專題一 細(xì)胞的物質(zhì)基礎(chǔ)與結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) 第1講 細(xì)胞的分子組成 第2講 細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能,1.糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸共有的元素是 ，除此之外，蛋白質(zhì)中還含有N等元素，核酸中還含有 元素。 2.在生物體中組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有 種，不同氨基酸理化性質(zhì)差異的原因在于 不同。 3.DNA和RNA在分子組成上的差異表現(xiàn)為DNA中含有 ，而RNA中含有 。 4.DNA多樣性的原因主要是 的排列順序不同；而蛋白質(zhì)多樣性的原因是組成蛋白質(zhì)的氨基酸的 、 、 以及肽鏈的 不同。,C、H、O,N、P,20,R基,脫氧核糖和胸腺嘧啶,核糖和尿嘧啶,堿基(脫氧核苷酸),種類,數(shù)目,排列順序,空間結(jié)構(gòu),5.乳糖和糖原只分布于 (填“動(dòng)物”或“植物”)細(xì)胞；蔗糖、麥芽糖、淀粉和纖維素只分布于 (填“動(dòng)物”或“植物”)細(xì)胞。 6.脂質(zhì)主要包括 、 和固醇，其中固醇又包括 、性激素和維生素D等。 7.脂肪的 含量高于糖類，因此氧化分解時(shí)，耗 多，釋放能量也多。 8.自由水/結(jié)合水的比值越大，生物新陳代謝越 ，但其抗逆性相對(duì) 。 9.相關(guān)實(shí)驗(yàn)中的顏色反應(yīng),動(dòng)物,植物,脂肪,磷脂,膽固醇,氫,O2,旺盛,較低,(1)蛋白質(zhì)+雙縮脲試劑 色。 (2)DNA+甲基綠染液 色。 (3)RNA+吡羅紅(派洛寧)染液 色。 (4)還原糖+斐林試劑 色。 (5)脂肪+蘇丹()染液 。 (6)線粒體+健那綠染液 色。,紫,綠,紅,磚紅,橘黃色(紅色),藍(lán)綠,1.(2014全國(guó)新課標(biāo)卷)關(guān)于細(xì)胞的敘述，錯(cuò)誤的是（ ） A.植物細(xì)胞的胞間連絲具有物質(zhì)運(yùn)輸?shù)淖饔?B.動(dòng)物細(xì)胞間的黏著性與細(xì)胞膜上的糖蛋白有關(guān) C.ATP水解釋放的能量可用于細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng) D.哺乳動(dòng)物的細(xì)胞可以合成蔗糖，也可以合成乳糖,【答案】D,【解析】胞間連絲是貫穿細(xì)胞壁溝通相鄰細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)連線，為植物細(xì)胞間物質(zhì)運(yùn)輸與信息傳遞的重要通道，A正確；動(dòng)物細(xì)胞間的黏著性與細(xì)胞膜上的糖蛋白有關(guān)，如癌細(xì)胞膜表面糖蛋白含量減少，細(xì)胞的黏著性降低，B正確；ATP是直接能源物質(zhì)，細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)需要的能量由ATP水解提供，C正確；蔗糖是植物細(xì)胞特有的二糖，動(dòng)物細(xì)胞不能合成蔗糖，D錯(cuò)誤。,2.(2014海南卷)下列關(guān)于脂質(zhì)的敘述，正確的是（ ） A.脂質(zhì)中的磷脂是細(xì)胞膜的組成成分 B.維生素D和性激素不屬于固醇類物質(zhì) C.脂肪比相同質(zhì)量的多糖徹底氧化產(chǎn)能少 D.脂質(zhì)在核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體上合成,【答案】A,【解析】細(xì)胞膜的組成成分包括脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和少量糖類，其中脂質(zhì)分子中主要是磷脂，A正確；維生素D和性激素屬于脂質(zhì)中的固醇類物質(zhì)，B錯(cuò)誤；與相同質(zhì)量的多糖相比，脂肪中的C、H元素含量多，O元素含量少，徹底氧化分解消耗的氧氣多，產(chǎn)能也多，C錯(cuò)誤；脂質(zhì)主要在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成，D錯(cuò)誤。,3.(2013全國(guó)新課標(biāo)卷)某油料植物的種子中脂肪含量為種子干重的70%。為探究該植物種子萌發(fā)過程中干重及脂肪含量的變化，某研究小組將種子置于溫度、水分(蒸餾水)、通氣等條件適宜的黑暗環(huán)境中培養(yǎng)，定期檢測(cè)萌發(fā)種子(含幼苗)的脂肪含量和干重。結(jié)果表明：脂肪含量逐漸減小，到第11d時(shí)減小了90%，干重變化如圖所示。 回答下列問題： (1)為了觀察胚乳中的脂肪，常用 染液對(duì)種子胚乳 切片染色，然后在顯微鏡下觀察，可見 色脂肪顆粒。 (2)實(shí)驗(yàn)過程中，導(dǎo)致萌發(fā)種子干重增加的主要元素是 (填“C”“N”或“O”)。 (3)實(shí)驗(yàn)第11d后，如果要使萌發(fā)種子(含幼苗)的干重增加，必須提供的條件 是 和 。,【答案】（1）蘇丹（或蘇丹）橘黃（或紅）（2）O （3）光照 所需的礦質(zhì)元素離子,本講主要與其他專題的內(nèi)容結(jié)合起來(lái)進(jìn)行考查，多采用選擇題的形式，重點(diǎn)考查與蛋白質(zhì)內(nèi)容有關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，牽涉的知識(shí)有蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能、某些化合物的化學(xué)本質(zhì)、分泌蛋白的合成和分泌、基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯等；另外也考查了生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)的檢測(cè)，特別是考查了使用的試劑和反應(yīng)顯示的結(jié)果。,蛋白質(zhì)和核酸的比較分析,1.區(qū)別,2.聯(lián)系,(1)蛋白質(zhì)的合成受DNA控制；DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯等過程需要酶的參與，蛋白質(zhì)(酶)控制了核酸的代謝。 (2)兩者均存在物種特異性，因此可從分子水平上通過分析不同物種的核酸或蛋白質(zhì)來(lái)區(qū)分不同物種間的親緣關(guān)系，為生物進(jìn)化、親子鑒定、案件偵破提供依據(jù)，而生物體內(nèi)水、無(wú)機(jī)鹽、糖類、脂質(zhì)、氨基酸、核苷酸等則不具有物種的特異性。 (3)兩者的關(guān)系可用下圖進(jìn)行知識(shí)整合。,(4),例 1 (2014湖南十三校二模)在生物體內(nèi)，某些重要化合物的元素組成和功能關(guān)系如圖所示。其中a、b、c代表小分子，A、B、C是生物大分子。據(jù)圖分析下列說(shuō)法不正確的是（ ） A.人體中，小分子b的種類有4種 B.導(dǎo)致生物多種多樣的根本原因是A的結(jié)構(gòu)具有多樣性 C.遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則的過程是圖中的 D.圖中A和C是組成染色體的主要成分,【答案】C,【解析】據(jù)元素組成及各物質(zhì)之間的關(guān)系分析可知，a、b、c分別是脫氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸，A、B、C分別是DNA、mRNA、蛋白質(zhì)。分別表示DNA復(fù)制 、轉(zhuǎn)錄、翻譯過程。人體中，小分子b核糖核苷酸的種類有4種，A項(xiàng)正確；導(dǎo)致生物多種多樣的根本原因是DNA的結(jié)構(gòu)具有多樣性，B項(xiàng)正確；圖中的過程都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，C項(xiàng)錯(cuò)誤；染色體的主要組成成分是蛋白質(zhì)和DNA，D項(xiàng)正確。,常見蛋白質(zhì)成分歸納 (1)大部分酶：除少數(shù)的酶是RNA外，絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)。 (2)部分激素：下丘腦、垂體、胰島分泌的激素屬多肽類或蛋白質(zhì)類激素。如胰島素、生長(zhǎng)激素等。 (3)抗體：抗體都是蛋白質(zhì)，主要分布于血清中，也分布于組織液等細(xì)胞外液中。如丙種球蛋白、抗毒素、凝集素等。 (4)抗原：某些抗原成分是蛋白質(zhì)。如紅細(xì)胞攜帶的凝集原、決定病毒抗原特異性的衣殼，其成分都是蛋白質(zhì)。 (5)受體和載體：所有的受體和生物膜上的載體都是蛋白質(zhì)，如神經(jīng)遞質(zhì)的受體、K+載體等。,變式1 (2014湖北八校聯(lián)考)如右圖所示，物質(zhì)甲是在胰島B細(xì)胞中合成的，且與血糖調(diào)節(jié)有關(guān)；物質(zhì)乙是一種淋巴因子，可干擾病毒DNA在宿主細(xì)胞中的復(fù)制；物質(zhì)丙由漿細(xì)胞合成并分泌，且具有免疫作用；物質(zhì)丁由垂體分泌，可促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成和骨的生長(zhǎng)。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（ ） A.物質(zhì)甲、乙、丙、丁的結(jié)構(gòu)多樣性只與a有關(guān) B.與甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)合成、分泌有關(guān)的細(xì)胞器是核 糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體 C.甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)分別為胰島素、干擾素、抗體、抗利尿激素 D.物質(zhì)甲與胰高血糖素具有協(xié)同作用，物質(zhì)乙、丙均在特異性免疫中發(fā)揮作用，物質(zhì)丁的分泌體現(xiàn)了生物膜的流動(dòng)性,【答案】B,【解析】蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性不僅與氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序有關(guān)，也與蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)。物質(zhì)甲、乙、丙、丁分別是胰島素、淋巴因子、抗體和生長(zhǎng)激素。物質(zhì)甲與胰高血糖類之間具有拮抗作用。,考點(diǎn)二 糖類、脂質(zhì)的種類、作用 及有機(jī)物的鑒定,1.糖類的合成場(chǎng)所、種類及相互關(guān)系 糖類合成的場(chǎng)所：葉綠體(葡萄糖、淀粉)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(糖基團(tuán))、高爾基體(纖維素)、肝臟(肝糖原)和肌肉(肌糖原)。,2.脂質(zhì)的合成場(chǎng)所、種類及生理功能,3.幾種化合物和細(xì)胞結(jié)構(gòu)的顯色反應(yīng)的歸納比較,例 2 (2014黃岡3月調(diào)研)下表中有關(guān)人體細(xì)胞化合物的各項(xiàng)內(nèi)容，正確的是（ ） A. B. C. D.,【答案】C,【解析】本題考查幾種有機(jī)化合物的鑒定、組成單位及其功能的基本知識(shí)。列表中編號(hào)所述內(nèi)容中脂肪的組成單位是甘油和脂肪酸，故A項(xiàng)不正確；所述內(nèi)容中糖原是非還原糖，不能用斐林試劑鑒定，故B項(xiàng)不正確；中各項(xiàng)內(nèi)容均正確；所述內(nèi)容中核酸分為DNA和RNA，甲基綠染液只能用來(lái)鑒定DNA，故D項(xiàng)不正確。,細(xì)胞中的能源物質(zhì) (1)主要能源物質(zhì)：糖類(注意：不是細(xì)胞中所有糖類都作為能源物質(zhì)，如纖維素；糖也不是唯一的能源物質(zhì)，還有其他物質(zhì)，如蛋白質(zhì))； (2)主要儲(chǔ)能物質(zhì)：脂肪； (3)生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)：ATP； (4)生命活動(dòng)的最終能量來(lái)源：太陽(yáng)能。,變式2 (2014南昌質(zhì)檢)下列選項(xiàng)中，含有相同元素的一組化合物是（ ） A.纖維素和尿素 B.脂肪酸和磷脂 C.三磷酸腺苷和核糖核酸 D.膽固醇和血紅蛋白,【答案】C,【解析】本題考查各種化合物的元素組成，意在考查考生的識(shí)記、比較能力。纖維素的組成元素為C、H、O，而尿素為C、H、O、N；脂肪酸的組成元素為C、H、O，而磷脂中含有P；三磷酸腺苷和核糖核酸的組成元素都是C、H、O、N、P；膽固醇的組成元素為C、H、O，而血紅蛋白是蛋白質(zhì)，組成元素為C、H、O、N等。,1.水與細(xì)胞代謝的關(guān)系,2.無(wú)機(jī)鹽的存在形式及功能,例 3 (2014山西大學(xué)附中月考)下列對(duì)于水分和無(wú)機(jī)鹽的敘述，錯(cuò)誤的是（ ） A.細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽有些以化合物的形式存在，如鐵是合成血紅蛋白不可缺少的成分 B.植物缺Mg2+會(huì)影響光合作用，食鹽中加碘可預(yù)防地方性甲狀腺腫 C.各種生物體的生命活動(dòng)不能離開水 D.休眠或越冬的植物體內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值上升，正在萌發(fā)的種子中自由水和結(jié)合水的比值則下降,【答案】D,【解析】細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽有些以化合物的形式存在，如缺鐵會(huì)導(dǎo)致缺鐵性貧血，因?yàn)殍F是合成血紅蛋白的重要成分；鎂是葉綠素的重要組成元素，缺鎂會(huì)導(dǎo)致光合速率下降；碘是甲狀腺激素合成的重要元素，缺碘會(huì)造成地方性甲狀腺腫。自由水是細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑，同時(shí)細(xì)胞內(nèi)的許多生物化學(xué)反應(yīng)必須有水參加，因此代謝旺盛的生物體內(nèi)(如萌發(fā)的種子)自由水與結(jié)合水的比值較高，而休眠或越冬的植物體內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值較低。,(1)Na+、K+與滲透壓的關(guān)系： Na+主要維持細(xì)胞外液的滲透壓，K+主要維持細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓。 (2)無(wú)機(jī)鹽與光合作用的關(guān)系： N、Mg是組成葉綠素的成分，P是組成類囊體膜及ATP的成分。缺乏N、Mg和P元素，植物的光合作用將會(huì)受到影響。,變式3 關(guān)于生物體內(nèi)水和無(wú)機(jī)鹽的敘述，不正確的是（ ） A.體內(nèi)參與運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物的水是自由水 B.某些無(wú)機(jī)鹽是組成ATP、RNA和纖維素的必需成分 C.生物體內(nèi)無(wú)機(jī)鹽濃度的大小會(huì)影響細(xì)胞的吸水或失水 D.自由水與結(jié)合水的比例隨生物個(gè)體代謝的強(qiáng)弱而變化,【答案】B,【解析】自由水在生物體內(nèi)的流動(dòng)，可以把營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)送到各個(gè)細(xì)胞，同時(shí)也把代謝廢物運(yùn)送到排泄器官或直接排出體外；纖維素屬于糖類，只含有C、H、O三種元素，不含無(wú)機(jī)鹽；生物體內(nèi)無(wú)機(jī)鹽濃度的變化，改變細(xì)胞內(nèi)外的濃度差，從而影響細(xì)胞吸水或失水；自由水與結(jié)合水的比例越大，代謝越強(qiáng)，反之越弱。,例 綠色熒光蛋白簡(jiǎn)稱GFP，最初是從維多利亞管發(fā)光水母中分離出來(lái)的結(jié)構(gòu)蛋白，其相關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示，下列有關(guān)敘述正確的是（ ） A.據(jù)圖可推測(cè)該蛋白質(zhì)含有2條肽鏈，R基上的氨基有15個(gè) B.該肽鏈水解時(shí)，水中氫的去向是形成氨基 C.控制該蛋白質(zhì)合成的mRNA中至少含有378個(gè)密碼子 D.GFP是由核糖體合成、經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工并由高爾基體分泌的，同時(shí)由線粒體提供能量,【易錯(cuò)提示】容易忽略2條肽鍵的末端上有2個(gè)游離的羧基。,【答案】A,【解析】根據(jù)坐標(biāo)圖提供的數(shù)據(jù)，游離的羧基總數(shù)有17個(gè)，而R基上的羧基數(shù)目是15個(gè)，因此在肽鏈末端上有2個(gè)游離的羧基，由此說(shuō)明該蛋白質(zhì)含有2條肽鏈，游離的氨基總數(shù)為17個(gè)，2條肽鏈的末端上有2個(gè)游離的氨基，故R基上的氨基數(shù)目是15個(gè)；肽鏈水解時(shí)，水中氫的去向是形成氨基和羧基；該蛋白質(zhì)含有126個(gè)氨基酸，因此控制該蛋白質(zhì)合成的mRNA中至少含有126個(gè)密碼子；GFP是結(jié)構(gòu)蛋白，不是分泌蛋白，不需要經(jīng)過高爾基體的分泌。,與蛋白質(zhì)相關(guān)的計(jì)算: （1）設(shè)某蛋白質(zhì)分子由n個(gè)氨基酸、m條肽鏈組成，每個(gè)氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為a，則： 肽鍵數(shù)=失去的水分子數(shù)=n-m。 該蛋白質(zhì)分子至少含有m個(gè)NH2，m個(gè)COOH。 蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量=na-18(n-m)。 N原子數(shù)=氨基酸數(shù)(R基上無(wú)N原子時(shí))。 在計(jì)算中，除了關(guān)注脫去的水分子之外，還要關(guān)注肽鏈之間的化學(xué)鍵，如蛋白質(zhì)中的二硫鍵。 在環(huán)狀肽鏈中，肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)。 （2）基因表達(dá)中的有關(guān)計(jì)算： 蛋白質(zhì)中的氨基酸數(shù)目=tRNA數(shù)目=1/3mRNA堿基數(shù)目=1/6DNA(或基因)堿基數(shù)目。 DNA(或基因)的堿基數(shù)mRNA的堿基數(shù)氨基酸數(shù)=631中，實(shí)際上DNA(或基因)的堿基數(shù)要大于6n，mRNA的堿基數(shù)要大于3n，因此在分析時(shí)常常有“至少”或“最多”字樣。,