2020年高考生物大一轮精品复习讲义：专题一 细胞的分子组成

[考纲要求] 1.无机物：(1)水在细胞中的作用(a)；(2)无机盐及其生理作用(a)。2.有机化合物及生物大分子：(1)糖类的种类和作用(b)；(2)脂质的种类和作用(a)；(3)蛋白质的结构和功能(b)；(4)核酸的种类和功能(a)；(5)活动：检测生物组织中的油脂、糖类和蛋白质(b)。

注：生物学科对考试内容掌握的要求分为了解、理解、应用三个层次，分别用字母a、b、c 表示。

细胞中的无机物

一、水在生命活动中的作用

1．作为溶剂。如葡萄糖分子、镁离子等可溶于水。

2．生物体内物质运输的主要介质。营养成分中的糖类、氨基酸、维生素等大多溶解在水中，多数无机盐也以离子的形式溶解在水中，以水溶液的形式运输。

3．缓和温度的变化。如出汗能有效降低体温。

二、无机盐的生理作用

1．某些复杂化合物的重要组成成分

Mg2＋是叶绿素的必需成分；Fe2＋是血红蛋白的必要成分。

2．维持细胞和生物体的生命活动

可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会发生抽搐。

3．维持血浆的正常浓度、酸碱平衡

Na＋、K＋等正离子以及Cl－、HCO－3等负离子，能维持血浆及组织液的正常浓度。HCO－3、H2PO－4等离子具有一定的酸碱缓冲能力，可以维持体液的酸碱平衡。

有机化合物及生物大分子

一、糖类的种类与作用

1．糖的种类

概念种类分布主要功能

单糖不能水

解的糖

核糖动植物细

胞

组成核酸

的物质

脱氧核

糖

葡萄糖细胞最重要的能源物质

二糖水解后

能够生

成二分

子单糖

的糖

蔗糖

植物细胞

水解产物

都有葡萄

糖

麦芽糖

乳糖动物细胞

多糖水解后

能够生

成多个

单糖分

子的糖

淀粉

植物细胞

植物细胞

中的贮能

物质

纤维素

植物细胞

壁的组成

成分

糖元动物细胞

动物细胞

中的贮能

物质

2．功能：糖类是生物体维持生命活动的主要能源物质。

3．活动：检测生物组织中的糖类

(1)原理：淀粉遇碘－碘化钾溶液变蓝色，这是淀粉特有的颜色反应。还原糖(葡萄糖、果糖和麦芽糖)与本尼迪特试剂在隔水加热条件下，能够生成红黄色沉淀。

(2)步骤：制备组织样液(研磨、过滤)→检测样液：样品与试剂混合后，

热水浴加热(淀粉鉴定不加热)。

二、脂质的种类和作用

1．元素组成：主要有C、H、O，有的还有N、P。2．种类及生理作用

种类生理作用

油脂组成细胞的必要成分，贮能物质

磷脂细胞内各种膜结构的重要成分

植物

蜡

对植物细胞起保护作用

胆固醇人体所必需的，但过多会导致心脑血管疾病

3.活动：检测生物组织中的油脂

(1)原理：油脂可以被苏丹Ⅲ染液染成橙黄色。

(2)步骤：取材→染色→用50%乙醇洗去浮色→制片→显微镜观察

三、蛋白质的结构和功能

1．生理功能

(1)构成细胞和生物体结构的重要组成成分，如肌肉中的蛋白质。

(2)有推动化学反应的作用，即生物催化剂——酶。

(3)与免疫有关，负责与疾病作斗争，如抗体。

(4)具有运输作用，如细胞膜上的载体。

2．蛋白质分子的结构(高分子化合物)

(1)基本组成单位——氨基酸

①组成蛋白质的氨基酸约有20种

②通式及结构特点

(2)蛋白质分子的结构

①多肽链的形成：脱水缩合。

②一条或几条多肽链盘曲折叠形成蛋白质，其独特的空间结构是蛋白质表现其特有的生物学活性所必需的。

③肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸分子数－肽链条数。

3．多样性的原因

4．活动：检测生物组织中的蛋白质

(1)原理：与双缩脲试剂产生紫色的颜色反应。

(2)步骤

①制备样液：蛋清稀释液或豆浆滤液。

②检测样液：先加试剂A再加试剂B。

四、核酸的种类和功能

核酸的元素组成有C、H、O、N、P，为高分子化合物。

名称碱基五碳糖存在部位功能脱氧

核糖核酸(DNA)A、T、C、

G

脱氧核

糖

主要在细胞

核内

贮藏的遗传信息控制

着细胞的所有活动，

决定细胞和整个生物

体的遗传特性

核糖核酸(RNA)A、U、C、

G

核糖

主要在细胞

质内

在合成蛋白质时是必

需的

1．(2015·浙江10月学考)下列激素中含碘的是()

A．生长激素B．雄激素

C．甲状腺激素D．雌激素

2．(2015·浙江10月学考)下列关于检测生物组织中化合物实验的叙述，正确的是()

A．向淀粉溶液中加入碘－碘化钾溶液，反应后呈橙黄色

B．向葡萄糖溶液中加入本尼迪特试剂，加热后呈红黄色

C．向蛋清液中加入双缩脲试剂A液，加热后溶液呈紫色

D．用苏丹Ⅲ染液处理花生子叶切片，观察到油滴呈蓝色3．(2016·浙江4月学考)存在于动物体内的单糖是()

A．纤维素B．淀粉

C．葡萄糖D．核酸

4．(2016·浙江10月学考)下列关于蛋白质的叙述，正确的是() A．蛋白质分子都含碳、氢、氧、氮

B．组成每种蛋白质的氨基酸都有20种

C．每种蛋白质分子都由多条肽链组成

D．蛋白质发生热变性后不影响其功能

一、选择题

1．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重要组成成分

B．维生素D和性激素不属于固醇类物质

C．油脂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

2．下列既属于大量元素，又属于组成蛋白质的元素的是() A．C、O、S、Fe B．C、H、O、Fe

C．C、H、O、N D．C、H、Fe、N

3．细胞内无机盐的作用不包括()

A．维持细胞的渗透压

B．维持酸碱平衡

C．组成某些复杂化合物

D．提供细胞代谢所需的能量

4．下列物质的组成中含有糖类物质的是()

A．RNA

B．乙醇

C．胰岛素

D．生长激素

5．下列关于细胞内化学元素和化合物的叙述，不正确的是() A．同一生物体不同组织细胞内化学元素的种类大体相同，含量不同B．无机盐离子可以维持人体内环境的渗透压

C．核酸中的N存在于碱基中，蛋白质中的N存在于氨基中

D．油脂是既能贮能又具有保温作用的物质

6．下列关于水与生命关系的叙述，正确的是()

A．人体细胞需氧呼吸过程中水是产物并不是反应物

B．水是生物体内物质转运的主要介质

C．蛋白质合成过程中产生水，ATP的合成过程中消耗水

D．水分子进出细胞的方式是易化扩散

7．下列有关蛋白质的叙述中正确的是()

A．组成每一种蛋白质的氨基酸均有20种

B．细胞内具有催化功能的物质其本质是蛋白质

C．发挥免疫作用的抗体属于蛋白质

D．氨基酸的空间结构和种类决定了蛋白质的功能

8．动物细胞中最重要的二糖和多糖分别是()

A．核糖和淀粉

B．葡萄糖和糖元

C．麦芽糖和淀粉

D．乳糖和糖元

9．生物体内的蛋白质千差万别，其原因不可能是()

A．组成肽键的化学元素不同

B．组成蛋白质的氨基酸种类和数量不同

C．氨基酸的排列顺序不同

D．蛋白质的空间结构不同

10．以下关于DNA与RNA特点的比较，叙述正确的是()

A．在细胞内存在的主要部位相同

B．构成的五碳糖不同

C．核苷酸之间的连接方式不同

D．构成的碱基都相同

11．下列关于水在生物体中作用的叙述，错误的是()

A．水是良好的溶剂

B．水能缓和温度变化

C．水能影响细胞的形态

D．水能控制生物的性状

12．大雁体内主要的贮能物质和减少热量散失的物质分别是() A．糖元和油脂

B．油脂和蛋白质

C．油脂和糖元

D．油脂和油脂

二、非选择题

13．生物体内某些有机物及元素组成如图，已知A、B、C是由a、b、c组成的。A是生命活动的承担者。请回答下列问题：

(1)X、Y分别是________、________。

(2)连接两个a的化学键的结构简式是________。

(3)如果B是人和动物细胞的能源物质，则b的名称是________。

(4)一分子c是由________、________、________三分子物质构成，其结构简图是________。

(5)E在化学组成上与D的不同是：___________________________________________________

____________________________________________________________ ___________________。

14．如图为细胞内两种有机物的组成，依据主要功能，分析回答：

(1)A是指________；C在动物中是指________，在植物中主要是指________。

(2)在以A作为结构单元的有机大分子中，除了(1)中涉及的外，还有________。

(3)D是指________，它是由________和________组成的，除此之外，脂质还包括________、________和胆固醇等。

15．根据下面图解，回答问题：

(1)填写虚线框内结构的名称A.________，B.________，C.________。

(2)生成此化合物的反应叫________，在这个过程中相对分子质量减少

了________。

(3)该图所示为________肽化合物，它是由________种氨基酸构成。氨基酸的结构通式是________。

答案精析

经典例析

1．C[生长激素的化学本质是蛋白质，雄激素和雌激素的化学本质是脂质；甲状腺激素含碘，属于氨基酸衍生物。]

2．B[葡萄糖属于还原糖，遇本尼迪特试剂在热水浴加热条件下呈红黄色；淀粉遇碘－碘化钾溶液呈蓝色；蛋白质的鉴定不需要加热；用苏丹Ⅲ染液处理花生子叶切片，脂肪颗粒呈橙黄色。]

3．C[纤维素和淀粉均为植物特有的多糖；葡萄糖广泛存在于动物、植物和微生物细胞中；核酸不是糖类物质。]

4．A[蛋白质的基本组成元素有C、H、O、N；绝大多数蛋白质是由约20种不同的氨基酸组成的，不同蛋白质含有氨基酸的种类和数目一般不同；蛋白质可有一条或多条肽链构成；蛋白质热变性后，空间结构被破坏，功能丧失。故A项正确，B、C、D项错误。]

专题训练

1．A[组成细胞膜的脂质主要是磷脂，A正确；维生素D和性激素属于固醇类，B错误；相同质量的油脂中因含有较大比例的C和H，故彻底氧化分解后比多糖彻底氧化产能多，C错误；脂质在内质网上合成，D错误。]

2．C[占生物体总重量万分之一以上的为大量元素，如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等，蛋白质的组成元素有C、H、O、N等。] 3．D

4．A[RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，核糖核苷酸由一分子核糖、一分子磷酸、一分子碱基组成，核糖属于糖类。]

5．C[同一生物体不同组织细胞内化学元素的种类大体相同，但含量

存在差异，如红细胞中铁元素较多，甲状腺细胞中碘元素含量较多；无机盐离子可以维持人体内环境的渗透压，如质量分数为0.9%的氯化钠溶液称为生理盐水，能维持细胞的形态；油脂既是主要贮能物质，又具有保温作用；核酸中的N存在于碱基中，蛋白质中的N主要存在于氨基和肽键中，C错误。]

6．B[人体细胞需氧呼吸过程中水是产物也是反应物，A错误；水是生物体内物质转运的主要介质，B正确；蛋白质合成过程中产生水，ATP的合成过程中也产生水，C错误；水分子进出细胞的方式是渗透，D错误。]

7．C[组成蛋白质的氨基酸约有20种，并非每种蛋白质中都含有20种氨基酸；细胞内具有催化功能的物质是酶，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；氨基酸的种类、数量和排列顺序决定了蛋白质的功能，A、B、D错误。发挥免疫作用的抗体本质是蛋白质，C正确。]

8．D[核糖是单糖，淀粉是植物多糖，A错误；葡萄糖是单糖，B错误；麦芽糖是植物二糖，C错误；乳糖是动物二糖，糖元是动物多糖，D正确。]

9．A[蛋白质千差万别，但组成肽键的化学元素相同，A错误；在生物体中组成蛋白质的氨基酸种类和数量不同，是蛋白质千差万别的原因之一，B正确；氨基酸的数目成百上千，形成肽链时，不同种类的氨基酸排列顺序千变万化，C正确；多肽链形成蛋白质的空间结构千差万别，D正确。]

10．B[DNA主要分布在细胞核中，而RNA主要分布在细胞质中，A错误；构成DNA的五碳糖是脱氧核糖，而构成RNA的五碳糖是核糖，B正确；核苷酸之间的连接方式相同，都是通过磷酸二酯键相连接的，C错误；构成DNA的碱基是A、C、G、T，而构成RNA的碱

基是A、C、G、U，D错误。]

11．D[作为细胞内良好的溶剂是水的功能之一，A正确；水的比热较大，能缓解温度的变化，B正确；细胞内的水能使细胞充盈，对于维持细胞正常的形态和功能具有重要意义，C正确；控制生物性状的物质是核酸，不是水，D错误。]

12．D[油脂是主要的贮能物质，生物体内减少热量散失的物质也是油脂，D正确。]

13．(1)N P(2)CONH

(3)葡萄糖(4)磷酸五碳糖碱基

(5)E含有碱基U和核糖，D含有碱基T和脱氧核糖

解析(1)由题意知，X是N，Y是P。(2)由图可知，a为氨基酸，A 为蛋白质。连接两个氨基酸之间的化学键是肽键，结构简式是CONH。

(3)人和动物细胞的能源物质是糖类，B是糖类，b是葡萄糖。(4)一分子核苷酸由1分子磷酸、1分子五碳糖和1分子碱基组成，结构简式为：

(5)DNA与RNA在组成成分上的差异是：DNA含有碱基T和脱氧核糖，RNA含有碱基U和核糖。

14．(1)葡萄糖糖元淀粉(2)纤维素(3)油脂甘油

脂肪酸磷脂植物蜡

解析由图可知，A、B是结构单元。由A组成的有机大分子是能源物质，说明A是葡萄糖。葡萄糖组成的有机大分子在动物中是糖元，在植物中有纤维素和淀粉，其中淀粉是能源物质；B组成的有机大分子是贮能物质，说明D是油脂。油脂由甘油和脂肪酸组成，除了油脂之外，脂质还包括植物蜡、磷脂和胆固醇等。

15．(1)氨基肽键羧基(2)脱水缩合36

(3)三2CHRNH2COOH

解析由图可知A为氨基，B为肽键，C为羧基；由于该化合物形成两个肽键，所以脱去两分子的水，相对分子质量减少了36；又由于该图中氨基酸的R基有2种，所以它是由2种氨基酸组成。