第2章 组成细胞的分子 第2课时-【高考零起点】2025年新高考生物总复习学用word（艺考）

第二章　组成细胞的分子 第2课时 一、细胞中的元素和化合物 1．组成细胞的元素 分类 元素 备注 核心元素 C ①鲜细胞含量最高的元素是O，干细胞含量最高的元素是C ②生物与无机自然界的元素种类基本相同 大量元素 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等 微量元素 Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等 2．组成细胞的主要化合物及相对含量图 3．化合物的鉴定 鉴定原理：某些化学试剂能与生物组织中的有关有机化合物发生特定的颜色反应。 待检测物质 检测试剂 颜色反应 注意事项 还原糖(葡萄糖、果糖、麦芽糖等) 斐林 试剂 砖红色沉淀 先向试管内注入2 mL待测组织样液，后将斐林试剂甲液(质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液)与乙液(质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液)等量混合后再注入试管，与待测组织样液混合，并水浴(50～65 ℃)加热约2 min。蔗糖是典型的非还原糖　，不能用该实验来检测 脂肪 苏丹Ⅲ染液 橘黄色 将待测物染色后，需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色，以免影响观察效果 蛋白质 双缩脲试剂 紫色 先在试管中注入待测组织样液2 mL，加入双缩脲试剂A液(质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液)1 mL与样品充分混合，再注入B液(质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液)4滴，不需要加热 二、细胞中的无机物 (一)细胞中的水 水是细胞中含量最多的无机物。 项目 存在形式 概念 含量(占细胞内全部水分的比例) 功能 联系 水 自由水 以游离态存在的水 约95.5% ①良好溶剂 ②参与多种化学反应 ③运送养料　和代谢废物 ④为细胞提供液体环境 它们可相互转化；代谢旺盛时自由　水含量增多，反之，含量减少；结合　水越多，细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强 结合水 与细胞内其他物质结合的水 约4.5% 细胞结构的重要组成成分 (二)细胞中的无机盐 1．细胞中的无机盐绝大多数以离子的形式存在。含量较多的阳离子有Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋等，含量较多的阴离子有Cl－、SO、PO、HCO等。 2．部分无机盐离子的功能 无机盐 功能 含量异常 I 构成甲状腺激素的重要元素 地方性甲状腺肿(大脖子病) P 构成细胞膜、细胞核的重要成分 发育不良 Fe 构成血红素的重要元素 血红蛋白合成受阻，会引起贫血 Ca 血和骨的重要组成成分 抽搐和骨质疏松 Na＋ 神经信号传递物质 引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低 Mg 构成叶绿素的重要元素 叶片发黄，影响光合作用 3．人体中的某些无机盐离子(又称缓冲对、缓冲物质)必须保持一定的量，才能维持细胞的酸碱平衡。 三、细胞中的有机物 (一)细胞中的糖类和脂质 1．细胞中的糖类 (1)糖类的化学元素组成及特点 元素组成：一般是C、H、O　；特点：大多数糖H∶O＝2∶1。 (2)糖的种类及分布 种类 概念 举例 分布 单糖 不能水解的糖，可被细胞直接吸收 五碳糖 核糖(C5H10O5) 细胞中都有 脱氧核糖(C5H10O4) 细胞中都有 六碳糖 (C6H12O6) 葡萄糖 细胞中都有 果糖 植物细胞中 半乳糖 动物细胞中 二糖 (C12H22O11) 由两　分子的单糖脱水缩合而成 麦芽糖 发芽的小麦等谷粒中含量丰富 蔗糖　 甘蔗、甜菜中含量丰富 乳糖　 人和动物的乳汁中含量丰富 多糖 (C6H10O5)n 由许多的单糖分子连接而成 淀粉 植物细胞中 纤维素　 植物茎杆和枝叶中的纤维，以及植物细胞的细胞壁中 糖原 人和动物的肝脏和肌肉中 2．细胞中的脂质 (1)脂质的类别 项目 分类 元素 常见种类 功能 脂质 脂肪 C、H、O 植物脂肪、动物脂肪 ①良好的储能物质 ②保温 ③缓冲和减压 磷脂 C、H、O、(N、)P — 构成细胞膜和多种细胞器膜的重要成分 固醇 C、H、O 胆固醇 ①构成动物细胞膜的重要成分 ②在人体内参与血液中脂质的运输 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 维生素D 促进人和动物肠道对Ca、P的吸收 (2)细胞中的糖类和脂质可以相互转化。如血液中的葡萄糖剩余时，多余部分可以合成糖原储存起来；如果还有剩余，则会转变成脂肪和某些氨基酸。 (3)与糖类不同，脂质中氧的含量远低于糖类，而氢的含量更高。等质量的脂质比糖类含有更多的能量。 (二)蛋白质是生命活动的主要承担者 1．组成蛋白质的基本单位——氨基酸　 (1)结构通式：。 (2)氨基酸的结构特点：一个氨基酸分子至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，且连接在同一个碳原子上。除此之外，该碳原子还连接一个氢　原子和一个侧链基团。 (3)各种氨基酸的区别在于侧链基团(R基)的不同。 (4)人体中组成蛋白质的氨基酸有21种，分为必需氨基酸(8种)和非必需氨基酸(13种)两类。必须从外界环境中获取的氨基酸叫作必需氨基酸，如赖氨酸、色氨酸等，人体细胞能够合成的氨基酸叫作非必需氨基酸。 2．氨基酸形成蛋白质(以直肽链为例) (1)构成方式：脱水缩合。 ①脱水缩合：蛋白质的形成过程中，一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱去一分子的水，这种结合方式叫作脱水缩合。 ②由2个氨基酸分子缩合而成的化合物叫二肽，由多个氨基酸分子缩合而成的化合物叫多肽，连接两个氨基酸分子的化学键叫肽键。许多蛋白质分子含有两条或多条肽链，它们通过一定的化学键如二硫键结合在一起。 (2)脱去水分子数＝形成的肽键数＝氨基酸数－肽链数。　 (3)假设一个蛋白质分子中含有的氨基酸数为n。 ①若蛋白质只有一条肽链，则脱去水分子数＝形成的肽键数＝n－1。 ②若蛋白质含有m条肽链，则脱去水分子数＝形成的肽键数＝n－m。 (4)蛋白质相对分子质量的计算：假设氨基酸的平均相对分子质量为a，含有的氨基酸数为n，形成含有m条肽链的蛋白质，则形成的蛋白质的相对分子质量＝an－18(n－m)(即：氨基酸的总相对分子质量减去脱去的水分子总的相对分子质量)。 (5)蛋白质结构多样性的原因：组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序　不同，肽链的折叠、盘曲方式及蛋白质的空间结构千差万别。 3. 蛋白质的功能：蛋白质结构的多样性决定了它的功能多样性。蛋白质具有催化功能(如酶)，结构功能(如肌肉、毛发)，运输功能(如血红蛋白)，信息传递功能(如胰岛素)，免疫功能(如抗体)等。 (三)核酸是遗传信息的携带者 1．核酸是遗传物质，包括脱氧核糖核酸(简称DNA)和核糖核酸(简称RNA)。真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA，RNA仅仅是少数病毒的遗传物质。 2．核苷酸是核酸的基本构成单位，每个核苷酸由一分子磷酸基团、一分子五碳糖和一分子含氮碱基构成。组成核苷酸的五碳糖有两种：核糖和脱氧核糖，它们分别是核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸)的基本构成单位。核酸各组分的关系如下： 脱氧核糖 ↓ 脱氧(核糖)核苷酸 ↓ 核酸 ↑ 核糖核苷酸 ↑ 核糖 3．核糖、脱氧核糖、核糖核苷酸、脱氧(核糖)核苷酸的结构简式如下： 4．核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸均含有4种碱基，其中有3种碱基相同，为腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)。另外，核糖核苷酸特有碱基尿嘧啶(U)，脱氧核糖核苷酸特有碱基胸腺嘧啶(T)。五种碱基均含有N元素，图示如下(仅作了解，不需记忆) 5．DNA和RNA分子的部分多核苷酸链结构图： 6．DNA主要分布于细胞核中，线粒体、叶绿体内也含有少量DNA。RNA主要分布于细胞质中。 7．和多糖、蛋白质一样，核酸分子也是生物大分子，是以碳链为骨架，通过许多单体连接而成的多聚体。一般情况下，DNA是双链，RNA是单链。 一、选择 1．下列属于大量元素的一组是(　D　) A．Ca、C、O、Mn B．H、O、K、Cl C．P、N、C、Mo D．N、S、O、Mg 2．不同种类的细胞虽然形态多样、功能不同，但细胞内的物质组成基本相同。一般来说，活细胞中含量最多的化合物是(　A　) A．水 B．糖类 C．脂质 D．蛋白质 3．细胞中含量最多的有机化合物是(　C　) A．水 B．核酸 C．蛋白质 D．脂质 4．下列有机物的鉴定实验中，可能导致实验失败的操作是(　A　) ①脂肪鉴定时，花生子叶染色后，没有用酒精洗去浮色 ②蛋白质鉴定时，把双缩脲试剂A、B液混合后再加入蛋白质样液中 ③还原糖鉴定时，用60 ℃水浴加热 ④淀粉鉴定时，直接把碘液滴到淀粉样液中 A．①② B．②④ C．③④ D．①④ 5．下列关于生物体内水的叙述，不正确的是(　C　) A．结合水是细胞的重要组成成分 B．自由水是细胞内的良好溶剂 C．细胞内结合水与自由水的比值与新陈代谢强度无关 D．将种子晒干是减少其中自由水的量而使新陈代谢水平降低，便于储存 6．下列关于无机盐的叙述，错误的是(　C　) A．缺铁性贫血是因为体内缺乏铁，血红蛋白不能合成 B．Mg2＋是叶绿素的成分之一，缺Mg2＋影响光合作用 C．细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在，如CaCO3构成骨骼、牙齿 D．碘是合成甲状腺激素的原料，所以常在食盐中加碘 7．下列不是多糖的是(　B　) A．纤维素 B．乳糖 C．淀粉 D．糖原 8．红薯细胞和人体细胞共有的糖是(　B　) ①核糖　②淀粉　③蔗糖　④乳糖　⑤糖原　⑥葡萄糖 A．②④ B．①⑥ C．③④⑤ D．④⑤⑥ 9．下列叙述中，是淀粉、纤维素和糖原的共同特征的是(　C　) A．都是细胞内储存能量的主要物质 B．都具有相同的结构 C．基本组成单位都是葡萄糖 D．都是植物细胞壁的组成成分 10．(2021·海南卷)下列关于纤维素的叙述正确的是(　D　) A．是植物和蓝细菌细胞壁的主要成分 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 11．在下列物质中，有的属于构成蛋白质的氨基酸，有的则不属于，其中属于构成蛋白质的氨基酸的是(　B　) ①NH2—CH2—CH2OH ②NH2—CH2—COOH ③ ④ ⑤ A．①②③ B．②③⑤ C．①②③⑤ D．②④ 12．下列关于人体必需氨基酸和非必需氨基酸的说法中，正确的是(　C　) A．必需氨基酸是指必须在人体内合成的氨基酸 B．非必需氨基酸只能在细胞内合成 C．评价食物中蛋白质成分的营养价值时，常以必需氨基酸的种类和含量为标准 D．非必需氨基酸不能组成人体蛋白质，只有必需氨基酸才能被人体吸收利用 13．关于组成人体蛋白质的氨基酸分子结构的描述正确的是(　C　) A．氨基酸的不同种类由②决定 B．结构④中不含氨基或者羧基 C．n个氨基酸分子形成一条多肽链脱去(n－1)个H2O D．氨基酸脱水缩合产生的水中的氢来自②和③ 14．两种氨基酸结构式如图，它们在形成二肽时，最可能相互缩合的基团是(　B　) A．①与③ B．②与④或①与⑤ C．②与⑥ D．③与④ 15．已知蛋白质受热、强酸、强碱、重金属盐、某些有机物(乙醇、甲醛等)、紫外线等作用时，空间结构发生破坏，这种情况称为蛋白质变性。蛋白尿是诊断肾炎的重要依据，也是评定肾炎治疗效果的重要指标之一，鉴定尿中是否有蛋白质常用加热法来检验。以下说法正确的是(　C　) A．加热使蛋白质的肽链充分伸展并断裂 B．加热使蛋白质发生变性，其原理与水解相同 C．加热后的蛋白质仍然可与双缩脲试剂发生作用并产生紫色反应 D．蛋白质加热后，肽链的盘曲和折叠被解开，其特定功能并未发生改变 16．下图是某物质的结构图，下列有关分析不正确的是(　C　) A．该物质中含有2个肽键 B．组成该物质的单体数量是3 C．该物质中只含有一个氨基 D．该物质合成时脱去2个水分子 17．一条由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(　D　) A．有38个肽键 B．至少有5个游离羧基 C．至多有36种氨基酸 D．可能没有游离氨基 18．糖类不含有，脂质不一定有，蛋白质也不一定有，而核酸一定有的元素是(　C　) A．N B．S C．P D．Fe 19．病毒的遗传物质是(　C　) A．都为DNA B．都为RNA C．DNA或RNA D．DNA和RNA 20．下列关于核酸的叙述，正确的是(　A　) ①核酸是携带遗传信息的物质　②DNA与RNA在细胞内存在的主要部位相同　③不同生物所具有的DNA和RNA有差异　④核酸的基本组成单位是脱氧核苷酸　⑤构成DNA与RNA的五碳糖不同　⑥核苷酸之间的连接方式不同 A．①③⑤ B．②④⑥ C．①②③ D．④⑤⑥ 21．核酸是遗传信息的携带者，下列有关叙述正确的是(　D　) A．真核细胞的DNA只分布在细胞核中，RNA只分布在细胞质中 B．核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核苷酸(RNA)两大类 C．具有细胞结构的生物才含有核酸 D．线粒体、叶绿体中也含有DNA和RNA 22．下列关于细胞或生物体的碱基、核苷酸种类的描述，正确的是(　B　) 选项 细胞或生物体 碱基 核苷酸 A 口腔上皮细胞 5种 5种 B 洋葱叶肉细胞 5种 8种 C 烟草花叶病毒 5种 8种 D 豌豆根毛细胞 8种 8种 23．如图中的①代表磷酸基团，②代表五碳糖，③代表含氮碱基。下列叙述错误的是(　B　) A．①中含P，③中含N B．若③是腺嘌呤，则②一定是核糖 C．若②是脱氧核糖，则③可能是胞嘧啶 D．大熊猫细胞内的②有2种、③有5种 24．如图所示为DNA分子的一条核苷酸链模式图，其中连接正确的是(　C　) 二、填空 25．现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液各一瓶，可用双缩脲试剂、斐林试剂和淀粉溶液将它们鉴定出来。请回答： (1)用一种试剂将上述4种溶液区分为两组，这种试剂是双缩脲试剂，其中发生显色反应的一组是稀蛋清和淀粉酶溶液，不发生显色反应的一组是葡萄糖和淀粉溶液。 (2)用斐林试剂区分不发生显色反应的一组溶液。 (3)区分发生显色反应一组溶液的方法及鉴定结果是向两种溶液中加入淀粉溶液然后用斐林试剂检测，有砖红色沉淀产生的为淀粉酶溶液。 26．(1)组成脂质化学元素主要是C、H、O，有的还有P、N，如：磷脂。脂质分子氧含量低于糖类、氢含量更高，所以相等质量的脂质比糖类储存更多的能量，其中的脂肪是细胞内良好的储能物质。磷脂是构成生物膜的重要成分。固醇类物质主要包括胆固醇、性激素和维生素D等。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，维生素D能促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。 (2)细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的。血液中的葡萄糖除供细胞利用外，多余的部分可以合成糖原储存起来；如果还有葡萄糖富余，就可以转变成脂肪和某些氨基酸。 27．图1为细胞内遗传信息携带者的组成示意图，图2所表示的分子结构式为某种核苷酸，请仔细观察后回答下列问题： (1)细胞内遗传信息的携带者是核酸，包括两类：一类是脱氧核糖核酸，简称DNA；另一类是核糖核酸，简称RNA。图2所示的核苷酸是构成核糖核酸的原料。 (2)图1中，已知1分子的e是由1分子[b]磷酸、1分子[c]五碳糖、1分子[d]含氮碱基组成的，e的名称是核苷酸，共有8种。 (3)图1中，a包括C、H、O、N、P，f被彻底水解后的产物是b、c、d(用字母表示)。 (4)图2中，该核苷酸的生物学名称是腺嘌呤核糖核苷酸，在1(填“1”或“2”)位置上去掉一个氧原子便可以成为人体遗传物质的基本原料。 (5)豌豆的叶肉细胞中，含有A、G、C、T、U 5种碱基，那么由A、G、C、U 4种碱基参与构成的核苷酸共有7种。 学科网（北京）股份有限公司 $$