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细胞的分子基础1
专题一细胞的物质基础和结构基础
时间2017-11-7
第二部分细胞的物质基础
一、考纲要求:
1、蛋白质、核酸的结构和功能Ⅱ
2、糖类、脂质的种类和作用Ⅱ
3、水和无机盐的作用Ⅰ
二、知识网络:
三、专题突破:
(一)蛋白质小专题:
1、经典填空:
(1)是组成蛋白质的基本单位。
结构通式可表示为
(2)结构要点:
每种氨基酸都至少含有一个和一个,并且连接在上。
各种氨基酸之间的区别在于的不同。
(3)氨基酸的分类:
有8种氨基酸是人体细胞不能合成的(婴儿有9种,比成人多的一种是组氨酸),必须从外界环境中直接获取,这些氨基酸叫做,如:
赖氨酸;另外12种氨基酸是人体细胞能够合成的,这些氨基酸叫做,如:
丙氨酸(可由细胞内的丙酮酸转化)。
(4)蛋白质的结构:
①一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时脱去一分子水,这种结合方式叫做。
连接两个氨基酸分子的化学键叫做
该键写作,由两个氨基酸分子缩合而成的化合物,叫做
。
由多个氨基酸分子缩合而成的化合物,叫做。
多肽通常呈链状结构,叫做。
其能盘曲折叠,形成一定空间结构的蛋白质分子。
(上述关系如课本P21图2-4)
②蛋白质分子多样性的原因:
构成蛋白质的氨基酸的,以及肽链
不同导致蛋白质结构多样性。
蛋白质结构多样性导致蛋白质的功能的多样性。
(体现了结构决定功能的生物学科
观点)
③与生活实际的联系:
盐析过程中蛋白质结构不变,但高温会使蛋白质空间结构改
变,不可恢复。
(5)蛋白质的功能:
1.结构蛋白(肌肉、毛发)2.催化作用(酶)
3.运输载体(血红蛋白)
4.调节功能----(胰岛素等激素)
5.免疫功能--(抗体)6.受体---糖蛋白
总结:
一切生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是生命活动的主要承担者。
2、知识体系:
3、相关计算:
与蛋白质相关的计算题,题型较多,难度较大,但总体上可分为三种类型,且每种类型都有相应的解题策略,如下表:
类型1:
蛋白质中氨基酸、氨基、羧基、肽链、肽键、脱水数、蛋白质分子量的计算:
可将肽链看做“C”与“-CO-NH-”交替连接构成的基本骨架,在“C”上连接着R基和H,在肽链的两端分别游离着“-NH2”和“-COOH”,如下图所示:
规律方法:
【例2】有1000个氨基酸,共有氨基1020个,羧基1050个,由它们合成的4条肽链中肽键、氨基、羧基的数目分别是( )
A.999、1016、1046B.999、1、1C.996、24、54D.996、1016、1046
【例3】某蛋白质由n条肽链组成,氨基酸的平均分子量为a,控制该蛋白质合成的基因含b个碱基对,则该蛋白质的分子量约为( )
A.
ab-6b+18nB.
ab-6bC.(
b-a)×18D.
ab-(
b-n)×18
类型2:
多肽中各原子数的计算:
【例1】某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。
该蛋白质所含有的氧原子个数至少是()
A.n-mB.n-2mC.n+mD.n+2m
【例2】一条肽链的分子式为C22H34O13N6,其水解产物中只含有下列3种氨基酸。
下列叙述错误的是( )
A.合成1个C22H34O13N6分子将产生5个水分子
B.在细胞中合成1个C22H34O13N6分子至少需要3种tRNA
C.1个C22H34O13N6分子完全水解后可以产生3个谷氨酸
D.1个C22H34O13N6分子中存在1个游离的氨基和3个游离的羧基
类型3:
多肽种类的计算:
【知识必备】多肽的不同取决于氨基酸的数目、种类和排列顺序。
对于氨基酸数目相同
的多肽来说,则取决于氨基酸的种类和排列顺序。
可借助于示意图,
结合数学中“排列组合”的知识,推导出相关的计算规律:
【规律方法】(以四肽化合物为例)
【例】现有足量的甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸3种氨基酸,它们能形成的三肽种类以及包含3种氨基酸的三肽种类分别最多有()
A.9种9种B.6种3种C.18种6种D.27种6种
(二)核酸小专题:
1、经典填空:
(1)核酸包括两大类,一类是,简称为DNA;一类是,简称为RNA。
核酸是细胞内携带的物质,在生物体的遗传、变异和中具有极其重要的作用。
(2)观察“DNA和RNA在细胞内的分布”实验:
①原理:
DNA主要分布在,RNA大部分分布在中,甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同,甲基绿使DNA呈现,吡罗红使RNA呈现。
利用甲基绿吡罗红混合染色剂将细胞染色,可以显示DNA和RNA在细胞内的分布;8%的HCl能够
。
②材料:
③方法步骤:
a.制片:
在洁净的载玻片上滴一滴,涂抹,烘干
b.水解:
8%的HCl,保温5分钟
c.冲洗:
蒸馏水的缓水流冲洗载玻片10s
d.染色:
染料,染色5min,吸去多余染液,盖上盖玻片。
e.观察:
低倍镜观察,选择染色、色泽的区域,移至视野中央,将物像调节清楚。
换用高倍镜观察,调节。
④结果:
绿色主要集中在,红色主要集中在
⑤结论:
真核细胞的DNA主要分布在中,
也含有少量DNA。
RNA主要分布在。
(注:
旁栏思考:
原核细胞的DNA位于细胞内的)
(3)核酸的水解产物:
初步水解得到,彻底水解得到
。
是核酸的基本组成单位,即组成核酸分子的单体。
一个核苷酸是由一分子、一分子和一分子组成的。
根据五碳糖的不同,可将核苷酸分为
和。
(4)在绝大多数生物体的细胞中,DNA由条脱氧核苷酸链构成,RNA由
条脱氧核苷酸链构成。
(5)DNA和RNA组成上的区别:
2、重点突破:
(1)脱氧核苷酸和核糖核苷酸:
(2)DNA、RNA与蛋白质的关系图示:
(3)DNA多样性、蛋白质多样性的关系:
(4)核酸与ATP的联系:
①元素组成都是
②ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成的基本单位之一的
。
3、知识积累:
(1)DNA和RNA都能携带遗传信息:
细胞内携带遗传信息的核酸是指DNA,在RNA病毒体内RNA才可以携带遗传信息。
(2)同一生物体的不同细胞内核DNA相同,但mRNA不完全相同,原因是基因选择性表达。
(3)细胞内的常见RNA有三类:
,但不止这三类。
(4)有些RNA属于酶,起催化作用。
(5)不同生物体内核酸种类的比较:
①细胞生物:
含DNA和RNA,核苷酸种,碱基种。
但遗传物质只有
②病毒:
含DNA或RNA,核苷酸种,碱基种。
4、随堂练习:
【例1】下列关于RNA的叙述,错误的是( )
①某些RNA可作催化剂②RNA是某些生物的遗传物质
③某些RNA可参与构成核糖体④RNA是构成细胞膜的重要成分之一
⑤其合成可能与核仁有关⑥与ATP的元素组成相同
⑦有些RNA具有运输功能⑧是细胞生物的遗传物质
A.④⑧B.②④⑦⑧C.②③⑤D.①④⑦
【例2】如图为DNA分子结构示意图,下列叙述正确的是( )
A.热泉生态系统中的细菌DNA分子中⑥-C、⑦-G碱基对越多,该DNA分子越稳定
B.④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸,RNA分子中没有碱基⑧
C.DNA片段中每个脱氧核糖都连着2个磷酸,加热化学键⑨可能会断裂
D.生物的DNA分子都是双螺旋结构,细菌的DNA就是拟核DNA分子
【例3】下列关于“多样性”的分析不正确的是( )
A.蛋白质多样性的原因是氨基酸的种类,数量和排列顺序以及空间结构的不同
B.DNA分子多样性的原因是其四种脱氧核苷酸排列顺序不同
C.细胞多样性的原因是生物变异和基因的选择性表达的结果
D.生物的多样性是生物与生物之间及生物与环境之间共同进化的结果
【例4】如图表示真核细胞某些结构的主要组成成分(图中字母是元素符号),下列叙述正确的是( )
A.结构1功能的复杂程度主要是由
图中甲的种类和数量直接决定的
B.物质乙、丙的单体分别是氨基酸
和核糖核苷酸
C.萨顿用类比推理的方法证明了基
因在结构2上
D.结构2在有丝分裂时会呈现周期
性的变化
【例5】下列有关化学键的说法,正确的是( )
A.人轮状病毒是一种双链RNA病毒,病毒RNA在小肠上皮细胞内复制的过程中,会
有氢键的断裂和形成
B.每个ADP分子中含有两个高能磷酸键
C.血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接
D.DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接
【例6】下列叙述错误的是( )
A.DNA与ATP中所含元素的种类相同
B.控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体中的DNA上
C.一个tRNA分子中只有一个反密码子
D.T2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成
【例7】关于核酸的叙述,错误的是( )
A.细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与
B.植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制
C.用甲基绿和吡罗红染色可观察DNA和RNA在细胞中的分布
D.双链DNA分子中一条链上磷酸和核糖是通过氢键连接的
【例8】生物体的生命都有共同的物质基础,图示中a、b为有机小分子物质,甲、乙、丙代表有机大分子物质,已知核糖体是有RNA和蛋白质构成的,则相关叙述正确的是()
A.在人体内,a共有五种B、b在细胞核中经缩合反应合成丙
C、区分甲与乙的依据是组成它们的五碳糖不同
D、在某人的神经细胞和干细胞中,甲一般不同,乙一般相同
【例9】“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中没有用到的试剂是()
A、质量分数为0.9%的NaCl溶液B、质量分数为8%的盐酸
C、吡罗红、甲基绿染色剂D、斐林试剂
【例10】“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中,正确的实验步骤是()
A.取口腔上皮细胞制片→水解→冲洗→染色→观察
B.取口腔上皮细胞制片→染色→冲洗→水解→观察
C.取口腔上皮细胞制片→水解→染色→冲洗→观察
D.取口腔上皮细胞制片→冲洗→水解→染色→观察
(三)糖类和脂质小专题:
1、经典填空:
(1)糖是主要的
(2)糖类分子都是由元素组成。
大致可以分为单糖、二糖和多糖等几类。
①单糖:
是不能水解的糖类(注意区分水解和氧化分解);是细胞生命活动所需要的主要能源物质;常见的单糖还有、、
、
②二糖:
由两分子单糖而成;常见的二糖有、、
(注意:
氨基酸之间,单糖之间,核苷酸之间的连接都类似脱水缩合)
③多糖:
生物体内的糖类绝大多数以的形式存在;植物细胞内的多糖有
,植物细胞内的多糖有
(注意:
并非所有的糖都能提供能量:
如,五碳糖、纤维素)
思考?
糖尿病人的饮食受限制的不仅仅是甜味食品,米饭和馒头等主食都需定量摄取,为什么?
(3)糖类的作用:
①细胞的主要能源物质(如:
葡萄糖)②细胞的结构物质(如:
五碳糖)
③细胞的储能物质(如:
淀粉、糖原)
(4)组成脂质的化学元素主要是,有些脂质还含有;脂质分子中氧的含量远远于糖类,而氢的含量;常见的脂质有
、和等,它们通常不溶于水,而溶于有机溶剂。
如:
丙酮等。
(5)脂肪是细胞内良好的物质。
还能保温、缓冲和减压。
(6)磷脂是构成的重要成分,也是构成多种的重要成分。
(7)固醇类物质包括、和等。
胆固醇是构成的重要成分,在人体内还参与血液中的运输;
能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成;维生素D能促进人和动物肠道对的吸收。
(注意:
过多摄入胆固醇,会造成血管堵塞,但适量胆固醇是有益的)
(8)、、等都是生物大分子,是由许多单体连接而成,这些生物大分子又称为单体的。
每个单体都以若干个相连的
构成的碳链为基本骨架,由许多单体连接成多聚体。
(思考:
为什么等量的脂肪比糖类含能量多,却不是生物体利用的主要能源物质?
糖是生物体主要的能源物质,而脂肪是细胞内良好的储能物质,脂肪可以以无水形式储存,糖原必须以有水形式储存,体积大约是其4倍;与糖氧化相比,脂肪氧化速率比较慢,而且消耗大量氧;此外,糖氧化既可以在有氧条件下,也可以在无氧条件下完成,所以糖和脂肪都可以作为储备能源,但糖是生物体主要的能源物质。
)
2、重点突破:
3、随堂练习:
【例1】下列关于淀粉、脂肪、蛋白质和核酸4 种生物分子的叙述,正确的是( )
A. 都能被相应的酶水解B. 都是水溶性物质
C. 都含 C、H、O、N 这4 种元素D. 都是人体细胞中的能源物质
【例2】下列关于脂质的叙述,正确的是( )
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合成
【例3】下列关于植物细胞的叙述正确的是( )
A.具有细胞壁的都是植物细胞B.胆固醇是构成植物细胞膜的重要成分
C.葡萄糖存在于叶绿体而不存在于线粒体中
D.细胞核是DNA和RNA储存和复制的主要场所
【例4】下列有关生物体内有机物的叙述正确的是( )
A.脂质不参与生命活动的调节B.糖类不参与细胞识别
C.核酸可以作为催化作用的物质D.蛋白质不能作为能源物质
(四)水和无机盐小专题:
细胞的分子基础答案
1-5DACCD6-10CBCBB11-15BCADC16-20ACCAA
21-25CADDD26-30CCDCB31-35CCAAD36-37BC
1、(四川理综)
(1)储能物质 少
(2)氨基酸 内质网和高尔基体 体液 特异性受体
(3)①高 无法合成瘦素
②正常小鼠与正常小鼠连体共生
(原因:
目的是排除实验操作带来的影响)
2、(山东理综)
细胞的组成成分 调节生命活动
营养液中无机盐的组成及比例(营养液配方) 选择
3、(北京理综)
(1)核糖体 内质网 高尔基体
(2)感受器 传出神经
(3)促进脂肪分解物的吸收
(4)获取(获得) 去除蛋白C基因
4、
(1)【①④⑤】氨基酸 脱水缩合 双缩脲试剂
(2)细胞质基质
(3)2 2 三肽 6
(4)19
5、
(2)①等量的蛋清液
②对A试管进行加热,使蛋白质变性;B试管不加热
③分别向两支试管中滴加1ml0.1 g•mL-1的NaOH溶液,摇匀;再向两支试
管分别滴入4滴A0.01 g•mL-1的CuSO4溶液,摇匀
(3)A、B试管中均出现紫色反应
6、
(1)双缩脲试剂 稀蛋清 淀粉酶 斐林试剂
(2)①等量淀粉溶液
③有砖红色沉淀 淀粉酶 无砖红色沉淀 稀蛋清
7、
(1)先增加,然后保持相对稳定 下降 上升
(2)下降黑暗条件下无光合作用并且细胞呼吸消耗有机物
(3)①与双缩脲试剂作用产生紫色反应
②a:
×更正:
先加双缩脲试剂A液,混合均匀后,再加入双缩脲试剂B液
b:
×更正:
直接观察颜色变化
③1、2、3号试管中紫色依次加深
8、
(1)光合作用光反应 细胞呼吸(呼吸作用) ④
(2)专一性
(3)细胞质基质 (4)AD
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- 细胞 分子 基础