摘要:
**基本信息**
以组成细胞的元素与化合物为核心,构建从元素统一性到化合物功能的递进式知识网络,强化生命观念中的结构与功能观。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|元素基础|7问|直接问答|从生物界与非生物界元素关系切入,推导元素存在形式及含量规律|
|无机物|12问|原理分析|先水后无机盐,按存在形式→功能→实例(如自由水/结合水转化)递进|
|有机物|40+问|分类应用|糖类、脂质、蛋白质、核酸依次按组成元素→种类→功能→特性(如蛋白质变性)展开|
|化合物鉴定|15问|实验操作|试剂选择→颜色反应→材料选取→原理阐释,培养科学思维与探究实践能力|
内容正文:
备战2027年高考 一轮复习核心知识点、概念背诵+学生提问
第二章 组成细胞的元素与化合物
一、生物界与非生物界的统一性和差异性:
1、统一性:组成细胞的化学元素在无机自然界都能够找到,没有一种元素是细胞所特有
2、差异性:细胞中各元素相对含量与无机自然界的大不相同
二、组成细胞的元素具有相似性和差异性:
1、相似性:不同生物体内所含的元素种类基本相同
2、差异性:
①不同生物体内相同化学元素的含量不同;
②同一生物体内不同化学元素的含量不同
三、细胞中的元素:主要考察点:
1、元素在活细胞中主要存在形式是什么?化合物
2、生物体内的元素都是有用或必需的吗?不是,如Pb
3、为什么说碳是最基本的元素?
C与C可以通过共价键形成链或环从而形成生物大分子
⑴细胞中常见的元素有多少种? 常见约20种
⑵大量元素种类? C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
⑶微量元素种类? Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等
⑷活细胞中元素含量排名? O>C>H>N
⑸干细胞中元素含量排名? C>O>N>H
四、细胞中无机物与有机物
1、含量最多的化合物?水
2、含量最多的有机化合物?蛋白质 含量?7%—10%
3、细胞中的化合物按含量排名?水、蛋白质、脂质、糖类、核酸
五、化合物的鉴定
⑴鉴定还原糖的试剂是什么?斐林试剂
⑵鉴定还原糖出现怎样的颜色反应?加热的条件下出现砖红色沉淀
⑶还原糖有哪些?葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖
⑷非还原糖有哪些?淀粉与蔗糖
⑸斐林试剂和双缩脲试剂的不同之处有哪些?质量分数、鉴定原理、使用方法
⑹鉴定脂肪的试剂是什么?苏丹III染液或苏丹IV染液 出现怎样的颜色反应?橘黄色或者红色
⑻鉴定脂肪必须用到的显微镜吗?不一定
⑼鉴定蛋白质的试剂是什么?出现怎样的颜色反应?双缩脲试剂 紫色反应
⑽鉴定还原糖、脂肪、蛋白质选择的生物材料是什么? 梨、苹果; 花生种子; 唾液、大豆
⑾鉴定还原糖、脂肪、蛋白质的实验原理分别是什么?
①可溶性还原糖(如葡萄糖、果糖、麦芽糖)与斐林试剂共热时可发生作用,可生成砖红色的Cu2O沉淀。
②脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色(或被苏丹Ⅳ染液染成红色)。
③蛋白质分子中含有很多肽键,在碱性NaOH溶液中能与双缩脲试剂中的Cu2+作用,产生紫色反应
⑿鉴定脂肪时制作装片的步骤?切片→染色→去浮→制成临时装片
六、水:
1、自由水的功能有哪些?
①良好溶剂;
②参与化学反应;
③运输营养物质和代谢废物;
④提供水环境
2、结合水的功能是什么?答:与蛋白质、多糖结合,是细胞结构的重要组成成分
3、为什么水是细胞内良好的溶剂? 水分子中氧原子吸引共用电子能力强,氧显负价,而氢显正价,水分子的空间结构及电子的不对称分布,使水分子有极性,带有正电荷或负电荷的分子或离子都容易与水结合,故水是良好溶剂。
4、自由水/结合水的大小说明什么?
①比值增大,代谢增强,抗逆性减弱。
②比值减小,代谢减弱,抗逆性增强。
5、自由水/结合水相互转化反映什么问题?
①自由水↑ → 结合水↓:细胞代谢旺盛,如萌发的小麦种子中,自由水比例从10%升至40%以上,呼吸速率提升100倍以上
②自由水↓ → 结合水↑:细胞代谢减缓,冬眠动物的肝细胞结合水比例升高15%,代谢率降至正常的10%以下
6、为什么水在常温下能够维持液体状态?水分子之间的氢键易被破坏且不断的形成,所以水在常温下维持液体状态
7、为什么水温不容易改变?水具有水的比热容,水温度不容易发生改变
七、无机盐:
1、细胞中无机盐的主要存在形式?离子 含量?1-1.5%
2、水的主要存在形式?自由水
3、元素的主要存在形式分别是什么?化合态
4、无机盐的功能是什么?
构成某些重要化合物;
维持细胞和生物体的生命活动;
维持细胞的渗透压与酸碱平衡
5、叶绿素、血红素、甲状腺激素含有的特殊元素是什么?Mg2+、Fe2+、I-
八、糖类:
1、糖类有哪些? 葡萄糖、脱氧核糖与核糖; 蔗糖、麦芽糖、乳糖、 纤维素、淀粉、糖原、几丁质
2、糖类的组成元素是什么?C、H、O主要考察点:
1、肝糖原与血糖关系?
①饥饿时,肝糖原分解成血糖维持血糖平衡。
②吃饭后血糖可以转变成肝糖原贮存
2、肌糖原能转变成血糖吗?不能,
肌糖原只能直接氧化分解供能给肌细胞收缩
3、淀粉,纤维素,糖原不同之处?
单体连接方式不同,致使空间结构不同、功能也不同
4、血糖浓度是什么范围?3.9-6.1mmol/L
3、葡萄糖存在的细胞种类及功能?
4、植物细胞中的二糖有什么?植物细胞中的二糖水解产物?
①蔗糖,主要存在于甘蔗与甜菜中,水解生成1分子葡萄糖与1分子果糖
②麦芽糖,主要存在于发芽麦粒与谷粒中,水解生成2分子葡萄糖
5、动物细胞中的二糖及其水解产物?
乳糖,存在于动物的乳汁中
乳糖分解可生成一分子葡萄糖与一分子半乳糖
6、植物细胞中的多糖及存在部位、功能?
淀粉与纤维素
淀粉主要存在于植物果实与种子中。
纤维素构成植物细胞壁
7、动物细胞中的多糖是什么?糖原,分为肝糖原与肌糖原
8、几丁质的功能是什么?
①几丁质与重金属离子结合用于废水处理;
②食品包装与食品添加剂;
③人造皮肤
9、几丁质存在什么样的生物中?广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中
九、脂质
⑴脂质组成元素?C、H、O 有的脂类还含有N、P等如磷脂
⑵脂质的种类有哪些?脂肪、类脂、固醇等 固醇又分为胆固醇、性激素与维生素D
⑶磷脂功能是什么?构成细胞膜等膜结构
⑷磷脂组成元素:C、H、O、N、P
⑷脂肪的功能?储能、保温、缓冲与减压、保护内脏等
⑸胆固醇功能?构成动物细胞膜、参与血液中脂质的运输
⑹性激素的功能是什么? 答:促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成
⑺植物脂肪是固态的还是液态的?为什么? 液态,因为植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸
⑻动物脂肪是固态的还是液态的?为什么? 固态,因为动物脂肪大多含有饱和脂肪酸
⑼脂肪和糖类在元素,氧化产能及耗氧上有什么区别?
①脂肪:C、H较多,O较少;氧化分解产能多,耗氧多
②糖类:C、H较少,O较多;氧化分解产能少,耗氧少
⑽脂肪、淀粉、蛋白质水解?
①脂肪→脂肪小颗粒 →甘油与脂肪酸;
②淀粉→麦芽糖→葡萄糖
③蛋白质→多肽→各种氨基酸
⑾脂肪和糖类在相互转化方面有哪些不同?
①糖类在充足情况下,可以大量转化成脂肪
②脂肪在糖代谢发生障碍情况下,只能少量转变成糖类
十、蛋白质与核酸⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾
1、 蛋白质:
⑴蛋白质的功能有哪些?
构成细胞和生物体结构、催化作用、运输作用、调节或信息传递作用、免疫作用
⑵蛋白质的组成元素有哪些?C、H、O、N
⑶蛋白质初步水解与最终水解产物分别是什么?
初步水解产物是多肽; 最终水解产物是氨基酸
⑷蛋白质的结构多样性的原因是什么?
氨基酸的种类、数目、排列顺序千变万化以及多肽链形成的空间结构千差万别
⑸为什么蛋白质具有空间结构?
肽链之间具有氢键或二硫键可使肽链折叠,盘绕成一定的空间结构
⑹蛋白质变性?
答:蛋白质在理化因素作用下空间结构被破坏,导致理化性质的改变和生理活性丧失的现象
⑺蛋白质变性形成的原因有哪些?
加热、加压、脱水、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波的作用等物理因素。
化学因素有强酸、强碱、尿素、重金属盐汞、十二烷基硫酸钠(SDS)等因素会使蛋白质变性失活
⑻生物大分子及其单体分别是什么?
淀粉---葡萄糖;纤维素---葡萄糖;
糖原---葡萄糖;DNA---脱氧核苷酸;
RNA--核糖核苷酸 ;蛋白质----氨基酸
⑼同种生物不同细胞的蛋白质不同的原因是什么? 基因选择性表达而合成不同的RNA从而合成不同蛋白质
⑽不同生物体中细胞不同的根本原因是什么?遗传物质不同
⑾蛋白质中的化学键有哪些?肽键,氢键,二硫键等
⑿蛋白质在怎样的盐溶液中会发生盐析?NaCl
⒀多肽和蛋白质的区别是什么?
①多肽通常无空间结构,有的多肽有活性,有的无活性。
②多肽是蛋白质水解产物,也可以核糖体合成的直接产物
③蛋白质是一条肽链或多条肽链形成具有一定空间结构的高分子化合物,有生物活性
⒁鉴定蛋白质或多肽用双缩脲试剂,呈现紫色反应
⒂台盼蓝可以对死细胞进行染色
2、 氨基酸
⑴必需氨基酸种类? 答:甲硫,缬,赖,异亮,笨丙,亮,色,苏
⑵“必需”是什么意思?必须从食物中摄取,机体不能够合成
⑶氨基酸的结构通式与分子通式分别是怎样的?
分子通式:C2H4O2NR
⑷氨基酸结构/如何判断某化合物是否是氨基酸?
氨基酸至少有一氨基和一羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上
⑸R基不同说明什么?R基不同,则氨基酸不同
⑹肽键、羧基、氨基写法是怎样的?答:-C0-NH- -COOH -NH2
⑺脱水缩合过程?一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基结合,失去一分子水的过程
⑻脱水缩合在哪里进行?核糖体
3、计算:
⑴蛋白质或多肽中的氨基、R基中的氨基与肽链上的氨基的关系是怎样的?氨基=肽链数+R基中的氨基数
⑵蛋白质或多肽中的氧的关系式?O数=肽键数×1+羧基×2
⑶蛋白质或多肽分子量计算公式?蛋白质或多肽分子量=氨基酸平均分子量×氨基酸数目-脱水数×18-二硫键×2
⑷蛋白质或多肽中氨基酸、肽链与肽键数目关系式?氨基酸数=肽链数+肽键数
⑸一条肽链之中至少有多少个氨基?至少有多少个羧基?一条肽链之中至少有1个氨基;一条肽链之中至少有1个羧基
3、核酸⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾
⑴核酸的功能? 细胞内携带遗传信息的物质,在遗传、变异与蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用
⑵DNA的名称是脱氧核糖核酸; DNA主要存在场所?
主要存在于真核细胞的细胞核中;
原核细胞的拟核和细胞质中的质粒上
⑶DNA的基本单位、含有的碱基种类?答:脱氧核苷酸 4种碱基A、T、C、G
⑷DNA的空间结构名称?双螺旋结构
细胞生物的遗传物质是DNA; DNA病毒的遗传物质是DNA;生物的主要的遗传物质是DNA
⑸DNA的功能分别是什么? DNA携带遗传信息,与遗传、变异及蛋白质生物合成有关
⑹什么是遗传信息? 生物体遗传物质上核苷酸的排列顺序成为遗传信息
⑺遗传信息存在于哪些物质上? 遗传信息存在于细胞生物或者DNA病毒的DNA分子、RNA病毒的RNA分子
⑻RNA的名称、主要存在场所?核糖核酸 ;主要分布在细胞质中如核糖体、叶绿体、线粒体
⑼RNA的基本单位、含有的碱基种类分别是什么?核糖核苷酸, AUCG
⑽RNA有几种,分别是什么?mRNA、tRNA、rRNA、RNA病毒的遗物质、部分酶
⑾DNA之中的化学键:磷酸二酯键、氢键 RNA中化学键有什么?磷酸二酯键
⑿A,U,C,G在人体之中构成的核苷酸有几种?7种
⒀一分子脱氧核苷酸和一分子核糖核苷酸有几点不同?答:五碳糖与含氮碱基
⒁DNA与RNA彻底水解和不彻底水解的产物分别是什么?
①DNA彻底水解:磷酸、脱氧核糖、A、T、C、G DNA不彻底水解:脱氧核苷酸
②RNA彻底水解:磷酸、核糖、A、U、C、G RNA不彻底水解:核糖核苷酸
⒂鉴定DNA的化合物分别是什么?鉴定DNA可用二苯胺,需要加热呈现蓝色
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