細胞的物質基礎（改）

專題一細胞的物質基礎第一單元生命系統(tǒng)的結構基礎東安一中蔣博/p>

一、真題再現(xiàn)1.(2018·全國Ⅱ卷,1)下列關于人體中蛋白質功能的敘述,錯誤的是(

)A.漿細胞產(chǎn)生的抗體可結合相應的病毒抗原B.肌細胞中的某些蛋白質參與肌肉收縮的過程C.蛋白質結合Mg2+形成的血紅蛋白參與O2運輸D.細胞核中某些蛋白質是染色體的重要組成成分解析:漿細胞產(chǎn)生的抗體能與相應的抗原(如病毒抗原)發(fā)生特異性結合;肌細胞中的肌動蛋白和肌球蛋白等參與肌肉收縮的過程;Fe2+參與構成血紅蛋白,血紅蛋白具有運輸O2的功能;細胞核中染色體的主要組成成分是蛋白質和DNA。

C

2.(2017·全國Ⅰ卷,2)下列關于細胞結構與成分的敘述,錯誤的是(

)A.細胞膜的完整性可用臺盼藍染色法進行檢測B.檢測氨基酸的含量可用雙縮脲試劑進行顯色C.若要觀察處于細胞分裂中期的染色體可用醋酸洋紅液染色D.斐林試劑是含有Cu2+的堿性溶液,可被葡萄糖還原成磚紅色解析:臺盼藍為大分子染料,完整的細胞膜不允許臺盼藍進入細胞，細胞不能被染色，故可用臺盼藍染色法檢測細胞膜的完整性；雙縮脲試劑與蛋白質中的肽鍵發(fā)生紫色反應，而氨基酸不含肽鍵，無法與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應；醋酸洋紅是一種堿性染料，可使染色體著色;斐林試劑甲液與乙液混合后生成弱氧化性的Cu(OH)2，可被葡萄糖還原為磚紅色沉淀(Cu2O)。

B

3.(2018·全國Ⅲ卷,30)回答下列與蛋白質相關的問題:(1)生物體中組成蛋白質的基本單位是

。在細胞中合成蛋白質時,肽鍵是在

這一細胞器上形成的。合成的蛋白質中有些是分泌蛋白,如

(填“胃蛋白酶”“逆轉錄酶”或“酪氨酸酶”)。分泌蛋白從合成至分泌到細胞外需要經(jīng)過高爾基體,此過程中高爾基體的功能是

。(2)通常,細胞內(nèi)具有正常生物學功能的蛋白質需要有正確的氨基酸序列和

結構。某些物理或化學因素可以導致蛋白質變性,通常,變性的蛋白質易被蛋白酶水解,原因是

。

(3)如果DNA分子發(fā)生突變,導致編碼正常血紅蛋白多肽鏈的mRNA序列中一個堿基被另一個堿基替換,但未引起血紅蛋白中氨基酸序列的改變,其原因可能是

。解析:(1)組成蛋白質的基本單位是氨基酸。在細胞中合成蛋白質時,肽鍵是在核糖體上形成的。胃蛋白酶是分泌蛋白,逆轉錄酶和酪氨酸酶都是細胞內(nèi)的蛋白質。分泌蛋白分泌到細胞外需要經(jīng)過高爾基體的加工、分類和包裝。(2)具有生物活性的蛋白質都有特定的氨基酸序列和空間結構。變性的蛋白質空間結構被破壞,肽鍵暴露,暴露的肽鍵容易與蛋白酶接觸,使蛋白質降解。(3)DNA分子發(fā)生突變,導致轉錄產(chǎn)生的mRNA中的堿基序列發(fā)生改變,由于密碼子具有簡并性,所以可能出現(xiàn)雖然密碼子已經(jīng)改變,但仍對應同一種氨基酸的情況。答案:(1)氨基酸核糖體胃蛋白酶對蛋白質進行加工、分類和包裝(2)空間蛋白質變性使肽鍵暴露,暴露的肽鍵易與蛋白酶接觸,使蛋白質降解(3)遺傳密碼具有簡并性命題感悟:本部分主要以選擇題形式考查,2018年全國Ⅲ卷出現(xiàn)了考查蛋白質的非選擇題,試題主要考查蛋白質的結構及功能、核酸的種類、結構,核酸多與遺傳相關內(nèi)容聯(lián)系。試題難度不大,注重基礎,但若學生基礎不牢,記憶不準,較易失分。4.（2016江蘇卷）關于生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質和DNA的鑒定實驗，下列敘述正確的是(

)A.還原糖、DNA的鑒定通常分別使用雙縮脲試劑，二苯胺試劑B.鑒定還原糖、蛋白質和DNA都需要進行水浴加熱C.二苯胺試劑和用于配制斐林試劑的NaOH溶液都呈無色D.脂肪、蛋白質鑒定時分別可見橘黃色顆粒、磚紅色沉淀解析：還原糖鑒定試劑是斐林試劑，DNA鑒定試劑是二苯胺試劑，A錯誤；鑒定還原糖和DNA需進行水浴加熱，蛋白質鑒定不需進行水浴加熱，B錯誤；二苯胺試劑和用于配制斐林試劑的NaOH溶液都呈無色，C正確；脂肪鑒定時可見橘黃色顆粒，蛋白質鑒定時呈紫色，D錯誤。

C

5.（2017?海南卷.4）無機鹽對于維持生物體的生命活動具有重要作用。下列相關敘述錯誤的是(

)A．蔬菜中的草酸不利于機體對食物中鈣的吸收B．缺鐵會導致哺乳動物血液運輸O2的能力下降C．和ATP一樣，KH2PO4也能為生物體提供能量D．植物秸稈燃燒產(chǎn)生的灰燼中含有豐富的無機鹽解析：草酸與食物中鈣結合形成沉淀物不利于吸收，A正確。鐵是血紅蛋白的組成成分，血紅蛋白的主要作用是運氧，缺鐵會導致哺乳動物血液運輸O2的能力下降，B正確。無機鹽在生物體中的是細胞的結構成分、參與并維持生物體的代謝活動、維持生物體內(nèi)的酸堿平衡、維持細胞的滲透壓，C錯誤。燃燒過程中有機物被分解，剩下來的是無機物，D正確。

C

6.(2018·全國Ⅱ卷,4)有些作物的種子入庫前需要經(jīng)過風干處理,與風干前相比,下列說法錯誤的是()A.風干種子中有機物的消耗減慢B.風干種子上微生物不易生長繁殖C.風干種子中細胞呼吸作用的強度高D.風干種子中結合水與自由水的比值大

解析:風干種子細胞中自由水含量少,細胞呼吸強度低,有機物的消耗慢;風干種子細胞中自由水含量少,微生物不易在其上生長繁殖;風干種子細胞中自由水的含量相對少,結合水與自由水的比值大。

C

考情分析（1）由近三年的高考試題分析，本專題在全國卷高考中考查的重點內(nèi)容是核酸的結構和功能。蛋白質的結構和功能、糖類和脂質的種類和作用、物質的檢測和觀察、DNA和RNA在細胞中的分布也常考到。（2）在命題形式上，題目信息主要以文字呈現(xiàn)。對核酸的考查從元素組成、種類、在細胞中的分布、結構功能、DNA和RNA的染色等方面入手、角度很全面；糖類和脂質主要考查分子特點和作用。（3）備考時要識記各化合物的種類和作用，掌握核酸和蛋白質的結構和功能，特別是對核酸知識要聯(lián)系遺傳的知識進行綜合復習。

二、考綱解讀1.蛋白質、核酸的結構和功能(Ⅱ)。2.糖類、脂質的種類和作用(Ⅱ)。

3.水和無機鹽的作用(Ⅰ)?？季V要求考綱解讀年份卷別考點：細胞的物質基礎2016卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅲ★2017卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅲ2018卷Ⅰ★卷Ⅱ★卷Ⅲ★C、O、N、H離子溶劑能源物質儲能物質生物膜固醇結構功能遺傳信息網(wǎng)絡構建

三、典例精析例1．（2018浙江卷，13）蛋白質在生物體內(nèi)具有重要作用。下列敘述正確的是（

）A．蛋白質化學結構的差異只是R基團的不同B．某些化學物質可使蛋白質的空間結構發(fā)生改變C．蛋白質控制和決定著細胞及整個生物體的遺傳特性D．檢測生物組織中的蛋白質需同時加入雙縮脲試劑A和B解析：氨基酸化學結構的差異只是R基團的不同，A錯誤；某些化學物質，如蛋白酶可催化蛋白質水解，使蛋白質空間結構發(fā)生改變，B正確；遺傳物質DNA控制和決定著細胞及整個生物體的遺傳特性，C錯誤；“檢測生物組織中的蛋白質”需同時加入雙縮脲試劑A液體1ml和B液體4滴并搖勻，D錯誤。

B

考點一蛋白質、核酸的結構和功能1．蛋白質的組成、結構和功能2．高考?？嫉?類蛋白質（1）結構蛋白（肌肉、羽毛、蠶絲等）（2）膜載體（協(xié)助擴散、主動運輸）（3）信號分子（如淋巴因子、部分激素等）（4）絕大多數(shù)“酶”（5）免疫活性物質（淋巴因子、抗體、溶菌酶）（6）血紅蛋白（運輸O2）（7）蛋白質類激素（下丘腦、垂體、胰島分泌的激素）【思維延伸】以細胞為線條，分布在細胞內(nèi)外的蛋白質有哪些？細胞膜上：載體蛋白、通道蛋白、糖蛋白、結構蛋白等細胞質中：代謝所需的酶、溶酶體內(nèi)的水解酶、血紅蛋白、蛋白質纖維細胞核內(nèi)：DNA聚合酶、解旋酶、RNA聚合酶、染色體蛋白、核孔復合物分泌到胞外：蛋白類激素、抗體、淋巴因子、消化酶3．核酸的結構、種類及功能4．利用“中心法則”構建蛋白質、RNA、DNA三者的關系例2．（2018年江蘇卷）下列關于糖類的敘述，正確的是（

）A.單糖可以被進一步水解為更簡單的化合物B.構成淀粉、糖原和纖維素的單體均為果糖C.細胞識別與糖蛋白中蛋白質有關，與糖鏈無關D.糖類是大多數(shù)植物體干重中含量最多的化合物解析：本題考查糖類的種類和作用。單糖是最簡單的糖類，不能水解為簡單的糖類，A錯誤；淀粉、纖維素和糖原都屬于多糖，它們的單體都是葡萄糖，B錯誤；細胞識別與細胞膜外側的糖蛋白有關，而糖蛋白是由蛋白質和多糖組成的，C錯誤；植物利用空氣中的二氧化碳和水為原料，通過葉綠體合成糖類等有機物，即光合作用的產(chǎn)物主要是糖類，且細胞壁的結構成分也是糖類，因此大多數(shù)植物體干重中含量最多的化合物是糖類，D正確。

D

考點二糖類、脂質及有機物的鑒定1．“糖”歸納2．“脂”歸納3．速記高考?？嫉?種物質（結構）鑒定（1）還原糖磚紅色沉淀斐林試劑50～65℃水浴（2）淀粉藍色碘液（4）RNA紅色吡羅紅（6）酒精灰綠色重鉻酸鉀酸性（8）線粒體藍綠色健那綠活體染色例3．（2017年海南卷，4）無機鹽對于維持生物體的生命活動具有重要作用。下列相關敘述錯誤的是（

）A．蔬菜中的草酸不利于機體對食物中鈣的吸收B．缺鐵會導致哺乳動物血液運輸O2的能力下降C．和ATP一樣，KH2PO4也能為生物體提供能量D．植物秸稈燃燒產(chǎn)生的灰燼中含有豐富的無機鹽解析：草酸與食物中鈣結合形成沉淀物不利于吸收，A正確。鐵是血紅蛋白的組成成分，血紅蛋白的主要作用是運輸氧氣，缺鐵會導致哺乳動物血液運輸O2的能力下降，B正確。無機鹽在生物體中是細胞的結構成分、參與并維持生物體的代謝活動、維持生物體內(nèi)的酸堿平衡、維持細胞的滲透壓，C錯誤。燃燒過程中有機物被分解，剩下來的是無機物，D正確。

C

考點三水和無機鹽的作用1．歸納細胞中的水2．歸納無機鹽“四”大功能科學思維：細胞內(nèi)有機物推斷模型的構建及應用[模型解讀]1．根據(jù)元素的組成確定化合物的名稱2．根據(jù)化合物的組成單位確定化合物的名稱圖1

—○—○—○—○—○—○—○—○—○—圖2

—△—□—△—

—

—○—△—□—

—(1)圖1表示由相同單體構成的生物大分子，可表示淀粉、纖維素和糖原，都是由葡萄糖構成的。(2)圖2表示由不同單體構成的生物大分子，可表示核酸和多肽的結構組成

3．根據(jù)化合物的功能確定化合物的名稱

四、變式訓練1．（2017年海南卷，1）有關蛋白質結構與功能的敘述，錯誤的是（

）A．蛋白質的生物活性與蛋白質的空間結構有關B．數(shù)量相同的5種氨基酸可以組成不同的多肽鏈C．將抗體溶于NaCl溶液中會造成其生物活性的喪失D．氨基酸序列相同的多肽鏈可折疊成不同的空間結構解析：蛋白質的功能主要取決于組成其的氨基酸數(shù)目、種類、排列順序及形成其的空間結構，A正確。數(shù)量相同的5種氨基酸可以有多種組合方式且形成長度不同的多肽鏈，B正確。在質量分數(shù)為0.9%的NaCl溶液（生理鹽水）中，抗體將保持其活性，C錯誤。蛋白質的空間結構受其所處環(huán)境中的溫度、PH等環(huán)境理化因素影響，D錯誤。

C

2．（2018江蘇卷，2）脂質與人體健康息息相關，下列敘述錯誤的是（

）A．分布在內(nèi)臟器官周圍的脂肪具有緩沖作用B．蛇毒中的磷脂酶因水解紅細胞膜蛋白而導致溶血C．攝入過多的反式脂肪酸會增加動脈硬化的風險D．膽固醇既是細胞膜的重要組分，又參與血液中脂質的運輸解析：分布在內(nèi)臟周圍的脂肪具有緩沖和減壓的作用，可以保護內(nèi)臟器官，A正確；蛇毒中的磷脂酶具有專一性，只能催化磷脂分子的水解，不能催化蛋白質水解，B錯誤；過量攝入反式脂肪酸可增加患心血管疾病，如粥樣動脈硬化的風險，C正確；膽固醇是構成細胞膜的重要成分，在人體內(nèi)還參與血液中脂質的運輸，D正確。

B

3．下列關于水與生命活動的敘述，正確的是(

)A．自由水可作為細胞內(nèi)化學反應的反應物B．植物細胞中結合水與自由水的比值越大代謝活動越旺盛C．人體細胞中水是有氧呼吸和無氧呼吸共同的代謝終產(chǎn)物D．基因轉錄和翻譯的過程中沒有水生成

A

解析：細胞中的水包括自由水和結合水，自由水可作為細胞內(nèi)化學反應的反應物，如在光合作用中，水是反應物而被光解，生成O2與[H]；自由水是細胞內(nèi)良好的溶劑，有利于物質的運輸和生物化學反應的進行，而結合水則是與蛋白質等物質結合，作為植物體的組成部分，無自由水對于代謝的作用，所以結合水與自由水的比值越大，生物體的代謝活動越弱；人體細胞有氧呼吸的代謝終產(chǎn)物是二氧化碳和水，但是無氧呼吸僅生成乳酸，該過程中沒有水產(chǎn)生；基因表達過程包括轉錄與翻譯，翻譯時氨基酸脫水縮合生成水，轉錄時核糖核苷酸聚合也生成水。

五、課堂演練1．蛋白質是決定生物體結構和功能的重要物質。下列相關敘述錯誤的是(

)A．細胞膜、細胞質基質中負責轉運氨基酸的載體都是蛋白質B．氨基酸之間脫水縮合生成的H2O中，氫來自于氨基和羧基C．細胞內(nèi)蛋白質發(fā)生水解時，通常需要另一種蛋白質的參與D．蛋白質的基本性質不僅與碳骨架有關，而且也與功能基團相關

A

解析：細胞質基質中負責轉運氨基酸的載體是tRNA，不是蛋白質，A項錯誤；氨基酸脫水縮合生成的H2O中的氫來自于氨基和羧基，B項正確；細胞內(nèi)蛋白質水解時，需要蛋白酶(本質為蛋白質)的催化，C項正確；蛋白質的基本性質與碳骨架和功能基團均相關，D項正確。2．如圖所示，一分子的胰島素原切去C肽(圖中箭頭表示切點)可轉變成一分子的胰島素(圖中數(shù)字表示氨基酸序號)。下列分析正確的是(

)A．胰島素分子具有50個肽鍵，合成它的過程中共脫去50分子水B．胰島素分子含有一個游離的氨基和一個游離的羧基C．沸水浴時肽鍵斷裂導致胰島素生物活性的喪失D．理論上可通過測定C肽的含量間接反映胰島B細胞的分泌功能

D

解析：從圖中可以看出，保留的肽鏈中含有51(30＋21)個氨基酸，所以肽鍵的數(shù)目＝51－2＝49(個)，A錯。胰島素分子至少含有兩個游離的氨基和兩個游離的羧基，R基中也可能含有氨基和羧基，B錯。沸水浴時破壞的是胰島素的空間結構而不是肽鍵，C錯。因為合成一個胰島素分子就要切去一段C肽，所以可以通過測定C肽的含量間接反映胰島B細胞的分泌功能，D對。3．（2017年海南卷，3）關于哺乳動物體內(nèi)脂質與糖類的敘述，錯誤的是（

）A．固醇在動物體內(nèi)可轉化成性激素B．C、H、O、P是構成脂質和糖原的元素C．脂肪與糖原都是細胞內(nèi)儲存能量的物質D．膽固醇是細胞膜的組分，也參與血脂運輸解析：膽固醇是高等動物細胞的重要組分；它與長鏈脂肪酸形成的膽固醇酯是血漿脂蛋白（參與血脂運輸）及細胞膜的重要組分；膽固醇是動物組織中其它固醇類化合物如膽汁醇、性激素、腎上腺皮質激素、維生素D3等的前體，AD正確。糖原屬于糖類，只有C、H、O三種元素組成，B錯誤。脂肪與糖原都屬于儲能物質，C正確。

B

4．糖類和脂質是細胞中兩種重要的有機物，相關的敘述錯誤的是(

)A．細胞膜上的脂質包括磷脂、糖脂、膽固醇等B．淀粉、纖維素和糖原基本組成單位都是葡萄糖C．糖類可以在葉綠體、高爾基體中合成D．淀粉和脂肪水解的終產(chǎn)物都是二氧化碳和水解析：磷脂是組成生物膜的基本骨架，細胞膜上還有糖脂、膽固醇等脂質；淀粉、纖維素、糖原的基本組成單位都是葡萄糖；糖類可以在葉綠體(淀粉)、高爾基體(纖維素)中合成；淀粉和脂肪水解終產(chǎn)物前者是葡萄糖，后者是甘油和脂肪酸，二氧化碳和水是它們氧化分解的終產(chǎn)物而不是水解的終產(chǎn)物。

D

5．如圖是人體內(nèi)葡萄糖轉化成脂肪的部分過程示意圖。下列有關敘述不正確的是(

)A．長期偏愛高糖膳食的人，圖示過程會加強而導致體內(nèi)脂肪積累B．細胞質基質中有催化過程①的酶，該過程會產(chǎn)生少量[H]和ATPC．酒精是過程②產(chǎn)生的二碳化合物之一D．在糖尿病患者體內(nèi)，圖示過程減弱，脂肪分解增加

C

解析：從圖示過程可以看出，葡萄糖可以轉化為脂肪，故長期攝入糖時，圖示過程會加強，A項正確；細胞呼吸第一階段是在細胞質基質中完成的，其產(chǎn)物是丙酮酸、少量[H]和ATP，細胞質基質中有催化過程①的酶，B項正確；圖示表示葡萄糖轉化為脂肪酸的過程，在此過程中糖代謝產(chǎn)生一種非常重要的二碳化合物，經(jīng)復雜變化可以用于合成脂肪酸，而酒精是某些植物或酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物，C項錯誤；糖尿病病人葡萄糖氧化分解下降而細胞供能不足，機體感覺饑餓，故體內(nèi)脂肪、蛋白質分解增加，D項正確。6．下圖為對剛收獲的種子所做的一系列處理，據(jù)圖分析有關說法正確的是(

)A．①和②均能夠萌發(fā)形成幼苗B．③在生物體內(nèi)主要以化合物的形式存在C．④和⑤是同一種物質，但是在細胞中存在形式和含量不同D．點燃后產(chǎn)生的CO2中的C全部來自于種子中的