2025屆高考生物一輪復(fù)習(xí)：第2講 元素、無機(jī)物、糖類和脂質(zhì)

第2講：元素、無機(jī)物、糖類和脂質(zhì)02一、細(xì)胞中的元素和無機(jī)物二、糖類和脂質(zhì)三、檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgCC、H、O、N微量元素雖然少，但其生理作用卻不可替代。1.元素的來源、分類和存在形式(1)細(xì)胞中的元素2.生物界和非生物界在元素種類和含量上的關(guān)系(1)細(xì)胞中的元素統(tǒng)一差異統(tǒng)一性和差異性的原因：生物都是直接或間接從無機(jī)環(huán)境中獲取元素；生物體獲取元素組成自身時(shí)具有選擇性(2)細(xì)胞中的化合物鮮重最多無機(jī)鹽脂質(zhì)CHON（S）CHO（NP）CHONPCHO是細(xì)胞需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，但不能提供能量(1)若圖1表示細(xì)胞鮮重，則A、B化合物依次是

，若為沙漠中的仙人掌，則A、B化合物依次是

，若為脂肪細(xì)胞，則A、B化合物依次是

。(2)若圖2表示組成人體細(xì)胞的元素含量，則a、b、c依次是

。(3)若圖1表示細(xì)胞完全脫水后的化合物含量，且A化合物具有多樣性，其必含的元素是

。例1.如圖1是細(xì)胞中化合物含量的扇形圖，圖2是有活性的細(xì)胞中元素含量的柱形圖，請(qǐng)分析：水、蛋白質(zhì)O、C、HC、H、O、N水、糖類水、脂肪依據(jù)元素推斷化合物的種類和功能1.據(jù)特征元素推測(cè)化合物的種類2.”元素分析法”判斷化合物的種類和功能：從化合物的元素組成分析代謝終產(chǎn)物：糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)都含有C、H、O，故其代謝終產(chǎn)物都有CO2和H2O；蛋白質(zhì)中還有N，其代謝終產(chǎn)物中還含有尿素。。(3)細(xì)胞中的水1.含量活細(xì)胞中含量最多化合物在不同情況下細(xì)胞含水量的高低(填“>”或“<”)：①生物種類：水生生物含水量________陸生生物含水量。②生長(zhǎng)發(fā)育階段：幼兒_________成年；幼嫩部分_______成熟部分。③組織器官種類與代謝程度：牙齒_______骨骼________血液。>>><<(3)細(xì)胞中的水OHH―＋＋水是極性分子OHH―＋＋OHH―＋＋氫鍵帶有正電或負(fù)電荷的分子或離子都容易與水結(jié)合因此，水是良好的溶劑。水分子之間形成氫鍵氫鍵比較弱，易被破壞，不斷斷裂又不斷形成使水能維持液體狀態(tài)水具有較高的比熱容維持生命系統(tǒng)的穩(wěn)定性2.水的分子結(jié)構(gòu)由于氫鍵的存在，水具有較高的比熱容，這就意味著水的溫度相對(duì)不容易改變(3)細(xì)胞中的水2.水的存在形式和功能水與蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)結(jié)合，就失去流動(dòng)性和溶解性，成為生物體的結(jié)構(gòu)成分自由水結(jié)合水存在形式功能功能細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑參與許多化學(xué)反應(yīng)為細(xì)胞提供液體環(huán)境運(yùn)送營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物可轉(zhuǎn)換種子烘干喪失的水種子曬干喪失的水（未完全喪失）(3)細(xì)胞中的水3.歸納整合：調(diào)節(jié)氣孔開閉：通過控制水的蒸騰來調(diào)節(jié)對(duì)水的吸收抗利尿激素：促進(jìn)腎小管和集合管對(duì)水的重吸收自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散吸收產(chǎn)生①有機(jī)物的合成②有氧呼吸③光反應(yīng)利用①有機(jī)物的水解②有氧呼吸③光反應(yīng)形式降低升高自由水

結(jié)合水

溫度

溫度新陳代謝高、抗逆性差新陳代謝低、抗逆性強(qiáng)[典例]從水的角度解釋下列現(xiàn)象①鮮種子在陽光下暴曬，這個(gè)過程主要損失

；②干種子用水浸泡后仍然能萌發(fā)，這是為什么?③干種子放在試管用酒精燈加熱，試管壁上水珠是什么?④酒精燈加熱的種子浸泡后還能拿萌發(fā)嗎?為什么？自由水失去自由水的種子仍然保持其生理活性失去的結(jié)合水不能，結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組分，失去結(jié)合水則失去生理活性種子曬干失去

；→烘干失去

；→燃燒失去

；→剩下灰燼是

。自由水結(jié)合水有機(jī)物無機(jī)鹽(4)細(xì)胞中的無機(jī)鹽1.存在形式大部分以離子形式存在；少數(shù)為化合物骨骼中骨鹽的主要成分是Ca3(PO4)2陽離子：Na?、K?、Mg2?、Fe2?等陰離子：Cl?、SO42?、PO43?等2.運(yùn)輸方式①大多數(shù)無機(jī)鹽離子進(jìn)出細(xì)胞的方式是主動(dòng)運(yùn)輸。(Ca2?泵)②少數(shù)情況下無機(jī)鹽離子進(jìn)出細(xì)胞的方式是協(xié)助擴(kuò)散。(Na?內(nèi)流)(4)細(xì)胞中的無機(jī)鹽3.功能①組成細(xì)胞中某些復(fù)雜化合物

是細(xì)胞膜、細(xì)胞核的重要成分

是血紅素的成分（人缺氧時(shí)引發(fā)乳酸中毒）

是葉綠素的成分Fe2+PO43?Mg2?

是甲狀腺激素的成分（大脖子?。㊣-并非所有光合色素都含Mg(4)細(xì)胞中的無機(jī)鹽3.功能②維持細(xì)胞和生物體的正常生命活動(dòng)

缺乏導(dǎo)致植物生長(zhǎng)不良

維持神經(jīng)、肌肉興奮性

維持酸堿平衡Na?K?Ca2?NBPHCO3-、HPO42-

維持細(xì)胞外液滲透壓血鈣過低：抽搐，血鈣過高：肌無力。Na?Cl-

維持細(xì)胞內(nèi)液滲透壓K?(4)細(xì)胞中的無機(jī)鹽4.無機(jī)鹽功能的驗(yàn)證（以Fe元素為例）生長(zhǎng)狀況相同的正常同種植物分兩組甲組：缺Fe的完全培養(yǎng)液乙組：完全培養(yǎng)液出現(xiàn)缺乏癥加入Fe元素再培養(yǎng)缺乏癥消失Fe為植物生長(zhǎng)的必需元素植物正常生長(zhǎng)植物正常生長(zhǎng)Fe為植物生長(zhǎng)的非必需元素甲組中加入Fe的目的：

。二次對(duì)照，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說服力。完全培養(yǎng)液：滿足植物生長(zhǎng)發(fā)育必需營(yíng)養(yǎng)素的培養(yǎng)液。(1)糖類舉例元素分布功能單糖五碳糖六碳糖二糖多糖核糖脫氧核糖葡萄糖果糖半乳糖麥芽糖蔗糖乳糖淀粉纖維素糖原動(dòng)植物動(dòng)植物植物動(dòng)物動(dòng)物植物植物植物植物動(dòng)物組成RNA、ATP等組成DNA細(xì)胞的主要能源物質(zhì)提供能量提供能量提供能量?jī)?chǔ)存能量構(gòu)成植物細(xì)胞壁（最多）儲(chǔ)能能量，調(diào)節(jié)血糖CHO幾丁質(zhì)(殼多糖)葡萄糖葡果半葡萄糖葡萄糖葡萄糖N-乙酰葡萄糖胺CHOCHOCHOCHOCHOCHOCHOCHOCHOCHOCHON甲殼類動(dòng)物和昆蟲外骨骼中與重金屬離子結(jié)合處理廢水、食品包裝紙?zhí)砑觿⑷嗽炱つw動(dòng)植物提供能量提供能量(1)還原糖與非還原糖：常見的還原糖包括葡萄糖、

、半乳糖、乳糖、麥芽糖，非還原糖包括_______、多糖等。

(2)RNA、DNA、ATP中的糖依次為______、________、

。

(3)植物細(xì)胞壁中的糖:________；細(xì)胞膜中的糖:

、糖脂。(4)生物體內(nèi)的糖類絕大多數(shù)以

形式存在。

(5)真菌細(xì)胞壁及昆蟲外骨骼的糖：__________。(6)不能作為能源物質(zhì)的糖:______、________、

。(7)存在于核糖體中的糖：_____，染色體主要成分的糖：________。(8)植物體中儲(chǔ)能的糖：______，人和動(dòng)物體儲(chǔ)能的糖：________。(9)不是所有的糖(CH2O)n中原子數(shù)量H：O=2：1，比如脫氧核糖C5H10O4，也不是H：O=2：1的都是糖，比如甲醛CH2O果糖蔗糖核糖脫氧核糖核糖纖維素糖蛋白幾丁質(zhì)核糖脫氧核糖核糖脫氧核糖淀粉糖原總結(jié)：常考的“糖”纖維素多糖[2023北京卷]PET-CT是一種使用示蹤劑的影像學(xué)檢查方法。所用示蹤劑由細(xì)胞能量代謝的主要能源物質(zhì)改造而來，進(jìn)入細(xì)胞后不易被代謝，可以反映細(xì)胞攝取能源物質(zhì)的量。由此可知，這種示蹤劑是一種改造過的()A.維生素B葡萄糖C氨基酸D.核甘酸B[2023·新課標(biāo)卷T4]葡萄糖是人體所需的一種單糖。下列關(guān)于人體內(nèi)葡萄糖的敘述，錯(cuò)誤的是()A．葡萄糖是人體血漿的重要組成成分，其含量受激素的調(diào)節(jié)B．葡萄糖是機(jī)體能量的重要來源，能經(jīng)自由擴(kuò)散通過細(xì)胞膜C．血液中的葡萄糖進(jìn)入肝細(xì)胞可被氧化分解或轉(zhuǎn)化為肝糖原D．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(2)脂質(zhì)C、H、ON、POC、H水脂溶性有機(jī)溶劑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)1.元素組成：主要是

,有的還含有

。2.

特點(diǎn)：①相對(duì)于糖類，脂質(zhì)分子

含量低，

含量高②通常不溶于

，易溶于

(丙酮、氯仿、乙醚)。3.合成場(chǎng)所：

。(2)脂質(zhì)種類功能

脂肪（

）三酰甘油(甘油三酯)①主要

物質(zhì)；②

；③

；④

。磷脂（

）組成

的重要成分固醇（

）膽固醇①

的重要成分，②參與血液中

的運(yùn)輸性激素促進(jìn)

的發(fā)育以及

的形成維生素D促進(jìn)人和動(dòng)物對(duì)

的吸收CHOCHONPCHO儲(chǔ)能生物膜動(dòng)物細(xì)胞膜脂質(zhì)生殖器官生殖細(xì)胞鈣和磷絕熱體保溫緩沖和減壓4.分類和功能：脂肪：1甘油+3脂肪酸1脂肪+3H2O酶C3H8O33C16H18O2C51H56O6又稱甘油三酯、三酰甘油脂肪：CH2-O-C-R1CH-O-C-R2CH2-O-C-R3=O=O=Oa.甘油部分簡(jiǎn)單，且不可變化。b.脂肪酸部分可變分子長(zhǎng)短不同可以是飽和也可以是不飽和。植物脂肪大多數(shù)是不飽和脂肪酸，熔點(diǎn)低，在室溫時(shí)呈液態(tài)。動(dòng)物脂肪大多數(shù)是飽和脂肪酸，熔點(diǎn)高，在室溫時(shí)呈固態(tài)，主要儲(chǔ)存在皮下、內(nèi)臟周圍、腸系膜等處。有機(jī)物種類元素組成特點(diǎn)氧化分解的需氧量氧化分解產(chǎn)生的水釋放能量糖類脂肪VCO2釋放量VO2吸收量=呼吸商O多H少少O少H多多少多等于1小于1少多為什么脂肪是良好的儲(chǔ)能物質(zhì)？

脂肪的氫含量高，氧含量低。所以等質(zhì)量的糖類和脂肪徹底氧化分解時(shí)，脂肪消耗的氧氣多，產(chǎn)生的水多，釋放的能量多。

單位質(zhì)量的脂肪體積比糖原小很多，有利于儲(chǔ)藏。油料作物種子如花生、蓖麻在播種時(shí)，播種的深度相對(duì)較淺，原因是什么？油料作物種子含脂肪較多，種子萌發(fā)時(shí)消耗的氧氣量相對(duì)較大，播種深度較淺，便于獲得氧氣。為什么等量的脂肪比糖類含能量多，但在一般情況下脂肪卻不是生物體利用的主要能源物質(zhì)？首先：脂肪與糖類氧化相比，在生物細(xì)胞內(nèi)脂肪的氧化速率比糖類慢，而且需要消耗大量的氧；其次：糖類氧化既可以在有氧條件下也可以在無氧條件下進(jìn)行。①糖類在供應(yīng)充足的情況下，可以大量轉(zhuǎn)化為脂肪；②脂肪一般只在糖類代謝發(fā)生障礙，引起供能不足時(shí)，才會(huì)分解供能，而且不能大量轉(zhuǎn)化為糖類。糖脂肪容易難磷脂：親水頭部疏水尾部磷脂VS脂肪甘油、脂肪酸、磷酸元素組成：CHONP功能：分布：構(gòu)成細(xì)胞膜等生物膜的重要成分人和動(dòng)物的腦、卵細(xì)胞、肝臟以及大豆的種子膽固醇：動(dòng)物細(xì)胞膜的重要組成成分，參與血液中脂質(zhì)的運(yùn)輸膽固醇在體內(nèi)不能徹底氧化分解，只能轉(zhuǎn)化為其他化合物膽固醇→維生素D→性激素紫外線性激素的受體在細(xì)胞內(nèi)，不在細(xì)胞膜上。高血脂：血脂中的主要成分是甘油三酯和膽固醇，血脂過高會(huì)導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化、冠心病等。[典例]膽固醇是人體中的一種重要化合物，血漿中膽固醇的含量受LDL（含有膽固醇的脂蛋白）影響．如圖表示細(xì)胞中膽固醇的來源，分析并回答：（3）LDL受體的化學(xué)本質(zhì)是___________，LDL可以與細(xì)胞膜上的LDL受體結(jié)合，通過__________（方式）進(jìn)入細(xì)胞。（4）從圖中可以看出，當(dāng)細(xì)胞中膽固醇含量較高時(shí)，它可以抑制酶的合成和活性，也可以抑制___________的合成，由此可知，細(xì)胞對(duì)膽固醇的合成過程存在________機(jī)制。（6）當(dāng)LDL受體缺陷時(shí)，會(huì)導(dǎo)致血漿中的膽固醇含量_______。糖蛋白胞吞LDL受體負(fù)反饋升高項(xiàng)目糖類脂質(zhì)區(qū)別元素種類合成部位生理作用水解聯(lián)系C、H、OC、H、O(N、P)單糖、二糖、多糖脂肪、磷脂、固醇葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等主要是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)①主要的能源物質(zhì)；②構(gòu)成細(xì)胞結(jié)構(gòu)，如糖被、細(xì)胞壁；③核酸的組成成分，如核糖①生物體內(nèi)的儲(chǔ)能物質(zhì)，如脂肪；②構(gòu)成生物膜的重要成分，如磷脂；③調(diào)節(jié)新陳代謝和生殖，如性激素糖類和脂質(zhì)的比較單糖甘油、脂肪酸都含有C、H、O，且可以相互轉(zhuǎn)化與能源有關(guān)的問題總結(jié)：(1)生物體內(nèi)的能源物質(zhì)：(2)生物體內(nèi)的主要能源物質(zhì)：(3)生物體內(nèi)被譽(yù)為“生命的燃料”的物質(zhì)：(4)生物體內(nèi)的儲(chǔ)能物質(zhì)：(5)生物體內(nèi)的主要儲(chǔ)能物質(zhì)：(6)生物體內(nèi)的直接能源物質(zhì)：()生物體內(nèi)的能量根本來源：糖類、脂肪、蛋白質(zhì)糖類葡萄糖脂肪ATP太陽光能三者供能順序：糖類→脂肪→蛋白質(zhì)；蛋白質(zhì)一般不作為能源物質(zhì)脂肪、糖原、淀粉有機(jī)物中的能量只有轉(zhuǎn)移到ATP中，才能被生命活動(dòng)利用(1)蔗糖水解的產(chǎn)物是葡萄糖和果糖，而乳糖水解的產(chǎn)物是半乳糖，麥芽糖的水解產(chǎn)物是葡萄糖(

)(2)糖原的組成單位是葡萄糖，主要功能是提供能量，與斐林試劑反應(yīng)呈現(xiàn)磚紅色(

)(3)淀粉和脂肪水解的終產(chǎn)物是二氧化碳和水(

)(4)葡萄糖、果糖和麥芽糖均可與斐林試劑發(fā)生顯色反應(yīng)(

)(5)脂肪酸和磷脂含有的元素相同(

)(6)所有的脂質(zhì)都能參與膜結(jié)構(gòu)的構(gòu)成(

)(7)糖類只有水解成單糖，才能被細(xì)胞吸收(

)(8)肌糖原不能直接水解為葡萄糖，肝糖原可以水解為葡萄糖()×××××√判斷：√√[2023·湖北卷T3]維生素D3可從牛奶、魚肝油等食物中獲取，也可在陽光下由皮膚中的7-脫氫膽固醇轉(zhuǎn)化而來，活化維生素D3可促進(jìn)小腸和腎小管等部位對(duì)鈣的吸收。研究發(fā)現(xiàn)，腎臟合成和釋放的羥化酶可以促進(jìn)維生素D3的活化。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．腎功能下降可導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)骨質(zhì)疏松B．適度的戶外活動(dòng)，有利于少年兒童的骨骼發(fā)育C．小腸吸收鈣減少可導(dǎo)致細(xì)胞外液滲透壓明顯下降D．腎功能障礙時(shí)，補(bǔ)充維生素D3不能有效緩解血鈣濃度下降C有關(guān)化合物產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng)：①___________+斐林試劑→→→→→由藍(lán)→棕→磚紅色沉淀②___________+碘液→→由棕色→藍(lán)色③脂肪+_____________→→由白色→橘黃色④蛋白質(zhì)+_____________→→由無色或白色→紫色⑤DNA+_____________→→→→→由無色→藍(lán)色⑥酒精+________________→→由橙色