1、广东阳江实验学校高三生物二轮细胞的分子组成和基本结构学案广东阳江实验学校2018高三生物二轮细胞的分子组成和基本结构学案考点1理清组成细胞的物质分子及相关计算考点梳理1蛋白质和核酸的结构与功能及7个易失分点(1)肽键的正确写法是“NHCO”或“”；氨基和羧基的正确书写一般为NH2和COOH。(2)氨基酸脱水缩合的方式只有一种，但脱水缩合时，氨基酸排列方式有多种。(3)高温仅破坏蛋白质的空间结构，不破坏肽键。(4)单链DNA中没有氢键，而tRNA的“三叶草”结构局部有氢键。(5)双链DNA中，反向平行的两条链之间的碱基通过氢键相连，而同一条链上相邻碱基之间是通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”相连。(6
2、)DNA、RNA、ATP及核苷酸中“A”的含义的区别(7)“5”类常见蛋白质的分布和功能糖蛋白：位于细胞膜的外表面，起保护、润滑、识别、黏着作用。载体蛋白：镶嵌或贯穿于生物膜的磷脂双分子层中，参与物质的跨膜运输。受体蛋白：一般位于细胞膜的外表面，完成细胞间信息传递。激素、抗体：形成于细胞，分布于体液，有利于传递信息、清除抗原。通道蛋白：贯穿于生物膜的磷脂双分子层中，参与物质的被动运输。2糖类的种类与分布特别提醒(1)并非所有的糖都是能源物质，如核糖、脱氧核糖、纤维素等不参与氧化分解供给能量。(2)可溶性还原糖有葡萄糖、麦芽糖、果糖、乳糖、半乳糖等。(3)二糖和多糖都能水解，而单糖不能水解。(4
3、)糖类合成场所有差异：叶绿体(葡萄糖、淀粉)、内质网(糖基团)、高尔基体(纤维素)、肝脏(肝糖原)和肌肉(肌糖原)。3脂质的分类、分布与功能按功能分类按化学本质分类元素组成功能及分布储能脂质脂肪C、H、O分布：存在于人和动物体内的皮下和内脏器官周围功能：储能、保温、缓冲和减压结构脂质磷脂C、H、O、N、P分布：人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆种子中功能：构成细胞膜、细胞器膜和核膜的重要成分调节脂质固醇胆固醇C、H、O，有的含有N、P构成动物细胞膜的重要成分；参与人体血液中脂质的运输性激素促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成，激发并维持第二性征维生素D促进人和动物肠道对Ca和P的吸收特
4、别提醒(1)脂肪是主要的储能物质，但不构成膜结构，也并非只在动物细胞中存在；同等质量的脂肪和糖类氧化分解结果是脂肪耗氧量多，产水多，释放能量多,原因是脂肪含氢量多。(2)参与动物细胞膜组成的脂质有磷脂和胆固醇，而植物细胞膜不含胆固醇。(3)有机物的供能顺序是：糖类脂肪蛋白质。4理清水和细胞代谢的关系特别提醒(1)不同种类的生物、同一生物的不同器官及不同的生长发育时期，细胞的含水量不同。(2)自由水与结合水的比值与新陈代谢、生物抗逆性有关，比值越大，生物新陈代谢越旺盛，但其抗逆性较弱；反之，生物新陈代谢缓慢，但抗逆性较强。(3)衰老细胞内的水分含量减少，细胞萎缩，体积减小，细胞代谢速率减慢。5熟
5、记无机盐的吸收、存在形式和生理功能6归纳识记五类物质的合成场所(真核生物)题组一蛋白质的结构与功能1(2015海南，11)关于蛋白质的叙述，错误的是()ArRNA能参与蛋白质的生物合成BDNA和蛋白质是染色体的组成成分C人体血浆中含有浆细胞分泌的蛋白质D核糖体上合成的蛋白质不能在细胞核中发挥作用答案D解析rRNA是核糖体的组成成分，核糖体是蛋白质合成的场所，A项正确；DNA和蛋白质是染色体的组成成分，B项正确；人体血浆中含有浆细胞分泌的抗体，抗体属于蛋白质，C项正确；核糖体上合成的蛋白质可通过核孔进入细胞核，在细胞核中发挥作用，D项错误。真题重组判断下列关于蛋白质的叙述：(1)蛋白质区别于脂质
6、的特有元素是氮(2013重庆，1D)()(2)组成蛋白质的氨基酸可按不同的排列顺序和方式脱水缩合(2013江苏，20CD)()(3)人胰岛素以碳链为基本骨架，与双缩脲试剂反应呈蓝色，其能促进肝糖原分解(2015广东，2改编)()2蛋白质是生命活动的主要承担者，每种蛋白质()A都是在细胞外发挥作用B都能运输物质进出细胞C都可以用斐林试剂鉴定D水解最终产物是氨基酸答案D解析细胞合成的蛋白质既有在细胞外发挥作用的(如抗体、消化酶)，也有在细胞内发挥作用的(如呼吸酶)，A错误；蛋白质的功能多种多样，如载体蛋白有利于物质运输，糖蛋白有识别作用，呼吸酶参与细胞呼吸等，B错误；鉴定蛋白质常用双缩脲试剂，鉴定
7、还原糖常用斐林试剂，C错误；蛋白质的基本组成单位是氨基酸，蛋白质水解得到多肽，多肽水解得到各种氨基酸，D正确。思维延伸判断下列有关蛋白质的叙述：(1)细胞膜、细胞质基质中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质()(2)细胞内蛋白质发生水解时，通常需要另一种蛋白质的参与()(3)在人体血浆中的蛋白质具有与抗原特异性相结合、刺激B细胞增殖和分化与降低血糖浓度等多种功能()(4)如图为C、H、O、N、P等元素构成化合物甲、乙、丙及结构丁的示意图。若图中丁是一种细胞器，则物质乙的单体为氨基酸，物质丙的单体为脱氧核苷酸()题组二核酸的结构与功能3(2015全国，1)下列叙述错误的是()ADNA与ATP中所含元素
8、的种类相同B一个tRNA分子中只有一个反密码子CT2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上答案D解析DNA与ATP的元素组成均为C、H、O、N、P，A项正确；每个tRNA的一端有3个相邻的碱基，能与mRNA的密码子互补配对，称为反密码子，一个tRNA上只含一个反密码子，B项正确；T2噬菌体的遗传物质是DNA，DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，C项正确；细菌为原核生物，无线粒体，D项错误。真题重组判断下列关于核酸的叙述：(1)细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素(2012江苏，1B)()(2)真核生物以DNA为遗传物质，部分原核生物以RNA为遗传
9、物质(2011山东，5C)()(3)某双链DNA分子含有400个碱基，其中一条链上ATGC1234，则该DNA分子中的碱基排列方式有4200种(2011上海，27D)()4(2017吉林调研)在真核细胞中，下列物质合成都需要以RNA作为模板的是()A性激素和淋巴因子 B胰岛素和细胞骨架C胰蛋白酶和tRNA D神经递质和磷脂分子答案B解析以RNA作为模板，翻译的产物为蛋白质。性激素属于脂质，A项错误；胰岛素和细胞骨架都是蛋白质，B项正确；tRNA是DNA转录形成的，不属于蛋白质，C项错误；神经递质中的乙酰胆碱、多巴胺、5羟色胺、氨基酸类、一氧化氮等以及磷脂分子都不是蛋白质，D项错误。思维延伸判断
10、下列有关核酸的叙述并思考相关问题：(1)DNA与RNA都由核苷酸组成，都可以储存遗传信息()(2)相同的DNA分子转录出的mRNA是相同的()(3)肺炎双球菌和噬菌体均含下图中的、两种分子，且上含有密码子，其OH部位为结合氨基酸的部位()(4)烟草花叶病毒彻底水解后的产物有什么？答案核糖、磷酸、含氮碱基(A、G、C、U)和氨基酸。(5)若下图中丁为染色体，则“一种丙只能控制合成一种乙”，对吗？答案不对。因为基因才是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位，而其本质是具有遗传效应的DNA片段。题组三糖类、脂质的种类和作用5(2013海南，23)关于糖分解代谢的叙述，错误的是()A甜菜里的蔗糖经
11、水解可产生葡萄糖和果糖B乳汁中的乳糖经水解可产生葡萄糖和半乳糖C发芽小麦种子中的麦芽糖经水解可产生果糖D枯枝落叶中的纤维素经微生物分解可产生葡萄糖答案C解析蔗糖是二糖，由葡萄糖和果糖脱水缩合形成，A正确。乳糖是二糖，由葡萄糖和半乳糖脱水缩合形成，B正确。麦芽糖是二糖，是由两分子葡萄糖脱水缩合形成的，C错误。纤维素、糖原、淀粉都是多糖，其基本单位都是葡萄糖，D正确。6(2014海南，2)下列有关脂质的叙述，正确的是()A脂质中的磷脂是细胞膜的组成成分B维生素D和性激素不属于固醇类物质C脂肪比相同质量的多糖彻底氧化产能少D脂质在核糖体、内质网及高尔基体上合成答案A解析组成细胞膜的脂质主要是磷脂，A
12、项正确；维生素D和性激素属于固醇类，B项错误；相同质量的脂肪中因含有较大比例的C和H，故彻底氧化分解后比糖类产能多，C项错误；脂质在内质网上合成，D项错误。真题重组判断下列关于糖类和脂质的叙述：(1)多糖在细胞中不与其他分子相结合，糖类不参与细胞识别和免疫调节(2013重庆，1C和2013江苏，1D)()(2)组织切片上滴加苏丹染液，显微镜观察有橘黄色颗粒说明有脂肪，而若组织样液中滴加斐林试剂不产生砖红色沉淀则说明没有还原糖(2015江苏，23AB)()(3)脂质不参与生命活动的调节，其中脂肪可发生如图所示的水解反应(2013上海，2和2013江苏，1A整合)()7糖类和脂质是细胞中两种重要的
13、有机物，相关的叙述正确的是()A细胞中糖类的合成不需要蛋白质的参与B在细胞膜外表面能和糖类结合的只有蛋白质 C磷脂是构成细胞膜和各种细胞器膜的重要组成部分D某些脂质可参与细胞的物质运输答案D解析细胞中糖类的合成需要酶的参与，催化糖类合成的酶为蛋白质，A错误； 细胞膜上的糖类，有的与蛋白质结合形成糖蛋白，有的与脂质结合形成糖脂，B错误；磷脂是构成细胞膜和多种细胞器膜的重要成分，中心体和核糖体属于无膜的细胞器，不含磷脂，C错误；胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输，D正确。思维延伸判断下列有关糖类和脂质的叙述：(1)淀粉、肝糖原、纤维素彻底水解后，得到的产物相同()(2
14、)肌细胞中糖原与葡萄糖的转化能双向进行()(3)下图中某植物体可以完成图中的反应，若图示代表二糖水解，则可表示麦芽糖和蔗糖的水解过程()题组四水和无机盐的作用8(2016海南，26)水在植物的生命活动中具有重要作用。风干种子只有吸收足够的水才能进行旺盛的代谢活动，使胚生长。小麦种子萌发过程中吸水量随时间变化的趋势如图所示。回答下列问题：(1)植物细胞中的水通常以结合水和自由水两种形式存在，风干种子细胞中的水主要以_的形式存在。经阶段吸水后，种子中的水主要是以_的形式存在。(2)在阶段，种子吸水速率_(填“大于”“小于”或“等于”)阶段，呼吸速率_(填“大于”“小于”或“等于”)阶段。(3)从细
15、胞膜组成和结构的角度来推测，水分可经过细胞膜中的_、_从细胞外进入细胞内。答案(1)结合水自由水(2)小于大于(3)磷脂(或脂质)双分子层水通道解析(1)风干种子细胞中自由水含量较少，主要以结合水的形式存在。经阶段吸水后，种子中自由水含量升高，主要是以自由水的形式存在。(2)据图示可知，在阶段，种子含水量没有较大变化，故种子吸水速率小于阶段；而随自由水含量的增加，代谢强度大大增加，故呼吸速率大于阶段。(3)细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质，故从细胞膜组成和结构的角度来推测，水分可经过细胞膜中的磷脂双分子层、水通道从细胞外进入细胞内。9(2012海南，7)关于植物细胞中元素的叙述，错误的是()A番
16、茄和水稻根系吸收Si元素的量相等B细胞中含量最多的四种元素是C、O、H和NC植物根系通过主动运输吸收无机离子需要ATPD与豆科植物共生的根瘤菌可为豆科植物生长提供N元素答案A解析不同植物的根系对同种无机盐离子的吸收不同，A错误；细胞中含量最多的元素为C、O、H、N，B正确；植物根系吸收无机离子的方式为主动运输，需要消耗ATP，C正确；豆科植物和根瘤菌为共生关系，根瘤菌具有固氮作用，可为豆科植物提供N元素，D正确。真题重组判断与填充：(1)有氧呼吸时，生成物H2O中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解(2014四川，2C)()(2)适应高渗环境的动物可排出体内多余的盐(2013江苏16C)()(3)H2
17、O在光下分解，产生的H将固定的CO2还原成(CH2O)(2014四川，2D) ()(4)(经典高考题)智能温室无土栽培作物，易于管理，优质高产。该项技术广泛应用于现代农业。无土栽培所用营养液中的无机盐在植物体内的作用是_和_。植物因种类和生长发育阶段不同对无机盐的需求也不同，所以应视具体情况调整_，供作物_性吸收无机盐离子。营养液中某些无机盐离子浓度比根细胞内的低，植物仍可通过_方式吸收。若栽培池内较长时间通气不畅，作物根部可能出现的症状是_，其生理原因是_。答案细胞的组成成分调节生命活动营养液中无机盐的组成和比例(营养液配方)选择主动运输根变黑(烂根)根进行无氧呼吸，细胞内积累酒精10如图表
18、示某高等植物体内与“水”有关的生理过程，下列相关分析正确的是()A. 产生的H2O中的H和O分别来自NH2和COOHB表示线粒体内膜，处的H全部来自线粒体基质C上产生的ATP可用于根对无机盐离子的吸收D表示叶绿体类囊体薄膜，处产生的H将在叶绿体基质中被消耗答案D解析图中表示氨基酸的脱水缩合过程，产生的 H2O 中，H来自NH2和COOH，A错误；表示线粒体内膜，处的H来源于细胞质基质和线粒体基质，B错误；表示叶绿体类囊体薄膜，光反应产生的 ATP，只用于暗反应，C错误；处产生的H用于叶绿体基质中C3的还原，D正确。题组五蛋白质和核酸的相关计算11(2017郴州二模)某多肽有30个氨基酸，其中含
19、天门冬氨酸4个，分别位于第5、6、15、30位(见图)；肽酶X专门作用于天门冬氨酸羧基端的肽键，肽酶Y专门作用于天门冬氨酸氨基端的肽键，下列相关叙述不正确的是()A该30肽含有肽键29个B该30肽至少含游离的氨基和羧基各为1个和5个C肽酶X完全作用后产生的多肽共含有氨基酸29个D肽酶Y完全作用后产生的多肽中氧原子数目比30肽多了4个答案D解析该30肽含有肽键数氨基酸数肽链数30129个，A正确；由题图可知，每个天门冬氨酸的R基中含1个游离的羧基(不含氨基)，其他氨基酸的R基中也可能含有游离的氨基或羧基，因此该30肽至少含有游离的氨基肽链数1个，至少含有游离的羧基肽链数四个天门冬氨酸的R基中含有
20、的羧基145个，B正确；肽酶X专门作用于天门冬氨酸羧基端的肽键，肽酶X完全作用于该多肽链后，多肽中的第6位天门冬氨酸会脱离多肽链，即肽酶X完全作用后产生的多肽共由30129个氨基酸构成，C正确；肽酶Y专门作用于天门冬氨酸氨基端的肽键，肽酶Y完全作用于该多肽链后，共断开4个肽键(分别位于第4和5、5和6、14和15、29和30位氨基酸之间)，其中的第5位和第30位天门冬氨酸会脱离肽链，每断开一个肽键(消耗1分子水)增加1个氧原子，故增加4个氧原子，又因为第5位和第30位天门冬氨酸的脱离(每个天门冬氨酸中含有4个氧原子)，共减少8个氧原子，所以肽酶Y完全作用后产生的多肽中，氧原子数目比30肽少84
21、4个，D错误。12某基因(14N)含有3 000个碱基，腺嘌呤占35%。若该DNA分子用15N同位素标记过的游离脱氧核苷酸为原料复制3次，再将全部复制产物置于试管内离心，进行密度分层，得到结果如图；然后加入解旋酶再离心，得到结果如图。下列分析正确的是()AW层中含15N标记的胞嘧啶6 300个BX层中的基因只用14N标记，Y层中的基因只用15N标记CX层中含有的氢键数是Y层的3倍DW层与Z层的核苷酸数之比为71答案D解析W层中含15N标记的胞嘧啶74503 150个，A错误；由于DNA分子复制为半保留复制，所以X层全部是含14N和15N的基因，B错误；在DNA分子中，碱基对之间通过氢键相连，D
22、NA分子复制了3次，产生的8个DNA分子中，2个DNA分子含14N和15N,6个DNA分子只含15N，所以X层中含有的氢键数是Y层的，C错误；由于DNA分子复制了3次，产生了8个DNA分子，含16条脱氧核苷酸链，其中含15N标记的链有14条，所以W层与Z层的核苷酸数之比为14271，D正确。思维延伸填充下列关于蛋白质和核酸的相关计算：(1)如图表示一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子，则该分子中含有_个肽键，至少有_个游离的羧基，合成该蛋白质时相对分子质量减少了_。答案20023 600(2)如图是某蛋白质中所含的基团或氨基酸，则据图可推知该蛋白质含有_条肽链，其中含有肽键_个，R基中共含_个
23、氨基，该蛋白质对应的mRNA(不考虑终止密码子)逆转录所得的cDNA连续复制两次，需要消耗_个游离的脱氧核苷酸。答案两124152 268题组六新情景信息下相关物质的结构与功能辨析13(2013福建，1)人肝细胞合成的糖原储存在细胞内，合成的脂肪不储存在细胞内，而是以VLDL(脂肪与蛋白质复合物)形式分泌出细胞外。下列叙述正确的是()AVLDL的合成与核糖体无关BVLDL以自由扩散方式分泌出细胞外C肝细胞内糖原的合成与分解可影响血糖含量D胰高血糖素可促进肝细胞内糖原的合成答案C解析VLDL是脂肪和蛋白质的复合物，蛋白质是在核糖体上合成的，A错误；VLDL是高分子化合物，不能跨膜运输，必须是胞吐
24、，B错误；肝细胞内肝糖原的合成会降低血糖浓度，而肝糖原分解成葡萄糖进入血液会升高血糖浓度，C正确；胰高血糖素是升高血糖浓度的，应该是促进肝糖原分解而非合成，D错误。14(2011北京，4)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答案D解析胰岛素分子是由A、B两条肽链组成的，本质是蛋白质，由基因决定。一个基因中的两条DNA单链中以其中一条链为模板进行转录，编码出两条肽链，
25、A项错误；加热导致蛋白质变性，而蛋白质变性是空间构象的改变，即高温使蛋白质分子从原来有序的、卷曲的紧密结构变为无序的、松散的伸展状结构，肽链不一定会充分伸展，但一定不会断裂，B项错误；蛋白质的功能既与氨基酸的序列有关，也与空间结构有关，C项错误；多肽链在核糖体上合成后，需要在内质网上进行加工，要通过蛋白酶处理，打开肽键，切掉部分肽段，然后进入高尔基体中进行加工，D项正确。15细胞受到冰冻时，蛋白质分子互相靠近，当接近到一定程度时，蛋白质分子中相邻近的巯基(SH)氧化形成二硫键(SS)。解冻时，蛋白质氢键断裂，二硫键仍保留(如下图所示)。下列说法不正确的是()A巯基位于氨基酸的R基上B解冻后蛋白
26、质功能可能异常C结冰和解冻过程涉及到肽键的变化D抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力答案C解析巯基(SH)中含有S，由氨基酸的结构通式可知，巯基位于氨基酸的R基上，A正确；蛋白质的结构决定蛋白质的功能，由题干“解冻时，蛋白质氢键断裂”可知解冻后的蛋白质结构会发生变化，其功能也可能发生异常，B正确；由题干信息知，结冰时会增加蛋白质分子中的二硫键，解冻会减少蛋白质分子中的氢键，结冰和解冻过程未涉及到肽键的变化，C错误；细胞受到冰冻时，蛋白质分子中相邻近的巯基(SH)会被氧化形成二硫键(SS)，抗冻植物能够适应较冷的环境，根据形态结构和功能相适应的观点，可推知抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力，D正确。16(
27、2017石家庄二模)核糖体RNA( rRNA)在核仁中通过转录形成，与核糖核蛋白组装成核糖体前体，再通过核孔进入细胞质中进一步成熟，成为翻译的场所。翻译时rRNA催化肽键的连接。下列相关叙述错误的是()ArRNA的合成需要DNA做模板BrRNA的合成及核糖体的形成与核仁有关C翻译时，rRNA的碱基与tRNA上的反密码子互补配对DrRNA可降低氨基酸间脱水缩合所需的活化能答案C解析rRNA是以DNA的一条链为模板转录形成的，因此rRNA的合成需要DNA做模板，A正确；核仁与某种RNA(rRNA)的合成及核糖体的形成有关，B正确；翻译时，mRNA的碱基与tRNA上的反密码子互补配对，C错误；rRN
28、A能催化肽键的连接，可见其具有催化功能，即可降低氨基酸间脱水缩合所需的活化能，D正确。题组七围绕某一共性主题跨模块考查物质分子相关结构与生理过程17(化学键主题)(2014，江苏，1)下列关于细胞中化合物及其化学键的叙述，正确的是()AtRNA 分子中含有一定数量的氢键B每个ADP 分子中含有两个高能磷酸键C血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接DDNA 的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接答案A解析A项，tRNA的分子结构呈“三叶草”形，单链RNA在某些区域折叠形成局部双链，通过氢键相连。B项，每个ADP分子中含有两个磷酸基团，但只含有一个高能磷酸键。C项，血红蛋白的不同肽链之间是通过二硫键
29、等化学键相连的。D项，DNA的两条脱氧核苷酸链之间的碱基互补配对，通过氢键连接成碱基对。思维延伸判断下列有关化学键的叙述的正误：(1)三肽化合物是由三个肽键“NHCO”连接而成()(2)ATP分子中远离A的那个高能磷酸键容易水解()(3)降低反应所需活化能的物质中一定有肽键()(4)双链DNA分子一条链上磷酸和脱氧核糖是通过氢键连接的()(5)只能在叶绿体和线粒体中形成高能磷酸键()(6)胰岛素分子两条肽链之间通过肽键连接()(7)构成ATP的腺苷与磷酸基团之间通过高能磷酸键相连()18(比值主题)(2015山东，4)下列有关细胞内物质含量比值的关系，正确的是()A细胞内结合水/自由水的比值，种子萌发时比休眠时高B人体细胞内O2/CO2的比值，线粒体内比细胞质基质高C神经纤维膜内K/Na的比值，动作电位时比静息电位时高D适宜条件下光合作用过程中C5/C3的比值，停止供应CO2后比停止前高答案D解析代谢旺盛的细胞内自由
