第01講細胞中的元素和化合物目錄TOC\o"14"\h\u一、考情分析二、知識建構三、考點突破考點01細胞中的無機物核心考向提煉重要考向探究題型01水和無機鹽的吸收、存在形式、代謝與功能題型02水和無機鹽的探究實驗分析考點02細胞中的有機物核心考向提煉重要考向探究題型01糖類、脂質的種類和作用題型02蛋白質和核酸的結構和功能題型03細胞中有機物的推斷四、長句作答2.蛋白質多樣性的原因3.和糖類相比，脂肪是良好儲能物質的原因按住Ctrl鍵同時點擊目錄文字即可跳轉到對應頁考點要求考題統(tǒng)計考情分析細胞中的無機物（水和無機鹽）2022湖北卷（2分）2021全國卷（6分）2021山東卷（2分）2021浙江卷（2分）【命題規(guī)律】高考?？疾榈氖巧奈镔|基礎，突出生命的整體性，即物質與結構與生命活動的聯系。并不是單純考查細胞的元素與化合物的組成綜合各地考題來看，常以蛋白質的結構與功能為重點，水與無機鹽也是高頻考點以選擇題為主，特點是具有綜合性與對比性以及與代謝的聯系【命題預測】會以選擇題，簡答題的形式出現，考查六種化合物的功能細胞中的有機物2023海南卷（2分）2023湖北卷（2分）2021海南卷（2分）2023山東卷（2分）2022浙江卷（2分）考點01細胞中的無機物核心考向提煉重要考向探究示例：種子在成熟過程中需要大量的自由水，而當種子收獲后進行晾曬，就會丟失大量的自由水，而結合水的含量也會增加（因為細胞內膠體物質增加）。這樣，細胞內的水可能自由水多，也可能結合水多。2.細胞中自由水和結合水的比值與代謝、抗逆性的關系自由水/結合水高，代謝旺盛，抗逆性弱；自由水/結合水低，代謝旺盛，抗逆性強。細胞中大多數無機鹽以離子的形式存在；組成細胞的各種元素則大多以化合物的形式存在。（2022·湖北卷）1.水是生命的源泉，節(jié)約用水是每個人應盡的責任，下列有關水在生命活動中作用的敘述，錯誤的是（）A．水是酶促反應的環(huán)境 B．參與血液中緩沖體系的形成C．可作為維生素D等物質的溶劑 D．可作為反應物參與生物氧化過程（2021全國卷）2.植物在生長發(fā)育過程中，需要不斷從環(huán)境中吸收水。下列有關植物體內水的敘述，錯誤的是（）A．根系吸收的水有利于植物保持固有姿態(tài)B．結合水是植物細胞結構的重要組成成分C．細胞的有氧呼吸過程不消耗水但能產生水D．自由水和結合水比值的改變會影響細胞的代謝活動（2021）3.關于細胞中的H2O和O2，下列說法正確的是（

）A．由葡萄糖合成糖原的過程中一定有H2O產生B．有氧呼吸第二階段一定消耗H2OC．植物細胞產生的O2只能來自光合作用D．光合作用產生的O2中的氧元素只能來自于H2O（2021·浙江卷）4.無機鹽是生物體的組成成分，對維持生命活動有重要作用。下列敘述錯誤的是（）A．Mg2+存在于葉綠體的類胡蘿卜素中B．HCO3對體液pH起著重要的調節(jié)作用C．血液中Ca2+含量過低，人體易出現肌肉抽搐D．適當補充I，可預防缺碘引起的甲狀腺功能減退癥題型01水和無機鹽的吸收、存在形式、代謝與功能1．某同學用鋼筆帽制成簡易打孔器，在一片大銀杏葉上避開葉脈打下十個相同大小的圓葉片，將其隨機分為兩組并標號甲、乙，甲組置于濕潤的環(huán)境中，乙組脫水處理，其他條件均相同，分析鑒定這兩組圓葉片中的物質。下列相關敘述錯誤的是()A．甲、乙兩組圓葉片細胞中含量最多的有機物相同B．甲組圓葉片細胞中大多數無機鹽以離子的形式存在C．乙組圓葉片經脫水處理后，導致其H和O兩種元素含量降為零D．甲、乙兩組圓葉片中自由水與結合水比值不同，代謝強度也不同2．(不定項)碳酸酐酶由一條卷曲的多肽鏈和一個鋅離子構成，是紅細胞內一種重要的蛋白質，在CO2的運輸中具有重要意義。在人體組織中，該酶催化CO2與水結合生成H2CO3，H2CO3解離為HCOeq\o\al(－,3)，從紅細胞中運出。在肺部，該酶催化反應向相反方向進行(如下所示)。下列相關敘述正確的是()A．碳酸酐酶催化的反應速率受到CO2的擴散速率限制B．碳酸酐酶對維持血漿和細胞中的酸堿平衡有作用C．碳酸酐酶可催化上述反應朝不同方向進行，因此不具有高效性D．鋅離子參與酶的組成，說明無機鹽離子對于維持生命活動有重要作用3.(不定項)下列有關無機鹽的敘述,正確的是()A.細胞中的無機鹽大多數以化合物的形式存在,如CaCO3參與構成骨骼、牙齒等B.生理鹽水可用于清洗外傷傷口,因為它可維持細胞正常的滲透壓并有清潔作用C.患急性腸炎的病人脫水時,輸入葡萄糖鹽水是常見的治療方法2的能力下降題型02水和無機鹽的探究實驗分析4．在農業(yè)增產的諸多影響因素中，農業(yè)灌溉是最主要的因素之一。為探究不同的節(jié)水灌溉方式對玉米植株生物量的影響，選擇低壓管灌、膜下滴灌和噴灌這3種節(jié)水灌溉方式進行實驗，在整個生長期內灌溉定額水分，在其他條件相同且適宜的環(huán)境下培養(yǎng)并測定3種灌溉方式下玉米生物量的變化情況，結果如圖所示。下列有關敘述錯誤的是()注：生物量是指某一時刻單位面積內的有機物質總量。A．植株在不同生長期，膜下滴灌方式均是使作物生長的最有效灌溉方式B．玉米植株在抽雄期到灌漿期生物量增長速度最快，細胞中自由水/結合水的比值最大C．成熟期玉米生物量最多與植株所有細胞都吸收了大量水分有關D．灌漿期吸收的水分只有一小部分用于有機物合成考點02細胞中的有機物核心考向提煉重要考向探究單糖不能水解,可直接被細胞吸收,而二糖、多糖一般需要水解成單糖后才能被細胞吸收,植物細胞可以直接吸收蔗糖。糖類并非都是能源物質,如核糖、脫氧核糖、纖維素等不參與氧化分解提供能量。并非所有的糖都是還原糖,如淀粉、纖維素、蔗糖都是非還原糖,不能用斐林試劑檢測。蛋白質在細胞內、外和膜上廣泛存在，其結構多樣，決定了其功能復雜，是細胞生命活動的主要承擔者，是細胞內外識別的重要分子標簽，這取決于其結構的特異性，比如抗原和抗體的識別，胞吞時細胞對物質的識別，載體蛋白對所運物質的結合，激素與靶細胞的結合，某種酶與所催化的物質的結合等，這些專一性或是特異性都取決于蛋白質具有的特定結構，使細胞之間聯系更有針對性、信號傳遞更具高效性、機體對內外反應更有特異性。核酸決定了蛋白質的合成，進而控制生物體性狀，核酸是遺傳信息的攜帶者，蛋白質是生命活動的承擔者，這是它們在細胞中的功能定位，蛋白質可以和核酸結合形成穩(wěn)定的功能單位，比如染色體和核糖體，在遺傳效應的發(fā)揮中，也存在著組蛋白修飾等，直接產生可遺傳的變異，同時，像阮病毒中沒有核酸，蛋白質相當于遺傳物質而存在。（2023海南卷）1.科學家將編碼天然蜘蛛絲蛋白的基因導入家蠶，使其表達出一種特殊的復合纖維蛋白，該復合纖維蛋白的韌性優(yōu)于天然蠶絲蛋白。下列有關該復合纖維蛋白的敘述，正確的是（）A．該蛋白的基本組成單位與天然蜘蛛絲蛋白的不同B．該蛋白的肽鏈由氨基酸通過肽鍵連接而成C．該蛋白徹底水解的產物可與雙縮脲試劑發(fā)生作用，產生紫色反應D．高溫可改變該蛋白的化學組成，從而改變其韌性（2023湖北卷）2.球狀蛋白分子空間結構為外圓中空，氨基酸側鏈極性基團分布在分子的外側，而非極性基團分布在內側。蛋白質變性后，會出現生物活性喪失及一系列理化性質的變化。下列敘述錯誤的是（）A．蛋白質變性可導致部分肽鍵斷裂B．球狀蛋白多數可溶于水，不溶于乙醇C．加熱變性的蛋白質不能恢復原有的結構和性質D．變性后生物活性喪失是因為原有空間結構破壞（2021海南卷）3.研究發(fā)現，人體內某種酶的主要作用是切割、分解細胞膜上的“廢物蛋白”。下列有關敘述錯誤的是（）A．該酶的空間結構由氨基酸的種類決定B．該酶的合成需要mRNA、tRNA和rRNA參與C．“廢物蛋白”被該酶切割過程中發(fā)生肽鍵斷裂D．“廢物蛋白”分解產生的氨基酸可被重新利用（2021北京卷）4.酵母菌的DNA中堿基A約占32%，關于酵母菌核酸的敘述錯誤的是（）A．DNA復制后A約占32% B．DNA中C約占18%C．DNA中（A+G）/（T+C）=1D．RNA中U約占32%（2023山東卷）5.細胞中的核糖體由大、小2個亞基組成。在真核細胞的核仁中，由核rDNA轉錄形成的rRNA與相關蛋白組裝成核糖體亞基。下列說法正確的是（）A．原核細胞無核仁，不能合成rRNAB．真核細胞的核糖體蛋白在核糖體上合成C．rRNA上3個相鄰的堿基構成一個密碼子D．細胞在有絲分裂各時期都進行核DNA的轉錄（2022浙江卷）6.植物體內果糖與X物質形成蔗糖的過程如圖所示。下列敘述錯誤的是（）A．X與果糖的分子式都是C6H12O6B．X是植物體內的主要貯能物質C．X是植物體內重要的單糖D．X是纖維素的結構單元題型01糖類、脂質的種類和作用1．糖類是生物體生命活動的主要能源物質，如圖為糖類的概念圖，下列有關敘述正確的是()A．若某種單糖為還原糖，則與一分子葡萄糖結合在一起形成的①也具有還原性B．若構成②的堿基是腺嘌呤，則物質②加上兩分子磷酸就構成了ATPC．若某種單糖是葡萄糖，則許多葡萄糖縮合形成的③定是一種儲能物質D．若④是構成DNA的基本單位，則④的排列順序儲存著生物的遺傳信息2．脂滴是細胞內脂質儲存的主要場所，其形成與內質網有關，在細胞代謝和應激響應中發(fā)揮重要作用。其中主要儲存的是脂肪、固醇、磷脂等脂類物質，就像細胞的儲藏室，在其中積累有用的物質。下列敘述錯誤的是()A．脂滴存在于原核細胞和真核細胞中，參與細胞內營養(yǎng)物質的積累B．脂滴中的物質可作為儲能物質、信號分子、細胞膜的基本支架C．脂滴中的脂肪與糖原的組成元素相同，但是碳、氫元素的含量大于糖類D．脂滴中的膽固醇是動物細胞膜的組成成分，參與脂質的運輸3．如圖是人體內葡萄糖轉化成脂肪的部分過程示意圖。下列有關敘述不正確的是()A．葡萄糖和脂肪的元素組成相同B．長期偏愛高糖膳食的人，圖示過程會加強，從而導致體內脂肪積累C．若物質X能與脂肪酸結合生成脂肪，則X代表甘油D．糖類可以轉化為脂肪，脂肪不能轉化為糖類4.海藻糖是由兩個葡萄糖結合而成的二糖,不存在游離的醛基,其結構穩(wěn)定,能幫助酵母菌度過不良環(huán)境。在無生存壓力的狀態(tài)下,葡萄糖的代謝產物G6P等可抑制海藻糖的合成,同時細胞會降解已經存在的海藻糖;在有生存壓力的狀態(tài)下,轉運蛋白會將細胞內合成的海藻糖運至膜外,結合在磷脂上形成隔離保護,有效地保護蛋白質分子不變性失活。下列分析正確的是()A.海藻糖是二糖,因此能與斐林試劑反應出現磚紅色沉淀B.在無生存壓力的狀態(tài)下,細胞中海藻糖含量增加有利于能源的儲備C.酵母菌代謝速率減慢時,細胞內自由水與結合水的比例會升高D.據題分析,干酵母的活化過程中G6P的含量會增多題型02蛋白質和核酸的結構和功能1.二硫鍵—S—S—是蛋白質中連接兩條肽鏈的一種化學鍵。下圖是由280個氨基酸組成的某蛋白質的結構圖,下列有關敘述錯誤的是()。D.該蛋白質的功能由氨基酸的數量、種類和排列順序三方面決定ABD2.下圖甲中的物質b是組成乙或丙的基本單位(單體)。下列相關敘述錯誤的是()。A.若甲中的a是核糖,則b是丙的基本單位B.若m是胸腺嘧啶(T),則b是乙的基本單位C.在多個b聚合成乙或丙的過程中,都有水產生3．科學家曾在一種叫作S－2L的噬菌體中發(fā)現部分堿基A被2－氨基腺嘌呤(Z)取代，Z與堿基T之間的結合力和堿基G與C一樣強，并且這種Z－DNA(含有Z的DNA)能夠幫助噬菌體更好地抵抗細菌中某些蛋白質的攻擊。下列相關敘述錯誤的是()A．組成S－2L噬菌體的核酸只有一種B．與沒有發(fā)生替換的原DNA相比，Z－DNA分子結構更穩(wěn)定C．組成Z－DNA的化學元素有五種，徹底水解可得到7種產物D．Z－DNA中堿基的互補配對方式增加，嘌呤的比例大于嘧啶4.如圖表示在細胞內發(fā)生的一系列生物大分子的合成過程，其中①、②、③、④表示生物大分子，④是細胞內的儲能物質，b、c、d表示組成對應大分子的單體，下列敘述正確的是()A．①主要分布在細胞核中，組成它的單體是核糖核苷酸B．②、③具有多樣性是因為b、c種類多樣C．c可以起到信息傳遞的作用，也可以與雙縮脲試劑反應顯紫色D．在植物細胞和動物細胞內④可代表不同物質，但d代表同一物質5.(不定項)核酸通常與蛋白質結合,以核酸—蛋白質復合體的形式存在。下列敘述正確的是()A.T2噬菌體、HIV和煙草花葉病毒都可以看作是核酸—蛋白質復合體B.紫外線、酒精分別能破壞復合體中的核酸和蛋白質C.原核細胞中的核酸—蛋白質復合體就是核糖體RNA—蛋白質復合體D.真核細胞內遺傳信息傳遞過程中,可出現核酸與相應的酶形成的復合體6.（不定項）科學研究發(fā)現，細胞內普遍存在被稱為分子伴侶的一類蛋白質，該類蛋白質能夠識別并結合不完整折疊或裝配的蛋白質，幫助這些多肽正確折疊、轉運或防止它們聚集，其本身不參與最終產物的形成（如圖），在生物體內發(fā)揮著重要的功能。下列關于分子伴侶的敘述錯誤的是（）A．分子伴侶是由一種基因控制的在核糖體上合成的蛋白質B．分子伴侶在內質網中調節(jié)蛋白質的正確折疊和裝配，并參與蛋白質的合成C．分子伴侶具有特定的結構，能識別異常折疊的蛋白質，不識別正常折疊的蛋白質D．分子伴侶具有降解異常蛋白質，防止它們聚集的作用元素元素參與形成的物質N蛋白質、ATP、ADP、NADPH、NADH、葉綠素、核酸(DNA、RNA)等PATP、ADP、NADPH、NADH、核酸(DNA、RNA)、磷脂Mg葉綠素S蛋(甲硫)氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸;多數蛋白質Fe血紅素I甲狀腺激素等2.“核酸—蛋白質”復合物是指由核酸和蛋白質組成的復合物，常見“核酸—蛋白質”復合物：題型03細胞中有機物的推斷5.某研究小組測定種子在不同發(fā)育時期中相關物質干重的百分含量，結果如圖所示。請回答：(1)由上圖可知成熟的小麥種子含量最多的有機物是，小麥種子中的還原性糖除麥芽糖外，還有。(2)在上述定量測定之前，進行了還原性糖含量變化的預測實驗，請?zhí)畛鋵嶒炘恚瓿蓪嶒灢襟E，并寫出初步的實驗結論。實驗原理：還原性糖與斐林試劑在水浴加熱條件下產生，顏色深淺與還原性糖含量成正比。實驗步驟：a。取三等量的分別發(fā)育6、12、18天的小麥種子，各加入適量蒸餾水，研碎、提取、定容后離心得到三份還原性糖制備液；b。取三支試管，編號1、2、3，分別加入等量的上述還原性糖制備液；c。在上述試管中各加入的斐林試劑d。將三支試管水浴加熱50～65℃，觀察顏色變化。(3)實驗結論：在測定的時間范圍內，隨著小麥種子發(fā)育時間的延長，含量逐漸減少。(4)干種子吸水后，水比例大幅度增加，會導致細胞中新陳代謝速率明顯加快，原因是自由水是細胞內的良好溶劑，自由水還參與生物體內的運輸?？鼓嫘苑矫?，越多，細胞抵抗不良環(huán)境的能力就越強。(5)細胞中無機鹽多以的形式存在。無機鹽在細胞中含量很少，但是對細胞有非常重要的作用，一些無機鹽是細胞內復雜化合物的成分，如Fe是組成的重要成分，哺乳動物的血液中鈣的含量太低會出現抽搐等癥狀，許多種無機鹽對于維持細胞的形態(tài)、酸堿度、滲透壓有非常重要的作用。6.家族性高膽固醇血癥(FH)是一種表現為血漿總膽固醇和低密度脂蛋白均增高的常染色體顯性遺傳病?；颊叱Ｔ绨l(fā)冠心病,以皮膚黃色瘤、脂性角膜弓、心前區(qū)疼痛等為特征性表現。主要通過控制飲食、調脂藥物治療,患者可因突發(fā)的心肌梗死致命。(1)膽固醇是構成動物細胞膜的重要成分,此外還有的作用,所以內環(huán)境中膽固醇含量的穩(wěn)定是機體進行正常生命活動的必要條件。

(2)膽固醇合成酶(HMGCoA)的活性直接影響膽固醇的含量,研究脂蛋白(LDL)對HMGCoA活性的影響,培養(yǎng)液中分別加入無LDL的血清、含LDL的血清,培養(yǎng)取自健康個體成纖維細胞,結果如圖甲。該實驗結果表明。(3)進一步研究LDL對FH患者體內HMGCoA活性的影響,研究人員將健康人和FH患者的成纖維細胞在血清培養(yǎng)液中培養(yǎng)六天(相當于圖乙中的0h)后,轉入去除LDL的血清培養(yǎng)液中培養(yǎng),結果如圖乙。①由圖乙可知,LDL對FH患者HMGCoA的活性。②培養(yǎng)液中LDL通過的方式被吸收進入健康人成纖維細胞發(fā)揮作用,但不能進入FH患者成纖維細胞,推測可能的原因是,導致LDL不能被識別。細胞中有機物的推斷：1.元素組成分析法：蛋白質的元素構成主要為C、H、O、N；糖類、脂肪、固醇元素構成C、H、O（糖類中幾丁質元素組成為C、H、O、N）；磷脂、核酸、ATP元素構成C、H、O、N、P。2.特征元素提示法：葉綠素中含有Mg，血紅蛋白中含有Fe，核酸、ATP中含有P,甲狀腺激素中含有I。3.代謝產物推理法：蛋白質的代謝產物有CO細胞中有機物的推斷：1.元素組成分析法：蛋白質的元素構成主要為C、H、O、N；糖類、脂肪、固醇元素構成C、H、O（糖類中幾丁質元素組成為C、H、O、N）；磷脂、核酸、ATP元素構成C、H、O、N、P。2.特征元素提示法：葉綠素中含有Mg，血紅蛋白中含有Fe，核酸、ATP中含有P,甲狀腺激素中含有I。3.代謝產物推理法：蛋白質的代謝產物有CO2、H2O和尿素,糖類、脂肪的代謝產物CO2、H2O。4.中心法則推理法：①參與構成細胞中某些復雜的化合物；②維持細胞和生物體正常的生命活動；③具有調節(jié)機體滲透壓和酸堿平衡的作用回答無機鹽功能時要用到以上長句例1．當發(fā)生山體塌方，為了救出被掩埋人員，要迅速打通生命通道，向被困人員輸送水和營養(yǎng)液。人體所需要的營養(yǎng)物質主要是水、無機鹽、維生素、糖類、脂質和蛋白質。這些營養(yǎng)物質在人體細胞中有著重要的作用。（1）被運送的牛奶、奶粉中都添加鈣、鐵等元素。其中碳酸鈣是人體骨骼和牙齒中的重要組成部分，鐵是血紅蛋白的重要成分，這說明無機鹽的生理作用是；（2）如果鈣離子的含量太低，會出現肌肉抽搐現象，這說明無機鹽的生理作用是。例同生物組織細胞中的各種化合物的含量是有差別的。如圖為生物體內某些化合物的部分模式圖，請據圖回答問題：

(1)鎂是構成葉綠素的元素，鐵是構成血紅素的元素，說明無機鹽的作用是。例3.在正常人的血漿中，NaHCO3的含量約為H2CO3含量的20倍。當血漿中的NaHCO3含量減少時，會形成酸中毒；當血漿中的H2CO3含量減少時，則形成堿中毒。該實例體現了無機鹽的作用是___________。2.蛋白質多樣性的原因：（1）直接原因：氨基酸的