全章复习与测试教案1

“组成细胞的分子”专题复习

一、疑难点拨

（一）组成细胞的元素

（1）大量元素和微量元素的分类是依据它们在生物体内的含量，而不是生理作用。微量元素含量虽少，但其生理作用却不可替代。

（2）组成生物体的必需元素常见的有20多种，其中最基本的元素是C。

（3）各种生物体内含有的化学元素种类大体相同，但不同生物体内每种化学元素的含量差异较大。

（4）组成病毒的化学成分一般只有核酸和蛋白质，因此，组成病毒的化学元素只有C、H、O、N、P等少数几种。

（5）生物界与非生物界的统一性和差异性。

（二）检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质

1.实验材料选择

做还原糖的鉴定实验时，应该选择还原糖含量高、颜色为白色或近于白色的植物组织。还原糖含量高，与斐林试剂发生氧化还原反应的底物数量多，实验现象更为明显；选择颜色较浅的材料，目的是为了避免实验材料本身的颜色遮盖产物的颜色，便于实验现象的观察。

提示：①不能选用甘蔗、马铃薯等植物材料（虽然这些材料颜色浅），这是因为这些材料中含有的糖几乎都是非还原糖（甘蔗中含有蔗糖，马铃薯含有淀粉），不能与斐林试剂发生反应；②单糖都是还原糖，二糖中的麦芽糖和乳糖也是还原糖，但蔗糖和所有的多糖都是非还原糖。

如果采用切片法鉴定脂肪，实验材料最好选择较大的花生种子。新鲜的花生种子，可不必浸泡，干种子浸泡3～4h（如果浸泡时间短，组织坚硬，不容易切片，但浸泡时间也不宜过长，否则组织太软，切下的薄片难以成形）。

蛋白质的鉴定实验，应该选用富含蛋白质的生物组织，如大豆种子或鸡蛋清。如果是选用大豆种子，应该浸泡1～2d后进行研磨；如果是选用鸡蛋清，使用时必须稀释，以防止反应时粘固在试管内壁上，使反应不彻底且造成试管不易洗刷。

2.鉴定条件

做还原糖的鉴定实验时，使用的是斐林试剂。在氧化还原反应中起主要作用的是斐林试剂中的Cu2+，它是一种弱氧化剂，与还原糖在常温下难以发生化学反应，因此，在使用斐林试剂鉴定还原糖时，需要通过水浴加热以促进反应的进行。

3.实验材料的处理

植物组织中还原糖的鉴定实验需要对植物材料进行充分的研磨，以使植物细胞中的还原糖释放进入组织样液中。脂肪的鉴定实验中需要对植物材料进行切片，然后对切片进行染色，最后通过镜检观察实验现象。此外，对植物组织中脂肪的鉴定，也可以采用还原糖鉴定实验中的研磨处理方法，获得含有脂肪的组织样液，这种方法只需要向组织样液中加入苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染色剂后，用肉眼直接观察实验现象即可。

4.试剂的使用

（1）斐林试剂的使用：斐林试剂的甲液和乙液应分开配制，使用前混合均匀后加入组织样液。还原糖的鉴定也可以使用班氏糖定性试剂，该试剂的化学成分与斐林试剂相似，使用时也需要水浴加热，产生的实验现象也相同，与还原糖反应后都产生砖红色的沉淀。

（2）双缩脲试剂：双缩脲试剂的A液和B液应分开配制，使用时先加入A液，再加入B液，反应在常温条件下进行。

（3）苏丹Ⅲ或Ⅳ染色剂：对于切片，在使用苏丹Ⅲ或Ⅳ染色后，切片周围的染液用吸水纸吸去，切片上的染液用50%的酒精溶液洗去，以除去浮色。

（三）蛋白质

1.组成蛋白质的基本单位——氨基酸

（1）氨基酸的结构。

提示：区分组成蛋白质的氨基酸（蛋白质氨基酸）和非蛋白质氨基酸：①相同点：都是氨基酸，都至少含有一个氨基和一个羧基；②不同点：蛋白质氨基酸中有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，而非蛋白质氨基酸中的氨基和羧基一般并不连接在同一个碳原子上。

（2）氨基酸的种类。

①按照R基的不同来划分，组成蛋白质的氨基酸约有20种。

②按照人体和动物细胞能否自身合成来划分，氨基酸可以分为两大类，即必需氨基酸和非必需氨基酸。必需氨基酸有8种（婴儿有9种），是指人和动物体内细胞不能自身合成的，这些氨基酸必须从外界环境（食物）中直接摄取，也可以由体内蛋白质分解形成；非必需氨基酸是指人和动物体内细胞能够自身合成的氨基酸。

提示：必需氨基酸和非必需氨基酸只是针对人和动物而言的，对其他生物来说没有意义。

2.脱水缩合反应

（1）反应的实质。

3.蛋白质的结构及其多样性

（1）蛋白质的结构。

氨基酸多肽链盘曲折叠蛋白质

（2）蛋白质多样性的原因。

①氨基酸角度：组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同。

②多肽角度：肽链的空间结构不同。

（四）核酸

1.核酸的种类

2.核酸在细胞中的分布

（1）在真核细胞中的分布：RNA主要分布在细胞质中（细胞质中的RNA主要分布在核糖体上，有少量的RNA分布在线粒体和叶绿体中），也有少量的RNA分布在细胞核中；DNA主要分布在细胞核中的染色体上，也有少量的DNA分布在细胞质中（线粒体和叶绿体中含有少量DNA）。

（2）在原核细胞中的分布：RNA分布在细胞质中的核糖体上，DNA分布在拟核和质粒中。

提示：①无论是真核细胞还是原核细胞，都含有DNA和RNA，非细胞生物——病毒只含有DNA和RNA中的一种。②真核细胞中DNA和RNA的分布可以使用吡罗红甲基绿染色剂检测：甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。

3.核酸的功能

（1）DNA的功能：一是通过复制把亲代细胞的遗传信息传递给子代细胞，或者把亲代的遗传信息传递给子代；二是通过控制蛋白质的合成表达遗传信息。

（2）RNA的功能。

①在基因表达的翻译过程中发挥作用，其中mRNA作为翻译的模板，tRNA作为氨基酸的运输工具，rRNA是核糖体的重要成分，它与蛋白质的合成也有密切的关系。

②在RNA病毒中，RNA作为遗传物质，RNA也能进行自我复制，实现遗传信息在亲子代间的传递。

2.淀粉、纤维素和糖原的联系

（1）相同点：都是生物体内的多糖，都属于生物大分子，而且都是以葡萄糖为单体形成的以碳链为骨架的多聚体。

（2）不同点：①存在位置和功能不同：淀粉和纤维素存在于植物体内，其中淀粉是植物细胞内的储能物质；纤维素是植物细胞壁的主要成分，是一种结构性多糖，但不能作为植物体内的能源物质；糖原是动物体内的多糖，是动物体内的储能物质，主要存在于动物肝脏和肌肉细胞中。糖原在维持血糖的平衡中发挥重要的作用。②结构不同：淀粉、纤维素和糖原虽然都是由葡萄糖连接形成的，但在结构上三者并不相同。这是区分三种多糖的主要依据。

3.对“脂肪是良好的能源物质”的理解

和糖类分子比较，脂肪分子中O的含量远远少于糖类，而H的含量更高，这一结构特点使脂肪在氧化分解时能够释放出更多的能量，例如，1g脂肪氧化分解可以释放出大约39KJ能量，而1g糖原氧化分解只能释放大约17KJ能量。可见，同质量的脂肪与糖类比较，脂肪分子中含有更多的能量，从而使它成为生物体内一种非常经济和高效的储能物质（少量的脂肪即可以贮藏大量的能量）。

（六）水和无机盐

1.水在细胞中的存在形式和功能

形式定义含量功能

自由水细胞中游离态的水，可以自由流动约95.5% 良好的溶剂；参与多种化学反应；运送养料和代谢废物

结合水与细胞内其他物质相结合的水约4.5%细胞结构的重要组成成分

提示：①对自由水和结合水的理解：自由水可流动、易蒸发，是可以参与代谢的水。

结合水不能蒸发，失去了流动性和溶解性，不参与代谢作用，是生物体的构成物质。结合水赋予各种组织、器官一定的形态、硬度和弹性，因此某些组织器官的含水量虽多，却仍然呈坚韧的状态。

②自由水和结合水间的关系：在一定条件下可以相互转化。二者的转化往往受温度影响。当温度升高时，自由水比例增加，结合水比例减小。当自由水比例上升时，新陈代谢旺盛；当结合水比例上升时，新陈代谢缓慢，但动植物抗旱、抗寒能力增强，以适应不良条件。

2.细胞中的无机盐

存在形式含量功能

多数以离子形式存在1%～1.5%细胞和生物体的重要组成成分；维持细胞和生物体的生命活动；维持细胞的渗透压和酸碱平衡

二、典例剖析

例1.（宁夏回族自治区宁大附中2012～2013学年度第一学期高三月考卷）下列有关细胞中元素和化合物的叙述，正确的是（）

A.C是构成细胞的基本元素，在人体活细胞中含量最多

B.脂肪分子中含H比糖类多，是主要的能源物质

C.氨基酸脱水缩合产生水，水中的氧来自氨基酸的羧基

D.组成RNA和DNA的元素种类不同，碱基种类不完全相同

例4.糖类、脂肪都含有大量的化学能，都是生物体内的能源物质。下列关于它们的说法正确的是（）

A.各种糖类都是生物体内的能源物质

B.糖类、脂肪释放的能量可以被生命活动直接利用

C.同质量的糖类和脂肪比较，脂肪分子含有更多的能量

D.糖类也叫碳水化合物，各种糖类分子中氢原子与氧原子之比都为2∶1

解析：糖类并不都是能源物质，有些糖类是结构物质，如纤维素是组成植物细胞壁的主要成分。糖类、脂肪释放的能量需要转移到ATP中才能被生命活动直接利用。脂肪与糖类比较，脂肪分子中含有更多的氢，而氧的含量较少，因此，同质量的糖类和脂肪比较，氧化分解

时脂肪分子会释放出更多的能量。不是所有的糖类分子中氢原子数与氧原子数之比都为2∶1。

答案：C 例5.下列有关生物体内水和无机盐的叙述错误的是（）

A.水是进行光合作用和呼吸作用的原料

B.水既是细胞内良好的溶剂，又是生物体内物质运输的主要介质

C.无机盐离子对维持血浆的正常浓度和酸碱平衡等有重要作用

D.合成核糖核酸、脂肪等物质时，都需要磷酸盐做原料

解析：在光合作用中有水分子参与反应（水分子参与光反应），在有氧呼吸中也有水分子参与反应（水分子参与有氧呼吸第二阶段的反应）。自由水既是细胞内良好的溶剂（许多种物质溶解在这部分水中），又是生物体内物质运输的主要介质。合成核糖核酸时，需要磷酸盐做原料；合成脂肪时，不需要磷酸盐做原料。

答案：D 三、跟踪训练

1.关于细胞中的元素和化合物的有关说法，不正确的是（）

A.如果一种生物的核酸只由4种核苷酸组成，则该生物一定不是细胞生物

B.碳元素是构成细胞的最基本元素，是由于它在活细胞中的含量最高

C.水是活细胞中含量最多的化合物，它能参与某些代谢过程

D.组成纤维素、淀粉和糖原的单体都是葡萄糖

2.下列是关于有关物质或结构检测的说法，其中正确的是（）

A.检测葡萄糖、蔗糖用斐林试剂，在常温下反应产生橘红色沉淀

B.酶的检测用双缩脲试剂，在水浴加热时产生紫色反应

C.健那绿是用于检测活细胞中线粒体的试剂，使线粒体呈现蓝绿色

D.吡罗红甲基绿染色剂使DNA呈现红色，使RNA呈现绿色

3.下列有关蛋白质的叙述中，正确的是（）

A.细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质

B.肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能并未发生改变

C.tRNA、mRNA、rRNA都参与蛋白质的合成

D.常温条件下蛋白质与双缩脲试剂发生作用呈现橘黄色

4.下图中甲、乙、丙是人体内的三种物质，均由物质a作为单体合成，其中甲是能够降低血糖的激素，乙是由浆细胞分泌产生的能发挥免疫作用的物质，丙是细胞膜上与主动运输和协助扩散有关的物质。下列相关说法中不正确的是（）

A.甲、乙、丙三种物质的合成均是通过脱水缩合反应

B.甲、乙、丙三种物质的结构只与物质a的种类和数量有关

C.甲、乙、丙分别是胰岛素、抗体、细胞膜上的载体蛋白

D.甲、乙、丙三种物质合成的场所均为核糖体

5.在生物体内，某些重要化合物的元素组成和功能关系如下图所示。其中X、Y代表元素，A、B、C是生物大分子。据图分析不正确的是（）

A.人体中，单体a的种类有4种

B.导致地球上生物多种多样的根本原因是C的结构具有多样性

C.人类的白化病基因起源于图中①过程中

D.图中A和C是组成染色体的主要成分

6.下列对组成细胞的化合物的叙述错误的是（）

A.蛋白质的功能取决于氨基酸的种类、数量、排列顺序和肽链的折叠加工方式

B.组成RNA和ATP的元素种类相同

C.血浆渗透压只由无机盐来维持

D.胆固醇是构成细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输

7.生物大分子包括蛋白质、核酸、多糖等。下列不能用于检测生物大分子的试剂是（）

A.双缩脲试剂B.甲基绿

C.碘液D.斐林试剂

8.如图为核苷酸的模式图，下列相关说法正确的是（）

A.DNA与RNA在核苷酸上的不同点只在②方面

B.如果要构成ATP，只要在①位置上加上两个磷酸基团即可

C.③在生物体中共有8种

D.人体内的③有5种，②有2种

9.右图为不同化学元素组成的化合物示意图，以下说法正确的是（）

A.若图中①为某种化合物的基本单位，则①最可能是核苷酸

B.若②广泛分布在动物细胞内，则其一定是糖原

C.若③为生物大分子，则其彻底水解的产物最多为4种

D.④可以表示脂肪，苏丹Ⅲ可以将此物质染成橘黄色

10.人体红细胞呈两面凹的圆饼状，具有运输氧气的功能。下面是将人体红细胞分别放在三种不同的液体环境中一段时间内细胞的变化示意图。请分析该图说明的问题（）

A.水分容易进出细胞

B.无机盐离子容易进出细胞

C.红细胞有运输氧气的功能

D.水分和无机盐对于维持细胞的形态和功能有重要作用