组成细胞的元素和化合物.docx
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组成细胞的元素和化合物
组成细胞的元素和化合物
【核心概念与提示】
一、蛋白质和核酸的结构和功能
名称
组成元素
形成及特点
功能
蛋白质（占细胞干重50%以上）
C,H,O,N.有的含有S,P
氨基酸
种类:
约20种
通式:
结构特点:
至少含有一个
（—NH2）和一个（—COOH）
结构多样—>功能多样
⑴构成细胞和生物体的重要物质
⑵作用：
酶
⑶作用：
胰岛素、生长激素等
⑷作用：
血红蛋白、载体。
⑸作用：
抗体
多肽
合成场所:
过程:
（由几个氨基酸缩合而成的就称之为几肽）方式
蛋白质
结构多样性
⑴氨基酸不同
⑵氨基酸的成百上千
⑶氨基酸的变化多端
⑷蛋白质的千差万别
核酸
C、H、O、N、P
脱氧核糖核酸（DNA）<--核苷酸（磷酸、、含氮碱基各一分子）
⑴一切生物的物质
⑵对于生物体的、
和具有重要的作用
核糖核酸（RNA）核苷酸
（磷酸、、含氮碱基各一分子）
2．计算：
（会数肽链中氨基酸数，肽键数、脱水数、游离氨基数和羧基数）
（1）n条肽链中的肽键数=脱去水分子数=氨基酸分子数﹣n
（2）n条多肽链至少含有n个游离的氨基和n个游离的羧基。
常用C、O原子个数守衡计算。
3、核酸的基本单位：
核苷酸8种，不是5种。
DNA的基本组成单位：
脱氧核糖核苷酸；主要存于细胞核内
RNA的基本组成单位：
核糖核苷酸；主要存于细胞质中。
二、糖类和脂质的种类和作用
名称
组成元素
组成及特点
主要功能
糖类
C,H,O
单糖
五碳糖:
核糖是的成分
脱氧核糖是的成分
1、构成生物体的重要成分。
例:
是细胞壁的基本组成成分。
2、生物体生命活动的
主要物质。
3、细胞中重要的物质
六碳糖:
是细胞重要能源物质
果糖、半乳糖等
二糖
植物细胞,
动物细胞:
多糖
植物：
纤维素和（在果实和块根中）
动物：
糖元:
肝脏中
糖元:
肌肉中
脂质
C,H,O有的还含有N,P
脂肪（分布在植物种子、果实细胞；动物的脂肪细胞中）、类脂、固醇
脂肪:
物质
类脂:
如是构成细胞膜及
细胞中各种细胞器膜的成分;
固醇:
有,,
等,这些起调节作用
三、水和无机盐的作用
名称
组成元素
基本组成
主要功能
水
H、O
结合水:
是细胞结构的
自由水:
是细胞内的
无机盐
多以离子状态存在
⑴是细胞内某些的重要组成部分⑵维持生物体的。
⑶维持细胞的平衡
2、是活细胞中含量是最多的物质。
在代谢旺盛的细胞中，自由水的含量一般较多
结合水的含量增多，可以使植物的抗逆性增强
四、检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质
（1）可溶性还原糖的鉴定原理：
生物组织中普遍存在的可溶性糖种类较多，常见的有、、本实验中，用斐林试剂只能检验生物组织中可溶性的还原糖存在与否，而不能鉴定可溶性的非还原性糖。
可溶性还原糖与斐林试剂（质量浓度为0.1g/ml的氢氧化钠溶液和质量浓度为g/ml的硫酸铜溶液配制而成）混合后,溶液呈色。
水浴加热煮沸后，生成沉淀。
（2）脂肪的鉴定原理：
鉴定生物组织中是否含有脂肪时，可用苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ，苏丹Ⅲ染液遇脂肪的染色反应为色，苏丹Ⅳ染液遇脂肪的染色反应为色。
（3）蛋白质鉴定原理：
鉴定生物组织中是否含有蛋白质时，常用双缩脲法。
双缩脲试剂的成分是质量浓度为0.1g/ml的氢氧化钠溶液和质量浓度为g/ml的硫酸铜溶液。
在碱性溶液NaOH中，双缩脲（H2NOC-NH-CONH2）能与Cu2+作用，形成色反应。
【学生情况反馈】（注：
此处由学生填写，反映学生学习中存在的障碍）
1．学生反映难以理解的知识
2．学生反映不会做的试题类型
【例题分析与习题训练】
考点一、蛋白质的结构和功能
例题：
1、吗啡是一种生物碱，对人体有镇痛作用。
经常使用吗啡镇痛，不仅使病人上瘾，而且降低呼吸中枢对CO2的敏感性。
因此，吗啡在医疗上的使用受到严格限制。
近年来科研人员在高等动物的脑中发现了比吗啡更具镇痛作用又不会使病人上瘾的物质，其分子结构如下所示．请回答下列有关问题：
（1）该物质的化学名称可称为，含有个肽键。
它的基本组成单位是，其结构通式是，这种基本单位以方式互相结合。
（2）该化合物形成时，生成水分子个，水解后的产物有种，水解后形成的产物叫。
（3）该化合物中，含氨基个，写出其表达式。
羧基个，写出其表达式。
答案：
（1）五肽4氨基酸（见右）脱水缩合
（2）44
氨基酸（3）1-NH21-COOH
（ ）2、下列物质中都属于蛋白质的一组是A、性激素，生长激素，纤维素
B、解旋酶，抗体，胰岛素C、血红蛋白，胆固醇，维生素 D、载体，抗体，核糖体
（ ）3、用n个碱基组成的基因，控制合成由1条多肽链组成的蛋白质氨基酸的平均分子量a，则蛋白质的分子量最大为A、na/6B、na/3-18（n/3-1）
C、na-18（n-1）D、na/6-18（n/6-1）
（ ）4、现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为
A．798、2和2B．798、12和10C．799、1和1D．799、11和9
（ ）5（多选）蛋白质是细胞膜的重要组成成分，下列能体现膜蛋白质功能的是
A、根细胞膜上的载体 B、A型血的人红细胞表面的凝集原
C、B型血的人血清中的凝集素 D、甲状腺细胞上接受促甲状腺素的受体
随堂反馈：
（ ）1、生活细胞中含量最多的两种物质所共有的元素是
A、C H O B、C H O N C、H O D、N P
（ ）2、糖元、核酸和淀粉酶的基本单位分别是
A、碱基，单糖，氨基酸 B、葡萄糖，碱基，氨基酸
C、葡萄糖，核苷酸，氨基酸 D、乳酸，核苷酸，葡萄糖
（ ）3、如果一个氨基酸分子中有两个羧基，其中一个羧基连接在R基上，则另一个羧基连接的部位A与氨基端相连B、与羧基端相连C、与氢相连D、与连有氨基的碳原子相连
（ ）4、谷氨酸的R基为C3H5O2,1分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子数依次是
A、5、9、4、1 B、4、8、5、1 C、5、8、4、1 D、4、9、4、1
（ ）5、某22肽被水解成1个4肽，2个3肽，2个6肽，则这些短肽的氨基总数的最小值及肽键总数依次是A．618B．518C．517D．617
（ ）6、氨基酸平均分子量为128，测得某蛋白质分子量约为5628，由此推断该蛋白质含有的肽链条数和氨基酸个数依次为A、1和44 B、1和51 C、2和44 D、2和51
（ ）7、水蛭素是由65个氨基酸组成的蛋白质，控制该蛋白质合成的基因其碱基数应是A、195 B、390 C、多于195 D、多于390
（ ）8（多选）催产素、牛加压素、血管舒张素是氨基酸数量相同的蛋白质，但其生理功能不同。
主要原因是A、氨基酸种类不同 B、蛋白质合成场所不同
C、蛋白质合成时期不同 D、氨基酸排列顺序不同
（ ）9（多选）蛋白质的重要生理功能之一，是调节催化细胞和生物体的新陈代谢，下列各项中与此功能相符的是
A、肌肉的主要成分是蛋白质 B、淀粉酶使淀粉分解成麦芽糖
C、血红蛋白是红细胞的成分之一 D、血糖合成糖元与胰岛素有关
10、生物体内某些有机物的元素组成可表示如下：
①大分子A、B、C共有代谢终产物有
②写出A1、A2、A3、A4、A5的物质名称：
A1 A2 A3
A4 A5 。
③c的名称 ，C的名称 ，C1的名称 ，含有C1的细胞器有
④b、B的名称为：
b或B或 。
⑤在生命活动中，A的主要功能是
10、
（1）二氧化碳水
（2）酶抗体血红蛋白载体胰岛素（3）核苷酸核酸DNA线粒体、叶绿体（4）甘油、脂肪酸或葡萄糖脂肪或糖类
（5）生命活动的体现者
考点二、核酸的结构和功能
例题：
1、完成下面有关核酸分子的概念图，将有关内容填入圈内。
脱氧核糖核酸（DNA）、核糖核酸（RNA）、脱氧核糖核苷酸、AGCT、磷酸、核糖、AGCU、C、H、O、N、P
（ ）2、主要在细胞核中合成、在细胞质中发挥功能的物质是
A．信使RNAB．RNA聚合酶C．ATPD．血红蛋白
（ ）3、下列有关组成生命物质的叙述不正确的是
A．生物大分子以碳链为骨架，“没有碳就没有生命”
B．分解脂肪比分解等量糖类物质，需要消耗更多的氧气
C．所有生物都具有DNA，说明生物具有统一性
D．垂体细胞膜上的某受体蛋自不能同时识别促甲状腺激素释放激素和甲状腺激素
（ ）4（多选）人的肝细胞内可由DNA控制合成的物质是
A、胰岛素 B、信使RNA C、酶 D、氨基酸
随堂反馈：
（ ）1、组成DNA的结构的基本成分是
①核糖②脱氧核糖③磷酸④腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶⑤胸腺嘧啶⑥尿嘧啶
A．①③④⑤B．①②④⑥C．②③④⑤D．②③④⑥
（ ）2、一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽，则此mRNA分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的tRNA个数，依次为
A．3311B．3612C．1236D．1136
（ ）3、人的肝细胞中的DNA分子数A、46 B、大于46C、小于46 D、等于92
（ ）4、右图是人体细胞中两种重要有机物B、E的元素组成及相关关系图。
关于此图的
叙述不正确的是
A．E→G发生的场所是细胞核，G→B发生的场所是细胞质
B．B的多种重要功能只与b的种类、数目和排列顺序有关
C．E中e的排列顺序决定了B中b的排列顺序
D．E在氯化钠溶液中的溶解度随着氯化钠浓度的变化而改变
（ ）5（多选）下列关于生物大分子的叙述，正确的是
A．蛋白质是由多个氨基酸分子通过肽键相互连接而成的高分子化合物
B．DNA是一切生物遗传信息的载体C．酶是生物体产生的具有催化活性的生物大分子
D．RNA通常只有一条链．它的碱基组成与DNA完全不同
（ ）6（多选）和核酸有关的叙述正确的是
A、核酸与生物的遗传有关 B、核酸与生物的变异有关
C、核酸是细胞内唯一的有机高分子物质 D、核酸决定蛋白质的合成
7、回答有关真核细胞中遗传信息及其表达的问题。
（1）将同位素标记的尿核苷（尿嘧啶和核糖的结合物）加入细胞培养液中，不久在细胞核中发现被标记的__________、__________、核糖体RNA。
①—GGCCTGAAGAGAAGT—
②—CCGGACTTCTCTTCA—
（2）将从A细胞中提取的核酸，通过基因工程的方法，转移到另一种细胞B中，当转入____________时，其遗传信息在B细胞中得到表达并能够复制传给下一代，当转入____________时，在B细胞中虽能合成相应的蛋白质，但性状不会遗传。
（3）已知某基因片段碱基排列如右图。
由它控制合成的多肽中含有“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列。
（脯氨酸的密码子是：
CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的是GAA、GAG；赖氨酸的是AAA、AAG；甘氨酸的是GGU、GGC、GGA、GGG。
）
1）翻译上述多肽的mRNA是由该基因的________链转录的（以图中①或②表示），此mRNA的碱基排列顺序是：
__________________________________。
2）若该基因由于一个碱基被置换而发生突变，所合成的多肽的氨基酸排列顺序成为“—脯氨酸—谷氨酸—甘氨酸—赖氨酸—”。
写出转录出此段DNA单链的碱基排列顺序：
____________________________。
7
（1）mRNAtRNA
（2）DNARNA（3）1）②—CCUGAAGAGAAG—
2）—GGACTTCCCTTC—
考点三、糖类的种类和作用
例题：
（）1、下列各组物质中，由相同种类元素组成的是
A．胆固醇、脂肪酸、脂肪酶B．淀粉、半乳糖、糖原
C．氨基酸、核苷酸、丙酮酸D．性激素、生长激素、胰岛素
（）2、下列糖类中属于单糖的是
A．蔗糖B．核糖C．糖原D．淀粉
（ ）3、动物组织的一个细胞，其细胞质内含有的糖类和核酸主要是
A、糖元和RNA B、糖元和DNA C、淀粉和RNA D、淀粉和DNA
随堂反馈：
（）1、核糖与核酸都不含有的元素是
A．NB．OC．PD．S
（ ）2、下列关于生物体内糖类物质的叙述，正确的是
A．麦芽糖在动植物细胞中都能检测到 B．单糖、二糖和多糖在细胞内可以相互转化
C．糖类物质都是细胞内的能源物质 D．糖类物质在细胞内不能贮存
（ ）3、医生给低血糖休克病人静脉内注射50%的葡萄糖溶液，其目的主要是
A．供给全面营养B．供给能量C．维持细胞渗透压D．供给水分
（ ）4、下列哪种物质组成中含有糖类物质
A．RNAB．脂肪C．生长激素D．胰岛素
（ ）5、下列叙述中，是淀粉、纤维素和糖元的共同特征的是
A．都是细胞内储存能量的主要物质B.都含有C、H、0、N四种元素
C．基本组成单位都是五碳糖D．基本组成单位都是六碳糖
（ ）6（多选）下列物质中，动物细胞内具有的是
A、葡萄糖 B、糖元 C、核糖 D、纤维素
考点四、脂质的种类和作用
例题：
（）1、人体内胆固醇可以转化为
A．生长激素B．维生素DC．胰岛素D．甲状腺素
（ ）2、下列图中动植物糖类、脂质的分类与比较正确的是A
（ ）3（多选）下列关于细胞主要化学成分的叙述，正确的是
A、蛋白质的多样性与氨基酸的种类、数目、排序等有关
B、脱氧核糖核酸是染色体的主要成分之一C、胆固醇、性激素、维生素D都属于脂质
D、动物乳汁中的乳糖和植物细胞的纤维素都属于多糖
随堂反馈：
（ ）1、维持高等动物第二性征的物质属于
A、核酸 B、糖类 C、蛋白质 D、脂质
（ ）2、下列物质在元素组成上最相似的一组是
A．糖元、胰岛素、性激素B．脂肪、DNA、氨基酸
C．淀粉、淀粉酶、ATPD．ATP、DNA、RNA
（ ）3、下列关于细胞中的物质的叙述中，不正确是
A．糖原的组成元素仅为C、H、O B．脂肪是构成细胞膜的重要成分
C．植物体缺镁会影响光合作用D．水在生物体内可参与多种化学反应
（ ）4、研究表明，糖、蛋白质、脂肪三类营养物质体外燃烧与体内氧化时释放能量与耗氧量如下表所示：
营养物质
体外燃烧释放能量（kJ／g）
体内氧化分解释放能量（kJ／g）
耗氧量（dL／g）
糖类
17
17
0．83
蛋白质
23．5
18
0．95
脂肪
39．8
39．8
2．03
根据上表内容能推断出的结论是
A．糖类是生命活动的主要能源物质
B．脂肪是细胞内良好的储能物质
C．蛋白质在体外燃烧过程较体内氧化分解复杂
D．这三种物质在体内氧化时耗氧量多少与其所含元素的比例与种类有关
考点五、水和无机盐的种类和作用
例题：
（ ）1、下列关于无机化合物的叙述不正确的是
A．体内无机盐含量异常会产生疾病
B．内环境的主要成分是水
C．有些无机化合物是构成细胞结构的重要成分
D．豆腐的含水量不会影响腐乳的质量
（ ）2、已知Mn2+是许多酶的活化剂，例如能激活硝酸还原酶。
缺Mn2+的植物就无法利用硝酸盐，这说明无机盐离子
A、对维持生物体内生命活动有重要作用
B、对维持细胞形态有重要作用
C、对维持细胞酸碱平衡有重要作用
D、对调节细胞内渗透压有重要作用
3、两种鼠A、B生活在不同的环境中，从A、B中选择等量的鼠用于实验，研究其渗透调节功能。
将实验鼠置于相同的环境条件下，饲以等量食物，但不喂水。
实验结果如下表：
比较项目
鼠A
鼠B
代谢得到的水分（相对单位）
81
80
蒸发失去的水分（相对单位）
91
168
粪便含水量
2
20
1两种鼠代谢产生水的细胞器有
2本实验中，在鼠的选择上还应提出什么样的要求？
3两种鼠适宜生活在干燥环境中是 ，理由
。
从此可见 是限制陆生生物分布的生态因素。
若实验持续进行，首先死亡的是 ，原因是
①线粒体、核糖体②两种鼠的性别、重量和年龄均一样③A其蒸发失去的水和粪便带走的水较少，说明鼠A的保水能力强，适宜生活在干燥的环境中水B其蒸发失去的水和粪便带走的水较多，说明鼠B的保水能力差，在缺水的环境中，鼠B将最先死亡
随堂反馈：
（ ）1、水在生物体内是一种良好的溶剂，是各种化学反应的介质。
下列有关水的说法不正确的是A、水是光合作用的反应物和生成物
B、人体缺水时，血浆的渗透压会降低，从而产生渴觉C核糖体中进行的化学反应有水生成
D、休眠或越冬的植物体内自由水与结合水的比例下降
（ ）2、一位农民种植的某块农田小麦产量总是比邻近地块的低。
他怀疑该农田可能是缺少某种元素，为此将该块肥力均匀的农田分成面积相等的五小块，进行田间实验。
除施肥不同外，其他田间管理措施相同。
实验结果如下表：
地块
甲
乙
丙
丁
戊
施肥情况
尿素
磷酸二氢钾
磷酸二氢铵
硫酸铵
不施肥
小麦收获量（㎏）
55.56
65.26
56.88
55.44
55.11
从表中可判断，该农田最可能缺少的元素是A、K B、N C、P D、S
（ ）3、下列哪组最可能是叶绿体和染色体共有的组成元素
A．CHONPB．CHONC．CHONMgD．CHONPKCa
（ ）4（多选）水在生物体中的作用
A、参与参与新陈代谢 B、参与营养物质、代谢废物的运输
C、良好的溶剂 D、贮藏能量
（ ）5（多选）下列与无机盐的功能有关的是
A、是细胞中能源物质之一 B、是某些重要复杂化合物的成分
C、能维持生物体的生命活动 D、是构成细胞的结构物质
考点六、检测生物组织中糖类、脂肪、蛋白质
例题：
1、根据生物组织中的有机物与某些化学试剂相互作用能产生颜色反应的原理，可以鉴定生物组织中某些有机物的存在。
①鉴定DNA时，一般先将被鉴定物加入物质的量浓度为0.015mol/L NaCl溶液的试管中，搅拌后，再加入 试剂，混合后将其置于沸水中，加热5分钟。
待试管冷却后，若其中溶液颜色为 ，而对照组试管中溶液为无色，则可确定被鉴定物为DNA。
②填写下表中的空格。
需鉴定的有机物
用于鉴定的试剂
反应产生的颜色
还原糖
蛋白质
淀粉
脂肪
（ ）2、生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质三种有机物的鉴定实验中，以下操作错误的是A．可溶性还原糖的鉴定，可用酒精灯直接加热产生砖红色沉淀
B．只有脂肪的鉴定需要使用显微镜C．用双缩脲试剂检测蛋白质不需要加热
D．使用斐林试剂和双缩脲试剂最好是现配现用
随堂反馈：
（ ）1、将小麦种子分别置于20℃和30℃培养箱中培养4天，依次取等量的萌发种子分别制成提取液Ⅰ和提取液Ⅱ。
取3支试管甲、乙、丙，分别加入等量的淀粉液，然后按下图加入等量的提取液和蒸馏水，45℃水浴保温5分钟，立即在3支试管中加入等量斐林试剂并煮沸2分钟，摇匀观察试管中的颜色。
结果是
A．甲呈蓝色，乙呈砖红色，丙呈无色
B．甲呈无色，乙呈砖红色，丙呈蓝色
C．甲、乙皆呈蓝色，丙呈砖红色
D．甲呈浅砖红色，乙呈砖红色，丙呈蓝色
（ ）2、下面是四位同学的实验操作方法或结果，其中错误的一项是
A.番茄汁中含有丰富的葡萄糖和果糖，可用作还原糖鉴定的材料
B.纸层析法分离叶绿体中的色素，其颜色从上到下依次是：
橙黄色、黄色、蓝绿色和黄绿色
C.蛋白质与双缩脲试剂作用产生紫色反应
D.显微镜下观察根尖的有丝分裂，在细胞呈正方形的区域易找到分裂期的细胞
（ ）3、下列有关几种物质鉴定的实验中，不正确的一项是
选项
使用试剂
被鉴定的物质
呈现颜色
A
双缩脲试剂
蛋白质
蓝色
B
苏丹III染液
脂肪
橘黄色
C
甲基绿
DNA
绿色
D
斐林试剂
麦芽糖
砖红色
（ ）4、下列有关对生物体内化学物质检测的中，正确的是
A.向蛋清稀释液中滴加双缩脲试剂后，水浴加热可出现紫色
B.向可溶性淀粉溶液中滴加斐林试剂后，水浴加热可出现砖红色沉淀
C.DNA与二苯胺试剂作用，出现黄绿色
D.脂肪可被苏丹Ⅲ试剂染成橘黄色
（ ）5（多选）下列对相关实验原理的叙述，合理的是
A．用苏丹Ⅲ染液可检测生物组织中脂肪的存在
B．用较高浓度的蔗糖溶液可使植物细胞的中央液泡变大
C．用健那绿染液可使活细胞中的叶绿体呈现蓝绿色
D．用动物细胞制备细胞膜比用植物细胞更容易
6、斐林试剂与双缩脲试剂都是由甲液（NaOH）和乙液（CuSO4）组成的，下面是某同学对斐林试剂与双缩脲试剂应用的探究实验，其中NaOH的质量分数均为0.1g/mL，CuSO4的质量分数均为0.05g/mL，实验结果如下表。
请回答相关的问题：
试管
第1次加入物
第2次加入物
第3次加入物
处理
颜色变化
1
2mLNaOH
2mLCuSO4
2mL苹果汁
加热
砖红色
2
2mLNaOH
2mL苹果汁
2mLCuSO4
加热
砖红色
3
2mL苹果汁
2mLNaOH
2mLCuSO4
加热
砖红色
4
2mLCuSO4
2mL苹果汁
2mLNaOH
加热
砖红色
5
2mLCuSO4
2mLNaOH
2mL苹果汁
加热
砖红色
6
2mL苹果汁
2mLNaOH
4滴CuSO4
加热
砖红色
7
2mLNaOH
4滴CuSO4
2mL苹果汁
加热
砖红色
8
2mL苹果汁
2mLNaOH+2mLCuSO4
2mLHCl
加热
不变
（1）用斐林试剂只能检验苹果汁中 ，该实验中，
试管1-7的溶液颜色的变化过程为 。
（2）设计1~5号试管的实验目的是：
探究
结论是：
（3）设计6~7号试管的实验目的是：
探究双缩脲试剂
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