2026届高三生物一轮复习讲义第一单元　走近细胞和组成细胞的分子《高考特训营》

第一单元　走近细胞和组成细胞的分子 第1讲　走近细胞 课标要求 1.举例说明有些生物体只有一个细胞，而有的由很多细胞构成。这些细胞形态和功能多样，但都具有相似的基本结构 2.描述原核细胞与真核细胞的最大区别是原核细胞没有由核膜包被的细胞核 3.活动：使用高倍显微镜观察几种细胞 关键词索引 病毒　细胞的多样性　统一性 拟核 特训点一　细胞是生命活动的基本单位 1.细胞学说及其建立过程 (1) (2)细胞学说的主要建立者：德国科学家______________和________。  (3)细胞学说要点：细胞是一个有机体，一切__________都由__________发育而来，并由____________所构成。细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用。新细胞是由__________产生的。  (4)细胞学说建立的意义：细胞学说揭示了____________的统一性，从而阐明了________的统一性。  拓展链接 ①并不是所有新细胞都由老细胞分裂产生，如受精卵来源于精子和卵细胞的融合。 ②细胞学说的建立应用了不完全归纳法。 2.细胞是基本的生命系统 (1)生命活动离不开细胞 (2)生命系统结构层次的概念模型 ①地球上基本的生命系统是___________________________________。  ②最大的生命系统是___________________________________________。  ③地球上最早的生命形式是_____________________________________。  ④生物繁殖和进化的基本单位是______；生态系统是由______及其所处的无机环境构成的。  拓展链接 明辨生命系统结构层次的3个易错点 (1)并非所有生物都具有生命系统的各个层次，如植物无“系统”层次。 (2)生命系统的层次中可含“非生物成分”，如生态系统中含非生物环境。 (3)单细胞生物既属于细胞层次，又属于个体层次。 知识必备答案：1.(1)①木栓组织　②活细胞　③动植物　④细胞分裂　⑤细胞通过分裂产生新细胞　⑥肉眼 ⑦光学显微镜　(2)施莱登　施旺　(3)动植物　细胞　细胞和细胞产物　老细胞分裂　(4)动物和植物　生物界 2.(1)各种分化的细胞　活细胞　(2)细胞　组织　系统　种群　群落　生物圈　①细胞　②生物圈　③具有细胞形态的单细胞生物　④种群　群落 概念诊断 1.细胞学说认为一切生物体均由细胞组成。(　　) 答案：× 提示：细胞学说的研究对象仅限于植物和动物。 2.病毒不能进行独立的代谢，不属于生命系统的结构层次。(　　) 答案：√ 3.生命系统是由生命物质组成的，不可能含有无生命的非生物成分。(　　) 答案：× 提示：生态系统属于生命系统，包含非生物的物质和能量。 4.细胞学说揭示了生物界的多样性和统一性。(　　) 答案：× 提示：细胞学说没有揭示生物界的多样性。 探究点　病毒 【情境引领】　(必修1 P8拓展应用2)病毒没有细胞结构，一般由核酸和蛋白质组成，但是病毒的生活离不开细胞。 【问题生成】 (1)病毒属于生命系统的结构层次吗?原因是什么? 提示：不属于。病毒没有细胞结构，没有独立的代谢能力。 (2)有的病毒外层有脂质膜包被，推测其进入宿主细胞的方式是什么? 提示：依靠脂质膜和细胞膜的融合，以类似胞吞的方式进入宿主细胞。 (3)噬菌体是专一侵染细菌的病毒，如果想用放射性同位素标记法标记T2噬菌体，该如何操作?请写出基本思路。 提示：先用含有放射性的培养基培养细菌，再用标记后的细菌培养T2噬菌体。 【归纳总结】 构建模型归纳概括与病毒有关的知识 【真题示范】　(2022·海南卷)脊髓灰质炎病毒已被科学家人工合成。该人工合成病毒能够引发小鼠脊髓灰质炎，但其毒性比天然病毒小得多。下列有关叙述正确的是(　　) A.该人工合成病毒的结构和功能与天然病毒的完全相同 B.该人工合成病毒和原核细胞都有细胞膜，无细胞核 C.该人工合成病毒和真核细胞都能进行细胞呼吸 D.该人工合成病毒、大肠杆菌和酵母菌都含有遗传物质 答案：D 解析：人工合成的脊髓灰质炎病毒的毒性比天然病毒小得多，据此可推测二者在结构和功能上存在差异，A项错误；病毒不具有细胞结构，不能进行细胞呼吸，只能在宿主细胞中增殖，B、C两项错误；该人工合成病毒、大肠杆菌和酵母菌都含有遗传物质，D项正确。 考法预测 考法1　结合细胞学说及生命系统的结构层次，考查生命观念 1.细胞学说的建立是一个经科学家探究、开拓、继承、修正和发展的过程，细胞学说是现代生物学的基础理论之一，具有极为重要的地位。下列叙述错误的是(　　) A.施莱登和施旺运用不完全归纳法提出了“所有的动植物都是由细胞构成的”观点 B.细胞学说主要揭示了动植物的统一性和生物界的统一性 C.细胞学说使人们对生命的认识由细胞水平进入分子水平 D.新细胞是由老细胞分裂产生的，暗示了生物体内的每个细胞都蕴含着漫长的进化史 答案：C 解析：细胞学说使人们对生命的认识由器官、组织水平进入了细胞水平，C项错误。 2.(2024·山东淄博月考)下列有关生命系统结构层次的叙述，正确的是(　　) A.红豆植株叶肉细胞内的叶绿体和线粒体是生命系统 B.池塘中的水、阳光等也是生命系统的一部分 C.蛋白质和核酸等生物大分子本身也可算为系统，也属于生命系统层次 D.单细胞生物没有组织、器官、系统、个体这几个结构层次 答案：B 解析：红豆植株叶肉细胞内的叶绿体和线粒体不能独立完成生命活动，不属于生命系统，A项错误；池塘中的水、阳光等属于生态系统，也是生命系统中的一部分，属于非生物的物质和能量，B项正确；生命系统最小的层次是细胞，蛋白质和核酸不属于生命系统层次，C项错误；单细胞生物既是个体层次也是细胞层次，只是没有组织、器官、系统这几个结构层次，D项错误。 考法2　围绕病毒的结构、代谢及生活方式，考查生命观念 3.(2024·北京模拟)自然界中微生物种类众多、数量庞大，有一部分是病原微生物，如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、支原体、黄曲霉菌(产生的黄曲霉毒素具有致癌性)和猴痘病毒等。下列有关叙述错误的是(　　) A.MRSA和支原体都是原核生物，两者都有细胞壁 B.人食用较多被黄曲霉菌污染的食物，有患癌症的风险 C.猴痘病毒含有的核酸种类比MRSA、黄曲霉菌都少 D.黄曲霉菌有核膜和细胞器膜，而MRSA、支原体没有 答案：A 解析：支原体没有细胞壁，A项错误；黄曲霉菌产生的黄曲霉毒素具有致癌性，人食用较多被黄曲霉菌污染的食物，有患癌症的风险，B项正确；猴痘病毒只含有一种核酸，而MRSA、黄曲霉菌均有细胞结构，均含有两种核酸，C项正确；黄曲霉菌属于真核生物，有核膜和细胞器膜，而MRSA、支原体属于原核生物，只有核糖体这一种细胞器，没有核膜和细胞器膜，D项正确。 特训点二　细胞的多样性与统一性 1.原核细胞和真核细胞 (1)分类依据：____________________________________________。  (2)常见的原核生物与真核生物(连线) [巧记]　(1)常见原核生物 (2)易混淆的真核生物：一(衣藻)团(藻)酵母(菌)发霉(菌)了。 2.识图比较原核细胞和真核细胞 (1)图1属于__________，图2属于_________。  (2)图1代表的细胞与图2代表的细胞最主要的区别是前者______________________。  (3)写出图1细菌细胞中下列结构的名称： ①_______；②_______；⑤_______；⑥_______。  (4)上述细胞在基本结构上的统一性表现在都有________________。  (5)以蓝细菌为中心构建微网 拓展链接 有关生物类群的常见说法辨析 (1)原核生物≠原生生物。 原生生物是低等的单细胞真核生物，如草履虫、变形虫等。 (2)生物名称中带“菌”字的并非都是细菌。 ①细菌：从名称上看，凡是“菌”字前带有“杆”、“球”、“螺旋”及“弧”字的都是细菌，细菌属于原核生物。 ②放线菌：属于原核生物。 ③真菌类：属于真核生物，包括酵母菌、霉菌(根霉、青霉、曲霉、毛霉等)、大型真菌(蘑菇、木耳、银耳、猴头菇、灵芝等)。 3.细胞多样性与统一性 (1) 　 (2) 知识必备答案：1.(1)细胞内有无以核膜为界限的细胞核　(2)①③—A—⑤⑥⑦　②④—B—⑧ 2.(1)原核细胞　真核细胞　(2)没有以核膜为界限的细胞核　(3)拟核　细胞壁　核糖体　鞭毛　(4)细胞膜、细胞质　(5)核糖体　生产者　藻蓝素和叶绿素 3.(1)蛋白质　DNA　基因选择性表达　(2)种类　细胞膜　DNA　ATP　细胞分裂 概念诊断 1.没有细胞核的细胞一定属于原核细胞。(　　) 答案：× 提示：哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，但其为真核细胞。 2.控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体的DNA上。(　　) 答案：× 提示：细菌中没有线粒体。 3.蓝细菌和大肠杆菌都没有细胞核和染色体，但有一个大型链状DNA分子位于拟核。(　　) 答案：× 提示：蓝细菌和大肠杆菌都属于原核生物，遗传物质为环状DNA分子。 4.原核细胞都是单细胞生物，结构简单，没有生物膜系统，所以原核细胞不具有多样性。(　　) 答案：× 提示：原核细胞虽然没有生物膜系统，但同样具有多样性。 5.发菜、颤蓝细菌的变异来源都只有基因突变。(　　) 答案：√ 6.真核细胞的细胞核中有DNA—蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有。(　　) 答案：× 提示：原核细胞拟核中DNA复制及转录都需要酶催化，故其拟核中存在由DNA和酶构成的DNA—蛋白质复合物。 探究点　生物类群 【情境引领】　观察下面的生物类群集合图。 【问题生成】 (1)①与⑥的分类依据是什么?____________________。其所涉及的所有生物共同的特征是什么?  提示：是否具有细胞结构　均以核酸作为遗传物质，均含蛋白质，均可增殖 (2)③与④的分类依据是__________________________。  提示：是否有以核膜为界限的细胞核 (3)②与⑤的分类依据是__________________________。  提示：是否为自养型(或异养型) 【归纳总结】 熟记真核细胞与原核细胞比较的七个方面 【真题示范】　(2024·北京卷)关于大肠杆菌和水绵的共同点，表述正确的是(　　) A.都是真核生物　　　　 B.能量代谢都发生在细胞器中 C.都能进行光合作用 D.都具有核糖体 提升信息转化能力 信息 转化信息(对接问题) 大肠杆菌和水绵 大肠杆菌属于原核生物，水绵属于真核生物 细胞器 原核生物没有复杂的细胞器，只有核糖体一种细胞器 光合作用 需要光合色素 答案：D 解析：大肠杆菌是原核生物，水绵是真核生物，A项错误；大肠杆菌只具有核糖体，无线粒体等其他细胞器，能量代谢不发生在细胞器中，B项错误；大肠杆菌无光合色素，不能进行光合作用，C项错误；原核生物和真核生物都具有核糖体这一细胞器，D项正确。 结核分枝杆菌寄生在细胞内时，结核分枝杆菌合成蛋白质的场所是哪里?判断依据是什么? 提示：自身的核糖体，结核分枝杆菌为原核生物，有自己的物质合成和能量供应系统。 考法预测 考法1　结合对原核生物的认识，考查生命观念 1. (2024·山东济南期中)沙眼衣原体是一类原核生物，有较复杂的、能进行一定代谢活动的酶系统，但不能合成高能化合物，营严格的细胞内寄生生活。下列说法正确的是(　　) A.沙眼衣原体是独立的生命系统，其系统的边界是细胞壁 B.沙眼衣原体的遗传物质主要是DNA C.沙眼衣原体和肺炎支原体都有细胞膜、细胞质和拟核 D.沙眼衣原体与哺乳动物的成熟红细胞都不具有核糖体 答案： C 解析：沙眼衣原体是一类原核细胞，有独立的生命系统，其系统的边界是细胞膜，A项错误；沙眼衣原体含有细胞结构，其遗传物质是DNA，B项错误；沙眼衣原体和肺炎支原体都是原核生物，都有细胞膜、细胞质和拟核，C项正确；沙眼衣原体属于原核生物，含有核糖体，D项错误。 考法2　围绕细胞多样性与统一性，考查科学思维 2.(2024·辽宁沈阳联考)下列关于生物的统一性和差异性的说法，正确的是(　　) A.细胞学说能说明所有生物在结构上具有统一性 B.细胞器种类、数量的不同体现了真核细胞功能的差异性 C.生物体的差异性表现在组成不同个体的元素种类和含量差异都很大 D.原核细胞与真核细胞结构的统一性体现在都具有DNA、RNA、蛋白质和核糖体 答案：B 解析：细胞学说揭示了动植物结构的统一性，A项错误；真核细胞中含有很多细胞器，不同的细胞器功能不同，因此细胞器种类、数量的不同体现了真核细胞功能的差异性，B项正确；生物体的统一性表现在组成不同个体的元素种类基本相同，生物体的差异性表现在组成不同个体的元素含量差异很大，C项错误；原核细胞与真核细胞结构的统一性主要体现在都具有细胞膜、细胞质(核糖体)，D项错误。 特训点三　(探究·实践)使用高倍显微镜观察几种细胞 1.实验原理 2.实验步骤 知识必备答案：1.目镜　物镜　长度或宽度 2.调焦　视野中央　转换器 概念诊断 1.为尽快观察，可直接使用高倍物镜。(　　) 答案：× 提示：应先在低倍物镜下找到目标，并将其移到视野中央，再换上高倍物镜观察。 2.高倍镜下视野较暗，可用粗准焦螺旋进行调节。(　　) 答案：× 提示：换上高倍镜后只能调节细准焦螺旋，且视野较暗，还需调节反光镜或换大光圈。 3.高倍镜视野下细胞较大，细胞数目较少。(　　) 答案：√ 考法　围绕显微镜的使用和注意事项，考查科学探究 1.下列有关光学显微镜操作的说法，正确的是(　　) A.显微镜换上高倍物镜后，视野中的细胞数目减少，视野亮度减弱 B.为观察低倍镜视野中位于左上方的细胞，应将装片向右下方移动，再换用高倍镜 C.若高倍镜下细胞质流向是逆时针，则细胞质的实际流向应是顺时针 D.在显微镜下观察透明材料时，应该增强光照，使用较大的光圈 答案：A 解析：为观察低倍镜视野中位于左上方的细胞，应将装片向左上方移动，B项错误；若高倍镜下看到细胞质流向是逆时针，则细胞质的实际流向就是逆时针，C项错误；在显微镜下观察透明材料时，应该减弱光照，使用较小的光圈，D项错误。 2.(2024·吉林长春期中)图①表示两种物镜及其与装片的位置关系，图②表示低倍镜下的视野。下列相关叙述正确的是(　　) A.甲物镜被乙物镜替换后，视野的亮度会增强，因为乙物镜离装片的距离更近 B.乙物镜被甲物镜替换后，在视野中看到的细胞数量会减少 C.要想换用高倍镜观察图②中的细胞a，需要将装片向左移动 D.换用乙物镜的操作顺序是转动转换器→调节光圈→移动装片→转动细准焦螺旋 答案：C 解析：甲物镜是低倍镜，乙物镜是高倍镜，甲物镜被乙物镜替换后，放大倍数变大，视野的亮度会减弱，视野中细胞数量减少，A项错误；乙物镜被甲物镜替换后，在视野中看到的细胞数量会增多，B项错误；细胞a在视野中偏左的位置，用高倍镜观察需要先将物像移至视野中央，应将装片向左移动，C项正确；乙物镜是高倍物镜，换用乙物镜的操作顺序是移动装片→转动转换器→调节光圈→转动细准焦螺旋，D项错误。 1.显微镜成像特点和物像移动规律 (1)显微镜成的像是放大倒立的虚像，如实物为字母“b”，则视野中观察到的为“q”。 (2)若物像在偏左上方，则装片应向左上方移动，才能使物像位于视野中央。 2.使用显微镜的注意事项 (1)必须先用低倍镜观察，找到要观察的物像，将其移到视野中央，然后再换用高倍镜。 (2)换用高倍镜后，一般不能再转动粗准焦螺旋，只能用细准焦螺旋来调节，否则易压碎装片或损坏物镜。 (3)换用高倍镜后，若视野太暗，应先调节遮光器(换大光圈)或反光镜(用凹面反光镜)使视野变亮，再调节细准焦螺旋。 (4)观察颜色深的材料，视野应适当调亮，反之则应适当调暗。 3.显微镜下细胞数目的计算 若视野中的细胞为单行，计算时只考虑长度和宽度；若视野中充满细胞，计算时则要考虑面积的变化。细胞数量与放大倍数的变化规律如下表所示： 项目 低倍镜下放大倍数为a 高倍镜下放大倍数为na 视野中一行细胞数量 c c×(1/n) 圆形视野内细胞数量 d d×(1/n2) 4.污物位置的判断 移动装片 一、核心概念——重落实 1.(必修1 P5)动植物以细胞代谢为基础的各种生理活动，以细胞增殖、分化为基础的生长发育，以细胞内基因的传递和变化为基础的遗传与变异，都说明__________________________________________________________________ _________________________________________________________________。 提示：细胞是生命活动的基本单位，生命活动离不开细胞 2.(必修1 P10)科学家根据细胞内有无________________________，把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类。  提示：以核膜为界限的细胞核 3.(必修1 P11)原核细胞和真核细胞在结构上的统一性表现在都有相似的_________________________________________________________________。 提示：细胞膜、细胞质，都有核糖体，遗传物质都是DNA 4.(必修1 P12练习与应用)支原体可能是最小、最简单的单细胞生物，其与细菌的细胞结构的区别是________________________。  提示：支原体没有细胞壁 5.(必修1 P11旁栏思考)从“原核细胞”和“真核细胞”的命名分析，原核生物和真核生物在进化上的联系是什么?________________________________________。推测原核细胞和病毒出现的先后顺序及其依据是__________________________________________________ _________________________________________________________________。 提示：从进化的角度看，真核细胞是由原核细胞进化而来的　先出现原核细胞，后出现病毒，因为病毒必须寄生在活细胞中才能存活 6.(必修1 P12生物科技进展)科学家一般将人工合成生命定义为人工组装细胞，原因是________________________________________________________。  提示：细胞是基本的生命系统 二、真题体验——明考向 1.(2024·全国甲卷)细胞是生物体结构和功能的基本单位。下列叙述正确的是(　　) A.病毒通常是由蛋白质外壳和核酸构成的单细胞生物 B.原核生物因为没有线粒体所以都不能进行有氧呼吸 C.哺乳动物同一个体中细胞的染色体数目有可能不同 D.小麦根细胞吸收离子消耗的ATP主要由叶绿体产生 答案：C 解析：病毒没有细胞结构，A项错误；原核生物也可以进行有氧呼吸，原核细胞中含有与有氧呼吸相关的酶，B项错误；哺乳动物同一个体中细胞的染色体数目有可能不同，如生殖细胞中染色体数目是体细胞的一半，C项正确；小麦根细胞不含叶绿体，而线粒体是有氧呼吸的主要场所，小麦根细胞吸收离子消耗的ATP主要由线粒体产生，D项错误。 2.(2023·海南卷)衣藻和大肠杆菌都是单细胞生物。下列有关二者的叙述，正确的是(　　) A.都属于原核生物 B.都以DNA作为遗传物质 C.都具有叶绿体，都能进行光合作用 D.都具有线粒体，都能进行呼吸作用 答案：B 解析：衣藻属于真核生物，大肠杆菌属于原核生物，A项错误；衣藻和大肠杆菌的遗传物质都是DNA，B项正确；大肠杆菌没有叶绿体和线粒体，C、D两项错误。 3.(2023·辽宁卷)科学家根据对部分植物细胞观察的结果，得出“植物细胞都有细胞核”的结论。下列叙述错误的是(　　) A.早期的细胞研究主要运用了观察法 B.上述结论的得出运用了归纳法 C.运用假说—演绎法将上述结论推演至原核细胞也成立 D.利用同位素标记法可研究细胞核内的物质变化 答案：C 解析：细胞研究需要使用显微镜、放大镜等工具，一般使用显微镜；早期的细胞研究主要运用了观察法，A项正确。根据部分植物细胞都有细胞核，得出“植物细胞都有细胞核”这一结论，运用的是不完全归纳法，B项正确。原核细胞没有成形的细胞核，C项错误。同位素标记法可以示踪物质的运行和变化规律，故可利用同位素标记法研究细胞核内的物质变化，D项正确。 4.(2022·北京卷)鱼腥蓝细菌分布广泛，它不仅可以进行光合作用，还具有固氮能力。关于该蓝细菌的叙述，错误的是(　　) A.属于自养生物 B.可以进行细胞呼吸 C.DNA位于细胞核中 D.在物质循环中发挥作用 答案：C 解析：蓝细菌含有藻蓝素和叶绿素，可以进行光合作用，属于自养生物，A项正确；蓝细菌为原核生物，无以核膜为界限的细胞核，DNA位于拟核中，其细胞膜上含有与细胞呼吸有关的酶，故蓝细菌可进行细胞呼吸，B项正确，C项错误；蓝细菌通过光合作用，可将CO2转化为有机物，在物质循环中发挥作用，D项正确。 5.(2021·湖南卷)下列关于微生物的叙述，正确的是(　　) A.蓝细菌细胞内含有叶绿体，能进行光合作用 B.酵母菌有细胞壁和核糖体，属于单细胞原核生物 C.破伤风芽孢杆菌细胞内不含线粒体，只能进行无氧呼吸 D.支原体属于原核生物，细胞内含有染色质和核糖体 答案：C 解析：蓝细菌是原核生物，无叶绿体，A项错误；酵母菌有细胞壁和核糖体，还有细胞核，属于单细胞真核生物，B项错误；破伤风芽孢杆菌是厌氧细菌，只进行无氧呼吸，并且只有核糖体一种细胞器，C项正确；支原体是原核生物，细胞内含有核糖体但不含染色质，D项错误。 A组(对点特训) 对点1　细胞是生命活动的基本单位 1.(2024·湖南邵阳高三三模)细胞学说揭示了动物和植物的统一性，电子显微镜下草履虫和衣藻细胞中均能观察到的细胞结构是(　　) A.细胞膜和细胞壁 B.核糖体和线粒体 C.液泡和核糖体 D.染色体和叶绿体 答案：B 解析：草履虫无细胞壁，A项不符合题意；衣藻和草履虫都是真核生物，故电镜下可以观察到核糖体和线粒体，B项符合题意；草履虫无液泡和叶绿体，C、D两项不符合题意。 2.(2024·山东威海高三二模)某种具有膜结构的病毒专门侵染蓝细菌。下列有关该病毒的叙述，错误的是(　　) A.组成成分中含核酸、蛋白质及脂质 B.增殖所需原料、能量由蓝细菌提供 C.可直接接种到固体培养基上进行培养 D.可用于治理蓝细菌引起的水华 答案：C 解析：病毒无细胞结构，必须寄生在活细胞内才能完成正常的生命活动，不能在培养基上生存，C项错误。 对点2　细胞的多样性与统一性 3.甲型流感病毒和肺炎支原体都是引发急性呼吸道传染病的常见病原体。甲型流感病毒是单链RNA病毒，肺炎支原体是原核生物。下列叙述错误的是(　　) A.甲型流感病毒和肺炎支原体的正常生命活动都离不开细胞 B.甲型流感病毒和肺炎支原体的遗传物质都集中在拟核区域 C.甲型流感病毒易发生变异可能导致原疫苗的保护效果减弱 D.肺炎支原体细胞膜上的蛋白质在侵染过程中发挥重要作用 答案：B 解析：甲型流感病毒需要寄生在宿主细胞中，利用宿主细胞中的物质生活和繁殖，肺炎支原体是原核细胞，其正常生命活动也离不开细胞，A项正确；肺炎支原体是原核生物，其遗传物质集中在拟核区域，甲型流感病毒没有拟核区域，B项错误；甲型流感病毒是单链RNA病毒，易发生变异，导致抗原成分发生一定的改变，从而使原疫苗的保护效果减弱，C项正确；肺炎支原体侵染过程中需要特异性识别蛋白质分子，因此其细胞膜上的蛋白质在侵染过程中发挥重要作用，D项正确。 4.(2024·辽宁大连高三期末)绿藻含有一定量的蛋白质、糖类、氨基酸和多种维生素，可用于提取蛋白质、叶绿素和核黄素等多种产品；螺旋藻(属于蓝细菌)含有特殊的藻蓝蛋白(具有抗癌、促进血细胞再生等功效)。下列关于绿藻和螺旋藻的叙述，正确的是(　　) A.二者的遗传物质主要是DNA B.绿藻和蓝细菌都能利用叶绿体中的色素进行光合作用 C.螺旋藻合成藻蓝蛋白需要先转录再翻译 D.绿藻和螺旋藻合成蛋白质的场所相同 答案：D 解析：绿藻和螺旋藻都含有细胞结构，其遗传物质都是DNA，A项错误；蓝细菌属于原核生物，含有藻蓝素和叶绿素，不含叶绿体，B项错误；螺旋藻属于原核生物，没有核膜包被的细胞核，螺旋藻合成藻蓝蛋白可以边转录边翻译，C项错误；绿藻和螺旋藻合成蛋白质的场所都是核糖体，D项正确。 5.(2024·山东潍坊高三检测)植原体是指能侵染并引发植物生长异常的一类支原体。正常情况下，植物细胞内的错误折叠蛋白被添加泛素标记后，被蛋白酶体上的泛素受体识别并降解为多个短肽，这是植物体降解错误折叠蛋白的途径之一。植原体释放的蛋白质P05会与植物细胞的正常调控蛋白结合，并劫持蛋白酶体上的泛素受体，引起正常调控蛋白被降解，进而引发细胞代谢异常。下列说法正确的是(　　) A.用肽聚糖水解酶可除去植原体的细胞壁 B.蛋白酶体催化了错误折叠蛋白所有肽键的水解 C.P05引起正常调控蛋白在蛋白酶体的降解不需要泛素的参与 D.感染植原体后错误折叠蛋白都不会被降解而引发代谢异常 答案：C 解析：植原体是指能侵染并引发植物生长异常的一类支原体，支原体没有细胞壁，A项错误；据题意可知，蛋白酶体能将错误折叠蛋白降解为多个短肽，说明蛋白酶体并没有催化错误折叠蛋白所有肽键的水解，B项错误；植原体释放的蛋白质P05会与植物细胞的正常调控蛋白结合，并劫持蛋白酶体上的泛素受体，引起正常调控蛋白被降解，因此P05引起正常调控蛋白在蛋白酶体的降解不需要泛素的参与，C项正确；感染植原体后引发细胞代谢异常的原因是P05引起正常调控蛋白被降解，D项错误。 6.(2024·河北唐山调研)绿藻被认为是21世纪人类最理想的健康食品，发菜特有的藻蓝蛋白能提高淋巴细胞活性，增强人体免疫力。下列关于绿藻和发菜的叙述，错误的是(　　) A.二者的遗传物质都是DNA B.绿藻有核膜、核仁，而发菜没有 C.绿藻和发菜合成蛋白质的场所都是核糖体 D.绿藻和发菜都能进行光合作用，这与它们含有叶绿体有关 答案：D 解析：绿藻属于真核生物，有核膜和核仁，发菜属于原核生物，没有核膜和核仁，也没有叶绿体，D项错误。 对点3　使用高倍显微镜观察几种细胞 7.(2024·江苏徐州高三一模)显微镜是打开微观视野的重要工具。下列关于显微镜的操作方法，错误的是(　　) A.使物像更清晰——调节细准焦螺旋 B.使视野中看到的细胞更多——换用低倍镜 C.确定视野中的污物位置——转动反光镜 D.将视野下方的物像移到中央——向下方移动装片 答案：C 解析：视野中的污物可能在物镜、目镜或装片上，因此若要确定视野中的污物位置，需要转动物镜，若污物不动，则需要转动目镜，若依然不动，则应该在装片上，C项错误。 8.(2024·豫南九校联考)下列有关显微镜操作的说法，正确的是(　　) A.若高倍镜下细胞质的流向是逆时针，则实际上细胞中细胞质的流向应是顺时针 B.要观察低倍镜下位于视野左下方的细胞，应将装片向右上方移动，再换用高倍镜 C.用显微镜的凹面镜反光，观察到的细胞数目更多，细胞更小 D.如果在低倍镜下看到的物像清晰，换用高倍镜后物像模糊，那么正确的操作是调节细准焦螺旋 答案：D 解析：若在显微镜下观察到细胞质逆时针流动，其实际情况也是逆时针流动，A项错误；要将位于视野左下方的细胞移至视野中央，需向左下方移动装片，B项错误；使用凹面镜反光，只是使视野变亮，细胞的数目和大小都不变，C项错误；换用高倍镜后，只能调节细准焦螺旋，而不能调节粗准焦螺旋，D项正确。 B组(综合特训) 9.下图表示人们常见的几种生物。据图分析，下列说法正确的是(　　) A.图中五种生物共有的生命系统的结构层次有细胞和个体 B.①②④都含有叶绿体，是能进行光合作用的自养生物 C.①⑤的遗传物质是RNA，②③④的遗传物质是DNA D.①②③④都有细胞膜、核糖体和储存遗传物质的场所 答案：D 解析：图中⑤冠状病毒不具有细胞结构，不属于生命系统的结构层次，A项错误；①是蓝细菌，属于原核生物，没有叶绿体，B项错误；①②③④都具有细胞结构，遗传物质是DNA，⑤的遗传物质是RNA，C项错误；①②③④都有细胞结构，都有细胞膜、核糖体和遗传物质，其中①蓝细菌的遗传物质主要在拟核中，而②③④的遗传物质主要在细胞核中，D项正确。 10. (2024·山东枣庄高三月考)铜绿假单胞菌是在医院内感染的主要病原菌之一，噬菌体是侵染细菌的病毒。研究人员欲利用铜绿假单胞菌噬菌体和宿主相互作用，来达到杀灭铜绿假单胞菌的目的。噬菌体JG、噬菌体PaP1、噬菌体PaP1的DNA+噬菌体JG的蛋白质外壳重组成的重组噬菌体对不同类型的铜绿假单胞菌(PA1、PAO1)的吸附率如图所示。下列叙述错误的是(　　) A.噬菌体JG和噬菌体PaP1主要侵染的铜绿假单胞菌类型不同 B.噬菌体对铜绿假单胞菌的吸附率主要取决于其遗传物质DNA C.重组噬菌体繁殖产生的子代噬菌体，主要侵染铜绿假单胞菌PA1 D.三种噬菌体都利用铜绿假单胞菌的核糖体合成自身蛋白质外壳 答案：B 解析：重组噬菌体对铜绿假单胞菌PAO1的吸附率高，与噬菌体JG相似，重组噬菌体由噬菌体PaP1的DNA和噬菌体JG的蛋白质外壳组成，所以噬菌体对铜绿假单胞菌的吸附率主要取决于其蛋白质外壳，B项错误；重组噬菌体繁殖产生的子代噬菌体为噬菌体PaP1，主要侵染铜绿假单胞菌PA1，C项正确。 11.(2024·河北邯郸月考)肺炎支原体(MP)是一种原核生物，其黏附于宿主细胞膜表面后可模仿宿主细胞膜结构，逃逸机体的免疫应答，引起慢性感染和无症状携带。下图为支原体的结构示意图，请回答下列问题： (1)支原体中含有RNA的细胞器是________(填序号)。  (2)广谱青霉素可抑制细菌的增殖，但支原体对其并不敏感，推测青霉素对细菌的作用位点为________(填结构名称)。作用于核糖体小亚基的四环素类抗生素可抑制支原体和细菌的增殖，却不会抑制人体细胞的增殖，原因可能是__________________________________。  (3)支原体与流感病毒在结构上最大的差别是____________________。有学者认为，人体感染支原体后，产生的抗体也会引发脑、肝、肾等脏器组织的损伤，人体抗体基因表达过程与支原体中基因表达过程的不同之处在于__________________________________________________________________ _________________________________________________________________。  答案：(1)④　(2)细胞壁　真核细胞(或人体细胞)和原核细胞(或支原体、细菌)的核糖体(小亚基)不同　(3)有无细胞结构(支原体有细胞结构，而流感病毒无细胞结构)　支原体是边转录边翻译，人体内抗体是先转录后翻译 解析：(1)支原体中含有RNA的细胞器是④核糖体。(2)支原体与细菌都是原核生物，区别在于支原体无细胞壁，据此推测青霉素对细菌的作用位点为细胞壁。人是真核生物，作用于核糖体小亚基的四环素类抗生素可抑制支原体和细菌的增殖，却不会抑制人体细胞的增殖，可能是因为真核细胞(人体细胞)和原核细胞(支原体、细菌)的核糖体(小亚基)不同。(3)支原体是原核生物，流感病毒是非细胞结构生物，二者在结构上最大的区别是有无细胞结构(支原体有细胞结构，而流感病毒无细胞结构)。真核生物转录主要在细胞核中进行，翻译在细胞质中进行，有时间和空间上的区分，原核生物无细胞核，可以边转录边翻译，即支原体是边转录边翻译，人体内抗体是先转录后翻译。 12.(2024·哈师大附中调研)古生物学家推测：被原始真核生物吞噬的蓝细菌有些未被消化，反而能依靠原始真核生物的“生活废物”制造营养物质，逐渐进化为叶绿体。请回答下列问题： (1)图中原始真核生物与被吞噬的蓝细菌在结构上最主要的差异是前者____________________________，原始真核生物吞噬某些生物具有选择性与其细胞膜上的________(填物质)有关。  (2)据题干信息可知，叶绿体中可能存在的细胞器是________；叶绿体中DNA的形态为________(填“环状”或“线状”)。  (3)被吞噬而未被消化的蓝细菌为原始真核生物的线粒体提供了____________________________。  (4)古生物学家认为线粒体也是由真核生物吞噬某种细菌逐渐形成的，推测该种细菌的呼吸作用类型是________，理由是__________________________。  答案：(1)有以核膜为界限的细胞核　蛋白质(或糖蛋白或受体蛋白)　(2)核糖体　环状　(3)氧气和有机物　(4)有氧呼吸　线粒体是进行有氧呼吸的主要场所(或线粒体内分解有机物需要消耗氧气) 解析：(1)蓝细菌是原核生物，与原始真核生物在结构上最主要的差异是后者有以核膜为界限的细胞核，原始真核生物吞噬某些生物具有选择性与其细胞膜上的蛋白质有关。(2)据题干信息可知，蓝细菌可能演变成叶绿体，因此叶绿体中可能存在的细胞器是核糖体；叶绿体中DNA的形态为环状。(3)被吞噬而未被消化的蓝细菌演变成叶绿体，为原始真核生物的线粒体提供了氧气和有机物。 第2讲　细胞中的元素和化合物　细胞中的无机物 课标要求 1.说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成 2.指出水大约占细胞质量的2/3，以自由水和结合水的形式存在，赋予了细胞许多特性，在生命活动中具有重要作用 3.举例说出无机盐在细胞内含量虽少，但与生命活动密切相关 4.活动：检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质 关键词索引 微量元素　自由水　渗透压 斐林试剂　双缩脲试剂 特训点一　细胞中的元素和化合物 1.细胞中的元素 [巧记]　微量元素和大量元素 (1)微量元素： (2)大量元素：洋人探亲，单留盖美家，即O(洋)、P(人)、C(探)、H(亲)、N(单)、S(留)、Ca(盖)、Mg(美)、K(家)。 2.生物界和非生物界在元素方面的关系 3.细胞中的主要化合物及相对含量 (1)上图中，a表示______，b表示________，c表示______，d表示____________，e表示无机盐。  (2)化合物的种类 (3)化合物的含量 拓展链接 组成细胞的元素与化合物的常见错误 (1)正确区分鲜重、干重的元素和化合物的含量(以人体为例) (2)易混淆“数量”与“含量” 人体活细胞中O的含量最多，但原子个数最多的是H。 (3)误以为生物体内大量元素重要，微量元素不重要 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，都是生物体生命活动必需的元素。 知识必备答案：1.C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg　Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu　C　C、H、O、N 2.统一性　差异性 3.(1)水　蛋白质　脂质　糖类和核酸　(2)a、e　b、c、d　(3)b　a　b 概念诊断 1.磷是组成藻类细胞的微量元素。(　　) 答案：× 提示：磷是大量元素。 2.生物体内含量很少的元素都是微量元素。(　　) 答案：× 提示：微量元素是生物体内含量很少但又不可缺少的元素。生物体内还有一些元素(如Pb)含量少，但不是生物体必需的，这些元素不属于微量元素。 3.生物界和非生物界在元素组成上具有统一性，因此地壳中的元素在生物体内都能找到。(　　) 答案：× 提示：组成细胞的化学元素在无机自然界中都可以找到，但有些自然界中存在的元素在生物体内找不到。 4.甘薯细胞中的钙、铁、锌属于微量元素，作用也很小。(　　) 答案：× 提示：钙是大量元素，锌、铁属于微量元素，大量元素和微量元素的作用都很重要。 考法　结合细胞中的元素与化合物，考查判断推理 1.生命的物质基础是组成细胞的元素和化合物，图中序号代表不同的化合物，面积不同代表含量不同，其中Ⅰ和Ⅱ代表两大类化合物。请据图分析，下列叙述错误的是(　　) A.若Ⅳ代表蛋白质，Ⅶ代表糖类和核酸，则Ⅵ代表脂质 B.细胞干重中含量最多的化合物是Ⅳ C.人体血浆渗透压的大小主要与Ⅳ和Ⅴ的含量有关 D.Ⅰ中共有的化学元素是C、H、O、N 答案：D 解析：Ⅰ和Ⅱ分别代表无机物和有机物，Ⅳ代表蛋白质，Ⅶ代表糖类和核酸，则Ⅵ代表脂质，A项正确；分析可知，细胞干重中含量最多的化合物是Ⅳ蛋白质，B项正确；人体血浆渗透压的大小主要与Ⅳ蛋白质和Ⅴ无机盐的含量有关，C项正确；Ⅲ和Ⅴ分别代表水和无机盐，D项错误。 2.(2025·山东滨州月考)图1是细胞中化合物含量的扇形图，图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图。下列说法错误的是(　　) A.若图1表示细胞鲜重，则A、B化合物依次是水、蛋白质 B.若图2表示组成人体细胞的元素含量，则a、b、c依次是O、C、H C.若图1表示细胞完全脱水后的化合物含量，则A化合物具有多样性，其一定含有的元素为C、H、O、N D.地壳与活细胞中含量最多的元素都是a，说明生物界与非生物界具有统一性 答案：D 解析：鲜重状态下，含量较多的化合物依次是水、蛋白质，A项正确；构成人体细胞的元素含量由大到小依次为O、C、H、N，B项正确；细胞完全脱水后，即干重状态下含量最多的是蛋白质，即A是蛋白质，蛋白质具有多样性，一定含有C、H、O、N，有的还含有S等，C项正确；地壳与活细胞中含量最多的元素都是O，但是并不能说明非生物界与生物界具有统一性，生物界与非生物界具有统一性体现在组成细胞的化学元素在无机自然界中都能找到，没有一种化学元素是细胞特有的，D项错误。 1.判断化合物的种类和功能的三种方法 (1)元素组成分析法 (2)特征元素提示法 (3)代谢产物推理法 2.研究化合物中元素转移方向的常用方法——同位素标记法。教材中同位素标记法应用实例 特训点二　细胞中的无机物 1.细胞中的水 (1)水的性质 (2)细胞中水的存在形式和功能 (3)自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系 拓展链接 有关细胞中水的认识的两个易错点 (1)细胞中自由水和结合水的含量并不是固定不变的，两者之间是可以相互转化的。 (2)生物体内的水≠细胞内的水：生物体内的水除存在于细胞内，还存在于细胞与细胞之间，如动物体的细胞外液。 2.细胞中的无机盐 拓展链接 常考无机盐的功能 知识必备答案：1.(2)细胞结构　生物化学反应　液体环境　(3)旺盛　差　弱　增强 2.离子形式　复杂化合物　细胞和生物体的生命活动　抽搐　渗透压　酸碱平衡 概念诊断 1.与风干前相比，风干种子中结合水与自由水的比值大。(　　) 答案：√ 2.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，不参与有机物的合成。(　　) 答案：× 提示：无机盐也参与有机物的合成，如Mg2+参与构成叶绿素。 3.根细胞中的K+不能以自由扩散的方式进入土壤溶液中。(　　) 答案：√ 4.晒干的种子细胞内不含有水分，导致细胞代谢停止，有利于种子长时间储存。(　　) 答案：× 提示：晒干的种子细胞内含有少量水分，导致细胞代谢较弱。 5.用含钙的生理盐水灌注蛙心，蛙心可跳动数小时，因为钙盐可维持细胞的酸碱平衡。(　　) 答案：× 提示：钙盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用。 探究点　水和无机盐的作用 【情境引领】　阅读材料，思考问题： 材料1　“庄稼一枝花，全靠肥当家”，合理施肥是充分发挥肥料的增产作用，实现高产、稳产、低成本的重要措施。 材料2　Zn2+是激活色氨酸合成酶的必要成分，缺乏Zn2+会影响生长素合成，导致植物生长受阻，通常会出现节间缩短，叶片变小呈簇生状，俗称小叶病。 【问题生成】 (1)材料1，农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的原因是什么?(答出一点即可) 提示：肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物的根系吸收。 (2)材料2，锌属于大量元素还是微量元素?该现象说明无机盐的作用是什么? 提示：锌属于微量元素。该现象说明无机盐的作用是维持细胞和生物体的正常生命活动。 (3)材料2，为探究小叶病是否由缺锌引起，对照组、实验组应分别怎样设置?写出简要步骤。 提示：对照组应使用完全培养液，实验组使用缺锌的完全培养液。步骤：将长势相同的幼苗分成2等份，分别培养在上述2种培养液中，放在适宜的条件下培养一段时间，观察幼苗的生长发育状况。 (4)材料2，若实验证明小叶病是由缺锌引起的，从科学研究的严谨角度出发，还应增加的实验步骤是什么?增加步骤后的实验结果是什么? 提示：在实验组缺锌的完全培养液中再加入一定量的含锌的无机盐，培养一段时间。一段时间后小叶病症状消失，植株恢复正常生长。 【归纳总结】 1.水与细胞代谢及有关生理活动 (1)水与细胞代谢 (2)与水有关的生理活动 2.验证某种矿质元素的生理功能 ①实验设计 a.对照组：植物+完全培养液正常生长。 b.实验组 ②实验成功关键 a.实验中应保证实验材料的统一性，即材料的种类、生长状况应一致等。 b.实验组加入X的目的是使实验组前后对照，以增强说服力。 【真题示范】　(2024·浙江1月选考)下列不属于水在植物生命活动中作用的是(　　) A.物质运输的良好介质 　　B.保持植物枝叶挺立 C.降低酶促反应活化能 　　D.缓和植物温度变化 解答本题的关键是识记水的功能：良好溶剂、运输功能、参与生化反应、提供液体环境结合选项判断得出答案。 答案：C 解析：自由水可以自由流动，是细胞内主要的物质运输介质，A项不符合题意；水可以保持植物枝叶挺立，B项不符合题意；降低酶促反应活化能的是酶，水不具有此功能，C项符合题意；水比热容较大，能缓和植物温度的变化，D项不符合题意。 考法预测 考法1　围绕细胞中水的特点与功能，考查生命观念与科学思维 1.水熊虫是世界上生命力最强的生物之一，它拥有一种称为“脱水耐受性”的特殊机制，当环境过于干燥时，水熊虫可以迅速收缩身体，进入“休眠状态”，以避免因失去过多水分而死亡，一旦环境恢复湿润，水熊虫就可以恢复活动。下列叙述错误的是(　　) A.水熊虫细胞内的自由水与结合水可以发生相互转化 B.水熊虫进入“休眠状态”主要是避免丢失过多的自由水 C.在干燥环境中，水熊虫的新陈代谢会完全停止 D.细胞内的水可与蛋白质、多糖等物质结合 答案：C 解析：生物体内的自由水和结合水在一定条件下可以相互转化，水熊虫作为生物也不例外，A项正确；水熊虫进入“休眠状态”主要是避免因失去过多水分而死亡，此时细胞中代谢缓慢，B项正确；在干燥环境中，水熊虫的新陈代谢会减弱，而不是完全停止，否则其不会在环境恢复湿润时恢复活动，C项错误；细胞内的水可与蛋白质、多糖等物质结合成为结合水，D项正确。 考法2　围绕无机盐的功能，考查生命观念与科学探究 2.(2024·广东广州高三调研)合理施肥是充分发挥肥料的增产作用，实现高产、稳产、低成本的重要措施。有机肥料养分全，肥效慢；化肥肥分浓，见效快。常用的化肥有氮肥、磷肥和钾肥等。下列叙述正确的是(　　) A.农作物从肥料中获得的元素大多以化合物的形式存在于细胞中 B.有机肥料能为农作物提供有机物，以及N、N、K+等 C.P被农作物吸收后，可以参与构成DNA、ADP、磷脂等 D.N被农作物吸收并参与构成蛋白质后，主要存在于其R基上 答案：C 解析：农作物从肥料中获得的元素大多以离子的形式存在于细胞中，A项错误；有机肥料中的有机物须经分解者分解成无机物后才能被农作物吸收，B项错误；DNA、ADP、磷脂的组成元素中都有P，因此P被农作物吸收后，可以参与构成DNA、ADP、磷脂等，C项正确；N被农作物吸收并参与构成蛋白质后，主要存在于—CO—NH—中，D项错误。 3.为探究种植番茄时施用锌肥的最佳浓度范围，科研人员将多株长势相同的番茄幼苗均分为8组，分别喷施不同浓度的硫酸锌溶液，结果如图所示(不考虑S对实验结果的影响)。下列有关叙述错误的是(　　) A.锌元素属于番茄生长所必需的微量元素 B.实验中栽培各组番茄幼苗时所使用的土壤基质应相同 C.硫酸锌溶液浓度过高会降低番茄植株的果实产量 D.由实验结果分析，施用硫酸锌溶液的最佳浓度范围是12~16 mg·L-1 答案：D 解析：平均果实产量在硫酸锌溶液浓度为12~20 mg·L-1时较高，故施用硫酸锌溶液的最佳浓度范围是12~20 mg·L-1，D项错误。 特训点三　(探究·实践)检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 1.糖类的检测 (1)原理 还原糖+___________________。  (2)还原糖的检测步骤 2.脂肪的检测 (1)检测原理：脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色。 (2)操作步骤 3.蛋白质的检测 (1)检测原理：蛋白质+双缩脲试剂____________。  (2)检测步骤 知识必备答案：1.(1)斐林试剂　砖红色沉淀　(2)蓝色 2.苏丹Ⅲ染液　用体积分数为50%的酒精溶液 3.(1)紫色 概念诊断 1.用双缩脲试剂检测氨基酸会产生紫色反应。(　　) 答案：× 提示：双缩脲试剂检测的是有肽键存在的化合物，氨基酸没有肽键，所以用双缩脲试剂检测氨基酸不会发生紫色反应。 2.制作花生子叶的临时装片时，染色后需用蒸馏水洗去浮色。(　　) 答案：× 提示：制作花生子叶的临时装片时，染色后需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。 3.久置的蔗糖溶液用斐林试剂检测，出现了砖红色沉淀，说明蔗糖是还原糖。(　　) 答案：× 提示：蔗糖是非还原糖，久置的蔗糖溶液用斐林试剂检测，出现了砖红色沉淀，说明蔗糖中混有还原糖。 4.非还原糖与斐林试剂混合经水浴加热后的现象是溶液为无色。(　　) 答案：× 提示：斐林试剂本身具有颜色(蓝色)，因此非还原糖与斐林试剂混合经水浴加热后的现象是溶液为蓝色。 5.利用斐林试剂甲液、乙液和蒸馏水，可检测蛋白质。(　　) 答案：√ 考法　围绕实验操作及注意事项，考查科学探究 1.(2024·湖北武汉模拟)检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，利用了某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定颜色反应的原理。下列说法错误的是(　　) A.梨匀浆与斐林试剂混合，水浴加热至50~65 ℃将出现砖红色沉淀 B.向鸡蛋清稀释液中加入双缩脲试剂，摇匀后样液呈现紫色 C.斐林试剂与双缩脲试剂都由NaOH溶液和CuSO4溶液组成，且使用方法也相同 D.花生子叶临时切片用苏丹Ⅲ染液染色，在显微镜下观察到橘黄色颗粒 答案：C 解析：斐林试剂与双缩脲试剂都由NaOH溶液和CuSO4溶液组成，但两者的使用方法不同，斐林试剂是甲、乙液混合后再使用，双缩脲试剂则是先向待检测材料中加入A液摇匀后，再加入B液，C项错误。 2.某同学分别按下表进行3组实验。各组实验材料按表中实验条件进行处理后，将A组材料制成临时装片，放在显微镜下观察。对于该实验，说法不合理的是(　　) 组别 材料 实验试剂及条件 观察内容 A 浸泡过的 花生种子 清水、苏丹Ⅲ染液、酒精溶液 细胞中着色的小颗粒 B 苹果匀浆 斐林试剂、50~65 ℃水浴加热 组织样液颜色变化 C 豆浆 ? 组织样液颜色变化 A.进行A组实验时，酒精溶液的作用是洗去浮色，观察实验现象时，可观察到被苏丹Ⅲ染液着色的橘黄色脂肪小颗粒 B.若将苹果匀浆换成蔗糖溶液并按正确操作进行上述B组实验，结果是溶液呈现蓝色 C.在B组实验中，组织样液会出现砖红色沉淀，实验使用斐林试剂时应注意先加入NaOH溶液1 mL，再加CuSO4溶液4滴，因为斐林试剂的作用原理是碱性环境中的Cu2+与肽键发生反应 D.在C组实验中，“?”可以是“双缩脲试剂、不需要水浴加热(或常温下进行)” 答案：C 解析：花生种子中富含脂肪，用苏丹Ⅲ染液可将脂肪颗粒染成橘黄色，此过程中染色后需要用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色，A项合理；蔗糖不是还原糖，不能与斐林试剂反应产生砖红色沉淀，因而溶液呈现斐林试剂本身的颜色，即蓝色，B项合理；使用斐林试剂检测还原糖时，要将NaOH溶液和CuSO4溶液等量混匀使用，C项不合理；豆浆中富含蛋白质，可以用双缩脲试剂来检测蛋白质，该过程在常温下即可进行，D项合理。 1.区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同四不同” 2.三类有机物检测在操作步骤上的“三个唯一” (1)唯一需要水浴加热——还原糖检测。若不加热，则无砖红色沉淀出现。 (2)唯一需要显微镜——脂肪颗粒的观察。 (3)唯一使用酒精——脂肪的鉴定。实验用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。 3.实验成功的四个关键点 (1)糖类、脂肪、蛋白质的检测实验中都不宜选取有颜色的材料，否则会干扰实验结果的观察。 (2)脂肪鉴定的过程中滴加1~2滴体积分数为50%的酒精溶液的目的是洗去浮色，原因是苏丹Ⅲ易溶于酒精。 (3)物质鉴定实验一般不设立空白对照实验，若需设立对照实验，对照组应加入成分已知的物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清。 (4)实验中，在加相应试剂之前要留出部分组织样液，目的是作为对照，以便与鉴定后的样液颜色做对比，增强实验的说服力。 一、核心概念——重落实 1.(必修1 P16思考·讨论)玉米细胞和人体细胞干重中含量较多的四种元素都是C、H、O、N，这是因为__________________________________________ __________________________________________________________________ _________________________________________________________________。  提示：玉米和人都是生物，组成它们的主要成分都是糖类、脂质和蛋白质等物质，这些物质含有C、H、O，蛋白质中还含有大量的N 2.(必修1 P19“拓展应用”T1)组成细胞的元素追根溯源来自无机环境，细胞内各种元素的比例与无机环境中的大不相同的原因是__________________________________________________________________ _________________________________________________________________。  提示：细胞是有生命的，它可以主动地、有选择地从无机环境中获取生命活动需要的元素，因此细胞内各种元素的比例与无机环境中的大不相同 3.(必修1 P20~21正文小字部分)水是细胞内良好溶剂的原因是_________________________________________________________________。  提示：水分子为极性分子，带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合 4.(必修1 P20~21正文改编)植物根系既能从土壤中吸收水分，也能从土壤中吸收无机盐。根细胞内水分的作用有____________________________________________________________(答两点即可)等。  提示：是细胞内良好的溶剂、参与细胞内的生化反应、运送营养物质和代谢废物 5.(必修1 P22正文)植物体缺Mg会影响光合作用的原因是__________________________________________________________________ _________________________________________________________________。  提示：光合作用的正常进行不能缺少叶绿素，而Mg是叶绿素的组成元素之一，缺Mg使叶绿素的形成受到阻碍，进而影响光合作用 6.(必修1 P22正文)缺Fe会导致贫血的原因：__________________________________________________________________ __________________________________________________________________ _________________________________________________________________。  提示：血红素的分子结构不能缺少的一种元素就是Fe，缺Fe会导致血红素的合成受阻，从而引起贫血 7.随着气温下降，冬小麦细胞中自由水与结合水含量的比值________，细胞的代谢水平________，抗寒能力________。将干种子用水浸泡后种子能萌发，但干种子不经水浸泡不能萌发，这说明__________________________________________________________________ _________________________________________________________________。  提示：减小　降低　增强　自由水与细胞代谢强度有关，自由水所占比例越大，代谢越旺盛 二、真题体验——明考向 1.(2022·湖北卷)水是生命的源泉，节约用水是每个人应尽的责任。下列有关水在生命活动中作用的叙述，错误的是(　　) A.水是酶促反应的环境 B.参与血液中缓冲体系的形成 C.可作为维生素D等物质的溶剂 D.可作为反应物参与生物氧化过程 答案：C 解析：自由水是生物化学反应的介质，故水是酶促反应的环境，A项正确；血液中的缓冲对是由离子组成的，离子溶解在水中才能形成缓冲体系，B项正确；维生素D属于脂质，脂质通常不溶于水，C项错误；有氧呼吸第二阶段水可作为反应物参与反应，故水可作为反应物参与生物氧化过程，D项正确。 2.(2022·全国甲卷)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 答案：B 解析：细胞中有以无机离子形式存在的钙，也有以化合物形式存在的钙(如CaCO3)，A项正确；Ca2+不能自由通过细胞膜的磷脂双分子层，需要转运蛋白协助，B项错误；维生素D能有效促进人和动物肠道对钙和磷的吸收，故适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收，C项正确；哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+，Ca2+的含量太低会引起抽搐等症状，D项正确。 3.(2022·江苏卷)下列物质的鉴定实验中所用试剂与现象对应关系错误的是(　　) A.还原糖—斐林试剂—砖红色 B.DNA—台盼蓝染液—蓝色 C.脂肪—苏丹Ⅲ染液—橘黄色 D.淀粉—碘液—蓝色 答案：B 解析：还原糖与斐林试剂在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀，A项正确；在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺呈蓝色，B项错误；苏丹Ⅲ染液将脂肪染成橘黄色，C项正确；淀粉遇碘变蓝，D项正确。 4.(2021·全国乙卷)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.细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水 D.自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动 答案：C 解析：植物根系吸收的水进入液泡后，液泡充盈，可以使植物细胞保持坚挺，进而有利于植物保持固有姿态，A项正确。结合水是植物细胞结构的重要组成成分，B项正确。有氧呼吸第二阶段，水和丙酮酸在线粒体基质中发生反应，产生CO2和[H]；有氧呼吸第三阶段，[H]和O2在线粒体内膜上发生反应，产生H2O，C项错误。自由水和结合水的比值高，细胞代谢旺盛；自由水和结合水的比值低，细胞抗逆性强，因此，自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动，D项正确。 5.(2021·浙江6月选考)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.HC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 答案：A 解析：Mg2+是叶绿素的主要成分，Mg2+存在于叶绿体的叶绿素中，A项错误；HC可以中和体液中的酸性物质，对体液pH起重要的调节作用，B项正确；哺乳动物血液中Ca2+含量过低，则会出现肌肉抽搐，C项正确；I-是合成甲状腺激素所必需的，适当补充I-，可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症，D项正确。 A组(对点特训) 对点1　细胞中的元素和化合物 1.(2024·福建厦门质检)玉米细胞中O的含量明显高于人体细胞，而N的含量又明显低于人体细胞。下列有关这两种细胞中元素和化合物的叙述，错误的是(　　) A.两种细胞中含量较多的四种元素都是C、H、O、N B.玉米细胞中O含量更高可能与细胞中糖类较多有关 C.两种细胞中1 g葡萄糖彻底氧化分解释放出的能量相等 D.两种细胞中蛋白质存在差异的原因是基因的选择性表达 答案：D 解析：玉米和人都是生物，组成它们的主要成分都是水、糖类、脂质和蛋白质等物质，这些物质含有C、H、O，蛋白质中还含有大量的N，因此，两种细胞中含量较多的四种元素都是C、H、O、N，A项正确；玉米细胞中O含量更高的原因是玉米细胞中糖类较多，B项正确；两种细胞进行有氧呼吸的反应方程式相同，1 g葡萄糖彻底氧化分解释放出的能量相等，C项正确；两种细胞蛋白质存在差异的原因是基因不同，D项错误。 2.(2024·辽宁鞍山高三一模)根据元素的组成可以推断细胞中化合物的种类，观察下图，下列有关分析正确的是(　　) A.若a中还含有S，其可能是氨基酸，人体细胞中的氨基酸都必须从食物中获得 B.若b是植物细胞中的一种多糖，则它一定是能源物质 C.若c能携带遗传信息，则其一定为DNA D.若c为脂质，则它存在于所有活细胞中 答案：D 解析：必需氨基酸必须从食物中获得，而非必需氨基酸能在体内合成，A项错误；若b是植物细胞中的一种多糖，则其可能为纤维素或淀粉，纤维素不是能源物质，B项错误；若c能携带遗传信息，则其可能是DNA或RNA，C项错误；细胞膜的成分主要是磷脂和蛋白质，若c为脂质，组成元素为C、H、O、N、P，则其为磷脂，活细胞都具有细胞膜，因此它一定存在于所有活细胞中，D项正确。 对点2　细胞中的无机物 3.(2024·河南安阳高三模拟)下列关于细胞中无机化合物的叙述，正确的是(　　) A.自由水是生物化学反应的介质，不直接参与生物化学反应 B.结合水是细胞结构的重要组成成分，主要存在于液泡中 C.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，不参与有机物的合成 D.无机盐多以离子形式存在，对维持生命活动有重要作用 答案：D 解析：自由水是生物化学反应的介质，也能作为反应物直接参与生物化学反应，A项错误；结合水是细胞结构的重要组成成分，植物成熟细胞中的自由水主要存在于液泡中，B项错误；无机盐既可以参与维持细胞的酸碱平衡，也可以参与有机物的合成，如Fe2+是合成血红素所必需的无机盐，C项错误；无机盐多以离子形式存在，对维持生命活动有重要作用，D项正确。 4.(2024·河北保定模拟)某研究机构报告称，水分子约占木星大气分子的0.25%，这个占比几乎是太阳的三倍，进一步为外星生命体存在的可能性提供了证据，这与水的性质和功能相关。下列有关叙述错误的是(　　) A.水是一种良好的溶剂，几乎所有带极性基团的分子或带电离子都能溶解于水中 B.结合水能结合许多亲水大分子，干旱环境中植物的结合水/自由水的值升高 C.水是反应的原材料，ATP等生物大分子的水解反应需要水 D.自由水能运输营养物质和代谢废物，代谢旺盛的细胞自由水/结合水的值升高 答案：C 解析：水参与生物大分子的水解反应，是反应的原材料，但ATP不是生物大分子，C项错误。 5.(2024·山东名校联盟高三联考)为研究无机盐对植物生长发育的影响，某学习小组将长势相同的若干小麦幼苗均分成甲、乙两组，甲组小麦使用一定量的蒸馏水培养，乙组小麦使用等量且浓度适宜的无机盐溶液培养，一段时间后，乙组小麦长势比甲组好。下列说法错误的是　　(　　) A.该实验结果说明无机盐对植物的生长发育具有重要作用 B.小麦幼苗吸收的无机盐在细胞中主要以离子的形式存在 C.小麦幼苗细胞合成脂肪、核苷酸等物质时都以磷酸盐为原料 D.若提高乙组无机盐溶液的浓度，则其小麦长势可能不如甲组 答案：C 解析：使用浓度适宜的无机盐溶液培养的乙组小麦比使用蒸馏水培养的甲组小麦长势好，说明无机盐对植物的生长发育具有重要作用，A项正确；无机盐在细胞中主要以离子形式存在，B项正确；脂肪由C、H、O三种元素构成，合成脂肪时不以磷酸盐为原料，C项错误；若提高乙组无机盐溶液的浓度，则乙组小麦可能由于外界溶液浓度过高，细胞不断失水，从而长势不如甲组小麦，D项正确。 对点3　检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 6.(2023·广东六校联考)生物学研究兴趣小组对作物种子发育过程中有机物积累及转化进行动态监测。下列关于检测方法及出现结果的叙述，错误的是(　　) A.嫩花生种子切片→苏丹Ⅲ染液染色→酒精洗去浮色→显微镜观察细胞内被染成橘黄色的脂肪颗粒 B.嫩小麦籽粒加水研磨→离心取上清液→加斐林试剂→观察砖红色沉淀检测多糖 C.嫩大豆种子加水研磨→加双缩脲试剂→依据紫色反应检测蛋白质 D.干玉米种子加水浸泡→用小刀纵切→在切面滴加碘液→依据被染成蓝色检测淀粉 答案：B 解析：嫩花生种子含有脂肪，脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，因此可在显微镜下观察到橘黄色的脂肪颗粒，A项正确；用斐林试剂检测还原糖，需水浴加热才会出现砖红色沉淀，B项错误；检测产物中是否含有蛋白质应用双缩脲试剂，观察是否出现紫色反应，C项正确；干玉米种子中含有淀粉，淀粉遇碘液变成蓝色，D项正确。 7.为检测花生种子中的脂肪，将花生子叶切成薄片，染色后制成临时装片，在显微镜下观察，结果如图。下列相关叙述正确的是(　　) A.切片时，需将花生子叶切成1~2 cm厚的薄片 B.需使用50%的酒精洗去未与脂肪结合的染液 C.图示细胞中的脂肪滴遇双缩脲试剂呈橘黄色 D.实验过程中将低倍镜转换为高倍镜需要转动粗准焦螺旋 答案：B 解析：1~2 cm的切片太厚，A项错误；染色后需使用50%的酒精洗去未与脂肪结合的染液，B项正确；图示细胞中的脂肪滴遇苏丹Ⅲ染液呈橘黄色，C项错误；实验过程中将低倍镜转换为高倍镜需要转动转换器，D项错误。 B组(综合特训) 8.酵母菌细胞中含有海藻糖，海藻糖是由两个葡萄糖结合而成的二糖，其结构稳定，能帮助酵母菌度过不良环境。在环境适宜的情况下，葡萄糖的代谢产物G-6-P可抑制海藻糖的合成，同时细胞会降解已经存在的海藻糖。下列有关说法错误的是(　　) A.处于休眠状态下的酵母菌细胞中G-6-P的含量会减少 B.海藻糖的水解产物会与斐林试剂反应产生砖红色沉淀 C.正常生活状态下酵母菌细胞中海藻糖含量增加有利于能源的储备 D.处在不良环境下的酵母菌细胞内自由水与结合水的比值将会降低 答案：C 解析：干酵母在休眠状态下，海藻糖增多能帮助酵母菌度过不良环境，而G-6-P可抑制海藻糖的合成，故处于休眠状态下的酵母菌细胞中G-6-P的含量会减少，A项正确；海藻糖是由两个葡萄糖结合而成的二糖，其水解产物葡萄糖(还原糖)与斐林试剂反应产生砖红色沉淀，B项正确；根据题干信息“在环境适宜的情况下，葡萄糖的代谢产物G-6-P可抑制海藻糖的合成，同时细胞会降解已经存在的海藻糖”可知，正常生活状态下酵母菌细胞中海藻糖含量下降有利于能源的储备，C项错误；处在不良环境下的酵母菌细胞代谢减慢，故其细胞内自由水与结合水的比值将会降低，D项正确。 9. (2024·辽宁抚顺期末)小麦富含淀粉，萌发时会产生淀粉酶水解淀粉。小麦种子萌发的最适温度约为30 ℃，此时产生淀粉酶的速度最快。取适量小麦种子均分为两组，进行如图所示的处理。下列叙述正确的是(　　) A.淀粉是小麦细胞中的直接能源物质 B.淀粉酶和淀粉均有C、H、O、N四种元素 C.现象甲、乙可能分别为浅砖红色、砖红色 D.提取液Ⅱ中的淀粉酶含量可能少于提取液Ⅰ中的 答案： C 解析：淀粉是植物细胞中的储能物质，故淀粉是小麦细胞中的主要储能物质，A项错误。淀粉酶的化学本质是蛋白质，其元素组成主要为C、H、O、N；淀粉是多糖，其元素组成为C、H、O，B项错误。据题意“小麦富含淀粉，萌发时会产生淀粉酶水解淀粉”可知，提取液Ⅰ和提取液Ⅱ都含有淀粉酶，但由于小麦种子萌发的最适温度约为30 ℃，此时产生淀粉酶的速度最快，因此提取液Ⅰ中淀粉酶含量可能少于提取液Ⅱ，则现象甲、乙可能分别为浅砖红色、砖红色，C项正确，D项错误。 10.(2024·河南郑州模拟)植物的生长发育离不开水和无机盐，适时适量灌溉和追肥是农作物稳产、高产的保障。回答下列问题： (1)土壤中无机盐被吸收到植物细胞后，大多数无机盐以________的形式存在，根系吸收的磷可用于合成__________(答出一种即可)等有机物。  (2)除合理施肥外，施肥的同时还需要注意适当灌溉，这样才能达到“以水促肥”的效果，其原因可能是__________________________________________。  (3)9月~12月，随着气温和土壤温度的不断下降，冬小麦根系的吸水量______，细胞中自由水和结合水的比值______，以利于细胞抵御寒冷等不良环境。  (4)“焦边”是缺钾引起的植物叶片边缘枯黄的现象。某同学欲探究钾对植物生长状况的影响，配制了两种培养液进行实验，培养液的主要成分如表所示。 组别 A组 B组 培养液类型 完全培养液 缺素培养液 培养液的主要成分及其浓度/(mg·L-1) KNO3 607 0 Ca(NO3)2 354 354 MgSO4 185 230 NH4H2PO4 96 96 本实验的观察指标是______________________。请指出该实验设计存在的不足之处：__________________________。  答案：(1)离子　磷脂、核酸、核苷酸(答出一种即可)　(2)无机肥必须溶解于水中才能被根系吸收，适当灌溉可提高根系对无机肥的吸收效率　(3)减少　减小　(4)植物叶片是否出现“焦边”现象　A组和B组培养液中MgSO4的用量不同 解析：(1)细胞中的无机盐主要以离子的形式存在，少数以化合物的形式存在。根系吸收磷可用于合成磷脂、核酸、核苷酸等含磷元素的化合物。(2)无机肥必须溶解于水中才能被根系吸收，适当灌溉可提高根系对无机肥的吸收效率，因此施肥的同时还有必要注意适当灌溉。(3)随着气温和土壤温度的不断下降，冬小麦根系的吸水量减少，细胞中自由水与结合水的比值减小，以利于细胞抵御寒冷等不良环境。(4)实验设计过程中应遵循等量原则、单一变量原则等，该实验研究的目的是验证缺钾会引起植物的“焦边”现象，实验的自变量是钾离子的有无，因变量为植物叶片是否出现“焦边”现象，其余为无关变量，因此在实验设计的A、B两组中，存在的缺陷是A组和B组培养液中MgSO4用量不同，没有排除无关变量的影响。 11.草本、木本植物体内含有大量的纤维素，耐高温纤维素酶可以加速催化纤维素的水解，为酵母菌进行酒精发酵提供大量廉价原料。某研究小组将纤维素分解菌通过诱变和高温处理获得新菌株(甲)，制作出菌株甲培养基的滤液，进行了下列实验： 项目 试管A 试管B 步骤1 加入适量缓冲液 加入用①配制的菌株甲滤液 步骤2 在80 ℃条件下水浴保温30 min 步骤3 加入适量的②，80 ℃水浴保温10 min 步骤4 加入适量的③，60 ℃水浴加热2 min，观察溶液颜色 (1)该研究小组的实验目的是__________________________________。  (2)该实验步骤1~4中，①②③分别是________、________、________。  (3)对该实验结果及结论作出预测：若________________________，则表明该纤维素酶能耐受80 ℃高温；若________________________，则表明该纤维素酶不能耐受80 ℃高温。  (4)食草动物不能分泌纤维素酶，却能吸收大量糖类，主要原因是________________________________________________。  答案：(1)探究菌株甲分泌的纤维素酶能否耐受80 ℃高温　(2)等量的缓冲液　纤维素液　斐林试剂　(3)试管A溶液呈蓝色(不呈砖红色)，试管B溶液呈砖红色　试管A和B溶液均呈蓝色(不呈砖红色)　(4)食草动物肠道内的微生物可分泌纤维素酶，将食物中的纤维素分解成可被吸收的小分子糖类(葡萄糖) 解析：(1)分析题意可知，本实验的目的是探究菌株甲分泌的纤维素酶能否耐受80 ℃高温。(2)试管A中加入了适量的缓冲液，那么试管B中应该加入等量的缓冲液配制的菌株甲滤液，因此①应该是等量的缓冲液；②应该是纤维素液；纤维素本身是非还原糖，但是会被纤维素酶分解为还原糖，所以③应该是斐林试剂，用于检测还原糖。(3)斐林试剂本身呈蓝色，试管A中未加入纤维素酶，所以没有还原糖生成，因此试管A溶液呈蓝色，若该纤维素酶能耐受80 ℃高温，能够将纤维素分解为还原糖，则试管B溶液呈砖红色；若该纤维素酶不能耐受80 ℃高温，说明其不能够将纤维素分解为还原糖，则试管B溶液呈现斐林试剂本身的颜色，即蓝色。(4)食草动物不能分泌纤维素酶，却能吸收大量糖类，主要原因是食草动物肠道内的微生物可分泌纤维素酶，将食物中的纤维素分解成可被吸收的小分子糖类(葡萄糖)。 第3讲　细胞中的糖类和脂质　核酸是遗传信息的携带者 课标要求 1.概述糖类有多种类型，它们既是细胞的重要结构成分，又是生命活动的主要能源物质 2.举例说出不同种类的脂质对维持细胞结构和功能有重要作用 3.概述核酸由核苷酸聚合而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子 4.说出细胞内以碳链为骨架形成的复杂的生物大分子 关键词索引 还原糖　糖蛋白　储能　几丁质　核苷酸　碱基　五碳糖　腺嘌呤 特训点一　细胞中的糖类和脂质 1.细胞中的糖类 拓展链接 高考常考的“糖” (1)还原糖与非还原糖：还原糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖等；非还原糖包括蔗糖、多糖等。 (2)RNA、DNA、ATP中的糖依次为核糖、脱氧核糖、核糖。 (3)植物细胞壁中的糖：纤维素。 (4)细胞膜中的糖：糖蛋白、糖脂。 (5)病毒中的糖：RNA病毒含核糖，DNA病毒含脱氧核糖。 2.细胞中的脂质 3.细胞中糖类与脂质的关系 比较项目 糖类 脂质 区 别 元素组成 一般为C、H、O _________ 种类 单糖、二糖、多糖 脂肪、磷脂、固醇等 合成部位 淀粉：叶绿体 糖原：主要是肝脏、肌肉 主要是___ 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____的重要成分，如磷脂  ③调节新陈代谢和生殖，如性激素 联系 糖类⥫⥬脂肪 拓展链接 糖类和脂质的6个易错点 (1)并非所有的糖都是能源物质。 (2)并非所有的糖都可以用斐林试剂鉴定。 (3)脂肪是主要的储能物质，但不构成膜结构。 (4)糖类是细胞通讯、识别作用的基础，也是细胞膜的成分。 (5)性激素属于固醇类激素。 (6)脂肪中氧元素含量低，碳和氢元素含量较高，而糖类则相反，脂肪是细胞中良好的储能物质。 知识必备答案：1.果糖　淀粉、纤维素　纤维素　淀粉　糖原　葡萄糖 2.C、H、O　脂肪酸　甘油　储能　保温　缓冲　减压　C、H、O、N、P　甘油　脂肪酸　磷酸　细胞膜　细胞器膜　C、H、O　胆固醇　动物细胞膜　血液中脂质的运输 生殖器官的发育　生殖细胞的形成 3.C、H、O(、N、P)　内质网　生物膜 概念诊断 1.糖原由许多葡萄糖连接而成，主要功能是提供能量，与斐林试剂反应呈现砖红色。(　　) 答案：× 提示：还原糖与斐林试剂反应呈现砖红色，糖原不是还原糖。 2.种子中储存的脂肪大多含有不饱和脂肪酸。(　　) 答案：√ 3.脂肪分子中氧的含量远远少于糖类，而氢的含量更多。(　　) 答案：√ 4.几丁质能与溶液中的重金属离子有效结合，可用于废水处理。(　　) 答案：√ 5.人和动物血液中葡萄糖含量低于正常值时，肝糖原、肌糖原便会分解产生葡萄糖及时补充。(　　) 答案：× 提示：人和动物血液中葡萄糖含量低于正常值时，只有肝糖原会分解产生葡萄糖及时补充。 6.磷脂是所有细胞必不可少的脂质，是由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的分子。(　　) 答案：√ 探究点　减肥与脂肪细胞 【情境引领】　瘦素是由脂肪细胞分泌的，它通过作用于下丘脑来控制食欲。“瘦素抵抗”是指随着体内脂肪增多，瘦素也会增多，在大量瘦素的长期刺激下，下丘脑会变得不再敏感。“瘦素抵抗”情况下，人体食欲增加，很容易积累脂肪。 　　减肥只会让脂肪细胞的体积变小，而不会减少脂肪细胞的总数。节食期间，人体内的脂肪细胞并不是消失了，而只是变小了。一旦停止节食，这些“饿急了”的脂肪细胞便会加速脂肪储存机制，迅速将自己再次撑大。 【问题生成】 (1)肥胖是体内脂肪积聚过多导致的一种状态。脂肪是细胞内良好的____________物质，在体内主要储存在________________(答出一点即可)部位。  提示：储能　皮下(结缔组织)、内脏器官周围、大网膜和肠系膜 (2)与糖类相比，同质量的脂肪氧化分解耗氧量多，从分子的元素组成角度分析，原因是__________________。  提示：脂肪分子中氧的含量远远少于糖类，而氢的含量更高 (3)下丘脑细胞接收瘦素信号进行调节的过程，体现了细胞膜的______________________________的功能。有人推测瘦素的化学本质是蛋白质，可选用____________试剂进行检测，若产生____________，则推测正确。  提示：进行细胞间的信息交流　双缩脲　紫色反应 (4)饮食中过多糖类物质的摄入易导致肥胖的发生。糖类与脂肪之间的转化程度在不同情况下具有显著差异，具体体现在____________________________ _________________________________________________________。  提示：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供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类 【真题示范】　(2024·新课标卷)大豆是我国重要的粮食作物。下列叙述错误的是(　　) A.大豆油含有不饱和脂肪酸，熔点较低，室温时呈液态 B.大豆的蛋白质、脂肪和淀粉可在人体内分解产生能量 C.大豆中的蛋白质含有人体细胞不能合成的必需氨基酸 D.大豆中的脂肪和磷脂均含有碳、氢、氧、磷4种元素 提升信息转化能力 信息 转化信息(对接问题) 大豆油 植物脂肪多数含有不饱和脂肪酸 分解产生能量 组成细胞的有机物淀粉、脂肪和蛋白质均可分解产生能量 必需氨基酸 有8种氨基酸是人体无法自行合成，必须从食物中获得的 脂肪和磷脂的元素组成 脂肪的组成元素只有C、H、O，没有P 答案：D 解析：植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，在室温下呈液态，动物脂肪大多含有饱和脂肪酸，在室温下呈固态，A项正确；蛋白质、脂肪和淀粉可在人体内分解产生能量，B项正确；必需氨基酸是人体细胞不能合成、必须从外界获取的氨基酸，因此大豆中的蛋白质含有人体细胞不能合成的必需氨基酸，C项正确；脂肪的组成元素只有C、H、O，D项错误。 考法预测 考法1　借助糖类、脂质的种类与功能，考查生命观念 1.(2024·河北石家庄期末)脂肪不仅可以提供能量，还能帮助人体吸收维生素，并与一些激素的合成有关，在维持人体正常代谢和健康中发挥着不可或缺的作用。通常认为人体过量摄取饱和脂肪酸更容易导致心血管等方面的疾病。下列有关叙述正确的是(　　) A.脂肪和几丁质都可作为细胞中的储能物质 B.脂肪和磷脂都是构成生物膜的重要成分 C.糖类和脂肪之间的转化程度具有明显差异 D.多摄入动物脂肪可预防心血管疾病的发生 答案：C 解析：脂肪可作为细胞中的储能物质，几丁质属于结构物质，不能提供能量，几丁质广泛分布于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中，以及真菌的细胞壁中，A项错误；磷脂和蛋白质是构成生物膜的重要成分，脂肪不是生物膜的组成成分，B项错误；糖类和脂肪之间的转化程度有明显差异，糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪，脂肪一般只在糖类供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类，C项正确；动物脂肪大多含有饱和脂肪酸，而植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，由题干信息“通常认为人体过量摄取饱和脂肪酸更容易导致心血管等方面的疾病”可知，为预防心血管疾病，应减少动物脂肪的摄入，D项错误。 2.(2024·安徽合肥期末)下图表示脂肪和糖类部分元素含量，已知两者最终氧化分解的产物相同。据图分析，下列说法错误的是(　　) A.正常情况下糖类是能源物质，脂肪是储能物质 B.同质量下，脂肪比糖类在氧化分解时耗氧量多 C.同质量下，糖类比脂肪在氧化分解时产生的水多 D.脂肪中H的比例较高，所以释放能量较多 答案：C 解析：正常情况下，糖类是主要的能源物质，脂肪是细胞中良好的储能物质，A项正确；脂肪中H的比例较高，O的比例较低，因此，同质量下，脂肪比糖类在氧化分解时耗氧量多，因而释放的能量多，B项正确；脂肪中H的比例较高，O的比例较低，所以同质量下，糖类比脂肪在氧化分解时产生的水少，C项错误；同质量下，脂肪含有较多的H，因此氧化分解时消耗的氧气多，释放的能量多，D项正确。 考法2　围绕糖类与脂质之间的相互转化及人体健康，考查科学思维与社会责任 3.(2024·山西晋城模拟)脂肪水解后经氧化作用可转化为糖类，脂肪组织的快速生长会导致O2供应不足，进而引起脂肪细胞的堆积。下列关于脂肪的叙述，正确的是(　　) A.脂肪和糖类之间的转化程度没有明显的差异 B.脂肪和糖类都是生物体利用的主要能源物质 C.脂肪转化为糖类后干重增加与氧元素增加有关 D.脂肪由两分子脂肪酸与一分子甘油发生反应形成 答案：C 解析：糖类充足时可大量转化为脂肪，但脂肪一般只在糖类供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类，A项错误；脂肪是良好的储能物质，糖类是主要的能源物质，相同质量的脂肪和糖原，脂肪所储存的能量比糖原多，B项错误；脂肪转化为糖类的过程中需要先水解成甘油和脂肪酸，该过程中需要消耗水，而后甘油和脂肪酸再发生转化，可见，转化后干重增加与氧元素增加有关，C项正确；脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应形成的酯，D项错误。 考法3　借助种子萌发与成熟过程相关物质变化，考查科学思维 4.(2024·江西南昌模拟)采摘后的香蕉果实在自然成熟过程中，淀粉、葡萄糖的含量变化如图所示。将不同成熟阶段的果实去皮并研磨成匀浆后检测，下列叙述错误的是(　　) A.将第10 d的果实匀浆与碘液混合后不会出现蓝色反应 B.将第25 d的果实匀浆与双缩脲试剂混合后会出现紫色反应 C.若要鉴定第15 d的果实活细胞中是否含有脂肪，需要用显微镜观察 D.将第15 d的果实匀浆与斐林试剂混合后需水浴加热才会出现砖红色沉淀 答案：A 解析：第10 d的果实匀浆淀粉含量较高，与碘液混合后会出现蓝色反应，A项错误；第25 d的果实匀浆存在蛋白质(如酶)，与双缩脲试剂混合后会出现紫色反应，B项正确；若要鉴定第15 d的果实活细胞中是否含有脂肪，需要制作临时装片，且需要用显微镜观察，C项正确；第15 d的果实匀浆含还原糖，与斐林试剂混合后需水浴加热才会出现砖红色沉淀，D项正确。 种子形成和萌发时物质的转化和细胞代谢变化 (1)种子与水 (2)种子萌发时吸水和呼吸方式变化曲线分析 (3)种子形成和萌发过程中糖类和脂质的变化 　　种子类型 变化　　　 非油料作物种子(如小麦) 油料作物种子(如花生) 种子形成时 可溶性糖(还原糖)→淀粉 糖类→脂肪 种子萌发时 淀粉→可溶性糖(还原糖) 脂肪→甘油、脂肪酸→糖类 说明：(1)种子形成时，光合作用产物的输入导致其干重增加。(2)种子萌发时，吸收水分，导致其鲜重增加，非油料作物种子由于只进行细胞呼吸，干重减少，而油料作物种子萌发初期干重有所增加(是因为脂肪转化为糖类的过程中增加了氧元素)，然后再减少。 特训点二　核酸是遗传信息的携带者 1.核酸的结构、功能和分布 拓展链接 (1)ATP、核苷酸、DNA、RNA中“A”的辨析 (2)联系法巧记RNA与ATP的两种关系 ①元素组成都是C、H、O、N、P。 ②AMP(ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分)是组成RNA的基本单位之一，如下图所示： 2.不同生物的核酸、核苷酸、碱基及遗传物质的情况 生物类别 核酸 核苷酸 碱基 遗传物质 举例 原核生物和真核生物 含有DNA和RNA 2种核酸　 ____种  ____种  _____ 细菌、人等 病毒 只含DNA ____种  ____种  DNA T2噬菌体 只含RNA ____种  ____种  _____ 烟草花叶病毒 3.下图表示生物大分子(多聚体)的连接方式，请结合下图回答有关问题： (1)若该图为一段肽链结构模式图，则1表示________________，组成人体的3的种类大约有21种。  (2)若该图为一段核酸结构模式图，则1表示________，2表示____________，3表示__________。  4.生物大分子以碳链为骨架 生物大分子(多聚体) 基本单位(单体) 多糖 _______ _______ 氨基酸 核酸 _______ 拓展链接 DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系 知识必备答案：1.C、H、O、N、P　磷酸　五碳糖　含氮碱基　核苷酸　核苷酸链　A、G、C　脱氧核糖　U　遗传信息　细胞核 2.8　5　DNA　4　4　4　4　RNA 3.(1)中心碳原子　(2)五碳糖　磷酸　含氮碱基 4.单糖　蛋白质　核苷酸 概念诊断 1.核糖核苷酸的排列顺序决定了DNA的多样性。(　　) 答案：× 提示：DNA的多样性由脱氧核苷酸的排列顺序决定。 2.所有生物的遗传信息都储存在DNA中。(　　) 答案：× 提示：部分病毒的遗传信息储存在RNA中。 3.同一生物体的不同细胞中，DNA基本相同，RNA不完全相同。(　　) 答案：√ 4.真核生物以DNA为遗传物质，部分原核生物以RNA为遗传物质。(　　) 答案：× 提示：细胞生物的遗传物质都是DNA。 5.核酸的合成过程中有蛋白质的参与，容易受外部环境的影响。(　　) 答案：√ 6.生物大分子和其单体都是以碳链为基本骨架的。(　　) 答案：√ 考法1　借助核酸的结构与功能，考查生命观念 1.(2024·四川成都模拟)下图表示构成核酸的两种核苷酸及它们形成的核苷酸链(N表示某种碱基)。下列有关叙述错误的是(　　) A.细胞生物核酸中的碱基种类有5种，病毒的碱基种类只有4种 B.若丙中N为T，则丙的基本组成单位是乙 C.真核细胞中RNA主要分布在细胞质中，通常为单链结构 D.物质甲组成的大分子彻底水解可能得到6种小分子化合物 答案：B 解析：细胞生物核酸有DNA和RNA两种，故碱基种类有5种(A、T、G、C、U)，病毒只含一种核酸，碱基种类只有4种(A、T、G、C或A、G、C、U)，A项正确；若丙中碱基N为T，则丙为脱氧核苷酸构成的长链，其基本组成单位是甲，B项错误；真核细胞中DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中，RNA通常为单链结构，C项正确；物质甲是脱氧核苷酸，其组成的大分子是脱氧核糖核酸，脱氧核糖核酸彻底水解可能得到6种小分子化合物(脱氧核糖、磷酸、腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶)，D项正确。 考法2　结合蛋白质与核酸的关系，考查科学思维 2.下图是人体细胞中两种重要有机物甲和丁的元素组成及相互关系示意图。下列相关叙述错误的是(　　) A.小分子物质a含有的元素为C、H、O、N、P B.参与构成人体的b有21种 C.过程③+④主要发生在人体的细胞核、核糖体中 D.甲的多样性是由a的数目、排列顺序不同导致的 答案：C 解析：由题图可推断，甲是DNA，乙是RNA，丙是多肽，丁是蛋白质，a是脱氧核苷酸，b是氨基酸。脱氧核苷酸含有的元素是C、H、O、N、P，A项正确；参与构成人体蛋白质的氨基酸有21种，B项正确；过程③+④是翻译过程，发生场所为核糖体，C项错误；脱氧核苷酸的数目和排列顺序不同决定了DNA分子的多样性，D项正确。 1.“三看法”判断DNA和RNA 2.解答蛋白质与核酸关系图的两个关注点 (1)分析此类问题要借助基因表达中遗传信息的流动，明确DNA、RNA和蛋白质的关系： (2)解答此类问题要明确蛋白质和核酸的元素组成，此外还要明确染色体、核糖体等结构的主要化学组成。 染色体→蛋白质+DNA→C、H、O、N、P等 核糖体→蛋白质+RNA→C、H、O、N、P等 T2噬菌体→蛋白质+DNA→C、H、O、N、P等 →蛋白质+RNA　→C、H、O、N、P等 一、核心概念——重落实 1.(必修1 P24图2-3)淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖，它们在化学性质上有很大差异的原因是_________________________________________ _________________________________________________________________。  提示：虽然三种多糖的基本单位都是葡萄糖，但是葡萄糖的连接方式、数量等不同，因此它们具有不同的化学性质 2.(必修1 P25正文)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，原因是______________________________________________________ _________________________________________________________________。  提示：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，脂肪释放的能量更多，需要的O2多，产生的H2O多 3.(必修1 P27)通过向北京鸭饲喂玉米、谷类和菜叶达到育肥的原因是__________________________________________________________________ _________________________________________________________________。  提示：当北京鸭摄入的糖类过多时，糖类在鸭体内就转变成了脂肪，并在皮下结缔组织等处储存起来 4.(必修1 P27拓展应用)等量的脂肪比糖类含能量多，却不是生物体利用的主要能源物质，原因是__________________________________________________ __________________________________________________________________ _________________________________________________________________。  提示：与糖类氧化相比，脂肪在细胞内的氧化速率慢，耗氧量大，此外，糖类既可在有氧条件下也可以在无氧条件下进行分解 5.(必修1 P34问题探讨)DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息的原因是__________________________________。DNA鉴定技术还可以应用在______________________等方面。  提示：DNA是遗传物质，而每个人的遗传物质有所区别　研究人类起源、不同类群生物的亲缘关系 6.(必修1 P35正文)生物的遗传信息是否都储存在DNA分子中? __________________________________________________________________ _________________________________________________________________。  提示：不是，生物的遗传信息大都储存在DNA中，但部分病毒的遗传信息储存在RNA中 7.(必修1 P36)碳是“生命的核心元素”的原因是_____________________。  提示：生物大分子以碳链为基本骨架 二、真题体验——明考向 1.(2024·甘肃卷)甘肃陇南的“武都油橄榄”是中国国家地理标志产品，其果肉呈黄绿色，子叶呈乳白色，均富含脂肪。由其生产的橄榄油含有丰富的不饱和脂肪酸，可广泛用于食品、医药和化工等领域。下列叙述错误的是(　　) A.不饱和脂肪酸的熔点较低，不容易凝固，橄榄油在室温下通常呈液态 B.用苏丹Ⅲ染液处理油橄榄子叶，在高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒 C.油橄榄种子萌发过程中有机物的含量减少，有机物的种类不发生变化 D.脂肪在人体消化道内水解为脂肪酸和甘油后，可被小肠上皮细胞吸收 答案：C 解析：植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，不饱和脂肪酸的熔点较低，不容易凝固，橄榄油含有丰富的不饱和脂肪酸，在室温下通常呈液态，A项正确；油橄榄子叶富含脂肪，脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，因此用苏丹Ⅲ染液处理油橄榄子叶，在高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒，B项正确；油橄榄种子萌发过程中由于细胞呼吸的消耗，有机物的总量减少，但由于发生了有机物的转化，因此有机物的种类增多，C项错误；脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯，脂肪在人体消化道内水解为脂肪酸和甘油后，可被小肠上皮细胞吸收，D项正确。 2.(2023·重庆卷)几丁质是昆虫外骨骼和真菌细胞壁的重要成分，中国科学家首次解析了几丁质合成酶的结构，进一步阐释了几丁质的合成过程(如图)。该研究结果在农业生产上有重要意义。下列叙述错误的是(　　) A.细胞核是真菌合成几丁质的控制中心 B.几丁质是由多个单体构成的多糖物质 C.细胞通过跨膜运输将几丁质运到胞外 D.几丁质合成酶抑制剂可用于防治病虫害 答案：C 解析：细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心，真菌合成几丁质是在细胞核的控制下完成的，A项正确；由题图可知，在几丁质合成酶的催化下，单糖分子连接成多糖，B项正确；由题图可知，几丁质的合成发生在细胞膜的外侧，合成后无须再跨膜运输到胞外，C项错误；几丁质合成酶抑制剂可以抑制几丁质的合成，从而抑制昆虫外骨骼和真菌细胞壁的形成，有助于防治农业生产中的病虫害，D项正确。 3.(2023·湖北卷)维生素D3可从牛奶、鱼肝油等食物中获取，也可在阳光下由皮肤中的7-脱氢胆固醇转化而来，活化维生素D3可促进小肠和肾小管等部位对钙的吸收。研究发现，肾脏合成和释放的羟化酶可以促进维生素D3的活化。下列叙述错误的是(　　) A.肾功能下降可导致机体出现骨质疏松 B.适度的户外活动，有利于少年儿童的骨骼发育 C.小肠吸收钙减少可导致细胞外液渗透压明显下降 D.肾功能障碍时，补充维生素D3不能有效缓解血钙浓度下降 答案：C 解析：肾功能下降会导致维生素D3的活性下降，进而抑制小肠和肾小管等部位对钙的吸收，导致机体出现骨质疏松，A项正确；阳光下皮肤细胞中可进行维生素D3的转化，活化维生素D3能促进钙的吸收，因此适度户外活动有利于少年儿童的骨骼发育，B项正确；细胞外液渗透压主要由钠离子和氯离子提供，小肠吸收钙减少并不会导致细胞外液渗透压明显下降，C项错误；肾功能障碍时，维生素D3的活化受阻，而只有活化的维生素D3才能促进钙的吸收，因此补充维生素D3不能有效缓解血钙浓度下降，D项正确。 4.(2023·北京卷)PET-CT是一种使用示踪剂的影像学检查方法。所用示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来，进入细胞后不易被代谢，可以反映细胞摄取能源物质的量。由此可知，这种示踪剂是一种改造过的(　　) A.维生素　　　　　　 B.葡萄糖 C.氨基酸 D.核苷酸 答案：B 解析：分析题意可知，该示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来，应是糖类，且该示踪剂进入细胞后不易被代谢，可以反映细胞摄取能源物质的量，则该示踪剂应是被称为“生命的燃料”的葡萄糖，B项正确。 5.(2022·浙江6月选考)生物体中的有机物具有重要作用。下列叙述正确的是(　　) A.脂肪对植物细胞起保护作用 B.鸟类的羽毛主要由角蛋白组成 C.糖原是马铃薯重要的储能物质 D.纤维素是细胞膜的重要组成成分 答案：B 解析：脂肪在植物细胞中是储能物质，细胞壁的主要作用是保护细胞，A项错误；鸟类的羽毛主要是由角蛋白组成的，B项正确；马铃薯的重要储能物质是淀粉，C项错误；纤维素是植物细胞壁的重要组成成分，D项错误。 A组(对点特训) 对点1　细胞中的糖类和脂质 1.肥胖不利于身体健康，减少高糖类食物的摄入和适当增加锻炼是防止肥胖发生的有效手段。下列相关叙述正确的是(　　) A.糖和脂肪的组成元素相同，两者在人体内相互转化的难易度也相同 B.糖类是细胞内主要的能源物质，但有些糖一般不能作为能源物质 C.脂肪和胆固醇都属于脂质，但只有后者参与构成细胞膜的基本支架 D.人在锻炼的过程中，脂肪不能直接供能，但葡萄糖可以直接供能 答案：B 解析：糖的组成元素一般是C、H、O，脂肪的组成元素是C、H、O，正常情况下，在人体内糖类较容易转化成脂肪，但脂肪较难转化成糖类，A项错误；糖类是细胞内主要的能源物质，但糖类中的纤维素、核糖和脱氧核糖一般不能作为能源物质，B项正确；细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，C项错误；脂肪和葡萄糖都不是直接能源物质，ATP是直接能源物质，D项错误。 2.(2024·广东广州模拟)研究发现脂肪的过度堆积会使脂肪组织中维生素D的浓度降低且活性减弱。低浓度的维生素D会导致脂肪组织中的甲状旁腺激素(PTH)和钙含量升高，从而刺激脂肪生成，抑制脂肪分解，加剧肥胖。在肥胖人群中，维生素D缺乏者的高胰岛素发生率、胰岛素抵抗指数均偏高。下列说法错误的是(　　) A.维生素D和PTH都属于蛋白质类物质 B.维生素D的浓度和活性与肥胖程度呈负相关 C.在肥胖人群中，维生素D缺乏可能会引起糖尿病 D.低浓度的维生素D水平可能会引起肥胖 答案：A 解析：维生素D是固醇类物质，A项错误；由题意可知，低浓度的维生素D会导致脂肪组织中的PTH和钙含量升高，从而刺激脂肪生成，抑制脂肪分解，加剧肥胖，在这一过程中维生素D的浓度和活性与肥胖程度呈负相关，因此，低浓度的维生素D水平可能会引起肥胖，B、D两项正确；由题意可知，在肥胖人群中，维生素D缺乏者的高胰岛素发生率、胰岛素抵抗指数均偏高，故维生素D缺乏可能会引起糖尿病，C项正确。 3.(2024·河南名校联考)控糖有利于人体健康，人工甜味剂(三氯蔗糖)代替正常糖类，因其没有热量且比蔗糖甜600倍，已被广泛用于食品和饮料中，以降低糖的摄入。研究表明，三氯蔗糖会在体内产生三氯蔗糖-6-乙酸酯，该物质能够破坏DNA，具有基因毒性，从而引发人们的担忧。下列关于糖类的叙述，错误的是(　　) A.三氯蔗糖不能为细胞生命活动提供能量 B.三氯蔗糖与人体细胞中的蔗糖元素组成不同 C.三氯蔗糖有助于缓解糖尿病患者的血糖升高 D.过多摄入三氯蔗糖可能会影响人的身体健康 答案：B 解析：三氯蔗糖不是细胞的能源物质，不能为细胞生命活动提供能量，A项正确；蔗糖是植物细胞中的二糖，人体细胞中不含有蔗糖，B项错误；三氯蔗糖有利于减少人体对糖类的摄入，有助于缓解糖尿病患者的血糖升高，C项正确；三氯蔗糖在体内产生三氯蔗糖-6-乙酸酯，该物质能够破坏DNA，具有基因毒性，D项正确。 4.(2024·福建福州一中质检)几丁质是一种多糖，广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中，其组成单位是N-乙酰葡萄糖胺(NAG)。NAGase是一种酶，能催化几丁质分解为葡萄糖、半乳糖、蔗糖等产物。精氨酸与NAG结构类似，能降低NAGase的催化效率。下列叙述正确的是(　　) A.组成几丁质的化学元素是C、H、O、N、P B.NAGase催化几丁质水解需要适宜的温度、pH C.高温处理会使NAGase肽键断裂，失去活性 D.与NAG结构类似的物质不会抑制NAGase的活性 答案：B 解析：几丁质的组成单位是N-乙酰葡萄糖胺(NAG)，组成几丁质的化学元素是C、H、O、N，A项错误；NAGase催化几丁质水解需要适宜的温度、pH，B项正确；高温处理会使NAGase因空间结构被破坏而失去活性，但肽键不会断裂，C项错误；由题干可知，与NAG结构类似的物质会抑制NAGase的活性，D项错误。 5.下图是食物被人体消化吸收后，通过一系列代谢途径为人体提供营养的示意图。下列相关叙述错误的是(　　) A. 人小肠上皮细胞以主动运输的方式吸收葡萄糖 B.人体内脂肪和糖类之间的转化程度有明显的差异 C.人成熟的红细胞能完成图中“”内的全部过程 D.细胞呼吸能为人体提供能量，也是物质代谢的枢纽 答案：C 解析：人小肠上皮细胞以主动运输的方式吸收葡萄糖，需要载体蛋白和能量，A项正确；人体内脂肪和糖类之间的转化程度有明显的差异，糖类可以大量转化成脂肪，脂肪不能大量转化成糖类，B项正确；题图中虚线框内的过程为葡萄糖经过有氧呼吸可最终转化为CO2和水，人成熟的红细胞没有线粒体，不能进行有氧呼吸，C项错误；细胞呼吸能为人体提供能量，形成的中间产物能转化成其他物质，即细胞呼吸也是物质代谢的枢纽，D项正确。 对点2　核酸是遗传信息的携带者 6.(2024·湖南株洲模拟)科学界有“RNA世界”的假说，认为在生命进化的过程中，实际上是先有且只有RNA，蛋白质和DNA的世界是在此基础上发展起来的。以下科学事实中对该假说不予以支持的是(　　) A.RNA既可以充当遗传物质，还可以作为酶催化反应 B.mRNA、tRNA和rRNA都以DNA为模板转录而来 C.研究发现一种只由两个RNA分子构成的二聚体可以催化肽键的形成 D.细胞中是先合成核糖核苷酸，再将核糖核苷酸转变成脱氧核苷酸 答案：B 解析：RNA既可以充当遗传物质，还可以作为酶催化反应，说明了RNA的重要性，支持该假说，A项不符合题意；mRNA、tRNA和rRNA都以DNA为模板转录而来，说明先有DNA，再有RNA，不支持该假说，B项符合题意；研究发现一种只由两个RNA分子构成的二聚体可以催化肽键的形成，说明蛋白质的合成直接和RNA有关，支持该假说，C项不符合题意；细胞中是先合成核糖核苷酸，再将核糖核苷酸转变成脱氧核苷酸，即先合成RNA，再合成DNA，支持该假说，D项不符合题意。 7.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。下列关于各种生物中碱基、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 答案：B 解析：T2噬菌体是DNA病毒，只含有DNA 1种核酸，故其碱基有4种，核苷酸有4种，五碳糖有1种，A项错误；烟草叶肉细胞和豌豆根毛细胞都含有DNA和RNA 2种核酸，故其碱基有5种(A、T、C、G、U)，核苷酸有8种(4种脱氧核苷酸、4种核糖核苷酸)，五碳糖有2种(1种脱氧核糖、1种核糖)，B项正确，D项错误；烟草花叶病毒为RNA病毒，只含有RNA 1种核酸，故其碱基有4种(A、U、C、G)，核糖核苷酸有4种，五碳糖有1种(核糖)，C项错误。 B组(综合特训) 8. (2025·辽宁沈阳检测)胆固醇在C-7位脱氢即得到7-脱氢胆固醇，7-脱氢胆固醇经紫外线照射可变成维生素D3，在动物体内胆固醇可转变为性激素等。下列有关叙述正确的是(　　) A.胆固醇能直接促进人和动物肠道对Ca、P的吸收 B.7-脱氢胆固醇转变成维生素D3、胆固醇转变成性激素的过程有生物大分子参与 C.胆固醇、维生素D3、性激素的元素组成为C、H、O，它们都可用苏丹Ⅲ染液进行检测 D.植物细胞中的胆固醇镶在磷脂双分子层表面、嵌入或贯穿磷脂双分子层，有利于调节膜的流动性 答案：B 解析：胆固醇参与血液中脂质的运输，维生素D能够促进人和动物肠道对Ca、P的吸收，A项错误；物质之间的转变属于细胞代谢，需要酶的催化，7-脱氢胆固醇转变成维生素D3、胆固醇转变成性激素的过程需要酶的催化，酶是生物大分子，B项正确；胆固醇、维生素D3、性激素的元素组成为C、H、O，胆固醇、维生素D3、性激素属于固醇类，而苏丹Ⅲ染液是用来检测脂肪的，C项错误；动物细胞膜中有胆固醇，植物细胞膜中没有胆固醇，D项错误。 9.我国营养学会根据国情，制定了膳食指南，其原则包括“食物要多样、饥饱要适当、油脂要适量、粗细要搭配、食盐要限量、甜食要少吃、饮酒要节制、三餐要合理”。结合相关知识回答下列问题： (1)食物中含有多种糖类，其中参与核酸构成的单糖有____________________。蔬菜中富含人体难以消化的植物多糖是________，它是构成________(填细胞结构)的主要成分。若血液中Ca2+的含量过低，动物会出现抽搐等症状，说明无机盐的生理作用是________________。  (2)大多数动物脂肪含有________________，室温时呈固态。生活在南极寒冷环境中的企鹅皮下有厚厚的脂肪层，其起到________作用。  (3)研究发现，相同质量的脂肪比糖原氧化分解释放的能量多，从元素组成及含量角度分析，其原因是_____________________________________________ _________________________________________________________________。  答案：(1)核糖和脱氧核糖　纤维素　细胞壁　维持细胞和生物体的生命活动　(2)饱和脂肪酸　保温　(3)与糖原相比，脂肪分子中C、H的比例高，O的比例低，氧化分解时同等质量的脂肪比糖原消耗的O2多，释放的能量也多 解析：(1)核糖参与RNA的构成，脱氧核糖参与DNA的构成。蔬菜中富含人体难以消化的植物多糖是纤维素，它是构成植物细胞壁的主要成分。若血液中Ca2+的含量过低，动物会出现抽搐等症状，说明无机盐具有维持细胞和生物体的生命活动的生理作用。(2)大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸，其熔点较高，容易凝固，室温时呈固态。脂肪是一种很好的绝热体，可起到保温作用。(3)脂肪分子中C、H的比例高，O的比例低，氧化分解时同等质量的脂肪比糖原消耗的O2多，释放的能量也多。 10.植物的生长发育和产量在很大程度上取决于种子的质量。图甲表示小麦种子形成、成熟过程中测定(开花后数天)的种子中主要物质的变化，图乙表示小麦种子萌发过程中各种糖类含量的变化。请据图回答下列问题： (1)植物细胞中的水通常以结合水和自由水两种形式存在。种子在成熟过程中，__________含量所占比例逐渐上升，抗逆性增强。  (2)分析图甲可知，小麦成熟种子中主要的营养物质是________，它主要由____________转化生成。  (3)植物体内的糖类按照是否能够水解及水解产物分为__________________________。检测还原糖可用斐林试剂，此试剂与还原糖发生反应的条件是________。  (4)根据图乙检测结果分析，小麦种子萌发12 h后，还原糖的量__________，发生这一变化的原因是__________________________。种子萌发20 h后，蔗糖含量下降的原因是______________________________________。  答案：(1)结合水　(2)淀粉　蔗糖和还原糖　(3)单糖、二糖、多糖　水浴加热　(4)增加　淀粉(淀粉和蔗糖)水解产生还原糖　蔗糖发生水解产生单糖 解析：(2)开花后数天，种子开始成熟，淀粉含量明显增多，因此小麦成熟种子中主要的营养物质是淀粉；结合图示可知，蔗糖和还原糖的含量下降，因此淀粉主要由蔗糖和还原糖转化而来。 第4讲　蛋白质是生命活动的主要承担者 课标要求 阐明蛋白质通常由21种氨基酸分子组成，它的功能取决于氨基酸序列及其形成的空间结构，细胞的功能主要由蛋白质完成 关键词索引 氨基酸　结构蛋白　功能蛋白　脱水缩合　肽键　结构和功能多样性 特训点一　蛋白质的结构和功能 1.蛋白质的功能 蛋白质是生命活动的____________。  2.组成蛋白质的氨基酸的元素组成、结构与种类 [巧记]　谐音法记忆8种必需氨基酸 3.蛋白质的合成 (1)二肽的形成过程 (2)蛋白质的形成过程 拓展链接 蛋白质结构与性质的4个易错点 (1)区分“种类”与“数量” 在关于蛋白质的计算中，要特别注意题中设问的是“氨基酸的数量”还是“氨基酸的种类”。 (2)氨基、羧基的书写误区 将氨基(—NH2)错写成NH2或—NH3；将羧基(—COOH)错写成COOH。 (3)蛋白质的变性≠肽键断裂 在重金属盐、高温、强酸、强碱和紫外线等理化因素的影响下，蛋白质的空间结构会发生改变，其生物活性会丧失，但其肽键没有被破坏，加入双缩脲试剂仍能产生紫色反应。 (4)多肽≠蛋白质 蛋白质分子可能含有不止一条多肽链，多肽必须经加工后，才能形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。 4.蛋白质结构多样性与功能多样性 拓展链接 常考蛋白质的分布和功能 知识必备答案：1.主要承担者　细胞和生物体　催化作用 免疫作用 2.氨基　羧基　非必需氨基酸　必需氨基酸 3.(1)氨基和羧基　羧基　(2)盘曲、折叠　空间结构 4.种类　数目　排列顺序　空间结构　血红蛋白　抗体 概念诊断 1.具有氨基和羧基的化合物都是构成蛋白质的氨基酸。(　　) 答案：× 提示：构成蛋白质的氨基酸至少都含有一个氨基(—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，同时具有氨基和羧基的化合物不一定是氨基酸。 2.组成蛋白质的氨基酸之间可按照不同的方式脱水缩合。(　　) 答案：× 提示：组成蛋白质的氨基酸之间脱水缩合的方式相同，都是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，同时脱去一分子水。 3.脱水缩合形成的多肽中含有几个肽键，该多肽就是几肽。(　　) 答案：× 提示：脱水缩合形成的多肽中含有几个氨基酸就称为几肽。 4.蛋白质变性后不可与双缩脲试剂发生反应。(　　) 答案：× 提示：蛋白质变性后仍可与双缩脲试剂反应，因为蛋白质变性后空间结构改变，并没有破坏氨基酸之间的肽键。 5.若是环状多肽，则一定没有游离的氨基和羧基。(　　) 答案：× 提示：氨基酸的R基中也可能存在氨基和羧基。 探究点　蛋白质的结构稳定、变性及盐析 【情境引领】　蛋类营养丰富，蛋清中营养素主要是蛋白质，不但含有人体所需要的必需氨基酸，且氨基酸组成与人体氨基酸组成模式接近，是食物中最理想的优质蛋白质，蛋清也是核黄素的良好来源。蛋黄比蛋清含有更多种类的营养成分，钙、磷和铁等无机盐多集中于蛋黄中，蛋黄还含有较多的维生素A、D、B1和B2。蛋类的食用方法有煎、炒、炖、腌等，更有别具风味的松花蛋。 【问题生成】 (1)熟鸡蛋更容易消化的原因是什么? 提示：高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，使其容易被蛋白酶水解。 (2)蛋白质经高温变性后和蛋白质彻底水解后都能与双缩脲试剂发生颜色反应吗? 提示：前者发生颜色反应，后者不发生颜色反应。 (3)蛋白质空间结构改变一定是蛋白质变性吗?举例说明。 提示：不一定；例如，细胞膜上的载体蛋白在转运物质过程中空间构象发生改变。 (4)人畜误食铜盐、汞盐、铅盐等重金属盐而中毒，你认为应采用怎样的措施解毒，为什么? 提示：服用蛋清、牛奶或豆浆。因为蛋清、牛奶或豆浆中主要含有蛋白质，它们能与重金属盐迅速发生反应，从而保护人畜。 【真题示范】　(2024·吉林卷)钙调蛋白是广泛存在于真核细胞的Ca2+感受器。小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形结构，每个球形结构可结合2个Ca2+。下列叙述错误的是(　　) A.钙调蛋白的合成场所是核糖体 B.Ca2+是钙调蛋白的基本组成单位 C.钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关 D.钙调蛋白结合Ca2+后，空间结构可能发生变化 提升信息转化能力 信息 转化信息(对接问题) 钙调蛋白 蛋白质的合成场所为核糖体，组成蛋白质的基本单位为氨基酸，蛋白质一定含有的元素为C、H、O、N 球形结构可结合2个Ca2+ 氨基酸之间能够形成氢键，钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关，空间结构可能发生变化 答案：B 解析：钙调蛋白的合成场所是核糖体，核糖体是合成蛋白质的场所，A项正确；Ca2+不是钙调蛋白的基本组成单位，钙调蛋白的基本组成单位是氨基酸，B项错误；氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能够盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子，故钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关，C项正确；小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形结构，每个球形结构可结合2个Ca2+，钙调蛋白结合Ca2+后，空间结构可能发生变化，D项正确。 考法预测 考法1　围绕氨基酸的结构与功能，考查生命观念 1.下图表示三种化合物的结构简式，下列有关这三种化合物的叙述，错误的是(　　) A.三种化合物可以用一个结构通式表示 B.三种化合物的共同点之一是都含有一个氨基和一个羧基 C.三种化合物都不能与双缩脲试剂发生紫色反应 D.三种化合物两两结合形成的物质中游离氨基数相同 答案：B 解析：三种化合物都是构成蛋白质的氨基酸，都可用氨基酸的结构通式表示，A项正确；图中三种氨基酸的共同点之一应为都至少含有一个氨基和一个羧基，B项错误；双缩脲试剂与蛋白质产生紫色反应是由于蛋白质中有肽键，而氨基酸中无肽键，故三种化合物都不能与双缩脲试剂发生紫色反应，C项正确；三种化合物两两结合形成的物质中游离的氨基数都是1，D项正确。 1.“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸 (1)判断依据：氨基酸中氨基、羧基数目和连接位置。 (2)判断方法： 2.依据氨基酸结构通式的两种计算 (1)依据：氨基酸的分子式可以简写为R—C2H4O2N，氨基酸分子式中各原子数等于R基中各原子数分别加上分子式中C、H、O、N原子数。 (2)两种计算类型： ①已知氨基酸分子式，推测R基的组成：如某氨基酸分子式为C6H14O2N2，则R基为—C4H10N。 ②已知R基，写出氨基酸的分子式：丙氨酸的R基为—CH3，则丙氨酸的分子式为C3H7O2N。 考法2　围绕蛋白质的结构和功能，考查结构与功能观 2.(2024·辽宁沈阳模拟)蛋白质折叠是将多肽链折叠形成特殊的形状，使蛋白质呈现出特定功能的过程。错误折叠的蛋白质会给机体带来不利的作用，甚至对机体产生破坏性的影响，如使人患上囊性纤维化、阿尔茨海默病、帕金森病等。为了预防折叠的失误，细胞拥有一种特殊的蛋白质——伴侣蛋白。科学家将伴侣蛋白加入被人为错误折叠的苹果酸脱氢酶中，此酶被复原，重新恢复活性。下列相关叙述错误的是(　　) A.伴侣蛋白的基本单位是氨基酸，其元素组成主要是C、H、O、N B.高温变性的伴侣蛋白失去了预防错误折叠的功能 C.伴侣蛋白的发现和研究为阿尔茨海默病的治疗提供了新思路 D.经过胃蛋白酶处理后的蛋白质，其活性可以被伴侣蛋白恢复 答案：D 解析：伴侣蛋白的本质是蛋白质，蛋白质的基本单位是氨基酸，其元素组成主要是C、H、O、N，A项正确；高温变性的伴侣蛋白，其空间结构被破坏，其功能也被破坏，不具有预防错误折叠的功能，B项正确；错误折叠的蛋白质会对机体产生破坏性的影响，如使人患上阿尔茨海默病，伴侣蛋白能将错误折叠的蛋白质复原，故伴侣蛋白的发现和研究为阿尔茨海默病的治疗提供了新思路，C项正确；经过胃蛋白酶处理后的蛋白质，被分解成小分子肽和氨基酸，其活性不可以被伴侣蛋白恢复，D项错误。 特训点二　蛋白质的相关计算 考法1　借助“演绎与推理”厘清依据蛋白质的结构进行相关计算 1.某十九肽含4个天门冬氨酸(R基为—CH2—COOH)，分别位于第7、8、14、19位(见图)。肽酶E1专门作用于天门冬氨酸羧基端的肽键，肽酶E2专门作用于天门冬氨酸氨基端的肽键。下列有关叙述正确的是(　　) A.该十九肽含有的肽键数目为19个 B.肽酶E2完全作用后产生的多肽中氧原子数目比十九肽少了4个 C.该十九肽至少含有6个游离的羧基 D.肽酶E1完全作用后产生的多肽有七肽、六肽、四肽 答案：B 解析：肽键数＝氨基酸数-肽链数，该十九肽含有的肽键数应是18个，A项错误；肽酶E2专门作用于天门冬氨酸氨基端的肽键，肽酶E2完全作用后，该多肽链共断开4个肽键(分别位于第6和7、7和8、13和14、18和19位氨基酸之间)，其中的第7位和第19位天门冬氨酸会脱离肽链，即此过程增加了4个氧原子(水解消耗的水)，脱落下来的两个天门冬氨酸带走8个氧原子，因此肽酶E2完全作用后产生的多肽中氧原子数目比十九肽少了4个，B项正确；由于天门冬氨酸的R基上有—COOH，且氨基酸脱水缩合成一条肽链，所以该十九肽至少含有5个游离的羧基，C项错误；肽酶E1专门作用于天门冬氨酸羧基端的肽键，肽酶E1作用后产生的多肽是七肽(1~7号氨基酸)、六肽(9~14号氨基酸)和五肽(15~19号氨基酸)，另外还有一个游离的氨基酸，D项错误。 1.蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算 (1)至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数。 (2)游离氨基或羧基数目＝肽链数+R基中含有的氨基或羧基数。 2.蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系 (1)肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数-肽链数。 (2)蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量(假设为a)-脱去水分子数×18(不考虑形成二硫键)。 肽链数目 氨基酸数 肽键数目 脱去水分子数 多肽链相 对分子质量 氨基数目 羧基数目 1条 m m-1 m-1 am-18(m-1) 至少1个 至少1个 n条 m m-n m-n am-18(m-n) 至少n个 至少n个 ①环状肽特点是肽键数与氨基酸数相同，即肽键的数目＝脱去的水分子的数目＝氨基酸的数目。 ②如果形成二硫键，需考虑每形成一个二硫键需去掉两个H。 考法2　借助“演绎与推理”厘清利用原子守恒计算肽链中原子数 2.(2024·辽宁丹东高三期中)有一条多肽链由14个氨基酸组成，分子式为CaHbOxNyS(y＞14)，这条多肽链水解后的产物中有4种氨基酸：半胱氨酸(C3H7O2NS)、丙氨酸(C3H7O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、赖氨酸(C6H14O2N2)。水解产物中赖氨酸的数目是(　　) A.(x+13)/2个 B.(y-72)/7个 C.(a+13)/2个 D.(b-72)/7个 答案：D 解析：多肽链由14个氨基酸组成，则脱水缩合过程中脱去14-1＝13个水分子。赖氨酸与其他几种氨基酸的不同在于含有14个H原子、2个N原子，其他几种氨基酸含有7个H原子、1个N原子，可根据H原子数目或N原子数目列方程求出赖氨酸数目。设该多肽化合物中有m个赖氨酸，其他氨基酸数为14-m个，多肽化合物中有b个H，脱水缩合过程中脱去13个水分子即26个H原子，故根据H原子数目可以列出方程7(14-m)+14m-13×2＝b，解方程可得m＝(b-72)/7个。根据N原子数目列出方程2m+(14-m)＝y，解方程可得m＝y-14。无法根据C原子、O原子数目求出赖氨酸数目，D项正确。 氨基酸的结构通式是解答此类题目的突破口。在一个氨基酸中，若不考虑R基，至少含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。在脱水缩合形成多肽时，要失去部分氢原子和氧原子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。多肽中的相关数量关系如下： ①碳原子数＝氨基酸的个数×2+R基上的碳原子数。 ②氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数-脱去的水分子数×2。 ③氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数-脱去的水分子数。 ④氮原子数＝肽链数+肽键数+R基上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数。 提醒：由于R基上的碳原子数不容易确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数为突破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。 一、核心概念——重落实 1.(必修1 P28图2-8)抗体和头发的主要成分均为蛋白质，但功能却相差极大，请从氨基酸角度分析，原因是___________________________________。  提示：组成抗体和头发的氨基酸的种类、数量和排列顺序不同，蛋白质的空间结构也不同 2.(必修1 P29)请叙述氨基酸的结构特点：______________________________ _________________________________________________________________。  提示：每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团 3.(必修1 P30)脱水缩合是一个氨基酸分子的________和另一个氨基酸分子的________相连接，同时脱去一分子________的过程。  提示：羧基(—COOH)　氨基(—NH2)　水 4.(必修1 P32与社会的联系)蛋白质变性是指___________________________ _________________________________________________________________。  提示：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 5.(必修1 P32与社会的联系)蛋白质变性后________(填“能”或“不能”)用双缩脲试剂检测，理由是__________________________________________ _________________________________________________________________。  提示：能　蛋白质变性后空间结构改变，但没有破坏氨基酸之间的肽键 二、真题体验——明考向 1.(2024·湖北卷)人的前胰岛素原是由110个氨基酸组成的单链多肽。前胰岛素原经一系列加工后转变为由51个氨基酸组成的活性胰岛素，才具有降血糖的作用。该实例体现了生物学中“结构与功能相适应”的观念。下列叙述与上述观念不相符合的是(　　) A.热带雨林生态系统中分解者丰富多样，其物质循环的速率快 B.高温处理后的抗体，失去了与抗原结合的能力 C.硝化细菌没有中心体，因而不能进行细胞分裂 D.草履虫具有纤毛结构，有利于其运动 答案：C 解析：分解者以动植物残体、动物排泄物中的有机物质为生命活动能源，并把复杂的有机物逐步分解为简单的无机物，所以其重要功能是维持生态系统物质循环的正常进行，以保证生态系统结构和功能的稳定，因此热带雨林生态系统中分解者丰富多样，该生态系统物质循环速率会加快，A项不符合题意。抗体的本质是免疫球蛋白，其会与抗原结合形成沉淀，被吞噬细胞消化分解，高温会破坏抗体(免疫球蛋白)的空间结构，使抗体失去生物活性(即生物学功能)，无法与抗原结合，B项不符合题意。硝化细菌是原核生物，只含核糖体这一种细胞器，其分裂时，DNA分子附着在细胞膜上并复制为二，然后随着细胞膜的延长，复制而成的两个DNA分子彼此分开；同时细胞中部的细胞膜和细胞壁向内生长，形成隔膜，将细胞质分成两半，形成两个子细胞，该过程即二分裂，依赖于细胞膜和细胞壁，C项符合题意。草履虫的纤毛会辅助运动，草履虫靠纤毛的摆动在水中旋转前进，还可帮助口沟摄食，D项不符合题意。 2.(2022·湖北卷)氨基酸在人体内分解代谢时，可以通过脱去羧基生成CO2和含有氨基的有机物(有机胺)，有些有机胺能引起较强的生理效应。组氨酸脱去羧基后的产物组胺，可舒张血管；酪氨酸脱去羧基后的产物酪胺，可收缩血管；天冬氨酸脱去羧基后的产物β-丙氨酸是辅酶A的成分之一。下列叙述正确的是(　　) A.人体内氨基酸的主要分解代谢途径是脱去羧基生成有机胺 B.有的氨基酸脱去羧基后的产物可作为生物合成的原料 C.组胺分泌过多可导致血压上升 D.酪胺分泌过多可导致血压下降 答案：B 解析：人体内氨基酸的主要分解代谢途径是经过脱氨基作用，含氮部分转化成尿素，不含氮部分氧化分解产生CO2和水，A项错误；有的氨基酸脱去羧基后的产物可作为生物合成的原料，如天冬氨酸脱去羧基后的产物β-丙氨酸是辅酶A的成分之一，B项正确；组胺可舒张血管，组胺分泌过多可导致血压下降，C项错误；酪胺可收缩血管，酪胺分泌过多可导致血压上升，D项错误。 3.(2023·海南卷)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 答案：B 解析：该蛋白的基本组成单位是氨基酸，与天然蜘蛛丝蛋白的基本组成单位相同，A项错误；氨基酸是组成蛋白质的基本单位，该蛋白的肽链由氨基酸经过脱水缩合反应后通过肽键连接而成，B项正确；该蛋白彻底水解的产物为氨基酸，不能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应，C项错误；高温可改变该蛋白的空间结构，从而改变其韧性，但不会改变其化学组成，D项错误。 4.(2022·湖南卷)胶原蛋白是细胞外基质的主要成分之一，其非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高。下列叙述正确的是(　　) A.胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中 B.皮肤表面涂抹的胶原蛋白可被直接吸收 C.胶原蛋白的形成与内质网和高尔基体有关 D.胶原蛋白比蛋清蛋白的营养价值高 答案：C 解析：氨基酸脱水缩合形成多肽，蛋白质中的氮元素主要在“—CO—NH—”结构上，A项错误；蛋白质只有被分解成氨基酸才能被皮肤细胞吸收，B项错误；胶原蛋白是细胞外基质的主要成分，故胶原蛋白是分泌蛋白，其形成离不开内质网和高尔基体，C项正确；蛋白质的营养价值与必需氨基酸含量有关，故根据题意不能推断出胶原蛋白比蛋清蛋白的营养价值高，D项错误。 5.(2022·湖北卷)人体中血红蛋白构型主要有T型和R型，其中R型与氧的亲和力约是T型的500倍，内、外因素的改变会导致血红蛋白—氧亲和力发生变化，如血液pH升高、温度下降等因素可促使血红蛋白从T型向R型转变。正常情况下，不同氧分压时血红蛋白氧饱和度变化曲线如图实线所示(血红蛋白氧饱和度与血红蛋白—氧亲和力呈正相关)。下列叙述正确的是(　　) A.体温升高时，血红蛋白由R型向T型转变，实线向虚线2方向偏移 B.在肾脏毛细血管处，血红蛋白由R型向T型转变，实线向虚线1方向偏移 C.在肺部毛细血管处，血红蛋白由T型向R型转变，实线向虚线2方向偏移 D.剧烈运动时，骨骼肌毛细血管处血红蛋白由T型向R型转变，有利于肌肉细胞代谢 答案：A 解析：由题意可知，R型血红蛋白与氧亲和力更高，血红蛋白氧饱和度与血红蛋白—氧亲和力呈正相关，温度下降可促使血红蛋白由T型向R型转变，故体温升高时，血红蛋白由R型向T型转变时，实线向虚线2方向偏移，剧烈运动时，骨骼肌细胞无氧呼吸产生乳酸，使血液pH降低，骨骼肌毛细血管处血红蛋白应由R型向T型转变，血红蛋白—氧亲和力降低，便于氧能与血红蛋白分离，为骨骼肌细胞代谢提供氧气，A项正确，D项错误。R型与氧的亲和力远高于T型，在肾脏毛细血管处，血红蛋白应由R型向T型转变，以利于血红蛋白与氧分离，为肾脏细胞代谢供氧，曲线应由实线向虚线2方向偏移；在肺部毛细血管处，血红蛋白应由T型转变为R型，以利于血红蛋白结合更多的氧气，曲线应由实线向虚线1方向偏移，B、C两项错误。 A组(对点特训) 对点1　蛋白质的结构和功能 1.血管紧张素原是血浆中的一种球蛋白。下图为血管紧张素原在①②作用位点被酶切后转变为血管紧张素Ⅰ、Ⅱ的示意图，图中氨基酸名称均为略写，如天冬氨酸略写为“天冬”。以下叙述错误的是(　　) A.血管紧张素原在加热后将失去其特定的功能 B.血管紧张素Ⅱ分子中有7个肽键 C.若将血管紧张素Ⅰ水解，能产生10种氨基酸 D.无论是血管紧张素Ⅰ还是血管紧张素Ⅱ，都至少含有一个氨基和一个羧基 答案：C 解析：血管紧张素原加热后，其特定的空间构象被破坏，从而导致其变性，失去特定的功能，A项正确；血管紧张素Ⅱ(H2N—天冬—精—缬—酪—异亮—组—脯—苯丙—COOH)由8个氨基酸组成，含有7个肽键，B项正确；根据题图可知，血管紧张素Ⅰ(H2N—天冬—精—缬—酪—异亮—组—脯—苯丙—组—亮—COOH)由10个氨基酸组成，但只有9种氨基酸，C项错误；血管紧张素Ⅰ和血管紧张素Ⅱ都含有一条多肽链，都至少含有一个氨基和一个羧基，D项正确。 2.(2024·山东济宁期末)抗菌肽是一类对细菌有较强杀伤力的活性小分子多肽，在细菌、真菌、植物和动物中均有发现。下图表示抗菌肽的两种“抗菌”模型，下列叙述正确的是(　　) A.抗菌肽分子中只含一个游离的氨基和一个游离的羧基 B.可以口服抗菌肽增强机体免疫力 C.若将抗菌肽彻底水解，一定可以得到21种氨基酸 D.抗菌肽通过改变细菌细胞膜的通透性来起到杀菌作用 答案：D 解析：抗菌肽为小分子多肽，由于组成该多肽的氨基酸的R基中也可能含有游离的氨基或游离的羧基，因此抗菌肽分子中至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基，A项错误；口服抗菌肽，抗菌肽会被消化道中的相应的消化酶分解而失去作用，B项错误；参与抗菌肽合成的氨基酸不一定有21种，因此将抗菌肽彻底水解不一定能够得到21种氨基酸，C项错误；由图可知，抗菌肽可以插入磷脂双分子层中形成通道，使细胞膜的通透性发生改变，进而起到杀菌作用，D项正确。 3.(2024·福建福州统考)科研人员给小鼠饲喂13C标记的葡萄糖或者果糖，1分钟后检测部分氨基酸分子中13C的相对含量，结果如图所示。 下列叙述错误的是(　　) A.结果表明天冬氨酸和丝氨酸是小鼠的必需氨基酸 B.天冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸的差别在于R基 C.单糖转变为氨基酸的过程中需要添加含N的基团 D.相比于葡萄糖，果糖转变为天冬氨酸的速度更快 答案：A 解析：由图可知，天冬氨酸和丝氨酸由果糖转化而来，属于非必需氨基酸，A项错误；构成生物体蛋白质的21种氨基酸的差别在R基上，B项正确；单糖的基本组成元素是C、H、O，氨基酸的基本组成元素是C、H、O、N，单糖转变为氨基酸的过程中需要添加含N的基团，C项正确；由图可知，1分钟内葡萄糖没有转化成天冬氨酸，而果糖转化成天冬氨酸，所以果糖转变为天冬氨酸的速度更快，D项正确。 对点2　蛋白质的相关计算 4.(2024·甘肃兰州模拟)某直链多肽的分子式为C22H34O13N6，其水解后共产生下列3种氨基酸，相关叙述错误的是(　　) A.合成1分子该物质将产生5个水分子 B.合成1分子该物质需要1个谷氨酸和1个丙氨酸 C.该多肽分子中含1个游离的氨基和4个游离的羧基 D.每个该多肽分子水解后可以产生3个谷氨酸 答案：B 解析：题中3种氨基酸都只含有1个氮原子，而题中多肽含有6个氮原子，说明该多肽是由6个氨基酸脱去5个水分子合成的，A项正确；该六肽中含有13个氧原子，肽链中每个—CO—NH—结构中含有1个氧原子，一端的羧基含有2个氧原子，说明R基中含有的氧原子个数为13-(5+2)＝6，图中只有谷氨酸的R基中含有1个羧基(含2个氧原子)，因此合成该六肽需要3个谷氨酸，该多肽分子水解后可以产生3个谷氨酸，B项错误，D项正确；组成该多肽的3种氨基酸分子的R基中均不含氨基，但谷氨酸的R基中含有1个羧基，且该多肽中含有3个谷氨酸，因此该多肽分子中含1个游离的氨基和4个游离的羧基，C项正确。 5.某蛋白质含有145个氨基酸，由2条肽链组成。肽链上相邻的半胱氨酸的—SH相互交联，形成二硫键(—S—S—)，如图所示。下列分析错误的是(　　) A.该蛋白质共有143个肽键，2条肽链通过二硫键连接 B.氨基酸分子缩合成该蛋白质时，相对分子质量减少了2 574 C.若改变肽链上的半胱氨酸—SH的顺序，则该蛋白质的功能也可能随之改变 D.该蛋白质彻底水解成氨基酸时，氢原子增加290个，氧原子增加143个 答案：B 解析：该蛋白质由145个氨基酸组成的2条肽链构成，肽键数＝氨基酸数-肽链条数＝145-2＝143(个)，由图可知，2条肽链之间通过二硫键(—S—S—)连接，A项正确；形成一个肽键需要脱去一个水分子，因此形成该蛋白质需要脱去143个水分子，同时肽链内部和肽链之间还形成两个二硫键(—S—S—)，每形成一个二硫键需要脱去两个氢原子，因此相对分子质量减少了143×18+2×2＝2 578，B项错误；肽链上的半胱氨酸—SH的顺序发生改变可能会导致二硫键的位置改变，进而影响蛋白质的空间结构，则该蛋白质的功能也可能随之改变，C项正确；该蛋白质彻底水解成氨基酸时，需要水解143个肽键和断开2个二硫键，因此需要消耗143个水分子和4个氢原子，因此氢原子共增加143×2+4＝290个，氧原子增加143个，D项正确。 B组(综合特训) 6. (2025·山东泰安模拟)多肽链离开核糖体几分钟后才能被折叠，若在这期间被氧化，将会影响其后续的折叠。伴侣蛋白GroEL及其辅因子GroES能帮助活细胞内已被氧化的多肽链进行折叠，CnoX是一种与GroEL结合的蛋白质，参与该过程。大肠杆菌中某多肽链的折叠过程如图所示。下列分析错误的是(　　) A.多肽链的折叠与组成多肽链的氨基酸序列相关 B.CnoX与多肽链形成二硫键可防止多肽链被氧化 C.GroES与GroEL结合后会引起多肽链进行折叠 D.CnoX、GroES在与GroEL结合的过程中可能存在竞争关系 答案：B 解析：多肽链上—SH基团被—S—OH取代后，影响其后续的折叠，可见多肽链的折叠与组成多肽链的氨基酸序列相关，A项正确；由题图可知，已被氧化的多肽链与CnoX之间形成二硫键，二硫键断裂，已被氧化的多肽链去氧化，B项错误；GroES与GroEL的结合引发CnoX的释放和多肽链的折叠，C项正确；CnoX先与GroEL结合，GroES与GroEL结合后CnoX被释放，所以CnoX、GroES在与GroEL结合时可能存在竞争关系，D项正确。 7.神经肽Y是由36个氨基酸残基组成的多肽，属于多肽家族，广泛分布于哺乳动物中枢和外周神经系统，是含量最多最丰富的神经肽之一。下图表示神经肽Y的部分氨基酸组成和谷氨酸(Glu)的结构式。请回答下列问题： Glu的结构式 (1)构成蛋白质的氨基酸都具有共同的特点，即__________________________________________________________________ _________________________________________________________________。  (2)已知组成神经肽Y的11种氨基酸中，Glu有4个，则该神经肽Y含有的游离羧基至少有______个，组成神经肽Y的氨基酸的R基有__________种。Glu属于________(填“必需”或“非必需”)氨基酸，因为该氨基酸__________________________。  (3)十肽-4(C39H75N7O10)是促进皮肤吸收的渗透肽，可以使生物分子进入皮肤；乙酰基十肽-3(C68H95N19O17)能够增加皮肤的厚度，降低皮肤的敏感阈值。二者均是十肽化合物但是生理作用并不完全相同，从氨基酸的角度分析，其主要原因是____________________________________。  答案：(1)至少含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和羧基连接在同一个碳原子上　(2)5　11　非必需　在人体细胞内能够合成　(3)氨基酸的种类、排列顺序不同 解析：(2)已知组成神经肽Y的11种氨基酸中，Glu有4个，且Glu的R基上含有1个羧基，在肽链的末端有1个游离羧基，则该神经肽Y含有的游离羧基至少有4+1＝5个。各种氨基酸之间的区别在于R基的不同，所以组成神经肽Y的11种氨基酸的R基有11种，由于Glu人体细胞能合成，因此它是非必需氨基酸。(3)蛋白质的结构决定功能，因此十肽-4和十肽-3均是十肽化合物但是生理作用并不完全相同的原因是两者结构不同，而结构不同从氨基酸角度分析，主要原因是氨基酸的种类和排列顺序不同。 8.赖氨酸是人体所需的8种必需氨基酸之一(目前认为人体所含氨基酸为21种)，它在生物机体的代谢中起着重要的作用，赖氨酸缺乏会引起蛋白质功能障碍，影响生长发育，导致生长障碍、体重增加缓慢等。因植物性蛋白中普遍缺乏赖氨酸，故营养学家称之为“第一必需氨基酸”。请回答下列与氨基酸、蛋白质相关的问题： (1)赖氨酸的分子式为C6H14O2N2，其R基中O原子数为__________，氨基酸在__________(填结构)中通过__________的方式合成多肽链，进而形成各种蛋白质。  (2)某兴趣小组欲探究赖氨酸是否也是家兔的必需氨基酸，进行了相关实验。其实验情况如下表所示。 组别 甲组 乙组、 幼年家兔 10只 10只 饲料 一定量的添加了21种氨基酸的食物 ? 饲喂时间 每天10：00、16：00各一次 每天10：00、16：00各一次 饲喂周期 3周 3周 实验中所选幼年家兔应满足的条件是________________________(答出两点即可)。乙组所喂饲料为______________________________________。实验中的甲组为________组，乙组为________组。结果检测：可通过测量甲、乙两组家兔的________，经数据对比、分析后，一定程度上可反映赖氨酸对家兔生长的必需性。  答案：(1)0　核糖体　脱水缩合　(2)品种一致、生长状况正常且一致、质量一致、性别一致、年龄一致(答出两点即可)　一定量的含除赖氨酸外的20种氨基酸的食物　对照　实验　体重(或体长) 解析：(1)氨基酸的结构通式的分子式为C2H4O2NR，赖氨酸的分子式为C6H14O2N2，由此可知赖氨酸的R基的组成为—C4H10N，因此其R基中O原子数为0，氨基酸在核糖体中通过脱水缩合的方式合成多肽链，进而形成各种蛋白质。(2)本实验探究的是赖氨酸是否也是家兔的必需氨基酸，自变量为是否添加赖氨酸，因变量为家兔的生长发育状况(可用体长、体重等来表示)。实验要遵循单一变量原则、等量原则、对照原则，因此实验中所选幼年家兔应满足的条件是品种一致、生长状况正常且一致、质量一致、性别一致、年龄一致，排除无关变量对实验结果的干扰。 学科网（北京）股份有限公司 $