資源簡介

生物學高考總復習教案
第2講　細胞中的無機物、糖類和脂質
課標內容　(1)說出細胞主要由C、H、O、N、P、S等元素構成，它們以碳鏈為骨架形成復雜的生物大分子。(2)指出水是活細胞中含量最多的化合物，以自由水和結合水的形式存在，賦予了細胞許多特性，在生命活動中具有重要作用。
(3)舉例說出無機鹽在細胞內含量雖少，但與生命活動密切相關。(4)概述糖類有多種類型，它們既是細胞的重要結構成分，又是生命活動的主要能源物質。
(5)舉例說出不同種類的脂質對維持細胞結構和功能有重要作用。(6)實驗：檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質。
考點一　細胞中的元素和無機物
1.組成細胞的元素
(1)生物界和非生物界在元素種類和含量上的關系
(2)元素種類和存在形式
(1)生物體內含有的元素不一定都是必需元素，如人體內可能含有Pb。
(2)占玉米細胞干重最多的元素是O，占人體細胞干重最多的元素是C。　　　
2.細胞中的化合物
3.細胞中的無機物
(1)細胞中的水
①細胞中水的存在形式和功能
②自由水/結合水與代謝、抗逆性的關系
(2)細胞中的無機鹽
提醒　水、無機鹽是細胞需要的營養物質，但不能為細胞的生命活動提供能量。
【考點速覽·診斷】
(1)由葡萄糖合成糖原的過程中一定有H2O產生。(2021·山東卷，16A)(√)
(2)細胞的有氧呼吸過程不消耗水但能產生水。(2021·全國乙卷，3C)(×)
提示　細胞在有氧呼吸第二階段消耗水，在有氧呼吸第三階段產生水。
(3)磷是組成藻類細胞的微量元素。(2021·天津卷，4A)(×)
提示　磷是大量元素。
(4)與風干前相比，風干種子中結合水與自由水的比值大。(2018·全國卷Ⅱ，4D)(√)
(5)無機鹽參與維持細胞的酸堿平衡，不參與有機物的合成。(2020·江蘇卷，1C)(×)
提示　無機鹽也參與有機物的合成，如Mg2＋參與構成葉綠素。
(6)根細胞中的K＋不能以自由擴散的方式進入土壤溶液中。(2019·海南卷，8A)(√)
(7)在酸性土壤中，小麥可吸收利用土壤中N2和NO。(2018·全國卷Ⅰ，3A)(×)
提示　不能吸收N2。
【情境推理·探究】
1.“有收無收在于水，收多收少在于肥”、“上糞不澆水，莊稼噘著嘴”、“犁地深一寸，等于上層糞”。農業諺語是人民群眾總結出的農業生產經驗，它用簡單通俗、精煉生動的話語反映出深刻的道理，是中華民族的文化瑰寶。
(1)[2017·全國卷Ⅲ，30(4)]植物根系既能從土壤中吸收水分也能吸收無機鹽。根細胞內水分的作用有_________________________________________________。(答出2點即可)。
提示　根細胞的組成成分；參與細胞內的生化反應；運送營養和代謝廢物等。
(2)[2020·全國卷Ⅰ，30(2)]農田施肥的同時，往往需要適當澆水，此時澆水的原因是_____________________________________________________________
(答出1點即可)。
提示　肥料中的礦質元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收。
(3)當土壤含水量過高時，反而不利于植物的正常生長，可能的原因有_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________(答出兩點即可)。
提示　植物根部因缺氧進行無氧呼吸，根部能量供應不足，影響物質運輸；植物根部因無氧呼吸產生大量酒精而出現爛根現象。
(4)增施有機肥有利于葉綠素分子合成的主要原因是_____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
提示　有機肥被微生物分解產生N、Mg等無機鹽，有利于葉綠素的合成。
2.[2019·全國卷Ⅲ，29(2)]氮元素是植物生長的必需元素，合理施用氮肥可提高農作物的產量。農作物吸收氮元素的主要形式有銨態氮(NH)和硝態氮(NO)。已知作物甲對同一種營養液(以硝酸銨為唯一氮源)中NH和NO的吸收具有偏好性(NH和NO同時存在時，對一種離子的吸收量大于另一種)。請設計實驗對這種偏好性進行驗證，要求簡要寫出實驗思路、預期結果和結論。
提示　實驗思路：配制營養液(以硝酸銨為唯一氮源)，用該營養液培養作物甲，一段時間后，檢測營養液中NH和NO剩余量。預期結果和結論：若營養液中NO剩余量小于NH剩余量，則說明作物甲偏好吸收NO；若營養液中NH剩余量小于NO剩余量，則說明作物甲偏好吸收NH。
【重點難點·透析】
1.衍射法歸納細胞中的水
2.常考無機鹽功能歸納整合
3.驗證某種礦質元素的生理功能
(1)實驗設計
①
②實驗組：
(2)實驗成功關鍵點
①實驗中應保證實驗材料的統一性，即材料的種類、生長狀況應一致等。
②實驗組用只缺X的培養液，對照組用完全培養液，不能用蒸餾水作對照。
③實驗組加入X的目的是二次對照，使實驗組前后對照，以增強說服力。
考向1　結合細胞中的元素與化合物考查判斷推理
1.(2023·廣東東莞調研)圖中表示部分化合物的元素組成，其中數字表示元素。下列相關敘述中不正確的是(　　)
A.圖中所示①②為大量元素，③④為微量元素
B.人體缺③會影響正常的有氧呼吸功能
C.甲狀腺激素、血紅蛋白等從細胞中分泌到細胞外的方式是胞吐
D.圖示化合物合成過程都需要消耗能量
答案　C
解析　血紅蛋白為胞內蛋白，不需要胞吐釋放，C錯誤。
2.(2023·重慶一中質檢)下列有關細胞中化合物的敘述，正確的是(　　)
A.I、Cu、Ca等微量元素雖然含量少，但在細胞中也具有重要作用
B.葉綠體中的光合色素都含有Mg，缺Mg會影響植物的光合作用
C.只含有C、H、O三種元素的小分子有機物不一定是糖類或脂肪
D.RNA所含的元素種類比蛋白質多，RNA和DNA所含的元素種類相同
答案　C
解析　組成細胞的元素中，Ca屬于大量元素，A錯誤；光合色素中的葉綠素含有Mg，類胡蘿卜素不含Mg，B錯誤；只含C、H、O的小分子物質除了糖類和脂肪外，還有其他物質，如乙醇、丙酮酸、乳酸等，C正確；除C、H、O、N外，蛋白質還可能含有S、Fe等其他多種元素，而組成核酸的元素只有C、H、O、N、P，核酸包括DNA和RNA，D錯誤。
考向2　圍繞水和無機鹽的功能，考查生命觀念
3.(2022·全國甲卷，1)鈣在骨骼生長和肌肉收縮等過程中發揮重要作用。曬太陽有助于青少年骨骼生長，預防老年人骨質疏松。下列敘述錯誤的是(　　)
A.細胞中有以無機離子形式存在的鈣
B.人體內Ca2＋可自由通過細胞膜的磷脂雙分子層
C.適當補充維生素D可以促進腸道對鈣的吸收
D.人體血液中鈣離子濃度過低易出現抽搐現象
答案　B
解析　細胞中有以無機離子形式存在的鈣，也有以化合物形式存在的鈣，A正確；人體內Ca2＋不能自由通過細胞膜的磷脂雙分子層，需要載體蛋白協助，B錯誤；維生素D能有效地促進人體腸道對鈣和磷的吸收，故適當補充維生素D可以促進腸道對鈣的吸收，C正確；哺乳動物的血液中必須含有一定量的Ca2＋，Ca2＋的濃度過低會導致出現抽搐等癥狀，D正確。
4.(2023·河南名校聯盟)2021年3月22日是第二十九屆“世界水日”，主題為“Valuing Water”(珍惜水、愛護水)。下列關于生物體中水的敘述，正確的是(　　)
A.細胞中的自由水和結合水均可參與化學反應
B.氨基酸脫水縮合形成的H2O中的氧來自氨基和羧基
C.減少對越冬農作物的灌溉，可提高農作物對低溫的抗性
D.種子曬干儲存可減少細胞內結合水含量，降低種子的代謝速率
答案　C
解析　細胞中的自由水可作為化學反應的反應物，結合水不參與化學反應，A錯誤；氨基酸脫水縮合形成的H2O中的氧來自氨基酸的羧基，B錯誤；降低生物體中自由水/結合水的比值，可提高植物的抗逆能力，C正確；種子曬干儲存，是為了減少細胞內自由水含量，以降低種子的代謝速率，從而延長種子的壽命，D錯誤。
考點二　細胞中的糖類和脂質
1.細胞中的糖類
(1)單糖可不經消化直接被吸收，而二糖、多糖必須經消化水解成單糖后才能被吸收。
(2)構成淀粉、糖原和纖維素的基本單位都是葡萄糖分子，但是葡萄糖的數量和連接方式不同；二糖并不都是由葡萄糖組成的，如蔗糖是由葡萄糖和果糖組成的。
(3)多糖水解的終產物是其單體，如淀粉水解的終產物是葡萄糖；糖氧化分解的終產物是CO2和H2O等。　　　
2.細胞中的脂質
(1)磷脂是所有細胞必不可少的脂質，但脂肪不參與生物膜的構成。
(2)脂質中只有脂肪可被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色。
(3)糖類可大量轉化為脂肪，但脂肪不能大量轉化為糖類，所以說“發胖容易減肥難”。
(4)與糖類相比脂肪中“C”“H”含量高，而“O”含量低，故脂肪氧化分解釋放的能量多，需要O2多，產生的H2O多。　　　
【考點速覽·診斷】
(1)纖維素不能被人體吸收利用。(2021·重慶卷，1A改編)(√)
(2)糖類、脂質、蛋白質和核酸等有機物都是生物大分子。(2020·江蘇卷，2B)(×)
提示　單糖、二糖和脂質等不是生物大分子。
(3)藻類的ATP和淀粉都是含磷化合物。(2021·天津卷，4C)(×)
提示　淀粉元素組成只有C、H、O，不含P。
(4)磷脂水解的終產物為甘油和脂肪酸。(2020·海南卷，1B)(×)
提示　甘油和脂肪酸是脂肪水解的終產物。
(5)維生素D是構成骨骼的主要成分，缺乏維生素D會影響骨骼發育。(2020·海南卷，1D)(×)
提示　CaCO3是構成骨骼的主要成分。
(6)糖類是大多數植物體干重中含量最多的化合物。(2018·江蘇卷，1D)(√)
【情境推理·探究】
谷類種子和油料種子分別以淀粉和脂肪為主要營養物質，種子萌發時這兩種物質都氧化分解為CO2和H2O。
(1)油料作物種子如花生、蓖麻在播種時，播種的深度相對較淺，從物質代謝的角度分析，可能的原因是___________________________________________。
提示　脂肪中氧的含量遠遠低于糖類，而氫的含量更高。等質量的脂肪與糖類氧化分解時，脂肪釋放的能量更多，需要的O2多，產生的H2O多
(2)現有谷類種子和油料種子各一組，請根據種子在適宜條件下萌發時O2消耗量與CO2釋放量的關系，設計實驗以確定種子的類型，簡要寫出實驗思路并預期實驗結果及結論：____________________________________________________。
提示　實驗思路：分別檢測這兩組種子萌發時O2消耗量和CO2釋放量的比值(或CO2釋放量和O2消耗量的比值)，并比較兩組比值的大小。預期實驗結果和結論：萌發時O2消耗量和CO2釋放量的比值低(或CO2釋放量和O2消耗量的比值高)的一組為谷類種子；萌發時O2消耗量和CO2釋放量的比值高(或CO2釋放量和O2消耗量的比值低)的一組為油料種子
【重點難點·透析】
種子形成和萌發過程中糖類和脂質的變化
　　　種子類型變化　　　 非油料作物種子(如小麥) 油料作物種子(如大豆)
種子形成時 可溶性糖(還原糖)→淀粉 糖類→脂肪
種子萌發時 淀粉→可溶性糖(還原糖) 脂肪→甘油、脂肪酸→糖類
種子形成時，光合作用產物的輸入導致其干重增加。種子萌發時，吸收水分導致其鮮重增加，非油料作物的種子由于只進行細胞呼吸導致干重減少，油料作物種子萌發初期干重有所增加(是因為脂肪轉化為糖類的過程中增加了氧元素)，然后再減少。
考向1　圍繞糖類、脂質的種類和功能，考查生命觀念
1.(2023·華大新高考聯盟)糖原是一種分子結構與支鏈淀粉相似的非還原性多糖，因其能被唾液淀粉酶水解而被稱為動物淀粉。下列有關糖原的敘述，正確的是(　　)
A.肝細胞能水解糖原，與其含有唾液淀粉酶有關
B.血漿中的葡萄糖濃度降低會促使肝糖原發生水解
C.肌糖原不能轉化為葡萄糖，故其不是能源物質
D.斐林試劑和糖原在水浴加熱條件下能產生磚紅色沉淀
答案　B
解析　唾液淀粉酶由唾液腺細胞分泌，肝細胞中不含有唾液淀粉酶，A錯誤；血漿中的葡萄糖濃度降低會促使肝糖原發生水解，B正確；肌糖原是能源物質，C錯誤；糖原不是還原糖，不能與斐林試劑發生反應生成磚紅色沉淀，D錯誤。
2.(2023·山東青島調研)左旋肉堿能夠促進脂肪水解的產物——脂肪酸穿過線粒體膜進行氧化供能，因此在運動時可以促進身體內脂肪的燃燒來提供能量，下列相關敘述不正確的是(　　)
A.脂肪酸和葡萄糖的組成元素都是C、H、O，都能進入線粒體分解供能
B.線粒體的內膜上蛋白質的種類和數量多于外膜
C.人體細胞中的儲能物質有脂肪、肝糖原和肌糖原
D.運動能夠使左旋肉堿促進脂肪酸進入線粒體的速率增強
答案　A
解析　脂肪酸和葡萄糖的組成元素都是C、H、O，據題干信息，脂肪酸能進入線粒體中，但是葡萄糖不能進入線粒體，A錯誤；線粒體內膜向內凹陷形成嵴，其膜上有與有氧呼吸有關的酶，因此其蛋白質的種類和數量多于外膜，B正確；據題干信息，運動時左旋肉堿可以促進身體內脂肪的燃燒，因此運動過程中，左旋肉堿促進脂肪酸進入線粒體的速率增強，D正確。
考向2　圍繞糖類和脂肪的相互轉化，考查生命觀念
3.(2023·廣東東莞調研)用葡萄糖培養液培養脂肪細胞時，即使沒有向培養液中添加脂肪，新形成的脂肪細胞中也會出現油滴。下列相關敘述正確的是(　　)
A.葡萄糖在培養液中轉化為脂肪后進入脂肪細胞
B.葡萄糖轉化為脂肪后，其元素的種類會發生改變
C.等質量的脂肪和糖類氧化分解時，脂肪釋放的能量更多
D.葡萄糖轉化為脂肪時會伴隨著ATP的合成
答案　C
解析　葡萄糖進入脂肪細胞之后轉化為脂肪，A錯誤；葡萄糖和脂肪的組成元素都是C、H、O，B錯誤；與糖類相比，脂肪中含有H的比例較高，氧化分解時消耗的氧氣較多，釋放的能量多，C正確；葡萄糖轉化為脂肪時會伴隨著ATP的消耗，D錯誤。
4.(2023·河南百校聯盟)如圖1表示某油料植物的種子成熟過程中脂肪、淀粉和可溶性糖含量的變化，將種子置于溫度、水分(蒸餾水)、通氣等條件適宜的黑暗環境中培養，定期檢測萌發種子(含幼苗)的干重，結果如圖2所示。回答下列問題：
(1)據圖1可知，種子成熟過程中有機物的主要變化是___________________________________________________________________。
(2)為了觀察種子中的脂肪，常用____________________染液對種子胚乳切片染色，然后在顯微鏡下觀察，可見________色的脂肪顆粒。
(3)圖2中在7天之前，導致萌發種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，如果要使萌發種子(含幼苗)的干重增加，必須提供的條件是________和________。
答案　(1)可溶性糖和淀粉不斷轉化為脂肪儲存起來　(2)蘇丹Ⅲ　橘黃　(3)O　該階段種子只進行細胞呼吸，不進行光合作用，有機物逐漸減少　光照　所需的礦質元素離子
解析　(3)在種子萌發前一段時間干重增加，最可能的原因是脂肪轉化為糖類。由于脂肪與糖類相比，其碳、氫所占的比例高，當脂肪轉化為糖類時，氧元素增加。第7～10天種子只進行細胞呼吸，不能進行光合作用，有機物逐漸減少；第11天后，種子干重的增加只能來源于光合作用。由于種子處于黑暗環境，并且提供的是蒸餾水，因而欲完成光合作用必須提供的條件是光照和所需的礦質元素離子。
考點三　實驗：檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質
1.
(1)還原糖的檢測　
新制的Cu(OH)2溶液為藍色
還原糖＋斐林試劑磚紅色沉淀。
(2)脂肪的檢測　脂肪＋蘇丹Ⅲ染液→橘黃色。
變性的蛋白質也可以
(3)蛋白質的檢測　蛋白質＋雙縮脲試劑→紫色。　　　　　　　
2.實驗步驟
(2)脂肪的檢測
(3)蛋白質的檢測
(1)檢測還原糖時使用的斐林試劑要現配現用的原因：斐林試劑很不穩定，容易產生藍色的Cu(OH)2沉淀，所以應將甲液和乙液分別保存，使用時現配現用。
(2)斐林試劑甲液和雙縮脲試劑A液完全相同，將斐林試劑乙液用蒸餾水稀釋5倍后便成為雙縮脲試劑B液，可用于蛋白質的檢測。　　　
【考點速覽·診斷】
(1)檢測生物組織中的還原糖實驗，在待測液中先加NaOH溶液，再加CuSO4溶液。(2021·湖南卷，2A)(×)
提示　斐林試劑的甲液和乙液應混合使用，現配現用。
(2)NaOH與CuSO4配合使用在還原糖和蛋白質檢測實驗中作用不同。
(2021·河北卷，3A)(√)
(3)脂肪被蘇丹Ⅲ染液染成紅色。(2019·海南卷，6D改編)(×)
提示　脂肪被蘇丹Ⅲ染成橘黃色。
(4)檢測氨基酸的含量可用雙縮脲試劑進行檢測。(2017·全國卷Ⅰ，2B)(×)
提示　雙縮脲試劑用于檢測蛋白質中或多肽的肽鍵，不能檢測氨基酸的含量。
(5)在大豆種子勻漿液中加入斐林試劑，液體由藍色變成紫色。(2018·江蘇卷，17B)(×)
提示　應用雙縮脲試劑。
【情境推理·探究】
1.現有兩瓶沒有標記的糖尿病患者(尿液中含有葡萄糖)和腎小球腎炎患者(尿液中含有蛋白質)的尿液樣品，如何進行區分？
提示　方法一：用斐林試劑對兩瓶尿樣進行檢測，有磚紅色沉淀生成的是糖尿病患者的尿樣；沒有磚紅色沉淀生成的是腎小球腎炎患者的尿樣。
方法二：用雙縮脲試劑來檢測，有紫色產生的是腎小球腎炎患者的尿樣；沒有紫色產生的是糖尿病患者的尿樣。
2.脫脂奶粉中不含糖類和脂肪，受到大多數老年人的喜愛，要檢驗某種脫脂奶粉是否合格，可能用到哪些試劑？
提示　符合要求的脫脂奶粉應該無糖和脂肪，同時還應該含有豐富的蛋白質，因此要用斐林試劑、蘇丹Ⅲ染液和雙縮脲試劑來檢測。
【重點難點·透析】
1.區分斐林試劑與雙縮脲試劑的“一同三不同”
2.實驗成功的3個關鍵點
(1)三個實驗中都不宜選取有顏色的材料，否則會干擾實驗結果的觀察。
(2)物質鑒定實驗一般不設立對照實驗，若需設立對照實驗，對照組應加入成分已知的物質，如驗證唾液淀粉酶是蛋白質，對照組可加入稀釋的雞蛋清。
(3)實驗中，在加相應試劑之前要留出部分組織樣液，目的是作為對照，以便與鑒定后的樣液顏色作對比，增強實驗的說服力。
3.三類有機物檢測在操作步驟上的“三個唯一”
(1)唯一需要水浴加熱——還原糖檢測。若不加熱，則無磚紅色沉淀出現。
(2)唯一需要顯微鏡——脂肪顆粒的觀察。
(3)唯一使用酒精——脂肪的檢測，實驗用體積分數為50%的酒精溶液洗去浮色。
考向　結合有機物的檢測考查科學探究能力
1.(2020·江蘇卷，17)生物學實驗常呈現“五顏六色”的變化。下列實驗中溶液顏色變化的敘述正確的是(　　)
A.在新鮮的梨汁中加入斐林試劑，混勻后在加熱條件下由無色變成磚紅色
B.在無氧發酵的果汁中加入酸性重鉻酸鉀溶液，混勻后由藍色變成灰綠色
C.在DNA溶液中加入二苯胺試劑，混勻后在沸水浴條件下逐漸變成藍色
D.在氨基酸溶液中加入雙縮脲試劑，混勻后逐漸變成紫色
答案　C
解析　斐林試劑為藍色，在新鮮的梨汁中加入斐林試劑，混勻后在加熱條件下由藍色變成磚紅色，A錯誤；無氧發酵時果汁中有酒精生成，在無氧發酵的果汁中加入酸性重鉻酸鉀溶液，混勻后由橙色變成灰綠色，B錯誤；在DNA溶液中加入二苯胺試劑，混勻后在沸水浴條件下逐漸變成藍色，C正確；蛋白質和多肽中含有肽鍵，與雙縮脲試劑可發生作用，產生紫色反應，但氨基酸中不含有肽鍵，不能與雙縮脲試劑發生紫色反應，D錯誤。
2.(2023·福建龍巖調研)下列有關“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質”實驗的敘述，正確的是(　　)
A.應使用雙縮脲試劑檢測還原糖
B.向加熱后冷卻的淀粉溶液中滴加碘液，不出現藍色
C.在檢測蛋白質時，應先滴加CuSO4溶液，后加入NaOH溶液
D.用花生子葉切片檢測脂肪，染色后需用體積分數為50%的酒精溶液洗去浮色
答案　D
解析　檢測還原糖應該使用斐林試劑，A錯誤；加熱后冷卻的淀粉溶液遇碘液呈現藍色，B錯誤；檢測蛋白質時，應先滴加NaOH溶液，后加入CuSO4溶液，C錯誤。
重溫真題　經典再現
1.(2022·湖北卷，1)水是生命的源泉，節約用水是每個人應盡的責任，下列有關水在生命活動中作用的敘述，錯誤的是(　　)
A.水是酶促反應的環境
B.參與血液中緩沖體系的形成
C.可作為維生素D等物質的溶劑
D.可作為反應物參與生物氧化過程
答案　C
解析　自由水是化學反應的介質，故水是酶促反應的環境，A正確；血液中的緩沖物質溶解在水中才能形成緩沖體系，B正確；維生素D屬于脂質，脂質通常都不溶于水，C錯誤；水可作為反應物參與生物氧化過程，如光反應中水的光解，D正確。
2.(2021·浙江6月選考，5)無機鹽是生物體的組成成分，對維持生命活動有重要作用。下列敘述錯誤的是(　　)
A.Mg2＋存在于葉綠體的類胡蘿卜素中
B.HCO對體液pH起著重要的調節作用
C.血液中Ca2＋含量過低，人體易出現肌肉抽搐
D.適當補充I－，可預防缺碘引起的甲狀腺功能減退癥
答案　A
解析　Mg2＋是葉綠素的主要成分，Mg2＋存在于葉綠體的葉綠素中，A錯誤；HCO可以中和體液中的酸性物質，對體液pH起重要的調節作用，B正確；哺乳動物血液中Ca2＋含量過低，則會出現肌肉抽搐，C正確；I－是合成甲狀腺激素所必需的，適當補充I－，可預防缺碘引起的甲狀腺功能減退癥，D正確。
3.(2021·海南卷，1)(改編)下列關于纖維素的敘述正確的是(　　)
A.是植物和藍細菌細胞壁的主要成分
B.易溶于水，在人體內可被消化
C.與淀粉一樣都屬于多糖，二者的基本組成單位不同
D.水解的產物與斐林試劑反應產生磚紅色沉淀
答案　D
解析　藍細菌細胞壁的主要成分是肽聚糖，A錯誤；纖維素不易溶于水，也不能被人體消化吸收，只能促進人體腸道的蠕動，B錯誤；纖維素和淀粉均屬于多糖，二者的基本組成單位相同，都是葡萄糖，C錯誤；纖維素的水解產物為還原糖，可與斐林試劑反應產生磚紅色沉淀，D正確。
4.(2022·浙江6月選考，5)生物體中的有機物具有重要作用。下列敘述正確的是(　　)
A.油脂對植物細胞起保護作用
B.鳥類的羽毛主要由角蛋白組成
C.糖原是馬鈴薯重要的儲能物質
D.纖維素是細胞膜的重要組成成分
答案　B
解析　油脂在植物細胞中是儲能物質，細胞壁的主要作用是保護細胞，A錯誤；鳥類的羽毛主要是由角蛋白組成的，B正確；馬鈴薯的重要儲能物質是淀粉，C錯誤；纖維素是植物細胞壁的主要組成成分，D錯誤。
5.(2022·浙江1月選考，9改編)植物體內果糖與X物質形成蔗糖的過程如圖所示。
下列敘述錯誤的是(　　)
A.X與果糖的分子式都是C6H12O6
B.X是植物體內的主要貯能物質
C.X是植物體內重要的單糖
D.X是纖維素的基本單位
答案　B
解析　X是葡萄糖，葡萄糖與果糖的分子式都是C6H12O6，A正確；淀粉等多糖是植物體內的主要貯能物質，而葡萄糖不是，B錯誤。
6.(2020·山東卷，16改編)棉花纖維由纖維細胞形成。蔗糖經膜蛋白SUT轉運進入纖維細胞后逐漸積累，在纖維細胞的加厚期被大量水解后參與纖維素的合成。研究人員用普通棉花品系培育了SUT表達水平高的品系F，檢測兩品系植株開花后纖維細胞中的蔗糖含量，結果如圖所示。下列說法不正確的是(　　)
A.纖維素的基本組成單位是葡萄糖
B.曲線甲表示品系F纖維細胞中的蔗糖含量
C.15～18天曲線乙下降的主要原因是蔗糖被水解后參與纖維素的合成
D.提高SUT的表達水平會使纖維細胞加厚期延后
答案　D
解析　纖維素是多糖，其基本組成單位是葡萄糖，A正確；品系F的SUT表達水平高，蔗糖經膜蛋白SUT轉運進入纖維細胞的量較大，因此曲線甲表示品系F植株的纖維細胞中蔗糖含量，B正確；蔗糖進入纖維細胞內，會在纖維細胞的加厚期被大量水解后參與纖維素的合成，則15～18天曲線乙下降的主要原因是蔗糖被水解后參與纖維素的合成，C正確；從曲線圖中可以看出，提高SUT的表達水平會使纖維細胞的加厚期提前，D錯誤。
限時強化練
(時間：30分鐘)
【對點強化】
考點一　細胞中的元素和無機物
1.(2023·安陽市調研)下列關于生物體中水和無機鹽敘述，錯誤的是(　　)
A.葉綠素中的Mg2＋能調節類囊體膜兩側的滲透壓
B.細胞內外的K＋濃度差的維持通過主動運輸實現
C.小麥種子在曬干過程中散失的水分主要是細胞內的自由水
D.水分子以被動運輸的方式由低濃度溶液向高濃度溶液轉移
答案　A
解析　葉綠素中的Mg2＋是以化合物的形式存在的，不能參與調節類囊體膜兩側的滲透壓，A錯誤；主動運輸可以逆濃度梯度運輸離子，因此可以維持細胞膜內外K＋的濃度差，B正確；小麥種子曬干時散失的水分主要是自由水，C正確；水分子跨膜運輸的方式為協助擴散和自由擴散，運輸方向都由水分子多的一側(低濃度溶液)向水分子少的一側轉移(高濃度溶液)，D正確。
2.(2023·合肥市檢測)下列有關組成生物體的元素和化合物的敘述，不正確的是(　　)
A.DNA、RNA和ATP的元素組成種類均相同
B.脂肪、膽固醇、淀粉、纖維素的組成元素均為C、H、O三種
C.細胞中的自由水是細胞結構的重要組成部分
D.載體蛋白的作用特異性與其氨基酸排列順序及其空間結構有關
答案　C
解析　DNA、RNA和ATP的元素組成種類均相同，為C、H、O、N、P，A正確；脂肪、膽固醇、淀粉、纖維素的組成元素均為C、H、O三種，B正確；細胞中的結合水是細胞結構的重要組成部分，C錯誤；蛋白質的結構決定其功能，載體蛋白的作用特異性與其氨基酸排列順序及其空間結構有關，D正確。
3.(2023·湖南雅禮中學調研)下圖為對剛收獲的種子所做的一系列處理，據圖分析，下列有關說法正確的是(　　)
A.種子萌發時，細胞中③/④的值會降低
B.①與②具有相同的結構，故萌發能力相同
C.種子萌發后發育成完整植株體現了細胞的全能性
D.萌發過程中有機物的消耗導致種子的干重下降
答案　D
解析　③是自由水，④是結合水，種子萌發時，代謝加快，結合水向自由水轉化，細胞中③/④的值會增大，A錯誤；②為烘干的種子，結合水被破壞，故②不能萌發形成幼苗，B錯誤；種子為新個體的幼體，種子萌發后發育成完整植株不能體現細胞的全能性，C錯誤；萌發過程中種子不能進行光合作用，只能進行細胞呼吸消耗有機物，導致種子的干重下降，D正確。
考點二　細胞中的糖類和脂質
4.(2023·山西師大附中期末)根據下表相關信息判斷，同質量的脂肪和糖類在氧化分解時會出現差異的相關分析，錯誤的是(　　)
物質 各元素比例 氧化分解時
C O 耗氧量 釋放能量 產生的水
脂肪 75% 13% 較多 較多 X
糖類 44% 50% 較少 較少 Y
A.脂肪和糖類中的H的比例分別是12%和6%
B.相同質量條件下，脂肪比糖類在氧化分解時耗氧量多
C.糖類中O的比例高，因此氧化分解時產生的水為XD.脂肪中C、H的比例較高，所以釋放的能量較多
答案　C
解析　由表中數據可知，脂肪中C＝75%，O＝13%，因此H＝12%；糖類中C＝44%，O＝50%，因此H＝6%；糖類和脂肪氧化分解時，耗氧量的多少取決于有機物中H、C所占的比例，而脂肪中H、C的含量高，氧化分解時耗氧量多，釋放的能量多，形成的CO2和H2O也多，故X>Y。
5.(2023·豫南九校聯考)每年5月20日是中國學生營養日，今年的宣傳主題是“珍惜盤中餐，粒粒助健康”。中學主要以大米、小麥、玉米等作為主食，這些主食中含有較多的淀粉、纖維素和葡萄糖等糖類物質。下列關于糖類的敘述，錯誤的是(　　)
A.大米、小麥和玉米中的糖類絕大多數以多糖形式存在
B.玉米中含有大量膳食纖維，被稱為人體的第七大營養素
C.淀粉和纖維素的功能不同主要與組成它們的單體種類有關
D.攝入的淀粉可在人體內發生淀粉→麥芽糖→葡萄糖→糖原的轉化
答案　C
解析　生物體中的糖類絕大多數以多糖形式存在，A正確；植物中含有大量的膳食纖維，膳食纖維是人體的第七大營養素，B正確；組成淀粉和纖維素的單體都是葡萄糖，C錯誤；人體攝入淀粉后，淀粉水解為葡萄糖，葡萄糖被吸收進入人體內后，可氧化分解、轉化為糖原、脂質等，D正確。
6.(2023·廣東茂名調研)糖類和脂質都是人體生命活動中必不可少的物質，但攝入過多會導致肥胖、血管堵塞等。下列敘述正確的是(　　)
A.組成淀粉、糖原的葡萄糖之間的連接方式和排列方式相同
B.磷脂、膽固醇和脂肪都是人體細胞細胞膜的重要組成成分
C.維生素D屬于脂質，限制維生素D的攝入可預防血管堵塞
D.適當多運動和增大食物中富含纖維素的食物的比例可達到減肥效果
答案　D
解析　葡萄糖之間的排列方式不同，形成了結構不同的淀粉、糖原和纖維素，A錯誤；脂肪不是人體細胞細胞膜的組成成分，B錯誤；飲食中如果過多地攝入膽固醇，會在血管壁上形成沉積，造成血管堵塞，危及生命，因此，膳食中要注意限制高膽固醇類食物(如蛋黃等)的攝入量，C錯誤；纖維素不能被人體消化吸收，而且能促進胃腸蠕動，D正確。
考點三　檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質
7.(2023·皖豫名校聯盟)關于生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質和DNA的檢測實驗，下列敘述正確的是(　　)
A.還原糖、DNA的檢測通常分別使用雙縮脲試劑、二苯胺試劑
B.檢測還原糖、蛋白質和DNA都需要進行水浴加熱
C.二苯胺試劑和用于配制斐林試劑的NaOH溶液都呈無色
D.脂肪、蛋白質檢測時分別可見橘黃色顆粒、磚紅色沉淀
答案　C
解析　還原糖檢測試劑是斐林試劑，DNA檢測試劑是二苯胺試劑，A錯誤；檢測還原糖和DNA需進行水浴加熱，蛋白質檢測不需進行水浴加熱，B錯誤；脂肪檢測時可見橘黃色顆粒，蛋白質檢測時呈紫色，D錯誤。
8.(2023·河北正定調研)為檢測生物組織中的還原糖，制備了某蘋果的兩種提取液：①淺紅色渾濁的勻漿；②淺黃色澄清的勻漿。下列敘述正確的是(　　)
A.提取液②加入斐林試劑并加熱產生磚紅色沉淀，說明②中含有還原糖
B.與提取液②相比，①更適合用于檢測蘋果中的還原糖
C.提取液中含有淀粉、少量的麥芽糖和蔗糖等還原糖
D.檢測還原糖時，先加入雙縮脲試劑A液再加入B液
答案　A
解析　還原糖鑒定是顏色反應，提取液②本身雖具有淺黃色，但顏色較淺且澄清，因此加入斐林試劑并加熱產生磚紅色沉淀，說明②中含有還原糖，A正確；提取液①由于顏色為淺紅色且渾濁，因此相比而言②更適合檢測蘋果中的還原糖，B錯誤；淀粉和蔗糖不是還原糖，C錯誤；檢測還原糖使用的是斐林試劑，而雙縮脲試劑可用于蛋白質的鑒定，D錯誤。
9.(2023·遼寧大連調研)科研人員將某油料作物種子置于條件適宜的環境中培養，定期檢測種子萌發過程中(含幼苗)脂肪的相對含量和干重，結果如圖所示。以下敘述正確的是(　　)
A.C點幼苗開始進行光合作用
B.導致AB段種子干重增加的主要元素是C
C.AB段種子干重增加說明光合速率一定大于呼吸速率
D.在種子萌發初期，脂肪轉化為糖類可導致有機物的總量增加
答案　D
解析　油料作物種子含有較多的脂肪，種子萌發初期脂肪轉變為糖類，糖類與脂肪相比，含有較多的氧原子，導致有機物的總量增加，因此導致AB段種子干重增加的主要元素是O。AB段種子并沒有進行光合作用，不可能表現為光合速率大于呼吸速率。糖類經過呼吸作用的氧化分解，釋放能量，導致種子干重減少。從C點開始種子干重再次增加，說明此時有機物開始積累，光合速率大于呼吸速率，而不是幼苗剛開始進行光合作用，光合作用的開始應在C點之前。綜上所述，D正確。
【綜合提升】
10.(2023·西工大附中調研)細胞中的化合物對維持細胞生命活動具有重要作用，下列相關敘述正確的是(　　)
A.組成多糖的單體是葡萄糖，多糖都能作為細胞中的儲能物質
B.土壤中的各種無機鹽溶于水后，隨水分同步被細胞吸收利用
C.核酸分子中嘌呤數等于嘧啶數，堿基之間通過氫鍵形成堿基對
D.無機鹽既參與維持細胞的酸堿平衡，也能參與細胞內化合物的形成
答案　D
解析　組成多糖的單體是單糖，多糖中的淀粉和糖原可作為細胞中的儲能物質，而纖維素是細胞結構的組成成分，A錯誤；無機鹽的吸收方式是主動運輸，水分的吸收方式是滲透作用，二者不是同步被吸收利用的，B錯誤；根據堿基互補配對原則，雙鏈DNA分子中嘌呤數等于嘧啶數，雙鏈堿基之間通過氫鍵形成堿基對，而RNA通常為單鏈，分子中嘌呤數可能不等于嘧啶數，C錯誤；無機鹽可參與維持細胞的酸堿平衡(如HCO)，也可參與細胞內化合物的合成(如Mg2＋參與葉綠素的合成)，D正確。
11.(2023·衡水調研)如圖為某單糖的概念模型，相關敘述正確的是(　　)
A.若M為果糖，則①與斐林試劑共熱有磚紅色沉淀產生
B.若②均由M構成，則②不都為細胞的生命活動供能
C.若③為ATP，則單糖M可以是脫氧核糖
D.若M為核糖，則③可以是T2噬菌體
答案　B
解析　果糖與葡萄糖脫水縮合形成的糖為蔗糖，蔗糖是非還原糖，與斐林試劑共熱(水浴加熱)沒有磚紅色沉淀產生，A錯誤；纖維素、淀粉、糖原等多糖都由葡萄糖構成，淀粉、糖原是細胞內的儲能物質，纖維素是構成植物細胞壁的主要物質，一般不為細胞的生命活動供能，B正確；ATP為腺苷三磷酸，腺苷由核糖和腺嘌呤組成，C錯誤；T2噬菌體的遺傳物質是DNA，構成DNA的五碳糖為脫氧核糖，D錯誤。
12.(2023·安徽黃山質檢)礦質元素在植物的生長發育過程中起重要作用，其中有的元素可以在植物體內轉移被再次利用，而有的元素則不可以。植物生長過程中缺鎂和缺鐵都會導致葉片發黃，為研究缺鎂和缺鐵對植物生長影響的差異，某同學設計如下實驗：取3株生長健壯、發育狀況一致的大豆植株，隨機均等分成甲、乙、丙三組，且用符合實驗要求的容器進行培養。甲組盛有含除鎂以外的各種必需元素的營養液，乙組盛有含除鐵以外的各種必需元素的營養液，丙組盛有含各種必需元素的營養液，將三組植株置于相同且適宜的條件下培養，并對溶液通氣。一段時間后甲組的大豆植株底部葉片先開始發黃，乙組的大豆植株頂部葉片先開始發黃，而丙組未出現葉片發黃現象。
(1)缺鎂和缺鐵都會導致葉片發黃是因為缺鎂和缺鐵都會影響________的合成。該實驗設計存在一處明顯問題，指出并糾正：_____________________________________________________________________
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__________________________________________________________________。
(2)若停止對溶液通氣，則一段時間后會出現爛根現象，分析其原因：_____________________________________________________________________
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(3)植株底部葉片是生長代謝較弱的成熟或衰老的葉片，需要鐵、鎂等必需元素的量較少，而頂部葉片是生長代謝旺盛的幼葉，需要鎂、鐵等必需元素的量較多。據此分析甲組植株底部葉片先開始發黃，而乙組植株頂部葉片先開始發黃的原因：________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
答案　(1)葉綠素　每組只取一株大豆植株，太少，容易由于偶然因素而使實驗出現誤差。應該多取幾株生長健壯、發育狀況一致的大豆植株，隨機均等分成三組　(2)溶液缺乏氧氣，根細胞進行無氧呼吸產生的酒精對根細胞有毒害作用　
(3)鎂在植物體內可從老葉轉移至幼葉(被重新利用)，而鐵不能轉移被再次利用
解析　(1)鎂是葉綠素的組成元素，鐵影響與葉綠素合成相關的酶的活性，因此，缺鎂和缺鐵都會因影響葉綠素的合成而導致葉片發黃；實驗設計時為避免誤差過大，實驗材料的數量應足夠大，本實驗中每組只取一株大豆植株，太少，容易由于偶然因素而使實驗出現誤差，應該多取幾株生長健壯、發育狀況一致的大豆植株，隨機均等分成三組。(2)若停止對溶液通氣，則溶液缺乏氧氣，根細胞進行無氧呼吸產生的酒精對根細胞有毒害作用，一段時間后會出現爛根現象。(3)在植物生長過程中，成熟或衰老的葉片中的葉綠素已經合成，需要鎂和鐵的量較少，所以營養液缺鎂和缺鐵時，短時間內不會出現葉片發黃的現象，而幼葉由于代謝旺盛、生長迅速，需要合成大量的葉綠素，所以營養液缺鎂和缺鐵時，短時間內會出現葉片發黃的現象，但實際情況是缺鐵時符合上述分析，而缺鎂時正好相反，成熟或衰老的葉片先出現發黃現象，幼葉后出現發黃現象，則說明老葉中的鎂轉移至幼葉被重新利用，而鐵不能轉移被再次利用。

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