专题01 细胞的分子组成学生版.docx
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专题01细胞的分子组成学生版
专题01细胞的分子组成
【考点定位】
1.知识内容
(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)(4)细胞学说的建立过程(Ⅰ)
(5)原核细胞和真核细胞的异同(Ⅱ)
2.实验内容
(1)观察DNA、RNA在细胞中的分布
(2)检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质
(3)用显微镜观察多种多样的细胞
【直击高考】
1.(2016•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
2.(2016•上海卷.11)下列病毒的构成组合中错误的是()
DNA
RNA
蛋白质
磷脂
A.
B.
C.
D.
3.(2016•江苏卷.4)蛋白质是决定生物体结构和功能的重要物质。
下列相关叙述错误的是()
A.细胞膜、细胞质基质中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质
B.氨基酸之间脱水缩合生成的H2O中,氢来自于氨基和羧基
C.细胞内蛋白质发生水解时,通常需要另一种蛋白质的参与
D.蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关,而且也与功能基团有关
4.(2016•海南卷.26)水在植物的生命活动中具有重要作用。
风干种子只有吸收足够的水才能进行旺盛的代谢活动,使胚生长。
小麦种子萌发过程中吸水量随时间变化的趋势如图所示。
回答下列问题:
(1)植物细胞中的水通常以结合水和自由水两种形式存在,风干种子细胞中的水主要以__________的形式存在。
经阶段
吸水后,种子中的水主要是以__________的形式存在。
(2)在阶段
,种子吸水速率______(填“大于”、“小于”或“等于”)阶段
,呼吸速率______(填“大于”、“小于”或“等于”)阶段
。
(3)从细胞膜组成和结构的角度来推测,水分可经过细胞膜中的______、______从细胞外进入细胞内。
【核心考点突破】
考点一、蛋白质、核酸
1.蛋白质与核酸的结构和功能
2.DNA、RNA和蛋白质的关系
3.理清蛋白质和核酸的多样性与特异性的关系
(1)多样性之间的关系图
(2)特异性关系:
特定的核苷酸序列―→特定的遗传信息―→遗传物质的特异性―→蛋白质的特异性―→物种的特异性。
蛋白质、核酸的结构和种类具有物种差异性,因而可以从分子水平上用来区分不同物种的亲缘关系。
【典型例题】
如图所示,物质甲是在胰岛素B细胞中合成的;物质乙是一种淋巴因子;物质丙由浆细胞合成分泌;物质丁由垂体分泌,可促进蛋白质的合成和骨的生长。
则下列说法正确的是()
A.物质甲、乙、丙、丁结构的多样性只与a有关
B.控制甲、乙、丙、丁合成的物质是核糖核苷酸
C.甲、乙、丙、丁均能与双缩脲试剂反应呈紫色
D.物质乙和丙分别在非特异性免疫和特异性免疫中发挥作用
考点二、蛋白质和核酸相关计算
(1)蛋白质的相关计算:
①计算蛋白质中的氨基酸数目:
若已知多肽中氮原子数为m,氨基个数为n,则缩合为该多肽的氨基酸数目为m-n+肽链数。
若已知多肽中的氮原子数为m,则缩合成该多肽的氨基酸数目最多为m。
②计算蛋白质中的O、N原子数目:
O原子数=各氨基酸中O原子的总数-脱去水分子数=R基上的O原子数+氨基酸个数+肽链数。
N原子数=各氨基酸中N原子的总数=R基上的N原子数+肽键数+肽链数。
③计算形成的肽键数、脱去的水分子数:
若由氨基酸脱水缩合形成链状肽,则肽键数=脱去的水分子数=氨基酸个数-肽链数。
若由氨基酸脱水缩合形成环状肽,则肽键数=氨基酸个数=脱去的水分子数。
④氨基酸数与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间关系的计算:
(DNA)基因的碱基数(至少)∶mRNA的碱基数(至少)∶蛋白质中氨基酸的数目=6∶3∶1;
肽键数(得失水数)+肽链数=氨基酸数=mRNA碱基数/3
=(DNA)基因碱基数/6。
(2)核酸的相关计算:
①DNA的种类=4n(n代表碱基对数);
②DNA的相对分子质量=脱氧核苷酸数×脱氧核苷酸平均相对分子质量-(脱氧核苷酸数-2)×18;
③RNA的相对分子质量=核糖核苷酸数×核糖核苷酸平均相对分子质量-(核糖核苷酸数-1)×18。
【典型例题】
下图是某多肽化合物的示意图,下列有关叙述中不正确的是()
A.氨基酸的不同种类主要由②、④、⑥、⑧决定的
B.③、⑤、⑦的形成与R基无关
C.该多肽链游离的羧基多于氨基
D.该多肽链在形成过程中,相对分子质量减少了36
考点三、糖类、脂质的种类、作用
1.糖类的合成场所、种类及相互关系
糖类合成的场所:
叶绿体(葡萄糖、淀粉)、内质网(糖基团)、高尔基体(纤维素)、肝脏(肝糖原)和肌肉(肌糖原)。
2.脂质的合成场所、种类及生理功能
脂质的合成场所
(1)脂肪:
每分子脂肪由1分子甘油和3分子脂肪酸组成,生物体内的主要储能物质。
(2)磷脂:
每分子磷脂由1分子甘油、1分子磷酸和2分子脂肪酸组成,生物膜的主要组成成分。
(3)固醇:
包括胆固醇、性激素和维生素D,对生物体正常的新陈代谢和生殖过程起调节作用。
3.组成细胞中重要有机物的初步水解、彻底水解产物及代谢终产物(氧化分解产物)
物质
初步水解产物
彻底水解产物
代谢终产物
淀粉
低聚糖、麦芽糖
葡萄糖
CO2+H2O
脂肪
甘油+脂肪酸
CO2+H2O
蛋白质
小分子多肽
氨基酸
CO2+H2O+尿素
核酸
核苷酸
磷酸、五碳糖、碱基
ATP
ADP、AMP、Pi
磷酸、核糖、碱基
酶
氨基酸或核糖核苷酸
氨基酸或磷酸、核糖、碱基
注意 ①ATP、酶、核酸一般不考虑代谢终产物;必须要求考虑时,核酸(核苷酸)、ATP的代谢终产物为“CO2+H2O+尿酸”。
②脂肪分子因C、H含量高(含O少),氧化分解时需氧多、释放能量多。
4.几种有机物的元素组成图示归纳
【典型例题】
下图表示不同化学元素所组成的化合物,下列说法错误的是()
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是细胞中重要的贮能物质,则②是脂肪
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是主要在动物肝脏和肌肉中合成的贮能物质,则④是糖原
考点四、水和无机盐及化学元素
1.生物体内水的存在、来源和利用
2.水分含量与新陈代谢、生物抗性的关系
(1)细胞中自由水/结合水的比值越大,生物新陈代谢越旺盛,其抗性越小;该比值越小,生物新陈代谢越缓慢,其抗性越大。
(2)衰老的细胞内水分含量减少,细胞萎缩,体积减小,细胞代谢速率减慢。
(3)不同种类的生物、同一生物的不同器官及不同生长发育时期,细胞的含水量不同。
3.特征元素及同位素标记在实验中的应用
特征元素:
S―→蛋白质,Fe―→血红蛋白,Mg―→叶绿素,I―→甲状腺激素。
同位素标记法在实验中的应用:
①利用放射性14C、18O示踪光合作用和细胞呼吸中碳、氧原子的去向。
②利用放射性15N示踪分泌蛋白的合成、运输和分泌途径。
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。
④利用15N标记证明DNA分子的半保留复制方式。
⑤利用15N或3H标记用于基因诊断和DNA分子杂交。
【典型例题】
下列关于细胞内无机物的说法正确的是()
A.当植物油代谢旺盛的生长期转入休眠期时,体内结合水与自由水的比值常会下降
B.CI-、SO42-、Pb2+等离子都不是细胞需要的
C.细胞中大多数无机盐以离子的形式存在
D.细胞合成脂肪、DNA、RNA等物质时都需要磷酸盐
【能力提升】
1.下列有关细胞中有机物的说法,正确的是()
A.含有元素C、H、0、N的物质有核糖、酶、果糖、脂肪
B.花生种子中没有蛋白质,只有脂肪,故用来作为检测脂肪的实验材料
C.淀粉、蛋白质、脂肪在氧化分解时都能释放出能量
D.蛋白质结构的多样性是由于构成蛋白质的氨基酸种类、数目和空间结构的不同
2.如图甲、乙、丙、丁代表细胞中的物质或结构。
下列分析中不合理的是()
A.C、H、O、N、P属于组成细胞的大量元素
B.甲物质中含有氢键,丙物质中含有高能磷酸键
C.乙、丁中由C、H、O、N、P组成的化合物种类相同
D.甲、乙、丙三种物质或结构参与了丁结构中酶的合成
3.下列关于生物大分子的叙述错误的是()
A.由M个氨基酸构成的一个蛋白质分子,含N条肽链,其中Z条是环状肽链,这个蛋白质分子完全水解共需要M-Z-N个水分子
B.在小麦细胞中由A、G、T、U四种碱基参与构成的核苷酸的种类有6种
C.质量相同的糖元和脂肪氧化分解所释放的能量是不同的
D.细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质不一定是一种蛋白质
4.下列关于细胞内化合物的叙述,正确的是()
A、ATP脱去2个磷酸基团后是RNA的基本组成单位之一
B、糖原代谢的最终产物是葡萄糖
C、蔗糖和乳糖水解的产物都是葡萄糖
D、脂肪和生长激素是生物体内的能源物质
5.下表关于人体内有机物的叙述,正确的是:
()
序号
物质
化学组成
作用机理
A
激素
蛋白质或脂肪
与靶细胞的受体结合,调节生命活动
B
酶
蛋白质或RNA
降低反应的活化能,催化物质分解
C
受体
蛋白质与糖类
与信息分子特异性结合,接受信息
D
抗体
蛋白质与糖类
与抗原特异性结合,发挥免疫作用
【答案】C
6.图示细胞内某些有机物的元素组成和功能关系,其中A、B代表元素,1„、II、III、IV为生物大分子,X、Y、Z、P分别为构成生物大分子的基本单位。
下列叙述不正确的是()
A.I在植物细胞中为脂肪
B.Y、Z与磷脂的元素组成相同
C.高温处理后,IV的结构变得伸展、松散,但仍可以与双缩脲试剂产生颜色反应
D.—切生命活动都离不开IV
7.关于下列四图的叙述中,不正确的是()
A.甲图和丙图分别是构成生命活动的体现者和生物体遗传信息的携带者的基本单位
B.乙阁小麦种子在晒干过程中所失去的水是自由水
C.若丙图中A为脱氧核糖,则由B构成的核酸完全水解,得到的化合物最多有5种
D.在小鼠的体细胞内检测到的化合物丁很可能是乳糖
8.下列有关右图中蛋白质的叙述,正确的是()
A.含有两条肽链
B.共有126个肽键
C.R基中共含有17个氨基
D.形成该蛋白质时共脱掉125个水分子
9.下图表示糖类的化学组成和种类,则相关叙述正确的是()
A.①、②、③依次代表单糖、二糖、多糖,它们均可继续水解
B.①、②均属还原糖,在加热条件下与斐林试剂发生反应将产生砖红色沉淀
C.④、⑤分别为纤维素、肌糖原,二者均贮存能量,可作为贮能物质
D.④是植物细胞壁的主要成分,使用纤维素酶可将其破坏,④的合成与高尔基体有关
10.下列选项中不正确的是:
()
A.如果一种生物的核酸只由4种核苷酸组成,则该生物一定不是细胞生物
B.细胞中直接能源物质主要是ATP
C.水是活细胞中含量最多的化合物,线粒体和叶绿体中都有水生成
D.水解糖原、淀粉、蔗糖得到的单糖都是葡萄糖
11.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的过程会消耗水
B.有氧呼吸产生的H2O中的氢来自丙酮酸
C.H2O光解产生的[H]用于CO2的还原
D.氨基酸脱水缩合产生的H2O中的氢来自氨基
12.下图1表示油菜种子成熟过程中部分有机物的变化情况(1表示可溶性糖,2表示淀粉,3表示含氮化合物,4表示脂肪)。
图2表示小麦种子成熟过程中蛋白质、葡萄糖、淀粉的含量和淀粉磷酸化酶(催化淀粉的生物合成)活性的变化。
回答下列问题。
(1)油菜种子在成熟过程中,________含量不断提高,而可溶性糖和淀粉含量不断下降,这说明___________而来。
(2)图2中曲线③表示______________________。
在小麦种子成熟过程中,种子的干重将________。
(3)将小麦开花后第10天和第40天的种子分别制成组织样液,各取等量样液分别加入A、B两试管中,再各加入等量的_________,适温水浴加热后,A试管出现__________,并且比B试管颜色更______,两试管
中被检测的物质可以用图2中的曲线_________表示。
【实验】生物组织中有机物的鉴定
鉴定试剂及显色反应
化合物
检测试剂
方法步骤与结果
淀粉
碘液
淀粉溶液遇碘液呈蓝色
还原糖
斐林试剂(甲液:
0.1g/mLNaOH溶液,乙液:
0.05g/mLCuSO4溶液)
鉴定样液+斐林试剂、50~65_℃水浴加热→砖红色沉淀
脂肪
苏丹Ⅲ染液或苏丹Ⅳ染液
制作切片→染色→去浮色(50%酒精)→制片→镜检
苏丹Ⅲ染液→镜检橘黄色;苏丹Ⅳ染液→镜检红色
蛋白质
双缩脲试剂(A液:
0.1g/mLNaOH溶液,B液:
0.01g/mLCuSO4溶液)
鉴定样液+试剂A+试剂B→呈紫色
DNA和RNA
甲基绿吡罗红混合染色剂
DNA+甲基绿→绿色
RNA+吡罗红→红色
【典型例题】下列关于“可溶性还原糖、蛋白质和脂肪鉴定”实验的叙述,正确的是( )
A.常用番茄、苹果等组织样液作为鉴定植物组织内还原糖的实验材料
B.脂肪鉴定中观察花生子叶切片细胞间不可能出现橘黄色小颗粒
C.脂肪鉴定中50%的酒精是为了溶解组织中的油脂
D.蛋白质鉴定中加入的0.1g/mLNaOH溶液可为反应提供碱性环境
【易错提醒】与有机物检测有关的三个失分点
1.混淆有机物的鉴定原理,如斐林试剂只能鉴定还原糖,不能与非还原糖产生颜色反应;苏丹Ⅲ与脂肪产生橘黄色,苏丹Ⅳ与脂肪产生红色,记忆不清则出现错误。
2.忽略染色剂本身的颜色,如斐林试剂、双缩脲试剂本身为蓝色,苏丹Ⅲ染液本身为红色。
3.未重视外界条件对实验结果的影响,如验证还原糖时必须进行水浴加热,鉴定蛋白质时必须先加A液再加B液。
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