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1第1讲细胞的分子组成1.蛋白质、核酸的结构和功能(Ⅱ)。2．糖类、脂肪的种类和作用(Ⅱ)。3．水和无机盐的作用(Ⅰ)。注：Ⅰ和Ⅱ的含义如下：Ⅰ：对所列知识要知道其含义，能够在试题所给予的相对简单的情境中识别和使用它们。Ⅱ：理解所列知识和其他相关知识之间的联系和区别，并能在较复杂的情境中综合运用其进行分析、判断、推理和评价。1．(2015·福建卷)人体内含有多种多样的蛋白质，每种蛋白质(C)A．都含有20种氨基酸B．都是在细胞内发挥作用C．都具有一定的空间结构D．都能催化生物化学反应解析：生物体中组成蛋白质的氨基数约有20种，不是每种蛋白质都含20种氨基数，A错误；蛋白质可以在细胞内外发挥作用，甚至可以在体外发挥作用，如唾液淀粉酶等，B错误；蛋白质是由肽链经过盘曲、折叠形成其特有的空间结构，C正确；蛋白质的功能多种多样，只有作为酶的蛋白质可以催化生物化学反应，D错误。2．(2015·新课标卷Ⅰ)下列叙述错误的是(D)A．DNA与ATP中所含元素的种类相同B．一个tRNA分子中只有一个反密码子C．T2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成D．控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体中的DNA上解析：组成DNA的单体是脱氧核苷酸，其元素组成是C、H、O、P、N；而ATP的全称是腺嘌呤核苷三磷酸，与核苷酸的组成相似，其组成元素也是C、H、O、P、N，A正确。tRNA只含有一个三联体，对应三个碱基，只有一个反密码子，B正确。T2噬菌体为DNA病毒，其核酸为脱氧核糖核酸，基本组成单位是脱氧核苷酸，C正确。细菌为原核生物，其细胞内只有一种细胞器——核糖体，不存在着复杂的细胞器，如线粒体等，D错误。3．(2015·新课标卷Ⅱ)端粒酶由RNA和蛋白质组成，该酶能结合到端粒上，以自身的2RNA为模板合成端粒DNA的一条链，下列叙述正确的是(C)A．大肠杆菌拟核的DNA中含有端粒B．端粒酶中的蛋白质为RNA聚合酶C．正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNAD．正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长解析：本题考查有关端粒的知识，考查知识的记忆及信息获取与分析能力，难度较小。依据端粒学说，端粒酶存在于染色体的两端，以此排除A选项(大肠杆菌无染色体)；依据端粒酶以自身RNA为模板合成端粒DNA判定端粒酶应该是逆转录酶而非RNA聚合酶，故B错；正常细胞的端粒DNA序列在每次分裂后会缩短一截，故D项错误。4．(2014·广东卷)油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如图所示，将不同成熟阶段的种子匀浆后检测，结果正确的是(C)选项取样时间检测试剂检测结果A第10天斐林试剂不显色B第20天双缩脲试剂不显色C第30天苏丹Ⅲ试剂橘黄色D第40天碘液蓝色解析：据图可知，第10天时，有可溶性糖，因此加入斐林试剂，水浴加热后能出现砖红色沉淀，A错误；第20天，细胞正常代谢需各种酶存在，而大多数酶化学本质是蛋白质，因此加入双缩脲试剂后，能出现紫色反应，B错误；油菜种子在成熟过程中脂肪含量增加，图中第30天时，脂肪的含量较高，加入苏丹III试剂后，出现橘黄色颗粒，C正确；第40天时，淀粉的含量降至0，因此加入碘液后，不会出现蓝色，D错误。5．(2014·四川卷)生物体的生命活动离不开水。下列关于水的叙述，错误的是(C)A．在最基本生命系统中，H2O有自由水和结合水两种存在形式B．由氨基酸形成多肽链时，生成物H2O中的氢来自氨基和羧基C．有氧呼吸时，生成物H2O中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解D．H2O在光下分解，产生的[H]将固定的CO2还原成(CH2O)解析：细胞中，水的存在形式有自由水和结合水，A正确。氨基酸脱水缩合形成肽链时，脱水缩合形成水是一个氨基酸的羧基脱去—OH，另一个氨基酸的氨基脱去H，B正确。有氧呼吸时，生成的水中的氢既来自丙酮酸的分解，也来自糖等呼吸底物的分解，C错误。光合作用过程中水的光解生成的[H]用于暗反应三碳化合物的还原，D正确。3填充关键点思维连接处(1)细胞中化合物的含量与其功能有相关性吗？提示：有，但不能认为含量低，所起的作用就小。(2)细胞中的六类化合物均有物种特异性吗？提示：蛋白质、核酸有，而糖类、脂质、水、无机盐无物种特异性。(3)斐林试剂与双缩脲试剂在浓度和使用方法上有什么不同？提示：浓度不同：斐林试剂中CuSO4溶液浓度为0.05g/mL，双缩脲试剂中CuSO4溶液浓度为0.01g/mL；使用方法不同：斐林试剂是先将NaOH溶液与CuSO4溶液等量混合后形成Cu(OH)2再使用；双缩脲试剂是先加入NaOH溶液形成碱性环境，再滴加CuSO4溶液。1．(2015·佛山一模)下列有关蛋白质说法正确的是(C)A．蛋白质不参与生物膜系统的构成B．抗体蛋白质在细胞内液和细胞外液中都起作用C．人体蛋白类激素都可以起到信息分子的作用D．蛋白质进出细胞需要载体蛋白的参与解析：生物膜主要由磷脂分子和蛋白质分子组成，A错误；抗体作为分泌蛋白，在细胞外液中起作用，B错误；人体蛋白类激素都可以起到信息分子的作用，激素具有调节生命活动的功能，C正确；蛋白质是大分子，以胞吞胞吐间形式进出细胞，不需要载体蛋白，D错4误。2．下列关于生物体中化合物的叙述，不正确的是(B)A．核糖和脱氧核糖都属于五碳糖B．构成蛋白质、核酸、淀粉等生物大分子的单体在排列顺序上都具有多样性C．DNA，RNA和ATP的化学组成中均有糖类分子参与D．蔗糖、乳糖和麦芽糖水解产物中都有葡萄糖，脂质中的性激素具有调节功能解析：核糖和脱氧核糖都属于五碳糖，A正确；构成淀粉的单体是葡萄糖，在排列顺序上没有多样性，B错误；DNA，RNA和ATP的化学组成中分别含有脱氧核糖、核糖和核糖，C正确；1分子蔗糖由1分子果糖和1分子葡萄糖组成，1分子乳糖由1分子半乳糖和1分子葡萄糖组成，1分子麦芽糖由2分子葡萄糖组成，水解产物中都有葡萄糖，脂质中的性激素具有调节功能，D正确。3．如图所示的图解表示构成细胞的元素、化合物，a、b、c、d代表不同的小分子物质，A、B、C代表不同的大分子物质，请分析回答下列问题。()(1)a是细胞生命活动所需要的主要能源物质，物质a是________，在动物细胞内，与物质A作用最相近的物质是________。若物质A在动物、植物细胞中均可含有，并且作为细胞内最理想的储能物质，则A是________。(2)图中的物质b是________，其分子结构的特点是________________，物质c在人体细胞中共有________种。若B、C构成了细胞膜的基本结构，则B、C分别是________。(3)物质d是________。解析：(1)糖类是主要的能源物质，最理想的储能物质是脂肪。植物细胞内的储能物质是淀粉，动物细胞内的储能物质是糖原。(2)核糖体的主要成分是RNA和蛋白质，由此可确定B是蛋白质，b是氨基酸，C是RNA，c是核糖核苷酸。细胞膜的基本结构主要是由蛋白质和磷脂组成的。磷脂含有P元素。(3)雄性激素可促进生殖器官的发育，激发并维持雄性动物的第二性征。答案：(1)葡萄糖糖原脂肪(2)氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上4蛋白质和磷脂(3)雄性激素4．(原创题)在生物体内，某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。其中X、Y代表元素，A、B、C、E代表生物大分子。请回答下列问题。5(1)X、Y代表的元素分别是________和________。(2)控制细胞遗传性状的物质是________(填字母)，构成它的单体是[]________(括号内填字母，横线上填中文名称)，在人体内该单体有________种。SARS病毒的遗传物质彻底水解后的产物为________。(3)图中________是组成染色体的主要成分，__________是组成核糖体的成分，________________是组成噬菌体的成分。(4)在A和C的一条链中连接两个a和两个c之间的化学键分别是________和________。(5)图中大分子物质在人体下丘脑和垂体细胞中，可能不同的是__________，出现这种稳定性差异的根本原因是______________。图中a和b的区别是______________。(6)过程Ⅱ可以发生在________、________、________(填细胞结构)中。过程Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ中遵循的碱基互补配对原则分别为__________、__________、__________。(7)若C是由n个单体c脱水缩合形成的，则相应的A片段中至少有________个碱基对。解析：该题考查两种核酸及蛋白质的结构和功能有关知识，包括DNA和RNA的组成元素C、H、O、N、P；蛋白质的基本单位氨基酸，DNA基本组成单位是脱氧核苷酸，RNA基本组成单位核糖核酸；生物多样性的直接原因是蛋白质的多样性；合成蛋白质要经过氨基酸的脱水缩合；蛋白质的分子量＝氨基酸的平均分子量×氨基酸分子数－水分子量×脱去水分子数；脱去水分子数＝肽键数＝氨基酸分子数－肽链数；基因控制蛋白质的合成(转录、翻译)。答案：(1)N、PN(2)Aa脱氧核苷酸4核糖、磷酸、含氮碱基(A、G、C、U)(3)A和CB和CA和C(4)磷酸二酯键肽键(5)B、C、D、E基因的选择性表达a中有脱氧核糖和碱基T，b中有核糖和碱基U(6)细胞核线粒体叶绿体A—T、T—A、G—C、C—GA—U、T—A、G—C、C—GA—U、U—A、G—C、C—G(7)3n5．下表列出了细胞结构甲～戊在不同生物材料中的分布情况。已知甲、乙、丙均由双层膜构成，其中甲的膜上具有小孔，而乙、丙的膜上没有小孔。细胞结构甲乙丙丁戊枯草杆菌(细菌)无无无无有菠菜叶肉细胞有有有无有兔肝细胞有有无有有(1)结构乙、丙、戊(均为细胞器)的名称是乙__________、丙________、戊________。6(2)从上述生物材料中进一步提取了A、B、C、D、E五种物质(或结构)，进行了相关鉴定实验。鉴定试剂与结果如下(“＋”表示有显色反应；“－”表示无显色反应):物质(或结构)ABCDE来源染色反应枯草杆菌菠菜叶肉兔血兔肝兔表皮甲基绿溶液－－－－＋斐林试剂－－－－－苏丹Ⅲ溶液－－－＋－双缩脲试剂＋－＋－＋碘液－－－－－已知：①将适量的A溶液加入盛有B的试管中，在适宜条件下混合一段时间后，混合液能与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。②C为红色，且检测发现C中含有Fe元素。请根据以上实验结果，推断出A～E的名称：A：________；B：________；C：________；D：________；E：________。解析：(1)结构乙存在于动植物细胞，有双层膜，膜上无孔，是线粒体；丙只存在于植物细胞，有双层膜，无小孔，是叶绿体；戊在原核细胞与真核细胞中都有，是核糖体。(2)A来源于枯草杆菌，用双缩脲试剂可显色，说明是蛋白质类物质，能将B分解成还原糖，说明是(半)纤维素酶；B来源于菠菜叶肉，能被A分解成可溶性还原糖，说明最可能是糖类中的(半)纤维素；C来源于兔血，含有Fe，为红色，且可与双缩脲试剂发生颜色反应，说明是蛋白类物质，可判断为血红蛋白；D从兔肝中获取，用苏丹Ⅲ染液鉴定为脂肪(或“甘油三酯”)；E是从兔表皮中获取，分别用甲基绿溶液和双缩脲试剂鉴定都有颜色反应，说明由蛋白质和DNA组成，应该是染色质(或“染色体”)。答案：(1)线粒体叶绿体核糖体(2)纤维素酶(或“半纤维素酶”)纤维素(或“半纤维素”)血红蛋白脂肪(或“甘油三酯”)染色质(或“染色体”)没到终点线，请一直向前。有关蛋白质计算的问题一、利用排列组合解答【例1】现有a、b两种氨基酸，则这两种氨基酸脱水缩合可以形成几种二肽(C)A．2种B．3种C．4种D．5种解析：二肽由两个氨基酸组成，这个问题实际上是求两种氨基酸在两个位置上的排列7方式的种类。二肽的第一个位置上的氨基酸有两种选择(a或者b)，第二个位置上的氨基酸也有两种选择，所以种类数为2×2＝4，即有a－a、b－b、a－b、b－a4种，a－b中a提供羧基，b提供氨基形成肽键，b－a中b提供羧基a提供氨基形成肽键，