2024届高三生物二轮复习课件专题1生命的细胞基础

高考专题 专题1 生命的细胞基础 考点1　组成细胞的元素与无机物 一、组成细胞的元素 1.分类 依据 元素及类型 含量及作用   易混易错    大量元素和微量元素均是细胞的必需元素。 2.存在形式: 大多以化合物的形式存在,如水、糖类、脂质、蛋白质、核酸。 二、细胞中的水 易混易错    种子晒干，自由水减少，代谢降低，易于储藏。高温烘烤种子，失去结合水，种子死亡。 三、细胞中的无机盐 新链接     1.血浆渗透压主要来自Na+、Cl-等，为了维持Na+浓度，动物细胞膜上的Na+-K+泵不断将Na+泵出细胞，以维持细胞渗透压平衡。 2.血浆的酸碱平衡与HCO3-、H2CO3等物质有关。 考点2　细胞中的有机物 一、细胞的糖类与脂质 1.细胞中的糖类 (1)元素组成: 一般由C、H、O三种元素组成,几丁质还含有N。 (2)常见种类和主要功能 常见种类 主要功能 单 糖 核糖 组成RNA的物质之一 脱氧核糖 组成DNA的物质之一 葡萄糖 细胞的主要能源物质 半乳糖、果糖 提供能量 常见种类 主要功能 二 糖 蔗糖 能水解成葡萄糖和果糖而供能 麦芽糖 能水解成葡萄糖而供能 乳糖 能水解成葡萄糖和半乳糖而供能 多 糖 淀粉 植物细胞的储能物质 纤维素 植物细胞壁主要成分 肝糖原、肌糖原 动物细胞的储能物质 几丁质 保护和支撑身体 易混易错     1.淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖，三种多糖不同的原因是葡萄糖的连接方式不同。 2.多糖的基本单位不都是葡萄糖，比如几丁质。 3.糖类并非都能提供能量，如核糖和脱氧核糖构成核酸。 4.植物中的多糖有淀粉和纤维素，动物中的多糖有肝糖原和肌糖原，几丁质(又称壳多 糖)可存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。 5.肝糖原可直接水解成葡萄糖，肌糖原不能直接水解成葡萄糖。 2.细胞中的脂质 种类 元素组成 生理功能 脂肪 主要是C、H、O,有些 脂质还含有N和P (1)细胞内良好的储能物质; (2)保温、缓冲和减压 磷脂 生物膜的重要成分 固醇 胆固醇 (1)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钙和磷的吸收 易混易错     不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸 (1)脂肪又称甘油三酯，由三分子脂肪酸和一分子甘油发生反应而形成。如果脂肪酸长链中存在双键，为不饱和脂肪酸，其熔点较低，不易凝固，与甘油构成不饱和脂肪；如果脂肪酸长链上的碳原子间均以单键连接，为饱和脂肪酸，其熔点较高，容易凝固，与甘油构成饱和脂肪。 (2)植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，在室温时呈液态；大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸，室温时呈固态。 　　血液中多余的葡萄糖，首先合成糖原储存起来，若还有富余，则可转变为脂肪和某 些氨基酸。 3.糖类与脂肪的转化 小表达　相比于淀粉类作物种子，种植油料作物种子时要播种得浅一些，为什么?              与糖类相比，脂肪中氧的含量远远低于糖类，而氢的含量更高。等质量的脂肪与 糖类氧化分解时，脂肪释放的能量多，需要的O2多(土壤浅层O2多)，产生的H2O多。 二、蛋白质是生命活动的主要承担者 1.蛋白质的基本组成单位——氨基酸 知识归纳    人体细胞不能合成的8种氨基酸：赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋(甲硫)氨 酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸。 2.蛋白质的形成 (1)氨基酸脱水缩合形成肽链 知识归纳    1.多肽中的肽键数=脱水数=氨基酸数-肽链数(环肽中肽链数为0)。 2.产物H2O中的H来自氨基和羧基,O来自羧基。 (2)蛋白质的结构层次 (3)蛋白质分子的结构与功能多样性 易混易错     区分蛋白质变性与水解 (1)变性：由高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致的，蛋白质的空间构象可能发生了不可逆的变化，丧失了生物活性，但是肽键不断裂。 (2)水解：在蛋白酶作用下，部分肽链断裂，蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸。 三、核酸的结构和功能 1.核酸的结构层次     2.DNA与RNA组成单位的区别 易混易错    1.多糖、蛋白质、核酸属于生物大分子,而脂肪等脂质不属于生物大分子, 脂肪的彻底水解产物为甘油和脂肪酸,氧化分解产物为CO2和H2O。 2.生物大分子和构成生物大分子的单体均以碳链为基本骨架。 四、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 项目 检测原理 关键步骤 还原糖 的检测 还原糖+斐林试剂 砖红色沉淀 甲液(0.1 g/mL的NaOH溶液)与乙 液(0.05 g/mL的CuSO4溶液)等量 混合,现配现用 脂肪的 检测 脂肪+苏丹Ⅲ染液  橘黄色 苏丹Ⅲ染色后,要用50%的酒精 洗去浮色 蛋白质 的检测 蛋白质+双缩脲试剂  紫色 先加A液(0.1 g/mL的NaOH溶液) 营造碱性环境,再加B液(0.01 g/ mL的CuSO4溶液) 易混易错    1.单糖(如葡萄糖、果糖、半乳糖、组成核酸的五碳糖)和二糖中的麦芽糖、乳糖均为还原糖。 2.还原糖中的醛基(—CHO)在加热条件下能将Cu(OH)2中的Cu2+还原成Cu+,生成砖红色的Cu2O沉淀。 3.非还原糖(如蔗糖)与斐林试剂水浴加热条件下呈现蓝色,即Cu(OH)2的颜色,而非无色。 4.双缩脲试剂能与含两个或两个以上肽键的蛋白质或多肽发生反应;蛋白质变性后肽键未断裂,仍可与双缩脲试剂反应呈紫色。 新链接　生物实验中的“显色”实验 颜色 实验 红 (1)染色质(体)+醋酸洋红液→红色 (2)还原糖+斐林试剂→砖红色沉淀(水浴加热) 黄 (1)CO2+溴麝香草酚蓝溶液→由蓝变绿再变黄 (2)脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色 绿 酒精+重铬酸钾溶液(酸性条件下)→灰绿色 蓝 (1)DNA+二苯胺→蓝色(沸水浴) (2)直链淀粉+碘液→蓝黑色 紫 (1)蛋白质+双缩脲试剂→紫色 (2)染色质(体)+甲紫溶液→紫色 1.细胞中的无机物 深挖教材 (1)水分为　　　　    和自由水,自由水的功能有　　　　　　　　　　　　　　　     　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　     ;　　　　    所占比例升高, 可以提高细胞代谢,　　　    所占比例升高,可以增强植株抗逆性(必修1 P20—21) (2022湖北,1,2分)(2021全国乙,3,6分)。 (2)无机盐:Mg2+存在于叶绿体的　　　　    中;HCO3-对血浆中　    起着重要的调节作 用;血液中　    含量过低,人体易出现抽搐;结合内环境的理化性质分析,Na+参与维持 人体内环境的　　　　    (必修1 P22,选择性必修1 P5)(2023湖北,3,2分)(2022全国甲, 1,6分)。 结合水 自由水 结合水 叶绿素 pH Ca2+ 渗透压 学反应,为细胞提供液体环境,运送营养物质和代谢废物等 细胞内良好的溶剂,参与许多生物化 真题演练     (2022全国甲,1,6分)钙在骨骼生长和肌肉收缩等过程中发挥重要作用。晒太阳有助于青少年骨骼生长,预防老年人骨质疏松。下列叙述错误的是 (　    ) A.细胞中有以无机离子形式存在的钙 B.人体内Ca2+可自由通过细胞膜的磷脂双分子层 C.适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收 D.人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象 B 2.蛋白质的结构和功能 深挖教材 (1)组成蛋白质的氨基酸都有一个　　     和一个　　     连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接着一个氢原子和一个侧链基团(R基),不同氨基酸的区别在于　　　　          的不同(必修1 P29)(2023海南,2,3分)。 (2)多个氨基酸通过脱水缩合形成　　    连成肽链;多肽链的氨基酸间可以形成　　     和　　　　    等,多肽链通过盘曲、折叠形成有一定空间结构的蛋白质。通过加热、 强酸、强碱等可以破坏蛋白质的　　 　　　    使蛋白质失活,该现象叫作变性。蛋白酶可以水解　　    (必修1 P30、P32)(2023湖北,2,2分)(2023海南,2,3分)。 (3)蛋白质的功能有　　　　　　　　　 　    和参与组成细胞结构等(必修1 P29) (2021辽宁,1,2分)。 氨基(—NH2) 羧基(—COOH) 侧链基团(R基) 肽键 氢键 二硫键 空间结构(空间构象) 肽键 催化、运输、信息传递、免疫 真题演练     (2023海南,2,3分)科学家将编码天然蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕,使其表达 出一种特殊的复合纤维蛋白,该复合纤维蛋白的韧性优于天然蚕丝蛋白。下列有关该复合纤维蛋白的叙述,正确的是 (　    ) A.该蛋白的基本组成单位与天然蜘蛛丝蛋白的不同 B.该蛋白的肽链由氨基酸通过肽键连接而成 C.该蛋白彻底水解的产物可与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应 D.高温可改变该蛋白的化学组成,从而改变其韧性 B 考法　蛋白质的构象与活性 　　蛋白质特定的空间结构是其功能活性的基础,空间结构发生变化,往往其功能活性也随之改变。 (1)翻译形成的一条或多条肽链通过氢键、二硫键等盘曲、折叠成具有一定空间结构的蛋白质,蛋白质的修饰,如糖基化、乙酰化、磷酸化、泛素化等,会引起蛋白质空间结构的变化,从而引起活性的变化。 (2)蛋白质的空间结构并不稳定,在高温、强酸、强碱的环境中会发生不可逆变化而丧失生物活性,但有些情况下蛋白质变性是可逆的,变性蛋白质在复性后空间结构复原,活性恢复。 (3)有些蛋白质发挥作用时构象需发生改变,如载体蛋白作用时、某些酶与底物结合时,血红蛋白运输氧气时等。 例    (2023广东肇庆模拟,1)研究人员在实验室中研究蛋白质的折叠时发现,尿素可以使蛋白质去折叠(或变性),成为失去自然构象的松散肽链,当去掉尿素后,蛋白质又可以自发地重新折叠(或复性)成原来的构象,如图所示。下列叙述错误的是  A.蛋白质结构与组成该蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序有关 B.去除尿素后,变性的蛋白质恢复它们原来的构象,功能也可能随之恢复 C.暴露在高浓度尿素溶液中的变性的蛋白质不能与双缩脲试剂发生颜色反应 D.当蛋白质和细胞内的其他分子发生相互作用时,其构象可能会发生变化 C 考点5　多种多样的细胞与病毒 一、细胞的多样性和统一性 1.细胞多样性的原因 2.原核细胞和真核细胞的差异性与统一性 项目 原核细胞 真核细胞 差 异 性 根本 区别 有无以核膜为界限的细胞核 构成生 物实例 衣原体、支原体、细菌(杆菌、球菌、螺旋菌等)、放线菌 动物、植物(杨树、月季等)、真菌(酵母菌、蘑菇等)、原生生物(草履虫、变形虫等) 项目 原核细胞 真核细胞 差异性 细胞壁成分 主要是肽聚糖(除支原体外,均有细胞壁) 植物:纤维素、果胶等;真菌:主要是几丁质;动物:无细胞壁 细胞器 只有核糖体 多种细胞器 细胞核 无细胞核(只有拟核) 有以核膜包被的细胞核 DNA存 在形式 拟核:大型环状DNA 质粒:小型环状DNA 细胞核:DNA与蛋白质等结合为染色体(质); 细胞质:裸露存在于叶绿体、线粒体中 分裂方式 二分裂 无丝分裂、有丝分裂和减数分裂 变异类型 基因突变、广义的基因重组 基因突变、基因重组和染色体变异 统一性 都有细胞膜、细胞质、核糖体;直接能源物质一般都是ATP;都以细胞分裂的方式增殖;遗传物质都是DNA 小表达　 1.从DNA存在形式的角度分析,为什么原核细胞基因突变的频率明显高于真核细胞?                2.原核生物蓝细菌为什么能进行光合作用和有氧呼吸?           原核细胞中DNA裸露，不以染色体的形式存在,更易受到外界环境的影响而发生突变。 蓝细菌虽无叶绿体，但含有藻蓝素和叶绿素，能进行光合作用；需氧型(蓝)细菌虽无线粒体，但细胞质基质和细胞膜上存在有氧呼吸酶，仍可进行有氧呼吸。 知识归纳     归纳法 完全归纳法 若观察了所有类型的植物细胞,并发现它们都有细胞核,而得出植物细胞都有细胞核的结论 不完全归纳法 根据部分植物细胞都有细胞核而得出植物细胞都有细胞核这一结论。结论很可能是可信的,因此可以用来预测和判断,但也需要注意存在例外的可能,如植物成熟的筛管细胞无细胞核 二、病毒 新链接    病毒在细胞中的增殖 病毒识别并入侵宿主细胞,利用宿主细胞的代谢系统,以病毒核酸为模板进行病毒核酸的复制、转录,并翻译出病毒蛋白质,进而装配成新一代病毒颗粒,最终从细胞中释放出来,再侵染其他细胞,开始下一轮的增殖周期。 小表达     细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,青霉素抑制肽聚糖的合成,从而起到抑制细菌生长的作用。艾滋病病人能否通过注射青霉素抑制病毒的增殖?      不能,病毒的主要成分是核酸和蛋白质,不含肽聚糖,故青霉素对病毒的增殖不起抑制作用。 考点6　细胞膜的结构和功能 一、细胞膜的结构——流动镶嵌模型 主要成分 内容 蛋白质 (1)分布特点:镶、嵌或贯穿磷脂双分子层,不对称分布于脂质中; (2)常见膜蛋白:①受体(信号分子如激素、细胞因子、神经递质的受体蛋白)、②转运蛋白(参与物质的跨膜运输)、③酶(ATP合酶、好氧细菌细胞膜上参与有氧呼吸的酶) 脂质 (1)磷脂最丰富,动物细胞膜还含少量胆固醇; (2)磷脂双分子层内部是磷脂分子的疏水端,水溶性分子或离子不能自由通过,因此具有屏障作用; (3)通常,膜脂中胆固醇含量越高,膜的流动性越低 糖被 与蛋白质或脂质结合的糖类称为糖被,常位于细胞膜外侧,可据此确定细胞膜的内外侧 知识拓展    脂质体 (1)A处为脂质体内的水溶液环境,可包裹水溶性物质;B处为 处于两层磷脂分子之间的疏水区,可包裹脂溶性物质。 (2)在脂质体上镶嵌特异性抗体,可使药物更有效地作用于 靶细胞以减少对机体的损伤。 小表达　 为什么生物膜具有流动性?       构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动，因此生物膜具有流动性。 易混易错     1.细胞间的信息交流并非都与细胞膜上的受体有关,如高等植物细胞之间可通过胞间连丝进行信息传递;性激素等的受体在细胞内。 2.细胞膜的结构特性和功能特性 内容 实例 结构特性 具有一定的流动性 胞吞、胞吐、细胞分裂 功能特性 具有选择透过性 根细胞对离子的选择性吸收 二、细胞膜的功能 考点3　细胞器之间的分工与合作 一、细胞器的种类和功能 分类 细胞器名称 功能及其特点  双层膜   线粒体 有氧呼吸的主要场所; 含DNA和RNA及与有氧呼吸有关的酶   叶绿体 光合作用的场所——“养料制造车间”和“能量转换站”; 含DNA和RNA及与光合作用有关的酶和色素 单层膜 粗面内质网、 光面内质网 蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道;粗面内质网上有核糖体附着,参与分泌蛋白等的合成、加工和运输;光面内质网上无核糖体附着,参与脂质的合成   高尔基体 主要对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装;在植物细胞中与细胞壁的形成有关;参与溶酶体的形成   溶酶体 细胞的“消化车间”,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌;pH为5.0左右,含多种酸性水解酶,形成过程与分泌蛋白的合成过程类似   液泡 调节植物细胞内的环境,使植物细胞保持坚挺;具有防御功能;含色素(如花青素)、糖类等 无 膜   核糖体 主要由rRNA和蛋白质组成,是“生产蛋白质的机器”; 真、原核生物共有   中心体 与细胞的有丝分裂有关;动物和低等植物特有 小表达　 1.溶酶体内含有多种水解酶,但溶酶体膜不会被这些水解酶分解,为什么?      2.叶绿体的朝向常随着光照强度发生怎样的变化?这样的变化对叶绿体的功能有什么 意义?           　　　　弱光　　　　　　强光 与其他生物膜相比,溶酶体的膜成分可能被修饰(如高度糖基化),使得酶不能对 其发挥作用。 叶绿体在细胞膜下的分布依光照情况而变化。 弱光时,叶绿体会汇集到细胞顶面,最大限度地吸收光能;强光照射叶片中部时,叶绿体移动到细胞侧面,避免强光的伤害。 二、分泌蛋白的合成与分泌 1.分泌蛋白:消化酶、抗体、蛋白质类激素等。 2.研究方法:同位素标记法。 易混易错     生物学研究中常用的同位素有的具有放射性,如14C、32P、3H、35S等;有的 不具有放射性,是稳定同位素,如15N、18O等。 3.过程及膜面积变化(可体现生物膜之间在功能上的联系) 三、生物膜系统 1.组成与功能 2.生物膜系统间的联系 (1)在成分上的联系 ①相似性:各种生物膜都主要由脂质和蛋白质组成。 ②差异性:每种成分所占的比例不同,功能越复杂的生物膜,其蛋白质的种类和数量就 越多。 (2)在结构上的联系 四、细胞骨架 考点6　细胞核的结构与功能 一、细胞核的结构 二、细胞核的功能 易混易错    细胞核是代谢的控制中心,不是细胞代谢的中心,细胞代谢的主要场所是细胞质。 知识拓展     1.核孔、核膜均具有选择透过性。DNA一般不能通过核孔进入细胞质，RNA可以通过核孔进入细胞质，DNA聚合酶、RNA聚合酶等蛋白质可以通过核孔进入细胞核。 2.一般代谢旺盛、蛋白质合成较多的细胞，核孔的数目越多，核仁的体积越大。 3.染色质(体)易被碱性染料染成深色，染色质与染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。 囊泡 深挖教材 (1)囊泡主要由　　　　　　　    组成,还含有糖类。在分泌蛋白的合成、运输和分泌过程中,　　　　    、　　　　    等细胞器以及细胞膜间可通过囊泡间接联系(必修1 P52)(2022广东,9,2分)(2022浙江6月选考,7,2分)(2021山东,1,2分)。 (2)囊泡运输是细胞内物质运输的重要机制,囊泡的运输依赖于　　　　　    ,囊泡运输中　　　　    (填细胞器)起到交通枢纽的作用(必修1 P52),囊泡膜与细胞器膜、细胞膜的融合依赖于膜的　　　　    (2023浙江6月选考,6,2分)。 (3)溶酶体的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　         (必修1 P49)(2022河北,2,2分)。 脂质和蛋白质 内质网 高尔基体 细胞骨架 高尔基体 流动性 分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒 或细菌 真题演练     (2023浙江6月选考,6,2分)囊泡运输是细胞内重要的运输方式。没有囊泡运输的精确运行,细胞将陷入混乱状态。下列叙述正确的是(　    ) A.囊泡的运输依赖于细胞骨架 B.囊泡可来自核糖体、内质网等细胞器 C.囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性 D.囊泡将细胞内所有结构形成统一的整体 A 考法1　溶酶体的结构、起源、生理作用 结构 单层膜包被的囊状结构,内含多种酸性水解酶 起源 高尔基体 生理作用 (1)消化作用:消化底物的来源有3种途径,①细胞内原有物质;②吞噬体吞噬的有害物质;③胞吞吞入的营养物质。 (2)自溶作用:即某些即将衰老的细胞靠溶酶体破裂释放出各种水解酶将自身消化。 说明:溶酶体的部分水解产物还可被细胞利用 考法2　蛋白质分选 细胞内蛋白质合成的起始一般都发生在游离核糖体上,蛋白质分选大体分为两条途径。 途径 内容 共翻译 转运途径 蛋白质在游离核糖体上起始合成后,由信号肽引导核糖体和mRNA转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到粗面内质网,经转运膜泡运至高尔基体加工后分选至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外(分泌蛋白) 后翻译 转运途径 蛋白质在游离的核糖体上完成多肽链的合成,然后转运至膜围绕的细胞器等,如线粒体、叶绿体、过氧化物酶体及细胞核,或者成为细胞质基质中骨架蛋白和可溶性驻留蛋白 例    (2023山东威海二模,1)共翻译转运是蛋白质分选的一条重要途径,经该途径分选的蛋白质在核糖体中起始合成至约80个氨基酸残基时,细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)与暴露在核糖体外的肽链N端信号肽(SP)结合,SRP占据核糖体中信使RNA的位点1,并通过与内质网上的SRP受体结合,引导核糖体—新生肽复合物附着到内质网膜上,SRP脱落返回细胞质基质,新生肽边合成边转入粗面内质网腔,最终经囊泡转运至高尔基体加工包装后再分选运送至细胞外、细胞膜上或溶酶体内。下列说法正确的是 (　    ) A.SRP与SP结合会加快肽链的延伸速度 B.共翻译转运途径分选的蛋白质在游离核糖体中完成合成 C.控制分泌蛋白合成的基因中存在编码SP的脱氧核苷酸序列 D.SP合成缺陷的细胞中,衰老和损伤细胞器的清除不受影响 C $$