高中生物总复习细胞的分子组成

专题一细胞的分子组成和基本结构第一讲细胞的分子组成主干知识回扣一、蛋白质与核酸1．蛋白质与核酸的比较蛋白质核酸元素组成C、H、O、N、PC、H、O、N(有的还含有S等)基本单位①氨基酸结构通式：②种类：约20种，氨基酸的不同在于R基的不同③特点：至少含有__________________________，且连在同一碳原子上①核苷酸结构模式图②种类：8种③组成差异：脱氧核糖核苷酸含___________________,核糖核苷酸含核糖和尿嘧啶分子结构氨基酸肽链蛋白质1个—NH2和1个—COOH脱氧核糖和胸腺嘧啶脱水缩合盘曲、折叠DNA：双螺旋结构RNA：一般为单链合成场所肽链在上合成，分泌蛋白需经__________加工主要功能①结构物质：结构蛋白是构成细胞和生物体结构的重要物质②功能物质：催化作用、_____________________________等①DNA：遗传功能，DNA是主要的遗传物质②RNA遗传功能：如烟草花叶病毒的遗传物质是RNA催化功能：某些RNA传递遗传信息:mRNA运输氨基酸：tRNA核糖体内质网和高尔基体细胞核运输作用、调节作用、免疫作用DNA主要在细胞核内复制生成RNA主要在_______内转录生成2.蛋白质的检测原理双缩脲试剂＋蛋白质—→3．观察DNA和RNA在细胞中的分布(1)原理：DNA＋—→绿色；RNA＋吡罗红染液—→(2)分布：真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，另外在中也有少量分布;RNA主要分布在中。紫色反应甲基绿染液红色线粒体和叶绿体细胞质二、糖类、脂质的种类及其作用1．糖类的种类及相互关系2.糖类的作用细胞生命活动所需要的主要能源物质是；参与组成核酸的糖是;参与高等植物细胞分裂末期细胞板形成的糖是；作为动植物细胞中重要储能物质的糖分别是和。糖类核糖和脱氧核糖纤维素糖原淀粉3．脂质的种类和作用作为细胞内良好储能物质的脂质是；参与构成细胞膜以及细胞器膜的重要脂质是；胆固醇既是构成细胞膜的重要成分，又参与人体血液中的运输；性激素能促进人和动物的发育以及的形成；能有效促进人和动物肠道对钙、磷吸收的脂质是。4．还原糖和脂肪的检测还原糖(葡萄糖、果糖等)＋—————→50℃～65℃水浴加热砖红色沉淀脂肪＋苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液—→脂肪磷脂脂质生殖器官生殖细胞维生素D斐林试剂橘黄色(红色)三、水和无机盐的作用1．水的作用(1)自由水的作用①从细胞内角度分析细胞内的参与细胞的②从细胞外角度分析细胞生活的液体环境运输营养物质和代谢废物(2)结合水是细胞结构的重要组成成分2．无机盐的作用(1)构成复杂的化合物，如叶绿素、血红蛋白。(2)维持。(3)维持细胞的和渗透压平衡。良好溶剂生物化学反应正常生命活动酸碱平衡高频考点整合考点一蛋白质与核酸的关系1．二者功能上的区别(1)蛋白质是生命活动的主要承担者，一切生命活动都离不开蛋白质。蛋白质可分为两类：①结构蛋白质:肌肉中的蛋白质、细胞膜上的蛋白质等。②功能蛋白质：血红蛋白、载体、酶、激素、抗体、糖蛋白等。(2)核酸是细胞内遗传信息的携带者，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中都具有极其重要的作用。①DNA是主要的遗传物质,某些病毒以RNA为遗传物质。②mRNA是蛋白质合成的直接模板，tRNA是氨基酸的运载工具，rRNA是核糖体的组成成分，某些RNA可作为酶催化化学反应。2．二者的关系(1)核酸对生物性状的控制是通过控制蛋白质的合成实现的：(2)基因表达过程中，氨基酸数与相应的碱基(核苷酸)数目的对应关系：——―→转录——―→翻译6∶3∶1由于mRNA中存在终止密码等原因，上述关系应为每形成1个氨基酸，至少需mRNA上3个碱基，DNA上6个碱基。(3)由于基因的选择性表达，同一个体的不同体细胞中核DNA相同，但mRNA、蛋白质不相同。(4)DNA的多样性决定了蛋白质的多样性DNA(基因)脱氧核苷酸mRNA核糖核苷酸蛋白质氨基酸3.与糖类、脂质之间的关系4.相关计算(1)蛋白质中的肽键数＝缩合产生的水分子数＝水解所需水分子数＝氨基酸个数－肽链数。(2)蛋白质的相对分子质量＝氨基酸分子个数×氨基酸平均相对分子质量－18×脱去的水分子数。(3)DNA的相对分子质量＝脱氧核苷酸数×脱氧核苷酸平均相对分子质量－(脱氧核苷酸数－2)×18。(4)RNA的相对分子质量＝核糖核苷酸数×核糖核苷酸平均相对分子质量－(核糖核苷酸数－1)×18。提醒①若由氨基酸脱水缩合形成环状肽，其肽键数＝缩合产生的水分子数＝水解所需水分子数＝氨基酸个数。②环状DNA分子，如质粒，其相对分子质量＝脱氧核苷酸数×脱氧核苷酸平均相对分子质量－脱氧核苷酸数×18。训练1(高考改编)下列关于组成细胞化合物的叙述，不正确的是()A．蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能并未发生改变B．RNA与DNA的分子结构相似，由四种核苷酸组成，可以储存遗传信息C．DNA分子碱基的特定排列顺序，构成了DNA分子的特异性D．蛋白质是由多个氨基酸分子通过肽键相互连接而成的高分子化合物，它的合成直接由RNA决定解析蛋白质空间结构被破坏后，功能丧失。DNA和RNA都是由核苷酸形成的生物大分子，都可储存遗传信息，DNA分子的特异性在于其特定的碱基排列顺序。蛋白质的合成是通过DNA控制mRNA的合成，mRNA控制氨基酸的排列顺序而实现的，蛋白质结构直接由RNA决定。答案A训练2现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为()A．798、2和2B．798、12和10C．799、1和1D．799、11和9解析有氨基酸800个，氨基总数810个，羧基总数808个，说明R基团中含有氨基10个，羧基8个，它们不参与肽键的形成；肽键数＝氨基酸总数－肽链条数＝800－2＝798；氨基数＝肽链条数＋R基团中氨基数＝2＋10＝12；羧基数＝肽链条数＋R基团中羧基数＝2＋8＝10。B考点二细胞内的能源物质种类及其分解放能情况1．细胞中的能源物质种类(1)主要能源物质：糖类是生物体的主要能源物质。(2)主要储能物质：脂肪。除此之外，动物细胞中的糖原和植物细胞中的淀粉也是重要的储能物质。(3)直接能源物质：ATP。糖类、脂肪、蛋白质中的能量只有转移到ATP中，才能被生命活动利用。2．从元素组成上分析物质氧化分解时释放能量的多少(1)有氧呼吸第三阶段是[H]与O2结合生成水，并释放大量能量，因此物质的氢含量越高，氧化分解时释放能量越多。(2)脂肪的含氢量远高于糖类和蛋白质，因此等质量的糖类、脂肪、蛋白质氧化分解时，脂肪消耗O2最多，释放能量也越多。训练3根据下表分析同质量的脂肪和糖类在氧化分解时的差异，以下说法错误的是()各元素比例氧化分解时物质CO耗氧量释放能量产生的水脂肪75%13%较多较多X糖类44%50%较少较少YA.同质量下，脂肪比糖类在氧化分解时耗氧量多B．脂肪中H的比例是12%C．XYD．脂肪中H的比例较高，所以释放能量较多解析从表中信息可计算出脂肪中氢的含量1－(75%＋13%)＝12%，糖类中氢的含量1－(44%＋50%)＝6%。耗氧量与氢含量成正比，氢含量高耗氧多，产生水多，同时释放能量也多。答案C训练4实验测得小麦、大豆、花生三种生物干种子中三大类有机物含量如图，有关叙述正确的是()A．用双缩脲试剂检测大豆种子研磨滤液呈紫色B．蛋白质检测实验最好选用花生作为材料C．三种种子都常用来做成面粉或榨食油D．萌发时相同质量的三种种子需要的O2量相同解析据图可知：花生干种子中含量最多的是脂肪，大豆干种子中含量最多的是蛋白质，小麦干种子中含量最多的是淀粉。但质量相同的蛋白质、脂肪、淀粉，在氧化分解过程中脂肪的耗氧量最多。双缩脲试剂可与蛋白质发生紫色反应。答案A考点三生物体的水代谢1．水的知识整合2．水含量与新陈代谢、生物抗性的关系(1)结合水与自由水在一定条件下可相互转变：自由水温度降低温度升高结合水(2)自由水/结合水的比值与新陈代谢、生物抗逆性有关；比值越大，生物新陈代谢越旺盛，但其抗逆性较小；反之，生物新陈代谢缓慢，但抗逆性较强。(3)衰老的细胞内水分含量减少，细胞萎缩，体积减小，细胞代谢速率减慢。(4)不同种类的生物，同一生物的不同器官及不同生长发育时期，细胞的含水量不同。(5)体内可产生水的代谢过程：①暗反应中C3的还原；②有氧呼吸第三阶段；③DNA复制、转录、翻译过程；④ADP形成ATP过程。(6)体内有水参与的代谢过程：①有机化合物的水解；②光反应中水的光解；③有氧呼吸第二阶段中水的利用；④ATP的水解。训练5下列有关人体内水的叙述中，错误的是()A.人体细胞有氧呼吸过程中既有水的参与，也有水的产生B.当人体缺水时，血浆的渗透压会升高，在下丘脑形成渴觉C.在胰岛素的合成过程中伴随着水的产生D.人体衰老细胞中自由水含量减少，代谢缓慢解析有氧呼吸第二阶段需要水的参与，第三阶段有水的产生；下丘脑是调节人体内水平衡的中枢，但渴觉的形成在大脑皮层；胰岛素属于蛋白质，在氨基酸经脱水缩合作用生成多肽的过程中有水的产生；衰老细胞最大特点是代谢缓慢，其细胞内自由水含量相对较少。B训练6研究发现，冬小麦在秋冬受低温袭击时，呼吸速率先升高后降低；持续的冷害使根生长迟缓，吸收能力下降，但细胞内可溶性糖的含量有明显的提高。下列有关水对生命活动影响的叙述，合理的是()A.冷害初期呼吸作用增强，不利于抵御寒冷B.持续低温使线粒体内氧化酶活性减弱，影响可溶性糖合成淀粉C.低温使细胞内结合水含量降低，自由水含量增加，以适应低温环境D.在休眠的植物体内自由水与结合水的比值降低，有利于降低植物的细胞代谢D应考高分突破选择题抢分技巧——找准选项例1(2009·广东卷)水稻细胞内合成的某物质，能够在常温下高效分解淀粉，该物质()A.在4°C条件下易变性B.只含有C、HC.也能催化淀粉合成D.含有羧基解析由题意知，该物质在细胞内合成，具有生物催化作用，故该物质为酶。生物体内绝大多数的酶是蛋白质，蛋白质由氨基酸脱水缩合形成，其肽链上含有氨基和羧基；酶的活性易受温度、pH的影响，低温时酶的活性受抑制，高温、pH过高或过低会使酶失活；蛋白质主要含C、H、O、N四种元素，有的蛋白质还含P、S等元素；酶有专一性，一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应。技巧总结本题虽然题干简短，但是命题指向却很“隐蔽”，需要经过分析，才能明确命题者的意图。答案D简答题保分对策——抓住要点例2现有从生物体内提取出的五种有机物A、B、C、D、E,它们之间的转化关系如图所示。已知B物质可控制C物质的合成；B物质的基本单位中，含有某些种类的A物质；A物质在代谢中产生的某些中间产物——丙酮酸，可以转化为C物质的基本单位；体内过多的A、C物质可以转化为D物质。请分析回答：(1)指出物质名称：A.______；B.______；C.________；D.______；E.________。(2)组成物质B、E的基本单位共有______种。(3)列举两种对生命活动具有调节作用的C物质：①__________________；②____________。(4)相同质量的物质A、C、D氧化分解，释放能量最多的是__________，吸收氧气最多的是____________。(5)试从蛋白质、基因、进化角度说明生物多样性的具体原因：①蛋白质角度：_________________________________；②基因角度：__________________________________；③进化角度：___________________________________。解析(1)由题干中“B物质可控制C物质的合成”这一信息可知，B为DNA，C为蛋白质。依题意，并结合三大营养物质的转化关系，可确定A为糖类、D为脂肪、E为RNA。(2)DNA、RNA分别由4种核苷酸组成，故共有8种。(3)对生命活动具有调节作用的是激素,而题目要求其化学本质为蛋白质,所以该物质只能是蛋白