高考生物二轮复习专题讲练测专题01细胞的分子组成讲.docx
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高考生物二轮复习专题讲练测专题01细胞的分子组成讲
2016年高三二轮复习讲练测之讲案【新课标版生物】
专题1细胞的分子组成
考向01 蛋白质的结构与功能
1.讲高考
（1）考纲要求
简述构成蛋白质的结构单位－氨基酸的结构通式；氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程；蛋白质的结构多样性的形成原因；蛋白质的功能。
（2）命题规律
预计2016年高考命题仍会对蛋白质的结构与功能作进一步的考查，同时还可结合基因表达的相关过程、部分动物激素等相关知识进行综合考查。
（3）高考试题展示
1.【2015福建卷】人体内含有多种多样的蛋白质，每种蛋白质（ ）
A、都含有20种氨基酸B、都是在细胞内发挥作用
C、都具有一定的空间结构D、都能催化生物化学反应
【答案】C
【考点定位】本题考查蛋白质的基本知识，考查识记和判断能力，难度较小。
2．【2015新课标卷Ⅱ】端粒酶由RNA和蛋白质组成，该酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链，下列叙述正确的是（ ）
A.大肠杆菌拟核的DNA中含有端粒
B.端粒酶中的蛋白质为RNA聚合酶
C.正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNA
D.正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长
【答案】C
【考点定位】本题考查有关端粒的知识，考查知识的记忆及信息获取与分析能力，难度较小。
2.讲基础
一、氨基酸
1．氨基酸的结构
（1）氨基酸的结构通式：
（2）结构通式分析：
①数量：
至少含有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH），“至少”的原因是在R基中也可能含有氨基和羧基。
例如：
②位置：
必须有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH）连在同一个碳原子上。
例如：
二、蛋白质的结构与功能
1．结构层次
氨基酸――脱水缩合→肽链――盘曲折叠→蛋白质
2．结构多样性的原因
（1）氨基酸方面：
氨基酸的种类、数目和排列顺序的不同。
（2）肽链方面：
肽链的空间结构的不同。
3、蛋白质的功能
一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的体现者。
（1）结构蛋白：
是构成细胞结构的重要物质，如构成细胞膜等的成分。
（2）催化作用：
绝大多数酶的化学本质是蛋白质。
（3）运输作用：
具有运输的功能，如血红蛋白能运输氧。
（4）调节作用：
调节机体的激素，如胰岛素等激素。
（5）免疫功能：
如人体内的抗体。
3.讲典例
【例1】在医疗实践中，器官移植是拯救某些患者的重要方法。
但是，无血缘关系的供体器官移植后往往很难成活，具有血缘关系的供体器官移植后成活的概率较大。
从分子生物学水平看，其原因是（）
A．无血缘关系个体之间同一类蛋白质分子的氨基酸数量完全不同
B．有血缘关系个体之间同一类蛋白质分子的氨基酸种类、排序完全相同
C．无血缘关系个体之间同一类蛋白质分子的大小、空间结构完全不同
D．有血缘关系个体之间同一类蛋白质分子相差较小
【答案】D
【点评】蛋白质分子结构多样性的原因；人体免疫系统在维持稳态中的作用。
【趁热打铁】下列有关蛋白质的说法正确的是（ ）
A．血红蛋白的空间结构呈纤维状
B．蛋白质经高温蒸煮可产生丰富的氨基酸
C．氨基酸结构中的R基均是链状而非环状结构
D．鸟类的羽毛和人的指甲主要是由同一种蛋白质组成
【答案】D
【解析】血红蛋白的空间结构呈球状，A项错误；蛋白质经高温蒸煮，其空间结构遭到破坏，并不能产生丰富的氨基酸，B项错误；氨基酸结构中的R基，有的是链状，有的是环状结构，C项错误；鸟类的羽毛和人的指甲主要是由角蛋白组成，即同一种蛋白质组成，D项正确。
【点评】本题主要考查蛋白质分子的结构与功能。
【例2】下面是蛋白质的形成过程图，请据图回答下列问题：
（1）图中A、C依次表示＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿。
（2）氨基酸中的氮元素参与组成的结构主要是＿＿＿＿＿；核苷酸中的氮元素参与组成的结构主要是＿＿＿＿＿。
多数蛋白质中含有硫元素，在氨基酸中硫元素存在的部位是＿＿＿＿＿。
（3）双缩脲试剂可以鉴定蛋白质，是因为蛋白质都有＿＿＿＿＿，其结构式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）存在于细胞膜上的糖蛋白具有识别作用，从而体现了细胞膜具有进行＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的功能。
【答案】
（1）C、H、O、N 多肽
（2）氨基 含氮碱基 R基 （3）肽键 －NH－CO－
（4）细胞膜间的信息交流
【趁热打铁】近年来的研究初步表明，β－AP（p－淀粉样蛋白）沉积是Alzheimer型老年痴呆的主要病理特征。
β－AP是由其前体蛋白APP（一种含695个氨基酸的跨膜蛋白）在病理状态下异常加工而成的。
APP形成β－AP的过程如图所示。
根据上述信息所作的推论错误的是（ ）
A．用双缩脲试剂检测β－AP会产生紫色反应
B．一个β－AP分子中至少含有39个肽键
C．β－AP的作用效果可能是引起大脑功能异常
D．β－分泌酶很可能是突变基因表达的产物
【答案】B
【点评】基因的表达；蛋白质的结构和功能。
4.讲方法
1.氨基酸中氨基和羧基的两大特点：
（1）数目：
至少含有一个氨基和一个羧基。
（2）连接方式：
都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
2.氨基酸的种类和性质的唯一决定因素：
R基。
3.蛋白质的四个结构层次：
元素C、H、O、N等→氨基酸→多肽→蛋白质。
4.脱水缩合过程中重要的数量关系：
肽键数=脱掉水分子数=氨基酸数-肽链数
5.蛋白质结构多样性的原因：
组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序不同，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同。
6.蛋白质的五大功能：
构成细胞和生物体、催化、运输、免疫、调节。
7.依据氨基酸的结构通式的两种计算：
（1）依据：
氨基酸的结构通式可以简写为R-C2H4O2N，氨基酸分子式中各原子数等于R基中各原子数分别加上结构通式中C、H、O、N原子数。
（2）两种计算类型。
①已知氨基酸分子式，推测R基的组成：
如某氨基酸分子式为C6H14O2N2，则R基为-C4H10N。
②已知R基，写出氨基酸的分子式：
丙氨酸的R基为-CH3，则丙氨酸的分子式为C3H7O2N。
5.讲规律
1．关于氨基酸脱水缩合反应的计算
（1）对于n个氨基酸来讲，至少有n个氨基和n个羧基；
（2）n个氨基酸分子缩合成一条肽链，失去的水分子数＝肽键数＝n－1，至少有1个氨基和1个羧基；
（3）n个氨基酸分子缩合成X条肽链，失去的水分子数＝肽键数＝n－X，至少有X个氨基和X个羧基；
（4）n个氨基酸分子缩合成环状肽时，失去的水分子数＝肽键数＝n，氨基和羧基数量与R基团有关；
（5）蛋白质完全水解时所需要的水分子数等于该蛋白质形成时脱去的水分子数；
（6）蛋白质合成过程中相对分子质量的变化：
氨基酸的平均相对分子质量为a，数目为n，肽链数为X，则蛋白质的相对分子质量为：
a×n－18×（n－X）。
2．氨基酸与对应的DNA及mRNA片段中碱基数目之间的计算：
依据DNA（基因）∶mRNA∶氨基酸＝6∶3∶1的数量关系进行换算。
3．氨基酸数、肽键数、失去水分子数及多肽的相对分子质量之间的关系
氨基酸平均相对分子质量
氨基酸数
肽键数目
脱去水分子数目
肽链相对分子质量
氨基数目
羧基数目
一条
肽链
a
m
m－1
m－1
ma－
18（m－1）
至少1个
至少1个
n条
肽链
a
m
m－n
m－n
ma－
18（m－n）
至少n个
至少n个
【特别提醒】①蛋白质相对分子质量的计算中若通过图示或其他形式告知蛋白质中有二硫键形成时，要考虑脱去氢的质量。
②若某肽链中有四个肽键，此化合物应叫五肽，不叫四肽，即根据脱水缩合的氨基酸个数命名。
③信使RNA碱基是氨基酸数的三倍，不考虑终止密码子。
④脱去的水分子中，H既来自氨基又来自羧基，O来自羧基。
⑤若脱水缩合形成的多肽链构成环状，则脱去的水分子数＝参与脱水的氨基酸数＝肽键数，其游离的氨基、羧基只可能在R基团上出现。
考向02核酸的结构与功能
1.讲高考
（1）考纲要求
简述核酸的种类、作用和实验观察结果。
（2）命题规律
预计2016年高考仍将集中在：
直接考查核酸的特点及实验观察结果、糖类的种类及其特点，有时会多种有机物综合考查。
（3）高考试题展示
1．【2015新课标卷Ⅰ】下列叙述错误的是（ ）
A.DNA与ATP中所含元素的种类相同
B.一个tRNA分子中只有一个反密码子
C.T2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成
D.控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体中的DNA上
【答案】D
【考点定位】本题考查细胞中核酸的种类、结构、分布及功能。
2.讲基础
1．核酸的结构
核酸的基本组成单位：
核苷酸，其分子组成为1分子五碳糖、1分子含氮碱基、1分子无机磷酸。
2．核酸的种类及比较
类别
核酸
DNA
RNA
基本单位
核苷酸
化学
成分
碱基
A、C、G、T
A、C、G、U
五碳糖
脱氧核糖
核糖
磷酸
磷酸
磷酸
空间结构
两条链
一般为一条链
3．核酸的功能：
细胞内携带遗传信息的物质，控制蛋白质的合成。
4.观察DNA和RNA在细胞中的分布实验注意问题：
（1）几种液体在实验中的作用。
①质量分数为0.9%的NaCl溶液：
保持口腔上皮细胞的正常形态。
②质量分数为8%的盐酸：
a.改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞；b.使染色质中DNA与蛋白质分离。
③蒸馏水：
a.配制染色剂；b.冲洗载玻片。
（2）吡罗红甲基绿染色剂是一种混合染色剂，需现配现用。
（3）该实验不宜用绿色植物的叶肉细胞和其他本身有颜色的细胞，避免原有颜色对实验产生干扰。
3.讲典例
【例1】分析HIV的化学组成，得到下图所示组成关系，相关叙述正确的是（ ）
A.a→甲的过程在HIV的核糖体上完成
B.乙彻底水解可产生磷酸、核糖和A、G、T、C四种碱基
C.a与a之间通过“—NH—COOH—”相连接
D.HIV的遗传信息储存在大分子乙中
【答案】D
【点评】本题考查核酸的结构与种类，意在考查能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
【趁热打铁】
【答案】C
【解析】抗利尿激素是下丘脑合成经垂体释放的，甲状腺激素是由下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素作用于垂体，垂体分泌促甲状腺激素再作用于甲状腺产生甲状腺激素，性激素也是由下丘脑分泌促性腺激素释放激素作于垂体，垂体释放促性腺激素再作用于性腺产生的，所以它们都需要下丘脑与垂体的密切联系，胰岛素是在血糖浓度升高时，下丘脑的某一区域直接作用于胰岛B细胞起作用，血糖浓度也直接刺激胰岛B细胞分泌，因此阻断下丘脑与垂体的联系后，受影响最小的激素是胰岛素。
【例2】核苷酸可通过脱水形成多核苷酸链，与多肽一样，脱水后一个核苷酸的磷酸基团与上一个核苷酸的五碳糖相连。
结果，在多核苷酸链中形成了一个重复出现的糖一磷酸主链（如图），据此判断，下列叙述正确的是（ ）
A．糖——磷酸主链的组成元素有C、H、O、N、P
B．合成该图中化合物时，需脱去5分子水
C．图中的一个磷酸基团可与一个或两个五碳糖相连
D．连接磷酸基团与五碳糖的化学键是解旋酶作用的位点
【答案】C
【点评】本题考查核酸的分子结构，意在考查考生识图与析图的能力。
【趁热打铁】下图为核苷酸的模式图，下列相关说法正确的是（ ）
A．若图中的③为胸腺嘧啶，则②为核糖
B．若图中的③为尿嘧啶，则②为脱氧核糖
C．若图中的②为核糖，则③有5种
D．在人体细胞中，③有5种，②有2种
【答案】D
【解析】若图中的③为胸腺嘧啶，则该核苷酸为脱氧核糖核苷酸，则②为脱氧核糖，A项错误；若图中的③为尿嘧啶，则该核苷酸为核糖核苷酸，则②为核糖，B项错误；若图中的②为核糖，则③有4种，C项错误；人体内的核酸主要有DNA和RNA，含氮碱基DNA有ATCG四种，RNA有AUCG四种，共有ATCGU五种，五碳糖有脱氧核糖和核糖2种，D项正确；故选D。
4.讲方法
1．核酸的功能特性
（1）构成DNA的是4种脱氧核苷酸，但成千上万个脱氧核苷酸的排列顺序是多种多样的，DNA分子具有多样性。
（2）每个DNA分子的4种脱氧核苷酸的比率和排列顺序是特定的，其特定的脱氧核苷酸排列顺序代表特定的遗传信息。
（3）有些病毒只含有RNA一种核酸，其核糖核苷酸排列顺序也具有多样性。
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
5.讲规律
1.蛋白质和核酸的关系
（1）核酸控制蛋白质的合成
（2）DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系
【总结提升】蛋白质和核酸两者均存在物种特异性，因此可以从分子水平上为生物进化、亲子鉴定、案件侦破等提供依据，但生物体内的水、无机盐、糖类、脂质、氨基酸、核苷酸等不存在物种的特异性。
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