专题梳理1 细胞的分子组成（word版）-【精英1号】2024年高中生物学考笔记·知识梳理手册

专题梳理1　细胞的分子组成 一、细胞主要由C、H、O、N、P和S等元素组成 1．组成细胞的化学元素，没有一种化学元素是细胞特有的。 2．构成人体细胞的主要元素，主要包括C、H、O、N、P和S等。其中C、H、O、N4种元素在人体中所占比重在96%以上。 3．构成人体细胞的微量元素含量虽少，但它们对维持细胞正常的结构和生命活动均起着重要作用。 二、水为生命活动提供了条件 1．水作为良好的溶剂，能帮助溶解和运输营养物质及代谢产物。 2．水分子之间的氢键使得水具有调节温度的作用。 3．水在动、植物的分布、繁殖、生长发育以及动物体色、动物行为等方面有着深远的影响，是细胞中某些代谢的反应物和产物。 三、无机盐与细胞生活密切相关 1．含量：无机盐在生物体内含量不高，约占(细胞鲜重)1.1%～1.5%。 2．存在形式：多数以离子形式存在。 3．生理作用 (1)维持生物体的正常生命活动，包括维持血浆的正常浓度，维持酸碱平衡，维持神经、肌肉的兴奋性等。(2)细胞的重要组成成分，如骨细胞的重要成分是磷酸钙。(3)某些复杂化合物的重要组成成分，如：Mg2＋是叶绿素的必需成分；Fe2＋是血红蛋白的必需成分。 四、生物大分子以碳链为骨架 (一)糖类是细胞的主要能源物质 1．元素组成：大多数糖类由C、H、O3种元素组成。 2．糖的分类及其应用 概念 种类 分布 主要功能与备注 单糖 可被细胞__①__吸收利用的小分子物质，不能水解的糖 核糖 动、植物 细胞 组成RNA 脱氧 核糖 组成DNA(细胞遗传物质) 葡萄糖 细胞内主要__②____ 半乳糖 组成其他化学物质 果糖 植物细胞 二糖 由2个单糖分子____③____形成 蔗糖 植物细胞 由__④__和__⑤__组成 麦芽糖 由2分子__⑥__组成 乳糖 动物细胞 由__⑦__和__⑧__组成 多糖 由多个单糖分子通过__⑨________连在一起 淀粉 植物细胞 是植物内重要储能物质 纤维素 是木材和棉花的主要成分 糖原 动物细胞 是动物体内重要储能物质，储藏在人的__⑩__和__⑪__。 【答案】　①直接　②能源物质　③脱水缩合　④葡萄糖　⑤果糖　⑥葡萄糖　⑦葡萄糖　⑧半乳糖　⑨特定的共价键　⑩肌肉　⑪肝脏 (二)脂质是一类不溶于水的有机物，具有多种生物学功能 1．元素组成：脂质主要由C、H、O3种元素组成，有些脂质还含有N和P等元素。 2．分类及其功能 (1)油脂：能量的主要储存形式、维持体温、防震(人和动物的皮下和腹腔脂肪组织)。(2)磷脂：细胞各种膜结构的重要成分。(3)固醇：胆固醇也是构成细胞膜的重要成分；维生素D可促进人和动物对钙和磷的吸收。 (三)蛋白质是生命活动的主要承载者 1．元素组成：蛋白质分子主要由C、H、O、N 4种元素组成，有些蛋白质还含有S。 2．基本单位：氨基酸。构成蛋白质的氨基酸约有20种，氨基酸的种类由R基决定。 3．主要功能：蛋白质不是能量供给的主要来源，却在其他方面发挥着不可替代的作用。如肌肉中的收缩蛋白、头发中的角蛋白、红细胞中的运输蛋白、种子中的储备蛋白等，都具有特殊的生物学功能。 4．蛋白质的形成过程：氨基酸多肽蛋白质 5．蛋白质结构多样性和功能多样性的关系： (四)核酸储存与传递遗传信息 1．元素组成：C、H、O、N、P　5种元素。 2．基本单位：核苷酸。每个核苷酸由3个小分子物质通过共价键连接形成。组成核苷酸的小分子物质包括五碳糖、磷酸基团和含氮碱基。 3．结构：每个核酸分子由很多核苷酸通过共价键连接形成长链。 4．种类： 【答案】　脱氧核糖核苷酸　核糖核苷酸 5．功能：控制细胞的生命活动。DNA中储藏的信息控制着细胞的所有活动，并且决定着细胞和整个生物体的遗传特性。RNA是合成蛋白质所必需的。 五、检测生物组织中的油脂、糖类和蛋白质 项目 检测生物组织 中的油脂 检测生物组织 中的还原糖 检测生物组织 中的淀粉 检测生物组织 中的蛋白质 材料 花生子叶 梨汁 马铃薯块茎(或匀浆) 稀释的蛋清液 试剂 __①__ ______④______试剂 __⑥__溶液 ______⑨______ 颜色 __②__ ______⑤______ __⑦__ __⑩__ 原理 油脂被__③__染色 在加热条件下Cu(OH)2被还原为Cu2O 碘与淀粉分子反应形成__⑧__物质 在碱性条件下，Cu2＋与肽键反应，形成__⑪__物质 过程 结论 圆形小颗粒呈橙黄色(说明有油脂存在) 样本上清液中有还原糖 样本上清液中含有淀粉 样本上清液中含有蛋白质 【答案】　①苏丹Ⅲ　②橙黄色　③苏丹Ⅲ　④本尼迪特　⑤红黄色沉淀　⑥I2KI　⑦蓝色　⑧蓝色　⑨双缩脲试剂A、B　⑩紫色　⑪紫色 【答案】　①遗传信息　②核苷酸　③能源物质　④储能物质　⑤生命活动　⑥氨基酸 水和无机盐是构成细胞的重要无机物 【例题1】　[2021·6浙江卷]无机盐是生物体的组成成分，对维持生命活动有重要作用。下列叙述错误的是(A) A．Mg2＋存在于叶绿体的类胡萝卜素中 B．HCO对体液pH起着重要的调节作用 C．血液中Ca2＋含量过低，人体易出现肌肉抽搐 D．适当补充I－，可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症 【解析】Mg2＋存在于叶绿体的叶绿素中。 【例题2】　[2020·1浙江卷]无机盐是某些化合物的重要组成成分，具有维持生物体生命活动的重要作用。下列叙述正确的是(D) A．Ca2＋与肌肉的兴奋性无关 B．Mg2＋是类胡萝卜素的必要成分 C．H2PO作为原料参与油脂的合成 D．HCO具有维持人血浆酸碱平衡的作用 【解析】Ca2＋与肌肉的兴奋性有关，若哺乳动物血液中Ca2＋含量过低，则会发生抽搐，A错误；Mg2＋是叶绿素的必需成分，B错误；油脂只含有C、H、O三种元素，所以不需要H2PO作为原料参与合成，C错误；HCO作为血浆中的缓冲物质，具有维持人血浆酸碱平衡的作用，D正确。 【例题3】　[2022·慈溪市期末]下列有关生物体内的水和无机盐的叙述，正确的是(A) A．水是生物体中含量最高的化合物 B．结合水越多，代谢越旺盛 C．无机盐均以离子形式存在 D．Mg是构成各种光合色素的必需元素 【解析】生物体的含水量在60%～95%，水是构成细胞的重要成分，也是活细胞中含量最高的化合物，A正确；细胞中自由水所占的比例越多，细胞代谢就越旺盛，B错误；细胞中大多数无机盐以离子形式存在，少数参与组成化合物，C错误；Mg是构成叶绿素的元素，D错误。 【例题4】　[2022·温州市学考模拟]“落红不是无情物，化作春泥更护花”这一诗句蕴含着生物学知识：落花经微生物分解后形成的无机盐可被植物重新吸收利用。下列叙述正确的是(D) A．无机盐主要以化合物形式被吸收 B．吸收的Mg2＋可用于合成各种色素 C．将植物叶片烘干后剩余物质主要是无机盐 D．无机盐含量过少可导致植物出现相应病症 【解析】无机盐主要以离子形式被吸收，A错误；吸收的Mg2＋可用于合成叶绿素，类胡萝卜素不含Mg2＋，B错误；烘干去除的主要是自由水，将植物叶片烘干后剩余物质主要是蛋白质，C错误；无机盐对于植物生长非常重要，如P元素是多种物质的元素之一，无机盐含量过少可导致植物出现相应病症，D正确。 生物大分子以碳链为骨架 【例题5】　[2020·7浙江卷]下列关于生物体中有机物的叙述，正确的是(B) A．淀粉的结构单元是蔗糖 B．胆固醇是人体所需的物质 C．蛋白质是生物体内重要的储能物质 D．人体细胞中储存遗传信息的物质是RNA 【解析】淀粉的结构单元是葡萄糖，A错误；胆固醇是动物细胞膜的重要成分，是人体所需的物质，B正确；糖类和油脂是生物体内重要的储能物质，C错误；人体细胞中储存遗传信息的物质是DNA，D错误。 【例题6】　[2021·7浙江学考卷]细胞内的有机物是以碳链为骨架形成的，则构成这些有机物的核心元素是(C) A．Fe B．Mg C．C D．K 【解析】生物大分子以碳链为骨架。 【例题7】　以下各组化合物中，都属于脂质的是(C) A．DNA与RNA　　 B．糖原与淀粉 C．油脂与磷脂 D．丙氨酸与甘氨酸 【解析】油脂与磷脂属于脂质。 【例题8】　[2022·7浙江学考真题]T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明了T2噬菌体的遗传物质是DNA。DNA的中文名称是(D) A．碳酸 B．磷酸 C．脂肪酸 D．脱氧核糖核酸 【例题9】　[2023·6浙江卷]我国科学家在世界上首次人工合成的结晶牛胰岛素，其化学结构和生物活性与天然胰岛素完全相同。结晶牛胰岛素的化学本质是(　C　) A．糖类 B．脂质 C．蛋白质 D．核酸 【解析】胰岛素是胰岛β细胞合成并分泌的唯一的一个能降低血糖的激素，其化学本质是蛋白质，而我国科学家在世界上首次人工合成的结晶牛胰岛素，其化学结构和生物活性与天然胰岛素完全相同，因此，结晶牛胰岛素的化学本质是蛋白质，C正确。 检测生物组织中的油脂、糖类和蛋白质 【例题10】　下列关于细胞内蛋白质的叙述，正确的是(C) A．由C、H、O三种元素组成 B．决定着细胞的遗传特性 C．正确的三维结构是表现其特有生物学活性所必需的 D．可用本尼迪特试剂检测生物组织中是否含有蛋白质 【解析】蛋白质主要由C、H、O、N四种元素组成，A错误；脱氧核糖核酸决定细胞的遗传特性，B错误；蛋白质的每种特定功能都取决于其特定的结构，C正确；使用双缩脲试剂A、B检测蛋白质，D错误。 【例题11】　[2022·浙江精诚联盟联考]为了鉴定食物中所含营养物质的种类，某同学进行的下列实验操作正确的是(C) A．鉴定淀粉时，在样本中滴加5滴苏丹Ⅲ染液， B．鉴定蛋白质时，将双缩脲试剂A和B的混合液加入样液中 C．鉴定油脂时，用50%的酒精洗去花生子叶薄片上多余的染料 D．鉴定还原糖时，加入适量本尼迪特试剂后立即观察颜色变化 【解析】鉴定淀粉时，应在样本中滴加5滴碘液，A错误；鉴定蛋白质时，先加入双缩脲试剂A液2mL，再滴入双缩脲试剂B液4滴，B错误；鉴定油脂时，用50%的酒精洗去花生子叶薄片上多余的染料，便于观察颜色反应，C正确；鉴定还原糖时，取样本溶液与本尼迪特试剂混合后进行水浴加热，D错误。 【例题12】　[2022·杭州地区重点中学联考]已知本尼迪特试剂与还原性糖在水浴加热后有红黄色沉淀生成。下列关于“检测生物组织中的油脂、糖类和蛋白质”的活动的叙述，正确的是(C) A．向苹果汁中加入本尼迪特试剂，水浴加热后有红黄色沉淀说明其含葡萄糖 B．甘蔗汁呈无色且富含糖类，可作为鉴定还原糖的理想实验材料 C．在检测生物组织中的油脂实验中，加苏丹Ⅲ染液后油脂呈橙黄色 D．检测蛋白质时需先将双缩脲试剂A和双缩脲试剂B混合均匀后再加入样液中 【解析】使用本尼迪特试剂检测，结果出现红黄色沉淀，说明溶液中有还原糖，不能说明是葡萄糖，A错误；甘蔗富含蔗糖，但蔗糖不属于还原性糖，所以不可用甘蔗作为鉴定还原糖的实验材料，B错误；苏丹Ⅲ染液使生物组织中的脂肪颗粒呈橘黄色，C正确；检测蛋白质时，应先加双缩脲试剂A液1mL，再加双缩脲试剂B液3～4滴，D错误。 易错点1：因为细胞中水最多，误认为占细胞比重最大的是H或O。 占细胞干重最多的元素是C，占细胞鲜重最多的元素是O，无论是干重还是湿重，C、H、O、N含量最多。 易错点2：用本尼迪特检测还原糖时，误认为颜色变化从无色到红黄色。 实验中溶液的颜色变化：浅蓝(本尼迪特溶液中含有铜离子)→棕色→红黄色。 易错点3：误认为氨基酸能使双缩脲试剂变色。误认为二肽能使双缩脲试剂变色。 蛋白质＋双缩脲试剂→紫色物质(肽键引起反应)，必须要含有2个肽键。 学科网（北京）股份有限公司 $$