第2講細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物、糖類和脂質(zhì)高二生物組每日寄語(yǔ)：五四精神,不僅是五四青年智慧和力量的結(jié)晶，更是中國(guó)青年理想和目標(biāo)的體現(xiàn)。一支黑筆，一支紅筆，必修1課本、一輪復(fù)習(xí)學(xué)案（一），還有你飽滿的激情！【課標(biāo)要求】(1)說(shuō)出細(xì)胞主要由C、H、O、N、P、S等元素構(gòu)成，它們以碳鏈為骨架形成復(fù)雜的生物大分子。(2)指出水是活細(xì)胞中含量最多的化合物，以自由水和結(jié)合水的形式存在，賦予了細(xì)胞許多特性，在生命活動(dòng)中具有重要作用。(3)舉例說(shuō)出無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞內(nèi)含量雖少，但與生命活動(dòng)密切相關(guān)。(4)概述糖類有多種類型，它們既是細(xì)胞的重要結(jié)構(gòu)成分，又是生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì)。(5)舉例說(shuō)出不同種類的脂質(zhì)對(duì)維持細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能有重要作用。(6)實(shí)驗(yàn)：檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)。1.細(xì)胞中的元素和化合物2.細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物3.糖類和脂質(zhì)的種類和作用4.檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)本節(jié)主要解決的困惑1.組成細(xì)胞的元素 (1)元素的種類、分類及存在形式C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、Zn、Cu、B、Mo化合物主要元素：C、H、O、N、P、S基本元素：C、H、O、N最基本元素：C（生物大分子是以碳鏈為基本骨架）【困惑點(diǎn)一】細(xì)胞中的元素化合物，無(wú)機(jī)物(2)生物界和非生物界在元素種類和含量上的關(guān)系統(tǒng)一差異

1.在細(xì)胞的干重中，為什么玉米細(xì)胞中氧元素的含量明顯高于人體細(xì)胞，而人體細(xì)胞中N、Ca、P的含量明顯高于玉米細(xì)胞？提示

玉米細(xì)胞中糖類含量多一些，人體細(xì)胞中蛋白質(zhì)含量多一些，且人體骨骼中Ca、P的含量較高?！舅季S拓展】固醇類

2.據(jù)特征元素推測(cè)化合物的種類【思維拓展】①細(xì)胞中含量最多的4種元素是C、H、O、N。（鮮重O>C>H>N，干重一般為C>O>N>H）②大量元素和微量元素都是組成生物體的必需元素，但生物體內(nèi)含有的元素不一定都是必需元素，如人體內(nèi)可能含有Pb，但Pb不是必需元素。③占玉米細(xì)胞干重最多的元素是O，占人體細(xì)胞干重最多的元素是C。

活細(xì)胞中含量最多的元素是O，數(shù)量最多的元素是H【點(diǎn)撥提升】2.組成細(xì)胞的化合物水無(wú)機(jī)鹽蛋白質(zhì)核酸C/H/O/N【困惑點(diǎn)二】細(xì)胞中的水和無(wú)機(jī)鹽3.細(xì)胞中的水(1)水的性質(zhì)流動(dòng)性比熱容(2)細(xì)胞中水的存在形式和功能細(xì)胞結(jié)構(gòu)化學(xué)反應(yīng)液體環(huán)境(3)自由水/結(jié)合水與代謝、抗逆性的關(guān)系旺盛差弱增強(qiáng)自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散生物膜水通道水分子水分子通過半透膜的擴(kuò)散稱為滲透水分子通過生物膜的滲透有自由擴(kuò)散也有協(xié)助擴(kuò)散被動(dòng)運(yùn)輸抗利尿激素通過調(diào)節(jié)腎小管集合管上皮細(xì)胞膜上的水通道蛋白來(lái)實(shí)現(xiàn)重吸收水的多少。【點(diǎn)撥提升】

1.回顧高中生物所學(xué)的哪些生理過程（場(chǎng)所）會(huì)產(chǎn)生水？哪些生理過程會(huì)利用水？（小組討論）【思維拓展】2.當(dāng)人體內(nèi)失水過多或吃的食物過咸時(shí)，機(jī)體如何調(diào)節(jié)水分平衡？（小組討論）【思維拓展】4.細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽離子葉綠素抽搐主動(dòng)酸堿平衡提醒水、無(wú)機(jī)鹽是細(xì)胞需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，但不能為細(xì)胞的生命活動(dòng)提供能量。【合作探究】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證某種無(wú)機(jī)鹽（如Fe元素）對(duì)植物體生長(zhǎng)發(fā)育的作用？(1)南極帝企鵝的核酸、多糖和蛋白質(zhì)合成過程中都有水的產(chǎn)生。(2023·湖南卷，1B)(

)(2)由葡萄糖合成糖原的過程中一定有H2O產(chǎn)生。(2021·山東卷，16A)(

)(3)磷是組成藻類細(xì)胞的微量元素。(2021·天津卷，4A)(

)提示

磷是大量元素。(4)無(wú)機(jī)鹽參與維持細(xì)胞的酸堿平衡，不參與有機(jī)物的合成。(2020·江蘇卷，1C)(

)提示

無(wú)機(jī)鹽也參與有機(jī)物的合成，如Mg2＋參與構(gòu)成葉綠素。(5)在酸性土壤中，小麥可吸收利用土壤中N2和NO。(2018·全國(guó)卷Ⅰ，3A)(

)提示

小麥不能吸收N2?！獭痢獭痢痢靖呖兼溄印靠枷?通過對(duì)細(xì)胞中的元素和化合物的推斷，1.(不定項(xiàng))(2024·山東德州一中期末)右圖甲是人體細(xì)胞中化合物含量的扇形圖，圖乙是有活性的人體細(xì)胞中元素含量的柱形圖，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)BCA.若圖甲表示細(xì)胞鮮重，則A、B化合物依次是H2O、蛋白質(zhì)B.若圖乙表示組成人體活細(xì)胞的元素含量，則a、b、c依次是C、H、OC.地殼與活細(xì)胞中含量最多的元素都是a，說(shuō)明生物界與非生物界具有統(tǒng)一性D.若圖甲表示細(xì)胞完全脫水后的化合物含量，則A化合物是蛋白質(zhì)【學(xué)以致用】解析

細(xì)胞鮮重中含量最多的化合物是水，其次是蛋白質(zhì)，因此若圖甲表示細(xì)胞鮮重，則A、B化合物依次是H2O和蛋白質(zhì)，A正確；人體活細(xì)胞中含量最多的元素是O，其次是C、H，因此若圖乙表示活細(xì)胞的元素含量，則a、b、c依次是O、C、H，B錯(cuò)誤；生物界與非生物界具有統(tǒng)一性是指在細(xì)胞中的元素在非生物界都能找到，沒有生物界獨(dú)有的元素；而地殼與活細(xì)胞中含量最多的元素相同并不能說(shuō)明這一點(diǎn)，C錯(cuò)誤；細(xì)胞干重中含量最多的化合物是蛋白質(zhì)，因此若圖甲表示細(xì)胞完全脫水后的化合物含量，則A化合物是蛋白質(zhì)，D正確。單糖蔗糖麥芽糖乳糖1.細(xì)胞中的糖類【困惑點(diǎn)三】細(xì)胞中的糖類和脂質(zhì)思考：蔗糖，麥芽糖，乳糖分別由哪些單糖脫水縮合而來(lái)？蔗糖：1分子葡萄糖+一分子果糖麥芽糖：兩分子葡萄糖乳糖：1分子葡萄糖+1分子半乳糖淀粉糖原葡萄糖1.細(xì)胞中的糖類2.細(xì)胞中的脂質(zhì)脂肪酸甘油儲(chǔ)能保溫緩沖減壓C、H、O、P甘油脂肪酸磷酸細(xì)胞膜細(xì)胞器膜2.細(xì)胞中的脂質(zhì)動(dòng)物細(xì)胞膜血液中脂質(zhì)的運(yùn)輸生殖器官的發(fā)育生殖細(xì)胞的形成3.細(xì)胞中糖類與脂質(zhì)的關(guān)系(1)糖可以大量轉(zhuǎn)化為______，如家禽、家畜用谷類育肥。(2)脂肪不能大量轉(zhuǎn)化為糖類。一般只在糖類代謝發(fā)生障礙，供能______時(shí)才會(huì)分解供能。脂肪不足①單糖可不經(jīng)消化直接被吸收，而二糖、多糖必須經(jīng)消化水解成單糖后才能被吸收。②構(gòu)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(shù)量和連接方式不同。③多糖水解的終產(chǎn)物是其單體，如淀粉水解的終產(chǎn)物是葡萄糖；糖氧化分解的終產(chǎn)物是CO2和H2O等。（糖原，纖維素）

【點(diǎn)撥提升】①磷脂是所有細(xì)胞必不可少的脂質(zhì)，但脂肪不參與生物膜的構(gòu)成。②脂質(zhì)中只有脂肪可被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色。③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(chǎn)生的H2O多。④脂肪不是生物大分子，但脂肪也是以碳鏈為骨架的。

【點(diǎn)撥提升】(1)血液中的葡萄糖進(jìn)入人體脂肪組織細(xì)胞可轉(zhuǎn)變?yōu)楦视腿ァ?2023·全國(guó)新課標(biāo)卷，1D)(

)(2)纖維素不能被人體吸收利用。(2021·重慶卷，1A改編)(

)(3)糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸等有機(jī)物都是生物大分子。(2020·江蘇卷，2B)(

)提示

單糖、二糖和脂質(zhì)等不是生物大分子。(4)磷脂水解的終產(chǎn)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(chǎn)物。(5)維生素D是構(gòu)成骨骼的主要成分，缺乏維生素D會(huì)影響骨骼發(fā)育。(2020·海南卷，1D)(

)提示

CaCO3是構(gòu)成骨骼的重要成分?！獭痢獭痢痢靖呖兼溄印勘吐榉N子的胚乳呈白色，脂肪含量為種子的70%。為探究該植物種子萌發(fā)過程中的物質(zhì)變化，某研究小組將種子置于溫度、水分(蒸餾水)、通氣等條件適宜的黑暗環(huán)境中培養(yǎng)，定期檢查萌發(fā)種子(含幼苗)的脂肪、蔗糖、葡萄糖的含量和干重，結(jié)果如圖所示?！厩榫巴评怼?1)種子中儲(chǔ)存的脂肪大多含有哪種脂肪酸？(2)據(jù)圖2可知，導(dǎo)致種子萌發(fā)初期干重增加的主要元素是什么？請(qǐng)從脂肪和糖類的元素組成及比例角度分析其原因。(3)相比于淀粉類作物種子，種植油料作物種子時(shí)要播種淺一些還是深一些？為什么？蓖麻種子的胚乳呈白色，脂肪含量為種子的70%。為探究該植物種子萌發(fā)過程中的物質(zhì)變化，某研究小組將種子置于溫度、水分(蒸餾水)、通氣等條件適宜的黑暗環(huán)境中培養(yǎng)，定期檢查萌發(fā)種子(含幼苗)的脂肪、蔗糖、葡萄糖的含量和干重，結(jié)果如圖所示。【情景推理】(1)種子中儲(chǔ)存的脂肪大多含有哪種脂肪酸？提示

不飽和脂肪酸。(2)據(jù)圖2可知，導(dǎo)致種子萌發(fā)初期干重增加的主要元素是什么？請(qǐng)從脂肪和糖類的元素組成及比例角度分析其原因。提示

主要元素是氧元素。原因是脂肪不斷轉(zhuǎn)變成糖類等，而糖類分子中氧的含量遠(yuǎn)高于脂肪。(3)相比于淀粉類作物種子，種植油料作物種子時(shí)要播種淺一些還是深一些？為什么？提示要播種淺一些。因?yàn)橹局醒醯暮窟h(yuǎn)遠(yuǎn)低于糖類，而氫的含量更高，等質(zhì)量的脂肪與糖類氧化分解時(shí)，脂肪釋放的能量更多，需要的O2多，產(chǎn)生的H2O多。種子形成和萌發(fā)過程中糖類和脂質(zhì)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(shí)可溶性糖(還原糖)→淀粉糖類→脂肪種子萌發(fā)時(shí)淀粉→可溶性糖(還原糖)脂肪→甘油、脂肪酸→糖類【點(diǎn)撥提升】1.實(shí)驗(yàn)原理(連線)【困惑點(diǎn)四】檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)2.實(shí)驗(yàn)步驟(1)還原糖的檢測(cè)提醒葡萄糖、果糖、半乳糖、麥芽糖和乳糖等是還原糖，可以用斐林試劑檢測(cè)。蔗糖和所有的多糖都不具有還原性，不能與斐林試劑發(fā)生反應(yīng)。磚紅色白色或淺色斐林試劑磚紅色沉淀(2)脂肪的檢測(cè)蘇丹Ⅲ染液50%的酒精溶液(3)蛋白質(zhì)的檢測(cè)雙縮脲紫色1mL紫色提醒唯一需要加熱——還原糖的檢測(cè)，且必須水浴加熱，不能用酒精燈直接加熱；若不加熱，則無(wú)磚紅色沉淀出現(xiàn)。唯一需要使用顯微鏡——脂肪的檢測(cè)。唯一使用酒精——脂肪的檢測(cè)，實(shí)驗(yàn)中用體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精溶液洗去浮色。(1)洋蔥勻漿中加入新配制的斐林試劑，溶液即呈磚紅色。(2023·江蘇卷，9B)(

)提示

需水浴加熱。(2)檢測(cè)樣品中的蛋白質(zhì)時(shí)，需加熱使雙縮脲試劑與蛋白質(zhì)發(fā)生顯色反應(yīng)。(2022·江蘇卷，5C)(

)提示

不需加熱。(3)檢測(cè)生物組織中的還原糖實(shí)驗(yàn)，在待測(cè)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(yīng)混合使用，現(xiàn)配現(xiàn)用?！痢痢痢靖呖兼溄印?4)在新鮮的梨汁中加入斐林試劑，混勻后在加熱條件下由無(wú)色變成磚紅色。(2020·江蘇卷，17A)(

)提示

斐林試劑實(shí)際上是新配制的Cu(OH)2，呈藍(lán)色，不是無(wú)色。(5)在氨基酸溶液中加入雙縮脲試劑，混勻后逐漸變成紫色。(2022·江蘇卷，17D)(

)提示

雙縮脲試劑用于檢測(cè)蛋白質(zhì)或多肽，不能檢測(cè)氨基酸。(6)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染液染成橘黃色。×××1.為什么利用斐林試劑的甲液、乙液和蒸餾水也能鑒定蛋白質(zhì)？

提示斐林試劑的甲液、乙液的成分分別與雙縮脲試劑的A液、B液相同，只是斐林試劑乙液的CuSO4溶液的質(zhì)量濃度比雙縮脲試劑的B液大，故只需將斐林試劑乙液用蒸餾水稀釋即可。2.蛋白質(zhì)檢測(cè)時(shí)，為什么先加A液再加B液？B液為什么不能過量？

提示

蛋白質(zhì)中的“—CO—NH—”結(jié)構(gòu)在堿性條件下能與Cu2＋生成紫色絡(luò)合物，所以先加A液營(yíng)造堿性環(huán)境，后加B液提供Cu2＋。其中雙縮脲試劑B液的量不能過多，因?yàn)檫^多的雙縮脲試劑B液會(huì)與雙縮脲試劑A液反應(yīng)生成Cu(OH)2，使溶液呈藍(lán)色，進(jìn)而掩蓋實(shí)驗(yàn)生成的紫色。3.若研究小組欲探究洋蔥肥大的鱗片葉中所含的糖是淀粉還是可溶性還原糖，或者是二者均含有?，F(xiàn)有斐林試劑、碘液等試劑，請(qǐng)簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)思路。

提示

①制備洋蔥組織樣液，取4支試管，編號(hào)為A、B、C、D，向A、B兩試管內(nèi)加入2mL洋蔥組織樣液，向C、D兩試管內(nèi)加入2mL的水。②向