（江苏专用）2020届高考生物一轮复习 专题1 细胞的化学组成教师用书（PDF，含解析）

第一单元细胞的化学组成与结构专题１　细胞的化学组成真题多维细目表真题涉分考点组成细胞的元素和化合物蛋白质的结构和功能核酸、糖类和脂质题型难度设题情境试题结构素养要素２０１９江苏单科，１２综合考查蛋白质和核酸的联系选择易基础判断问题并列结构与功能观２０１９江苏单科，３０８有机物鉴定非选择中实验试剂、器具的选择及实验分析等逐级探究科学探究２０１８江苏单科，１２糖类单选中基础判断问题并列归纳与概括２０１８江苏单科，２２脂质单选中实例分析问题并列生命观念２０１８江苏单科，５２蛋白质的结构和功能单选中以结构简式为载体问题并列结构与功能观、归纳与推理２０１７江苏单科，１２糖类单选易基础判断问题并列归纳与概括２０１７江苏单科，３２肽和蛋白质、鉴定单选中实例分析问题并列结构与功能观２０１６江苏单科，４２蛋白质的合成与性质单选中实例分析问题并列归纳与概括、结构与功能观２０１６江苏单科，５２有机物鉴定单选易实验原理与注意事项逐级探究归纳与概括２０１５江苏单科，１２四大有机物元素组成及功能单选易基础判断问题并列归纳与概括五年均分５．２３题／５卷４题／５卷４题／５卷考频（基于全部课标卷分析）常见考法（基于课程标准分析）命题规律与趋势０１考查内容１．本专题为高频考点，多集中在对蛋白质与核酸的结构与功能的考查，有机物的检测也偶有涉及。２．对蛋白质的考查多涉及蛋白质结构多样性的原因；对核酸的考查多为核酸的种类及其结构组成。０２题型难度１．题型上选择题、非选择题都有出现，非选择题多考查蛋白质的结构和功能或有机物的检测。２．试题难度不大，大多为中等。０３命题规律１．命题时常以“特定的蛋白质或核酸”为关键词，将不同模块中的相关知识串联起来进行综合考查。２．对能力的考查多集中在归纳与概括、演绎与推理、分析与推断等方面。０４核心素养１．本专题试题主要考查了生命观念、科学思维等素养。２．考生需具备的素养要素有分子水平的结构与功能观、分析与推断、归纳与概括、演绎与推理等。０５解题方法１．认真阅读题干，找出关键信息，纵向联系所学知识，确定解题思路。２．采用比较筛选或淘汰排除等方法选出正确答案，注意前连后挂，科学组织语言。０６备考建议１．熟读、记忆高中教材常见的蛋白质的结构与功能、核酸的种类与结构组成等内容。２．分别选用蛋白质、核酸、物质检测为小专题的集训试题，分类突破，事半功倍。２　　　　５年高考３年模拟Ｂ版（教师用书）对应学生用书起始页码Ｐ３考点１组成细胞的元素和化合物　　一、组成细胞的元素１．细胞中的必需元素元素的分类元素种类按作用分最基本元素Ｃ基本元素Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ主要元素Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｐ按含量分大量元素Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｐ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ等微量元素Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｂ、Ｍｏ等　　２．存在形式：大多以化合物的形式存在。３．元素的统一性和差异性（１）元素的统一性表现在元素“种类”相似。（２）元素的差异性表现在元素“含量”的不同。　　（１）元素和化合物的含量和种类①占细胞鲜重最多的元素和化合物分别是Ｏ和水。②占细胞干重最多的元素是Ｃ。③构成生物大分子的基本骨架的元素是Ｃ。（２）利用关系图记忆有机物的元素组成　　（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，二者区分关键在于含量的不同：大量元素以上←含量在生物体总重量万分之一以下→微量元素（２）“Ｃ元素是最基本的元素，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。根据元素的功能的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）细胞中水的存在形式和功能细胞中的水存在形式结合水→功能　→是细胞结构的重要组成成分自由水→功能　→参与许多化学反应→细胞内良好溶剂→为细胞提供液体环境→运送营养物质和代谢废物→（２）细胞中水的存在形式与细胞代谢、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．细胞中的无机盐无机盐存在形式主要是离子形式↑吸收方式主动运输或协助扩散（与膜上的载体数量和种类等有关）↓生理功能某些化合物的组成成分→如Ｍｇ２＋→叶绿素Ｆｅ２＋→血红蛋白ＰＯ３－４→ＡＴＰ、ＮＡＤＰＨ、　　　核酸、磷脂维持生物体正常的生命活动，如哺乳动物缺钙时肌肉抽搐→维持细胞和生物体正常的渗透压、酸碱平衡→３．验证某种无机盐的生理作用的实验思路（１）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（２）对照组正常植物＋完全培养液→正常生长　　（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？提示：淡盐水。出汗会造成体内既丢失水分又丢失无机盐，而选淡盐水可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：生理盐水是指生理学实验或临床上常用的渗透压与动物或人体血浆的渗透压相等的ＮａＣｌ溶液，质量分数为０．９％的ＮａＣｌ溶液与人体细胞所处液体环境的渗透压相近。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。考点２蛋白质的结构和功能　　一、蛋白质的基本组成单位———氨基酸　　氨基酸的结构通式：若把一个氨基酸分子与人体对比（如图），则　　躯干———中心碳原子头部———Ｒ基（—Ｒ）右手———氨基（—ＮＨ２）左手———羧基（—ＣＯＯＨ）下肢———Ｈ原子􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋专题１　细胞的化学组成３　　　　　　二、多肽（蛋白质）的形成１．形成方式：脱水缩合。（１）上述反应式合成的场所是核糖体。（２）生成物中虚线框中的结构称为肽键，其结构简式为—ＮＨ—ＣＯ—。（３）氨基酸经脱水缩合形成的Ｈ２Ｏ中的Ｈ来自—ＣＯＯＨ中的—ＯＨ和—ＮＨ２中的Ｈ，而Ｏ只来自—ＣＯＯＨ中的Ｏ。２．蛋白质的结构层次氨基酸脱水缩合→二肽→多肽盘曲折叠→蛋白质　　三、蛋白质的多样性　　（１）变性与盐析的原理相同吗？提示：不同。盐析时蛋白质的结构没有改变，仍维持原有的生物活性；变性指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吸收。考点３核酸、糖类和脂质　　一、核酸的结构与功能１．核酸的结构层次２．核酸的分布ＤＮＡ主要分布在细胞核中→ＲＮＡ主要分布在细胞质中→３．核酸的功能携带遗传信息→控制遗传、变异和蛋白质合成→４．ＤＮＡ和ＲＮＡ的结构比较分类脱氧核糖核酸（ＤＮＡ）核糖核酸（ＲＮＡ）组成单位成分碱基Ａ（腺嘌呤）、Ｃ（胞嘧啶）、Ｇ（鸟嘌呤）Ｔ（胸腺嘧啶）Ｕ（尿嘧啶）五碳糖脱氧核糖核糖磷酸磷酸　　“两看法”判断ＤＮＡ与ＲＮＡ　　５．观察ＤＮＡ和ＲＮＡ的分布甲基绿　＋ＤＮＡ呈现→绿色吡罗红　＋ＲＮＡ呈现→红色}利用吡罗红甲基绿染色液将细胞染色→显示ＤＮＡ和ＲＮＡ在细胞中的分布　　二、糖类与脂质的比较１．细胞中的糖类（１）种类（２）生理作用能源物质，如葡萄糖、淀粉构成细胞结构，如糖蛋白、细胞壁核酸的组成成分，如核糖、脱氧核糖２．细胞中的脂质􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋４　　　　５年高考３年模拟Ｂ版（教师用书）　　（１）所有二糖的水解产物都一样吗？提示：并非所有二糖的水解产物都一样。如①一分子蔗糖可水解为一分子果糖与一分子葡萄糖，②一分子麦芽糖可水解为两分子葡萄糖，③一分子乳糖可水解为一分子葡萄糖和一分子半乳糖。（２）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不同，因此它们具有了不同的化学性质。　　（３）糖类都为细胞的生命活动提供能量吗？提示：不都是。如核糖、脱氧核糖、纤维素分别是组成ＲＮＡ、ＤＮＡ、植物细胞壁的成分，不提供能量。（４）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的比例高，而Ｏ的比例低，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，产生的能量也多。􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋对应学生用书起始页码Ｐ６一　多肽（蛋白质）形成过程中的相关数量计算（科学思维）１．利用“关系式”计算（１）肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－肽链数；（２）至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数；（３）游离氨基或羧基数目＝肽链数＋Ｒ基中含有的氨基或羧基数；（４）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．利用“表格归纳”记忆相关规律（ｍ个氨基酸形成１条或ｎ条肽链，不考虑环状肽链）肽链数目氨基酸数肽键数目脱去水分子数多肽链相对分子质量氨基数目羧基数目１条ｍｍ－１ｍ－１ａｍ－１８（ｍ－１）至少１个至少１个ｎ条ｍｍ－ｎｍ－ｎａｍ－１８（ｍ－ｎ）至少ｎ个至少ｎ个　　注：氨基酸平均相对分子质量为ａ。３．利用“原子守恒的原理”，计算蛋白质中的各原子数（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原子总数－脱去水分子数。４．利用排列组合的方法，计算多肽种类以一个三肽为例（注：图解中的椭圆结构代表形成肽链的氨基酸）：（１）若有ｎ种氨基酸形成一个三肽，且每种氨基酸的数量不限，则可形成三肽有ｎ３种，图解如下：在此基础上，进一步推算，若有ｎ种氨基酸形成一个ｍ肽，且每种氨基酸的数量不限，则可形成ｎｍ种ｍ肽。（２）若有ｎ种氨基酸形成一个三肽，且每种氨基酸只有一个，则可形成的三肽有ｎ×（ｎ－１）×（ｎ－２）种，图解如下：在此基础上，进一步推算，若有ｎ种氨基酸形成一个ｎ肽，且每种氨基酸只有一个，则可形成ｎ×（ｎ－１）×（ｎ－２）×……×１种ｎ肽。　　（１）若形成的多肽是环状，则氨基酸数＝肽键数＝失去水分子数。如图：（２）在蛋白质相对分子质量的计算中若通过图示或其他形式告知蛋白质中含有二硫键时，要考虑脱去氢的质量，每形成一个二硫键，脱去２个Ｈ。（３）涉及氨基酸计算时，注意不要将氨基酸的“数目”与“种类”混淆。氨基酸“种类”取决于Ｒ基种类，生物体内组成蛋白质的氨基酸约有２０种。（２０１８江苏泰州第一次联考，２）某三十九肽中共有甘氨酸４个，现用某种水解酶去除其中的甘氨酸，得到４条长短不等的多肽（如图，甘氨酸结构式如图），如将原来的多肽与４条多肽总的原子数或结构数进行比较，会出现下列４种情况中的（　　）　　①肽键数目减少７个②Ｃ原子减少８个③氨基和羧基分别增加３个④Ｏ原子数目减少１个Ａ．１种Ｂ．２种Ｃ．３种Ｄ．４种思路导引　解题思路据关系式据原子守恒→肽键数＝氨基酸数－肽链数Ｃ原子减少个数＝甘氨酸数×２Ｏ原子数＝肽键数＋２×肽链数解析　根据题干信息知，原肽链是由３９个氨基酸组成的肽链，因此原肽链中共有的肽键数目为３８个，去掉甘氨酸后形􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋专题１　细胞的化学组成５　　　　成的４条多肽中的肽键数为（７＋８＋９＋１１）－４＝３１，故①正确。分析去掉甘氨酸后的４条多肽链，确定去掉的甘氨酸的位置是第８、１８、２７、３９位，共去掉４个甘氨酸；Ｃ原子减少个数＝甘氨酸数×２＝４×２＝８，②正确；原氨基和羧基至少