(新教材)2023届高考生物一轮复习第1单元第2课时细胞中的无机物糖类和脂质讲义.docx
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1、第2课时细胞中的无机物、糖类和脂质课标要求1.说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成。2.指出水大约占细胞重量的2/3,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.活动: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化合物、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2.组成细胞的化合物3细胞中的无机物
2、(1)细胞中的水(2)细胞中的无机盐特别提醒矿质元素吸收和水分吸收的关系项目水分吸收矿质元素吸收区别水分吸收为渗透作用,不需要ATP矿质元素吸收主要为主动运输,需要ATP联系(1)都发生在根毛区;(2)矿质元素需要溶于水中才能进行;(3)矿质元素的吸收增加细胞液浓度,从而促进水的吸收;(4)水分能及时将吸收的矿质元素运走,在一定程度上也促进了矿质元素的吸收4.有关细胞中无机盐的归纳与整合(1)常考无机盐的功能(2)验证某种矿质元素的生理功能实验设计a对照组:植物完全培养液正常生长。b实验组实验成功关键a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。b实验组加入X的目的是使实验组
3、前后对照,以增强说服力。考向一组成细胞的元素和化合物辨析1科学家发现了一种被称作GFAJ-1的独特细菌,这种细菌能利用剧毒化合物(砒霜)中的砷来代替磷元素构筑生命分子和生化反应。根据以上材料进行预测,以下说法错误的是()AGFAJ-1细菌体内砷元素含量可能比铜、铁元素多B砷对多数生物有毒可能是因为砷能够替代磷参与生化反应,制造混乱CGFAJ-1细菌可利用砷元素合成蛋白质、核酸、糖类等物质D该发现使人类对生命的认识发生重大改变,拓宽了在地球极端环境寻找生命的思路答案C解析糖类不含磷元素,C错误。2下表是玉米和人体细胞的部分元素及含量(干重,质量分数),下列有关说法正确的是()元素OHNKCaPM
4、gS玉米44.436.241.460.920.230.200.180.17人14.627.469.331.094.673.110.160.78A.P、Mg、S等元素在玉米细胞中含量很少,属于微量元素B表中玉米细胞比人体细胞中含有的O元素较多是因为玉米细胞中含水更多C表格中在细胞内含量多的元素比含量少的元素更重要D玉米细胞和人体细胞中N元素含量不同,可能与细胞中蛋白质的含量不同有关答案D解析P、Mg、S元素均为大量元素,A错误;表格元素含量是干重,干重情况下,由于玉米细胞内纤维素和淀粉等糖类物质较多,故细胞中O元素比例较高,即O多不是因为含水多,B错误;含量多和含量少都是生物的必需元素,不应依据
5、含量的多少来区别重要与否,C错误;细胞中蛋白质含有N元素,而蛋白质在细胞中含量相对较多时,N元素的含量就相对较多,D正确。考向二水和无机盐功能的分析3(2022重庆长寿区模拟)下列有关生物体内水的叙述,不正确的是()A越冬植物体内自由水与结合水的比值下降B细胞中自由水含量降低是细胞衰老的特征之一C细胞内的许多反应需要水作为反应物D水是活细胞中含量最多的化合物,并能维持细胞渗透压答案D解析水是活细胞中含量最多的无机化合物,但不能维持细胞的渗透压,D错误。4(2022沈阳高三期末)无机盐是动物体不可缺少的营养物质,下列叙述错误的是()A无机盐是构成细胞内某些重要化合物的组成成分,如Fe2参与血浆蛋
6、白的组成B人体内环境稳态的维持离不开Na、Cl、HCO和HPO等无机盐离子的参与C食物中缺碘可能会导致地方性甲状腺肿,因此应适量食用加碘食物D神经细胞内、外的Na和K浓度的稳定有利于维持其正常的兴奋性答案A解析Fe2参与血红蛋白的组成,A错误。考向三无机盐生理功能的验证方法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
7、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;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。6(2019全国,29)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。回答下列问题:(1)植物细胞内,在核糖体上合成的含氮有机物是_,在细胞核中合成的含氮有机物是_,叶绿体中含氮的光合色素是_。(2)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
8、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(1)蛋白质核酸叶绿素(2)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(1)植物细胞内的含氮有机物有蛋白质、磷脂、ATP、核酸等,其中在核糖体上合成的为蛋白质,在细胞核中合成的是DNA和RNA,植物叶绿体中的光合色素有叶绿素和类胡萝卜素,其中含氮的光合色素是叶绿素。(2)本实验的目的是验证作物甲对硝酸铵中的NH和NO的吸收
9、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。考点二糖类、脂质的种类和作用1细胞中的糖类(1)源于必修1P23“知识链接”:葡萄糖在细胞内的“燃烧”过程区别于体外燃烧的特点是细胞内“燃烧”过程是“无火焰”过程,能量是通过一系列化学反应逐步释放出来的。(2)源于必修1P24“图23”:构成淀粉、糖原和纤维素的
10、基本单位都是葡萄糖分子,但是葡萄糖的连接方式不同。(3)源于必修1P25“批判性思维”:科学家将纤维素等其他糖类称为人类的“第七类营养素”。2细胞中的脂质3细胞中糖类与脂质的关系(1)源于教材P26“正文小字部分”:构成脂肪的脂肪酸的种类和分子长短不相同,若脂肪酸长链中的碳原子之间都以单键相连,则为饱和脂肪酸,若脂肪酸长链中碳原子之间存在双键,则为不饱和脂肪酸。植物脂肪大多数含有不饱和脂肪酸,在室温时呈液态,而大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,室温时呈固态。(2)源于必修1P27“练习与应用概念检测”:磷脂是所有细胞(填“真核细胞”“原核细胞”或“所有细胞”)必不可少的脂质。考向一辨析糖类、脂质的
11、种类与功能7(2022北京海淀人大附中高三模拟)糖类和脂质是两类重要的分子,下列对两者共性的概括正确的是()A含有C、H、O、NB是重要的储能物质C是生物大分子D可氧化分解释放能量答案D解析糖类一般由C、H、O三种元素构成,A错误;只有糖类中的多糖和脂质中的脂肪是重要的储能物质,B错误;只有多糖是生物大分子,C错误;糖类和脂质是含碳有机物,可氧化分解释放能量,D正确。8用葡萄糖培养液培养脂肪细胞时,即使没有向培养液中添加脂肪,新形成的脂肪细胞中也会出现油滴。下列相关叙述正确的是()A葡萄糖在培养液中转化为脂肪后进入脂肪细胞B葡萄糖转化为脂肪后,其元素的种类会发生改变C等质量的脂肪和糖类氧化分解
12、时,脂肪释放的能量更多D葡萄糖转化为脂肪时会伴随着ATP的合成答案C解析葡萄糖进入脂肪细胞之后转化为脂肪,A错误;葡萄糖和脂肪的组成元素都是C、H、O,B错误;与糖类相比,脂肪中含有的H较多,氧化分解时消耗的氧气较多,释放的能量多,C正确;葡萄糖转化为脂肪时会伴随着ATP的消耗,D错误。特别提醒糖类和脂肪均由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C、H的相对含量远远高于糖类,所以同质量的脂肪和糖类氧化分解,脂肪耗氧量多、放能多、产水多、释放CO2多。考向二种子成熟和萌发过程中化合物的变化分析9下图甲和图乙分别表示油菜种子在发育和萌发过程中糖类和脂肪的变化曲线
13、。下列分析正确的是()A种子形成时,脂肪水解酶的活性较高B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供能物质C质量相等的可溶性糖和脂肪,所储存的能量脂肪多于糖D种子发育过程中,由于可溶性糖更多地转变为脂肪,种子需要的氮元素增加答案C解析种子形成过程中,糖类逐渐转化为脂肪,脂肪水解酶的活性较低,A错误;种子萌发时,脂肪转变为可溶性糖,种子生命活动的直接供能物质是ATP,B错误;种子发育过程中,可溶性糖更多地转变为脂肪,脂肪的组成元素是C、H、O,故不会导致种子需要的氮元素增加,D错误。10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
14、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”)。710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)苏丹橘黄(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
15、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、氢比例高,当脂肪转化为糖类时,氧元素增加。第710天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。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,
16、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。考点三检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1检测原理(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:脂肪苏丹染液橘黄色。(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(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1区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”(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
17、)2沉淀,所以应将甲液和乙液分别保存,使用时现配现用。(2)在还原糖检测实验中,若待测组织样液中不含还原糖,加入斐林试剂水浴加热后的现象不是无色,而是蓝色,即Cu(OH)2的颜色。(3)检测蛋白质时,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,可能的原因是加入的双缩脲试剂B液过量,CuSO4在碱性溶液中生成大量的Cu(OH)2蓝色絮状沉淀,会遮蔽实验中所产生的紫色,影响观察效果。(4)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。2实验成功的3个关键点选材(1)上述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
18、色变化。(2)蛋白质检测中,若用大豆作材料,必须提前浸泡;若用蛋清作材料,必须稀释,防止其黏在试管上不易刷洗;且该实验应预留部分组织样液作对比设置对照物质检测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实验试剂脂肪检测的过程中滴加12滴体积分数为50%的酒精溶液的目的是洗去浮色,原理是苏丹染液易溶于酒精考向糖类、脂肪和蛋白质的检测原理与基本操作11下列关于生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质鉴定实验的叙述,正确的是()A可溶性还原糖、蛋白质的鉴定,可用酒精灯直接加热B脂肪鉴定的操作步骤依次是切片染色洗去浮色制片观察C苏丹染液
19、可将脂肪颗粒染成砖红色D常用番茄、苹果等作为鉴定植物组织内还原糖的实验材料答案B解析可溶性还原糖的鉴定需要水浴加热,蛋白质的鉴定不需要加热,A错误;番茄本身为红色,颜色会干扰还原糖的实验结果,D错误。归纳总结把握三类有机物检测在操作步骤上的“三个唯一”唯一需要加热检测还原糖,且必须水浴加热,不能用酒精灯直接加热唯一需要显微镜切片法检测生物组织中的脂肪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12现提供可配制斐林试剂的溶液:甲液(0.1g/mL的NaOH溶液)、乙液(0.05g/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,可灵活性地鉴别出下列哪些物
20、质()葡萄糖蔗糖胃蛋白酶(其化学本质是蛋白质)RNAA只有B和C和D、和答案C重温高考真题演练1(2021全国乙,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解析水是植物细胞液的主要成分,细胞液主要存在于液泡中,充盈的液泡使植物细胞保持坚挺,故根系吸收的水有利于植物保持固有姿态,A正确;结合水与细胞内其他物质相结合,是植物细胞结构的重要组成成分,B正确;细胞的有氧呼吸第二阶段消耗水,第三阶段
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