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第一部分知识落实篇专题一细胞的分子组成与结构第一讲细胞的分子组成1．(2010·上海生物，9)下列选项中，含有相同元素的一组化合物是()A．纤维素和尿素B．脂肪酸和磷脂C．三磷酸腺苷和核糖核酸D．胆固醇和血红蛋白解析：三磷酸腺苷和核糖核酸的组成元素均为C、H、O、N、P；纤维素含C、H、O，不含N；脂肪酸含C、H、O，不含P；血红蛋白含Fe2＋，而胆固醇不含Fe2＋。答案：C一、理解能力体验高考2．(2010·全国新课标，3)若要在普通显微镜下观察到质壁分离、RNA和脂肪，下列四组材料中应选择的一组是()A．水稻胚乳和花生子叶B．天竺葵叶和水稻胚乳C．紫色洋葱和花生子叶D．天竺葵叶和紫色洋葱解析：观察质壁分离时细胞一定要是活的，且细胞的细胞液中有一定的色素，便于观察液泡的颜色变化和大小变化，而水稻胚乳细胞是死细胞不能做质壁分离的材料；天竺葵叶片绿色较深，会干扰观察质壁分离；水稻胚乳中主要含淀粉，含脂肪少，不便于观察脂肪。答案：C3．(2010·江苏生物，1)下列关于核酸的叙述中，正确的是()A．DNA和RNA中的五碳糖相同B．组成DNA与ATP的元素种类不同C．T2噬菌体的遗传信息贮存在RNA中D．双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数解析：DNA中的五碳糖是脱氧核糖，RNA中的五碳糖是核糖；组成DNA和ATP的元素都是C、H、O、N、P5种元素；T2噬菌体的遗传物质是DNA，遗传信息贮存在DNA中；双链DNA分子中碱基比例A＝T①，C＝G②，①②相加得出嘌呤数等于嘧啶数。答案：D二、获取信息的能力4．(2010·全国新课标，4)水中氧含量随水温的升高而下降。生活在寒温带湖泊中的某动物，其血液中的血红蛋白含量与其生活的水温有关。右图中能正确表示一定温度范围内该动物血液中血红蛋白含量随水温变化趋势的曲线是()A．甲B．乙C．丙D．丁解析：水中氧含量随水温升高而下降，而血液中血红蛋白的功能是运输氧气，机体要维持正常生命活动的氧供应，在一定温度范围内该动物血液中血红蛋白含量会随水温升高而增加；超过某一温度时，温度升高，血红蛋白不再增加。所以甲、乙、丙、丁四条曲线，只有甲曲线符合题意。答案：A二、获取信息的能力4．(2010·全国新课标，4)水中氧含量随水温的升高而下降。生活在寒温带湖泊中的某动物，其血液中的血红蛋白含量与其生活的水温有关。右图中能正确表示一定温度范围内该动物血液中血红蛋白含量随水温变化趋势的曲线是()A．甲B．乙C．丙D．丁解析：水中氧含量随水温升高而下降，而血液中血红蛋白的功能是运输氧气，机体要维持正常生命活动的氧供应，在一定温度范围内该动物血液中血红蛋白含量会随水温升高而增加；超过某一温度时，温度升高，血红蛋白不再增加。所以甲、乙、丙、丁四条曲线，只有甲曲线符合题意。答案：A三、实验与探究能力5．(2010·广东理综，29)假设你去某饲料研究所进行课外实践活动，需要完成以下任务：(1)选用恰当的试剂检测某样品中是否含有蛋白质。提供的试剂有：①碘液，②苏丹Ⅲ溶液，③双缩脲试剂，④斐林试剂。你选用的试剂应该是________(填试剂编号)；蛋白质与相应试剂反应后，显示的颜色应为________。③紫色(2)完善以下实验设计并回答问题。探究A动物蛋白对小鼠生长的影响资料：饲料中的蛋白含量一般低于20%；普通饲料可维持小鼠正常生长；A动物蛋白有可能用于饲料生产。一、研究目的：探究A动物蛋白对小鼠生长的影响。二、饲料：1．基础饲料：基本无蛋白质的饲料；2．普通饲料(含12%植物蛋白)：基础饲料＋植物蛋白；3．试验饲料：基础饲料＋A动物蛋白。三、实验分组：实验组号小鼠数量(只)饲料饲养时间(天)110基础饲料21210试验饲料1(含6%A动物蛋白)21310试验饲料2(含12%A动物蛋白)21410试验饲料3(含18%A动物蛋白)21510试验饲料4(含24%A动物蛋白)21610ⅠⅡ备注：小鼠的性别组成、大小、月龄、喂饲量和饲养环境均相同。四、实验方法和检测指标：略①实验组6中，Ⅰ应该为________，原因是；Ⅱ应该为________，原因是。②要直观和定量地反映小鼠的生长情况，可以测量小鼠的________和________。普通饲料需要普通饲料作对照21饲养时间相同，实验结果的比较才有意义体重体长(2)①该实验中，自变量为饲料种类，则实验组6中Ⅰ为普通饲料，内含植物蛋白和基础饲料，为本实验提供条件对照；饲养时间在本实验中属于无关变量，对照实验中应控制无关变量适宜且相同，以免影响实验结果，因此Ⅱ为21天。②小鼠的体重和体长是直观反映小鼠生长情况的指标，且能定量测定。考点1组成细胞的有机物的相关知识整合1．几种有机物的元素组成2．蛋白质与核酸的比较(1)区别区别蛋白质核酸元素组成C、H、O、N，有的含P、SC、H、O、N、P组成单位氨基酸(约20种)核糖核苷酸4种脱氧核糖核苷酸4种组成单位结构通式连接方式形成过程中均有“H2O”生成核苷酸肽键磷酸二酯形成场所核糖体细胞核(主要)、线粒体、叶绿体结构多样性原因①氨基酸种类不同②氨基酸数目成百上千③氨基酸排列顺序千变万化④蛋白质空间结构千差万别①核苷酸数量多②核苷酸排列顺序多样主要功能①构成细胞和生物体结构的重要物质，如肌蛋白②催化作用：酶③调节作用：胰岛素、生长激素等④运输作用：血红蛋白、载体⑤免疫作用：抗体⑥信息传递作用：糖蛋白、激素(或递质)、受体等①一切生物的遗传物质：遗传信息能复制和传递②遗传信息的表达：通过转录和翻译控制蛋白质合成③遗传信息的变异：提供进化的原材料④有些RNA(酶)可起催化作用(2)联系①DNA、RNA和蛋白质之间的关系②DNA多样性、蛋白质多样性与生物多样性的关系3．与二者相关的计算(1)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：(2)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－2。N个核糖核苷酸合成RNA失去的水分子数为N－1。(3)氨基酸与相应核酸的碱基(核苷酸)数目的对应关系：DNA(基因)――→转录mRNA――→翻译蛋白质脱氧核苷酸核糖核苷酸氨基酸6∶3∶1由于mRNA中存在终止密码子等原因，上述关系应为每形成1个氨基酸，至少需mRNA上3个碱基，DNA上6个碱基。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a－1a－1ab－18(a－1)≥1≥1至少6a至少3a≥a≥a＋1n条肽链a－na－nab－18(a－n)≥n≥n至少6a至少3a≥a≥a＋n脱氧核苷酸核糖核苷酸氨基酸6∶3∶1由于mRNA中存在终止密码子等原因，上述关系应为每形成1个氨基酸，至少需mRNA上3个碱基，DNA上6个碱基。4．糖类和脂质比较项目糖类脂质组成元素C、H、O主要由C、H、O组成，还有N、P等种类单糖、二糖、多糖脂肪、磷脂、固醇与能量的关系主要的能源物质，动物细胞中的糖原，植物细胞中的淀粉是重要的储能物质脂肪是主要的储能物质与细胞组成的关系糖蛋白是细胞膜的重要组成成分；五碳糖是核酸的成分；纤维素是细胞壁的成分等磷脂是细胞膜的基本骨架，胆固醇是动物细胞膜的组成成分1．四大有机物之间的关系1．四大有机物之间的关系2．多糖、脂质、蛋白质与核酸的单体构成及合成场所种类元素组成构成单体合成场所多糖仅含C、H、O葡萄糖等单糖内质网、高尔基体(纤维素)脂质脂肪和固醇：C、H、O；磷脂：C、H、O、P甘油、脂肪酸内质网蛋白质C、H、O、N氨基酸核糖体核酸C、H、O、N、PDNA：脱氧核苷酸；RNA：核糖核苷酸细胞核3.有机物水解产物和代谢产物物质基本单位初步水解产物彻底水解产物代谢产物DNA脱氧核苷酸4种脱氧核苷酸磷酸、脱氧核糖、含氮碱基RNA核糖核苷酸4种核糖核苷酸磷酸、核糖、含氮碱基蛋白质氨基酸多肽氨基酸CO2、H2O、尿素多糖葡萄糖二糖葡萄糖CO2、H2O脂肪甘油、脂肪酸甘油、脂肪酸甘油、脂肪酸CO2、H2O1．化合物的特有元素组成在同位素标记法中的应用(1)S是蛋白质的特征元素，仅存在于蛋白质中，P主要存在于核酸中，因此可分别用同位素S和P标记病毒的蛋白质外壳和核酸，验证病毒的遗传物质。(2)N是氨基酸的组成元素，常利用同位素N标记氨基酸(或蛋白质)追踪蛋白质(氨基酸)在生物体细胞中转移、代谢情况。(3)根据元素含量判断生物种类，比较动物、植物细胞干重。植物细胞含糖类丰富，O含量高，动物细胞含蛋白质多，N含量高。2．细胞中能源物质与能量供应顺序(1)细胞中的能源物质为糖类、脂肪、蛋白质，三者供能顺序是：糖类―→脂肪―→蛋白质，糖类是主要的能源物质，脂肪和蛋白质只在糖类物质消耗完毕后(病理、衰老等状态)供能。(2)细胞内主要的储能物质是脂肪，动物细胞中还有糖原，植物细胞中还有淀粉。(3)于三大有机物的含氧量不同，在氧化分解中需氧量也不同。糖类含氧量最大，需氧最少；脂肪含氧量最小，需氧最多，产生的能量也最多。糖类、蛋白质氧分解释放的能量为：17.5kJ/g，脂肪氧化分解释放的能量为：38.9kJ/g。(4)能源物质为生命活动供能的过程：能源物质―――→氧化放能热能散失ATP中的化学能―――→水解供能生命活动。3．单糖、二糖、多糖的关系重要的单糖有葡萄糖和五碳糖，葡萄糖为白色晶体，易溶于水，是人体主要的能源物质，五碳糖分为核糖和脱氧核糖，为环状结构。6105nCHO缩聚缩聚水解水解单糖二糖多糖。不同的二糖的水解产物不同一分子蔗糖可水解为一分子果糖与一分子葡萄糖。一分子麦芽糖可水解为两分子葡萄糖。一分子乳糖可水解为一分子葡萄糖与一分子半乳糖。4．组成细胞膜的脂质动物细胞膜脂质由两大类组成，其一是磷脂分子，另一是胆固醇。磷脂分子在细胞膜上呈双层排列，构成膜的基本骨架。胆固醇是动物细胞膜上不可缺少的成分，胆固醇分子在脂双层中的存在，可以防止磷脂的碳氢链相互接触或结晶，因而可使膜的流动性不致随温度降低而下降。另外胆固醇还可以是协助吸收饮食中脂肪的胆酸的来源，也是合成固醇类激素的材料。细菌、蓝藻等原核细胞和植物细胞膜中一般没有胆固醇。【例1】(2010·临沂模拟)下图表示人体细胞内某些重要化合物的元素组成及相互关系。请分析回答下列问题：(1)图中X代表的化学元素是________，Y代表的主要化学元素是________。(2)组成细胞的主要化合物中，分子都是由C、H、O三种元素构成的一类有机化合物是________________。(3)物质A决定B的合成是通过________________和________________两个过程来实现的。(4)现从某种真核细胞中提取出大量核糖体放入培养液里，再加入下列几种有机物，模拟化合物B的合成。①NH2—CH2—COOH②NH2—CH2—CH2OH③CHCH3COOHCH2NH2④CHNH2COOHCH2COOH⑤CHNH2COOH(CH2)4NH2假设培养液里含有核糖体完成其功能所需的一切物质和条件。其中实验中所用的培养液相当于细胞内的________。上述五种化合物中能作为原料合成化合物B的是________________(填序号)。N和PN糖类转录翻译(4)现从某种真核细胞中提取出大量核糖体放入培养液里，再加入下列几种有机物，模拟化合物B的合成。①NH2—CH2—COOH②NH2—CH2—CH2OH假设培养液里含有核糖体完成其功能所需的一切物质和条件。其中实验中所用的培养液相当于细胞内的。上述五种化合物中能作为原料合成化合物B的是________________(填序号)。细胞质基质①④⑤听课心得审题关键：“细胞内重要化合物”“决定”“免疫功能”“催化功能”命题来源：核酸与蛋白质的元素组成及相互联系。思路分析：解答本题的关键是对分子a、b和A、B的识别。由B具有的功能可知B是蛋白质，b是氨基酸，A决定B的合成，因此A是DNA，分子a是脱氧核苷酸，X代表的化学元素是N和P，Y代表的化学元素是N。糖类只由C、H、O三种元素组成。蛋白质是基因表达的产物，包括转录和