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1专题一细胞的分子组成与结构课题1生命的物质基础一、知识构建：二、知识链接：1、组成生物体的化学元素都是直接或间接地从无机环境中获得的，但获得的方式不同2、糖类、脂肪和蛋白质的元素组成中都有C、H、O，因此其彻底氧化分解产物中都有CO2和H2O，蛋白质还有含N废物；物质氧化分解释放能量的多少与其H、O的含量有关，脂肪中H的含量比糖类高，O的含量低，因此等质量的脂肪和糖类分解时，脂肪释放的能量多。3、血红蛋白含有C、H、O、N、Fe元素；叶绿素含有C、H、O、N、Mg元素；甲状腺激素含有C、H、O、N、I元素。细胞鲜重中含量最多的元素是Ｏ，化合物是水；干重中含量最多的元素是Ｃ，化合物是蛋白质4、含有C、H、O、N、P元素的化合物有核酸、核苷酸、磷脂、ATP、ADP、NADPH等5、同位素标记法的应用途径有：光合作用和呼吸作用过程中C、O等原子的转移去向；胞外蛋白的合成、运输和分泌途径；DNA是遗传物质的实验；证明DNA的半保留复制方式；基因诊断与DNA分子杂交；细胞分裂过程中染色体的变化等6、DNA、RNA和蛋白质之间的关系：组成细胞的分子化学元素分类生物界与非生物界的统一性与差异性功能化合物无机物水无机盐存在形式功能有机物糖类脂质基本组成单位种类功能鉴定实验蛋白质结构(多样性)功能(多样性)多肽(肽链)组成元素蛋白质核酸DNARNA转录结构(多样性)功能翻译功能结构构成根的吸收食物链无机环境中植物体各级消费者的各种元素叶的光合作用分解者2DNA的复制、转录和翻译等生理过程都要酶的催化作用7、DNA多样性、蛋白质多样性与生物多样性的关系：8、DNA和蛋白质均存在物种特异性，因此可从分子水平上为生物进化、亲子鉴定、案件侦破等方面提供证据9、有关计算：蛋白质中的肽键数=脱水缩合产生的水分子数=水解时所需的水分子数=氨基酸数—肽链数蛋白质的相对分子质量=氨基酸分子数х氨基酸的平均相对分子量—脱去的水分子数х18DNA的相对分子质量=脱氧核苷酸数х脱氧核苷酸的平均相对分子质量—（脱氧核苷酸数—2）х18RNA的相对分子质量=核糖核苷酸数х核糖核苷酸的平均相对分子质量—（核糖核苷酸数—1）х18基因中脱氧核苷酸数（碱基数）∶mRNA中核糖核苷酸（碱基数）∶蛋白质中氨基酸数=6∶3∶1说明：1、计算相关分子相对质量时，有时还要考虑其它化学键的形成而导致相对分子质量的减少；2、碱基等比值计算时，没有考虑终止密码等的影响，因此求出的相关数值为最大值或最小值10、生物体内的水的存在形式为自由水（主要存在于细胞液、细胞质基质及某些细胞器基质中）和结合水两种形式，且可以相互转化（温度降低时，自由水可变为结合水，而温度升高时，结合水可变为自由水）；人（或动物）体内水的来源有食物、饮水、新陈代谢产生的；排出途径有尿液、汗液、消化液、泪液、呼出的水蒸气等；水平衡调节的中枢在下丘脑，有关的激素为抗利尿激素；植物由根部通过渗透作用（自由扩散）或吸胀作用吸收，主要由叶通过蒸腾作用散失11、能产生水的生理过程有：光合作用的暗反应，有氧呼吸第三步，多糖、蛋白质、脂肪、核酸、ATP等的形成过程；能产生水的结构有：线粒体、核糖体、叶绿体、高尔基体等；可利用水的生理过程有：多糖、蛋白质、脂肪、核酸、ATP等物质的水解，光合作用的光反应，有氧呼吸第二步等；可利用水的结构有：线粒体、叶绿体、细胞质基质、消化道等12、水分含量与新陈代谢、生物抗性的关系：细胞中自由水/结合水的比值越大，生物新陈代谢越旺盛，其抗性越小；反之，新陈代谢越缓慢，其抗菌素性越大。因此，在生产实践中，种子等的储存要降低自由水含量，有利于延长种子和寿命；低温时，要降低生物体内的自由水含量，可提高其对低温的抗性；水影响着某些植物的形态结构，决定着陆生生物的分布13、多糖的合成场所：淀粉——叶绿体，糖原——肝脏和肌肉，纤维素——高尔基体N、P脱氧核苷酸DNAN、P转录组成染色体核糖核苷酸RNAN翻译组成核糖体氨基酸蛋白质CHO碱基对数量及排列顺序DNA多样性环境多样性决定体现导致(选择)氨基酸种类+肽链空间蛋白质多样性生物多样性数量、排列顺序结构表现物种遗传生态系统多样性多样性多样性3糖蛋白——内质网14、葡萄糖最主要通过植物光合作用合成，通过生物的呼吸作用而分解；葡萄糖在生物体内的运输方式有主动运输（主要的）和协助扩散（进入红细胞）；血糖的来源有食物的消化吸收、肝糖原分解和非糖物质转化三个途径，血糖的去路有氧化分解、合成糖原、转化为非糖物质（病理情况下还有尿糖）三个方面；血糖的调节方式为神经——体液调节，其调节中枢在下丘脑，参与的激素有胰岛素、胰高血糖素和肾上腺素；葡萄糖从消化道吸收到细胞中参与反应，至少要通过7层生物膜15、常见蛋白质及其作用：大部分酶——催化作用；胰岛素——降低血糖；胰高血糖素——升高血糖；生长激素——促进生长；物质运输中的载体——运输；血红蛋白——运输O2；抗体——与特定的抗原结合发生免疫反应；部分抗原（凝集素、决定病毒抗原特异性的的衣壳等）——刺激机体产生相应的抗体；糖被——保护、识别、润滑等作用16、化合物鉴定：物质水无机盐还原糖淀粉脂肪蛋白质DNA鉴定方法少许种子放于试管中，酒精灯加热生物材料燃烧加适量斐林试剂，沸水浴加热溶液中加碘液富含脂肪的种子制成切片，加苏丹III或苏丹IV染液镜检加适量的双缩脲试剂加二苯胺，沸水浴加热现象试管壁上有水珠不再燃烧的灰白色物质砖红色沉淀溶液变为蓝紫色橘黄色或红色紫色蓝色三、题型探究与高考链接：考点1：组成生物体的化学元素例1、下列关于组成生物体的化学元素的叙述，正确的是A、组成生物体的化学元素中，常见的主要有100多种B、每种生物的各种化学元素含量都相同C、有些化学元素能影响生物体的生命活动D、O是构成有机物的基本元素之一，光合作用制造的有机物中的O来自于水解析：本题考查组成生物体化学元素的种类、数量和功能，以及光合作用中原子的移动去向，属于记忆层次，正确答案为C（04高考）下列有关组成生物体化学元素的论述，正确的是A．组成生物体和组成无机自然界的化学元素中，碳元素的含量最多B．人、动物与植物所含的化学元素的种类差异很大C．组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到D．不同生物体内各种化学元素的含量比例基本相似答案：C考点2：组成生物体的化合物例2、某蛋白质的相对分子质量为12392，在合成这个蛋白质分子过程中，脱去的水的总相对质量为1944，假设氨基酸的平均相对分子质量为128，则该蛋白质分子含有的肽链数为A、2B、3C、4D、54解析：本题考查蛋白质合成过程中的有关计算问题，直接代入归纳出来的数量关系式求解即可，正确答案为C(07江苏)下列不属于植物体内蛋白质功能的是A．构成细胞膜的主要成分B．催化细胞内化学反应的酶C．供给细胞代谢的主要能源物质D．根细胞吸收矿质元素的载体答案：C考点3：有机化合物的鉴定例3、若以鸡蛋白液为材料进行鉴定蛋白质的实验，发现蛋白液和双缩脲试剂发生反应后会粘在试管壁上。下列关于这一现象形成原因的描述中，正确的是A．鸡蛋蛋白液稀释不够，搅拌不匀B．只添加了双缩脲试剂A，未添加双缩脲试剂BC．鸡蛋蛋白液不是合适的实验材料D．蛋白液与双缩脲试剂的反应时间不够长解析：若试剂不全，则不会发生反应；蛋白液中蛋白含量高，且颜色近白色，是理想的实验材料；反应时间不够长，应与颜色的深浅有关。本实验的关键之一是将蛋白液稀释后方可使用，因此正确答案为A(07广东理基)下列健康人的4种液体样本中，能与双缩脲试剂发生紫色反应的是①尿液②胃液③汗液④唾液A．①③B．①④C．②③D．②④答案：D四、拓展提升：（一）、单选题1．下列有关生物体化学成分的叙述正确的是A．精瘦肉中含量最多的是蛋白质B．组成细胞壁主要成分的单体是氨基酸C．T2噬菌体的遗传物质含有硫元素D．与精子形成相关的雄激素属于脂质2．免疫球蛋白IgG的结构示意图如右。其中—s—s表示连接两条相邻肽链的二硫链。若该lgG由m个氨基酸构成，则该lgG有肽键数A．m个B．（m+1）个C．（m—2）个D．（m—4）个3．某22肽被水解成1个4肽，2个3肽，2个6肽，则这些短肽的氨基总数的最小值及肽键总数依次是CA．618B．518C．517D．6174．生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质三种有机物的鉴定实验中，以下操作错误的是A．可溶性还原糖的鉴定，可用酒精灯直接加热产生砖红色沉淀B．只有脂肪的鉴定需要使用显微镜C．用双缩脲试剂检测蛋白质不需要加热D．使用斐林试剂和双缩脲试剂最好是现配现用5．下列关于实验的描述，正确的是A．将在蔗糖溶液中已经发生质壁分离的洋葱表皮细胞转到更高浓度的蔗糖溶液中，则发生质壁分离的复原B．将斐林试剂加入到蔗糖溶液中，加热后出现砖红色沉淀C．将肝脏研磨液煮沸冷却后，加入到过氧化氢溶液中立即出现大量气泡。D．将双缩脲试剂加入到蛋清稀释液中，溶液变成紫色6．下列叙述中，能高度概括出蛋白质功能的是哪一项5A．细胞和生物体的重要结构物质B．调节细胞和生物体代谢的重要物质C．生命活动的主要体现者D．收缩、运动、免疫等功能的物质基础7．人的红细胞必须生活在0.9%的NaCl溶液中，若将红细胞置于浓盐水中，红细胞则会失水皱缩，从而失去输送氧气的功能。这一事实说明A．无机盐对维持生物体的新陈代谢有重要作用B．无机盐对维持细胞的渗透压有重要作用C．无机盐离子容易进出细胞D．水分子容易进出细胞8．下列物质合成时，不需要氮源的是A．三磷酸腺苷B．酪氨酸酶C．脂肪酸D．核酸9．肯定没有五碳糖参与组成的结构或物质是A．核酸水解酶B．核糖体C．质粒D．线粒体10．下列生理活动与糖蛋白无关的是A．动物内分泌腺分泌的激素使靶细胞的代谢活动发生改变B．洋葱表皮细胞放入浓蔗糖溶液中发生质壁分离C．兴奋在神经元之间的传递D．效应T细胞与靶细胞结合，使靶细胞裂解死亡11．可以在人体同一个细胞中产生的是A．胰岛素和胰蛋白酶B．血红蛋白和呼吸酶C．雌性激素和促性腺激素D．胰岛素和胰高血糖素12．组成DNA的结构的基本成分是①核糖②脱氧核糖③磷酸④腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶⑤胸腺嘧啶⑥尿嘧啶A．①③④⑤B．①②④⑥C．②③④⑤D．②③④⑥13．磷脂是组成细胞膜的重要成分，这与磷脂分子头部亲水、尾部疏水的性质有关。某研究小组发现植物种子细胞以小油滴的方式贮存油，每个小油滴都由磷脂膜包被着，该膜最可能的结构是A．由单层磷脂分子构成，磷脂的尾部向着油滴内B．由单层磷脂分子构成，磷脂的头部向着油滴内C．由两层磷脂分子构成，结构与细胞膜完全相同D．由两层磷脂分子构成，两层磷脂的头部相对14．下列关于细胞生理过程的描述，正确的是A.大肠杆菌在有氧状态下利用细胞质中的相关酶系合成ATPB.吞噬细胞摄入抗原，经处理后合成相应的抗体C.人的红细胞成熟后，仍继续合成蛋白质D.叶肉细胞利用核孔实现核内外DNA、RNA和蛋白质的交换15．蛋白质水解过程中消耗水中的氢可用于A．形成—COOH和—OHB．形成—COOH和—NH2C．形成—COOH和—SHD．形成—NH2和—OH16．下列有关微量元素的叙述，错误的是A．微量元素是生物生活所必需、但含量很少的元素B．微量元素是维持正常生命活动不可缺少的C．原生质中所有微量元素的总量少于3%D．所有的占生物体总量万分之一以下的元素都是微量元素17．下列关于磷与光合作用的叙述，不正确的是A．磷是叶绿体膜的重要组成元素B．磷是叶绿体中DNA的重要组成元素C．磷是光合作用过程中的重要原料D．磷在光合作用的能量转换中起重要作用18．用32P标记了玉米体细胞中（含20条染色体）DNA分子的双链，再将这些细胞转入不含32P的6培养基中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是A．中期20和20、后期40和20B．中期20和10、后期40和20C．中期20和20、后期40和10D．中期20和10、后期40和1019．经测定某化合物含C、H、O、N、S等元素，该化合物不可能具有的一项功能是A．与抗原物质发生特异性结合B．携带氨基酸进入核糖体C．用于基