1、高考生物一轮专题突破练专题一细胞的分子组成和结构功能一 学案2015高考生物一轮专题突破练：专题一细胞的分子组成和结构功能（一）适用学科生物适用年级高三适用区域新人教版课时时长（分钟）60（一对一）知识点1、组成生物体的化学元素和化合物 2、蛋白质、核酸的结构和功能 学习目标1、了解组成生物体的化学元素和化合物。2.了解蛋白质、核酸、糖类、脂质的结构功能。3、了解水和无机盐的作用。4.了解相关物质的鉴定试验。5、培养“结构和功能是相适应、K相统一S的”这5一生物U学思想学习重点1、蛋白质、核酸、糖类、脂质的结构功能。2、蛋白质、核酸、糖类、脂质的鉴定试验。学习难点1、蛋白质、核酸、糖类、脂质的
2、结构功能。2、蛋白质、核酸、糖类、脂质的鉴定试验。学习过程1、复习预习1、复习组成生物体的化学元素和化合物2、复习蛋白质、核酸的结构和功能。二、知识梳理考点/易错点1：组成生物体的化学元素和化合物1、 知识结构网络1组成细胞的元素2组成细胞的化合物2、 必记重要知识 1、巧学助记巧记微量元素和大量元素(1)微量元素：铁(Fe)猛(Mn)碰(B)新(Zn)木(Mo)桶(Cu)。(2)大量元素：洋人探亲，丹留人盖美家，即C(探)、O(洋)、H(亲)、N(丹)、S(留)、P(人)、Ca(盖)、Mg(美)、K(家)。2生物界与非生物界的统一性和差异性3元素的生理功能(1)维持机体正常的生命活动：如K可
3、保持心肌正常兴奋性，微量元素B能促进花粉的萌发和花粉管的伸长等。(2)组成细胞的化合物：含量4.元素及其构成的化合物元素参与构成的相关化合物或作用P参与构成体内重要的化合物如ATP、ADP、磷脂、核酸等CaCa2+与肌肉的收缩有关，碳酸钙是骨骼和牙齿的组成成分。K动物细胞内浓度高，维持细胞内液的渗透压，也与神经的兴奋传导有关（K+外流造成动作电位）。Na动物细胞外液浓度高，参与维持细胞外液的渗透压、调节酸碱平衡，也与神经的兴奋传导有关（Na+内流形成静息电位）。FeFe2+参与构成血红蛋白，与氧气的输送有关。Mg参与构成叶绿素B促进花粉管的伸长3、认知纠偏1、误以为生物体内大量元素重要，微量元
4、素不重要大量元素、微量元素是根据元素的含量划分的。无论是大量元素还是微量元素，都是生物体必需的元素，对于维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用。2、误以为细胞内含量最多的元素是C细胞内含量最多的元素是O而不是C，组成细胞干重最多的元素是C。元素与化合物含量的界定(1)在组成细胞的元素中，占鲜重百分比：OCHN；占干重百分比：CONH。(2)在组成细胞的化合物中，占鲜重百分比：水蛋白质脂质糖类，但在占干重百分比中，蛋白质最多。(3)水是细胞中含量最多的化合物，氧元素是水的主要组成部分，因此组成生物体的元素中，O元素含量最多。4、体验真题(2012江苏卷，1)下列关于细胞中化学元素的叙述，正确的
5、是 ()A细胞中一种元素的作用能被其他元素替代 B细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素C主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定D细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要答案C 解析细胞中不同元素的功能不尽相同，不能相互替代，如Mg参与叶绿素的构成、I参与构成甲状腺激素、Fe参与构成血红蛋白等，A项错误；脱氧核苷酸的组成元素是C、H、O、N、P，脂肪酸的组成元素是C、H、O，故脱氧核苷酸中含有氮元素，B项错误；主动运输能主动选择吸收细胞需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，所以有助于维持细胞内元素组成的相对稳定，C项正确；微量元素含量虽少，但对于细胞的生命活动却是必不可
6、少的，D项错误。(2012海南高考)关于植物细胞中元素的叙述，错误的是() A番茄和水稻根系吸收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ATP D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 解析本题考查了组成细胞的化学元素、植物对矿质元素的吸收等方面的知识。C、H、O、N四种元素是组成细胞的基本元素，含量最多。番茄和水稻根细胞运输Si的载体数量不同，所以吸收Si元素的量也不相等。植物根吸收无机离子是主动运输，需消耗ATP。与豆科植物共生的根瘤菌可固氮，可为自身和豆科植物提供N元素。5、课堂考点集训考点一组成细胞的元素和化合物
7、1自然界中已发现的元素有100多种，而组成生物体的常见元素只有20多种。下列有关组成生物体化学元素的叙述正确的是()A微量元素在生物体内含量很少，所以人体不存在微量元素缺乏症B每种大量元素在不同的生物体内的含量都是相同的C组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类D组成生物体的大量元素中，碳是最基本的元素，在细胞鲜重中含量总是最多的解析：选C微量元素也是生物体的必需元素，缺乏也会导致相应的病症；各元素在不同的生物体内的含量是不同的；细胞鲜重中含量最多的元素是氧。2生物体都是由各种化合物构成的有机统一体，下列关于其组成化合物的叙述错误的是()A不同化合物在细胞中的存在形式可以
8、不同B细胞是由这些化合物构成的最基本的生命系统C在细胞中，每一种化合物都有其重要且独特的生理功能D每一种化合物必不可缺的组成元素就是C、H、O、N四种元素解析：选DC、H、O、N是构成化合物的基本元素，但并非每种化合物都包含这四种元素，如H2O。考点/易错点2：蛋白质、核酸、糖类与脂质的结构和功能1、 知识结构网络2、必记重要知识1、蛋白质、核酸的比较:比较项目 蛋白质 核酸 元素组成 CH、O、N CH、O、N、P 基本组成单位氨基酸（约20种） 核苷酸（DNA：4种脱氧核苷酸；RNA：4种核糖核苷酸） 形成场所 核糖体 细胞核、线粒体、叶绿体 主要功能 生命活动的主要体现者：（1）结构物质
9、；（2）功能物质（组分、催化、调节、运输、免疫等） 遗传信息的携带者，控制生物性状 结构通式分子结构DNA：双螺旋结构，RNA：一般为单链2、DNA与RNA的比较基本单位分布场所染色试剂五碳糖碱基磷酸DNA脱氧核糖ATGC磷酸主要细胞核甲基绿RNA核糖AUGC磷酸主要在细胞质吡罗红3、相关计算（1）蛋白质中的肽键数=缩合产生的水分子数=水解所需水分子数=氨基酸个数-肽链数（2）蛋白质的相对分子质量=氨基酸分子个数氨基酸平均相对分子质量-18脱去的水分子数（3）DNA的相对分子质量=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-2）18（4）RNA的相对分子质量=核糖核苷酸数核糖核苷酸
10、平均相对分子质量-（核糖核苷酸-1）18提醒：若由氨基酸脱水缩合形成环状肽， 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。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183、 认知纠偏1三者间的关系(1)氨基酸、多肽没有复杂的空间结构，而蛋白质具有一定的空间结构。蛋白质变性失活只是破坏了空间结构。(2)在核糖体上合成的初级产物是多肽，而蛋白质是由一条或几条多肽链和其他物质结合、加工而形成的。即基因控制蛋白质合成时，翻译的直接产物应为多肽。(3)决定蛋白质多样性的原因中，从氨基酸角度分析是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同；
11、从多肽角度分析，是多肽链折叠、盘曲形成的空间结构不同。2链状肽与环状肽一般情况下，多肽呈链状，故又叫肽链，它的两端分别含有一个游离的氨基和羧基；环状肽首尾相接，只有R基上才有游离的氨基和羧基。环状肽的肽键数脱水数氨基酸数。3ATP、DNA、RNA和核苷酸中“A”的含义(1)核苷酸分子中的A是腺嘌呤。(2)ATP中的A是腺苷，由腺嘌呤和核糖组成。(3)DNA和RNA中的A分别是腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸。4RNA与ATP的关系(1)元素组成都是C、H、O、N、P。(2)ATP去掉二个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一的腺嘌呤核糖核苷酸。4、体验真题1、(2013孝感统考)下面
12、是有关蛋白质分子的简要概念图，下列对该图的分析正确的是() A甲中可能含有S B从根本上说生物的多样性取决于蛋白质的多样性C乙中含有的基本单位之一可能是H2NCH2CH2OH D不同蛋白质中氨基酸的种类和数目一定不同答案A 解析由图分析可知，甲为构成蛋白质的基本元素，构成蛋白质的元素包括C、H、O、N，有的还含有S、P，因此甲中可能含有S；从根本上说，生物的多样性取决于遗传信息的多样性；组成蛋白质的氨基酸至少含有一个NH2和一个COOH，选项C中的化合物缺少COOH；不同蛋白质中氨基酸的种类和数目可能相同，但排列顺序或空间结构可能不同。2(2012上海高考)生物体中的某种肽酶可水解肽链末端的肽
13、键，导致()A蛋白质分解为多肽链 B多肽链分解为若干短肽C多肽链分解为氨基酸 D氨基酸分解为氨基和碳链化合物解析：选C肽酶可水解肽链末端的肽键，最终将多肽链分解为氨基酸。3.（2012海南卷）关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述，错误的是（ ）A.分子量最大的氨基酸是甘氨酸 B.有些氨基酸不能在人体细胞中合成C.氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键 D.不同氨基酸之间的差异是由R基引起的答案：A 解析：甘氨酸是分子量最小的氨基酸，A错误；氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸，必需氨基酸只能从食物中获取，人体内不能合成，B正确；氨基酸分子通过脱水缩合形成肽键，C正确； R基的不同决定了氨基酸之间的差
14、异，D正确。5、课堂考点集训考点一氨基酸的种类和结构1关于生物体内氨基酸的叙述正确的是()A人体内氨基酸的分解代谢产物是水、二氧化碳 B由两个氨基酸通过脱水缩合形成多肽C人体所有的氨基酸均可互相转化 D构成蛋白质的氨基酸分子种类由R基决定解析：选D组成生物体的氨基酸有20种，氨基酸的种类由R基决定。人体内氨基酸的分解代谢产物是水、二氧化碳和尿素。由两个氨基酸通过脱水缩合形成二肽。人体内可以通过转氨基作用形成的氨基酸有12种，称为非必需氨基酸，有8种氨基酸只能从外界摄取，称为必需氨基酸。2.(2013石家庄模拟)层粘连蛋白是一种大型的糖蛋白，由一条重链()和两条轻链(1、2)经二硫键交联而成，外
15、形呈十字形(如图)。若将层粘连蛋白彻底水解，不可能产生的物质是()解析：选D糖蛋白由蛋白质和多糖组成，多糖彻底水解得到葡萄糖，蛋白质彻底水解得到氨基酸。选项D中NH2和COOH未连在同一个碳原子上，不是组成蛋白质的氨基酸。考点二蛋白质的结构和功能3(2013洛阳统考)下图所示为某细胞中一条肽链的结构简式，R1、R2和R3是3个不同的化学基团。下列有关分析不正确的是()A该肽链中的肽键数是2B该肽链是由3个氨基酸脱去3分子水缩合形成的C合成该肽链的细胞器是核糖体D该化合物能与双缩脲试剂发生紫色反应解析：选B图中所示的化合物为三肽，含有2个肽键，是由3个氨基酸脱去2分子水形成的，合成场所在核糖体；
16、含有肽键的化合物均能与双缩脲试剂发生紫色反应。4(2013南通模拟)下面是某蛋白质分子的结构示意图，图中“”表示不同种类的氨基酸，图中甲链由21个氨基酸组成，乙链由19个氨基酸组成，图中“SS”是在蛋白质加工过程中由两个“SH”脱下2个H形成的。下列有关叙述中，正确的是()A该蛋白质多样性的主要原因是氨基酸的排列顺序B该蛋白质分子中至少含有2个羧基C图中“”代表的化学键是在高尔基体中形成的D形成该蛋白质分子时相对分子质量减少了684解析：选B分析该多肽是由2条肽链构成的，即至少含有2个羧基。蛋白质多样性取决于组成氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构。多肽是在核糖体上经脱水缩合形成的，
17、不是在高尔基体中。该蛋白质分子形成时相对分子质量减少了18(21192)21686。考点三核酸的种类及分布5美国科学家安德鲁法尔和克雷格梅洛因发现RNA干扰机制而获得诺贝尔生理学或医学奖。下列关于RNA的描述错误的是()ARNA只分布在细胞质中，DNA只分布在细胞核内B尿嘧啶是RNA特有的碱基，胸腺嘧啶是DNA特有的碱基CRNA和DNA的基本组成单位都是核苷酸D生物的遗传物质是DNA或者是RNA解析：选ARNA主要分布在细胞质中，DNA主要分布在细胞核内；RNA特有的碱基是U，DNA特有的碱基是T；RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸。6(2013连云港模拟)带有
18、负电荷的核酸对碱性染料甲基绿和吡罗红具有不同的亲和力，核仁能被染成紫红色。通过染色实验，可对细胞中的DNA和RNA进行定位、定性和定量分析。下列对于有关实验的叙述正确的是()A甲基绿吡罗红的作用有选择性，只能将细胞质中的RNA染成红色B甲基绿吡罗红的作用有选择性，只能将细胞核中的DNA染成红色C核仁能被甲基绿吡罗红染成紫红色，说明核仁是由蛋白质构成的D核仁能被甲基绿吡罗红染成紫红色，说明核仁中含有RNA解析：选D甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿能使DNA呈现绿色，吡罗红能使RNA呈现红色。利用甲基绿吡罗红混合染色剂将细胞染色，可以显示DNA和RNA在细胞中的分布。核
19、仁能被甲基绿吡罗红染成紫红色，说明核仁中含有RNA。三、课堂运用【基础】1.(2013福州模拟)有关生物体细胞组成元素的叙述,错误的是()A.在不同生物的体细胞内,组成它们的化学元素种类大体相同B.组成细胞的最基本元素是CC.在同一生物的不同体细胞内,各种化学元素的含量相同D.组成生物体细胞的化学元素,在无机自然界中都能找到2.英国医生塞达尼任格在对离体的蛙心脏进行的实验中发现:用不含钙的生理盐水灌注蛙心脏时,蛙心脏不能维持收缩;用含有少量钙的生理盐水灌注时,蛙心脏可持续跳动数小时。该实验说明钙盐()A.是细胞中某些复杂化合物的重要组成成分B.对维持生物体的生命活动有重要作用C.对维持细胞的形
20、态有重要作用D.为蛙心脏的持续跳动提供能量3.人体内成熟红细胞所含有的蛋白质,不可能具有的功能为()A.运载葡萄糖进入细胞内B.催化完成细胞中的呼吸作用 C.作为识别的信号物质D.分泌出对抗外来抗原侵害的抗体4.物质A是在唾液腺细胞中合成的;物质B可用于治疗糖尿病;物质C由浆细胞合成分泌;物质D由垂体分泌,可促进蛋白质的合成和骨的生长。如图所示,下列说法正确的是()A.物质A、B、C、D结构多样性只与a有关B.控制A、B、C、D合成的物质是核糖核酸C.物质B、D分别为胰岛素、生长激素D.物质B、C均在特异性免疫中发挥作用5.(2013潍坊模拟)下列有关蛋白质中肽键的叙述,错误的是()A.核糖体
21、是形成肽键的场所B.蛋白质中N主要存在于肽键中C.肽键的结构简式可表示为NHCOD.肽键是由两个氨基酸分子脱水缩合而成的6.下列不属于RNA功能的是()A.在细胞间传递信息 B.在细胞内运输某种物质C.催化某些化学反应 D.某些病毒的遗传物质7.烟草花叶病毒的遗传物质彻底水解后得到了A、B、C三种化合物,T2噬菌体的遗传物质彻底水解后得到了A、B、D三种化合物。你认为C、D两种化合物分别指的是()A.尿嘧啶、胸腺嘧啶 B.胸腺嘧啶、尿嘧啶C.核糖、脱氧核糖 D.尿嘧啶、腺嘌呤8.关于“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的叙述,不正确的是()A.利用紫色的洋葱鳞片叶表皮细胞做实验材料时可以观
22、察到红色区域较大,主要位于细胞质中B.含RNA的区域被吡罗红染色剂染成红色C.实验过程中,需要先在低倍镜下选择染色均匀且色泽浅的区域移至视野中央D.质量分数为8%的盐酸有利于染色质中DNA与蛋白质分离【巩固】1.(2013青岛模拟)关于生物体内水和无机盐的叙述,不正确的是()A.体内参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水B.PO43-是组成磷脂、RNA和纤维素的必需成分C.生物体内的某些无机盐对维持细胞的酸碱平衡非常重要D.自由水与结合水的比例随生物个体代谢的强弱而变化2.下列有关人体内元素和化合物的叙述,正确的是()A.血浆的渗透压主要通过蛋白质、Na+、Cl-来维持B.ATP、磷脂、抗体、
23、DNA的组成元素中都有C、H、O、N、PC.蛋白质分子中的N主要存在于氨基中,核酸中的N主要存在于碱基中D.人体内参与信息传递的分子都是蛋白质3.法国科学家发现,玉米、烟草等植物含有类似人体血红蛋白的基因,加入铁原子,就可以制造出人的血红蛋白,从而可由植物提供医疗上所需要的人体血液。下列有关说法正确的是()A.血红蛋白属于人体内环境成分B.Fe是构成血红蛋白的必需元素C.Fe2+能调节红细胞内的渗透压D.Fe2+是细胞外液的主要阳离子4.如图所示,一分子的胰岛素原切去C肽(图中箭头表示切点)可转变成一分子的胰岛素(图中数字表示氨基酸序号)。下列分析正确的是()A.胰岛素分子具有50个肽键,合成
24、它的过程中共脱去50分子水B.胰岛素分子含有一个游离的氨基和一个游离的羧基C.沸水浴时肽键断裂导致胰岛素生物活性的丧失D.理论上可通过测定C肽的含量间接反映胰岛B细胞的分泌功能5.(2013皖南八校联考)下列有关蛋白质的叙述,错误的是()A.大部分酶是由氨基酸组成的一类特殊的蛋白质B.胚胎发育过程中,细胞会产生新的蛋白质C.氨基酸的种类和数目相同的蛋白质是同一种蛋白质D.肽键在碱性条件下与Cu2+结合生成紫色化合物6.下图是有关蛋白质分子的简要概念图,下列对该图的分析正确的是()A.蛋白质结构多样性取决于B的多样性B.从根本上说生物的多样性取决于蛋白质的多样性C.多肽中B的数目等于C的数目D.
25、过程所需模板和运输B的工具的基本组成单位都含有核糖7.(2013南昌联考)下面是三种组成蛋白质的氨基酸的结构简式,据图分析下列叙述不正确的是() A.以上这三种氨基酸的R基依次是H、CH3、CH2OHB.将这三种氨基酸(足量)置于适宜条件下,经脱水缩合可形成三肽化合物最多有27种C.甲是最简单的氨基酸D.从上式可看出,只要含有一个氨基和一个羧基的化合物就是组成蛋白质的氨基酸8.(2013安徽联考)下列有关核酸的叙述正确的是()A.某些原核生物的遗传物质是RNAB.组成SARS病毒的核酸中,有5种碱基C.组成DNA、ATP和磷脂分子的元素种类相同D.DNA一条链上的碱基A与T通过磷酸二酯键连接9
26、.分析HIV的化学组成,得到下图所示组成关系,相关叙述正确的是()A.aA的过程在HIV的核糖体上完成B.B彻底水解可产生磷酸、核糖和A、G、T、C四种碱基C.a与a之间通过“NHCOOH”相连接D.HIV的遗传信息储存在大分子B中10.下列有关生命的物质基础和结构基础的阐述,正确的是()A.噬菌体的组成元素一定含有C、H、O、N、PB.细胞生物的RNA可通过自我复制或转录合成C.真核细胞内的酶都分布在生物膜上D.细胞中的有机物是在不断变化的,无机物是稳定不变的【提高】1.下表为关于农作物A、B在相同土壤中N、P、K三元素肥效实验的结果记录(“+”表示施肥,“-”表示未施肥)。据此结果得出的正
27、确结论是()农作物A农作物B肥料成分N+-+-+-+-P+-+-+-+-+K+-+-+产量10054836510010034705540A.对农作物A来说,N是非必需元素B.农作物A可能是豆科植物C.对农作物B来说,三种元素中K最重要D.两种农作物对N、P、K的需求量基本相同2.(能力挑战题)组成生物的化学元素在生物体内起重要作用。下列关于几种元素与光合作用关系的叙述中,正确的是()A.C是组成糖类的基本元素,在光合作用中C从CO2经C5形成(CH2O)B.Fe是组成光合色素的必需元素,缺Fe将影响光反应C.N是构成ATP的必需元素,光合作用中只在光反应过程中形成ATPD.P是类囊体膜、核糖体
28、膜的组成元素3.(能力挑战题)下列关于氨基酸和蛋白质的叙述,错误的是()A.酪氨酸几乎不溶于水,而精氨酸易溶于水,这种差异是由R基的不同引起的B.甜味肽的分子式为C13H16O5N2,则甜味肽是一种二肽C.某二肽(C8H14N2O5)水解后得到丙氨酸(R基为CH3)和氨基酸C5H9NO4D.n个氨基酸共有m个氨基,则这些氨基酸缩合成的一条多肽中氨基数为m-n4.(能力挑战题)(2013惠州模拟)关于生物大分子结构或功能的说法,正确的是()A.DNA分子的特异性主要取决于碱基对的特定排列顺序B.纤维素酶能除去细胞壁,果胶酶可分解细胞膜C.一种tRNA只能识别一种密码子,但能携带多种氨基酸D.肽链
29、的盘曲和折叠被解开,蛋白质的特定功能不会发生改变5.(22分)(能力挑战题)(2013东莞模拟)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是生物大分子。请据图分析回答:(1)单体c的结构通式是,Y代表。(2)人体中,单体b的种类有种;图中A和C是组成的主要成分。A主要分布在细胞核中,用染色剂将口腔上皮细胞染色,可观察到显微镜下的细胞核呈绿色。(3)导致地球上生物多种多样的直接原因是 结构的多样性。(4)反应过程为。若c的平均相对分子质量为100,通过反应过程形成2条肽链,C分子中肽键的数目为10,则经盘曲折叠构成的C相对分子质量为。课程小结1、组成生物体的化学元素和化合物 2、蛋白质、核酸的结构和功能
