第一单元细胞的分子组成与结构.docx
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第一单元细胞的分子组成与结构
第一单元：
细胞的分子组成与结构
一、大纲要求：
1-1细胞的分子组成
（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。
Ⅱ
Ⅱ
Ⅰ
1-2细胞的结构
（1）细胞学说的建立过程
（2）多种多样的细胞
（3）细胞膜系统的结构和功能
（4）主要细胞器的结构和功能
（5）细胞核的结构和功能
Ⅰ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ
专题一、细胞的分子组成
高频考点：
蛋白质和核酸的结构、种类以及与代谢和遗传的联系
考查角度：
从物质的元素组成、结构特点、功能应用，题型多为选择题
复习方法：
对比辨析，构建知识网络
考点一：
组成细胞的元素与无机物
回顾高考：
1.（08全国卷II.1）为了测定某种矿质元素是否是植物的必需元素，应采用的方法是：
（）
A.检测正常叶片中该矿质元素的含量
B.分析根系对该矿质元素的吸收过程
C.分析环境条件对该矿质元素吸收的影响
D.观察含全部营养的培养液中去掉该矿质元素前、后植株生长发育状况
答案：
D
2.（08江苏卷·1）下列各组物质中，由相同种类元素组成的是（）
A．胆固醇、脂肪酸、脂肪酶B．淀粉、半乳糖、糖原
C．氨基酸、核苷酸、丙酮酸D．性激素、生长激素、胰岛素
答案：
B
3.（09上海卷）1.下列有机化合物中，只含有C、H、O三种元素的是
A.氨基酸B.核苷酸
C.脱氧核糖D.磷脂
答案：
C
4.（10全国2）31.（10分）
请回答下列问题：
氮、磷、镁3种元素中，构成生命活动所需直接能源物质的元素是，
构成细胞膜的元素是。
缺镁时植物叶片发黄，其原因是
在提取叶绿体色素的过程中，研磨叶片通常需加少量二氧化硅、碳酸钙及适量丙酮。
二氧化硅的作用是
碳酸钙的作用是
丙酮的作用是
光反应中能把光能转换成电脑的叶绿素是少数处于特殊状态的**。
5.（2011上海生命科学卷）生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物，通过在液泡中贮存大量的Na＋而促进细胞吸收水分，该现象说明液泡内的Na＋参与
A．调节渗透压
B．组成体内化合物
C．维持正常pH
D．提供能量
答案：
A
解题知识和规律总结：
组成细胞的元素：
分类：
1.存在形式
2.统一性和差异性
一、组成细胞化合物的种类和含量
细胞中含量最多的元素和化合物分别是：
占细胞干重多的元素和化合物是：
三、细胞中的无机盐
1．水：
存在形式
含量
特点：
生理作用：
2.无机盐：
存在形式
功能
几种无机盐离子作用的总结：
碘、铁、纳、钙、镁
能力提高：
1.（2007育才模拟改编）下列物质或结构在元素组成上最相似的一组是（）答案：
A
A．ATP、DNA、细胞膜B．促甲状腺激素、生长激素、性激素
C．核糖、核糖核酸、核糖体D．淀粉、淀粉酶、控制淀粉酶合成的基因
2.（2009西师附中模拟改编）下列有关叙述正确的是（）
A．组成生物体和组成无机自然界的化学元素中，碳元素的含最多
B．人、动物与植物所含的化学元素的种类差异很大
C．组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到
D．不同生物体内各种化学元素的含量比例基本相似
答：
C
3．（2008·聊城模拟）组成生物的化学元素在生物体中起重要作用。
下列关于几种元素与光合作用关系的叙述中，正确的是（）
A．C是组成糖类的基本元素，在光合作用中C元素从CO2先后经C3、C5形成（CH2O）
B．N是叶绿素的组成元素之一，没有N植物就不能进行光合作用
C．O是构成有机物的基本元素之一，光合作用制造的有机物中的氧来自于水
D．P是构成ATP的必需元素，光合作用中光反应和暗反应过程中均有ATP的合成
答案：
B．
4.（山东省聊城市五校2012届高三上学期期末联考）下列关于细胞内的元素和化合物，正确的是（）
A．人体细胞的主要元素中含量最多的是碳
B．精瘦肉细胞中含量最多的化合物是蛋白质
C．在人的一生中，细胞中的自由水/结合水的比值逐渐上升
D．多糖、蛋白质、核酸、脂肪都是生物大分子有机物。
答案：
D
考点二、组成细胞的有机物
回顾高考：
1.（2008天津理综.1）下列关于蛋白质和氨基酸的叙述，正确的是（）
A、具有生物催化作用的酶都是由氨基酸组成的
B、高等动物能合成生命活动所需要的20种氨基酸
C、细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是一种蛋白质
D、在胚胎发育过程中，基因选择性表达，细胞会产生新的蛋白质
答案：
D
2.（09上海理综卷）17．棉、麻和真丝是很多纺织品的原料，它们都来自于生物体，其组成成分主要是
A．纤维素和脂肪B．纤维素和蛋白质
C．淀粉和蛋白质D．淀粉和脂肪
答案：
B
3.（09江苏卷）1．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
答案：
A
4.（09广东卷）21．脂质具有的生物学功能是
A．构成生物膜B．调节生理代谢
C．储存能量D．携带遗传信息
答案：
ABC
5.（10海南卷）1．下列关于糖的叙述，正确的是
A．葡萄糖和果糖分子均有还原性
B．葡萄糖和麦芽糖可被水解
C．构成纤维素的单体是葡萄糖和果糖
D．乳糖可以被小肠上皮细胞直接吸收
【答案】A
6.（2011年江苏卷下列物质合成时，需要模板的是
A．磷脂和蛋白质B．DNA和酶
C．性激素和胰岛素D．神经递质和受体
7.（2011年福建卷）下列关于人体细胞代谢场所的叙述，正确的是
A.乳酸产生的场所是线粒体
B.雌性激素合成的场所是核糖体
C.血红蛋白合成的场所是高尔基体
D.胰岛素基因转录的场所是细胞核
8．（2007·广东理基）右图是由3个圆所构成的类别关系图，其中Ⅰ为大圆，Ⅱ和Ⅲ分别为大圆之外的小圆。
符合这种类别关系的是（）
A．Ⅰ脱氧核糖核酸、Ⅱ核糖核酸、Ⅲ核酸
B．Ⅰ染色体、ⅡDNA、Ⅲ基因
C．Ⅰ固醇、Ⅱ胆固醇、Ⅲ维生素D
D．Ⅰ蛋白质、Ⅱ酶、Ⅲ激素
答案：
C
解题知识和规律总结：
蛋白质
核酸
元素
组成
C、H、O、N
C、H、O、N、P
组成
单位
氨基酸
核苷酸
结构
通式
连接
方式
形成
场所
细胞质内核糖体上
细胞核、线粒体、叶绿体等
主要
功能
结构物质：
胶原蛋白、肌纤蛋白等
①生物的遗传物质，遗传信息
的复制与传递
②遗传信息表达，从而合成蛋
白质
③遗传信息的变异，提供进化
原材料
④某些RNA具有催化作用
功能物质：
①运输—血红蛋白、载体；②催化—酶（多数）；③免疫—抗体；④调节—胰岛素，生长激素
能源物质：
可以被氧化放能，产物有尿素、CO2和H2O等
相互
关系
①核酸→蛋白质
②DNA复制、转录、翻译过程要有酶的参与，蛋白质（酶）影响核酸的代谢
③DNA的多样性蛋白质多样性生物多样性
问题探究：
1．多肽与蛋白质有何区别？
蛋白质的空间结构在哪里形成？
2．由已知氨基酸数推导出的DNA或mRNA的碱基数是比实际数要多还是少？
3．n个氨基酸分子缩合成环状肽时，失去的水分子数为多少？
4．通过DNA或RNA的碱基数推出氨基酸个数时，一般不考虑终止子的问题，所得出的氨基酸数为其最大值还是最小值？
5．蛋白质初步水解的产物是，彻底水解的产物是，氧化分解的终产物有。
6．蛋白质的多样性与生物多样性有什么关系？
7．同种生物不同细胞中DNA一般相同，而mRNA则一般不同，蛋白质种类和含量也不同，这与何种生理过程有关？
8．能否通过核酸与蛋白质来推断物种亲缘关系的远近？
为什么？
9．核酸初步水解的产物是；彻底水解的产物是。
10．用放射同位素标记哪种物质可以研究DNA和RNA在细胞内的变化？
为什么？
1．细胞中的糖类
糖类的元素组成是C、H、O。
糖类的种类及其功能如下表：
糖类的种类及其功能
种类
分布
功能
单
糖
五碳糖
细胞中都有
的成分
的成分
六碳糖
葡萄糖
光合作用的产物，能源物质
二
糖
植物，发芽的谷粒中较多
都能提供能量
植物，甜菜、甘蔗中较多
动物的乳汁中
多
糖
植物的贮藏器官中
贮存能量
植物细胞壁中
支持、保护
糖元
动物的肝脏中
贮存能量，调节血糖
动物的肌肉组织中
贮存和提供能量
2．细胞中的脂质
脂类的元素组成是C、H、O，有些脂类还含有少量的N和P。
脂类的种类及功能如下表：
脂类的种类及功能
种类
功能
备注
脂肪
贮存能量，保温
贮备能源，贮存在皮下、肠系膜等处
类脂
主要是磷脂
是组成
的主要成分
神经组织、卵和大豆中含量较多
固
醇
类
胆固醇
是
的组成成分之—，对维持膜的正常的流动性有重要作用
胆固醇在人体有一个正常含量，过高会导致血管硬化、高血压等
性激素
促进生殖细胞的形成和生殖器官的发育，激发并维持
有雌性激素和雄性激素两类，雌性激素，主要由卵巢分泌，雄性激素主要由睾丸分泌
VD
促进小肠对
的吸收和利用，维生素D可预防和治疗佝偻病、骨质疏松症等
人的皮肤的表皮中有7-去氢胆固醇，在紫外线照射下，通过酶的作用可转化成维生素D
校对：
核糖
RNA
脱氧核糖
DNA
麦芽糖
蔗糖
乳糖
淀粉
纤维素
肝糖元
肌糖元
膜结构
生物膜
第二性征
钙和磷
问题探究：
2．从糖类和脂肪的相互转化角度解释为什么增肥容易减肥难？
能力提高：
1．（08模拟）狼体内有a种蛋白质，20种氨基酸；兔体内b种蛋白质，20种氨基酸。
当狼捕获兔后，其体内一个体细胞中蛋白质种类和氨基酸种类分别是（）
A．a十b种；40种B．a种；20种
C．大于a种；20种D．小于a种；20种
答案．D．
2．完成有关“蛋白质形成过程”的概念图，并回答：
（1）图中A、B、C依次填写、、。
（2）图中过程②所示的结合方式叫；这个过程在细胞的（细胞器）上进行。
F是该过程进行的直接模板，该过程由E即基因控制。
（3）过程④和⑤依次叫和。
3．（08一中试题）下列对核酸的叙述不正确的是（ ）
A．核酸的基本组成单位是核苷酸 B．核酸是一切生物的遗传物质
C．核酸有DNA和RNA两种D．核酸只存在于细胞核中
答案:
D．解析：
4．（08江北中学）下列关于有机化合物的生理作用的概括中，有正确的是 （ ）
A．核糖和脱氧核糖是核酸的组成成分
B．脂肪是细胞的重要能源物质
C．糖原是所有生物体储备的能源物质
D．蓝藻细胞壁的主要成分与绿藻细胞壁的成分一样，都是纤维素和果胶
考点三、有机物的检测
回顾历史：
1.（2008重庆理综.30）
Ⅰ．为了研究在大豆种子萌发和生长过程中糖类和蛋白质的相互关系，某研究小组在25℃、黑暗、无菌、湿润的条件下萌发种子，然后测定在不同时间种子和幼苗中相关物质的含量，结果如图所示：
（1）在观察时间内，图中可溶性糖含量的变化是，萌发前营养物质主要储存在大豆种子的中，此结构最初由发育而来．
（2）上图表明：
糖类和蛋白质之间的关系是，糖类在过程中产生一些中间产物，可以通过作用生成相对应的。
（3）如果在同样条件下继续培养，预测上图曲线的最终变化趋势是，其原因是．
Ⅱ．在上述定量测定之前，进行了蛋白质含量变化的预测实验，请填充实验原理；判断实验步骤中划线部分是否正确，并更正错误之处；写出实验结果．
（1）实验原理：
蛋白质其颜色深浅与蛋白质含量成正比
（2）实验步骤：
①将三份等量大豆种子分别萌发1、5、9天后取出，各加入适量蒸馏水，研碎、提取、定容后离心得到蛋白质制备液；
②取3支试管，编号1、2、3，分别加入等量的萌发1、5、9天的蛋白质制备液；
③在上述试管中各加入等量的双缩脲试剂A和B（按比例配制）的混合液，振荡均匀后，
a
在沸水浴中加热观察颜色变化
b
a：
b：
（3）实验结果：
．
参考答案:
Ⅰ.
（1）先增加，然后保持相对稳定子叶受精卵
（2）糖类可转换成蛋白质氧化分解转氨基氨基酸（3）下降，黑暗条件下无光合作用并且呼吸作用消耗有机物
Ⅱ．
（1）与双缩脲试剂作用产生紫色反应
（2）判断正误a:
错。
更正：
双缩脲试剂A混合均匀后，再加入试剂Bb:
错。
更正：
不加热或直接观察（3）实验结果：
1、2、3号试管中颜色依次加深
2.（08全国卷II.30）（25分）回答下列Ⅰ、Ⅱ小题
Ⅰ.香蕉果实成熟过程中，果实中的贮藏物不断代谢转化，香蕉逐渐变甜。
图A中Ⅰ、Ⅱ两条曲线分别表示香蕉果实成熟过程中两种物质含量的变化趋势，请回答：
取成熟到第X天和第Y天的等量香蕉果肉，分别加等量的蒸馏水制成提取液，然后在a、b试管中各加5mL第X天的提取液，在c、d试管中各加5mL第Y天的提取液。
如图B
（1）在a、c试管中各加入等量碘液后，a管呈蓝色，与a管相比c管的颜色更____________，两管中被检测的物质是____________，图A中标示这种物质含量变化趋势的曲线是____________。
（2）在b、d试管中加入等量的斐林试剂，煮沸后，b管呈砖红色，与b管相比d管的颜色更____________，两管中被检测的物质是____________，图A中表示这种物质含量变化趋势的曲线是____________。
（3）已知乙烯利能增加细胞内乙烯的含量，如果在第X天喷施乙烯利，从第X天开始，曲线I将呈现出___________（加快、减慢）下降的趋势，曲线Ⅱ将呈现出_________（加快、减慢）上升的趋势。
答案：
（1）浅淀粉Ⅰ
（2）深还原糖Ⅱ（3）加快加快
解题知识和规律总结：
1.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1．实验原理及目的要求
根据某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应，尝试用化学试剂检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。
2．实验流程归纳
（l）选材→制备组织样液→显色反应。
（2）脂肪的检测还可利用显微镜观察法，实验流程为：
取材→切片→制片→观察。
3．实验材料的选择
（1）可溶性还原糖的鉴定实验中，最理想的实验材料是还原糖含量较高的生物组织（或器官），而且组织的颜色较浅，易于观察。
可选用苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜等。
（2）脂肪的鉴定实验中，实验材料最好选富含脂肪的生物组织，若利用显微镜观察，则最好选择花生种子。
如果是新鲜花生种子，可不必浸泡，浸泡效果反而不好，如果是干种子，需浸泡3h～4h最适宜切片（浸泡时间短，不容易切片；浸泡时间过长，组织太软，切下的薄片不易成形）。
（3）蛋白质的鉴定实验，最好选用富含蛋白质的生物组织。
植物材料常用大豆，且浸泡1d～2d，适于研磨，动物材料常用鸡卵清蛋白。
4．实验操作中的注意事项
（1）在鉴定可溶性还原糖的实验中，加热试管中的溶液时，应该用试管夹夹住试管上部，放入盛50℃～65℃温水的大烧杯中加热。
注意试管底部不要接触烧杯底部；斐林试剂不稳定易变性，应现用现配。
（2）还原糖、蛋白质的鉴定实验中，在加相应试剂鉴定之前，要留出一部分组织样液，以便与鉴定后的样液颜色作对比，增强实验的说服力。
（3）在蛋白质的鉴定实验中，如果用蛋清稀释液作为实验材料，一定要稀释到一定程度，否则，与双缩脲试剂发生反应后会粘在试管的内壁上，使反应不彻底，试管也不易洗刷干净。
5．斐林试剂与双缩脲试剂比较
斐林试剂
双缩脲试剂
甲液
乙液
A液
B液
成分
0.1g/mL
NaOH溶液
0.05g/mL
CuSO4溶液
0.1g/mL
NaOH溶液
0.01g/mL
CuSO4溶液
鉴定物质
可溶性还原糖
蛋白质
添加顺序
甲乙两液等量混匀后立
即使用
先加入A液1mL，摇匀，
再加入B液4滴，摇匀
反应条件
水浴50℃～65℃加热
不需加热，摇匀即可
反应现象
样液变砖红色
样液变紫色
（1）浓度不同。
斐林试剂中CuSO4溶液浓度为0.05g/mL，双缩脲试剂中CuSO4溶液浓度为0.01g/mL。
（2）原理不同。
斐林试剂的实质是新配制的Cu（OH）2溶液；双缩脲试剂实质是碱性环境中的Cu2O。
（3）使用方法不同。
斐林试剂是先将NaOH溶液与CuSO4溶液混合后再使用；双缩脲试剂是先加入NaOH溶液，再滴加CuSO4溶液。
问题探究：
能否用鉴定细胞中化合物的方法来诊断某些疾病，如糖尿病、肾炎等？
能，糖尿病病人的尿液中含有葡萄糖，肾炎病人的尿液中含有蛋白质。
能力提高：
1．（07·西城区质检）下列关于鉴定糖类、蛋白质和脂肪实验操作的叙述中，正确的是（）
A．鉴定还原糖的斐林试剂甲液与乙液，可直接用于蛋白质的鉴定
B．鉴定脂肪的存在，要用显微镜观察是否有被染成橘黄色或红色的颗粒
C．鉴定可溶性还原糖时，先加入斐林试剂甲液摇匀后，再加入乙液
D．鉴定蛋白质时，双缩脉试剂A液与B液要混合均匀后再加入含样品的试管中
答案：
B
2．（07·海南）现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液各一瓶，可用双缩脲试剂、斐林试剂和淀粉溶液将它们鉴定出来。
请回答：
（1）用一种试剂将上述4种溶液区分为两组，这种试剂是，其中发生显色反应的一组是和溶液，不发生显色反应的一组是和溶液。
（2）用试剂区分不发生显色反应的一组溶液。
（3）区分发生显色反应一组溶液的方法及鉴定结果是。
答案：
（l）双缩脲试剂稀蛋清淀粉酶葡萄糖淀粉
（2）斐林
（3）将淀粉溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合，一段时间后，用斐林试剂分别处理上述两种混合液，观察到无颜色变化的溶液是稀蛋清溶液，出现砖红色沉淀的溶液是淀粉酶溶液
规律总结：
还原糖和斐林试剂反应要用水浴加热；脂肪的鉴定需用高倍显微镜；斐林试剂可以是新制的Cu（OH）2；双缩脲试剂要先加A液（NaOH），后加B液（CuSO4）。
4．（08江门一模）下面是“生物组织中还原糖、蛋白质鉴定”实验的材料和部分操作步骤。
（一）实验材料：
梨、新鲜牛奶
（二）实验步骤：
鉴定还原糖时，加入刚配制的斐林试剂。
立即观察颜色变化；鉴定蛋白
质时，取牛奶样液加入双缩脲试剂A后，立即加入双缩脲试剂B，观察是否出现蓝色；
（1）请指出“实验材料”和“实验步骤”中的错误并加以订正：
①；②；③
（2）观察植物细胞分裂时，对观察的细胞图像由A图变为B图，正确的操作方法是：
第一步：
将装片向移动，使甲像移到视野中央；第二步：
转动，换上高倍物镜；由于图像模糊变暗，应。
答案：
（1）①立即观察一隔水加热（沸水浴）后才能观察到实验现象
②立即加入双缩脲试剂B一先摇匀，然后再加入双缩脲试剂B
③是否出现蓝色一是否出现紫色
（2）向左移动转换器先调反光镜或调节光圈使视野明亮，然后调节细准焦螺旋，使视野变清晰。
5．（2008山东1）从细胞膜上提取了某种成分，用非酶法处理后，加入双缩脲试剂出现紫色；若加入斐林或班氏试剂并加热，出现砖红色。
该成分是（）
A．糖脂B．磷脂C．糖蛋白D．脂蛋白
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