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专题一细胞的分子组成学案1细胞的分子组成网络构建[关键处填充]遗传信息差异性结合水应物大量微量主要的能源物质脂肪生物膜固醇主要承担者DNARNA反[连接处思考](1)糖类、脂肪、蛋白质、核酸、ATP在元素组成上怎样联系？(2)生态系统的基本功能之一——物质循环中的“物质”指的是组成生物体的元素还是化合物？答案(1)(2)组成生物体的元素要点突破一、组成细胞的有机分子1．填充下表中的有机分子相关区别物质基本单位合成场所初步水解产物彻底水解产物DNA脱氧核糖核苷酸主要在RNA主要在细胞核磷酸、核糖、含氮碱基蛋白质多糖淀粉在，糖原在，纤维素在二糖等脂肪甘油、脂肪酸易错提醒蛋白质、核酸具有物种特异性，而生物体内水、无机盐、糖类、脂质、氨基酸、核苷酸等则不具有物种特异性。细胞核4种脱氧核苷酸磷酸、脱氧核糖、含氮碱基核糖核苷酸4种核糖核苷酸氨基酸核糖体多肽氨基酸葡萄糖叶绿体内质网高尔基体葡萄糖内质网甘油、脂肪酸2．完善下面四大有机化合物之间关系的网络图糖类脂质蛋白质RNAN、P转录逆转录翻译NDNA应用突破1如图甲表示某蛋白质分子水解后的产物之一，图乙表示生物体内某些有机物的组成及功能关系。据图回答下列问题：(1)图甲中化合物的名称是________，组成该化合物的单体(基本单位)的结构通式为________。若需将该蛋白质彻底水解，水解每分子该化合物需水分子数为100个，则这种化合物最多是由________种氨基酸分子脱水缩合形成的。(2)图乙中控制生物性状的物质是________(写字母)；E1与E2的区别是_____________________________________________________________________________________________解题技巧解答本题第(1)小题时应从示意图入手，在理解氨基酸、多肽结构的基础上分析图甲，特别注意要正确判断R基，否则，将会误判断图甲所示为三肽。另外，要仔细阅读题目，明确回答的问题，本题容易误将氨基酸的种类答成数量。解答第(2)小题时应先分析各字母代表的物质名称，可从H入手。思路分析(1)由图甲可知，该化合物为二肽，R基有2个；一个是佛，另一个是—CH2COOH。组成蛋白质的单体为氨基酸，其结构通式可表示为。蛋白质彻底水解时，断裂1个肽键，需要1个水分子，已知水解每分子该蛋白质需水分子数为100个，故组成该蛋白质的氨基酸有101个(如果该蛋白质分子结构为环状时氨基酸有100个)，但本题需要回答的是氨基酸分子的种类数，组成蛋白质的氨基酸约有20种，当组成蛋白质的氨基酸数超过20个时，其氨基酸的种类最多有20种。(2)根据图乙有机物的组成及功能关系可推知，H代表蛋白质，G代表RNA，F代表DNA，E1代表组成F(DNA)的单体即脱氧核苷酸、E2代表组成G(RNA)的单体即核糖核苷酸，核糖核苷酸和脱氧核苷酸的区别在于碱基组成不同、五碳糖不同，其中核糖核苷酸由核糖、磷酸、含氮碱基(A、U、C、G)组成，脱氧核苷酸由脱氧核糖、磷酸、含氮碱基(A、T、C、G)组成。答案(1)二肽20(2)F碱基组成不同，五碳糖不同应用突破2下列关于生物大分子的叙述错误的是()A．氨基酸的空间结构和种类决定了蛋白质的功能B．在小麦细胞中由A、G、T、U四种碱基参与构成的核苷酸的种类有6种C．质量相同的糖原和脂肪完全氧化分解所释放的能量是不同的D．细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质不一定是同一种蛋白质解析应该是蛋白质分子结构的多样性，决定了蛋白质分子具有多种重要功能，所以A错；在小麦细胞中同时存在DNA和RNA，所以由A、G、T、U四种碱基参与构成的核苷酸的种类有6种，所以B正确；因同等质量的糖原和脂肪，其中脂肪中的C、H的比例高，进行彻底氧化分解生成二氧化碳和水多，释放的能量多，所以C正确；导致蛋白质分子结构多样性的直接原因有氨基酸的种类、数量、排列顺序和多肽链的空间结构，所以如果仅仅是细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质，不一定是同一种蛋白质，所以D正确。答案A二、蛋白质与核酸的相关计算1．填充下表中的肽链的相关计算已知形成肽链的氨基酸数为a，氨基酸的平均相对分子量为b，则：肽键数脱去的水分子数蛋白质平均分子量游离的氨基数游离的羧基数DNA碱基数RNA碱基数N原子数O原子数一条肽链至少至少n条肽链至少至少a-1a-1ab-18(a-1)≥1≥16a3a3a≥a≥a+1a-na-nab-18(a-n)≥n≥n≥a6a≥a+n2.总结核苷酸脱水缩合形成核酸过程中的有关规律N个脱氧核苷酸合成双链DNA失去的水分子数为。N个核糖核苷酸合成RNA失去的水分子数为。3．总结基因表达过程中的有关规律基因中脱氧核苷酸的数目(至少)∶mRNA中碱基数目(至少)∶氨基酸数目＝。N－2N－16∶3∶1易错提醒(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。应用突破3某多肽，经测定其分子式是C21HxOyN4S2(无二硫键)。已知该多肽是由下列氨基酸中的几种作为原料合成的；苯丙氨酸(C9H11O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、亮氨酸(C6H13O2N)、丙氨酸(C3H7O2N)、半胱氨酸(C3H7O2NS)，下列有关叙述不正确的是()A．该多肽水解后形成3种氨基酸B．该多肽中氢原子数和氧原子数分别为32和5C．该多肽中有3个肽键D．该多肽不止1个羧基解题技巧(1)遵循原子守恒，但要考虑多肽形成前后H、O数目变化；(2)注意特殊原子数目的观察。思路分析依据分子式中N为4个，并分析提供的氨基酸种类，可得出其由4个氨基酸组成，为四肽，存在3个肽键；再分析S的数目为2个，可得出4个氨基酸中有2个是半胱氨酸(C3H7O2NS)；再结合C原子数目为21个，减去6个C原子(2个是半胱氨酸)，剩余15个C原子，可分析出另两个氨基酸为苯丙氨酸和亮氨酸，进一步推出该多肽中H原子数和O原子数分别是32和5。由于不含天冬氨酸，所以只有一个羧基。答案D应用突破4(经典题)下列关于氨基酸和蛋白质的叙述，错误的是()A．甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，则它的分子式是C5H11O2NSB．1分子式为C62H105O45N17S2的多肽化合物中，最多含有肽键数目是17个C．两个氨基酸脱水缩合过程中失去的H2O中的氢来源于氨基和羧基中的氢D．如果有足量的3种氨基酸甲、乙、丙，则它们能形成三肽种类最多有6种解析根据氨基酸的结构通式可知除R基之外，C、H、O、N的个数分别为2、4、2、1，再加上其R基(—CH2—CH2—S—CH3)中的个数可推知甲硫氨酸分子式是C5H11O2NS，则A正确；由题意可知多肽化合物中N的个数为17，只要参与脱水缩合的每个氨基酸中各只有1个氨基，且形成环状结构时，含有肽键数目就最多为17个，则B正确；依据脱水缩合的过程，可知失去的H2O中的氢来源于氨基和羧基中的氢，则C正确；如果有足量的3种氨基酸甲、乙、丙，则它们能形成三肽种类最多有33＝27种，所以D错误。答案D真题演练一、判断题(1)(08·天津T1C)细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质()(2)(08·海南T7C)tRNA、mRNA、rRNA都参与蛋白质的合成)(3)(09·上海T15)某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少有氧原子的个数是n＋m((4)(10·江苏T1B)组成DNA与ATP的元素种类不同()(5)(10·江苏T1A)DNA和RNA中的五碳糖相同()(6)(11·山东T5C)真核生物以DNA为遗传物质，部分原核生物以RNA为遗传物质()××××√√(7)(10·海南T1B和09·江苏T1C)葡萄糖和麦芽糖可被水解，蔗糖和乳糖水解的产物都是葡萄糖()(8)(09·江苏T1B)糖原代谢的最终产物是葡萄糖()(9)(10·上海T9B)脂肪酸和磷脂含有的元素相同()(10)(09·江苏T1D)脂肪和生长激素是生物体内的能源物质()××××二、选择题1．(2011·北京卷，4)胰岛素的A、B两条肽链是由一个基因编码的。下列有关胰岛素的叙述，正确的是()A．胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A、B两条肽链B．沸水浴加热之后，构成胰岛素的肽链充分伸展并断裂C．胰岛素的功能取决于氨基酸的序列，与空间结构无关D．核糖体合成的多肽链需经蛋白酶的作用形成胰岛素解析胰岛素基因包括两条DNA单链，在合成蛋白质的过程中是以其中一条链为模板进行转录、并合成蛋白质的，并不是两条DNA单链分别编码A、B两条肽链，故A选项错误。沸水浴加热会使胰岛素的空间结构遭到破坏，发生不可逆的变化，使其失活，加热一般不能使肽链断裂，故B选项错误。胰岛素的功能既与氨基酸的种类、数量、排列顺序有关，也与肽链的空间结构有关，故C选项错误。核糖体合成的多肽链经过内质网、高尔基体形成一定的空间结构才能形成胰岛素，其间要在蛋白酶的作用下切成两条链，故D选项正确。答案D2．(2011·海南卷，25)关于核酸生物合成的叙述，错误的是()A．DNA的复制需要消耗能量B．RNA分子可作为DNA合成的模板C．真核生物的大部分核酸在细胞核中合成D．真核细胞染色体DNA复制发生在有丝分裂前期D解析DNA分子复制时，双链解旋成单链的过程需要ATP供能；在逆转录酶的作用下，某些生物可以以RNA为模板合成DNA；真核细胞中，DNA复制与DNA转录合成RNA的过程主要发生在细胞核中；真核细胞的染色体DNA的复制发生在细胞有丝分裂间期或减数分裂前的间期。3．(2011·上海单科，21)就物质属性而言，蛋白质、抗原和多糖三者之间的关系是()A解析蛋白质与多糖是两类不同化合物，没有包含关系，而抗原的物质组成比较复杂，主要包括蛋白质、多糖等大分子物质。4．(2011·福建卷，3)正常人体内的激素、酶和神经递质均有特定的生物活性，这三类物质都是()A．在细胞内发挥作用B．由活细胞产生的蛋白质C．与特定分子结合后起作用D．在发挥作用后还能保持活性解析酶可在细胞内和细胞外发挥作用，A项错误。激素、酶和神经递质并非都是蛋白质。部分激素是蛋白质；绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；神经递质的化学本质有乙酰胆碱、多巴胺、肾上腺素、氨基酸类和一氧化氮等，这些物质不是蛋白质，故B项错误。激素与靶细胞细胞膜上的受体结合，神经递质与突触后膜上的受体结合，酶与相应的底物结合后起作用，C项错误；激素发挥作用后就被灭活，神经递质发挥作用后可降解，而酶发挥作用后仍具有活性，D项错误。答案C5．(2011·江苏卷，1)下列物质合成时，需要模板的是()A．磷脂和蛋白质B．DNA和酶C．性激素和胰岛素D．神经递质和受体B解析磷脂的合成不需要模板，而蛋白质的合成需要间接模板DNA、直接模板mRNA，A项错误；DNA复制需要分别以亲代DNA的两条链为模板，大多数酶(蛋白质)的合成需要以mRNA为直接模板，少数酶(RNA)的合成需要以DNA的一条链为模板，B项正确；性激素的化学本质是脂质(固醇类)，其合成不需要模板，C项错误；受体的化学本质是蛋白质，其合成需要模板，但神经递质的合成不需要模板，D项错误。学案解读手册命题研究1．以蛋白质、核酸等为核心的“组成细胞的化合物”的相关知识，贯穿在整个高中生物知识体系中，要从分子水平认识生物学现象、分析生命现象的根本原因、理清各种化合物之间在结构和功能上的联系等。2．细胞的分子组成，常以选择题形式考查，常与后面的内容相联系。阅卷报告从阅卷情况看，主要失误有：（1）对蛋白质和核酸的计算规律的总结、分析不到位，忽视细节，导致错解；（2）借助新情境材料、图标等形式考查时，获取信息能力较弱，往往不能准确获取关键信息而失分。备考策略1．注重知识的识记，要记准、牢记相关基础知识。2．注重教材前后知识的联系，如蛋白质和相关知识贯穿于教材的各个章节，应从蛋白质的化学组成、结构、特征、功能、种类(特殊蛋白)、鉴定等方面进行综合复习。返回