高考生物备考中等生百日捷进提升专题01细胞的组成分子.docx
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高考生物备考中等生百日捷进提升专题01细胞的组成分子
2018高考生物备考中等生百日捷进提升专题01细胞的组成分子
●浏览知识网络——胸怀全局
●高考考情分析——知己知彼
考纲要求
（1）蛋白质、核酸的结构和功能；
（2）糖类、脂质的种类和作用；
（3）水和无机盐的作用；
（4）检测生物组织中还原糖、脂肪、和蛋白质；
（5）观察DNA、RNA在细胞中的分布。
考情分析
高频考点
（1）举例说明化学元素、无机盐在生物体中的作用；
（2）分析常见有机物的化学组成；
（3）说出蛋白质、核酸、还原糖和脂肪鉴定所用的材料、试剂、实验原理及主要操作步骤；
（4）说出氨基酸的结构特点及蛋白质的形成过程；
（5）说出常见的糖类和脂质的种类、分布及作用；
（6）分析DNA和RNA的基本组成单位及DNA多样性形成的原因。
考查形式
以具体化合物组合出试题情景，让考生分析组成各主要化合物的化学元素；以生物体的具体生命现象为情景，考查常见化学元素或无机盐在生物体中的作用。
与探究生物体结构的化学组成为载体，考查常见化合物的鉴定方法。
直接考查氨基酸的结构特点及蛋白质的形成过程、常见的糖类和脂质的种类、分布及作用、DNA和RNA的基本组成单位及DNA多样性形成的原因。
命题角度
常见化合物的化学组成、常见化合物的鉴定方法、蛋白质的形成、糖类和脂质的种类及作用、DNA和RNA的基本组成单位及DNA多样性形成的原因。
常见题型
选择题
备考建议
丰富多彩的生物界和各种奇妙的生命现象，都离不开其物质基础；在微观层面上深入理解构成生命的各种物质分子，有助于了解生命的本质，了解生命的物质性和组成生命物质的统一性。
通过比较各种元素在生物界和非生物界的分布情况，理解生物界与非生物界的统一性和差异性；比较组成各种化合物的化学元素，了解组成生物体的最基本元素和主要元素、大量元素和微量元素。
用比较和综合的方法，理清蛋白质和核酸的基本组成单位及多样性形成的原因。
坚持用记忆的方法，熟悉常见的糖类和脂质的种类、分布及作用，白质、核酸、还原糖和脂肪鉴定所用的材料、试剂、实验原理及主要操作步骤。
学会运用常见化合物的鉴定方法去解决生活或生产实践过程中遇到的实际问题。
●基本技能攻略——各个击破
攻略一分析化合物的元素组成
【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
【解析】据图可知蒿甲醚的组成元素为C、H、O，纤维素为多糖，组成元素为C、H、O；胰岛素属于蛋白质，组成元素为C、H、O、S；叶绿素含有镁元素；甲状腺素含有碘元素。
【攻略技巧】
正确解答此类题目，应准确掌握化合物的分类、元素组成及其分布等内容，针对化合物的元素组成的特殊之处进行归纳整理。
如：
磷脂除了与脂肪、固醇所共有的C、H、O等元素外，还含有N和P；动植物特有的二糖、多糖等。
攻略二巧用图解分析蛋白质多样性形成的原因
【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
【攻略技巧】图解蛋白质的结构层次及其多样性
攻略三理清化合物的结构与功能关系
【例3】（2015年江苏卷，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
【答案】A
【攻略技巧】对相关物质的分类、分布及其功能不祥是导致出错的主要原因。
解题时，应准确审题，理清各种关系，找出相应的关键词，如“主要的能源物质（糖类）”“主要的储能物质（脂肪）”“主要的遗传物质（DNA）”“遗传物质（核酸）”等，既可快速排除错误答案，也可有效避免错误。
攻略四 弄清物质鉴定实验原理
【例4】（2016海南卷，15）下列实验中，加入试剂后不能产生特定颜色的是（ ）
A．取成熟香蕉匀浆，用斐林试剂检测还原糖
B．黑暗中生长24h的天竺葵叶片，用碘液检测淀粉
C．玉米根尖经甲基绿染色后，在显微镜下观察细胞核
D．花生子叶经苏丹Ⅲ染色后，在显微镜下观察脂肪颗粒
【答案】B
【解析】成熟香蕉中含有较多葡萄糖，用斐林试剂检测会出现砖红色沉淀；黑暗中生长24h的天竺葵叶片，淀粉被消耗，加入碘液产生蓝色；玉米根尖经甲基绿染色后，在显微镜下观察细胞核呈绿色；花生子叶经苏丹Ⅲ染色后，在显微镜下观察脂肪颗粒呈橘黄色。
【攻略技巧】化合物鉴定类试题的错误主要表现在：
一是审题不够细致，错误获取信息，如将脱氧核苷酸看成脱氧核糖核酸；二是对实验试剂的作用对象不清，如将甲基绿与吡罗红的作用记混导致出错；三是对鉴定试剂的使用方法不清，如DNA与二苯胺、还原糖与斐林试剂需要水浴加热，但双缩脲试剂、苏丹Ⅲ或Ⅳ、碘液的使用条件则为常温。
●名校试题演练——决胜2018
1．下列关于细胞内元素和化合物的叙述，正确的是（ ）
A.RNA具有催化、信息传递、物质转运等功能
B.脂质分子中O和H元素的含量比糖类中的多
C.秋冬季植物体内结合水与自由水的比例下降
D.细胞中含磷的物质均可为生命活动提供能量
【答案】A
命活动提供能量。
D错误。
2．下列关于水与生命活动的说法，不正确的是（ ）
A.细胞发生癌变，其自由水含量较正常细胞的低
B.正在萌发的种子中结合水与自由水的比值降低
C.在线粒体，叶绿体和核糖体中进行的化学反应都有水生成
D.自由水和结合水在一定的条件下可以相互转化
【答案】A
3．下图为对刚收获的种子所做的一系列处理，据图分折有关说法正确的是（ ）
A.①和②均能够萌发形成幼苗
B.③在生物体内主要以化合物的形式存在
C.④和⑤是同一种物质，但是在细胞中存在形式和含量不同
D.点燃后产生的CO2中的C全部来自于种子中的糖类
【答案】C
【解析】分析图形可知①是失去自由水后的种子，能够萌发成幼苗，而②是失去结合水后的，不能够萌发形成幼苗，A错误。
点燃后剩余的③是无机盐，在生物体内主要以离子的形式存在，B错误。
④和⑤是同一种物质都是水，前者是自由水含量较高，后者是结合水，在细胞中含量少，C正确。
点燃后产生的CO2中的C来自于种子中的糖类、脂肪、蛋白质等有机物，D错误。
4．下列有关构成细胞有机化合物的叙述，正确的是（ ）
A.脂质氧化分解的最终产物都是CO2和H2O
B.构成大肠杆菌遗传物质的碱基有5种
C.麦芽糖、蔗糖、乳糖的水解产物均为还原糖
D.蛋白质的多样性与氨基酸缩合方式的多样性有关
【答案】C
【解析】脂质的组成元素是C、H、O，有些含有N、P等，因此脂质氧化分解的最终产物不都是CO2和H2O，A错误；大肠杆菌的遗传物质是DNA，DNA含有A、T、C、G五种碱基，B错误；麦芽糖水解生成葡萄糖，蔗糖的水解产物葡萄糖和果糖，乳糖水解的产物是葡萄糖和半乳糖，葡萄糖、果糖和半乳糖均为还原糖，C正确；蛋白质的多样性与组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别有关，氨基酸缩合方式不具有多样性，D错误。
5．图甲是由氨基酸合成蛋白质的示意图，乙表示RNA部分结构模式图．下列有关叙述不正确的是（ ）
A.图甲中由a到b的过程中，必须脱去一个水分子
B.图乙初步水解,需要断裂的是②处
C.图乙中的b可表示构成RNA的基本组成单位之一
D.图甲的全过程都发生核糖体上
【答案】D
6．下列有关生物体组成元素和化合物的叙述，正确的是（ ）
A.严重缺铁的人容易产生乳酸中毒
B.一个DNA分子彻底水解后能得到4种脱氧核苷酸
C.蛋白质和DNA分子的多样性都与它们的空间结构密切相关
D.淀粉、糖原、纤维素和麦芽糖彻底水解后，得到的产物是不同的
【答案】A
【解析】铁是构成血红蛋白的成分之一，缺铁会导致血红蛋白含量减少，影响氧气的运输，进而影响有氧呼吸，导致体内无氧呼吸加剧，产生大量的乳酸，产生乳酸中毒，A正确；一个DNA分子彻底水解后能得到4种含氮碱基、磷酸和脱氧核糖，B错误；DNA分子的多样性是由构成DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序决定的，C错误；淀粉、糖原、纤维素和麦芽糖彻底水解后，得到的都是葡萄糖，D错误。
7．下列说法正确的是（ ）
A.受体、抗体、限制酶都是具有特异性的物质
B.RNA水解的部分产物可以作为直接能源物质
C.基因的表达需要酶和ATP，酶和ATP也是基因表达的产物
D.酶和激素都是细胞中的微量高效物质，作用后都立即被分解
【答案】A
【解析】特定的受体只能识别特定的信号分子并与之结合，抗体只能与相应的抗原进行特异性结合，一种限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，可见，受体、抗体、限制酶都是具有特异性的物质，A正确；RNA初步水解的产物是核糖核苷酸，彻底水解的产物是核糖、磷酸、含氮的碱基，核糖核苷酸、核糖、磷酸、含氮的碱基都不能作为直接能源物质，B错误；绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，基因的表达产物是蛋白质，需要酶和ATP，RNA和ATP不是基因表达的产物，C错误；激素发挥作用后立即被分解，作为生物催化剂的酶，发挥作用后不被分解，D错误。
8．三类营养物质氧化时释放能量与耗氧量如下表：
营养物质
体外燃烧释放能量（kJ/g）
体内氧化释放能量（kJ/g）
耗氧量（dL/g）
糖
17
17
0.83
蛋白质
23.5
18
0.95
脂肪
39.8
39.8
2.03
据上表内容不能作出的判断是（ ）
A.糖是生命活动的主要能源物质
B.耗氧量的多少可能与它们含有元素比例不同有关
C.体内外蛋白质分解释放能量的差异可能是因为分解产物不完全相同
D.同质量时，脂肪贮存能量最多
【答案】A
【解析】三种有机物的元素组成比例不同，因而耗氧量不同，脂肪含C、H多而含氧少，因而耗氧多，产生的能量也多。
蛋白质体外燃烧与体内分解产物不同，体内分解可产生尿素，而体外燃烧无尿素的产生，因而产生的能量也不同，B、C、D项都能从表中得出。
糖类是主要的能源物质，但表中只说明了糖类是能源物质，不能体现“主要”。
9．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
10．下列有关组成细胞的元素、化合物以及细胞的结构和功能的叙述，错误的是（ ）
A.葡萄糖、脱氧核糖和脂肪都只含C、H、0三种元素
B.脂质具有构成生物膜、调节代谢和储存能量等生物学功能
C.洋葱根尖细胞无叶绿体，用根尖细胞不能培养出含叶绿体的植株
D.无机盐大多以离子形式存在，具有维持细胞酸碱平衡的功能
【答案】C
【解析】葡萄糖、脱氧核糖和脂肪都只含C、H、0三种元素，A正确；脂质包括脂肪、磷脂和固醇等，磷脂是构成生物膜的重要成分，固醇中的性激素具有调节作用，脂肪是良好的储能物质，B正确；洋葱根尖细胞无叶绿体，但具有与叶绿体形成的有关基因，因此用根尖细胞能培养出含叶绿体的植株，C错误；无机盐大多以离子形式存在，其功能之一是维持细胞酸碱平衡，D正确。
11．某细菌能产生一种“毒性肽”，其分子式是C55H70O19N10，将它彻底水解后只能得到如图四种氨基酸：
（1）该多肽是________肽化合物，连接相邻两个氨基酸之间的化学键的结构式是________________。
（2）该多肽进行水解，需________个水分子参与，得到________个谷氨酸分子。
（3）由题中提及的四种氨基酸按一定数量混合后，在适宜条件下，脱水缩合后形成的含四个肽键的分子最多有________种。
（4）实验中得到的多肽可用__________试剂鉴定，呈现________色，其原因是该化合物中含有的________与试剂发生了颜色反应。
【答案】
（1）十 —CO—NH—
（2）9 4
（3）45
（4）双缩脲 紫 肽键
【解析】
（1）由分析可知，该化合物是十肽；连接氨基酸的化学键是肽键，结构式是—CO—NH—。
（2）该多肽形成过程中脱去了9分子水，因此水解需要9分子水；水解形成的几种氨基酸中，只有谷氨酸含有4个氧原子，因此该化合物水解形成的谷氨酸数是［（19＋9）－10×2］÷2＝4个。
（3）四种氨基酸按一定数量混合后，在适宜条件下，脱水缩合后形成的含四个肽键的分子是五肽，最多的种类是4×4×4×4×4＝45种。
（4）多肽中含有肽键，可以与双缩脲试剂反应呈现紫色，因此可以用双缩脲试剂鉴定。
12．下图是组成生物体的部分化学元素及相关化合物，其中①、②、③代表有机小分子，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表有机大分子。
请据图回答：
（1）若I是小麦种子的主要储能物质，则Ⅰ是___________。
（2）若Ⅱ能被甲基绿染液染成绿色，则其在真核细胞中主要分布的场所是___________。
（3）Ⅲ的结构和功能多种多样，其中具有催化功能的Ⅲ1是___________。
少数大分子Ⅱ也具有催化功能，Ⅱ是___________。
（4）若Ⅲ经水解后得到的一个片段如下图。
该片段经彻底水解后，其水解产物的相对分子质量之和比该片段的相对分子质量多了___________，能产生_____种氨基酸。
【答案】
（1）淀粉
（2）细胞核
（3）酶RNA
（4）724
【解析】
（1）小麦种子的主要储能物质是淀粉。
13．茶是中华民族的传统饮品，其活性成分能够影响人体的能量代谢和脂肪代谢，有一定的降脂减肥作用。
科研人员以大鼠为对象研究普洱茶的降脂效果，实验过程及结果如表。
组别
饲料
每天定时饲喂
摄食量（g/d）
食物利用率（%）
实验终脂肪系数（%）
A
普通饲料
2ml蒸馏水
1365
10．2
2．6
B
高脂饲料
2ml蒸馏水
1182
12．3
4．6
C
高脂饲料
2ml某降脂药液（按推荐剂量）
1177
9．7
3．9
D
高脂饲料
2ml含0．03g普洱水提物的水溶液
1174
9．7
4．0
E
高脂饲料
2ml含0．06g普洱水提物的水溶液
1183
9．0
3．8
F
高脂饲料
2ml含0．12g普洱水提物的水溶液
1172
8．2
3．6
注：
食物利用率：
体重增长量/摄食量×100%脂肪系数：
脂肪重量/体重×100%
（1）上述实验中，需使用＿＿＿＿＿＿来配制普洱水提物的水溶液；A、B、C均为对照组，其中设置C组的目的是＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）表中的数据中，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿能说明不同浓度的普洱茶均有降脂作用，此效果通过＿＿＿＿实现。
（3）科研人员用2ml含0．12g普洱水提物的水溶液饲喂肥胖大鼠，进一步研究发现，肥胖大鼠线粒体内膜上的UCP2明显增多，UCP2作用机理如图所示。
分析可知，UCP2能使H+回流，此过程不与任何耗能的生理活动相偶联，因而能量以热能形式被释放；所以UCP2增多将导致＿＿＿＿过程中ATP的产生量＿＿＿＿，因此细胞需要通过增加＿＿＿＿的消耗，以实现持续稳定的能量供应，同时达到了降脂的目的。
（4）综上所述，普洱茶能够降脂的主要原因是＿＿＿＿＿＿＿＿。
【答案】
（1）蒸馏水作为普洱茶是否具有降脂作用的依据
（2）实验终脂肪系数降低食物利用率
（3）有氧呼吸减少有机物
（4）一方面降低食物利用率；另一方面使UCP2含量增加导致细胞呼吸中能量更多地以热能形式被释放，最终使机体有机物的消耗增加
【解析】
（1）为了保证无关变量相同且适宜，上述实验中，需使用蒸馏水来配制普洱水提物的水溶液；A、B、C均为对照组，其中设置C组的目的是作为普洱茶是否具有降脂作用的依据。
（2）表中的数据中，实验终脂肪系数能说明不同浓度的普洱茶均有降脂作用，此效果通过降低食物利用率实现。
（3）有氧呼吸过程中，［H］和氧气结合过程中会释放大量能量，其中大部分以热能形式散失，少部分储存在ATP中．根据题意可知，UCP2能使H+回流，此过程不与任何耗能的生理活动相偶联，因而能量以热能形式被释放；所以UCP2增多将导致有氧呼吸过程中ATP的产生量减少，因此细胞需要通过增加有机物的消耗，以实现持续稳定的能量供应，同时达到了降脂的目的。
（4）综上所述，普洱茶一方面降低食物利用率；另一方面使UCP2含量增加导致细胞呼吸中能量更多地以热能形式被释放，最终使机体有机物的消耗增加，最终达到降脂的效果。
14．为探究pH对唾液淀粉酶活性的影响，某生物兴趣小组进行了如下实验操作：
①取3支试管，编号甲、乙、丙；
②在3支试管中分别加入2mL稀释的唾液；
③在3支试管分别加入2mL质量分数为2%的淀粉溶液；
④在甲试管中加入lmL质量分数为10%的盐酸溶液，在乙试管中加入lmL质量分数为10%的NaOH溶液，在丙试管中加入lmL蒸馏水；
⑤将3支试管放入37℃恒温水浴中水浴lOmin；
⑥向3支试管内注入lmL斐林试剂，然后放入盛有50〜65℃：
温水的大烧杯中加热约2min，观察实验现象。
根据以上实验步骤分析：
（1）本实验的自变量是______________________。
（2）步骤⑤中“放入37℃恒温水浴”的理由是______________________。
（3）预期甲、乙、两3支试管中溶液颜色分别是___________、___________、___________。
（4）实际观察时，3支试管都出现相同的颜色变化，分析原因是由于实验操作顺序错误，你认为最合理的操作顺序是①→②→___________。
【答案】
（1）pH值
（2）37℃时唾液淀粉酶的催化效率最高
（3）蓝色蓝色砖红色
（4）④→③→⑤→⑥
（3）唾液淀粉酶在近中性条件下活性最高，酸性或碱性环境均会使酶变性失活，预期甲、乙试管中淀粉不被分解，丙试管中淀粉被分解，3支试管中溶液颜色分别是蓝色、蓝色、砖红色。
（4）唾液和淀粉混合后即会发生反应，由于酶具有高效性，3支试管可能都出现砖红色，应先控制反应条件，然后再混合唾液和淀粉，最合理的操作顺序是①→②→④→③→⑤→⑥。
15．糖类是生物体生命活动的主要能源物质，蛋白质是一切生命活动的体现者。
图甲为糖类的概念图，图乙是某种需要能量的蛋白质降解过程，科学家发现：
一种被称为泛素的多肽在该过程中起重要作用。
泛素激活酶E将泛素分子激活，然后由E1将泛素交给泛素结合酶E2，最后在泛素连接酶E3的指引下将泛素转移到靶蛋白上。
这一过程不断重复，靶蛋白就被绑上一批泛素分子。
被泛素标记的靶蛋白很快就送往细胞内一种被称为蛋白酶体的结构中进行降解。
整个过程如图乙所示。
请分析回答：
（1）如果某种单糖A为果糖，则它与葡萄糖缩合失去1分子水后形成的物质①是________。
（2）如果某种单糖A与磷酸和碱基结合形成物质②，其中碱基是尿嘧啶，则形成的物质②是______________；
（3）蛋白质在生物体内具有多种重要功能，根据图乙材料可推测出蛋白质的一项具体功能是__________________。
泛素调节的蛋白质降解过程中所需能量主要来自________物质。
（4）细胞内不同蛋白质所起的作用不同，从分子水平上分析，其原因是___________________。
【答案】
（1）蔗糖
（2）尿嘧啶核糖核苷酸
（3）蛋白质具有催化作用 糖类
（4）各蛋白质功能不同是由其分子结构所决定的
【解析】
（1）一分子果糖与一分子葡萄糖结成的二糖是蔗糖，因此它与葡萄糖缩合失去1分子水后形成的物质①是蔗糖。
（2）甲图中，如果某种单糖A与磷酸和碱基结合形成物质②，其中碱基是尿嘧啶，则单糖A是核糖，形成的物质②是尿嘧啶核糖核苷酸。
（3）由图2可知，蛋白质的降解需要经过E1、E2、E3等酶的共同作用，这过程中体现了蛋白质的催化作用；而细胞内的各项生命活动所需的能量，直接来自于ATP，主要来自于糖类在细胞中的氧化分解。
（4）细胞内不同蛋白质所起的作用不同，是因为形成这样蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链的空间结构都有差异，从而导致不同的蛋白质种的分子结构不同，因此蛋白质的功能的不同是由蛋白质的分子结构所决定的。
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