1、专题二 细胞中的元素和化合物、细胞中的无机物及糖类、脂类【高频考点解读】1近三年高考中，生物组织中糖类、脂肪和蛋白质检测的考查最为突出，多以选择题的形式直接考查对染色原理、过程及结果的识记；化合物的元素组成和水、无机盐的作用多以选择题的形式，结合代谢、重要化合物及生产生活实际，考查对水、Na、K、酶、激素、抗体、色素、核酸等的理解记忆。2对本讲内容的复习要注意以下几点：(1)通过比较，识记不同化合物的组成元素，联系生态系统的元素循环(物质循环)理解生物体与无机自然界元素组成的统一性和差异性。(2)联系代谢、抗性和生产实际理解自由水和结合水的生理作用，通过实例识记无机盐的作用。(3)牢记物质鉴定
2、的试剂和显色反应，注意不同试剂的使用方法和不同物质鉴定的条件。 【热点题型】题型一 考查组成细胞的化学元素例1、下列关于细胞中化学元素的叙述，正确的是()A细胞中一种元素的作用能被其他元素替代B细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素C主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定D细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要 解析：本题主要考查细胞中化学元素的相关知识。细胞中每种元素的作用各不相同；脱氧核苷酸由C、H、O、N、P五种元素组成；细胞中的微量元素虽含量极少，但其作用和大量元素同等重要。故A、B和D都不正确。主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定。 答案：C【提分秘籍】 运
3、用元素的观点分析问题 (1)从化合物的元素组成上分析代谢产物：糖类、脂质和蛋白质的组成元素中都有C、H、O，可推知其代谢产物中都有CO2和H2O；蛋白质中还含有N，故其代谢产物中还含有尿素。 (2)从化合物的元素含量上分析氧化分解释放能量的多少，脂肪的含氢量多于糖类，因此等质量的脂肪彻底氧化分解时所消耗的O2比糖类多，释放的能量也多于糖类。 (3)化合物的特殊元素组成在同位素标记法中的应用；利用同位素标记法可以示踪光合作用和细胞呼吸中碳、氧原子的去向；示踪分泌蛋白的合成、运输和分泌途径；在噬菌体侵染细菌实验中，用于证明DNA是遗传物质；在研究DNA复制时，可用于证明DNA分子的半保留复制方式；
4、还可用于基因诊断和DNA分子杂交。【举一反三】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，下列说法不正确的是()A若图1表示细胞鲜重，则A、B化合物依次是H2O、蛋白质B若图2表示组成人体细胞的元素含量，则a、b、c依次是O、C、HC地壳与活细胞中含量最多的元素都是a，因此说明生物界与非生物界具有统一性D若图1表示细胞完全脱水后化合物含量，则A化合物具有多样性，其必含的元素为C、H、O、N 【解析】本题考查元素和化合物的种类及含量。组成人体细胞的主要元素含量由多到少依次是O、C、H、N、P、S。组成细胞的化合物中占鲜重最多的是H2O，其次是蛋白质；细胞完全脱水后占细
5、胞干重最多的化合物是蛋白质，蛋白质的主要组成元素为C、H、O、N，且具有多样性。生物界与非生物界的统一性是指两者在元素种类上大体相同，并非指元素的含量相同。 【答案】C【热点题型】题型二 生物体内的水和无机盐例2、下列有关水与生命活动的说法不正确的是()A细胞发生癌变其自由水含量较正常的细胞低B正在萌发的种子中结合水与自由水的比值下降C在线粒体、叶绿体和核糖体中进行的化学反应都有水生成D自由水和结合水在一定的条件下可以相互转化 解析：癌细胞能够无限增殖，细胞内代谢比正常细胞旺盛，因此自由水含量较正常细胞高；正在萌发的种子，代谢旺盛，自由水含量较高，此时结合水与自由水的比值下降；有氧呼吸第三阶段
6、产生水，光合作用过程产生水，蛋白质的脱水缩合也会产生水，对应的细胞器分别是线粒体、叶绿体和核糖体；自由水和结合水在一定条件下可以相互转化。 答案：A【提分秘籍】1. 水与细胞代谢的关系 (1)自由水/结合水的比值与新陈代谢、生物抗逆性有关：比值越大，生物新陈代谢越旺盛，但其抗逆性【举一反三】植物在冬季来临过程中，随着气温的逐渐降低，体内发生了一系列适应低温的生理生化变化，抗寒能力逐渐增强。下图为冬小麦在不同时期含水量和呼吸速率变化关系图。请据图判断下列叙述不正确的是()A气温下降导致蒸腾作用减弱是植物含水量变化的主要原因B植物抗寒性增强与结合水含量相对增多有关C植物抗寒性的变化与细胞呼吸无关D
7、冬季植物对无机盐的吸收也会明显减少 【解析】温度降低，植物的代谢速率随之降低，产生的各种化合物减少，导致细胞液浓度降低而使细胞吸收的水分减少。结合水比值升高时，植物抗逆性增强。 由图中可看出，随冬季来临，植物体内自由水含量下降，结合水含量上升。温度降低，细胞呼吸减弱，消耗的有机物减少，可溶性糖含量相对增加，从而使细胞液浓度增大，不易结冰。植物对无机盐的吸收是主动运输，主动运输需要消耗细胞呼吸产生的能量，由图中曲线可知，冬季气温下降，细胞呼吸减弱，产生的ATP减少，影响植物对无机盐的吸收。 【答案】C【热点题型】题型三 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 例3细菌具有细胞壁，为探究其化学成分，某
8、课题小组设计了如下实验：(已知糖类加硫酸水解后用碱中和，再加斐林试剂，加热有砖红色沉淀生成；蛋白质与双缩脲试剂作用，生成紫色物质；且二者单独检验时互不干扰。)(1)将细菌细胞粉碎后，用高速离心机分离得到细菌细胞壁。(2)将细菌细胞壁分成两等份，编号为A、B。(3)取A加硫酸水解后用碱中和，再加斐林试剂并加热；取B加双缩脲试剂，摇匀。(4)观察并记录实验现象。现象及结果分析：现象：若A出现砖红色沉淀，B出现紫色；结论：_。现象：若A_，B_；结论：细菌细胞壁中含有糖类而不含蛋白质。现象：若A不出现砖红色沉淀，B_；结论：_。现象：若A不出现砖红色沉淀，B_；结论：_。 【解析】本题既考查了鉴定还
9、原糖和蛋白质的颜色反应，又引导学生进行探究性实验。细菌细胞壁的成分鉴定是依据各种有机物的颜色反应进行的：糖类加斐林试剂在水浴加热的情况下会出现砖红色沉淀；蛋白质加双缩脲试剂会出现紫色络合物。因为不明确细菌细胞壁的成分，所以不能确定实验会出现什么现象，就会存在四种可能：既出现砖红色沉淀，又出现紫色反应；既不出现砖红色沉淀，也不出现紫色反应；不出现砖红色沉淀，而出现紫色反应；出现砖红色沉淀，而不出现紫色反应。所以要根据实验过程和实验现象分析，最后得出实验结论。【答案】(4)细菌细胞壁中含有糖类和蛋白质出现砖红色沉淀不出现紫色出现紫色细菌细胞壁中含蛋白质，不含糖类不出现紫色细菌细胞壁中不含糖类和蛋白
10、质【提分秘籍】1. 注意事项 (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)Cu2呈现蓝色，因此CuSO4的用量较少，以免因过量使用而遮盖实验结果的颜色。(3)该实验原理、方法、步骤可用于对生物组织、消化液(如唾液)、食品(如奶粉)进行某种成分的检测或鉴定，也可用于医学上某些疾病的诊断，如糖尿病、肾炎等。2.需特别注意的2个易错易混点 (1)甘蔗、甜菜块根等组织中含有的糖是蔗糖，蔗糖不是还原糖，不可作为鉴定还原糖的实验材料。 (2)三类有机物检测在操作步骤上的差异唯一需要加热还原糖检测，且必须水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热，则无砖红色沉淀出现。唯一需要显
11、微镜脂肪检测。混合后加入(现配现用)斐林试剂；分别加入双缩脲试剂(先加A液，后加B液，且B液不能过量)。【举一反三】下列对生物体中有关化合物的检测实验不正确的是()解析：本题考查生物体内几类化合物的检测方法。用双缩脲试剂检测蛋白质时先加A液(0.1 g/mL NaOH)造成碱性环境，后加B液(0.01 g/mL CuSO4)，不需水浴加热。 答案：C【高考风向标】 1.（2014上海卷）1下列物质中同时含有磷和氮元素的是 A丙酮酸 B核苷酸 C氨基酸 D脂肪酸A脂质中的磷脂是细胞膜的组成成分B维生素D和性激素不属于固醇类物质C脂肪比相同质量的多糖彻底氧化产能少D脂质在核糖体、内质网和高尔基体上
12、合成5.（2014江苏卷）22.关于生物组织中还原糖的鉴定，下列叙述正确的是A.量取2mL斐林试剂时应优先选用5mL量筒而不用10mL量筒B.隔水加热时，试管中液体的液面应低于烧杯中水的液面C.在组织样液中加入斐林试剂后试管内液体呈现无色，加热后变成砖红色D.实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶，以便长期保存备用6.（2014广东卷）5、油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如图2所示，将不同成熟阶段的种子匀浆后检测，结果正确的是（ ）选项取样时间检测试剂检测结果A第10天斐林试剂不显色B第20天双缩脲试剂不显色C第30天苏丹试剂橘黄色D第40天碘液蓝色7.【2013北京卷】下列真核细胞结构与成分
13、，对应有误的是()A细胞膜：脂质、蛋白质、糖类B染色体：核糖核酸、蛋白质C核糖体：蛋白质、核糖核酸D细胞骨架：蛋白质8.【2013广东卷】有关糖的叙述，正确的是()A葡萄糖在线粒体中合成B葡萄糖遇碘变为蓝色C纤维素由葡萄糖组成D胰岛素促进糖原分解9.【2013江苏卷】下列关于生命科学研究方法与发展过程的叙述，正确的是()A细胞学说从一个方面揭示了生物界的统一性B标志重捕法解决了活动性不强的动物取样方法上的难题C格里菲斯的肺炎双球菌转化实验直接证明了DNA是遗传物质D按孟德尔方法做杂交实验得到的不同结果证明孟德尔定律不具有普遍性10.【2013江苏卷】下列关于生物体内有机物的叙述正确的是()A脂
14、质不参与生命活动的调节B蛋白质是生物体主要的能源物质C核酸是生物体储存遗传信息的物质D糖类不参与细胞识别和免疫调节14.（2013新课标全国卷）关于同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的叙述，正确的是()A两者前期染色体数目相同，染色体行为和DNA分子数目不同B两者中期染色体数目不同，染色体行为和DNA分子数目相同C两者后期染色体数目和染色体行为不同，DNA分子数目相同D两者末期染色体数目和染色体行为相同，DNA分子数目不同15.（2013山东卷） 生物实验中常用盐酸处理实验材料。下列说法正确的是()A盐酸解离根尖的同时也为龙胆紫染色创造酸性环境B盐酸处理染色质能促进DNA与派洛宁(吡罗红)
15、结合C盐酸浓度过高会破坏过氧化氢酶的空间结构导致其失活D盐酸处理细胞有利于健那绿(詹纳斯绿B)对线粒体染色16.（2013重庆卷）下列有关细胞物质组成的叙述，正确的是()A在人体活细胞中氢原子的数目最多BDNA和RNA分子的碱基组成相同C多糖在细胞中不与其他分子相结合D蛋白质区别于脂质的特有元素是氮C纤维素由葡萄糖组成D胰岛素促进糖原分解20.（2013江苏卷）在1、3、5号试管中分别加入2 mL蒸馏水，2、4、6号试管中分别加入2 mL发芽的小麦种子匀浆样液，然后在14号试管中适量滴加斐林试剂，5、6号试管中合理滴加双缩脲试剂，摇匀。预期观察到的实验现象是()A1、3、5号试管内都呈蓝色B3
16、组实验中甲组和乙组的实验结果相同C4号试管内呈砖红色，其余试管内都呈蓝色D4号试管内呈砖红色，6号试管内呈紫色21.【2013山东卷】大豆种子萌发过程中鲜重的变化曲线如图所示： (3)现有两类患肥胖症的小鼠，A类小鼠肥胖是瘦素受体基因缺陷所致，B类小鼠肥胖原因未知。分析以下实验：组别处理措施正常饲喂一段时间后的实验结果 K1正常小鼠与A小鼠连体共生正常小鼠摄食量明显减少，A小鼠无变化2正常小鼠与B小鼠连体共生正常小鼠无变化，B小鼠摄食量略微减少3A小鼠与B小鼠连体共生A小鼠无变化，B小鼠摄食量明显减少注：连体共生即通过手术使两只小鼠的血液循环贯通。根据实验结果推测，连体前A小鼠体内瘦素的含量比
17、正常小鼠_，B小鼠肥胖的原因最可能是_。为排除手术对实验结果的干扰，可增设一组处理措施为_的对照实验。【随堂巩固】 1一种植物和一种哺乳动物体内细胞的某些元素含量(占细胞干重的质量分数：%)如表所示，下列有关叙述正确的是()元素CHONPCaS植物43.576.2444.431.460.200.230.17动物55.997.4614.629.33 3.114.670.78A.C的含量说明有机物是干物质的主要成分B这两种生物体内所含的化学元素的种类差异很大CN、S含量说明动物组织含蛋白质较多，若该动物血钙过高则会发生肌肉抽搐D经测定该植物某有机物含C、H、O、N、S，此化合物可能携带氨基酸进入核
18、糖体A若不同种生物细胞中的自由水和结合水的比值相同，则它们的代谢强度相同B在有氧呼吸过程中，线粒体既消耗水又产生水C酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸均不产生水D线粒体、核糖体、中心体在其生理活动中都可以产生水5关于水在人体内的生理作用，下列叙述正确的是()A膝跳反射的兴奋传导离不开水B基因表达中的翻译过程没有水生成C用于留种的晒干种子中不含自由水D结合水的比例越高，人体细胞的代谢活动越旺盛6结合下列曲线，分析有关无机物在生物体内含量的说法，错误的是()A曲线可表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变化的曲线B曲线可以表示细胞呼吸速率随自由水与结合水比值的变化C曲线可以表示一粒新鲜的玉米种子在烘箱
19、中被烘干的过程中，其内无机盐的相对含量变化D曲线可以表示人从幼年到成年，体内水相对含量的变化10下列选项中，含有相同元素的一组化合物是()A纤维素和尿素B脂肪酸和磷脂C三磷酸腺苷和核糖核酸D胆固醇和血红蛋白11从细胞膜上提取了某种成分，用非酶法处理后，加入双缩脲试剂出现紫色；若加入斐林或班氏试剂并加热，出现砖红色。该成分是()A糖脂 B磷脂C糖蛋白 D脂蛋白12将小麦种子分别置于20 和30 培养箱中培养4天，依次取等量的萌发种子分别制成提取液和提取液。取3支试管甲、乙、丙，分别加入等量的淀粉液，然后按如图加入等量的提取液和蒸馏水， 45 水浴保温5分钟 ，立即在3支试管中加入等量斐林试剂并用
20、5065 的温水浴加热2分钟，摇匀并观察试管中的颜色。结果是()A甲呈蓝色，乙呈砖红色，丙呈无色B甲呈无色，乙呈砖红色，丙呈蓝色C甲、乙皆呈蓝色，丙呈砖红色D甲呈浅砖红色，乙呈砖红色，丙呈蓝色_。该实验小组同时测定K吸收速率与水淹时间的关系，如曲线乙所示。由图可知，互花米草吸收K的方式是_。14由于无土栽培作物易于管理，优质高产，因此该项技术广泛应用于现代农业，同时无土栽培也是确定一种元素是否是植物所必需的元素的最常用的方法。(1)无土栽培所用营养液中的无机盐在植物体内的作用是_和_。植物因种类和生长发育阶段不同对无机盐的需求也不同，所以应视具体情况调整_，供作物_性吸收无机盐离子。(2)为了
21、验证镍为植物生活所必需的元素，请完成下列问题。材料用具：完全营养液甲、缺镍的营养液乙(其他元素均具备)、适当的容器和固定材料、长势相似的玉米幼苗、含镍的无机盐等。方法步骤(完善表格)：项目A组(20株长势相似的玉米幼苗)B组(a._)处理放入缺镍的营养液乙中培养b._培养相同且适宜的条件下培养数天观察c._预期结果d._e._从科学研究的严谨角度出发，为进一步证实A、B两组玉米生长状况的差异是由于镍元素供应不同引起的，还应增加的实验步骤及结果是：_。.根据相关实验，回答下列问题：(1)鉴定成熟苹果果肉中存在还原性糖，所用的试剂是_，该试剂与细胞内还原性糖发生作用，形成_沉淀，因此，可用该试剂检验糖尿病人尿液中_的含量。(2)鉴定黄豆组织中存在蛋白质时，向组织液中加入双缩脲试剂A摇匀，再向样液中加入双缩脲试剂B摇匀。其中双缩脲试剂B的量只能34滴，而不能过量，为什么？_。