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第二章

组成细胞的分子

教师：杨家珍

时间：2018年7月26日

[重温考纲]

1.蛋白质、核酸的结构和功能(Ⅱ)。

2.糖类、脂质的种类和作用(Ⅱ)。

3.水和无机盐的作用(Ⅰ)。

核心考点1

水与无机盐的作用

1．联系水与代谢、调节的关系

提醒

(1)细胞内自由水与结合水的比值升高，则代谢旺盛，反之则代谢缓慢，如衰老细胞与癌变细胞相比，前者该比值下降，后者该比值升高。

(2)秋冬季节，蒸腾作用弱，吸水减少，结合水含量相对升高，有利于植物抗寒性提高。

(3)种子晾晒过程中，丧失的主要是自由水，此时细胞仍具活力，种子烘烤过程中可导致结合水丧失，此时种子丧失活性。

2．理清无机盐存在形式、吸收方式及四种功能

核心考点2

糖类、脂质的种类与作用

1．理清糖类的种类、分布在动植物体中的差异

提醒

(1)并非所有的糖类都是能源物质，如核糖和脱氧核糖是组成核酸的成分，纤维素是构成植物细胞壁的主要成分。

(2)并非所有的糖都有还原性，如蔗糖、淀粉均为非还原糖。

(3)糖原代谢的最终产物不是葡萄糖，而是CO2和H2O。

2．“二看”法辨析脂质的分类及功能

提醒

(1)动物细胞中的糖原和植物细胞中的淀粉是暂时储能物质，而脂肪是良好的储能物质。

(2)脂肪是细胞内良好的储能物质的原因：相对于糖类、蛋白质而言，脂肪中C、H的比例高，而O的比例低，故在氧化分解时，单位质量的脂肪较糖类、蛋白质而言消耗的氧气多，产生的水多，产生的能量也多。

(3)糖类、脂肪和蛋白质都可以提供能量，但以糖类为主。

(4)糖类、脂肪、蛋白质中的能量只有转移到ATP中，才能被生命活动利用。

核心考点3

蛋白质、核酸的结构与功能

1．理清蛋白质的组成、结构和功能

提醒

(1)脱水缩合发生在核糖体中，方式只有一种，所形成的肽键结构可表示为“—CO—NH—”。

(2)导致蛋白质结构多样性的原因有四个，并非同时具备才能确定两个蛋白质分子结构不同，而是只要具备其中的一点，这两个蛋白质分子的结构就不同。

(3)在核糖体上合成的是多肽，而不是成熟蛋白质，多肽要经过加工后才能形成有一定结构和功能的蛋白质。

(4)高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键，而是破坏了肽链盘曲折叠形成的空间结构。

(5)低温和盐析未使蛋白质的空间结构遭到破坏。

2．理清核酸的结构、种类及功能

3．明确蛋白质、核酸分子中涉及的三种常考的“化学键”

(1)蛋白质—肽键(—CO—NH—)，蛋白酶、肽酶可将其断开

(2)

提醒

(1)DNA分布于真核细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中，原核细胞的拟核与质粒中以及部分病毒中。

(2)氢键在DNA双螺旋结构中起关键作用。

(3)ATP脱去2个磷酸基团后是RNA的基本组成单位之一。

重要题型1

细胞内有机物的推断

1．根据元素的组成确定化合物的名称

2．根据化合物的组成单位确定化合物的名称

图1

—○—○—○—○—○—○—○—○—○—○—

图2

—△—□—△—◇—◇—○—△—□—◇—△—

(1)图1表示由相同单体构成的生物大分子，可表示淀粉、纤维素和糖原，都是由葡萄糖构成的。

(2)图2表示由不同单体构成的生物大分子，可表示核酸和多肽的结构组成。

3．根据化合物的功能确定化合物的名称

4．根据化合物的关系确定化合物的名称

例如下图表示某些重要化合物的元素组成和功能关系

根据图中所示的关系可推断：A为DNA、B为RNA、C为蛋白质。

重要题型2

种子形成与萌发时的物质变化

1．种子形成和萌发时的物质变化

项目

种子形成

可溶性糖→淀粉等

有机物种类

非蛋白质→蛋白质

糖类→脂肪

干重

激素变化

2.种子成熟和萌发时细胞呼吸的变化

增加

脱落酸增加，赤霉素、生长素逐渐减少

种子萌发

淀粉→葡萄糖

蛋白质→氨基酸

脂肪→甘油＋脂肪酸

减少(油料作物先增加后减少) 脱落酸降低，赤霉素、生长素逐渐增加

(1)种子成熟时呼吸速率的变化：有机物积累迅速时，呼吸速率加快，但当种子接近成熟时，呼吸速率逐渐减慢。

(2)种子萌发时细胞呼吸方式的变化：在胚根长出前，种子呼吸产生的CO2大大超过O2的消耗，而当胚根长出后，O2的消耗速率就高于CO2的释放速率，这说明种子萌发的初期主要是无氧呼吸，而随后是有氧呼吸。

专题强化练

1．下列有关水的生理功能的叙述中，不正确的是(

) A．自由水是细胞内的良好溶剂

B．水溶液可将代谢废物运输到体外

C．结合水是细胞结构的重要组成成分

D．水分解能释放能量供生命活动利用

答案

D 解析

自由水是细胞内的良好溶剂，A正确；自由水可运送营养物质和新陈代谢中产生的废物，B正确；结合水是细胞结构的重要组成成分，C正确；水不能提供能量，D错误。

2．下列有关淀粉酶的叙述正确的是(

) A．由C、H、O、N、P元素组成

B．具有调节功能

C．基本组成单位是氨基酸

D．可以用碘液鉴定

答案

C 解析

淀粉酶不含有P元素，A项错误；酶具有催化作用，不具有调节作用，B项错误；淀粉酶的化学本质是蛋白质，基本组成单位是氨基酸，C项正确；碘液不能用于蛋白质的鉴定，D项错误。

3．下列关于DNA和RNA的叙述正确的是(

) A．DNA只存在于细胞核中，RNA只存在于细胞质中

B．真核生物的核糖体中有少量DNA C．两种核酸的元素组成相同

D．病毒中的遗传物质都是RNA 答案

C 解析

DNA主要存在于细胞核中，RNA主要存在于细胞质中，A错误；真核生物的核糖体由蛋白质和RNA组成，不含DNA，B错误；两种核酸的元素组成相同，都是C、H、O、N、P，C正确；RNA病毒的遗传物质是RNA，DNA病毒的遗传物质是DNA，D错误。

4．(2017·汕头一模)磷脂是构成细胞的一种重要化合物。下列叙述中错误的是(

) A．磷脂在内质网中合成

B．磷脂是生物膜的主要成分之一

C．原核细胞能合成磷脂

D．核糖体不含磷脂，故不含磷元素

答案

D 解析

磷脂属于脂质，合成场所是滑面内质网，A正确；磷脂是构成包括细胞膜在内的膜物质的重要成分，B正确；磷脂是构成细胞膜的重要物质，所有细胞都有细胞膜，因此原核细胞能合成磷脂，C正确；核糖体属于无膜的细胞器，不含磷脂，但由蛋白质和rRNA组成，故含磷元素，D错误。

5．(2017·韶关调研)下列有关细胞中分子的叙述，正确的是(

) A．氨基酸的空间结构是蛋白质多样性的原因

B．等质量脂肪氧化分解比糖释放能量多是因为脂肪分子中氧含量多

C．携带遗传信息是核酸的唯一功能

D．叶肉细胞中缺乏Mg元素，则影响叶绿素合成

答案

D 解析

蛋白质的多样性与氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构有关，A错误；等质量脂肪氧化分解比糖释放能量多是因为脂肪分子中碳氢含量多，B错误；

核酸能够携带和传递遗传信息，以及控制生物的性状等功能，C错误；

Mg元素是叶绿素合成的必需元素，D正确。

6．(2017·六安皖西教学联盟检测)下列关于细胞中化合物的叙述，错误的是(

) A．DNA分子复制时，解旋酶的作用是使DNA碱基对间的氢键断开

B．细胞中的放能反应一般伴随着ATP中的高能磷酸键的形成

C．变性的蛋白质分子与双缩脲试剂作用不能显紫色

D．同位素标记法可用于追踪化合物的运行和变化规律

答案

C 解析

DNA复制的过程中，解旋酶使得碱基对之间的氢键断开，将DNA的双链打开，A正确；细胞中的放能反应一般伴随着ATP的合成，即伴随着高能磷酸键的形成，B正确；蛋白质变性破坏的是蛋白质的空间结构，但是仍然有肽键，可以与双缩脲试剂产生紫色反应，C错误；同位素标记法可用于追踪化合物的运行和变化规律，如可以用3H标记的亮氨酸追踪蛋白质合成过程中物质的转移途径，D正确。

7．在某细胞中存在吸能反应：葡萄糖＋果糖→M。下列有关该反应的叙述，正确的是(

) A．葡萄糖和果糖都是不能水解的糖

B．组成M和酶的元素均为C、H、O C．催化该反应的酶也能催化M的水解

D．吸能反应一般与ATP的合成相联系

答案

A 解析

葡萄糖和果糖都是单糖，不能水解，A正确；催化葡萄糖和果糖结合形成蔗糖的酶的本质是蛋白质，其组成元素是C、H、O、N等，B错误；催化该反应的酶是合成酶，催化M水解的酶是水解酶，C错误；ATP是细胞生命活动的直接能源物质，吸能反应一般与ATP的水解相联系，D错误。

8．下列关于DNA和蛋白质的有关叙述，正确的是(

) A．DNA的复制和转录与蛋白质无关

B．同一生物体不同细胞的细胞核中DNA不同，蛋白质也不同

C．协助扩散过程需载体蛋白的参与

D．核糖体上合成的蛋白质都能在细胞核中发挥作用

答案

C

解析

DNA的复制和转录都离不开相应的酶的催化，而相应的酶的化学本质是蛋白质，A项错误；同一生物体不同细胞都是由同一个受精卵经过细胞分裂和细胞分化而形成，细胞分化的根本原因是基因的选择性表达，因此细胞核中DNA相同，蛋白质不完全相同，B项错误；协助扩散过程需借助载体蛋白的协助才能完成，C项正确；分泌蛋白是由附着在内质网上的核糖体合成的、在细胞外发挥作用的蛋白质，D项错误。

9．真核细胞中的细胞周期蛋白M可促进DNA的复制。细胞中某种特异性siRNA(一种双链RNA)可以导致细胞周期蛋白M的mRNA降解。下列分析错误的是(

) A．此种siRNA会使细胞分裂速度加快

B．这种特异性siRNA内一定含有氢键

C．细胞周期蛋白M可能需进入细胞核发挥作用

D．细胞周期蛋白M的合成会受此种siRNA影响

答案

A 解析

依题意可知：细胞中某种特异性siRNA会导致细胞周期蛋白M的mRNA降解，进而影响细胞周期蛋白M的合成，使细胞分裂速度减慢，A项错误，D项正确；这种特异性siRNA是一种双链RNA，因此含有氢键，B项正确；细胞周期蛋白M可促进DNA的复制，而DNA复制的主要场所是细胞核，因此细胞周期蛋白M可能需进入细胞核发挥作用，C项正确。

10．信息传递是信息分子传递并作用于胞间或胞内的行为机制。有关信息传递的说法正确的是(

) A．信息分子的化学本质均为蛋白质

B．信息传递均需细胞膜上载体的协助才能完成

C．激素分子不参与细胞的供能，只传递调节代谢的信息

D．核质之间遗传信息的传递需要DNA、RNA等大分子穿核孔进行

答案

C 解析

信息分子种类很多，如激素、

神经递质、组织胺等，其化学本质不都是蛋白质，A错误；信息传递很多情况下需要细胞膜上的特异性受体而非载体协助才能完成，B错误；激素分子作为信息分子，既不组成细胞结构，也不提供能量，只是传递某种调节代谢的信息，C正确；核质之间可通过

mRNA 穿过核孔传递遗传信息，但细胞核里的

DNA不能从核孔进入细胞质，D错误。

11．如图表示细胞内四种有机物的组成，请依据主要功能分析回答：

(1)A是指________；E在动物肝细胞中是指________，在植物块茎细胞中主要是指________。

(2)F是指________；它是由B________组成的，除F之外，脂质还包括________和________。

(3)C是指________；由m个C构成G物质时，其相对分子质量最多可减少________。

(4)四大有机物在体内氧化分解时，产热量最高者为________。

(5)四大有机物都含有的化学元素是________。

答案

(1)葡萄糖

肝糖原

淀粉

(2)脂肪

甘油、脂肪酸

磷脂

固醇

(3)氨基酸

18m

(4)脂肪

(5)C、H、O 解析

(1)由E是能源物质可知，E是糖类，A是糖类的基本单位，故A是葡萄糖。E在动物肝脏中是指肝糖原，在植物块茎细胞中主要是指淀粉。(2)由F是储能物质可知，F是脂肪，脂肪是由甘油、脂肪酸组成的，除脂肪外，脂质还包括磷脂和固醇。(3)由G是结构物质可知，G是蛋白质，蛋白质的基本单位是氨基酸，故C是氨基酸，由m个氨基酸构成一个环状蛋白质分子时，其相对分子质量减少最多，减少m个水分子，则减少的相对分子质量为18m。(4)四大有机物在体内氧化分解时，产热量最高者为脂肪。(5)四大有机物都含有的化学元素是C、H、O。

12．据如图所示的化合物的结构简式回答下列问题：

(1)图1所示化合物名称为________，它是由________个氨基酸失去________分子的水而形成的，这种反应叫作________，场所是________。

(2)若图2为脱氧核苷酸链，则从碱基组成上看，还应有的碱基是________(中文名称)；图中②是__________，④的名称是________________。

(3)图3通常表示细胞中发生的________过程，图中画出来的有________种核苷酸。

答案

(1)三肽

3

2

脱水缩合

核糖体

(2)胸腺嘧啶

脱氧核糖

鸟嘌呤脱氧(核糖)核苷酸

(3)转录

8

解析

(1)由图1中含有c、e两个肽键，可知该化合物为三肽，是由3个氨基酸在核糖体上脱去2个水分子形成的。(2)组成脱氧核苷酸的碱基是A、T、C、G，由图可知，还应有的碱基是胸腺嘧啶，图中②是脱氧核糖，④的名称是鸟嘌呤脱氧(核糖)核苷酸。(3)图3中，一条是DNA链，一条是RNA链，通常表示细胞中发生的转录过程，图中画出来的有8种核苷酸。

13．采摘后的香蕉果实在自然成熟过程中，淀粉、葡萄糖的含量变化如图所示，据此回答下列问题：

(1)简便区分淀粉溶液和葡萄糖溶液，选用的化学试剂是________。香蕉细胞内的葡萄糖彻底氧化分解的三个阶段依次发生在____________、____________、____________。

(2)由图分析，香蕉果实采摘后10～15天葡萄糖含量增加的原因是_______________________ ________________________________________________________________________。通过添加乙烯利可加速香蕉果实________。

(3)香蕉细胞中的C元素主要来源于外界的________，该化合物参与光合作用的________过程，该过程在夜间无法进行的原因是叶绿体中无法合成_______________________________。

答案

(1)碘液

细胞质基质

线粒体基质

线粒体内膜

(2)淀粉水解产生的葡萄糖的量多于葡萄糖消耗的量

成熟

(3)CO2

暗反应

[H]和ATP 解析

(1)淀粉遇碘变蓝，可用碘液来区分淀粉溶液和葡萄糖溶液。葡萄糖通过有氧呼吸彻底氧化分解，有氧呼吸的三个阶段依次发生在细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜。(2)香蕉果实采摘后10～15天葡萄糖含量增加的原因是淀粉水解产生的葡萄糖的量多于葡萄糖消耗的量，乙烯利分解释放出乙烯，乙烯可促进果实成熟。(3)香蕉细胞中的C元素主要来源于光合作用中的CO2，CO2参与光合作用的暗反应过程。夜间无法进行暗反应的原因是无光，叶绿体中无法合成[H]和ATP。