必考11 细胞的分子组成.docx

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必考11细胞的分子组成

2015年高考生物一轮复习考点梳理

必考部分

1-1细胞的分子组成

知识内容

要求

（1）蛋白质，核酸的结构和功能

Ⅱ

（2）糖类，脂质的种类和功能

Ⅱ

（3）水和无机盐的作用

Ⅰ

实验

（1）观察DNA,RNA在细胞中的分布

（2）检测生物组织中的还原糖，脂肪和蛋白质

①每个氨基酸都至少含有1个氨基和一个羧基，R基中也可能存在氨基所羧基

②特点：

一个氨基一个羧基连在同一个碳原子上

③R基的不同是构成蛋白质的20中氨基酸的分类依据

结构

考点

（1）蛋白质，核酸的结构和功能（Ⅱ）

（1）

蛋白质

氨基酸

单体

功能

结构多样性的原因

必需氨基酸：

8种。

甲（甲硫氨酸）携（缬氨酸）来（赖氨酸）一（异亮氨酸）本（苯丙氨酸）亮（亮氨酸）色（色氨酸）书（苏氨酸）

非必需氨基酸：

12种

形成

种类

氨基酸的种类，数目，排列顺序不同→蛋白质的空间结构不同

①形成肽键时，一个氨基酸的羧基失去羟基，另一个氨基酸的氨基失去-H，形成一分子H2O

②多个氨基酸之间通过肽键相连形成肽链

③肽键的结构表示为-CO-NH-

类别

举例

结构

肌动蛋白，肌球蛋白，细胞膜固着蛋白

催化

绝大多数酶

运输

细胞膜上的蛋白质载体，血红蛋白

调节

蛋白质类激素（胰岛素，生长激素等）

免疫

抗体

蛋白质

与蛋白质有关的计算

类型一：

氨基酸脱水缩合中的有关计算：

公式：

肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-肽链数

蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量-18×脱去水分子数

肽链数目

氨基酸数

肽键数目

脱去水分子数

多肽链相对分子质量

氨基数目

羧基数目

一条

m-1

am-18×（m-1）

至少1个

n条

m-n

am-18×（m-n）

至少n个

环状肽链

am-18×m

不确定

类型二：

蛋白质中氨基，羧基及各原子数的计算

氨基数=肽链数+R基上的氨基数=各氨基酸氨基总数-肽键数

羧基数=肽链数+R基上的羧基数=各氨基酸羧基总数-肽键数

N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数=各氨基酸中N总数

O原子数=肽键数+肽链数×2+R基上的O原子数=各氨基酸中O总数-脱去水分子数

H原子数=肽键数+肽链数×3+R基上的H原子数=各氨基酸中H总数-脱去水分子数×2

一分子含氮碱基+一分子五碳糖+一分子磷酸集团

类型三：

组成蛋白质的氨基酸数：

RNA上碱基数：

DNA上碱基数=1：

6（最大值）

（2）

组成

核酸

核苷酸

单体

功能

种类

核酸

种类

脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸两类

①每个核酸分子是由几十个乃至上亿个核苷酸连接而成的长链

②绝大多数DNA由两条脱氧核苷酸链构成

③RNA由一条核糖核苷酸构成

形成

名称

脱氧核糖核酸

核糖核酸

简称

DNA

RNA

基本组成单位

脱氧核糖核苷酸（4种）

核糖核苷酸（4种）

组成

五碳糖

脱氧核糖

核糖

含氮碱基

A,G,C,T

A,G,C,U

酸

磷酸

存在

主要存在细胞核（线粒体，叶绿体）

主要存在在细胞质

一般结构

两条脱氧核苷酸单链

一条核糖核苷酸单链

功能

对生物体的遗传，变异和蛋白质的生物合成有重要作用

主要作用：

对生物体的遗传，变异和蛋白质的生物合成有重要作用

遗传物质：

所有的细胞生物+所有的DNA病毒：

DNA

少数RNA病毒：

RNA

其他作用：

少数RNA具有催化作用

考点

（2）糖类，脂质的种类和功能（Ⅱ）

（1）糖类

种类

存在

作用

单糖

五碳糖

核糖（C5H10O4）

细胞中都有

组成RNA的成分

脱氧核糖（C5H10O5）

细胞中都有

组成DNA的成分

六碳糖

葡萄糖（C6H12O6）

细胞中都有

主要的能源物质

果糖

植物细胞中

提供能量

半乳糖

动物细胞中

二糖

蔗糖（C12H22O11）

甘蔗、甜菜中含量丰富

提供能量

麦芽糖（C12H22O11）

发芽的小麦、谷控中含量丰富

乳糖（C12H22O11）

人和动物的乳汁中含量丰富

多糖（C6H10O5）n

淀粉

植物粮食作物的种子、变态根或茎等储藏器官中

储存能量

纤维素

植物细胞的细胞壁中

支持保护细胞

糖原

肝糖原

动物的肝脏中

储存能量调节血糖

肌糖原

动物的肌肉组织中

储存能量

注意：

1.生活中常用的红糖，白糖，冰糖等都是由蔗糖加工制成的

2.形成二糖的单糖都是六碳糖，由于缩合要失去1个H2O分子，所以二糖的分子式是C12H22O11

3.葡糖糖，果糖，麦芽糖和乳糖是还原糖；淀粉，蔗糖，纤维素，糖原是非还原性糖

4.二糖和多糖的水解

麦芽糖→2分子葡萄糖蔗糖→1分子葡萄糖+1分子果糖乳糖→1分子葡萄糖+1分子半乳糖多糖的水解产物是葡萄糖

（2）脂质

种类

作用

脂肪

①细胞内良好的储能物质

②很好的隔热体

③分布在内脏器官附近缓冲减压

磷脂

构成细胞膜和细胞器膜的重要成分

固醇

胆固醇

动物细胞膜的重要成分；参与血液中脂质的运输

性激素

促进生殖器官的发育与生殖细胞的形成

维生素D

促进肠道对Ca和P的吸收

注意：

1.由于脂肪中的含氢量比糖类更多，因此在氧化分解时的耗氧量要比糖类多，释放出来的能量也多

2.脂肪在氧化分解时产生的水也多

3.磷脂主要分布在脑，卵细胞，肝脏以及大豆的种子中，合成磷脂的原料有甘油，脂肪酸等，因此磷脂中含有C,H,O,N,P元素

4.太阳中的紫外线能促进维生素D的转化，促进人体对钙的吸收，防止佝偻病和骨质酥松症的发生。

但除维生素D外，其他维生素都不属于脂质

考点（3）水和无机盐的作用（Ⅰ）

（1）水

自由水

结合水

不同点

定义

细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动

与细胞内的其他物质相结合的水

含量

约占细胞内全部水分的95.5％

约占细胞内全部水分的4.5％

特点

流动性强，易蒸发，加压可析离，可参与物质代谢

不流动，不蒸发，不能析离，不与其他物质结合

功能

①细胞内良好的溶剂

②参与生化反应

③为细胞提供液体环境

④运送营养物质和代谢废物

是细胞结构的重要组成成分

相互转化

转化：

自由水和结合水在一定条件下可以相互转化

（细胞中自由水相对含量越大，生物新陈代谢越旺盛，其抗逆性越小；自由水相对含量越小，生物新陈代谢越缓慢，其抗逆性越大。

水

种类及作用

①一般来说，水在细胞中的各种化学成分中含量最多

②在生物体中含量有以下特点：

●海洋生物>陆地生物

●幼儿时期>成年时期；细嫩部分>成熟部分

●同一生物不同器官中的水的含量也不同

③特例：

脂肪细胞中含量最多的不是水，而是脂肪

含量

（2）

无机盐在细胞中含量很少，约占细胞鲜重的1％~1.5％

无机盐

生理功能

存在形式

含量

无机盐

①大多数无机盐以离子形式存在于细胞内，如Na+,K+,Ca2+,Mg2+,Fe2+,HCO3-等

②少数与其他化合物结合。

如Ca2+是动物骨骼和牙齿的成分，Fe2+是血红蛋白的成分，Mg2+是叶绿素的成分等

①细胞内复杂化合物的重要组成部分

②维持细胞和生物体的生命活动

③维持细胞的酸碱平衡

④维持细胞的渗透压

补充：

常见元素及其缺乏症

元素

主要功能

缺乏症

N元素能使植物枝叶繁茂

缺N时植株矮小，叶子发黄

Mg是合成叶绿素的必需元素

缺Mg叶色发黄

P元素构成DNA,RNA,ATP等，与果实成熟有关

缺P时植株特别矮小，叶色暗绿

K元素促进植物茎秆健壮

缺K时植物细弱，容易倒伏

I元素是合成甲状腺激素的原料

地方性甲状腺肿，幼年缺I患呆小症，身材矮小智力低下

Fe是构成血红蛋白的元素

缺Fe使人患缺铁性贫血

Zn是构成各种酶的元素，锌还与大脑发育和智力有关

缺Zn主要症状有味觉减退，食欲不振，复发性口腔溃疡，异食癖。

生长发育落后，性发育迟缓，精神不振

Ca元素是构成牙齿和骨骼的重要成分

老年人缺钙，骨质疏松，幼儿缺钙得软骨症；血钙过低抽搐，血钙过高肌无力

实验

（1）观察DNA,RNA在细胞中的分布

1.实验原理

1.DNA主要分布于细胞核内，RNA主要分布在细胞质中

2.甲基绿和吡罗红对DNA,RNA的亲和力不同

DNA→甲基绿→绿色；RNA→吡罗红→红色

利用甲基绿，吡罗红混合染色剂将细胞染色，可以显示DNA和RNA在细胞内的分布

3.盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合

在洁净载玻片上滴一滴质量分数为0.9％的NaCl溶液

用消毒牙签在漱净的口腔内侧轻刮几下，将碎屑在载玻片上的液滴中涂抹几下

用酒精灯将载玻片烘干

实验流程

取口腔上皮细胞制片

水解

将烘干的载玻片放入加有30mL8％盐酸的小烧杯中

将小烧杯置于加入30℃温水的大烧杯中保温5min

用蒸馏水缓水冲载玻片10s

冲洗涂片

用吸水纸吸干载玻片上的水分

用吡罗红甲基绿染色剂滴2滴于载玻片上，染色5min

吸去多余染色剂，盖上盖玻片

染色

低倍镜观察→高倍镜观察

观察

绿色明显，集中于细胞中央

红色分布于绿色周围，范围较广

现象

DNA主要分布于细胞核内，RNA主要分布在细胞质中

结论

3.几种试剂在实验中的应用

试剂

作用

质量分数为0.9％NaCl溶液

保持口腔上皮细胞的正常形态

质量分数为8％的盐酸

①改变细胞的通透性；

②使染色质中DNA与蛋白质分开

蒸馏水

①配制染色剂

②冲洗载玻片

四注意事项

1.吡罗红甲基绿染色剂要现配现用

2.该实验不宜采用绿色植物叶肉细胞（有颜色）和其他有颜色的细胞（如鸡血细胞）作为实验原料，因其本身具有的颜色能干扰实验观察

实验

（2）检测生物组织中的还原糖，脂肪和蛋白质

1.还原糖的检测

1.原理：

还原糖+斐林试剂→50~60℃水浴加热→砖红色沉淀

2.选材：

苹果或梨匀浆

含糖量较高，白色或接近于白色的植物组织

实验步骤：

选材

制备组织样液

制浆→过滤→取液

组织样液2mL+刚配制的斐林试剂1mL→呈现蓝色→水浴加热约2min，变成砖红色沉淀

颜色变化

可溶性还原糖与斐林试剂在水浴加热的过程中生成砖红色沉淀，说明组织样液中有可溶性还原糖

结论

4.注意事项：

①还原糖的含量，生物组织中有无色素都是影响实验结果和观察的重要因素，因此要选择可溶性还原糖含量高，组织颜色交钱或接近于白色的植物，如苹果，梨，白萝卜

②斐林试剂应该现用现配，且先将甲液和乙液混合后再加入组织样液中，并进行水浴加热

2.脂肪的检测

1.原理：

脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色脂肪+苏丹Ⅳ染液→红色

2.选材：

经浸泡去种皮的花生种子

切片

实验步骤：

选最薄的几片薄片置于纯净载玻片中央

染色：

滴2~3滴苏丹Ⅲ染液，染色2~3min

去浮色：

50％酒精1~2滴

制临时装片：

滴1~2滴蒸馏水，加盖玻片

制片

先用低倍镜寻找观察点，再用高倍镜观察

镜检观察

视野中有橘黄色颗粒，说明有脂肪存在

结果

4.注意事项：

①所用材料最好是富含脂肪的种子，如花生种子，取其子叶，但必须提前浸泡3~4h

②染色后，一定要用50％的酒精洗去浮色

3.蛋白质的检测

1.原理：

蛋白质+双缩脲试剂→紫色

鲜肝提取液或黄豆浆溶液

选材与制备

实验步骤：

组织样液2mL+双缩脲试剂A液1mL→双缩脲试剂B液4滴→摇匀后变成紫色

颜色反应

组织样液中存在蛋白质

结论

3.注意事项：

检测蛋白质的实验材料最好选用富含蛋白质的生物组织（或器官），如大豆，鸡蛋。

如用大豆可直接用豆浆作实验材料；如用鸡蛋要用蛋清，并注意稀释，一般稀释10倍以上，否则实验后易粘附试管壁，不易清洗

马铃薯匀浆

取材

淀粉的检测和观察

组织样液2mL+碘液2滴→摇匀后变成蓝色

检测

组织样液中含有淀粉

结论

5.斐林试剂与双缩脲试剂的比较

试剂名称

斐林试剂

双缩脲试剂

鉴定成分

可溶性还原糖

蛋白质

鉴定原理

还原糖中的醛基在加热条件下能将Cu（OH）2中的Cu2+还原成Cu+，从而产生砖红色的CuO沉淀

双缩脲在碱性溶液中能与Cu2+结合生成紫色络合物，蛋白质分子中含有与双缩脲结构相似的肽键

试剂浓度

甲液：

质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液

乙液：

质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液

A液：

质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液

B液：

质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液

使用方法

甲液，乙液混合均匀后，再加入样液

先加入A液形成碱性环境，再加B液

使用条件

加热

不加热

2014年真题演练

（2014新课标卷II，5）关于核酸的叙述，错误的是

A．细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与

B．植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制

C．双链DNA分子中一条链上磷酸和核糖是通过氢键连接的

D．用甲基绿和吡罗红染色可观察DNA和RNA在细胞中的分布

【答案】C

【解析】转录主要发生在细胞核中，该过程需要RNA聚合酶的催化；植物细胞的线粒体和叶绿体中均含有DNA，均可发生DNA的复制；DNA分子中所含五碳糖是脱氧核糖，一条脱氧核苷酸链中磷酸和核糖之间通过磷酸二酯键连接起来；甲基绿吡罗红混合使用对细胞染色，甲基绿能使DNA呈现绿色、吡罗红能使RNA呈现红色。

（2014四川卷，1）在生物体内，下列生理活动只能单向进行的是

A.质壁分离过程中水分子的扩散

B.生长素在胚芽鞘中的极性运输

C.肝细胞中糖原与葡萄糖的转化

D.活细胞内ATP与ADP的转化

【答案】B

【解析】A.质壁分离过程中原生质层两侧水分子的扩散是双向的，故A错。

B.生长素在胚芽鞘中的极性运输是指由形态学上端向形态学下端的单方向运输，故B正确。

C.肝细胞中，糖原和葡萄糖可双向转化，故C错。

D.活细胞内ATP与ADP双向转化，故D错。

（2014四川卷，2）生物体的生命活动离不开谁。

下列关于水的叙述，错误的是

A.在最基本生命系统中，H2O有自由水和结合水两种存在形式

B.由氨基酸形成多肽链时，生成物H2O中的氢来自氨基和羧基

C.有氧呼吸时，生成物H2O中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解

D.H2O在光下分解，产生的[H]将固定的CO2还原成（CH2O）

【答案】C

【解析】A.细胞中，水的存在形式有自由水和结合水，故A正确。

B.氨基酸脱水缩合形成肽链时，生成的水中氢的来源：

一个氨基酸的羧基脱去—OH，另一个氨基酸的氨基脱去H，故B正确。

C.有氧呼吸时，生成的水中的氢即来自丙酮酸的分解，也来自糖等呼吸底物的分解，故C错。

D.光合作用过程中水的光解生成的[H]用于暗反应三碳的还原，故D正确。

（2014江苏卷，1）下列关于细胞中化合物及其化学键的叙述，正确的是

A.tRNA分子中含有一定数量的氢键

B.每个ADP分子中含有两个高能磷酸键

C.血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接

D.DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接

【答案】A

【解析】tRNA分子为“三叶草”型，单链RNA在某些区域折叠形成局部双链，通过氢键相连，A正确。

ADP分子中含有一个高能磷酸键，B错误。

蛋白质分子不同肽链之间以二硫键相连，C错误。

D.DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过碱基互补配对，以氢键相连，D错误。

（2014海南卷，2）下列有关脂质的叙述，正确的是

A.脂质中的磷脂是细胞膜的组成成分

B.维生素D和性激素不属于固醇类物质

C.脂肪比相同质量的多糖彻底氧化产能少

D.脂质在核糖体、内质网及高尔基体上合成

【答案】A

【解析】磷脂是脂质中的一类物质，磷脂和蛋白质是组成细胞膜的主要成分，A正确；维生素D和性激素属于脂质中的固醇类物质，B错误；1g糖原氧化分解释放出约17kJ的能量，而1g脂肪可以放出约39kJ的能量，C错误；核糖体是合成蛋白质的“车间”，内质网是细胞内蛋白质的合成和加工、以及脂质合成的“车间”，高尔基体是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”，D错误。

（2014海南卷，5）下列关于植物体内水分的叙述，错误的是

A.植物体内的水分参与营养物质的运输

B.水是构成叶肉细胞的重要化合物之一

C.自由水可作为细胞内化学反应的反应物

D.同种植物萌发种子的含水量与休眠种子的相同

【答案】D

【解析】植物体内营养物质的运输需要水分的参与，A正确；叶肉细胞中的水分有两种存在方式，一种是自由水，另外一种构成叶肉细胞的组分——结合水，B正确；在光合作用过程中自由水可作为细胞内化学反应的反应物存在，C正确；同种植物萌发种子的含水量高于休眠种子的含水量，D错误。

（2014海南卷，24）在其他条件具备的情况下，在试管中加入物质X和物质Z，可得到相应产物Y。

下列叙述正确的是

A.若X是DNA，Y是RNA，则Z是逆转录酶

B.若X是DNA，Y是mRNA，则Z是脱氧核苷

C.若X是RNA，Y是DNA，则Z是限制性内切酶

D.若X是mRNA，Y是核糖体上合成的大分子，则Z是氨基酸

【答案】D

【解析】依题意，三种物质存在这样的关系:

X+Z→Y,若X是DNA，Y是RNA，则此试管内发生的过程是转录过程，Z为RNA聚合酶，A、B错误。

若X是RNA，Y是DNA，则此试管发生的过程是逆转录过程，Z为逆转录酶，C错误。

若X是mRNA，Y是核糖体上合成的大分子，则Y为多肽，Z可能为多肽合成的原料氨基酸，故D正确。

（2014福建卷，1）用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。

由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是

A.蛋白酶B.RNA聚合酶C.RNAD.逆转录酶

【答案】C

【解析】核糖体是细胞内一种核糖核蛋白颗粒，主要由RNA和蛋白质构成，其功能是按照mRNA的指令将氨基酸合成蛋白质多肽链；当用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质后，余下的物质主要是RNA，且到目前为止，人们发现在生物体内具有催化作用的大多数是蛋白质，其次是RNA。

（2014上海卷，1）下列物质中同时含有磷和氮元素的是

A．丙酮酸B．核苷酸C．氨基酸D．脂肪酸

【答案】B

【解析】丙酮酸中含有C、H、O；核苷酸中含C、H、O、N、P；氨基酸中含C、H、O、N；脂肪酸中含C、H、O，可见B项正确。

（2014上海卷，28）一条由39个氨基酸形成的环状多肽，其中有4个谷氨酸（R基为一CH2一CH2一COOH），则该多肽

A．有38个肽键B．可能没有游离氨基

C．至少有5个游离羧基D．至多有36种氨基酸

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