高考生物备考艺体生百日突围专题01细胞的组成分子附解析.docx
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高考生物备考艺体生百日突围专题01细胞的组成分子附解析
2018高考生物备考艺体生百日突围专题01细胞的组成分子附解析
●关键点填一填
1.糖类、脂质、蛋白质和核酸共有的元素是C、H、O,除此之外,蛋白质中还含有N等元素,核酸中还含有N、P元素。
最基本元素是 C ,对生命的意义是构成生命大分子的基本骨架。
2.在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种,不同氨基酸理化性质差异的原因在于R基不同。
蛋白质结构多样性的原因:
a.氨基酸层面:
氨基酸的种类、数目、排列顺序不同;b.多肽层面:
肽链盘曲折叠形成的空间结构不同。
3.DNA和RNA在分子组成上的差异表现为DNA中含有脱氧核糖和胸腺嘧啶,而RNA中含有核糖和尿嘧啶。
具细胞结构的生物的遗传物质是DNA,无细胞结构的生物的遗传物质是DNA或RNA。
DNA多样性的原因主要是碱基(脱氧核苷酸)的排列顺序不同。
4.无机盐的作用
(1)细胞的成分:
Mg2+是组成叶绿素分子必需的成分,Fe2+是血红蛋白的主要成分,PO
是组成ATP、NADPH必需的成分。
(2)参与并维持生命活动:
血钙过高会造成肌无力,血钙过低会引起肌肉抽搐;植物缺硼会造成“花而不实”。
(3)Na+对维持细胞外液渗透压起重要作用,K+则对维持细胞内液渗透压起决定作用,HCO
、HPO
主要用来维持内环境的pH平衡。
5.乳糖和糖原只分布于动物(动物、植物)细胞;蔗糖、麦芽糖、淀粉和纤维素只分布于植物(动物、植物)细胞。
6.脂质主要包括脂肪、磷脂和固醇,其中固醇又包括胆固醇、性激素和维生素D等。
7.脂肪的含氢量高于糖类,因此氧化分解时,耗O2多,释放能量也多。
8.自由水/结合水的比值越大,生物新陈代谢越旺盛,但其抗逆性相对较低。
9.能源物质:
生命活动的三大能源物质为糖类、脂肪、蛋白质;糖类是主要能源物质,但并不是所有的糖类都是能源物质,如脱氧核糖、核糖和纤维素等;脂肪是主要储能物质;动物和植物细胞中的储能物质分别是糖原和淀粉;直接能源物质是ATP;最终的能源是太阳能。
10.相关实验中的颜色反应
(1)蛋白质+双缩脲试剂→紫色;
(2)DNA+甲基绿染液→绿色;
(3)RNA+吡罗红(派洛宁)染液→红色;
(4)还原糖+斐林试剂
砖红色;
(5)脂肪+苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液→橘黄色(红色)。
●易混点辨一辨
(1)血红蛋白含有铁元素(2013海南,1B)(√)
(2)有些结构不同的蛋白质具有相似的功能(2013江苏,20B)(√)
(3)原核细胞中既有DNA,也有RNA(2013全国Ⅱ,1C)(√)
(4)DNA和RNA分子的碱基组成相同(2013重庆,1B)(×)
(5)发芽小麦种子中的麦芽糖经水解可产生果糖(2013海南,23C)(×)
(6)经吡罗红甲基绿染色,可观察到绿色的细胞质(2012安徽,1B)(×)
(7)细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质(×)
(8)tRNA、mRNA、rRNA都参与蛋白质的合成(√)
(9)组成DNA与ATP的元素种类不同(×)
(10)真核生物以DNA为遗传物质,部分原核生物以RNA为遗传物质(×)
(11)葡萄糖和麦芽糖可被水解,蔗糖和乳糖水解的产物都是葡萄糖(×)
(12)糖原代谢的最终产物是葡萄糖(×)
(13)脂肪酸和磷脂含有的元素相同(×)
(14)脂肪和生长激素是生物体内的能源物质(×)
(15)高温、过酸、过碱等都会使蛋白质分子中的肽键受到破坏,从而造成蛋白质分子失活(×)
(16)T2噬菌体的遗传信息贮存在RNA中(×)
(17)所有多肽中的肽键数都是氨基酸数-1(×)●基本技能讲一讲
技能1 元素的组成分析及应用
(1)据特征元素推测化合物的种类:
(2)从化合物的元素组成分析代谢产物:
糖类、脂质和蛋白质都含有C、H、O,故其代谢产物都有CO2和H2O;蛋白质中还有N,其代谢产物中还含有尿素。
(3)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。
【例1】(2016年上海卷,6)诺贝尔奖得主屠呦呦在抗疟药物研发中,发现了一种药效高于青蒿素的衍生物蒿甲醚,结构如图2。
下列与蒿甲醚的元素组成完全相同的物质是( )
A.纤维素B.胰岛素C.叶绿素D.甲状腺素
【答案】A
技能2 图解蛋白质的结构层次及其多样性
【例2】(2017年海南卷,1)有关蛋白质结构与功能的叙述,错误的是( )
A.蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关
B.数量相同的5种氨基酸可以组成不同的多肽链
C.将抗体溶于NaCl溶液中会造成其生物活性的丧失
D.氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构
【答案】C
技能3 蛋白质合成过程及相关计算
(1)一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基,分别位于肽链的两端;其余的氨基和羧基在R基上。
(2)H2O中的H来自于—COOH和—NH2,而O则只来自于—COOH。
(3)参与脱水缩合的分别是两个氨基酸中与中心碳原子相连的氨基和羧基,而不是R基中的氨基和羧基。
(4)假设氨基酸的平均相对分子质量为a,由n个氨基酸分别形成1条肽链或m条肽链:
形成肽链数
形成肽键数
脱去水分子数
氨基数目
羧基数目
多肽相对分子质量
1
n-1
n-1
至少1个
至少1个
na-
18(n-1)
m
n-m
n-m
至少m个
至少m个
na-
18(n-m)
【例3】(2017年江苏卷,3)下列关于肽和蛋白质的叙述,正确的是( )
A.α-鹅膏蕈碱是一种环状八肽,分子中含有8个肽键
B.蛋白质是由2条或2条以上多肽链构成的
C.蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的
D.变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应
【答案】A
技能4 识记核酸的结构与作用
1.图解核酸的结构层次
2.不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况
生物类别
核酸
核苷酸
碱基
遗传物质
举例
原核生物和真核生物
含有DNA和RNA两种核酸
8
5
DNA
细菌、人等
病毒
只含DNA
4
4
DNA
噬菌体
只含RNA
4
4
RNA
烟草花叶病毒
【例4】(2014新课标Ⅱ卷,5)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.双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的
D.用甲基绿和吡罗红染色可观察DNA和RNA在细胞中的分布
【答案】C
技能5 识记糖、脂类的种类和作用
1.糖的种类及相互关系
2.糖类的作用
(1)生物细胞生命活动的主要能源物质——葡萄糖。
(2)生物细胞中的储能物质——淀粉、糖原。
(3)参与生物细胞构成的物质——核糖、脱氧核糖、纤维素。
3.脂质的作用
【例5】(2017年江苏卷,1)下列关于糖类化合物的叙述,正确的是( )
A.葡萄糖、果糖、半乳糖都是还原糖,但元素组成不同
B.淀粉、糖原、纤维素都是由葡萄糖聚合而成的多糖
C.蔗糖、麦芽糖、乳糖都可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀
D.蔗糖是淀粉的水解产物之一,麦芽糖是纤维素的水解产物之一
【答案】B
技能6 列表比较用于提取或鉴定的试剂及颜色反应
实验名称
鉴定(或提取)对象
试剂
颜色
水浴加热
生物材料
糖类的鉴定
淀粉
碘液
蓝色
不需要
脱色的叶片
还原糖(葡萄糖、果糖、麦芽糖)
斐林试剂
砖红色
需要
含糖量高的白色或近白色的植物组织、尿液等
蛋白质的鉴定
蛋白质
双缩脲试剂
紫色
不需要
豆浆、牛奶、鸡蛋清、蛋白质类酶
脂肪的鉴定
脂肪
苏丹Ⅲ/Ⅳ
橘黄色/红色
不需要
花生种子等
【例6】(2017年江苏卷,4)下列关于用显微镜观察细胞的实验,叙述正确的是( )
A.转换物镜时应该手握物镜小心缓慢转动
B.以洋葱鳞片叶内表皮为材料不能观察到质壁分离
C.苏丹Ⅲ染色后的花生子叶细胞中可观察到橘黄色颗粒
D.在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态观察和计数
【答案】C
【解析】转换物镜时,应转动转换器,不能转动物镜,A错误;洋葱鳞片叶内表皮属于成熟的植物细胞,有大液泡,可发生质壁分离,B错误;花生子叶细胞含有脂肪,苏丹Ⅲ可将其染成橘黄色,通过显微镜可观察到橘黄色颗粒,C正确;新鲜黑藻小叶中含有很多个叶绿体,显微镜下可观察其叶绿体形态,由于细胞是立体的,细胞中叶绿体数较多,会有重叠和掩盖,计数很困难,D错误。
●趁热打铁练一练
1.“朴雪”乳酸亚铁口服液可以有效地治疗人类缺铁性贫血症,这是因为其中的Fe2+进入人体后能( )
A.调节血液的酸碱平衡
B.直接调节细胞代谢
C.参与红细胞血红蛋白的形成
D.促进更多血浆的产生
【答案】C
2.在干旱环境中,高粱细胞生物膜系统会受到损伤,抗干旱高粱仍能保持细胞正常形态,且叶片保持绿色的时间明显长于普通高梁。
某同学据此提出的假设中,不成立的是( )
A.抗干旱高梁叶肉细胞自由水/结合水的比例高于普通高粱
B.抗干旱高梁叶绿体内类囊体受干旱损坏程度小于普通高梁
C.抗干旱高梁细胞调节渗透压能力强于普通高粱
D.抗干旱高梁根细胞的细胞液浓度高于普通高梁
【答案】A
【解析】抗干旱高梁叶肉细胞自由水/结合水的比例低,有利于增大抗性,A错误;据题意可知,抗干旱高粱能保持细胞正常形态,叶片保持绿色的时间明显长,说明抗干旱高梁叶绿体内类囊体受干旱损坏程度小,B正确;抗干旱高粱在干旱环境中能保持细胞正常形态,推测抗干旱高梁细胞调节渗透压能力较强,C正确;当根毛细胞液浓度低于外界溶液浓度时,根毛细胞会失水;而抗干旱高粱在干旱环境中能保持细胞正常形态,推测抗干旱高梁根细胞的细胞液浓度较高,D正确。
3.下图表示生物体核酸的基本组成单位——核苷酸的模式图,下列说法错误的是( )
A.劳氏肉瘤病毒的核酸中②有1种,③有4种
B.人体细胞的核酸中②有2种,③有5种
C.RNA中上下核苷酸之间是通过①与②形成磷酸二酯键实现的
D.DNA可蕴藏大量遗传信息的原因是与③配对的物质种类多样
【答案】D
4.医用酒精消毒原理之一是使细菌蛋白质变性,该过程破坏了蛋白质的空间结构(基本结构未破坏),进而导致蛋白质脱水变性。
下列叙述正确的是( )
A.细菌蛋白质合成无需细胞器参与
B.酒精分子进入细菌无需消耗能量
C.酒精破坏了细菌蛋白质中的肽键
D.蛋白质变性后不能与双缩脲试剂发生紫色反应
【答案】B
【解析】细菌蛋白质合成需要在细菌的核糖体上合成,即需要细胞器的参与,A错误;酒精分子以自由扩散的方式顺浓度梯度进入细菌,不需要需消耗能量,B正确;酒精只是破坏了细菌蛋白质的空间结构,没有破坏蛋白质中的肽键,C错误;由于蛋白质变性后其肽键没有被破坏,仍然可以与双缩脲试剂发生紫色反应,D错误。
5.甲图中①、②、③、④表示不同化学元素所组成的化合物,乙图表示由四个单体构成的化合物.以下说法不正确的是()
A.若甲图中的②大量存在于皮下和内脏器官周围等部位,则②是脂肪
B.若甲图中④能吸收、传递和转换光能,则④可用无水乙醇提取
C.乙图中若单体是氨基酸,则该化合物彻底水解后的产物中氧原子数增加3个
D.乙图中若单体是四种脱氧核苷酸,则该化合物彻底水解后的产物有5种
【答案】D
【解析】②的组成元素只有C、H、O,且存在于皮下和内脏器官周围等部位,可能是脂肪,A正确;④的组成元素是C、H、O、N、Mg,能吸收、传递和转换光能,则④可能是叶绿素,可用无水乙醇提取,B正确;乙图中若单体是氨基酸,则为四肽,则该化合物彻底水解需要3分子水,所以水解后的产物中氧原子数增加3个,C正确;乙图中若单体是四种脱氧核苷酸,则为DNA,该化合物彻底水解后的产物有脱氧核糖、磷酸和四种碱基A、C、G、T,共6种,D错误。
6.下列有关细胞中化合物的叙述,正确的是( )
A.水和无机盐不承担构建细胞的功能
B.淀粉、肝糖原和蔗糖彻底水解后得到的产物相同
C.DNA分子解旋后,空间结构改变但功能并未丧失
D.血红蛋白和肌动蛋白分子结构不同是由于它们的单体连接方式不同
【答案】C
7.下列有关物质鉴定实验的叙述,正确的是( )
A.细胞中的脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色
B.还原糖与斐林试剂反应时需水浴加热才能出现紫色沉淀
C.检测蛋白质时,将双缩脲试剂A液和B液充分混匀后加入组织样液
D.番茄汁中也含有丰富的葡萄糖和果糖,适合用作还原糖鉴定的替代材料
【答案】A
【解析】细胞中的脂肪可以与苏丹Ⅲ染液反应呈橘黄色,A项正确;还原糖与斐林试剂反应时水浴加热出现砖红色沉淀,B项错误;检测蛋白质时,应先加入双缩脲试剂A液,振荡摇匀后再加入B液,C项错误;番茄汁为红色,用作还原糖鉴定材料时会影响砖红色沉淀的观察,D项错误。
8.下列关于细胞结构与成分的叙述,错误的是( )
A.随着细胞的生长和衰老,细胞的含水量逐渐下降
B.几乎各种生命活动无不与蛋白质有关
C.DNA是遗传信息的载体,所有细胞均含有DNA
D.核糖体中催化肽链合成的物质可能是RNA
【答案】C
9.下列关于水的叙述不正确的是( )
A.结合水是细胞的重要组成成分B.血浆中的水大部分是自由水
C.肌肉细胞内的水大部分是结合水D.自由水是细胞化学反应的良好溶剂
【答案】C
【解析】结合水是细胞内与有机大分子相结合的水分子,是细胞的重要组成成分,A项正确;血浆中的水大部分以游离的状态存在,属于自由水,B项正确;肌肉细胞内的水大部分是自由水,C项错误;自由水可以溶解多种物质,是细胞化学反应的良好溶剂,D项正确。
10.下列有关细胞成分功能的叙述,正确的是( )
A.纤维素是组成植物细胞骨架的主要成分
B.Fe、C、H、O、N是组成血红蛋白的重要元素
C.参与构成ATP分子和RNA分子的五碳糖不同
D.酵母菌和大肠杆菌都能在线粒体内分解丙酮酸
【答案】B
【解析】纤维素是组成植物细胞壁的主要成分,而细胞骨架的主要成分是蛋白质纤维,A错误;血红蛋白是人体内一种含Fe的重要蛋白质,其元素组成是C、H、O、N、Fe,B正确;参与构成ATP分子和RNA分子的五碳糖是相同的,都是核糖,C错误;大肠杆菌是原核生物,没有线粒体,其无氧呼吸的场所不在线粒体,D错误。
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