还剩18页未读，
继续阅读
所属成套资源：高考生物一轮复习讲练 (含解析)
成套系列资料，整套一键下载
高考生物一轮复习讲练 第1单元 第2讲 细胞中的无机物、糖类和脂质 (含解析)
展开
这是一份高考生物一轮复习讲练 第1单元 第2讲 细胞中的无机物、糖类和脂质 (含解析)，共21页。
第2讲 细胞中的无机物、糖类和脂质
[考纲要求] 1.水和无机盐的作用(Ⅰ)。2.糖类、脂质的种类和作用(Ⅱ)。3.实验：检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质。
1．组成细胞的元素和化合物
(1)组成细胞的元素
(2)组成细胞的化合物
(3)化合物的组成元素
2．细胞中的水和无机盐
(1)细胞中的水
②自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系
自由水/结合水
(2)细胞中的无机盐
教材拾遗 生物界和非生物界在元素组成上的统一性和差异性(P16第1段)
(1)统一性的表现：组成生物体的元素在无机自然界中都能找到，在元素种类上具有统一性。
(2)差异性的表现：同一种元素在生物界和非生物界中的含量差别很大。
(3)原因分析：生物体有选择地从无机自然界获取各种物质来组成自身。
1．判断关于组成生物体元素和化合物说法的正误
(1)生物界和非生物界在元素组成上具有统一性，因此地壳中的元素在生物体内都能找到( × )
(2)Ca、Mg、Fe、Mn、Cu是组成细胞的微量元素( × )
(3)细胞中的一种元素的作用能被其他元素所替代( × )
(4)因为O是活细胞中含量最多的元素，所以O是最基本的元素( × )
(5)在沙漠植物仙人掌的活细胞中含量最多的化合物是蛋白质( × )
(6)在人体活细胞中氢原子的数目最多( √ )
(7)细胞中的微量元素因含量极少从而不如大量元素重要( × )
2．判断关于细胞中水和无机盐说法的正误
(1)生物体内的水就是细胞内的水( × )
(2)晒干的种子细胞内不含有水分，导致细胞代谢停止，有利于种子长时间储存( × )
(3)Mg参与构成叶绿体中的各种色素( × )
(4)水影响光合作用强度的主要原因是水影响气孔的开闭( √ )
(5)细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在，如CaCO3构成骨骼、牙齿等( × )
易错警示 关于细胞中元素和化合物的5点说明
(1)大量元素、微量元素是根据元素的含量划分的。无论是大量元素还是微量元素，都是生物体必需的元素，对于维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用。
(2)活细胞中含量最多的元素是氧元素，但数量最多的是氢元素。
(3)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。
(4)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。
(5)无机盐不都是以离子形式存在，少数无机盐以化合物的形式存在，如牙齿、骨骼中的CaCO3。
考向一 组成细胞的元素和化合物辨析
如图1是细胞中化合物含量的扇形图，图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图，请分析：
(1)若图1表示细胞鲜重，则A、B化合物依次是水、蛋白质。
(2)若图1表示细胞完全脱水后的化合物含量，则A化合物具有多样性，其一定含的元素是C、H、O、N。
(3)若图2表示组成人体细胞的元素含量(占细胞鲜重的百分比)，则a、b、c依次是O、C、H。
(4)大肠杆菌体内的各种元素的含量是否和人体内的完全相同？
提示 不完全相同。不同生物体内的各种元素的含量存在较大差异。
1．(2019·河北衡水中学二调)科学家发现大脑里的神经细胞——“位置细胞”和“网格细胞”具有重要作用，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
答案 C
解析 细胞鲜重中质量百分比最高的元素是O，干重中质量百分比最高的元素是C，A、B错误；H2O是细胞鲜重中含量最多的化合物，而H2O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是H，C正确；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氧化分解提供能量，而脂肪是储能物质，D错误。
2．(2020·福建厦门检测)关于生物体内有机化合物所含元素的叙述，错误的是( )
A．叶绿素含有镁元素 B．血红蛋白含有铁元素
C．脱氧核糖含有磷元素 D．胰岛素含有碳元素
答案 C
解析 Mg、Fe分别是叶绿素和血红蛋白的特征元素，A、B正确；脱氧核糖属于糖类，元素组成只有C、H、O，无P元素，C错误；胰岛素的化学本质是蛋白质，蛋白质含有C元素，D正确。
考向二 水和无机盐功能的分析
(1)在光合作用中水的作用是参与光反应；作为良好溶剂；运输各种物质等(答出两点即可)。
(2)研究表明钾是40多种酶的辅助因子，能激活酶的活性，说明无机盐具有维持细胞和生物体生命活动的重要作用。
3．(2019·广西南宁开学考)下列叙述错误的是( )
A．植物体内含有较多自由水，可作为多种生物化学反应的反应物
B．细胞内的结合水向自由水转化时，细胞的抗寒性得到增强
C．种子储存前晒干是为了减少自由水含量，降低种子代谢速率
D．细胞内核糖体合成蛋白质时生成水，水中的氢来自氨基和羧基
答案 B
解析 自由水可作为反应物直接参与细胞呼吸、光合作用等生化反应，A正确；结合水减少时，抗逆性降低，B错误；种子储存前晒干可以减少自由水含量，降低种子代谢速率，减少有机物消耗，C正确；氨基酸脱水缩合时，生成的水中的氢来自一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基，D正确。
4．(2017·海南，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
答案 C
解析 草酸与食物中的钙结合形成沉淀物，不利于机体对食物中钙的吸收，A项正确；铁是血红蛋白的组成成分，血红蛋白的主要作用是运输O2，缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降，B项正确；无机盐在生物体中是细胞的结构成分、参与并维持生物体的代谢活动、维持生物体内的酸碱平衡、维持细胞的渗透压，但不能为生物体提供能量，C项错误；植物秸秆燃烧过程中有机物被分解，剩下的是无机物，含有丰富的无机盐，D项正确。
考向三 无机盐的相关实验分析
验证某种矿质元素生理功能的实验方案
实验组：正常植物＋缺X培养液共同培养一段时间后，表现出相应的症状，再加入X后，症状消失。
对照组：正常植物＋完全培养液共同培养一段时间后，植物正常生长。
实验相关说明：
(1)实验中应保证实验材料的统一性，即材料的种类、生长状况等相同。
(2)实验组加入X的目的是二次对照，使实验组前后形成对照，以增强说服力。
(3)该方案也可用于检测某种矿质元素是否是植物正常生长的必需元素。
5．设计实验探究X是否属于植物生长所必需的无机盐，某同学的构思大致如下：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X)与实验后(有X)之间的自身对照。下列叙述正确的是( )
A．对照组是甲组、乙组实验后
B．控制此实验的无关变量只需选一些相同的植物
C．此实验如果是无土栽培，则实验前营养液要灭菌
D．为防止外界影响，此实验需在黑暗密闭条件下进行
答案 C
解析 该实验中对照组是甲组、乙组实验前，A项错误；此实验的无关变量有植物的种类、生长状况和培养条件等，B项错误；若此实验是无土栽培，则实验前营养液要灭菌，C项正确；由于培养的是植物，故此实验需在光照条件下进行，D项错误。
归纳总结 对照实验的类型及实验组、对照组的确认
空白对照
对照组为自然状态下不做处理的对象组，实验组为施加实验变量处理的对象组
自身对照
实验处理前的对象组为对照组，实验处理后的对象组为实验组
相互对照
不单设对照组，而是几个实验组相互对照。如“影响酶活性的条件”的实验中，探究温度对酶活性的影响时，要用热水、正常温度的水、冰水三个实验组来探究温度对酶活性的影响，进行相互对照，以得出相应的实验结论
条件对照
即给对象施加某种实验处理，虽不是检验假设需要的，但更能充分说明实验变量的对照。例如，在用动物激素饲喂小动物的实验方案中，饲喂甲状腺激素的为实验组；饲喂甲状腺抑制剂的是条件对照组；不饲喂药剂的是空白对照组
1．细胞中的糖类
2．细胞中的脂质
3．糖类和脂质的比较
比较项目
糖类
脂质
区别
元素组成
C、H、O
主要是C、H、O，有的含N、P
种类
单糖、二糖、多糖等
脂肪、磷脂、固醇等
合成部位
淀粉：叶绿体
纤维素：高尔基体
糖原：主要是肝脏、肌肉
主要是内质网
生理作用
①主要的能源物质；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
①生物体的储能物质，如脂肪；②构成细胞膜及多种细胞器膜的重要成分，如磷脂；③调节作用，如性激素
相同质量的物质分解情况
耗O2少，产H2O少，释放能量少
耗O2多，产H2O多，释放能量多
联系
糖类脂肪
教材拾遗 (1)红糖、白糖、冰糖的主要成分都是蔗糖。(P30第6段)
(2)构成淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖分子，但是葡萄糖的连接方式不同。(P31图2－12)
(3)磷脂是所有细胞必不可少的脂质。(P33基础题)
1．判断关于糖类说法的正误
(1)蔗糖的水解产物是葡萄糖和果糖，乳糖的水解产物是半乳糖，麦芽糖的水解产物是葡萄糖( × )
(2)糖原的基本组成单位是葡萄糖分子，主要功能是提供能量，与斐林试剂反应呈现砖红色( × )
(3)不是所有细胞的组成成分都含有纤维素( √ )
(4)淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成( × )
(5)细胞中的糖类都是能源物质( × )
(6)细胞中的糖类不与其他分子结合( × )
2．判断关于脂质说法的正误
(1)脂肪酸和磷脂含有的元素相同( × )
(2)所有的脂质都能参与膜结构的构成( × )
(3)脂肪比相同质量的糖原彻底氧化分解时产能多( √ )
(4)细胞膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的( × )
(5)人体大脑活动所需要的能量主要来自脂肪的直接氧化分解( × )
易错警示 (1)多糖的单体都是葡萄糖，但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。
(2)并非所有的糖都是能源物质，如核糖、脱氧核糖、纤维素等不参与氧化分解提供能量。
(3)并非所有的糖都是还原糖，如淀粉、纤维素、蔗糖都是非还原糖，不能用斐林试剂检测。
(4)脂肪是主要的储能物质，但不构成膜结构，磷脂和胆固醇均参与膜结构的组成。
(5)等质量的脂肪和糖原相比，脂肪中“H”比例高，故脂肪氧化分解释放的能量多，需要O2多，产生H2O多。
考向一 辨析糖类、脂质的种类与功能
6．(2019·河北衡水中学二调)如图为糖的分类示意图，下列相关叙述正确的是( )
A．糖类不参与细胞识别和免疫调节
B．糖原和纤维素是细胞中的储能物质
C．动物中的糖原都能与血液中的葡萄糖相互转换，以维持血糖浓度的相对稳定
D．枯枝落叶中的纤维素经微生物分解可产生葡萄糖
答案 D
解析 细胞膜上的糖类与蛋白质构成糖蛋白，参与细胞识别和免疫调节，A错误；纤维素是植物细胞壁的主要组成成分，不是储能物质，B错误；动物中的糖原包括肝糖原和肌糖原，肌糖原不能直接分解为葡萄糖，C错误；枯枝落叶中的纤维素经微生物分解可产生葡萄糖，D正确。
7．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和减压的作用
B．蛇毒中的磷脂酶因水解红细胞膜蛋白而导致溶血
C．摄入过多的胆固醇会增加动脉硬化的风险
D．性激素的化学本质为固醇，属于脂质
答案 B
解析 酶具有专一性，磷脂酶可将磷脂水解，但不能催化膜蛋白水解，故B错误。
社会责任 糖脂代谢异常与人体健康
(1)高血糖(糖尿病)：长期高血糖导致各种组织，特别是眼、肾、心脏、血管等器官的慢性损伤和功能障碍。
(2)低血糖：血液中葡萄糖含量低导致身体无力、眩晕等症状。
(3)高血脂：血脂中的主要成分是甘油三酯和胆固醇，血脂过高会导致动脉粥样硬化、冠心病、胰腺炎等。
(4)动脉粥样硬化：长期高血脂导致动脉内膜脂质和复合糖类积聚，使动脉壁增厚变硬、血管腔狭窄，由于在动脉内膜积聚的脂质外观呈黄色粥样，因此称为动脉粥样硬化。严重时会导致动脉阻塞，从而使相应组织或器官缺血或坏死，发生在大脑(心脏)部位会导致脑(心)梗塞。
预防以上疾病的最佳途径就是控制饮食，维持低脂、低糖、高蛋白、高膳食纤维的饮食结构，另外还要多做有氧运动，促进糖脂的消耗。
考向二 种子形成和萌发过程中化合物的变化分析
8．下图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：
(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 d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 d干重下降的原因是______________________。第11 d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(或苏丹Ⅳ) 橘黄(或红) (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 (1)分析题图曲线可知，油料种子在成熟过程中，可溶性糖和淀粉不断转化为脂肪储存起来。(2)欲观察胚乳中的脂肪，可将种子中的胚乳切片，用苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液进行染色，放在显微镜下即可观察到橘黄(或红)色的脂肪颗粒。(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、氢比例高，当脂肪转化为糖类时，氧元素增加。第7～10 d种子只进行细胞呼吸，不进行光合作用，有机物逐渐减少；第11 d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。
归纳总结 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。
1．检测原理
(1)糖类的检测
①还原糖＋斐林试剂砖红色沉淀。
②淀粉＋碘液―→蓝色。
(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
(2)脂肪的检测
方法一：花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色
方法二
取材：花生种子(浸泡，去掉种皮)
↓
切片：将子叶切成若干薄片，放入盛有清水的培养皿中待用
↓
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
↓
结论：圆形小颗粒呈橘黄色，证明花生种子中含有脂肪
(3)蛋白质的检测
选材与制备：蛋清稀释液或豆浆滤液
↓
颜色反应：
↓
结论：组织样液中含有蛋白质
特别提醒 (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)脂肪鉴定现象观察时的注意事项
①若要观察被染色的脂肪颗粒，则需使用显微镜。
②若要观察溶液颜色变化，则不必使用显微镜。
(3)蛋白质鉴定时的注意事项
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，防止其黏在试管壁上不易刷洗。
1．区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”
(1)鉴定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)鉴定蛋白质时，加入过量的双缩脲试剂B液后，如果没有产生明显的紫色反应，可能的原因：加入的双缩脲试剂B液过量，CuSO4在碱性溶液中生成大量的蓝色Cu(OH)2絮状沉淀，会遮蔽实验中所产生的紫色，影响观察结果。
(3)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，可用于蛋白质的鉴定。
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50～65 ℃温水浴加热，一般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——脂肪检测，用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。
考向一 糖类、脂肪和蛋白质的检测原理与基本操作
9．酒类生产发酵中需用麦芽浆，将萌发且带有小芽的大麦充分研磨后，过滤得到组织样液。在组织样液中加入下列试剂后振荡均匀，有关实验现象及结论的叙述不正确的是( )
A．加入苏丹Ⅲ染液，溶液呈橘黄色，证明发芽的大麦中含有脂肪
B．加入斐林试剂并水浴加热，溶液出现砖红色沉淀，说明发芽的大麦中含有麦芽糖
C．加入碘液，溶液呈蓝色，说明发芽的大麦中含有淀粉
D．如果发芽的大麦中含有蛋白质，那么加入双缩脲试剂，溶液会呈紫色
答案 B
解析 苏丹Ⅲ染液遇脂肪呈橘黄色，A正确；加入斐林试剂并水浴加热，溶液出现砖红色沉淀，说明发芽的大麦中含有还原糖，但不能说明发芽的大麦中含有麦芽糖，B错误；碘液遇淀粉变蓝，C正确；双缩脲试剂遇蛋白质变紫，D正确。
10．某校生物兴趣小组进行了生物组织中还原糖检测的实验(如下图)，下列叙述正确的是( )
A．在实验材料选择方面，用苹果比用植物叶片的效果要好
B．在制备生物组织样液时，加入石英砂的主要目的是促进还原糖的溶解
C．用于该实验检测的斐林试剂也可用于检测蛋白质，只是添加试剂的顺序不同
D．由于斐林试剂不稳定，在使用斐林试剂时要先加入0.1 g/mL的NaOH溶液，后加入0.05 g/mL的CuSO4溶液
答案 A
解析 苹果含还原糖量较高且颜色浅，比植物叶片更适合用于还原糖的鉴定，A正确；在制备生物组织样液时，加入石英砂的主要目的是使实验材料研磨充分，B错误；斐林试剂和双缩脲试剂中CuSO4溶液的浓度不同，C错误；在使用斐林试剂时应将NaOH和CuSO4溶液等量混匀后再加入组织样液，D错误。
特别提醒 实验中的三点注意
(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%的酒精溶液的目的是洗去浮色，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。
考向二 生物组织中有机物鉴定的实验拓展
11．据药理研究，一种茅草的根内含有降血糖的因子及多种有益于健康的成分，某公司将它开发成一种保健饮料。该产品是否适用于糖尿病患者，生物学兴趣小组的同学以此作为研究课题。请你完成下面的实验鉴定报告。
(1)实验目的：鉴定一种茅草的根是否含有还原糖和淀粉。
(2)实验原理：还原糖可用______________来检测，淀粉可用____________来检测。
(3)实验器材：该种茅草根、所需试剂、研钵、烧杯、试管、纱布、漏斗、酒精灯、试管夹、火柴、滴管等。
(4)实验步骤：
①用研钵将茅草根磨碎，过滤，取其滤液；
②取A、B两支试管，各加入2 mL滤液；
③往A试管中加入__________________________，摇匀，放入盛有50～65 ℃温水的大烧杯中加热约2 min。观察试管中的颜色变化；
④往B试管中加入________，观察试管中的颜色变化。
(5)可能出现的实验现象及分析：________________________________________________
__________________________________________________________________________。
答案 (2)斐林试剂 碘液 (4)③1 mL现配制的斐林试剂 ④2滴碘液 (5)①如果A试管中出现砖红色沉淀，说明茅草的根内含有还原糖，否则没有。②如果B试管中出现蓝色，说明茅草的根内含有淀粉，否则没有
解析 (2)还原糖的鉴定：与斐林试剂水浴加热出现砖红色沉淀；淀粉的鉴定：与碘液反应呈蓝色。(4)③A试管需要水浴加热，加入的应为现配制的斐林试剂。④A试管加入的是斐林试剂，则B试管加入的是碘液。(5)①如果A试管中出现砖红色沉淀，说明茅草的根内含有还原糖，否则没有。②如果B试管中出现蓝色，说明茅草的根内含有淀粉，否则没有。
1．生物界与非生物界在元素种类上具有统一性，而在元素含量上具有差异性。
2．占细胞鲜重含量最多的元素是氧，占细胞干重含量最多的元素是碳。
3．占细胞鲜重最多的化合物是水，占细胞干重最多的化合物是蛋白质。
4．一些无机盐是细胞内复杂化合物的重要组成成分，许多种无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有非常重要的作用。
5．糖类是主要的能源物质，大致可以分为单糖、二糖和多糖等几类，其中葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质。
6．淀粉和糖原分别是植物细胞和动物细胞的储能物质，纤维素是构成植物细胞壁的主要成分，构成它们的基本单位都是葡萄糖。
7．脂质包括脂肪、磷脂和固醇等。
8．脂肪是细胞内良好的储能物质；磷脂是构成生物膜的重要成分；固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等。
9．还原糖遇斐林试剂加热可生成砖红色沉淀，脂肪可被苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液染成橘黄色(或红色)，而蛋白质遇双缩脲试剂呈紫色。
1．(2018·全国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
答案 C
解析 风干种子细胞中含水量少，细胞呼吸作用强度低，有机物的消耗减慢，A项正确、C项错误；风干种子细胞中含水量少，微生物不易在其上生长繁殖，B项正确；风干种子细胞中自由水的含量相对少，结合水与自由水的比值大，D项正确。
2．(2017·全国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
答案 B
解析 用台盼蓝可鉴定细胞死活，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，使得台盼蓝能进入细胞而被染成蓝色，如果细胞膜结构不完整，台盼蓝也能进入细胞，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，因为氨基酸中没有肽键，故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液、龙胆紫溶液、改良苯酚品红染液等试剂染色，C正确；斐林试剂是由0.1 g/mL的NaOH溶液与0.05 g/mL的CuSO4溶液等量混合配制而成，现配现用。可溶性还原糖中含有的醛基或酮基具有弱还原性，在水浴加热的条件下可与氢氧化铜发生氧化还原反应，把Cu2＋还原成砖红色的Cu2O(氧化亚铜)沉淀，D正确。
3．(2017·海南，3)关于哺乳动物体内脂质与糖类的叙述，错误的是( )
A．固醇在动物体内可转化成性激素
B．C、H、O、P是构成脂质和糖原的元素
C．脂肪与糖原都是细胞内储存能量的物质
D．胆固醇是细胞膜的组分，也参与血脂运输
答案 B
解析 固醇在动物体内可以转化成性激素，A项正确；脂质包括脂肪、磷脂和固醇，磷脂由C、H、O、N、P五种元素组成，糖原属于糖类，由C、H、O三种元素组成，B项错误；脂肪与糖原都属于细胞内的储能物质，C项正确；胆固醇是细胞膜的组分，也参与血脂运输，D项正确。
4．下列关于植物体内水分的叙述，错误的是( )
A．植物体内的水分参与营养物质的运输
B．水是构成叶肉细胞的重要化合物之一
C．自由水可作为细胞内生物化学反应的反应物
D．同种植物萌发种子的含水量和休眠种子的相同
答案 D
解析 同种植物萌发种子的含水量大于休眠种子，D项错误。
5．(2020·黑龙江大庆实验中学第一次月考)下列有关物质检测的说法正确的是( )
A．用双缩脲试剂检测蛋白尿，需水浴加热方可出现紫色
B．组织切片上滴加苏丹Ⅳ染液，显微镜观察有橘黄色颗粒说明有脂肪
C．鉴定组织样液中的蛋白质时，先加NaOH溶液，振荡后再加CuSO4溶液
D．组织样液滴加斐林试剂，不产生砖红色沉淀说明没有还原糖
答案 C
解析 用双缩脲试剂检测蛋白尿时，不需要水浴加热，A错误；苏丹Ⅳ染液遇脂肪呈现红色，B错误；鉴定组织样液中的蛋白质时，先加NaOH溶液营造碱性环境，振荡后再加CuSO4溶液产生紫色反应，C正确；鉴定还原糖的实验中，组织样液滴加斐林试剂后需要水浴加热才可能出现砖红色沉淀，D错误。
一、选择题
1．(2019·贵州遵义航天中学一模)下列关于元素和化合物的叙述，正确的是( )
A．活细胞中数量最多的元素是O，其次是C
B．ATP、DNA、RNA都含有腺苷，组成元素都有C、H、O、N、P
C．有氧呼吸、光合作用、蛋白质的合成等过程都有水的生成
D．农民晒干种子后，种子不含自由水，代谢强度很低便于储藏
答案 C
解析 活细胞中数量最多的元素是H，A错误；腺苷是由核糖与腺嘌呤结合形成的，DNA中没有腺苷，B错误；有氧呼吸和光合作用过程中，水既是反应物，又是生成物，脱水缩合形成蛋白质的过程产生水，C正确；种子晒干后，仍保持生命力，此时自由水含量较少，D错误。
2．(2020·南昌调研)下列哪项不属于含磷化合物具有的生物学功能( )
A．构成各种生物膜的基本支架 B．催化基因转录出信使RNA
C．在蛋白质合成中转运氨基酸 D．为蛋白质分子合成提供能量
答案 B
解析 细胞内的含磷化合物有磷脂、DNA和RNA、ADP和ATP等。磷脂是构成各种生物膜的基本支架，A正确；RNA聚合酶催化基因转录出信使RNA，RNA聚合酶的化学本质是蛋白质，不含有磷，B错误；tRNA在蛋白质合成中转运氨基酸，C正确；ATP为蛋白质分子合成提供能量，D正确。
3．下列有关组成细胞化合物的叙述，正确的是( )
A．所有生物都含有蛋白质和磷脂
B．多糖、蛋白质、核酸和脂肪都是由单体连接成的多聚体
C．胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，直接参与氨基酸的运输
D．有的蛋白质必须与特定的无机盐离子结合才具有相应的生物学功能
答案 D
解析 病毒没有细胞结构，不具有细胞膜，故不含磷脂，A错误；脂肪不属于多聚体，B错误；胆固醇是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，C错误；有些蛋白质如血红蛋白需要与无机盐离子(Fe2＋)结合才具有相应的生物学功能，D正确。
4．水是生命之源，下列有关细胞内自由水、结合水与细胞新陈代谢及抗性之间关系的叙述，错误的是( )
A．细胞内的水主要存在于细胞液中，且自由水的含量大于结合水的含量
B．细胞内自由水向结合水转化时，细胞的抗寒性增强
C．人的红细胞置于质量分数为1.5%的氯化钠溶液中，红细胞内结合水的含量不变
D．幼小的生物体内自由水与结合水的比值越大时，代谢越活跃
答案 A
解析 细胞内的水主要存在于细胞质中，A错误；自由水与结合水的比值与新陈代谢及抗逆性有关，比值越高，细胞代谢越旺盛，抗逆性越低，当细胞内自由水向结合水转化时，代谢减慢，抗寒性增强；自由水与结合水的比值越大时，细胞代谢越旺盛，B、D正确；人的红细胞置于质量分数为1.5%的氯化钠溶液中，红细胞内结合水的含量不变，C正确。
5．(2020·合肥模拟)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
答案 D
解析 葡萄糖、果糖和半乳糖都属于还原糖，元素组成相同，都是C、H、O，A错误；二糖中的蔗糖由葡萄糖和果糖脱水缩合而成，蔗糖不具有还原性，不能与斐林试剂发生颜色反应，B错误；肌糖原是能源物质，能被分解供能，但肌糖原不能直接分解成葡萄糖，C错误；糖类中的葡萄糖是细胞的主要能源物质，细胞膜上有糖与蛋白质结合形成的糖蛋白，起识别等作用，糖类也是细胞的重要结构物质，D正确。
6．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(450～700 mg/dL)
总胆固醇
2.8～6.0 mmol/L(110～230 mg/dL)
胆固醇酯
占总胆固醇的0.70～0.75(70%～75%)
磷脂
1.7～3.2 mmol/L(130～250 mg/dL)
甘油三酯
0.23～1.24 mmol/L(20～110 mg/dL)
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，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
答案 A
解析 磷脂含有C、H、O、N、P，是构成生物膜的主要成分，A项正确；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项错误；血液中正常的甘油三酯含量是0.23～1.24 mmol/L，超过1.24 mmol/L人体可能会患病，C项错误；性激素的化学本质是固醇类物质，脂肪酸是脂肪的基本组成单位之一，不是固醇类物质，D项错误。
7．在玉米种子发育到玉米幼苗的过程中，下列关于其细胞内水和无机盐的叙述，正确的是( )
A．玉米种子在萌发过程中，主要以被动运输的方式从外界吸收水和无机盐
B．玉米幼苗从土壤中吸收的水分主要用于光合作用和呼吸作用
C．储存于玉米种子的细胞内，可用于细胞代谢的水主要是自由水
D．有机肥中主要是有机物，不能为玉米提供无机盐
答案 C
解析 植物根细胞吸收无机盐一般是主动运输，A错误；玉米幼苗从土壤中吸收的水分主要用于蒸腾作用，B错误；自由水含量越高，细胞代谢越旺盛，用于细胞代谢的水主要是自由水，C正确；有机肥中虽然主要是有机物，但通过分解者的分解作用，可以转化为无机盐，所以可以为玉米提供无机盐，D错误。
8．科学家用水培法培养甜瓜幼苗，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，如图所示。据图分析错误的是( )
A．该实验的自变量是离子种类和甜瓜生长发育时期
B．甜瓜对Mg2＋的吸收量大于对K＋的吸收量
C．甜瓜对K＋和Mg2＋的吸收速率差异可能与细胞膜上载体蛋白的数量有关
D．该实验不能说明甜瓜对必需无机盐的吸收速率在授粉期均大于营养生长期
答案 B
解析 据题图分析，该实验的自变量是甜瓜的生长发育时期和离子的种类，A正确；图中显示Mg2＋的剩余量大于K＋的剩余量，说明Mg2＋的吸收量小于K＋的吸收量，B错误；细胞对离子的吸收方式是主动运输，需要载体蛋白的协助，甜瓜对K＋和Mg2＋的吸收量不同，可能与细胞膜上运输两种离子载体蛋白的数量不同有关，C正确；该实验只能说明甜瓜对K＋和Mg2＋的吸收速率在授粉期大于营养生长期，而其他无机盐的情况无法判断，D正确。
9．下列四项是对有关混合液在适宜条件下发生反应后现象的描述，其中正确的是( )
选项
有关物质
所用试剂
颜色反应
A
淀粉与足量淀粉酶混合液
碘液
蓝色
B
蛋白质与足量蛋白酶混合液
双缩脲试剂
紫色
C
蔗糖与足量淀粉酶混合液
斐林试剂
砖红色
D
脂肪与足量脂肪酶混合液
苏丹Ⅳ染液
红色
答案 B
解析 淀粉酶可将淀粉水解，因此混合液遇碘液后不变蓝色，A错误；由于蛋白酶的化学本质是蛋白质，因此混合液可与双缩脲试剂反应呈现紫色，B正确；淀粉酶不能分解蔗糖，因此混合液遇斐林试剂后无颜色反应，C错误；脂肪酶可将脂肪分解，因此混合液遇苏丹Ⅳ染液后无颜色反应，D错误。
10．下图为鉴定蛋白质的流程图，其中甲、乙、丙、丁的含义分别是( )
A．黄豆浆、双缩脲、1 mL、4滴
B．花生种子研磨液、双缩脲、4滴、1 mL
C．黄豆浆、双缩脲、4滴、1 mL
D．花生种子研磨液、斐林试剂、1 mL、4滴
答案 A
解析 鉴定蛋白质既可以用蛋清稀释液，也可以用黄豆浆滤液；鉴定蛋白质所用的试剂是双缩脲试剂，应先加A液1 mL，再加B液4滴。
二、非选择题
11．人体所需要的营养物质主要是水、无机盐、维生素、糖类、脂质和蛋白质等，这些营养物质在人体细胞中有着重要的作用。
(1)自由水的生理作用：________________________________________(答出两点即可)。
(2)牛奶、奶粉中都添加钙、铁等元素，其中碳酸钙是人体骨骼和牙齿的重要组成成分，铁是血红蛋白的组成成分，这说明无机盐的生理作用是____________________；生理盐水对维持细胞内外渗透压非常重要，这说明无机盐的生理作用是__________________________。
(3)俗话说：“一方水土养一方人”，饮水是人体获得必需元素的重要途径之一。在天然无污染的泉水中，含有Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Na、Fe等人体必需元素，其中属于大量元素的是__________________。
答案 (1)①是细胞内的良好溶剂；②参与许多生物化学反应；③运送营养物质和代谢废物；④为多细胞生物体内的细胞提供良好的液体环境(任选两点) (2)构成细胞内某些复杂化合物的重要成分 维持生物体内环境的平衡 (3)K、Ca、P、Mg、Na
12．韭菜是人们喜爱的一种蔬菜，如图是韭菜细胞中的部分元素及其构成的化合物的关系图(①②③④表示不同化学元素组成的化合物)。请回答下列问题：
(1)若①和②都是生物大分子，则①的合成场所是____________________________，已知②的基本单位是葡萄糖，则②可能是__________________________________。
(2)若③是生命活动的直接能源物质，则它的合成与________(填“吸能”或“放能”)反应相联系。若④存在于叶肉细胞中，则其功能是______________________________。
(3)为检测韭菜根细胞中储存的营养物质，同学们将根切成薄片进行实验。甲同学将薄片放在载玻片上，滴加少许苏丹Ⅳ染液染色3分钟后，用吸水纸吸去染液，又滴加1～2滴体积分数为50%的酒精溶液____________，在显微镜下观察到细胞质中有红色脂肪滴；乙同学将韭菜根打碎制浆，经过滤后取其滤液，向滤液中滴加少许新配制的斐林试剂，并进行水浴加热，直接观察颜色变化。乙同学的目的是检测根细胞中是否存在____________________，可通过____________________________来判断细胞中是否存在该物质及含量的多少。
答案 (1)核糖体 淀粉和纤维素 (2)放能 吸收(传递和转换)光能 (3)洗去浮色 还原糖 是否出现砖红色沉淀及颜色的深浅
解析 (1)①是由C、H、O、N四种元素组成的生物大分子，则①最可能是蛋白质，其合成场所是核糖体，②是由C、H、O元素组成的，且其基本单位是葡萄糖，因此②可能是淀粉和纤维素。
(2)若③是生命活动的直接能源物质，且由C、H、O、N、P组成，则③是ATP，其合成需要能量，与放能反应相联系。④是由C、H、O、N、Mg组成的，若④存在于叶肉细胞，则其可能是叶绿素，其功能是吸收(传递和转换)光能。
(3)在脂肪的鉴定实验中，用苏丹Ⅳ染液染色后需要用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色，然后可在显微镜下观察到细胞质中有红色脂肪滴；用斐林试剂的目的是检测韭菜根细胞中是否存在还原糖，可通过是否出现砖红色沉淀及颜色的深浅来判断细胞中是否存在该物质及含量的多少。
13．某同学有喝牛奶的习惯，在学习了细胞的化合物知识后，他想知道牛奶中有无蛋白质和还原糖。下面是其未设计完的实验，请帮助他完成实验设计。
实验目的：探究某品牌牛奶中有无蛋白质和还原糖。
实验原理：利用颜色反应检测牛奶中有无蛋白质和还原糖。
材料用具：略。
实验步骤：请补充表格中a、b、c、d处内容：
探究目的
探究牛奶中有无还原糖
探究牛奶中有无蛋白质
试管
步骤
A
B
C
D
E
F
第一步
2 mL牛奶
2 mL
蒸馏水
2 mL葡萄糖样液
2 mL牛奶
2 mL
蒸馏水
2 mL a 样液
第二步
1 mL斐林试剂
1 mL斐林试剂
1 mL斐林试剂
1 mL NaOH溶液
b
1 mL NaOH溶液
第三步
c
水浴
加热
水浴加热
d
4滴CuSO4溶液
4滴CuSO4溶液
结果
？
？
(1)a.______________；b.______________；c._______________；d._______________。
(2)请预测A、D两个试管的现象及其结论：
A：_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
D：_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)分析该实验设计：
试管A和________形成对照实验，对照组为____________，目的是________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)蛋白质 1 mL NaOH溶液 水浴加热 4滴CuSO4溶液 (2)若出现砖红色沉淀，证明牛奶中含有还原糖，否则无还原糖 若出现紫色，证明牛奶中含有蛋白质，否则无蛋白质 (3)试管B、C 试管B和试管C 通过对照探究牛奶中是否含有还原糖
第2讲 细胞中的无机物、糖类和脂质
[考纲要求] 1.水和无机盐的作用(Ⅰ)。2.糖类、脂质的种类和作用(Ⅱ)。3.实验：检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质。
1．组成细胞的元素和化合物
(1)组成细胞的元素
(2)组成细胞的化合物
(3)化合物的组成元素
2．细胞中的水和无机盐
(1)细胞中的水
②自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系
自由水/结合水
(2)细胞中的无机盐
教材拾遗 生物界和非生物界在元素组成上的统一性和差异性(P16第1段)
(1)统一性的表现：组成生物体的元素在无机自然界中都能找到，在元素种类上具有统一性。
(2)差异性的表现：同一种元素在生物界和非生物界中的含量差别很大。
(3)原因分析：生物体有选择地从无机自然界获取各种物质来组成自身。
1．判断关于组成生物体元素和化合物说法的正误
(1)生物界和非生物界在元素组成上具有统一性，因此地壳中的元素在生物体内都能找到( × )
(2)Ca、Mg、Fe、Mn、Cu是组成细胞的微量元素( × )
(3)细胞中的一种元素的作用能被其他元素所替代( × )
(4)因为O是活细胞中含量最多的元素，所以O是最基本的元素( × )
(5)在沙漠植物仙人掌的活细胞中含量最多的化合物是蛋白质( × )
(6)在人体活细胞中氢原子的数目最多( √ )
(7)细胞中的微量元素因含量极少从而不如大量元素重要( × )
2．判断关于细胞中水和无机盐说法的正误
(1)生物体内的水就是细胞内的水( × )
(2)晒干的种子细胞内不含有水分，导致细胞代谢停止，有利于种子长时间储存( × )
(3)Mg参与构成叶绿体中的各种色素( × )
(4)水影响光合作用强度的主要原因是水影响气孔的开闭( √ )
(5)细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在，如CaCO3构成骨骼、牙齿等( × )
易错警示 关于细胞中元素和化合物的5点说明
(1)大量元素、微量元素是根据元素的含量划分的。无论是大量元素还是微量元素，都是生物体必需的元素，对于维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用。
(2)活细胞中含量最多的元素是氧元素，但数量最多的是氢元素。
(3)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。
(4)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。
(5)无机盐不都是以离子形式存在，少数无机盐以化合物的形式存在，如牙齿、骨骼中的CaCO3。
考向一 组成细胞的元素和化合物辨析
如图1是细胞中化合物含量的扇形图，图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图，请分析：
(1)若图1表示细胞鲜重，则A、B化合物依次是水、蛋白质。
(2)若图1表示细胞完全脱水后的化合物含量，则A化合物具有多样性，其一定含的元素是C、H、O、N。
(3)若图2表示组成人体细胞的元素含量(占细胞鲜重的百分比)，则a、b、c依次是O、C、H。
(4)大肠杆菌体内的各种元素的含量是否和人体内的完全相同？
提示 不完全相同。不同生物体内的各种元素的含量存在较大差异。
1．(2019·河北衡水中学二调)科学家发现大脑里的神经细胞——“位置细胞”和“网格细胞”具有重要作用，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
答案 C
解析 细胞鲜重中质量百分比最高的元素是O，干重中质量百分比最高的元素是C，A、B错误；H2O是细胞鲜重中含量最多的化合物，而H2O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是H，C正确；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氧化分解提供能量，而脂肪是储能物质，D错误。
2．(2020·福建厦门检测)关于生物体内有机化合物所含元素的叙述，错误的是( )
A．叶绿素含有镁元素 B．血红蛋白含有铁元素
C．脱氧核糖含有磷元素 D．胰岛素含有碳元素
答案 C
解析 Mg、Fe分别是叶绿素和血红蛋白的特征元素，A、B正确；脱氧核糖属于糖类，元素组成只有C、H、O，无P元素，C错误；胰岛素的化学本质是蛋白质，蛋白质含有C元素，D正确。
考向二 水和无机盐功能的分析
(1)在光合作用中水的作用是参与光反应；作为良好溶剂；运输各种物质等(答出两点即可)。
(2)研究表明钾是40多种酶的辅助因子，能激活酶的活性，说明无机盐具有维持细胞和生物体生命活动的重要作用。
3．(2019·广西南宁开学考)下列叙述错误的是( )
A．植物体内含有较多自由水，可作为多种生物化学反应的反应物
B．细胞内的结合水向自由水转化时，细胞的抗寒性得到增强
C．种子储存前晒干是为了减少自由水含量，降低种子代谢速率
D．细胞内核糖体合成蛋白质时生成水，水中的氢来自氨基和羧基
答案 B
解析 自由水可作为反应物直接参与细胞呼吸、光合作用等生化反应，A正确；结合水减少时，抗逆性降低，B错误；种子储存前晒干可以减少自由水含量，降低种子代谢速率，减少有机物消耗，C正确；氨基酸脱水缩合时，生成的水中的氢来自一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基，D正确。
4．(2017·海南，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
答案 C
解析 草酸与食物中的钙结合形成沉淀物，不利于机体对食物中钙的吸收，A项正确；铁是血红蛋白的组成成分，血红蛋白的主要作用是运输O2，缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降，B项正确；无机盐在生物体中是细胞的结构成分、参与并维持生物体的代谢活动、维持生物体内的酸碱平衡、维持细胞的渗透压，但不能为生物体提供能量，C项错误；植物秸秆燃烧过程中有机物被分解，剩下的是无机物，含有丰富的无机盐，D项正确。
考向三 无机盐的相关实验分析
验证某种矿质元素生理功能的实验方案
实验组：正常植物＋缺X培养液共同培养一段时间后，表现出相应的症状，再加入X后，症状消失。
对照组：正常植物＋完全培养液共同培养一段时间后，植物正常生长。
实验相关说明：
(1)实验中应保证实验材料的统一性，即材料的种类、生长状况等相同。
(2)实验组加入X的目的是二次对照，使实验组前后形成对照，以增强说服力。
(3)该方案也可用于检测某种矿质元素是否是植物正常生长的必需元素。
5．设计实验探究X是否属于植物生长所必需的无机盐，某同学的构思大致如下：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X)与实验后(有X)之间的自身对照。下列叙述正确的是( )
A．对照组是甲组、乙组实验后
B．控制此实验的无关变量只需选一些相同的植物
C．此实验如果是无土栽培，则实验前营养液要灭菌
D．为防止外界影响，此实验需在黑暗密闭条件下进行
答案 C
解析 该实验中对照组是甲组、乙组实验前，A项错误；此实验的无关变量有植物的种类、生长状况和培养条件等，B项错误；若此实验是无土栽培，则实验前营养液要灭菌，C项正确；由于培养的是植物，故此实验需在光照条件下进行，D项错误。
归纳总结 对照实验的类型及实验组、对照组的确认
空白对照
对照组为自然状态下不做处理的对象组，实验组为施加实验变量处理的对象组
自身对照
实验处理前的对象组为对照组，实验处理后的对象组为实验组
相互对照
不单设对照组，而是几个实验组相互对照。如“影响酶活性的条件”的实验中，探究温度对酶活性的影响时，要用热水、正常温度的水、冰水三个实验组来探究温度对酶活性的影响，进行相互对照，以得出相应的实验结论
条件对照
即给对象施加某种实验处理，虽不是检验假设需要的，但更能充分说明实验变量的对照。例如，在用动物激素饲喂小动物的实验方案中，饲喂甲状腺激素的为实验组；饲喂甲状腺抑制剂的是条件对照组；不饲喂药剂的是空白对照组
1．细胞中的糖类
2．细胞中的脂质
3．糖类和脂质的比较
比较项目
糖类
脂质
区别
元素组成
C、H、O
主要是C、H、O，有的含N、P
种类
单糖、二糖、多糖等
脂肪、磷脂、固醇等
合成部位
淀粉：叶绿体
纤维素：高尔基体
糖原：主要是肝脏、肌肉
主要是内质网
生理作用
①主要的能源物质；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
①生物体的储能物质，如脂肪；②构成细胞膜及多种细胞器膜的重要成分，如磷脂；③调节作用，如性激素
相同质量的物质分解情况
耗O2少，产H2O少，释放能量少
耗O2多，产H2O多，释放能量多
联系
糖类脂肪
教材拾遗 (1)红糖、白糖、冰糖的主要成分都是蔗糖。(P30第6段)
(2)构成淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖分子，但是葡萄糖的连接方式不同。(P31图2－12)
(3)磷脂是所有细胞必不可少的脂质。(P33基础题)
1．判断关于糖类说法的正误
(1)蔗糖的水解产物是葡萄糖和果糖，乳糖的水解产物是半乳糖，麦芽糖的水解产物是葡萄糖( × )
(2)糖原的基本组成单位是葡萄糖分子，主要功能是提供能量，与斐林试剂反应呈现砖红色( × )
(3)不是所有细胞的组成成分都含有纤维素( √ )
(4)淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成( × )
(5)细胞中的糖类都是能源物质( × )
(6)细胞中的糖类不与其他分子结合( × )
2．判断关于脂质说法的正误
(1)脂肪酸和磷脂含有的元素相同( × )
(2)所有的脂质都能参与膜结构的构成( × )
(3)脂肪比相同质量的糖原彻底氧化分解时产能多( √ )
(4)细胞膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的( × )
(5)人体大脑活动所需要的能量主要来自脂肪的直接氧化分解( × )
易错警示 (1)多糖的单体都是葡萄糖，但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。
(2)并非所有的糖都是能源物质，如核糖、脱氧核糖、纤维素等不参与氧化分解提供能量。
(3)并非所有的糖都是还原糖，如淀粉、纤维素、蔗糖都是非还原糖，不能用斐林试剂检测。
(4)脂肪是主要的储能物质，但不构成膜结构，磷脂和胆固醇均参与膜结构的组成。
(5)等质量的脂肪和糖原相比，脂肪中“H”比例高，故脂肪氧化分解释放的能量多，需要O2多，产生H2O多。
考向一 辨析糖类、脂质的种类与功能
6．(2019·河北衡水中学二调)如图为糖的分类示意图，下列相关叙述正确的是( )
A．糖类不参与细胞识别和免疫调节
B．糖原和纤维素是细胞中的储能物质
C．动物中的糖原都能与血液中的葡萄糖相互转换，以维持血糖浓度的相对稳定
D．枯枝落叶中的纤维素经微生物分解可产生葡萄糖
答案 D
解析 细胞膜上的糖类与蛋白质构成糖蛋白，参与细胞识别和免疫调节，A错误；纤维素是植物细胞壁的主要组成成分，不是储能物质，B错误；动物中的糖原包括肝糖原和肌糖原，肌糖原不能直接分解为葡萄糖，C错误；枯枝落叶中的纤维素经微生物分解可产生葡萄糖，D正确。
7．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和减压的作用
B．蛇毒中的磷脂酶因水解红细胞膜蛋白而导致溶血
C．摄入过多的胆固醇会增加动脉硬化的风险
D．性激素的化学本质为固醇，属于脂质
答案 B
解析 酶具有专一性，磷脂酶可将磷脂水解，但不能催化膜蛋白水解，故B错误。
社会责任 糖脂代谢异常与人体健康
(1)高血糖(糖尿病)：长期高血糖导致各种组织，特别是眼、肾、心脏、血管等器官的慢性损伤和功能障碍。
(2)低血糖：血液中葡萄糖含量低导致身体无力、眩晕等症状。
(3)高血脂：血脂中的主要成分是甘油三酯和胆固醇，血脂过高会导致动脉粥样硬化、冠心病、胰腺炎等。
(4)动脉粥样硬化：长期高血脂导致动脉内膜脂质和复合糖类积聚，使动脉壁增厚变硬、血管腔狭窄，由于在动脉内膜积聚的脂质外观呈黄色粥样，因此称为动脉粥样硬化。严重时会导致动脉阻塞，从而使相应组织或器官缺血或坏死，发生在大脑(心脏)部位会导致脑(心)梗塞。
预防以上疾病的最佳途径就是控制饮食，维持低脂、低糖、高蛋白、高膳食纤维的饮食结构，另外还要多做有氧运动，促进糖脂的消耗。
考向二 种子形成和萌发过程中化合物的变化分析
8．下图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：
(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 d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 d干重下降的原因是______________________。第11 d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(或苏丹Ⅳ) 橘黄(或红) (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 (1)分析题图曲线可知，油料种子在成熟过程中，可溶性糖和淀粉不断转化为脂肪储存起来。(2)欲观察胚乳中的脂肪，可将种子中的胚乳切片，用苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液进行染色，放在显微镜下即可观察到橘黄(或红)色的脂肪颗粒。(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、氢比例高，当脂肪转化为糖类时，氧元素增加。第7～10 d种子只进行细胞呼吸，不进行光合作用，有机物逐渐减少；第11 d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。
归纳总结 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。
1．检测原理
(1)糖类的检测
①还原糖＋斐林试剂砖红色沉淀。
②淀粉＋碘液―→蓝色。
(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
(2)脂肪的检测
方法一：花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色
方法二
取材：花生种子(浸泡，去掉种皮)
↓
切片：将子叶切成若干薄片，放入盛有清水的培养皿中待用
↓
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
↓
结论：圆形小颗粒呈橘黄色，证明花生种子中含有脂肪
(3)蛋白质的检测
选材与制备：蛋清稀释液或豆浆滤液
↓
颜色反应：
↓
结论：组织样液中含有蛋白质
特别提醒 (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)脂肪鉴定现象观察时的注意事项
①若要观察被染色的脂肪颗粒，则需使用显微镜。
②若要观察溶液颜色变化，则不必使用显微镜。
(3)蛋白质鉴定时的注意事项
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，防止其黏在试管壁上不易刷洗。
1．区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”
(1)鉴定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)鉴定蛋白质时，加入过量的双缩脲试剂B液后，如果没有产生明显的紫色反应，可能的原因：加入的双缩脲试剂B液过量，CuSO4在碱性溶液中生成大量的蓝色Cu(OH)2絮状沉淀，会遮蔽实验中所产生的紫色，影响观察结果。
(3)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，可用于蛋白质的鉴定。
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50～65 ℃温水浴加热，一般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——脂肪检测，用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。
考向一 糖类、脂肪和蛋白质的检测原理与基本操作
9．酒类生产发酵中需用麦芽浆，将萌发且带有小芽的大麦充分研磨后，过滤得到组织样液。在组织样液中加入下列试剂后振荡均匀，有关实验现象及结论的叙述不正确的是( )
A．加入苏丹Ⅲ染液，溶液呈橘黄色，证明发芽的大麦中含有脂肪
B．加入斐林试剂并水浴加热，溶液出现砖红色沉淀，说明发芽的大麦中含有麦芽糖
C．加入碘液，溶液呈蓝色，说明发芽的大麦中含有淀粉
D．如果发芽的大麦中含有蛋白质，那么加入双缩脲试剂，溶液会呈紫色
答案 B
解析 苏丹Ⅲ染液遇脂肪呈橘黄色，A正确；加入斐林试剂并水浴加热，溶液出现砖红色沉淀，说明发芽的大麦中含有还原糖，但不能说明发芽的大麦中含有麦芽糖，B错误；碘液遇淀粉变蓝，C正确；双缩脲试剂遇蛋白质变紫，D正确。
10．某校生物兴趣小组进行了生物组织中还原糖检测的实验(如下图)，下列叙述正确的是( )
A．在实验材料选择方面，用苹果比用植物叶片的效果要好
B．在制备生物组织样液时，加入石英砂的主要目的是促进还原糖的溶解
C．用于该实验检测的斐林试剂也可用于检测蛋白质，只是添加试剂的顺序不同
D．由于斐林试剂不稳定，在使用斐林试剂时要先加入0.1 g/mL的NaOH溶液，后加入0.05 g/mL的CuSO4溶液
答案 A
解析 苹果含还原糖量较高且颜色浅，比植物叶片更适合用于还原糖的鉴定，A正确；在制备生物组织样液时，加入石英砂的主要目的是使实验材料研磨充分，B错误；斐林试剂和双缩脲试剂中CuSO4溶液的浓度不同，C错误；在使用斐林试剂时应将NaOH和CuSO4溶液等量混匀后再加入组织样液，D错误。
特别提醒 实验中的三点注意
(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%的酒精溶液的目的是洗去浮色，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。
考向二 生物组织中有机物鉴定的实验拓展
11．据药理研究，一种茅草的根内含有降血糖的因子及多种有益于健康的成分，某公司将它开发成一种保健饮料。该产品是否适用于糖尿病患者，生物学兴趣小组的同学以此作为研究课题。请你完成下面的实验鉴定报告。
(1)实验目的：鉴定一种茅草的根是否含有还原糖和淀粉。
(2)实验原理：还原糖可用______________来检测，淀粉可用____________来检测。
(3)实验器材：该种茅草根、所需试剂、研钵、烧杯、试管、纱布、漏斗、酒精灯、试管夹、火柴、滴管等。
(4)实验步骤：
①用研钵将茅草根磨碎，过滤，取其滤液；
②取A、B两支试管，各加入2 mL滤液；
③往A试管中加入__________________________，摇匀，放入盛有50～65 ℃温水的大烧杯中加热约2 min。观察试管中的颜色变化；
④往B试管中加入________，观察试管中的颜色变化。
(5)可能出现的实验现象及分析：________________________________________________
__________________________________________________________________________。
答案 (2)斐林试剂 碘液 (4)③1 mL现配制的斐林试剂 ④2滴碘液 (5)①如果A试管中出现砖红色沉淀，说明茅草的根内含有还原糖，否则没有。②如果B试管中出现蓝色，说明茅草的根内含有淀粉，否则没有
解析 (2)还原糖的鉴定：与斐林试剂水浴加热出现砖红色沉淀；淀粉的鉴定：与碘液反应呈蓝色。(4)③A试管需要水浴加热，加入的应为现配制的斐林试剂。④A试管加入的是斐林试剂，则B试管加入的是碘液。(5)①如果A试管中出现砖红色沉淀，说明茅草的根内含有还原糖，否则没有。②如果B试管中出现蓝色，说明茅草的根内含有淀粉，否则没有。
1．生物界与非生物界在元素种类上具有统一性，而在元素含量上具有差异性。
2．占细胞鲜重含量最多的元素是氧，占细胞干重含量最多的元素是碳。
3．占细胞鲜重最多的化合物是水，占细胞干重最多的化合物是蛋白质。
4．一些无机盐是细胞内复杂化合物的重要组成成分，许多种无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有非常重要的作用。
5．糖类是主要的能源物质，大致可以分为单糖、二糖和多糖等几类，其中葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质。
6．淀粉和糖原分别是植物细胞和动物细胞的储能物质，纤维素是构成植物细胞壁的主要成分，构成它们的基本单位都是葡萄糖。
7．脂质包括脂肪、磷脂和固醇等。
8．脂肪是细胞内良好的储能物质；磷脂是构成生物膜的重要成分；固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等。
9．还原糖遇斐林试剂加热可生成砖红色沉淀，脂肪可被苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液染成橘黄色(或红色)，而蛋白质遇双缩脲试剂呈紫色。
1．(2018·全国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
答案 C
解析 风干种子细胞中含水量少，细胞呼吸作用强度低，有机物的消耗减慢，A项正确、C项错误；风干种子细胞中含水量少，微生物不易在其上生长繁殖，B项正确；风干种子细胞中自由水的含量相对少，结合水与自由水的比值大，D项正确。
2．(2017·全国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
答案 B
解析 用台盼蓝可鉴定细胞死活，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，使得台盼蓝能进入细胞而被染成蓝色，如果细胞膜结构不完整，台盼蓝也能进入细胞，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，因为氨基酸中没有肽键，故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液、龙胆紫溶液、改良苯酚品红染液等试剂染色，C正确；斐林试剂是由0.1 g/mL的NaOH溶液与0.05 g/mL的CuSO4溶液等量混合配制而成，现配现用。可溶性还原糖中含有的醛基或酮基具有弱还原性，在水浴加热的条件下可与氢氧化铜发生氧化还原反应，把Cu2＋还原成砖红色的Cu2O(氧化亚铜)沉淀，D正确。
3．(2017·海南，3)关于哺乳动物体内脂质与糖类的叙述，错误的是( )
A．固醇在动物体内可转化成性激素
B．C、H、O、P是构成脂质和糖原的元素
C．脂肪与糖原都是细胞内储存能量的物质
D．胆固醇是细胞膜的组分，也参与血脂运输
答案 B
解析 固醇在动物体内可以转化成性激素，A项正确；脂质包括脂肪、磷脂和固醇，磷脂由C、H、O、N、P五种元素组成，糖原属于糖类，由C、H、O三种元素组成，B项错误；脂肪与糖原都属于细胞内的储能物质，C项正确；胆固醇是细胞膜的组分，也参与血脂运输，D项正确。
4．下列关于植物体内水分的叙述，错误的是( )
A．植物体内的水分参与营养物质的运输
B．水是构成叶肉细胞的重要化合物之一
C．自由水可作为细胞内生物化学反应的反应物
D．同种植物萌发种子的含水量和休眠种子的相同
答案 D
解析 同种植物萌发种子的含水量大于休眠种子，D项错误。
5．(2020·黑龙江大庆实验中学第一次月考)下列有关物质检测的说法正确的是( )
A．用双缩脲试剂检测蛋白尿，需水浴加热方可出现紫色
B．组织切片上滴加苏丹Ⅳ染液，显微镜观察有橘黄色颗粒说明有脂肪
C．鉴定组织样液中的蛋白质时，先加NaOH溶液，振荡后再加CuSO4溶液
D．组织样液滴加斐林试剂，不产生砖红色沉淀说明没有还原糖
答案 C
解析 用双缩脲试剂检测蛋白尿时，不需要水浴加热，A错误；苏丹Ⅳ染液遇脂肪呈现红色，B错误；鉴定组织样液中的蛋白质时，先加NaOH溶液营造碱性环境，振荡后再加CuSO4溶液产生紫色反应，C正确；鉴定还原糖的实验中，组织样液滴加斐林试剂后需要水浴加热才可能出现砖红色沉淀，D错误。
一、选择题
1．(2019·贵州遵义航天中学一模)下列关于元素和化合物的叙述，正确的是( )
A．活细胞中数量最多的元素是O，其次是C
B．ATP、DNA、RNA都含有腺苷，组成元素都有C、H、O、N、P
C．有氧呼吸、光合作用、蛋白质的合成等过程都有水的生成
D．农民晒干种子后，种子不含自由水，代谢强度很低便于储藏
答案 C
解析 活细胞中数量最多的元素是H，A错误；腺苷是由核糖与腺嘌呤结合形成的，DNA中没有腺苷，B错误；有氧呼吸和光合作用过程中，水既是反应物，又是生成物，脱水缩合形成蛋白质的过程产生水，C正确；种子晒干后，仍保持生命力，此时自由水含量较少，D错误。
2．(2020·南昌调研)下列哪项不属于含磷化合物具有的生物学功能( )
A．构成各种生物膜的基本支架 B．催化基因转录出信使RNA
C．在蛋白质合成中转运氨基酸 D．为蛋白质分子合成提供能量
答案 B
解析 细胞内的含磷化合物有磷脂、DNA和RNA、ADP和ATP等。磷脂是构成各种生物膜的基本支架，A正确；RNA聚合酶催化基因转录出信使RNA，RNA聚合酶的化学本质是蛋白质，不含有磷，B错误；tRNA在蛋白质合成中转运氨基酸，C正确；ATP为蛋白质分子合成提供能量，D正确。
3．下列有关组成细胞化合物的叙述，正确的是( )
A．所有生物都含有蛋白质和磷脂
B．多糖、蛋白质、核酸和脂肪都是由单体连接成的多聚体
C．胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，直接参与氨基酸的运输
D．有的蛋白质必须与特定的无机盐离子结合才具有相应的生物学功能
答案 D
解析 病毒没有细胞结构，不具有细胞膜，故不含磷脂，A错误；脂肪不属于多聚体，B错误；胆固醇是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，C错误；有些蛋白质如血红蛋白需要与无机盐离子(Fe2＋)结合才具有相应的生物学功能，D正确。
4．水是生命之源，下列有关细胞内自由水、结合水与细胞新陈代谢及抗性之间关系的叙述，错误的是( )
A．细胞内的水主要存在于细胞液中，且自由水的含量大于结合水的含量
B．细胞内自由水向结合水转化时，细胞的抗寒性增强
C．人的红细胞置于质量分数为1.5%的氯化钠溶液中，红细胞内结合水的含量不变
D．幼小的生物体内自由水与结合水的比值越大时，代谢越活跃
答案 A
解析 细胞内的水主要存在于细胞质中，A错误；自由水与结合水的比值与新陈代谢及抗逆性有关，比值越高，细胞代谢越旺盛，抗逆性越低，当细胞内自由水向结合水转化时，代谢减慢，抗寒性增强；自由水与结合水的比值越大时，细胞代谢越旺盛，B、D正确；人的红细胞置于质量分数为1.5%的氯化钠溶液中，红细胞内结合水的含量不变，C正确。
5．(2020·合肥模拟)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
答案 D
解析 葡萄糖、果糖和半乳糖都属于还原糖，元素组成相同，都是C、H、O，A错误；二糖中的蔗糖由葡萄糖和果糖脱水缩合而成，蔗糖不具有还原性，不能与斐林试剂发生颜色反应，B错误；肌糖原是能源物质，能被分解供能，但肌糖原不能直接分解成葡萄糖，C错误；糖类中的葡萄糖是细胞的主要能源物质，细胞膜上有糖与蛋白质结合形成的糖蛋白，起识别等作用，糖类也是细胞的重要结构物质，D正确。
6．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(450～700 mg/dL)
总胆固醇
2.8～6.0 mmol/L(110～230 mg/dL)
胆固醇酯
占总胆固醇的0.70～0.75(70%～75%)
磷脂
1.7～3.2 mmol/L(130～250 mg/dL)
甘油三酯
0.23～1.24 mmol/L(20～110 mg/dL)
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，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
答案 A
解析 磷脂含有C、H、O、N、P，是构成生物膜的主要成分，A项正确；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项错误；血液中正常的甘油三酯含量是0.23～1.24 mmol/L，超过1.24 mmol/L人体可能会患病，C项错误；性激素的化学本质是固醇类物质，脂肪酸是脂肪的基本组成单位之一，不是固醇类物质，D项错误。
7．在玉米种子发育到玉米幼苗的过程中，下列关于其细胞内水和无机盐的叙述，正确的是( )
A．玉米种子在萌发过程中，主要以被动运输的方式从外界吸收水和无机盐
B．玉米幼苗从土壤中吸收的水分主要用于光合作用和呼吸作用
C．储存于玉米种子的细胞内，可用于细胞代谢的水主要是自由水
D．有机肥中主要是有机物，不能为玉米提供无机盐
答案 C
解析 植物根细胞吸收无机盐一般是主动运输，A错误；玉米幼苗从土壤中吸收的水分主要用于蒸腾作用，B错误；自由水含量越高，细胞代谢越旺盛，用于细胞代谢的水主要是自由水，C正确；有机肥中虽然主要是有机物，但通过分解者的分解作用，可以转化为无机盐，所以可以为玉米提供无机盐，D错误。
8．科学家用水培法培养甜瓜幼苗，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，如图所示。据图分析错误的是( )
A．该实验的自变量是离子种类和甜瓜生长发育时期
B．甜瓜对Mg2＋的吸收量大于对K＋的吸收量
C．甜瓜对K＋和Mg2＋的吸收速率差异可能与细胞膜上载体蛋白的数量有关
D．该实验不能说明甜瓜对必需无机盐的吸收速率在授粉期均大于营养生长期
答案 B
解析 据题图分析，该实验的自变量是甜瓜的生长发育时期和离子的种类，A正确；图中显示Mg2＋的剩余量大于K＋的剩余量，说明Mg2＋的吸收量小于K＋的吸收量，B错误；细胞对离子的吸收方式是主动运输，需要载体蛋白的协助，甜瓜对K＋和Mg2＋的吸收量不同，可能与细胞膜上运输两种离子载体蛋白的数量不同有关，C正确；该实验只能说明甜瓜对K＋和Mg2＋的吸收速率在授粉期大于营养生长期，而其他无机盐的情况无法判断，D正确。
9．下列四项是对有关混合液在适宜条件下发生反应后现象的描述，其中正确的是( )
选项
有关物质
所用试剂
颜色反应
A
淀粉与足量淀粉酶混合液
碘液
蓝色
B
蛋白质与足量蛋白酶混合液
双缩脲试剂
紫色
C
蔗糖与足量淀粉酶混合液
斐林试剂
砖红色
D
脂肪与足量脂肪酶混合液
苏丹Ⅳ染液
红色
答案 B
解析 淀粉酶可将淀粉水解，因此混合液遇碘液后不变蓝色，A错误；由于蛋白酶的化学本质是蛋白质，因此混合液可与双缩脲试剂反应呈现紫色，B正确；淀粉酶不能分解蔗糖，因此混合液遇斐林试剂后无颜色反应，C错误；脂肪酶可将脂肪分解，因此混合液遇苏丹Ⅳ染液后无颜色反应，D错误。
10．下图为鉴定蛋白质的流程图，其中甲、乙、丙、丁的含义分别是( )
A．黄豆浆、双缩脲、1 mL、4滴
B．花生种子研磨液、双缩脲、4滴、1 mL
C．黄豆浆、双缩脲、4滴、1 mL
D．花生种子研磨液、斐林试剂、1 mL、4滴
答案 A
解析 鉴定蛋白质既可以用蛋清稀释液，也可以用黄豆浆滤液；鉴定蛋白质所用的试剂是双缩脲试剂，应先加A液1 mL，再加B液4滴。
二、非选择题
11．人体所需要的营养物质主要是水、无机盐、维生素、糖类、脂质和蛋白质等，这些营养物质在人体细胞中有着重要的作用。
(1)自由水的生理作用：________________________________________(答出两点即可)。
(2)牛奶、奶粉中都添加钙、铁等元素，其中碳酸钙是人体骨骼和牙齿的重要组成成分，铁是血红蛋白的组成成分，这说明无机盐的生理作用是____________________；生理盐水对维持细胞内外渗透压非常重要，这说明无机盐的生理作用是__________________________。
(3)俗话说：“一方水土养一方人”，饮水是人体获得必需元素的重要途径之一。在天然无污染的泉水中，含有Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Na、Fe等人体必需元素，其中属于大量元素的是__________________。
答案 (1)①是细胞内的良好溶剂；②参与许多生物化学反应；③运送营养物质和代谢废物；④为多细胞生物体内的细胞提供良好的液体环境(任选两点) (2)构成细胞内某些复杂化合物的重要成分 维持生物体内环境的平衡 (3)K、Ca、P、Mg、Na
12．韭菜是人们喜爱的一种蔬菜，如图是韭菜细胞中的部分元素及其构成的化合物的关系图(①②③④表示不同化学元素组成的化合物)。请回答下列问题：
(1)若①和②都是生物大分子，则①的合成场所是____________________________，已知②的基本单位是葡萄糖，则②可能是__________________________________。
(2)若③是生命活动的直接能源物质，则它的合成与________(填“吸能”或“放能”)反应相联系。若④存在于叶肉细胞中，则其功能是______________________________。
(3)为检测韭菜根细胞中储存的营养物质，同学们将根切成薄片进行实验。甲同学将薄片放在载玻片上，滴加少许苏丹Ⅳ染液染色3分钟后，用吸水纸吸去染液，又滴加1～2滴体积分数为50%的酒精溶液____________，在显微镜下观察到细胞质中有红色脂肪滴；乙同学将韭菜根打碎制浆，经过滤后取其滤液，向滤液中滴加少许新配制的斐林试剂，并进行水浴加热，直接观察颜色变化。乙同学的目的是检测根细胞中是否存在____________________，可通过____________________________来判断细胞中是否存在该物质及含量的多少。
答案 (1)核糖体 淀粉和纤维素 (2)放能 吸收(传递和转换)光能 (3)洗去浮色 还原糖 是否出现砖红色沉淀及颜色的深浅
解析 (1)①是由C、H、O、N四种元素组成的生物大分子，则①最可能是蛋白质，其合成场所是核糖体，②是由C、H、O元素组成的，且其基本单位是葡萄糖，因此②可能是淀粉和纤维素。
(2)若③是生命活动的直接能源物质，且由C、H、O、N、P组成，则③是ATP，其合成需要能量，与放能反应相联系。④是由C、H、O、N、Mg组成的，若④存在于叶肉细胞，则其可能是叶绿素，其功能是吸收(传递和转换)光能。
(3)在脂肪的鉴定实验中，用苏丹Ⅳ染液染色后需要用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色，然后可在显微镜下观察到细胞质中有红色脂肪滴；用斐林试剂的目的是检测韭菜根细胞中是否存在还原糖，可通过是否出现砖红色沉淀及颜色的深浅来判断细胞中是否存在该物质及含量的多少。
13．某同学有喝牛奶的习惯，在学习了细胞的化合物知识后，他想知道牛奶中有无蛋白质和还原糖。下面是其未设计完的实验，请帮助他完成实验设计。
实验目的：探究某品牌牛奶中有无蛋白质和还原糖。
实验原理：利用颜色反应检测牛奶中有无蛋白质和还原糖。
材料用具：略。
实验步骤：请补充表格中a、b、c、d处内容：
探究目的
探究牛奶中有无还原糖
探究牛奶中有无蛋白质
试管
步骤
A
B
C
D
E
F
第一步
2 mL牛奶
2 mL
蒸馏水
2 mL葡萄糖样液
2 mL牛奶
2 mL
蒸馏水
2 mL a 样液
第二步
1 mL斐林试剂
1 mL斐林试剂
1 mL斐林试剂
1 mL NaOH溶液
b
1 mL NaOH溶液
第三步
c
水浴
加热
水浴加热
d
4滴CuSO4溶液
4滴CuSO4溶液
结果
？
？
(1)a.______________；b.______________；c._______________；d._______________。
(2)请预测A、D两个试管的现象及其结论：
A：_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
D：_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)分析该实验设计：
试管A和________形成对照实验，对照组为____________，目的是________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)蛋白质 1 mL NaOH溶液 水浴加热 4滴CuSO4溶液 (2)若出现砖红色沉淀，证明牛奶中含有还原糖，否则无还原糖 若出现紫色，证明牛奶中含有蛋白质，否则无蛋白质 (3)试管B、C 试管B和试管C 通过对照探究牛奶中是否含有还原糖
相关试卷
新高考生物一轮复习专题训练：第2讲 细胞中的无机物糖类与脂质（含解析）： 这是一份新高考生物一轮复习专题训练：第2讲 细胞中的无机物糖类与脂质（含解析），共8页。试卷主要包含了棉花纤维由纤维细胞形成等内容，欢迎下载使用。
2024年高考生物大一轮必修1复习讲义：：第2讲 细胞中的无机物、糖类和脂质： 这是一份2024年高考生物大一轮必修1复习讲义：：第2讲 细胞中的无机物、糖类和脂质，共29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。
高中生物高考1 第1讲 细胞中的无机物、糖类和脂质： 这是一份高中生物高考1 第1讲 细胞中的无机物、糖类和脂质，共25页。试卷主要包含了细胞中的化合物，细胞中的无机物等内容，欢迎下载使用。
