高考生物-構成細胞化合物

專題一細胞的物質與結構基礎zesing幻燈中心2012高考復習——生物第一講構成細胞的元素和化合物元素?同位素示蹤

1．同位素示蹤法：是利用放射性核素作為示蹤劑對研究對象進行標記的微量分析方法。常用的標記元素有：(1)14C：常用于標記CO2、葡萄糖、生長素等物質中的碳，也可用于標記生長素來研究生長素的運輸方向；(2)18O：常用于標記光合作用和呼吸作用過程中的H2O、CO2、O2、葡萄糖等；(3)3H：常用于標記核苷酸，示蹤DNA、RNA的分布；(4)15N：常用于標記無機鹽，示蹤其在自然界中的物質循環(huán)，也可用來標記氨基酸等；(5)32P：常用于標記核酸，標記32P的無機鹽可示蹤無機鹽在植物體內的利用狀況，也可用來標記DNA的復制情況；(6)35S：標記蛋白質，在研究遺傳的物質基礎實驗中標記噬菌體。有關同位素標記法的實例歸納及應用一蛋白質、核酸的結構和功能

蛋白質、DNA和RNA的比較蛋白質DNARNA組成元素

等組成單位分子結構氨基酸→多肽鏈→蛋白質分子規(guī)則的

結構一般是單鏈C、H、O、NC、H、O、N、P雙螺旋化合物結構多樣性的原因①氨基酸的、

不同②多肽鏈的

不同組成核酸的核苷酸(堿基對)的、

不同合成場所肽鏈在核糖體上合成，蛋白經內質網、高爾基體加工DNA主要在細胞核內復制，少量在線粒體和葉綠體合成RNA主要在細胞核內轉錄，少量在線粒體和葉綠體合成功能①

：如肌肉、毛發(fā)、蛛絲②

(催化、調節(jié)、運輸、免疫等)主要的遺傳物質①某些生物的遺傳物質②少數(shù)具有催化功能③傳遞遺傳信息(mRNA)，運輸氨基酸(tRNA)，構成核糖體(rRNA)檢測蛋白質＋

→紫色反應DNA＋

→綠色RNA＋吡羅紅染液→相關聯(lián)系種類數(shù)目和排列順序空間結構數(shù)量比例及排列順序結構物質功能物質雙縮脲試劑甲基綠染液紅色高中生物學中涉及的蛋白質及其功能調節(jié)垂體的分泌活動調節(jié)內分泌腺的分泌活動促進生長，主要是促進蛋白質的合成和骨的生長抗利尿激素降低血糖

胰高血糖素

促進T淋巴細胞的分化絕大多數(shù)酶免疫作用

增強特異性免疫功能

運輸作用細胞膜表面的受體蛋白(糖蛋白)指發(fā)酵工程中生產的微生物菌體1．核酸對生物性狀的控制是通過控制蛋白質的合成實現(xiàn)的：2．由于基因的選擇性表達，同一個體的不同體細胞中核DNA相同，但mRNA、蛋白質不相同。3．核酸是生命活動的控制者，蛋白質是生命活動的體現(xiàn)者，生物性狀多樣性的根本原因是DNA的多樣性。4．蛋白質、核酸的結構和種類具有物種的差異性，因而可以從分子水平上來區(qū)分不同物種的親緣關系。5．RNA與ATP的關系(1)元素組成都是C、H、O、N、P。(2)ATP去掉二個磷酸基團后的剩余部分是組成RNA的基本單位之一的腺嘌呤核糖核苷酸。6、ATP、DNA、RNA和核苷酸中的“A”的含義

ATP中的A是腺苷，由腺嘌呤和核糖組成；

DNA中的A是腺嘌呤脫氧核苷酸；

RNA中的A

是腺嘌呤核糖核苷酸；

核苷酸中的A是腺嘌呤。1、氨基酸脫水縮合過程的相關數(shù)量計算(僅直鏈多肽)(1)脫水數(shù)＝肽鍵數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)；(2)游離氨基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基上的氨基數(shù)；(3)游離羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基上的羧基數(shù)；(4)N原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋肽鏈數(shù)＋R基上的N原子數(shù)；(5)O原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋2×肽鏈數(shù)＋R基上的O原子數(shù)；(6)蛋白質相對分子質量＝各氨基酸平均相對分子質量×氨基酸數(shù)－18×脫水數(shù)(有時需再減去其他化學鍵形成時脫掉原子的量)；(7)基因的堿基數(shù)∶mRNA上的堿基數(shù)∶氨基酸數(shù)＝6∶3∶1。mRNADNA＋蛋白質核糖體核酸＋蛋白質二糖類、脂質的種類和作用

糖類和脂質的比較糖類脂質元素組成主要由

組成種類單糖、二糖、多糖作用①主要的能源物質②組成其他化合物，如：③細胞結構的組成成分，如：①儲存能量，維持體溫(脂肪)②構成細胞膜，如③促進性器官發(fā)育和生殖細胞形成，激發(fā)并維持

(性激素)④促進人體對Ca、P的吸收(維生素D)檢測還原糖＋斐林試劑

脂肪＋蘇丹Ⅲ(Ⅳ)染液→C、H、OC、H、O脂肪、磷脂、固醇核糖和脫氧核糖纖維素磷脂和膽固醇第二性征磚紅色沉淀橘黃色(紅色)1．糖類的種類及相互關系2．有關糖類的綜合分析(1)葡萄糖、果糖、麥芽糖都是還原性糖。(2)多糖的單體都是葡萄糖，但二糖并不都是由葡萄糖組成的，如蔗糖是由葡萄糖和果糖組成。(3)并非所有的糖都能作能源物質，如纖維素。徹底水解、初步水解與消化產物、水解產物、氧化分解產物的概念辨析(1)徹底水解與初步水解物質徹底水解初步水解DNA磷酸、脫氧核糖、堿基脫氧核苷酸RNA磷酸、核糖、堿基核糖核苷酸核酸磷酸、五碳糖、堿基核苷酸(2)消化產物、水解產物、代謝終產物(氧化分解產物)物質消化產物水解產物代謝產物淀粉葡萄糖葡萄糖CO2＋H2O脂肪甘油＋脂肪酸甘油＋脂肪酸CO2＋H2O蛋白質氨基酸氨基酸CO2＋H2O＋尿素酶氨基酸或核糖核苷酸氨基酸或磷酸、核糖、堿基CO2＋H2O＋尿素或CO2＋H2O＋尿酸三水和無機鹽的作用

水和無機鹽的比較水無機鹽存在形式自由水、結合水主要以

形式存在主要功能①細胞的組成成分②構成

，③維持

平衡和

平衡自由水

結合水：組成細胞的成分①良好

,②各種生化反應的介質,③參與

,④

，離子溶劑生化反應物質運輸復雜化合物酸堿滲透壓1．水(1)自由水/結合水的比值與新陳代謝、生物抗逆性有關：比值越大，生物新陳代謝越旺盛，但其抗逆性較??；反之，生物新陳代謝緩慢，但抗逆性較強。(2)衰老的細胞內水分含量減少，細胞萎縮，體積減小，細胞代謝速率減慢。(3)不同種類的生物，同一生物的不同器官及不同生長發(fā)育時期，細胞的含水量不同。

(4)

水的代謝與調節(jié)產生水的結構及代謝①葉綠體基質中的暗反應；②線粒體內膜上有氧呼吸的第三階段；③核糖體上氨基酸的脫水縮合；④植物的高爾基體中合成纖維素；⑤動物的肝臟和肌肉中合成糖原；⑥細胞核、線粒體、葉綠體中的DNA復制和轉錄；⑦ADP合成ATP時。

(5)

．利用水的代謝過程①葉綠體類囊體薄膜上的光反應；②線粒體基質中有氧呼吸的第二階段；③ATP水解；④大分子有機物的消化(水解)；⑤糖原分解。2．無機鹽3．無機鹽的生理功能

(1)組成生物體有關結構或化合物如：Mg2+→葉綠素Fe2+→血紅蛋白(2)參與并維持生物體的代謝活動

I：甲狀腺激素的成分，幼兒缺乏甲狀腺激素會患呆小癥，成人缺乏會患地方性甲狀腺腫大。

Na+：維持細胞外液滲透壓的平衡。

K+：維持細胞內液滲透壓的平衡。

Ca2+：缺少Ca2+人體抽搐。例7

如圖是有關蛋白質分子的簡要概念圖，對圖示分析正確的是(

)A．a肯定含有PB．在真核細胞中，①過程發(fā)生所需模板和運輸b的工具主要是在細胞核中合成的C．多肽中b的數(shù)目等于c的數(shù)目D．蛋白質結構和功能的多樣性是細胞多樣性的根本原因[解析]

多肽的基本單位b是氨基酸，其元素組成一般不含P。多肽的合成過程①是翻譯過程，其所需模板即信使RNA和運輸b的轉運RNA主要是在細胞核中轉錄形成的，另外，在線粒體和葉綠體中也可以合成部分信使RNA。多肽中肽鍵的數(shù)目一般少于氨基酸的數(shù)目，一條肽鏈中肽鍵的數(shù)目比氨基酸的數(shù)目少1。遺傳信息多樣性是細胞多樣性的根本原因，蛋白質結構和功能的多樣性是細胞多樣性的直接原因。[答案]

B1．細胞中的化學元素與化合物歸納物質名稱元素組成作用ATPC、H、O、N、P細胞內的直接供能物質葉綠素C、H、O、N、Mg吸收、傳遞并轉化光能血紅蛋白C、H、O、N、S、Fe主要運輸氧氣和部分二氧化碳胰島素、胰高血糖素C、H、O、N、S調節(jié)血糖濃度甲狀腺激素C、H、O、N、I促進生長發(fā)育和新陳代謝、提高神經系統(tǒng)的興奮性2．一些特殊物質的元素組成和作用[例8]

(2010年高考江蘇卷)下列關于核酸的敘述中，正確的是(

)A．DNA和RNA中的五碳糖相同B．組成DNA與ATP的元素種類不同C．T2噬菌體的遺傳信息貯存在RNA中D．雙鏈DNA分子中嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)[解析]

構成DNA的五碳糖是脫氧核糖，構成RNA的五碳糖是核糖，A項錯誤；DNA和ATP均由C、H、O、N、P元素組成，B項錯誤；T2噬菌體的遺傳物質是DNA，C項錯誤；雙鏈DNA分子中的堿基遵循堿基互補配對原則，所以A＝T，G＝C，即A＋G＝T＋C，D項正確。[答案]

D[例9]以下關于蛋白質及其對應功能的描述，正確的是(

)A．動物激素都是蛋白質，對生命活動具有重要的調節(jié)作用B．神經遞質受體是蛋白質，位于突觸前膜，能與遞質發(fā)生特異性結合，從而改變突觸后膜對離子的通透性C．抗體由漿細胞分泌，與相應抗原發(fā)生特異性結合，該過程屬于體液免疫D．生長激素由下丘腦分泌，主要促進蛋白質的合成和骨的生長解析：動物激素的化學本質有多種，有蛋白質類，也有固醇類(如性激素)等。神經遞質的受體位于突觸后膜，與遞質結合后改變突觸后膜對離子的通透性。生長激素是由垂體分泌的。答案：C[例10]．在生物體內，某些重要化合物的元素組成和功能關系如圖所示。其中X、Y代表元素，A、B、C是生物大分子。據圖分析不正確的是(

)A．人體中，單體b的種類有4種B．導致地球上生物多種多樣的根本原因是C的結構具有多樣性C．人類的白化病基因起源于圖中的①過程D．圖中A和C是組成染色體的主要成分解析：解答本題應首先根據化合物的元素組成及其相互關系確定A、B、C的物質名稱。對圖示分析可知，大分子物質A、B、C分別表示DNA、mRNA和蛋白質，單體a、b、c分別表示脫氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸，元素X表示N和P，元素Y表示N，過程①、②、③分別表示DNA分子的復制、轉錄和翻譯過程。核糖核苷酸共有四種，選項A正確；生物多樣性的根本原因是DNA分子的多樣性，蛋白質是生命活動的直接承擔者，其多樣性是生物多樣性的直接體現(xiàn)，故選項B錯誤；人類白化病基因是由基因突變產生的，基因突變發(fā)生在DNA復制時，故選項C正確；染色體的主要成分是DNA和蛋白質，選項D正確。答案：B[例11]．海地地震發(fā)生后，我國本著救死扶傷的精神，在第一時間把許多急需的藥品和食品運送到地震災區(qū)。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)自由水的生理作用：_______________。(2)人每天都要補充一定數(shù)量的蛋白質，尤其是救出的嬰幼兒，如果蛋白質攝入不足會導致抵抗力下降，原因是________。(3)市場上出售的少數(shù)劣質奶粉中摻有植物淀粉，請問如何鑒定奶粉是否含淀粉？____________________。(4)被運送的牛奶、奶粉中含量較多的二糖是________。(5)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的重要組成部分，鐵是血紅蛋白的主要成分，這說明無機鹽的生理作用是________；被運送的大量藥品之一是0.9%的生理鹽水，它對維持細胞內外滲透壓非常重要，這說明無機鹽的生理作用是________。解析：(1)生物體內的水包括自由水和結合水，自由水的生理作用有：是細胞內的良好溶劑，參與多種生物化學反應，運送營養(yǎng)物質和代謝廢物。(2)人體的免疫能力依靠體內的抗體消滅病原體，而抗體的本質是蛋白質。因此蛋白質攝入不足會導致抗體的合成受阻，進而導致抵抗力下降。(3)鑒定淀粉所用的試劑是碘液，碘液遇淀粉變藍，如果奶粉中含有淀粉，則會變藍色。(4)動物細胞中特有的二糖是乳糖。(5)由“碳酸鈣是人體骨骼和牙齒的重要組成部分，鐵是血紅蛋白的主要成分”的信息可知，無機鹽是細胞內某些化合物的重要組成成分。由“對維持細胞內外滲透壓非常重要”的信息可知，無機鹽可以維持生物體的生命活動。答案：(1)①是細胞內的良好溶劑；②參與多種生物化學反應；③運送營養(yǎng)物質和代謝廢物(2)蛋白質攝入量不足，會影響抗體的合成(3)滴加碘液，觀察其是否變藍，若變藍，則說明其含有淀粉(4)乳糖(5)構成細胞內某些復雜化合物維持生物體的生命活動[例12]．(2011年高考海南卷)關于核酸的敘述，正確的是(

)A．只有細胞內的核酸才是攜帶遺傳信息的物質B．DNA分子中兩條脫氧核苷酸鏈之間的堿基一定是通過氫鍵連接的C．分子大小相同、堿基含量相同的核酸分子所攜帶的遺傳信息一定相同D．用甲基綠和吡羅紅混合染色SARS病毒可觀察到DNA和RNA的分布解析：對有細胞結構的生物，核酸是細胞內攜帶遺傳信息的物質，而沒有細胞結構的病毒，其攜帶遺傳信息的物質也是核酸，但其核酸不在細胞內；DNA分子的兩條鏈通過堿基之間的氫鍵連接；DNA分子的堿基種類、數(shù)量、排列順序決定了DNA的多樣性；SARS病毒只有RNA，不含DNA。答案：B[例13]．(2011年高考福建卷)下列關于人體細胞代謝場所的敘述，正確的是(

)A．乳酸產生的場所是線粒體B．雌性激素合成的場所是核糖體C．血紅蛋白合成的場所是高爾基體D．胰島素基因轉錄的場所是細胞核解析：人體細胞無氧呼吸產生乳酸的場所是細胞質基質，A項錯誤；雌性激素屬于脂質，而脂質的合成場所是內質網，B項錯誤；血紅蛋白的合成場所是核糖體，C項錯誤；胰島素基因存在于細胞核中，其復制與轉錄過程都是在細胞核中完成的，D項正確。答案：D[例14]．(2010年高考海南卷)下列關于糖的敘述，正確的是(

)A．葡萄糖和果糖分子均有還原性B．葡萄糖和麥芽糖可被水解C．構成纖維素的單體是葡萄糖和果糖D．乳糖可以被小腸上皮細胞直接吸收解析：糖類分還原糖和非還原糖，其中還原糖指可被氧化充當還原劑的糖。常見的還原糖有葡萄糖、果糖、五碳糖等，所以A對；葡萄糖屬于單糖不可以被水解，B錯；纖維素是由葡萄糖組成的大分子多糖，其單體是葡萄糖，C錯；乳糖的分子結構是由一分子葡萄糖和一分子半乳糖縮合形成，需水解成單糖后再被吸收，D錯。答案：A[例15]．(2009年高考福建卷)下列關于組成細胞化合物的敘述，不正確的是(

)A．蛋白質肽鏈的盤曲和折疊被解開時，其特定功能并未發(fā)生改變B．RNA與DNA的分子結構相似，由四種核苷酸組成，可以儲存遺傳信息C．DNA分子堿基的特定排列順序，構成了DNA分子的特異性D．膽固醇是構成細胞膜的重要成分，在人體內還參與血液中脂質的運輸解析：考查細胞內化合物的特點與功能。蛋白質的特異性不僅與氨基酸的數(shù)量、種類和排列順序有關，而且和肽鏈的空間結構也有關。蛋白質肽鏈的盤曲和折疊被解開時，其特定功能一定發(fā)生改變。DNA是主要的遺傳物質，是由4種脫氧核苷酸組成的結構，RNA是某些病毒的遺傳物質，是由核糖核苷酸組成的結構。DNA分子結構中磷酸和脫氧核糖相間排列在外側構成基本骨架，DNA的差異和特異性體現(xiàn)在其中的堿基排列順序不同。細胞膜主要由磷脂和蛋白質構成，也含有膽固醇，膽固醇也參與血液中脂質的運輸。答案：A[例16]．(2009年高考江蘇卷)下列關于細