内容正文:
专题一 分子与细胞
第一讲 细胞概述及其分子组成
考点一 细胞概述及其分子组成
重点1 细胞的多样性和统一性
知识点全覆盖
1.(1)①
②不完全归纳法 (2)动植物 相对独立 老细胞
2.(1)活细胞 单个细胞 各种分化的细胞 (2)细胞 组织
系统 种群 生物圈 ②组织、器官、系统 个体 系统 ③种群 群落 无机环境 ④不是
3.寄生 噬菌体 活细胞
重点2 使用高倍显微镜观察几种细胞
知识点全覆盖
1.(1)低倍镜 视野中央 转换器 (2)左上方 (3)4 4 (4)无 有 越大 越近 越小 长度或宽度 (5)目镜 物镜 物镜 目镜 强 弱 反光镜 细准焦螺旋 有重叠
2.(1)蓝细菌 大肠杆菌 (2)细胞壁 拟核 核糖体
(3)藻蓝素 叶绿素 自养 异养
3.核膜 核膜 纤维素 核糖体 蛋白质 同时 遵循 不遵循 基因突变 二分裂 细胞膜、细胞质 DNA 核糖体
4.(1)蛋白质分子 基因的选择性表达
考点突破
基础巩固
能力进阶
1
2
1
2
3
A
A
D
D
B
【综合突破】
1.D 【解析】 A.原核生物和真菌都是细胞生物,其遗传物质就是DNA,没有主次之分,A错误。B.原核生物没有染色体,不会发生染色体变异,B错误。C.原核生物中的支原体没有细胞壁,C错误。D.原核生物中可形成核酸—蛋白质复合物,如核糖体由RNA和蛋白质组成;真菌中也可形成核酸—蛋白质复合物,如染色质由DNA和蛋白质组成等,D正确。故选D。
2.C 【解析】 A.结核分枝杆菌是原核生物,其遗传物质只有DNA,A正确;B.染色体位于细胞核内,故宿主细胞内的染色体蛋白乙酰化修饰可发生在细胞核内,B正确;C.结核分枝杆菌侵染的是肺部的巨噬细胞和上皮细胞,为体细胞,体细胞的乙酰化修饰不会遗传给下一代,C错误;D.根据题意,结核分枝杆菌会使宿主细胞的染色体蛋白乙酰化,帮助自身在宿主细胞中存活,故研究宿主染色体蛋白乙酰化机制,能为治疗肺结核提供新思路,D正确。故选C。
3.D 【解析】 A.①和②是目镜,镜头越长,放大倍数越小,故①的放大倍数小于②;③和④是物镜,镜头越长,放大倍数越大,与玻片的距离也越近,故③的放大倍数大于④,⑤的放大倍数大于⑥。若使物像放大倍数最小,图甲中的组合一般是①④⑥,A正确。B.把视野里的标本从图乙转为图丙,是由低倍镜转换为高倍镜,应选用②③镜头,但绝不能提升镜筒,B正确。C.在10×10的放大倍数下看到64个细胞,而且这些细胞在视野的直径上排成一行,则转换为10×40的放大倍数后,看到的一行细胞数为64÷4=16(个),若这64个细胞充满视野,则能看到64÷16=4(个)细胞,C正确。D.从图乙转为图丙,正确的操作顺序为:移动滑片→转动转换器→调节光圈→转动细准焦螺旋;显微镜下观察到的是物体的倒像,若将装片右移,则乙、丙中的物像左移;若使用相同的光圈和反光镜,则乙(低倍镜)比丙(高倍镜)亮,D错误。故选D。
考点二 细胞中的无机物、糖类和脂质
重点1 细胞中的元素和化合物、无机物
知识点全覆盖
1.种类 统一 含量 差异
2.(1)O N P Fe Zn 大量 微量 (2)含量 (3)化合物
3.水 无机盐 有机物
4.(1)①生物种类 ②活细胞 (2)①极性 ②氢键
(3)①结合水 ②自由水 ③细胞结构 ④细胞内的生物化学反应 ⑤液体环境 ⑥营养物质和代谢废物
(4)①旺盛 差 降低 强
5.离子 Fe2+ P 高 低 Na+ 主动运输
考点突破
基础巩固
能力进阶
1
2
1
2
C
A
B
B
【综合突破】
1.D 【解析】 ABC.由图可知,ZmHP2可以促进氯离子转运蛋白基因的表达,进而促进氯离子由细胞质向液泡内转移。此外,ZmRR1可以抑制ZmHP2的作用。在高盐胁迫时,ZmRR1的作用会被抑制,进而解除了其对ZmHP2的抑制,因此氯离子转运蛋白会开始大量表达,以抵抗高盐胁迫,ABC正确;D.根据前面三个选项的分析可知:靶向降低ZmRR1的活性可以提高植株对盐胁迫的抗性,D错误。故选D。
2.D 【解析】 A.观察图1和图2,对比有金属离子处理和无金属离子处理的根长相对值,发现铝处理以及其他金属离子(如铜、镉、锰、铁)处理后,根长相对值都小于100%,这表明铝处理、其他金属离子处理均会抑制根的生长,A正确;B.在细胞中,无机盐大多数以离子的形式存在,拟南芥从肥料中获得的无机盐也遵循这一规律,这是细胞中无机盐存在的常见形式,B正确;C.具有抗铝性的植物在自然环境中,由于铝毒害的选择压力,抗铝性强的个体更容易生存和繁殖,经过长期的自然选择,其后代的抗性不断增强,这符合生物进化的原理,C正确;D.由图1可知,在有铝处理时,ALR1过表达突变体的根长相对值大于野生型和ALR1缺失突变体,这说明ALR1可特异性增强植物的抗铝性;从图2来看,在其他金属离子处理下,野生型和ALR1缺失突变体根长相对值减小相差不大,即ALR1对其他金属离子无显著影响,D错误。故选D。
3.(1)主动运输 运输N时需要载体蛋白且消耗ATP 控制物质进出 细胞膜上转运蛋白的种类和数量(或转运蛋白空间结构的变化)
(2)增加N供应,消耗H+的梯度势能,实现N的转运 硝态氮肥
(3)取生长状况相同的水稻幼苗若干,均分为两组,一组用含N的完全培养液培养,另一组用含N的完全培养液培养,其他条件相同且适宜,一段时间后检测并比较两组水稻对磷的吸收量
【解析】 (1)分析题图可知,NRT1.1运输N,利用H+的浓度差形成的势能与H+同向转运,即运输N时需要载体蛋白且消耗ATP,属于主动运输。由图可知,N和N的运输都要经过细胞膜上的蛋白质的协助,这体现了细胞膜控制物质进出的功能,其结构基础是细胞膜上转运蛋白的种类和数量(或转运蛋白空间结构的变化)。
(2)NRT1.1会同向转运H+和N,如果要想缓解铵毒,一方面可以调用NRT1.1蛋白,降低胞外H+浓度;另一方面还需要增加N供应,消耗H+的梯度势能,实现N的转运,从而有助于NRT1.1转运H+,降低胞外H+浓度,由此可知可通过人工施加硝态氮肥来缓解铵毒。
(3)为验证施用N和N对水稻吸收磷的差异,可以取生长状况相同的水稻幼苗若干,均分为两组,一组用含N的完全培养液培养,另一组用含N的完全培养液培养,其他条件相同且适宜,一段时间后检测并比较两组水稻对磷的吸收量。
重点2 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
知识点全覆盖
2.(1)白色或浅色 梨 葡萄 白萝卜 砖红色沉淀 可溶性还原糖 (2)脂肪 切片 苏丹Ⅲ 低倍镜 橘黄 脂肪 (3)紫色 蛋白质
考点突破
基础巩固
能力进阶
1
2
1
2
C
B
D
C
【综合突破】
1.B 【解析】 ①淡蓝色的双缩脲试剂与豆浆中的蛋白质结合,通过络合作用显示紫色,①错误;②淀粉溶液与淀粉酶混合后保温,淀粉酶会将淀粉水解为还原糖,用斐林试剂检测可生成砖红色沉淀,②正确;③橙色的酸性重铬酸钾溶液可与酒精发生反应,变成灰绿色,③正确;④分离菠菜叶中的色素时,因层析液有挥发性且有毒,需在通风好的条件下进行,④正确;⑤将染色后的洋葱根尖置于载玻片上,滴清水并盖上盖玻片后,还需要进行压片等操作才能观察染色体,⑤错误;⑥哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和各种细胞器,无DNA的存在,因此无法用“猪成熟红细胞”替代“猪肝细胞”进行DNA的粗提取与鉴定,⑥错误;⑦艾弗里肺炎链球菌转化实验运用了“减法原理”,通过逐步去除其他物质,鉴定 DNA 是遗传物质,⑦错误;⑧恒温动物在野外可以保持与周围环境不同的温度,因此可能触发红外相机,因此可以利用红外触发相机自动拍摄技术,对恒温动物进行野外种群数量调查研究,⑧正确;⑨记名计算法适用于个体较大、种群数量有限的群落,可以直接叫出种类名称并计数,体型小且数量极多的土壤小动物一般用目测估计法或取样鉴定后按数量等级估算,而不是逐一记名计数,⑨错误。故选B。
2.(1)核糖体 (2)c、b (3)apoB48、oAIV、apQAI
(4)DP、LP 以及内质网的膜都有(一定)的流动性
(5)偏低 由于 Sar1 蛋白功能异常,导致内质网上产生并分泌囊泡的过程受阻,乳糜微粒无法正常从小肠上皮细胞中运出,进入血液进行运输,导致脂质在小肠上皮细胞中积累,血液中乳糜微粒含量偏低,从而引起血液脂质水平异常
【解析】 (1)粗面内质网(RER)外侧的黑色圆点①代表核糖体,由RNA和蛋白质组成,其功能是合成蛋白质,即核糖体是合成蛋白质的场所。
(2)脂肪用苏丹Ⅲ染液检测,蛋白质用双缩脲试剂检测,c、b正确,a、d错误。故选c、b。
(3)由图可知,位于乳糜微粒表面的蛋白质包括图中的apoB48、oAIV、apQAI。
(4)磷脂分子由亲水性的头部和疏水性的尾部组成,LP和DP作为运输颗粒,磷脂分子头部向外,尾部朝内形成单层结构。因为DP、LP以及内质网的膜都具有一定的流动性,所以它们可以融合形成更大的前乳糜微粒颗粒。
(5)由题意可知,食物中的脂肪和胆固醇在小肠中被消化摄取后,需要以乳糜微粒的形式运出小肠上皮细胞,进入血液进行运输。安德森病是一种遗传性脂质吸收不良综合征,其特征是血液脂质水平异常,据此并结合图示推测安德森病患者血液中乳糜微粒含量偏低。原因是患者的Sar1蛋白功能异常,导致从内质网上产生并分泌囊泡的过程受阻,乳糜微粒无法正常从小肠上皮细胞中运出、进入血液进行运输,导致脂质在小肠上皮细胞中积累,血液中乳糜微粒含量偏低,进而引起血液脂质水平异常。
重点3 细胞中的糖类和脂质
知识点全覆盖
1.C、H、O
2.单糖 二糖 多糖 果糖 蔗糖、麦芽糖 淀粉、纤维素 乳糖 糖原 脱氧核糖 淀粉 糖原 几丁质
3.(1)C、H、O (2)所有
(3)①氧 氢 ②水 脂溶性有机溶剂
4.C、H、O 脂肪酸 甘油 不饱和 饱和 储能 C、H、O,还含有P甚至N 磷酸 生物膜 种子 动物 脂质 生殖 钙和磷
5.供应充足 糖类代谢
考点突破
基础巩固
能力进阶
1
2
1
C
B
B
【综合突破】
1.D 【解析】 A.双缩脲试剂检测的是蛋白质的肽键,高温破坏的是蛋白质的空间结构而非肽键,因此变性后的蛋白质仍能与双缩脲试剂反应呈紫色,A错误。B.大肠杆菌的核酸包括DNA和RNA,其单体⑤核苷酸共有8种(DNA的4种脱氧核苷酸+RNA的4种核糖核苷酸),而非5种,B错误。C.②为氨基酸,其组成元素为C、H、O、N(部分含S),不含P;⑤为核苷酸,含C、H、O、N、P,C错误。D.植物体内的多糖①包括淀粉(储能)和纤维素(细胞壁成分),D正确。故选D。
2.(1)葡萄糖 脂肪分子中氢的含量高而氧的含量低,氧化分解时需要消耗大量氧气,释放的能量更多(或所占体积小、储存能量多)
(2)细胞质基质和内质网膜(内质网)
(3)肝脏细胞 内质网膜上缺乏酶3
(4)摄入糖类过多时,多余的糖在肝细胞中转化为脂肪
【解析】 (1)糖原的单体是葡萄糖,与糖原相比,人和动物细胞中的脂肪分子中氢的含量高而氧的含量低,氧化分解时需要消耗大量氧气,释放的能量更多(或所占体积小、储存能量多),故人和动物细胞中的脂肪才是更好的储能物质。
(2)据图分析,糖原分解涉及细胞质基质中的反应,以及内质网膜相关的过程,所以该糖原分解为葡萄糖发生在细胞中的细胞质基质和内质网膜(内质网)。
(3)题图所示,细胞糖原磷酸化形成葡萄糖6磷酸后,在内质网膜上酶3的作用下生成葡萄糖,离开细胞及时补充为血糖,所以图示细胞为肝脏细胞。由图可以看出,葡萄糖6磷酸在酶3的作用下形成葡萄糖后离开细胞,所以肌糖原不能分解成葡萄糖的原因可能是内质网上缺乏酶3。
(4)当糖分摄入过量时,多余的糖会在肝细胞中进行代谢转化,最终转化为脂肪,脂肪在肝脏中积累,就会增加患脂肪肝的风险。
考点三 蛋白质
重点1 蛋白质的结构和功能
知识点全覆盖
1.C、H、O、N 氨基 羧基 同一个
2.(1)①氨基 羧基 ②—COOH和—NH2 —COOH
(2)脱水缩合 复杂的空间结构
3.种类 数目 排列顺序 调节 运输 免疫
考点突破
基础巩固
能力进阶
1
2
1
2
B
D
A
C
【综合突破】
1.C 【解析】 A.氨基酸的结构通式的分子式为C2H4O2NR,同型半胱氨酸的R基为—CH2—CH2—SH,所以其分子式为C4H9O2NS,A正确;B.人体细胞中,半胱氨酸是非必需氨基酸,它可以在细胞内合成,也可以从食物中获取,B正确;C.H型高血压是原发性高血压,原发性高血压属于多基因遗传病,其发病情况容易受到环境因素的影响,不能获得准确的调查结果,所以调查遗传病的发病率一般选择单基因遗传病,C错误;D.从图中可以看出,同型半胱氨酸的去路基本与叶酸和维生素B2、B6、B12等有关,所以B族维生素缺乏会导致同型半胱氨酸含量升高,D正确。故选C。
2.C 【解析】 A.由图可知,随着冷冻时间的增加,虾糜蛋白凝胶强度下降,A正确;B.根据图中数据可知,使用6%和9%海藻糖的效果基本相同,所以从成本以及效果角度考虑,选择浓度为6%的海藻糖添加最好,B正确;C.添加海藻糖可以减少二硫键的形成,维持网格结构的稳定,C错误;D.在不同的冷冻时间处理下,海藻糖处理组虾糜蛋白凝胶强度均比对照组高,说明海藻糖可以减缓虾糜蛋白因长时间冷冻导致的凝胶强度变化,D正确。故选C。
考点四 核酸
重点1 核酸的组成、结构与功能
知识点全覆盖
1.(1)磷酸 五碳糖 含氮碱基 A、G、C 核糖 (2)遗传信息 拟核
2.(1)单糖 氨基酸 核酸 (2)脱氧核苷酸 脱氧核糖 核糖核苷酸 核糖 氨基酸 葡萄糖 甘油和脂肪酸 (3)葡萄糖 糖原 脂肪 承担者 N、P 脱氧核苷酸
考点突破
基础巩固
能力进阶
1
2
1
B
C
B
【综合突破】
1.C 【解析】 A.植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,A错误;B.蛋白质具有多样性,蛋白质的结构决定了蛋白质的功能,功能相同的蛋白质可能具有相似的空间结构,但结构不一定完全相同,B错误;C.花生蛋白变性后结构改变,但仍保留了肽键,故能与双缩脲试剂发生反应,C正确;D.花生细胞中的遗传物质是DNA,初步水解后可得到4种脱氧核苷酸,D错误。故选C。
2.B 【解析】 A.第一步:根据题意链接所学知识,组成多糖的基本单位是单糖,组成蛋白质的基本单位是氨基酸,组成核酸的基本单位是核苷酸,这些基本单位称为单体。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。生物大分子是由许多单体连接成的多聚体。第二步:根据所学知识判断选项,据表分析,化合物甲是葡萄糖、果糖等单糖,但不包括核糖和脱氧核糖,A错误。B.化合物丙是几丁质,几丁质是一种多糖,又称为壳多糖,广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中,也是真菌细胞壁的主要成分。蓝细菌和大肠杆菌是细菌,不含几丁质,B正确。C.化合物乙为核酸,哺乳动物成熟红细胞中没有细胞核和众多的细胞器,所以不含核酸,C错误。D.化合物丁为氨基酸,氨基酸是构成蛋白质的基本单位。酶大部分是蛋白质,少部分是RNA,D错误。故选B。
3.(1)葡萄糖 斐林试剂 糖原 脂肪
(2)2 016
(3)含氮碱基
(4)胆固醇
【解析】 (1)植物细胞内特有的储能物质X是淀粉,淀粉的基本结构单位是a葡萄糖,葡萄糖是还原糖,检验的常用试剂是斐林试剂。在动物细胞内,与物质X淀粉作用最相似的物质是糖原。与物质X组成元素相同,在动物、植物细胞中均可含有的最理想的储能物质是脂肪。
(2)蛋白质的相对分子质量=氨基酸的个数×氨基酸的平均相对分子质量-18×水分子个数=18×128-(18-2)×18=2 016。
(3)Z表示RNA,基本结构单位c是核糖核苷酸,有4种,分子中的含氮碱基的不同决定了c的种类不同。
(4)d能促进生殖器官的发育、激发并维持动物的第二性征,d是脂质(性激素),性激素、胆固醇和维生素D都属于固醇类物质。
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第一讲 细胞概述及其分子组成
课标解读
考查内容
题型特点
难度分析
1.阐明细胞是最基本的生命系统,梳理生命系统结构层次,认同其整体性与层次性,落实相关生命观念。
2.梳理细胞学说的历程、内容与意义,理解其揭示的动植物界统一性,培养科学思维。
3.比较原核与真核细胞的异同,明确二者核心区别,能结合实例判断细胞类型。
4.说出细胞的元素组成,理解生物界与非生物界的统一性和差异性。
5.掌握水和无机盐的存在形式与功能,理解自由水/结合水比值的意义及无机盐的作用。
6.概述糖类、脂质的种类与功能,区分相关物质的结构与分布,建立结构决定功能的逻辑。
7.阐明蛋白质的组成、结构与功能多样性,明确其功能的决定因素,落实结构与功能观。
8.区分DNA与RNA的核心差异,概述核酸功能,明确其是遗传信息的携带者。
9.理解生物大分子的碳链骨架,掌握生物组织中相关物质的检测原理与操作规范。
1.生命系统的结构层次(细胞→个体→生态系统→生物圈)
2.原核细胞与真核细胞的区别(有无以核膜为界限的细胞核)
3.细胞学说的内容与意义
4.显微镜的使用(低倍镜→高倍镜操作步骤、放大倍数计算)
1.广东卷:结合 “岭南常见微生物(如蓝细菌、乳酸菌)” 考原核细胞/真核细胞的判断,或考查 “珠三角生态样本显微镜观察” 的操作细节
2.共性:以选择题为主,侧重考查结构层次辨析、原核与真核对比、显微镜操作
易—中等,广东卷重本土生物案例,需精准区分原核细胞的与真核细胞的特征
1.生命系统层次:细胞是最基本层次,生物圈是最大层次;
2.原核细胞与真核细胞:原核细胞无核膜(如细菌、蓝细菌),真核细胞有核膜(如动物、植物、真菌);
3.细胞学说:细胞是动植物结构和功能的基本单位,新细胞由老细胞产生;
4.显微镜:高倍镜操作 “移→转→调”,放大倍数=目镜放大倍数×物镜放大倍数(指长度或宽度的放大)。
考点一 细胞概述及其分子组成
重点1 细胞的多样性和统一性
1.细胞学说及其建立过程
(1)细胞学说的建立过程
①请完成下列人物和对应事件的连线。
②科学方法:细胞学说的建立应用了
(填“完全归纳法”或“不完全归纳法”)。
(2)细胞学说的基本内容和意义
细胞学说中3个“未涉及”和2个“统一了”
(1)3个“未涉及”
①未涉及原核细胞;
②未涉及病毒;
③未涉及细胞间的“差异性”。
(2)2个“统一了”
①统一了“动植物”(均由细胞构成);
②统一了“细胞”(细胞既有自己的生命,又对整体的生命起作用;新细胞均来自老细胞)。
2.细胞是基本的生命系统
(1)生命活动离不开细胞
(2)生命系统的结构层次
①最基本和最大的生命系统分别是细胞和生物圈。
②单细胞生物不具有 层次,细胞即是 ;植物没有 层次。
③生物繁殖和进化的基本单位是 ;生态系统是由 及其所处的 构成的,因此生命系统的结构层次可含非生物成分。
④原子、分子、化合物及细胞内的细胞器等成分 (填“是”或“不是”)生命系统。
3.非细胞形态的生物——病毒
1.种群、群落和生态系统的辨析
2.多角度归纳病毒相关知识
重点2 使用高倍显微镜观察几种细胞
1.使用高倍显微镜观察几种细胞
(1)显微镜的使用方法
(2)显微镜的成像特点和装片移动规律
(3)显微镜放大倍数分析
(4)高倍镜与低倍镜的比较
(5)情况分析
有关显微镜使用的四个易错点
(1)必须先用低倍物镜观察,找到要观察的物像,移到视野中央,然后再换用高倍物镜观察。
(2)换用高倍物镜后,不能再转动粗准焦螺旋调节焦距,只能转动细准焦螺旋来调节焦距。
(3)换用高倍物镜后,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)使视野明亮,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。
2.两种典型的原核细胞
(1)图甲、乙所示生物分别为 、 。
(2)请写出相关结构名称:① 、②细胞膜、③细胞质、④ 、⑤ 、⑥鞭毛。
(3)生活方式:甲生物细胞中因含有 和 ,能进行光合作用,为 生物;乙生物多数种类营腐生或寄生生活,为 生物。
提醒:①蓝细菌可进行光合作用,但无叶绿体;可进行有氧呼吸,但无线粒体。②蓝细菌的常见种类有:色球蓝细菌、念珠蓝细菌、颤蓝细菌、发菜等。
3.列表比较原核细胞和真核细胞
比较项目
原核细胞
真核细胞
最主要
区别
细胞内无以 为界限的细胞核
细胞内有以 为界限的细胞核
细胞壁
主要成分为肽聚糖
植物细胞细胞壁的主要成分是 和果胶;动物细胞无细胞壁;大多数真菌细胞壁的主要成分是几丁质
细胞质
有 ,无其他细胞器
有核糖体和其他细胞器
细胞核
有拟核,
无核膜和核仁
有核膜和核仁
DNA存
在形式
裸露存在
核DNA与 结合形成染色体(质)
转录和
翻译
可 进行,转录在拟核中进行,翻译在核糖体中进行
不可同时进行,转录主要在细胞核内进行,翻译在细胞质(核糖体)内进行
是否遵循
孟德尔
遗传定律
不遵循
核基因 ,质基因
可遗传变
异类型
基因突变、基因重组和染色体变异
细胞
分裂
一般为
有丝分裂、无丝分裂、减数分裂
共性
都有相似的 ;遗传物质都是 ;都有
有关原核生物和真核生物的辨析
(1)能进行光合作用的生物≠真核生物
如蓝细菌是原核生物,细胞中无叶绿体,但含有叶绿素和藻蓝素,能进行光合作用。
(2)能进行有氧呼吸的生物≠真核生物
如原核生物中的硝化细菌、根瘤菌等,其细胞质和细胞膜上含有与有氧呼吸有关的酶,虽然没有线粒体但也能进行有氧呼吸。
(3)原核生物≠原生生物,原生生物多为低等的单细胞真核生物,如草履虫、变形虫等。
(4)没有细胞核的细胞≠原核细胞,如哺乳动物成熟的红细胞就没有细胞核,但其属于真核细胞。
(5)名称中带“菌”字的并不一定都是原核生物:“菌”字前带有“杆”“球”“螺旋”“弧”字的都是细菌,属于原核生物;而真菌如酵母菌等属于真核生物。
4.细胞多样性与统一性的分析
(1)细胞多样性的“两个”原因
(2)细胞统一性的原因及表现
(2024·广东)关于技术进步与科学发现之间的促进关系,下列叙述正确的是 ( )
A.电子显微镜的发明促进细胞学说的提出
B.差速离心法的应用促进对细胞器的认识
C.光合作用的解析促进花期控制技术的成熟
D.RNA聚合酶的发现促进PCR技术的发明
【答案】B
【解析】A.细胞学说提出时,还没有发明电子显微镜,A错误;B.差速离心法可将细胞器分离,单独研究细胞器的作用,B正确;C.花期控制技术的原理主要是利用光照等环境因素调控植物的生命活动作用,和光合作用的解析没有直接关联,C错误;D.PCR技术全称体外DNA扩增技术,与RNA聚合酶的发现无关,D错误。故选B。
基础巩固
1.(2025·成都模拟)2025年1月,国际顶尖学术期刊《Cell》重磅发布了我国科学家主导的科研成果,该研究聚焦深渊中的原核微生物、无脊椎动物(钩虾)和脊椎动物(鱼类)。该成果是人类首次系统性地研究深渊生命,揭示了深渊生态系统的生命适应策略与资源潜能,拓展了人类对极端环境下生命过程的认知。下列关于深渊生命的推测,错误的是 ( )
A.深渊生物生活在黑暗环境中,不能进行光合作用,因此不能合成有机物
B.深渊中的原核微生物、无脊椎动物和脊椎动物的遗传物质都是DNA
C.深渊生物细胞内不饱和脂肪酸的积累有利于低温环境中维持细胞膜流动性
D.深渊生物体内的蛋白质可能通过增加分子结构稳定性以适应高压环境
2.(2025·绍兴模拟)大肠杆菌是一种兼性厌氧型细菌,下列关于大肠杆菌的叙述,正确的是 ( )
A.细胞膜上含有与细胞呼吸相关的酶
B.具有能加工蛋白质的内质网和高尔基体
C.遗传物质DNA与蛋白质形成染色体
D.细胞壁的组成成分与植物细胞壁相同
能力进阶
1.(2025·三亚模拟)感冒患者在发热门诊就诊时,医生需区分病原体是病毒还是细菌;以此制订治疗方案。下列相关叙述错误的是( )
A.病毒性感冒患者若滥用抗生素,可能加速耐药菌株的产生
B.细菌性感冒可通过抑制病原体核糖体功能进行治疗,而病毒性感冒则不能
C.甲型流感病毒的遗传物质是RNA,变异频率高
D.溶菌酶可裂解细菌的肽聚糖层,因此对病毒性感冒同样具有显著治疗效果
2.(2025·天水模拟)肺炎支原体是一种单细胞生物,寄生在人或家畜细胞中,可以引发支原体肺炎。肺炎支原体中大型的DNA散布在细胞内各区域。下列关于肺炎支原体的说法,正确的是 ( )
A.肺炎支原体与新型冠状病毒最大的差异是前者有细胞核
B.肺炎支原体与细菌均是异养生物
C.肺炎支原体与蓝细菌的相同之处是都有拟核
D.肺炎支原体的遗传物质是DNA
3.(2025·广东模拟)如图为藻类细胞质的流动情况,下列有关叙述错误的是 ( )
A.细胞质流动可提高物质分配效率
B.在显微镜下观察该细胞质流动方向为顺时针
C.一定条件下,该细胞可发生质壁分离
D.该细胞中可能含有一定的色素
综合突破
1.(2025·贵州三模)空间站中的微生物可能会影响到航天员的健康和设备的稳定,科学家们需要定期从空间站的空气和内部结构表面收集生物样本进行检测,发现样本中有大量原核生物和真菌。下列说法正确的是 ( )
A.空间站中的原核生物和真菌的遗传物质主要是DNA
B.空间站中的原核生物和真菌发生的变异类型都有基因突变和染色体变异
C.生物界中的原核生物和真菌都有细胞壁、细胞膜和细胞质,体现了细胞的统一性
D.生物界中的原核细胞和真菌细胞中都会形成核酸—蛋白质复合物
2.(2025·南阳三模)结核分枝杆菌是引起肺结核的主要病原体,其侵染肺部的巨噬细胞和上皮细胞后,能感知细胞的微环境并通过自身蛋白质的乙酰化来适应环境变化,同时会使宿主细胞的染色体蛋白乙酰化,帮助自身在宿主细胞中存活。下列说法错误的是 ( )
A.结核分枝杆菌是原核生物,其遗传物质只有DNA
B.宿主细胞内的染色体蛋白乙酰化修饰可能发生在细胞核内
C.结核分枝杆菌引起的宿主染色体蛋白乙酰化通常会遗传给后代
D.研究宿主染色体蛋白乙酰化机制,能为治疗肺结核提供新思路
3.(2025·眉山一模)如图所示,甲图中①②表示目镜,③④表示物镜,⑤⑥表示物镜与装片之间的距离,乙和丙分别表示不同物镜下观察到的图像。下列叙述中,错误的是 ( )
A.若使物像放大倍数最小,图甲中的组合一般是①④⑥
B.把视野里的物像从图中的乙转为丙时,应选用②③镜头,但绝不能提升镜筒
C.在10×10的放大倍数下看到64个细胞,而且这些细胞在视野的直径上排成一行,则转换为10×40的放大倍数后,看到一行细胞数为16个;若这64个细胞充满视野,则能看到4个细胞
D.从图中的乙转为丙,操作顺序为:转动转换器→移动装片→调节细准焦螺旋和光圈;若将装片右移,则乙、丙中的物像左移;若使用相同的光圈和反光镜,则乙比丙亮
考点二 细胞中的无机物、糖类和脂质
课标解读
考查内容
题型特点
难度分析
1.蛋白质的结构与功能(氨基酸结构、肽键计算、功能多样性)
2.核酸的种类与功能(DNA与RNA 的区别、分布)
3.糖类与脂质的种类及作用(单糖/二糖/多糖、脂肪/磷脂/固醇)
4.水和无机盐的存在形式与功能
1.广东卷:结合 “岭南水果(荔枝、龙眼)中的糖类/蛋白质” 考查对物质成分的判断,或考查“珠三角海产品中无机盐(如碘、钙)的功能”
2.共性:选择题考物质分类与功能,非选择题结合实验(如蛋白质鉴定)考原理
中等,广东卷注重与本土食材关联,需熟记物质种类与核心功能
1.蛋白质:基本单位是氨基酸(通式含氨基和羧基),肽键数=氨基酸数-肽链数,功能有催化、运输、调节、免疫;
2.核酸:DNA(双链,含胸腺嘧啶,主要分布在细胞核中),RNA(单链,含尿嘧啶,主要分布在细胞质中),功能是携带遗传信息;
3.糖类:单糖(葡萄糖、果糖)是能源基础,多糖(淀粉、纤维素、糖原)是储能或结构物质;
4.脂质:脂肪储能,磷脂构成生物膜,固醇(胆固醇、性激素、维生素D)调节代谢;
5.水与无机盐:自由水参与代谢,结合水维持结构;无机盐维持渗透压、pH(如Na+、K+、HC)。
重点1 细胞中的元素和化合物、无机物
1.生物界和非生物界在元素组成上的统一性和差异性
原因:生物有选择性地从无机自然界获取各种物质来组成自身。
2.细胞中元素的分类
(1)写出图中标号所代表的元素或元素种类:
① ,② ,③ ,
④ ,⑤ ,⑥ ,
⑦ 。
(2)⑥和⑦元素类别划分的依据是元素在细胞中的 不同。
(3)存在形式:大多数以 的形式存在。
3.细胞中的化合物
判断化合物种类的三种方法
(1)元素组成分析法
(2)特征元素提示法
(3)代谢产物推理法
4.细胞中的水
(1)含量
①生物体的含水量随着 的不同有所差别。
②水是 中含量最多的化合物。
(2)水分子的结构特点
①水分子是 分子,因此水是良好的溶剂。
②水分子之间以 结合,因此水的温度相对不容易发生改变。
(3)存在形式及功能
(4)自由水、结合水与细胞代谢的关系
①
②曲线示意图
5.细胞中的无机盐
(1)常考无机盐的功能
(2)验证某种矿质元素生理功能的实验方案
实验组:正常植物+缺X培养液培养一段时间后,若表现出相应的症状,再加入X后,看症状是否消失。
对照组:正常植物+完全培养液培养一段时间后,植物正常生长。
实验相关说明:①实验中应保证实验材料的统一性,即材料的种类、生长状况等相同;②实验组加入X的目的是二次对照,使实验组形成前后对照,以增强说服力;③该方案也可用于检测某种矿质元素是否是植物正常生长所必需的元素。
(2025·贵州)2025年我国将健康体重管理行动纳入健康中国行动。科学管理体重需注意合理膳食、适量运动等。下列叙述错误的是 ( )
A.糖类可在体内转化为脂肪,长期糖摄入超标可能导致肥胖
B.食物中搭配奶制品和大豆制品等,可补充人体的必需氨基酸
C.纤维素难以被人体消化吸收,科学减重期间应减少膳食纤维的摄入
D.无机盐对维持人体细胞渗透压有重要作用,大量出汗需适量补充水和无机盐
【答案】C
【解析】A.糖类在人体内可转化为脂肪储存,长期过量摄入糖会导致脂肪堆积,引发肥胖,A正确;B.奶制品和大豆制品分别含动物蛋白和植物蛋白,搭配食用可提供全部必需氨基酸(如大豆中的赖氨酸可补充谷物蛋白的不足),B正确;C.纤维素虽无法被人体消化,但能促进肠道蠕动,增加饱腹感,减少热量摄入,科学减重期间应适当摄入而非减少摄入,C错误;D.无机盐(如Na+、K+)可维持细胞渗透压,大量出汗会导致水分和无机盐流失,需及时补充以维持内环境稳态,D正确。故选C。
基础巩固
1.(2025·资阳一模)研究组成细胞的分子,实际上就是在探寻生命的物质基础,帮助我们建立科学的生命观。下列说法正确的是 ( )
A.蓝细菌细胞内含有能吸收光能的胡萝卜素,能进行光合作用
B.神经元细胞膜上存在与K+、Na+主动运输有关的通道蛋白
C.RNA具有信息传递、物质转运、基因载体等功能
D.活细胞中自由水相对含量高于结合水,有利于增强细胞抗逆性
2.(2025·信阳一模)植物可通过调控细胞内的含水量来抵抗寒冷胁迫。为探究该耐寒机理,兴趣小组将洋葱鳞片叶外表皮细胞和葫芦藓叶片细胞为实验材料放在常温和4 ℃下处理24 h后,再用相同浓度的蔗糖溶液进行质壁分离实验,结果如下表所示。下列相关叙述正确的是 ( )
植物材料
洋葱鳞片叶
外表皮细胞
葫芦藓叶
片细胞
处理温度/ ℃
25
4
25
4
初始细胞质壁
分离时间/min
1.3
2.7
2.5
3.8
相同时间细胞质
壁分离占比/%
100
35
100
30
相同时间原生质
体长度与细胞长
度比值/%
41
80
40
87
A.实验表明葫芦藓叶片比洋葱鳞片叶抗寒能力更强
B.低温预处理后,溶液中的蔗糖分子进入细胞液导致质壁分离时间延长
C.葫芦藓叶片细胞的细胞液浓度低于洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度
D.低温环境下植物细胞内自由水与结合水含量的比值升高,也可提高耐寒性
能力进阶
1.(2025·丹东模拟)一批相同条件下培养出的黄瓜幼苗表现出叶片发黄症状。现取若干株发黄黄瓜幼苗随机分为A、B、C三组,分别施用等量的Mg(NO3)2、NH4NO3和MgSO4溶液,一段时间后观察并比较盆栽黄瓜幼苗叶片的颜色变化。下列叙述错误的是 ( )
A.本实验的目的是探究盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由缺 N 还是缺 Mg 导致的
B.若A组变绿,B、C两组发黄,则说明该批黄瓜幼苗叶片发黄是由缺少N或Mg造成的
C.若A、B两组变绿,C组发黄,则说明该批黄瓜幼苗叶片发黄是由缺N造成的
D.若A、C两组变绿,B组发黄,则说明该批黄瓜幼苗叶片发黄是由缺Mg造成的
2.(2025·安徽模拟)锌转运体1(ZnT1)是一种在生物体内负责锌离子转运的膜蛋白,运输锌离子时消耗能量。ZnT1主要位于细胞膜上,它能够将细胞内的锌离子泵出到细胞外或者将锌离子从细胞质基质转运到特定的细胞器内,如高尔基体。这种转运过程对于维持细胞内锌离子的适当浓度至关重要,因为锌离子是许多酶和蛋白质的辅助因子,广泛参与多种生物过程,如DNA复制、基因表达调控、细胞增殖和细胞凋亡等。下列相关叙述正确的是 ( )
A.细胞内锌离子浓度越高,细胞的相关代谢活动也就越强
B. ZnT1不仅分布在细胞膜上,在高尔基体膜上也有分布
C. ZnT1是生物膜上的一种通道蛋白,其合成离不开核糖体
D.缺乏锌元素,不会影响细胞内遗传信息的传递和表达
综合突破
1.(2025·湖北模拟)在高盐环境下,Cl-在细胞质基质中过量积累会影响作物的正常生长发育。研究表明转录因子ZmHP2在提高作物对盐胁迫的抗性中有重要作用,下图为与ZmHP2有关的抗盐胁迫机制。下列分析错误的是 ( )
A.液泡内积累Cl-可增加渗透压,帮助细胞吸水
B.ZmHP2通过激活特定基因的表达降低盐胁迫危害
C.盐胁迫条件下ZmRR1可能被降解,从而使ZmHP2活化
D.靶向增强ZmRR1的活性可以提高植株对盐胁迫的抗性
2.(2025·长沙三模)铝毒害会限制植物生长,对农业和生态安全造成威胁。为研究铝离子受体ALR1与植物抗铝性的关系,研究者利用拟南芥进行实验,测量根长并计算相对值,根长相对值=有金属离子处理的根长/无金属离子处理的根长×100%,结果如图1、图2。下列叙述错误的是 ( )
A.据图可知,铝处理、其他金属离子处理均会抑制根的生长
B.拟南芥从肥料中获得的无机盐在细胞中大多数以离子的形式存在
C.具有抗铝性的植物,其后代的抗性不断增强是长期自然选择的结果
D.由图推测,ALR1可特异性减弱植物的抗铝性,而对其他金属离子无显著影响
3.(2025·信阳一模)农作物主要以N、N的形式吸收和利用氮元素,相关离子的转运机制如图所示。铵肥(NH4NO3)施用过量时,会导致土壤酸化从而抑制植物的生长。回答下列问题:
(1)据图分析,NRT1.1运输N的方式是 ,判断依据是
。
图中体现了细胞膜 的功能;细胞膜功能特点的结构基础是
。
(2)在农作物的栽培过程中,如果铵肥施用过多时,细胞内N的浓度增加和细胞外酸化等因素引起农作物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。结合以上信息分析,如果要想缓解铵毒,一方面可以调用NRT1.1蛋白,降低胞外H+浓度;另一方面还需要
,
从而有助于NRT1.1转运H+,降低胞外H+浓度。由于农作物本身抑制根周围酸化的能力有限,也可通过人工施加 (填“铵态氮肥”或“硝态氮肥”)来缓解铵毒。
(3)研究发现,磷酸盐的吸收与N的吸收呈负相关,而与N的吸收呈正相关。为验证施用N和N对农作物吸收磷的差异,请以水稻作为实验材料写出简要实验思路:
。
重点2 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.实验原理
某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应。
(1)还原糖+斐林试剂砖红色沉淀。
(2)脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色。
(3)蛋白质+双缩脲试剂→紫色。
2.实验步骤及结论
(1)还原糖的检测
(2)脂肪的检测
选材:最好选富含 的生物组织,若用显微镜观察,则最好选择花生或蓖麻种子。使用前可提前浸泡3~4 h,以便于 。
(3)蛋白质的检测
1.斐林试剂与双缩脲试剂的“一同五不同”
项目
斐林试剂
双缩脲试剂
五不同
CuSO4
溶液浓度
0.05 g·mL-1
0.01
g·mL-1
检测物质
还原糖
蛋白质
使用方法
甲、乙两液等量
混合均匀后使用
先加入A液,
再加入B液
反应条件
50~65 ℃
水浴加热
不需要加热
反应现象
浅蓝色→棕色→
砖红色
无色→浅蓝
色→紫色
一同
含有NaOH和CuSO4两种成分,且NaOH的质量浓度都是0.1 g·mL-1
2.三组实验操作中的“三个唯一”
(1)唯一需要加热——还原糖的检测,且必须水浴加热,不能用酒精灯直接加热。若不加热,则无砖红色沉淀出现。
(2)唯一需要使用显微镜——脂肪的检测。
(3)唯一需要使用酒精溶液——脂肪的检测实验中,用体积分数为50%的酒精洗去浮色。
3.实验中的“三个注意点”
(1)三个实验中都不宜选取有颜色的材料,否则会干扰对实验结果的观察。
(2)脂肪鉴定的过程中滴加1~2滴体积分数为50%的酒精的目的是洗去浮色,原因是苏丹Ⅲ染液易溶于酒精。
(3)物质鉴定实验一般不设立对照实验,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。
(2025·天津)关于细胞膜组成与功能的探究,推论正确的是 ( )
A.细胞膜与双缩脲试剂反应呈紫色,表明细胞膜含有糖类
B.同位素标记的固醇类物质可以穿过细胞膜,表明细胞膜含有胆固醇
C.细胞膜上聚集的荧光标记蛋白能均匀分散开,表明细胞膜具有信息传递功能
D.植物细胞能发生质壁分离和复原,表明细胞膜具有选择透过性
【答案】D
【解析】A.双缩脲试剂与蛋白质反应呈紫色,若细胞膜与双缩脲试剂反应呈紫色,表明细胞膜含有蛋白质,而非糖类,A错误;B.固醇类物质能穿过细胞膜,是因为细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,根据“相似相容”原理,固醇类(脂质)易通过,不能据此表明细胞膜含有胆固醇,B错误;C.荧光标记蛋白均匀分散体现了细胞膜的流动性(结构特点),与信息传递功能无关,C错误;D.植物细胞能发生质壁分离和复原,是因为原生质层允许水分子自由通过,而对蔗糖等物质的通过具有选择性,这表明原生质层具有选择透过性(功能特性),作为原生质层组分的细胞膜也具有该功能的特性,D正确。故选D。
基础巩固
1.(2025·广州一模)下列关于高中生物学基础实验的叙述,正确的是 ( )
A.观察根尖细胞有丝分裂实验中,解离的目的是破坏细胞结构,便于同源染色体拉向两极
B.探究酵母菌细胞呼吸方式实验中,可用溴麝香草酚蓝水溶液检测酒精的生成
C.用苏丹Ⅲ染液检测花生子叶中的脂肪时,需用体积分数为50%的酒精洗去浮色
D.调查人群中某单基因遗传病的发病率时,应在患者家系中进行调查
2.(2025·肇庆一模)高中生物学实验中常利用显微镜观察现象,下列叙述错误的是 ( )
A.观察花生子叶细胞脂肪颗粒时,用苏丹Ⅲ染液染色后脂肪颗粒呈橘黄色
B.观察黑藻叶肉细胞细胞质流动时,观察到的叶绿体运动方向与实际相反
C.观察植物细胞的吸水和失水时,在低倍镜下可以观察到质壁分离现象
D.观察洋葱根尖细胞有丝分裂时,呈正方形且排列紧密的细胞是分生区细胞
能力进阶
1.(2025·丹东模拟)丹东美食炒叉子以玉米面叉子、黄蚬子、鸡蛋和韭菜为主要食材制作而成,其营养成分主要有糖类、脂质、蛋白质等。下列相关叙述正确的是 ( )
A.炒叉子时建议使用大豆油,因为其含有熔点较高的饱和脂肪酸
B.鸡蛋黄中的胆固醇能有效促进人体肠道对钙和磷的吸收
C.叉子中富含的淀粉可以用斐林试剂进行鉴定
D.韭菜中富含的纤维素不易被人体消化吸收,但可以促进肠道蠕动
2.(2025·湖南阶段练习)蚓激酶是一种从蚯蚓体内提取的蛋白酶,能通过水解血栓中的纤维蛋白发挥溶栓作用,在医学上常用于辅助治疗血栓类疾病。下列叙述正确的是 ( )
A.蚓激酶能为纤维蛋白水解提供活化能
B.若增加蚓激酶的量,可以提高纤维蛋白的水解总量
C.蚓激酶可在细胞外发挥作用,催化反应前后自身结构不变
D.探究温度对蛋白酶活性影响的实验中,可选择双缩脲试剂检测实验结果
综合突破
1.(2025·河南一模)下列关于实验操作和现象的叙述,正确的是 ( )
①淡蓝色的双缩脲试剂可与豆浆中的蛋白质结合,通过吸附作用显示紫色
②淀粉溶液与淀粉酶混合后保温,用斐林试剂检测可生成砖红色沉淀
③橙色的酸性重铬酸钾溶液可与酒精发生反应,变成灰绿色
④分离绿叶中的色素时,因层析液含毒性挥发物,需在通风好的条件下进行
⑤将染色后的洋葱根尖置于载玻片上,滴清水并盖上盖玻片即可观察染色体
⑥用“猪成熟红细胞”替代“猪肝细胞”进行DNA的粗提取与鉴定
⑦艾弗里肺炎链球菌转化实验利用“加法原理”鉴定出DNA是遗传物质
⑧利用红外触发相机自动拍摄技术,主要是对恒温动物进行野外种群数量调查研究
⑨记名计算法适用于体型小且数量极多的土壤小动物类群丰富度的统计
A.①②④⑦ B.②③④⑧
C.③⑤⑥⑨ D.④⑦⑧⑨
2.(2025·商洛三模)安德森病是一种遗传性脂质吸收不良综合征,其特征是血液脂质水平异常。食物中的脂肪和胆固醇被小肠上皮细胞摄取后,需要以乳糜微粒的形式运出细胞,进入血液。乳糜微粒是一种由脂肪、胆固醇、磷脂和蛋白质构成的较大颗粒,主要用于外源脂肪的运输。如图是脂肪被小肠上皮细胞摄取后进行加工运输的路径示意图,请分析回答下列问题:
(1)图中粗面内质网(RER)外侧的黑色圆点①代表 。
(2)图中的乳糜微粒由脂肪、胆固醇、磷脂和蛋白质构成,其中的脂肪和蛋白质可分别用 (填字母)进行鉴定。
a.斐林试剂 b.双缩脲试剂
c.苏丹Ⅲ染液 d.醋酸洋红
(3)据图分析,位于乳糜微粒表面的蛋白质包括上图中的 。
(4)轻质颗粒LP是由脂肪和磷脂形成的运输颗粒,致密颗粒DP是由胆固醇和磷脂形成的运输颗粒。LP和DP可以进入光面内质网(SER),并能在其中融合,形成更大的前乳糜微粒颗粒,该过程依赖的结构特点是
。
(5)经过研究,发现安德森病的发病机理是患者的DNA序列发生了改变,导致Sar1蛋白功能异常,Sar1蛋白主要负责从内质网上产生并分泌出囊泡。根据资料和所学知识,推测安德森病患者血液中乳糜微粒含量 (填“偏高”或“偏低”),请阐述其机理:
。
重点3 细胞中的糖类和脂质
1.糖类的组成元素:通常由 三种元素构成。
2.糖类的分类
1.多糖的“水解”与“氧化分解”
2.糖类的易错点归纳
(1)淀粉、糖原、纤维素的单体都是葡萄糖;二糖并不都是由葡萄糖组成的,如蔗糖是由葡萄糖和果糖组成的;乳糖是由葡萄糖和半乳糖组成的。
(2)并不是所有的糖都是能源物质,如核糖、脱氧核糖、纤维素等不参与氧化分解提供能量。
(3)并非所有的二糖都不能直接被吸收,如植物可以直接吸收蔗糖,只是速度很缓慢。
3.脂质的组成和功能
(1)元素组成:主要是 ,有的还含有N和P。
(2)分布:脂质存在于 细胞中。
(3)特点:
①脂质分子中 的含量远远低于糖类,而 的含量更高。
②通常不溶于 ,而溶于 ,如丙酮、氯仿、乙醚等。
4.脂质的种类和功能
5.糖类和脂质的比较
比较项目
糖类
脂质
区别
元素组成
C、H、O
C、H、O(N、P)
种类
单糖、二糖、多
糖等
脂肪、磷脂、固醇等
彻底水
解产物
单糖
甘油、脂肪酸、磷酸等
合成
部位
淀粉:叶绿体;
糖原:主要是肝脏、肌肉
主要是内质网
生理
作用
①主要的能源物质;
②构成细胞结构,如细胞壁;
③核酸的组成成分,如脱氧核糖
①生物体的储能物质,如脂肪;
②构成细胞膜及细胞器膜的重要成分,如磷脂;
③促进生殖器官的发育以及生殖细胞的形成,如性激素;
④促进钙和磷的吸收,如维生素D
相同质量
的物质分
解情况
葡萄糖:消耗O2少,产生H2O少,释放能量少
脂肪:消耗O2多,产生H2O多,释放能量多
联系
注:过量的糖类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
种子成熟与萌发时有机物的变化
(1)
(2)
注:油料作物种子萌发初期干重有所增加(脂肪转化为糖类的过程中氧元素增多),之后干重会减少。
(2025·贵州)2025年我国将健康体重管理行动纳入健康中国行动。科学管理体重需注意合理膳食、适量运动等。下列叙述错误的是 ( )
A.糖类可在体内转化为脂肪,长期糖摄入超标可能导致肥胖
B.食物中搭配奶制品和大豆制品等,可补充人体的必需氨基酸
C.纤维素难以被人体消化吸收,科学减重期间应减少膳食纤维的摄入
D.无机盐对维持人体细胞渗透压有重要作用,大量出汗需适量补充水和无机盐
【答案】C
【解析】A.糖类在体内代谢时,若摄入过量,超出能量需求的部分会转化为脂肪储存,因此长期糖摄入超标可能导致肥胖,A正确;B.必需氨基酸是人体不能合成、必须通过食物摄取的氨基酸,奶制品(动物蛋白)和大豆制品(植物蛋白)搭配可互补必需氨基酸,如大豆蛋白缺乏某些必需氨基酸,但动物蛋白可补充,B正确;C.膳食纤维(如纤维素)虽不能被人体消化吸收,但能促进肠道蠕动、维持肠道健康,科学减重期间应保持适量膳食纤维摄入,而非减少摄入,C错误;D.无机盐(如钠离子、钾离子)参与维持细胞渗透压,大量出汗会流失水和无机盐,需及时补充以维持内环境稳态,D正确。故选C。
基础巩固
1.(2025·云南模拟)随着生活水平的提高,因糖、脂过量摄入导致的肥胖、非酒精性脂肪性肝炎(NASH)等代谢性疾病高发。非酒精性脂肪性肝炎是糖、脂摄入过量,糖、脂代谢异常产生的自由基攻击肝细胞的磷脂分子所致,患者血浆中三酰甘油和胆固醇含量偏高,谷丙转氨酶(肝细胞内的蛋白质)含量明显上升。下列叙述错误的是 ( )
A.大量摄入糖类会导致肥胖的原因是糖类可转化为脂肪
B.非酒精性脂肪性肝炎患者肝细胞膜的通透性发生了改变
C.三酰甘油和胆固醇可进入线粒体内氧化分解供应能量
D.自由基的增多会引起溶酶体膜裂解,并导致肝细胞裂解
2.(2025·湛江期末)如图是细胞内几种有机物及其功能的关系图,m1、m2、m3、m4分别是有机物M1、M2、M3、M4的组成成分。下列说法正确的是 ( )
A.相同质量的M1和M2被彻底氧化分解,则M1释放能量多
B.M3具有物质运输、催化、调节、免疫等多种功能
C.m3和m4之间的区别主要是五碳糖和碱基的种类不同
D.在HIV体内,将M4彻底水解,得到5种碱基,2种五碳糖
能力进阶
1.(2025·湖南一模)青少年的成长离不开均衡的营养,下图是生物体内4类有机物的组成关系图,相关叙述错误的是 ( )
A.人体细胞中的物质c主要指糖原,a和脂肪之间可以相互转换,但是转化程度有明显的差异
B.在肌肉细胞中,不含有物质d的细胞器有核糖体,e彻底水解的产物是4种核糖核苷酸
C.高蛋白食物通常是青少年食谱中的重要组成部分,原因之一是它含有人体细胞不能合成的某些必需氨基酸
D.胆固醇可影响动物细胞膜的流动性,在人体内还参与血液中脂质的运输
综合突破
1.(2025·吉林月考)生物体内参与生命活动的生物大分子可由单体聚合而成,构成蛋白质等生物大分子的单体和连接键以及检测生物大分子的试剂等信息如下表:
单体
连接键
生物大分子
检测试剂或染色
葡萄糖
-
①
-
②
③
蛋白质
④
⑤
-
核酸
⑥
根据表中信息,下列叙述正确的是 ( )
A.④若是双缩脲试剂,蛋白质经高温处理后无法用其检测
B.大肠杆菌中的⑤有5种
C.②和⑤都一定含有C、H、O、N、P元素
D.若①代表植物体内的多糖分子,则可以是淀粉或纤维素
2.(2025·衡水二模)糖原是人和动物细胞的储能物质。下图为糖原分解为葡萄糖补充血糖的过程和场所(局部)示意图。根据所学知识回答下列问题:
(1)组成糖原的单体是 ;与糖原相比,人和动物细胞中的脂肪才是更好的储能物质,原因是
。
(2)据图分析,该糖原分解为葡萄糖发生在细胞中的 。
(3)研究表明,肝糖原能完成水解生成葡萄糖以调节血糖水平,肌糖原磷酸化形成葡萄糖6磷酸后不能离开肌肉细胞,只能在肌肉细胞内直接氧化分解供能,据此推测左图所示细胞应为 (填“肝脏细胞”或“肌肉细胞”)。据图推测肌糖原不能水解成葡萄糖的原因可能是 。
(4)糖分摄入过量,会增加患脂肪肝的风险,原因是
。
考点三 蛋白质
重点1 蛋白质的结构和功能
1.组成蛋白质的氨基酸及其种类
2.蛋白质的结构
(1)多肽的形成过程
①图示中,A表示 ,C表示 。
②H2O中各元素的来源:H来自 ,O来自 。
提醒:一条肽链上至少有一个游离的羧基和一个游离的氨基,分别位于肽链的两端;其余的游离的氨基或游离的羧基只能位于R基上。
(2)蛋白质的结构层次(以血红蛋白为例)
(3)蛋白质合成过程中的相关计算
①“规律法”计算多肽形成过程中的相关数量
形成肽链时:主链肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数(若为环肽,则肽链数为0)。
②“公式法”计算蛋白质相对分子质量
a.无二硫键时: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-脱去的水分子数×18。
b.有二硫键(—S—S—)时: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-脱去的水分子数×18-二硫键数目×2。因为每形成一个二硫键就脱去两个氢。
提醒:①计算多肽的相对分子质量时,除了考虑水分的减少外,还要考虑其他化学变化过程,如果肽链上出现一个二硫键(—S—S—)时,相对分子质量要再减去2(即两个氢原子),若无特殊说明,不考虑二硫键。
②若为环状多肽,根据图可知,肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数,可将相对分子质量计算公式na-18(n-m)中的肽链数(m)视为零,再进行相关计算。
③利用原子守恒法计算肽链中的原子数:
氧原子数=各氨基酸中氧原子的总数-脱去的水分子数;
氮原子数=肽链数+肽键数+R基中的氮原子数=各氨基酸中氮原子的总数。
3.蛋白质的结构多样性与功能多样性
1.关于蛋白质结构的3点提醒
(1)不要将氨基写为NH2或—NH3;不要将羧基写为或COOH。
(2)氨基酸数目≠氨基酸种类:组成蛋白质分子的氨基酸数目可能成千上万,但构成人体蛋白质的氨基酸种类只有21种。
(3)二硫键是由相邻的两个半胱氨酸脱掉2个氢原子形成的,具有维持蛋白质空间结构的作用。
2.几种常考蛋白质的分布和功能
3.蛋白质的变性和水解
(1)变性:高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化,丧失了生物活性,但是肽键一般不断裂。
(2)水解:在蛋白酶作用下,肽键断裂,蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程相反。
拓展:盐析是由蛋白质的溶解度的变化引起的,蛋白质的空间结构没有发生变化。
(2025·贵州)2025年我国将健康体重管理行动纳入健康中国行动。科学管理体重需注意合理膳食、适量运动等。下列叙述错误的是( )
A.糖类可在体内转化为脂肪,长期糖摄入超标可能导致肥胖
B.食物中搭配奶制品和大豆制品等,可补充人体的必需氨基酸
C.纤维素难以被人体消化吸收,科学减重期间应减少膳食纤维的摄入
D.无机盐对维持人体细胞渗透压有重要作用,大量出汗需适量补充水和无机盐
【答案】C
【解析】A.糖类在人体内可转化为脂肪储存,长期过量摄入糖会导致脂肪堆积,引发肥胖,A正确;B.奶制品和大豆制品分别含动物蛋白和植物蛋白,搭配食用可提供全部必需氨基酸(如大豆中的赖氨酸可补充谷物蛋白的不足),B正确;C.纤维素虽无法被人体消化,但能促进肠道蠕动,增加饱腹感,减少热量摄入,科学减重期间应适当摄入而非减少摄入,C错误;D.无机盐(如Na+、K+)可维持细胞渗透压,大量出汗会导致水分和无机盐流失,需及时补充以维持内环境稳态,D正确。故选C。
基础巩固
1.(2025·丹东模拟)通常可采用加热法来检验尿中是否含有蛋白质,将蛋白尿加热到 40 ℃时会浑浊,加热到60 ℃时会变性凝固。下列有关叙述正确的是 ( )
A.除加热外,加入酸、酒精、重金属均能使天然蛋白质肽键断裂而失去生物活性
B.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
C.肽链能盘曲折叠形成一定的空间结构是因为构成蛋白质的氨基酸之间能够形成肽键
D.还可以在尿液中加入双缩脲试剂,根据是否产生砖红色沉淀来检测蛋白尿
2.(2021·甘肃期中)如图是三种组成蛋白质的氨基酸的结构式,据图分析下列叙述不正确的是 ( )
A.以上这三种氨基酸的R基依次是—H、—CH3、—CH2OH
B.氨基酸需经过脱水缩合和盘曲折叠才能形成蛋白质
C.甲是构成蛋白质的相对分子质量最小的氨基酸
D.从上图可看出,只要含有一个氨基和一个羧基的化合物就是组成蛋白质的氨基酸
能力进阶
1.(2025·银川开学考试)硒是一种非金属元素,能替换半胱氨酸中的硫原子形成第21种氨基酸——硒代半胱氨酸。该氨基酸能直接参与合成蛋白质。硒遍布人体各组织、器官和体液中,肾脏中浓度最高。缺硒会引发克山病、大骨节病等地方性疾病。下列相关叙述正确的是 ( )
A.硒属于微量元素,硒替代的是位于半胱氨酸R基中的硫元素
B.硒参与硒代半胱氨酸合成,说明元素在细胞中均以化合物形式存在
C.硒能替换半胱氨酸中的硫形成硒代半胱氨酸,说明元素的功能可相互替代
D.缺硒会引发克山病、大骨节病等,说明无机盐能维持人体细胞的酸碱平衡
2.(2024·重庆月考)“五谷宜为养,失豆则不良”,大豆中含有丰富的蛋白质、不饱和脂肪酸、钙、钾、维生素等,是健康、营养、均衡膳食的重要组成部分。下列相关叙述正确的是 ( )
A.谷类细胞中含有丰富的多糖,如淀粉、糖原、纤维素等
B.大豆煮熟后蛋白质变性,肽键断裂,有利于消化吸收
C.植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温下呈液态
D.肠道吸收钙和磷的速率不受脂质的影响
综合突破
1.(2025·玉溪模拟)H型高血压是一种原发性高血压,H型高血压的特点之一是血液中的同型半胱氨酸(R基为—CH2—CH2—SH)含量升高,同型半胱氨酸的来源和去路如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.同型半胱氨酸的分子式为C4H9O2NS
B.半胱氨酸可以由细胞合成也能来源于食物
C.H型高血压适合用于调查人群中遗传病的发病率
D.B族维生素缺乏是同型半胱氨酸含量升高的重要原因
2.(2025·重庆三模)虾丸是将精选的虾肉磨碎成虾糜形成丸状,长时间保存需要采用低温保存。研究发现,随着冷冻时间延长,不同氨基酸的R基之间形成的二硫键含量上升,破坏原有的网格结构。科研人员将添加了不同浓度海藻糖的虾糜置于-18 ℃下冷冻,检测其凝胶强度的变化(如图)。下列说法错误的是 ( )
A.随着冷冻时间的增加,虾糜蛋白凝胶强度下降
B.从成本及效果角度考虑,应该选择添加浓度6%的海藻糖
C.添加海藻糖可以促进二硫键的形成,维持网格结构的稳定
D.海藻糖可以减缓虾糜蛋白因长时间冷冻导致的凝胶强度变化
考点四 核酸
重点1 核酸的组成、结构与功能
1.核酸是遗传信息的携带者
(1)核酸的结构
(2)核酸的功能与分布
(3)不同生物的核酸、核苷酸、碱基和五碳糖的归纳
2.生物大分子以碳链为骨架
(1)生物大分子以碳链为骨架
单体(基本单位)多聚体(生物大分子)
多聚体
单体
多糖
蛋白质
核苷酸
(2)有机物初步水解产物、彻底水解产物和代谢终产物
(3)依据元素组成推断有机物的种类及功能
1.DNA多样性与蛋白质多样性的关系
2.DNA、RNA和蛋白质三者间的内在关系
3.常见核酸—蛋白质复合体
(2024·海南)海南黎锦是非物质文化遗产,其染料主要来源于植物。DNA条形码技术可利用DNA条形码序列(细胞内一段特定的DNA序列)准确鉴定出染料植物的种类。下列有关叙述正确的是 ( )
A.不同染料植物的DNA均含有元素C、H、O、N、S
B.DNA条形码序列由核糖核苷酸连接而成
C.染料植物的DNA条形码序列仅存在于细胞核中
D.DNA条形码技术鉴定染料植物的依据是不同物种的DNA条形码序列不同
【答案】D
【解析】A.不同染料植物的DNA均含有元素C、H、O、N、P,不含S,A错误;B.DNA条形码序列由脱氧核糖核苷酸连接而成,B错误;C.染料植物的DNA条形码序列主要存在于细胞核中,有少部分存在于细胞质中,C错误;D.不同DNA的区别在于碱基排列顺序不同,DNA条形码技术鉴定染料植物的依据是不同物种的DNA条形码序列不同,D正确。
基础巩固
1.(2025·资阳一模)伤寒是由伤寒杆菌引起的急性传染病,症状包括高烧、腹痛、严重腹泻、头痛、身体出现玫瑰色斑等;A16型肠道病毒是一种RNA病毒,多感染婴幼儿,可引起手、足、口腔等部位的疱疹,个别患者可引起心肌炎等并发症。下列关于相关病原体的叙述,正确的是 ( )
A.A16型肠道病毒属于生命系统层次中的最小层次
B.伤寒杆菌的核酸彻底水解后的产物有8种
C.伤寒杆菌的蛋白质合成所需的核糖体、氨基酸等都由宿主细胞提供
D.A16型肠道病毒可以在灭菌后的培养基中独立生存和繁殖
2.(2025·楚雄模拟)2024年12月13日,《科学》杂志公布了本年度十大科学突破,其中与生物学相关的两个突破引起了大家关注,一是研发的艾滋病预防药物对人体保护期可长达六个月;二是发现了贝氏布拉藻,其通过一种名为“硝基质体”的新型细胞器来固定氮气,这颠覆了以往真核生物无法直接从大气中固定氮气的认知。下列叙述正确的是 ( )
A.HIV和贝氏布拉藻共有的细胞器是核糖体
B.HIV增殖需要宿主细胞为其提供物质、能量和模板
C.贝氏布拉藻固定的氮元素可用来合成蛋白质和核酸
D.贝氏布拉藻和蓝细菌均无叶绿体,但都能进行光合作用
能力进阶
1.(2025·宝鸡一模)2025年初甲型流感再次席卷而来,流行株以H1N1(一种RNA病毒)为主。奥司他韦是治疗甲流的首选药物。下列相关叙述正确的是 ( )
A.为研究H1N1的致病机理,可用营养物质齐全的培养基培养该病毒
B.蛋白质、H1N1均不属于生命系统的结构层次
C.奥司他韦可通过抑制细胞壁合成来抑制H1N1增殖以减轻症状
D.H1N1的遗传物质彻底水解后的产物为4种物质
综合突破
1.(2025·昆明模拟)花生糕是以花生、糖、糯米等为主要原料制成的传统糕点。下列叙述正确的是 ( )
A.糯米中的淀粉属于多糖,是构成植物细胞壁的主要成分
B.功能相同的花生蛋白和糯米蛋白,空间结构也完全相同
C.花生蛋白变性后结构改变,但能与双缩脲试剂发生反应
D.花生的遗传物质主要是DNA,初步水解后可得到4种核苷酸
2.(2025·江西模拟)组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在。依据表中信息分析,下列关于细胞中化合物的叙述,正确的是 ( )
化合物
组成元素
在水中的
溶解性
类型
甲
C、H、O
易溶
单体
乙
C、H、O、N、P
微溶
多聚体
丙
C、H、O、N
不溶
多聚体
丁
C、H、O、N(可
能还含S、Se)
易溶
单体
注:化合物丙是昆虫外骨骼的重要组成成分。
A.化合物甲可参与构成人体细胞中的染色体
B.蓝细菌和大肠杆菌都不含化合物丙
C.哺乳动物成熟红细胞中的化合物乙彻底水解的产物有6种
D.酶的基本组成单位是化合物丁
3.(2024·四川一模)下图所示为构成细胞的部分元素及化合物(其中a、b、c、d代表小分子物质,X、Y、Z代表大分子物质,C、H、O、N、P代表化学元素)。请分析回答下列问题:
(1)物质a是 ,检验物质a的常用试剂是 。在动物细胞内,与物质X作用最相似的物质是 。与物质X组成元素相同,在动物、植物细胞中均可含有的最理想的储能物质是 。
(2)若某种Y分子含有2条直链肽链,由18个b分子(平均相对分子质量为128)组成,则该Y分子的相对分子质量大约为 。
(3)物质c在人体细胞中共有4种,分子中 的不同决定了c的种类不同。
(4)图中d和 、维生素D都属于固醇类物质。
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