高考生物一轮基础总复习《第1讲 细胞的分子组成》

第1讲细胞的分子组成高考生物一轮基础总复习知识内容展示核心素养对接(1)水在细胞中的作用(2)无机盐及其生理作用(3)糖类、脂质的种类和作用(4)蛋白质的结构和功能(5)核酸的种类和功能(6)活动：检测生物组织中的油脂、糖类和蛋白质生命观念蛋白质、糖类等物质的结构决定了其功能：通过对氨基酸的结构和脱水缩合过程的分析，建立起生命的物质观念科学探究通过检测生物组织中的糖类、油脂和蛋白质，掌握实验的原理、操作流程及实验设计的思路与方法，并能得出正确的结果和结论社会责任通过对糖、

脂质等对人体健康的影响，培养学生关注科技发展，获取信息的能力考点一水、无机盐的作用哺乳动物血液中某种离子含量过低会导致肌肉发生抽搐。该离子是(

)A.Fe2＋

B.Ca2＋

C.Cl－ D.I－解析Ca2＋过少会引起抽搐，过多肌无力，故选B。答案B本题对应必修一P6无机盐的功能。1.无机盐的存在形式及功能(巧记一、一、二)离子主动化合物酸碱度生命活动2.根据下列实例，推测无机盐的功能

①Mg2＋是叶绿素必需的成分，Fe2＋是血红蛋白的必要成分；②哺乳动物血液中必须含有一定量的Ca2＋，如果血液中钙盐的含量过低就会出现抽搐现象；③生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物，通过在液泡中贮存大量的Na＋而促进细胞吸收水分；④人血浆中的HCO-3、H2PO-等对血浆pH的稳定起重要作用。

对应的无机盐的功能：①

；

②

；

③

；

④维持生物体的

。组成细胞中某些复杂化合物维持细胞和生物体的生命活动调节生物体内的渗透压酸碱平衡人体内Na＋、K＋对细胞内外渗透压大小所起的作用一样吗？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.水的作用 (1)是细胞内的良好溶剂。 (2)是生物体内

的主要介质。 (3)具有

的作用。物质运输缓和温度变化2.水的产生、利用及相关代谢角度结合水和无机盐的生理作用考查生命观念1.下列物质或结构中不含有磷元素的是(

) A.淀粉 B.核糖体 C.NADPH D.DNA

解析淀粉只含有C、H、O。

答案

A2.下列化合物或结构中，元素组成最相似的是(

) A.叶绿素、类胡萝卜素

B.纤维素、胰岛素、性激素 C.油脂、丙酮酸、核苷酸

D.核糖体、染色体

解析叶绿素中含有镁元素，与类胡萝卜素的元素组成不同，A错误；纤维素和性激素只含C、H、O，胰岛素含有C、H、O、N、S，B错误；油脂、丙酮酸只含有C、H、O，核苷酸含有C、H、O、N、P，C错误；核糖体由蛋白质和RNA组成，组成元素是C、H、O、N、P；染色体由蛋白质和DNA组成，其组成元素也是C、H、O、N、P，D正确。

答案

D3.下列关于细胞中无机盐的叙述，错误的是(

) A.有的可与脂质结合形成磷脂 B.有的可以与蛋白质结合形成结合蛋白 C.有的游离在水中维持细胞的渗透压和pH D.细胞中的无机盐主要以分子状态存在

解析磷酸与甘油、脂肪酸结合形成磷脂，A正确；有些无机盐可与蛋白质结合形成结合蛋白，如铁是组成血红蛋白的必需元素，B正确；有些无机盐游离在水中，参与维持细胞的渗透压和pH，如钠盐游离在水中，参与维持细胞的渗透压稳定，磷酸盐参与维持pH稳定，C正确；在细胞中，无机盐主要以离子状态存在，D错误。

答案

D化合物糖类脂质蛋白质核酸ATP叶绿素类胡萝卜素油脂、固醇磷脂胡萝卜素叶黄素组成元素C、H、OC、H、OC、H、O、N、PC、H、O、N(P、S等)C、H、O、N、PC、H、O、N、PC、H、O、N、MgC、HC、H、O考点二糖类、脂质及核酸1.存在于动物体内的单糖是(

) A.纤维素 B.淀粉 C.葡萄糖 D.核酸

解析纤维素和淀粉是存在于植物体内的多糖，A、B错误；核酸不是糖类，D错误；葡萄糖是存在于动、植物细胞中的单糖，C正确。

答案C2.下列关于脂质的叙述，错误的是(

) A.胆固醇参与动物细胞膜的构成 B.植物蜡可以减少植物细胞水分的散失 C.油脂中氧原子的相对含量高于葡萄糖 D.“检测生物组织中的油脂”实验中可用乙醇洗去多余的染料

解析胆固醇在动物细胞膜中起到固定膜结构的作用，A正确；植物蜡可保护植物细胞，减少水分散失，B正确；油脂相比糖类的元素特点是碳氢多、氧少，C错误；“检测生物组织中的油脂”实验中，先用苏丹Ⅲ染色，然后用50%乙醇洗去多余的染料，D正确。

答案

C本题对应必修一P8～P10动物体内所含有的糖和脂质。1.糖类的种类和作用

概念种类分布主要功能单糖不能水解的糖核糖动植物细胞组成核酸的物质脱氧核糖细胞内最重要的能源物质葡萄糖二糖水解后能够生成两分子单糖的糖蔗糖植物细胞

麦芽糖乳糖动物细胞多糖水解后能够生成许多个单糖分子的糖淀粉植物细胞植物体内的贮能物质纤维素植物细胞壁的主要组成成分糖元动物细胞动物体内的贮能物质不同糖的转化关系酶水解单糖CO2＋H2O＋能量2.脂质的种类和作用 (1)元素组成：主要是

，有些含有N、P。 (2)分类

①油脂：贮能、维持

。常温下植物油脂呈

，动物油脂呈

。

②

：构成膜结构(细胞膜、液泡膜、线粒体膜等)的重要成分。

③植物蜡：对植物细胞起

作用。

④胆固醇：是人体所必需的，可参与血液中

的运输。

C、H、O体温液态固态磷脂保护脂质3.糖类与油脂的比较

油脂糖类元素组成C、H、OC、H、O水解终产物甘油和脂肪酸单糖相同质量下C、H元素所占比例高低相同质量彻底氧化时消耗氧气多少产生水多少释放能量多少主要功能细胞内主要贮能物质细胞内主要能源物质核酸的种类和功能(1)结构层次元素组成：C、H、O、N、P(2)功能①DNA：a.贮藏

；b.控制着细胞所有活动；c.决定细胞和整个生物体的遗传特性。②RNA：a.在合成

时是必需的；b.在RNA病毒中贮藏

；c.极少数RNA具有

功能。遗传信息蛋白质遗传信息催化角度1糖类的种类和作用1.下列关于糖类及“检测生物组织中的糖类”活动的叙述，错误的是(

) A.细胞呼吸的底物通常是葡萄糖 B.叶绿体基质和细胞液中都含有蔗糖 C.用本尼迪特试剂检测果糖时需在热水浴中加热 D.淀粉、纤维素和糖元都是由多个葡萄糖结合而成

解析光合作用中碳反应的产物三碳糖，离开卡尔文循环后大部分被运至叶绿体外，并且转变成蔗糖，少部分留在叶绿体内作为合成淀粉、蛋白质和脂质的原料。因此，叶绿体基质中不存在蔗糖，B错误。

答案

B2.下列关于糖类的叙述，正确的是(

) A.腺苷与核酶含有相同的单糖 B.葡萄糖中氧原子的相对含量低于脂质 C.蔗糖的元素组成与碳反应生成的三碳糖相同 D.“检测生物组织中的糖类”实验中用本尼迪特试剂检测梨汁中含麦芽糖

解析腺苷与核酶含有相同的单糖是核糖，A正确；葡萄糖中氧原子的相对含量高于脂质，B错误；碳反应生成的三碳糖的元素组成为C、H、O、P，C错误；“检测生物组织中的糖类”实验中用本尼迪特试剂检测梨汁中含还原糖，不能测出含麦芽糖，D错误。

答案

A3.下列物质属于二糖的是(

)A.葡萄糖 B.纤维素

C.淀粉 D.蔗糖

解析葡萄糖属于单糖；纤维素、淀粉属于多糖；蔗糖属于二糖。

答案

D角度2糖类和脂质的比较及物质分类4.下图是油菜种子在发育和萌发过程中，糖类和油脂的变化曲线。下列分析正确的是(

)A.种子发育过程中，脂肪水解酶的活性很高B.种子发育过程中，由于可溶性糖更多地转变为油脂，种子需要的氮元素增加C.干重相等的可溶性糖和油脂中，所贮存的能量油脂多于糖D.种子萌发时，油脂转变为可溶性糖，说明可溶性糖是种子生命活动的直接能源物质解析种子发育过程中，油脂含量越来越高，可以推断其脂肪水解酶活性不可能很高，A错误；种子发育过程中，可溶性糖转变为油脂，但由于油脂的元素组成中没有N元素，因而不能得出种子需要的氮元素量增加，B错误；种子生命活动所需的直接能源物质是ATP，D错误。答案

C1.巧记细胞中的能源物质 (1)细胞内的能源物质——糖类、油脂和蛋白质。 (2)细胞内最重要的能源物质——葡萄糖。 (3)主要能源物质——糖类。 (4)主要贮能物质——油脂。 (5)直接能源物质——ATP。 (6)最终能量来源——太阳能。2.糖类的三个易错点 (1)还原糖与非还原糖：

①葡萄糖、果糖、麦芽糖等是还原糖，可与本尼迪特试剂在热水浴的情况下反应，产生红黄色沉淀。

②蔗糖、淀粉、糖元、纤维素等都属于非还原糖。 (2)不同的二糖其水解产物不同：一分子蔗糖可以水解为一分子果糖和一分子葡萄糖。一分子麦芽糖可水解为两分子葡萄糖。 (3)多糖中的糖元与淀粉分别是动物细胞和植物细胞中的贮能物质；纤维素是构成植物细胞壁的成分。 (4)糖类和油脂都是贮能物质，但油脂中氢的含量远远高于糖类，所以同质量的油脂贮存的能量比糖类多。角度3核酸的种类及功能5.下列糖中，属于人体遗传物质重要组成成分的是(

) A.糖元 B.核糖 C.葡萄糖

D.脱氧核糖

解析人体遗传物质为DNA，DNA由脱氧核糖核苷酸组成，脱氧核糖核苷酸由脱氧核糖、磷酸和碱基组成。

答案

D6.核酸是生物体内的重要生物大分子，在生物体内的功能是(

) A.承担生命活动的物质 B.携带遗传信息的物质 C.细胞内的能源物质 D.细胞的结构物质

解析生命活动的主要承担者是蛋白质，A错误；核酸是遗传信息的携带者，B正确；细胞内的主要能源物质是糖类，核酸不能提供能量，C错误；细胞的结构物质有蛋白质、脂质、水及糖类等，核酸不是细胞的结构物质，D错误。

答案B1.蛋白质在生物体内具有重要作用。下列叙述正确的是(

)A.蛋白质化学结构的差异只是R基团的不同B.某些化学物质可使蛋白质的空间结构发生改变C.蛋白质控制和决定着细胞及整个生物体的遗传特性D.“检测生物组织中的蛋白质”需同时加入双缩脲试剂A和B考点三蛋白质的结构和功能解析蛋白质化学结构的差异包括组成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序及多肽链盘曲折叠形成的空间结构不同，A错误；某些化学物质如强酸、强碱、重金属盐、尿素、丙酮可使蛋白质的空间结构发生改变，B正确；控制和决定着细胞及整个生物体的遗传特性的是核酸，C错误；“检测生物组织中的蛋白质”需先加入双缩脲试剂A液2mL，混合均匀后再加入双缩脲试剂B液5滴，D错误。答案

B2.下列关于生物体内蛋白质的叙述，正确的是(

) A.蛋白质分子都含有碳、氢、氧、氮B.组成每种蛋白质的氨基酸都有20种 C.每种蛋白质分子都由多条肽链组成D.蛋白质发生热变性后不影响其功能

解析组成生物体的蛋白质的氨基酸约有20种，不是组成每种蛋白质的氨基酸都有

20种；蛋白质分子可由一条或几条多肽链组成；蛋白质发生热变性后会导致其结构的改变，这样会影响其功能。

答案A1.氨基酸

种类：

种，其种类和性质取决于

。2.组成蛋白质的氨基酸的结构及种类本题对应必修一教材P13，主要考查蛋白质的组成元素、结构和特性。20R基团C、H、O、N氨基羧基非必需氨基酸必需氨基酸3.肽链的形成

①场所：

；反应：

②肽键的结构简式：

③生成物H2O中H的来源：

④多个氨基酸脱水缩合的产物：

两个氨基酸脱水缩合形成二肽核糖体脱水缩合—CO—NH—氨基和羧基多肽4.蛋白质可由

肽链组成，正确的

是其表现特有生物学活性所必需的。在物理因素(

、过酸、过碱)、化学因素(重金属盐)作用下，其空间结构一旦发生

改变，便会失去生物活性。一条或多条三维结构高温不可逆1.蛋白质的多样性分析分析角度具体分析蛋白质本身氨基酸的数量、种类、排列顺序及多肽链盘曲折叠形成的空间结构多样→结构多样性→功能多样性遗传物质千变万化的碱基对排列顺序→遗传信息的多样性→蛋白质的多样性生物进化千变万化的环境条件→通过自然选择保留适应环境的个体及个体内的蛋白质→个体的多样性和蛋白质的多样性2.蛋白质的功能角度1结合蛋白质的结构及其功能考查结构与功能观1.两个氨基酸分子发生脱水缩合的过程如下图所示。下列叙述正确的是(

)

A.甘氨酸和丙氨酸的差异在于空间结构不同 B.该过程需要腺苷二磷酸水解释放能量 C.水分子中的氧来自甘氨酸的—COOH D.a表示二肽，只含有一个肽键解析甘氨酸和丙氨酸的差异在于R基不同，A错误；该过程需要腺苷三磷酸水解释放能量，B错误；水分子中的氧来自羧基，甘氨酸和丙氨酸都含有—COOH和—NH2，当甘氨酸和丙氨酸反应，可以发生甘氨酸－丙氨酸脱水缩合，也可以发生丙氨酸－甘氨酸脱水缩合，因此水分子中的氧可以来自甘氨酸的—COOH，也可以来自丙氨酸的—COOH，C错误；两个氨基酸脱水缩合生成二肽a，只含有一个肽键，D正确。答案

D2.下列关于蛋白质分子结构和功能的叙述中，错误的是(

) A.不同蛋白质含有的氨基酸数目不尽相同 B.氨基酸数目相同的蛋白质，其结构也可能不同 C.不同蛋白质中往往具有不同的氨基酸排列顺序 D.不同蛋白质的氨基酸之间脱水缩合方式不同

解析不同蛋白质所含氨基酸的数目可能不同，A正确；氨基酸数目相同，氨基酸的种类、排列顺序或肽链盘曲折叠形成的空间结构不同，因此可能属于不同的蛋白质，B正确；不同蛋白质的氨基酸的排列顺序可能不同，C正确；不同蛋白质的氨基酸之间的脱水缩合方式是相同的，D错误。

答案D有关蛋白质知识的三个易错提醒(1)多肽≠蛋白质：在核糖体上合成的是多肽，而不是蛋白质，多肽必须经加工后，才能形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。(3)高温使蛋白质变性的原因是破坏了肽链盘曲折叠形成的空间结构。

角度2围绕蛋白质形成的相关计算考查科学思维的能力3.胰岛素是一种由51个氨基酸缩合而成的、具有两条肽链的蛋白质，对它的描述，错误的是(

) A.合成的场所是高尔基体

B.具有复杂的空间结构 C.分子中含有49个肽键

D.分子中至少含2个氨基和2个羧基

解析氨基酸脱水缩合反应的场所是核糖体，A错误；肽链经过盘曲折叠形成具有一定空间结构的蛋白质，因此蛋白质具有复杂的空间结构，B正确；脱水缩合反应过程中形成的肽键数目＝脱去的水分子数＝氨基酸的个数－肽链数＝51－2＝49，C正确；由题意知，胰岛素含有2条肽链，因此至少含2个氨基和2个羧基，D正确。

答案

A4.一个由39个氨基酸形成的环状多肽，其中有4个谷氨酸(R基为—CH2—CH2—COOH)，关于该多肽的叙述，错误的是(

) A.有39个肽键

B.可能没有游离氨基 C.至少有5个游离羧基

D.至多有20种氨基酸

解析

39个氨基酸形成环状多肽时形成39个肽键，A正确；若这39个氨基酸R基上没有游离氨基，则形成的环状多肽上也没有游离氨基，所以可能没有游离氨基，B正确；形成环状多肽时，主链上氨基酸的羧基和氨基均经脱水缩合形成肽键，所以该环状多肽中游离羧基只能位于R基上。由题干可知，一共有4个谷氨酸，所以也可能是4个游离羧基，C错误；构成生物体蛋白质的氨基酸一共有20种，所以至多含有20种氨基酸，D正确。

答案

C氨基酸脱水缩合形成多肽过程中的有关计算1.蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系(1)肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－肽链数； (2)蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－脱去水分子数×18。肽链数目氨基酸数肽键数目脱去水分子数蛋白质相对分子质量氨基数目羧基数目1条mm－1m－1am－18(m－1)至少1个至少1个n条mm－nm－nam－18(m－n)至少n个至少n个注：a为氨基酸平均相对分子质量。2.蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算 (1)至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数。 (2)游离氨基或羧基数目＝肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数。3.蛋白质计算的两种特殊情况 (1)若形成的多肽是环状：氨基酸数＝肽键数＝失去水分子数。 (2)在蛋白质相对分子质量的计算中，若通过图示或其他形式得知蛋白质中含有二硫键时，要考虑脱去的氢的质量，每形成一个二硫键，脱去2个H。下列关于检测生物组织中化合物实验的叙述，正确的是(

)A.向淀粉溶液中加入碘—碘化钾溶液，反应后呈橙黄色B.向葡萄糖溶液中加入本尼迪特试剂，加热后呈红黄色C.向蛋清液中加入双缩脲试剂A液，加热后溶液呈紫色D.用苏丹Ⅲ染液处理花生子叶切片，观察到油滴呈蓝色解析淀粉遇碘—碘化钾应该为蓝色，A错误；葡萄糖与本尼迪特试剂反应，呈红黄色，B正确；蛋清为蛋白质，加入双缩脲试剂A液，不加B液，不会出现紫色，本实验也不需要加热，C错误；苏丹Ⅲ使花生子叶中的油脂染成橙黄色，D错误。答案B考点四(活动)检测生物组织中的油脂、糖类和蛋白质

本题对应必修一P10和P14“活动：油脂、糖类和蛋白质的检测”，主要考查检测原理和实验操作。1.检测原理(1)糖类的检测：(2)油脂的检测：脂肪＋苏丹Ⅲ染液―→

(3)蛋白质的检测：蛋白质＋

紫色反应本尼迪特试剂红黄色沉淀蓝色橙黄色双缩脲试剂2.实验步骤组织样液本尼迪特试剂80~100℃切片洗去浮色试剂A试剂B3.实验成功关键点 (1)三个实验中都不宜选取

的材料，否则会干扰实验结果的观察。 (2)由于苏丹Ⅲ染液易溶于

，故可用体积分数为50%的酒精洗去浮色。 (3)蛋白质鉴定中，若用大豆作材料，必须提前浸泡；若用蛋清作材料，必须稀释，防止其粘在试管上不易刷洗。 (4)物质鉴定实验一般可预留部分样液作对照实验，若需进一步设立对照实验，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溶液。有颜色酒精1.下图是检测还原糖的实验 (1)如下图示的处理，2min后试管内将呈现何种颜色？试加以分析说明。(2)向某试管内无色液体中加入本尼迪特试剂，经加热若出现红黄色沉淀，则表明试管内含有葡萄糖，对吗？提示(1)应为蓝色(本尼迪特试剂的颜色，因未经水浴加热，只有将试管置于80～100℃热水中，经水浴加热后，方可呈现“红黄色沉淀”)。(2)不对。只能证明含有“还原糖”，但不能具体证明是哪种还原糖。2.下图为某种物质鉴定方案，请推测：(1)图示的实验方案用于鉴定何类物质？其中“某试剂”是什么？A液、B液