专题1 细胞的分子组成,考点1 组成细胞的元素和无机物 一、组成细胞的元素与化合物 1.细胞中的元素种类 (1) (2)分类,知识清单,名师点拨 大量元素和微量元素的分类依据是元素在生物体内的含量,而不是生理作用。微 量元素含量虽少,但其生理作用却不可替代。 大量元素 含量占生物体总重量万分之一 微量元素 2.组成细胞的化合物 (1) (2)含量 二、细胞中的无机物 1.细胞中的水 (1)存在形式: 自由水 和 结合水 。,(2) (3)自由水与结合水比值和细胞代谢的关系,2.细胞中的无机盐 (1)无机盐的存在形式及作用 (2)对照法验证无机盐的生理功能 对照组 正常植物+完全培养液正常生长 实验组,知能拓展 (1)无机盐离子中Na+、Cl-对维持血浆渗透压至关重要。 (2)Na+、K+对细胞内外渗透压大小所起的作用不同。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。 例1 (2016广西玉林高中月考,8)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.细胞合成ATP、核酸、核糖等物质时均需要磷酸盐 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 解析 自由水是细胞内的良好溶剂,对于运输营养物质和代谢废物具有重要作用,A正确;核糖仅 由C、H、O三种元素组成,不含P元素,B错误;生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的渗透压, 进而影响细胞的吸水或失水,C正确;自由水与结合水可以相互转化,自由水与结合水的比例随生 物个体代谢的强弱而变化,D正确。 答案 B,考点2 蛋白质的结构与功能 一、组成蛋白质的氨基酸及其种类 二、蛋白质的合成及其结构、功能多样性 1.二肽的形成过程,(1)过程a名称: 脱水缩合 ;场所: 核糖体 。 (2)物质b: 二肽 。 (3)结构c: 肽键 ,其结构简式为: 。 (4)H2O中H的来源: 一个来自氨基,一个来自羧基 ;O的来源:羧基。 2.蛋白质的结构层次 氨基酸 多肽 蛋白质 3.蛋白质结构与功能的多样性,巧学妙记 (1)巧记8种必需氨基酸 (2)蛋白质形成的四个“一” 例2 (2016辽宁大连三中期中,11)下面是某一多肽链的分子结构式,据图分析下列叙述错误的 是 ( ),A.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 解析 分析题图,图中为氨基,为羧基,A正确;该多肽链中共有两个肽键,B错误;该肽链中的 R基有三个,分别为图中的,C正确;该多肽链中有两个肽键,形成肽键时失去两分子水,D正 确。 答案 B,考点3 核酸、糖类与脂质 一、糖类与脂质 1.细胞中的糖类 (1)元素组成:C、H、O。 (2)糖类的种类和功能,2.细胞中的脂质,3.糖类与脂质的比较 知能拓展 (1) 糖类和脂肪均由C、H、O三种元素组成,氧化分解时均产生CO2、H2O,同时释 放能量。但脂肪中氢的含量远远高于糖类,所以同质量的脂肪和糖类氧化分解,脂肪耗氧量多, 放能多,产生水多。 (2)糖类是主要的能源物质,但并非所有的糖都是能源物质,如核糖、脱氧核糖、纤维素等参与 细胞结构组成,不提供能量。,例3 (2016广西桂平浔州高中一模,3)下列有关糖类和脂质的叙述错误的是 ( ) A.脂质中的磷脂是细胞膜的组成成分 B.糖类中的淀粉、纤维素和糖原都完全由葡萄糖缩合而成 C.脂质在核糖体、内质网及高尔基体上合成 D.质量相同的糖类和脂肪被彻底分解时,糖类耗氧少 解析 磷脂是构成细胞膜及各种细胞器膜等膜结构的重要成分,A正确;糖类中的淀粉、纤维素 和糖原的基本组成单位(即单体)都是葡萄糖,B正确;脂质在内质网上合成,C错误;脂肪中氢的含 量远远高于糖类,而氧的含量远远低于糖类,所以质量相同的糖类和脂肪被彻底分解时,糖类耗 氧少,D正确。 答案 C,二、核酸 1.核酸的结构层次 2.核酸的功能和分布,3.不同生物的核酸、核苷酸及碱基的归纳,例4 (2015课标,1,6分)下列叙述错误的是 ( ) A.DNA与ATP中所含元素的种类相同 B.一个tRNA分子中只有一个反密码子 C.T2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成 D.控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体中的DNA上 解析 DNA与ATP中所含元素均为C、H、O、N、P,A正确;一个tRNA上虽有多个碱基,但只有 在翻译过程中与mRNA上的密码子发生碱基互补配对的3个特定碱基称为反密码子,B正确;T2噬 菌体中只有DNA一种核酸,其基本组成单位为脱氧核糖核苷酸,C正确;细菌为原核生物,没有线 粒体,控制性状的基因位于拟核和质粒上,D错误。 答案 D,考点4 生物组织中有机物的鉴定与观察 一、生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的检测 1.还原糖的检测 (1)检测原理:还原糖中的醛基(CHO)在加热条件下能将Cu(OH)2中的Cu2+还原成Cu+,从而生成 砖红色的Cu2O沉淀,即还原糖+斐林试剂砖红色(水浴加热)。 (2)检测步骤,2.脂肪的检测 (1)检测原理:脂肪+苏丹()染液橘黄色(红色)。 (2)检测步骤 方法一:花生种子匀浆+3滴苏丹()染液橘黄色(红色) 方法二: 3.蛋白质的检测 (1)检测原理:肽键结构在碱性溶液中能与Cu2+结合生成紫色络合物,即蛋白质+双缩脲试剂紫色。,(2)检测步骤 失分警示 (1)易忽略斐林试剂本身的颜色:斐林试剂实际上是新配制的Cu(OH)2,呈浅蓝色,不 是无色,故非还原糖(蔗糖)+斐林试剂水浴加热后的现象不是无色。 (2)易混淆双缩脲试剂和斐林试剂的使用:检测还原糖的斐林试剂的甲液、乙液必须混合后加 入,且现配现用;检测蛋白质的双缩脲试剂必须先加A液,后加B液,且B液不能过量。,例5 (2015高考题重组改编)下列有关有机物检测的说法正确的是 ( ) A.用双缩脲试剂检测蛋白尿,需水浴加热方可呈现出紫色(2015四川理综,5A) B.组织切片上滴加苏丹染液,显微观察有橘黄色颗粒说明有脂肪(2015江苏单科,23A) C.组织样液中滴加斐林试剂,不产生砖红色沉淀说明没有还原糖(2015江苏单科,23B) D.利用双缩脲试剂检测生物组织中的蛋白质不需要碱性环境(2015天津理综,5A) 解析 用双缩脲试剂检测蛋白尿时不需要加热,A错误;脂肪被苏丹染液染色呈橘黄色,被苏丹 染液染色呈红色,B 正确;斐林试剂检测还原糖需要水浴加热,即使有还原糖存在,没有水浴加 热也不产生砖红色沉淀,C错误;用双缩脲试剂检测蛋白质的原理是在碱性溶液中肽键结构与C 结合生成紫色络合物,D错误。 答案 B 二、观察DNA和RNA在细胞中的分布 1.实验原理 (1)甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的 亲和力 不同,(2)盐酸 2.实验步骤,3. 4.记住实验中试剂的作用,例6 (2015高考题重组改编)关于DNA的实验,叙述正确的是 ( ) A.用兔的成熟红细胞可提取DNA(2015广东理综,3A) B.用健那绿和吡罗红染色观察DNA和RNA在细胞中的分布(2014四川理综,4B) C.DNA提取组织样液中滴加斐林试剂,不产生砖红色沉淀说明没有还原糖(2015江苏单科,23B) D.用甲基绿对人的口腔上皮细胞染色,细胞核呈绿色(2015广东理综,3D,修改) 解析 兔的成熟红细胞没有细胞核,不可提取DNA,A错误;健那绿染液是对活细胞中线粒体进 行染色的专一性染料,B错误;用斐林试剂鉴定还原糖时,需水浴加热才可产生砖红色沉淀,C错 误;甲基绿与细胞核DNA结合呈绿色,D正确。 答案 D,题型1 数量计算类蛋白质形成过程中的相关数量计算 1.“表格法”记忆m个氨基酸形成多肽链的规律 2.“原子守恒法”计算蛋白质中各原子数 (1)N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数=各氨基酸中N原子的总数 (2)O原子数=肽键数+2肽链数+R基上的O原子数=各氨基酸中O原子的总数-脱去水分子数 (3)游离NH2或COOH数=肽链数1+R基团中NH2或COOH数(环肽中主链上不再有游离 氨基或羧基),题型突破,3.基因表达中氨基酸与相应DNA、mRNA中碱基数目的关系 在不考虑非编码区,内含子和终止密码的条件下,转录、翻译过程中DNA(基因)碱基数mRNA 碱基数多肽链上的氨基酸数=631。参考图解如下: 1.只有连在同一个碳原子上的氨基和羧基才参与形成肽键,R基上的氨基或羧基不参与肽键的 形成。 2.由n个氨基酸构成一环状肽,则形成的肽键数=失去的水分子数=氨基酸数。 3.若n种氨基酸形成一个m肽,则形成的多肽种类为nm种。若有n种氨基酸形成一个n肽,且每种氨 基酸只有一个,则形成n肽的种类为n(n-1)(n-2)1=n!。,例1 (2016山东潍坊期末,9)一条肽链的分子式为C22H34O13N6,其水解产物中只含有下列3种氨基 酸。下列叙述错误的是 ( ) A.合成1个C22H34O13N6分子将产生5个水分子 B.在细胞中合成1个C22H34O13N6分子至少需要3种tRNA C.1个C22H34O13N6分子完全水解后可以产生3个谷氨酸 D.1个C22H34O13N6分子中存在1个游离的氨基和3个游离的羧基 思路导引,解析 由题意可知,分子式为C22H34O13N6的肽链中含有6个氨基酸,合成该多肽链时形成5个肽键, 产生5分子水,A正确;由题意可知,该肽链水解产生了3种氨基酸,由于在翻译过程中一种氨基酸 可以由一种或多种tRNA来转运,则合成该肽链时至少需要三种tRNA,B正确;设该肽链水解产生 的甘氨酸是X个,丙氨酸是Y个,谷氨酸是Z个,根据化学反应前后原子的数量守恒可以得出关系 式:5X+7Y+9Z=34+10、2X+3Y+5Z=22、2X+2Y+4Z=13+5,解得X=2,Y=1,Z=3,C正确;由C 项分析可知,该肽链中有3个谷氨酸,谷氨酸的R基中含有羧基,因此该肽链中游离的羧基是1+3=4 (个),D错误。 答案 D 1-1 (2016湖北孝感高中期末,4)氨基酸的平均相对分子质量为120,如有一个2条链的多肽,相对 分子质量为12 276,合成这个多肽的氨基酸的数目和指导它合成的DNA分子中的最少脱氧核苷 酸数目依次为 ( ) A.144,864 B.144,432 C.120,720 D.120,360 答案 C,解析 在合成多肽时,氨基酸数-肽链条数=肽键数=脱去的水分子数。氨基酸数120-(氨基酸数 -肽链数)18=12 276,代入后可求得氨基酸数=120;在DNA指导蛋白质合成时,DNA分子中脱氧 核苷酸数目氨基酸数(最多)=61(最多),所以DNA分子中脱氧核苷酸数目至少为1206=720, C正确。 1-2 (2016河南郑州一中调考,9)如图所示在下列物质中,若将其中能构成人体蛋白质的氨基酸 通过脱水缩合而形成蛋白质分子(每种氨基酸只有一个)。则此蛋白质分子中所含有的羧基、 氨基和肽键的数目依次是 ( ),A.3、3、2 B.4、3、3 C.3、2、4 D.2、2、2 答案 C 解析 分析可知,图中氨基酸属于组成人体蛋白质的氨基酸,此五种氨基酸(各一个) 的R基中共含2个羧基(和的R基中各含1个羧基)、1个氨基(位于的R基中),因此在这五种 氨基酸(各一个)组成的蛋白质中:所含有的羧基=肽链数+R基中含有的羧基数=1+2=3(个);所含 有的氨基=肽链数+R基中含有的氨基数=1+1=2(个);形成的肽键=氨基酸数-肽链数=5-1=4(个)。,题型2 分析推断类根据元素的种类与功能推断有机物的种类 1.“元素分析法”判断化合物的种类与功能 (1)据特征元素推测化合物的种类 (2)从化合物的元素组成分析代谢产物 糖类、脂质和蛋