專題一專題突破1細(xì)胞的分子組成生物課標(biāo)導(dǎo)引·定錨點(diǎn)

1.說(shuō)出細(xì)胞主要由C、H、O、N、P、S等元素構(gòu)成,它們以碳鏈為骨架形成復(fù)雜的生物大分子2.指出水大約占細(xì)胞重量的2/3,以自由水和結(jié)合水的形式存在,賦予了細(xì)胞許多特性,在生命活動(dòng)中具有重要作用3.舉例說(shuō)出無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞內(nèi)含量雖少,但與生命活動(dòng)密切相關(guān)4.概述糖類有多種類型,它們既是細(xì)胞的重要結(jié)構(gòu)成分,又是生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì)5.舉例說(shuō)出不同種類的脂質(zhì)對(duì)維持細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能有重要作用6.闡明蛋白質(zhì)通常由20種氨基酸分子組成,它的功能取決于氨基酸序列及其形成的空間結(jié)構(gòu),細(xì)胞的功能主要由蛋白質(zhì)完成7.概述核酸由核苷酸聚合而成,是儲(chǔ)存與傳遞遺傳信息的生物大分子考點(diǎn)1組成細(xì)胞的無(wú)機(jī)物1.細(xì)胞主要由C、H、O、N、S、P等元素組成。

(

)2.根據(jù)不同元素的重要性,將組成細(xì)胞的元素分為大量元素與微量元素。

(

)3.水是極性分子,各種分子或離子都易溶于其中。(

)4.水分子之間的氫鍵使得水具有調(diào)節(jié)溫度的作用,并使水蒸發(fā)時(shí)釋放大量熱量。(

)×

√×

×

提示

根據(jù)組成細(xì)胞的元素含量不同,分為大量元素與微量元素。提示

水是極性分子,凡是有極性的分子或離子都易溶于其中。

提示

水蒸發(fā)時(shí)需要破壞氫鍵,消耗大量熱量。

5.無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞中多數(shù)以化合物形式存在,少數(shù)以離子形式存在。(

)6.無(wú)機(jī)鹽具有維持血漿濃度、酸堿平衡及神經(jīng)、肌肉興奮性的作用。

(

)7.Mg2+是葉綠素及類胡蘿卜素的必需成分,Fe2+是血紅蛋白的必需成分。

(

)×

√×

提示

無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞中多數(shù)以離子形式存在,少數(shù)以化合物形式存在。

提示

Mg2+是葉綠素的必需成分。

1.組成細(xì)胞的元素(1)細(xì)胞是由物質(zhì)組成的,物質(zhì)是由元素構(gòu)成的。(2)地球上的天然元素有90多種,構(gòu)成細(xì)胞的主要元素是C、H、O、N、P和S等。(3)組成人體的元素中,C、H、O、N的比重在96%以上。有些元素含量很低,如Fe、Zn、Cu、I及Mn、B等,被稱為微量元素。2.細(xì)胞中的水(1)水的含量在細(xì)胞中一般為60%~90%,是細(xì)胞中含量最多的化合物。(2)水的功能①水是極性分子,凡是有極性的分子或離子都易溶于其中。②水作為良好的溶劑,能幫助溶解和運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及代謝產(chǎn)物。③水分子之間的氫鍵使得水具有調(diào)節(jié)溫度的作用。④水還是細(xì)胞中某些代謝的反應(yīng)物和產(chǎn)物。⑤水在動(dòng)、植物的分布、繁殖、生長(zhǎng)發(fā)育以及動(dòng)物的體色、動(dòng)物行為等方面也有影響。3.細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽(1)無(wú)機(jī)鹽的存在形式和含量①存在形式:大多數(shù)以離子的形式存在。②含量:約占細(xì)胞鮮重的1%~1.5%。(2)生理功能①是某些復(fù)雜化合物的重要組成成分,如Mg2+是葉綠素的必需成分,Fe2+是血紅蛋白的必需成分。②是細(xì)胞的重要組成成分:磷酸鈣是骨細(xì)胞的重要成分。③維持生物體的生命活動(dòng):維持血漿的正常濃度、酸堿平衡以及神經(jīng)、肌肉的興奮性等。如哺乳動(dòng)物血液中Ca2+的含量過(guò)低,則會(huì)發(fā)生抽搐?？枷?

組成細(xì)胞的元素

典例1(2021浙江7月學(xué)考)細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物是以碳鏈為骨架形成的,則構(gòu)成這些有機(jī)物的核心元素是(

)A.Fe

B.Mg

C.C

D.K解析

碳元素是組成有機(jī)物的基本元素,組成生物體的各種有機(jī)物均以碳元素形成的碳鏈為骨架。C考向2

水和無(wú)機(jī)鹽的功能

B能力提升有關(guān)水和無(wú)機(jī)鹽的4個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)活細(xì)胞中,含量最多的化合物是水,含量最多的有機(jī)化合物是蛋白質(zhì);細(xì)胞干重中,含量最多的化合物和有機(jī)化合物均為蛋白質(zhì)。(2)水與無(wú)機(jī)鹽均不能為細(xì)胞代謝提供能量。(3)組成生物體的無(wú)機(jī)鹽也有以化合物形式存在的,如組成骨骼、牙齒的碳酸鹽、磷酸鹽等。(4)生物發(fā)育的不同時(shí)期,含水量不同。外界環(huán)境惡劣,生物體含水量下降,以抵抗不利環(huán)境;反之,含水量增加,代謝增強(qiáng)考點(diǎn)2組成細(xì)胞的有機(jī)物——糖類、脂質(zhì)及核酸1.糖類是細(xì)胞的能源物質(zhì),不同的糖類都能為細(xì)胞直接或間接供能。(

)2.脂質(zhì)由C、H、O、N、P五種元素組成。(

)3.根據(jù)是否能夠水解及水解后的產(chǎn)物,糖類可分為單糖、二糖和多糖。

(

)×

√×

提示

葡萄糖等糖類為細(xì)胞中的能源物質(zhì),但是有一些糖類為細(xì)胞的結(jié)構(gòu)物質(zhì),如核糖組成核糖核苷酸,纖維素組成細(xì)胞壁。提示

脂質(zhì)主要由C、H、O三種元素組成,如油脂;有的還含有N、P,如有些磷脂。4.纖維素、淀粉、蔗糖都為植物細(xì)胞所特有的多糖。(

)5.膽固醇是人體所必需的,但血液中膽固醇過(guò)多可能引起心腦血管疾病。

(

)6.磷脂是細(xì)胞中各種細(xì)胞器的組成成分。(

)×

√×

提示

蔗糖為二糖。

提示

磷脂是細(xì)胞中各種膜結(jié)構(gòu)的組成成分,不含膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器不含磷脂,如核糖體和中心體。一、細(xì)胞中的糖類1.元素組成:一般由C、H、O三種元素組成。2.主要作用:糖類是主要的能源物質(zhì)。3.種類、特征及功能種類特征功能單糖可被細(xì)胞直接吸收利用的小分子物質(zhì)①葡萄糖(細(xì)胞生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì))②脫氧核糖(DNA分子的重要組成物質(zhì))③其他單糖如:果糖、半乳糖、核糖等種類特征功能二糖由2個(gè)單糖分子脫水縮合形成①蔗糖(由葡萄糖和果糖組成)②麥芽糖(由2分子葡萄糖組成)③乳糖(由葡萄糖和半乳糖組成)多糖由多個(gè)單糖分子通過(guò)特定的共價(jià)鍵連在一起形成①淀粉(稻米、面粉等食物的主要成分,植物體內(nèi)重要的儲(chǔ)能物質(zhì))②纖維素(木材和棉花的主要成分,是植物細(xì)胞壁的主要成分)③糖原(儲(chǔ)藏在人的肝臟和肌肉中,包括肝糖原和肌糖原,是動(dòng)物體內(nèi)重要的儲(chǔ)能物質(zhì))二、細(xì)胞中的脂質(zhì)1.元素組成:C、H、O,有些還含有N、P等。相對(duì)于糖類,脂質(zhì)分子中氧的含量低,氫的含量高。2.種類及功能種類功能油脂①作為儲(chǔ)能物質(zhì);②作為抗低溫的保溫層;③還能起到防震作用磷脂細(xì)胞各種膜結(jié)構(gòu)的重要成分固醇膽固醇構(gòu)成細(xì)胞膜的重要成分,血液中含量過(guò)多則可能引發(fā)心腦血管疾病性激素促進(jìn)人和動(dòng)物生殖器官的發(fā)育和生殖細(xì)胞的形成維生素D促進(jìn)人和動(dòng)物對(duì)鈣和磷的吸收三、核酸的種類、分布、基本組成單位及功能等1.種類2.分布:DNA主要分布于細(xì)胞核,線粒體、葉綠體內(nèi)也有少量的DNA。RNA主要分布于細(xì)胞質(zhì)。核苷酸的元素組成和種類元素組成C、H、O、N、P種類(依據(jù)五碳糖不同)脫氧核糖核苷酸(構(gòu)成DNA的基本單位)

核糖核苷酸(構(gòu)成RNA的基本單位)

3.核酸的基本組成單位——核苷酸

4.核酸的功能(1)DNA:儲(chǔ)藏遺傳信息,控制細(xì)胞的所有活動(dòng)。特有的物質(zhì):胸腺嘧啶和脫氧核糖。(2)RNA:是合成蛋白質(zhì)所必需的。特有的物質(zhì):尿嘧啶和核糖?？枷?

糖類的種類及功能典例1(2023浙江溫州期末)控制糖類的攝入有益于身體健康。下列關(guān)于生物體內(nèi)的糖類的敘述,錯(cuò)誤的是(

)A.葡萄糖由C、H、O三種元素組成B.蔗糖、麥芽糖和乳糖都是還原糖C.糖類是細(xì)胞生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì)D.糖尿病患者應(yīng)控制淀粉類食物的攝入解析

葡萄糖的化學(xué)式為C6H12O6,由C、H、O三種元素組成,A項(xiàng)正確;蔗糖不屬于還原糖,B項(xiàng)錯(cuò)誤;糖類包括單糖、二糖和多糖,是細(xì)胞生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì),C項(xiàng)正確;淀粉也是糖類,淀粉可以分解為葡萄糖給人體供能,因此糖尿病患者應(yīng)控制淀粉類食物的攝入,D項(xiàng)正確。B考向2

脂質(zhì)的種類及功能典例2(2023浙江嘉興桐鄉(xiāng)月考)脫脂和低脂食品成為食品消費(fèi)的主流,但是脂質(zhì)在人體內(nèi)具有重要作用。下列哪項(xiàng)不是細(xì)胞內(nèi)的脂質(zhì)具有的生理功能?(

)A.細(xì)胞內(nèi)良好的儲(chǔ)能物質(zhì)B.是構(gòu)成細(xì)胞膜等生物膜的重要組成成分C.攜帶遺傳信息D.促進(jìn)人體和動(dòng)物對(duì)鈣和磷的吸收解析

脂質(zhì)中的油脂是良好的儲(chǔ)能物質(zhì),A項(xiàng)正確;磷脂是構(gòu)成各種生物膜的重要成分,膽固醇是構(gòu)成動(dòng)物細(xì)胞膜的重要成分,B項(xiàng)正確;脂質(zhì)不攜帶遺傳信息,C項(xiàng)錯(cuò)誤;維生素D能有效地促進(jìn)人和動(dòng)物腸道對(duì)鈣和磷的吸收,D項(xiàng)正確。C考向3

核酸的種類及功能典例3(2022浙江7月學(xué)考)T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn),證明了T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA。DNA的中文名稱是

(

)A.碳酸

B.磷酸C.脂肪酸

D.脫氧核糖核酸解析

DNA由脫氧核糖核苷酸組成,中文名稱為脫氧核糖核酸,其功能為攜帶、儲(chǔ)存遺傳信息。D考點(diǎn)3組成細(xì)胞的有機(jī)物——蛋白質(zhì)及有機(jī)物鑒定1.蛋白質(zhì)分子都由多條肽鏈組成,每種蛋白質(zhì)都有獨(dú)特的空間結(jié)構(gòu)。(

)2.每個(gè)氨基酸分子都只含有C、H、O、N四種元素。(

)3.每一種蛋白質(zhì)中都至少含有20種氨基酸。(

)×

×

×

提示

蛋白質(zhì)分子可由一條或多條肽鏈組成。

提示

C、H、O、N四種元素是氨基酸的基本組成元素,氨基酸的R基團(tuán)中可能含有S等元素。

提示

組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種,但是并非每種蛋白質(zhì)都由20種氨基酸組成。4.在油脂的鑒定實(shí)驗(yàn)中,制片時(shí)滴加酒精溶液的目的是洗去浮色。(

)5.西瓜汁中含有豐富的葡萄糖和果糖,是還原糖鑒定的理想材料。(

)6.蛋白質(zhì)肽鏈的盤曲和折疊被解開時(shí),其特定功能并未發(fā)生改變。(

)7.氨基酸脫水縮合形成蛋白質(zhì)時(shí),形成的化合物中含有幾個(gè)肽鍵就稱為幾肽。(

)×

√×

×

提示

還原糖鑒定實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)材料應(yīng)含有較多的還原糖,材料的顏色應(yīng)為淺色或白色,以避免影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,西瓜汁為紅色,不能選取。提示

蛋白質(zhì)肽鏈的盤曲和折疊被解開時(shí),其特定的功能會(huì)發(fā)生改變。提示

脫水縮合形成的蛋白質(zhì)中含有幾個(gè)氨基酸殘基就稱為幾肽。一、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能1.蛋白質(zhì)的功能(1)一切生命活動(dòng)都離不開蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承載者。(2)蛋白質(zhì)的功能舉例功能舉例構(gòu)成細(xì)胞和生物體羽毛、肌肉、蛛絲、頭發(fā)等催化作用絕大多數(shù)的酶運(yùn)輸作用血紅蛋白(能運(yùn)輸氧氣)信息傳遞作用胰島素等蛋白質(zhì)類激素免疫作用抗體(可抵御抗原的侵害)2.氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其種類(1)組成元素:C、H、O、N,有的還含有S等。(2)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)①數(shù)量上:至少含有一個(gè)氨基(—NH2)和一個(gè)羧基(—COOH)。②位置上:都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連在同一個(gè)碳原子上。(3)各種氨基酸之間的區(qū)別在于R基團(tuán)的不同,即R基團(tuán)決定了氨基酸的種類。氨基表示為:

或—NH2羧基表示為:

或—COOH(4)種類:約20種。

3.氨基酸分子的結(jié)合方式——脫水縮合(1)二肽的形成過(guò)程(模式圖)(2)圖示分析①過(guò)程a名稱:脫水縮合;物質(zhì)b名稱:二肽;結(jié)構(gòu)c名稱:肽鍵。②由2個(gè)氨基酸分子脫水縮合而成的化合物叫二肽;由3個(gè)氨基酸分子脫水縮合而成的化合物叫三肽;由4個(gè)氨基酸分子脫水縮合而成的化合物稱為四肽,以此類推。由多個(gè)氨基酸分子縮合而成的、含有多個(gè)肽鍵的化合物統(tǒng)稱多肽。4.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次

5.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因(1)不同蛋白質(zhì)含有的氨基酸種類、數(shù)目、排列順序不同。(2)肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)不同。6.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系(1)蛋白質(zhì)中氨基酸序列改變或蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)改變,可能會(huì)影響其功能,如人類的鐮刀形細(xì)胞貧血癥就是血紅蛋白結(jié)構(gòu)異常所致。(2)蛋白質(zhì)在某些物理和化學(xué)因素作用下其特定的空間結(jié)構(gòu)被破壞,從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性。二、有機(jī)物的鑒定原理與操作

活動(dòng)名稱鑒定原理操作要點(diǎn)檢測(cè)生物組織中的油脂蘇丹Ⅲ染液能使細(xì)胞中的油脂呈橙黃色材料處理:花生種子切薄片之前需要浸泡處理,將薄片置于培養(yǎng)皿內(nèi)的清水中

↓染色:用吸水紙吸去水分,滴加蘇丹Ⅲ染液,染色2~3min,用吸水紙吸去多余染液,滴加體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精溶液,洗去多余染料

↓制片:用吸水紙吸去酒精溶液,滴加清水,蓋上蓋玻片,制成臨時(shí)裝片

↓觀察:在顯微鏡下,先用低倍鏡、再用高倍鏡觀察被染色的脂肪顆粒活動(dòng)名稱鑒定原理操作要點(diǎn)檢測(cè)生物組織中的糖類淀粉的檢測(cè):淀粉遇碘-碘化鉀溶液變藍(lán)色制備組織樣液:將馬鈴薯塊莖剪碎后置于研缽中,研磨過(guò)濾或靜置

↓檢測(cè):取2mL樣本上清液,加入5滴碘-碘化鉀溶液

↓觀察:與樣本上清液比較,觀察顏色變化還原糖的檢測(cè):本尼迪特試劑可與可溶性還原糖(如葡萄糖、果糖)在加熱的條件下發(fā)生作用生成紅黃色沉淀制備組織樣液:選取無(wú)色或淡色的水果,如梨、白蘿卜等,剪碎置于研缽中,研磨過(guò)濾或靜置

↓檢測(cè):取2mL樣本上清液,加2mL本尼迪特試劑,置于熱水浴中加熱2~3min

↓觀察:與樣本上清液比較,觀察顏色變化考向1

蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能典例1(2023浙江精誠(chéng)聯(lián)盟模擬)蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承載者。下列關(guān)于細(xì)胞中蛋白質(zhì)的敘述,正確的是(

)A.蛋白質(zhì)是生物的直接能源物質(zhì)B.蛋白質(zhì)的合成過(guò)程中沒(méi)有水的生成C.絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)D.熱變性后的蛋白質(zhì)遇雙縮脲試劑不呈紫色解析

蛋白質(zhì)不是生物的直接能源物質(zhì),A項(xiàng)錯(cuò)誤;蛋白質(zhì)的合成過(guò)程發(fā)生了氨基酸的脫水縮合,有水的生成,B項(xiàng)錯(cuò)誤;絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)為RNA,C項(xiàng)正確;熱變性后的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,但由于肽鍵依然存在,遇雙縮脲試劑呈紫色,D項(xiàng)錯(cuò)誤。C考向2

與氨基酸的脫水縮合相關(guān)的計(jì)算典例2(2023浙江嘉興平湖月考)人的血紅蛋白分子由4條多肽鏈構(gòu)成,共有570個(gè)肽鍵,縮合形成這四條多肽鏈的氨基酸分子數(shù)和生成的水分子數(shù)分別是(

)A.571個(gè)和570個(gè)

B.574個(gè)和574個(gè)C.574個(gè)和570個(gè)

D.570個(gè)和570個(gè)解析

由于人的血紅蛋白分子由4條多肽鏈構(gòu)成,且有570個(gè)肽鍵,根據(jù)肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)可知,氨基酸數(shù)=570+4=574(個(gè)),生成的水分子數(shù)=肽鍵數(shù)=570(個(gè))。C能力提升蛋白質(zhì)合成過(guò)程中的基本計(jì)算(1)與多肽有關(guān)的計(jì)算①鏈狀多肽:氨基酸數(shù)=肽鏈數(shù)+肽鍵數(shù)(或脫去的水分子數(shù))。②環(huán)狀多肽:氨基酸數(shù)=肽鍵數(shù)=脫去的水分子數(shù)。(2)有關(guān)氨基和羧基數(shù)目的計(jì)算①每一條肽鏈中至少含有一個(gè)游離氨基和一個(gè)游離羧基,分別位于肽鏈的兩端;環(huán)狀肽主鏈中可以不含游離的氨基和羧基,環(huán)狀肽中氨基、羧基數(shù)取決于構(gòu)成環(huán)狀肽氨基酸R基團(tuán)中氨基、羧基的數(shù)目。②蛋白質(zhì)中游離氨基總數(shù)=肽