名师大讲堂-生物初稿——细胞中的分子1012.doc

必修一 分子与细胞第一章 组成细胞的分子名师解读考纲考试大纲要求热点问题透视1.蛋白质、核酸的结构和功能（简述） 2.糖类、脂质的种类和作用 3.水和无机盐的作用 4.观察DNA和RNA在细胞中的分布 5.检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质 1.蛋白质、核酸的结构、功能及相互关系与计算2.各种化合物的元素组成以及与之形成相关的细胞结构3.生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的检测及其相关实验拓展4.联系社会热点考查各种化合物对生物体的重要意义第一节 细胞中的元素、化合物和细胞中的无机物名师精品课堂课前阅读思考1.细胞常见的化学元素中哪些是大量元素、微量元素？人体细胞中的主要化学元素的含量怎样？（参考课本P16-17）2.鉴定组织中的糖类、蛋白质、脂肪的原理是什么？有哪些注意事项？（参考课本P18）3.细胞中的水有哪两种存在形式？分别有什么作用？（参考课本P34-35）4.无机盐在细胞中主要以什么形式存在？起什么作用？（参考课本P35-36）课前知识梳理一、组成细胞的元素1在细胞中常见的元素有 多种，有些相对含量在万分之一以上，如 等，称为大量元素；有些含量较少，相对含量在万分之一以下，如 等，称为微量元素。2无论鲜重还是干重，细胞中 的含量都达到97%以上，称为主要元素；其中 四种元素的含量最多，称为基本元素；在干重中 含量达到48.4%，这表明 是构成细胞的最基本元素。二、组成细胞的化合物1无机化合物：（1） 占85%90%；（2） 占1%1.5%。2有机化合物：（1） 占1%1.5%；（2） 占1%2%；（3） 占7%10%。三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验原理：某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机物产生特定的颜色反应。糖类中的还原糖（如 ），与 试剂发生反应，生成 沉淀。脂肪可以被 染液染成 （或被 染成红色）。淀粉遇碘变 ，蛋白质与 试剂产生 反应。四、细胞中的水1水在细胞中的存在形式：一部分水与细胞内的其他物质相结合，叫做 ，大约占细胞全部水分的 ；细胞中绝大部分的水以 形式存在，可以自由流动，叫做 。2水在细胞中的作用：（1）结合水：是 的重要组成成分。（2）自由水：是细胞内的 ，细胞内的许多 也都需要水的参与。多细胞生物体的绝大多数细胞，必须浸润在 的液体环境中。自由水还具有 功能，可以把营养物质运送到各个 ，同时把细胞在新陈代谢中产生的 ，运送到排泄器官或者直接排到体外。总之，各种生物的 都离不开水。五、细胞中的无机盐1细胞中的大多数无机盐以 形式存在。是细胞中含量少的无机物，仅占细胞鲜重的 ，少数与其他化合物结合，如Cu2、Fe2、Mg2。2无机盐的作用：（1）许多种无机盐对于维持 的生命活动有重要作用，如血钙偏低会出现 。（2）无机盐对维持细胞的 非常重要。六、细胞是多种元素和化合物构成的生命系统（1） 是构成细胞中主要化合物的基础；（2）以 为骨架的糖类、脂质、蛋白质、核酸等有机化合物，构成细胞生命大厦的 。（3）糖类和脂肪提供了生命活动的主要 。（4）水和无机盐与其他物质一道，共同承担起 等重要功能。自我校对一、组成细胞的元素 120 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo 2C、H、O、N、P、S C、H、O、N C C二、组成细胞的化合物 1水 无机盐 2糖类和核酸 脂质 蛋白质三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质葡萄糖、果糖、麦芽糖 斐林 砖红色 苏丹 橘黄色 苏丹 蓝色 双缩脲 紫色四、细胞中的水1 结合水 4.5% 游离的 自由水 2细胞结构 良好溶剂 生物化学反应 以水为基础 物质运输 细胞 废物 一切生命活动 五、细胞中的无机盐1离子 1%1.5% 2.（1） 细胞和生物体 肌肉抽搐 （2） 酸碱平衡 六、细胞是多种元素和化合物构成的生命系统1C、H、O、N （2） 碳链 基本框架 （3） 能源 （4） 构建细胞、参与细胞生命活动 （5）相对稳定（5）各种元素和化合物的比例保持 ，保证了各项生理活动的正常进行高频考点突破考点1组成细胞的化学元素和化合物基础知识1.细胞中常见的化学元素有20多种，是生物体主动地从自然界中获取的，各种元素的归属范围可以归纳如下：1）大量元素：含量在万分之一以上的，如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg2）微量元素：含量在万分之一以下的，如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo可利用谐音“铁猛碰新木桶”来记。3）人体细胞鲜重时，元素的相对含量氧碳氢氮；人体细胞干重时，元素的相对含量碳氧氮氢。4）异同点：不同生物体内所含的化学元素种类基本相同，但在不同生物体内同种元素的含量差别较大；同一生物体内的不同元素的含量也不相同。2.存在形式：化学元素在生物体内主要以化合物形式存在。3.化学元素的生理功能(举例)元素生理功能举例N叶绿素、ATP、各种酶的组成元素PATP、核酸、各种生物膜的组成元素Ca动物血液中的钙离子对血的凝固和肌肉的收缩有调节作用，血液中钙离子含量低，会出现抽搐Mg叶绿素的成分，是一切绿色植物光合作用不可缺少的Fe血红蛋白和许多含铁酶类的成分I甲状腺激素合成的原料4. 生物界与非生物界的统一性和差异性1）生物界和非生物界的统一性组成细胞的化学元素，在无机自然界都能找到，没有一种是生物体特有的。组成生物体的化学元素在生物界与非生物界之间反复出现，循环流动。2）生物界和非生物界的差异性组成生物体的化学元素在生物体内和自然界中的含量差异很大。各种化学元素在生命体系中不是简单的堆积，而是以特殊的有序方式结合在一起才出现生命现象。典型例题1（2010年高考全国-31）请回答下列问题：（1）氮、磷、镁3种元素中，构成生命活动所需直接能源物质的元素是 ，构成细胞膜的元素是 。（2）缺镁时植物叶片发黄，其原因是 。解析：生物体生命活动的直接能源物质为ATP，构成ATP的化学元素为C、H、O、N、P；细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子构成的，组成元素主要为C、H、O、N、P（2）镁是构成叶绿体的化学元素，缺镁时导致叶绿素合成受阻，叶绿素的含量降低，叶黄素等色素的相对含量上升，呈现黄色。答案：（1）氮、磷 氮、磷（2）镁是叶绿素的组成成分，缺镁导致叶绿素合成受阻（其他合理答案也给分）。技巧点拨：复习过程中要重视对教材中各种重要化合物的主要元素组成进行归纳总结，学会用生物学知识对一些自然现象进行解释。变式训练1.下表是组成地壳和组成细胞的部分元素含量()。请据表回答下列问题OSiCNH地壳48.6026.300.0870.030.76细胞65.0极少18.03.010.0 (1)组成细胞的化学元素在地壳中都普遍存在，没有一种化学元素是细胞特有的，这一事实说明 。 (2)由表中数据可知，同一元素在细胞和地壳中含量相差甚远，这一事实说明 (3)由上表中数据可知，组成细胞的化学元素中，C、H、O含量最多，请据下表分析，其原因是：化合物水无机盐蛋白质脂质糖类和核酸质量分数(%)859011.57101211.5 解析：通过对第一个图表分析可以看出，生物界与非生物界在化学元素组成上既有种类的相似，又有含量的差异，充分说明生物界与非生物界既具有统一性，又具有差异性，对第二个图表分析可以看出，水在化合物中的含量最多，占8590，而且有机物中都有C，所以组成细胞的化学元素中C、H、O含量最多。答案：(1)生物界与非生物界具有统一性 (2)生物界与非生物界具有差异性 (3)构成细胞的化合物中H2O含量最多，占8590，而水由H、O组成 构成细胞的有机化合物中都有C、H、O三种元素2. 下列广告用语在科学性上没有错误的是（）A没有水就没有生命 B这种口服液含有丰富的N、P、Zn等微量元素C这种饮料中不含任何化学物质 D这种纯净水绝对纯净，不含任何离子解析：生命活动是由细胞内大量的化学反应支持的，而这些化学反应只有在水中才能顺利进行。N、P属于大量元素，Zn属于微量元素；水是弱电解质，含有H-和OH-。答案：A考点2水存在的形式及作用基础知识1、水的含量：不同生物的细胞、同一生物不同生长发育时期的细胞、同一生物同一生长时期不同部位以及代谢程度不同的细胞，含水量都不同。水生生物含水量高于陆生生物，幼年生物含水量高于老年生物。2、水的存在形式与生理功能形式自由水结合水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%功能（1）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联系自由水和结合水能够随新陈代谢的进行而相互转化3、水与细胞代谢、细胞结构的关系 （1）一般情况下自由水含量越多，细胞的代谢活动越强，反之，细胞中的水的含量越少，细胞的代谢的强度越弱。 （2）结合水丧失，细胞结构将被破坏。4、结合水与自由水的相互转变和应用 （1）农作物的适时灌溉，使植物细胞内自由水/结合水的比值上升，代谢增强。 （2）种子贮存前，晒干是为了减少自由水含量，降低种子的代谢速率，以延长寿命。 （3）种子播种前的浸种，是为增加自由水的含量，代谢增强，有利萌发。 （4）作物越冬减少灌溉，是为了提高结合水的相对含量，提高作物对低温的抗性。5、细胞中产水结构及代谢过程：叶绿体基质：暗反应线粒体：有氧呼吸第三阶段核糖体：氨基酸脱水缩合植物细胞高尔基体：合成纤维素（细胞壁）动物细胞：合成糖原细胞核：DNA复制、转录过程动植物细胞ADP生成ATP过程6、利用水的代谢过程：大分子有机物的水解 ATP水解有氧呼吸第二阶段光合作用的光反应典型例题2 科学实验表明：生命活动旺盛的细胞，自由水/结合水的比值增大，而处于休眠状态的细胞自由水/结合水的比值减小。请分析回答下列问题： 自由水以_的形式存在于细胞的_和液泡等部位。随着发育期的不同和细胞种类的不同而有很大的差异，自由水占细胞鲜重的绝大部分，是细胞的良好_，有利于物质的_，有利于_的顺利进行，所以生命活动旺盛的细胞自由水的含量就_。干种子内含的主要是_水，抗旱性强的植物结合水的含量_，处于休眠状态的细胞，自由水含量_。结合水和自由水是可以_的。解析：结合水是指在细胞内与其它物质结合在一起的水，所有这些水不再能溶解其他物质，较难流动。即使干燥的成熟种子也保持约2.5左右的水即结合水，这时生理活性降到最低程度，但基本结构还可以保持并可抵抗干旱和寒冷等不良环境。答案：（1）游离 细胞质基质 溶剂 运输 生物化学反应 高（2）结合水 高 低 （3）相互转化变式训练3. 下面两表表明一组生物体含水量和人体组织、器官的含水量。从表中数据分析可得出的正确结论是表1 各生物的含水量生物水母鱼类蛙哺乳动物藻类高等植物含水量（%）9780857865906080表2 人体组织、器官的含水量组织器官牙齿骨骼骨骼肌心脏血液脑含水量（%）102276798384构成生物体的成分中水的含量很高 生物体的含水量与生物的生活环境密切相关代谢旺盛的组织或器官含水量较高组织或器官的形态结构差异与水的存在形式相关AB C D解析：本题要根据表格中的数据来实际分析。分析表格时要注意比较的对象。从表1可知生物体中水的含量很高，生物体的含水量与生活环境密切相关；从表2可知代谢旺盛的组织或器官含水量较高，组织或器官的形态结构差异与水的存在形式有关。答案：D考点3细胞中的无机盐基础知识典型例题已知Mn是许多酶的活化剂。例如，能激活硝酸还原酶，缺Mn的植物就无法利用硝酸盐。这说明无机盐离子 A对维持细胞的形态和功能有重要作用 B对维持生物体的生命活动有重要作用 C对维持细胞的酸碱平衡有重要作用 D对于调节细胞内的渗透压有重要作用解析：该题考查的是某些无机盐的生理作用。题中四个选项都是无机盐的功能，但题干所述实例只能说明缺Mn会影响了植物的生命活动，不能说明有其他作用。 答案： B技巧点拨：准确理解题干中所陈述的无机盐的作用，然后再结合所学的知识对选项作出判断。变式训练4.(双选)下列对无机盐的重要作用的叙述，正确的是 （ ） A在细胞中大多数以离子的形式存在 B是细胞的能量来源物质C维持细胞的形态和功能 D维持细胞的正常生命活动解析：无机盐是细胞的重要组成成分，使细胞具有一定的渗透压，从而维持细胞的形态和功能；并能维持细胞的正常生命活动。无机盐不能为细胞提供能量。无机盐在细胞中大多数以离子的形式存在，这是无机盐的存在形式，不符合对无机盐的重要作用的叙述。答案：CD实验能力提升实验能力点拨检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质1实验原理（1）糖类：淀粉碘 蓝色水浴加热 还原糖 斐林试剂 砖红色沉淀（2）脂肪：脂肪苏丹 染液 橘黄色 脂肪苏丹染液 红色（3）蛋白质：蛋白质双缩脲试剂 紫色2实验材料的选择本实验成功的关键在于实验材料的选择，好的材料可以提高实验效果。 还原糖的鉴定：还原糖的含量、生物组织中的色素等因素都会影响实验现象的观察。因此要选用还原糖含量高、白色或近于白色的植物组织，其中以苹果、梨最好。也可用白色的甘蓝叶、白萝卜替代（不能选西瓜）。经实验比较，颜色反应的明显程度依次为苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜。脂肪的鉴定：所用材料一要脂肪含量高，二要有一定大小才能做徒手切片，花生种子符合该实验的要求。将花生种子浸泡3-4h，使其变软，有利于切成薄片；但浸泡时间也不宜过长，否则组织太软，切下的薄片不易成形。蛋白质的鉴定：一般选用浸泡1-2d的富含蛋白质的大豆种子（便于研磨)或用鸡蛋清。 试剂的配制a、斐林试剂的配制：即配即用，甲、乙两种试剂分别配制。b、苏丹染液：配制后待全部溶解后再使用。c、双缩脲试剂的配制：A、B两液分开配制，注明标签。3实验的操作流程、结果分析及注意事项 （1）还原糖的检测 结果分析：若出现砖红色沉淀，则表明有还原糖存在，若不出现砖红色沉淀，则表明没有还原糖存在。 注意事项 还原糖的含量、生物组织中的色素等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、组织颜色较浅或近于白色的植物，如苹果、梨、白萝卜。 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）脂肪的检测镜检：先用低倍镜确定观察区域，再换高倍镜观察。 结果分析：视野中若有橘黄色颗粒，则表明有脂肪存在，若无橘黄色颗粒，则表明无脂肪存在。 注意事项 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34h。 染色后，一定要用50的酒精洗去浮色。 （3）蛋白质的检测 结果分析：若变为紫色，表明有蛋白质存在，若无紫色出现，则表明没有蛋白质存在。 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：豆浆、鸡蛋清（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）。 （4）淀粉的检测 结果分析：若变为蓝色，表明有淀粉存在，若无蓝色出现，则表明没有淀粉存在。 注意事项： 选用的材料最好富含淀粉，如禾本科植物的种子，马铃薯的块茎。 淀粉的检测不需要加热。4对上述四个检测实验的综合分析 1）在实验的选材上要注意以下两点：材料应富含相关物质；材料本身应无色或颜色较浅，以免对实验结果进行干扰。 2）斐林试剂与双缩脲试剂的比较 解题思路探究生物组织中还原糖、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只有脂肪的鉴定需要使用显微镜B用双缩脲试剂检测蛋白质不需要加热C使用斐林试剂和双缩脲试剂最好是现配现用D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解析：选D。脂肪的鉴定实验中需要用显微镜观察着色的脂肪颗粒；双缩脲试剂检测蛋白质是一种常温反应；斐林试剂和双缩脲试剂现配现用效果明显；可溶性还原糖的鉴定，需放在大烧杯中水浴加热，直接加热有可能导致试管受热不均匀引起试管破裂。答案： D规律总结教材中所涉及的有特定显色反应的实验通过列表形式进行归纳，容易记忆：待测物质还原糖淀粉脂肪蛋白质DNARNA线粒体染色体试剂斐林试剂碘液苏丹（）染液双缩脲试剂甲基绿吡罗红健那绿龙胆紫颜色砖红色沉淀蓝色橘黄色（红色）紫色绿色红色绿色紫色是否用显微镜观察否否是否是是是是试剂是否需现配现用是否否是是是否否实验拓展训练1.（双选）对斐林试剂和双缩脲试剂的配方，叙述正确的是（ ）A两者的成分没有区别，只是使用方法不同。B斐林试剂的配制是将等量的0.05g/mL的CuSO4溶液和0.1g/mL的NaOH溶液混合而成C双缩脲试剂的配制是将2mL 0.01g/mL的CuSO4溶液滴入2mL0.1g/mL的NaOH溶液中混合而成的D双缩脲试剂含有质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液解析：两者的区别体现在两个方面：斐林试剂的乙液和双缩脲试剂的B液的浓度不同；使用的方法不同。在利用双缩脲鉴定蛋白质时，两种成分应该分开加入，先加1mlNaOH溶液形成一个碱性环境，再加入4滴CuSO4溶液，让铜离子在碱性环境下与含肽键的化合物反应。答案：BD2. 蛋白质鉴定时，事先留出一些大豆组织样液的目的是（ ）A与反应后混合的颜色作对照 B失败后重做一遍C鉴定还原糖用 D留下次实验用解析：在还原性糖和蛋白质的鉴定中都要事先留出一些组织样液，主要目的就是与反应后混合溶液的颜色作对照，对照是科学实验设计的一种原则。答案：A3.用斐林试剂鉴定还原糖时，溶液颜色的变化过程为（ ）A无色砖红色（沉淀） B浅蓝色砖红色（沉淀）C浅蓝色蓝色砖红色（沉淀） D浅蓝色棕色砖红色（沉淀）解析：斐林试剂与还原糖在水浴加热的条件下颜色由浅蓝色逐渐变成棕色，最后生成砖红色沉淀（即氧化亚铜）。答案：D4.使用显微镜观察花生子叶中的脂肪颗粒时，下列哪项是正确的（ ）A首先使用细准焦螺旋，调节焦点B对光后，从低倍镜到高倍镜进行观察C眼睛注视着镜筒内视野，将镜筒下降，调节焦点D换用高倍镜时，应将光圈调小解析：调节焦点时首先使用的是粗准焦螺旋。在下降镜筒时，眼睛应看着物镜，以免物镜碰到玻片标本。换用高倍镜后，视野会变暗，在调节光圈时应调大而不是调小。答案：B5.在生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，对实验材料的选择，叙述错误的是（ ）A甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等，都含有较多的糖且近于白色，因此可以用于进行可溶性还原糖的鉴定B花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料C大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质鉴定的理想植物组织材料D鸡蛋清含蛋白质多，是进行蛋白质鉴定的动物材料解析：甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根含有的糖为蔗糖，属于非还原糖。答案：A课时作业一、单项选择题1. 广告语“聪明的妈妈会用心(锌)”道出了锌的重要性，研究发现生物体内有七十多种酶的活性与Zn2有关，这说明无机盐()A对维持酸碱平衡有重要作用B对维持细胞形态有重要作用C对维持生物体的生命活动有重要作用D对调节细胞内溶液的浓度有重要作用解析：新陈代谢需要酶的催化，有七十多种酶的活性与Zn2有关，所以说明无机盐有维持生物体生命活动的重要作用。答案：C2.山东省潍坊市09届高考模拟将面团包在纱布中在清水中搓洗，然后鉴定粘留在纱布上的粘稠物和洗出的白浆各含什么物质，所用的试剂应分别是 ( )A.碘液、苏丹III溶液 B.双缩脲试剂、碘液 C.二苯胺试剂、苏丹III D.碘液、斐林试剂 解析：粘稠物的主要成分是蛋白质，洗出的白浆主要成分是淀粉。答案： B3.山东省潍坊市09届高考模拟英国医生塞达尼任格在对离体蛙心进行实验中发现，用不含钙和钾的生理盐水灌注蛙心，收缩不能维持。用含少量钙和钾的钠盐溶液灌注进，蛙心可持续跳动数小时。实验说明钙盐和钾盐 ( )A.是细胞中某些复杂化合物的重要组成成分 B.对维持生物体的生命活动有重要作用 C.对维持细胞的形态有重要作用 D.为蛙心的持续跳动提供能量解析：ABC三项描述的都属于无机盐的功能，但该实验不能说明钙盐和钾盐是细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，也不能说明对维持细胞的形态有重要作用，A、C错；无机盐不是能源物质，D错。答案： B4.黄冈中学08年模拟下表是一组探究生物体内主要有机物存在与否的鉴别实验，按表中数字顺序下列各选项表示正确的是 ( )A. 葡萄糖、苏丹、紫色、二苯胺B葡萄糖、苏丹、紫红色、碘液C还原糖、苏丹、蓝紫色、硫酸铜D果糖、苏丹、紫色、二苯胺解析：在苏丹试剂与脂肪反应呈橘黄色，A错；蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色，碘液与DNA没有颜色反应，B错；硫酸铜能与NaOH溶液反应生成蓝色沉淀，不与DNA反应，C错。DNA可以与二苯胺或甲基绿进行显色反应。答案： D5. 水是生命之源，生命离不开水。下列有关水在生物体中作用的叙述错误的是（ ）A.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.贮藏能量解析：水和无机盐都不能为细胞的生命活动提供能量。答案：D6. 2010南通调研下图表示人体细胞中四种主要元素占细胞鲜重的百分比，其中表示碳元素的是( )A甲 B乙 C丙 D丁解析：组成细胞的化学元素中，鲜重含量前四位元素由高到低依次是O、C、H、N。答案：B二、双项选择题7.下列试剂与待测样品、实验结果相一致的是（ ）选项试剂待测样品实验结果A碘液马铃薯汁蓝色B斐林试剂甘蔗汁砖红色沉淀C双缩脲试剂豆浆紫色D苏丹染液花生子叶红色解析：甘蔗汁主要含有蔗糖，是非还原性糖，不能用斐林试剂检测。花生子叶富含脂肪，脂肪被苏丹染液染成的颜色应该是橘黄色。答案：AC8.在高等植物细胞中有两种大量元素，淀粉中不含有，但核酸中含有。关于这两种元素的相关叙述中，正确的是 ( )A.这两种元素是生物膜、染色体的重要组成元素B这两种元素是组成ATP分子不可缺少的C这两种元素是构成蛋白质不可缺少的D这两种大量元素不是动物生活必需的解析：淀粉含有C、H、O，核酸含有C、H、O、N、P。淀粉中不含有，但核酸中含有的元素是N、P，都是必需元素。N是构成蛋白质不可缺少的，而P不是。答案：AB三、非选择题9.08广州市高考冲刺模拟下图为无土栽培示意图及其培养液的配方，请分析回答：成分Ca(NO3)2MgSO4KH2PO4KCIFeCI3H20含量(g)1.00.250.250.120.0051000 (1)若A瓶用上述培养液培养，B瓶培养液中除去MgS04，置于适宜条件下同步培养同一种植物。B瓶植物会较明显地出现植株矮小和 的症状，其原因是 。(2)若采用等量的上述培养液在A、B中分别培养水稻和番茄，培养相同时间后，A瓶中Ca2+浓度明显大于B瓶中Ca2+ 浓度，原因是 。 解析：本题考查了无机盐的功能和植物吸收离子的方式及其特点。Mg是叶绿素的组成成分，缺不能合成叶绿素；植物对离子的选择性吸收与细胞膜上的载体种类和数量均有关系。答案：(1)叶片发黄 缺Mg 不能形成叶绿素(2)水稻和番茄根细胞膜上运输Ca2+载体数量不同造成二者对Ca2+的吸收量不同。10.将某种玉米子粒浸种发芽后研磨匀浆、过滤，得到提取液。取6支试管分别加入等量的淀粉溶液后，分为3组并分别调整到不同温度，如图所示，然后在每支试管中加入等量的玉米子粒提取液，保持各组温度30分钟后，继续进行实验（提取液中还原性物质忽略不计）：（1）若向A、C、E三支试管中分别加入适量的班氏试剂或斐林试剂，沸水浴一段时间，观察该三支试管，其中液体颜色呈砖红色的试管是_；砖红色较深的试管是_，颜色较深的原因是_；不变色的试管是_，不变色的原因是_。（2）若向B、D、F三支试管中分别加入等量的碘液，观察三支试管，发现液体的颜色是蓝色，产生该颜色的原因是_。（3）以上实验的三种处理温度不一定是玉米子粒提取液促使淀粉分解的最适温度。你怎样设计实验才能确定最适温度？（只要求写出设计思路）解析：考查了酶的特性和还原糖的检测，同时与实验设计过程结合起来，有较强的综合性。种子萌发时，各种水解酶的量会增加，促使大分子物质水解成小分子物质。故发芽的玉米籽粒提取液中含有较多的淀粉酶，能促使淀粉水解，产生的还原性糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀，部分没有被水解的淀粉遇碘变成蓝色。要确定最适温度，必须在20和100之间若干个设定实验组，确定最适温度的大致范围，然后在这个温度范围内进一步缩小温度梯度，再设置若干个实验组，最后可以探究出比较准确的最适温度。答案：（1）A和C C 淀粉酶在40时活性相对较高，淀粉酶催化淀粉水解产生的还原糖多 E 酶失活（）没有被水解的淀粉遇碘变蓝（）在20和100之间每隔一定温度设置一个实验组，其它实验条件保持一致。第二节 生命活动的主要承担者蛋白质名师精品课堂课前阅读思考1.写出氨基酸的结构通式，它的结构有什么特点？（参考课本P20-21）2.氨基酸如何形成蛋白质？（参考课本P22）3.形成蛋白质结构多种多样性的原因有哪四个方面？（参考课本P23）4.蛋白质有哪主要功能？举例说明（参考课本P23）5.用什么试剂检测组织中的蛋白质？注意事项有哪些？还能想到哪些方法？（参考课本P19）课前知识梳理1.蛋白质的含量：占细胞鲜重的7%10%；组成元素：所有蛋白质均含有元素，有的含有等元素。2.蛋白质的基本组成单位氨基酸（1）结构通式：，其中R基团约种。（2）结构特点：每种氨基酸分子的相同点是至少都含有和，且都有一个氨基和一个羧基连接在上；不同点是。3.蛋白质的形成脱水缩合作用（1）脱水缩合作用是指一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸分子的羧基相连接，同时失去一个水分子，形成一个肽键的反应。肽键的结构简式是。（2）多肽是由多个氨基酸经过作用形成的含有多个肽键的化合物，呈结构。4.蛋白质结构多样性和功能的多样性（1）导致蛋白质结构多样性的原因有：；（2）蛋白质的功能是多种多样的，它是构建 和 结构的重要物质，它还具有 、 、 、 等功能。可以说，一切生命活动自我校对1.C、H、O、N； P、S。2.（1）（略）、20（2）一个氨基、一个羧基；侧链R基不同。3.（1）NHCO （2）脱水缩合、链状 4.（1）组成蛋白质的氨基酸有20种；每个蛋白质分子中氨基酸的数目成百上千；肽链中不同氨基酸的排列顺序千变万化；多肽链的盘曲、折叠方式以及形成的空间结构千差万别。（2）细胞、生物体，催化、运输、调节、免疫，主要承担者都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的 。高频考点突破考点1氨基酸的种类和结构特点基础知识1构成蛋白质的氨基酸约有20种，包括必需氨基酸8种(婴儿9种)和非必需氨基酸12种。必需氨基酸：人体细胞不能合成，必须从外界获取；非必需氨基酸：人体细胞能从其他化合物转化而来2氨基酸的结构通式（下图）分析：1）氨基酸分子中的氨基和羧基数目至少含一个，也可以是几个，因为R基中可能含有氨基或羧基。如：谷氨酸R基含有羧基，赖氨酸的R含有氨基谷氨酸赖氨酸2）在构成蛋白质的氨基酸中，都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，否则就不是构成蛋白质的氨基酸。 例如：H2NCH2CH2CH2COOH3）若氨基酸R基中没有氨基，则N原子数=氨基酸数；若R基中含1个氨基，则氨基酸个数=N原子个数1。典型例题1下列四种化合物哪种不是组成蛋白质的氨基酸 （ ） ACDB 解析：B中有羧基也有氨基,但二者不是连在同一个碳原子上，不是构成蛋白质的氨基酸；ACD中有羧基也有氨基并且连在同一个碳原子上，都是氨基酸，其区别是R基不同。答案：B技巧点拨：熟记氨基酸的结构通式和结构特点变式训练1.同为组成生物体蛋白质的氨基酸，酪氨酸几乎不溶于水，精氨酸易溶于水，这种差异的产生取决于 A两者R基团组成的不同 B两者的结构完全不同C酪氨酸的氨基多 D精氨酸的羧基多解析：组成生物体蛋白质的氨基酸约有20种，这20种氨基酸所不同的只有R基，各种氨基酸所表现出来的不同的性质完全取决于它们R基的不同。答案：A总结归纳考点2有关氨基酸形成肽链及蛋白质的问题基础知识1脱水缩合、肽键、多肽和蛋白质的形成盘曲折叠空间结构蛋白质脱水缩合：一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(NH2)连接，同时脱去一分子水。2在一条肽链的两端一定分别是COOH和NH2。一条肽链所含COOH和NH2数量至少都有一个；m条肽链所含COOH和NH2数量至少都有m个。3肽键（1）写法：CONH 或者（2）数量计算：A. n个氨基酸分子脱水缩合形成含m条肽链的蛋白质时，形成(n-m)个肽键，要失去(n-m)个水分子。拓展：若氨基酸平均分子量为a，则形成的蛋白质分子量=na-(n-m)18。B.如果n个氨基酸分子脱水缩合形成环状多肽，则形成n个肽键，要失去n个水分子。4DNA中碱基数、mRNA中碱基数和蛋白质中的氨基酸数的关系：DNA mRNA 蛋白质碱基数6： 碱基数 3 ： 氨基酸数1 注意：以上没有考虑“基因中的非编码区不转录、编码区内含子转录后的部分会被切除、mRNA上有终止密码子等因素”。典型例题2人的某种蛋白质分子共有1082个氨基酸，含有3条多肽链。则其中所含的氨基和羧基数目至少依次为 （ ）A10821082B10801080C10791079D33解析：在二肽或一条肽链（与这条肽链的长短无关）中，至少含有的游离的氨基或羧基数都为1，如果肽链中有多余的氨基或羧基那么肯定在R上。答案：D技巧点拨：1.氨基数肽链数R基上的氨基数各氨基酸中氨基总数肽键数 2.羧基数肽链数R基上的羧基数各氨基酸中羧基总数肽键数典型例题309高考上海卷某蛋白质由M条肽链、N个氨基酸组成。该蛋白质至少有氧原子的个数是( )A. N+MB. N-2M C. N+MD. N+2M解析：拓展：N个氨基酸分子脱水缩合形成M条肽链的蛋白质中所含的肽键有（NM）个，每条肽链至少有一个羧基，而一个肽键含一个O，一个羧基含两个O，所以氧原子的数目有（NM）1M2= NM答案：C技巧点拨：O原子数各氨基酸中O的总数脱去水分子数肽键数2肽链数R基上的O原子数变式训练2.已知某抗原为一蛋白质分子，由一条多肽链组成，如果构成该蛋白质的氨基酸的平均相对分子质量为128根据抗原的相对分子质量一般要超过10000的特性，可以推知，通常组成该抗原蛋白质的肽键数一般不少于 （ ） A100个 B.99个 C90个 D50个解析：抗原具有大分子性，如果是蛋白质，其相对分子质量一般要超过10000。根据蛋白质的相对分子质量氨基酸数氨基酸的平均相对分子质量一失水量（18失水数）；失水数肽键数氨基酸数l。代入两个关系式，可得氨基酸数约为91，则肽键数为90。答案：C3.丙氨酸的R基为CH3，谷氨酸的R基为C3H5O2，它们缩合形成的二肽分子中，C、H、O的原子比例为 ( ) A. 7166 B. 7145 C. 8125 D. 8145解析：先根据R基和氨基酸的结构通式推导出两种氨基酸的结构简式或分子式，分别为C3H7O2、C5H9O4，再根据脱水缩合的原理计算原子数。注意，计算H原子数、O原子数时，应减去脱去水分子中的原子数。答案：D考点3蛋白质的结构和功能的多样性基础知识1蛋白质是细胞中含量最多的含氮化合物，除C、H、O、N外，大多数蛋白质还含有S以及部分金属元素(如Fe等)。其相关知识层次如下图：2.蛋白质的空间结构（1）一条或几条肽链通过化学键互相连接在一起，形成具有复杂结构的蛋白质。（2）多肽与蛋白质的区别以及结构多样性原因蛋白质多肽有无空间结构有无多样性原因四个方面只有三个方面，无空间结构差异联系蛋白质可由一条或几条肽链形成特别提醒翻译的直接产物多肽，不叫蛋白质，必须经内质网和高尔基体再加工后，形成一定的空间结构才叫蛋白质3蛋白质的功能功能实例结构蛋白羽毛、肌肉、头发催化作用绝大多数酶运输作用血红蛋白信息传递胰岛素、生长激素免疫作用抗体典型例题4(双选)下列关于人体内蛋白质的叙述中，正确的是( )A.蛋白质具有多样性，是由于氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构不同B.指导蛋白质合成的基因中的碱基有C、G、A、TC.人体内的酶都是蛋白质，激素也都是蛋白质D.蛋白酶也是蛋白质，蛋白酶可以水解所有的肽键解析：蛋白质具有多样性，是由于氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构不同。指导蛋白质合成的基因中的碱基有C、G、A、T，但不含U。蛋白酶是一种蛋白质，蛋白酶主要是破坏蛋白质的空间结构，形成多肽，不能水解所有的肽键。人体内的酶都是蛋白质，在人体中没有发现RNA构成的酶。激素不一定是蛋白质，如雄性激素属于固醇类。答案：AB技巧点拨：有些激素是固醇类，如性激素；有些是氨基酸衍生物，如甲状腺激素；酶具有专一性。变式训练4.分子马达是由生物大分子构成，利用化学能进行机械做功的纳米系统。天然的分子马达，如驱动蛋白、RNA聚合酶、肌球蛋白等，在生物体内参与了物质运输、DNA复制、细胞分裂、肌肉收缩等一系列重要的生命活动。根据上述信息判断，下列属于分子马达的是（ ） A.DNA解旋酶B.核苷酸 C.葡萄糖D.水解析：首先要抓住题干中的重要信息，分子马达是生物大分子，题干中所举实例也都是蛋白质，在四个选项中只有A属于生物大分子。答案：A实验能力提升实验能力点拨对照实验及无关变量的控制实验中的无关变量很多，同一种实验结果可能是由多种不同的实验因素所引起的，因此必须严格控制无关变量，要平衡和消除无关变量对实验结果的影响。设置对照实验，能有效地排除其他因素干扰实验结果的可能性，使实验设计更