2024届高考二轮 细胞的分子组成 学案

专题一细胞的分子组成[课标内容]说明细胞由多种多样的分子组成，包括水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质和核酸等，其中蛋白质和核酸是两类最重要的生物大分子。1．(必修1P19拓展应用1)组成细胞的元素追根溯源来自无机环境，但细胞内各种元素的比例与无机环境的大不相同是因为细胞是有生命的，它可以__________、__________从环境中摄取所需元素。提示：主动地选择性地2．(必修1P22拓展应用1)医用生理盐水是质量分数为0.9%的NaCl溶液，生理盐水的含义是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：与人体细胞所处液体环境中溶质的浓度相同的NaCl溶液3．(必修1P25与社会的联系)《中国居民膳食指南(2022)》提出的“控糖”建议是：控制________的摄入量，每天摄入不超过50g，最好控制在25g以下(添加糖是指在食物的烹调、加工过程中添加进去的单糖、二糖等各种____________，不包括食物中____________)。统计表明，市场上的一些饮料(如碳酸饮料、乳酸菌饮料等)，每100mL可能含糖就达到10g；很多冷饮的含糖量在20%以上。也就是说，如果喝一瓶(500mL)这样的饮料，当天所摄入的糖量就超标了。而肥胖、高血压、龋齿、某些糖尿病等都直接或间接与长期____________有关。提示：添加糖糖类甜味剂天然存在的糖糖摄入超标4．(必修1P31相关信息，改编)引起囊性纤维化、阿尔茨海默病、帕金森病的蛋白质发生改变的直接原因是________________________________。提示：细胞内肽链的折叠出现错误5．(必修1P32与社会的联系)鸡蛋、肉类经煮熟后蛋白质变性后不能恢复原来状态，而且吃熟鸡蛋、熟肉容易消化，为什么？提示：高温加热后蛋白质的空间结构发生了改变，丧失了原有的生物活性；而且高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，所以容易消化。6．(必修1P36拓展应用)核酸保健品不会真的保健，其原因是核酸____________________________才能被吸收，且构成人体核酸的原料一般是不缺乏的。提示：在消化道内被彻底消化后要点1细胞中的无机物、糖类和脂质1．细胞中的水(1)水的存在形式、功能及运输方式(2)水与细胞代谢(3)水盐平衡调节2．细胞中的无机盐(1)无机盐的存在形式及功能(2)无机盐与人体稳态调节3．细胞中的糖类4．细胞中的脂质1．(2022·湖北卷)水是生命的源泉，节约用水是每个人应尽的责任。下列有关水在生命活动中作用的叙述，错误的是()A．水是酶促反应的环境 B．参与血液中缓冲体系的形成C．可作为维生素D等物质的溶剂D．可作为反应物参与生物氧化过程解析：自由水是化学反应的介质，故水是酶促反应的环境，A正确；血液中的缓冲物质是由离子组成的，离子溶解在水中才能形成缓冲体系，B正确；维生素D属于脂质，脂质通常都不溶于水，C错误；自由水能参与化学反应，故水可作为反应物参与生物氧化过程，D正确。答案：C2．(2022·重庆卷)合理均衡的膳食对维持人体正常生理活动有重要意义。据下表分析，叙述错误的是()项目食物(100g)能量(kJ)蛋白质(g)脂肪(g)糖类(g)①8806.21.244.2②158013.237.02.4③70029.33.41.2A.含主要能源物质最多的是②B．需控制体重的人应减少摄入①和②C．青少年应均衡摄入①②和③D．蛋白质、脂肪和糖类都可供能解析：人体主要能源物质是糖类，表中主要能源物质最多的是①，A错误；食物①和食物②中分别富含糖类和脂肪，所以需控制体重的人应减少摄入①和②，B正确；食物①②和③中分别富含糖类、脂肪和蛋白质，所以青少年应均衡摄入①②和③，有利于身体发育，C正确；蛋白质、脂肪和糖类都属于储存能量的有机物，因而都可供能，D正确。答案：A3．(2023·湖北卷)维生素D3可从牛奶、鱼肝油等食物中获取，也可在阳光下由皮肤中的7­脱氢胆固醇转化而来，活化维生素D3可促进小肠和肾小管等部位对钙的吸收。研究发现，肾脏合成和释放的羟化酶可以促进维生素D3的活化。下列叙述错误的是()A．肾功能下降可导致机体出现骨质疏松B．适度的户外活动，有利于少年儿童的骨骼发育C．小肠吸收钙减少可导致细胞外液渗透压明显下降D．肾功能障碍时，补充维生素D3不能有效缓解血钙浓度下降解析：肾功能下降会导致维生素D3的活化下降，进而减少小肠和肾小管等部位对钙的吸收，导致机体出现骨质疏松，A正确；因为阳光下皮肤中可以进行维生素D3的转化，而它又能促进钙的吸收，因此适度的户外活动，有利于少年儿童的骨骼发育，B正确；细胞外液渗透压主要由钠离子和氯离子提供，小肠吸收钙减少并不会导致细胞外液渗透压明显下降，C错误；肾功能障碍时，维生素D3的活化受阻，只有活化的维生素D3才能促进钙的吸收，因此补充维生素D3不能有效缓解血钙浓度下降，D正确。答案：C1．由葡萄糖合成糖原的过程中一定有H2O产生。(2021·山东卷，16A)(√)2．细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水。(2021·全国乙卷，3C)(×)3．无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，不参与有机物的合成。(2020·江苏卷，1C)(×)4．细胞中有以无机离子形式存在的钙，人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象。(2022·全国甲卷，1AD)(√)5．纤维素与淀粉一样都属于多糖，二者的基本组成单位不同。(2021·海南卷，1C)(×)6．麦芽糖由葡萄糖和果糖结合而成。(2021·湖北卷，2B)(×)7．磷脂水解的终产物为甘油和脂肪酸。(2020·海南卷，1B)(×)科学思维——在正确理解与掌握知识内在联系的基础上，提升信息获取与知识输出能力1．呼吸熵是物质氧化分解时释放CO2与消耗O2量的比值，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：脂肪分子中氧的含量远远低于糖类，而氢的含量却比糖类高，因此等质量的脂肪与糖类相比，脂肪氧化分解时消耗的O2多于产生的CO2。科学探究——通过对情境材料下实验设计思路的梳理和结果的预期提升科学探究能力2．[情境材料]镁是叶绿素的重要组成元素，植物体缺少镁元素会导致叶片发黄，影响光合作用。实验材料：某种植物幼苗若干、完全培养液、缺镁培养液。[问题探究]根据给出的实验材料，设计实验证明镁是植物必需的元素，尝试写出该实验的设计思路。提示：选择生理状况相同的植物幼苗若干，随机均分成A、B两组；A组用完全培养液培养，B组用缺镁培养液培养。一段时间后，观察两组叶片是否发黄，若A组叶片不发黄，B组叶片发黄，再给B组补充镁离子，一段时间后叶片恢复绿色，则证明镁是植物必需的元素。eq\a\vs4\al(题组1)水和无机盐1．(2023·江西鹰潭二模)水是生命之源，无机盐在生物体内也具有重要的作用，下列有关叙述中正确的是()A．海生植物和陆生植物因为生存环境不同，组成其细胞的元素种类差别很大B．水在细胞中存在形式有结合水和自由水，可作为有氧呼吸第三阶段的原料C．海水中的植物主要通过主动运输方式吸收无机盐，水通过被动运输吸收D．如果土壤中缺乏镁元素，分离叶绿体中色素后得到的结果是4条色素带变窄解析：海生植物和陆生植物的生存环境不同，但组成其细胞的元素种类差别不大，在元素含量上有差异，A错误；水在细胞中的存在形式有结合水和自由水，可作为有氧呼吸第二阶段的原料，B错误；海水中的植物主要通过主动运输的方式吸收无机盐，以被动运输的方式吸收水，C正确；分离叶绿体中色素后得到的色素带，从上至下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。缺乏镁元素，会影响叶绿素a、叶绿素b的合成，而不影响胡萝卜素、叶黄素的合成，所以是2条色素带变窄，D错误。答案：C2．威尔逊氏症是铜在体内积累而导致的疾病。铜在人体内肝、肾、大脑等处过度积累，最终导致肝、肾衰竭，甚至大脑损伤。下列叙述正确的是()A．铜是人体生命活动所需的大量元素，但积累过多时会对身体造成伤害B．人体内Cu2+均以化合物形式存在，参与维持机体正常的渗透压C．细胞中的结合水既能结合和溶解Cu2+，又在Cu2+的运输中发挥重要作用D．威尔逊氏症患者可能出现行动迟缓等症状，可使用排铜药物治疗解析：铜是人体生命活动所需的微量元素，A错误；人体内Cu2+主要以离子形式存在，参与维持机体正常的渗透压，B错误；细胞中的自由水既能结合和溶解Cu2+，又在Cu2+的运输中发挥重要作用，结合水是细胞结构的一部分，不能作为溶剂，也不能参与物质的运输，C错误；据题意可知，铜在人体内肝、肾、大脑等处过度积累，最终导致肝、肾衰竭，甚至大脑损伤，所以威尔逊氏症患者可能出现行动迟缓等症状，可使用排铜药物治疗，D正确。答案：Deq\a\vs4\al(题组2)糖类和脂质3．(2023·湖北统考模拟预测)随着健康中国行动的推进，无糖食品和饮料成为越来越多消费者的选择。下列相关说法错误的是()A．“无糖糕点、无糖麦片、无糖藕粉”等产品并非不含糖类物质B．当人体内血糖含量低于正常值，肝糖原和肌糖原便分解产生葡萄糖及时补充C．多吃富含膳食纤维的食物，有利于降脂、降糖、保护心脑血管健康D．糖尿病患者要控制糖的摄入，同时要多运动解析：“无糖糕点、无糖麦片、无糖藕粉”等产品并非不含糖类物质，如其中含有淀粉和纤维素，它们都是多糖，A正确；当人体内血糖含量低于正常值，肝糖原便分解产生葡萄糖及时补充，但肌糖原不能直接分解成葡萄糖被利用，B错误；纤维素、果胶等被称为膳食纤维，膳食纤维被称为第七类营养素，能增加胃肠的蠕动，促进消化吸收，因此，多吃富含膳食纤维的食物，有利于降脂、降糖、保护心脑血管健康，C正确；糖尿病患者要控制糖的摄入，同时要多运动，从而减少糖的来源，增加糖的利用，进而有利于维持血糖的相对稳定，D正确。答案：B4．反式脂肪又称反式脂肪酸，是一种不饱和脂肪酸。世界卫生组织发布报告说，有超过50亿人的食物中含有工业生产的有害反式脂肪。下列有关说法错误的是()A．脂肪酸的“骨架”是一条由碳原子组成的长链B．三分子脂肪酸与一分子甘油反应，生成生物大分子——三酰甘油C．反式脂肪酸的长链中存在碳碳双键，需要时可以分解供能D．生活采购时，应看配料表，尽量选择不含有反式脂肪酸的食品解析：脂肪酸的“骨架”是一条由碳原子组成的长链，A正确；三酰甘油不是大分子物质，B错误；反式脂肪酸的长链中存在一个或多个碳碳双键，需要时可以分解供能，C正确；反式脂肪酸会对身体健康产生不利影响，如引起血脂升高等，因此尽量选择不含有反式脂肪酸的食品，D正确。答案：B要点2细胞中的蛋白质和核酸1．蛋白质的归纳2．核酸的归纳eq\a\vs4\al(易错警示)与蛋白质、核酸相关的易错易混点(1)高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键，而是破坏了肽链盘曲折叠形成的空间结构。(2)由氨基酸分子经脱水缩合构成的环状肽与链状肽在失水分子数问题上的不同：由于环状肽是首尾相接，所以一般情况下，肽键数与氨基酸数相等；特殊情况下，两个氨基酸的R基之间也可能出现脱水缩合现象。(3)DNA一般是双链结构，也有环状的，如质粒DNA、线粒体和叶绿体中的DNA。RNA一般是单链结构。双链DNA的碱基对间含氢键，某些RNA(如tRNA)中也含有氢键。1．(2023·湖北卷)球状蛋白分子空间结构为外圆中空，氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧，而非极性基团分布在内侧。蛋白质变性后，会出现生物活性丧失及一系列理化性质的变化。下列叙述错误的是()A．蛋白质变性可导致部分肽键断裂B．球状蛋白多数可溶于水，不溶于乙醇C．加热变性的蛋白质不能恢复原有的结构和性质D．变性后生物活性丧失是因为原有空间结构破坏解析：变性能使蛋白质的空间结构被破坏而丧失生物活性，变性状态下蛋白质中的肽键没有断裂，A错误，D正确；球状蛋白分子空间结构为外圆中空，氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧，而非极性基团分布在内侧，故球状蛋白多数可溶于水，不溶于乙醇，B正确；加热能使蛋白质的空间结构被破坏而变性失活，且变性是不可逆的，故加热变性的蛋白质不能恢复原有的结构和性质，C正确。答案：A2．(2022·重庆卷)将人胰岛素A链上1个天冬氨酸替换为甘氨酸，B链末端增加2个精氨酸，可制备出一种人工长效胰岛素。下列关于该胰岛素的叙述，错误的是()A．进入人体后需经高尔基体加工B．比人胰岛素多了2个肽键C．与人胰岛素有相同的靶细胞D．可通过基因工程方法生产解析：制备得到的人工长效胰岛素进入人体后作用于靶细胞表面的受体，不进入细胞内，故不需要细胞内高尔基体的加工，A错误；人工长效胰岛素比人胰岛素的B链上多了2个精氨酸，氨基酸与氨基酸之间通过肽键连接，故多2个肽键，B正确；人工胰岛素和人胰岛素作用相同，都是降血糖的作用，故靶细胞相同，C正确；人工长效胰岛素是对天然蛋白质的改造，需要通过基因工程生产，D正确。答案：A1．胶原蛋白的非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高，其营养价值比蛋清蛋白高。(2022·湖南卷，1D)(×)2．酶、抗体、核酸都是由含氮的单体连接成的多聚体。(2021·全国甲卷，1C)(√)3．蛋白质和DNA具有相同的空间结构，体内合成时需要模板、能量和酶。(2020·北京卷，2CD)(×)科学探究——通过对情境材料下实验步骤的梳理和结果的预期提升科学探究能力[情境材料]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。实验材料：酒精、淀粉溶液、α­淀粉酶溶液、碘液、蒸馏水等。[问题探究]根据给出的实验材料，设计实验验证酒精能够使蛋白质变性，尝试写出实验步骤和预期结果。提示：实验步骤：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。预期实验结果：A试管溶液变蓝色，B试管溶液不变蓝色。eq\a\vs4\al(题组1)蛋白质的结构和功能1．鸡蛋营养丰富。据分析，每100克鸡蛋含蛋白质超过12克，主要为卵白蛋白和卵球蛋白，其中含有人体必需的氨基酸；每100克鸡蛋含脂肪11～15克，主要集中在蛋黄里，蛋黄中含有丰富的卵磷脂、固醇(包括胆固醇)以及钙、磷、铁。下列相关叙述正确的是()A．组成人体细胞的大量元素包括钙、磷、铁等B．卵白蛋白和卵球蛋白的区别只有氨基酸数量和空间结构不同C．熟鸡蛋易消化是因为蛋白质在加热煮熟的过程中肽键发生断裂D．胆固醇在人体内既参与构成细胞膜，也参与血液中脂质的运输解析：组成人体细胞的大量元素包括钙、磷等，铁是微量元素，A错误；卵白蛋白和卵球蛋白的区别在于氨基酸数量、种类、排列顺序、肽链的盘曲折叠方式和空间结构不同，B错误；熟鸡蛋易消化是因为蛋白质在加热煮熟的过程中蛋白质的空间结构发生变化，变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，肽键没有断裂，C错误；胆固醇在人体内和磷脂、蛋白质、糖类共同参与构成细胞膜，也参与血液中脂质的运输，D正确。答案：D2．(多选)(2023·河北模拟预测)驱动蛋白与细胞内物质运输有关，驱动蛋白家族成员众多，其中典型的驱动蛋白1是由两条轻链和两条重链构成的异源四聚体，具有两个球形的头、一个螺旋状的杆和两个扇子状的尾(如图)。驱动蛋白通过头结合和水解ATP，导致颈部发生构象改变，驱动自身及所携带的“货物”分子沿细胞骨架定向“行走”，将“尾部”结合的“货物”转运到指定位置。下列叙述错误的是()A．典型的驱动蛋白1中至少含有4个游离的氨基、2个游离的羧基B．细胞骨架除参与物质运输外，还与细胞运动、分裂等相关C．合成驱动蛋白1和细胞骨架的原料分别是氨基酸、葡萄糖D．驱动蛋白分子既具有运输功能，又具有酶的催化特性解析：典型的驱动蛋白1是由4条链组成的，因此至少含有4个游离的氨基、4个游离的羧基，A错误；细胞骨架参与物质运输、细胞运动、细胞分裂等，B正确；细胞骨架的化学本质是蛋白质，合成驱动蛋白1和细胞骨架的原料都是氨基酸，C错误；据题意可知，驱动蛋白具有转运“货物”和催化ATP水解双重功能，D正确。答案：ACeq\a\vs4\al(题组2)核酸的结构和功能3．(多选)