第2章 組成細(xì)胞的分子考綱內(nèi)容能力要求命題分析1.水和無機(jī)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(shí)驗(yàn)：(1)觀察 DNA、RNA在細(xì)胞中的分布(2) 檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)與探究能力實(shí)驗(yàn)與探究能力1.近兩年新課標(biāo)卷以選擇題形式考查了核酸的元素組成、功能及其分布的實(shí)驗(yàn)，以非選擇題形式考查了油脂的鑒定等。2.命題趨勢：主要以非選擇題為主，聯(lián)系細(xì)胞代謝、穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)考查水、無機(jī)鹽的作用；與細(xì)胞結(jié)構(gòu)、細(xì)胞代謝、遺傳變異相結(jié)合，考查四大有機(jī)物的分類和作用，特別是蛋白質(zhì)與核酸的結(jié)構(gòu)與功能，以及生物組織中糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的鑒定實(shí)驗(yàn)。第1、5節(jié)細(xì)胞中的元素和化合物、細(xì)胞中的無機(jī)物一、組成細(xì)胞的元素和化合物1生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性：(1)組成生物體的化學(xué)元素，在無機(jī)自然界都可以找到，沒有一種化學(xué)元素是生物界所特有的，說明生物界和非生物界具有_。統(tǒng)一性差異性(2)組成生物體的化學(xué)元素在生物體內(nèi)與在無機(jī)自然界的含量相差很大，說明生物界和非生物界具有_。C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgC2組成細(xì)胞的元素：(1)大量元素：_等。其中最基本的元素是_。(2)微量元素：_等。(3)來源：生物體有選擇地從_中獲得。(4)存在形式：大多以_的形式存在。Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo無機(jī)自然界化合物水、無機(jī)鹽糖類、脂質(zhì)3組成細(xì)胞的化合物：(1)無機(jī)化合物：_有機(jī)化合物：_ 、蛋白質(zhì)、核酸鮮重含量最多的化合物：_(2) 鮮重含量最多的有機(jī)物： _占細(xì)胞干重最多的化合物： _水蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)二、水和無機(jī)鹽細(xì)胞結(jié)構(gòu)液體反應(yīng)物1水的存在形式和作用：物質(zhì)運(yùn)輸(1)寫出 A、B、C、D 代表的以上兩種水的功能：A 組成_；B 提供細(xì)胞生活的_環(huán)境；C 作為_參與反應(yīng)；D 有利于_。(2)自由水和結(jié)合水的轉(zhuǎn)換：溫度升高后，_可轉(zhuǎn)換為_，自由水與結(jié)合水的比例會_，新陳代謝會_。結(jié)合水自由水升高增強(qiáng)新鮮種子曬干時(shí)減少的是自由水，細(xì)胞仍能保持活性；干種子加熱或炒熟時(shí)失去的主要是結(jié)合水，種子死亡不能萌發(fā)。2無機(jī)鹽：離子(1)在細(xì)胞中的存在形式：主要是_的形式。(2)生理作用：是細(xì)胞某些復(fù)雜化合物的組成成分，如下表所示：無機(jī)鹽參與形成的化合物Mg2葉綠素Fe2動(dòng)物血紅蛋白I甲狀腺激素維持細(xì)胞和生物體內(nèi)正常的_和_。如 Na+能影響細(xì)胞外液滲透壓、K+能影響細(xì)胞內(nèi)液滲透壓。判斷正誤生命活動(dòng)滲透壓酸堿度1細(xì)胞中的化合物主要有水、無機(jī)鹽、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖類和核酸。()2同種植物萌發(fā)種子的含水量和休眠種子相同。()3植物體內(nèi)的水分參與營養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸。()答案：1.2.3.低肌肉的興奮性，缺Ca2會出現(xiàn)抽搐等癥狀。 維持細(xì)胞和生物體內(nèi)正常的_。如Ca2能降 項(xiàng)目判斷依據(jù)包含元素大量元素占生物體總重量萬分之一以上的元素C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg微量元素生命活動(dòng)必需，但需要量很少的元素Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo主要元素共占細(xì)胞總量的 97%以上 C、H、O、N、P、S考點(diǎn)一組成細(xì)胞的化學(xué)元素1有關(guān)元素的含量分析：項(xiàng)目判斷依據(jù)包含元素基本元素?zé)o論干重還是鮮重，C、H、O、N 都是含量最多的四種元素C、H、O、N最基本元素構(gòu)成有機(jī)物的基本骨架C圖解模型（續(xù)表）元素組成常見有機(jī)物功能依據(jù)C 、H 、O糖類葡萄糖細(xì)胞內(nèi)主要的能源物質(zhì)纖維素細(xì)胞壁的主要成分淀粉植物細(xì)胞的儲能物質(zhì)糖原人和動(dòng)物細(xì)胞的儲能物質(zhì)脂肪細(xì)胞內(nèi)良好的儲能物質(zhì)C、H、O、N、P核酸DNA絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)RNA部分病毒的遺傳物質(zhì)；翻譯的模板；轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸；核糖體的成分；起催化的作用等ATP直接能源物質(zhì)磷脂生物膜的重要成分C、H、O、N(S 等)蛋白質(zhì)生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者2.根據(jù)元素組成推測化合物的種類：物質(zhì)/結(jié)構(gòu)元素組成作用/組成ATPC、H、O、N、P細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)葉綠素C、H、O、N、Mg吸收、傳遞并轉(zhuǎn)換光能甲狀腺激素C、H、O、N、I促進(jìn)生長發(fā)育和新陳代謝，提高神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性血紅蛋白C、H、O、N、S、Fe 主要運(yùn)輸氧氣和部分二氧化碳胰島素、胰高血糖素C、H、O、N、S調(diào)節(jié)血糖濃度細(xì)胞膜C、H、O、N、P蛋白質(zhì)糖類脂質(zhì)(含磷脂)染色體C、H、O、N、P蛋白質(zhì)DNA核糖體C、H、O、N、P蛋白質(zhì)RNA病毒C、H、O、N、P蛋白質(zhì)核酸3.常見物質(zhì)(結(jié)構(gòu))的元素組成和作用：4.生物界具有統(tǒng)一性的拓展理解：(1)從化學(xué)元素角度分析：組成生物體的化學(xué)元素種類大體相同。(2)從分子水平角度分析： 所有生物 DNA 分子的空間結(jié)構(gòu)(規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu))和化學(xué)組成(四種脫氧核苷酸)相同；所有生物共用一套遺傳密碼子； 蛋白質(zhì)的基本單位氨基酸的種類基本相同。(3)從結(jié)構(gòu)角度分析：除病毒外，生物體都是由細(xì)胞組成的。(4) 從能量角度分析：生物體都是以 ATP 作為能量“通貨”。 高考探究 考向1組成細(xì)胞的化學(xué)元素種類例1(2015年遼寧大連期末)微量元素在生物體內(nèi)的含量雖然很少，但卻是維持正常生命活動(dòng)不可缺少的。這可通過下面的哪一實(shí)例得到證實(shí)？()A植物缺鎂時(shí)葉片變黃B油菜缺硼時(shí)只開花不結(jié)果C動(dòng)物血液中鈣鹽的含量太低，容易發(fā)生抽搐D缺磷時(shí)會影響 ATP 的合成解析鎂、鈣、磷均屬于大量元素，硼屬于微量元素，B 正確。答案B考向2組成細(xì)胞的化學(xué)元素作用例2(2013年海南卷)關(guān)于生物體內(nèi)有機(jī)化合物所含元素的敘述，錯(cuò)誤的是()A葉綠素含有鎂元素B血紅蛋白含有鐵元素C脫氧核糖含有磷元素D胰島素含有碳元素解析脫氧核糖的元素組成為C、H、O，不含磷元素，C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C【考點(diǎn)練透】1(2016 年陜西長安一中質(zhì)檢)下圖為原生質(zhì)的組成成分，如果該圖表示的是原生質(zhì)的各種化學(xué)元素，則 A 應(yīng)該是什么？如果該圖為原生質(zhì)的化合物，則 A 應(yīng)該是什么？如果該圖是已經(jīng)完全脫水后的原生質(zhì)，則 A 應(yīng)該是什么？()碳氧水無機(jī)鹽葡萄糖蛋白質(zhì)ABCD解析：活細(xì)胞中含量最多的元素是氧，化合物含量最多的是水，干細(xì)胞中含量最多的化合物是蛋白質(zhì)。答案：C2(2015 年山東濟(jì)寧檢測)下列有關(guān)組成生物體化學(xué)元素的論述，正確的是()A組成生物體和組成無機(jī)自然界的化學(xué)元素中，碳元素的含量最多B人、動(dòng)物與植物所含的化學(xué)元素的種類差異很大C組成生物體的化學(xué)元素在無機(jī)自然界都可以找到D不同生物體內(nèi)各種化學(xué)元素的含量比例基本相似解析：組成生物體和組成無機(jī)自然界的化學(xué)元素中，含量最多的都是 O，A 錯(cuò)誤；人、動(dòng)物與植物所含的化學(xué)元素的種類大致相同，B 錯(cuò)誤；不同生物體內(nèi)各種化學(xué)元素的含量比例大不相同，D 錯(cuò)誤。組成生物體的化學(xué)元素在無機(jī)自然界都可以找到，C 正確。答案：C考點(diǎn)二細(xì)胞中的水1水的含量：(1)不同的生物體內(nèi)水的含量差別很大：生物體的含水量一般為 60%95%，而生活在海洋中的水母的身體里水含量約為97%。(2)同一生物體不同的生長發(fā)育階段水的含量不同：幼兒時(shí)期成年時(shí)期；幼嫩部分成熟部分。(3)同一生物體不同器官的含水量不同：血液骨骼牙齒。2水分含量與新陳代謝、生物抗性的關(guān)系：(1)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，其抗性越小。(2)若該比值越小，生物新陳代謝越緩慢，其抗性越大。3與水有關(guān)的模式圖：4在生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用：(1)種子的貯存：曬干種子是為減少自由水的含量，降低種子的代謝，延長種子的壽命。(2)低溫環(huán)境下減少花卉澆水，可提高花卉對低溫的抗性。 高考探究 考向水的產(chǎn)生和利用等的綜合考查典例(2014 年四川卷)生物體的生命活動(dòng)離不開水。下列關(guān)于水的敘述，錯(cuò)誤的是()A在最基本生命系統(tǒng)中，H2O 有自由水和結(jié)合水兩種存在形式B由氨基酸形成多肽鏈時(shí)，生成物 H2O 中的氫來自氨基和羧基C有氧呼吸時(shí)，生成物 H2O 中的氫來自線粒體中丙酮酸的分解DH2O 在光下分解，產(chǎn)生的H將固定的CO2 還原成(CH2O)解析細(xì)胞中，水的存在形式有自由水和結(jié)合水，故A 正確。氨基酸脫水縮合形成肽鏈時(shí)，生成的水中氫的來源：一個(gè)氨基酸的羧基脫去OH，另一個(gè)氨基酸的氨基脫去H，故B 正確。有氧呼吸時(shí)，生成的水中的氫既來自丙酮酸的分解，也來自糖等呼吸底物的分解，故C 錯(cuò)誤。光合作用過程中水的光解生成的H用于暗反應(yīng)三碳化合物的還原，故D 正確。答案C【考點(diǎn)練透】3(2016 屆山東日照期中)生物體的生命活動(dòng)離不開水。下列關(guān)于水的敘述，錯(cuò)誤的有幾項(xiàng)？()在最基本的生命系統(tǒng)中，H2O 有自由水和結(jié)合水兩種存在形式和羧基由氨基酸形成多肽時(shí)，生成物 H2O 中的氫來自氨基有氧呼吸時(shí)，生成物中 H2O 中的氫全部來自線粒體中丙酮酸分解還原成(CH2O)H2O 在光下分解，產(chǎn)生的H將固定的 CO2貯藏中的種子不含水分，以保持休眠狀態(tài)缺水時(shí)，動(dòng)物體通過調(diào)節(jié)能使機(jī)體減少水的散失A一項(xiàng)B兩項(xiàng)C三項(xiàng)D四項(xiàng)解析：最基本的生命系統(tǒng)是細(xì)胞，細(xì)胞內(nèi)有自由水和結(jié)合水兩種存在形式，正確；氨基酸形成多肽時(shí)，產(chǎn)物水由氨基中脫出H 和羧基中脫出OH 結(jié)合而成，故 H2O 中的氫來自氨基和羧基，正確；有氧呼吸時(shí)，產(chǎn)物 H2O 中的氫一部分來自葡萄糖的分解，一部分來自水的分解，錯(cuò)誤；H2O 在光下分解，產(chǎn)生的H參與暗反應(yīng)，用于固定的 CO2 的還原，即 C3還原成(CH2O)，正確；貯藏中的種子仍然在進(jìn)行微弱的代謝，所以含有一定量的水分，錯(cuò)誤；缺水時(shí)，動(dòng)物體通過調(diào)節(jié)能使機(jī)體減少水的排出和增加飲用水，正確。答案：B檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)1實(shí)驗(yàn)原理：50 65 (2)脂肪蘇丹染液橘黃色。蘇丹染液紅色。(3)蛋白質(zhì)雙縮脲試劑紫色。(1)還原糖斐林試劑磚紅色沉淀。2實(shí)驗(yàn)流程：(1)實(shí)驗(yàn)材料要求：選擇顏色淺，近乎白色的生物材料。如還原糖的鑒定，不能用綠色葉片、西瓜、血液等材料，防止顏色的干擾。相關(guān)物質(zhì)含量豐富的生物材料。如還原糖的鑒定，不能用馬鈴薯(富含淀粉)、甘蔗、甜菜(富含蔗糖)。(2)非還原糖(如蔗糖)斐林試劑，其現(xiàn)象不是無色而是淺藍(lán)色Cu(OH)2的顏色。(3)脂肪鑒定中，干種子要浸泡34 h，使切片容易。若時(shí)間過短，不易切片；若時(shí)間過長，組織較軟，切下的薄片不易成形。實(shí)驗(yàn)中50%酒精的作用是洗掉浮色，否則會影響對橘黃色脂肪滴的觀察，又由于酒精可將脂肪顆粒溶解成油滴，故裝置不宜久放。(4)若用蛋清作材料，必須稀釋，防止其粘在試管壁上不易刷洗；且該實(shí)驗(yàn)應(yīng)預(yù)留部分組織樣液做對比。(5)斐林試劑與雙縮脲試劑的比較：比較項(xiàng)目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(葡萄糖、果糖、麥芽糖)蛋白質(zhì)原理及顏色變化Cu(OH)2被全部還原成Cu2O；顏色變化為：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)合成紫紅色的化合物，顏色深淺與蛋白質(zhì)濃度成正比；顏色變化為：無色淺藍(lán)色紫色比較項(xiàng)目斐林試劑雙縮脲試劑甲液乙液A 液B 液添加順序甲、乙兩液等量混合均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 50 65 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)典例下列關(guān)于鑒定糖類、蛋白質(zhì)和脂肪實(shí)驗(yàn)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(shí)，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(shí)，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析斐林試劑的甲、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；脂肪的鑒定則使用蘇丹或蘇丹后，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舉一反三關(guān)于生物組織中還原糖的鑒定，下列敘述正確的是()A量取 2 mL 斐林試劑時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用 10 mL 量筒而不用5 mL 量筒B隔水(水浴)加熱時(shí)，試管中液體的液面應(yīng)低于燒杯中水的液面C在組織樣液中加入斐林試劑后試管內(nèi)液體呈現(xiàn)無色，加熱后變成磚紅色D實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)將剩余的斐林試劑裝入棕色瓶，以便長期保存?zhèn)溆媒馕觯毫咳? mL 斐林試劑時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用5 mL 量筒而不用10 mL 量筒，用10 mL 量筒誤差大，故A 錯(cuò)誤；隔水加熱時(shí)，試管中液體的液面應(yīng)低于燒杯中水的液面，確保試管中液體都能受熱，故B 正確；在組織樣液中加入斐林試劑后試管內(nèi)液體呈現(xiàn)淺藍(lán)色，加熱后變成磚紅色，故C 錯(cuò)誤；斐林試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用，不能長期保存?zhèn)溆?，故D 錯(cuò)誤。答案：B1C、H、N 這 3 種元素在組成人體的化學(xué)成分中，質(zhì)量分?jǐn)?shù)占 73%左右，而這 3 種元素在巖石圈中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)還不到1%。這個(gè)事實(shí)說明()A生物界與非生物界具有統(tǒng)一性B生物界與非生物界具有差異性C元素在自然界中都可以找到D生物界具有特殊性答案：B2在高等植物細(xì)胞中有兩種大量元素，淀粉中沒有，但核)酸中含有。關(guān)于這兩種元素的相關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的一項(xiàng)是(A這兩種元素是生物膜、染色體的重要組成元素B這兩種元素是組成 ATP 分子不可缺少的C這兩種元素是構(gòu)成蛋白質(zhì)不可缺少的D這兩種大量元素也是動(dòng)物生活所必需的解析：淀粉由C、H、O 三種元素組成，核酸由C、H、O、N、P 組成，因此淀粉中沒有、但核酸中含有的兩種元素是 N和 P。組成生物膜的主要成分是蛋白質(zhì)和磷脂，主要由C、H、O、N、P 組成；染色體主要由 DNA 和蛋白質(zhì)組成，組成DNA的元素是C、H、O、N、P，A 項(xiàng)正確。ATP 的組成元素是C、H、O、N、P, B 項(xiàng)正確。蛋白質(zhì)的基本組成元素是C、H、O、N，不一定含有P，C 項(xiàng)錯(cuò)誤。C、H、O、N、P、S 是組成包括動(dòng)物在內(nèi)的生物體的主要元素，D 項(xiàng)正確。答案：C3火星、木衛(wèi)二、木衛(wèi)四、土衛(wèi)六、土衛(wèi)二、外部星系等最有可能發(fā)現(xiàn)外星生物，理由是它們大部分被發(fā)現(xiàn)存在或曾經(jīng)存在有水的跡象。由水的存在推測可能存在生物的主要理由是()A水分子分自由水和結(jié)合水兩種形式B生命物質(zhì)必須在結(jié)合水中運(yùn)輸C水是生物體的溫度調(diào)節(jié)劑D幾乎所有的生物化學(xué)反應(yīng)都是以水為介質(zhì)或水直接作為反應(yīng)物參與答案：D4取成熟到第 2 天和第 4 天的等量香蕉果肉，分別加等量的蒸餾水制成提取液，然后在 a、c 試管中各加 5 mL 第 2 天的提取液，在 b、d 試管中各加 5 mL 第 4 天的提取液。在 a、b試管中各加入等量碘液，在 c、d 試管中加入等量的斐林試劑，煮沸。觀察比較顏色，結(jié)果是()Aa、b 試管呈藍(lán)色，且 a 比 b 顏色淺；c、d 試管呈磚紅色，且 c 比 d 顏色淺Ba、b 試管呈藍(lán)色，且 a 比 b 顏色深；c、d 試管呈磚紅色，且 c 比 d 顏色淺Ca、b 試管呈藍(lán)色，且 a 比 b 顏色淺；c、d 試管呈磚紅色，且 c 比 d 顏色深Da、b 試管呈藍(lán)色，且 a 比 b 顏色深；c、d 試管呈磚紅色，且 c 比 d 顏色深解析：香蕉果實(shí)成熟過程中，果實(shí)中的貯藏物不斷進(jìn)行代謝轉(zhuǎn)化，如淀粉還原糖，香蕉逐漸變甜。由圖可知：在a、b試管中各加入等量碘液，是檢測淀粉量，在c、d 試管中各加入等量斐林試劑，是檢測還原糖量；取成熟到第2 天和第4 天的香蕉果肉相比較，前者淀粉含量多，碘液檢測顏色深，轉(zhuǎn)化的還原糖少，斐林試劑檢測顏色淺；后者淀粉含量少，碘液檢測顏色淺，轉(zhuǎn)化的還原糖多，斐林試劑檢測顏色深。B 項(xiàng)正確。答案：B5回答下列問題：(1)植物細(xì)胞內(nèi)的許多生物化學(xué)反應(yīng)都需要水的參與，在光照等條件適宜時(shí)，水在光下被分解成氧和H ，O2 的去向是_，H被傳遞到葉綠體的_(場所)中；水還參與有氧呼吸的第_階段。在代謝旺盛的細(xì)胞中，自由水與結(jié)合水的比值相對較_(填“高”或“低”)。(2)下圖表示對某植物的相關(guān)研究結(jié)果，CK 為土壤水分適宜的對照組，MD 為土壤中度缺水的實(shí)驗(yàn)組，Pn 為葉片凈光合速率，Ci 為胞間 CO2 濃度。CiCK 表示_。造成 PnCK 與 PnMD 差異的主要外因是_。與第 12 天相比，第15 天 MD 組的植物葉片釋放 O2 的速率減小，判斷的依據(jù)是_。解析：(1)在光照等條件適宜時(shí)，水在類囊體薄膜上被分解成氧和H，O2 進(jìn)入線粒體和釋放到外界，而H和ATP 在葉綠體基質(zhì)中參與暗反應(yīng)，水還可參與有氧呼吸第二階段，在代謝旺盛的細(xì)胞中，自由水與結(jié)合水的比值相對較高。(2)由題意知，CK 為土壤水分適宜的對照組，MD 為土壤中度缺水的實(shí)驗(yàn)組，Pn 為葉片凈光合速率，Ci 為胞間CO2 濃度，因此CiCK表示對照組胞間二氧化碳濃度，造成PnCK 與PnMD 差異的主要外因是土壤是否中度缺水。由圖可知，與第12 天相比，第15 天MD 組的植物葉片釋放O2 的速率減小，因?yàn)榕c第12天相比，第15 天凈光合速率較低，即釋放的氧氣減少。答案：(1)進(jìn)入線粒體和釋放到外界基質(zhì)二高(2)對照組胞間二氧化碳濃度土壤是否中度缺水與第 12 天相比，第 15 天凈光合速率較低