新版高考生物一轮复习第一单元细胞的分子组成与结构第1讲细胞的分子组成讲义浙科版Word格式.docx

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　）

（2）水可作为细胞内化学反应的反应物（　√　）

（3）细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在，如CaCO3构成骨骼、牙齿等（　×

2．生物体内的含水量与代谢、抗逆性存在怎样的关系？

提示　一般情况下，水含量越高，代谢越旺盛，抗逆性越弱。

3．举例说出细胞中哪些结构会产生水？

提示　细胞溶胶、线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核、内质网、高尔基体等。

4．举例说出细胞中的哪些生理过程会利用水？

提示　光合作用、需氧呼吸、有机大分子的水解等。

5．生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物，通过在液泡中贮存大量的Na＋而促进细胞吸收水分，该现象说明液泡内Na＋参与了什么？

提示　调节渗透压。

二、细胞中的糖类和脂质

1．细胞中的糖类

（1）化学组成与种类

①组成生物体的重要成分。

②生物体的主要能源物质。

2．细胞中的脂质

（1）元素组成：

主要是C、H、O三种元素组成。

（2）种类及功能（连线）

（1）所有的二糖和多糖基本组成单位都相同（　×

（2）所有的糖类和脂质都是能源物质（　×

（3）所有的糖类都能被本尼迪特试剂鉴定（　×

（4）所有的脂质都能参与膜结构的构成（　×

（5）淀粉和油脂氧化分解的产物都是二氧化碳和水（　√　）

2．通过表格比较糖类和油脂

比较项目

油脂

糖类

元素组成

均为C、H、O

相同质量C、H

元素所占比例

高

低

水解终产物

甘油和脂肪酸

单糖

相同质

量彻底氧化时

消耗氧气

多

少

产生水

释放能量

主要功能

细胞内重

要的贮能物质

细胞内主要

的能源物质

3.区分细胞中能源物质

（1）细胞内的能源物质是糖类、油脂、蛋白质。

（2）细胞内最重要的能源物质是葡萄糖。

（3）主要能源物质是糖类。

（4）主要贮能物质是油脂。

（5）直接能源物质是ATP。

（6）最终能量来源是太阳能。

题组一　从水的含量、变化把握水的作用

1．下列有关生物体内水的叙述，不正确的是（　　）

A．生物体中水的含量可超过90%

B．细胞中水含量降低是细胞衰老的特征之一

C．水分子的跨膜转运方向是由高浓度（水分子多）到低浓度（水分子少）

D．缺水时，植物因光反应减慢，光合作用下降

答案　D

解析　生物体中水的含量一般为60%～90%，但特殊情况下可能超过90%，如水母；

细胞衰老时水的含量下降；

水的跨膜转运方式是渗透，从低浓度溶液运输到高浓度溶液，即从水分子相对含量高的溶液流向相对含量低的溶液；

缺水时，植物为防止蒸腾作用失水，气孔关闭，体内CO2减少，碳反应减慢。

2．生物体的生命活动离不开水。

下列关于水的叙述，正确的是（　　）

A．ATP转化成ADP的过程会产生水

B．需氧呼吸产生的H2O中的氢来自丙酮酸

C．H2O光解产生的[H]用于C3的还原

D．氨基酸脱水缩合产生的H2O中的氢来自氨基

答案　C

解析　ATP水解生成ADP的过程会消耗水，A错误；

需氧呼吸产生的H2O中的氢最终来自葡萄糖和H2O，B错误；

H2O光解产生的[H]用于碳反应中C3的还原，C正确；

氨基酸脱水缩合产生的H2O中的氢来自氨基和羧基，D错误。

题组二　把握无机盐的功能

3．在正常人的血浆中，NaHCO3的含量约为H2CO3含量的20倍。

当血浆中的NaHCO3含量减少时，会造成酸中毒；

当血浆中H2CO3含量减少时，则会造成碱中毒。

这个事实表明，某些无机盐的作用是（　　）

A．调节酸碱度B．调节渗透压

C．影响细胞形态D．影响生物膜透性

答案　A

4．图1表示甲、乙两种无机盐离子处于不同浓度时与作物产量的关系；

图2表示不同浓度的钙对某种植物花粉萌发和花粉管生长的影响。

下列相关描述错误的是（　　）

A．同一种作物对甲、乙两种无机盐离子的需求量不同

B．乙的浓度为d时，对提高产量最有利

C．适宜浓度的钙有利于花粉管的生长

D．在一定范围内，钙的浓度对花粉萌发率无影响

答案　B

解析　分析题图1可知，当甲的浓度为a时，而乙的浓度在c～d范围内时，作物的产量相对较高，所以A项正确、B项错误；

分析题图2可知，钙离子浓度对花粉管的生长有影响，适宜浓度的钙有利于花粉管的生长；

从花粉萌发率看，钙离子浓度对其没有影响。

题组三　从组成、功能上把握糖类和脂质

5．下列关于糖类的叙述，正确的是（　　）

A．葡萄糖和果糖分子均有还原性

B．葡萄糖和麦芽糖可被水解

C．构成纤维素的单体是葡萄糖和果糖

D．乳糖可以被小肠上皮细胞直接吸收

解析　葡萄糖属于单糖，不可被水解；

构成纤维素的单体只有葡萄糖；

乳糖属于二糖，水解成单糖后才能被吸收。

6．下列关于脂质在生命活动中的作用的叙述，错误的是（　　）

A．油脂是生物体主要的贮能物质

B．磷脂是细胞内各种膜结构的重要成分

C．植物蜡对植物细胞起保护作用

D．胆固醇是细胞中最重要的能源物质

解析　由信息分析如下：

题组四　通过概念图、曲线图比较糖类和脂质

7．下列图中动植物糖类、脂质的分类与比较，正确的是（　　）

解析　动植物细胞都含有的糖有核糖、脱氧核糖和葡萄糖，动物细胞特有的糖有糖元和乳糖，植物细胞特有的糖有麦芽糖、淀粉和纤维素；

蔗糖不具有还原性，葡萄糖、果糖是单糖；

植物蜡、胆固醇与油脂均属于脂质；

油脂不是生物大分子。

8．下图是油菜种子在发育和萌发过程中，糖类和油脂的变化曲线。

下列分析正确的是（　　）

A．种子形成过程中，油脂水解酶的活性很高

B．种子发育过程中，由于可溶性糖更多地转变为油脂，种子需要的氮元素增加

C．干重相等的可溶性糖和油脂中，所贮存的能量油脂多于糖

D．种子萌发时，油脂转变为可溶性糖，说明可溶性糖是种子生命活动的直接能源物质

解析　种子发育过程中，油脂含量越来越高，可以推断其油脂水解酶活性不可能很高；

该过程中，可溶性糖转变为油脂，但由于油脂元素组成中没有N元素，因而种子需要的N很少；

种子生命活动所需的直接能源物质是ATP。

1．多角度归纳细胞中的水

2．有关糖类、脂质的3个易错提醒

（1）糖的“水解”≠“氧化分解”

多糖和二糖水解的终产物是其单体，如淀粉水解的产物是葡萄糖，蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖；

糖氧化分解的终产物是CO2和H2O，即糖参与需氧呼吸后的最终产物。

（2）并非糖类都能提供能量，如纤维素是组成细胞壁的成分，核糖和脱氧核糖是组成核酸的成分，它们都不提供能量。

（3）并非只有脂质中的磷脂才是构成生物膜的成分；

胆固醇也是构成细胞膜的成分，特别是动物细胞膜。

考点二　细胞中的蛋白质与核酸

一、细胞中的蛋白质

1．蛋白质的功能（连线）

2．组成蛋白质的氨基酸及其种类

（1）组成元素：

C、H、O、N，有的还含有S等。

（2）结构特点

①氨基和羧基的数量：

每个氨基酸至少有一个氨基和一个羧基。

②氨基和羧基的连接位置：

都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。

③氨基酸不同的决定因素：

R基的不同。

（3）种类：

约20种。

根据能否在人体内合成

3．蛋白质的结构及其多样性

（1）二肽的形成过程

①过程a名称：

脱水缩合，场所为核糖体。

②物质b名称：

二肽。

③结构c名称：

肽键，其结构简式为：

—NH—CO—（或—CO—NH—）。

④H2O中各元素的来源：

H来自—COOH和—NH2，O来自—COOH。

⑤多个氨基酸发生脱水缩合，产物名称为多肽。

（2）蛋白质的结构层次

氨基酸

多肽

蛋白质

（3）蛋白质分子多样性的原因

①氨基酸

②多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。

（1）组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合（　×

（2）脱水缩合形成的多肽中含有几个肽键就称为几肽（　×

（3）血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接（　×

（4）蛋白质是生物体主要的能源物质（　×

2．细胞中氨基酸种类和数目相同的蛋白质一定是同一种蛋白质吗？

为什么？

提示　不是；

还决定于多肽链中氨基酸的排列顺序和多肽链形成的空间结构。

3．蛋白质在核糖体中合成后已具有正常的生理功能吗？

提示　对分泌蛋白来说不具有，还需内质网、高尔基体的加工和修饰。

4．蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能是否发生改变，为什么？

提示　改变，蛋白质的结构决定其功能。

5．探究蛋白质的相关计算（设氨基酸的平均相对分子质量为a）

肽链

数目

肽键

脱去水

分子数

多肽的相对

分子质量

氨基

羧基

1条

m

m－1

ma－18（m－1）

至少

1个

n条

m－n

ma－18（m－n）

n个

二、细胞中的核酸

1．核酸的组成

C、H、O、N、P。

（2）单体——核苷酸

核苷酸的组成成分：

a.磷酸、b.五碳糖、c.含氮碱基，其相关种类：

b是2种，c是5种。

（3）单体的种类

2．核酸的种类

（1）分类：

脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。

（2）DNA特有的物质：

胸腺嘧啶和脱氧核糖。

（3）RNA特有的物质：

尿嘧啶和核糖。

3．核酸的功能

（1）DNA中贮藏的遗传信息控制着细胞的所有活动，并决定细胞和整个生物体的遗传特性。

（2）RNA参与蛋白质的合成。

（1）DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接（　×

（2）DNA和RNA分子的碱基组成相同（　×

（3）细胞中的DNA一定有氢键，RNA一定没有氢键（　×

（4）分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同（　×

（5）只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质（　×

（6）真核生物以DNA为遗传物质，部分原核生物以RNA为遗传物质（　×

2．说出细菌、噬菌体、烟草花叶病毒体内中的核酸、核苷酸、碱基、遗传物质的种类。

提示　细菌分别是2种（DNA和RNA）、8种、5种、1种（DNA）；

噬菌体分别是1种（DNA）、4种、4种、1种（DNA）；

烟草花叶病毒分别是1种（RNA）、4种、4种、1种（RNA）。

3．比较核酸与蛋白质的不同点

　物质

项目　

核酸

元素

组成

C、H、O、N等

C、H、O、N、P

基本

单位

氨基酸的通式：

核苷酸示意图：

连接方式

形成场所

细胞质内的核糖体上

细胞核、线粒体、叶绿体等

4.举例说明RNA有哪些功能？

提示　

（1）作为遗传物质（某些病毒）；

（2）作为酶，具有催化功能；

（3）传递遗传信息（mRNA），运输氨基酸（tRNA），组成核糖体（rRNA）。

5．用箭头表示细胞中的DNA、RNA和蛋白质三者之间的关系。

提示　DNA

RNA

蛋白质。

题组一　组成蛋白质的氨基酸种类与结构的判断

1．关于生物体内氨基酸的叙述，正确的是（　　）

A．氨基酸是蛋白质分子的单体，由氨基和羧基组成

B．组成蛋白质的氨基酸共有的结构是

C．每个氨基酸分子都只含有C、H、O、N四种元素

D．组成人体的氨基酸都在人体内合成

解析　氨基酸的结构通式为

，不同的氨基酸R基不同，因此共有的结构为

；

甲硫氨酸中含有C、H、O、N、S五种元素；

必需氨基酸不能在人体内合成。

2．甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，它的分子式是（　　）

A．C5H11O2NSB．C3H7S

C．C4H11O2SD．C5H10O2N

解析　氨基酸分子通式为C2H4O2N—R，氨基酸分子式中各原子数等于R基上的各原子数加上结构通式中的相应原子数。

题组二　蛋白质的形成过程分析

3．如图表示有关蛋白质分子的简要概念图，下列对图示分析正确的是（　　）

A．A代表的元素是C、H、O、N、P

B．用2个不同的B可以合成2种二肽

C．每种蛋白质一定由20种B组成

D．每个B只含有一个氨基和一个羧基

解析　由图可知，A是组成氨基酸的元素，包括C、H、O、N等，不含P，A项错误；

B表示构成蛋白质的基本单位氨基酸，两个不同的氨基酸的排列顺序不同可以合成两种二肽，B项正确；

每种蛋白质不一定都由20种氨基酸组成，C项错误；

每个氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，R基中也可能含有氨基或羧基，D项错误。

4．如图所示，一分子的胰岛素原切去C肽（图中箭头表示切点）可转变成一分子的胰岛素（图中数字表示氨基酸序号）。

A．胰岛素分子具有50个肽键，合成它的过程中共脱去50分子水

B．胰岛素分子含有一个游离的氨基和一个游离的羧基

C．沸水浴时肽键断裂导致了胰岛素的生物活性丧失

D．理论上可通过测定C肽的含量间接反映胰岛β细胞的分泌功能

解析　从图中可以看出，保留的肽链中含有51（即30＋21）个氨基酸，所以肽键的数目＝51－2＝49（个），A项错误；

胰岛素分子至少含有两个游离的氨基和两个游离的羧基，也可能含有更多的氨基和羧基（存在于R基上），B项错误；

沸水浴时破坏的是胰岛素的空间结构而不是肽键，C项错误；

因为合成一个胰岛素分子就要切去一段C肽，所以可以通过测定C肽的含量间接反映胰岛β细胞的分泌功能。

题组三　蛋白质的相关计算

5.如图为某蛋白质的结构示意图，其中“—S—S—”为由两个“—SH”（巯基）构成的二硫键，其作用是连接两个相邻肽链。

若该蛋白质分子共由m个氨基酸组成，则形成一个该蛋白质分子时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为（　　）

A．m,18m

B．（m－4），18（m－4）

C．（m－3），18（m－3）＋4

D．（m－2），18（m－2）＋4

解析　图中有三条肽链，中间一条为环状，故失去水分子数为（m－2）；

由于有2个二硫键，而形成一个二硫键失去2个“H”，故减少的相对分子质量为18（m－2）＋4。

6．经分析某条多肽链中有O原子p个，N原子q个，它彻底水解后，只得到下列四种氨基酸。

分析推算可知，1分子该多肽水解得到的赖氨酸个数为（　　）

A．p－qB．q－p

C．p－q＋1D．q－p＋1

解析　首先根据题干信息“某条多肽链中有O原子p个，N原子q个”观察四种氨基酸中的R基中是否含有这两种原子；

然后分析O原子数和N原子数与氨基酸总数的关系，看看根据谁来计算氨基酸数更简便。

根据观察可知，四种氨基酸的R基中都不含O原子，只有赖氨酸的R基中含有1个N原子。

O原子数＝各氨基酸中的O原子总数－脱去水分子数，由于R基中都不含O原子，所以O原子数＝氨基酸数＋1；

N原子数＝各氨基酸中N原子数＝氨基酸数＋R基中N原子数，故根据O原子数计算出肽链中的氨基酸数为p－1，因此多肽中含有的赖氨酸数＝N原子数－氨基酸数＝q－（p－1）＝q－p＋1。

题组四　把握核酸的组成与结构

7.

右图表示化合物a和m参与化合物b的构成情况，下列叙述不正确的是（　　）

A．若m为腺嘌呤，则b可能为腺嘌呤核糖核苷酸

B．在噬菌体、烟草花叶病毒体内b均为4种

C．若a为核糖，则ADP脱去一个磷酸后，可形成b

D．若a为脱氧核糖，则由b构成的核酸可存在于HIV中

解析　图示b为核苷酸，m为含氮碱基，a为五碳糖。

若m为腺嘌呤，则b可为腺嘌呤核糖核苷酸或腺嘌呤脱氧核苷酸，A项正确；

病毒只含有一种核酸（DNA或RNA），其核苷酸种类均为4种，B项正确；

若ADP水解可形成b，则a为核糖，C项正确；

HIV的遗传物质是RNA，其基本单位为核糖核苷酸，故a应为核糖，D项错误。

8．在大肠杆菌的核酸中，含有A、C、T的核苷酸种类数是（　　）

A．8B．7C．5D．4

解析　大肠杆菌的核酸有DNA和RNA，A可形成腺嘌呤核糖核苷酸或腺嘌呤脱氧核苷酸，C也能形成2种，T只能形成胸腺嘧啶脱氧核苷酸。

题组五　核酸与蛋白质的比较分析

9．生物体内某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示，其中X、Y代表元素，A、B、C代表生物大分子，①②③代表过程。

据图分析不正确的是（　　）

A．人体中单体b的种类有4种

B．导致地球上生物多种多样的根本原因是C的结构具有多样性

C．人类的白化病基因产生于图中的①过程

D．图中A和C是组成染色体的主要成分

解析　根据图示可判断，A代表DNA，B代表RNA，C代表蛋白质，①代表DNA复制，②代表转录，③代表翻译。

单体a代表脱氧核苷酸，单体b代表核糖核苷酸，单体c代表氨基酸。

人体中单体b的种类有4种，即腺嘌呤核糖核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸和鸟嘌呤核糖核苷酸，故A正确；

导致地球上生物多样性的根本原因是A（DNA）的结构具有多样性，导致地球上生物多样性的直接原因是C（蛋白质）的结构具有多样性，故B错误；

人类的白化病基因是由基因突变产生的，基因突变发生在DNA复制过程中，即图中的①过程，故C正确；

组成染色体的主要成分是A（DNA）和C（蛋白质），故D正确。

10.若图示中的各部分彻底水解，得到产物种类最多的以及种类一样多的分别是（　　）

A．①；

②和③B．②；

③和④

C．②；

①和③D．④；

①和②

解析　由图可以判定出：

①为mRNA，②为核糖体，③为tRNA，④为多肽。

mRNA和tRNA水解产物为相同的四种核糖核苷酸；

多肽水解产物为氨基酸；

核糖体由蛋白质和rRNA组成，水解产物为氨基酸和四种核糖核苷酸。

题组六　细胞内常见有机物的判定

11．如果图1表示纤维素的结构组成方式，那么符合图2所示结构组成方式的是（　　）

①核酸　②多肽　③淀粉

A．①②B．②③

C．①③D．①②③

解析　分析图2，组成该大分子的基本单位不同，核酸是由4种核苷酸聚合而来，多肽是由20种氨基酸脱水缩合而来，可用图2表示；

淀粉是由葡萄糖聚合而来，可见构成淀粉的基本单位相同，所以可用图1表示。

12．下列关于细胞中化合物及其化学键的叙述，正确的是（　　）

A．tRNA分子中含有一定数量的氢键

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

解析　A项，tRNA的分子结构呈“三叶草”形，单链RNA在某些区域折叠形成局部双链，通过氢键相连。

B项，每个ADP分子中含有两个磷酸基团，但只含有一个高能磷酸键。

C项，血红蛋白的不同肽链之间是通过二硫键等化学键相连的。

D项，DNA的两条脱氧核苷酸链之间的碱基互补配对，通过氢键连接成碱基对。

13．如图表示不同化学元素所组成的化合物，以下说法错误的是（　　）

A．若①为某种大分子的组成单位，则①最可能是氨基酸

B．若②是细胞中重要的储能物质，则②是油脂

C．若③为能储存遗传信息的大分子物质，则③一定是DNA

D．若④主要是在动物肝脏和肌肉中合成的储能物质，则④是糖元

解析　由图示可知，①的组成元素为C、H、O、N，若①为某种大分子的组成单位，则①最可能是蛋白质的基本组成单位——氨基酸；

②的组成元素只有C、H、O三种，可能是糖类或油脂，但因②是细胞中重要的储能物质，故②是油脂；

③的组成元素为C、H、O、N、P，若③是能储存遗传信息的大分子物质，则其可能是DNA，也可能是RNA；

④只含C、H、O三种元素，主要是在动物肝脏和肌肉中合成的储能物质，则④指肝糖元和肌糖元。

1．关于氨基酸的结构通式的两种计算

（1）依据：

氨基酸的结构通式可以简写为C2H4O2N—R，氨基酸分子式中各原子数等于R基中各原子数分别加上结构通式中C、H、O、N原子数。

（2）两种计算类型

①已知氨基酸分子式，推测R基的组成：

如某氨基酸分子式为C6H14O2N2，则R基为—C4H10N。

②已知R基，写出氨基酸的分子式：

丙氨酸的R基为—CH3，则丙氨酸的分子式为C3H7O2N。

2．蛋白质结构的4个易错点

（1）不要将氨基错写为NH2或—NH3；

不要将羧基误写为

或COOH；

也不要将肽键误写为CO—NH或

。

（2）煮熟的食物易被人体消化，是因为高温破坏了蛋白质的空间结构，肽链变得松散，易被蛋白酶分解。

（3）高温、过酸、过碱、重金属盐都会使蛋白质的空间结构发生不可逆的变化，但低温不会。

（4）酒精、加热、紫外线方法消毒、杀菌的原理是使细菌和病毒的蛋白质变性。

3．利用原子守恒法计算肽链中的原子数

在一个氨基酸中，若不考虑R基团，至少含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。

氨基酸在脱水缩合形成多肽时，要失去部分水分子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。

（1）碳原子数＝氨基酸分子数×

2＋R基团上的碳原子数。

（2）氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×

2。

（3）氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数。

（4）氮原子数＝肽键数＋肽链数＋R基团上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数。

（5）由于R基团上的碳原子数不好确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数为突破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。

4．碱基种类与核苷酸种类的关系

（1）在只有DNA或RNA的生物中

（2）同时含有DNA和RNA的生物

5．DNA、RNA、蛋白质的水解产物和代谢终产物的比较

项目

DNA

基本单位

脱氧核苷酸

核糖核苷酸

初步水解产物

4种脱氧核苷酸

4种核糖核苷酸

彻底水解产物

脱氧核糖、含氮碱基和磷酸

核糖、含氮碱基和磷酸

代谢终产物

CO2、H2O、尿素和磷酸盐等

CO2、H2O和尿素

6.有机物的元素组成与种类的相互推导

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