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第1讲细胞的分子组成[考试标准]知识内容必考要求加试要求无机物(1)水在细胞中的作用(2)无机盐及其生理作用aaaa 有机化合物及生物大分子(1)糖类的种类和作用(2)脂质的种类和作用(3)蛋白质的结构和功能(4)核酸的种类和功能(5)活动：检测生物组织中的油脂、糖类和蛋白质bababbabab考点一细胞中的无机物、糖类和脂质一、细胞中的无机物1．细胞中的水(1)水的作用①因为水是极性分子，所以凡是有极性的分子或离子都极易溶于其中。
②水是生物体内物质运输的主要介质。
③水具有缓和温度变化的作用。
(2)细胞内水含量的三个变化①环境条件是否恶化――→环境恶化含水量减少。
②细胞的年龄变化――→细胞衰老含水量减少。
③生命活动强度(或状态)的变化――→活性增强含水量增加。
2．生物体中的无机盐(1)存在形式：多数无机盐以离子形式存在。
(2)功能①对维持生物体的生命活动有着重要的作用a．维持血浆的正常浓度。
b．维持酸碱平衡。
c．维持神经肌肉的兴奋性，若哺乳动物血液中Ca2＋的含量过低，会发生抽搐。
②是某些复杂化合物的重要组成成分。
举例：Mg2＋是叶绿素的必需成分；Fe2＋是血红蛋白的必要成分。
[诊断与思考]1．判断下列叙述的正误(1)生物体中水的含量不多，但没有水就没有生命( ×)(2)水可作为细胞内化学反应的反应物( √)(3)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( ×) 2．生物体内的含水量与代谢、抗逆性存在怎样的关系？提示一般情况下，水含量越高，代谢越旺盛，抗逆性越弱。
3．举例说出细胞中哪些结构会产生水？提示细胞溶胶、线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核、内质网、高尔基体等。
4．举例说出细胞中的哪些生理过程会利用水？提示光合作用、需氧呼吸、有机大分子的水解等。
5．生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物，通过在液泡中贮存大量的Na＋而促进细胞吸收水分，该现象说明液泡内Na＋参与了什么？提示调节渗透压。
第一单元 细胞的分子组成与结构第1讲 细胞中的无机物、糖类和脂质考试标准必考加试考试标准必考加试1.水在细胞中的作用a a 4.脂质的种类和作用a a2.无机盐及其生理作用a a 5.活动：检测生物组织中的油脂、糖类和蛋白质b b3.糖类的种类和作用b b 注：生物学科对考试内容掌握的要求分为了解、理解、应用三个层次，分别用字母a、b、c 表示。
内容索引考点一 水和无机盐考点二 糖类和脂质考点三 活动：检测生物组织中的油脂、糖类和蛋白质模拟演练课时训练水和无机盐考点一知识梳理1.水的存在形式、含量及作用分子90%溶剂物质运输温度2.无机盐的存在形式及功能离子主动复杂化合物生命活动抽搐思考讨论1.影响细胞内水含量的三个因素(1)环境条件是否恶化 含水量 。
(2)细胞的年龄变化 含水量。
(3)生命活动强度(或状态)的变化 含水量。
减少减少增加2.根据下列实例，推测无机盐的功能①Mg2＋是叶绿素必需的成分，Fe2＋是血红蛋白的必要成分；②哺乳动物血液中必须含有一定量的Ca2＋，如果血液中钙盐的含量过低就会出现抽搐现象；③生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物，通过在液泡中贮存大量的Na＋而促进细胞吸收水分；④人血浆中的 、 等对血浆pH 的稳定起重要作用。
对应的无机盐的功能：①；②；③；④维持生物体的。
组成细胞中某些复杂化合物维持细胞和生物体的生命活动调节生物体内的渗透压酸碱平衡3.人体内Na＋、K＋对细胞内外渗透压大小所起的作用一样吗？提示 Na＋主要维持细胞外液的渗透压，K＋主要维持细胞内液的渗透压。
提示解题探究题型一 水在细胞中的作用1.下列关于水在生物体中作用的叙述，错误的是√A.贮藏能量B.物质运输的主要介质C.良好的溶剂D.缓和温度的变化解析 水不能贮藏能量，油脂是生物体内的贮能物质，A错误。
答案解析。
第1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无机化合物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(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①实验设计a．对照组：植物＋完全培养液―→正常生长。
b．实验组②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的目的是使实验组前后对照，以增强说服力。
源于必修1 P8“知识链接”：作物正常生长需要的各种营养元素(1)氮缺乏时，植株生长矮小、瘦弱，叶色淡绿，花少，果实小；氮过剩时，生长过旺，叶色浓绿，果实迟熟。
(2)磷缺乏时，生长矮小、瘦弱，叶色暗绿、无光泽，结果少；磷过剩时，叶片失绿黄化。
(3)镁缺乏时，叶脉之间会变黄，但叶脉周围呈清晰绿色。
考向一组成细胞的元素和化合物辨析1．(2023·江苏盐城高三期末)下图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柱形图。
第1讲细胞中的无机物、糖类和脂质[基础达标]1．(2020·广西南宁三中开学考试)下列有关细胞内元素与化合物的叙述，正确的是( )A．脱氧核糖核酸中含有氧元素，脱氧核糖中不含氧元素B．DNA分子与ATP分子中所含的化学元素种类相同C．脂质分子中氧的含量较糖类高，更有利于储存能量D．某化合物含有C、H、O、N四种元素，即可推断其为蛋白质解析：选B。
脱氧核糖属于糖类，糖类的元素组成是C、H、O，A错误；DNA分子与ATP 分子中所含的化学元素均为C、H、O、N、P，B正确；脂质分子中氢的含量较糖类高，而氧的含量远远少于糖类，C错误；磷脂、核酸、蛋白质等化合物均含有C、H、O、N四种元素，D错误。
2．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化学反应的反应物D．同种植物萌发种子的含水量与休眠种子的相同答案：D3．(2020·江西上饶一模)无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有重要的作用。
下列关于水和无机盐的叙述，不正确的是( )A．某些无机盐是某些细胞结构必不可少的组成成分B．低温环境下植物的根吸收无机盐离子将会受影响C．人体血液缺钙会导致抽搐D．摄盐过多后饮水量的增加不利于维持细胞外液渗透压相对恒定解析：选D。
骨骼和牙齿中含有大量的钙、磷等无机盐，磷是构成生物膜的一种无机盐，A正确；植物的根通过主动运输的方式吸收无机盐离子，低温通过影响酶的活性，使无机盐离子的吸收减少，B正确；哺乳动物的血液中钙离子含量太低会出现抽搐等症状，C正确；摄盐过多后机体细胞外液渗透压会增大，增加饮水利于维持细胞外液渗透压相对恒定，D错误。
4．(2020·福建三明期末)下列有关糖类的叙述，正确的是( )A．糖类由C、H、O三种元素组成，只能为生物体提供能源B．质粒、叶绿体、线粒体、ATP和RNA中都含有核糖C．淀粉、糖原、纤维素和麦芽糖彻底水解后的产物相同D．蔗糖储存于肌肉细胞中，能及时补充人体所需能量解析：选C。
糖类由C、H、O三种元素组成，可以为生物体提供能源，还可以组成细胞结构，如纤维素是构成植物细胞壁的成分，A错误；质粒是环状的DNA分子，不含核糖，B 错误；淀粉、糖原、纤维素和麦芽糖彻底水解后的产物都是葡萄糖，C正确；蔗糖只存在于植物细胞，不存在于肌肉细胞，D错误。
5．下列关于元素和化合物的叙述，正确的是( )A．植物体缺镁会使该植物的光补偿点升高，光饱和点降低B．酶、膜载体、激素、免疫活性物质都是在核糖体上合成的C．脂肪、质粒、核糖体都含有PD．胆固醇既是所有细胞膜的重要组分，又参与血液中脂质的运输解析：选A。
镁元素是叶绿素的组成成分，植物体缺镁会导致叶绿素合成减少，总光合速率降低，总光合速率与呼吸速率相等时所需的光照强度升高，即光补偿点升高，达到最大总光合速率所需光照强度降低，即光饱和点降低，A正确；核糖体是蛋白质合成的场所，有些酶的化学本质是RNA，有些激素化学的本质不是蛋白质，如性激素，这类物质不在核糖体上合成，B错误；质粒(小型环状DNA)和核糖体(含有蛋白质和RNA)都含有P，脂肪只含有C、H、O三种元素，C错误；胆固醇是动物细胞膜的组成成分，原核细胞和植物细胞的细胞膜中一般不含胆固醇，D错误。
6．(2020·山西晋中一模)下列实验中，不能产生特定颜色的是( )A．用碱性重铬酸钾溶液检测酒精溶液的生成B．花生子叶经苏丹Ⅲ染液染色后，在显微镜下观察脂肪颗粒C．取成熟的苹果匀浆，加入斐林试剂并水浴加热D．取煮沸过的豆浆，冷却后加入双缩脲试剂解析：选A。
在酸性条件下，酒精可与重铬酸钾溶液发生反应，呈灰绿色，A错误；花生子叶经苏丹Ⅲ染液染色后，在显微镜下观察到呈橘黄色的脂肪颗粒，B正确；成熟的苹果中富含还原糖，加入斐林试剂并水浴加热可产生砖红色沉淀，C正确；煮沸不影响豆浆中蛋白质的化学结构，加入双缩脲试剂仍能产生紫色反应，D正确。
7．(2020·济宁高三模拟)下图是鉴定生物组织中某种成分的操作流程图。
下列相关叙述正确的是( )A．图中的甲试剂也可以用于鉴定蛋白质B．可用菠菜叶片替代苹果C．石英砂的作用是使研磨更充分D．甲试剂由甲、乙两种液体组成，使用时先加甲液再加乙液解析：选C。
根据选材及颜色变化可知，该实验测定的是还原糖，其中甲试剂是斐林试剂，斐林试剂不能用于鉴定蛋白质，A错误；由于菠菜叶片呈绿色，会影响对实验结果的观察，所以不能用菠菜叶替代苹果，B错误；石英砂的作用是使研磨更充分，C正确；斐林试剂由两种液体(甲液和乙液)组成，使用时应先将甲、乙两液混合均匀后再加入样液中，D错误。
8．(2020·吉林白城一中期末)下列关于“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验的叙述，正确的是( )A．常用番茄、苹果等组织样液作为检测植物组织内还原糖的实验材料B．脂肪的检测中观察花生子叶切片细胞间不可能出现橘黄色脂肪颗粒C．脂肪的检测中体积分数为50%的酒精是为了溶解组织中的脂肪D．蛋白质的检测中加入的质量分数为0.1 g/mL的NaOH溶液可为反应提供碱性环境解析：选D。
番茄的红色会影响实验结果的观察，故检测还原糖时不能选择番茄作为实验材料，A项错误；切片时，被破坏的子叶细胞会释放出少量脂肪，细胞间会出现橘黄色脂肪颗粒，B项错误；检测脂肪的实验中，体积分数为50%的酒精的主要作用是洗去浮色，C 项错误；蛋白质检测实验中，先加入双缩脲试剂A液(质量分数为0.1 g/mL的NaOH溶液)，提供一个碱性环境，再加入双缩脲试剂B液(质量分数为0.01 g/mL的CuSO4溶液)，能生成紫色的络合物，D项正确。
9．下图为冬小麦在不同时期含水量和呼吸速率变化的关系图，据图分析下列问题：(1)冬小麦呼吸速率下降的主要原因是______________________________________，总含水量也随之__________。
(2)随温度降低而上升的曲线a为__________水，下降较快的曲线b为________水。
(3)综合分析可知，结合水与自由水含量的比值，与植物的抗寒性呈现明显的________相关。
答案：(1)温度下降下降(2)结合自由(3)正10．为研究钾肥施用量对番茄产量和品质的影响，科研人员在同等氮磷肥的基础上进行了有关实验。
得到了下图所示结果。
回答下列问题：(1)番茄根细胞吸收K＋依赖于细胞膜的________性。
(2)____________________组对应的钾肥施用量对提高番茄的产量和品质效果最好，理由是________________________________________________________________________。
(3)乙、丙、丁三组的产量和维生素C含量均比甲组高，这说明K＋对于维持________有重要作用。
实验过程中设置甲组的目的是_______________________________________。
(4)实验过程中，研究人员在施用钾肥时要及时浇水，目的是___________________。
解析：(1)番茄根细胞吸收K＋的方式是主动运输，主动运输依赖于膜的选择透过性。
(2)由图可知，丙组条件下番茄产量和维生素C含量最高，因此丙组对应的钾肥施用量对提高番茄的产量和品质效果最好。
(3)乙、丙、丁三组的产量和维生素C含量均比甲组高，这说明K＋对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用。
实验过程中设置甲组的目的是作为对照，对照组能排除无关变量对实验结果的干扰。
(4)由于施用钾肥后，土壤溶液浓度升高，为降低土壤溶液浓度，保证根细胞能够通过渗透作用从土壤中吸水，避免烧苗，因此在施用钾肥时要及时浇水。
答案：(1)选择透过(2)丙丙组条件下番茄产量和维生素C含量最高(3)细胞和生物体的生命活动排除钾肥施用量以外的因素对实验结果的影响，以保证实验结果是由不同的钾肥施用量引起的(4)降低土壤溶液浓度，保证根细胞能够通过渗透作用从土壤中吸水，避免烧苗[素养提升]11．(2020·河北沧州教学质检)某植物培养液中含有甲、乙、丙3种离子，它们对植物的生长都有影响。
下表列出的5种培养液中，甲、乙、丙3种离子的浓度(单位：mmol/L)不同。
为了研究丙离子的浓度大小对植物生长的影响，进行实验时可以选用的两种培养液是( )A．①⑤C．②④D．③⑤解析：选C。
分析题干，在研究丙离子的浓度大小对植物生长的影响时，依据单一变量原则应选择甲、乙离子浓度分别相同的两组，即对植物生长影响相同的两组。
分析表格可知，只有②④两组的甲、乙两种离子对植物生长的影响相同。
12．(不定项)(2020·山东潍坊一模)近些年由于温室效应导致北极海冰持续融化。
已知降低空气中CO2的浓度能缓解温室效应，海洋浮游植物是吸收CO2的主力军。
马丁设想：向海洋投放水溶性铁能促进浮游植物吸收CO2进行光合作用，降低CO2浓度，从而减缓温室效应。
针对以上介绍，下列说法正确的是( )A．铁元素是微量元素，CO2中的碳、氧均是大量元素B．铁以化合物的形式被浮游植物吸收C．铁元素是构成浮游植物叶绿素的组成成分D．海水温度的高低会影响浮游植物吸收铁解析：选AD。
铁元素是微量元素，CO2中的碳、氧均是大量元素，A正确；铁以离子的形式被浮游植物吸收，B错误；镁元素是构成浮游植物叶绿素的组成成分，铁元素不是，C 错误；浮游植物吸收铁的方式是主动运输，需要细胞呼吸提供能量，而海水温度的高低会通过影响酶的活性来影响细胞呼吸的强弱，因此海水温度的高低会影响浮游植物吸收铁，D正确。
13．(不定项)下列有关细胞内物质含量比值的关系，正确的是( )A．细胞内结合水/自由水的值，种子萌发时比休眠时低B．人体细胞内O2/CO2的值，线粒体内比细胞质基质高C．神经纤维膜内K＋/Na＋的值，动作电位时比静息电位时高D．适宜条件下光合作用过程中C5/C3的值，停止供应CO2后比停止前高解析：选AD。
种子萌发时，细胞代谢旺盛，结合水/自由水的值比休眠时低。
O2、CO2的运输方式均为自由扩散，细胞有氧呼吸过程吸收O2、释放CO2，因此细胞质基质内O2浓度高于线粒体内，细胞质基质内CO2浓度低于线粒体内，故线粒体内O2/CO2的值比细胞质基质的低。
静息电位时K＋外流，动作电位时Na＋内流，因此动作电位时神经纤维膜内K＋/Na＋的值较静息电位时低。
适宜条件下光合作用过程中，若停止供应CO2，则CO2的固定停止， C3的还原仍正常进行，导致C3含量减少，C5含量增加，C5/C3的值增大。
14．(不定项)下表所示是糖类、脂肪主要组成元素的质量分数。
