（天津专用）2020届高考生物一轮复习 专题1 细胞的分子组成教师用书（PDF，含解析）

第一单元细胞的分子组成与结构专题１　细胞的分子组成对应学生用书起始页码Ｐ３考点１组成细胞的元素与无机物　　一、组成细胞的元素和化合物１．细胞中的元素种类（１）来源及存在来源从无机自然界有选择地吸收→存在大多以化合物形式存在→（２）分类２．组成细胞的化合物（１）种类　　　无机化合物水、无机盐→　　　有机化合物糖类、脂质、蛋白质和核酸→（２）含量鲜重含量最多的化合物：水鲜重含量最多的有机物：蛋白质{　　（１）有同学说“微量元素不如大量元素重要”，这种说法正确吗？提示：不正确。无论是大量元素还是微量元素，都是生物体的必需元素，二者区分关键在于其在生物体中的含量：大量元素以上←含量占生物体总重量万分之一以下→微量元素（２）“Ｃ元素是最基本元素，所以是细胞内含量最多的元素”，你同意这个说法吗？提示：不同意。根据元素的功能重要性可把元素划分为最基本元素、基本元素和主要元素。活细胞内含量最多的化合物是Ｈ２Ｏ，故活细胞内含量最多的元素是Ｏ，数量最多的元素是Ｈ。　　二、组成细胞的无机物１．细胞中的水（１）水的存在形式与作用（２）自由水／结合水与代谢、抗逆性的关系自由水与结合水比值比值大　→新陈代谢旺盛，但抗逆性较差比值小　→新陈代谢缓慢，但抗逆性较强２．细胞中的无机盐（１）无机盐的存在形式及作用无机盐存在形式主要是离子形式↑吸收方式主要是主动运输↓作用组成复杂化合物→例如Ｍｇ２＋→叶绿素Ｆｅ２＋→血红蛋白对维持细胞和生物体正常的渗透压、酸碱平衡非常重要→可维持细胞和生物体的生命活动→　哺乳　动物血钙过高→肌无力血钙过低→抽搐（２）对照法验证无机盐的生理功能①对照组：植物＋完全培养液→正常生长②实验组：正常植物培养　→表现出症状加入Ｘ　→症状消失缺Ｘ培养液　　（１）剧烈运动大量出汗后，补充水分的首选是凉开水还是淡盐水？为什么这样选择？提示：淡盐水。为了保持体内的水盐平衡。（２）什么叫生理盐水？什么情况下需要注射生理盐水？提示：对人体而言，生理盐水是指质量分数为０．９％的ＮａＣｌ溶液，该浓度是人体细胞所处液体环境的浓度。当人体需要补充盐溶液或输入药物时，应输入生理盐水或用生理盐水作为药物的溶剂，以保证人体细胞的生活环境维持在相对稳定的状态。（３）Ｎａ＋、Ｃｌ－对人体的作用有何不同？提示：Ｎａ＋、Ｃｌ－对维持人体细胞外液渗透压至关重要，人体细胞外液渗透压９０％以上来自Ｎａ＋和Ｃｌ－。考点２蛋白质的结构和功能　　蛋白质１．组成蛋白质的氨基酸􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋２．肽（蛋白质）的形成ＣＮＨＨＨＣＯ􀪅􀪅ＯＨＨ＋ＣＮＨＨＣＨ３ＣＯ􀪅􀪅ＯＨＨａ→􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋ＣＮＨＨＨＣＯ􀪅􀪅ＮＨＣＣＨ３ＨＣＯ􀪅􀪅ＯＨＨｂ＋Ｈ２Ｏ􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋ｃ（１）过程ａ名称：脱水缩合；场所：核糖体。（２）物质ｂ：二肽。（３）结构ｃ：肽键，其结构简式为：ＮＨＣＯ。（４）Ｈ２Ｏ中Ｈ的来源：一个来自氨基，一个来自羧基；Ｏ来源于羧基。（５）蛋白质的结构层次：氨基酸脱水缩合→多肽盘曲折叠→蛋白质。３．蛋白质结构与功能的多样性　　（１）变性与盐析的原理相同吗？提示：不相同。盐析时，蛋白质的空间结构没有改变，仍具有原有的生物活性；在高温加热等条件下蛋白质的空间结构发生了改变，丧失了原有的生物活性。（２）为什么煮熟的鸡蛋易被消化？提示：高温破坏了蛋白质的空间结构，肽链变得松散，易被蛋白酶分解。（３）进入人体消化道的蛋白质可以直接被吸收到细胞内吗？提示：不能。食物中的蛋白质要经过蛋白酶、肽酶的催化，水解为氨基酸后才可被细胞吸收。这些氨基酸进入细胞后，需要经过氨基酸的脱水缩合等过程形成新的多肽和蛋白质。考点３核酸、糖类与脂质　　一、细胞中的核酸１．核酸的结构层次２．核酸的功能与分布（１）功能携带遗传信息→控制遗传、变异和蛋白质合成→（２）分布ＤＮＡ主要分布于细胞核→ＲＮＡ主要分布于细胞质→二、细胞中的糖类与脂质１．糖类糖类单糖五碳糖核糖：ＲＮＡ的主要组成成分脱氧核糖：ＤＮＡ的主要组成成分六碳糖葡萄糖：生命活动的主要能源物质果糖、半乳糖二糖植物１分子麦芽糖水解→２分子葡萄糖１分子蔗糖水解→１分子果糖＋１分子葡萄糖动物１分子乳糖水解→１分子半乳糖＋１分子葡萄糖多糖植物淀粉：植物细胞中重要的储能物质纤维素：植物细胞壁的主要组成成分动物糖原：人和动物细胞中重要的储能物质２．脂质　　三、生物组织中有机物的鉴定１．检测原理（１）糖类的检测还原糖＋斐林试剂水浴加热→砖红色沉淀淀粉＋碘液→蓝色（２）脂肪的检测：脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色苏丹Ⅳ染液→红色{（３）蛋白质的检测：蛋白质＋双缩脲试剂→紫色２．检测步骤方法步骤还原糖的检测制备组织样液→鉴定样液（样液＋斐林试剂，水浴加热）蛋白质的检测制备样液（豆浆）→鉴定样液（样液＋试剂Ａ液＋试剂Ｂ液）脂肪的检测取材→染色→去浮色→制片→镜检（５０％酒精）􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋　　（１）淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖，为什么它们在化学性质上有很大差异？提示：三种多糖的基本单位都是葡萄糖，但葡萄糖连接的方式、数量等不同，因此它们具有不同的化学性质。（２）糖类都为细胞的生命活动提供能量吗？提示：不都是。核糖、脱氧核糖、纤维素分别参与组成ＲＮＡ、ＤＮＡ和植物细胞壁，不提供能量。（３）为什么脂肪是细胞内良好的储能物质？　　提示：相对于糖类、蛋白质，脂肪中Ｃ、Ｈ的含量高，而Ｏ的含量低，故在氧化分解时，单位质量的脂肪较糖类、蛋白质消耗的氧气多，产生的水多，释放的能量也多。（４）脂肪鉴定实验中为什么用５０％的酒精洗去浮色，而不用清水？提示：苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液易溶于有机溶剂酒精中，而不溶于清水。（５）在使用双缩脲试剂时，为什么要先加入试剂Ａ液，后加入试剂Ｂ液？提示：先加入试剂Ａ液，营造碱性环境，只有在碱性环境中，蛋白质的肽键结构才容易与Ｃｕ２＋发生颜色反应。􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋对应学生用书起始页码Ｐ５一　化合物种类与功能的分析判断（生命观念）１．“集合法”确定物质之间的关系（如图所示）２．三法判断化合物的种类与功能（１）元素组成分析法（２）特征元素提示法（３）代谢产物推理法３．“中心法则法”判断核酸与蛋白质根据中心法则，可以推断出图中Ａ为ＤＮＡ，Ｂ为ＲＮＡ，Ｃ为蛋白质，甲是ＤＮＡ复制，乙是转录，丙是翻译；单体ａ、ｂ、ｃ分别为脱氧（核糖）核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸；元素Ｘ为Ｎ、Ｐ，Ｙ为Ｎ等。（２０１９湖北鄂东南省级示范高中联考，３）图表示部分化合物的元素组成，其中①②③④表示元素。相关叙述中，正确的是（　　）Ａ．图中所示①②③④分别为Ｆｅ、Ｐ、Ｍｇ、ＩＢ．细胞核中的遗传物质主要为ＤＮＡＣ．人体缺③会出现酸中毒Ｄ．甲状腺激素的成分是蛋白质，因此不可以口服题眼分析　解答本题的关键是根据叶绿素、血红蛋白和甲状腺激素的特征元素分析出①③④代表的元素名称。解析　叶绿素、血红蛋白和甲状腺激素的特征元素分别为Ｍｇ、Ｆｅ和Ｉ，图中①②③④分别为Ｍｇ、Ｐ、Ｆｅ、Ｉ，Ａ错误；有细胞结构的生物遗传物质就是ＤＮＡ，而不是主要为ＤＮＡ，Ｂ错误；人体缺Ｆｅ会导致血液中血红蛋白减少，进而携带的氧气减少，细胞因缺氧会进行无氧呼吸产生乳酸，乳酸积累过多可能会使机体出现酸中毒，Ｃ正确；甲状腺激素的成分是氨基酸衍生物，可以口服，Ｄ错误。答案　Ｃ错因分析　一般来说，除少数ＲＮＡ病毒外，生物的遗传物质是ＤＮＡ，所以“ＤＮＡ是主要的遗传物质”这句话是对多个实验归纳概括而来的结论。１－１　（２０１９广西南宁三中开学考，１）下列有关细胞内元素与化合物的叙述，正确的是（　　）Ａ．脱氧核糖核酸中含有氧元素，脱氧核糖中不含氧元素Ｂ．ＤＮＡ分子与ＡＴＰ分子中所含的化学元素种类相同Ｃ．脂质分子中氧的含量较糖类高，更有利于储存能量Ｄ．某化合物含有Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ元素，即可推断为蛋白质􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋１－１答案　Ｂ　脱氧核糖属于糖类，糖类的元素组成是Ｃ、Ｈ、Ｏ，Ａ错误；ＤＮＡ分子与ＡＴＰ分子中所含的化学元素均为Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ、Ｐ，Ｂ正确；脂质分子中氢的含量较糖类高，而氧的含量远远少于糖类，Ｃ错误；磷脂、核酸、蛋白质等化合物均含有Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ元素，Ｄ错误。　　１－２　（２０１９河北衡水中学高三第二次调研，１３）下面的①、②、③分别表示生物体内的三个生理过程，其中Ｑ分别代表三种物质，下列有关Ｑ的叙述正确的是（　　）Ａ．①一定发生在细胞内Ｂ．②必须依赖三磷酸腺苷Ｃ．③只能位于细胞膜上Ｄ．Ｑ中可能含有硫元素１－２答案　Ｄ　图中Ｑ物质具有多种功能，①过程中Ｌ与Ｑ结合后可变成其他物质，这里的Ｑ物质是具有催化作用的酶，消化酶催化的水解反应是在消化道（细胞外）起作用，Ａ错误；②过程的Ｑ是起运输作用的载体，载体参与的协助扩散不需要消耗能量，Ｂ错误；③过程中的Ｌ与Ｑ结合后，Ｌ被消灭，这里的Ｑ应为起免疫作用的抗体，抗体存在于内环境中，Ｃ错误；蛋白质的元素组成是Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ，有的含有Ｓ、Ｆｅ等元素，Ｄ正确。􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋二　多肽形成过程中的相关数量计算（科学思维）１．“规律法”记忆多肽形成过程中的数量计算（１）形成肽链时肽链数目氨基酸数肽键数目脱去水分子数氨基数目羧基数目１条ｍｍ－１ｍ－１至少１个至少１个ｎ条ｍｍ－ｎｍ－ｎ至少ｎ个至少ｎ个　　（２）形成环肽时：肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数２．“公式法”计算蛋白质相对分子质量（１）无二硫键：蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－脱去水分子数×１８（２）有二硫键（—Ｓ—Ｓ—）时：蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－脱去水分子数×１８－二硫键数目×２。原因：每形成一个二硫键脱去两个氢。３．“原子守恒法”计算蛋白质中各原子数（１）Ｎ原子数＝肽键数＋肽链数＋Ｒ基上的Ｎ原子数＝各氨基酸中Ｎ原子的总数。（２）Ｏ原子数＝肽键数＋２×肽链数＋Ｒ基上的Ｏ原子数＝各氨基酸中Ｏ原子的总数－脱去水分子数。（３）游离—ＮＨ２或—ＣＯＯＨ数＝肽链数×１＋Ｒ基中—ＮＨ２或—ＣＯＯＨ数（环肽中主链上不再有游离氨基或羧基）。４．妙用“排列组合”求解多肽种类（１）若ｎ种氨基酸形成一个ｍ肽，则形成的多肽种类：ｎｍ种。（２）若有ｎ种氨基酸形成一个ｎ肽，且每种氨基酸只有一个，则形成ｎ肽的种类为ｎ×（ｎ－１）×（ｎ－２）×…×１＝ｎ！。５．借用“比例关系式”解答基因表达中的计算问题基因表达中，ＤＮＡ控制ｍＲＮＡ的合成，ｍＲＮＡ指导蛋白质的合成。ＤＮＡ中碱基排列顺序转录为ｍＲＮＡ中碱基排列顺序，进而翻译为蛋白质中氨基酸的排列顺序。其数量关系图解如下（只考虑编码区）：ＤＮＡ（基因）转录→ｍＲＮＡ翻译→蛋白质　碱基数　∶　碱基数　∶氨基酸数　　６　　　∶　３（最多）∶　１（最多）（２０１９湖南长沙长郡中学第二次月考，５）如图是由Ａ、Ｂ、Ｃ三个区段共８１个氨基酸构成的胰岛素原，其需切除Ｃ区段才能成为有活性的胰岛素。下列相关叙述正确的是（　　）Ａ．胰岛素原中至少含有３个游离的氨基Ｂ．胰岛素分子中含有２条肽链、７９个肽键Ｃ．沸水浴时肽键断裂，导致胰岛素生物活性的丧失Ｄ．理论上可以根据切除Ｃ区段所得多肽的含量间接反映胰岛素的量思路导引　依据→蛋白质结构图确定　肽链数确定　游离氨基、羧基数→肽键数＝氨基酸数－肽链数→解析　图中的胰岛素原只有１条链，因此至少含有１个游离的氨基和羧基，Ａ错误；切除Ｃ区段后得到两条链