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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