專題一細(xì)胞的分子組成[課標(biāo)內(nèi)容]說明細(xì)胞由多種多樣的分子組成，包括水、無機(jī)鹽、糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸等，其中蛋白質(zhì)和核酸是兩類最重要的生物大分子。1．(必修1P19拓展應(yīng)用1)組成細(xì)胞的元素追根溯源來自無機(jī)環(huán)境，但細(xì)胞內(nèi)各種元素的比例與無機(jī)環(huán)境的大不相同是因?yàn)榧?xì)胞是有生命的，它可以__________、__________從環(huán)境中攝取所需元素。提示：主動地選擇性地2．(必修1P22拓展應(yīng)用1)醫(yī)用生理鹽水是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的NaCl溶液，生理鹽水的含義是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：與人體細(xì)胞所處液體環(huán)境中溶質(zhì)的濃度相同的NaCl溶液3．(必修1P25與社會的聯(lián)系)《中國居民膳食指南(2022)》提出的“控糖”建議是：控制________的攝入量，每天攝入不超過50g，最好控制在25g以下(添加糖是指在食物的烹調(diào)、加工過程中添加進(jìn)去的單糖、二糖等各種____________，不包括食物中____________)。統(tǒng)計(jì)表明，市場上的一些飲料(如碳酸飲料、乳酸菌飲料等)，每100mL可能含糖就達(dá)到10g；很多冷飲的含糖量在20%以上。也就是說，如果喝一瓶(500mL)這樣的飲料，當(dāng)天所攝入的糖量就超標(biāo)了。而肥胖、高血壓、齲齒、某些糖尿病等都直接或間接與長期____________有關(guān)。提示：添加糖糖類甜味劑天然存在的糖糖攝入超標(biāo)4．(必修1P31相關(guān)信息，改編)引起囊性纖維化、阿爾茨海默病、帕金森病的蛋白質(zhì)發(fā)生改變的直接原因是________________________________。提示：細(xì)胞內(nèi)肽鏈的折疊出現(xiàn)錯誤5．(必修1P32與社會的聯(lián)系)雞蛋、肉類經(jīng)煮熟后蛋白質(zhì)變性后不能恢復(fù)原來狀態(tài)，而且吃熟雞蛋、熟肉容易消化，為什么？提示：高溫加熱后蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，喪失了原有的生物活性；而且高溫使蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)變得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，所以容易消化。6．(必修1P36拓展應(yīng)用)核酸保健品不會真的保健，其原因是核酸____________________________才能被吸收，且構(gòu)成人體核酸的原料一般是不缺乏的。提示：在消化道內(nèi)被徹底消化后要點(diǎn)1細(xì)胞中的無機(jī)物、糖類和脂質(zhì)1．細(xì)胞中的水(1)水的存在形式、功能及運(yùn)輸方式(2)水與細(xì)胞代謝(3)水鹽平衡調(diào)節(jié)2．細(xì)胞中的無機(jī)鹽(1)無機(jī)鹽的存在形式及功能(2)無機(jī)鹽與人體穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)3．細(xì)胞中的糖類4．細(xì)胞中的脂質(zhì)1．(2022·湖北卷)水是生命的源泉，節(jié)約用水是每個人應(yīng)盡的責(zé)任。下列有關(guān)水在生命活動中作用的敘述，錯誤的是()A．水是酶促反應(yīng)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(zhì)的溶劑D．可作為反應(yīng)物參與生物氧化過程解析：自由水是化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)，故水是酶促反應(yīng)的環(huán)境，A正確；血液中的緩沖物質(zhì)是由離子組成的，離子溶解在水中才能形成緩沖體系，B正確；維生素D屬于脂質(zhì)，脂質(zhì)通常都不溶于水，C錯誤；自由水能參與化學(xué)反應(yīng)，故水可作為反應(yīng)物參與生物氧化過程，D正確。答案：C2．(2022·重慶卷)合理均衡的膳食對維持人體正常生理活動有重要意義。據(jù)下表分析，敘述錯誤的是()項(xiàng)目食物(100g)能量(kJ)蛋白質(zhì)(g)脂肪(g)糖類(g)①8806.21.244.2②158013.237.02.4③70029.33.41.2A.含主要能源物質(zhì)最多的是②B．需控制體重的人應(yīng)減少攝入①和②C．青少年應(yīng)均衡攝入①②和③D．蛋白質(zhì)、脂肪和糖類都可供能解析：人體主要能源物質(zhì)是糖類，表中主要能源物質(zhì)最多的是①，A錯誤；食物①和食物②中分別富含糖類和脂肪，所以需控制體重的人應(yīng)減少攝入①和②，B正確；食物①②和③中分別富含糖類、脂肪和蛋白質(zhì)，所以青少年應(yīng)均衡攝入①②和③，有利于身體發(fā)育，C正確；蛋白質(zhì)、脂肪和糖類都屬于儲存能量的有機(jī)物，因而都可供能，D正確。答案：A3．(2023·湖北卷)維生素D3可從牛奶、魚肝油等食物中獲取，也可在陽光下由皮膚中的7-脫氫膽固醇轉(zhuǎn)化而來，活化維生素D3可促進(jìn)小腸和腎小管等部位對鈣的吸收。研究發(fā)現(xiàn)，腎臟合成和釋放的羥化酶可以促進(jìn)維生素D3的活化。下列敘述錯誤的是()A．腎功能下降可導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)骨質(zhì)疏松B．適度的戶外活動，有利于少年兒童的骨骼發(fā)育C．小腸吸收鈣減少可導(dǎo)致細(xì)胞外液滲透壓明顯下降D．腎功能障礙時，補(bǔ)充維生素D3不能有效緩解血鈣濃度下降解析：腎功能下降會導(dǎo)致維生素D3的活化下降，進(jìn)而減少小腸和腎小管等部位對鈣的吸收，導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)骨質(zhì)疏松，A正確；因?yàn)殛柟庀缕つw中可以進(jìn)行維生素D3的轉(zhuǎn)化，而它又能促進(jìn)鈣的吸收，因此適度的戶外活動，有利于少年兒童的骨骼發(fā)育，B正確；細(xì)胞外液滲透壓主要由鈉離子和氯離子提供，小腸吸收鈣減少并不會導(dǎo)致細(xì)胞外液滲透壓明顯下降，C錯誤；腎功能障礙時，維生素D3的活化受阻，只有活化的維生素D3才能促進(jìn)鈣的吸收，因此補(bǔ)充維生素D3不能有效緩解血鈣濃度下降，D正確。答案：C1．由葡萄糖合成糖原的過程中一定有H2O產(chǎn)生。(2021·山東卷，16A)(√)2．細(xì)胞的有氧呼吸過程不消耗水但能產(chǎn)生水。(2021·全國乙卷，3C)(×)3．無機(jī)鹽參與維持細(xì)胞的酸堿平衡，不參與有機(jī)物的合成。(2020·江蘇卷，1C)(×)4．細(xì)胞中有以無機(jī)離子形式存在的鈣，人體血液中鈣離子濃度過低易出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象。(2022·全國甲卷，1AD)(√)5．纖維素與淀粉一樣都屬于多糖，二者的基本組成單位不同。(2021·海南卷，1C)(×)6．麥芽糖由葡萄糖和果糖結(jié)合而成。(2021·湖北卷，2B)(×)7．磷脂水解的終產(chǎn)物為甘油和脂肪酸。(2020·海南卷，1B)(×)科學(xué)思維——在正確理解與掌握知識內(nèi)在聯(lián)系的基礎(chǔ)上，提升信息獲取與知識輸出能力1．呼吸熵是物質(zhì)氧化分解時釋放CO2與消耗O2量的比值，糖類的呼吸熵等于1，而脂肪的呼吸熵卻小于1，請從糖類和脂肪的元素組成方面分析原因。提示：脂肪分子中氧的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于糖類，而氫的含量卻比糖類高，因此等質(zhì)量的脂肪與糖類相比，脂肪氧化分解時消耗的O2多于產(chǎn)生的CO2?？茖W(xué)探究——通過對情境材料下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路的梳理和結(jié)果的預(yù)期提升科學(xué)探究能力2．[情境材料]鎂是葉綠素的重要組成元素，植物體缺少鎂元素會導(dǎo)致葉片發(fā)黃，影響光合作用。實(shí)驗(yàn)材料：某種植物幼苗若干、完全培養(yǎng)液、缺鎂培養(yǎng)液。[問題探究]根據(jù)給出的實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明鎂是植物必需的元素，嘗試寫出該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路。提示：選擇生理狀況相同的植物幼苗若干，隨機(jī)均分成A、B兩組；A組用完全培養(yǎng)液培養(yǎng)，B組用缺鎂培養(yǎng)液培養(yǎng)。一段時間后，觀察兩組葉片是否發(fā)黃，若A組葉片不發(fā)黃，B組葉片發(fā)黃，再給B組補(bǔ)充鎂離子，一段時間后葉片恢復(fù)綠色，則證明鎂是植物必需的元素。eq\a\vs4\al(題組1)水和無機(jī)鹽1．(2023·江西鷹潭二模)水是生命之源，無機(jī)鹽在生物體內(nèi)也具有重要的作用，下列有關(guān)敘述中正確的是()A．海生植物和陸生植物因?yàn)樯姝h(huán)境不同，組成其細(xì)胞的元素種類差別很大B．水在細(xì)胞中存在形式有結(jié)合水和自由水，可作為有氧呼吸第三階段的原料C．海水中的植物主要通過主動運(yùn)輸方式吸收無機(jī)鹽，水通過被動運(yùn)輸吸收D．如果土壤中缺乏鎂元素，分離葉綠體中色素后得到的結(jié)果是4條色素帶變窄解析：海生植物和陸生植物的生存環(huán)境不同，但組成其細(xì)胞的元素種類差別不大，在元素含量上有差異，A錯誤；水在細(xì)胞中的存在形式有結(jié)合水和自由水，可作為有氧呼吸第二階段的原料，B錯誤；海水中的植物主要通過主動運(yùn)輸?shù)姆绞轿諢o機(jī)鹽，以被動運(yùn)輸?shù)姆绞轿账?，C正確；分離葉綠體中色素后得到的色素帶，從上至下依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b。缺乏鎂元素，會影響葉綠素a、葉綠素b的合成，而不影響胡蘿卜素、葉黃素的合成，所以是2條色素帶變窄，D錯誤。答案：C2．威爾遜氏癥是銅在體內(nèi)積累而導(dǎo)致的疾病。銅在人體內(nèi)肝、腎、大腦等處過度積累，最終導(dǎo)致肝、腎衰竭，甚至大腦損傷。下列敘述正確的是()A．銅是人體生命活動所需的大量元素，但積累過多時會對身體造成傷害B．人體內(nèi)Cu2+均以化合物形式存在，參與維持機(jī)體正常的滲透壓C．細(xì)胞中的結(jié)合水既能結(jié)合和溶解Cu2+，又在Cu2+的運(yùn)輸中發(fā)揮重要作用D．威爾遜氏癥患者可能出現(xiàn)行動遲緩等癥狀，可使用排銅藥物治療解析：銅是人體生命活動所需的微量元素，A錯誤；人體內(nèi)Cu2+主要以離子形式存在，參與維持機(jī)體正常的滲透壓，B錯誤；細(xì)胞中的自由水既能結(jié)合和溶解Cu2+，又在Cu2+的運(yùn)輸中發(fā)揮重要作用，結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的一部分，不能作為溶劑，也不能參與物質(zhì)的運(yùn)輸，C錯誤；據(jù)題意可知，銅在人體內(nèi)肝、腎、大腦等處過度積累，最終導(dǎo)致肝、腎衰竭，甚至大腦損傷，所以威爾遜氏癥患者可能出現(xiàn)行動遲緩等癥狀，可使用排銅藥物治療，D正確。答案：Deq\a\vs4\al(題組2)糖類和脂質(zhì)3．(2023·湖北統(tǒng)考模擬預(yù)測)隨著健康中國行動的推進(jìn)，無糖食品和飲料成為越來越多消費(fèi)者的選擇。下列相關(guān)說法錯誤的是()A．“無糖糕點(diǎn)、無糖麥片、無糖藕粉”等產(chǎn)品并非不含糖類物質(zhì)B．當(dāng)人體內(nèi)血糖含量低于正常值，肝糖原和肌糖原便分解產(chǎn)生葡萄糖及時補(bǔ)充C．多吃富含膳食纖維的食物，有利于降脂、降糖、保護(hù)心腦血管健康D．糖尿病患者要控制糖的攝入，同時要多運(yùn)動解析：“無糖糕點(diǎn)、無糖麥片、無糖藕粉”等產(chǎn)品并非不含糖類物質(zhì)，如其中含有淀粉和纖維素，它們都是多糖，A正確；當(dāng)人體內(nèi)血糖含量低于正常值，肝糖原便分解產(chǎn)生葡萄糖及時補(bǔ)充，但肌糖原不能直接分解成葡萄糖被利用，B錯誤；纖維素、果膠等被稱為膳食纖維，膳食纖維被稱為第七類營養(yǎng)素，能增加胃腸的蠕動，促進(jìn)消化吸收，因此，多吃富含膳食纖維的食物，有利于降脂、降糖、保護(hù)心腦血管健康，C正確；糖尿病患者要控制糖的攝入，同時要多運(yùn)動，從而減少糖的來源，增加糖的利用，進(jìn)而有利于維持血糖的相對穩(wěn)定，D正確。答案：B4．反式脂肪又稱反式脂肪酸，是一種不飽和脂肪酸。世界衛(wèi)生組織發(fā)布報告說，有超過50億人的食物中含有工業(yè)生產(chǎn)的有害反式脂肪。下列有關(guān)說法錯誤的是()A．脂肪酸的“骨架”是一條由碳原子組成的長鏈B．三分子脂肪酸與一分子甘油反應(yīng)，生成生物大分子——三酰甘油C．反式脂肪酸的長鏈中存在碳碳雙鍵，需要時可以分解供能D．生活采購時，應(yīng)看配料表，盡量選擇不含有反式脂肪酸的食品解析：脂肪酸的“骨架”是一條由碳原子組成的長鏈，A正確；三酰甘油不是大分子物質(zhì)，B錯誤；反式脂肪酸的長鏈中存在一個或多個碳碳雙鍵，需要時可以分解供能，C正確；反式脂肪酸會對身體健康產(chǎn)生不利影響，如引起血脂升高等，因此盡量選擇不含有反式脂肪酸的食品，D正確。答案：B要點(diǎn)2細(xì)胞中的蛋白質(zhì)和核酸1．蛋白質(zhì)的歸納2．核酸的歸納eq\a\vs4\al(易錯警示)與蛋白質(zhì)、核酸相關(guān)的易錯易混點(diǎn)(1)高溫使蛋白質(zhì)變性的原因不是破壞了氨基酸之間的肽鍵，而是破壞了肽鏈盤曲折疊形成的空間結(jié)構(gòu)。(2)由氨基酸分子經(jīng)脫水縮合構(gòu)成的環(huán)狀肽與鏈狀肽在失水分子數(shù)問題上的不同：由于環(huán)狀肽是首尾相接，所以一般情況下，肽鍵數(shù)與氨基酸數(shù)相等；特殊情況下，兩個氨基酸的R基之間也可能出現(xiàn)脫水縮合現(xiàn)象。(3)DNA一般是雙鏈結(jié)構(gòu)，也有環(huán)狀的，如質(zhì)粒DNA、線粒體和葉綠體中的DNA。RNA一般是單鏈結(jié)構(gòu)。雙鏈DNA的堿基對間含氫鍵，某些RNA(如tRNA)中也含有氫鍵。1．(2023·湖北卷)球狀蛋白分子空間結(jié)構(gòu)為外圓中空，氨基酸側(cè)鏈極性基團(tuán)分布在分子的外側(cè)，而非極性基團(tuán)分布在內(nèi)側(cè)。蛋白質(zhì)變性后，會出現(xiàn)生物活性喪失及一系列理化性質(zhì)的變化。下列敘述錯誤的是()A．蛋白質(zhì)變性可導(dǎo)致部分肽鍵斷裂B．球狀蛋白多數(shù)可溶于水，不溶于乙醇C．加熱變性的蛋白質(zhì)不能恢復(fù)原有的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)D．變性后生物活性喪失是因?yàn)樵锌臻g結(jié)構(gòu)破壞解析：變性能使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)被破壞而喪失生物活性，變性狀態(tài)下蛋白質(zhì)中的肽鍵沒有斷裂，A錯誤，D正確；球狀蛋白分子空間結(jié)構(gòu)為外圓中空，氨基酸側(cè)鏈極性基團(tuán)分布在分子的外側(cè)，而非極性基團(tuán)分布在內(nèi)側(cè)，故球狀蛋白多數(shù)可溶于水，不溶于乙醇，B正確；加熱能使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)被破壞而變性失活，且變性是不可逆的，故加熱變性的蛋白質(zhì)不能恢復(fù)原有的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，C正確。答案：A2．(2022·重慶卷)將人胰島素A鏈上1個天冬氨酸替換為甘氨酸，B鏈末端增加2個精氨酸，可制備出一種人工長效胰島素。下列關(guān)于該胰島素的敘述，錯誤的是()A．進(jìn)入人體后需經(jīng)高爾基體加工B．比人胰島素多了2個肽鍵C．與人胰島素有相同的靶細(xì)胞D．可通過基因工程方法生產(chǎn)解析：制備得到的人工長效胰島素進(jìn)入人體后作用于靶細(xì)胞表面的受體，不進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，故不需要細(xì)胞內(nèi)高爾基體的加工，A錯誤；人工長效胰島素比人胰島素的B鏈上多了2個精氨酸，氨基酸與氨基酸之間通過肽鍵連接，故多2個肽鍵，B正確；人工胰島素和人胰島素作用相同，都是降血糖的作用，故靶細(xì)胞相同，C正確；人工長效胰島素是對天然蛋白質(zhì)的改造，需要通過基因工程生產(chǎn)，D正確。答案：A1．膠原蛋白的非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高，其營養(yǎng)價值比蛋清蛋白高。(2022·湖南卷，1D)(×)2．酶、抗體、核酸都是由含氮的單體連接成的多聚體。(2021·全國甲卷，1C)(√)3．蛋白質(zhì)和DNA具有相同的空間結(jié)構(gòu)，體內(nèi)合成時需要模板、能量和酶。(2020·北京卷，2CD)(×)科學(xué)探究——通過對情境材料下實(shí)驗(yàn)步驟的梳理和結(jié)果的預(yù)期提升科學(xué)探究能力[情境材料]用酒精消毒的原理是酒精可以使蛋白質(zhì)變性殺死病菌或病毒。實(shí)驗(yàn)材料：酒精、淀粉溶液、α-淀粉酶溶液、碘液、蒸餾水等。[問題探究]根據(jù)給出的實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證酒精能夠使蛋白質(zhì)變性，嘗試寫出實(shí)驗(yàn)步驟和預(yù)期結(jié)果。提示：實(shí)驗(yàn)步驟：取兩支試管編號A、B，向A試管中加入1mL酒精，向B試管中加入1mL蒸餾水，然后向A、B兩支試管中各加入2mLα-淀粉酶溶液，振蕩試管后分別加入2mL淀粉溶液，振蕩試管后保存一段時間，最后分別向兩支試管中加入兩滴碘液檢測。預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果：A試管溶液變藍(lán)色，B試管溶液不變藍(lán)色。eq\a\vs4\al(題組1)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能1．雞蛋營養(yǎng)豐富。據(jù)分析，每100克雞蛋含蛋白質(zhì)超過12克，主要為卵白蛋白和卵球蛋白，其中含有人體必需的氨基酸；每100克雞蛋含脂肪11～15克，主要集中在蛋黃里，蛋黃中含有豐富的卵磷脂、固醇(包括膽固醇)以及鈣、磷、鐵。下列相關(guān)敘述正確的是()A．組成人體細(xì)胞的大量元素包括鈣、磷、鐵等B．卵白蛋白和卵球蛋白的區(qū)別只有氨基酸數(shù)量和空間結(jié)構(gòu)不同C．熟雞蛋易消化是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)在加熱煮熟的過程中肽鍵發(fā)生斷裂D．膽固醇在人體內(nèi)既參與構(gòu)成細(xì)胞膜，也參與血液中脂質(zhì)的運(yùn)輸解析：組成人體細(xì)胞的大量元素包括鈣、磷等，鐵是微量元素，A錯誤；卵白蛋白和卵球蛋白的區(qū)別在于氨基酸數(shù)量、種類、排列順序、肽鏈的盤曲折疊方式和空間結(jié)構(gòu)不同，B錯誤；熟雞蛋易消化是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)在加熱煮熟的過程中蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，變得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，肽鍵沒有斷裂，C錯誤；膽固醇在人體內(nèi)和磷脂、蛋白質(zhì)、糖類共同參與構(gòu)成細(xì)胞膜，也參與血液中脂質(zhì)的運(yùn)輸，D正確。答案：D2．(多選)(2023·河北模擬預(yù)測)驅(qū)動蛋白與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸有關(guān)，驅(qū)動蛋白家族成員眾多，其中典型的驅(qū)動蛋白1是由兩條輕鏈和兩條重鏈構(gòu)成的異源四聚體，具有兩個球形的頭、一個螺旋狀的桿和兩個扇子狀的尾(如圖)。驅(qū)動蛋白通過頭結(jié)合和水解ATP，導(dǎo)致頸部發(fā)生構(gòu)象改變，驅(qū)動自身及所攜帶的“貨物”分子沿細(xì)胞骨架定向“行走”，將“尾部”結(jié)合的“貨物”轉(zhuǎn)運(yùn)到指定位置。下列敘述錯誤的是()A．典型的驅(qū)動蛋白1中至少含有4個游離的氨基、2個游離的羧基B．細(xì)胞骨架除參與物質(zhì)運(yùn)輸外，還與細(xì)胞運(yùn)動、分裂等相關(guān)C．合成驅(qū)動蛋白1和細(xì)胞骨架的原料分別是氨基酸、葡萄糖D．驅(qū)動蛋白分子既具有運(yùn)輸功能，又具有酶的催化特性解析：典型的驅(qū)動蛋白1是由4條鏈組成的，因此至少含有4個游離的氨基、4個游離的羧基，A錯誤；細(xì)胞骨架參與物質(zhì)運(yùn)輸、細(xì)胞運(yùn)動、細(xì)胞分裂等，B正確；細(xì)胞骨架的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，合成驅(qū)動蛋白1和細(xì)胞骨架的原料都是氨基酸，C錯誤；據(jù)題意可知，驅(qū)動蛋白具有轉(zhuǎn)運(yùn)“貨物”和催化ATP水解雙重功能，D正確。答案：ACeq\a\vs4\al(題組2)核酸的結(jié)構(gòu)和功能3．(多選)