2012届高三生物 生命的物质基础专题复习学案

用心 爱心 专心 1 生命的物质基础生命的物质基础 一 教学内容 复习生命的物质基础 二 学习过程 一 化学元素 基本元素 C H O N 主要元素 C H O N P S 大量元素 C H O N P S K Ca Mg 微量元素 Fe Mn Zn Cu B Mo Cl 等元素 矿质元素 除了 C H O 之外的植物必需元素 注意 生物界与非生物界的统一性和差异性 整个自然界都是由化学元素组成的 组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到 没有 一种是生物体特有的 生命起源于非生命物质 组成生物体的基本元素可以在生物界与非生 物界之间反复循环运动 这些都说明生物界与非生物界具有统一的一面 生物和非生物存在着本质的区别 组成生物体的化学元素 在生物体内和无机自然界中的质 量分数相差很大 自然界中最丰富的元素是氧 硅 铝 铁四种 而生物体内含量最多的四 种元素却是碳 氢 氧 氮 无机自然界中的各种化学元素不能表现出生命现象 但在生物 有机体内 元素组成化合物 化合物有序地结合在一起 就能表现出生命现象 因此 生物 界和非生物界又存在着差异性的一面 二 化合物 从图中看出 构成细胞的化合物中 占第一位的是 水 占第二位的是 蛋白质 1 水 存在形式 自由水 是细胞内的良好溶剂 用以运输养料和废物 结合水 与大分子物质结合在一起 生物的新陈代谢离不开水 2 无机盐 存在形式 多数以离子状态存在 如 K Na Cl 少数以化合物状态存在 如磷酸基团 功能 组成生物体的重要组成成分 如 P ATP Mg 叶绿素 NH2 蛋白质 维持生物体的生命活动 如缺 Ca 哺乳动物会出现抽搐 孕妇在怀孕期间就常因为缺钙而出 现抽搐 维持酸碱平衡 调节渗透压 维持细胞的形态和功能 用心 爱心 专心 2 3 生命活动的能源物质 主要能源物质 直接能源物质 高能化合物 贮存能量的物质 最终能源 在生物体内 糖类 脂肪 蛋白质等有机物都能氧化分解释放能量 充当能源物质 在正常 情况下主要分解糖类提供能量 因此 糖类是主要能源物质 在糖类供能不足时 可以氧化 分解脂肪 进一步氧化蛋白质供能 一旦分解蛋白质供能时 也就破坏了细胞的基本结构 最终导致生命结束 ATP 是生物体生命活动的直接能源 是一种高能化合物 磷酸肌酸是动 物体内的另一种高能化合物 当体内的 ATP 含量由于消耗而过分减少时 磷酸肌酸可以将其 贮存的能量转移到 ATP 中供能 脂肪是生物体内贮存能量的物质 而这些物质中的能量 都 直接或间接地来自于绿色植物通过光合作用固定的太阳光能 所以 地球上生物体生命活动 的最终能源是太阳光能 4 氨基酸 多肽 肽键与蛋白质 氨基酸种类的不同取决于 R 基的结构组成 当有的氨基酸含有多个氨基 NH2 或多个羧 基 COOH 时 除了一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上外 其余的 氨基 羧基 都在 R 基上 当两个氨基酸在缩合形成二肽时 失去 1 分子水 因此 n 个氨基酸分子缩合成一条多肽链时 失去 n 1 分子水 形成 n 1 个肽键 同理 n 个氨基酸分子缩合成 m 条肽链时 失去 n m 分子水 形成 n m 个肽键 即失水数 肽键数 氨基酸总数 肽链数 氨基酸缩合成多肽时 相邻的氨基酸的氨基和羧基缩合形成肽键 因此形成的一条多肽链上 至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基 分别在肽链的两端 组成蛋白质的氨基酸的种类不同 数目不同 排列顺序不同和肽链的空间结构不同 导致了 蛋白质分子具有多样性 但对于某种蛋白质则具有特定的氨基酸种类 数目 排列顺序和空 间结构 这是蛋白质分子的特异性 蛋白质的生物学特性 具有催化作用 调节作用 运动 氧和二氧化碳的输送 遗传信息的 传递 免疫等作用 蛋白质的理化性质 具有胶体性质 变性作用 加热 X 射线照射 强酸 强碱 重金属盐 乙醇等处理都可引起蛋白质的变性 所以在临床中用酒精 加热 紫外线等方法进行消毒杀 菌 就是利用这些手段使菌体和病毒的蛋白质变性而失去致病性和繁殖能力 5 核酸 一切生命的遗传物质 DNARNA 名称脱氧核糖核酸核糖核酸 结构磷酸 脱氧核糖 碱基 ATGC 磷酸 核糖 碱基 AUGC 存在部位主要在细胞核内主要在细胞质内 遗传物质绝大生物的遗传物质RNA 病毒的遗传物质 典型例题 例 1 胰岛素分子是一种蛋白质分子 现有如下材料 胰岛素含有 2 条多肽链 A 链含有 21 个氨基酸 B 链含有 30 个氨基酸 2 条多肽链间通 过 2 个二硫键 二硫键是由 2 个 一 SH 连接而成的 连接 在 A 链上也形成 1 个二硫键 图示为结晶牛胰岛素的平面结构示意图 用心 爱心 专心 3 不同动物的胰岛素的氨基酸组成是有区别的 现把人和其他动物的胰岛素的氨基酸组成 比较如下 猪 B 链第 30 位氨基酸和人不同 马 B 链第 30 位氨基酸和 A 链第 9 位氨基酸与人不同 牛 A 链第 8 1 0 位氨基酸与人不同 羊 A 链第 8 9 10 位氨基酸与人不同 天竹鼠 A 链有 8 个氨基酸与人不同 B 链有 10 个氨基酸与人不同 根据以上材料回答下列问题 1 胰岛素分子中含有肽键 个 控制合成胰岛素的基因中至少有 碱基 2 这 51 个氨基酸形成胰素后 相对分子质量比原来 51 个氨基酸的总分子量减少了 3 人体中胰岛素的含量低 会导致血糖浓度过高 尿液中有葡萄糖 称为糖尿病 其最 佳的治疗方法是使用胰岛素 但只能注射不能口服 原因是 4 前面所列的口甫乳动物和人的胰岛素都由 51 个氨基酸构成 且在氨基酸组成上大多相 同 由此可以得出的结论是 5 人与这几种动物在胰岛素分子上氨基酸组成差异的大小 说明 6 如果要为糖尿病人治疗必须用动物体内的胰岛素的话 最适宜的动物是 解析 1 从材料 中可知 由 51 个氨基酸组成的具有二条肽链组成的胰岛素分子中应含的肽键 数目是 51 2 49 个 根据 mRNA 上三个碱基决定一个氨基酸 基因中有 2 条链 所以控制胰 岛素合成的基因中的碱基数 51 3 2 306 2 51 个氨基酸分子合成胰岛素分子后 分子量的减少量应是形成肽链时脱下的水分子数 18 49 和形成二硫键时脱下的 H l 6 所以相对分子量减少了 18 49 l 6 888 3 解答此小题 要求同学有知识迁移的能力 在消化道中有各种消化液 能消化各种营 养物质 如大分子糖类 淀粉 蛋白质 脂肪等不溶于水的物质 这些物质在消化道内通 过消化液的作用 将其分解为能溶于水的小分子有机物如葡萄糖 氨基酸 甘油和脂肪等 原有物质的大分子结构遭到破坏 胰岛素在消化液的蛋白酶和肽酶的作用下分解为氨基酸而 失去其活性 所以只能注射不能口服 4 材料 给我们列出的各种生物胰岛素之间的氨基酸差异 反映出不同的哺乳动物体内 胰岛素分子中氨基酸组成大部分是相同的 说明这些动物之间的亲缘关系很近 是由共同的 古代原始祖先进化而来的 5 不同动物胰岛素中氨基酸组成差异的大小反映了各种动物与人亲缘关系的远近 差异数越小 亲缘关系越近 反之则越远 6 用动物胰岛素治疗人的糖尿病时 选用亲缘关系最近的动物 治疗效果最好 答案 1 49 306 2 888 3 胰岛素是蛋白质 如口服会被消化道内的蛋白酶所催 化水解而失去作用 4 这些哺乳动物和人都有共同的原始祖先 5 这几种哺乳动物与 人的亲缘关系有远有近 差异越大亲缘关系越远 差异越小 亲缘关系起近 6 猪 用心 爱心 专心 4 例 2 已知甲 乙 丙 3 种类型的病毒 它们的遗传信息的传递方式分别用下图表示 请对 图仔细分析后回答下列问题 1 根据我们所学的内容 这 3 种类型的病毒分别属于 甲 乙 丙 2 图中哪两个标号所示的过程是对 中心法则 的补充 3 图中 1 8 表示遗传信息的 图中 2 5 9 表示遗传信息的 图中 3 10 表示遗传物质的 该过程进行所必需的物质条件是 4 图中 7 表示遗传信息的 此过程需有 的作用 这一现象的 发生 其意义是 解析 按照中心法则 遗传信息的传递方式有 3 种 DNA 的自我复制 RNA 的自我复制 以 RNA 为模 板进行的逆转录 中心法则的主要内容是 DNA 的复制和以 DNA 为模板进行的转录和 翻译的过程 RNA 的自 我复制和以 RNA 为模板进行的逆转录仅在病中有此过程 在有细胞结 构的生物体中 正常情况是不存在 的 在感染某些病毒后才有可能有此过程 所以被称为 对中心法则的补充 在高中生物教材上提到的病毒只有 3 种 噬菌体 烟草花叶病毒和致癌 病毒 噬菌体的遗传物质是 DNA 甲所示的传递过程与此相符 烟草花叶病毒的遗传物质是 RNA 但无逆转录酶 所以乙所示的传递过程与此相符 致癌病毒的遗传物质是 RNA 但具有 逆转录酶 所以丙所示的传递过程与此相符 答案 1 噬菌体 烟草花叶病毒 致癌病毒 2 6 7 3 转录 翻译 复制 模板 酶 原料 脱氧核苷酸 能量 ATP 4 逆转录 逆转录酶 对中心法则的补充 例 3 如图 某人因病不能进食 住院期间以葡萄糖静脉滴注 25 天后的细胞中糖类 脂质 蛋白质含量的变化 请回答 1 图中的 表示 理由是 2 图中的 表示 理由是 3 图中的 表示 理由是 解析 在构成细胞的化合物中水占 80 90 以上 蛋白质占 7 10 脂质 1 2 糖类 1 1 5 因病人不进食物 只靠葡萄糖滴注时间有 25 天之久 体内缺乏必需的氨基酸 而 必需氨基酸不能由其他物质直接转化而来 而蛋白质又不能贮存 代谢活动还要消 耗一些 故直线下降 所以图 表示蛋白质 图 表示脂质 脂类含量比蛋白质少而多于糖 用心 爱心 专心 5 且在代谢中与糖类之间可以相互转化 所以短时间内仍保持原有水平 图 表示糖类 在细 胞中的含量是三者中最少的 虽然有消耗 因外界在不断补充 所以维持原有水平 模拟试题 答题时间 60 分钟 一 选择题 每题只有一个正确答案 1 下列结构中能合成多糖的细胞器是 线粒体 叶绿体 高尔基体 液泡 核糖体 肝脏 A B C D 2 生物体生命活动的物质基础是指 A 各种化学元素 B 各种化合物 C 大量元素和微量元素 D 组成生物体的各种元素和化合物 3 下列有关组成生物体化学元素的论述 正确的是 A 组成生物体和组成无机自然界的化学元素中 碳元素的含量最多 B 人 动物与植物所含的化学元素的种类差异很大 C 组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到 D 不同生物体内各种化学元素的含量比例基本相似 4 酶是活细胞产生的 下列关于酶的论述错误的是 A 有些酶是核酸 B 酶的数量因参与化学反应而减少 C 酶的活性与 pH 有关 D 酶的催化效率很高 5 ATP 转化为 ADP 可表示如下 式中 X 代表 A H2O B H C P D Pi 6 下列对转运 RNA 的描述 正确的是 A 每种转运 RNA 能识别并转运多种氨基酸 B 每种氨基酸只有一种转运 RNA 能转运它 C 转运 RNA 能识别信使 RNA 上的密码子 D 转运 RNA 转运氨基酸到细胞核内 7 下列物质中 动物细胞内不含有的是 A 葡萄糖 B 糖元 C 核糖 D 纤维素 8 噬菌体侵染大肠杆菌实验不能说明的是 A DNA 能产生可遗传的变异 B DNA 能自我复制 C DNA 是遗传物质 D DNA 能控制蛋白质合成 9 把香蕉的组织放在适宜的人工培养基上培养 培养基中的某种化合物被 3H 标记 一段时 间后 对形成的愈伤组织进行分析 发现 3H 集中于细胞的细胞核 线粒体和叶绿体 则培 养基中被标记的化合物最可能是 A 氨基酸 B 核苷酸 C 葡萄糖 D 水 10 生物大分子在生物体的生命活动中具有重要作用 碳原子本身的化学性质 使它能够通 过化学键连成链或环 从而形成各种生物大分子 可以说 地球上的生命是在碳原子的基础 上建立起来的 以上事实可以说明 A C 元素能组成各种各样的化合物 B C 元素是最基本的元素 C C 元素是各种大分子中含量最多的元素 D C 元素比其他元素重要 用心 爱心 专心 6 11 谷氨酸的 R 基为 C3H5O2 在一个谷氨酸的分子中 碳和氧的原子数分别是 A 4 4 B 5 4 C 4 5 D 5 5 12 人体胰腺细胞和唾液腺细胞所含核酸的特点是 A DNA 和 RNA 均基本相同 B DNA 和 RNA 均不同 C DNA 基本相同 RNA 不同 D DNA 基本不同 RNA 则相同 13 下面有关酶 维生素 激素的叙述 哪项是正确的 A 都是由活细胞产生的 B 都是蛋白质类物质 C 都有催化作用和调节新陈代谢作用 D 都是高效能的物质 14 由 DNA 分子蕴藏的信息所支配合成的 RNA 在完全水解后 得到化学物质是 A 氨基酸 葡萄糖 碱基 B 氨基酸 核苷酸 葡萄糖 C 核糖 碱基 磷酸 D 脱氧核糖 碱基 磷酸 15 在培养酵母菌时 培养基中加入什么样的特殊物质 以保证抑制其他杂菌的繁殖 A 生长因子 B 食盐 C 高浓度蔗糖 D 青霉素 16 下列有关微生物营养物质的叙述中 正确的是 A 是碳源的物质不可能同时是氮源 B 凡是碳源都能提供能量 C 除水以外的无机物只提供无机盐 D 有些无机氮源也能提供能量 17 一条多肽链中有 1000 个氨基酸 则作为合成多肽链的 mRNA 分子和用来转录成该 mRNA 分子的基因中 分别至少要有碱基多少个 A 1000 和 2000 B 2000 和 4000 C 3000 和 3000 D 3000 和 6000 18 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 19 血糖消耗太多时 可补充血糖的物质是 肝糖元 肌糖元 氨基酸 脂肪 A B C D 20 蒸馒头时 发面时间过长 面里含水量增加的原因是 A 长时间无氧呼吸产生大量水 B 有氧呼吸产生二氧化碳和水 C 酵母菌自身物质分解产生水 D 酵母菌能使面粉中的结合水转变成自由水 21 植物从土壤中吸收并运输到叶肉细胞的氮和磷 主要用于合成 淀粉 葡萄糖 脂肪 磷脂 蛋白质 核酸 A B C D 22 在人的思维活动中 神经元细胞体中 ATP 水解释放能量转变为 A 机械能 B 渗透能 C 电能 D 化学能 23 由硝酸铵 硝酸钾 磷酸二氢钾 硫酸镁 氯化钙 一些微量元素和水按一定比例配成 的营养液适合于培养 A 根尖生长点细胞 B 绿藻 C 酵母菌 D 变形虫 24 一条双链 DNA 分子的鸟嘌呤占整个 DNA 分子碱基的 27 其中一条链上的腺嘌呤占这条 链碱基的 28 那么另一条链上的腺嘌呤占整个 DNA 分子碱基的比例是 A 9 B 18 C 23 D 24 25 生物界在基本组成上的高度一致性表现在 组成生物体的主要化学元素基本一致 各种生物体的核酸都相同 构成核酸的碱基都相同 各种生物的蛋白质都相同 构成蛋白质的氨基酸都相同 用心 爱心 专心 7 A B C D 26 下面哪两种物质组成的基本单位是相同的 A 纤维素和性激素 B 淀粉和淀粉酶 C 胰岛素和生长激素 D 抗体和抗原 二 非选择题 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 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 还原糖斐林试剂 蛋白质紫 色 淀 粉碘 液 脂 肪橘黄色 2 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 5min 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 胰蛋白酶作用于一定量的某种物质 底物 温度保持 C o 37 pH 保持在最适值 生成物 量与反应时间关系如下图 请回答下列问题 1 该酶作用的底物是 2 在 140 分钟后 曲线变成水平 这是因为 3 若增加胰蛋白酶浓度 其他条件不变 请在原图上画出生成物量变化的示意曲线 4 若胰蛋白酶浓度和其他条件不变 反应液 pH 值由 2 逐渐升高到 10 则酶催化反应的速 度将 原因是 5 下图中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解速度和温度关系的是 3 下图为一条肽链的分子结构简式 据图填空回答 用心 爱心 专心 8 这条肽链中的肽键数是 构成肽链的氨基酸数目是 合成肽链的细胞器是 在合成肽链时决定肽链的氨基酸种类和顺序的是 4 ATP 是生物体内的高能化合物 人和动物的生命活动所需要的 ATP 主要通过 作用释放的能量来合成 植物体内 ADP 转化成 ATP 所需要的能量主要来自 作用和 作用 ATP 中 水解 释放能量用于生命活动 5 胰岛素是动物体内的一种激素 如图为结晶牛胰岛素分子结构的模式图 其 A 链有 21 个 氨基酸 B 链有 30 个氨基酸 试回答 1 这 51 个氨基酸在相应器官细胞的 上 经 方式合成胰岛 素 其加工和分泌与 有关 该物质穿过细胞膜 通过 运输至全身 2 这 51 个氨基酸形成胰岛素后 其相对分子量比原来减少了 其分子中 至少还有 个游离氨基 3 对胰岛素的合成起重要指导作用的物质的是 4 胰岛素是调节人体血糖浓度的重要激素 世界上有数千万人因胰岛素分泌不正常而患 糖尿病 请对下列现象加以分析 目前医生通常用注射而非口服法为糖尿病人补充胰岛素 其原因是 然而最 近国外报道 病人口服特殊胶囊包裹后的胰岛素制剂 同样起到控制体内血糖浓度的效果 这一事实不支持高中生物课本中关于蛋白质代谢的什么叙述 某一正常人被错误注射了超剂量的胰岛素后即大量出汗 接着发生了休克 A 大量出汗的原因是 B 发生休克的原因是 经研究发现猪 羊胰岛素与人胰岛素结构上差异很小 用于人体有很好的生理活性 这 一事实说明人类与其他哺乳动物之间有着 为了使更多病人能用上胰岛素治疗糖尿病 科学工作者将人体合成胰岛素的基因转移至 大肠杆菌体内 最终从大肠杆菌体内提取到了具有生理活性的胰岛素 试简单表示大肠杆菌 内合成人胰岛素的过程 6 下表中各元素的数据代表该元素占原子总量的百分比 请据表回答问题 岩 石 圈 的 氧硅铝铁钙钠钾镁钛氢碳 所有 其他 成分 0 1 用心 爱心 专心 9 成 分 47287 94 53 5252 52 20 460 220 19 氢氧碳氮钙磷氯锌硫钠镁 所有 其他 成分 0 1 人 体 的 成 分 6325 59 51 40 310 220 030 060 050 030 01 1 组成人体的化学元素在元素周期表上都有 它普遍存在于非生物界 生物体内不包含 特殊的 生命元素 这个事实说明 2 生物从非生物环境中获得的那些元素与环境中的这些元素的比例相差甚远 如岩石圈 中 氢 碳 氮加在一起占总原子数不到 1 而在生物体中占总原子数的 74 左右 这个事 实说明 3 构成人体的化学元素中 H 0 C 含量最多的原因是 氮含量较多的原 因是 4 人体中的钙在骨和牙齿中以 的形式存在 成年人缺少时会患 症 钙在血液 中主要以 形式存在 如果含量太低会出现 现象 5 从此表看 人体成分中没有铁的含量 是否人体不含铁 为什么 6 人体内的镁可以从蔬菜中的什么器官获得 为什么 7 请根据所学知识 列举生物体内三种既含 N 又含 P 的有机化合物 并说明该化合物在细 胞中所起的作用 1 化合物 作用 2 化合物 作用 3 化合物 作用 8 通常情况下 正常人的尿液中没有葡萄糖 当一次食用大量糖时 尿液中是否有葡萄糖 存在 下面是利用对照的方法来设计实验方案进行鉴定 第一步 取 3 支洁净的相同的试管 分别标号 1 2 3 其中 3 号试管为实验研究试管 第二步 分别向 3 支试管内加入相应