文档文本内容
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第01 讲 细胞中的元素和化合物
目 录
01 考情透视·目标导航
02 知识导图·思维引航
03
核心整合一 细胞中的有机物
知识串联1 细胞中的糖类和脂质
知识串联2 蛋白质的结构和功能
知识串联3 核酸与蛋白质的关系
核心整合二 细胞中的无机物
知识串联1 细胞中的水
知识串联2 细胞中的无机盐
核心整合三 组成细胞的元素及其应用
知识串联1 常见物质的元素组成
知识串联2 同位素标记法在实验中的应用
知识串联3 种子形成和萌发时的物质变化
04 题型突破·命题预测
以真题探题型
题型1 细胞的元素和化合物
题型2 水的功能及水与细胞代谢的关系
题型3 有机物的结构和功能
以热点窥预测
预测1 通过对细胞中元素和和化合物的推断，考查判断推理能力
预测2 围绕氨基酸的结构和功能的结构和种类，考查结构功能观
预测3 结合蛋白质的相关计算，考查科学思维
预测4 围绕生物大分子以碳链为骨架，考查生命观念
05 拓展应用·情境推理
情境1 阿尔茨海默病
情境2 生酮饮食与健康
1
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核心考点
考试频次
考题统计
考情分析
细胞中的有机物
3 年14
次
（2024 重庆卷）脂质
（2024 全国卷）蛋白质、脂质
（2024 海南卷）核酸
（2023 湖北卷）蛋白质
（2023 全国卷）有机物综合
（2022 天津卷）蛋白质
从近三年高考试题来看，试
题以选择题为主，题目容
易，重点考查考生对细胞分
子组成基础知识的实际理解
和应用，在对细胞中分子组
成等知识的理解和迁移应用
的基础上，深入考查结构与
功能观等生命观念，也有对
演绎推理、归纳推理等基本
科学思维的考查。
预计在2025 年高考中，以选
择题的形式进行考查。借助
最新的科技成就中的“某种
物质”为关键词，将不同模
块的知识点串联起来综合考
查。
细胞中的无机物
3 年3 次
（2022 全国卷）无机盐
（2022 湖北卷）水
（2021 全国乙卷 ）水
组成细胞的元素及其应用
3 年3 次
（2024 海南卷）元素
（2024 重庆卷）元素
（2023 北京卷）细胞的分子组成综合
情境设计
借助阿尔茨海默病的研究成果，考查进而蛋白质结构和功能的关系，体现了生命观念
的核心素养；借助生酮饮食与健康的关系，考查了糖类代谢的相关知识，体现了社会
责任的核心素养
备考要点
水与细胞代谢的关系
糖类、脂质的种类和功能
蛋白质的结构和功能
生物大分子的构成
2
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3
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核心整合一 细胞中的有机物
知识串联1 细胞中的糖类和脂质
一、细胞中的糖类
1.合成部位
（1）葡萄糖、淀粉:叶绿体；（2）糖原:肝脏、肌肉；（3）糖基团:内质网
2.生理功能
（1）重要的能源物质；（2）构成细胞结构，如糖被、细胞壁；（3）核酸的组成成分，如核糖、脱氧核
糖
3.与糖有关的物质
（1）糖被:细胞表面识别和胞间信息交流
（2）肽聚糖:细菌细胞壁的主要成分
（3）纤维素:植物细胞壁的主要成分
（4）荚膜:S 型肺炎链球菌的组成成分
（5）ATP:含有核糖，主要直接能源物质
4.糖的调节
（1）正常浓度:3.9~6.1mmol/L
（2）血糖来源:食物中的糖类消化吸收、肝糖原分解和非糖物质转化平衡
（3）调节去路:氧化分解、合成糖原、转化为甘油三酯、某些氨基酸
（4）参与激素:胰岛素、胰高血糖素、糖皮质激素、肾上腺素和甲状腺激素
（5）鉴定
① 还原糖:用斐林试剂检测，水浴加热条件下呈现砖红色沉淀
② 淀粉:遇碘变蓝
【易错警示】
1.淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖，但是葡萄糖的数量和连接方式不同。
2.并非所有的糖都是还原糖，如淀粉、纤维素、几丁质、蔗糖都是非还原糖，不能用斐林试剂检测。
3.纤维素不溶于水，人体消化道中没有能分解纤维素的酶，食草动物需肠道中的微生物才能消化纤维素。
4.几丁质含有N，用于废水处理和食品添加剂，制作人造皮肤。
二、高中生物常考的与糖、脂有关的内容
1.细胞壁:原核生物成分主要是肽聚糖；植物的成分主要是纤维素和果胶；真菌的主要成分是几丁质
2.细胞膜:细胞膜中的糖与蛋白质一起构成糖蛋白，参与信息交流
3.细胞质:细胞质中RNA，含有核糖；细胞质中有ATP，含有核糖
4.细胞核:细胞核中有DNA，含有脱氧核糖。
5.血液:称之为血糖，正常范围0.8g/L~1.2gL，高于1.6g/L 可导致糖尿。
6.肝脏、肌肉:餐后，将血糖转变为糖原储存起来。
7.糖尿病:胰岛B 细胞受损或胰岛素受体受损，导致高血糖
细胞
结构
生命
健康
4
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8.血栓:胆固醇摄入过多，引起脂质在血管壁堆积，阻塞血管。
9.减肥:糖类可以转化为脂肪引起肥胖，脂肪也可以转化为糖类，但是只有在功能障碍时才转化为糖
类被分解利用，因此需要持之以恒节食并加强锻炼。
【易错易混】
1.等质量脂肪和糖类相比，脂肪中H 比例高，故脂肪氧化分解释放的能量多，需要的O2 多，产生的H2O 多。
2.油料作物种子播种时要比谷物类作物(含淀粉多)种子浅一些(与细胞呼吸耗O2 多少有关)。
3.植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸。
【典例1】椰果是木质醋酸菌在液体培养基中生长所形成的代谢产物，主要成分是纤维素，是奶茶中常见
的小料。但奶茶中通常会添加葡萄糖、麦芽糖和蔗糖等大量糖类，也含有一定量的脂质等，是一种高糖高
脂的饮品，长期饮用会导致肥胖，甚至影响健康。下列说法错误的是（ ）
A．人体不能消化吸收椰果中的纤维素，但适量食用椰果可以促进肠道蠕动
B．大量摄入糖类后多余的糖类都会转化成脂肪，该过程中元素的种类不变
C．喝奶茶的时候多添加椰果，并不能抵消高糖高脂给人体造成的负面影响
D．木质醋酸菌利用液体培养基中的单糖合成纤维素的过程中会有水的生成
【答案】B
【解析】由于人体不能产生分解纤维素的酶，因此，人体不能消化吸收椰果中的纤维素，但纤维素能促进
胃肠蠕动，因此，适量食用椰果可以促进肠道蠕动，A 正确；大量摄入糖类后多余的糖类会转化成脂肪、
非必需氨基酸，由于人体可利用的糖类的组成元素是C、H、O，与脂肪的组成元素相同，因此，该过程中
元素的种类不变，B 错误；题意显示，奶茶是一种高糖高脂的饮品，椰果的主要成分是纤维素，不能被人
体消化吸收，因此，不能抵消高糖高脂给人体造成的负面影响，C 正确；纤维素是一种多糖，据此推测，
木质醋酸菌利用液体培养基中的单糖合成纤维素的过程中会有水的生成，D 正确。
知识串联2 蛋白质的结构和功能
一、蛋白质的三种状态
变性:在某些物理和化学因素作用下，特定的空间结构被改变，导致其理化性质改变和生物活性丧失，
但肽键没有破坏
盐析:蛋白质水溶液中加入中性盐，随着盐浓度增大而使蛋白质沉淀析出的现象。由溶解度的变化引起
的，蛋白质的空间结构没有发生变化
水解:在蛋白酶的作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽，进而彻底水解为氨基酸，与脱水缩合是相反
的过程
二、常见的蛋白质
载体蛋白:位于膜上，参与协助扩散和主动运输
※变性、盐析未破坏蛋白质的肽键，水解破坏蛋白质的肽键
5
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受体蛋白:多位于膜上，由蛋白质和糖链构成糖蛋白，参与信息交流
通道蛋白:位于膜上，参与协助扩散，运输速率比载体蛋白快
血红蛋白:存在于红细胞中，参与氧的运输
抗体:浆细胞产生，参与体液免疫，结合抗原
细胞因子:T 细胞产生，刺激B 细胞增殖分化
激素:胰岛素由胰岛B 细胞产生，降低血糖；抗利尿激素由下丘脑产生，促进肾小管集合管对水重吸收，性
激素、甲状腺激素、肾上腺素的本质为非蛋白质
三、蛋白质结构和功能的关系
1.蛋白质在细胞的增殖和分化、能量转换、信息传递及物质运输等方面发挥着重要作用，蛋白质的空间结
构遭到破坏时，其功能也会丧失。
2.蛋白质中氨基酸的排列顺序发生变化时会影响其正常功能，可能进一步引发疾病，如镰状细胞贫血。
3.分布在细胞膜外侧的糖蛋白具有识别作用，如精卵细胞的识别与结合、激素与靶细胞膜上的受体结合、
神经递质与突触后膜上的特异性受体结合等都离不开糖蛋白。
4.分布在细胞膜表面的糖蛋白的含量并不是一成不变的，如癌细胞膜上的糖蛋白减少，使癌细胞容易在体
内分散和转移。
5.细胞膜上的载体蛋白有运输作用，载体蛋白的特异性与其结构是分不开的。
6.有些蛋白质具有催化作用，如“诱导契合学说”认为底物与酶的活性部位结合，会诱导酶发生构象改变，
从而发挥催化功能。
【典例2】球状蛋白分子空间结构为外圆中空，氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧，而非极性基团分
布在内侧。蛋白质变性后，会出现生物活性丧失及一系列理化性质的变化。下列叙述错误的是（
）
A．蛋白质变性后添加双缩脲试剂不会出现紫色
B．球状蛋白多数可溶于水，不溶于乙醇
C．加热变性的蛋白质不能恢复原有的结构和性质
D．变性后生物活性丧失是因为原有空间结构破坏
【答案】A
【解析】双缩脲试剂与蛋白质中的肽键发生反应，产生紫色络合物。蛋白质变性只是其空间结构被破坏，
肽键并未断裂，所以添加双缩脲试剂仍会出现紫色，A 错误； 球状蛋白分子空间结构为外圆中空，氨基酸
侧链极性基团分布在分子的外侧，极性基团易溶于水，所以球状蛋白多数可溶于水；而乙醇为有机溶剂，
非极性基团分布在内侧，所以球状蛋白不溶于乙醇，B 正确；加热变性的蛋白质其空间结构被破坏，这种
破坏是不可逆的，不能恢复原有的结构和性质，C 正确； 蛋白质的生物活性与其特定的空间结构有关，变
性后生物活性丧失是因为原有空间结构破坏，D 正确。
知识串联3 核酸与蛋白质的关系
常考的“核酸—蛋白质复合体”
（1）DNA 相关复合体
+某种蛋白质，组成DNA 病毒（生物）
DNA +某种蛋白质，构成染色体（染色质）
+DNA 聚合酶等，参与复制，使DNA 加倍
6
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+RNA 聚合酶等，参与转录，产生RNA
（2）RNA 相关复合体
+某种蛋白质，组成RNA 病毒（生物）
RNA +某种蛋白质，构成核糖体
+RNA 聚合酶等，参与复制，使RNA 加倍
+逆转录酶等，参与逆转录，产生DNA
【易错警示】
1.RNA 中也可能有氢键，如tRNA 的“三叶草”结构中局部含有氢键。
2.DNA 单链中连接磷酸基团和脱氧核糖的不是氢键，而是磷酸二酯键。
3.由于基因的选择性表达(不考虑变异)，同一个体的不同体细胞中核DNA 相同；mRNA 和蛋白质不完全相同；
tRNA 相同。
4.rRNA 参与核糖体的构成，且具有催化肽键形成的作用。
5.1 个tRNA 中含有1 个反密码子，但不能认为其只含有3 个碱基。
【典例3】核酸蛋白质复合体是指由核酸和蛋白质共同构成的一类结构。下列关于核酸蛋白质复合体的说
法，正确的是（ ）
A．病毒都是由DNA 和蛋白质构成的核酸蛋白质复合体
B．核糖体是真核生物和原核生物都有的核酸蛋白质复合体
C．染色体这种核酸蛋白复合体是真核细胞DNA 的唯一载体
D．将细胞中的核酸蛋白复合体完全水解，可以得到四种碱基
【答案】B
【解析】RNA 病毒是由RNA 和蛋白质构成的，A 错误；核糖体是由RNA 和蛋白质构成的，是真核生物和原核
生物都有的细胞器，B 正确；真核生物主要存在于细胞核中的染色体上，但是叶绿体、线粒体中也存在
DNA，C 错误；细胞中的核酸有DNA（碱基A、T、C、G）和RNA（碱基A、U、C、G），可以得到五种碱基
（A、U、C、G、T），D 错误。
核心整合二 细胞中的无机物
知识串联1 细胞中的水
一、水的存在形式、功能及进出细胞方式
1.水的存在形式和作用
项目
自由水
结合水
形式
呈游离状态，可以自由流动
与细胞内其他物质相结合
含量
约占95.5%
约占4.5%
作用
①细胞内的良好溶剂；
②参与生物化学反应；
③为细胞提供液体环境；
④运送营养物质和代谢废物
主要是与蛋白质、多糖等物质结合，这
样水就失去流动性和溶解性，成为生物
体的构成成分
2.进出细胞的方式
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（1）方式：自由扩散、协助扩散（渗透作用：半透膜和膜两侧具有浓度差）
验证：
①红细胞--吸水膨胀、失水皱缩
②成熟植物细胞--质壁分离与复原
二、水与细胞代谢
生成水
消耗水
吸收水
氨基酸脱水缩合（核糖体）
多糖的合成（细胞内）
DNA 的复制与转录（细胞核、线
粒体、叶绿体）
多糖、蛋白质、脂肪、核酸的分
解（水解）
①植物：根尖成熟区（含中央大
液泡 ；根毛）
②动物：消化道吸水；肾小管、
集合管重吸收水
有氧呼吸第三阶段（线粒体内
膜）
有氧呼吸第二阶段中水的利用
（线粒体基质）
ATP 的合成
ATP 的水解
三、水盐平衡调节
1.感受器：下丘脑渗透压感受器
2.调节中枢：下丘脑
3.渴觉中枢：大脑皮层
4.参与激素：抗利尿激素(由下丘脑合成分泌，但由垂体释放)
5.激素作用的靶细胞：肾小管、集合管细胞
6.激素调节结果：增强对水分重吸收，尿液减少
【典例1】水是生命之源，是生命必需的物质。下列关于生物体内水的叙述，错误的是（ ）
A．水具有调节温度的作用 B．水是生物体中含量最多的化合物
C．需（有）氧呼吸既产生水也消耗水
D．光反应中水裂解的场所是叶绿体基质
【答案】D
【解析】水具有较大的比热容，水的温度升高或降低能吸收或释放较多的热量，可以调节体温，A 正确；
生物体的含水量在60～95%，水是构成细胞的重要成分，也是活细胞中含量最多的化合物，B 正确；有氧呼
吸第二阶段丙酮酸和水生二氧化碳和[H]，第三阶段氧气和[H]生成水和能量，因此需（有）氧呼吸既产生
水也消耗水，C 正确；光反应中水裂解的场所是叶绿体类囊体薄膜，D 错误。
知识串联2 细胞中的无机盐
一、无机盐功能验证实验
甲乙两组：甲+全素培养液→正常； 乙+缺X 完全培养液→缺素症，再加X→正常（甲乙空白对照、乙自
身前后对照）
二、无机盐与稳态调节
1.调节渗透压：血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关，细胞外液渗透压，90%以上来源
于Na+和C1-
2.调节PH 稳定：血浆pH 为7.35~7.45,之所以能够保持稳定调节PH 稳定与它含有HCO-
3HPO2-等离子有关
3.影响神经兴奋：
（1）静息电位:K+外流
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（2）影响神经兴奋动作电位:Na+内流
（3）抑制性递质:静息电位差扩大，与阴离子(C1-)内流有关
（4）人体健康：生理盐水质量分数为0.9%,高温作业下喝淡盐水；幼年缺碘易患呆小症；成年缺碘易患大
脖子病
【典例2】某地种植的水稻由于营养因素出现白苗病（叶片白化，全白的叶片一段时间后会枯死），农业
科技人员对病因提出了两种观点。观点一：土壤中缺锌引起；观点二：土壤中缺镁引起。为探究上述哪种
观点是出现白化苗的原因，某同学利用A、B、C 三组长势相同的正常水稻幼苗进行了如下实验。出现白苗
后，为进一步验证该观点正确，立即增设D 组实验。下列说法错误是（ ）
组
别
培养液
实验处理
幼苗生长发育情况
A
全素培养液
相同且适宜条件下培育相同的一段时间
幼苗正常生长发育
B
缺锌培养液
?
C
①
?
D
?
?
注：全素培养液就是含有植物所需的全部的大量元素和微量元素的培养液。
A．C 组①为缺镁培养液，观点二成立的理由为镁是叶绿素的组成元素
B．若B 组和C 组均出现白化苗，说明两种微量元素缺失都会导致白化苗出现
C．D 组实验应选择已出现白苗病组别的幼苗，为其添加全素培养液
D．上述现象说明无机盐具有维持细胞和生物体的正常生命活动的功能
【答案】B
【解析】本实验的目的是验证白苗病是由土壤中缺锌引起的还是由土壤中缺镁引起的，故C 组①为缺镁培
养液，观点二成立的理由为镁是叶绿素的组成元素，A 正确；若B 组和C 组均出现白化苗，从科学研究的
严谨角度出发，还应增加的实验步骤是将B 组和C 组幼苗更换为全素培养液，一段时间后观察幼苗生长情
况，才能确定是否是两种微量元素缺失都会导致白化苗出现，B 错误；D 组实验应选择已出现白苗病组别的
幼苗，为其添加全素培养液，一段时间后观察幼苗生长情况，C 正确；上述现象说明无机盐具有维持细胞
和生物体的正常生命活动的功能，D 正确。
核心整合三 组成细胞的元素及其应用
知识串联1 常见物质的元素组成
元素组成
常见物质
C、H
胡萝卜素
C、H、O
糖类（除几丁质）、脂肪、固醇、叶黄素
C、H、O、N
几丁质、尿素
C、H、O、N、P
磷脂、ADP 、ATP 、DNA 、RNA 、NADH （NAD+ ）、NADPH
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（NADP+）
C、H、O、N、Mg
叶绿素（非蛋白质）
C、H、O、N、Fe
血红素
C、H、O、N、（S）
蛋白质
【核心归纳】
1.大量和微量元素都是生物体必需的；含量少的元素不一定是微量元素，如Pb。
2.微量元素：含量少，但不可缺少，和大量元素一样重要
3.元素的统一性和差异性
（1）从化学元素的种类分析，组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到，即种类上具有统一性。
（2）差异性：从各种元素的相对含量分析，细胞与无机自然界大不相同，即含量上具有差异性。（原因：
细胞有选择地从无机环境获取元素）
4.判断化合物的种类和功能的三种方法
方法
原理
实例
元素组成分析法
利用不同物质的元素组成差异来确定化
合物类型
特征元素提示法
利用化合物的特有元素来推测该化合物
代谢产物推理法
根据物质代谢产物推测元素组成的方法
【典例1】下列有关细胞中化合物的叙述，正确的是（ ）
A．ATP、DNA 和NADPH 的组成元素相同
B．食物中的Na2CO3进入血液可作为调节血浆pH 平衡的缓冲物质
C．构成血红蛋白的某些氨基酸中含有S、Fe 等元素
D．煮熟牛肉中的蛋白质，不能与双缩脲试剂发生反应
【答案】A
【解析】ATP、DNA 和NADPH 的组成元素均为C、H、O、N、P，A 正确；血浆中的缓冲物质是NaHCO3 和
H2CO3，食物中的Na2CO3进入血液不能作为调节血浆pH 平衡的缓冲物质，B 错误；构成血红蛋白的血红素中
含有Fe 元素，构成血红蛋白的某些氨基酸中含有S 元素，但这些氨基酸都不含Fe 元素，C 错误；煮熟牛肉
中的蛋白质含有肽键，能与双缩脲试剂发生反应，D 错误。
知识串联2 同位素标记法在实验中的应用
1.同位素类型：放射性同位素--14C、32P、35S、3H；稳定同位素--18O、15N
2.同位素应用实例
①14C：14CO2→14C3→C6H12O6 卡尔文循环——暗反应过程中碳的转移途径
②18O：H2
18O + CO2 ；H2O + C18O2 鲁宾卡门实验——氧气中的O 来自于H2O
③35S 标记蛋白质外壳，32P 标记DNA 在噬菌体侵染细菌实验中，证明DNA 是遗传物质。
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④15N 或3H：T(DNA（半保留、密度梯度离心）复制、逆转录）、U(转录、RNA 复制）、亮氨酸(翻译、
分泌蛋白——抗体、蛋白质类激素等，核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜→胞外）。(分析15N 标记T 研
究DNA 复制的原因 ；根尖分别培养在3H 标记的T、U、亮氨酸培养液中，出现放射性的部位？）
【典例2】同位素标记技术在生物学领域中应用广泛。下列对该技术的叙述错误的是（ ）
A．科学家用同位素3H 标记亮氨酸，追踪并研究分泌蛋白合成和分泌过程
B．科学家用同位素标记法进行人鼠细胞融合实验，表明细胞膜具有流动性
C．卡尔文利用14C 标记CO2，探明光合作用中有机物的转化途径
D．鲁宾和卡门利用18O 分别标记H2O 和CO2，证明了光合作用释放的O2来自H2O
【答案】B
【解析】用同位素3H 标记亮氨酸，追踪放射性依次出现在粗面内质网、高尔基体和细胞外，进而发现了分
泌蛋白的合成和分泌过程，A 正确；人鼠细胞融合实验用发绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分
子，用发红色荧光的染料标记人细胞表面的蛋白质分子，最后两种颜色的荧光均匀分布，表明细胞膜具有
流动性，B 错误；卡尔文用14C 标记的CO2供应小球藻进行光合作用，探明了暗反应中碳的转移途径，即
CO2→C3→有机物，C 正确；鲁宾和卡门用稳定性的同位素标记法研究光合作用释放的氧气中氧的来源，证
明了光合作用释放的氧气全部来自水，D 正确。
知识串联3 种子形成和萌发时的物质变化
项目
种子形成
种子萌发
有机物种类
可溶性糖变成淀粉等
非蛋白质转变成蛋白质
糖类转变成脂肪
淀粉水解成葡萄糖
蛋白质水解成氨基酸
脂肪水解成甘油和脂肪酸
干重
增加
减少（油料作物先增后减）
激素变化
脱落酸增加，赤霉素、生长素逐渐减少
脱落酸减少，赤霉素、生长素逐渐增
加
【思维剖析】
种子形成时，光合作用产物的输入导致其干重增加。种子萌发时，吸收水分导致其鲜重增加，非油料
作物的种子由于只进行细胞呼吸导致干重减少，油料作物种子萌发初期干重有所增加(是因为脂肪转化为
糖类的过程中增加了氧元素)，然后再减少。
【典例3】下图是油菜种子在形成和萌发过程中，糖类和脂肪的变化曲线。下列分析正确的是（
）
A．种子形成过程中，甜味逐渐变淡是因为大量可溶性糖氧化分解供能
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B．种子萌发时消耗的能源物质主要是来自细胞中脂肪
C．脂肪中氧的含量比糖类高，所以单位质量所含能量也比糖类多
D．种子萌发29 天后，不宜用苏丹Ⅲ染液鉴定种子中脂肪的存在
【答案】D
【解析】种子在发育过程中甜味逐渐变淡是因为大量可溶性糖转变为脂肪，A 错误；种子萌发时，脂肪转
变为可溶性糖，种子萌发时消耗的能量主要来自细胞中可溶性糖的氧化分解，B 错误；由于脂肪中的碳、
氢比例高，所以单位质量的糖类和脂肪中，所含有的能量脂肪多于糖类，C 错误；据右图可知，种子萌发
29 天后，脂肪含量非常低，几乎为0，不宜用苏丹Ⅲ染液鉴定种子中脂肪的存在，D 正确。
题型1 细胞的元素和化合物
1．（2024·甘肃·高考真题）甘肃陇南的“武都油橄榄”是中国国家地理标志产品，其果肉呈黄绿色，子叶
呈乳白色，均富含脂肪。由其生产的橄榄油含有丰富的不饱和脂肪酸，可广泛用于食品、医药和化工等领
域。下列叙述错误的是（ ）
A．不饱和脂肪酸的熔点较低，不容易凝固，橄榄油在室温下通常呈液态
B．苏丹Ⅲ染液处理油橄榄子叶，在高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒
C．油橄榄种子萌发过程中有机物的含量减少，有机物的种类不发生变化
D．脂肪在人体消化道内水解为脂肪酸和甘油后，可被小肠上皮细胞吸收
【答案】C
【解析】植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，不饱和脂肪酸的熔点较低，不容易凝固，橄榄油含有丰富的不
饱和脂肪酸，在室温下通常呈液态，A 正确；油橄榄子叶富含脂肪，脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，因
此在高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒，B 正确；油橄榄种子萌发过程中有机物的种类增多，C 错误；
脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯，脂肪在人体消化道内水解为脂肪酸和甘油后，
可被小肠上皮细胞吸收，D 正确。
【易错提醒】
1.植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，在室温下呈液态，动物脂肪大多含有饱和脂肪酸，在室温下呈固态。
2.细胞呼吸的消耗，有机物的被消耗总量减少，但由于发生了有机物的转化，故有机物的种类增多。
2．(2024·重庆·高考真题)下表据《中国膳食指南》得到女性3 种营养元素每天推荐摄入量，据表推测，下
列错误的是( )
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钙(mg/d)
铁(mg/d)
碘
0.5-1 岁
350
10
115
25-30 岁(未孕)
800
18
120
25-30 岁(孕中期)
800
25
230
65-75 岁
800
10
120
A．以单位体重计，婴儿对碘的需求高于成人
B．与孕前期相比，孕中期女性对氧的需求量升高
C．对25 岁与65 岁女性，大量元素的推荐摄入量不同
D．即使按推荐量摄入钙，部分女性也会因缺维生素D 而缺钙
【答案】C
【解析】由表格数据可知，婴儿碘每天的摄入量为115μg，成人为120μg，相差不大，但成人的体重远高于
婴儿，所以以单位体重计，婴儿对碘的需求高于成人，A 正确；B、铁是血红蛋白在重要成分，表中数据
可知，孕中期铁的摄入量高于未孕，由此推测孕中期胎儿发育加快，孕妇的新陈代谢加快，与孕前期相比，
孕中期女性对氧的需求量升高，B 正确；C、大量元素主要有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，由表格
数据可知对25 岁与65 岁女性，钙的推荐摄入量均为800mg/d，C 错误；D、维生素D 可以促进钙的吸收，
所以即使按推荐量摄入钙，部分女性也会因缺维生素D 而缺钙，D 正确。故选C。
【解题技巧】
此类习题以数据表格形式把生物学现象、事实、规律、原理及实验过程、实验结果呈现出来,全面考查学
生分析、处理、概括及综合运用相关信息的能力。解题步骤如下：
1.识表：读表审题,弄清表头标题的含义。此题表头有年龄、元素类型和摄入量三个信息。
2.析表：分析表格数据中“纵向信息”或“横向信息”走势规律,把表格转换成文字或曲线看有无单一变
量对照关系或因果关系。由表格数据可知对25 岁与65 岁女性，钙的推荐摄入量均为800mg/d，从而找出
正确答案。
3．（2024·全国·高考真题）大豆是我国重要的粮食作物。下列叙述错误的是（ ）
A．大豆油含有不饱和脂肪酸，熔点较低，室温时呈液态
B．大豆的蛋白质、脂肪和淀粉可在人体内分解产生能量
C．大豆中的蛋白质含有人体细胞不能合成的必需氨基酸
D．大豆中的脂肪和磷脂均含有碳、氢、氧、磷4 种元素
【答案】D
【详解】植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，在室温下呈液态，动物脂肪大多含有饱和脂肪酸，在室温下呈
固态，A 正确；蛋白质、脂肪和淀粉可在人体内分解产生能量，B 正确；必需氨基酸是人体细胞不能合成
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必须从外界获取的氨基酸，因此大豆中的蛋白质含有人体细胞不能合成的必需氨基酸，C 正确；脂肪的组
成元素只有C、H、O，D 错误。
题型2 水的功能及水与细胞代谢的关系
4.(2024·全国·高考真题)干旱缺水条件下，植物可通过减小气孔开度减少水分散失。下列叙述错误的是( )
A．叶片萎蔫时叶片中脱落酸的含量会降低
B．干旱缺水时进入叶肉细胞的CO2会减少
C．植物细胞失水时胞内结合水与自由水比值增大
D．干旱缺水不利于植物对营养物质的吸收和运输
【答案】A
【解析】叶片萎蔫时，叶片中的脱落酸(ABA)含量会增加，达到一定程度叶片可能会脱落，A 错误；B、干
旱缺水时，植物气孔开度减小，吸收的二氧化碳会减少，植物的光合速率会降低，B 正确；C、植物细胞
失水时主要失去自由水，自由水含量下降，结合水与自由水比值会增大，C 正确；D、缺水会影响植物体
内各种需要水分参与的生理反应，植物对营养物质的吸收和运输往往需要水分参与，缺水不利于该过程，
D 正确。故选A。
【易错提醒】
1.脱落酸作用：促进叶、花、果实的脱落；抑制种子萌发
2.细胞中自由水的相对含量增加，细胞代谢加快，结合水的相对含量增加，细胞抗逆性增强。
5.（2024·浙江·高考真题）下列不属于水在植物生命活动中作用的是（ ）
A．物质运输的良好介质
B．保持植物枝叶挺立
C．降低酶促反应活化能
D．缓和植物温度变化
【答案】C
【解析】自由水可以自由流动，是细胞内主要的物质运输介质，A 正确；水可以保持植物枝叶挺立，B 正
确；
降低酶促反应活化能的是酶，水不具有此功能，C 错误；水的比热容较大，能缓和植物温度的变化，D 正
确。
题型3 有机物的结构和功能
6．(2024·北京·高考真题)胆固醇等脂质被单层磷脂包裹形成球形复合物，通过血液运输到细胞并被胞吞，
形成的囊泡与溶酶体融合后，释放胆固醇。以下相关推测合理的是( )
A．磷脂分子尾部疏水，因而尾部位于复合物表面
B．球形复合物被胞吞的过程，需要高尔基体直接参与
C．胞吞形成的囊泡与溶酶体融合，依赖于膜的流动性
D．胆固醇通过胞吞进入细胞，因而属于生物大分子
【答案】C
【详解】磷脂分子头部亲水，尾部疏水，所以头部位于复合物表面，A 错误；B、球形复合物被胞吞的过
程中不需要高尔基体直接参与，直接由细胞膜形成囊泡，然后与溶酶体融合后，释放胆固醇，B 错误；
C、胞吞形成的囊泡(单层膜)能与溶酶体融合，依赖于膜具有一定的流动性，C 正确；D、胆固醇属于固醇
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类物质，是小分子物质，D 错误。故选C。
7.(2024·海南·高考真题)海南黎锦是非物质文化遗产，其染料主要来源于植物。DNA 条形码技术可利用
DNA 条形码序列(细胞内一段特定的DNA 序列)准确鉴定出染料植物的种类。下列有关叙述正确的是( )
A．不同染料植物的DNA 均含有元素C、H、O、N、S
B．DNA 条形码序列由核糖核苷酸连接而成
C．染料植物的DNA 条形码序列仅存在于细胞核中
D．DNA 条形码技术鉴定染料植物的依据是不同物种的DNA 条形码序列不同
【答案】C
【详解】不同染料植物的DNA 均含有元素C、H、O、N、P，不含S，A 错误；B、DNA 条形码序列由脱
氧核糖核苷酸连接而成，B 错误；C、染料植物的DNA 条形码序列主要存在于细胞核中，由少部分存在于
细胞质，C 错误；D、不同DNA 的区别在于碱基排列顺序不同，DNA 条形码技术鉴定染料植物的依据是
不同物种的DNA 条形码序列不同，D 正确。故选D。
预测1 通过对细胞中元素和和化合物的推断，考查判断推理能力
1．茶叶生产在我国已有3000 多年的悠久历史，不同的茶叶制作工序也是不同的。制作绿茶时，常把采下
的茶叶立即焙火杀青，破坏多酚氧化酶（化学本质为蛋白质）的活性，以保持茶叶的绿色。下列有关叙述
错误的是（ ）
A．茶叶细胞和人体细胞所含元素种类大致相同但含量差异较大
B．采摘的新鲜茶叶的细胞中既含有大量元素，也含有微量元素
C．采摘的新鲜茶叶的细胞中C、O、Ca、P 四种元素的含量最多
D．绿茶能保持绿色与高温破坏了酶的空间结构有关
【答案】C
【解析】不同细胞中的元素种类大致相同，含量差异较大，A 正确；采摘的新鲜茶叶的细胞中既含有大量
元素，也含有微量元素，如茶叶中含有C、H、O、N 等大量元素，也含有Fe、B 等微量元素，B 正确；C、
H、O、N 是基本元素，采摘的新鲜茶叶的细胞中C、O、H、N 四种元素的含量最多，C 错误；结合题意分析
可知，绿茶能保持绿色与高温破坏了多酚氧化酶（化学本质为蛋白质）的空间结构有关，D 正确。
2．螺旋藻是一种主要分布在热带、亚热带地区的多细胞蓝细菌，被联合国粮农组织（FAO）誉为“21 世纪
最理想的食品”，下列叙述错误的是（ ）
A．螺旋藻和黑藻在细胞结构上的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核
B．螺旋藻能把无机物转化成有机物，是自养需氧型生物
C．螺旋藻细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质
D．螺旋藻含有人体必需的Fe、Ca、Mn、Zn 等微量元素
【答案】D
【解析】黑藻是真核生物，螺旋藻是原核生物，所以螺旋藻和黑藻在细胞结构上的主要区别是有无以核膜
为界限的细胞核，A 正确；螺旋藻能把无机物转化成有机物，属于自养生物，螺旋藻能进行有氧呼吸，所
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以螺旋藻是自养需氧型生物，B 正确；螺旋藻细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质，C 正确；Ca 是大量
元素，D 错误。
预测2 围绕氨基酸的结构和功能的结构和种类，考查结构功能观
3．如图为氨基酸结构通式示意图，下列叙述错误的是（ ）
A．①可为氨基或羧基
B．两个氨基酸脱水缩合可形成氢键
C．R 基的种类决定氨基酸的种类
D．氨基酸种类、数量及排列顺序会影响蛋白质的多样性
【答案】B
【解析】由氨基酸的结构通式可知①可为羧基或氨基，不同氨基酸的不同在于R 不同，即氨基酸分子中R
基的种类决定了氨基酸的种类、性质等，A、C 正确；两个氨基酸脱水缩合可形成肽键，B 错误；氨基酸种
类、数量及排列顺序会影响蛋白质的结构，使蛋白质的结构具有多样性，D 正确。
4．谷氨酸是人体中最丰富的氨基酸之一，广泛存在于人体各组织和食物以及母乳中。下列有关人体内谷
氨酸的叙述正确的是（ ）
A．谷氨酸是细胞中合成蛋白质的原料，必须从外界环境中直接获取
B．谷氨酸至少含有一个氨基和一个羧基，且连接在同一个碳原子上
C．若检测人体组织中谷氨酸的含量，可用双缩脲试剂观察颜色反应
D．谷氨酸在核糖体上合成，经内质网、高尔基体加工后分泌到细胞外
【答案】B
【解析】谷氨酸是细胞中合成蛋白质的原料，谷氨酸是非必需氨基酸，人体可以合成谷氨酸，也可以从外
界环境中直接获取，A 错误；谷氨酸是组成人体蛋白质的氨基酸，组成蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基
和一个羧基，且都有一个氨基和羧基连接在同一个碳原子上，B 正确；双缩脲试剂是检测肽或蛋白质的试
剂，不能检测氨基酸，C 错误；核糖体上合成的是肽链，不是氨基酸，D 错误。
预测3 结合蛋白质的相关计算，考查科学思维
5．牛肝菌是常见的野生真菌，进食未加工成熟的牛肝菌会引起呕吐、腹痛及腹泻等中毒症状。环状八肽
α-鹅膏蕈碱是毒蘑菇中常见的毒性物质。下列说法正确的是（ ）
A．牛肝菌细胞与乳酸菌细胞结构相似，遗传物质主要存在于环状DNA 中
B．α-鹅膏蕈碱由8 个氨基酸脱水缩合而成，共脱去7 分子水，含有7 个肽键
C．组成α-鹅膏蕈碱的元素一定有C、H、O、N，N 元素主要存在于R 基团中
D．食用牛肝菌造成患者出现腹泻症状，患者不仅要补充水分还需要补充无机盐
【答案】D
【解析】牛肝菌是真菌，属于真核生物，而乳酸菌是原核生物。真核生物的遗传物质主要位于染色体上，
原核生物的遗传物质主要位于拟核中，拟核为环状DNA，A 错误；α-鹅膏蕈碱是环状八肽，由8 个氨基酸
脱水缩合而成，共脱去8 分子水，含有8 个肽键，B 错误；α-鹅膏蕈碱为环状八肽，其组成元素一定有
C、H、O、N，其中N 元素主要存在于主链上，C 错误；食用牛肝菌造成腹泻时，患者在丢失大量水分的同
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时也会丢失无机盐，因此患者除补充水分外还需补充无机盐，D 正确；
6．下图表示某蛋白质的结构，其中“-S-S-”表示连接两条相邻肽链的二硫键（二硫键是由2 个“-SH”连
接而成的）。若该蛋白质由m 个氨基酸构成，则形成该蛋白质分子的过程中，生成的水分子数和减少的相
对分子质量分别为（ ）
A．m 个、18m
B．（m-4）个、18（m-4）
C．（m-3）个、18（m-3）+4
D．（m-2）个、18（m-2）+4
【答案】D
【解析】根据题意，该蛋白质有两条肽链和一个环状肽通过二硫键连接而成，该蛋白质由m 个氨基酸构成，
根据脱去水分子数=肽键数=氨基酸数-肽链数计算，环状肽可以看作肽链数为0，所以生成的水分子数=氨
基酸数-肽链数=m-2，减少的相对分子质量是生成的水的相对分子总质量和形成二硫键时脱去的氢原子的
质量（形成一个二硫键脱去两个H），即18（m-2）+4，综上，A、B、C 错误，D 正确。
预测4 围绕生物大分子以碳链为骨架，考查生命观念
7．生物体内参与生命活动的生物大分子由单体聚合而成，下列叙述错误的是（ ）
A．生物大分子以碳链为基本骨架
B．纤维素和糖原的单体是葡萄糖
C．氨基酸和核苷酸都含有N 元素
D．DNA 彻底水解后的产物共4 种
【答案】D
【解析】蛋白质、多糖和核酸等生物大分子生物大分子的单体都以碳原子构成的碳链为基本骨架，A 正确；
淀粉、纤维素和糖原都属于多糖，其基本组成单位都是葡萄糖，B 正确； 氨基酸(蛋白质)的组成元素有
C、H、O、N 元素构成，有些还含有P、S,核苷酸(核酸)的组成元素为C、H、O、N、P，氨基酸和核苷酸都
含有N 元素，C 正确；DNA 彻底水解后的产物磷酸，脱氧核糖核苷酸，以及4 种碱基，共6 种，D 错误。
8．生物大分子是构成细胞生命大厦的基本框架，研究组成生物体的成分对揭示生命现象具有十分重要的
意义。下列关于生物大分子的叙述正确的是 （ ）
A．DNA 和蛋白质可分别用甲紫溶液和双缩脲试剂检测
B．脂肪、RNA 等生物大分子都由许多单体连接而成
C．细胞核和细胞质中都存在核酸—蛋白质复合物
D．生物大分子都含有C、H、O、N，且以碳链为骨架
【答案】C
【解析】DNA 用二苯胺沸水浴检测，蛋白质可以用双缩脲试剂检测，甲紫溶液是对染色体进行观察时所用
的染料，A 错误；脂肪不是生物大分子，不是由许多单体连接而成的，B 错误；细胞核中的染色体含有DNA
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和蛋白质，细胞质中的核糖体含有RNA 和蛋白质，，故细胞核和细胞质中都存在核酸—蛋白质复合物，C
正确；核酸、蛋白质和多糖都是生物大分子，以碳链为骨架，多糖中的淀粉、纤维素和糖原都是由C、H、
O 三种元素组成，D 错误。
情境1：阿尔茨海默病
阿尔茨海默病是一种多发于老年人群的神经系统退行性疾病，可导致老年性痴呆。此病
的重要病理特征之一是β淀粉样蛋白(Aβ)在大脑聚集沉积形成斑块。Aβ 由淀粉样前体蛋白
(一种膜蛋白)水解形成，如图1 所示，Aβ 的空间结构如图2。许多证据表明，Aβ 在健康人
的大脑中有营养神经的作用。但在遗传因素和环境因素的共同作用下，Aβ 产生量过多，可
形成不同的Aβ 聚集体(图3 为含12 个Aβ 的聚集体)，产生神经毒性并最终使患者出现认知
功能障碍和记忆衰退的症状。
典例赏析：研究表明，引起阿尔茨海默病的β淀粉样蛋白(Aβ)是由其前体蛋白 APP(一种含
695 个氨基酸的跨膜蛋白)在病理状态下异常加工而成的。APP 形成Aβ 的过程如图所示。根
据上述信息，下列说法正确的是( )
A．APP 形成Aβ 的过程中需要β-分泌酶和γ-分泌酶提供能量
B．Aβ 分子中至少含有39 个肽键
C．Aβ 寡聚合物由多个Aβ 分子脱水缩合形成
D．Aβ 的作用效果可能是引起大脑功能异常，说明所有蛋白质都可在细胞内发挥作用
【答案】
【解析】酶不能提供能量，而是起到催化作用，A 错误；由题图可知，一个Aβ 分子含有39
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个氨基酸，则至少含有38 个肽键，B 错误；Aβ 分子实质上是一种多肽，Aβ 寡聚合物是由多
个Aβ 分子脱水缩合形成，C 正确；Aβ 的作用效果可能是引起大脑功能异常，但不能说明所
有蛋白质都可在细胞内发挥作用，D 错误。
情境2：生酮饮食与健康
生酮饮食(KD)是一种由高比例脂肪、极低碳水化合物和适量蛋白质组成的饮食方案①。但当葡
萄糖摄入量极低时，无法为细胞供应足够能量，使得机体在肝脏中的脂肪代谢增加，导致酮
体(如丙酮、乙酰乙酸等代谢产物)增多，肝脏中大量酮体的生成可导致血浆pH 降至7.1 以下
②。
科学研究发现肿瘤细胞消耗的葡萄糖约为正常细胞的200 倍，部分肿瘤细胞存在线粒体功能
障碍，缺乏利用酮体的关键酶③，这为KD 治疗肿瘤奠定了理论基础。
典例赏析：(1)通常细胞内的主要能源物质是葡萄糖，KD 方式中主要能源物质为脂肪。
(2)专家建议健康人不要自行通过KD 方式减肥。请结合该方式的机理说明理由：KD
可能导致
大量酮体生成，破坏机体内环境稳态。
(3)肿瘤细胞呼吸消耗的葡萄糖约为正常细胞的200 倍，但ATP 产量无显著增加，推测其原因
是大量葡萄糖用于无氧呼吸
( 或无氧呼吸比例增大
) ，KD 方式对癌细胞的生命活动影响更大，
原因是部分肿瘤细胞存在线粒体功能障碍，缺乏利用酮体的关键酶。
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