2021高考生物统考版二轮复习学案第1部分专题1第1讲细胞的分子组成

第1讲细胞的分子组成eq\a\vs4\al(网络构建)■易错辨析················································································蛋白质和核酸1．氨基酸之间脱水缩合生成的H2O中，氢来自氨基和羧基。 (√)2．蛋白质中的氮主要存在于氨基中。 (×)提示：蛋白质中的氮主要存在于肽键中。3．蛋白质变性是由肽键的断裂造成的。 (×)提示：蛋白质变性是由空间结构破坏造成的。4．氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构。 (√)5．DNA具有多样性的主要原因是碱基排列顺序和空间结构不同。 (×)提示：DNA具有多样性的主要原因是碱基排列顺序不同，双链DNA的空间结构都是规则的双螺旋结构。6．RNA具有传递遗传信息、转运和催化等功能。 (√)7．只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质。 (×)提示：病毒的核酸也是携带遗传信息的物质。糖类、脂质、水和无机盐1．等质量的脂肪和糖相比，脂肪中H含量高，O含量低。 (√)2．细胞膜中的磷脂分子由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成。 (×)提示：磷脂分子由甘油、脂肪酸和磷酸组成。3．蔗糖在水浴加热条件下，可与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀。 (×)提示：蔗糖是非还原糖。4．细胞内结合水/自由水的比值，种子萌发时比休眠时高。 (×)提示：种子萌发时，细胞内结合水/自由水的比值低。5．水不仅是细胞代谢所需的原料，也是细胞代谢的产物，如有氧呼吸、蛋白质与DNA的合成过程中都有水的生成。 (√)6．生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物，通过在液泡中储存大量的Na＋而促进细胞吸收水分，该现象说明液泡内的Na＋参与调节渗透压。 (√)■长句冲关··················································································1．蛋白质结构多样性的直接原因是__________________；蛋白质多样性的根本原因是__________________。提示：组成蛋白质的氨基酸的种类不同，数目成百上千，排列顺序千变万化，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别基因的多样性2．脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸在化学组成上的区别为______________________________。提示：五碳糖不同；含氮碱基不完全相同3．脂肪作为储能物质比糖类更有优势，是因为___________。提示：脂肪和糖类相比，氧元素比例较低，碳和氢元素比例较高，因此脂肪在氧化分解时比相同质量的糖类耗氧多，产生的能量也多4．吃熟鸡蛋容易消化的原因是_______________________________________________________________________________。提示：高温引起蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，肽键更容易和蛋白酶结合，更易水解5．花生、蓖麻等油料作物种子，在种植时，播种的比较浅，原因是__________________________________________________。提示：油料作物种子中脂肪含量高，脂肪在氧化分解时，需要的氧气较多，播种得较浅易于获得氧气考点1蛋白质和核酸1．蛋白质的合成与水解2．常见蛋白质的功能名称分布功能绝大多数酶细胞内或细胞外催化作用载体蛋白细胞膜运输某些物质如离子、氨基酸等通道蛋白细胞膜水、K＋、Na＋等的运输通道核孔核膜控制细胞核与细胞质的物质交换和信息交流某些激素(如生长激素、胰岛素)内环境中调节生命活动抗体内环境中免疫作用血红蛋白红细胞内主要运输O2和部分CO2糖蛋白细胞膜表面保护、润滑、识别等作用结构蛋白细胞膜、肌细胞等构成细胞和生物体结构的成分3.核酸与蛋白质之间的关系4．DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系1．在鸡蛋清中加入食盐，会看到白色的絮状物；高温加热后，鸡蛋清会呈白色固态状。导致蛋白质出现这两种情况的原理相同吗？说明理由。蛋白质盐析的本质是蛋白质在盐溶液中的溶解度降低而析出；蛋白质变性的本质是蛋白质的空间结构被破坏。提示：不同。在食盐作用下析出蛋白质，蛋白质本身的结构没有改变，仍维持原有的生物活性；高温加热后蛋白质的空间结构发生了改变，丧失了原有的生物活性。2．蛋白质和核酸是最重要的两类生命物质，由蛋白质和核酸结合形成的结构有哪些？由蛋白质和核酸结合完成的生命过程有哪些？提示：蛋白质和核酸结合而构成的结构：病毒、染色体、核糖体；蛋白质和核酸结合完成的代谢过程：DNA复制、RNA复制、转录、逆转录。3．用酒精消毒的原理是酒精可以使蛋白质变性杀死病菌或病毒，根据下面的实验材料设计实验验证酒精能够使蛋白质变性。实验材料：酒精、淀粉溶液、α­淀粉酶溶液、碘液、蒸馏水等，请写出实验设计的步骤和预期结果。设置对照实验：酒精与蒸馏水对照→实验分组编号→控制自变量，排除无关变量→检测因变量。实验步骤：预期结果：提示：实验步骤：取两支试管编号A、B，向A试管中加入1mL酒精，向B试管中加入1mL蒸馏水，然后向A、B两支试管中各加入2mLα­淀粉酶溶液，振荡试管后分别加入2mL淀粉溶液，振荡试管后保存一段时间，最后分别向两支试管中加入两滴碘液检测。预期结果：A试管溶液变蓝色，B试管溶液不变蓝。结合蛋白质、核酸考查生命的结构与功能观1．(2018·全国卷Ⅱ)下列关于人体中蛋白质功能的叙述，错误的是()A.浆细胞产生的抗体可结合相应的病毒抗原B．肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程C．蛋白质结合Mg2＋形成的血红蛋白参与O2运输D．细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分C[参与O2运输的血红蛋白中有Fe2＋，而没有Mg2＋。]2．(2019·江苏高考)下列关于细胞内蛋白质和核酸的叙述，正确的是()A．核酸和蛋白质的组成元素相同B．核酸的合成需要相应蛋白质的参与C．蛋白质的分解都需要核酸的直接参与D．高温会破坏蛋白质和核酸分子中的肽键B[核酸的组成元素是C、H、O、N、P，而蛋白质的主要组成元素是C、H、O、N，A错误；核酸包括DNA和RNA，两者的合成都需要相关酶的催化，而这些酶的化学本质是蛋白质，B正确；蛋白质的分解需要蛋白酶的参与，而蛋白酶的本质是蛋白质，因此蛋白质的分解不需要核酸的直接参与，C错误；高温会破坏蛋白质分子的空间结构，但是不会破坏肽键，且核酸分子中不含肽键，D错误。]结合中心法则考查蛋白质和核酸的综合1．(2018·全国卷Ⅰ)生物体内的DNA常与蛋白质结合，以DNA—蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是()A．真核细胞染色体和染色质中都存在DNA—蛋白质复合物B．真核细胞的核中有DNA—蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有C．若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶D．若复合物中正在进行RNA的合成，则该复合物中含有RNA聚合酶B[原核细胞的拟核含一个裸露的环状DNA分子，该DNA的复制及转录都需要酶催化，故拟核中存在由DNA和酶构成的DNA—蛋白质复合物。]2．(2020·全国卷联考)下列关于蛋白质和核酸的叙述，错误的是()A．生物体内酶的合成都需要核酸和蛋白质参与B．蛋白质和核酸的合成均需要对方参与C．蛋白质和核酸彻底水解得到的都是各自的单体D．核酸的多样性决定了蛋白质的多样性C[多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，蛋白质和RNA的合成都需要核酸和蛋白质(酶)的参与，A项正确；蛋白质的合成需要DNA和RNA的参与，DNA或RNA的合成需要蛋白质(酶)的参与，B项正确；蛋白质彻底水解得到的是其单体——氨基酸，核酸彻底水解得到的是五碳糖、碱基和磷酸，不是它的单体，C项错误；蛋白质是核酸控制合成的，因此核酸的多样性决定了蛋白质的多样性，D项正确。]考点2糖类、脂质、水和无机盐1．糖类和脂质2．水和细胞代谢的关系3．无机盐的两种存在形式和三种功能1．在冬季来临过程中，随着气温的逐渐降低，植物体内发生了一系列适应低温的生理生化变化，抗寒能力逐渐增强。右图为冬小麦在不同时期含水量变化关系图。(1)冬小麦的含水量从9月至12月处于下降趋势，请解释原因。(2)冬小麦的自由水下降非常快，而结合水则上升比较多，这是为什么？(1)9月至12月气温下降→冬小麦含水量下降→自由水含量下降→有助于抵抗低温冻害。(2)自由水和结合水的存在形式不同→冬季低温下的状态不同→自由水会结冰，伤害细胞；结合水不会结冰，不会伤害细胞。提示：(1)冬小麦的含水量从9月至12月处于下降趋势，因为随着冬季来临，气温下降，细胞中自由水的含量显著下降有助于抵抗低温冻害。(2)在寒冷的情况下，自由水可以结成冰而伤害植物，结合水则不会结冰。因此，冬季来临时，冬小麦细胞内自由水的比例逐渐降低，而结合水的比例逐渐上升，可以避免气温下降时自由水过多导致容易结冰而损害自身，这是植物适应环境的一种表现，是生物进化的结果。2．多糖和核酸都是由许多单体组成的多聚体，试从组成二者单体种类的角度分析，为什么核酸是遗传信息的携带者，而多糖不是？比较多糖和核酸的单体及种类→比较多糖和核酸单体的排列顺序。提示：构成多糖的单体是葡萄糖，无论多少个葡萄糖构成的多糖，它的顺序没有什么变化。核酸就不同了，构成核酸的核苷酸，无论是脱氧核苷酸还是核糖核苷酸，都各含4种碱基。核酸是由核苷酸连接而成的长链，核酸分子中4种脱氧核苷酸(或核糖核苷酸)在数量、排列顺序上就会千差万别，从而能够承担起携带遗传信息的功能。3．谷类种子和油料种子分别以淀粉和脂肪为主要营养物质，种子萌发时这两种物质都氧化分解为CO2和H2O。现有谷类种子和油料种子各一组，请根据种子在适宜条件下萌发时氧气消耗量与二氧化碳释放量的关系，设计实验以确定种子的类型，简要写出实验思路并预期实验结果及结论。淀粉氧化消耗O2少，脂肪氧化消耗O2多→设置对比实验→比较两组种子O2消耗量与CO2释放量比值的高低。实验思路：预期实验结果及结论：提示：实验思路：分别检测这两组种子萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值(或CO2释放量和O2消耗量的比值)，并比较两组比值的大小。预期实验结果及结论：萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值低(或CO2释放量和O2消耗量的比值高)的一组为谷类种子；萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值高(或CO2释放量和O2消耗量的比值低)的一组为油料种子。糖类和脂质的综合考查1．(2020·黄冈质检)下列有关糖类和脂质的叙述，正确的是()A．动物细胞膜上的脂质包括磷脂和胆固醇等B．脂质在核糖体、内质网和高尔基体上合成C．糖原的组成单位是蔗糖，与斐林试剂反应呈现砖红色D．等量的葡萄糖和脂肪彻底氧化分解时产生水的量相等A[磷脂是细胞膜的主要成分，在动物细胞膜中还有少量胆固醇，A正确；内质网是脂质合成场所，脂质在内质网上合成，核糖体是合成蛋白质的场所，B错误；糖原的组成单位是葡萄糖，葡萄糖与斐林试剂反应呈现砖红色，C错误；脂肪含H量多于葡萄糖，脂肪比相同质量的葡萄糖彻底氧化分解产生的水更多，D错误。]2．(2020·金科大联考)近年来奶茶已经成为街头巷尾的热门饮料，奶茶中既含有糖分如葡萄糖、麦芽糖，也含有大量的脂质等油腻物质。下列叙述错误的是()A．奶茶中的葡萄糖不是人体细胞的直接能源物质B．可用斐林试剂在水浴加热条件下区分葡萄糖和麦芽糖C．在对奶茶提取物之一的脂肪进行检测时可以不使用显微镜D．脂肪在人体细胞中氧化分解时释放的能量比同质量糖类多B[人体细胞的直接能源物质是ATP，A正确；葡萄糖和麦芽糖均为还原糖，不能用斐林试剂在水浴加热条件下区分，B错误；检测液态溶液中的脂肪时可以不使用显微镜，C正确；脂肪在人体细胞中氧化分解时释放的能量比同质量糖类多，D正确。]水和无机盐与细胞结构和代谢的综合考查1．(2020·江苏高考)下列关于细胞中无机化合物的叙述，正确的是()A．自由水是生化反应的介质，不直接参与生化反应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．无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，不参与有机物的合成D．无机盐多以离子形式存在，对维持生命活动有重要作用D[自由水是生化反应的介质，也能作为反应物直接参与生化反应，A错误；结合水是细胞结构的重要组成成分，植物成熟细胞中的自由水主要存在于液泡中，B错误；无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，也能参与有机物的合成，如Fe2＋是合成血红蛋白分子必需的无机盐离子，C错误；无机盐多以离子形式存在，对维持生命活动有重要作用，D正确。]2．(2019·全国卷Ⅲ)氮元素是植物生长的必需元素，合理施用氮肥可提高农作物的产量。回答下列问题。(1)植物细胞内，在核糖体上合成的含氮有机物是______，在细胞核中合成的含氮有机物是________，叶绿体中含氮的光合色素是________。(2)农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮(NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)))和硝态氮(NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)))。已知作物甲对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))和NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))的吸收具有偏好性(NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))和NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))同时存在时，对一种离子的吸收量大于另一种)。请设计实验对这种偏好性进行验证，要求简要写出实验思路、预期结果和结论。[解析](1)植物细胞内的含氮有机物有蛋白质、磷脂、ATP、核酸等，其中在核糖体上合成的是蛋白质，在细胞核中合成的是DNA和RNA，植物叶绿体中的光合色素有叶绿素和类胡萝卜素，其中含氮的光合色素是叶绿素。(2)本实验的目的是验证作物甲对硝酸铵中的NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))和NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))的吸收具有偏好性，因变量是作物甲对二者的吸收量，因此可将生理状态相同的若干作物甲培养在适宜浓度的以硝酸铵为唯一氮源的营养液中，在适宜条件下培养一段时间，并测定实验后营养液中的NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))和NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))的浓度，最后进行比较。如果实验后营养液中的NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))的浓度低于NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，可说明作物甲对硝酸铵中的NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))的吸收具有偏好性；反之，则说明作物甲对硝酸铵中的NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))的吸收具有偏好性。[答案](1)蛋白质核酸叶绿素(2)实验思路：配制营养液(以硝酸铵为唯一氮源)，用该营养液培养作物甲，一段时间后，检测营养液中NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))和NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))剩余量。预期结果和结论：若营养液中NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))剩余量小于NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))剩余量，则说明作物甲偏好吸收NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))；若营养液中NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))剩余量小于NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))剩余量，则说明作物甲偏好吸收NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))。种子萌发过程中水及糖类和脂质含量变化的分析1．(2020·黄冈质检)风干种子只有吸收足够的水才能进