________________________________________________________________________________________________。
提示 脂肪中氧的含量远远低于糖类，而氢的含量更高。等质量的脂肪与糖类氧化分解时，脂肪释放的能量更多，需要的O2多，产生的H2O多
(2)现有谷类种子和油料种子各一组，请根据种子在适宜条件下萌发时O2消耗量与CO2释放量的关系，设计实验以确定种子的类型，简要写出实验思路并预期实验结果及结论：_____________________________________________________________________________________________________________________________。
提示 实验思路：分别检测这两组种子萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值(或CO2释放量和O2消耗量的比值)，并比较两组比值的大小。预期实验结果和结论：萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值低(或CO2释放量和O2消耗量的比值高)的一组为谷类种子；萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值高(或CO2释放量和O2消耗量的比值低)的一组为油料种子
考向1 糖类、脂质的种类和功能
1.(2023·江西南昌市调研)很多种物质都可以为细胞的生命活动提供能量，其中糖类是主要的能源物质。下列关于糖类的说法，正确的是( )
A.红糖、白糖和冰糖都是由乳糖加工制成的
B.淀粉和纤维素均不溶于水，人体细胞通过合成相关酶将其分解后才能利用
C.糖原是动物细胞的储能物质，常被形容为“生命的燃料”
D.细胞中糖类的消耗既可以发生在细胞质中，也可以发生在细胞核中
答案 D
解析 红糖、白糖和冰糖都是由蔗糖加工制成的，A错误；淀粉和纤维素均不溶于水，人体细胞可以合成分解淀粉的酶，但正常情况下人体细胞不能合成分解纤维素的酶，B错误；葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，常被形容为“生命的燃料”，C错误；细胞中糖类的消耗可以发生在细胞质中，如通过细胞呼吸消耗葡萄糖，也可以发生在细胞核中，如DNA和RNA的合成分别需要消耗脱氧核糖和核糖，D正确。
2.(2023·湘豫名校联考)豆制品营养丰富，其所含的必需氨基酸与动物蛋白相似，同时也含有钙、磷、铁等人体需要的矿物质及维生素B1、B2和纤维素等，却不含胆固醇。下列叙述正确的是( )
A.豆科植物生长过程中需要较多的氮元素，根瘤菌寄生于其体内
B.胆固醇是一种生物大分子，存在于动物细胞膜上，并参与血液中脂质的运输
C.豆制品中的铁被人体吸收后可用于成熟红细胞合成血红蛋白
D.若豆科植物生长过程中缺乏大量元素磷，将影响生物膜、[H]、ATP等的合成
答案 D
解析 大豆富含蛋白质，其生长过程中需要较多的氮元素，根瘤菌为豆科植物提供氮元素，两者是互利共生关系，不是寄生，A错误；胆固醇不是生物大分子，其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错误；人体成熟的红细胞无核糖体等细胞器，不能合成蛋白质，C错误；磷是合成ATP、NADPH、NADH、磷脂、核酸等物质的原料，D正确。
考向2 种子成熟和萌发过程中化合物的变化分析
3.(2023·河南百校联盟)如图1表示某油料植物的种子成熟过程中脂肪、淀粉和可溶性糖含量的变化，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，定期检测萌发种子(含幼苗)的干重，结果如图2所示。回答下列问题：
(1)据图1可知，种子成熟过程中有机物的主要变化是________________________。
(2)为了观察种子中的脂肪，常用____________________染液对种子胚乳切片染色，然后在显微镜下观察，可见________色的脂肪颗粒。
(3)图2中在7天之前，导致萌发种子初期干重增加的主要元素是________(填“C”“N”或“O”)。7～10天干重下降的原因是________________________________
_____________________________________________________________________。
第11天后，如果要使萌发种子(含幼苗)的干重增加，必须提供的条件是________和________。
答案 (1)可溶性糖和淀粉不断转化为脂肪储存起来 (2)苏丹Ⅲ(苏丹Ⅳ) 橘黄(红) (3)O 该阶段种子只进行细胞呼吸，不进行光合作用，有机物逐渐减少 光照 所需的矿质元素离子
解析 (3)在种子萌发前一段时间干重增加，最可能的原因是脂肪转化为糖类。由于脂肪与糖类相比，其碳、氢所占的比例高，当脂肪转化为糖类时，氧元素增加；第7～10天种子只进行细胞呼吸，不能进行光合作用，有机物逐渐减少。第11天后，种子干重的增加只能来源于光合作用，由于种子处于黑暗环境，并且提供的是蒸馏水，因而欲完成光合作用必须提供的条件是光照和所需的矿质元素离子。
跳出题海 种子形成和萌发过程中糖类和脂质的变化
种子类型
变化
非油料作物种子(如小麦)
油料作物种子(如大豆)
种子形成时
可溶性糖(还原糖)→淀粉
糖类→脂肪
种子萌发时
淀粉→可溶性糖(还原糖)
脂肪→甘油、脂肪酸→糖类
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。
考点三 实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.
(1)还原糖的检测 新制的Cu(OH)2溶液为蓝色
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。
变性的蛋白质也可以
(4)淀粉的检测：淀粉＋碘液→蓝色。
2.实验步骤
(1)还原糖的检测
(2)脂肪的检测
(3)蛋白质的检测
(4)淀粉的检测
(1)检测还原糖时使用的斐林试剂要现配现用的原因：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，使用时现配现用。
(2)斐林试剂甲液和双缩脲试剂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。
【考点速览·诊断】
(1)检测生物组织中的还原糖实验，在待测液中先加NaOH溶液，再加CuSO4溶液。(2021·湖南卷，2A)(×)
提示 斐林试剂的甲液和乙液应混合使用，现配现用。
(2)NaOH与CuSO4配合使用在还原糖和蛋白质检测实验中作用不同。(2021·河北卷，3A)(√)
(3)脂肪被苏丹Ⅲ染液染成红色。(2019·海南卷，6D改编)(×)
提示 脂肪被苏丹Ⅲ染成橘黄色。
(4)检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行检测。(2017·全国卷Ⅰ，2B)(×)
提示 双缩脲试剂用于检测蛋白质中或多肽中的肽键，不能检测氨基酸的含量。
(5)在大豆种子匀浆液中加入斐林试剂，液体由蓝色变成紫色。(2018·江苏卷，17B)(×)
提示 应用双缩脲试剂。
【情境推理·探究】
1.现有两瓶没有标记的糖尿病患者(尿液中含有葡萄糖)和肾小球肾炎患者(尿液中含有蛋白质)的尿液样品，如何进行区分？
提示 方法一：用斐林试剂对两瓶尿样进行检测，有砖红色沉淀生成的是糖尿病患者的尿样；没有砖红色沉淀生成的是肾小球肾炎患者的尿样。
方法二：用双缩脲试剂来检测，有紫色产生的是肾小球肾炎患者的尿样；没有紫色产生的是糖尿病患者的尿样。
2.脱脂奶粉中不含糖类和脂肪，受到大多数老年人的喜爱，要检验某种脱脂奶粉是否合格，可能用到哪些试剂？
提示 符合要求的脱脂奶粉应该无糖和脂肪，同时还应该含有丰富的蛋白质，因此要用斐林试剂、苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液和双缩脲试剂来检测。
【重点难点·透析】
1.区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”
2.实验成功的3个关键点
(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观察。
(2)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。
(3)实验中，在加相应试剂之前要留出部分组织样液，目的是作为对照，以便与鉴定后的样液颜色作对比，增强实验的说服力。
3.三类有机物检测在操作步骤上的“三个唯一”
(1)唯一需要水浴加热——还原糖检测。若不加热，则无砖红色沉淀出现。
(2)唯一需要显微镜——脂肪颗粒的观察。
(3)唯一使用酒精——脂肪的检测，实验用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。
考向 结合有机物的检测考查科学探究能力
1.(2020·江苏卷，17)生物学实验常呈现“五颜六色”的变化。下列实验中溶液颜色变化的叙述正确的是( )
A.在新鲜的梨汁中加入斐林试剂，混匀后在加热条件下由无色变成砖红色
B.在无氧发酵的果汁中加入酸性重铬酸钾溶液，混匀后由蓝色变成灰绿色
C.在DNA溶液中加入二苯胺试剂，混匀后在沸水浴条件下逐渐变成蓝色
D.在氨基酸溶液中加入双缩脲试剂，混匀后逐渐变成紫色
答案 C
解析 斐林试剂为蓝色，在新鲜的梨汁中加入斐林试剂，混匀后在加热条件下由蓝色变成砖红色，A错误；无氧发酵时果汁中有酒精生成，在无氧发酵的果汁中加入酸性重铬酸钾溶液，混匀后由橙色变成灰绿色，B错误；在DNA溶液中加入二苯胺试剂，混匀后在沸水浴条件下逐渐变成蓝色，C正确；蛋白质和多肽中含有肽键，与双缩脲试剂可发生作用，产生紫色反应，但氨基酸中不含有肽键，不能与双缩脲试剂发生紫色反应，D错误。
2.(2023·吉林市调研)下列实验中，加入试剂后不能产生特定颜色的是( )
A.取成熟香蕉匀浆，加斐林试剂后经水浴加热检测还原糖
B.取成熟香蕉匀浆，直接滴加混合后的双缩脲试剂检测蛋白质
C.玉米根尖分生区细胞经龙胆紫染液染色后，在显微镜下可观察到染成深色的染色体
D.花生子叶经苏丹Ⅲ染液染色后，在显微镜下观察脂肪颗粒
答案 B
解析 成熟香蕉中富含还原糖，故取成熟香蕉匀浆，加斐林试剂后经水浴加热检测还原糖，可出现砖红色沉淀，A正确；利用双缩脲试剂检测蛋白质时，应先加入氢氧化钠溶液，摇匀，再加入硫酸铜溶液，B错误；染色体可被碱性染料染成深色，玉米根尖分生区细胞经龙胆紫染液染色后，显微镜下可观察到染成深色的染色体，C正确；花生子叶经苏丹Ⅲ染液染色后，在显微镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒，D正确。
重温真题 经典再现
1.(2022·湖北卷，1)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
答案 C
解析 自由水是化学反应的介质，故水是酶促反应的环境，A正确；血液中的缓冲物质溶解在水中才能形成缓冲体系，B正确；维生素D属于脂质，脂质通常都不溶于水，C错误；水可作为反应物参与生物氧化过程，如光反应中水的光解，D正确。
2.(2021·浙江6月选考，5)无机盐是生物体的组成成分，对维持生命活动有重要作用。下列叙述错误的是( )
A.Mg2＋存在于叶绿体的类胡萝卜素中
B.HCO对体液pH起着重要的调节作用
C.血液中Ca2＋含量过低，人体易出现肌肉抽搐
D.适当补充I－，可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症
答案 A
解析 Mg2＋是叶绿素的主要成分，Mg2＋存在于叶绿体的叶绿素中，A错误；HCO可以中和体液中的酸性物质，对体液pH起重要的调节作用，B正确；哺乳动物血液中Ca2＋含量过低，则会出现肌肉抽搐，C正确；I－是合成甲状腺激素所必需的，适当补充I－，可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症，D正确。
3.(2021·海南卷，1)下列关于纤维素的叙述正确的是( )
A.是植物和蓝藻细胞壁的主要成分
B.易溶于水，在人体内可被消化
C.与淀粉一样都属于多糖，二者的基本组成单位不同
D.水解的产物与斐林试剂反应产生砖红色沉淀
答案 D
解析 蓝藻细胞壁的主要成分是肽聚糖，A错误；纤维素不易溶于水，也不能被人体消化吸收，只能促进人体肠道的蠕动，B错误；纤维素和淀粉均属于多糖，二者的基本组成单位相同，都是葡萄糖，C错误；纤维素的水解产物为还原糖，可与斐林试剂反应产生砖红色沉淀，D正确。
4.(2021·全国乙卷，3)植物在生长发育过程中，需要不断从环境中吸收水。下列有关植物体内水的叙述，错误的是( )
A.根系吸收的水有利于植物保持固有姿态
B.结合水是植物细胞结构的重要组成成分
C.细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水
D.自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动
答案 C
解析 植物在生长发育过程中，需要不断地从环境中吸收水，保持其固有的姿态，A正确；细胞中的一部分水是以结合水的形式存在的，结合水是细胞结构的重要组成成分，B正确；细胞在有氧呼吸第二阶段消耗水，在有氧呼吸第三阶段产生水，C错误；自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动，比值越高，细胞的代谢活动越旺盛，D正确。
5.(2020·山东卷，16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。下列说法不正确的是( )
A.纤维素的基本组成单位是葡萄糖
B.曲线甲表示品系F纤维细胞中的蔗糖含量
C.15～18天曲线乙下降的主要原因是蔗糖被水解后参与纤维素的合成
D.提高SUT的表达水平会使纤维细胞加厚期延后
答案 D
解析 纤维素是多糖，其基本组成单位是葡萄糖，A正确；品系F的SUT表达水平高，蔗糖经膜蛋白SUT转运进入纤维细胞的量较大，因此曲线甲表示品系F纤维细胞中的蔗糖含量，B正确；蔗糖进入纤维细胞内，会在纤维细胞的加厚期被大量水解后参与纤维素的合成，则15～18天曲线乙下降的主要原因是蔗糖被水解后参与纤维素的合成，C正确；从曲线图中可以看出，提高SUT的表达水平会使纤维细胞的加厚期提前，D错误。
6.(2021·重庆卷，1)香蕉可作为人们运动时的补给品，所含以下成分中，不能被吸收利用的是( )
A.纤维素 B.钾离子
C.葡萄糖 D.水
答案 A
解析 纤维素是一种多糖，属于生物大分子，人体消化道没有水解纤维素的酶，故纤维素不能被人体吸收利用，A正确；钾离子、葡萄糖和水都是小分子，可以直接被人体吸收利用，B、C、D错误。
限时强化练
(时间：30分钟)
【对点强化】
考点一 细胞中的元素和无机物
1.(2023·安阳市调研)下列关于生物体中水和无机盐叙述，错误的是( )
A.叶绿素中的Mg2＋能调节类囊体膜两侧的渗透压
B.细胞内外的K＋浓度差的维持通过主动运输实现
C.小麦种子在晒干过程中散失的水分主要是细胞内的自由水
D.水分子以被动运输的方式由低浓度溶液向高浓度溶液转移
答案 A
解析 叶绿素中的Mg2＋是以化合物的形式存在的，不能参与调节类囊体膜两侧的渗透压，A错误；主动运输可以逆浓度梯度运输离子，因此可以维持细胞膜内外K＋的浓度差，B正确；小麦种子晒干时散失的水分主要是自由水，C正确；水分子跨膜运输的方式为协助扩散和自由扩散，运输方向都由水分子多的一侧(低浓度溶液)向水分子少的一侧转移(高浓度溶液)，D正确。
2.(2023·郑州一中质检)下列关于几种化学元素与生物体的代谢关系的叙述中，错误的是( )
A.Mg是叶绿素的组成元素之一，缺乏Mg的植物也能吸收光能
B.O是组成糖类的基本元素之一，光合作用制造的糖中的O都来自CO2
C.I是组成甲状腺激素的基本元素之一，缺I的哺乳动物体温偏低
D.P是构成ATP的必需元素之一，无氧呼吸的各阶段都有ATP的合成
答案 D
解析 Mg是叶绿素的组成元素之一 ，植物缺乏Mg会影响叶绿素的合成，但类胡萝卜素依然可以合成，故缺乏Mg的植物也能吸收光能，A正确；糖类的组成元素是C、H、O，光合作用制造的糖中的O都来自CO2，反应物水中的O全部进入O2中，B正确；I是合成甲状腺激素的基本元素之一，缺I的哺乳动物体内甲状腺激素含量偏低，代谢缓慢，会造成体温偏低，C正确；无氧呼吸第二阶段无ATP的合成，D错误。
3.(2023·湖南雅礼中学调研)下图为对刚收获的种子所做的一系列处理，据图分析，下列有关说法正确的是( )
A.种子萌发时，细胞中③/④的值会降低
B.①与②具有相同的结构，故萌发能力相同
C.种子萌发后发育成完整植株体现了细胞的全能性
D.萌发过程中有机物的消耗导致种子的干重下降
答案 D
解析 ③是自由水，④是结合水，种子萌发时，代谢加快，结合水向自由水转化，细胞中③/④的值会增大，A错误；②为烘干的种子，结合水被破坏，故②不能萌发形成幼苗，B错误；种子为新个体的幼体，种子萌发后发育成完整植株不能体现细胞的全能性，C错误；萌发过程中种子不能进行光合作用，只能进行细胞呼吸消耗有机物，导致种子的干重下降，D正确。
考点二 细胞中的糖类和脂质
4.(2023·山西师大附中期末)根据下表相关信息判断，同质量的脂肪和糖类在氧化分解时会出现差异的相关分析，错误的是( )
物质
各元素比例
氧化分解时
C
O
耗氧量
释放能量
产生的水
脂肪
75%
13%
较多
较多
X
糖类
44%
50%
较少
较少
Y
A.脂肪和糖类中的H的比例分别是12%和6%
B.相同质量条件下，脂肪比糖类在氧化分解时耗氧量多
C.糖类中O的比例高，因此氧化分解时产生的水为X
答案 C
解析 由表中数据可知，脂肪中C＝75%，O＝13%，因此H＝12%；糖类中C＝44%，O＝50%，因此H＝6%；糖类和脂肪氧化分解时，耗氧量的多少取决于有机物中H、C所占的比例，而脂肪中H、C的含量高，氧化分解时耗氧量多，释放的能量多，形成的CO2和H2O也多，故X>Y。
5.(2023·成都七中诊断)下列有关脂质的叙述，正确的是( )
A.从油料作物中提取的食用植物油可被苏丹Ⅲ染成橘黄色
B.细胞膜由单层磷脂分子构成，磷脂中含有甘油、脂肪酸和磷酸
C.与糖类相比，脂肪含有的C、H比例较高，氧化分解释放的能量较少
D.缺乏维生素D会影响骨骼发育是因为维生素D是构成骨骼的主要成分
答案 A
解析 食用植物油的主要成分是脂肪，可被苏丹Ⅲ染成橘黄色，A正确；细胞膜由双层磷脂分子构成，B错误；与糖类相比，脂肪含有的C、H比例较高，氧化分解时耗氧量高，释放的能量更多，C错误；维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收，从而促进骨骼发育，因而缺乏维生素D会影响骨骼发育，D错误。
6.(2023·福建莆田模拟)粗粮、蔬菜、水果等食物中含有的纤维素又叫膳食纤维，被营养学界补充认定为第七类营养素。下列有关纤维素的叙述，错误的是( )
A.植物细胞壁的主要成分之一是纤维素，纤维素不溶于水
B.纤维素可储存能量，膳食纤维能为人和腐生细菌的生长提供能量
C.膳食纤维可促进胃肠道蠕动，有利于肠道中有害物质的排出
D.淀粉与纤维素均由葡萄糖连接而成，但葡萄糖的连接方式不同
答案 B
解析 纤维素是植物细胞壁的主要成分之一，对细胞起支持和保护作用，不溶于水，A正确；人体细胞中缺乏分解纤维素的酶，因此，膳食纤维不能为人的生长发育提供能量，但一些腐生细菌可分解纤维素，B错误；膳食纤维被人体摄人后可以促进胃肠道蠕动，抑制肠道有害细菌的活动，同时也有利于肠道中有害物质的排出，C正确；淀粉和纤维素都是由葡萄糖经脱水缩合而形成的多聚体，但由于葡萄糖的连接方式不同，因此淀粉和纤维素具有不同的空间结构，进而具有不同的功能，D正确。
7.(2023·湖南教学教研联盟联考)几丁质由1 000～3 000个N－乙酰葡萄糖胺聚合而成，是广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中的一种多糖。下列叙述正确的是( )
A.从昆虫的外骨骼中提取到的几丁质和糖原的元素组成相同
B.若干个相连的氮原子构成的结构是几丁质的基本骨架
C.可用斐林试剂鉴定几丁质是否为还原糖
D.糖原和几丁质都是动物细胞内的储能物质
答案 C
解析 由题干信息可知，几丁质是一种含N的多糖，糖原的元素组成为C、H、O，二者元素组成不相同，A错误；几丁质是一种多糖，碳链是其基本骨架，B错误；斐林试剂是用来鉴定还原糖的试剂，如果几丁质是还原糖，则遇斐林试剂在水浴加热条件下，会出现砖红色沉淀；若几丁质不是还原糖，则不会出现砖红色沉淀，C正确；糖原是动物细胞内的储能物质，几丁质是存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中的一种多糖，不属于储能物质，应该属于结构物质，D错误。
考点三 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
8.(2023·皖豫名校联盟)关于生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质和DNA的检测实验，下列叙述正确的是( )
A.还原糖、DNA的检测通常分别使用双缩脲试剂、二苯胺试剂
B.检测还原糖、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、蛋白质检测时分别可见橘黄色颗粒、砖红色沉淀
答案 C
解析 还原糖检测试剂是斐林试剂，DNA检测试剂是二苯胺试剂，A错误；检测还原糖和DNA需进行水浴加热，蛋白质检测不需进行水浴加热，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；脂肪检测时可见橘黄色颗粒，蛋白质检测时呈紫色，D错误。
9.(2023·河北正定调研)为检测生物组织中的还原糖，制备了某苹果的两种提取液：①浅红色浑浊的匀浆；②浅黄色澄清的匀浆。下列叙述正确的是( )
A.提取液②加入斐林试剂并加热产生砖红色沉淀，说明②中含有还原糖
B.与提取液②相比，①更适合用于检测苹果中的还原糖
C.提取液中含有淀粉、少量的麦芽糖和蔗糖等还原糖
D.检测还原糖时，先加入双缩脲试剂A液再加入B液
答案 A
解析 还原糖鉴定是颜色反应，提取液②本身虽具有浅黄色，但颜色较浅且澄清，因此加入斐林试剂并加热产生砖红色沉淀，说明②中含有还原糖，A正确；提取液①由于颜色为浅红色且浑浊，因此相比而言②更适合检测苹果中的还原糖，B错误；淀粉和蔗糖不是还原糖，C错误；检测还原糖使用的是斐林试剂，而双缩脲试剂可用于蛋白质的鉴定，D错误。
10.(2023·辽宁大连调研)科研人员将某油料作物种子置于条件适宜的环境中培养，定期检测种子萌发过程中(含幼苗)脂肪的相对含量和干重，结果如图所示。以下叙述正确的是( )
A.C点幼苗开始进行光合作用
B.导致AB段种子干重增加的主要元素是C
C.AB段种子干重增加说明光合速率一定大于呼吸速率
D.在种子萌发初期，脂肪转化为糖类可导致有机物的总量增加
答案 D
解析 油料作物种子含有较多的脂肪，种子萌发初期脂肪转变为糖类，糖类与脂肪相比，含有较多的氧原子，导致有机物的总量增加，因此导致AB段种子干重增加的主要元素是O。此时种子并没有进行光合作用，不可能表现为光合速率大于呼吸速率。糖类经过呼吸作用的氧化分解，释放能量，导致种子干重减少。从C点开始种子干重再次增加，说明此时有机物开始积累，光合速率大于呼吸速率，而不是幼苗刚开始进行光合作用，光合作用的开始应在C点之前。综上所述，D正确。
【综合提升】
11.(2023·衡水调研)如图为某单糖的概念模型，相关叙述正确的是( )
A.若M为果糖，则①与斐林试剂共热有砖红色沉淀产生
B.若②均由M构成，则②不都为细胞的生命活动供能
C.若③为ATP，则单糖M可以是脱氧核糖
D.若M为核糖，则③可以是T2噬菌体
答案 B
解析 果糖与葡萄糖脱水缩合形成的糖为蔗糖，蔗糖是非还原糖，与斐林试剂共热(水浴加热)没有砖红色沉淀产生，A错误；纤维素、淀粉、糖原等多糖都由葡萄糖构成，淀粉、糖原是细胞内的储能物质，纤维素是构成植物细胞壁的主要物质，一般不为细胞的生命活动供能，B正确；ATP为三磷酸腺苷，腺苷由核糖和腺嘌呤组成，C错误；T2噬菌体的遗传物质是DNA，构成DNA的五碳糖为脱氧核糖，D错误。
12.(2023·河南郑州一中测试)“一骑红尘妃子笑，无人知是荔枝来”。荔枝是岭南佳果，果肉多汁，酸甜可口，营养价值很高。请回答下列问题：
(1)荔枝丰富的“果汁”主要储存于果肉细胞的________(细胞器)中，“果汁”的成分有_______________________________________________________________。
(2)荔枝的“果汁”是很好的实验材料，采用新材料可以丰富实践学习的内容。
①甲同学用所学知识检测荔枝“果汁”中的糖类：将适量荔枝果肉榨汁并过滤。取2 mL注入试管中，向试管中注入1 mL____________( )，水浴加热，试管溶液出现砖红色沉淀。你认为实验的结论是_________________________。
②荔枝的“果汁”中是否含有蛋白质？乙同学设计了如下探究实验：将适量荔枝果肉榨汁并过滤，取2 mL注入试管中，加入双缩脲试剂，观察试管溶液的颜色变化，结果试管中不出现紫色。乙同学得出结论：荔枝“果汁”不含蛋白质。你认为此结论可靠吗？为什么？_______________________________________
__________________________________________________________________。
(3)《荔枝图序》描述荔枝采摘后情况：“一日而色变，二日而香变，三日而味变”，研究发现色变的原因是果皮中多酚氧化酶所起的作用。某研究小组为探究荔枝保鲜的条件，将新采摘的荔枝分别放在5 ℃、15 ℃、20 ℃、25 ℃、30 ℃的恒温箱中保存4天后，测量每颗荔枝果皮褐变面积的百分率(各组平均值，如图)，请描述该种酶的活性与温度的关系：________________________________________________________________________________________________________________。
答案 (1)液泡 水、无机盐、糖类等 (2)①斐林试剂 甲、乙液等量混合均匀后注入 荔枝果肉细胞中含有还原糖 ②不可靠，因为荔枝果肉细胞中含有蛋白质(蛋白质含量少)，将荔枝果肉榨汁过滤时，可能大分子蛋白质没有过滤到果汁中 (3)在5～30 ℃，果皮中多酚氧化酶活性随温度的升高而增强
解析 (1)植物细胞中的液体主要储存于液泡中，则荔枝丰富的“果汁”主要储存于果肉细胞的液泡中，其成分有水、无机盐、糖类等多种物质。(2)①还原糖与斐林试剂(甲、乙液等量混合均匀后注入)在水浴加热的条件下生成砖红色沉淀。荔枝果肉提取液与斐林试剂在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀，说明荔枝果肉细胞中含有还原糖。②乙同学的结论不可靠，蛋白质是生命活动的主要承担者，故荔枝果肉细胞中一定含有蛋白质。将荔枝果肉榨汁过滤时，可能因蛋白质含量偏少，大分子蛋白质没有过滤到果汁中，导致观察不到溶液颜色变化。(3)多酚氧化酶能够氧化果皮中的一些无色物质，形成褐色物质，该酶活性越高，褐变面积越大，果皮褐变面积百分率越大，题图中曲线表示荔枝果皮褐变面积百分率随温度的升高而增加，故在5～30 ℃，果皮中多酚氧化酶活性随温度的升高而增强。
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