专题01 细胞的分子组成知识串讲合格考学年新高一生物必备知识串讲与模拟试题解析版.docx

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专题01细胞的分子组成知识串讲合格考学年新高一生物必备知识串讲与模拟试题解析版

专题01细胞的分子组成知识串讲

知识网络

重难突破

一、组成细胞的原子和分子

1、元素

基本元素：

C、H、O、N（90%）

最基本元素：

C

大量元素：

C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等

微量元素：

Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等

2、缺乏必需元素可能导致疾病。

3、生物界与非生物界的统一性和差异性

统一性：

组成生物体的化学元素，在无机自然界都可以找到，没有一种元素是生物界特有的。

（颠倒过来说是不行的）。

差异性：

组成生物体的化学元素在生物体和自然界中含量相差很大。

典例1下列几项中，在生物体内含量较少，但是对于维持生物体的正常生命活动必不可少的元素是（　　）

A．Fe、Mn、Zn、Mg　　B．Zn、Cu、Mn、K

C．N、S、Cu、MoD．Zn、Cu、B、Mn

【答案】D

【解析】按题意，在生物体内含量较少，但是必不可少的元素应该是微量元素。

组成生物体的大量元素是指：

C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg等。

微量元素是指：

Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等，因此正确的选项是D。

典例2下列选项中，含有相同元素的一组化合物是（　　）

A．纤维素和尿素B．脂肪酸和磷脂

C．腺苷三磷酸和核糖核酸D．胆固醇和血红蛋白

【答案】C

【解析】纤维素的组成元素为C、H、O，而尿素的组成元素为C、H、O、N；脂肪酸的元素组成为C、H、O，而磷脂中含有P；腺苷三磷酸和核糖核酸的组成元素都是C、H、O、N、P；胆固醇的组成元素为C、H、O，而血红蛋白是蛋白质，组成元素为C、H、O、N等。

二、细胞中的无机化合物：

水和无机盐

1、水：

（1）含量：

占细胞总重量的60%-90%，鲜重最多。

（蛋白质是鲜重最多的有机物）

（2）形式：

自由水、结合水

自由水：

游离形式，占95.5%（自由水多，新陈代谢旺盛，抗逆性弱）

作用有①良好的溶剂；②参与生化反应；③物质运输；④维持细胞的形态；⑤体温调节

结合水：

是与其他物质相结合的水

作用是组成细胞结构的重要成分

结合水的含量增多，可以使植物的抗逆性增强

2、无机盐

（1）存在形式：

大多是离子，少数与其他化合物结合

（2）作用①与蛋白质等物质结合成复杂的化合物

（如Mg2+是构成叶绿素的成分、Fe2+是构成血红蛋白的成分、I-是构成甲状腺激素的成分）

②参与细胞的各种生命活动。

（如钙离子浓度过低肌肉抽搐、过高肌肉乏力）

典例1下列关于水在生物体内作用的叙述,错误的是（　　）

A.自由水是细胞内的良好溶剂B.自由水参与细胞内的一些生化反应

C.水在生物体内的流动可以运输物质D.自由水是细胞结构的重要组成成分

【答案】D

【解析】结合水是细胞结构的重要组成成分。

典例2关于生物体内水和无机盐的叙述,不正确的是（　　）

A.体内参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水

B.某些无机盐是组成纤维素的必需成分

C.生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的形态和功能

D.自由水与结合水的比例随生物个体代谢的强弱而变化

【答案】B

【解析】纤维素是一种多糖,只由C、H、O三种元素组成,不含无机盐。

三、生物大分子--糖类

1、元素组成：

C、H、O

概念

种类

分布

主要功能

单糖

不能水解的糖

核糖

动植物细胞

组成核酸的物质

脱氧核糖

葡萄糖

细胞的重要能源物质

二糖

水解后能够生成二分子单糖的糖

蔗糖→1葡萄糖+1果糖

植物细胞

麦芽糖→2葡萄糖

乳糖→1葡萄糖+1半乳糖

动物细胞

多糖

水解后能够生成许多个单糖分子的糖

淀粉→麦芽糖→葡萄糖

植物细胞

植物细胞中的储能物质

纤维素→纤维二糖→葡萄糖

植物细胞壁的基本组成成分

糖原（肝糖原、肌糖原）→葡萄糖

动物细胞

动物细胞中的储能物质

3、功能：

主要的能源物质、构成糖被（参与细胞识别）、构成细胞壁（纤维素）、细胞间物质运输和免疫功能的调节等生命活动。

4．糖的鉴定：

（1）淀粉遇碘液变蓝色，这是淀粉特有的颜色反应。

（2）还原性糖（葡萄糖和果糖、麦芽糖、乳糖和半乳糖）与斐林试剂在隔水加热（50-65℃）条件下，能够生成砖红色沉淀。

斐林试剂：

甲液:

0.1g/mL的NaOH溶液（2mL），乙液:

0.05g/mLCuSO4溶液（4-5滴）。

使用：

混合后使用，且现配现用。

注意：

不能选择有颜色的还原糖（西瓜等）。

典例1下列有关糖类生理作用的概括中,错误的是（　　）

A.核糖和脱氧核糖是核酸的组成成分B.葡萄糖是生物体内重要的能源物质

C.淀粉和糖原是生物体内唯一的储能物质D.纤维素是植物细胞壁的主要成分

【答案】C

【解析】淀粉是植物体内的储能物质,糖原是动物体内的储能物质,但都不是唯一的储能物质。

典例2下列有关糖类生理作用的概括中,错误的是（　　）

A.核糖和脱氧核糖是核酸的组成成分B.葡萄糖是生物体内重要的能源物质

C.淀粉和糖原是生物体内唯一的储能物质D.纤维素是植物细胞壁的主要成分

【答案】C

【解析】淀粉是植物体内的储能物质,糖原是动物体内的储能物质,但都不是唯一的储能物质。

四、生物大分子--脂质

1、元素组成：

主要由C、H、O，有些还含N、P。

注意：

C/H比例高于糖类，H多O少，相同质量的脂肪和糖类，脂肪耗氧多。

2、脂质：

脂肪：

主要的储能物质，保温、缓冲、减压（只含C、H、O）。

磷脂：

是构成生物膜的重要物质（C、H、O、N、P）。

固醇：

（C、H、O）

胆固醇：

构成动物细胞膜，参与脂质运输（因为动物细胞膜流动性强）。

性激素：

促进生殖发育和生殖细胞的形成。

维生素D：

促进钙、磷的吸收（卵黄和胆固醇经光照可转化为维生素D）。

4.脂肪的鉴定：

脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，被苏丹IV染成红色。

（在实验中用50%酒精洗去浮色→显微镜观察→橘黄色脂肪颗粒）

典例1在生物体中脂肪比糖类更适于做储能物质的原因不包括（　　）

A.同质量的脂肪比糖类含能量多

B.必要时脂肪可直接氧化分解供能,也可转化为糖类供能

C.脂肪不能被氧化分解,这样有利于长期保存

D.脂肪疏水,而糖类亲水,故前者在细胞中占体积小

【答案】C

【解析】脂肪也可被氧化分解。

典例2下列有关细胞中元素和化合物的叙述,正确的是（　　）

A.用苏丹Ⅲ染液对脂肪组织进行染色时,可用无水酒精洗去浮色

B.脂肪分子中H的含量比糖类多,是主要的能源物质

C.氨基酸脱水缩合产生水,水中的氧来自氨基酸的羧基

D.DNA和RNA主要组成元素的种类不同,碱基种类不完全相同

【答案】C

【解析】解析:

用苏丹Ⅲ染液对脂肪组织进行染色时,用体积分数为50%的酒精洗去浮色;脂肪分子中H的含量比糖类多,相同质量的脂肪氧化分解释放出的能量比糖类多,脂肪是主要的储能物质;氨基酸脱水缩合时,产生的H2O中的H来自氨基和羧基,氧来自羧基;DNA、RNA主要组成元素相同,都为C、H、O、N、P,DNA含A、T、C、G四种碱基,RNA含A、U、C、G四种碱基。

五、生物大分子--蛋白质（功能：

生命活动的主要承担者）

1、元素组成：

除C、H、O、N外，大多数蛋白质还含有S（存在于二硫键中，有助于形成空间结构）

2、基本组成单位：

氨基酸（组成蛋白质的氨基酸约20种）。

氨基酸结构通式：

氨基酸的判断：

①同时有氨基和羧基；②至少有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。

（组成蛋白质的20种氨基酸的区别：

R基的不同）

3、必需氨基酸成人有8种（人体不能合成的），婴儿有9种。

甲携来一本亮色书（甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸）

4、

形成过程：

氨基酸脱水缩合多肽盘曲折叠蛋白质

蛋白质是多聚体，由单体（氨基酸）构成

二肽：

由2个氨基酸分子组成的肽链

多肽：

由n（n≥3）个氨基酸分子以肽键相连形成的肽链

肽键：

-CO-NH-

4、蛋白质结构的多样性的原因：

组成蛋白质多肽链的氨基酸的种类、数目、排列顺序的不同

构成蛋白质的多肽链的数目、空间结构不同

5、计算：

肽键数（脱去的水分子数）＝氨基酸数－肽链条数

多肽链相对分子质量=氨基酸数X相对分子质量-18X（氨基酸数-肽链数）

环状肽=脱去水分子数=肽键数

一个蛋白质分子中至少含有氨基数（或羧基数）=肽链条数

6．蛋白质鉴定：

与双缩脲试剂产生紫色的颜色反应（本质是与肽键发生反应）。

双缩脲试剂：

A、0.1g/mL的NaOH溶液（2mL）和B、0.01g/mLCuSO4溶液（3-4滴）

使用：

分开使用，先加NaOH溶液，再加CuSO4溶液，不加热（NaOH溶液的作用是形成碱性环境）

典例1在生物体内,生命活动的体现者（承担者）、遗传信息的携带者分别是（　　）

A.蛋白质和核酸B.蛋白质和脂质C.蛋白质和糖类D.葡萄糖和DNA

【答案】A

【解析】在生物体内,生命活动的体现者（承担者）是蛋白质,遗传信息的携带者是核酸。

典例2某同学向牛奶中加入双缩脲试剂后产生紫色反应,由此可推知牛奶中含有（　　）

A.淀粉B.葡萄糖C.脂肪D.蛋白质

【答案】D

【解析】蛋白质可与双缩脲试剂发生紫色反应。

六、生物大分子--核酸（遗传信息的携带者）

1、元素组成：

C、H、O、N、P

2、基本单位：

核苷酸（由1分子磷酸+1分子五碳糖+1分子含氮碱基组成）

1分子磷酸

脱氧核苷酸1分子脱氧核糖

（4种）1分子含氮碱基（A、T、G、C）

1分子磷酸

核糖核苷酸1分子核糖

（4种）1分子含氮碱基（A、U、G、C）

3、种类：

脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）

种类

英文缩写

基本组成单位

存在场所

脱氧核糖核酸

DNA

脱氧核苷酸（4种）

主要在细胞核中（叶绿体和线粒体中有少量）

核糖核酸

RNA

核糖核苷酸（4种）

主要存在细胞质中

具有细胞结构的生物遗传物质都是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA。

人体内核苷酸有8种（DNA+RNA）；病毒核苷酸4种（DNA或RNA）。

4、

实验：

观察DNA和RNA在细胞中的分布

甲基绿吡罗红

混合使用，属于竞争性染色，只用一种会全部染相同的颜色

步骤：

1）取材

NaCL:

维持细胞形态（选用无色的材料）烘干：

固定

2）水解

8%盐酸作用：

改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，使DNA和蛋白质分离，有利于DNA和染色剂结合

30℃，5分钟

3）用清水冲洗

4）染色：

甲基绿和吡罗红

5）观察：

低倍镜选择染色均匀的区域，高倍镜观察

注意：

关于骨架的总结：

生物大分子以碳链为骨架（以共价键相连）

细胞以蛋白质纤维为骨架

细胞膜以磷脂双分子层为骨架

DNA以磷酸和脱氧核糖交替排列为基本骨架

供能顺序：

糖类脂肪蛋白质

典例1下列有关核酸的叙述,错误的是（　　）

A.生物体内具有遗传功能的大分子化合物B.在生物体遗传和变异中起重要作用

C.由含氮碱基、脱氧核糖和磷酸组成D.由核苷酸聚合而成的大分子化合物

【答案】C

【解析】核酸是由核苷酸组成,而核苷酸是由含氮碱基、磷酸、核糖或脱氧核糖组成。

典例2下列关于核酸的叙述,正确的是（　　）

A.只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质

B.DNA分子中含有脱氧核糖和胸腺嘧啶

C.生物的遗传物质是DNA和RNA

D.含DNA的原核细胞不会同时含RNA

【答案】B

【解析】没有细胞结构的病毒,其内的核酸也是携带遗传信息的物质;生物的遗传物质只能是DNA和RNA中的一种;细胞生物都同时含有DNA和RNA。

课堂作业

1、组成蛋白质的基本单位是氨基酸,两个氨基酸分子脱水缩合形成的化学键是（　　）

A.高能磷酸键B.肽键C.氢键D.磷酸二酯键

【答案】B

【解析】氨基酸分子通过脱水缩合形成的肽键连接成肽。

2、下列关于组成细胞的元素和化合物的叙述,正确的是（　　）

A.组成活细胞的元素中C的含量最高,因此C是细胞内最基本、最核心的元素

B.水和无机盐与其他物质共同构建细胞,参与细胞的生命活动

C.胰岛素含有氮元素,脱氧核糖含有磷元素

D.水在细胞中的存在形式及功能不会改变

【答案】B

【解析】组成活细胞的元素中氧的含量最高;脱氧核糖的组成元素只有C、H、O,不含有磷元素;水在细胞中以自由水与结合水的形式存在,自由水与结合水可以相互转化。

3、下列关于组成细胞的分子的叙述,正确的是（　　）

A.蔗糖和麦芽糖水解的产物都是葡萄糖

B.细胞中的有机物都能为细胞的生命活动提供能量

C.磷脂是所有原核细胞和真核细胞必不可少的脂质

D.蛋白质是生命活动的主要承担者,也是最基本的生命系统

【答案】C

【解析】蔗糖水解产物为果糖和葡萄糖,麦芽糖水解产物为葡萄糖;细胞中的核酸不能为细胞的生命活动提供能量;磷脂是真核细胞和原核细胞细胞膜的成分。

蛋白质不是最基本的生命系统,最基本的生命系统是细胞。

4、关于生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验,下列叙述正确的是（　　）

A.还原糖、脂肪的鉴定通常分别使用双缩脲试剂、甲基绿溶液

B.鉴定还原糖、蛋白质都需要进行水浴加热

C.脂肪鉴定可以制备样液进行染色观察

D.脂肪、蛋白质鉴定时分别可见橘黄色颗粒、砖红色沉淀

【答案】C

【解析】还原糖鉴定试剂是斐林试剂,需要水浴加热;蛋白质鉴定试剂是双缩脲试剂,不需要水浴加热;脂肪鉴定时可用苏丹Ⅳ或苏丹Ⅲ染液染色并在显微镜下观察到染成红色或橘黄色颗粒,也可以进行样液染色观察;蛋白质鉴定时呈紫色。

5、如图表示SARS病毒中两种重要化合物的化学组成关系,相关叙述正确的是（　　）

A.图中大分子B的空间结构由呈双螺旋结构的双链组成

B.a与a之间通过NH—CO相连接,b与b之间通过磷酸二酯键连接

C.b的种类为4种核糖核苷酸,a的种类约有20种

D.大分子B彻底水解为b,一分子b是由一分子核糖、一分子磷酸和一分子碱基构成

【答案】C

【解析】SARS病毒是RNA病毒,由蛋白质和RNA组成,分析题图可知,A是蛋白质,a是氨基酸,a与a之间通过肽键相连接,表示为“—NH—CO—”;B是RNA,为单链结构,b是核糖核苷酸,RNA彻底水解后形成一分子核糖、一分子磷酸和一分子碱基。