第 2 章 組成細(xì)胞的分子考綱內(nèi)容能力要求2013 年高考風(fēng)向標(biāo)1.水和無機鹽的作用2蛋白質(zhì)、核酸的結(jié)構(gòu)和功能3糖類、脂質(zhì)的種類和作用實驗：(1)觀察 DNA、RNA在細(xì)胞中的分布(2)檢測生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)1.將與蛋白質(zhì)相關(guān)的知識進(jìn)行綜合，考查與蛋白質(zhì)有關(guān)的知識2以生活、健康為新情境綜合考查與遺傳、代謝、調(diào)節(jié)、免疫等相關(guān)的知識第 1、5 節(jié) 細(xì)胞中的元素和化合物、細(xì)胞中的無機物一、組成細(xì)胞的元素C、H、O、N、P、S1種類C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgC(1)大量元素：_等。其中最基本的元素是_；主要元素是指含量約占細(xì)胞總量的97%的元素，有_。(2)微量元素：_等。Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo2含量(1)鮮重中_含量最多。(2)干重中_含量最多。C(3)無論干重還是鮮重，_都是含量最多的四種元素。C、H、O、N3作用(1)組成化合物進(jìn)而構(gòu)成細(xì)胞，如蛋白質(zhì)、核酸等。(2)影響生物體的生命活動，如 B 能促進(jìn)花粉萌發(fā)和花粉管伸長。統(tǒng)一差異4研究意義:生物界和非生物界具有_性和_性。O1.K 是大量元素，F(xiàn)e 是微量元素，其劃分的依據(jù)是什么？答案：大量元素和微量元素的劃分依據(jù)是含量。2碳在干重中含量最多，所以是最基本的元素，這種說法對嗎？答案：不對，碳是最基本元素是因為細(xì)胞里的有機物是以碳鏈為骨架的，碳鏈?zhǔn)谴蠓肿游镔|(zhì)形成的基礎(chǔ)。1無機化合物：_。水和無機鹽2有機化合物：_。糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸二、組成細(xì)胞的化合物)脂肪細(xì)胞中含量最多的化合物是脂肪。(解析：活細(xì)胞中水的含量最多。三、檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)斐林試劑1糖類的檢測：還原糖與_發(fā)生作用，生成_；淀粉遇_變_。藍(lán)色2脂肪的檢測：脂肪被_染成_，或被_染成_。橘黃色蘇丹染液紅色3 蛋白質(zhì)的檢測：蛋白質(zhì)與_作用產(chǎn)生21 _反應(yīng)。雙縮脲試劑紫色磚紅色沉淀蘇丹染液碘1.上述實驗中，只有還原糖的鑒定實驗需要水浴加熱。()2只有在脂肪的鑒定實驗中需要使用顯微鏡。()3斐林試劑和雙縮脲試劑的用法和溶質(zhì)的濃度不同。( )四、水1含量：最多，約占生物體的 _。2存在形式(1)結(jié)合水：與細(xì)胞內(nèi)其他物質(zhì)相結(jié)合的水。(2)自由水：以 _的形式存在，可以自由流動的水。2260%95%23游離3功能(1)結(jié)合水：細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分。(2)自由水1)細(xì)胞內(nèi)的良好 _。2)參與細(xì)胞內(nèi)的許多生化反應(yīng)。3)為細(xì)胞提供液體環(huán)境。4)運送 _。營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物小麥曬干過程中失去的水主要是_，曬干后的小麥所含的水主要是_。自由水結(jié)合水24溶劑25五、無機鹽離子1存在形式：主要以 _的形式存在。2功能(1)細(xì)胞的重要組成成分。生命活動(2)維持細(xì)胞和生物體的 _。(3)維持生物體內(nèi)的平衡，如酸堿平衡。2627下列關(guān)于生物體內(nèi)無機鹽功能的敘述錯誤的是()A鎂是葉綠素的成分之一，缺鎂會影響光合作用B細(xì)胞中無機鹽大多數(shù)以化合物的形式存在，如CaCO3構(gòu)成骨骼、牙齒C人體血液中 Ca2濃度太低，會出現(xiàn)抽搐癥狀D某些無機鹽離子對維持細(xì)胞的酸堿平衡具有一定作用解析：細(xì)胞中大多數(shù)無機鹽以離子的形式存在。B大量元素C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 等微量元素Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo 等最基本的元素C鮮重含量最多的元素O干重含量最多的元素C考點組成細(xì)胞中的化學(xué)元素1元素的歸類鮮重含量最多的化合物水干重含量最多的化合物蛋白質(zhì)不含 N 的化合物糖類、脂肪含有 N、同時含 S 的化合物蛋白質(zhì)含有 N、同時含 P 的化合物核酸、磷脂、ATP、ADP、NADPH、NADH含有 N、Mg 的化合物葉綠素含有 N、I 的化合物甲狀腺激素含有 N、Fe 的化合物血紅蛋白續(xù)表2.從元素角度分析生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性(1)統(tǒng)一性：組成生物體的化學(xué)元素在無機環(huán)境中都可以找到，沒有一種是生物體所特有的。(2)差異性：組成生物體的化學(xué)元素的含量與無機環(huán)境中的相應(yīng)元素的含量有一定的差別，即生命物質(zhì)的特殊性。這種差異性是由于生物體有選擇地從無機自然界中吸收各種物質(zhì)組成自身結(jié)構(gòu)造成的。3化學(xué)元素的生理功能S：是甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸的組成成分，因此也是蛋白質(zhì)的特征元素。Ca：動物血液和組織液中的鈣離子，對血液的凝固和肌肉的收縮有調(diào)節(jié)作用。缺鈣時，老年人患骨質(zhì)疏松癥，成年人患骨質(zhì)軟化病，兒童患佝僂?。谎}含量低時，會出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象；血鈣含量高則導(dǎo)致肌無力。Fe：是血紅蛋白和許多含鐵酶類的組成成分，與氧氣的運輸以及許多物質(zhì)代謝有關(guān)。I：是合成甲狀腺激素的原料。B：可促進(jìn)花粉管的萌發(fā)，從而促進(jìn)植物受精，油菜缺 B會“花而不實”。Mg：是葉綠素的組成成分，是一切綠色植物光合作用不可缺少的元素。元素在生物計算和同位素標(biāo)記法中的應(yīng)用從元素組成上分析代謝產(chǎn)物糖類、脂肪、蛋白質(zhì)的元素組成中都含C、H、O，可推知其徹底氧化分解的產(chǎn)物中都有CO2 和H2O；蛋白質(zhì)中還含有N，故其氧化分解的產(chǎn)物中有含 N 化合物。從元素含量上分析物質(zhì)氧化分解時釋放能量的多少脂肪中氧的含量遠(yuǎn)少于糖類，而氫的含量多于糖類，因此，等質(zhì)量的脂肪和糖類氧化分解時，脂肪所消耗的氧氣較多，同時釋放的能量也較多。在同位素標(biāo)記法中的應(yīng)用利用同位素標(biāo)記法可以示蹤光合作用和細(xì)胞呼吸中碳、氧原子的去向；示蹤分泌蛋白的合成、運輸和分泌途徑；在噬菌體侵染細(xì)菌的實驗中，證明 DNA 是遺傳物質(zhì)；證明DNA分子的半保留復(fù)制方式；用于基因診斷和 DNA 分子雜交等?！镜淅?1】下圖中甲是細(xì)胞中 3 種化合物含量的扇形圖，乙是活細(xì)胞中元素含量的柱形圖，下列說法不正確的是()A若圖甲表示正常細(xì)胞，則化合物、共有的元素中含量最多的是 aB若圖甲表示細(xì)胞完全脫水后化合物含量的扇形圖，則化合物中含量最多的元素為圖乙中的 bC圖乙中數(shù)量最多的元素是 c，這與脫水細(xì)胞中含量最多的化合物有關(guān)D若圖甲表示正常細(xì)胞，則化合物具有多樣性，其必含的元素為 C、H、O、N解題思路第一步：分析圖形圖甲代表化合物含量多少，則正常細(xì)胞中、分別為水和蛋白質(zhì)。圖乙直觀反映出活細(xì)胞中元素含量，則 a、b、c 分別為O、C、H。A(水)和(蛋白質(zhì))共有的元素是 H、O，而 O 在正常細(xì)胞中含量最多B圖甲表示細(xì)胞脫水后化合物含量圖，則為蛋白質(zhì)，其中C 元素的含量最多，即為 bC細(xì)胞中氫元素數(shù)量最多，但由于其原子量小，含量僅占第三，但這與脫水細(xì)胞中含量最多的化合物無關(guān)D根據(jù)的含量，可判斷其為蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)具有多樣性，必含元素為 C、H、O、N第二步：分析選項答案C 考點對應(yīng)練1下列關(guān)于組成生物化學(xué)元素的敘述，正確的是()AC 是組成糖類的基本元素，在光合作用中C 元素從CO2先后經(jīng) C3、C5 形成(CH2O)BN 是核酸的組成元素，沒有 N 植物就不能合成核酸CO是構(gòu)成有機物的基本元素之一，光合作用制造的有機物中的氧來自于水DP 是構(gòu)成 ATP 的必需元素，光合作用中光反應(yīng)和暗反應(yīng)過程均有 ATP 的合成解析：在光合作用中，C 元素從 CO2 經(jīng)過C3，形成(CH2O)；構(gòu)成核酸的基本元素是 C、H、O、N、P；光合作用制造的有機物中的氧來自于 CO2；暗反應(yīng)過程消耗 ATP。答案：B形式自由水結(jié)合水特點含量較多，變動幅度較大，易流動、易蒸發(fā)含量比較穩(wěn)定，不易散失，與其他物質(zhì)相結(jié)合含量約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的95.5%約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的4.5%考點細(xì)胞中的無機物水和無機鹽1水(1)兩種存在形式自由水和結(jié)合水形式自由水結(jié)合水功能細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑參與生化反應(yīng)為細(xì)胞提供液體環(huán)境運送營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分聯(lián)系兩者能夠隨新陳代謝的進(jìn)行而相互轉(zhuǎn)化： 自由水 結(jié)合水續(xù)表溫度降低溫度升高(2)水的含量不同的生物體內(nèi)水的含量差別很大。例如，生物體的含水量一般為 60%95%，而生活在海洋中的水母其含水量約為97%。同一生物體不同的生長發(fā)育階段水的含量不同。幼兒時期成年時期；幼嫩部分成熟部分。同一生物體不同器官的含水量不同。(3)水分含量與新陳代謝、生物抗性的關(guān)系細(xì)胞中自由水結(jié)合水的比值越大，生物新陳代謝越旺盛，抗性越小。細(xì)胞中自由水結(jié)合水的比值越小，生物新陳代謝越緩慢，抗性越大。蛋白的主要成分；維持細(xì)胞和生物體的生命活動，如Ca2+能滲透壓；維持細(xì)胞的酸堿平衡，如HCO3等。2細(xì)胞中無機鹽的存在形式及主要功能(1)存在形式：細(xì)胞中的無機鹽大多數(shù)以離子的形式存在，如 Na、K、Ca2、Fe2、Fe3、Cl、SO24、PO34等。(2)主要功能：細(xì)胞的重要組成成分，如 Fe2是構(gòu)成血紅降低肌肉的興奮性，缺 Ca2會出現(xiàn)抽搐等癥狀； 維持細(xì)胞的滲透壓，如 Na能影響細(xì)胞外液滲透壓、K能影響細(xì)胞內(nèi)液水和各種生命活動【典例 2】(2011 年清遠(yuǎn)一模雙選)下列與水有關(guān)的敘述中，正確的是()A細(xì)胞有氧呼吸過程的第三階段，既有水的生成，又有水的分解B人體由于花粉過敏，血管壁通透性降低，使水分大量積累在細(xì)胞間隙，導(dǎo)致組織水腫C人體內(nèi)水分的動態(tài)平衡是靠水分的攝入和排出來實現(xiàn)的，其感受器位于下丘腦D如果白天用含 18O 的水澆花草，周圍空氣中的 H2O、O2 中都可能檢測出 18O解題思路有氧呼吸過程中水的生成在第三階段，水的利用在第二階段?；ǚ圻^敏，血管壁通透性增大，使水分大量積累在細(xì)胞間隙，導(dǎo)致組織水腫。下丘腦有滲透壓感受器，能調(diào)節(jié)水平衡；渴覺中樞在大腦皮層。含 18O 的水參與光合作用產(chǎn)生氧氣，氧氣進(jìn)入植物體內(nèi)參與有氧呼吸生水，而植物的蒸騰作用也使周圍空氣中的 H2O 含 18O。答案CD 考點對應(yīng)練2下列對生物體內(nèi)水的描述，錯誤的是()DA幼小的生物體內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值越大時，代謝越活躍B自由水是良好的溶劑，是各種代謝活動的介質(zhì)C結(jié)合水是組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的一部分，約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的 4.5%D心肌堅韌、血液液態(tài)，但含水量相差無幾，原因是心肌內(nèi)全是結(jié)合水解析：心肌堅韌、血液液態(tài)，但含水量相差無幾，原因是心肌內(nèi)結(jié)合水含量多。斐林試劑雙縮脲試劑甲液乙液A 液B 液成分0.1 g/mLNaOH 溶液0.05 g/mLCuSO4 溶液0.1 g/mLNaOH 溶液0.01 g/mLCuSO4 溶液鑒定物質(zhì)可溶性還原糖蛋白質(zhì)檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)1實驗原理：某些化學(xué)試劑能使生物組織中的相關(guān)有機物發(fā)生特定的顏色反應(yīng)。其中的兩種主要試劑的比較如下：斐林試劑雙縮脲試劑甲液乙液A 液B 液原理及顏色變化Cu(OH)2 被還原成 Cu2O顏色變化：淺藍(lán)色棕色磚紅色(沉淀)蛋白質(zhì)的肽鍵在堿性溶液中能與 Cu2絡(luò)合成紫色的絡(luò)合物，顏色深淺與蛋白質(zhì)濃度成正比顏色變化：無色淺藍(lán)色紫色續(xù)表斐林試劑雙縮脲試劑甲液乙液A 液B 液添加順序甲乙兩液等量混勻后立即使用先加入 A 液 1 mL，搖勻，再加入 B 液 4 滴，搖勻反應(yīng)條件水浴 5065加熱不需加熱，搖勻即可反應(yīng)現(xiàn)象樣液變磚紅色樣液變紫色續(xù)表2.實驗步驟(1)還原糖的鑒定(2)脂肪的鑒定(3)蛋白質(zhì)的鑒定【典例】下列關(guān)于鑒定糖類、蛋白質(zhì)和脂肪實驗操作的敘述中，正確的是()A鑒定還原糖的斐林試劑甲液與乙液，可直接用于蛋白質(zhì)的鑒定B鑒定脂肪的存在，要用顯微鏡觀察是否有被染成橘黃色或紅色的顆粒C鑒定可溶性還原糖時，先加入斐林試劑甲液搖勻后，再加入乙液D鑒定蛋白質(zhì)時，雙縮脲試劑 A 液與 B 液要混合均勻后再加入含樣品的試管中解題思路斐林試劑的甲、乙液要混合后使用，而雙縮脲試劑則先用A 液后用B 液，不能先混合；脂肪的鑒定在使用蘇丹或蘇丹染色后，需要用顯微鏡觀察組織細(xì)胞內(nèi)是否有橘黃色或紅色顆粒。答案B含有還原性基團(游離醛基或游離酮基) 的糖類叫還原糖；常見的還原糖有葡萄糖、果糖、麥芽糖等。雙縮脲試劑鑒定的是肽鍵，蛋白質(zhì)有肽鍵，所以有顯色反應(yīng)，氨基酸沒有肽鍵，所以沒有顯色反應(yīng)。1(2011 年中山統(tǒng)考)下列有關(guān)組成生物體化學(xué)元素和化合物的敘述，正確的是()A核糖核酸是染色體的主要成分之一B酶和 DNA 都是含有氮元素的生物大分子C肌肉細(xì)胞中含量最多的化合物是蛋白質(zhì)D含有元素 C、H、O、N 的物質(zhì)可能是核酸、酶、果糖、脂肪等解析：染色體的主要成分有蛋白質(zhì)和 DNA；肌肉細(xì)胞中含量最多的化合物是水；含有元素 C、H、O、N 的物質(zhì)可能是核酸、酶等，果糖、脂肪只含 C、H、O。答案：B2(2011 年廣東聯(lián)考)在探索外星球是否存在生命的過程中，科學(xué)家始終把尋找水作為最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。水在生命中的意義表現(xiàn)為()DA是細(xì)胞鮮重中含量最多的化合物B在生物體內(nèi)可以流動C能與蛋白質(zhì)結(jié)合而體現(xiàn)生命活動現(xiàn)象D生化反應(yīng)要在水中進(jìn)行解析：所有的生化反應(yīng)都要在水中進(jìn)行，所以水是不可缺少的。3(2011 年深圳聯(lián)考)下列化合物中，不含無機鹽的是()DA葉綠素C血紅蛋白BATPD糖原解析：糖原只含 C、H、O 三種元素。O 三種元素的是()CA血紅蛋白BATPC脂肪D磷脂解析：脂肪與糖類一樣只含 C、H、O 三種元素。4(2011 年汕尾調(diào)研)下列有機化合物中，只含有 C、H、5(2011 年肇慶評估雙選)下列有關(guān)實驗的操作方法或結(jié)果，錯誤的是()ADA.甘蔗中含有大量的糖,可用作還原糖鑒定實驗的替代材料B低溫和秋水仙素都是通過抑制紡錘體的形成導(dǎo)致染色體數(shù)目的變化C記名計算法適于調(diào)查個體較大、種群數(shù)量有限的動物類群D蝗蟲減數(shù)分裂期短，觀察一個精母細(xì)胞就可見減數(shù)分裂的連續(xù)變化解析：蔗糖是非還原性糖，不可用作還原糖鑒定實驗的替代材料。6(2011 年揭陽二模雙選)下列實驗操作能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)的是()ABA用 DNA 探針快速檢測飲水中病毒的含量B用斐林試劑或葡萄糖試紙檢測尿液中的葡萄糖C用單倍體育種法改良缺乏某種抗病性的水稻品系D用洋蔥根尖臨時裝片觀察四分體解析：葡萄糖是還原性糖，可用斐林試劑或葡萄糖試紙檢測。