2027届高三生物人教版一轮复习导学案第二章 组成细胞的分子

该高中生物学高考复习学案系统梳理了组成细胞的分子核心考点，从元素与化合物到水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、核酸，构建“元素-化合物-生物大分子”的层级知识网络，通过问题链和任务单引导学生自主归纳结构与功能联系，体现生命观念的系统性和层次性。 亮点在于诊断性自测与实验探究结合，如设置元素化合物辨析例题和检测生物组织中有机物的实验步骤任务，培养科学思维和探究实践素养。每个模块配有知识对比表和错题归因分析，帮助学生自主诊断薄弱点，教师可依学情精准指导，提升备考实效。

( a ) ( c ) ( b )必修一：分子与细胞 第二章 组成细胞的分子 ( 学习笔记 ) 第一节 细胞中的元素与化合物 一、生物与非生物界的关系 ( 统一性 ) ( 元素种类 ) ( 生物界与 非生物界 )组成生命体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生物特有的 ( 差您性 ) ( 含量 )生物与非生物在组成元素的含量上相差很大 差异性原因：组成生物体的元素是生物从无机自然界有选择地吸收的。 统一性原因：生命起源于非生物界。 二、细胞的组成元素和含量 ( 不同生物含有的微量 元素种类有所不同。 )1. 生命活动必需元素 （ 1 ）大量元素：C 、H 、O 、N 、P 、S 、K 、Ca 、Mg 等。 （2）微量元素：Fe 、Mn 、B 、Zn 、Mo 、Cu 等。 ( C 是有机物的基本骨 架，所以生命的最基 本元素是 C 。 )（3 ）主要元素：C 、H 、O 、N 、P 、S。 （4）基本元素：C 、H 、O 、N。 （5）最基本元素：C。 ( 大量元素 ) ( C H 丶 O 丶 N S 丶 P K 丶 Ca 丶 Mg 等 Fe 丶 Mn 丶 B 丶 Zn 丶 Cu 丶 Mo 等 细胞鲜重中含量最多 (而非数量最多) 必需元素 ) ( 主要元素 ) ( 基本元素 ) ( 微量元素 )最基本元素 2. 微量元素 ( Fe 元素在人体内主要以 二价铁离子形式存在。 )微量元素虽然含量少，但其生理作用不可代替。 3. 元素缺乏与疾病的相关性 缺 Fe：贫血。 缺 Ca：骨质疏松（Ca 过多：肌无力）。 缺 I：幼年呆小症，成年甲状腺肿（ I 过多：甲亢）。 缺 B：植物开花而不结果。 1 ( 学习笔记 )4. 元素与细胞结构化合物 Mg：叶绿素。 P：核酸、ATP 、 [H] 、 磷脂。 N：酶、核酸、ATP 、[H] 、叶绿素。 F：牙齿的组成成分。 Zn：某些酶。 ( 一般来说，细胞鲜重 含量最多的化合物是 水，含量最多的有机 物是蛋白质。细胞干 重含量最多的化合物 是蛋白质。 ) 三、组成细胞的化合物 1. 种类 脂质: 1% ~2% 无机盐: 1% ~ 1.5% ( 水: 70% ~ 90% 蛋白质: 7% ~ 10% )糖类和核酸: 1%~ 1.5% 例： 下列关于组成生物的元素和化合物的说法，正确的是( ) A. 细胞中的微量元素因含量极少而没有大量元素重要 B. 组成细胞的元素同样存在于自然环境中 C. 细胞中的无机盐多以化合物形式存在 D. 无论鲜重还是干重，组成细胞的元素中 C 的含量最多 ( 解析： ) 组成细胞的微量元素的含量极少，但其作用很重要，如缺乏则可能会导致相应的疾病，A 错误。组成细胞的元素同样存在于自然环境中，没有一种元素是生物特有的，B 正确。细胞中的无机盐多以离子形式存在，C 错误。细胞的鲜重中，O 含量最多；细胞的干重中，C 含量最多，D 错误。 答案：B 2. 细胞干重与鲜重对比 干重 鲜重 化合物含量 蛋白质 >水 水 >蛋白质 元素含量 C>O>N>H O>C>H>N 3. 实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 （ 1 ）原理：某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。 2 必修一：分子与细胞 学科网（北京）股份有限公司 ( 学习笔记 )（2）实验材料应具有的特点：富含被检测物质、无色或浅色。（本身颜色干扰实验颜色反应） （3 ）还原糖的检测与观察。 ( 还原糖：葡萄糖、果 糖、麦芽糖、乳糖； 非还原糖：蔗糖、 多糖。斐林试剂中甲 液（ NaOH ） 与 乙 液 （ CuSO 4 ）需分别储存， 混合使用时需现配现 用，甲乙液等量混合。 )① 试剂： 斐林试剂：甲液—质量浓度为 0.1 g/ml 的 NaOH 溶液。 乙液—质量浓度为 0.05 g/ml 的CuSO4 溶液。 材料：苹果或梨匀浆。 ( ③ 步骤： )② 原理：还原糖与斐林试剂水浴加热后生成砖红色沉淀。 ( 组织样液 2 mL ) ( 注意不能直接加热。 ) ( 加热约 2 min ) ( 刚配制的 斐林试剂 1 mL 呈现蓝色 生成砖红色沉淀 50 ~65 ℃ 温水 ) ④ 现象：产生砖红色沉淀（Cu2 O）。 ⑤ 结论：组织液中含有可溶性还原糖。 （4）淀粉的检测。 ① 试剂：碘液。 材料：马铃薯匀浆。 ( 苏丹 Ⅲ 染液易溶于酒 精。 )② 原理：淀粉遇到碘液会变蓝（蓝色深浅程度和淀粉含量有关）。 （5）脂肪的检测。 ① 试剂：苏丹Ⅲ染液，体积分数为 50% 的酒精。材料：花生种子，花生种子匀浆。 ② 原理：脂肪 + 苏丹Ⅲ染液_____→ 橘黄色 ③ 步骤。 方法一：直接向花生匀浆中加入染液， 观察颜色变化（无需显微镜）。 方法二：制作花生子叶临时切片。 ( 蒸馏水 1 ~ 2 滴 染色 2 ~ 3 min 可拖动 花生种子 切片机或 徒手切片 组织切片 50% 酒精 1 ~ 2 滴 吸去多余酒精 临时装片 低倍镜观察 高倍镜观察: 着色的脂肪颗粒 苏丹Ⅲ染液 2 ~ 3 滴 吸去多余染液 ) 3 学科网（北京）股份有限公司 ( 学习笔记 )④ 体积分数 50% 酒精的作用：洗去浮色。 ⑤ 结论：花生种子中有脂肪存在。 ( 先加入 A 液 1 mL 提供 碱性环境，后加入 B 液 4 滴。加入 B 液一 定要少量，过量会形 成 Cu(OH) 2 沉淀。 )（6）蛋白质的检测。 ① 试剂： Ⅰ. 双缩脲试剂： A 液—质量浓度为 0.1 g/mL NaOH 溶液。 B 液—质量浓度为 0.01 g/mL 的CuSO4 溶液，可以将斐林乙液稀释后作双缩脲 B 液。 ( 变性的蛋白质只是空 间结构被破坏，但仍 含有肽键，故仍可以 使用双缩脲试剂检测。 但双缩脲试剂只能检 测二肽以上的多肽。 )Ⅱ. 材料：豆浆滤液或蛋清稀释液。 ( 双缩脲试剂 B 液 4 滴 变成紫色 双缩脲试剂 A 液 1 mL 无色 (或白色) 摇匀 )② 原理：碱性条件下，Cu2+与蛋白质分子中的肽键形成紫色络合物。 ③ 步骤： 组织 样液 2 mL ④ 现象：试管内液体变为紫色。 ⑤ 结论：组织样液中含有蛋白质。 （7）斐林试剂与双缩脲试剂比较。 项目 斐林试剂 双缩脲试剂 甲液 乙液 A 液 B 液 成分 质量浓度为0.1 g/mL 的NaOH 溶液 质量浓度为0.05 g/mL 的CuSO4溶液 质量浓度为0.1 g/mL 的NaOH 溶液 质量浓度为0.01 g/mL 的CuSO4溶液 检测物质 还原糖 蛋白质 添加顺序 甲液和乙液等量混匀后立即使用 先加入 A 液 1 mL ，摇匀，再加入 B 液 4 滴，摇匀 反应条件 50 ~ 65 ℃水浴加热 不需加热，摇匀即可 反应现象 样液中出现砖红色沉淀 样液变紫色 例 1. 下列有关有机物检测原理的叙述，正确的是( ) A. 变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应 B. 蔗糖、麦芽糖、乳糖都可以与斐林试剂反应生成砖红色沉淀 C. 检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色 D. 用苏丹Ⅲ染液染色后的花生子叶细胞中可观察到橘黄色颗粒 必修一：分子与细胞 4 学科网（北京）股份有限公司 ( 学习笔记 ) ( 解析： ) A. 变性的蛋白质只是空间结构被破坏，但仍含有肽键，故可以使用双缩脲试剂，A 错误。 B. 蔗糖不是还原糖，不能与斐林试剂反应，B 错误。 C. 双缩脲试剂是用来检测蛋白质的，作用对象是肽键，不能检测氨基酸的含量，C 错误。 D. 苏丹Ⅲ染液染色后的花生子叶细胞中可观察到橘黄色颗粒，D 正确。答案：D 例 2. 以下关于实验的描述中，正确的是( ) A. 甘蔗中有丰富的糖，可用作还原糖鉴定的材料 B. 西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖，可用作还原糖鉴定的替代材料 C. 在做脂肪的鉴定实验时，发现满视野都呈现橙黄色，于是滴 1~2滴质量分数为 20% 的盐酸洗去多余的染料 D. 在稀释的蛋清液中加入双缩脲试剂，振荡摇匀，可看到溶液变为紫色 ( 解析： ) A. 甘蔗中有丰富的蔗糖，蔗糖不是还原糖，A 错误。 B. 西瓜汁的颜色为红色，作为还原糖鉴定的材料时，不利于实验现象的观察，B 错误。 C. 在做脂肪的鉴定实验时，用吸水纸吸去多余的染料，用体积分数为50% 的酒精溶液洗去浮色，C 错误。 D. 稀释的蛋清液中含有大量的蛋白质，能够与双缩脲试剂发生紫色反应，D 正确。 答案：D 5 学科网（北京）股份有限公司 第二节 细胞中的无机物 ( 学习笔记 ) ( 一、水 ) ( 生物体内的水≠生物 所有细胞内的水，生 物体内的水除了存在 于细胞内，也存在于 细胞与细胞之间，如 动物体的细胞外液。 ) ( 1. 含量及种类 ) （ 1 ）构成细胞的化合物中水的含量最多。 （2）水在不同生物体内含量差别比较大，通常在 60% ~ 95%。 （3 ）生物体不同生长周期体内水含量差别较大，一般幼儿时期 >成年时期，幼嫩部分＞成熟部分；同一生物不同器官的含水量也不同，血液 > 骨骼肌 >牙齿；不同生物的含水量也不同，水生 > 陆生。 ( 冬天应减少对植物的 灌溉，降低自由水含量， 增强植物的抗逆性。 )2. 存在形式 自由水 结合水 存在形式 以游离态存在，可自由流动 在细胞中与其他物质结合在一起 含量 约占 95.5% 约占 4.5% 功能 ①细胞内某些物质的良好溶剂 ②参与细胞内的生物化学反应 ③运送营养物质和代谢废物 ④构成液体环境 细胞结构的重要组成部分 相互转化 温度降低，结合水比例上升， ( 代谢慢，抗逆性强 )自由水 结合水 温度升高，自由水比例上升， 代谢旺盛，抗逆性弱 3. 种子与水 （ 1 ）种子晾晒：自由水减少，新陈代谢缓慢，抗逆性增强，利于储存。 （2）种子萌发：自由水增加，新陈代谢加快。 （3 ）种子加热（烘干） ：自由水、结合水均减少，无法存活，不能萌发。 例： 水在细胞中存在的形式有自由水和结合水，自由水和结合水在生物体内具有不同的作用。下列有关生物体内水的叙述，错误的是( ) A. 萌发的种子和癌变的细胞中自由水与结合水的比值会上升 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. 结合水是细胞的结构成分，抗干旱、抗盐碱的植物结合水比例相对高 必修一：分子与细胞 6 学科网（北京）股份有限公司 D. 自由水与结合水比值越大代谢越旺盛，比值越小抗逆性越强。 ( 解析： ) ( 学习笔记 ) A. 代谢旺盛，自由水与结合水的比值会增大，A 正确。 B. 液泡中的水属于自由水，B 错误。 C. 结合水是细胞结构的重要组成成分，植物体内结合水的比例升高会增强抗逆性，故抗干旱、抗盐碱的植物结合水含量多，C 正确。 D. 自由水越多代谢能力越强，结合水越多抗逆性越强，D 正确。 答案：B ( 阳离子： Na + 、 K + 、 Ca 2 + 、 Mg 2 + 等。 阴离子： Cl _ 、 SO 2 4 _ 、 PO 3 3 _ 、 HCO _ 3 等。 )4. 细胞中水的产生和利用 产生水 利用水 ①有氧呼吸第三阶段 ①多糖、蛋白质、脂肪、核酸的分解（水解） ②氨基酸脱水缩合 ②光反应中水的分解 ③多糖的合成 ③有氧呼吸第二阶段中水的利用 ④ ADP 形成 ATP ④ ATP 水解生成 ADP ⑤肝糖原的水解 ( 二、无机盐 ) ( 1. 存在形式 )无机盐在细胞中大多数以离子形式存在，少数以化合物（不可离解化合物 / 稳定化合物）形式存在。 ( Na + 、 Cl _ 维持细胞外 液渗透压， K + 维持细 胞内液渗透压。 )2. 生理功能 功能 举例 是细胞中复杂化合物的重要成分 Fe2+是合成血红蛋白的原料 Mg2+是合成叶绿素的原料 I_参与甲状腺激素的合成 维持细胞和生物体的正常生命活动 血液中Ca2+含量过低，会出现抽搐症状 血液中Ca2+含量过高，会出现肌无力症状缺 B，植物开花而不结果 维持细胞和生物体的 pH 稳定与酸碱平衡 人血浆中HCO3 (_) 、HPO4 (2)__对血浆 pH 的稳定有重要作用 维持细胞的渗透压 大量出汗后要补充淡盐水 7 学科网（北京）股份有限公司 ( 3. 验证某无机盐是植物生长所必需的（实验设计以 Mg 2+ 为例） （ 1 ） 对照组：植物 + 完全培养液。 （ 2 ） 实验组： 植物 + 缺 Mg 元素 的营养液 ) ( 若正常生长 Mg 2+ 不是植物生长所必需的 若出现缺素症 加入 (叶片变黄) 含 Mg 2+ 的全素营养液 ) ( Mg 2+ 是植物生长所必需的 若植物恢复正常生长 ) ( 量处理的对象组。实 验组和对照组要保证 ) ( 例： 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. Mg 2 + 存在于叶绿体的类胡萝卜素中 B. HCO 3 – 对体液 pH 起着重要的调节作用 C. 血液中 Ca 2 + 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 ) ( 实验组是接受实验变量处理的对象组，对照组是不接受实验变 实验材料的统一性， 即材料的种类、生长 状况等应一致。 学习笔记 ) ( 解析： ) Mg2+存在于叶绿素中，A 错误。 答案：A 必修一：分子与细胞 8 学科网（北京）股份有限公司 第三节 细胞中的糖类和脂质 ( 学习笔记 ) ( 1. 组成元素 C 、 H 、 O 。 2. 分类 ) ( 果糖只在植物细胞中， 半乳糖只在动物细胞中 ) ( 单糖与二糖、多糖的区别在于：单糖不能 水解，可以直接被细 胞利用；而二糖与多 糖可以被水解，并且 水解后才能被细胞吸 收利用。 )一、细胞中的糖类 种类 还原性 分布 水解终产物 单糖 五碳糖：核糖、脱氧核糖 六碳糖：葡萄糖、果糖、半乳糖 还原性糖 动植物细胞中 不水解 二糖 麦芽糖 植物细胞中 两分子葡萄糖 乳糖 动物细胞中 葡萄糖 + 半乳糖 蔗糖 非还原性糖 植物细胞中 葡萄糖 + 果糖 多糖 淀粉、纤维素 植物细胞中 葡萄糖 糖原（肌糖原、肝糖原） 动物细胞中 几丁质（壳多糖 ) 甲壳类动物和昆虫的外骨骼中 ( 哺乳动物自身无法产生纤维素酶，不能水 解纤维素，而食草动 物肠道中的一些微生物能分泌纤维素酶，将纤维素水解为葡萄 糖。 )3. 功能 （ 1 ）是重要的能源物质。 ① 葡萄糖是细胞的主要能源物质。 ② 淀粉是植物细胞的主要储能物质。 ③ 糖原是动物细胞的主要储能物质。 （2）是构成生物体的重要结构物质。 ① 纤维素是植物细胞细胞壁的主要成分。 ② 核糖是 RNA 的组成成分之一，脱氧核糖是 DNA 的组成成分之一。 ③ 糖类与蛋白质或脂质分子结合形成的复杂化合物（糖蛋白、糖脂）参与细胞识别、物质运输和免疫功能的调节等。 ④ 几丁质的功能：保护柔软的动物体；可用于废水处理；制作食品的包装纸和食品添加剂；制作人造皮肤等。 9 学科网（北京）股份有限公司 ( 学习笔记 ) 二、细胞中的脂质 1. 组成元素 主要是 C 、H 、O，还有 N 、P。 ( 脂肪氧化释放的能量是相同质量糖类的两 倍多。 原因：脂肪含 H 多， 含 O 少。 ) ( 表皮细胞中 日光 D 胆固醇 维生素 )2. 分类 种类 组成元素 功能 脂肪（最常见的脂质） C 、H 、O 是细胞内良好的储能物质（储能作用）减少热量散失（保温作用） 保护内脏器官（缓冲减压作用） 磷脂 C 、H 、O 、N 、P 是构成细胞膜的重要成分，也是构成多种细胞器膜、核膜的成分 固 醇 胆固醇 C 、H 、O 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 促进人和动物肠道对 Ca 、P 的吸收 性激素 促进生殖器官的发育和两性生殖细胞的形成，激发并形成第二性征 3. 性质 （ 1 ）脂肪可被水解为甘油和脂肪酸。 （2）常见的脂质通常不溶于水，可溶于脂溶性有机溶剂，如丙酮、氯仿、乙醚等。 4. 脂质与糖类 （ 1 ）与糖类不同的是脂质分子中氧的含量远低于糖类，而氢的含量更高。 ( 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。 )（2）糖类是主要能源物质，在正常代谢中首先氧化供能，糖类供能不足时，脂肪可氧化分解补充能量。 （3 ）脂肪氧化的耗氧量及产能大于与其等质量的糖类。 （4）脂肪与糖类的组成元素完全相同，都为 C 、H 、O；糖类、脂肪 可互相转化。 、、例： 下列关于哺乳动物体内脂质与糖类的叙述，错误的是( ) A. 固醇在动物体内可转化成性激素 B. C 、H 、O 、N 、P 是构成磷脂和糖原的元素 C. 脂肪与糖原都是细胞内储存能量的物质 必修一：分子与细胞 10 学科网（北京）股份有限公司 D. 胆固醇是细胞膜的组成成分，也参与血脂运输 ( 解析： ) ( 学习笔记 ) 性激素的化学本质属于固醇，A 正确。糖原属于多糖，其元素组成只有 C 、H 、O ，B 错误。脂肪与糖原在哺乳动物体内都是储存能量的物质， C 正确。在哺乳动物体内，胆固醇不仅是细胞膜的组成成分，也参与血液中脂质的运输，D 正确。 答案：B 11 学科网（北京）股份有限公司 第四节 蛋白质是生命活动的主要承担者 ( 学习笔记 ) 一、氨基酸的结构及种类 1. 氨基酸的组成元素 C 、H 、O 、N，有的还含有 S 、P 等。 2. 氨基酸结构通式 ( 每种氨基酸至少含有 一个氨基和一个羧基， 并且都有一个— NH 2 和— COOH 连在同一 个 C 上， 由此判断是 否属于构成蛋白质的 氨基酸。 ) 3. 结构特点 （ 1 ）每种氨基酸分子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，这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团（ — R ）。 （2）不同氨基酸的 R 基不同，R 基决定氨基酸的种类和性质。 4. 氨基酸种类 在人体中，组成蛋白质的氨基酸约 21 种。包括必需氨基酸和非必需氨基酸。 5. 氨基酸是组成蛋白质的基本单位 ( 婴儿和成年人相比， 必需氨基酸种类多一 种—组氨酸。 )蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子。 必需氨基酸 非必需氨基酸 概念 人体不能合成的，需要从食物中获取 人体能够合成的 数 目 成年人 8 种 13 种 婴儿 9 种 12 种 举例 甲氨酸、亮氨酸 酪氨酸 二、蛋白质 1. 脱水缩合 （ 1 ）是指一个氨基酸分子的羧基与另一个氨基酸分子的氨基脱去一分子水连接起来的结合方式。脱去的水分子中一个氢原子和一个氧原子来自羧基，另一个氢原子来自氨基。 H2N COOH H2N 的化学键) 必修一：分子与细胞 12 学科网（北京）股份有限公司 ( 学习笔记 )（2）场所：核糖体。 （3 ）肽键： ① 定义：连接两个氨基酸分子的化学键叫作肽键。 ② 书写： ( 环肽 肽链 ) ( 多肽 )（4） 由两个氨基酸分子脱水缩合形成的化合物叫二肽；由多个分子脱水缩合而成的，含有多个肽键的化合物叫多肽。多肽一般呈链状结构，叫肽链。 ( 二硫键的存在使蛋白 质空间更加稳定。 )（5）脱水缩合伴随水的生成，是吸能反应，消耗 ATP。 2. 蛋白质的形成 ( 遗传多样性 蛋白质结构多样性 决定 蛋白质功能多样性 物种多样性 生态系统多样性 )一条或多条肽链通过一定的化学键（如二硫键、氢键）相互结合，盘曲折叠形成有一定空间结构和功能的蛋白质分子。 蛋白质的结构层次为： 氨基酸 脱水缩合→ 多肽 盘曲、折叠→ 蛋白质 3. 蛋白质结构多样性的原因 根本原因：遗传物质多样性。 13 学科网（北京）股份有限公司 直接原因 多肽的多样性 氨基酸种类不同 氨基酸数目不同 氨基酸的排列顺序不同 蛋白质空间结构多种多样 4. 蛋白质功能 一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。 （ 1 ）构成细胞和生物体结构：结构蛋白（如组成染色体的蛋白质）。 （2）催化作用：生命体中参与生命活动的各种反应所需的酶大多数是蛋白质（极少数是 RNA）。 （3 ）运输作用：如细胞膜上的载体蛋白能运输离子，红细胞的血红蛋白能运输氧气。 （4）信息传递作用：人体内多种激素为蛋白质，它们能传递信息，调节生命活动。如胰岛素。 ( （ 5 ） 免疫作用：如生物体内抗体。 （ 6 ） 识别作用：如受体（糖蛋白）。 ) ( 学习笔记 ) ( 5. 蛋白质的盐析、变性、水解 ) ( 抗体为免疫球蛋白，通过与抗原特异性结 合发挥免疫作用。 ) （ 1 ）盐析：是由溶解度的变化引起的，蛋白质空间结构无变化，过程一般可逆。蛋白质仍具有活性。 ( 蛋白质变性后仍可以 用双缩脲试剂检测， 但彻底水解后则不能。 )（2）变性：是由于高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致蛋白质空 间结构发生了不可逆的变化，从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失，\肽键变得松散，失去生物活性，但肽键一般不断裂。 （3 ）水解：在蛋白酶的作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽和氨 ( 每一单位肽键脱水缩 合生成的 H 2 O 分子数 与水解消耗的分子数 相等。 ) ( 蛋白质 一 → 多肽 一 键 一 → 氨基酸 )基酸，与脱水缩合过程相反。 6. 常见的蛋白质 ①受体，②酶（绝大多数酶的化学本质都是蛋白质） ，③干扰素（淋巴因子之一），④载体，⑤抗体，⑥蛋白质激素（常储存于下丘脑、垂体、胰岛）。 例 1. 下列关于肽和蛋白质的叙述，正确的是( ) A. 某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断裂 D. 变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应 ( 解析： ) A. 环状八肽分子中含有的肽键数 = 氨基酸数= 8 个，A 正确。 B. 蛋白质是由 1 条或 1 条以上多肽链构成的，B 错误。 C. 蛋白质变性是由于蛋白质的空间结构发生改变，C 错误。 D. 变性蛋白质中的肽键没有断裂，仍能与双缩脲试剂发生反应。D 错误。答案：A 例 2. 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 必修一：分子与细胞 14 学科网（北京）股份有限公司 ( 学习笔记 )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，从而改度其韧性 ( 解析： ) 蛋白质的基本组成单位都是氨基酸，A 错误；蛋白质彻底水解的产物为氨基酸，不能与双缩脲试剂发生紫色反应，C 错误；高温可破坏蛋白质的空间结构，但不改变其化学组成，D 错误。 ( 在进行与蛋白质有关 的计算时，要注意二硫键的影响。二硫键 在形成时会脱去两个 氢原子。 )答案：B 三、有关蛋白质的计算 假设氨基酸的平均相对分子质量为 a，由 n 个氨基酸分别形成 m 条肽链。 （ 1 ）形成肽键数 = 脱去水分子数= n _ m 。 （2）至少存在 m 个游离的氨基和羧基。 （3 ）多肽相对分子质量= n . a _18(n _ m)。 ( 妙用“排列组合”求解 多肽种类 ①若有 n 种氨基酸形 成一个 m 肽，则形成 的多肽种类： n m 种。 ②若有 n 种氨基酸形 成一个 n 肽，且每种氨 基酸只有一个，则形 成 n 肽的种类为： n × (n–1) × (n–2) × × 1=n 。 )（4）氨基数= 肽链数+ R 基上的氨基数= 各氨基酸中氨基总数－肽键数。 （5）羧基数 = 肽链数 + R 基上的羧基数 = 各氨基酸中羧基总数－肽键数。 ( 基数 = R 基上的羧基数】 )【特别地，若为环状肽，则肽键数 = n，氨基数= R 基上的氨基数，羧 （6）N 原子数 = 各氨基酸中 N 的总数 = 肽键数 + 肽链数 + R 基上的N 原子数。 （7）O 原子数 = 各氨基酸中 O 的总数－脱去水分子数 = 肽键数 + 15 学科网（北京）股份有限公司 2 × 肽链数 + R 基上的 O 原子数。 例： 右图表示一个由 200 个氨基酸构成的蛋白质分子。下列有关叙述正确的是( ) A. 该分子中含有 198 个肽键 B. 这 200 个氨基酸中至少有 200 个氨基 C. 合成该蛋白质时相对分子质量减少了 3 600 D. 该蛋白质中至少含有 4 个游离的羧基 ( 1 25 70 90 CO NH NH CO 91 120 165 200 ) ( 学习笔记 ) ( 解析： ) A 、C. 由上图可知，200 个氨基酸形成了两条多肽链，这两条多肽链在链中还彼此链接形成了两个肽键，所以脱去的水分子数 = 200 _ 2 + 2 = 200个，因此肽键的数目也是 200 个，所以合成该蛋白质时相对分子质量减少了 200 × 18 = 3 600，故 C 项正确，A 项错误。 B. 由生物体内能合成蛋白质的氨基酸的结构可知，一个氨基酸中至少含有一个氨基。但是由上图可知，链间形成了两个肽键，即有两个氨基酸的 R 基上含有氨基，所以这 200 个氨基酸中至少含有 202 个氨基，故 B 项错误。 D. 该蛋白质有两条多肽链，所以至少有 2 个游离的羧基，故 D 项错误。答案：C 必修一：分子与细胞 16 学科网（北京）股份有限公司 第五节 核酸是遗传信息的携带者 ( 学习笔记 ) 一、核酸与核苷酸 1. 核酸 （ 1 ）核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中都具有极其重要的作用。 （2）分类：核酸分为 DNA（脱氧核糖核酸） 和 RNA（核糖核酸）。 （3 ）分布：真核细胞的 DNA 主要分布在细胞核中，线粒体、叶绿体也含少量 DNA 。RNA 主要分布在细胞质中。 2. 核酸的基本单位 核苷酸（组成元素：C 、H 、O 、N 、P ）。 核苷酸分为核糖核苷酸与脱氧核糖核苷酸，分别组成 RNA 与 DNA。 3. 核苷酸的成分及结构 （ 1 ）基本结构：五碳糖、含氮碱基、磷酸基团。 ( + + ) 磷酸 五碳糖 含氮碱基 核苷酸 ( 核苷 ) ( 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 )（2）两种核苷酸比较： 核糖核苷酸 脱氧核糖核苷酸 组成元素 C 、H 、O 、N 、P 五碳糖 核糖 脱氧核糖 含氮碱基 A 、U 、C 、G特有：U A 、T 、C 、G特有：T 结构图 OH OH 核糖核糖核苷酸 OH H 与核糖比 脱氧核糖 这里脱去脱氧核糖核苷酸 了一个O 例： 右下图为某核苷酸链的示意图， 下列相关叙述中，正确的是( ) 17 学科网（北京）股份有限公司 ( 4 1 ) ( T 2 C 3 G -------- 5 ) ( 学习笔记 )A. 图示化合物的元素组成只有 C 、H 、O 、N B. 图示化合物为 DNA 的一条链 C. 图中的 T 、C 、G 可参与合成 6 种核苷酸 D. 图示化合物只能在细胞核中找到 ( 解析： ) 核苷酸链的组成元素有 C、H、O、N、P ，A 错误。图中含有碱基 T，为DNA 的一条链，B 正确。T、C、G 可参与合成 5 种核苷酸，C 错误。DNA主要分布在细胞核中，此外在细胞质中也有少量的 DNA ，D 错误。 答案：B ( + + 形成： 小分子物质: 磷酸 基本单位: 核苷酸链 五碳糖 含氮碱基 核苷 核苷酸 相互连接 脱水聚合 )4. 核酸结构分布 （ 1 ）核酸的 ( __条或两条 构成 或 ) 核酸 DNA RNA （2）核苷酸的连接方式：磷酸二酯键。 ( 有 DNA 的生物包括 DNA 病毒和所有细胞生物。 )（3 ）两种核酸比较： 核糖核酸（RNA） 脱氧核糖核酸（DNA） 基本组 成单位 核糖核苷酸（4 种） 脱氧核糖核苷酸（4 种） 结构 由一条核糖核苷酸链构成，常呈单链结构 由两条脱氧核糖核苷酸链构成，是规则的双螺旋结构 分布 主要存在于细胞质中 真核生物：细胞核、线粒体、叶绿体 原核生物：拟核 遗传 物质 部分 RNA 病毒的遗传物质 所有有 DNA 的生物的遗传物质 功能 作为 RNA 病毒的遗传物质；作为酶具有催化功能；mRNA 传递遗传信息， tRNA 运输氨基酸，rRNA 组成核糖体 携带遗传信息，控制性状 必修一：分子与细胞 18 学科网（北京）股份有限公司 19 学科网（北京）股份有限公司 ( 肮病毒不含核酸。 ) ( ) OH P O CH 2 OH H 碱基 H H H OH OH O O )例： 甲、乙图为某类生物大分子的基本单位，有关甲，乙的叙述错误的是( ( OH O P O OH 碱基 H H H OH H CH 2 H O ) 甲 乙 A. 一种病毒中只含有甲或乙 B. 甲、乙在细胞中均有 4 种 C. 甲、乙的名称依次是脱氧核糖核苷酸、核糖核苷酸 D. 甲、乙区别之一在于五碳糖不同 ( 解析： ) 核酸的基本组成单位是核苷酸，1 分子核苷酸由 1 分子磷酸、1 分子五碳糖和 1 分子含氮碱基组成，核酸根据五碳糖不同分为 DNA 和 RNA ， DNA 与 RNA 在组成成分上的差异是 : ①五碳糖不同，DNA 中的五碳糖是脱氧核糖，RNA 中的五碳糖是核糖 ; ②碱基不完全相同，DNA 中的碱基是A、 T 、G 、C ，RNA 中的碱基是 A 、U 、G 、C。 AC. 据图可知，甲是核糖核苷酸，乙是脱氧核苷酸，两者分别是组成RNA 和 DNA 的基本单位，一种病毒只含有 DNA 或 RNA，故一种病毒中只含有甲或乙，A 正确，C 错误。 B. 甲是核糖核苷酸，乙是脱氧核苷酸，构成核苷酸的碱基各有 4 种，甲、乙在细胞中均有 4 种，B 正确。 D. 甲、乙区别之一在于五碳糖不同：甲的五碳糖是核糖，乙的五碳糖是脱氧核糖，D 正确。故选 C。 答案：C 5. 不同生物的核酸、核苷酸及碱基种类的情况 生物类别 核酸 核苷酸 碱基 遗传物质 举例 细胞生物 含 DNA 和RNA 8 5 DNA 细菌、植物、动物、真菌等 病毒 只含 DNA 4 4 DNA T2 噬菌体 只含 RNA 4 4 RNA 烟草花叶病毒 ( 学习笔记 )例： 下图是生物体内某种大分子的基本组成单位的模式图，相关叙述错误的是( ) A. 在人体中共有 4 种图示分子 B. 在 HIV 中，c 有 4 种 C. 若 b 为脱氧核糖，则 c 有 4 种，分别是 A 、T 、C 、G D. 若 c 为 T，则该物质的名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸 ( 解析： ) A. 图示分子为核苷酸，在人体中，共有 4 种核糖核苷酸与 4 种脱氧核苷酸，共 8 种。A 错误。 B. HIV 为 RNA 病毒，仅含 RNA 一种核酸，c 为含氮碱基，在 HIV 中，含氮碱基有 4 种。B 正确。 C. 若 b 为脱氧核糖，c 为含氮碱基，则 c 有 4 种，分别是 A 、T 、C 、G。 C 正确。 D. c 为含氮碱基，若 c 为 T ，T 仅存在于脱氧核苷酸中，故该物质的名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸。D 正确。 答案：A ( 脂质不属于生物大分 子，也不是多聚体。 多聚体都是生物大分 子，生物大分子不 一定是多聚体。 )二、生物大分子以碳链为骨架 （ 1 ）生物大分子是多聚体，由单体（基本单位）脱水缩合而成。 单体 多聚体 单糖 多糖 氨基酸 蛋白质 核苷酸 核酸 （2）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，由许多单体连接形成多聚体。 20 学科网（北京）股份有限公司 $