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第1单元 走近细胞与细胞的分子组成第1讲走近细胞考试说明 1.细胞学说的建立过程()。2.原核细胞和真核细胞的异同()。3.实验:用显微镜观察多种多样的细胞。考点一细胞在生命系统中的作用1.生命活动离不开细胞2.生命系统的结构层次图1-1-1(1)写出图中各标号所表示的结构层次名称:,。(2)上述各层次中,最基本的生命系统是,最大的生命系统是,地球上最早出现的生命形式是。(3)上述各层次中,包括无机环境的有。理性思维1.归纳与概括 病毒无细胞结构,为什么属于生物?病毒属于生命系统吗?为什么?2.归纳与概括 一种病毒含几种碱基和核苷酸?病毒增殖时,模板、原料和场所由病毒本身提供吗?科学探究怎样用放射性同位素标记法标记病毒?1.无细胞结构的生物病毒病毒无细胞结构,但病毒只有在活细胞中才能表现出生命活性。有关病毒的知识总结如下:图1-1-22.有细胞结构的生物(1)单细胞生物:一个细胞就能完成一个个体所能完成的各种生命活动,如细菌、酵母菌和草履虫等。(2)多细胞生物:细胞经过分化形成多种类型的细胞,它们分工不同,共同完成一个个体的生命活动,如动植物。3.生命系统的各结构层次及相互关系图1-1-3(1)细胞是最基本的生命系统,生物圈是最大的生命系统。(2)生命系统各结构层次层层相依,又各自有其特定的组成、结构和功能。角度1考查病毒的成分、结构及生活方式1.下列有关病毒的叙述中,正确的是()A.病毒和其他生物一样,也具有细胞结构B.一种病毒一般可以同时感染动物细胞和植物细胞C.病毒的繁殖只能在宿主的活细胞中进行D.在人工配制的培养基中就能培养病毒2.科学家在埃博拉病毒表面发现了多种特殊蛋白,用这些蛋白制成的复合物作为疫苗可有效地预防埃博拉病毒的感染。下列相关说法正确的是()A.埃博拉病毒具有独立的代谢系统B.埃博拉病毒可能会引起机体产生多种抗体C.埃博拉病毒的RNA位于其拟核中D.埃博拉病毒属于生命系统最基本的结构层次角度2考查生命系统的结构层次3.下列关于生命系统的结构层次的说法,正确的是()A.艾滋病的病原体属于细胞层次 B.柳树具有系统这一结构层次C.器官是由相同的细胞构成的 D.埃博拉病毒生活在生命系统中4.2017河南洛阳模拟 下列关于生命系统的叙述,错误的是()A.生命系统的各个层次可以相互联系,如细胞、种群B.生物不都具备全部层次的生命系统C.一个变形虫既可以说是细胞生命层次,也可以说是个体生命层次D.生物的生活环境不属于生命系统的一部分易错提醒(1)生命系统的最小层次是细胞,细胞的结构及组成成分,如细胞内的核酸和蛋白质等都不属于生命系统的结构层次。(2)并非所有生物都具有生命系统的各个层次,如植物没有系统这一层次。(3)细胞是生命活动的基本单位,单细胞生物没有组织、器官、系统这三个层次。考点二细胞的多样性和统一性1.写出图1-1-4中各序号所代表的结构名称图1-1-4(1)细菌细胞中,。(2)蓝藻细胞中,。(3)高等植物细胞中,。2.将常见真核生物和原核生物序号填入所属集合中蓝藻绿藻蓝球藻小球藻硝化细菌青霉菌发菜酵母菌乳酸菌小麦水绵变形虫图1-1-53.细胞学说建立的过程(1)建立者:德国科学家施莱登和施旺创立了细胞学说。(2)基本内容细胞是一个有机体,一切都由细胞发育而来,并由所构成。细胞是一个的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。新细胞可以从中产生。(3)意义:揭示了和生物体结构统一性。理性思维1.归纳与概括 原核细胞和真核细胞的根本区别是什么?这种区别里是否包含着共性?2.归纳与概括 没有细胞核的细胞一定是原核细胞吗?举例说明。科学探究从流感患者体内分离出细菌和病毒,并分别将其制成溶液,探究“流感”是由细菌引起的还是由病毒引起的。实验材料与用具有小鼠、注射器、从患者体内分离得到的细菌溶液和病毒溶液、小鼠食物等。请补充实验分组与处理:向甲组小鼠;向乙组小鼠;向丙组小鼠。1.原核细胞和真核细胞的比较比较项目原核细胞真核细胞本质区别无以核膜为界限的细胞核有以核膜为界限的细胞核细胞壁有,主要成分为肽聚糖(支原体无细胞壁)植物细胞细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,动物细胞无细胞壁,真菌细胞壁的主要成分是几丁质细胞质有核糖体,无其他细胞器有核糖体和其他细胞器细胞核拟核,无核膜和核仁有核膜和核仁DNA存在形式拟核:大型环状质粒:小型环状细胞核中:和蛋白质形成染色体(质)细胞质中:在线粒体、叶绿体中裸露存在,不形成染色体(质)增殖方式二分裂(注意:不是无丝分裂)有丝分裂、无丝分裂和减数分裂遗传定律不遵循细胞核基因遵循,细胞质基因不遵循转录和翻译转录、翻译可同时进行转录主要在细胞核内进行,翻译在细胞质中的核糖体上进行相同点(1)都有细胞膜与细胞质,细胞质中都有核糖体(2)都有DNA和RNA,都以DNA为遗传物质2.细胞多样性与统一性的分析(1)细胞具有多样性的“两个”原因直接原因:构成细胞的蛋白质分子不同。(2)细胞的统一性的五个“表现” 图1-1-6角度1考查原核细胞与真核细胞的比较1.2018成都七中模拟 下列关于原核细胞和真核细胞的叙述正确的是()A.含有叶绿素的细胞一定是真核细胞B.没有核膜和染色体的细胞一定是原核细胞C.含有有氧呼吸酶的细胞不可能是原核细胞D.组成生物体的活细胞都具有选择透过性膜2.一场由“毒黄瓜”引起的病疫曾在德国蔓延并不断扩散至各国,欧洲一时陷入恐慌。经科学家实验查明,这些黄瓜其实是受到肠出血性大肠杆菌(EHEC)“污染”,食用后可引发致命性的溶血性尿毒症,可影响到血液、肾以及中枢神经系统等。下列对这种可怕的病原体的描述,正确的是()A.该病原体为原核生物,无细胞壁B.EHEC细胞中含有的核苷酸种类是8种C.在EHEC细胞的线粒体中可发生有氧呼吸D.实验室中培养EHEC必须用活的动植物细胞题后归纳有关生物类群的常见说法辨析(1)原核生物原生生物原生生物是低等的单细胞真核生物,如草履虫、变形虫等。(2)生物名称中带“藻”字的并非都是植物蓝藻(如念珠藻、鱼腥藻、颤藻、螺旋藻、发菜等)属于原核生物,但绿藻(如衣藻、水绵)、红藻等属于真核生物。(3)生物名称中带“菌”字的并非都是细菌 细菌:从名称上看,凡是“菌”字前带有“杆”“球”“螺旋”及“弧”字的都是细菌,细菌属于原核生物。 放线菌:属于原核生物。 真菌类:属于真核生物,包括酵母菌、霉菌(如根霉、青霉、曲霉、毛霉等)、大型真菌(如蘑菇、木耳、灵芝等)。角度2考查细胞的多样性与统一性、细胞学说3.如图1-1-7中分别是植物细胞、动物细胞、细菌、蓝藻细胞的模式图,根据图示判断,下列说法正确的是()图1-1-7A.都能进行光合作用,体现了细胞的统一性B.不同生物细胞的大小、形态、结构是多种多样的,体现了细胞的多样性C.四种细胞的遗传物质都是RNA,体现了真核细胞和原核细胞的统一性D.都有细胞膜、细胞核,体现了细胞的统一性4.细胞学说建立的过程是一个在科学探究中开拓、继承、修正和发展的过程,充满了耐人寻味的曲折。下列叙述错误的是()A.德国科学家魏尔肖对细胞学说的补充是“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”B.细胞学说的重要内容之一是动物和植物都是由细胞发育而来的C.细胞学说认为细胞分为真核细胞和原核细胞D.细胞学说阐明了细胞的统一性和生物体结构的统一性易错提醒细胞学说中4个“未涉及”和2个“统一”(1)4个“未涉及”未涉及原核细胞;未涉及病毒;未涉及真菌;未涉及生物或细胞之间的“差异性”。(2)2个“统一”揭示了细胞的统一性;揭示了生物体结构的统一性。角度3用集合思想来解决生物类群和生物概念问题5.下列关于图1-1-8中四个框图所包括生物的共同特征的叙述,正确的是()图1-1-8A.框图内都是原核生物,且都能发生突变B.框图内的生物都不含叶绿素,且都是分解者C.框图内的生物都具有细胞结构,且都有细胞壁D.框图内都是异养生物,且都没有细胞核结构考点三用显微镜观察多种多样的细胞1.实验原理(1)高倍显微镜的作用:可以将细胞放大,更清晰地观察到细胞的形态、结构,有利于区别不同的细胞。(2)放大倍数的实质:放大倍数是指放大的长度或宽度,不是指面积或体积。(3)放大倍数的计算:显微镜的放大倍数等于目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。2.目镜和物镜的结构及其长短与放大倍数之间的关系图1-1-9(1)物镜越长,放大倍数越大,距装片距离越近,如H1;反之,则放大倍数越小,距装片距离越远,如H2。(2)目镜越长,放大倍数越小,反之,则放大倍数越大。3.实验步骤图1-1-104.高倍镜与低倍镜的比较物像大小看到的细胞数目视野亮度物镜与载玻片的距离视野范围高倍镜大少暗近小低倍镜小多亮远大5.成像特点及装片移动规律(1)显微镜下所成的像是倒立的放大的虚像:倒立是指上下、左右均是颠倒的,相当于将观察物水平旋转180度。(2)装片的移动规律:相对于视野中央,物像偏向哪个方向,装片就移向哪个方向,即“同向移动”。发散拓展1.视野中污点(或异物)可能存在的位置有哪几种?判断污点在目镜上的依据是什么?2.用显微镜观察口腔上皮细胞时,一般需经染色才能较为清楚地观察到;若无染色剂,应怎样调节显微镜也可以较为清楚地观察到口腔上皮细胞? 1.2017江苏卷 下列关于用显微镜观察细胞的实验,叙述正确的是()A.转换物镜时应该手握物镜小心缓慢转动B.以洋葱鳞片叶内表皮为材料不能观察到质壁分离C.苏丹染色后的花生子叶细胞中可观察到橘黄色颗粒D.在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态观察和计数2.如图1-1-11所示,甲中表示目镜,表示物镜,表示观察时物镜与装片之间的距离,乙和丙分别表示不同物镜下观察到的物像。下面描述正确的是()图1-1-11A.观察物像丙时应选用甲中组合B.从图中的乙转为丙,正确调节顺序:转动转换器调节光圈移动装片转动细准焦螺旋C.若丙是由乙放大10倍后的物像,则细胞的面积增大为原来的10倍D.若丙图观察到的细胞是位于乙图右上方的细胞,从图中的乙转为丙时,应向右上方移动装片易错提醒关注显微镜使用的“4”个易错点(1)换用高倍镜后,若视野太暗,应先调节遮光器(换大的光圈)或反光镜(用凹面反光镜)使视野变亮,再调节细准焦螺旋。(2)换用高倍物镜后,不能再转动粗准焦螺旋,只能用细准焦螺旋来调节。(3)观察颜色深的材料时,视野应适当调亮,反之则应适当调暗;若视野中出现一半亮一半暗,则可能是反光镜的调节角度不对。(4)若细胞均匀分布在整个视野中,则可根据看到的细胞数目与放大倍数的平方成反比的规律进行计算;若视野中细胞成单行排列,则计算时只考虑长度,可根据看到的细胞数目与放大倍数成反比的规律进行计算。历年真题明考向1.2017海南卷 下列关于原核生物的叙述,错误的是()A.大肠杆菌的细胞内有核糖体B.细胞对物质的吸收具有选择性C.拟核区中含有环状的DNA分子D.蓝藻细胞的叶绿体中含有叶绿素2.2016上海卷 下列病毒的构成组合中错误的是()DNARNA蛋白质磷脂A.B.C.D.3.2015海南卷 细胞是生命活动的基本单位。关于细胞结构的叙述,错误的是()A.细菌有核糖体,无叶绿体B.蓝藻无细胞核,也无核糖体C.水绵有细胞核,也有叶绿体D.酵母菌有细胞核,无叶绿体4.2015上海卷 细菌共有的特征是()光学显微镜下可见具有细胞结构属于二倍体能寄生A. B. C. D.完成课时作业(一)第2讲细胞中的元素和化合物、细胞中的无机物考试说明 1.水和无机盐的作用()。2.实验:检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质。考点一组成细胞的元素和化合物1.细胞中的元素图1-2-12.正确区分鲜重、干重的元素和化合物的含量图1-2-23.生物界与非生物界的统一性和差异性图1-2-3理性思维1.归纳与概括 氧元素在细胞鲜重中所占比例最大,为什么不是最基本元素?2.归纳与概括 含量最少的化合物是否对生命活动无意义?科学探究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。用试剂将上述4种溶液初步鉴定如下,请填充图1-2-4中内容。图1-2-4角度1细胞中元素含量、种类及作用1.2018成都七中模拟 下列关于组成生物的元素和化合物的说法,正确的是()A.细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要B.组成细胞的元素同样存在于自然环境中C.细胞中的无机盐多以化合物形式存在D.无论鲜重还是干重,组成细胞的元素中C的含量最多2.2018安徽淮南一模 下列有关叙述正确的是()A.植物缺乏镁元素不能合成叶绿体色素B.C是构成糖类的元素之一,在光合作用中C可以从CO2经C3形成(CH2O) C.在细菌的化学组分中,P仅存在于DNA和RNA分子中D.人体血钾含量过低,神经细胞膜静息电位的绝对值减小技法提炼元素分析法在物质种类判断上的应用(1)根据元素组成进行物质种类的判断图1-2-5(2)从特征元素推测化合物种类图1-2-6(3)利用同位素标记法通过标记某物质中的特殊元素,研究该物质在生物体内的生理作用,如噬菌体侵染细菌的实验。角度2利用图表分析细胞中的元素及化合物3.一种植物和一种哺乳动物细胞中某些化学元素的含量(占细胞干重的质量分数:%)如下表数据,下列有关叙述准确的是()元素CHONPCaS植物43.576.2444.431.460.200.230.17动物55.997.4614.629.333.114.670.78A.碳元素的含量能说明有机物是动植物体内干物质的主要成分B.由表可知,两种生物体内所含化学元素的种类和含量差异很大C.测定得知该动物细胞的某种小分子含C、H、O、N、S,此小分子不可能是氨基酸D.N、S的含量说明动物组织含蛋白质较多,H、O的含量说明植物体内含水多易错提醒有关生物体内元素的错误认识 (1)误以为生物体内大量元素重要,微量元素不重要大量元素、微量元素是根据元素的含量划分的。无论是大量元素还是微量元素,都是生物体必需的元素,对于维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用。(2)误以为细胞内含量最多的元素是C活细胞内含量最多的元素是O而不是C,在细胞干重中含量最多的元素是C。考点二细胞中的水和无机盐1.写出A、B、C、D反映出的图1-2-7中两种水的作用图1-2-7A.; B.提供细胞生活的;C.参与许多; D.运送。2.细胞中的无机盐(1)在细胞中的存在形式:绝大多数是,少数是。(2)无机盐的4大功能1个成分、3个维持1个成分:参与,I-甲状腺激素,Mg2+,Fe2+血红蛋白,PO43-ATP、磷脂、核酸。3个维持:维持细胞和生物体的,维持生物体的,维持细胞的,从而维持细胞的正常形态。理性思维1.归纳与概括 心肌含水量约为79%,心肌呈固态,血液中含水量为83%,血液呈液态,二者状态不同的原因是什么?2.归纳与概括 对于患急性肠炎的病人,治疗时经常需要输入盐水,这是为什么? 科学探究无机盐能维持生物体正常的生命活动。下面列出了若干确定无机盐X是否是植物必需元素的实验方案,其中正确的设计是()以土壤为基质盆栽,浇缺少无机盐X的培养液以沙土为基质盆栽,浇缺少无机盐X的培养液只用缺少无机盐X的培养液,不用基质以土壤为基质盆栽,浇蒸馏水以沙土为基质盆栽,浇完全培养液不用基质,只用完全培养液不用基质,只用含无机盐X的培养液不用基质,只用蒸馏水A.以为实验组,为对照组 B.以为实验组,为对照组C.以为实验组,为对照组 D.以为实验组,为对照组1.衍射法归纳细胞中的水图1-2-82.某些无机盐的生理功能(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,植物的光合作用将会受到影响。3.植物必需元素的确定方法(1)实验设计对照组:植物+完全培养液正常生长。实验组图1-2-9(2)注意事项实验中应保证实验材料的统一性,即材料的种类、生长状况应一致等。实验组用缺素培养液,对照组用完全培养液,不能用蒸馏水作对照。实验组加入X盐的目的是二次对照,使实验组前后对照,以增强说服力。角度1考查细胞中水的存在形式及功能1.下列关于水与生命活动的叙述,正确的是()A.自由水可作为细胞内化学反应的反应物B.植物细胞中结合水与自由水的比值越大代谢活动越旺盛C.人体细胞中水是有氧呼吸和无氧呼吸共同的代谢终产物D.基因转录和翻译的过程中没有水生成2.植物在冬季来临时,随着气温的逐渐降低,体内发生了一系列适应低温的生理生化变化,抗寒力逐渐增强。如图1-2-10为冬小麦在不同时期含水量和呼吸速率变化关系图,请据图推断以下有关说法正确的是()A.冬季来临,自由水明显减少是呼吸速率下降的主要原因B.结合水与自由水含量的比值,与植物的抗寒性呈现明显的负相关图1-2-10C.随着气温和土壤温度的下降,根系的吸水量减少,组织中的含水量上升D.随温度的缓慢降低,植物的呼吸作用逐渐减弱,有利于减少有机物的消耗题后归纳水在生产实践中的应用(1)鲜种子放在阳光下暴晒,重量减轻的原因是自由水散失。(2)干种子用水浸泡后仍能萌发的原因是失去自由水的种子仍保持其生理活性。(3)干种子不浸泡则不萌发的原因是自由水减少,代谢缓慢。(4)失去结合水的种子浸泡后不萌发的原因是失去结合水的细胞失去生理活性。角度2考查细胞中无机盐的功能及其实验分析3.2017广东广州二模 下列关于生物体内水和无机盐的叙述,正确的是()A.在人体衰老、癌变细胞中水的含量会减少B.人体血浆渗透压的维持主要依靠Na+和K+C.种子晒干的过程中损失的主要是结合水D.缺Mg2+会影响叶肉细胞内水分解成O2和H4.为了确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.观察在缺素培养液(缺少该种矿质元素的培养液)中加入该矿质元素前后植株生长发育状况考点三检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1.实验原理(1)还原糖+斐林试剂砖红色沉淀(2)脂肪+苏丹染液橘黄色苏丹染液红色(3)蛋白质+双缩脲试剂紫色2.实验步骤(1)还原糖的鉴定(2)脂肪的鉴定方法一:向待测组织样液中滴加3滴苏丹染液,观察样液被染色的情况。方法二:取材:花生种子浸泡34 h,去掉种皮切片:将子叶切成薄片制片取最理想的薄片,放在载玻片中央在薄片上滴23滴苏丹染液,染色3min(如果用苏丹染液,染色1min)用酒精洗去浮色制成临时装片观察:先在低倍镜下寻找已着色的圆形小颗粒,然后用高倍镜观察,可以看到视野中被染成橘黄色的脂肪颗粒结论:生物组织中含有脂肪(3)蛋白质的鉴定3.实验材料的选择和处理(1)可溶性还原糖的鉴定实验中选材的标准:选用还原糖含量较高且为白色或近于白色的生物组织(或器官),颜色反应明显,易于观察。(2)不能选用甘蔗、甜菜或马铃薯鉴定还原糖的原因:甘蔗和甜菜块根所含的糖主要为蔗糖,蔗糖属于非还原糖,马铃薯所含的糖主要为淀粉,三者都不宜作为鉴定还原糖的实验材料。(3)在脂肪的鉴定实验中,实验材料最好选择花生种子,脂肪含量比较高,也便于切片操作。(4)蛋白质的鉴定实验,最好选用富含蛋白质的生物组织为实验材料。植物材料常用大豆,且浸泡12 d,易于研磨,动物材料常用鸡蛋蛋清稀释液。4.实验中注意问题(1)在鉴定还原糖的实验中,加入斐林试剂后,试管中溶液呈蓝色,是斐林试剂的颜色,水浴加热后快速反应生成氧化亚铜,出现砖红色沉淀。(2)斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”。角度1考查生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验1.2017山东师大附中一模 在生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中,对实验材料的选择,叙述错误的是()A.可用斐林试剂甲液和乙液、蒸馏水来鉴定葡萄糖和尿液中的蛋白质B.花生种子含脂肪多且子叶肥厚,是用于脂肪鉴定的理想材料C.食用花生油最好选用苏丹染液来鉴定,而一般不选用苏丹染液来鉴定D.甘蔗茎的薄壁组织都含有较多糖且近于白色,因此可 以用于进行还原糖的鉴定2.下列关于可溶性还原糖、脂肪和蛋白质鉴定实验的叙述,不正确的是()A.还原糖鉴定实验中组织样液中加入斐林试剂后液体呈无色,加热后变砖红色B.脂肪鉴定实验中加入苏丹染液可以用显微镜在花生子叶切片细胞间观察到红色小颗粒C.脂肪鉴定实验中加入体积分数为50%的酒精是为了洗去浮色D.蛋白质鉴定实验中加入的0.1 g/mL NaOH溶液可为反应提供碱性环境易错提醒实验过程中的4个易错点 (1)易忽略斐林试剂本身的颜色非还原糖(如蔗糖)+斐林试剂水浴加热后的现象不是无色而是浅蓝色Cu(OH)2的颜色。(2)易混淆双缩脲试剂和斐林试剂的使用方法斐林试剂混合后加入,且现配现用;双缩脲试剂分别加入(先加A液,后加B液,且B液不能过量)。(3)易写错“斐”和“脲”字 “斐林试剂”中的“斐”不可错写成“菲”,“双缩脲试剂”中的“脲”不可错写成“尿”。(4)误认为脂肪的鉴定实验必须使用显微镜若要观察被染色的脂肪颗粒,则需要使用显微镜,但若要通过溶液颜色变化来鉴定,则不必使用显微镜。角度2以曲线、图表、柱形图考查种子成熟与萌发时有机物的变化3.2017河北石家庄二模 如图1-2-11为实验测得的小麦、大豆、花生干种子中三类有机物的含量百分比,据图分析错误的是()图1-2-11A. 同等质量的种子中,大豆所含的N最多,小麦所含的N最少B. 三种种子中有机物均来自光合作用,含量的差异与所含基因有关C. 萌发时,三种种子都会不同程度地吸水,为细胞呼吸创造条件D. 相同质量的三种种子萌发需要O2的量相同,所以种植深度一致4.油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如图1-2-12所示。将不同成熟阶段的种子制成匀浆后检测,结果正确的是()图1-2-12选项取样时间检测试剂检测结果A第10天斐林试剂不显色B第20天双缩脲试剂不显色C第30天苏丹试剂橘黄色D第40天碘液蓝色归纳提炼种子形成和萌发时物质变化种子的发育与成熟种子萌发糖类与脂肪的变化可溶性糖合成淀粉、转化为脂肪等淀粉先水解为麦芽糖,再水解为葡萄糖;脂肪水解为甘油和脂肪酸干重增加减少(油料作物先增加后减少)水自由水减少自由水增加激素变化脱落酸增加,赤霉素减少脱落酸减少,赤霉素增加历年真题明考向1.2017海南卷 无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用。下列相关叙述错误的是()A.蔬菜中的草酸不利于机体对食物中钙的吸收B.缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降C.和ATP一样,KH2PO4也能为生物体提供能量D.植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐2.2017全国卷 下列关于细胞结构与成分的叙述,错误的是()A.细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测B.检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色C.若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色D.斐林试剂是含有Cu2+的碱性溶液,可被葡萄糖还原成砖红色3.2014四川卷 生物体的生命活动离不开水。下列关于水的叙述,错误的是()A.在最基本生命系统中,H2O有自由水和结合水两种存在形式B.由氨基酸形成多肽链时,生成物H2O中的氢来自氨基和羧基C.有氧呼吸时,生成物H2O中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解D.H2O在光下分解,产生的H将固定的CO2还原成(CH2O)4.2016海南卷 水在植物的生命活动中具有重要作用。风干种子只有吸收足够的水才能进行旺盛的代谢活动,使胚生长。小麦种子萌发过程中吸水量随时间变化的趋势如图1-2-13所示。回答下列问题:图1-2-13(1)植物细胞中的水通常以结合水和自由水两种形式存在。风干种子细胞中的水主要是以的形式存在。经阶段吸水后,种子中的水主要是以的形式存在。(2)在阶段,种子吸水速率(填“大于”“小于”或“等于”)阶段,呼吸速率(填“大于”“小于”或“等于”)阶段。(3)从细胞膜组成和结构的角度来推测,水分可经过细胞膜中的、从细胞外进入细胞内。完成课时作业(二)第3讲生命活动的主要承担者蛋白质考试说明 蛋白质的结构和功能()。考点一蛋白质的结构和功能1.组成蛋白质的氨基酸及其种类图1-3-12.多肽与蛋白质的结构及其多样性图1-3-2(1)元素组成(主要):a。(2)基本单位:b。(3)过程有水产生的原因是。(4)肽键可表示为。直链多肽中b的数目与c的数目的关系是。(5)d表示的是。3.蛋白质的功能将下列实例与相应的蛋白质功能连接起来(连线)。实例功能肌肉、毛发等(a)免疫功能血红蛋白(b)调节作用抗体 (c)催化作用胰岛素 (d)运输作用唾液淀粉酶 (e)细胞和生物体的结构蛋白理性思维1.归纳与概括 头发和肌肉的主要成分均为蛋白质,但功能相差极大,从氨基酸角度分析,原因是什么?2.模型与建模 请用集合图的形式表示蛋白质、酶、激素、抗体、载体之间的关系。科学探究 在“探究添加皮革蛋白粉的饲料对动物生长发育的影响”的实验中,应当选择的大鼠若干,随机均分为A、B两组,分笼饲养;其中A组大鼠每天都饲喂适量普通饲料,B组大鼠每天饲喂。1.蛋白质的结构层次及其多样性图1-3-3(1)氨基酸的脱水缩合过程:一个氨基酸分子中的氨基(NH2)和另一个氨基酸分子中的羧基(COOH)相连接,同时脱去一分子水。二肽形成示例,如图1-3-3所示。肽键:连接两个氨基酸分子的化学键可表示为CONH。(2)蛋白质的结构层次图1-3-4肽的名称确定:一条多肽链由几个氨基酸分子构成就称为几肽。H2O中各元素的来源:H来自COOH和NH2,O来自COOH。一条肽链上氨基数或羧基数的确定:一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基,分别位于肽链的两端;其余的氨基(或羧基)在R基上。易错警示(1)煮熟的食物易被人体消化,是因为高温破坏了蛋白质的空间结构,肽链变得松散,易被蛋白酶分解。(2)高温、过酸、过碱、重金属盐,都会使蛋白质的空间结构发生不可逆的变化,但低温不会。(3)酒精、加热、紫外线方法消毒、杀菌的原理是使细菌和病毒的蛋白质变性。2.蛋白质的结构多样性决定其功能多样性图1-3-5易错警示与蛋白质有关问题的分析(1)导致蛋白质结构多样性的原因有四个,并非同时具备才能确定两个蛋白质分子结构不同,而是只要具备其中的一点,这两个蛋白质分子的结构就不同。(2)由于基因的选择性表达,同一生物的不同细胞中的蛋白质种类和数量会出现差异。(3)绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA;激素中,有些是蛋白质,例如胰岛素,有些不是蛋白质,例如性激素。角度1考查氨基酸种类及结构特点1.图1-3-6是三种组成蛋白质的氨基酸的结构式,据图分析,下列叙述不正确的是() 甲 乙丙图1-3-6A.图中三种氨基酸的R基依次是H、CH3、CH2OHB.将这三种氨基酸(足量)置于适宜条件下,经脱水缩合形成的三肽化合物最多有27种C.甲是最简单的氨基酸D.含有一个氨基和一个羧基的化合物都是组成蛋白质的氨基酸技法提炼“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸角度2考查蛋白质结构及多样性 2.蛋白质的结构和功能是多种多样的,下列有关叙述中,不正确的是()A.蛋白质功能的多样性是由蛋白质结构的多样性决定的B.蛋白质的结构多样性与组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序的不同有关C.低温和高温都可能使蛋白质功能发生不可逆转的改变D.蛋白质是生命活动的主要承担者3.2017辽宁大连模拟 图1-3-7是某一多肽链的分子结构式,据图分析,下列叙述错误的是()图1-3-7A.是氨基,是羧基 B.该肽链中只有一个肽键,是C.该肽链中的R基有 D.该多肽形成时失去了两分子水易错提醒蛋白质结构的3点提醒(1)不要将氨基写为NH2或NH3;不要将羧基写为或COOH;也不要将肽键写为CONH或。(2)氨基酸数目氨基酸种类:组成蛋白质分子的氨基酸数目可能成百上千,但构成生物体蛋白质的氨基酸种类约有20种。(3)多肽蛋白质:在核糖体上经脱水缩合形成的多肽往往没有生物活性,由一条或多条肽链通过一定化学键(如二硫键等)盘曲、折叠形成具有复杂空间结构的蛋白质才能行使特定功能。角度3结合生活实践综合考查蛋白质的功能4.2015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5.2018成都七中模拟 HSP是机体细胞受高温刺激后合成的一类热休克蛋白。该蛋白可发挥如图1-3-8所示的作用,以保护机体细胞不受破坏。图中HSP所起的作用是()图1-3-8A. 促进肽键的形成 B. 抑制氨基酸脱水缩合C. 促使肽链形成空间结构 D. 维持蛋白质结构稳定性题后归纳各类蛋白质的功能名称分布功能大多数酶细胞内外催化作用载体蛋白细胞膜运输某些物质如离子、氨基酸等通道蛋白细胞膜水、K+、Na+等的运输通道某些激素(如生长激素、胰岛素)内环境中调节生命活动抗体内环境中免疫作用血红蛋白红细胞内主要是运输O2和部分CO2糖蛋白细胞膜表面保护、润滑、识别等作用结构蛋白细胞膜、肌细胞等构成细胞和生物体的成分考点二蛋白质的相关计算1.蛋白质中游离氨基数或羧基数的计算(1)至少含有的游离氨基数或羧基数=肽链数。(2)游离氨基数或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基数或羧基数。2.蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和脱去的水分子数的关系(1)肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数。(2)蛋白质相对分子质量=氨基酸数氨基酸平均相对分子质量-脱去的水分子数18。肽链数氨基酸数肽键数脱去的水分子数多肽链相对分子质量氨基数羧基数1条mm-1m-1ma-18(m-1)至少1个至少1个n条mm-nm-nma-18(m-n)至少n个至少n个注:氨基酸的平均相对分子质量为a。3.与蛋白质中的氮原子数、氧原子数相关的计算(1)由于R基上的碳原子数不好确定,且氢原子数较多,因此以氮原子数或氧原子数为突破口,计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。(2)氮原子数=肽键数+肽链数+R基上的氮原子数=各氨基酸中氮原子总数。(3)氧原子数=肽键数+2肽链数+R基上的氧原子数=各氨基酸中氧原子总数-脱去的水分子数。角度1直链肽的相关计算1.2017浙江温州质检 图1-3-9如图1-3-9所示,甲、乙为组成生物体的相关化合物,乙为一个由、三条多肽链形成的蛋白质分子,共含271个氨基酸,图中每条虚线表示由两个巯基(SH)脱氢形成一个二硫键(SS)。下列相关叙述错误的是()A.甲为组成乙的基本单位,且乙中含有20种不同的甲B.由不同的甲形成乙后,相对分子质量比原来少了4832C.甲形成乙的场所在细胞质、线粒体、叶绿体中均存在D.如果甲中的R为C3H5O2,则由两分子甲形成的化合物中含有16个H归纳提炼分析“碳骨架”,确定氨基酸的种类和数目的策略当题目中给出肽链的结构简式时,首先找出“中心碳原子”和“CONH”交替连接构成的“基本骨架”,然后在肽键中间“断开”,即可数出氨基酸的个数,通过比较R基的种类数可得出氨基酸的种类数。角度2环状肽的相关计算2.2017江苏卷 下列关于肽和蛋白质的叙述,正确的是()A.-鹅膏蕈碱是一种环状八肽,分子中含有8 个肽键B.蛋白质是由2 条或2 条以上多肽链构成的C.蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的D.变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应题后拓展(1)环状肽的结构与计算环状肽如图1-3-10所示:图1-3-10根据图示可知,肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数(由于环状肽首尾氨基酸彼此相连,故形成一个环状肽时,比形成一条直链肽要多脱去一个水分子)。(2)在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含有二硫键时,要考虑脱去的氢的质量,每形成一个二硫键,脱去2个H。角度3利用原子守恒法进行蛋白质的计算3.有一条多肽链,分子式为CxHyOpNqS,将它彻底水解后,只得到如图1-3-11所示的四种氨基酸。分析推算可知,水解得到的氨基酸个数为()半胱氨酸丙氨酸赖氨酸 苯丙氨酸图1-3-11A.q+1 B.p-1C.q-2 D.p+1历年真题明考向1.2017海南卷 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2.2016江苏卷 蛋白质是决定生物体结构和功能的重要物质。下列相关叙述错误的是()A.细胞膜、细胞质基质中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质B.氨基酸之间脱水缩合生成的H2O中,氢来自于氨基和羧基C.细胞内蛋白质发生水解时,通常需要另一种蛋白质的参与D.蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关,而且也与功能基团相关3.2014上海卷 一条由39个氨基酸形成的环状多肽,其中有4个谷氨酸(R基为CH2CH2COOH),则该多肽()A.有38个肽键B.可能没有游离氨基C.至少有5个游离羧基D.至多有36种氨基酸4.2012海南卷 关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述,错误的是()A.分子量最大的氨基酸是甘氨酸B.有些氨基酸不能在人体细胞中合成 C.氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键D.不同氨基酸之间的差异是由R基引起的 5.2012上海卷 生物体中的某种肽酶可水解肽链末端的肽键,导致()A.蛋白质分解为多肽链B.多肽链分解为若干短肽C.多肽链分解为氨基酸D.氨基酸分解为氨基和碳链化合物完成课时作业(三)第4讲核酸与细胞中的糖类和脂质考试说明 1.核酸的结构和功能()。2.糖类、脂质的种类和作用()。3.实验:观察DNA、RNA在细胞中的分布。考点一核酸的结构和功能1.核酸的结构层次图1-4-12.核酸的功能(1)细胞内携带的物质。(2)在生物体的、和中具有极其重要的作用。3. 核酸的分布真核细胞中DNA主要分布在中,RNA主要分布在中。理性思维模型与建模 如图1-4-2表示染色体和核糖体的部分成分,试分析:图1-4-2(1)图中a、b分别表示、。(2)图中甲、乙、丙分别表示的物质是、。(3)烟草花叶病毒和噬菌体的组成物质中分别类似于图中的(填“A和B”或“B和A”)。1.DNA和RNA的比较分类脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)组成单位成分碱基共有A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)特有T(胸腺嘧啶)U(尿嘧啶)五碳糖脱氧核糖核糖磷酸磷酸功能是主要的遗传物质,携带和复制遗传信息,并决定蛋白质的生物合成是某些病毒的遗传物质在遗传信息表达中起作用:mRNA是蛋白质合成的直接模板;tRNA可运输特定氨基酸;rRNA是核糖体的组成成分催化作用:极少数酶的本质是RNA存在真核生物:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体原核生物:拟核、质粒主要存在于细胞质中2.不同生物的核酸、核苷酸、碱基及遗传物质的比较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种5种DNA细菌、人等病毒只含DNA4种4种DNAT2噬菌体只含RNA4种4种RNA烟草花叶病毒3.DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系图1-4-3(1)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,这是基因选择性表达的结果。(2)核酸与蛋白质在不同生物体中具有物种的特异性,因而可以从分子水平上,通过分析核酸与蛋白质的相似程度来推断物种亲缘关系的远近。角度1考查核酸的组成、结构及功能1.由1分子磷酸、1分子碱基和1分子化合物构成了化合物b,如图1-4-4所示,则下列叙述正确的是()图1-4-4A.若m为腺嘌呤,则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸B.在禽流感病毒、幽门螺旋菌体内b均为4种C.若ATP断裂两个高能磷酸键,脱去两个磷酸基团,可形成b,则a为核糖D.若a为脱氧核糖,则由b构成的核酸完全水解,得到的化合物最多有8种2.2017河北石家庄二中模拟 下列关于核酸的叙述正确的是()A.除病毒外,其他一切生物的遗传物质都是DNAB.在DNA分子中每个脱氧核糖都连接两个磷酸基团C.由DNA转录得到的mRNA、tRNA、rRNA均不含氢键D.发菜的叶绿体和线粒体中都含有DNA技法提炼“三看”法快速确认DNA、RNA角度2考查碱基、核苷酸种类与生物种类的关系3.2017江西新余一中模拟 不同生物含有的核酸种类不同,原核生物和真核生物同时含有DNA和RNA,病毒体内含有DNA或RNA,下列各种生物中关于碱基、核苷酸、五碳糖种类的描述正确的是()选项ABCD生物烟草花叶病毒T2噬菌体烟草叶肉细胞豌豆根毛细胞碱基4种5种8种8种核苷酸4种5种8种5种五碳糖1种1种2种2种角度3考查蛋白质与核酸的关系4.关于蛋白质与核酸的叙述,错误的是()A.蛋白质多样性的体现与核酸有关B.细胞核中含有蛋白质和某种RNAC.DNA分子的复制不需要蛋白质的参与D.基因表达过程中可产生核酸和蛋白质5.生物体内某些重要化合物的元素组成和功能关系如图1-4-5所示。其中X、Y代表元素,a、b、c是组成A、B、C三种生物大分子的单体,这三种单体的结构可用d或e表示。据图分析正确的是()图1-4-5A.人体细胞中单体a、b的结构可用d表示,人体中d的种类有4种B.大肠杆菌细胞内单体c的结构可用e表示,e的种类约有20种C.a、b是生物体内遗传信息的携带者,C是生命活动的主要承担者D.A、B的多样性由d中的n充分体现,C的多样性由e中的R充分体现归纳提升核酸和蛋白质的联系图1-4-6考点二糖类、脂质的种类和作用1.细胞中的糖类(1)元素:仅由(元素)构成。(2)糖的种类和功能2.细胞中的脂质(1)组成元素:主要是,有些种类还含有。(2)脂质的种类和功能:图1-4-7理性思维归纳与概括 组成细胞的六种化合物均有物种特异性吗?科学探究 种子成熟时,淀粉的形成与一种磷酸化酶的活性有密切关系,为验证磷酸化酶的本质为蛋白质,实验过程中实验组试管中加入2 mL,对照组试管中加入,然后两组试管分别加入等量的,如果实验组试管中同样出现现象,则证明磷酸化酶是蛋白质。1.糖类的合成场所、种类及相互关系糖类的合成场所:叶绿体(葡萄糖、淀粉)、内质网(糖基团)、肝脏(肝糖原)和肌肉(肌糖原)。图1-4-82.糖类与脂质的共性和特性以及二者的转化(1)元素组成(2)生理功能(3)糖类与脂质的转化:过量的糖类可以大量转化为脂肪,而脂肪不能大量转化为糖类。3.能源物质的归纳图1-4-9特别提醒糖类和脂质的理解误区(1)并非所有的糖都是能源物质,如核糖、纤维素不提供能量。(2)并非所有的糖都可以用斐林试剂检测,如蔗糖、淀粉均为非还原糖。(3)脂肪是主要的储能物质,但不构成膜结构,而磷脂和胆固醇均参与膜结构的组成。(4)糖的“水解”与“氧化分解”多糖和二糖水解的终产物是其单体, 如淀粉水解的终产物是葡萄糖,蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖;糖氧化分解的终产物是CO2和H2O,即糖参与有氧呼吸后的最终产物。(5)糖类和脂肪均由C、H、O三种元素组成,氧化分解产生CO2、H2O,同时释放能量,但脂肪中氧元素比例低,碳和氢元素比例较高,而糖类则相反,脂肪是细胞中良好的储能物质。同质量的脂肪比淀粉在氧化时耗氧多,因此播种含脂肪较多的油料作物的种子时应比播种含淀粉多的谷类作物的种子时要浅一些。角度1考查糖类的种类和功能1.2017江苏卷 下列关于糖类化合物的叙述,正确的是()A.葡萄糖、果糖、半乳糖都是还原糖,但元素组成不同B.淀粉、糖原、纤维素都是由葡萄糖聚合而成的多糖C.蔗糖、麦芽糖、乳糖都可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀D.蔗糖是淀粉的水解产物之一,麦芽糖是纤维素的水解产物之一2.“淀粉麦芽糖葡萄糖糖原”,这是某生物体内糖类的某些变化,下面的相关说法不正确的是()A.麦芽糖为二糖,葡萄糖为单糖B.淀粉和糖原都属于多糖C.此生物一定是植物,因为能合成糖原D.此生
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