2023版高三一轮总复习生物（苏教版）全册教案

第1讲细胞中的元素、无机化合物、糖类和脂质[课标要求]1．说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成，它们以碳链为骨架形成复杂的生物大分子2．指出水大约占细胞重量的2/3，以自由水和结合水的形式存在，赋予了细胞许多特性，在生命活动中具有重要作用3．举例说出无机盐在细胞内含量虽少，但与生命活动密切相关4．概述糖类有多种类型，它们既是细胞的重要结构成分，又是生命活动的主要能源物质5．举例说出不同种类的脂质对维持细胞结构和功能有重要作用实验：检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质[核心素养](教师用书独具)1．基于对细胞元素组成的认知，认同生物界与非生物界具有统一性，并能说出大量元素与微量元素在细胞中的作用。(生命观念)2．结合水和无机盐在细胞中的存在形式，分析水和无机盐的重要作用。(科学思维)3．通过对糖类和脂质的结构和功能的理解，认同物质的结构和功能相适应的观点，并能结合糖类和脂质的功能，在生活中注意饮食，养成良好的生活习惯。(生命观念社会责任)4．学会检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的方法。(科学探究)考点1细胞中的元素和无机化合物一、构成细胞的元素1．元素的种类(1)eq\a\vs4\al(常见元素,有20多种)eq\o(→,\s\up10(根据各种元),\s\do10(素的含量))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(大量元素：C、H、O、N、P、,S、K、Ca、Mg、Na、Cl等,微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、,Mo、Co、Se等))(2)C、H、O、N、P、S等元素构成了细胞结构和功能所需的基本物质。2．特点(1)组成生物体的任何一种元素都可以在无机自然界中找到。(2)不同生物体内所含的元素种类基本相同，但每种元素的含量存在一定的差异。二、水和无机盐是细胞中的无机化合物1．组成细胞的化合物(1)组成细胞的各种元素大多以化合物(compound)的形式存在。(2)2．水赋予细胞许多特性(1)水在细胞中的含量在活细胞中，水是含量最多的物质，约占细胞重量的2/3。(2)细胞中水的存在形式和功能(3)自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系eq\a\vs4\al(自由水/,结合水)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(比值高⇒代谢旺盛，如癌细胞、萌发的种子、,分生组织细胞,比值低⇒代谢强度低、但抗逆性增强，如,干种子、越冬植物、细菌芽孢等))3．细胞中的无机盐与生命活动关系密切(1)存在形式：常以离子形式存在。(2)生理功能①维持细胞的渗透压和生物体液的酸碱平衡。②参与物质组成，维持细胞正常的代谢活动。(3)当某些无机盐含量过多或过少时，生物体可能会出现相应的病症。生物某些无机盐症状哺乳动物缺少钙肌肉抽搐钙过多肌肉乏力番茄缺少钙果实出现脐腐现象缺少钾老叶尖端和边缘出现失绿甚至干枯坏死的现象1．生物界和非生物界在元素组成上具有统一性，因此地壳中的元素在生物体内都能找到。 (×)提示：组成生物体的元素在地壳中都能找到。2．细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要。 (×)提示：微量元素对维持生命活动是不可缺少的。3．晒干的种子细胞内不含有水分，导致细胞代谢停止，种子能长时间储存。 (×)提示：晒干的种子，自由水与结合水的比值很低，代谢很弱，以保持休眠状态，并非不含水分。4．细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在，如CaCO3构成骨骼、牙齿。 (×)提示：细胞中的无机盐大多数以离子形式存在。5．镁是叶绿体中参与光合作用的各种色素的组成元素。 (×)提示：类胡萝卜素中不含镁。6．在动物体内，Na＋主要维持细胞内液的渗透压，K＋主要维持细胞外液的渗透压。 (×)提示：Na＋主要维持细胞外液的渗透压，K＋主要维持细胞内液的渗透压。1．为什么组成细胞的化学元素在无机自然界都能找到，而组成细胞的元素含量与无机自然界又大不相同？(必修1P5“积极思维”)提示：组成细胞的元素是生物体有选择地从无机自然环境中吸收的。2．幼叶细胞中自由水与结合水的比值比老叶的大，有什么意义？(必修1P9“本节练习”)提示：幼叶细胞比老叶细胞代谢旺盛，所需的自由水较多，故自由水与结合水的比值比老叶大，可以保证细胞旺盛的代谢。1．水是细胞内的良好溶剂的原因：___________________________________________________________________________________________________。提示：水分子具有极性，这让几乎所有带电荷的或具有极性基团的分子都能溶解在水中，因此水是良好溶剂2．植物体缺Mg会影响光合作用的原因：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：光合作用的正常进行不能缺少叶绿素，而合成叶绿素需Mg1．衍射法归纳细胞中的水2．水在生产实际中的应用生活中的现象对此现象的解释种子在贮存时需将种子晒干减少自由水含量，降低种子的代谢，延长种子寿命干种子用水浸泡后仍能萌发失去自由水的种子仍保持其生理活性低温环境下减少花卉浇水提高花卉对低温的抗性鲜种子放在阳光下暴晒，重量减轻自由水散失，代谢减弱干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠种子晒干后，仍含有结合水，用酒精灯加热会失去结合水炒熟的种子浸泡后不萌发失去结合水的细胞失去生理活性3．无机盐生理功能的验证(1)对照组植物＋完全培养液→正常生长(2)实验组1．生理盐水是指与哺乳动物血液和淋巴液浓度相等的无机盐溶液，常用的是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。生病输液时，通常要用生理盐水溶解药物后再输液，这样做的目的是什么？提示：保证细胞的生活环境不发生变化，维持细胞正常的渗透压。2．农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮(NHeq\o\al(＋,4))和硝态氮(NOeq\o\al(－,3))。已知作物甲对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中NHeq\o\al(＋,4)和NOeq\o\al(－,3)的吸收具有偏好性(NHeq\o\al(＋,4)和NOeq\o\al(－,3)同时存在时，对一种离子的吸收量大于另一种)。请设计实验对这种偏好性进行验证，要求简要写出实验思路、预期结果和结论。提示：实验思路：配制营养液(以硝酸铵为唯一氮源)，用该营养液培养作物甲，一段时间后，检测营养液中NHeq\o\al(＋,4)和NOeq\o\al(－,3)剩余量。预期结果和结论：若营养液中NOeq\o\al(－,3)剩余量小于NHeq\o\al(＋,4)剩余量，则说明作物甲偏好吸收NOeq\o\al(－,3)；若营养液中NHeq\o\al(＋,4)剩余量小于NOeq\o\al(－,3)剩余量，则说明作物甲偏好吸收NHeq\o\al(＋,4)。考查构成细胞的元素1．(2021·潍坊五校联考)下列关于细胞内元素与化合物的叙述，错误的是()A．人体体温调节过程需要含碘化合物的参与B．人体血液中氧气的运输需含钙化合物的参与C．绿色植物的光吸收过程需要含镁化合物的参与D．家兔遗传信息的传递过程需要含氮化合物的参与B[人体体温调节过程需要含碘化合物甲状腺激素的参与，因为甲状腺激素能促进细胞代谢，A正确；人体血液中氧气的运输需要含铁化合物血红蛋白的参与，B错误；绿色植物的光吸收过程需要含镁化合物叶绿素的参与，C正确；家兔遗传信息的传递过程需要含氮化合物(mRNA)的参与，D正确。]2．(2021·衡水调研)用含32P磷酸盐的营养液培养醋酸杆菌，一段时间后，下列化合物或结构在醋酸杆菌细胞中均能检测出放射性的一组是()A．腺苷和细胞质膜 B．ATP和核糖体C．甘氨酸和拟核 D．脱氧核糖和细胞壁B[组成细胞质膜的主要物质有磷脂和蛋白质，其元素组成主要有C、H、O、N、P，含有P，能检测到放射性。腺苷由腺嘌呤和核糖构成，不含P，检测不到放射性，A错误。核糖体中含有rRNA，ATP和rRNA的元素组成都是C、H、O、N、P，含有P，能检测到放射性，B正确。拟核的组成成分为DNA，其元素组成有C、H、O、N、P，含有P，能检测到放射性。甘氨酸的元素组成是C、H、O、N，不含有P，检测不到放射性，C错误。脱氧核糖和细胞壁的元素组成都是C、H、O，不含有P，检测不到放射性，D错误。]根据特征元素推测化合物的种类考查细胞内的水和无机盐3．(2021·江苏新高考适应性测试)水、无机盐等对于维持人体内环境稳态具有重要作用。下列叙述错误的是()A．呕吐、腹泻的病人，需及时补充葡萄糖盐水B．过量饮水导致细胞内液渗透压升高，需脱水治疗C．缺钙引起的肌肉抽搐，可通过增加户外活动、合理膳食得到改善D．铁摄入不足可导致血红蛋白合成减少而发生贫血，需适量补铁B[呕吐、腹泻的病人，体内水盐平衡失调，需及时补充葡萄糖盐水，以补充能源物质，同时可保持细胞正常的形态，A正确；过量饮水导致细胞外液渗透压降低，从而引起细胞内液渗透压降低，B错误；缺钙引起肌肉抽搐，通过增加户外活动、合理膳食可增加血液中的钙离子浓度，改善肌肉抽搐状况，C正确；铁参与血红蛋白的组成，摄入不足可导致血红蛋白合成减少而发生贫血，需适量补铁，D正确。]4．(2021·佛山质检)水和无机盐是细胞的重要组成成分，下列相关表述正确的是()A．细胞内的自由水和结合水都是良好的溶剂B．某些无机盐离子具有维持人血浆酸碱平衡的作用C．同一株植物中，老叶细胞比幼叶细胞中自由水含量高D．将植物秸秆充分晒干后，其体内剩余的物质主要是无机盐B[细胞内的自由水是良好的溶剂，能参与物质运输和化学反应，结合水则是与细胞内的其他物质相结合，不能参与物质运输和化学反应，A错误；某些无机盐离子具有维持人血浆酸碱平衡的作用，例如HCOeq\o\al(－,3)，B正确；代谢越旺盛的细胞内含有的自由水越多，同一株植物中，幼叶细胞比老叶细胞中自由水含量高，C错误；将作物秸秆充分晒干后，其体内剩余的物质主要是有机物，D错误。]考点2细胞中的糖类和脂质一、糖类是细胞的重要结构成分和主要能源物质二、脂质在维持细胞结构和功能中的作用三、碳链是形成生物大分子的骨架生物大分子(多聚体)基本单位(单体)多糖单糖蛋白质氨基酸核酸核苷酸1．蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖，而乳糖水解的产物是半乳糖，麦芽糖水解的产物是葡萄糖。 (×)提示：乳糖水解的产物是葡萄糖和半乳糖。2．细胞中的糖类都是能源物质。 (×)提示：核糖、脱氧核糖和纤维素不是能源物质。3．可与斐林试剂发生显色反应的还原糖包括葡萄糖、果糖和麦芽糖。 (√)4．脂肪比相同质量的糖原彻底氧化分解时产能多。 (√)5．细胞质膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的。 (×)提示：磷脂分子由甘油、脂肪酸和磷酸组成。6．脂肪分子中氧的含量远远少于糖类，而氢的含量更少。 (×)提示：脂肪分子中氧的含量远远少于糖类，而氢的含量更多。1．淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖，为什么它们在化学性质上有很大差异？(必修1P13“图1­2­6”)提示：因为组成淀粉、糖原和纤维素的葡萄糖的数量和连接方式不同。2．人类很难消化纤维素，但科学家仍将纤维素等其他糖类称为人类的“第七类营养素”，为什么？(必修1P14“旁栏思考”)提示：食物中的纤维素能促进胃肠的蠕动和排空，促进排便，减少患大肠癌的机会，还有利于降低血脂和血糖，预防糖尿病、维持正常体重。3．北京鸭每天吃的都是一些玉米、谷类和菜叶，为何长了一身肥肉？(必修1P19“思辨题T3”)提示：细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的。当北京鸭摄入的糖类过多时，糖类在鸭体内就转变成了脂肪，并在皮下组织等处储存起来。1．油料作物种子如花生、蓖麻在播种时，播种的深度相对较浅，原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：油料作物种子含脂肪较多，种子萌发时消耗的氧气量相对较大，播种深度较浅，便于获得氧气2．多糖和核酸都是由许多单体组成的多聚体，核酸能携带遗传信息，但多糖不能，原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：核酸分子中4种脱氧核苷酸(或核糖核苷酸)在数量、排列顺序上会千差万别，从而能够承担起携带遗传信息的功能。构成多糖的单体是葡萄糖，无论多少个葡萄糖构成的多糖，它的顺序没有什么变化糖类和脂质的比较比较项目糖类脂质区别元素组成①一般是C、H、O②O原子的含量高①C、H、O(N、P)②H原子的含量高种类单糖、二糖、多糖等脂肪、磷脂、固醇等合成部位淀粉：叶绿体糖原：主要是肝脏、肌肉处主要是内质网生理作用①主要的能源物质②构成细胞结构，如糖被、细胞壁③核酸的组成成分，如核糖、脱氧核糖①生物体的储能物质，如脂肪②构成细胞质膜及多种细胞器膜的重要成分，如磷脂③调节作用，如性激素相同质量的物质分解情况耗O2少，产H2O少，释放能量少耗O2多，产H2O多，释放能量多联系糖类供应充足时可以大量转化为脂肪，而脂肪一般不能大量转化为糖类1．呼吸熵是物质氧化分解时释放CO2与消耗O2的比值，糖类的呼吸熵等于1，而脂肪的呼吸熵却小于1，请从糖类和脂肪的元素组成方面分析原因：_____________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：脂肪和糖类均由C、H、O三种元素组成，但脂肪中“C”“H”含量高，而“O”含量低，故质量相同的糖类和脂肪相比，脂肪氧化分解释放的能量多，需要O2多，产生的H2O多2．谷类种子和油料种子分别以淀粉和脂肪为主要营养物质，种子萌发时这两种物质都氧化分解为CO2和H2O。现有谷类种子和油料种子各一组，请根据种子在适宜条件下萌发时氧气消耗量与二氧化碳释放量的关系，设计实验以确定种子的类型，简要写出实验思路并预期实验结果及结论。实验思路：预期结果及结论：提示：分别检测这两组种子萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值(或CO2释放量和O2消耗量的比值)，并比较两组比值的大小。萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值低(或CO2释放量和O2消耗量的比值高)的一组为谷类种子；萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值高(或CO2释放量和O2消耗量的比值低)的一组为油料种子。考查糖类和脂质的种类和作用1．(2021·湖南招生适应性测试)糖类是细胞的主要组成成分之一。下列叙述错误的是()A．植物细胞壁的主要成分纤维素是多糖B．糖原是人和动物细胞的储能物质C．麦芽糖、乳糖和核糖均是二糖D．葡萄糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀C[纤维素是多糖，是植物细胞壁的主要成分之一，A正确；糖原是多糖，是人和动物细胞的储能物质，B正确；麦芽糖、乳糖是二糖，核糖是单糖，C错误；葡萄糖是还原糖，能与斐林试剂在水浴加热条件下反应生成砖红色沉淀，D正确。]2．(2021·唐山期中)脂质与人体健康息息相关，下列叙述错误的是()A．分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲作用B．磷脂由C、H、O、P四种元素组成，是构成细胞质膜的主要成分C．脂质存在于所有细胞中，是组成细胞和生物体的重要有机化合物之一D．胆固醇既是动物细胞质膜的重要组成成分，又参与血液中脂质的运输B[分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲作用，A项正确；磷脂由C、H、O、N、P五种元素组成，是构成细胞质膜的主要成分，B项错误；脂质存在于所有细胞中(如所有细胞的细胞质膜的主要成分是蛋白质和磷脂)，是组成细胞和生物体的重要有机化合物之一，C项正确；胆固醇既是动物细胞质膜的重要组成成分，又参与血液中脂质的运输，D项正确。]考查糖类和脂肪的分子特点及相互转化3．(2021·三湘名校联考)用葡萄糖培养液培养脂肪细胞时，即使没有向培养液中添加脂肪，新形成的脂肪细胞中也会出现油滴。下列相关叙述正确的是()A．葡萄糖在培养液中转化为脂肪后进入脂肪细胞B．葡萄糖转化为脂肪后，其元素的种类会发生改变C．等质量的脂肪和糖类氧化分解时，脂肪释放的能量更多D．葡萄糖转化为脂肪时会伴随着ATP的合成C[本题主要考查糖类及脂肪，考查学生的理解能力。葡萄糖进入脂肪细胞之后被转化为脂肪，A错误；葡萄糖和脂肪的组成元素都是C、H、O，B项错误；葡萄糖转化为脂肪时会伴随着ATP的消耗，D项错误。]4．(2021·潍坊模拟)为探究蓖麻种子(脂肪含量达70%)萌发过程中的物质变化，某研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件均适宜的黑暗环境中培养，定期检查萌发种子(含幼苗)的脂肪、蔗糖、葡萄糖的含量和干重变化，结果如图所示，据图分析下列说法正确的是()甲乙A．图甲表示油脂在酶的作用下水解为葡萄糖，其中一部分进一步转化为蔗糖B．糖类是胚生长发育的主要能源物质，由脂肪转化为糖类需要蛋白质参与C．用苏丹Ⅲ染液对蓖麻种子切片染色，可通过肉眼观察到橘黄色脂肪颗粒D．据图乙分析蓖麻种子萌发初期时干重增加，增加的主要元素是HB[油脂在酶的作用下水解为甘油、脂肪酸，再转化为糖类，A错误；糖类是生命活动的主要能源物质，脂肪转化为糖类过程中需要酶的参与，酶的本质主要是蛋白质，B正确；用苏丹Ⅲ染液对蓖麻种子切片染色，需在显微镜下才能观察到橘黄色的脂肪颗粒，C错误；脂肪在不断转变成糖类等其他形式的有机物，糖类物质中O的比例大于脂肪，因此导致种子干重增加的主要元素是氧元素，D错误。]种子形成和萌发过程中糖类和脂质的变化种子类型变化非油料作物种子(如小麦)油料作物种子(如大豆)种子形成时可溶性糖(还原糖)→淀粉糖类→脂肪种子萌发时淀粉→可溶性糖(还原糖)脂肪→甘油、脂肪酸→糖类种子形成时，光合作用产物的输入导致其干重增加。种子萌发时，吸收水分导致其鲜重增加，非油料作物的种子由于只进行细胞呼吸导致干重减少，油料作物种子萌发初期干重有所增加(是因为脂肪转化为糖类的过程中增加了氧元素)，然后再减少。考查生物大分子5．(2021·南京模拟)下图表示有关生物大分子的简要概念图，下列叙述正确的是()A．若B为葡萄糖，则C在动物细胞中可能为乳糖B．若C为RNA，则B为核糖核苷酸，A为C、H、O、NC．若C具有信息传递、运输、催化等功能，则B可能为氨基酸D．若B为脱氧核苷酸，则C可能存在于线粒体、叶绿体、染色体、核糖体中C[若B为葡萄糖，则C为多糖，在动物细胞中的多糖可能为糖原，A错误；若C为RNA，则B为核糖核苷酸，A代表的元素为C、H、O、N、P，B错误；若C具有信息传递、运输、催化等功能，则C为蛋白质，此时B为氨基酸，C正确；若B为脱氧核苷酸，则C为DNA，DNA可能存在于线粒体、叶绿体、染色体中，但不存在于核糖体(核糖体由RNA和蛋白质构成)中，D错误。]6．(2021·南通检测)下列选项所描述的物质一定属于生物大分子的是()A．在酶的作用下，高能磷酸键容易水解并释放能量用于生命活动B．细胞内携带遗传信息的物质，在蛋白质的合成过程中发挥作用C．细胞内的信息物质，需进入细胞与其受体结合发挥作用D．由单糖分子脱水缩合而成，在甘蔗和甜菜中含量丰富B[在ATP水解酶的作用下，ATP的高能磷酸键容易水解并释放能量用于生命活动，ATP是小分子物质，A错误；细胞内携带遗传信息的物质是DNA，可以控制蛋白质的合成，DNA是大分子物质，B正确；需进入细胞与其受体结合发挥作用的信息分子通常是小分子物质，C错误；由单糖分子脱水缩合而成，在甘蔗和甜菜中含量丰富，即蔗糖，属于二糖，是小分子物质，D错误。]考点3鉴定生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质(实验)1．糖类的检测(1)原理①淀粉＋稀碘液→蓝色。②还原性糖＋斐林试剂eq\o(→,\s\up10(水浴加热))砖红色沉淀。(2)检测步骤①鉴定淀粉取材分组：取2支洁净试管，编号为A、B，取蔗糖和淀粉溶液各3mL，分别注入2支试管中↓检测：向2支试管中分别滴入等量的稀碘液↓结果：淀粉溶液变蓝色②鉴定还原性糖分组：另取3支洁净试管并编号为C、D、E↓检测eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(C试管：加入3mL淀粉溶液＋,1mL清水,D试管：加入3mL蔗糖溶液＋,1mL清水,E试管：加入3mL淀粉溶液＋,1mL稀释的唾液))eq\x(\a\al(均加入斐林,试剂2mL,并隔水加热,2min))↓结果：E试管中产生砖红色沉淀2．脂肪的检测(1)检测原理：脂肪＋eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(苏丹Ⅲ染色液→橘黄色,苏丹Ⅳ染色液→红色))(2)检测步骤方法一：核桃种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液→橘黄色(红色)方法二：3．蛋白质的检测(1)检测原理：蛋白质＋双缩脲试剂→紫色。(2)检测步骤1．区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”2．三类有机物检测在操作步骤上的“三个唯一”(1)唯一需要加热——还原糖检测，且必须水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热，则无砖红色沉淀出现。(2)唯一需要显微镜——脂肪检测。(3)唯一使用乙醇溶液——脂肪的检测，实验用体积分数为50%的乙醇溶液洗去浮色。体积分数为70%的乙醇溶液配制苏丹Ⅲ染色液。3．实验中的注意点(1)三个实验中都不宜选取有颜色的材料，否则会干扰实验结果的颜色变化。(2)唾液应现用现取，使用前要先进行稀释，实验时注意加热至唾液淀粉酶的最适温度(约37℃)。(3)脂肪鉴定的过程中滴加1～2滴体积分数为50%的酒精溶液的目的是洗去浮色，原因是苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染色液易溶于酒精。(4)物质鉴定实验一般不设立对照实验，若需设立对照实验，对照组应加入成分已知的物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清。1．(2021·河北选择性考试模拟)某农场技术员对作物种子发育过程中有机物积累及转化进行动态监测。关于检测方法及出现结果的叙述，错误的是()A．嫩大豆种子切片→苏丹Ⅲ染液染色→显微镜观察细胞内被染成橘黄色的脂肪颗粒B．嫩小麦籽粒加水研磨→离心取上清液→加碘液→观察被染成深蓝色的淀粉C．嫩花生种子加水研磨→加双缩脲试剂→依据紫色反应检测蛋白质D．嫩甜玉米籽粒加水研磨→离心取上清液→加斐林试剂并水浴加热→观察砖红色沉淀检测还原糖B[脂肪颗粒可与苏丹Ⅲ染液反应生成橘黄色颗粒，A正确；嫩小麦籽粒加水研磨，离心得到上清液，其中含较多的还原糖，几乎不含淀粉，B错误；检测产物中是否含有蛋白质，应用双缩脲试剂检测，观察是否出现紫色，C正确；还原糖可用斐林试剂进行检测，在水浴加热的条件下两者反应出现砖红色沉淀，D正确。故选B。]2．(2021·东莞调研)下列有关生物体中化合物的检测实验，对应正确的是()选项检测对象试剂颜色反应水浴加热生物材料A淀粉碘液蓝色需要马铃薯块茎B还原糖斐林试剂砖红色需要西瓜汁C蛋白质双缩脲试剂紫色不需要豆浆D脂肪苏丹Ⅲ染液红色不需要花生种子C[常温下淀粉遇碘变蓝色，实验过程中不需要水浴加热，A错误；还原糖(如葡萄糖、果糖)与斐林试剂发生反应，生成砖红色沉淀，实验过程中需要水浴加热，但西瓜汁本身的颜色会对实验结果造成干扰，B错误；常温下蛋白质与双缩脲试剂会发生紫色反应，实验过程中不需要水浴加热，C正确；常温下脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，此过程不需要水浴加热，D错误。]3．(2021·临沂模拟)某生物兴趣小组在野外发现一种组织颜色为白色的不知名野果，该小组把这些野果带回实验室欲检测其中是否含有还原糖、脂肪和蛋白质，下列叙述正确的是()A．观察该野果细胞中的脂肪颗粒需要使用显微镜B．若该野果的组织样液中加入斐林试剂并水浴加热出现较深的砖红色，说明该野果中含有大量的葡萄糖C．进行蛋白质的检测时可用斐林试剂的甲液和乙液代替双缩脲试剂A液和B液，因为它们的成分相同D．进行还原糖检测实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶，以便长期保存备用A[观察该野果细胞中的脂肪颗粒，属于细胞水平的研究，需要使用显微镜，A项正确；向该野果的组织样液中加入斐林试剂并水浴加热出现较深的砖红色，说明该野果中含有大量的还原糖，而不能确定是否含葡萄糖，B项错误；双缩脲试剂和斐林试剂的成分虽然相同，但成分的浓度不同，C项错误；斐林试剂使用时是现用现配，不能长期放置，D项错误。]1．核心概念(1)在组成生物体的元素中C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg、Na、Cl等元素在生物体内含量较多，称为大量元素。(2)结合水是被细胞内其他物质(如蛋白质)束缚而不易自由流动的水，是组成细胞的重要成分。(3)碳链是形成生物大分子的骨架，多糖、蛋白质和核酸都是单体连接而成的生物大分子。2．结论语句(1)生物体中常见的元素有20多种，在无机自然界中都可以找到。(2)不同生物体内所含的元素种类基本相同，但每种元素的含量存在一定的差异。(3)在活细胞中，水是含量最多的物质，约占细胞重量的2/3。水分子以自由水和结合水两种形式存在于细胞中。(4)细胞中的无机盐含量虽少，但具有重要的生理功能，与生命活动关系密切。(5)糖类既是细胞的重要结构成分，又是生物体维持生命活动的主要能源物质。(6)单糖和麦芽糖、乳糖等二糖是还原糖，与斐林试剂发生反应，会产生砖红色沉淀(Cu2O)。淀粉、蔗糖等是非还原糖，与斐林试剂不会产生砖红色沉淀。(7)脂质主要由C、H、O三种元素组成。一般不溶于水。包括脂肪、磷脂、固醇类分子和蜡等。(8)脂肪可用苏丹Ⅲ染色液鉴定，颜色为橘黄色。磷脂是构成细胞质膜的重要物质，所有的细胞都含有磷脂。1．(2021·全国乙卷)植物在生长发育过程中，需要不断从环境中吸收水。下列有关植物体内水的叙述，错误的是()A．根系吸收的水有利于植物保持固有姿态B．结合水是植物细胞结构的重要组成成分C．细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水D．自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动C[植物在生长发育过程中，需要不断地从环境中吸收水，保持其固有的姿态，A叙述正确；细胞中的一部分水是以结合水的形式存在的，结合水是细胞结构的重要组成成分，B叙述正确；细胞在有氧呼吸第二阶段消耗水，在有氧呼吸第三阶段产生水，C叙述错误；自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动，比值越高，细胞的代谢活动越旺盛，D叙述正确。]2．(2021·浙江6月选考)无机盐是生物体的组成成分，对维持生命活动有重要作用。下列叙述错误的是()A．Mg2＋存在于叶绿体的类胡萝卜素中B．HCOeq\o\al(－,3)对体液pH起着重要的调节作用C．血液中Ca2＋含量过低，人体易出现肌肉抽搐D．适当补充I－，可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症A[类胡萝卜素中不含Mg2＋。]3．(2020·江苏高考)下列关于细胞中无机化合物的叙述，正确的是()A．自由水是生化反应的介质，不直接参与生化反应B．结合水是细胞结构的重要组成成分，主要存在于液泡中C．无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，不参与有机物的合成D．无机盐多以离子形式存在，对维持生命活动有重要作用D[自由水是生化反应的介质，也能作为反应物直接参与生化反应，A错误；结合水是细胞结构的重要组成成分，植物成熟细胞中的自由水主要存在于液泡中，B错误；无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，也能参与有机物的合成，如Fe2＋是合成血红蛋白分子必需的无机盐离子，C错误；无机盐多以离子形式存在，对维持生命活动有重要作用，D正确。]4．(2019·海南高考)植物细胞中水和矿质元素离子会表现出某些特点。下列叙述错误的是()A．根细胞中的K＋不能以自由扩散的方式进入土壤溶液中B．矿质元素离子在细胞内积累可引起外界溶液中的水进入细胞C．根细胞吸收的矿质元素能够以离子的形式贮存在液泡中D．叶肉细胞中参与光合作用光反应阶段的水分子属于结合水D[根细胞中的K＋不能以自由扩散的方式进入土壤溶液中，因为K＋跨膜运输需要载体，自由扩散不需要载体，A正确；矿质元素离子在细胞内积累会引起细胞液浓度增大，进而发生吸水，故会引起外界溶液中的水进入细胞，B正确；细胞内无机盐大多以离子形式存在，根细胞吸收的矿质元素能够以离子的形式贮存在液泡中，C正确；叶肉细胞中参与光合作用光反应阶段的水分子属于自由水，可以分解成氧气和[H]，D错误。故选D。]5．(2020·江苏高考)下列关于细胞中生物大分子的叙述，错误的是()A．碳链是各种生物大分子的结构基础B．糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子C．细胞利用种类较少的小分子脱水合成种类繁多的生物大分子D．细胞中生物大分子的合成需要酶来催化B[生物大分子都以碳链为基本骨架，A正确；多糖、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子，单糖、二糖以及脂质等不属于生物大分子，B错误；种类繁多的生物大分子是以小分子为基本组成单位通过脱水缩合而成的，C正确；细胞中生物大分子的合成需要酶来催化，D正确。]

第2讲细胞中的蛋白质和核酸[课标要求]1．阐明蛋白质通常由20种氨基酸分子组成，它的功能取决于氨基酸序列及其形成的空间结构，细胞的功能主要由蛋白质完成2．概述核酸由核苷酸聚合而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子[核心素养](教师用书独具)1．基于对蛋白质和核酸功能的说明，认同蛋白质是生命活动的主要承担者、核酸是遗传信息的携带者，并通过蛋白质和核酸的结构和功能之间的关系，认同结构与功能相适应的观点。(生命观念)2．通过推导氨基酸的结构通式、脱水缩合的过程以及DNA和RNA的结构，培养分析和处理信息的能力，并尝试构建蛋白质和DNA的结构模型。(科学思维)3．结合蛋白质与人体健康方面的关系，形成崇尚健康文明的生活方式，成为健康中国的促进者和实践者。(社会责任)考点1细胞的功能主要由蛋白质完成一、组成蛋白质的氨基酸及其种类二、蛋白质的结构和功能的多样性1．多肽的形成及过程(1)过程a名称：脱水缩合；场所：核糖体。(2)物质b：二肽。多个氨基酸发生a过程形成的产物被称为多肽。(3)结构c：肽键。(4)H2O中H原子的来源：H来自相邻氨基酸的氨基(—NH2)和羧基(—COOH)；O来源于羧基(—COOH)。(5)由n个氨基酸形成的一条肽链上至少有1个游离的氨基和1个游离的羧基，分别位于肽链的两端；其余的氨基(或羧基)在R基上。2．蛋白质结构多样性与功能多样性的关系3．区别蛋白质的三种变化(1)盐析：是由溶解度的变化引起的，蛋白质的空间结构没有发生变化。(2)变性：是由于高温、过酸、过碱、重金属等因素导致的，蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化，肽链变得松散，丧失了生物活性，但是肽键一般不断裂。(3)水解：在蛋白酶和肽酶作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程相反。1．具有氨基和羧基的化合物，都是构成蛋白质的氨基酸。 (×)提示：构成蛋白质的氨基酸都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。2．非必需氨基酸不能在人体细胞内合成。 (×)提示：不能在人体细胞内合成的是必需氨基酸。3．细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质。 (×)提示：氨基酸的排列顺序和多肽链的空间结构不同，蛋白质的结构也不同。4．血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接。 (×)提示：血红蛋白的不同肽链之间的化学键不是肽键，而是其他的化学键。5．蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能并未发生改变。 (×)提示：蛋白质的空间结构被破坏，其特定功能会改变。6．在蛋白酶的作用下，蛋白质水解过程中肽键断裂。 (√)1．长期以玉米为主食的人容易因赖氨酸缺乏而导致疾病，请分析原因。(必修1P28“课外阅读”)提示：赖氨酸为必需氨基酸，人体不能合成，只能从食物中摄取才能保证正常生命活动，玉米中不含赖氨酸，因此长期以玉米为主食的人容易因赖氨酸缺乏而患病。2．1965年，我国科学家首先采用化学方法人工合成了__________________，且合成的胰岛素与天然胰岛素具有一样的生物活性。(必修1P21“积极思维”)提示：有生物活性的结晶牛胰岛素1．蛋白质变性后还可用双缩脲试剂检测吗？请说明理由。_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：能，因为蛋白质变性后其特定的空间构象被破坏，没有破坏氨基酸之间的肽键2．胰岛素在核糖体上合成后还不具有降低血糖的生物学活性，请从蛋白质的结构方面分析原因是__________________________________________________________________________________________________________________。提示：核糖体上合成的多肽不具有复杂的空间结构，只有经过盘曲折叠形成空间结构后才能行使正常的生理功能1．常考蛋白质的分布和功能提醒：载体与受体的区别载体是协助物质运输的蛋白质，如血红蛋白是运输氧的载体，细胞质膜上有运输葡萄糖、Na＋、K＋等的载体蛋白；受体是接受信号分子的蛋白质，如神经递质受体、激素分子受体，其主要作用是实现细胞间信息交流。2．有关蛋白质结构的计算规律(1)利用原子守恒法计算肽链中的原子数：氨基酸的结构通式是解答此类题目的突破口。在一个氨基酸中，若不考虑R基，至少含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。在脱水缩合形成多肽时，要失去部分氢、氧原子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。其相关数量关系如下：①碳原子数＝氨基酸的分子数×2＋R基上的碳原子数。②氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×2。③氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数。④氮原子数＝肽链数＋肽键数＋R基上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数。⑤由于R基上的碳原子数不好确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数的计算为突破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。(2)假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条链状多肽或m条链状多肽、环状多肽：形成肽链数形成肽键数脱去水分子数蛋白质相对分子质量至少含有的氮原子数至少含有的氧原子数1n－1n－1na－18(n－1)nn＋1mn－mn－mna－18(n－m)nn＋m环状nnna－18nnn1．下图表示多肽链加工成胰岛素的过程，“信号肽”是引导新合成的肽链向分泌通路转移的短肽链，C肽是胰岛素原生成胰岛素时的等分子离解产物。(1)核糖体上合成的肽链，加工成胰岛素过程中，要切掉两段肽链，切掉两段肽链需要什么酶？(2)切掉信号肽序列和C肽的场所是什么？提示：(1)蛋白酶。(2)切掉信号肽序列和C肽的场所分别是内质网和高尔基体。2．用酒精消毒的原理是酒精可以使蛋白质变性杀死病菌或病毒，根据下面的实验材料设计实验验证酒精能够使蛋白质变性。实验材料：酒精、淀粉溶液、α­淀粉酶溶液、碘液、蒸馏水等请写出实验设计的步骤和预期结果。思路建模：设置对照实验→分组编号→控制自变量→检测因变量。提示：实验设计步骤：取两支试管编号A、B，向A试管中加入1mL酒精，向B试管中加入1mL蒸馏水，然后向A、B两支试管中各加入2mLα­淀粉酶溶液，振荡试管后分别加入2mL淀粉溶液，振荡试管后保存一段时间，最后分别向两支试管中加入两滴碘液检测。预期结果：A试管溶液变蓝色，B试管溶液不变蓝。考查氨基酸和多肽链1．人类的许多疾病与人体细胞内肽链的折叠错误有关，如囊性纤维化、阿尔茨海默病、帕金森病等。下列有关蛋白质的空间结构的叙述，不正确的是()A．氨基酸之间能够形成肽键，从而使肽链盘曲、折叠形成一定空间结构的蛋白质B．两条或多条肽链可以通过二硫键等化学键结合在一起，形成复杂空间结构的蛋白质C．氨基酸序列改变或蛋白质空间结构改变，可能会影响蛋白质的功能D．某些物理和化学因素能破坏蛋白质的空间结构，使其生物活性丧失A[蛋白质的空间结构取决于氨基酸的序列(一级结构)，而非氨基酸之间的肽键，A错误；许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链，它们可通过一定的化学键如二硫键结合在一起，形成空间结构更为复杂的蛋白质，B正确；氨基酸序列改变或蛋白质空间结构改变，可能会影响蛋白质的功能，例如血红蛋白的一个谷氨酸被缬氨酸取代会导致镰状红细胞的产生，C正确；某些物理和化学因素能破坏蛋白质的空间结构，如高温、紫外线、酒精等均可导致蛋白质的理化性质改变和生物活性丧失，D正确。]2．(2021·重庆月考)下图为某多肽的结构简式，下列说法不正确的是()A．该多肽的基本单位包含4种氨基酸B．该多肽由5个氨基酸脱水缩合而成C．该多肽在形成过程中脱去4分子水D．形成该多肽时，脱去的水中的氧来自羧基，氢来自氨基D[图中氨基酸的R基有4种，所以共有4种氨基酸，A项正确；该多肽是由5个氨基酸脱水缩合形成的，B项正确；脱去的水分子数目＝氨基酸数目－肽链数＝5－1＝4，C项正确；形成该多肽时，脱去的水中的氧来自羧基，氢来自氨基和羧基，D项错误。]考查蛋白质的结构和功能3．(2021·泰安质检)以高浓度的尿素作为溶剂处理从细胞中分离纯化的蛋白质，可使蛋白质失去天然构象变为松散肽链(称为“变性”)；除去尿素后，蛋白质又可以自发地恢复为原来的空间结构(称为“复性”)，且蛋白质分子越小复性效果越好。这说明()A．尿素与蛋白酶的作用效果相似B．过氧化氢酶经高浓度尿素处理后，其活性不变C．蛋白质空间结构的改变都是不可逆的D．氨基酸数量会影响蛋白质的空间结构D[尿素只是改变蛋白质的空间结构，不会使蛋白质的肽键水解，与肽蛋白酶的作用不同，A错误；由题意可知，蛋白质在尿素中空间结构改变，因此过氧化氢酶经高浓度尿素溶液处理后活性改变，B错误；由题意可知，发生蛋白质变性的蛋白质分子也可以复性，这表明其空间结构的改变是可逆的，C错误；由题意可知，除去尿素后，蛋白质分子越小复性效果越好，这说明氨基酸的数目可以影响蛋白质分子的空间结构而影响复性效果，D正确。]4．(2021·湖南选择性考试)某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述错误的是()A．这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点B．这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，不影响细胞信号传递C．作为能量“货币”的ATP能参与细胞信号传递D．蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响B[蛋白质在磷酸化和去磷酸化过程中，通过构象改变发挥相应的功能，能够体现蛋白质结构与功能相适应的观点，A叙述正确；这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，会导致这些蛋白质不能发生磷酸化和去磷酸化，不能参与细胞信号传递，B叙述错误；由题图可知，在蛋白质磷酸化过程中，ATP为蛋白质提供磷酸基团，参与了细胞信号传递，C叙述正确；蛋白质磷酸化和去磷酸化反应均属于酶促反应，受温度的影响，D叙述正确。]考点2核酸储存与传递遗传信息一、核酸的结构层次二、DNA和RNA的组成成分比较1．相同成分：含氮碱基A、G、C和磷酸。2．不同成分eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(DNA：脱氧核糖、胸腺嘧啶,RNA：核糖、尿嘧啶))三、核酸的功能与分布1．2．四、核酸分子的多样性和特异性1．多样性：组成DNA分子的脱氧核苷酸虽然只有4种，但是如果数量不限，在连成长链时，排列顺序是极其多样的，所以DNA分子具有多样性。注意：DNA没有空间结构多样性，注意与蛋白质多样性原因进行区别。2．特异性：每个DNA分子的4种脱氧核苷酸的比例和排列顺序是特定的，其特定的脱氧核苷酸排列顺序代表了特定的遗传信息。1．DNA和RNA的碱基组成相同，五碳糖不同。 (×)提示：RNA中不含有T，DNA中不含有U。2．细胞中的DNA一定有氢键，RNA一定没有氢键。 (×)提示：tRNA中有氢键。3．同一生物体的不同细胞中，DNA基本相同，RNA不完全相同。 (√)4．只有细胞内的核酸是携带遗传信息的物质。 (×)提示：病毒的核酸也是携带遗传信息的物质。5．分子大小相同，碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同。 (×)提示：遗传信息决定于碱基的排列顺序。6．真核生物以DNA为遗传物质，部分原核生物以RNA为遗传物质。 (×)提示：细胞生物的遗传物质都是DNA。1．某个核酸样品降解后得到了碱基等成分，我们从哪些方面判断该样品是DNA还是RNA呢？(必修1P25“积极思维”)提示：(1)根据五碳糖的种类进行判断：若是核糖，则该样品为RNA；若是脱氧核糖，则该样品为DNA。(2)根据碱基种类进行判断：若含碱基U，则该样品为RNA；若含碱基T，则该样品为DNA。2．DNA中能储存巨大信息量的原因主要是什么？(必修1P25正文)提示：数量巨大的脱氧核苷酸连成长链时，排列顺序多种多样，这就决定了DNA中的信息量也是巨大的。1．DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息的原因是什么？DNA鉴定技术还可以应用在哪些方面？提示：DNA是遗传物质，而每个人的遗传物质与别人不同研究人类起源、不同类群生物的亲缘关系2．DNA初步水解和彻底水解的产物分别是什么？提示：DNA初步水解的产物是四种脱氧核苷酸(腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶脱氧核苷酸)。DNA彻底水解的产物是脱氧核糖、磷酸和四种含氮碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶)。1．不同生物的核酸、核苷酸、碱基、遗传物质归纳生物种类核酸种类碱基种类核苷酸种类遗传物质细胞生物DNA和RNA5种8种DNA病毒DNA病毒DNA4种4种DNARNA病毒RNA4种4种RNA2．核酸与蛋白质的比较项目核酸蛋白质DNARNA元素C、H、O、N、PC、H、O、N等组成单位脱氧核苷酸(4种)核糖核苷酸(4种)氨基酸(21种)形成场所主要在细胞核中复制产生主要在细胞核中转录生成核糖体分子结构一般为双螺旋结构一般为单链结构氨基酸→多肽→蛋白质结构多样性的决定因素核苷酸的数量及排列顺序氨基酸的种类、数量、排列顺序以及多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别联系核酸控制蛋白质的合成(1)DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系①生物多样性的根本原因是基因的多样性。②生物多样性的直接原因是蛋白质的多样性。(2)核DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不同”1．组成细胞的六种化合物，哪些有物种的特异性？哪些没有物种的特异性？提示：蛋白质、核酸具有物种的特异性，因而可以从分子水平上区分不同物种的亲缘关系。糖类、脂质、水、无机盐则没有物种的特异性。2．蛋白质和核酸是最重要的两类生命物质，由蛋白质和核酸结合形成的结构有哪些？由蛋白质和核酸结合共同完成的生命活动有哪些？提示：蛋白质和核酸结合形成的结构：病毒、染色体、核糖体；由蛋白质和核酸结合共同完成的生命活动：DNA复制、RNA复制、转录、逆转录、翻译等。考查核酸的种类、分布和功能1．(2021·湖北名校联考)下图中甲是组成乙或丙的基本单位(单体)。下列相关叙述错误的是()甲乙丙A．如果甲中的m是U，则甲一定是丙的基本单位B．如果甲中的m是G，则甲一定是乙的基本单位C．如果甲中的a是脱氧核糖，则甲物质聚合成的大分子物质可以分布于线粒体和叶绿体中D．如果甲中的a是核糖，则甲物质聚合成的大分子物质可以分布于细胞核和细胞质中B[甲是核苷酸，是乙和丙的基本单位，乙是DNA，丙是tRNA。如果甲中的m是G，则甲可能是脱氧核苷酸，也可能是核糖核苷酸，是DNA或RNA的基本单位，B错误。]2．(多选)肽核酸(PNA)是人工合成的，用类多肽骨架取代糖—磷酸主链的DNA类似物。PNA可以通过碱基互补配对的方式识别并结合DNA或RNA，形成更稳定的双螺旋结构，从而广泛用于遗传病检测的分子杂交、抗癌等的研究和应用。下列说法正确的是()A．不同肽核酸(PNA)含有的碱基种类相同，碱基的排列顺序不同B．PNA与DNA或RNA能形成稳定结构可能是细胞内无降解PNA的酶C．与双链DNA相比，PNA与RNA形成的杂合双链中特有的碱基配对方式是A—UD．PNA用于抗癌时，在癌细胞中与特定核苷酸序列结合，只能抑制DNA复制过程ABC[肽核酸(PNA)是人工合成的，用类多肽骨架取代糖—磷酸主链的DNA类似物，所以不同肽核酸(PNA)含有的碱基种类相同，都是A、T、G、C，但碱基的排列顺序不同，A正确；PNA与DNA或RNA能形成稳定结构可能是细胞内无降解PNA的酶，B正确；DNA特有的碱基是T，RNA特有的碱基是U，与双链DNA相比，PNA与RNA形成的杂合双链中特有的碱基配对方式是A—U，C正确；PNA可以通过碱基互补配对的方式识别并结合DNA或RNA，形成更稳定的双螺旋结构，所以PNA用于抗癌时，在癌细胞中与特定核苷酸序列结合，可抑制DNA复制、转录以及翻译过程，D错误。]几种常见RNA的功能核酸和蛋白质的综合考查3．(2021·河北选择性考试模拟)生物大分子之间的相互结合在生物体的生命活动中发挥重要作用。下列叙述正确的是()A．蛋白质与DNA结合后都能调控基因表达B．RNA聚合酶与起始密码子结合启动转录的起始C．RNA与蛋白质的结合在细胞生物中普遍存在D．DNA与RNA的结合可发生在HIV中C[DNA和DNA水解酶结合后无法调控基因表达，A错误；RNA聚合酶是结合在启动子上的，从转录复合体组装开始转录，B错误；RNA主要分为mRNA、tRNA和rRNA，rRNA与蛋白质组成核糖体，在翻译过程中mRNA、tRNA都至少与核糖体结合，所以RNA与蛋白质的结合在细胞生物中普遍存在，C正确；HIV是艾滋病病毒，病毒没有细胞结构，是异养生物，病毒只有寄生在其他生物的活细胞中利用宿主细胞内的代谢系统和营养物质才能进行生命活动，所以DNA与RNA的结合发生在宿主细胞中，D错误。故选C。]4．(2021·山东济南期中)真核生物体内某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示，其中X、Y代表元素，a、b、c分别是组成甲、乙、丙三种生物大分子的单体，这三种单体的结构可用d或e表示。下列相关叙述错误的是()A．X表示的元素是N和P，Y表示的元素一定有NB．在真核细胞中，甲主要分布于细胞质，乙主要分布于细胞核C．如果d是乙的基本单位，那么n不可能是胸腺嘧啶D．e是丙的基本单位，多个e可通过肽键连接起来B[本题的突破口是甲→乙→丙，据此推测出甲是DNA，乙是RNA，丙是蛋白质；a表示脱氧核苷酸，b表示核糖核苷酸，c表示氨基酸；X表示N、P，Y表示N等，A正确；甲为DNA，乙为RNA，在真核细胞中，甲主要分布于细胞核，乙主要分布于细胞质，B错误；如果d是乙(RNA)的基本单位，则d是核糖核苷酸，不含碱基T，所以n不可能是胸腺嘧啶，C正确；丙是蛋白质，e是氨基酸，所以e是丙的基本单位，多个e可通过肽键连接起来，D正确。]常见的核酸—蛋白质复合体1．核心概念(1)脱水缩合是一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接，同时脱去一分子水的过程。(2)连接两个氨基酸分子的化学键叫作肽键；由两个氨基酸分子缩合而成的化合物叫作二肽。(3)核酸的基本组成单位是核苷酸，一分子核苷酸由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成。(4)核酸是生物体中储存与传递遗传信息的生物大分子，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有十分重要的作用。2．结论语句(1)构成生物体的氨基酸约有20种，20种氨基酸的差异是R不同。(2)每种氨基酸分子至少含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。(3)蛋白质多样性的原因是组成肽链的氨基酸的种类、数量、排列顺序不同，构成蛋白质的肽链在数量和空间结构上千差万别。(4)众多的蛋白质参与组成细胞和生物体的各种结构，并具有特定的生理功能(例如：催化、运输、运动、防御和调控等)。(5)核酸是细胞中最重要的生物大分子之一，含有C、H、O、N、P五种元素，分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)两类。(6)核酸的初步水解产物是核苷酸，彻底水解产物是磷酸、五碳糖和含氮的碱基。(7)DNA分子上的许多片段储存着不同的遗传信息，控制着生物体的形态、结构、生理和行为等多种性状的表达。(8)在自然界中，有些病毒如禽流感病毒、脊髓灰质炎病毒，其遗传信息直接储存在RNA中。1．(2021·全国甲卷)已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸，都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是()A．①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的B．③④⑤都是生物大分子，都以碳链为骨架C．①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体D．④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质C[①酶的化学本质是蛋白质或RNA，②抗体的化学本质是蛋白质，③激素的化学本质是多肽及蛋白质、氨基酸类衍生物、固醇等，只有多肽及蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的，RNA、固醇类激素等不是通过肽键连接而成的，A说法错误；③激素中氨基酸类衍生物和固醇等不属于生物大分子，④糖原属于生物大分子，⑤脂肪的相对分子质量较小，不属于生物大分子，B说法错误；①酶的化学本质是蛋白质或RNA，其基本单位是氨基酸或核苷酸，都含氮元素，②抗体属于蛋白质，其基本单位是氨基酸，含氮元素，⑥核酸包括DNA和RNA，其基本单位是核苷酸，含氮元素，C说法正确；④糖原属于多糖，糖类是生物体主要的能源物质，⑤脂肪是细胞内良好的储能物质，不是主要能源物质，⑥核酸是细胞内携带遗传信息的物质，不是能源物质，D说法错误。]2．(2021·江苏新高考适应性测试)细胞含有多种多样的分子，下列相关叙述错误的是()A．水既可以是化学反应的底物，也可以是化学反应的产物B．葡萄糖既可以作为能源物质，也可以参与构建细胞C．氨基酸是水溶性小分子，只能在转运蛋白协助下进出细胞D．与RNA分子相比，DNA分子的稳定性要高得多C[水既可以是化学反应的底物，也可以是化学反应的产物，例如：有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢，释放少量能量，有氧呼吸的第三阶段是氧气与还原氢反应产生水，释放大量能量，A正确；葡萄糖既是重要的能源物质，也参与其他物质的构成，也是细胞结构的重要组成成分例如糖蛋白，B正确；氨基酸、离子等小分子物质进出细胞一般是主动运输或协助扩散，需要载体蛋白的协助，但有些氨基酸不需要，例如有些氨基酸可以作为神经递质，以胞吐作用排出细胞，C错误；DNA是双螺旋结构相对稳定，而RNA是单链，容易产生变异，故与RNA分子相比，DNA分子的稳定性要高得多，D正确。]3．(2020·北京等级考)蛋白质和DNA是两类重要的生物大分子，下列对两者共性的概括不正确的是()A．组成元素含有C、H、O、NB．由相应的基本结构单位构成C．具有相同的空间结构D．体内合成时需要模板、能量和酶C[蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N，DNA的基本组成元素是C、H、O、N、P，故两者组成元素都含有C、H、O、N，A正确；蛋白质的基本组成单位是氨基酸，DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，两者都由相应的基本结构单位构成，B正确；蛋白质具有多种多样的空间结构，DNA具有相同的空间结构，C错误；蛋白质和DNA在体内合成时都需要模板、能量和酶，D正确。]4．(2020·天津等级考)组成下列多聚体的单体的种类最多的是()A．血红蛋白B．DNAC．淀粉D．纤维素A[组成血红蛋白的单体是氨基酸，生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种；组成DNA的单体是脱氧核苷酸，根据碱基种类不同，脱氧核苷酸可分为4种；组成淀粉和纤维素的单体都是葡萄糖。故选A。]5．(2019·江苏高考)下列关于细胞内蛋白质和核酸的叙述，正确的是()A．核酸和蛋白质的组成元素相同B．核酸的合成需要相应蛋白质的参与C．蛋白质的分解都需要核酸的直接参与D．高温会破坏蛋白质和核酸分子中的肽键B[蛋白质的元素组成主要是C、H、O、N，核酸的元素组成是C、H、O、N、P，A错误；核酸包括DNA和RNA，DNA的复制和RNA的合成分别需要DNA聚合酶(蛋白质)和RNA聚合酶(蛋白质)的催化，B正确；蛋白质的分解需要蛋白酶的催化，核酸控制蛋白酶合成，故是间接参与的，C错误；高温破坏的是蛋白质和核酸的空间结构，不会破坏其中的化学键，另外，核酸中没有肽键，D错误。]

从结构与功能相适应的视角，解释组成细胞的多种分子的结构和功能，这些分子在细胞执行各项生命活动中的作用，尤其是生物大分子的作用。1．(2021·南京二模)下列有关生物体内物质的叙述，正确的是()A．组成蛋白质、核酸、糖原的单体都具有多样性B．生物体内的糖类绝大多数以单糖的形式存在C．酶、抗体、激素、淋巴因子的合成都与核糖体有关D．脂质具有构成生物膜、调节代谢和储存能量等生物学功能D[糖原的单体不具有多样性，A项错误；生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在，B项错误；少数酶不是蛋白质，一些激素也不是蛋白质，合成与核糖体无关，C项错误；脂质中的磷脂是细胞质膜的主要成分，固醇类激素具有调节代谢的功能，脂肪具有储存能量的作用，D项正确。]2．在植物种子的成熟过程中，细胞中的有机物和水的含量会发生一些变化，如图表示水稻种子成熟过程中干物质和水分的变化情况。有关叙述正确的是()A．在水稻种子成熟过程中，种子的干重会逐渐减少B．水稻种子成熟过程中减少的水分应是自由水C．水稻种子萌发过程中这两类物质的变化情况和种子成熟过程中相同D．水稻种子成熟过程中，种子的细胞代谢增强B[由图可知，在水稻种子成熟过程中干物质的量逐渐增加，干重逐渐增加，A错误；在种子成熟过程中，种子中减少的水分应是自由水，自由水含量减少，细胞代谢减弱，B正确、D错误；种子成熟过程中与种子萌发过程中的水分和干物质的变化情况不同，C错误。]3．(2021·潍坊一模)超氧化物歧化酶(SOD)分子含二条或四条肽链，其活性中心都含有金属离子。SOD是一类广泛存在于生物体内各个组织中的重要金属酶，是唯一能够特异性清除自由基Oeq\o\al(－,2)的抗氧化酶，可作为药用酶使用。下列叙述错误的是()A．金属离子的存在与否直接影响SOD活性B．从小鼠体内提取的SOD可能会被人体免疫排斥C．SOD易透过细胞质膜，能减缓细胞衰老速率D．SOD口服后会被消化道中的蛋白酶水解C[SOD是蛋白质，蛋白质不易通过细胞质膜。]4．细胞受到冰冻时，蛋白质分子相互靠近，当接近到一定程度时，蛋白质分子中相邻近的巯基(－SH)氧化形成二硫键(－S－S－)。解冻时，蛋白质氢键断裂，二硫键仍保留，如图所示。下列说法错误的是()A．巯基位于氨基酸的R基上B．解冻后蛋白质功能可能异常C．结冰和解冻过程涉及肽键的变化D．抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力C[巯基(－SH)中含有S，根据氨基酸的结构通式，巯基位于氨基酸的R基上，A项正确；蛋白质的结构决定蛋白质的功能，由题干“解冻时，蛋白质氢键断裂”可知解冻后的蛋白质结构会发生变化，其功能也可能发生异常，B项正确；结冰时会增加蛋白质分子中的二硫键，解冻会减少蛋白质分子中的氢键，结冰和解冻过程未涉及肽键的变化，C项错误；细胞受到冰冻时，蛋白质分子中相邻近的巯基(－SH)会被氧化形成二硫键(－S－S－)，抗冻植物能够适应较冷的环境，根据形态结构和功能相适应的观点，可推知抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力，D项正确。]建构并使用细胞模型，阐明细胞各部分结构的分工与合作，如何形成相互协调的有机整体，实现细胞水平的各项生命活动。1．新型冠状病毒是一种具有包膜的RNA病毒，具有很强的致病性。如图为新型冠状病毒侵入宿主细胞并繁殖的过程模式图。据图分析，下列叙述错误的是()A．该病毒的侵染过程与宿主细胞的识别作用有关B．该病毒具有由磷脂双分子层构成的膜结构C．该病毒的蛋白质均由游离状态的核糖体合成D．该病毒增殖不需要宿主细胞提供脱氧核糖核苷酸C[病毒侵入宿主细胞与宿主细胞质膜上特异性蛋白的识别作用有关，A正确；据题干信息可知：新型冠状病毒是一种具有包膜的RNA病毒，其包膜是由磷脂双分子层构成的，B正确；据图分析可知，该病毒的蛋白合成过程中有高尔基体的参与，参照分泌蛋白的形成过程可推知，该病毒的蛋白质可能也有附着型核糖体的参与，C错误；该病毒为RNA病毒，增殖时需要宿主细胞提供合成RNA的原料为核糖核苷酸而非脱氧核糖核苷酸，D正确。]2．(2021·潍坊期末)人体细胞中溶酶体内部的pH为5左右，含有多种水解酶。下图表示溶酶体的作用机理，下列相关叙述正确的是()A．高尔基体与溶酶体的产生直接相关B．异噬溶酶体的形成过程体现了生物膜的功能特性C．溶酶体吞噬细胞内正常结构形成了自噬溶酶体D．病原体被消化后的产物不能被细胞利用A[据图分析，溶酶体是由高尔基体出芽形成的小泡，内含多种水解酶，A正确；溶酶体吞噬外来病原体后形成异噬溶酶体的过程体现了生物膜的结构特性，具有一定的流动性，B错误；据图分析，溶酶体吞噬细胞内衰老的线粒体或损伤的内质网等形成了自噬溶酶体，C错误；溶酶体内的物质被水解后，其产物的去向是排出细胞或在细胞内被利用，D错误。]3．(2021·南通联考)脂肪在脂肪细胞中被脂滴膜包裏成大小不一的脂滴，科学家研究发现，细胞内脂肪的合成与有氧呼吸过程有关，其作用机理如下图所示。下列相关叙述，错误的是()A．蛋白A位于内质网膜上并具有催化功能B．Ca2＋参与调控有氧呼吸第二阶段从而影响脂肪的合成C．细胞内包裹脂肪的脂滴膜最可能由双层磷脂分子构成D．若蛋白S基因发生突变可能会导致细胞中脂肪合成减少C[据图分析可知，蛋白A位于内质网膜上，驱动ATP水解，具有催化功能，A正确；由于有氧呼吸的第二阶段发生在线粒体基质中，因此Ca2＋在线粒体基质中参与调控有氧呼吸的第二阶段，进而影响脂肪合成，B正确；脂肪在脂肪细胞中以大小不一的脂滴存在，由于磷脂分子的头部具有亲水性，而尾部脂肪酸链具有疏水性的特点，推测包裹脂肪的脂滴膜最可能由单层磷脂分子构成，C错误；据图分析可知，钙离子在蛋白A、S的协助下进入内质网，如果蛋白S基因突变，导致钙离子吸收减少，进入到线粒体基质的钙离子减少，丙酮酸生成柠檬酸受阻，柠檬酸减少，因此导致细胞中脂肪合成减少，D正确。]4．如图表示蛋白质合成分泌的基本途径与类型，据图回答下列问题：(1)图中①和⑦都表示蛋白质合成过程，其合成场所分别是_______________________________。(2)决定新生蛋白质中氨基酸种类和顺序的根本原因是__________________________________；在同一个体的不同组织细胞中，新生蛋白质的种类不同，其根本原因是____________________。(3)结合图示分析，溶酶体中的水解酶合成和运输过程涉及的细胞器有___________________________________________________。(4)若上述分泌蛋白为人体激素，则其可随血液到达全身各处，与靶细胞质膜表面的________结合，进而影响细胞的功能和代谢，这体现了细胞质膜______________________的功能。(5)图中途径②⑧分别表示蛋白质转运的非分泌途径和分泌途径，由图中可看出，决定其不同途径的因素是新生蛋白质是否具有______________________。[解析]本题结合蛋白质合成与分泌的基本途径考查蛋白质的合成、细胞质膜的功能等知识。(1)图中①合成的是胞内蛋白，因此其合成场所是游离的核糖体；⑦合成的蛋白质需要经过内质网的加工，因此其合成场所是附着在内质网上的核糖体。(2)蛋白质是由基因控制合成的，因此决定新生蛋白质中氨基酸种类和顺序的根本原因是基因中碱基对的排列顺序；在同一个体的不同组织细胞中，新生蛋白质的种类不同，其根本原因是基因的选择性表达。(3)由题图可知，溶酶体中的水解酶合成和运输过程涉及的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体(提供能量)。(4)若上述分泌蛋白为人体激素，则其可随血液到达全身各处，与靶细胞质膜表面的受体结合，进而影响细胞的功能和代谢，这体现了细胞质膜进行细胞间信息交流的功能。(5)图中途径②⑧分别表示蛋白质转运的非分泌途径和分泌途径，由图中可看出，决定其不同途径的因素是新生蛋白质是否具有内质网定向信号序列。[答案](1)游离的核糖体、附着在内质网上的核糖体(2)基因中碱基对的排列顺序基因的选择性表达(3)核糖体、内质网、高尔基体、线粒体(4)受体进行细胞间信息交流(5)内质网定向信号序列观察多种多样的细胞，说明这些细胞具有多种形态和功能，但同时又都具有相似的基本结构。1．下图所示为几种常见的单细胞生物的结构示意图。下列有关该组生物的叙述中不正确的是()①②③④⑤A．图中各细胞中都有两种核酸B．具有核膜、核仁的细胞是①②③C．⑤内存在叶绿素和藻蓝素，能进行光合作用D．图中①④⑤都是自养生物D[细胞类生物都含有DNA和RNA两种核酸，A项正确；①②③属于真核生物，具有核膜和核仁，B项正确；⑤是蓝细菌，细胞含有叶绿素和藻蓝素，可以进行光合作用，C项正确；④为大肠杆菌，不能自己制造有机物，是异养生物，D项错误。]2．(2021·日照模拟)将有关生物材料直接制成临时装片，在普通光学显微镜下可以观察到的现象是()A．菠菜叶片下表皮保卫细胞中具有多个叶绿体B．花生子叶细胞中存在多个橘黄色的脂肪颗粒C．藓类小叶的叶绿体中有多个类囊体堆叠而成的基粒D．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中细胞核清晰可见A[菠菜叶片的下表皮保卫细胞中含有多个绿色扁平的叶绿体，不需染色就可直接制成临时装片观察，A项正确；花生的子叶细胞需经苏丹Ⅲ染液染色后制成临时装片，才能观察到多个橘黄色的脂肪颗粒，B项错误；普通光学显微镜下看不到类囊体堆叠而成的基粒，C项错误；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中清晰可见的是紫色的大液泡，观察不到细胞核，D项错误。]

第1讲细胞学说及原核细胞和真核细胞的主要区别[课标要求]1．说明有些生物体只有一个细胞，而有的由很多细胞构成，这些细胞形态和功能多样，但都具有相似的基本结构2．描述原核细胞与真核细胞的最大区别是原核细胞没有由核膜包被的细胞核实验：使用光学显微镜观察各种各样的细胞[核心素养](教师用书独具)1．通过对原核细胞和真核细胞结构的比较分析，认同细胞的多样性与统一性。(生命观念科学思维)2．基于对细胞和细胞所组成的生命系统的认识，尝试构建生命系统的结构层次。(生命观念科学思维)3．学会使用显微镜并尝试运用显微镜来观察多种多样的细胞。(科学探究)考点1细胞学说—现代生物学的“基石”一、细胞学说的建立与发展1．建立者施莱登和施旺。2．内容一切动物和植物都是由细胞组成的，细胞是一切动物和植物体的基本单位。3．意义将动物和植物统一到细胞水平，这对现代生物学的发展具有重要意义。二、生物学研究的重要工具——显微镜1．光学显微镜(1)定义：光学显微镜是由一个或几个透镜以及其他机械结构组成的光学仪器。(2)成像过程：在观察玻片标本时，被观察的物体经过物镜和目镜的两次放大，所以，物像的放大倍数是物镜放大倍数与目镜放大倍数的乘积。2．电子显微镜(1)20世纪30年代初，德国青年科学家卢斯卡等利用高能电子束波长很短的特点，制造出能够放大10000倍的电子显微镜，并于1986年获得诺贝尔物理学奖。(2)常用的电子显微镜有透射电子显微镜和扫描电子显微镜。三、细胞的大小和形态1．生物体的构成除了病毒外，所有生物体都是由细胞构成的。2．细胞的大小、形态与其生理功能是相适应的。1．细胞学说揭示了一切生物都由细胞构成。 (×)提示：细胞学说揭示了一切动植物都由细胞和细胞产物所构成。2．因为细胞具有全能性，所以多细胞生物的每个细胞都能独立完成各项生命活动。 (×)提示：多细胞生物的细胞分化成各种功