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专题一 细胞的物质基础与结构基础 第1讲 细胞的分子组成 第2讲 细胞的结构与功能,1.糖类、脂质、蛋白质和核酸共有的元素是 ，除此之外，蛋白质中还含有N等元素，核酸中还含有 元素。 2.在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有 种，不同氨基酸理化性质差异的原因在于 不同。 3.DNA和RNA在分子组成上的差异表现为DNA中含有 ，而RNA中含有 。 4.DNA多样性的原因主要是 的排列顺序不同；而蛋白质多样性的原因是组成蛋白质的氨基酸的 、 、 以及肽链的 不同。,C、H、O,N、P,20,R基,脱氧核糖和胸腺嘧啶,核糖和尿嘧啶,碱基(脱氧核苷酸),种类,数目,排列顺序,空间结构,5.乳糖和糖原只分布于 (填“动物”或“植物”)细胞；蔗糖、麦芽糖、淀粉和纤维素只分布于 (填“动物”或“植物”)细胞。 6.脂质主要包括 、 和固醇，其中固醇又包括 、性激素和维生素D等。 7.脂肪的 含量高于糖类，因此氧化分解时，耗 多，释放能量也多。 8.自由水/结合水的比值越大，生物新陈代谢越 ，但其抗逆性相对 。 9.相关实验中的颜色反应,动物,植物,脂肪,磷脂,胆固醇,氢,O2,旺盛,较低,(1)蛋白质+双缩脲试剂 色。 (2)DNA+甲基绿染液 色。 (3)RNA+吡罗红(派洛宁)染液 色。 (4)还原糖+斐林试剂 色。 (5)脂肪+苏丹()染液 。 (6)线粒体+健那绿染液 色。,紫,绿,红,砖红,橘黄色(红色),蓝绿,1.(2014全国新课标卷)关于细胞的叙述，错误的是（ ） A.植物细胞的胞间连丝具有物质运输的作用 B.动物细胞间的黏着性与细胞膜上的糖蛋白有关 C.ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应 D.哺乳动物的细胞可以合成蔗糖，也可以合成乳糖,【答案】D,【解析】胞间连丝是贯穿细胞壁沟通相邻细胞的细胞质连线，为植物细胞间物质运输与信息传递的重要通道，A正确；动物细胞间的黏着性与细胞膜上的糖蛋白有关，如癌细胞膜表面糖蛋白含量减少，细胞的黏着性降低，B正确；ATP是直接能源物质，细胞内的吸能反应需要的能量由ATP水解提供，C正确；蔗糖是植物细胞特有的二糖，动物细胞不能合成蔗糖，D错误。,2.(2014海南卷)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,【答案】A,【解析】细胞膜的组成成分包括脂质、蛋白质和少量糖类，其中脂质分子中主要是磷脂，A正确；维生素D和性激素属于脂质中的固醇类物质，B错误；与相同质量的多糖相比，脂肪中的C、H元素含量多，O元素含量少，彻底氧化分解消耗的氧气多，产能也多，C错误；脂质主要在内质网上合成，D错误。,3.(2013全国新课标卷)某油料植物的种子中脂肪含量为种子干重的70%。为探究该植物种子萌发过程中干重及脂肪含量的变化，某研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养，定期检测萌发种子(含幼苗)的脂肪含量和干重。结果表明：脂肪含量逐渐减小，到第11d时减小了90%，干重变化如图所示。 回答下列问题： (1)为了观察胚乳中的脂肪，常用 染液对种子胚乳 切片染色，然后在显微镜下观察，可见 色脂肪颗粒。 (2)实验过程中，导致萌发种子干重增加的主要元素是 (填“C”“N”或“O”)。 (3)实验第11d后，如果要使萌发种子(含幼苗)的干重增加，必须提供的条件 是 和 。,【答案】（1）苏丹（或苏丹）橘黄（或红）（2）O （3）光照 所需的矿质元素离子,本讲主要与其他专题的内容结合起来进行考查，多采用选择题的形式，重点考查与蛋白质内容有关的知识点，牵涉的知识有蛋白质的结构和功能、某些化合物的化学本质、分泌蛋白的合成和分泌、基因的转录和翻译等；另外也考查了生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的检测，特别是考查了使用的试剂和反应显示的结果。,蛋白质和核酸的比较分析,1.区别,2.联系,(1)蛋白质的合成受DNA控制；DNA的复制、转录、翻译等过程需要酶的参与，蛋白质(酶)控制了核酸的代谢。 (2)两者均存在物种特异性，因此可从分子水平上通过分析不同物种的核酸或蛋白质来区分不同物种间的亲缘关系，为生物进化、亲子鉴定、案件侦破提供依据，而生物体内水、无机盐、糖类、脂质、氨基酸、核苷酸等则不具有物种的特异性。 (3)两者的关系可用下图进行知识整合。,(4),例 1 (2014湖南十三校二模)在生物体内，某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。其中a、b、c代表小分子，A、B、C是生物大分子。据图分析下列说法不正确的是（ ） A.人体中，小分子b的种类有4种 B.导致生物多种多样的根本原因是A的结构具有多样性 C.遵循碱基互补配对原则的过程是图中的 D.图中A和C是组成染色体的主要成分,【答案】C,【解析】据元素组成及各物质之间的关系分析可知，a、b、c分别是脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸，A、B、C分别是DNA、mRNA、蛋白质。分别表示DNA复制 、转录、翻译过程。人体中，小分子b核糖核苷酸的种类有4种，A项正确；导致生物多种多样的根本原因是DNA的结构具有多样性，B项正确；图中的过程都遵循碱基互补配对原则，C项错误；染色体的主要组成成分是蛋白质和DNA，D项正确。,常见蛋白质成分归纳 (1)大部分酶：除少数的酶是RNA外，绝大多数的酶是蛋白质。 (2)部分激素：下丘脑、垂体、胰岛分泌的激素属多肽类或蛋白质类激素。如胰岛素、生长激素等。 (3)抗体：抗体都是蛋白质，主要分布于血清中，也分布于组织液等细胞外液中。如丙种球蛋白、抗毒素、凝集素等。 (4)抗原：某些抗原成分是蛋白质。如红细胞携带的凝集原、决定病毒抗原特异性的衣壳，其成分都是蛋白质。 (5)受体和载体：所有的受体和生物膜上的载体都是蛋白质，如神经递质的受体、K+载体等。,变式1 (2014湖北八校联考)如右图所示，物质甲是在胰岛B细胞中合成的，且与血糖调节有关；物质乙是一种淋巴因子，可干扰病毒DNA在宿主细胞中的复制；物质丙由浆细胞合成并分泌，且具有免疫作用；物质丁由垂体分泌，可促进蛋白质的合成和骨的生长。下列有关说法正确的是（ ） A.物质甲、乙、丙、丁的结构多样性只与a有关 B.与甲、乙、丙、丁四种物质合成、分泌有关的细胞器是核 糖体、内质网、高尔基体、线粒体 C.甲、乙、丙、丁四种物质分别为胰岛素、干扰素、抗体、抗利尿激素 D.物质甲与胰高血糖素具有协同作用，物质乙、丙均在特异性免疫中发挥作用，物质丁的分泌体现了生物膜的流动性,【答案】B,【解析】蛋白质结构多样性不仅与氨基酸的种类、数目、排列顺序有关，也与蛋白质的空间结构有关。物质甲、乙、丙、丁分别是胰岛素、淋巴因子、抗体和生长激素。物质甲与胰高血糖类之间具有拮抗作用。,考点二 糖类、脂质的种类、作用 及有机物的鉴定,1.糖类的合成场所、种类及相互关系 糖类合成的场所：叶绿体(葡萄糖、淀粉)、内质网(糖基团)、高尔基体(纤维素)、肝脏(肝糖原)和肌肉(肌糖原)。,2.脂质的合成场所、种类及生理功能,3.几种化合物和细胞结构的显色反应的归纳比较,例 2 (2014黄冈3月调研)下表中有关人体细胞化合物的各项内容，正确的是（ ） A. B. C. D.,【答案】C,【解析】本题考查几种有机化合物的鉴定、组成单位及其功能的基本知识。列表中编号所述内容中脂肪的组成单位是甘油和脂肪酸，故A项不正确；所述内容中糖原是非还原糖，不能用斐林试剂鉴定，故B项不正确；中各项内容均正确；所述内容中核酸分为DNA和RNA，甲基绿染液只能用来鉴定DNA，故D项不正确。,细胞中的能源物质 (1)主要能源物质：糖类(注意：不是细胞中所有糖类都作为能源物质，如纤维素；糖也不是唯一的能源物质，还有其他物质，如蛋白质)； (2)主要储能物质：脂肪； (3)生命活动的直接能源物质：ATP； (4)生命活动的最终能量来源：太阳能。,变式2 (2014南昌质检)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.三磷酸腺苷和核糖核酸 D.胆固醇和血红蛋白,【答案】C,【解析】本题考查各种化合物的元素组成，意在考查考生的识记、比较能力。纤维素的组成元素为C、H、O，而尿素为C、H、O、N；脂肪酸的组成元素为C、H、O，而磷脂中含有P；三磷酸腺苷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。,1.水与细胞代谢的关系,2.无机盐的存在形式及功能,例 3 (2014山西大学附中月考)下列对于水分和无机盐的叙述，错误的是（ ） A.细胞中的无机盐有些以化合物的形式存在，如铁是合成血红蛋白不可缺少的成分 B.植物缺Mg2+会影响光合作用，食盐中加碘可预防地方性甲状腺肿 C.各种生物体的生命活动不能离开水 D.休眠或越冬的植物体内自由水与结合水的比值上升，正在萌发的种子中自由水和结合水的比值则下降,【答案】D,【解析】细胞中的无机盐有些以化合物的形式存在，如缺铁会导致缺铁性贫血，因为铁是合成血红蛋白的重要成分；镁是叶绿素的重要组成元素，缺镁会导致光合速率下降；碘是甲状腺激素合成的重要元素，缺碘会造成地方性甲状腺肿。自由水是细胞内的良好溶剂，同时细胞内的许多生物化学反应必须有水参加，因此代谢旺盛的生物体内(如萌发的种子)自由水与结合水的比值较高，而休眠或越冬的植物体内自由水与结合水的比值较低。,(1)Na+、K+与渗透压的关系： Na+主要维持细胞外液的渗透压，K+主要维持细胞内液的渗透压。 (2)无机盐与光合作用的关系： N、Mg是组成叶绿素的成分，P是组成类囊体膜及ATP的成分。缺乏N、Mg和P元素，植物的光合作用将会受到影响。,变式3 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ATP、RNA和纤维素的必需成分 C.生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的吸水或失水 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】自由水在生物体内的流动，可以把营养物质运送到各个细胞，同时也把代谢废物运送到排泄器官或直接排出体外；纤维素属于糖类，只含有C、H、O三种元素，不含无机盐；生物体内无机盐浓度的变化，改变细胞内外的浓度差，从而影响细胞吸水或失水；自由水与结合水的比例越大，代谢越强，反之越弱。,例 绿色荧光蛋白简称GFP，最初是从维多利亚管发光水母中分离出来的结构蛋白，其相关数据如图所示，下列有关叙述正确的是（ ） A.据图可推测该蛋白质含有2条肽链，R基上的氨基有15个 B.该肽链水解时，水中氢的去向是形成氨基 C.控制该蛋白质合成的mRNA中至少含有378个密码子 D.GFP是由核糖体合成、经内质网加工并由高尔基体分泌的，同时由线粒体提供能量,【易错提示】容易忽略2条肽键的末端上有2个游离的羧基。,【答案】A,【解析】根据坐标图提供的数据，游离的羧基总数有17个，而R基上的羧基数目是15个，因此在肽链末端上有2个游离的羧基，由此说明该蛋白质含有2条肽链，游离的氨基总数为17个，2条肽链的末端上有2个游离的氨基，故R基上的氨基数目是15个；肽链水解时，水中氢的去向是形成氨基和羧基；该蛋白质含有126个氨基酸，因此控制该蛋白质合成的mRNA中至少含有126个密码子；GFP是结构蛋白，不是分泌蛋白，不需要经过高尔基体的分泌。,与蛋白质相关的计算: （1）设某蛋白质分子由n个氨基酸、m条肽链组成，每个氨基酸的平均相对分子质量为a，则： 肽键数=失去的水分子数=n-m。 该蛋白质分子至少含有m个NH2，m个COOH。 蛋白质的相对分子质量=na-18(n-m)。 N原子数=氨基酸数(R基上无N原子时)。 在计算中，除了关注脱去的水分子之外，还要关注肽链之间的化学键，如蛋白质中的二硫键。 在环状肽链中，肽键数=氨基酸数。 （2）基因表达中的有关计算： 蛋白质中的氨基酸数目=tRNA数目=1/3mRNA碱基数目=1/6DNA(或基因)碱基数目。 DNA(或基因)的碱基数mRNA的碱基数氨基酸数=631中，实际上DNA(或基因)的碱基数要大于6n，mRNA的碱基数要大于3n，因此在分析时常常有“至少”或“最多”字样。,
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