組成細(xì)胞的分子考點解讀

第1章組成細(xì)胞的分子考點解讀本章包括《細(xì)胞中的元素和化合物》、《生命活動的主要承擔(dān)者――蛋白質(zhì)》、《遺傳信息的攜帶者――核酸》、《細(xì)胞中的糖類和脂質(zhì)》、《細(xì)胞中的無機(jī)物》五節(jié)內(nèi)容。生物體是由細(xì)胞構(gòu)成的，細(xì)胞是由分子組成的，分子之間有機(jī)組合、相互作用呈現(xiàn)出了生命現(xiàn)象。生物體的生命活動都有共同的物質(zhì)基礎(chǔ)，主要是指組成生物體的元素和由這些元素構(gòu)成的化合物。根據(jù)這些元素在生物體中的含量不同而分為大量元素和微量元素，其中絕大多數(shù)元素組成化合物，構(gòu)成了生物體生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)，少數(shù)以離子狀態(tài)存在，其作用是調(diào)節(jié)生物體的功能。組成生物體的化合物主要有6類，在無機(jī)物中，含量最多的水是代謝的最基本的物質(zhì)；含量雖少的無機(jī)鹽有著不可替代的重要的生理作用；在有機(jī)物中，糖類是主要的能源物質(zhì)，脂肪是儲能物質(zhì)，蛋白質(zhì)是結(jié)構(gòu)物質(zhì)，核酸是遺傳物質(zhì)。這些化合物都是細(xì)胞和生物體重要的組成物質(zhì)和生命活動的主要物質(zhì)。本章內(nèi)容是學(xué)生掌握后面各章節(jié)的基礎(chǔ)，如細(xì)胞膜的組成成分；植物代謝有關(guān)的礦質(zhì)元素；與人和動物體三大物質(zhì)代謝有關(guān)的蛋白質(zhì)、糖類和脂肪；與動物生命活動的調(diào)節(jié)有關(guān)的蛋白質(zhì)類的激素；與遺傳變異有關(guān)的蛋白質(zhì)和核酸；生物與環(huán)境中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動等都要涉及本章節(jié)的知識。知識網(wǎng)絡(luò)組成細(xì)胞的分子組成細(xì)胞的分子元素化合物微量元素：如FeMnZnCuBMo等大量元素：如CHONPSKCaMg等基本元素：C，含量占細(xì)胞干重的％生物大分子以碳鏈為骨架。無機(jī)物有機(jī)物水：是細(xì)胞的主要成分，一切生命活動離不開水無機(jī)鹽：對維持生物體的生命活動有重要作用蛋白質(zhì)：生命活動的主要承擔(dān)者脂質(zhì)：儲能物質(zhì)，對維持生命活動有重要作用。核酸：攜帶遺傳信息糖類：主要的能源物質(zhì)一．主要知識點1.組成生物體的大量元素和微量元素及其重要作用。包括最基本元素、基本元素、主要元素、大量元素、微量元素等及其重要作用。2.組成生物體的化合物：無機(jī)化合物（H2O、無機(jī)鹽）；有機(jī)化合物。注意含量區(qū)別。3．水在細(xì)胞中存在的形式及水對生物的意義。注意結(jié)合水與自由水的比較。4．無機(jī)鹽離子及其對生物的重要性。5．動植物體內(nèi)重要糖類、脂質(zhì)及其作用。6．蛋白質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)、基本單位及其作用（注意有關(guān)計算:

如脫水的個數(shù)、肽鍵個數(shù)、蛋白質(zhì)分子量、氨基酸數(shù)目以及蛋白質(zhì)中各種元素含量的計算等。）7．核酸的化學(xué)組成及基本單位（注意有關(guān)計算如：脫氧核甘酸聚合形成DNA脫去的水分子計算、有關(guān)堿基數(shù)目計算、有關(guān)蛋白質(zhì)和氨基酸數(shù)目的計算等）8．生物組織還原性糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定實驗有關(guān)問題。9．觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布實驗有關(guān)問題。10．生物學(xué)中常見化學(xué)元素及作用。二、考點在考綱中的地位細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，生物體的主要代謝活動均是在細(xì)胞內(nèi)完成的，因此，構(gòu)成細(xì)胞和生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)是學(xué)習(xí)和掌握其他內(nèi)容的基礎(chǔ)。所以高考題目涉及本專題知識的比較多。特別是兩種高分子化合物——蛋白質(zhì)是生命活動的體現(xiàn)者，核酸是生物的遺傳物質(zhì)，在以后的遺傳專題中，DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯等都需要本專題內(nèi)容作鋪墊?？季V對本專題的要求為：1．蛋白質(zhì)、核酸的結(jié)構(gòu)和功能(=2\*ROMANII)；2．糖類、脂質(zhì)的種類和作用(=2\*ROMANII)；3．水和無機(jī)鹽的作用(=1\*ROMANI)。實驗指標(biāo)：1、生物組織還原性糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定實驗。2、觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布實驗。1.在歷年高考中的地位、命題形式從近幾年的高考試題看，在綜合卷中出現(xiàn)的頻率越來越少，但在單科卷命題中，幾乎年年在這個專題中命題。本專題雖然在高考中占分值不大，但本部分知識是后面知識的基礎(chǔ)，同學(xué)們在復(fù)習(xí)過程中也不能忽視；命題主要以選擇題為主。2.典型高考題高考題1（2022海南）下列關(guān)于糖的敘述，正確的是A．葡萄糖和果糖分子均有還原性 B．葡萄糖和麥芽糖可被水解C．構(gòu)成纖維素的單體是葡萄糖和果糖 D．乳糖可以被小腸上皮細(xì)胞直接吸收解析：糖類分還原糖和非還原糖，其中還原糖指可被氧化充當(dāng)還原劑的糖。常見的還原糖有葡萄糖，果糖，五碳糖等，所以A對。葡萄糖屬于單糖不可以被水解，B錯。纖維素是由組成的大分子多糖，其單體是葡萄糖，C錯。乳糖的分子結(jié)構(gòu)是由一分子和一分子縮合形成，需水解成單糖后被吸收，D錯。答案：高考題2（2022年江蘇生物卷）若以雞蛋蛋白液為材料進(jìn)行蛋白質(zhì)鑒定實驗，發(fā)現(xiàn)蛋白液與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)后會粘固在試管壁上。下列關(guān)于這一現(xiàn)象形成原因的描述中正確的是()A．雞蛋蛋白液稀釋不夠，攪拌不勻B．只添加了雙縮脲試劑A，未添加雙縮脲試劑BC．雞蛋蛋白液不是合適的實驗材料D．蛋白液與雙縮脲試劑的反應(yīng)時間不夠長解析：本題考查的是蛋白質(zhì)鑒定實驗中的相關(guān)問題。題目已明確指出，已發(fā)生反應(yīng)，說明雙縮脲試劑A和B均已加入；蛋白液濃度較高時，易形成大分子膠體，具有一定的黏性。答案：A高考題3（2022江蘇）下圖為人體內(nèi)兩種重要化合物A與B的化學(xué)組成關(guān)系，相關(guān)敘述中正確的是A．a(chǎn)的種類有8種B．a(chǎn)的結(jié)構(gòu)通式可表示為C．B是人的遺傳物質(zhì)D．A的種類在神經(jīng)細(xì)胞與表皮細(xì)胞中相同，B則不同解析：首先要由圖中“染色體的主要成分”聯(lián)想到DNA和蛋白質(zhì)，然后推斷出A、B兩種物質(zhì)是DNA和蛋白質(zhì)，a、b是構(gòu)成A、B〔DNA和蛋白質(zhì)的〕的小分子物質(zhì)，所以a、b可能是氨基酸和脫氧核苷酸，最后根據(jù)元素組成再確認(rèn)A、a蛋白質(zhì)和氨基酸，B、b是DNA和脫氧核苷酸。構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸有大約20種，人是由細(xì)胞構(gòu)成的生物，所以人的遺傳物質(zhì)是DNA，而不是RNA，同一個人的不同細(xì)胞中蛋白質(zhì)不同，但遺傳物質(zhì)DNA相同，所以答案選BC。答案：BC易錯點：細(xì)胞中的核酸有兩種：DNA和RNA，但在細(xì)胞中，DNA是遺傳物質(zhì)。同一個個體的不同細(xì)胞中遺傳物質(zhì)相同，但蛋白質(zhì)不同、RNA不同。高考題4（2022年江蘇生物卷試）下列不屬于植物體內(nèi)蛋白質(zhì)功能的是()A．構(gòu)成細(xì)胞膜的主要成分B．催化細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的酶C．供給細(xì)胞代謝的主要能源物質(zhì)D．根細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素的載體解析：主要考查蛋白質(zhì)功能。蛋白質(zhì)的主要功能是構(gòu)成細(xì)胞膜的主要成分，催化細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的酶，根細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素的載體；供給細(xì)胞代謝的主要能源物質(zhì)是糖類，而不是蛋白質(zhì)。答案：C高考題5（2022年廣東）下列選項中，全部屬于植物必需的大量礦質(zhì)元素是（）A．P、N、Mn、KB．N、S、H、PC．Fe、S、P、ND．Ca、N、P、K解析：本題考查植物細(xì)胞所必需元素中的大量元素。礦質(zhì)元素是指除了C．H、O以外，主要由根系從土壤中吸收的元素；大量元素則是指含量占生物體總重量萬分之一以上的元素，主要有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。根據(jù)以上兩個條件，答案應(yīng)選D。答案：D高考題6（2022海南生物卷）現(xiàn)有無標(biāo)簽的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液各一瓶，可用雙縮脲試劑、斐林試劑和淀粉溶液將它們鑒定出來。請回答：(1)用一種試劑將上述4種溶液區(qū)分為兩組，這種試劑是_________，其中發(fā)生顯色反應(yīng)的一組是________和________溶液，不發(fā)生顯色反應(yīng)的一組是_______和_________溶液。(2)用________試劑區(qū)分不發(fā)生顯色反應(yīng)的一組溶液。(3)區(qū)分發(fā)生顯色反應(yīng)一組溶液的方法及鑒定結(jié)果是___________________。解析：本題考查的是糖和蛋白質(zhì)的鑒定及解決方法。分析題意可知，稀蛋清和淀粉酶屬于蛋白質(zhì)，葡萄糖和淀粉屬于糖類，可用雙縮脲試劑加以區(qū)分；葡萄糖屬于還原性糖，淀粉屬于非還原性糖，可用斐林試劑加以鑒定；題目最難的地方在于稀蛋清和淀粉酶的鑒定，這時要充分利用題干中的信息，借助于第三方來解決問題，即考慮利用淀粉酶對淀粉的催化作用。答案：(1)雙縮脲試劑稀蛋清淀粉酶葡萄糖淀粉(2)斐林試劑(3)將淀粉溶液分別與發(fā)生顯色反應(yīng)的兩種溶液混合，一段時間后，用斐林試劑分別處理上述兩種混合液，觀察到無顏色變化的溶液是稀蛋清溶液，出現(xiàn)磚紅色的溶液是淀粉酶溶液。三.2022年考情預(yù)測1．考查方式本考點在2022年的高考中主要會從以下幾個方面考查：①考查生物體內(nèi)的大量元素、微量元素和必需元素的區(qū)別和作用；②結(jié)合構(gòu)成化合物的元素組成種類，特別是構(gòu)成糖類、蛋白質(zhì)、核酸的元素中一些特殊元素如N、P、Fe等組成去考查；③結(jié)合內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)考查K+、Na+等在維持內(nèi)環(huán)境中的作用；④從能力考查方面可結(jié)合N、P、K缺乏在植物體的表現(xiàn)及水體富營養(yǎng)化的知識考查、甚至設(shè)計實驗驗證所缺乏的元素種類；⑤從氨基酸的結(jié)構(gòu)、肽鍵的結(jié)合方式、縮合生成水的數(shù)量以及肽鍵、氨基和羧基的數(shù)目計算去考查；⑥三大物質(zhì)的鑒定實驗；⑦結(jié)合三大物質(zhì)代謝等知識考查三大物質(zhì)的作用特別是蛋白質(zhì)的功能；⑧水和無機(jī)鹽的功能。本考點在2022年的高考中如果命題也主要以選擇題的形式出現(xiàn)2.考題預(yù)測預(yù)測題1某校研究性學(xué)習(xí)小組為驗證Ni是必需的礦質(zhì)元素，設(shè)計了四組實驗，分別用不同的培養(yǎng)液在相同環(huán)境里培養(yǎng)甲、乙兩盆長勢相同的植物。你認(rèn)為其中最恰當(dāng)?shù)囊唤M實驗設(shè)計是實驗組別甲的培養(yǎng)液乙的培養(yǎng)液①蒸餾水用蒸餾水配制的含Ni營養(yǎng)液②完全營養(yǎng)液+沙土缺Ni營養(yǎng)液③完全營養(yǎng)液缺Ni營養(yǎng)液④蒸餾水+沙土用蒸餾水配制的含Ni營養(yǎng)液A．①B．②C．③D．④解析：本題是一個考查植物必需元素的實驗設(shè)計題。本題主要考查點一是考查對照實驗，二是考查實驗設(shè)計的嚴(yán)謹(jǐn)性。①純蒸餾水不適合植物生長，②、④沙土中含有少量Ni，影響實驗的準(zhǔn)確性，只有③中用完全營養(yǎng)液和缺Ni營養(yǎng)液對照，才符合實驗要求。答案：C預(yù)測題2某22肽被水解成1個4肽，2個3肽，2個6肽，則這些短肽的氨基總數(shù)的最小值及肽鍵總數(shù)依次是（） 、18 、18 、17 、17解析：每條短肽至少有一個氨基（不包括R基上的氨基），共有5個短肽，所以這些短肽氨基總數(shù)的最小值是5個；肽鏈的肽鍵數(shù)為n－1,所以肽鍵數(shù)為（4－1）＋2×（3－1）＋2×（6－1）=17。答案：C預(yù)測題3根據(jù)“生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定實驗”，回答問題：（1）實驗原理是依據(jù)生物組織中的有機(jī)物與某些化學(xué)試劑所產(chǎn)生的反應(yīng)，鑒定生物組織中某種有機(jī)物的存在。（2）鑒定成熟梨果肉內(nèi)存在還原糖所應(yīng)的試劑是，該試劑與細(xì)胞內(nèi)糖中的還原糖如發(fā)生作用，形成色的沉淀，該沉淀是。（3）鑒定花生子葉內(nèi)存在脂肪，所用的試劑是，若用物理方法鑒定脂肪的存在，請敘述鑒定方法是。（4）鑒定黃豆組織中存在蛋白質(zhì)時，先向試管內(nèi)注入2mL黃豆組織樣液；然后向試管內(nèi)加入2mL雙縮脲試劑A，搖勻；再向試管內(nèi)加入3~4滴雙縮脲試劑B，搖勻。為什么只加3~4滴雙縮脲試劑B而不能過量？。（5）鑒定蛋清組織中存在蛋白質(zhì)時，為何充分稀釋？。（6）做鑒定糖和蛋白質(zhì)的實驗時，在鑒定之前，可以留出一部分樣液，以做之用，這樣會增強(qiáng)說服力。解析：某些化學(xué)試劑能夠使生物組織中的有關(guān)有機(jī)化合物產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng)。糖類中的還原糖(如葡萄糖、果糖)，與斐林試劑發(fā)生作用，生成磚紅色沉淀。脂肪可以被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色(或被蘇丹Ⅳ染液染成紅色)。淀粉遇碘變藍(lán)色。蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應(yīng)。因此，可以根據(jù)與某些化學(xué)試劑所產(chǎn)生的顏色反應(yīng)，檢測生物組織中糖類、脂肪或蛋白質(zhì)的存在。答案：（1）顏色（2）斐林試劑；葡萄糖、果糖；磚紅；Cu2O（3）蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ；烘烤花生種子后，把子葉放在白紙上用手指擠壓，白紙上會出現(xiàn)透明的油跡，說明子葉中含有脂肪（4）加入過量的雙縮脲試劑B，在堿性溶液中生成大量藍(lán)色Cu（OH）2沉淀，會遮蔽形成的紫色（5）如果蛋清液稀釋不夠，與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)后會粘固在試管的內(nèi)壁上，使反應(yīng)不容易徹底，并且試管也不容易刷洗干凈（6）對比預(yù)測題4細(xì)胞是多種化學(xué)元素和化合物構(gòu)成的生命系統(tǒng)。通過分析這個系統(tǒng)的物質(zhì)組成有助于認(rèn)識這個最基本的生命系統(tǒng)。請分析回答下列問題：（1）細(xì)胞中的水以結(jié)合水和自由水兩種形式存在，細(xì)胞代謝越旺盛，其中結(jié)合水與自由水的比值會_______________。（2）參與細(xì)胞內(nèi)復(fù)雜化合物的組成，維持細(xì)胞形態(tài)、酸堿平衡及其他一些生命活動都具重要作用的物質(zhì)是________________。（3）下圖表示了細(xì)胞內(nèi)某些重要化合物的元素組成及相互關(guān)系：Ⅰ．圖中Y代表的化學(xué)元素是：___________；組成分子a的含氮堿基種類共______種。Ⅱ．根據(jù)化合物中元素組成的不同，通過同位素標(biāo)記法可以研究化合物在生物體中的作用。如在“噬菌體侵染大腸桿菌”的實驗中，要區(qū)分蛋白質(zhì)和DNA在生物遺傳中的作用，一般要對DNA的______元素進(jìn)行標(biāo)記，而對蛋白質(zhì)則是標(biāo)記其組成中的_____元素。Ⅲ．現(xiàn)從某種真核細(xì)胞中提取出大量核糖體放入培養(yǎng)液里，再加入下列幾種有機(jī)物：①NH2—CH2—COOH ②NH2—CH2—CH2OH③NH2—CH2—CH—CH3 ④NH2—CH—CH2—COOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOH⑤NH2—CH—(CH2)4—NH2COOH模