第2章 组成细胞的分子（知识点及常考题型精讲）-2024-2025学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

第二章 组成细胞的分子 第 1 节 细胞中的元素和化合物 知识点一 组成细胞的元素 一、生物界与无机自然界的统一性和差异性 二、组成细胞的元素★ （1）大量元素和微量元素 · 组成细胞的化学元素，常见的有20多种。 · 根据含量不同，可分为：大量元素和微量元素。 · 存在形式：大多以化合物的形式存在，少数元素会以单质的形式存在。 · 含量：鲜重中 O＞C＞H＞N； 干重中 C＞O＞N＞H （1）大量元素和微量元素是依据自然界中生物的整体情况来划分的，若具体到某一种生物体中，元素的含量可能有差别。 （2）大量元素和微量元素都是组成生物体的必需元素，但生物体内含有的元素不一定都是必需元素，如人体内可能含有Pb，但 Pb不是必需元素。 （3）微量元素在生物体内含量少，但生理作用并不小。 （2）主要化学元素及其功能 C、H、O、N 构成生命有机体的基本元素 N 蛋白质的主要组成元素之一 P ATP、核酸、磷脂的组成成分之一；造成水体富营养化的元素之一 S 蛋白质的特征元素 K 有利于有机物在植物体内运输和抗倒伏 Ca 植物细胞壁和动物牙齿、骨骼的组成成分；血液中缺少Ca会导致身体抽搐 Mg 叶绿素的组成元素之一 Fe 血红蛋白的组成元素之一，与氧气运输有关 B 可以促进花粉的萌发和花粉管的伸长 1、下列关于组成生物体化学元素的叙述，正确的是（　　　） A．组成人体细胞的化学元素中，微量元素有Fe、Ca、Cu、Mg、K B．组成玉米和人体细胞的元素种类完全相同，但各种元素的含量有差别 C．因为在人体活细胞中O含量最多，所以O是构成有机物的最基本元素 D．组成生物体的化学元素在无机自然界都能找到，说明生物界和非生物界具有统一性 【解析】A．K、Ca、Mg是组成人体细胞的大量元素，A错误； B．组成玉米和人体细胞的元素种类大体相同，但各种元素的含量差异较大，B错误； C．在人体活细胞中O含量最多，但O不是最基本元素，最基本元素是C，C错误。 知识点二 组成细胞的化合物 一、组成细胞的主要化合物及相对含量 有关细胞中水和蛋白质含量的描述（多数情况下） 水 细胞内含量最多的无机化合物 细胞内含量最多的化合物 占细胞鲜重最多的化合物 蛋白质 细胞内含量最多的有机化合物 占细胞干重最多的化合物 1、如图为植物细胞的组成成分及相对含量（鲜重），若表示组成细胞的各种化学元素，则A应为？若表示组成细胞的化合物，则A应为？若表示组成细胞的有机化合物，则A应为（　　　） ①碳 ②氧 ③水 ④无机盐 ⑤葡萄糖 ⑥蛋白质 A．①③⑥ B．②④⑥ C．②③⑥ D．①④⑤ 【解析】答案C。 2、图甲是人体活细胞中化合物相对含量的扇形图。图乙是人体细胞（干重）中含量较多的三种元素的相对含量柱形图，下列叙述错误的是（　　　） A．图甲中的①、②依次是水、蛋白质，图乙中的a、b、c可能依次是C、O、N B．图甲的①中含图乙中的a C．地壳与人体细胞鲜重中含量最多的元素都是b，但不能说明生物界与无机自然界具有统一性 D．若图甲表示人体细胞干重中化合物的含量，则①是蛋白质 【解析】图甲中的①是水，②是蛋白质；图乙中的a、b、c可能依次是C、O、N，A正确。 ①是水，而水中不含碳元素，B错误。 生物界与无机自然界具有统一性指的是细胞中的化学元素在无机自然界中都能找到，没有一种化学元素为细胞所特有；而地壳与人体细胞鲜重中含量最多的元素相同并不能说明这一点，C正确。 若图甲表示人体细胞干重中化合物的含量，所占比例最大的化合物是蛋白质，D正确。 3、如表是人体细胞中一些元素占细胞鲜重的百分比，下列说法正确的是（　　　） A．C、H、O、N这四种元素的含量很高，其原因与组成细胞的化合物有关 B．表中元素都属于大量元素 C．表中元素在玉米细胞中都有且含量与人体细胞中的相同 D．细胞中含量越低的化学元素作用越小 【解析】答案A 知识点三 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 ❶还原糖的检测和观察 · 原理： 注意：通过出现砖红色沉淀只能推知待测组织样液中含有还原糖，而不能推知是否含有葡萄糖. 注意：斐林试剂的甲液与乙液等量混匀后需立即使用。 · 实验步骤： （1）选材“两不宜” ①不宜选用甜菜（主要含蔗糖）、甘蔗和马铃薯块茎（主要含淀粉）——还原糖含量少； ②不宜选用西瓜等本身带有颜色的材料。 （2）试剂 斐林试剂：需现配现用 检测还原糖时参与反应的是新制的Cu（OH）₂悬浊液，若放置时间长了会有沉淀析出，使反应减慢甚至不发生反应。 （3）颜色变化 蓝色（斐林试剂本身的颜色） 棕色 砖红色 ❷脂肪的检测和观察 · 原理： · 实验步骤： （1）选材 若用花生种子作实验材料，必须提前浸泡3～4h，浸泡时间短了，不容易切片 浸泡时间过长，则组织太软，切下的薄片不易成形。 （2）切片：尽可能地切出薄片，否则显微镜下看到的细胞重叠，不易观察。 （3）染色 染色时间不宜过短（染色不充分，脂肪颗粒染色过浅，不宜观察） 也不宜过长（时间过长，样品中的脂肪可能溶解，洗浮色时被洗掉，且会使细胞其他部位着色，观察不到被染色的脂肪）。 （4）去浮色 要用体积分数为50%的酒精洗去浮色（苏丹Ⅲ溶于酒精，不溶于水），而不能用蒸馏水 ❸蛋白质的检测和观察 · 原理： 注意：双缩脲试剂只能检测含有两个或两个以上肽键的化合物（蛋白质和多肽） · 实验步骤： （1）留样对照：还原糖、蛋白质的检测实验中，在加相应试剂之前，要留出一部分组织样液，以便与检测后的样液颜色进行对比，增强实验的说服力。 （2）稀释样液：在蛋白质的检测实验中，如果用蛋清作为实验材料，一定要稀释到一定程度，否则，其与双缩脲试剂发生反应后会黏在试管的内壁上，使反应不彻底，试管也不易洗刷干净。 （3）三个实验中都不宜选取有颜色的材料，否则会干扰实验结果的颜色变化。 斐林试剂 双缩脲试剂 成分 甲液 乙液 A液 B液 0.1 g/mL NaOH溶液 0.05 g/mL CuSO4溶液 0.1 g/mL NaOH溶液 0.01 g/mL CuSO4溶液 反应原理 加热条件下，含醛基的可溶性还原糖 将Cu（OH）2还原为Cu2O沉淀 碱性条件下，具有两个或两个以上肽键 的化合物与Cu2＋反应生成紫色络合物 使用方法★ 甲、乙两液等量混匀后立即使用（现配现用） 先加入A液1 mL摇匀，再加B液4滴，摇匀 反应条件★ 50～65 ℃水浴加热 不需加热 反应现象 蓝色 棕色 砖红色 浅蓝色 紫色 双缩脲试剂 ≠ 双缩脲 （1）双缩脲（NH₂—CO—NH—CO—NH₂）：是两分子脲（即尿素）经180℃左右加热，放出一分子氨 （NH₃）后得到的产物。在碱性溶液（如NaOH）中，双缩脲能与铜离子（Cu²＋）作用，生成紫红色络合物，该反应称为双缩脲反应。 （2）双缩脲试剂：原本是用来检测双缩脲的试剂，由于蛋白质分子中含有很多与双缩脲结构相似的 肽键，因此也能与铜离子在碱性溶液中发生双缩脲反应。 （判断）（1）在新鲜的梨汁中加入斐林试剂，混匀后在加热条件下由无色【 蓝色】变成砖红色。（ ） （2）在氨基酸溶液中加入双缩脲试剂，混匀后逐渐变成紫色。（ ） 【 能与双缩脲试剂发生紫色反应的化合物中至少含有2个肽键，因此氨基酸和二肽无法用它检验】 （3）用苏丹Ⅲ染液染色的花生子叶切片，子叶细胞中有橘黄色颗粒。（ ） 1、下列关于检测生物组织中还原糖的叙述，正确的是（ ） A．常用苹果、西瓜等的组织样液作为检测生物组织中还原糖的实验材料 B．检测还原糖时，加入斐林试剂后溶液的颜色变化是从无色到砖红色 C．甘蔗茎的薄壁组织细胞含糖较多且颜色较浅，常用于进行还原糖的检测 D．检测还原糖时，需要水浴加热才能产生砖红色沉淀 【解析】A．西瓜组织样液呈红色，会影响实验结果的观察，A错误； B．斐林试剂使用时要将甲液（质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液）和乙液（质量浓度为0.05g/mL的CuSO₄溶液）等量混合均匀后注入待测样液，在水浴加热条件下颜色变化为蓝色→棕色→砖红色（沉淀），B错误、D正确； C．甘蔗茎薄壁组织细胞中的糖主要是蔗糖，蔗糖是非还原糖，故不适于作还原糖鉴定的材料，C错误。 2、下列关于检测生物组织中脂肪的实验的叙述，正确的是（ ） A．若选用花生种子，则一般需要提前用水浸泡 B．制作好装片后可以直接用高倍镜进行观察 C．染色后需要用蒸馏水洗去浮色 D．若要鉴定油菜种子细胞中是否含有脂肪，用苏丹Ⅲ染液染色后用显微镜观察是否呈红色 【解析】B．显微镜使用时要遵循“先低后高”的原则，不能直接用高倍镜进行观察，B错误； C．染色后需要用体积分数为50%的酒精洗去浮色，C错误； D．用苏丹Ⅲ染液染色后用显微镜观察是否呈橘黄色，D错误。 3、下列关于检测生物组织中蛋白质的实验的叙述，正确的是（ ） A．用于检测还原糖的斐林试剂甲液和乙液，可直接用于蛋白质的检测 B．为了使实验结果更明显，可以直接用鸡蛋清进行实验，不需要稀释 C．水浴加热后，溶液颜色从浅蓝色变为紫色 D．依次加入NaOH溶液和CuSO₄溶液，且加入后都需要摇匀 【解析】 A．斐林试剂乙液与双缩脲试剂B液都为CuSO₄溶液，但质量浓度不相同，因此斐林试剂甲液和乙液不可直接用于蛋白质的检测，需要将斐林试剂乙液（0.05g/mL的CuSO₄溶液）进行稀释处理后使用，A错误。 B．应将鸡蛋清稀释，防止其与双缩脲试剂发生反应后黏在试管内壁上，使反应不彻底等，B错误。 C．用双缩脲试剂检测蛋白质时不需要加热，C错误。 4、下列关于斐林试剂与双缩脲试剂的叙述正确的是（ ） A．双缩脲试剂是先加CuSO₄溶液再加NaOH溶液 B．可以用斐林试剂和蒸馏水来检测豆浆中的蛋白质，水浴加热后呈现紫色 C．在检测蛋白质时，将双缩脲试剂B液换成质量浓度为0.05g/mL的CuSO₄溶液可增强实验效果 D．斐林试剂是将NaOH溶液和CuSO₄溶液混合后使用 【解析】 A．鉴定样液中的蛋白质时，先加NaOH溶液，营造碱性环境后再加CuSO₄溶液，A错误； B． 斐林试剂乙液可用蒸馏水稀释后作为双缩脲试剂B液使用，但不需要进行水浴加热，B错误； C． 将双缩脲试剂B液换成质量浓度为0.05g/mL的CuSO₄溶液会导致CuSO₄与NaOH反应，影响实验效果，C错误。 5、下列有关生物体中化合物的检测实验，对应正确的是（ ） 选项 检测对象 试剂 实验现象 水浴加热 生物材料 A 淀粉 碘液 蓝色 需要【X】 马铃薯块茎 B 还原糖 斐林试剂 砖红色沉淀 需要 西瓜汁 【X，有颜色干扰】 C 蛋白质 双缩脲试剂 紫色 不需要 豆浆 D 脂肪 苏丹Ⅲ染液 红色 【橘黄色】 不需要 花生种子 【解析】 答案C。 6、用碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂测得甲、乙、丙三种植物的种子中三大类有机物的颜色反应如表所示。下列有关说法错误的是（ ） 注：其中“＋”的数量多少代表颜色反应深浅程度。 A．与种子乙、丙相比，种子甲中含淀粉最多 B．蛋白质和脂肪含量最高的种子分别是丙和乙 C．此次实验中，在观察颜色时都会用到光学显微镜 D．这三种试剂在使用时均不需要水浴加热 【解析】答案C。 第 2 节 细胞中的无机物 知识点一 细胞中的水 一、水的含量 （1）水是活细胞中含量最多的化合物。 （2）生物体的含水量随着生物种类的不同有所差别，一般为60%～95%，水母的含水量达到97% 二、水在细胞内的存在形式与作用 存在形式 自由水 结合水 含量 约占细胞内全部水分的95.5% 约占细胞内全部水分的4.5% 特点 呈游离状态，可以自由流动 与蛋白质、多糖等物质结合，失去流动性和溶解性 作用 ①细胞内良好的溶剂 ②参与细胞内的许多生化反应； ③为细胞提供液体环境； ④运输营养物质和代谢废物 细胞结构的重要组成部分 联系 ①自由水和结合水在一定条件下可相互转化： ②自由水与结合水的比值越大，生物新陈代谢越旺盛，生长越快，但抗逆性较弱； 反之，新陈代谢越缓慢，生长越慢，但抗逆性较强   水的特性 （1）水是良好的溶剂 水分子的空间结构及电子的不对称分布，使得水分子具有极性，带有正电荷或负电荷的分子（或离子）都容易与水结合 （2）水具有流动性 每个水分子可以与周围水分子靠氢键相互作用在一起。氢键比较弱，易被破坏，只能维持极短时间，这样氢键不断断裂，又不断形成，使水在常温下能够维持液体状态，具有流动性。 （3）水的温度相对不容易发生改变 由于氢键的存在，水具有较高的比热容，使水的温度相对不容易发生改变。 （判断）（1）自由水是生化反应的介质，不直接参与生化反应。（ ） 【有些水能直接参与生化反应，如有氧呼吸第二阶段，光合作用光反应阶段。】 （2）结合水是细胞结构的重要组成成分，主要存在于液泡中【液泡中的水属于自由水】。（ ） 1、"久旱禾苗盼雨露，雨露滋润禾苗壮”禾苗经雨露滋润，新陈代谢活跃，生长迅速。下列错误的是（ ） A．干旱条件下，禾苗细胞中结合水的比例会上升 B．干旱条件下，禾苗细胞中水的主要存在形式是结合水 C．代谢过程中，自由水参与细胞内的许多生物化学反应 D．生长过程中，结合水是禾苗细胞结构的重要组成成分 【解析】干旱条件下，禾苗细胞中结合水的比例会上升，但禾苗细胞中水的主要存在形式仍是自由水，B不合理。 2、关于生物体内水的叙述，错误的是（ ） A．活细胞中含量最多的化合物是水，细胞中的水大都以自由水的形式存在 B．参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水 C．越冬植物体内自由水与结合水的比值下降，有利于增强代谢等生命活动以抵抗寒冷环境 D．小麦种子在入库储存前需要经晾晒处理以减少自由水含量，延长储存期限 【解析】越冬植物体内自由水与结合水的比值下降，代谢变弱，抗逆性变强，有利于抵抗寒冷环境，C错误； 3、在探索外星空间是否存在生命的过程中，科学家始终把寻找水作为最关键的一环，这是因为“水是生命之源”。下列关于水的说法错误的是（ ） A．水是极性分子，带电分子（或离子）易与水结合，因此水是一种良好的溶剂 B．水的温度不易发生改变，这有利于维持生命系统的稳定 C．结合水是细胞结构的重要组成成分，赋予各种组织、器官一定的形状、硬度和弹性 D．种子萌发时结合水与自由水的比值增大，细胞代谢增强 【解析】答案D。 4、植物在生长发育过程中，需要不断从环境中吸收水。下列有关植物体内水的叙述，错误的是（ ） A．根系吸收的水有利于植物保持固有姿态 B．结合水是植物细胞结构的重要组成成分 C．自由水是生化反应的介质，不直接参与生化反应 D．自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动 【解析】自由水可以直接参与生化反应，C错误；自由水与结合水比值越高，细胞代谢越旺盛，D正确。 知识点二 细胞中的无机盐 一、无机盐的含量 · 在细胞中含量很少，仅占细胞鲜重的1%～1 .5%。 二、无机盐的存在形式及实例 存在形式 实例 大多数以离子形式存在 含量较多的阳离子有Na＋、K＋、Ca²＋、Mg²＋、 Fe²＋、Fe³＋等， 阴离子有Cl－、、、等 少数与其他化合物结合 Fe是构成血红素的元素 Mg是构成叶绿素的元素等 三、无机盐的生理作用★ 生理作用 举例 组成某些 复杂化合物 ①Mg是构成叶绿素的元素；【Mg是构成细胞中各种色素的存在（）】 ②Fe是构成血红素的元素； ③P是组成细胞膜、细胞核的重要成分，也是细胞必不可少的许多化合物的成分 维持细胞和生物体 的生命活动 ①人体内Na＋缺乏会引起神经、肌肉细胞兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛无力等； ②哺乳动物血液中必须含有一定量Ca²＋，若Ca²＋含量太低，动物会出现抽搐等症状 维持细胞的渗透压 平衡和酸碱平衡 ①渗透压平衡：Na＋、Cl－维持细胞外液渗透压，、K＋维持细胞内液渗透压； ②酸碱平衡：某些无机盐离子组成重要的缓冲体系，如/、 H₂CO₃/等，可调节并维持细胞的酸碱平衡。 常见无机盐的作用与缺乏症 种类 作用 缺乏时引起的症状 Fe 构成血红素的元素 缺铁性贫血症 Mg 构成叶绿素的元素 植物叶绿素合成受阻，影响光合作用 Zn 很多酶的组成成分 生长发育不良，生殖腺功能受影响 Ca 骨骼、牙齿的重要组成成分 骨骼畸形；抽搐等 I 甲状腺激素的重要组成成分 甲状腺肿大；呆小症 B 促进花粉形成和花粉管萌发 油菜缺B时，"花而不实" Na 维持动物细胞的渗透压 动物细胞渗透压降低；过低时不能维持正常的细胞形态 1、（多选）如图是一种叶绿素分子和血红素分子的局部结构简图，下列叙述错误的是（ ） A．植物体缺Mg会影响光合作用 B．人体缺Fe会导致缺铁性贫血症 C．Mg和Fe分别存在于植物细胞和动物细胞中 D．无机盐在细胞中大多以化合物形式存在 【解析】Mg和Fe分别是组成细胞的大量元素和微量元素，在动植物细胞中都含有，C错误。 无机盐在细胞中大多以离子的形式存在，D错误；故选CD。 2、无机盐在细胞中含量很少，仅占细胞鲜重的1%~1.5%，下列叙述正确的是（ ） A．人大量出汗会排出过多无机盐，导致体内细胞的渗透压平衡和酸碱平衡失调，这时应多喝淡盐水 B．不同生物体内无机盐的种类和含量大体相同 C．哺乳动物血液中钙离子含量太低，会出现抽搐等症状，这说明无机盐对于维持细胞酸碱平衡非常重要 D．无机盐在细胞中含量很少，所含元素都属于微量元素 【解析】B．不同生物体内无机盐的种类大体相同含量差异很大，B错误； C．说明无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用，C错误； D．无机盐在细胞中的含量很少，所含元素并不都是微量元素，如K、Ca、Mg等属于大量元素，D错误。 3、无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用。下列有关叙述错误的是（ ） A．细胞中的无机盐大多以化合物的形式存在，如CaCO₃参与构成骨骼、牙齿等 B．生理盐水可用于清洗外伤伤口，因为它可维持细胞正常的渗透压，并具有清洁作用 C．患急性肠炎的病人脱水时输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法 D．缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降 【解析】答案A。 4、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．Mg²＋存在于叶绿体的类胡萝卜素中 B．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，类胡萝卜素中不含Mg²＋，A错误； 、对体液pH起着重要的调节作用，B正确； 第 3 节 细胞中的糖类和脂质 知识点一 细胞中的糖类（主要能源物质） 一、组成元素 （1）一般由C、H、O三种元素构成。 （2）多数糖类分子中氢原子和氧原子之比是2：1，类似水分子，因而糖类又被称为“碳水化合物”，简写为（CH₂O） （1）并非所有糖类中氢原子数和氧原子数之比都为2：1，如C₅H₁₀O₄（脱氧核糖）。 （2）并非分子中氢原子数和氧原子数之比为2：1的都是糖类，如CH₂O（甲醛）。 二、种类 （1）单糖：不能水解的糖，可直接被细胞吸收。 种类 分子式 主要功能 分布 五碳糖 核糖 C₅H10O₅ RNA的组成成分之一 动植物细胞 脱氧核糖 C₅H₁₀O₄ DNA的组成成分之一 六碳糖 葡萄糖 C₆H₁₂O₆ 细胞生命活动的主要能源物质， 常被形容为“生命的燃料” 果糖 提供能量 半乳糖 （2）二糖：由两分子单糖脱水缩合而成，一般要水解成单糖才能被细胞吸收。 注意：二糖的水解产物中都有葡萄糖，但并非都是葡萄糖。 种类 水解产物 分子式 分布 功能 蔗糖 1分子葡萄糖1分子果糖 C₁₂H₂₂O11 甘蔗和甜菜里含量丰富， 大多数水果和蔬菜中也含有 水解成单糖 供能 麦芽糖 1分子葡萄糖1分子葡萄糖 发芽的小麦等谷粒中含量丰富 乳糖 1分子葡萄糖1分子半乳糖 人和动物乳汁中含量丰富 （3）多糖：由许多葡萄糖分子连接而成，生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在。 种类 分子式 主要分布 主要功能 淀粉 （最常见） （C₆H₁₀O₅）n 粮食作物种子、 植物变态茎或根 植物细胞中重要的储能物质 糖原 肝糖原 动物肝脏 储存能量，调节血糖 肌糖原 动物肌肉 储存能量 植物茎秆和枝叶中， 所有植物细胞的细胞壁 植物细胞壁的主要组成成分 纤维素 几丁质 （又称壳多糖） （C₈H₁₃O₅N）n 甲壳类动物和昆虫的外骨骼 用于废水处理；制作食品包装纸 和食品添加剂；制作人造皮肤等 （1）并非所有的糖类都是能源物质。如核糖、脱氧核糖都不能氧化供能。 纤维素在人和动物体内很难被消化，也不能供能； 草食类动物需借助某些微生物的作用才能分解纤维素。 （2）并非所有生物细胞壁主要成分都含纤维素。只有植物细胞细胞壁的主要成分是纤维素； 细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，不是纤维素。 （3）构成淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖分子，但是葡萄糖的连接方式不同。 警示：并非所有的糖类都可以用斐林试剂检测。 ★葡萄糖、果糖、半乳糖、麦芽糖和乳糖等是还原糖，可以用斐林试剂检测。 蔗糖和所有的多糖都不具有还原性，不能与斐林试剂发生反应。 1、下列关于细胞中糖类的叙述，错误的是（ ） A．组成糖类的化学元素一般为C、H、O B．麦芽糖、蔗糖和乳糖的水解产物中都有葡萄糖 C．所有糖类都是甜的，所有甜的物质都是糖类 D．多糖是生物体内糖类的主要存在形式 【解析】C．糖类不一定甜，甜的也不一定是糖类。糖类中的多糖如淀粉、糖原、纤维素等没有甜味，工业上用的“糖精”是甜的，但它不是糖类。淀粉是多糖但不甜，木糖醇有甜味但不是糖类，C错误。 2、下列关于糖类化合物的叙述，正确的是（ ） A．葡萄糖、果糖、半乳糖都是还原糖，但元素组成不同 B．淀粉、糖原、纤维素都是由葡萄糖聚合而成的多糖 C．蔗糖、麦芽糖、乳糖都可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀 D．纤维素的基本组成单位是葡萄糖和果糖 【解析】A．葡萄糖、果糖、半乳糖都是还原糖，且元素组成相同，只有C、H、O三种，A错误； BD．糖原、纤维素和淀粉都是多糖，它们的基本组成单位都是葡萄糖，B正确、D错误； C．麦芽糖、乳糖都是还原糖，可与斐林试剂反应产生砖红色沉淀，但蔗糖是非还原糖，不会与斐林试剂反应产生砖红色沉淀，C错误。 3、下列关于生物体内糖类的叙述，正确的是（ ） A．纤维素、淀粉和蔗糖都是植物细胞特有的多糖 B．单糖、二糖和多糖在细胞内可以相互转化 C．糖类物质都是细胞内的能源物质 D．单糖都能与斐林试剂反应生成砖红色沉淀 【解析】A．蔗糖是植物细胞特有的二糖，A错误； B．单糖、二糖和多糖在细胞内可以通过水解或者脱水缩合相互转化，B正确； C．糖类并不都是能源物质，如核糖和脱氧核糖是核酸组成成分，纤维素是植物细胞壁主要成分，错误； D．单糖并不都是还原糖，还原糖与斐林试剂经过水浴加热能生成砖红色沉淀，D错误。 4、如图表示糖类的化学组成和种类，下列相关叙述正确的是（ ） A．①②③依次代表单糖、二糖、多糖，它们均可水解 B．①②均属于还原糖，在水浴加热条件下均可与斐林试剂发生反应产生砖红色沉淀 C．④⑤可分别表示纤维素、肌糖原，肌糖原是储能物质 D．单糖中的果糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，常被形容为“生命的燃料” 【解析】A．①②③分别代表单糖、二糖、多糖，其中，二糖和多糖可以水解，单糖不能水解，A错误； B．②中的蔗糖不是还原糖，B错误； C．④可表示纤维素，⑤表示肌糖原，肌糖原是储能物质，C正确； D．葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，常被形容为“生命的燃料”，D错误。 5、下列有关细胞中糖类的叙述，正确的是（ ） A．所有糖类都能为生物体的生命活动提供能量 B．生物体内的糖类绝大多数以葡萄糖的形式存在 C．麦芽糖能否被麦芽糖酶水解可用斐林试剂检测 D．甲壳类动物的几丁质可用于制作食品添加剂 【解析】答案D。 知识点二 细胞中的脂质 一、组成元素：主要是C、H、O，有的还含有P和N；分布在所有细胞中。 二、性质特点 （1）与糖类不同的是，脂质分子中氧的含量远远低于糖类，而氢的含量更高。 （氧化释放能量是相同质量糖原的两倍多，原因是脂肪含H 多，含O少） （2）物理性质：通常都不溶于水，而溶于丙酮、氯仿、乙醚等脂溶性有机溶剂。 三、分类及功能 · 血脂中的主要成分是甘油三酯和胆固醇，血脂过高会导致动脉粥样硬化、冠心病、胰腺炎等。 四、糖类和脂质的比较★ 项目 糖类 脂质 元素组成 C、H、O（N：几丁质） C、H、O（N、P） 种类 单糖、二糖、多糖 脂肪、磷脂、固醇 水解终产物 单糖 甘油 ＋ 脂肪酸 代谢终产物 CO₂、H₂O 合成部位 淀粉：叶绿体 纤维素：高尔基体 糖原：主要是肝脏、肌肉 主要是内质网 生理作用 ①主要的能源物质 ②构成细胞结构，如糖被、细胞壁 ③核酸的组成成分，如核糖、脱氧核糖 ①生物体的储能物质，如脂肪 ②构成生物膜的重要成分，如磷脂 ③调节新陈代谢和生殖，如性激素 物质分解 耗O2少，产H2O少，释放能量少 耗O2多，产H2O多，释放能量多 联系 · 脂肪与糖类的组成元素完全相同，都为C、H、O；糖类、脂肪可以相互转化 （1）植物细胞和动物细胞中都含有脂肪。 （2）胆固醇可以通过代谢转化为维生素D和性激素。 （3）磷脂和胆固醇都是动物细胞膜的重要组成成分。 （4）脂质中只有脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。 五、细胞中的能源物质 （1）能源物质：细胞中，糖类、脂肪、蛋白质都是有机化合物，当其被氧化分解时，其中的化学能释放出来，供生命活动利用。 （2）主要能源物质：在正常情况下，糖类分解供能约占总能量的70%以上，因此，糖类是生命活动的主要能源物质。 （3）储能物质：脂肪分子中储存着大量能量，是细胞中的主要储能物质，动物细胞的糖原和植物细胞中的淀粉也是重要的储能物质。 （4）直接能源物质：生命活动所需能量由ATP水解提供，贮能物质所含能量只有转移到ATP中才能用于各项生命活动，因此，ATP是直接能源物质。 （5）三大能源物质的供能顺序 先是糖类氧化供能，当糖类供能不足时，依次由脂肪、蛋白质供能；蛋白质除在正常代谢中提供部分能量外，一般不供能。当需要由蛋白质大量供能时，说明生物体已病重或生命接近终结。 1、下列关于脂质的叙述，错误的是（ ） A．脂肪是细胞内良好的储能物质 B．磷脂和胆固醇都参与构成动物细胞膜 C．日常炒菜用的花生油中的脂肪含有不饱和脂肪酸 D．脂质都是由C、H、O三种元素构成的 【解析】脂质中脂肪和固醇的组成元素为C、H、O，磷脂的组成元素有C、H、O、P，有些还含有N，D错误。 2、下列关于脂肪的叙述正确的是（ ） A．脂肪是由两分子脂肪酸和一分子甘油发生反应形成的酯 B．大多数动物脂肪含有不饱和脂肪酸，室温时呈固态 C．正常情况下，脂肪不能大量转化为糖类 D．脂肪含能量多，是生物体利用的主要能源物质 【解析】A．脂肪是由三分子脂肪酸和一分子甘油发生反应形成的酯，A错误； B． 大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸，在室温时呈固态，B错误； C． 糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪，而脂肪一般只在糖类代谢发生障碍，引起供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类【提示：发胖容易减肥难】，C正确； D． 糖类（葡萄糖）是主要能源物质，脂肪是细胞内良好的储能物质，D错误。 警示：脂肪不是生物大分子，但脂肪也是以碳链为骨架的。 3、下列关于脂质的叙述，错误的是（ ） A．动物体内的脂肪具有减少热量散失、维持体温恒定的功能 B．磷脂由C、H、O、P四种元素组成，是构成细胞膜的重要成分 C．维生素D的化学本质是固醇，其在动物体内具有促进Ca和P吸收的作用 D．胆固醇是人体细胞的正常成分，但摄入过多也可导致疾病 【解析】B．有的磷脂由C、H、O、N、P五种元素组成，B错误； D．胆固醇在人体内还参与血液中脂质的运输，但摄入过多也可导致疾病，D正确。 4、下列关于脂质的说法，错误的是（ ） A．固醇类物质只含有C、H、O三种元素 B．性激素对维持生物体的生殖过程起着重要调节作用 C．人体在补钙时最好补充一定量的维生素D D．动物细胞膜上存在磷脂、脂肪等脂质 【解析】答案D 5、糖类和脂质是细胞中两种重要的有机物，下列有关脂质和糖类的叙述，正确的是（ ） A．脂肪的组成元素与葡萄糖相同，相同质量下其所含能量更低 B．单糖可以被进一步水解为更简单的化合物 C．糖原和淀粉的最终水解产物都为葡萄糖 D．脂肪初步水解产生甘油和脂肪酸，彻底水解产生CO₂和H₂O 【解析】A．脂肪的元素组成为C、H、O，与葡萄糖相同，相同质量下脂肪所含能量更高，A错误； B． 单糖是不能进一步水解的糖类，但可以被氧化分解成CO₂和H₂O，B错误； C． 糖原是动物体内的多糖，淀粉是植物合成的多糖，基本组成单位都是葡萄糖，C正确； D． 脂肪水解的终产物是甘油和脂肪酸，代谢（氧化分解）终产物是CO₂和H₂O，D错误。 6、糖类和脂质在细胞的构成和生命活动中起重要作用，下列叙述错误的是（ ） A．脂肪与糖原都是细胞内储存能量的物质 B．糖类中的淀粉、纤维素和糖原都是由葡萄糖缩合而成的 C．淀粉和脂肪水解的终产物是二氧化碳和水 D．质量相同的糖类和脂肪被彻底分解时，糖类耗氧少 【解析】答案C 7、下列关于纤维素的叙述正确的是（ ） A．是植物和蓝藻细胞壁的主要成分 B．易溶于水，在人体内可被消化 C．与淀粉一样都属于多糖，二者的基本组成单位不同 D．水解的产物与斐林试剂反应产生砖红色沉淀 【解析】A．蓝细菌（蓝藻）细胞壁的主要成分是肽聚糖，A错误； B． 纤维素不易溶于水，也不能被人体消化吸收，但能促进人体肠道的蠕动，B错误； C． 纤维素和淀粉均属于多糖，二者的基本组成单位相同，都是葡萄糖，C错误； D． 纤维素的水解产物为还原糖，还原糖可与斐林试剂反应产生砖红色沉淀，D正确。 8、下列关于人体脂质的叙述，正确的是（ ） A．组成脂肪与糖原的元素种类不同 B．磷脂水解的终产物为甘油和脂肪酸 C．性激素属于固醇类物质，能维持人体第二性征 D．维生素D是构成骨骼的主要成分，缺乏维生素D会影响骨骼发育 【解析】A．组成脂肪与糖原的元素种类相同，都是C、H、O，A错误； B．脂肪水解的终产物是甘油和脂肪酸；磷脂水解的终产物是甘油、脂肪酸、磷酸及其他衍生物，B错误； D．维生素D不是构成骨骼的主要成分，但能促进小肠对钙、磷的吸收，缺乏维生素D会影响骨骼发育，D错误。 第 4 节 蛋白质是生命活动的主要承担者 一、蛋白质概述 （1）蛋白质是细胞中含量最多的有机化合物，占细胞中主要化合物的7%～10%。 （2）蛋白质需要被消化为氨基酸后才能被吸收。 （3）富含蛋白质的食物：肉、蛋、奶和大豆制品。 知识点一 蛋白质的功能 分类 功能 举例 结构蛋白 构成细胞和生物体结构的重要物质 肌肉、头发、羽毛、蛛丝等的成分主要是蛋白质 功能蛋白 ❶催化作用 催化化学反应的酶绝大多数是蛋白质 ❷运输作用 细胞膜上载体蛋白、红细胞中血红蛋白等有运输作用 ❸调节作用（信息传递） 胰岛素的化学本质是蛋白质，它能降低血糖浓度 ❹免疫作用（防御） 抗体是免疫球蛋白质，可以帮助人体抵御病菌和病毒等 抗原的侵害 （判断）蛋白质是生物体内重要的贮能物质 。（ ） 【蛋白质通常不作为能源物质。糖原、淀粉和脂肪是生物体内重要的储能物质】 1、蛋白质是生命活动的主要承担者。下列有关叙述错误的是（ ） A．性激素是起信息传递作用的蛋白质 B．肌肉、羽毛等的成分主要是蛋白质 C．起催化作用的酶绝大多数是蛋白质 D．人体内的抗体是具有免疫功能的一类蛋白质 【解析】性激素有信息传递的作用，但不属于蛋白质，属于脂质中的固醇，A错误。 知识点二 组成蛋白质的基本单位——氨基酸 一、氨基酸的结构及种类 R基的决定作用 （1）决定氨基酸的种类和理化性质。 （2）决定氨基酸的组成元素：氨基酸结构通式中含有C、H、O、N四种元素，若某氨基酸中含有其他元素，则一定在R基中。 （3）决定氨基酸中所含氨基和羧基的数目：除了连接在中心碳原子上的氨基和羧基外，多余的氨基和羧基一定位于R基上。 1、（1）牛奶中含有人体所需的必需氨基酸，必需氨基酸是指：　人体细胞自身不能合成，必须从外界环境中获取的氨基酸　　。 （判断）（2）天冬氨酸分子由C、H、O、N、S五种元素组成【只含有C、H、O、N四种元素】。（ ） （判断）（3）天冬氨酸分子一定含有氨基和羧基。（ ） 2、如图为某同学写的组成蛋白质的氨基酸的结构通式，下列叙述正确的是（ ） A．该同学所写的结构通式正确 B．结构最简单氨基酸的R基为—H C．构成人体蛋白质的氨基酸的R基有100多种 D．每个氨基酸均只有一个氨基和一个羧基 【解析】组成蛋白质的基本单位是氨基酸，题图中氨基应该为—NH₂，A错误；构成人体蛋白质的氨基酸的R基有21种，C错误；每个氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基，D错误。 3、下列关于组成蛋白质的氨基酸的说法错误的是（ ） A．若某种氨基酸含有C、H、O、N以外的元素，则该元素一定位于R基上 B．必需氨基酸是生物体生长所必需的氨基酸，而非必需氨基酸是生物体生长可有可无的氨基酸 C．所有构成蛋白质的氨基酸都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上 D．氨基酸理化性质的不同是R基不同导致的 【解析】必需氨基酸、非必需氨基酸都是生物体生长所必需的氨基酸，故选B。 4、下列物质各有一分子，有的属于构成蛋白质的氨基酸，有的不属于，若将其中构成蛋白质的氨基酸脱水缩合成多肽，则其中含有的游离的氨基数、游离的羧基数、肽键数、生成的水分子数依次为（ ） A．1、2、2、2 B．2、1、4、4 C．2、2、2、2 D．1、2、3、3 【解析】构成蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基（一NH₂）和一个羧基（—COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，据此可知，②③⑤（R基依次是—CH₃、—H、—CH₂—COOH）是构成蛋白质的氨基酸。 若将三者脱水缩合成多肽（三肽），则其中含有的游离的氨基数＝肽链数＝1，游离的羧基数＝肽链数＋R基中含有的羧基数＝1＋1＝2，生成的水分子数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数＝3－1＝2，A正确。 5、三种化合物的结构如图所示，下列相关叙述错误的是（ ） A．可以用一个结构通式表示这三种化合物 B．三种化合物都只含有一个氨基、一个羧基 C．三种化合物都不能与双缩脲试剂发生紫色反应 D．三种化合物间两两结合形成的化合物称为二肽 【解析】答案B。 知识点三 蛋白质的结构及其多样性 一、蛋白质的形成 ❶脱水缩合★：一个氨基酸分子的羧基（—COOH）和另一个氨基酸分子的氨基（—NH₂）相连接，同时脱去一分子水的结合方式【产物水中的H来自氨基和羧基，O来自羧基】。 ❷肽键：连接两个氨基酸分子的化学键。 ❸二肽、多肽和肽链：由两个氨基酸经脱水缩合而成的化合物叫二肽，由n（n≥3）个氨基酸脱水缩合而成的化合物，称为n肽，也称为多肽，多肽通常呈链状结构，叫肽链。 二、蛋白质的结构 （1）蛋白质的结构层次 （2）蛋白质分子结构的多样性 1、如图是细胞中常见的反应下列相关叙述正确的是（ ） A．乙的R基为—H B．图中虚线箭头所指化学键是肽键 C．化合物丙中含有一个游离的羧基 D．水中的H都来自乙的氨基 【解析】乙的R基为—CH₂COOH，A错误；丙中含有两个游离的羧基（—COOH），C错误；图中氨基酸脱水缩合过程中产生的水中的H来自己的氨基和甲的羧基，D错误。 2、如图为细胞中蛋白质合成过程简图，①~③表示相关变化过程，下列分析正确的是（ ） A．①~③过程都是脱水缩合 B．③过程不相同，合成的蛋白质也就不相同 C．①②过程形成的化学键相同，③过程一定没有新化学键形成 D．不同蛋白质功能不同的根本原因是其空间结构不同 【解析】①②过程都是脱水缩合，但③过程不是脱水缩合，而是形成特定的空间结构，A错误；③过程不相同，形成的空间结构不同，合成的蛋白质也就不相同，B正确；①②过程形成的化学键相同，都是肽键，③过程可能有新化学键形成，如二硫键，C错误；不同蛋白质的空间结构不同是其功能不同的直接原因，而不是根本原因，D错误。 知识点四 蛋白质的变性、水解与盐析 ❶蛋白质的变性：指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。 · 变性的蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化，肽链变得松散，丧失了生物活性，但是肽键一般不断裂。 · 影响因素：高温、强酸、强碱、重金属、酒精等。 ❷蛋白质的水解：蛋白质在蛋白酶的作用下分解为多肽，或者多肽在肽酶的作用下肽键断裂分解为氨基酸的过程 水解和脱水缩合的过程相反。 ❸蛋白质的盐析：由溶解度变化引起的，属于物理变化，盐析过程中蛋白质的结构不发生变化，可复原。 注意：盐析可逆，维持原有的生物话性★；变性不可逆★。 1、（不定项选择）下列有关蛋白质结构、功能多样性的说法，正确的是（ ） A．蛋白质结构的多样性只与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和空间结构有关 B．已知某种化合物含有C、H、O、N等元素，可以推断此物质一定为蛋白质 C．不同蛋白质分子中组成肽键的化学元素相同 D．蛋白质空间结构改变，可能会导致蛋白质失去生物活性，这种改变是不可逆的 【解析】蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序及蛋白质的空间结构有关，A错误；已知某化合物含有C、H、O、N等元素，据此不能推断该物质是否为蛋白质，B错误；不同蛋白质分子中组成肽键的化学元素相同，都是C、H、O、N，C正确；蛋白质变性是不可逆的．D正确。答案：CD 知识点五 与蛋白质有关的计算 一、有关蛋白质的脱水数、肽链数、肽键数、氨（羧）基数、相对分子质量的计算 ❶肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数－肽链数。 ❷蛋白质中游离的氨（羧）基数＝肽链数＋R基上氨（羧）基数＝各氨基酸中氨（羧）基总数－肽键数。 ❸蛋白质相对分子质量＝氨基酸总相对分子质量（氨基酸个数×氨基酸平均相对分子质量）－脱去水分子总相对分子质量（脱去的水分子数×18）。 注意：若肽链上出现二硫键（一S—S—，由2个一SH脱去2个H形成），要再减去形成二硫键时脱去的氢原子 的相对原子质量（二硫键的个数×2）。 类型 氨基酸平均 相对分子质量 氨基酸 数目 肽键 数目 脱去 水分子数 多肽或蛋白质 相对分子质量 游离氨基 数目 游离羧基 数目 一条肽链 a n n－1 n－1 na－18×（n－1） 至少为1 至少为1 m条肽链 a n n－m n－m na－18×（n－m） 至少为m 至少为m 环状多肽 a n n n na－18n 最少为0 最少为0 二、蛋白质中原子数目的计算 （一）基本原理原子守恒法 氨基酸的分子式可用“C₂H₄O₂N—R”来表示，氨基酸脱水缩合形成多肽的过程中，要脱去水分子，氢原子、氧原子的数目会减少，碳原子、氮原子的数目不会减少。 （二）常用公式 ❶ C 原子数＝氨基酸分子数×2＋R基上的碳原子数。 ❷ H 原子数＝各氨基酸中H原子的总数－脱去水分子数×2－二硫键数×2。 ❸ O 原子数＝各氨基酸中O原子的总数－脱去水分子数。 ❹ N 原子数＝各氨基酸中N原子的总数＝氨基酸数＋R基上的N原子数。 说明：由于R基上的C原子数不好确定，且H原子数较多，因此以N原子数或O原子数的计算为突破口，推算氨基酸的分子式或氨基酸个数最简便。 1、蛋白质是生命活动的主要承担者。如表所示为人体内某种蛋白质结构组成，下列不正确的是（ ） 名称 氨基酸总数 氨基总数 羧基总数 R基上羧基数 数目 207 24 27 24 A．组成该蛋白质的氨基酸种类不超过21种 B．该蛋白质由3条肽链构成 C．合成该蛋白质时至少失去207个水分子 D．氨基酸之间通过“—NH—CO—”相连接，构成多肽链 【解析】组成人体内蛋白质的氨基酸有21种，因此组成该蛋白质的氨基酸种类不超过21种，A正确； 肽链数＝羧基总数－R基上羧基数＝27－24＝3，B正确； 合成该蛋白质时至少失去的水分子数＝氨基酸总数－肽链数＝207－3＝204，C错误； 氨基酸之间通过肽键相连接，构成多肽链，D正确。 2、如图为牛胰岛素结构图，该物质中—S—S—是由两个SH脱去两个H形成的。下列正确的是（ ） A．牛胰岛素为五十一肽，其中含有50个肽键 B．牛胰岛素中至少含有2个游离的氨基和2个游离的羧基 C．51个氨基酸形成牛胰岛素时，减少了98个氢原子 D．51个氨基酸形成牛胰岛素时，减少的相对分子质量为882 【解析】由图可知，牛胰岛素有2条肽链，51个氨基酸，因此，肽键数＝氨基酸数－肽链数＝51－2＝49，减少的氢原子数＝脱去水分子数×2＋二硫键数×2＝（51－2）×2＋3×2＝104，减少的相对分子质量＝脱去的水相对分子质量＋形成“—S—S—”时脱去的H相对原子质量＝18×（51－2）＋2×3＝888，A、C、D错误。 3、如图为某多肽的结构式，下列有关说法正确的是（ ） A．箭头标识的结构为肽键，共有5个 B．形成该化合物过程中失去6个水分子 C．该化合物含有3种氨基酸 D．该化合物由5个氨基酸脱水缩合形成 【解析】肽键，即箭头标识的结构，图中有4个肽键，脱水数＝肽键数＝4，A、B错误；构成该化合物的R基依次是—CH₂－、—CH₂—CH—（CH₃）₂，故该化合物含有4种氨基酸，C错误；图示有5个R基，4个肽键，故该化合物是由5个氨基酸脱水缩合形成的五肽，D正确。 4、人的血红蛋白由574个氨基酸脱水缩合形成，含有两条α肽链及两条β肽链（α肽链和β肽链不同）。图中表示β肽链一端的部分氨基酸排列顺序，下列叙述正确的是（ ） A．该血红蛋白中含有572个肽键 B．图示肽链片段由4种氨基酸脱水缩合而成 C．由图可知一分子血红蛋白中至少含有8个游离的羧基 D．形成该蛋白质时，脱去的水中的0只来自羟基，H只来自氨基 【解析】答案C。 5、胰岛B细胞分泌的胰岛素（胰岛素分子有A、B两条肽链，A链有21个氨基酸，B链有30个氨基酸）能与肝细胞膜上的受体结合，促进肝细胞摄取葡萄糖。下列叙述正确的是（ ） A．胰岛素分子的肽键总数是50 B．胰岛素的功能与其空间结构有关 C．变性的胰岛素不能与双缩脲试剂发生紫色反应 D．胰岛素促进肝细胞摄取葡萄糖，体现了蛋白质的免疫功能 【解析】肽键数＝氨基酸总数－肽链数，胰岛素分子有两条肽链、51个氨基酸，则其肽键数＝51－2＝49，A错误；蛋白质结构决定蛋白质功能，故胰岛素的功能与其空间结构有关，B正确；变性的胰岛素中，肽键没有被破坏，变性的胰岛素仍然可以与双缩脲试剂发生紫色反应，C错误；胰岛素促进肝细胞摄取葡萄糖，体现了蛋白质调节机体生命活动的功能，D错误。 6、如图为某蛋白质（含有120个氨基酸）天然状态与非折叠状态的转化条件，下列叙述错误的是（ ） A．此蛋白质由120个氨基酸脱水缩合而成，有119个肽键 B．用尿素处理时，蛋白质中的肽键断裂导致该蛋白生物活性丧失 C．此蛋白质分子至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基 D．此蛋白质的催化功能取决于其复杂的空间结构 【解析】答案B。 7、哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用，加压素具有升高血压和减少排尿的作用。两者结构简式如图，各氨基酸残基用3个字母缩写表示。下列叙述正确的是（ ） A．两种激素都是由八肽环和三肽侧链构成的多肽类化合物 B．氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中氢全部来自氨基 C．肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类无关 D．两种激素间因2个氨基酸种类不同导致生理功能不同 【解析】由图可知，催产素和加压素都是由9个氨基酸脱水缩合形成的链状肽，A错误； 氨基酸之间脱水缩合产生的水分子中氢原子来自氨基和羧基，B错误； 有些氨基酸的R基可能含有游离氨基，故肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类有关，C错误； 两种激素间有2个氨基酸种类不同，故两种激素生理功能不同与这2个氨基酸种类不同有关，D正确。 8、（江苏高考）下列关于肽和蛋白质的叙述，正确的是（ ） A．α－鹅膏蕈碱是一种环状八肽，分子中含有8个肽键 B．蛋白质是由2条或2条以上多肽链构成的 C．蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的 D．变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应 【解析】答案A。 9、（海南高考）有关蛋白质结构与功能的叙述，错误的是（ ） A．蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关B．数量相同的5种氨基酸可以组成不同的多肽链 C．将抗体溶于NaCl溶液中会造成其生物活性的丧失 D．氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构 【解析】答案C。 10、（上海高考）一条由39个氨基酸形成的环状多肽，其中有4个谷氨酸（R基为—CH₂—CH₂—COOH），则该多肽（ ） A．有38个肽键 B．可能没有游离氨基 C．至少有5个游离羧基 D．至多有36种氨基酸 【解析】答案B。 第 5 节 核酸是遗传信息的携带者 知识点一 核酸的种类及其分布 一、种类 二、分布 （1）真核细胞：DNA主要分布在细胞核中，少量分布在线粒体和叶绿体中 RNA主要分布在细胞质中，少量分布在细胞核。 （2）原核细胞：DNA主要位于拟核中，有些原核细胞的细胞质中也有小型环状DNA分子（质粒）。 （3）病毒：病毒没有细胞结构，一种病毒通常只含有一种核酸（DNA或RNA）【不考虑朊病毒】。 1、核酸是遗传信息携带者，包括脱氧核糖核酸和核糖核酸。下列有关核酸的叙述，正确的是（ ） A．一种病毒同时含有DNA和RNA B．真核细胞和原核细胞中都含有DNA和RNA C．原核细胞的DNA只分布在拟核中 D．真核细胞的DNA全部分布在细胞核中，RNA全部分布在细胞质中 【解析】答案B。 知识点二 核酸是由核苷酸连接而成的长链 一、组成元素 · 只有C、H、O、N、P五种。 二、基本组成单位——核苷酸★ （1）分子组成：一个核苷酸由一分子五碳糖、一分子含氮碱基和一分子磷酸组成，如图所示： 五碳糖 含氮碱基 磷酸 （2）种类：根据五碳糖的不同 核苷酸可分为脱氧（核糖）核苷酸 核糖核苷酸。 分类 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 结构模式图 五碳糖 脱氧核糖 核糖 含氮碱基 A（腺嘌呤）、G（鸟嘌呤）、C（胞嘧啶） T（胸腺嘧啶） U（尿嘧啶） 种类 腺嘌呤脱氧核苷酸；鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸；胸腺嘧啶脱氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸；鸟嘌呤核糖核苷酸 胞嘧啶核糖核苷酸；尿嘧啶核糖核苷酸 用途 组成DNA的基本单位 组成RNA的基本单位 脱氧 核糖 碱基（ATCG） 磷酸 H 脱氧核糖核苷酸（DNA） 核糖 碱基（AUCG） 磷酸 OH 核糖核苷酸（RNA） 三、核酸的结构层次★ 组成元素： 小分子物质： 基本单位： 核苷酸链： 核酸： C、H、O、N、P 核苷酸 磷酸 含氮碱基 五碳糖 核苷 说明：一般情况下，在生物体的细胞中，DNA由两条脱氧核苷酸链构成；RNA由一条脱氧核苷酸链构成。 单链结构相对于双链结构更不稳定；因此，以RNA为遗传物质的生物也更容易发生变异。 提示：核酸初步水解的产物和彻底水解的产物不同 物质 初步水解的产物 彻底水解的产物 DNA 脱氧核苷酸 脱氧核糖、磷酸、4种碱基(A、T、C、G) RNA 核糖核苷酸 核糖、磷酸、4种碱基(A、U、C、G) DNA与 RNA的比较 比较项目 DNA RNA 基本 单位 名称 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 结构模式图 种类 4种 4种 组成 成分 磷酸 磷酸 五碳糖 脱氧核糖 核糖 含氮碱基 A（腺嘌呤）、C（胞嘧啶）、G（鸟嘌呤） T（胸腺嘧啶） U（尿嘧啶） 结构 一般由两条脱氧核苷酸链构成 一般由一条核糖核苷酸链构成 分布 ①真核生物：细胞核（主）、线粒体、叶绿体 ②原核生物：拟核、质粒 主要在细胞质及RNA病毒中 功能 细胞中 作为遗传物质，储存、传递遗传信息 辅助遗传信息的表达 病毒中 作为遗传物质（DNA病毒） 作为遗传物质（RNA病毒） 意义 在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中有重要作用 四、核酸分子的多样性和特异性（以DNA为例） （1）多样性 组成DNA的脱氧核苷酸虽然只有4种，但若脱氧核苷酸的数量不限，在连成长链时，排列顺序就会极其多样。 （2）特异性 每个DNA分子的4种脱氧核苷酸比例和排列顺序是特定的，其特定的排列顺序代表了特定的遗传信息。 五、核酸的功能 （1）核酸是细胞内携带遗传信息的物质。 （2）在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用 1、有关下列概念图的叙述，错误的是（ ） A．①表示含氮碱基 B．②表示核糖 C．④表示脱氧核苷酸 D．组成DNA的元素有5种 【解析】组成DNA的基本单位是脱氧核苷酸，图中①表示含氮碱基，②表示脱氧核糖，④表示脱氧核苷酸，组成DNA的元素有C、H、O、N、P，共5种。故选B。 2、如图为某核苷酸链的示意图，下列相关叙述错误的是（ ） A．图中所示为脱氧核苷酸单链片段 B．2不存在于RNA中 C．3在DNA和RNA中相同 D．5在真核细胞中只能出现在细胞核中 【解析】图中核苷酸单链片段中含有碱基T，故该图所示为脱氧核苷酸单链片段，A正确； 2是脱氧核糖，DNA中存在脱氧核糖，RNA中不存在脱氧核糖，B正确； 3是含氮碱基胞嘧啶，DNA和RNA中均含有胞嘧啶，C正确； 5为构成DNA的脱氧核苷酸链，真核细胞的细胞核中含有DNA，线粒体和叶绿体中也含有少量DNA，D错误。 3、DNA指纹技术在案件侦破工作中有重要的作用，从案发现场提取的DNA样品可为案件侦破提供证据，这依据的生物学原理是（ ） A．不同人体内的DNA所含碱基不同 B．不同人体内的DNA所含的五碳糖的种类不同 C．不同人体内的DNA的五碳糖和磷酸的连接方式不同 D．不同人体内的DNA所含的脱氧核苷酸排列顺序不同 【解析】不同人体内的DNA所含的碱基相同，都是A、T、C、G，A错误； 不同人体内DNA所含五碳糖和磷酸相同，五碳糖和磷酸的连接方式也相同，B、C错误，故选D。 知识点三 生物大分子以碳链为骨架 一、单体和多聚体 （1）单体：组成蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的基本单位。 （2）多聚体：由许多单体相互连接构成的生物大分子。 单体(基本单位) 多聚体(生物大分子) 单糖 多糖 氨基酸 蛋白质 核苷酸 核酸 二、生物大分子的构成 （1）每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体，多聚体参与细胞和生物体的构成。 （2）“碳是生命的核心元素”、“没有碳，就没有生命”。 脂肪不属于生物大分子 因为脂肪类化合物是由甘油和脂肪酸结合而成的，且脂肪的分子量与蛋白质、核酸、多糖相比小很多，一般不称其为生物大分子；磷脂和固醇不属于生物大分子。 1、下列关于生物大分子的叙述，错误的是（ ） A．蛋白质是以氨基酸为基本组成单位的生物大分子 B．核酸是携带遗传信息的生物大分子 C．多糖、蛋白质、核酸是以碳链为基本骨架的生物大分子 D．组成生物大分子淀粉、糖原、纤维素和核糖的基本单位均是葡萄糖 【解析】组成生物大分子淀粉、糖原、纤维素的基本单位均是葡萄糖，核糖是单糖，是小分子物质，D错误。 2、如图表示化合物a和m参与化合物b的构成情况，下列叙述错误的是（ ） A．若m为胸腺嘧啶，则b为脱氧核糖核苷酸 B．组成a的元素为C、H、O，组成b的元素为C、H、O、N、P C．若a为脱氧核糖，则由b构成的核酸可存在于人体细胞中 D．若a为核糖，则m可能为尿嘧啶、胸腺嘧啶、腺嘌呤 【解析】A．胸腺嘧啶为DNA特有的碱基，若m为胸腺嘧啶，则b为脱氧核糖核苷酸，A正确； B．组成a的元素为C、H、O，组成b的元素为C、H、O、N、P，B正确； C．若a为脱氧核糖，则由b构成的核酸为DNA，DNA可存在于人体细胞中，C正确； D．若a为核糖，则b为核糖核苷酸，m可能为尿嘧啶、腺嘌呤，但不可能为胸腺嘧啶，D错误。 3、如图为组成核酸的单体结构示意图。下列叙述正确的是（ ） A．图中③的种类不同导致核酸的多样性 B．若图中③是尿嘧啶，则如图所示的单体可表示尿嘧啶脱氧核糖核苷酸 C．若图中②是脱氧核糖，则如图所示的是组成新冠病毒的核酸的单体 D．③在人体内一共有5种，此单体在人体内一共有8种 【解析】答案D。 4、不同生物含有的核酸种类不同，原核生物和真核生物同时含有DNA和RNA，病毒体内含有DNA或RNA，下列关于碱基、核苷酸、五碳糖种类的描述正确的是（ ） 选项 A B C D 种类 T2噬菌体 烟草叶肉细胞 烟草花叶病毒 豌豆根毛细胞 碱基 5种 5种 4种 8种 核苷酸 5种 8种 8种 8种 五碳糖 1种 2种 2种 2种 【解析】原核生物与真核生物同时含有DNA和RNA，由此推知原核生物与真核生物都有5种碱基、8种核苷酸、 2种五碳糖；一种病毒只含有DNA或RNA，则一种病毒只有4种碱基、4种核苷酸、1种五碳糖。 T2噬菌体与烟草花叶病毒都是病毒，它们体内各有4种碱基、4种核苷酸、1种五碳糖，A、C错误； 烟草叶肉细胞、豌豆根毛细胞都是真核细胞，它们都有5种碱基、8种核苷酸、2种五碳糖，B正确、D错误。 5、核酸是遗传信息的携带者，下列关于核酸的叙述，正确的是（ ） A．叶肉细胞中碱基、核苷酸、五碳糖的种类分别是5种、8种和2种 B．大肠杆菌中含有碱基A、T、G、C的核苷酸共4种 C．组成核酸的基本单位是核糖核苷酸 D．核酸是生物的遗传物质，仅存在于细胞核之中 【解析】答案A。 6、核酸和蛋白质都是重要的生物大分子，下列叙述错误的是（ ） A．组成元素都有C、H、O、N B．细胞内合成新的分子时都需要原料 C．在细胞质和细胞核中都有分布 D．高温变性后降温都能缓慢复性 【解析】核酸组成元素为C、H、O、N、P，大部分蛋白质组成元素为C、H、O、N，故A正确； 核酸和蛋白质的合成都需要原料，合成核酸需要以核苷酸为原料，合成蛋白质需要以氨基酸为原料，B正确； 核酸和蛋白质在细胞质和细胞核中都有分布，C正确； 蛋白质经高温变性后其空间结构遭到破坏，降温不能复性，D错误。 7、蛋白质和DNA是两类重要的生物大分子，下列对两者共性的概括不正确的是（ ） A．组成元素含有C、H、O、N B．由相应的基本结构单位构成 C．具有相同的空间结构 D．以碳链为骨架 【解析】答案C。 8、已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人体内有重要作用的物质；正确的是（ ） A．①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的 B．③④⑤都是生物大分子，都以碳链为骨架 C．①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体 D．④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质 【解析】大多数酶的化学本质是蛋白质，抗体的化学本质是蛋白质，激素的化学本质是有机物，如多肽、蛋白质、氨基酸的衍生物、脂质等，只有蛋白质才是由氨基酸通过肽键连接而成的，A错误； 糖原是生物大分子，脂肪不是生物大分子，激素不一定是大分子物质，B错误； 酶、抗体和核酸都是多聚体，它们的单体（氨基酸或核苷酸）都含有氮元素，C正确； 人体细胞内主要能源物质是糖类，⑤脂肪是机体主要储能物质，⑥核酸是生物体的遗传物质，D错误。 9、组成下列多聚体的单体的种类最多的是（ ） A．血红蛋白 B．DNA C．淀粉 D．纤维素 【解析】答案A。 10、下列关于细胞中生物大分子的叙述，错误的是（ ） A．碳链是各种生物大分子的结构基础 B．糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子 C．细胞利用种类较少的小分子脱水合成种类繁多的生物大分子 D．细胞中生物大分子的合成需要酶来催化 【解析】答案B。 1 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $$