第2章 组成细胞的分子（答案版） 【清单挖空】 高考生物 核心知识必背

第2章组成细胞的分子第1节细胞中的元素和化合物1.生物体总是和外界环境进行着物质交换，细胞生命活动所需的物质，归根结底是地从无机自然界获取的。因此，组成细胞的化学元素在无机自然界中都能找到，没有一种化学元素为细胞所特有。但是其各元素的相对含量却大不相同。2.生物界与非生物界的统一性与差异性（1）组成细胞的化学元素在无机自然界中都能找到，体现了生物界与非生物界的统一性。（2）细胞与非生物相比，各种元素的相对含量大不相同，体现了生物界与非生物界的差异性。3.组成细胞的元素（1）元素分类①大量元素：如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。②微量元素：含量少，但不可缺少，和大量元素一样重要，如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。③主要元素：C、H、O、N、P、S6种。④基本元素(细胞中含量最多的元素)：C、H、O、N4种。鲜重下含量高低依次为：O＞C＞H＞N；干重下含量高低依次为：C＞O＞N＞H。⑤最基本元素：C，因为生物大分子都以碳链为基本骨架。（2）特点：不同生物体内化学元素的种类基本相同，但含量相差很大。4.组成细胞的化合物（1）组成细胞的元素来源于无机自然界，在细胞中大多数以化合物形式存在。（2）组成细胞的化合物有两大类，即无机化合物和有机化合物；前者包括水、无机盐；后者包括蛋白质、核酸、糖类、脂质_；其中含量较最多的两种化合物为水、蛋白质。细胞内含量最多的化合物：水。细胞内含量最多的有机化合物：蛋白质。占细胞干重最多的化合物：蛋白质。5.【实验】检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质（1）原理还原糖（如麦芽糖、葡萄糖、果糖）可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀；脂肪可被苏丹Ⅲ染成橘黄色色；(染色后要用50%酒精洗掉浮色)淀粉（多糖）遇碘液变蓝色；蛋白质与双缩脲试剂产生紫色溶液。（2）材料选择（要求组织颜色浅或近白色，目的是避免材料颜色对反应后颜色造成干扰）①苹果、梨匀浆可用作还原糖待检样品。西瓜不能(能/不能)作为还原糖检测材料，因为西瓜汁呈红色，会掩盖实验现象；甘蔗不能(能/不能)作为还原糖检测材料，因为甘蔗中的蔗糖不是还原糖。②马铃薯匀浆可用作淀粉待检样品。③花生种子、花生种子匀浆可用作脂肪待检样品。④豆浆、鲜肝提取液、蛋清可用作蛋白质待检样品。若用蛋清需要稀释=5\*GB3⑤常见的还原糖：葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖.常见非还原糖:蔗糖、淀粉。（3）斐林试剂与双缩脲试剂使用的区别：（使用对象、浓度、原理、用法、反应结果）使用对象CuSO4浓度(g/mL)原理用法反应结果斐林试剂还原糖0.05还原糖上的醛基或羰基与新制Cu(OH)2反应甲液和乙液混合后加入至样液中进行水浴加热砖红色沉淀双缩脲试剂蛋白质0.01肽键与碱性环境下的Cu2＋结合形成络合物现加A液再加B液，不用水浴加热紫色溶液（4）试剂组成及使用方法①斐林试剂组成：甲液：0.1g/mL的NaOH溶液；乙液：0.05g/mL的CuSO4溶液。使用方法：等量混合使用，现配现用；水浴加热。②双缩脲试剂：组成：A液：0.1g/mL的NaOH溶液；B液：0.01g/mL的CuSO4溶液。使用方法：先加双缩脲试剂A液，摇匀，再加少量双缩脲试剂B液，摇匀。不需要(需要/不需要)加热。若B液过量，反应液会呈蓝色，遮盖反应后的颜色。实质：碱性条件下肽键与双缩脲试剂中的Cu2＋反应生成紫色络合物。知识辨析:1．番茄和水稻根系吸Si元素的量有差异。(√)2．在人体活细胞中氢原子的数目最多。(√)3．地壳和活细胞中含量最多的元素都是氧元素，由此看出生物界和非生物界具有统一性。(×)4．C、H、O、N、P、S这6种元素是组成细胞的大量元素。(×)5．氧元素是组成生物体的最基本元素，这是因为氧元素在生物体中含量最多。(×)6．鉴定还原糖时，加入斐林试剂后产生砖红色沉淀。(×)7．用双缩脲试剂检测蛋白质不需要加热。(√)8．可用苏丹Ⅲ染液鉴定淀粉。(×)9.细胞中的微量元素因含量极少从而不如大量元素重要。(×)10.在沙漠植物仙人掌的活细胞中含量最多的化合物是蛋白质。(√)11.细胞中的一种元素的作用能被其他元素代替。(×)第2节细胞中的无机物1.细胞中的无机物包括水和无机盐。2.水的含量(1)一般地说，水在细胞的各种化学成分中含量最多。(2)不同种类的生物体中，不同的生长发育期，含水量不同。同一生物体内，不同器官的含水量也不同。3．水在细胞内的存在形式和功能：形式自由水结合水特点以游离的形式存在，可以自由流动与细胞内的其他物质相结合，失去流动性和溶解性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a.细胞内良好的溶剂，各种生化反应的介质b．参与生化反应c．为细胞提供液体环境d．运送营养物质和代谢废物细胞结构的重要组成部分联系自由水和结合水在一定条件下可以相互转化实例：刚收获的玉米种子在阳光下晒干，重量减轻，这个过程损失的主要是自由水，这样的种子在条件适宜时，仍能萌发成幼苗；把晒干后的种子放在一洁净的试管中加热，试管壁上有水珠出现，这些水主要是结合水，这样的种子将不能萌发。代谢旺盛的细胞内自由水的含量相对高些。4.水的存在形式与新陈代谢、抗逆性的关系：比值大：代谢旺盛，抗性弱比值小：代谢缓慢，抗性强→代谢与抗性呈相反比值大：代谢旺盛，抗性弱比值小：代谢缓慢，抗性强→代谢与抗性呈相反关系实例：种子萌发或幼苗，新陈代谢旺盛、生长迅速时，自由水的含量增多，但抗性减弱；种子晒干后，自由水大量减少，代谢减弱，但抗性增强，易于保存。5.细胞中的无机盐：（1）存在形式：多数以离子的形式存在，少数以化合物的形式存在。（2）作用①某些化合物的组成成分，如Mg是构成叶绿素分子的元素、Fe是构成血红素的元素，P是细胞膜、细胞核的重要成分。CaCO3是动物骨和牙齿的重要成分。②维持细胞和生物体正常的生命活动，如哺乳动物血Ca2＋低会引起抽搐，血Ca2＋高会肌无力。人体内Na+缺乏会引起神经肌肉兴奋性降低，引起肌肉酸痛、无力，因此，当大量出汗后，要及时补充淡盐水。③维持细胞的酸碱平衡和渗透压平衡。0.9%NaCl溶液(生理盐水)能维持动物细胞正常的形态和生理功能。知识辨析：1．细胞内的结合水是细胞内的良好溶剂。(×)2．水是影响生物生存和分布的重要非生物因素。(√)3．所有的离子都是细胞所需要的。(×)4．无机盐在细胞内主要以离子形式存在，有些是大分子物质的组成成分。(√)5．植物细胞内自由水的相对含量越多，细胞代谢越旺盛，抗旱性相对越强。(×)6．镁是构成叶绿素的必需成分，植物缺镁会导致叶片发黄。(√)7．不同种类生物体的含水量大致相同，体现了生物界的统一性。(×)8．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。(√)第3节细胞中的糖类和脂质1.细胞中的糖类元素组成和功能(1)元素组成：C、H、O。(2)功能：糖类是细胞中主要的能源物质。3.糖类分为(据水解情况)：单糖、二糖和多糖。（1）单糖①特点：不能(能/不能)水解，能(能/不能)被细胞直接吸收。②常见种类：五碳糖核糖(C5H10O5)：分布于动植物细胞中，是组成RNA的成分。脱氧核糖(C5H10O4)：分布于动植物细胞中，是组成DNA的成分。葡萄糖(C6H12O6)：分布于动植物细胞中，是细胞中主要的能源物质。六碳糖果糖：分布于植物细胞中。半乳糖：分布于动物细胞中。二糖①特点：水解后能生成2分子单糖，必须水解成单糖才能被细胞吸收。麦芽糖：分布于植物细胞中，麦芽糖eq\o(──→,\s\up7(水解))葡萄糖＋葡萄糖。②常见种类：蔗糖：分布于植物细胞中，蔗糖eq\o(──→,\s\up7(水解))果糖＋葡萄糖。乳糖：分布于动物细胞中，乳糖eq\o(──→,\s\up7(水解))半乳糖＋葡萄糖。（3）多糖①特点：水解后能生成许多单糖，必须水解成单糖才能被细胞吸收，自然界中含量最多。淀粉：分布于植物细胞中，是植物细胞中的储能物质。②常见种类：纤维素：分布于植物细胞中，是植物细胞壁的组成成分。糖原：分为肝糖原和肌糖原，主要存在于人和动物的肝脏和肌肉中，是动物细胞中的储能物质。③淀粉、糖原、纤维素的组成单位都是葡萄糖。④几丁质也是一种多糖。几丁质是外骨骼的重要组成成分。=5\*GB3⑤作为储能物质的糖类是淀粉和糖原。糖类是生物体生命活动的主要能源物质，但并非所有糖类都能提供能量，如核糖、脱氧核糖、纤维素。4.糖类分为(据化学性质)（1）还原糖：如麦芽糖、葡萄糖、果糖，与斐林试剂在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀。（2）非还原糖：如蔗糖、淀粉、糖原、纤维素等。5.脂质主要由C、H、O_三种元素组成，有的脂质还含有N、P。6.分类、分布及功能：按化学本质分类元素组成功能及分布脂肪C、H、Oa.主要功能：细胞内良好的储能物质；很好的绝热体，起保温作用；缓冲和减压作用，可以保护内脏器官。b．主要分布：皮下和内脏器官周围磷脂C、H、O、N、Pa.主要功能：细胞膜、细胞器膜和核膜的重要成分b．主要分布：人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中固醇胆固醇C、H、O构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输性激素促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成，激发并维持第二性征及雌性动物的性周期维生素D促进人和动物肠道对钙、磷的吸收，调节钙、磷的代谢5.能源物质归纳（1）三大能源物质及供能顺序：糖类、脂肪、蛋白质。（2）生命活动的主要能源物质：糖类。（3）细胞中主要的能源物质：葡萄糖。（4）良好储能物质：脂肪。（5）仅植物细胞中的储能物质：淀粉。（6）仅动物细胞中的储能物质：糖原。（7）直接能源物质：ATP。（8）能量的最终来源：太阳能。6.等质量的脂肪与糖类相比：脂肪中H多O少，糖类中H少O多，因此脂肪耗氧多，产能多，产水多。7.多糖、蛋白质、核酸等生物大分子的基本骨架是碳链。8糖类、脂质、蛋白质和核酸四大有机物都有的元素是C、H、O。[知识辨析]1．细胞中的糖类都可以给细胞供能。(×)2．蔗糖、麦芽糖、果糖都可以与斐林试剂反应生成砖红色沉淀。(×)3．磷脂并不是所有细胞都具有的脂质。(×)4．胆固醇参与构成动物细胞膜并参与血脂运输。(√)5．脱氧核糖只存在于细胞核中。(×)6．葡萄糖和核糖是植物细胞和动物细胞内都含有的糖。(√)7．发芽小麦种子中的1分子麦芽糖经水解可产生1分子果糖和1分子葡萄糖。(×)8．磷脂主要参与生命活动的调节。(×)第4节蛋白质是生命活动的主要承担者1.生命活动的主要承担者是蛋白质。2.蛋白质的主要功能及实例：主要功能实例构成细胞和生物体结构的重要物质(结构蛋白)肉、头发、羽毛、蛛丝等催化功能细胞中绝大多数的酶运输功能血红蛋白信息传递(调节功能)胰岛素免疫功能（防御）抗体3.组成蛋白质的基本单位氨基酸。其组成元素为C、H、O、N。有的还含有：P、S4.氨基酸分子的结构：（1）其结构通式为：（2）结构特点：A.特点：每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(－NH2)和一个羧基(－COOH)；且都有一个氨基(－NH2)和一个羧基(－COOH)连接在同一个碳原子上。(注：多余的氨基或羧基位于R基中)。B.氨基酸的种类和性质的唯一决定因素：R基。注：氨基和羧基的书写都要有一个游离键。甘氨酸的R基是-H，丙氨酸R基-CH。C.组成人体蛋白质的氨基酸有21种，人体细胞不能合成，只能来自外界的叫必需氨基酸，成人有8种，甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸（甲携来一本亮色书）；人体细胞可以合成的叫非必需氨基酸，有13种。5.蛋白质的结构及其多样性（1）氨基酸脱水缩合形成肽链氨基酸分子通过脱水缩合的方式形成肽链，具体过程如下图所示。（2）相关概念①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)相连接，同时脱去1分子水，这种结合方式就叫脱水缩合。R基中的氨基和羧基不参与(参与/不参与)参与脱水缩合。②肽键：连接两个氨基酸分子的化学键叫肽键。③肽：由两个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物叫二肽；由多个氨基酸分子脱水缩合而成的，含有多个肽键的化合物叫多肽。④肽链：多肽通常呈链状结构，称为肽链。（3）蛋白质结构的多样性的原因：组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序不同，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同。（4）蛋白质的变性：空间结构被破坏，但肽键未断裂；肽键并未断裂，能与双缩脲试剂呈紫色反应。（5）吃煮熟的鸡蛋、肉类等更容易消化是因为：高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，使内部的肽键暴露出来，容易被蛋白酶水解，因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。（6）经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性，达到消毒、灭菌的目的。（7）蛋白质相关计算①肽键数＝脱掉水分子数＝氨基酸数－肽链数。②每条肽链至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，分别位于肽链的两端。③蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸的平均相对分子质量－脱去的水分子数×18。④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条肽链或m条肽链：形成肽链数形成肽键数脱去水分子数氨基数目羧基数目多肽相对分子质量1n－1n－1至少1至少1an－18(n－1)mn－mn－m至少m少man－18(n－m)[知识辨析]1．蛋白质都是由2条或2条以上多肽链构成的。(×)2．蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的。(×)3．与双缩脲试剂发生紫色反应的待测溶液中一定含有蛋白质。(×)4．高温可使蛋白质的空间结构发生不可逆转的改变。(√)5．蛋白质功能的多样性是由蛋白质结构的多样性决定的。(√)6．每一种氨基酸都只含有一个氨基和一个羧基。(×)7．组成人体蛋白质的氨基酸有21种，分类依据是R基不同。(√)8．氨基酸分子相互结合的方式决定了蛋白质结构的多样性。(×)第5节核酸是遗传信息的携带者1.核酸分类：脱氧核糖核酸(简称DNA)、核糖核酸(简称RNA)。2.核酸的分布：（1）真核细胞：DNA主要分布在细胞核中，少数分布在线粒体和叶绿体中；RNA主要分布在细胞质中。（2）原核细胞：DNA主要位于拟核中，细胞质中也有小型环状DNA分子（质粒）（3）病毒：病毒无细胞结构，一种病毒只含有一种核酸（DNA或RNA）3．基本组成单位---核苷酸一个核苷酸由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成，结构简式如右图所示。(1)五碳糖：核糖、脱氧核糖。(2)含氮碱基：A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)、T（胸腺嘧啶）、U(尿嘧啶)。(3)分类：根据五碳糖的不同，可将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸)和核糖核苷酸，分别构成脱氧核糖核酸和核糖核酸两类生物大分子。脱氧(核糖)核苷酸分为4种：腺(鸟)嘌呤脱氧核苷酸，胞(胸腺)嘧啶脱氧核苷酸。核糖核苷酸分为4种：腺(鸟)嘌呤核糖核苷酸，胞(尿)嘧啶核糖核苷酸。4.核酸的形成过程：核酸的结构层次：元素C、H、O、N、P→核苷酸→磷酸二酯键连接形成核苷酸链→2条(1条)核苷酸链构成DNA(RNA)。5.DNA和RNA的比较：两者共有磷酸、A、G、C；DNA特有脱氧核糖和T，RNA特有核糖和U。6.DNA初步水解产物是4种脱氧核糖核