資源簡介

第一單元　走近細(xì)胞及組成細(xì)胞的分子
第一講　走進細(xì)胞
考綱要求
1．原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的異同?、?br/>2．細(xì)胞學(xué)說的建立過程?、?br/>3．實驗：用顯微鏡觀察多種多樣的細(xì)胞
考點一　細(xì)胞是最基本的生命系統(tǒng)
　　
1．生命活動離不開細(xì)胞
2．生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次(將空缺的“”補充完整)
　　
易錯整合，判斷正誤。
(1)單細(xì)胞生物已經(jīng)發(fā)生了細(xì)胞分化(　×　)
(2)根毛細(xì)胞能完成一切生理功能(　×　)
(3)病毒是最基本的生命系統(tǒng)(　×　)
(4)原子、分子都是一個系統(tǒng)，但不能獨立完成生命活動，不是生命系統(tǒng)(　√　)
(5)T2噬菌體也可以在肺炎雙球菌中復(fù)制和增殖(　×　)
　　
(教材P6二拓展題改編)十幾年前，美國科學(xué)家曾人工合成脊髓灰質(zhì)炎病毒，并用其感染小鼠致使后者發(fā)病。那么人工合成病毒，是否就是人工制造了生命？
[提示]不是。病毒不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，不能獨立生活，只能寄生在活細(xì)胞中才能完成生命活動。因此，盡管人工合成了病毒，但不意味著人工制造了獨立的生命。
重 難 精 講
1．生命活動離不開細(xì)胞
(1)細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)的基本單位。除病毒等少數(shù)生物外，生物體都是由細(xì)胞構(gòu)成的。
(2)細(xì)胞是生物體功能的基本單位。病毒只有在活細(xì)胞內(nèi)才能表現(xiàn)出生命活動。
(3)生命系統(tǒng)的其他層次都是建立在細(xì)胞基礎(chǔ)之上的。
2．構(gòu)建病毒的相關(guān)知識框架
[易錯警示]
理解病毒與細(xì)胞的典型不同之處：
①病毒僅含有DNA或RNA，故每種病毒的堿基和核苷酸只有4種；正常細(xì)胞均含有DNA與RNA，但是遺傳物質(zhì)為DNA，細(xì)胞中堿基有5種，核苷酸有8種。
②病毒不能獨立代謝，只能寄生于活細(xì)胞中，即不能直接用培養(yǎng)基培養(yǎng)；在病毒增殖過程中，病毒只提供模板，原料(氨基酸、核苷酸)、核糖體、tRNA和能量都由宿主細(xì)胞提供。
精 準(zhǔn) 命 題
例1　對生命系統(tǒng)認(rèn)識正確的是(　D　)
A．蛋白質(zhì)、核酸等大分子屬于生命系統(tǒng)的一個層次
B．生態(tài)系統(tǒng)這個層次代表一定自然區(qū)域內(nèi)相互間有直接或間接聯(lián)系的所有生物
C．生物個體中由功能相關(guān)的器官聯(lián)合組成的系統(tǒng)層次，是每種生物個體都具備的
D．能完整表現(xiàn)生命活動的最小生命系統(tǒng)是細(xì)胞
[解析]　一個分子或一個原子是一個系統(tǒng)，所以蛋白質(zhì)和核酸等生物大分子本身也算作系統(tǒng)，但分子或原子不是生命系統(tǒng)，因為生命系統(tǒng)能完成一定的生命活動，單靠一個分子或一個原子是不能完成生命活動的，離開細(xì)胞，蛋白質(zhì)、核酸不表現(xiàn)生命活動，A錯誤；生態(tài)系統(tǒng)是指生物群落與無機環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體，B錯誤；單細(xì)胞生物在生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次中沒有系統(tǒng)、器官、組織這三個層次，植物沒有系統(tǒng)層次，C錯誤；生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次由小到大依次是：細(xì)胞、組織、器官、系統(tǒng)、個體、種群和群落、生態(tài)系統(tǒng)、生物圈。細(xì)胞是生命活動中能完整表現(xiàn)生命活動的最小層次，是地球上最基本的生命系統(tǒng)，D正確。
技巧點撥
關(guān)注生命系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次的幾個關(guān)鍵點
(1)分子、原子、化合物、病毒不屬于生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次。
(2)生命系統(tǒng)包括生態(tài)系統(tǒng)，所以也包括其中的無機環(huán)境。
(3)并非所有生物都具有生命系統(tǒng)的各個層次，如植物沒有系統(tǒng)這一層次；單細(xì)胞生物沒有組織、器官、系統(tǒng)這三個層次。
(4)細(xì)胞→個體，體現(xiàn)了高等多細(xì)胞生物個體發(fā)育歷程，同時體現(xiàn)了生命的進化歷程，即由單細(xì)胞進化到多細(xì)胞。
(5)個體→種群→群落，體現(xiàn)了生物之間的關(guān)系。
(6)生態(tài)系統(tǒng)→生物圈，體現(xiàn)了生物與其生活環(huán)境的關(guān)系。
〔對應(yīng)訓(xùn)練〕
1．(2018·重慶三校聯(lián)考)由蚊子傳播、有可能引發(fā)新生兒小頭癥的寨卡病毒，曾在美洲“爆炸性”蔓延擴散，其中巴西的疫情最嚴(yán)重。下列有關(guān)敘述正確的是(　A　)
A．寨卡病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，不能獨立生活
B．寨卡病毒內(nèi)含有8種核苷酸，5種堿基
C．寨卡病毒只有核糖體一種細(xì)胞器
D．寨卡病毒是生命系統(tǒng)最基本的結(jié)構(gòu)層次
[解析]　病毒只含有一種核酸，所以只含4種核苷酸、4種堿基，B錯誤；病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，沒有細(xì)胞器，原核生物只有核糖體一種細(xì)胞器，C錯誤；病毒只能在活細(xì)胞中生存，所以病毒不是生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次，生命系統(tǒng)最基本的結(jié)構(gòu)層次是細(xì)胞，D錯誤。
考點二　細(xì)胞的多樣性與統(tǒng)一性
　
1．原核細(xì)胞和真核細(xì)胞
〈1〉分類依據(jù)：細(xì)胞內(nèi)有無以核膜為界限的細(xì)胞核。
〈2〉原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的識圖比較
(1)圖1屬于原核細(xì)胞，圖2屬于真核細(xì)胞(填“原核細(xì)胞”或“真核細(xì)胞”)。
(2)圖1代表的細(xì)胞與圖2代表的細(xì)胞最主要的區(qū)別是圖1代表的細(xì)胞沒有以核膜為界限的細(xì)胞核；兩類細(xì)胞共有的細(xì)胞器是核糖體。
(3)寫出圖1細(xì)菌細(xì)胞中下列結(jié)構(gòu)的名稱：
①擬核；③細(xì)胞壁；⑤核糖體；⑥鞭毛。
(4)圖1藍(lán)藻細(xì)胞中無圖2細(xì)胞中的葉綠體，但它也能進行光合作用，原因是其細(xì)胞中含有藻藍(lán)素和葉綠素及光合作用所需的酶。
〈3〉常見生物的序號填入所屬集合中：
①藍(lán)藻?、诰G藻?、郯l(fā)菜?、茏喜恕、菹趸?xì)菌?、藿湍妇、叽竽c桿菌　⑧鏈球菌?、嵊衩住、馇嗤堋?T2噬菌體　 HIV　 蘑菇　 念珠藻　 SARS病毒
原核生物 真核生物 病毒
①③⑤⑦⑧ 　 ②④⑥⑨⑩ 　
2．細(xì)胞學(xué)說
(1)細(xì)胞學(xué)說的建立過程(連線)
(2)基本內(nèi)容
①細(xì)胞是一個有機體，一切動植物都由細(xì)胞發(fā)育而來，并由細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物所構(gòu)成。
②細(xì)胞是一個相對獨立的單位，既有它自己的生命，又對與其他細(xì)胞共同組成的整體的生命起作用。
③新細(xì)胞可以從老細(xì)胞中產(chǎn)生。
(3)意義
①揭示了細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)統(tǒng)一性。
②揭示了生物之間存在一定的親緣關(guān)系。
　　
真題重組，判斷正誤。
(1)酵母菌的細(xì)胞核內(nèi)含DNA和RNA兩類核酸
(2016·全國卷Ⅰ，1B)(　√　)
(2)藍(lán)藻細(xì)胞的能量來源于其線粒體有氧呼吸過程
(2016·全國卷Ⅰ，1C)(　×　)
(3)控制細(xì)菌性狀的基因位于擬核和線粒體的DNA上
(2015·全國卷，1D)(　×　)
(4)原核細(xì)胞中既有DNA也有RNA(2013·全國卷Ⅱ，1C)(　√　)
(5)藍(lán)藻細(xì)胞具有細(xì)胞核且DNA分子呈環(huán)狀(2010·全國卷Ⅰ，6A)(　×　)
　　
1．(教材P14T2改編)觀察下面的生物類群集合圖，并思考：
(1)框圖①與⑥的分類依據(jù)是是否具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)。
(2)框圖③與④的分類依據(jù)是是否有以核膜為界限的細(xì)胞核。
(3)框圖②與⑤的分類依據(jù)是是否為自養(yǎng)型或異養(yǎng)型。
(4)請從分子水平上分析細(xì)胞多樣性的直接原因和根本原因。
[提示]①直接原因：構(gòu)成細(xì)胞的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)不同。②根本原因：不同個體的細(xì)胞中含有的DNA不同；同一個體不同類型細(xì)胞的形成是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。
2．假如你在研究中發(fā)現(xiàn)一種新的單細(xì)胞生物并鑒定該生物的類別，則以下哪些情況與你的鑒定無關(guān)？
①核膜的有無?、诤颂求w的有無?、奂?xì)胞壁的有無?、苣ど狭字挠袩o
[提示]②④
3．必修1P12“科學(xué)前沿”
目前所發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞中最小、最簡單的可能是什么細(xì)胞？該細(xì)胞與真核細(xì)胞相比，結(jié)構(gòu)上最顯著的區(qū)別是什么？
[提示]支原體。該細(xì)胞不具有以核膜為界限的細(xì)胞核。
重 難 精 講
1．細(xì)胞的統(tǒng)一性
細(xì)胞的統(tǒng)一性體現(xiàn)在以下5個方面：
2．細(xì)胞結(jié)構(gòu)多樣性與功能多樣性相統(tǒng)一的“七個”實例
3．原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的比較
原核細(xì)胞 真核細(xì)胞
細(xì)胞壁 有，主要成分是肽聚糖 植物細(xì)胞有，主要成分是纖維素和果膠；動物細(xì)胞無細(xì)胞壁
細(xì)胞質(zhì) 有核糖體，無其他細(xì)胞器 有核糖體和其他細(xì)胞器
細(xì)胞核 擬核：無核膜、核仁，DNA不與蛋白質(zhì)結(jié)合成染色體 真核：有核膜和核仁，DNA與蛋白質(zhì)結(jié)合成染色體
DNA存 在位置 及形式 擬核：大型環(huán)狀 質(zhì)粒：小型環(huán)狀 細(xì)胞核：和蛋白質(zhì)結(jié)合形成染色體 細(xì)胞質(zhì)：在線粒體、葉綠體中
細(xì)胞增 殖方式 二分裂(注意：不是無絲分裂) 體細(xì)胞：有絲分裂為主，無絲分裂為次 性細(xì)胞：減數(shù)分裂
轉(zhuǎn)錄 和翻譯 轉(zhuǎn)錄、翻譯可同時進行 轉(zhuǎn)錄主要在細(xì)胞核內(nèi)，翻譯在細(xì)胞質(zhì)(核糖體)內(nèi)
是否遵循 遺傳規(guī)律 不遵循孟德爾遺傳規(guī)律 遵循孟德爾遺傳規(guī)律(有性生殖時)
可遺傳 變異來源 基因突變 基因突變、基因重組(有性生殖時)、染色體變異
共有的結(jié) 構(gòu)或物質(zhì) 細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)(核糖體)、DNA
精 準(zhǔn) 命 題
例2　(2018·佳木斯一模)關(guān)于藍(lán)藻和酵母菌的比較，錯誤的是(　C　)
A．二者的標(biāo)志性區(qū)別是有無成形的細(xì)胞核
B．這兩種細(xì)胞都能在核糖體上合成蛋白質(zhì)
C．藍(lán)藻中有進行光合作用的葉綠體，酵母菌沒有
D．在細(xì)胞分裂時酵母菌有染色體的復(fù)制
[解析]　藍(lán)藻屬于原核細(xì)胞，沒有葉綠體，故C錯。
技巧點撥
關(guān)注原核細(xì)胞、真核細(xì)胞的4個“不相等”
(1)能進行光合作用的生物≠真核生物，如藍(lán)藻是原核生物，細(xì)胞中無葉綠體但含有葉綠素和藻藍(lán)素，能進行光合作用。
(2)能進行有氧呼吸的生物≠真核生物，如需氧型的原核生物的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜上含有與有氧呼吸有關(guān)的酶，雖然沒有線粒體也能進行有氧呼吸。
(3)原核生物≠原生生物，原生生物是低等的單細(xì)胞真核生物，如草履蟲、變形蟲等。
(4)沒有細(xì)胞核的細(xì)胞≠原核細(xì)胞，如哺乳動物成熟的紅細(xì)胞無細(xì)胞核，但屬于真核細(xì)胞。
〔對應(yīng)訓(xùn)練〕
2．(2018·湖南名校一檢)下列有關(guān)細(xì)胞及細(xì)胞學(xué)說的敘述，正確的是(　D　)
A．小麥細(xì)胞和發(fā)菜細(xì)胞的結(jié)構(gòu)有差異，不具有統(tǒng)一性
B．原核細(xì)胞構(gòu)成的原核生物都是營腐生和寄生生活的異養(yǎng)生物
C．原核細(xì)胞沒有核膜，結(jié)構(gòu)也比較簡單，所以不具有多樣性
D．細(xì)胞學(xué)說主要揭示了細(xì)胞的統(tǒng)一性和生物體結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性
[解析]　小麥細(xì)胞和發(fā)菜細(xì)胞的結(jié)構(gòu)有差異，但都具有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和DNA，具有統(tǒng)一性，A錯誤；原核生物有些是自養(yǎng)的，如藍(lán)藻和硝化細(xì)菌，B錯誤；原核細(xì)胞包括藍(lán)藻、細(xì)菌等，細(xì)胞具有多樣性，C錯誤；細(xì)胞學(xué)說主要揭示了細(xì)胞的統(tǒng)一性和生物體結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性，D正確。
3．細(xì)胞的統(tǒng)一性體現(xiàn)在(　C　)
①細(xì)胞都有相似的基本結(jié)構(gòu)，如細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)
②真核細(xì)胞細(xì)胞核內(nèi)有染色體，原核細(xì)胞無染色體，但有擬核，其中都含有DNA
③真核細(xì)胞多種多樣，原核細(xì)胞多種多樣，而真核細(xì)胞和原核細(xì)胞又不一樣
A．①　　　　 B．②
C．①②　　　　 D．①②③
[解析]?、偌?xì)胞都有相似的基本結(jié)構(gòu)體現(xiàn)了細(xì)胞的統(tǒng)一性，①正確；②真核細(xì)胞和原核細(xì)胞都含有DNA體現(xiàn)了細(xì)胞的統(tǒng)一性，②正確；③真核細(xì)胞和原核細(xì)胞又不一樣，體現(xiàn)了細(xì)胞的差異性，③錯誤。故C正確。
考點三　用顯微鏡觀察多種多樣的細(xì)胞
　
1．實驗原理
(1)放大倍數(shù)的計算：顯微鏡的放大倍數(shù)等于目鏡放大倍數(shù)與物鏡放大倍數(shù)的乘積。
(2)放大倍數(shù)的實質(zhì)：放大倍數(shù)是指放大的長度或?qū)挾?，不是指面積或體積。
(3)高倍顯微鏡的作用：可以將細(xì)胞放大，更清晰地觀察到細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)，有利于區(qū)別不同的細(xì)胞。
2．實驗步驟
　　
易錯整合，判斷正誤。
(1)目鏡越長，放大倍數(shù)越大，物鏡越短，放大倍數(shù)越大(　×　)
(2)顯微鏡成像是上下或左右倒置(　×　)
(3)物鏡越短，距裝片距離越近，看到細(xì)胞越大(　×　)
(4)觀察顏色深的材料，視野應(yīng)適當(dāng)調(diào)亮，反之則應(yīng)適當(dāng)調(diào)暗(　√　)
　　
1．(1)在10×10的放大倍數(shù)下看到的64個細(xì)胞，而且在視野的直徑上排成一行，則轉(zhuǎn)換為10×40的放大倍數(shù)后，看到的一行細(xì)胞數(shù)為多少？
(2)若這64個細(xì)胞充滿視野，數(shù)目又如何？
[提示](1)視野直徑上一行細(xì)胞的數(shù)量變化與放大倍數(shù)成反比，則看到視野內(nèi)的細(xì)胞數(shù)為16個。
(2)圓形視野范圍內(nèi)細(xì)胞數(shù)量的變化，可根據(jù)看到的實物范圍與放大倍數(shù)的平方成反比的規(guī)律計算，則看到充滿視野的細(xì)胞數(shù)為4個。
2．為什么要先用低倍鏡觀察清楚后，把要放大觀察的物像移至視野的中央，再換高倍鏡觀察？
[提示]低倍鏡下視野范圍大，而高倍鏡下視野范圍小。如果直接用高倍鏡觀察，往往由于觀察的物像不在視野范圍內(nèi)而找不到。因此，需要先用低倍鏡觀察清楚，并把要放大觀察的物像移至視野的中央，再換高倍鏡觀察。
重 難 精 講
1．目鏡和物鏡的結(jié)構(gòu)及其長短與放大倍數(shù)之間的關(guān)系
(1)物鏡越長，放大倍數(shù)越大，距裝片距離越近，如H1；反之則放大倍數(shù)越小，距裝片距離越遠(yuǎn)，如H2。
(2)目鏡越長，放大倍數(shù)越小，反之則放大倍數(shù)越大。
2．高倍鏡與低倍鏡的比較
物像 大小 看到細(xì) 胞數(shù)目 視野 亮度 物鏡與載 玻片的距離 視野 范圍
高倍鏡 大 少 暗 近 小
低倍鏡 小 多 亮 遠(yuǎn) 大
3．成像特點及裝片移動規(guī)律
(1)顯微鏡下所成的像是倒立的放大的虛像：倒立是指上下、左右均是顛倒的，相當(dāng)于將觀察物水平旋轉(zhuǎn)180度。
(2)裝片的移動規(guī)律：相對于視野中央，物像偏向哪個方向，裝片就移向哪個方向，即“偏向哪兒向哪兒移”。
4．判斷污物存在的位置
污物可能存在的位置：物鏡、目鏡或裝片。判斷方法如下：
[易錯警示]
(1)換用高倍鏡后，若視野太暗，應(yīng)先調(diào)節(jié)遮光器(換大的光圈)或反光鏡(用凹面反光鏡)使視野明亮，再調(diào)節(jié)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋。
(2)換用高倍物鏡后，不能再轉(zhuǎn)動粗準(zhǔn)焦螺旋，只能用細(xì)準(zhǔn)焦螺旋來調(diào)節(jié)。
(3)觀察顏色深的材料，視野應(yīng)適當(dāng)調(diào)亮，反之則應(yīng)適當(dāng)調(diào)暗；若視野中出現(xiàn)一半亮一半暗則可能是反光鏡的調(diào)節(jié)角度不對；若觀察花生切片標(biāo)本材料一半清晰一半模糊不清，則可能是由花生切片厚薄不均勻造成的。
精 準(zhǔn) 命 題
例3　用顯微鏡的一個目鏡分別與4個物鏡組合來觀察某一細(xì)胞裝片。當(dāng)成像清晰時，每一物鏡與載玻片的距離如圖甲所示。圖乙是圖甲中d條件下觀察到的視野，如果不改變載玻片位置、光圈及反光鏡，下列說法正確的是(　C　)
A．b條件下比c條件下看到的細(xì)胞數(shù)多
B．a(chǎn)條件下視野的亮度比d條件下大
C．a(chǎn)條件下可能觀察不到細(xì)胞
D．由d條件下轉(zhuǎn)變?yōu)閏條件下觀察時，應(yīng)先將裝片向左下方移動
[解析]　根據(jù)物鏡距載玻片的距離，可判斷物鏡的放大倍數(shù)的高低，b條件物鏡的放大倍數(shù)高于c條件下物鏡的放大倍數(shù)，b條件下看到的細(xì)胞數(shù)目比c條件下少，A錯誤；a條件下物鏡的放大倍數(shù)大于d條件下物鏡的放大倍數(shù)，放大倍數(shù)越高，視野越暗，B錯誤；由d條件下(看到的物像在右上方)轉(zhuǎn)變?yōu)閍或c條件下觀察時，應(yīng)將載玻片向右上方移動，如果不改變載玻片位置，可能觀察不到細(xì)胞，C正確，D錯誤。
〔對應(yīng)訓(xùn)練〕
4．(2018·湖南益陽月考)下列有關(guān)顯微鏡操作的說法，錯誤的是(　A　)
A．高倍鏡下細(xì)胞質(zhì)流向是逆時針的，則細(xì)胞中細(xì)胞質(zhì)流向應(yīng)是順時針的
B．標(biāo)本染色較深，觀察時可選用凹面反光鏡和調(diào)大光圈
C．用顯微鏡的凹面反光鏡反光，則視野更加明亮
D．裝片反放可能導(dǎo)致低倍物鏡下能觀察到標(biāo)本，高倍鏡下無法觀察到
[解析]　高倍鏡下成的像是上下左右顛倒的，但細(xì)胞質(zhì)環(huán)流方向不變，A錯誤；標(biāo)本染色較深，可以通過選用凹面反光鏡和調(diào)大光圈增大視野亮度，B、C正確；裝片反放可能導(dǎo)致低倍物鏡下能觀察到標(biāo)本，高倍鏡下無法觀察到，D正確。
課末總結(jié)
1．〔思維導(dǎo)圖〕
2．〔高考必背語句〕
1. 病毒的兩大特殊性
(1)病毒是生物，但不屬于生命系統(tǒng)。
(2)病毒只能營活細(xì)胞寄生生活，故病毒不能用一般培養(yǎng)基培養(yǎng)。
2．真核細(xì)胞與原核細(xì)胞的本質(zhì)區(qū)別是真核細(xì)胞有以核膜為界限的細(xì)胞核，而原核細(xì)胞沒有。
3．細(xì)胞學(xué)說闡明了細(xì)胞的統(tǒng)一性和動植物結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性，但沒有涉及細(xì)胞的多樣性，也未涉及原核細(xì)胞和病毒。
4．使用高倍顯微鏡時必須先在低倍鏡下找到觀察目標(biāo)并移至視野中央，然后換用高倍鏡，再調(diào)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋。
3．〔探究高考·明確考向〕
1．(2017·海南卷，2)下列關(guān)于原核生物的敘述，錯誤的是(　D　)
A．大腸桿菌的細(xì)胞內(nèi)有核糖體
B．細(xì)胞對物質(zhì)的吸收具有選擇性
C．?dāng)M核區(qū)中含有環(huán)狀的DNA分子
D．藍(lán)藻細(xì)胞的葉綠體中含有葉綠素
[解析]　大腸桿菌是原核生物，核糖體是原核細(xì)胞中唯一的細(xì)胞器，A正確。細(xì)胞膜的存在，使細(xì)胞有選擇地從其所處環(huán)境中吸收物質(zhì)，B正確。細(xì)菌的擬核區(qū)有一個大型環(huán)狀DNA分子，C正確。藍(lán)藻無葉綠體，D錯誤。
2．(2016·上海卷)下列關(guān)于測量蠶豆葉下表皮保衛(wèi)細(xì)胞長度的實驗操作，錯誤的是(　B　)
A．從低倍鏡轉(zhuǎn)到高倍鏡時，兩眼必須從顯微鏡側(cè)面注視
B．從低倍鏡轉(zhuǎn)到高倍鏡時，輕輕地轉(zhuǎn)動物鏡使高倍鏡到位
C．從低倍鏡視野中，需將進一步放大觀察的物像移至視野中央
D．測量細(xì)胞長度時，應(yīng)盡量使目鏡測微尺與被測細(xì)胞平行并重疊
[解析]　從低倍鏡到高倍鏡時應(yīng)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器使高倍鏡到位。
3．(2015·海南卷，2)細(xì)胞是生命活動的基本單位。關(guān)于細(xì)胞結(jié)構(gòu)的敘述，錯誤的是(　B　)
A．細(xì)菌有核糖體，無葉綠體
B．藍(lán)藻無細(xì)胞核，也無核糖體
C．水綿有細(xì)胞核，也有葉綠體
D．酵母菌有細(xì)胞核，無葉綠體
[解析]　細(xì)菌為原核生物，有核糖體，無葉綠體，A項正確；藍(lán)藻為原核生物，沒有以核膜為界限的細(xì)胞核，但有核糖體，B項錯誤；水綿為藻類植物，是真核生物，有細(xì)胞核，也有葉綠體，C項正確；酵母菌為真菌，是真核生物，有細(xì)胞核，但無葉綠體，D項正確。
第二講　細(xì)胞中的元素和無機化合物
考綱要求
1．水和無機鹽的作用　Ⅰ
2．實驗：檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)
考點一　組成細(xì)胞的元素和化合物
　
1．組成細(xì)胞的元素
2．生物界和非生物界在元素種類和含量上的關(guān)系
巧學(xué)妙記：(1)
(2)大量元素：洋人探親，單留蓋美家，即O(洋)、P(人)、C(探)、H(親)、N(單)、S(留)、Ca(蓋)、Mg(美)、K(家)。
3．組成細(xì)胞的化合物
分類
化合物
　　
易錯整合，判斷正誤。
(1)細(xì)胞中的一種元素的作用能被其他元素替代(　×　)
(2)細(xì)胞中的微量元素因含量極少而不如大量元素重要(　×　)
(3)植物細(xì)胞中含量最多的四種元素C、H、O和N(　√　)
(4)生物界和非生物界在元素組成的種類和含量上都相同(　×　)
(5)蛋白質(zhì)是活細(xì)胞中含量最多的化合物(　×　)
(6)沙漠植物中含量最多的化合物是水(　√　)
　　
1．生物界和非生物界既然在元素組成上具有統(tǒng)一性，那么為什么會出現(xiàn)元素含量的差異性？
[提示]因為組成細(xì)胞的元素是細(xì)胞有選擇地從無機自然界中吸收獲得。
2．請給不同狀態(tài)的細(xì)胞(鮮重、干重)前四種元素的含量排序并分析原因？
[提示]細(xì)胞鮮重時元素含量：O>C>H>N。細(xì)胞干重時元素含量：C>O>N>H。鮮重中水是細(xì)胞中含量最多的化合物，而水是由O和H構(gòu)成，因此O與H在細(xì)胞鮮重中比C和N的含量高。
重 難 精 講
1．細(xì)胞中化學(xué)元素和化合物的含量
細(xì)胞鮮重 細(xì)胞干重
元素含量 O>C>H>N C>O>N>H
化合物含量 水最多 蛋白質(zhì)最多
原子數(shù)量 H原子最多 －
2．幾種重要化合物的元素組成
化 合 物 糖類 脂質(zhì) 蛋 白 質(zhì) 核酸 ATP 葉 綠 素 類胡蘿卜素
脂肪 固醇 磷脂 胡蘿 卜素 葉黃素
組 成 元 素 C、H、O C、H、O C、H、O、N、P C、H、O、N(P、S 等) C、H、O、N、P C、H、O、N、P C、H、O、N、Mg C、H C、H、O
3．研究化合物中元素轉(zhuǎn)移方向的常用方法——同位素標(biāo)記法
教材中同位素標(biāo)記法應(yīng)用實例歸納如下：
精 準(zhǔn) 命 題
例1　(2018·湖南岳陽一模)下列有關(guān)人體內(nèi)元素和化合物的敘述，正確的是(　A　)
A．人的遺傳物質(zhì)徹底水解后可得到6種小分子
B．ATP、磷脂、抗體、DNA的組成元素中都有C、H、O、N、P
C．蛋白質(zhì)分子中的N主要存在于氨基中，核酸中的N主要存在于堿基中
D．人體內(nèi)參與信息傳遞的分子都是蛋白質(zhì)
[解析]　人的遺傳物質(zhì)是DNA，其徹底水解后可得到6種小分子，即脫氧核糖、磷酸和4種含氮堿基(A、C、G、T)，A正確；ATP、磷脂、DNA的組成元素中都有C、H、O、N、P，抗體的組成元素中不含P元素，B錯誤；蛋白質(zhì)分子中的N主要存在于肽鍵中，核酸中的N主要存在于堿基中，C錯誤；人體內(nèi)參與信息傳遞的分子不都是蛋白質(zhì)，如性激素的化學(xué)本質(zhì)是脂質(zhì)，D錯誤。
〔對應(yīng)訓(xùn)練〕
1．(2018·遼寧錦州期末)用化學(xué)分析法測得某有機物的化學(xué)元素及含量如表所示，該物質(zhì)最可能是(　C　)
元素 C O N H S Fe
含量(%) 55.64 19.8 16.64 7.34 0.39 0.34
A．核酸　　　　 B．脂肪　　　　
C．蛋白質(zhì)　　　　 D．糖類
[解析]　核酸的組成元素是C、H、O、N、P，由表格信息可知，該化合物不含有P而含有S、Fe，因此該化合物不是核酸，A錯誤；脂肪的組成元素只有C、H、O，因此該化合物不是脂肪，B錯誤；蛋白質(zhì)的基本組成元素是C、H、O、N，有的蛋白質(zhì)還有S、Fe等元素，因此該化合物可能是蛋白質(zhì)，C正確；糖類的組成元素只有C、H、O，因此該化合物不是糖類，D錯誤。
2．(2018·海南華僑中學(xué)高三月考)下列選項中，含有相同元素的一組化合物是(　A　)
A．三磷酸腺苷和脫氧核糖核酸
B．性激素和胰島素
C．脂肪酸和磷脂
D．膽固醇和血紅蛋白
[解析]　三磷酸腺苷即ATP，與脫氧核糖核酸元素組成都是C、H、O、N、P，A正確；性激素屬于固醇，其元素組成是C、H、O，胰島素是蛋白質(zhì)，其元素組成是C、H、O、N、S，B錯誤；脂肪酸的元素組成是C、H、O，磷脂的元素組成是C、H、O、N、P，C錯誤；血紅蛋白的元素組成是C、H、O、N、Fe，膽固醇的元素組成是C、H、O，D錯誤。
考點二　細(xì)胞中的無機物
　
1．細(xì)胞中的水
(1)存在形式：自由水和結(jié)合水。
(3)水的轉(zhuǎn)化及其與代謝的關(guān)系
①自由水和結(jié)合水相互轉(zhuǎn)化：自由水結(jié)合水
②自由水/結(jié)合水與代謝、抗逆性的關(guān)系
自由水/結(jié)合水
2．圖解記憶細(xì)胞中的無機鹽
巧學(xué)妙記：巧記無機鹽功能的“三個一”
一組成 一調(diào)節(jié) 一維持
組成化合物 調(diào)節(jié)酸堿度和滲透壓 維持生命活動
　　
真題重組，判斷正誤。
(1)構(gòu)成葉綠素的鎂可以由植物的根從土壤中吸收(2016·全國卷Ⅱ，4B)(　√　)
(2)飲水增加導(dǎo)致尿生成增加，有利于維持細(xì)胞外液滲透壓相對恒定(2016·全國卷Ⅲ，3D)(　√　)
(3)自由水可作為細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物(2014·海南卷，5C)(　√　)
(4)同種植物萌發(fā)種子的含水量和休眠種子的相同(2014·海南卷，5D)(　×　)
(5)血漿中的HCO參與維持血漿pH的穩(wěn)定(2012·海南卷，12C)(　√　)
　　
1．無機鹽對維持生物體的滲透壓有重要作用，維持細(xì)胞外液滲透壓的主要無機鹽離子有哪些？感受滲透壓變化的感受器在哪？
[提示]維持細(xì)胞外液滲透壓的主要是Na＋、Cl－等。感受滲透壓變化的感受器位于下丘腦。
2．(教材P36技能訓(xùn)練改編)小麥幼苗的正常生長需要多種無機鹽，你如何設(shè)計實驗證明某種無機鹽“A”是否為幼苗生長所必需的？請寫出實驗思路，并指出對照組設(shè)置方法及作用。
[提示]實驗思路如下：
說明：本實驗中采用甲組、乙組之間的空白對照，以及乙組中實驗前(無A)與實驗后(有A)之間的自身對照，甲組使用完全培養(yǎng)液，乙組實驗前缺A，此時乙組為實驗組；與乙組實驗前相比，乙組實驗后加A能正常生長，則乙組實驗后應(yīng)為實驗組。
重 難 精 講
1．水的代謝與調(diào)節(jié)
2．在生產(chǎn)實際中的應(yīng)用
生活中的現(xiàn)象 對此現(xiàn)象的解釋
種子貯存時需將種子曬干 減少自由水含量，降低種子的代謝，延長種子壽命
干種子用水浸泡后仍能萌發(fā) 失去自由水的種子仍保持其生理活性
低溫環(huán)境下減少花卉澆水 提高花卉對低溫的抗性
鮮種子放在陽光下曝曬，重量減輕 自由水散失，代謝減弱
干種子放在試管中，用酒精燈加熱，試管壁上有水珠 種子曬干后，仍含有結(jié)合水，用酒精燈加熱會失去結(jié)合水
炒熟的種子浸泡后不萌發(fā) 失去結(jié)合水的細(xì)胞失去生理活性
[易錯警示]
水的含量、存在形式與代謝的關(guān)系
(1)影響細(xì)胞含水量的因素
①生物種類：如水生生物含水量>陸生生物含水量。
②生長發(fā)育階段：如幼兒>成年；幼嫩部分>成熟部分。
③組織器官種類與代謝程度：如牙齒<骨骼<血液；衰老細(xì)胞自由水含量降低。
(2)理解自由水/結(jié)合水比值的變化
自由水的作用均與代謝有關(guān)，如作為良好溶劑，參與生化反應(yīng)等，因此自由水的含量升高，有利于新陳代謝。結(jié)合水的作用則是組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的成分，該水分不容易散失。同時，由于自由水和結(jié)合水可相互轉(zhuǎn)化，結(jié)合水也可看做是自由水的一種儲備。因此，結(jié)合水可看做是生物保命的水，有利于抵御不良環(huán)境(逆境)。所以，當(dāng)生物朝代謝方向發(fā)展時，主要依靠自由水，自由水/結(jié)合水比值增大；當(dāng)生物朝逆境方向發(fā)展時，主要依靠結(jié)合水，自由水/結(jié)合水比值減小。
比如秋冬季節(jié)，蒸騰作用弱，吸水減少，結(jié)合水含量相對升高有利于植物抗寒性提高。種子晾曬過程中，喪失的主要是自由水，此時細(xì)胞仍具活力，種子烘烤過程中可導(dǎo)致結(jié)合水喪失，此時種子喪失活性。
精 準(zhǔn) 命 題
例2　(2018·東北三省三校一模)有關(guān)生物體內(nèi)水和無機鹽的敘述，正確的是(　B　)
A．鎂是所有光合色素的組成成分
B．植物蒸騰作用失去的水是自由水
C．秋冬季節(jié)，植物體內(nèi)結(jié)合水與自由水比例下降
D．骨骼和牙齒中的鈣主要以離子形式存在
[解析]　鎂是所有葉綠素的組成成分，類胡蘿卜素中不含鎂，A錯誤；自由水能夠自由流動，植物蒸騰作用失去的水是自由水，B正確；結(jié)合水與植物的抗逆性有關(guān)，因此秋冬季節(jié)，植物體內(nèi)結(jié)合水與自由水比例上升，C錯誤；骨骼和牙齒中的鈣主要以化合物形式存在，D錯誤。
〔對應(yīng)訓(xùn)練〕
3．下列有關(guān)無機鹽的說法錯誤的是(　C　)
A．菠菜中鐵的含量較高，所以缺鐵性貧血患者應(yīng)該多吃些菠菜
B．含氮的無機鹽能促進植物細(xì)胞部分的分裂和生長，使枝葉長得繁茂
C．用含有少量鈣的生理鹽水灌注，蛙心臟可持續(xù)跳動數(shù)小時，否則，蛙心臟則不能維持收縮，說明鈣鹽為蛙心臟持續(xù)跳動提供能量
D．玉米與人體相比，人體內(nèi)鈣的含量較高，其主要原因是人體骨骼、牙齒的重要成分是鈣鹽
[解析]　從C項的信息可以看出鈣鹽有維持心臟跳動的功能，而心臟跳動是一種生命活動，這種生命活動與鈣有關(guān)，說明鈣鹽對維持生物體的生命活動有重要作用，但鈣鹽不能提供能量。
考點三　實驗：檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)
　
1．連一連
2．完善實驗原理及步驟
　　
真題重組，判斷正誤。
(1)檢測氨基酸的含量可用雙縮脲試劑進行染色(2017·全國卷Ⅰ，2B)(　×　)
(2)斐林試劑是含有Cu2＋的堿性溶液，可被葡萄糖還原成磚紅色
(2017·全國卷Ⅰ，2D)(　√　)
(3)蘇丹Ⅲ染色后的花生子葉細(xì)胞中可觀察到橘黃色顆粒
(2017·江蘇卷，4C)(　√　)
(4)蔗糖、麥芽糖、乳糖都可與斐林試劑反應(yīng)生成磚紅色沉淀
(2017·江蘇卷，1C)(　×　)
　　
1．脂肪鑒定實驗中為什么用50%的酒精洗去浮色，而不用清水？
[提示]因為蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ易溶于有機溶劑酒精中，而不溶于清水中。
2．在使用雙縮脲試劑時，為什么要先加入試劑A，后加入試劑B
[提示]先加入試劑A，造成堿性環(huán)境，只有在堿性環(huán)境中，蛋白質(zhì)才容易與Cu2＋發(fā)生顏色反應(yīng)。
3．鑒定還原糖時使用的斐林試劑為何要現(xiàn)配現(xiàn)用？
[提示]因為斐林試劑很不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生藍(lán)色的Cu(OH)2沉淀，所以應(yīng)將甲液和乙液分別保存，使用時現(xiàn)配現(xiàn)用。
重 難 精 講
1．還原糖的檢測
2．脂肪的檢測
(1)檢測原理
脂肪＋蘇丹Ⅲ(或Ⅳ)染液→橘黃色(或紅色)。
(2)檢測步驟
①方法一：花生種子勻漿＋3滴蘇丹Ⅲ(或Ⅳ)染液→橘黃色(紅色)。
②方法二：
3．蛋白質(zhì)的檢測
4．斐林試劑與雙縮脲試劑比較
比較項目 斐林試劑 雙縮脲試劑
成分 甲液 乙液 A液 B液
0.1 g/mL NaOH溶液 0.05 g/mL CuSO4溶液 0.1 g/mL NaOH溶液 0.01 g/mL CuSO4溶液
反應(yīng) 原理 可溶性還原糖將Cu(OH)2還原為Cu2O沉淀 具有兩個或兩個以上肽鍵的化合物在堿性條件下與Cu2＋反應(yīng)生成絡(luò)合物
添加 順序 甲、乙兩液等量混勻后立即使用 先加入A液2 mL搖勻，再加3～4滴B液搖勻
反應(yīng) 條件 50～65℃水浴加熱 不需加熱
反應(yīng) 現(xiàn)象 樣液淺藍(lán)色→棕色→磚紅色 樣液變紫色
相同點 都含有NaOH、CuSO4兩種成分，且所用NaOH溶液濃度都是0.1 g/mL
5．三類有機物檢測在操作步驟上的“三個唯一”
(1)唯一需要加熱——還原糖檢測，且必須水浴加熱，不能用酒精燈直接加熱。若不加熱，則無磚紅色沉淀出現(xiàn)。
(2)唯一需要顯微鏡——脂肪檢測。
(3)唯一使用酒精——脂肪的鑒定，實驗用體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精洗去浮色。
精 準(zhǔn) 命 題
例3　在生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定實驗中，關(guān)于實驗材料的選擇的敘述，錯誤的是(　A　)
A．甘蔗莖的薄壁組織、甜菜的塊根等，都含有較多的糖，且近于白色，因此可以用于進行還原糖的鑒定
B．花生種子含脂肪多，且子葉肥厚，是用于脂肪鑒定的理想材料
C．大豆種子蛋白質(zhì)含量高，是進行蛋白質(zhì)鑒定的理想植物材料
D．雞蛋清含蛋白質(zhì)多，是進行蛋白質(zhì)鑒定的動物材料
[解析]　甘蔗莖中所含的蔗糖是非還原糖，不可用于進行還原糖的鑒定，A錯誤；花生種子含脂肪多，且子葉肥厚，是用于脂肪鑒定的理想材料，B正確；大豆種子蛋白質(zhì)含量高，是進行蛋白質(zhì)鑒定的理想植物材料，C正確；雞蛋清含蛋白質(zhì)多，是進行蛋白質(zhì)鑒定的動物材料，D正確。
技巧點撥
(1)鑒定非還原糖(如蔗糖)時：如果與斐林試劑混合，水浴加熱后的現(xiàn)象不是無色，而是淺藍(lán)色[Cu(OH)2的顏色]。
(2)脂肪鑒定現(xiàn)象觀察時
①若要觀察被染色的脂肪顆粒，則使用顯微鏡。
②若要通過溶液顏色變化，則不必使用顯微鏡。
(3)蛋白質(zhì)鑒定時
①若用大豆作材料，必須提前浸泡。②若用蛋清液作材料，必須稀釋，防止其黏在試管上不易刷洗。
(4)實驗中的兩個注意點
①三個實驗中都不宜選取有顏色的材料，否則會干擾實驗結(jié)果的顏色變化。
②脂肪鑒定的過程中滴加1～2滴體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精的目的是洗去浮色，原因是蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ染液易溶于酒精。
〔對應(yīng)訓(xùn)練〕
4．下表中有關(guān)人體細(xì)胞化合物的各項內(nèi)容，正確的是(　C　)
編號 化合物 實驗檢測 組成 單位 主要 功能
檢測 試劑 顏色 反應(yīng)
① 脂肪 蘇丹Ⅲ染液 橘黃色 脂肪酸 儲存能量
② 糖原 斐林試劑 磚紅色 葡萄糖 提供能量
③ 蛋白質(zhì) 雙縮脲試劑 紫色 氨基酸 承擔(dān)生 命活動
④ 核酸 甲基綠染液 綠色 核苷酸 攜帶遺 傳信息
A．①　 B．②
C．③　 D．④
[解析]?、僦兄镜慕M成單位是甘油和脂肪酸；②中糖原為非還原糖，不能與斐林試劑反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀；③中蛋白質(zhì)是生物體生命活動的主要承擔(dān)者，其基本組成單位是氨基酸，可與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)；④中核酸包括DNA和RNA兩種，人體細(xì)胞中攜帶遺傳信息的物質(zhì)是DNA。
5．油菜種子成熟過程中部分有機物的變化如圖所示。將不同成熟階段的種子勻漿后檢測，結(jié)果正確的是(　C　)
選項 取樣時間 檢測試劑 檢測結(jié)果
A 第10天 斐林試劑 不顯色
B 第20天 雙縮脲試劑 不顯色
C 第30天 蘇丹Ⅲ試劑 橘黃色
D 第40天 碘液 藍(lán)色
[解析]　由圖可知，隨著油菜種子發(fā)育天數(shù)的增加，可溶性糖和淀粉所占干重百分比在逐漸減少，到第40天時，淀粉減至零，而脂肪所占干重百分比在逐漸增加，故A、D錯誤，C正確；種子在成熟過程中，蛋白質(zhì)一直存在，故B錯誤。
課末總結(jié)
1．〔思維導(dǎo)圖〕
2．〔高考必背語句〕
1．無論是鮮重還是干重，組成細(xì)胞中含量最多的四種元素是C、H、O、N。
2．還原糖(葡萄糖、果糖、麥芽糖等)與斐林試劑在水浴加熱條件下產(chǎn)生磚紅色沉淀；蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應(yīng)。
3．水是活細(xì)胞中含量最多的物質(zhì)，在細(xì)胞中水分為自由水和結(jié)合水。蛋白質(zhì)是細(xì)胞中含量最多的有機化合物。
4．細(xì)胞中大多數(shù)無機鹽以離子的形式存在。
5．無機鹽對于維持細(xì)胞和生物體的生命活動有重要作用，對于維持細(xì)胞的酸堿平衡等也非常重要。
3．〔探究高考·明確考向〕
1．(2018·全國卷Ⅱ，4)有些作物的種子入庫前需要經(jīng)過風(fēng)干處理。與風(fēng)干前相比，下列說法錯誤的是(　C　)
A．風(fēng)干種子中有機物的消耗減慢
B．風(fēng)干種子上微生物不易生長繁殖
C．風(fēng)干種子中細(xì)胞呼吸作用的強度高
D．風(fēng)干種子中結(jié)合水與自由水的比值大
[解析]　A對、C錯：風(fēng)干種子細(xì)胞中含水量少，細(xì)胞呼吸作用強度低，有機物的消耗慢。B對：風(fēng)干種子細(xì)胞中含水量少，微生物不易在其上生長繁殖。D對：風(fēng)干種子細(xì)胞中自由水的含量相對少，結(jié)合水與自由水的比值大。
2．(2017·海南卷，4)無機鹽對于維持生物體的生命活動具有重要作用。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　C　)
A．蔬菜中的草酸不利于機體對食物中鈣的吸收
B．缺鐵會導(dǎo)致哺乳動物血液運輸O2的能力下降
C．和ATP一樣，KH2PO4也能為生物體提供能量
D．植物秸稈燃燒產(chǎn)生的灰燼中含有豐富的無機鹽
[解析]　草酸與食物中鈣結(jié)合形成沉淀物不利于吸收，A正確。鐵是血紅蛋白的組成成分，血紅蛋白的主要作用是運氧，缺鐵會導(dǎo)致哺乳動物血液運輸O2的能力下降，B正確。無機鹽在生物體中是細(xì)胞的結(jié)構(gòu)成分、參與并維持生物體的代謝活動、維持生物體內(nèi)的酸堿平衡、維持細(xì)胞的滲透壓，C錯誤。燃燒過程中有機物被分解，剩下來的是無機物，D正確。
3．(2016·上海卷)諾貝爾獎得主屠呦呦在抗瘧藥物研發(fā)中，發(fā)現(xiàn)了一種藥效高于青蒿素的衍生物蒿甲醚，結(jié)構(gòu)如圖。下列與蒿甲醚的元素組成完全相同的物質(zhì)是(　A　)
A．纖維素　 B．胰島素
C．葉綠素　 D．甲狀腺素
[解析]　據(jù)圖可知蒿甲醚的組成元素為C、H、O，纖維素為多糖，組成元素為C、H、O；胰島素屬于蛋白質(zhì)，組成元素為C、H、O、N、S；葉綠素含有鎂元素；甲狀腺素含有碘元素。
4．(2016·江蘇卷，5)關(guān)于生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)和DNA的鑒定實驗，下列敘述正確的是(　C　)
A．還原糖、DNA的鑒定通常分別使用雙縮脲試劑、二苯胺試劑
B．鑒定還原糖、蛋白質(zhì)和DNA都需要進行水浴加熱
C．二苯胺試劑和用于配制斐林試劑的NaOH溶液都呈無色
D．脂肪、蛋白質(zhì)鑒定時分別可見橘黃色顆粒、磚紅色沉淀
[解析]　還原糖鑒定用斐林試劑，DNA的鑒定用二苯胺試劑，A項錯誤；用雙縮脲試劑鑒定蛋白質(zhì)時，不需要水浴加熱，B項錯誤；鑒定DNA的二苯胺試劑和斐林試劑的NaOH溶液都是無色的，C項正確；用蘇丹Ⅲ染液可將脂肪染成橘黃色，蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應(yīng)，D項錯誤。
第三講　生命活動的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)
考綱要求
蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能?、?br/>考點一　蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次與功能
　
1．組成蛋白質(zhì)的氨基酸及其種類
巧學(xué)妙記：(1)氨基酸結(jié)構(gòu)通式
氨基酸中有個碳，伸出四手向外連，下面連著氫原子，上面頂著R基團，左手拽的是氨基，右手還把羧基牽。
(2)八種必需氨基酸
一(異亮氨酸)家(甲硫氨酸)來(賴氨酸)寫(纈氨酸)兩(亮氨酸)三(色氨酸)本(苯丙氨酸)書(蘇氨酸)。
2．蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性
〈1〉二肽化合物的形成
(1)過程①名稱：脫水縮合；場所：核糖體。
(2)物質(zhì)②名稱：二肽。
(3)結(jié)構(gòu)③名稱：肽鍵；其結(jié)構(gòu)簡式為：—NH—CO—(或—CO—NH—)。
(4)H2O中H的來源：一個來自氨基，一個來自羧基。
(5)多個氨基酸發(fā)生該反應(yīng)，產(chǎn)物名稱為：多肽。
〈2〉蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次
氨基酸多肽蛋白質(zhì)
〈3〉蛋白質(zhì)多樣性的原因
(1)組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序不同。
(2)組成蛋白質(zhì)的多肽鏈形成的空間結(jié)構(gòu)不同。
巧學(xué)妙記：蛋白質(zhì)形成的四個“一”
3．蛋白質(zhì)的功能
將下列實例與相應(yīng)的蛋白質(zhì)功能連接起來
　　
真題重組，判斷正誤。
(1)蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的改變可以使其功能發(fā)生變化
(2015·全國卷Ⅰ，5C)(　√　)
(2)線粒體中的DNA能控制某些蛋白質(zhì)的合成
(2012·全國卷Ⅰ，1D)(　√　)
(3)氨基酸序列相同的多肽鏈可折疊成不同的空間結(jié)構(gòu)
(2017·海南卷，1D)(　√　)
(4)植物根細(xì)胞膜上存在運輸離子的蛋白質(zhì)
(2016·海南卷，3A)(　√　)
(5)植物葉肉細(xì)胞中液泡膜與類囊體膜上的蛋白質(zhì)不同
(2016·海南卷，3B)(　√　)
　　
(教材P23“與生活的聯(lián)系”改編)閱讀下列事例，并思考：
①雞蛋清中加入一些食鹽，會產(chǎn)生白色絮狀物(即鹽析)
②雞蛋煮熟再吃
③用酸、堿或重金屬處理蛋白質(zhì)制品
④低溫冷藏蛋白質(zhì)制品
⑤酒精、紫外線等“消毒”
(1)①～⑤中，蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)并未遭破壞的是①④，其活性能(填“能”或“不能”)恢復(fù)；空間結(jié)構(gòu)已遭破壞的是②③⑤，其活性不能(填“能”或“不能”)恢復(fù)。
(2)吃煮熟的雞蛋為何更易被消化？
[提示](2)由于高溫會使蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)變得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，故吃熟雞蛋容易消化。
重 難 精 講
1．蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次及其多樣性
元素：C、H、O、N(有的還含有S等元素)
氨基酸：
特點分析 舉例
至少有一個—NH2和一個—COOH，R基中也可能含有—NH2和—COOH R基中含—COOH：
R基中含—NH2：
都有一個—NH2和一個—COOH連接在同一個碳原子上 反例： 非生物體內(nèi)氨基酸
蛋白質(zhì)
[易錯警示]
有關(guān)蛋白質(zhì)需要注意的幾點
(1)氨基、羧基和肽鍵的書寫誤區(qū)：不要將氨基錯寫為NH2或—NH3；不要將羧基誤寫為或COOH；也不要將肽鍵誤寫為CO—NH或。正確的書寫應(yīng)為—NH2、—COOH、—CO—NH—。
(2)蛋白質(zhì)變性的誤區(qū)：高溫使蛋白質(zhì)變性的原因不是破壞了氨基酸之間的肽鍵，而是破壞了肽鏈盤曲折疊形成的空間結(jié)構(gòu)。
(3)由于基因的選擇性表達(dá)，同一生物的不同細(xì)胞中蛋白質(zhì)種類和數(shù)量會出現(xiàn)差異。
(4)不同蛋白質(zhì)的合成場所：真核細(xì)胞胞內(nèi)蛋白在游離核糖體上合成，分泌蛋白則在附著于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體中合成。
(5)氨基酸數(shù)目≠氨基酸種類：蛋白質(zhì)分子含有多個氨基酸，構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種。
(6)R基團中不一定有C原子，如甘氨酸中R基團為H原子；S元素一定在R基團中。
(7)多肽≠蛋白質(zhì)：在核糖體上合成的是多肽，而不是蛋白質(zhì)，多肽必須經(jīng)過加工后，才能形成具有一定空間結(jié)構(gòu)和特定功能的蛋白質(zhì)。
(8)高溫、過酸、過堿、重金屬鹽，都會使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆的變化，但低溫不會。
精 準(zhǔn) 命 題
例1　(2018·常州模擬)以下四組圖分別表示蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性形成的原因，下面相關(guān)敘述錯誤的是(　D　)
A．甲圖所示肽鏈中氨基酸的數(shù)目不同
B．乙圖所示肽鏈中氨基酸的種類不同
C．丙圖所示肽鏈中氨基酸的排列順序不同
D．丁圖所示肽鏈以相同方式折疊盤曲形成不同的空間結(jié)構(gòu)
[解析]　氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位，多個氨基酸相互縮合連接可形成肽鏈，一條或幾條肽鏈盤曲折疊通過一定的化學(xué)鍵連接形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。丁圖所示肽鏈以不同方式折疊盤曲形成不同的空間結(jié)構(gòu)。
技巧點撥
巧用“一、二、三、四、五”助記蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能
氨基酸的結(jié)構(gòu)通式
↓
↓
↓
↓
〔對應(yīng)訓(xùn)練〕
1．(2018·山東省煙臺市高三期末)下列生理活動與蛋白質(zhì)功能無關(guān)的是(　B　)
A．氧氣在血液中的運輸
B．CO2進入葉綠體
C．葡萄糖在細(xì)胞內(nèi)氧化分解
D．細(xì)胞識別
[解析]　氧氣在血液中的運輸需要血紅蛋白，A不符合題意；CO2進入葉綠體的過程是自由擴散不需要載體蛋白協(xié)助，所以不需要蛋白質(zhì)參與，B符合題意；葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)分解是無氧呼吸，需要無氧呼吸酶催化；在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)分解成丙酮酸，然后在線粒體內(nèi)分解是有氧呼吸，需要有氧呼吸酶催化。而酶大多數(shù)都是蛋白質(zhì)，C不符合題意；細(xì)胞識別依靠的是細(xì)胞膜上的糖蛋白，D不符合題意。
2．(2018·山東省棗莊市高考一模)蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者，下列事實不能體現(xiàn)這一點的是(　B　)
A．無論是真核細(xì)胞還是原核細(xì)胞都具有核糖體
B．將核糖體上的蛋白質(zhì)去掉，剩余部分仍能合成肽鏈
C．細(xì)胞膜的功能越復(fù)雜，其所含蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量就越多
D．基因一般通過控制蛋白質(zhì)的合成來直接或間接決定生物的性狀
[解析]　無論是真核細(xì)胞還是原核細(xì)胞都具有核糖體，核糖體合成的蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者，A正確；將核糖體上的蛋白質(zhì)去掉，剩余部分仍能合成肽鏈，這不能體現(xiàn)蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者這一事實，B錯誤；細(xì)胞膜的功能越復(fù)雜，其所含蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量就越多，這體現(xiàn)蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者，C正確；基因一般通過控制蛋白質(zhì)的合成來直接或間接決定生物的性狀，這體現(xiàn)蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者，D正確。
考點二　蛋白質(zhì)合成過程及相關(guān)計算
　
利用形成蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)圖解完成相應(yīng)的計算規(guī)律
1．圖解
2．氨基酸縮合與相關(guān)計算(注：氨基酸的平均分子質(zhì)量為a)
(1)蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量、氨基酸數(shù)、肽鏈數(shù)、肽鍵數(shù)和失去水分子數(shù)的關(guān)系。
①肽鍵數(shù)＝失去水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)；
②蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量＝氨基酸數(shù)目×氨基酸平均相對分子質(zhì)量－脫去水分子數(shù)×18。(不考慮形成二硫鍵)
肽鏈 數(shù)目 氨基 酸數(shù) 肽鍵 數(shù)目 脫去水 分子數(shù) 多肽鏈相 對分子量 氨基 數(shù)目 羧基 數(shù)目
1條 m m－1 m－1 am－18(m－1) 至少1個 至少1個
n條 m m－n m－n am－18(m－n) 至少n個 至少n個
　　
易錯整合，判斷正誤。
(1)碳原子數(shù)＝氨基酸分子數(shù)＋R基上的碳原子數(shù)(　×　)
(2)氮原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋肽鏈數(shù)＋R基上的氮原子數(shù)(　√　)
(3)n個氨基酸共有m個氨基(m>n)，這些氨基酸縮合成一條多肽鏈，氨基數(shù)為m－n(　×　)
(4)當(dāng)肽鏈上出現(xiàn)二硫鍵時，分子質(zhì)量要減去4(　×　)
　　
　環(huán)狀肽鏈中無氨基和羧基，如圖
(1)環(huán)狀肽中氨基或羧基數(shù)目取決于什么？
(2)環(huán)狀肽中肽鍵數(shù)、脫去水分子數(shù)、氨基酸數(shù)之間的關(guān)系？
[提示](1)取決于構(gòu)成環(huán)狀肽氨基酸R基中氨基和羧基的數(shù)目。
(2)肽鏈數(shù)＝脫去水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)。
重 難 精 講
1．依據(jù)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式的兩種計算
(1)依據(jù)：氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可以簡寫為R—C2H4O2N，氨基酸分子式中各原子數(shù)等于R基中各原子數(shù)分別加上結(jié)構(gòu)通式中C、H、O、N原子數(shù)。
(2)兩種計算類型
①已知氨基酸分子式，推測R基的組成：如某氨基酸分子式為C6H14O2N2，則R基為—C4H10N。
②已知R基，寫出氨基酸的分子式：丙氨酸的R基為—CH3，則丙氨酸的分子式為C3H7O2N。
2．利用“排列組合”解答多肽種類的計算題
多肽的不同取決于氨基酸的數(shù)目、種類和排列順序。對于氨基酸數(shù)目相同的多肽來說，則取決于氨基酸的種類和排列順序?？梢越柚疽鈭D(□代表要安放的氨基酸的位置)，結(jié)合數(shù)學(xué)中“排列組合”的相關(guān)知識，推導(dǎo)出相關(guān)的計算規(guī)律(以20種氨基酸形成的四肽化合物為例)。
(1)若每種氨基酸數(shù)目不限，可形成肽類化合物的種類有204種(即1號位置安放氨基酸的情況有20種，2、3、4號也是如此，即20×20×20×20＝204種)。
(2)若每種氨基酸只有一個，可形成肽類化合物的種類有(20×19×18×17)種[即1號位置安放氨基酸的情況有20種，2號位置安放的氨基酸只能在剩余的19種中選擇……，即(20×19×18×17)種]。
3．多肽中除去氨基酸的有關(guān)計算
(1)若除去多肽內(nèi)部的一個氨基酸，需水解掉兩個肽鍵；若去除多肽一端的一個氨基酸，需水解掉1個肽鍵即可。
(2)每水解1個肽鍵，則需要1分子水參與，肽鍵數(shù)減少1個，生成物與原多肽相比氧原子增加1個，氫原子增加2個，氫基增加1個，羧基增加1個。
[易錯警示]
(1)在計算蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量時，還要考慮是否存在特殊的變化，如二硫鍵(—S—S—)的形成，每形成一個二硫鍵，脫去2個H，相對分子質(zhì)量減少2。
(2)如果沒有特殊指明是環(huán)肽，題目中出現(xiàn)的肽鏈都認(rèn)為是非環(huán)狀的。
(3)氨基酸數(shù)目≠氨基酸種類，氨基酸的種類大約20種。
精 準(zhǔn) 命 題
例2　有關(guān)下圖中蛋白質(zhì)的敘述，正確的是(　A　)
A．含有兩條肽鏈
B．共有126個肽鍵
C．R基中共含17個氨基
D．形成該蛋白質(zhì)時共脫掉125個水分子
[解析]　由圖中信息可知，氨基酸總數(shù)是126，羧基總數(shù)是17，氨基總數(shù)是17，R基上的羧基數(shù)目是15，根據(jù)“羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基上的羧基數(shù)”可判斷出肽鏈數(shù)是2, A項正確；根據(jù)“肽鍵數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)”可知，該蛋白質(zhì)中共有124個肽鍵，B項錯誤；根據(jù)“游離氨基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基上的氨基數(shù)”可判斷出R基中共有15個氨基，C項錯誤；根據(jù)“脫去的水分子數(shù)＝肽鍵數(shù)”可判斷出共脫掉124個水分子，D項錯誤。
技巧點撥
利用原子守恒法計算肽鏈中的原子數(shù)
在一個氨基酸中，若不考慮R基，至少含有2個碳原子、2個氧原子、4個氫原子和1個氮原子。氨基酸在脫水縮合形成多肽時，要失去部分水分子，但是碳原子、氮原子的數(shù)目不會減少。
(1)碳原子數(shù)＝氨基酸分子數(shù)×2＋R基上的碳原子數(shù)；
(2)氫原子數(shù)＝各氨基酸中氫原子的總數(shù)－脫去的水分子數(shù)×2；
(3)氧原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋肽鏈數(shù)×2＋R基上的氧原子數(shù)＝各氨基酸中氧原子的總數(shù)－脫去的水分子數(shù)；
(4)氮原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋肽鏈數(shù)＋R基上的氮原子數(shù)＝各氨基酸中氮原子的總數(shù)；
(5)由于R基上的碳原子數(shù)不好確定，且氫原子數(shù)較多，因此以氮原子數(shù)或氧原子數(shù)為突破口，計算氨基酸的分子式或氨基酸個數(shù)最為簡便。
〔對應(yīng)訓(xùn)練〕
3．(2018·甘肅張掖檢測)如圖為某蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)示意圖，其中”—S—S—”為由兩個“—SH”(巰基)構(gòu)成的二硫鍵，其作用是連接兩個相鄰肽鏈。若該蛋白質(zhì)分子共由m個氨基酸組成，則形成一個該蛋白質(zhì)分子時生成的水分子數(shù)和減少的相對分子質(zhì)量分別為(　D　)
A．m,18m　 B．(m－4)，18(m－4)
C．(m－3)，18(m－3)＋4　 D．(m－2)，18(m－2)＋4
[解析]　圖中有三條肽鏈，中間一條為環(huán)狀，故失去水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)，即(m－2)，由于有2個二硫鍵，而形成1個二硫鍵失去2個H，故減少的相對分子質(zhì)量為18(m－2)＋4，D正確。
4．(2018·安徽六安一中第二次月考)在下列物質(zhì)中，有的屬于構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸，有的不是。若將其中構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸縮合成多肽，則其中含有的氨基、羧基和肽鍵的數(shù)目依次是(　B　)
①NH2—CH2—COOH
②NH2—CH2—CH2OH
③CHNH2COOHCH2—COOH
A．2、2、2　 B．1、3、2
C．4、3、3　 D．3、4、2
[解析]　氨基和羧基連在同一個碳原子上的氨基酸才可構(gòu)成生物體的蛋白質(zhì)，只有①③⑤是構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸，所以形成2個肽鍵，③和⑤的R基分別含有一個羧基，所以B正確。
課末總結(jié)
1．〔思維導(dǎo)圖〕
2．〔高考必背語句〕
1．構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種。氨基酸的種類由R基(側(cè)鏈基團)決定。
2．氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位。每種氨基酸都至少含有一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH)，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。
3．一條肽鏈中至少含有一個羧基和一個氨基，位于肽鏈的兩端；多余的羧基、氨基位于R基上。
4．蛋白質(zhì)分子多樣性的原因是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序以及多肽鏈盤曲折疊形成的空間結(jié)構(gòu)不同，導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性導(dǎo)致蛋白質(zhì)功能的多樣性。
5．蛋白質(zhì)的功能有組成結(jié)構(gòu)、催化、運輸、調(diào)節(jié)、免疫等。
3．〔探究高考·明確考向〕
1．(2018·江蘇生物，5)哺乳動物的催產(chǎn)素具有催產(chǎn)和排乳的作用，加壓素具有升高血壓和減少排尿的作用。兩者結(jié)構(gòu)簡式如下圖，各氨基酸殘基用3個字母縮寫表示。下列敘述正確的是(　D　)
A．兩種激素都是由八肽環(huán)和三肽側(cè)鏈構(gòu)成的多肽類化合物
B．氨基酸之間脫水縮合形成的水分子中氫全部來自氨基
C．肽鏈中游離氨基的數(shù)目與參與構(gòu)成肽鏈的氨基酸種類無關(guān)
D．兩種激素間因2個氨基酸種類不同導(dǎo)致生理功能不同
[解析]　A錯：分析題中激素的結(jié)構(gòu)簡式可知，激素中的環(huán)狀肽都是由6個氨基酸構(gòu)成的，故為六肽環(huán)。B錯：氨基酸脫水縮合形成的水分子中的氫分別來自氨基和羧基。C錯：肽鏈中游離氨基的數(shù)目與構(gòu)成肽鏈的氨基酸R基上的氨基數(shù)目有關(guān)。D對：分析題中激素的結(jié)構(gòu)簡式可知，兩種激素間有2個氨基酸種類不同，故這兩種激素生理功能不同是由這2個氨基酸種類不同導(dǎo)致的。
2．(2018·天津卷，3)生物膜上不同類型的蛋白質(zhì)行使不同的功能。下表中依據(jù)膜蛋白功能，對其類型判斷錯誤的是(　B　)
選項 膜蛋白的位置、功能 膜蛋白的類型
A. 位于突觸后膜，識別并結(jié)合神經(jīng)遞質(zhì) 受體
B. 位于靶細(xì)胞膜，識別并結(jié)合激素 載體
C. 位于類囊體膜，催化ATP合成 酶
D. 位于癌細(xì)胞膜，引起特異性免疫 抗原
[解析]　膜蛋白的功能多種多樣，位于突觸后膜上的受體可識別并結(jié)合神經(jīng)遞質(zhì)，位于靶細(xì)胞膜上的受體可以識別并結(jié)合激素，位于類囊體膜上的酶可以催化ATP的合成，位于癌細(xì)胞膜上的抗原可以引發(fā)機體產(chǎn)生特異性免疫。載體蛋白主要位于細(xì)胞膜上，發(fā)揮運輸作用。
3．(2017·海南卷，1)有關(guān)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的敘述，錯誤的是(　C　)
A．蛋白質(zhì)的生物活性與蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)
B．?dāng)?shù)量相同的5種氨基酸可以組成不同的多肽鏈
C．將抗體溶于NaCl溶液中會造成其生物活性的喪失
D．氨基酸序列相同的多肽鏈可折疊成不同的空間結(jié)構(gòu)
[解析]　蛋白質(zhì)的功能主要取決于組成蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)目、種類、排列順序及形成蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，A正確。數(shù)量相同的5種氨基酸可以有多種組合方式且形成長度不同的多肽鏈，B正確。在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的NaCl溶液(生理鹽水)中，抗體將保持其活性，C錯誤。氨基酸序列相同的多肽鏈可折疊成不同蛋白質(zhì)，D正確。
4．(2017·江蘇卷，3)下列關(guān)于肽和蛋白質(zhì)的敘述，正確的是(　A　)
A．α－鵝膏蕈堿是一種環(huán)狀八肽，分子中含有8個肽鍵
B．蛋白質(zhì)是由2條或2條以上多肽鏈構(gòu)成的
C．蛋白質(zhì)變性是由于肽鍵的斷裂造成的
D．變性蛋白質(zhì)不能與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)
[解析]　α—鵝膏蕈堿是環(huán)狀八肽，是由8個氨基酸脫去8分子水形成的，因而肽鍵的數(shù)目和脫去的水分子數(shù)目相同，A項正確；蛋白質(zhì)不一定是由2條或2條以上多肽鏈構(gòu)成的，B項錯誤；蛋白質(zhì)變性是其空間結(jié)構(gòu)被破壞造成的，肽鍵并沒有斷裂，C項錯誤；變性蛋白質(zhì)中仍含有肽鍵，能與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)，D項錯誤。
5．(2016·江蘇卷，4)蛋白質(zhì)是決定生物體結(jié)構(gòu)和功能的重要物質(zhì)。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　A　)
A．細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運氨基酸的載體都是蛋白質(zhì)
B．氨基酸之間脫水縮合生成的H2O中，氫來自于氨基和羧基
C．細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)發(fā)生水解時，通常需要另一種蛋白質(zhì)的參與
D．蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)不僅與碳骨架有關(guān)，而且也與功能基團有關(guān)
[解析]　細(xì)胞膜上負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運氨基酸的是載體蛋白，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運氨基酸的是tRNA，A項錯誤；氨基酸之間脫水縮合生成H2O，H2O中的氫分別來自氨基和羧基，B項正確；細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)在酶的催化作用下水解，而大部分酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，故細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)發(fā)生水解時，通常需要另一種蛋白質(zhì)的參與，C項正確；蛋白質(zhì)是生物大分子，其基本骨架是碳鏈，蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)不僅與碳骨架有關(guān)，而且與功能基團相關(guān)，D項正確。
6．(2018·全國Ⅲ，30)回答下列與蛋白質(zhì)相關(guān)的問題：
(1)生物體中組成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸。在細(xì)胞中合成蛋白質(zhì)時，肽鍵是在核糖體這一細(xì)胞器上形成的。合成的蛋白質(zhì)中有些是分泌蛋白，如胃蛋白酶(填“胃蛋白酶”“逆轉(zhuǎn)錄酶”或“酪氨酸酶”)。分泌蛋白從合成至分泌到細(xì)胞外需要經(jīng)過高爾基體，此過程中高爾基體的功能是對蛋白質(zhì)進行加工、分類和包裝。
(2)通常，細(xì)胞內(nèi)具有正常生物學(xué)功能的蛋白質(zhì)需要有正確的氨基酸序列和空間結(jié)構(gòu)。某些物理或化學(xué)因素可以導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，通常，變性的蛋白質(zhì)易被蛋白酶水解，原因是蛋白質(zhì)變性使肽鍵暴露，暴露的肽鍵易與蛋白酶接觸，使蛋白質(zhì)降解。
(3)如果DNA分子發(fā)生突變，導(dǎo)致編碼正常血紅蛋白多肽鏈的mRNA序列中一個堿基被另一個堿基替換，但未引起血紅蛋白中氨基酸序列的改變，其原因可能是遺傳密碼具有簡并性。
[解析]　(1)組成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸。在細(xì)胞中合成蛋白質(zhì)時，肽鍵是在核糖體上形成的。胃蛋白酶是分泌蛋白，逆轉(zhuǎn)錄酶和酪氨酸酶都是細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)。分泌蛋白分泌到細(xì)胞外需要經(jīng)過高爾基體的加工、分類和包裝。
(2)具有生物活性的蛋白質(zhì)都有特定的氨基酸序列和空間結(jié)構(gòu)。變性的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)被破壞，肽鍵暴露，暴露的肽鍵容易與蛋白酶接觸，使蛋白質(zhì)降解。
(3)DNA分子發(fā)生突變，導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA中的堿基序列發(fā)生改變，由于密碼子具有簡并性，所以可能出現(xiàn)雖然密碼子已經(jīng)改變，但仍對應(yīng)同一種氨基酸的情況。
第四講　細(xì)胞中的核酸、糖類和脂質(zhì)
考綱要求
1．核酸的結(jié)構(gòu)和功能?、?br/>2．糖類、脂質(zhì)的種類和作用　Ⅱ
考點一　核酸的結(jié)構(gòu)與功能
　
1．核酸的結(jié)構(gòu)層次
2．核酸的功能與分布
(3)比較DNA和RNA在組成上的區(qū)別：
①DNA特有的物質(zhì)：脫氧核糖、胸腺嘧啶(T)。
②RNA特有的物質(zhì)：核糖、尿嘧啶(U)。
巧學(xué)妙記：DNA組成結(jié)構(gòu)的“五、四、三、二、一”
五種元素，四種單體，三種小分子，兩條脫氧核苷酸長鏈，一種雙螺旋結(jié)構(gòu)。
　　
真題重組，判斷正誤。
(1)mRNA從細(xì)胞核到細(xì)胞質(zhì)的過程不屬于胞吐
(2015·全國卷Ⅱ，3B)(　√　)
(2)用甲基綠和吡羅紅染色可觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布
(2014·全國卷Ⅱ，5D)(　√　)
(3)植物細(xì)胞的線粒體和葉綠體中均可發(fā)生DNA的復(fù)制
(2014·全國卷Ⅱ，5B)(　√　)
(4)DNA有氫鍵，RNA沒有氫鍵
(2013·全國卷Ⅰ，1A)(　×　)
　　
1．說出細(xì)菌、噬菌體、煙草花葉病毒內(nèi)核酸、核苷酸、堿基、遺傳物質(zhì)的種類。
[提示]對于體內(nèi)核酸、核苷酸、堿基、遺傳物質(zhì)的種類，細(xì)菌分別是2種(DNA和RNA)、8種、5種、1種(DNA)；噬菌體分別是1種(DNA)、4種、4種、1種(DNA)；煙草花葉病毒分別是1種(RNA)、4種、4種、1種(RNA)。
2．金魚的遺傳物質(zhì)徹底水解可得到幾種小分子物質(zhì)？
[提示]6種。
重 難 精 講
1．不同生物的核酸、核苷酸及堿基的情況
生物類別 核酸 核苷酸 堿基 遺傳物質(zhì) 舉例
原核生物 含DNA 和RNA 8 5 DNA 細(xì)菌等
真核生物 含DNA 和RNA 8 5 DNA 高等動、植物等
病毒 只含DNA 4 4 DNA 噬菌體
只含RNA 4 4 RNA 煙草花葉病毒
2．蛋白質(zhì)與核酸的比較
項目 核酸 蛋白質(zhì)
DNA RNA
組成 元素 C、H、O、N、P C、H、O、N等
組成 單位 脫氧核苷酸 核糖核苷酸 氨基酸
形成 場所 主要在細(xì)胞核中復(fù)制產(chǎn)生 主要在細(xì)胞核中轉(zhuǎn)錄生成 核糖體
檢測 試劑 甲基綠(綠色) 吡羅紅(紅色) 雙縮脲試劑 (紫色反應(yīng))
分子 結(jié)構(gòu) 一般為規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu) 一般為單鏈結(jié)構(gòu) 氨基酸→多肽→蛋白質(zhì)
結(jié)構(gòu)多樣性的 決定因素 核苷酸的種類、數(shù)量及排列順序 氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序及多肽鏈形成的空間結(jié)構(gòu)
功能 攜帶遺傳信息，控制性狀 ①作為遺傳物質(zhì)(有些病毒) ②作為酶，具有催化功能 ③傳遞遺傳信息(mRNA)，運輸氨基酸(tRNA)，組成核糖體(rRNA) 生命活動的承擔(dān)者(①結(jié)構(gòu)蛋白 ②調(diào)節(jié)作用 ③催化作用 ④運輸作用 ⑤免疫功能)
聯(lián)系
3．核酸與蛋白質(zhì)的功能聯(lián)系
(1)DNA、RNA和蛋白質(zhì)三者之間的關(guān)系
(2)DNA多樣性、蛋白質(zhì)多樣性和生物多樣性的關(guān)系
[易錯警示]
核DNA、mRNA、蛋白質(zhì)的“相同”與“不同”
——同種生物的不同體細(xì)胞中，核DNA相同
　∣
——
精 準(zhǔn) 命 題
例1　(2018·湖南省岳陽市高考生物一模)下列關(guān)于生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能的敘述中，正確的是(　D　)
A．DNA 的主要合成場所是細(xì)胞核，RNA 的主要合成場所是細(xì)胞質(zhì)
B．蛋白質(zhì)的多樣性只與氨基酸的種類、數(shù)目、排序有關(guān)
C．細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)主要是DNA，細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)主要是RNA
D．分子大小相同，堿基含量相同的核酸分子所攜帶的遺傳信息可能不同
[解析]　DNA的主要合成場所是細(xì)胞核；RNA的合成要以DNA為模板，主要合成場所也是細(xì)胞核，A錯誤；蛋白質(zhì)多樣性與組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類、數(shù)目、排列順序和肽鏈的空間結(jié)構(gòu)等有關(guān)，B錯誤；細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)是DNA，C錯誤；核酸中的遺傳信息是指核酸中的核苷酸的排列順序，相對分子量相同、堿基含量相同的核酸分子的核苷酸的排列順序不一定相同，因此所攜帶的遺傳信息不一定相同，D正確。
技巧點撥
“三看”法快速確認(rèn)DNA、RNA
〔對應(yīng)訓(xùn)練〕
1．(2018·山東省泰安市高考生物一模)下列有關(guān)DNA的敘述，錯誤的是(　C　)
A．原核生物的遺傳物質(zhì)是DNA
B．真核細(xì)胞中染色體是DNA的主要載體
C．減數(shù)分裂四分體時期1條染色體含有4個DNA分子
D．DNA的堿基排列順序中蘊含了大量遺傳信息
[解析]　原核生物的遺傳物質(zhì)是DNA，A正確；真核細(xì)胞中染色體是DNA的主要載體，此外在線粒體和葉綠體中也含有少量的DNA，B正確；減數(shù)分裂四分體時期1條染色體含有2個DNA分子，一個四分體含有4個DNA分子，C錯誤；DNA的堿基排列順序千變?nèi)f化，因此其中蘊含了大量遺傳信息，D正確。
2．(2018·山東濰坊高三期中聯(lián)考)下列有關(guān)DNA和RNA的比較，正確的是(　C　)
A．在分布上，真核細(xì)胞中的DNA全部存在于細(xì)胞核中，RNA全部存在于細(xì)胞質(zhì)中
B．在化學(xué)組成上，DNA與RNA的堿基完全不同
C．在結(jié)構(gòu)上，DNA多為雙螺旋結(jié)構(gòu)，RNA通常為單鏈結(jié)構(gòu)
D．觀察DNA在細(xì)胞中的分布用吡羅紅染色劑、RNA在細(xì)胞中的分布用甲基綠染色劑
[解析]　真核細(xì)胞中的DNA主要存在于細(xì)胞核中，RNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)中，線粒體和葉綠體中也有少量的DNA和RNA，A錯誤；在化學(xué)組成上，DNA與RNA的堿基不完全相同，DNA含有的堿基是A、G、C、T，RNA含有的堿基是A、G、C、U，B錯誤；在結(jié)構(gòu)上，DNA多為雙螺旋結(jié)構(gòu)，具有兩條鏈，RNA通常為單鏈，C正確；觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布常用吡羅紅甲基綠混合染色劑，在染色過程中，DNA和甲基綠親和力強，RNA和吡羅紅親和力強，二者分別顯示綠色和紅色，D錯誤。
考點二　糖類和脂質(zhì)
　
1．細(xì)胞中的糖類
(1)組成元素：僅由C、H、O元素構(gòu)成。
(2)種類和功能
2．細(xì)胞中脂質(zhì)的種類和功能
　　
易錯整合，判斷正誤。
(1)哺乳動物細(xì)胞可以合成蔗糖，也可以合成乳糖。(　×　)
(2)發(fā)芽小麥種子中的麥芽糖經(jīng)水解可產(chǎn)生果糖。(　×　)
(3)脂肪只存在于動物細(xì)胞中。(　×　)
(4)所有的脂質(zhì)都能用蘇丹Ⅲ鑒定。(　×　)
(5)細(xì)胞中的糖類都是能源物質(zhì)。(　×　)
　　
1．淀粉、糖原和纖維素的基本單位都是葡萄糖，為什么它們在化學(xué)性質(zhì)上有很大差異？
[提示]三種多糖的基本單位都是葡萄糖，但葡萄糖連接的方式不同，使它們具有了不同的化學(xué)性質(zhì)。
2．脂肪是細(xì)胞內(nèi)良好的儲能物質(zhì)的原因
[提示]相對于糖類、蛋白質(zhì)，脂肪中C、H的比例高，而O比例低，故在氧化分解時，單位質(zhì)量的脂肪較糖類、蛋白質(zhì)消耗的氧氣多，產(chǎn)生的水多，產(chǎn)生的能量也多。
3．“水解”與氧化分解
[提示]①多糖和二糖水解的終產(chǎn)物是其單體，如淀粉水解的產(chǎn)物是葡萄糖，蔗糖水解的產(chǎn)物是葡萄糖和果糖。
②糖類氧化分解的終產(chǎn)物是CO2和H2O，即糖參與有氧呼吸后的最終產(chǎn)物。
重 難 精 講
1．糖類和脂質(zhì)分類分布圖
2．糖類和脂質(zhì)的比較
比較項目 糖類 脂質(zhì)
區(qū) 別 元素組成 C、H、O C、H、O、(N、P)
種類 單糖、二糖、多糖 脂肪、磷脂、固醇等
合成部位 淀粉：葉綠體 纖維素：高爾基體 糖原：主要是肝臟、肌肉 主要是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
生理作用 ①主要的能源物質(zhì)； ②構(gòu)成細(xì)胞結(jié)構(gòu)，如糖被、細(xì)胞壁； ③核酸的組成成分，如核糖、脫氧核糖 ①生物體的儲能物質(zhì)，如脂肪； ②構(gòu)成細(xì)胞膜的重要成分，如磷脂； ③調(diào)節(jié)新陳代謝和生殖，如性激素
相同質(zhì)量 的物質(zhì)分 解情況 耗O2少，產(chǎn)H2O少，釋放能量少 耗O2多，產(chǎn)H2O多，釋放能量多
聯(lián)系 糖類??脂肪
3．能源物質(zhì)的3個“一”與1個“二”
4．常見生物大分子的種類及組成單位
生物大分子 基本單位 元素組成
多糖 葡萄糖 C、H、O
蛋白質(zhì) 氨基酸 C、H、O、N等
核酸 核苷酸 C、H、O、N、P
5．常見有機物的“水解產(chǎn)物”和“氧化分解產(chǎn)物”的辨析
物質(zhì) 消化(水解)產(chǎn)物 氧化分解產(chǎn)物
淀粉 葡萄糖 CO2＋H2O
脂肪 甘油＋脂肪酸 CO2＋H2O
蛋白質(zhì) 氨基酸 CO2＋H2O＋尿素
DNA酶 氨基酸 CO2＋H2O＋尿素
[易錯警示]
對糖類、脂肪功能的理解
①糖類是生物體的主要能源物質(zhì)
a．糖類是生物體進行生命活動的主要能源物質(zhì)(70%)；
b．淀粉和糖原分別是植物、動物細(xì)胞內(nèi)的儲能物質(zhì)，而纖維素為結(jié)構(gòu)物質(zhì)，非儲能物質(zhì)。
②糖類是細(xì)胞和生物體的重要結(jié)構(gòu)成分
a．五碳糖是構(gòu)成核酸的主要成分；
b．纖維素和果膠是植物細(xì)胞壁的主要成分；
c．細(xì)菌的細(xì)胞壁主要由肽聚糖組成。
③糖類是細(xì)胞通訊、識別作用的基礎(chǔ)，也是細(xì)胞膜的成分，如在細(xì)胞膜上糖類常與蛋白質(zhì)結(jié)合在一起構(gòu)成糖蛋白。
④糖類、脂肪、蛋白質(zhì)三大有機物都儲存有大量的化學(xué)能，當(dāng)其氧化分解時，這些化學(xué)能就釋放出來，供生命活動所利用，故三大有機物都是能源物質(zhì)。三者供能順序為糖類、脂肪、蛋白質(zhì)。
精 準(zhǔn) 命 題
例2　(2018·河南省安陽市高考生物一模)下列有關(guān)組成細(xì)胞的化合物—糖類的敘述，正確的是(　C　)
A．和糖類相比，人血紅蛋白特有的組成元素是N
B．在細(xì)胞膜外表面能和糖類結(jié)合的只有蛋白質(zhì)
C．細(xì)胞中糖類的合成也需要蛋白質(zhì)的參與
D．糖類只有被徹底水解后才可參與細(xì)胞呼吸
[解析]　和糖類相比，人血紅蛋白特有的組成元素是N和Fe，A錯誤；細(xì)胞膜上的糖類，有的與蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白，有的與脂質(zhì)結(jié)合形成糖脂，B錯誤；細(xì)胞中糖類的合成需要酶的參與，催化糖類合成的酶為蛋白質(zhì)，C正確；葡萄糖屬于單糖，不能繼續(xù)水解，可以直接參與細(xì)胞呼吸，D錯誤。
技巧點撥
高考?？嫉摹疤恰?br/>(1)還原糖與非還原糖：還原糖包括葡萄糖、果糖、麥芽糖等，非還原糖包括蔗糖、多糖等
(2)RNA、DNA、ATP中糖依次為核糖、脫氧核糖、核糖
(3)細(xì)胞壁中的糖：纖維素
(4)細(xì)胞膜中的糖(與其他物質(zhì)相結(jié)合)：糖蛋白、糖脂
(5)病毒中的糖：核糖(RNA病毒)、脫氧核糖(DNA病毒)
(6)血漿中的糖(葡萄糖)：血糖濃度為0.8～1.2 g/L，高于1.6 g/L可致尿糖
〔對應(yīng)訓(xùn)練〕
3．(2018·廣東省汕頭市高考生物一模)磷脂是細(xì)胞的一種重要化合物，下列敘述中錯誤的是(　D　)
A．磷脂在滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中合成
B．磷脂是生物膜的主要成分之一
C．原核細(xì)胞能合成磷脂
D．所有細(xì)胞器都含有磷脂
[解析]　磷脂屬于脂質(zhì)，合成場所是滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，A正確；磷脂是構(gòu)成包括細(xì)胞膜在內(nèi)的膜物質(zhì)重要成分，B正確；磷脂是構(gòu)成細(xì)胞膜的重要物質(zhì)，所有細(xì)胞都有細(xì)胞膜，因此原核細(xì)胞能合成磷脂，C正確；中心體和核糖體屬于無膜的細(xì)胞器，不含磷脂，D錯誤。
4．(2018·天津市和平區(qū)高三期末)如圖表示糖類的化學(xué)組成和種類，則相關(guān)敘述正確的是(　A　)
A．④是植物細(xì)胞壁的主要成分，④的合成與高爾基體有關(guān)
B．①、②、③依次代表單糖、二糖、多糖，它們均可繼續(xù)水解
C．①、②均屬還原糖，在加熱條件下與斐林試劑發(fā)生反應(yīng)將產(chǎn)生磚紅色沉淀
D．⑤為肌糖原，是植物細(xì)胞的貯能物質(zhì)
[解析]　④是纖維素，是植物細(xì)胞壁的主要成分，纖維素的合成與高爾基體有關(guān)，A正確；①、②、③依次代表單糖、二糖、多糖，單糖不可繼續(xù)水解，B錯誤；①為單糖屬還原糖，在加熱條件下與斐林試劑發(fā)生反應(yīng)將產(chǎn)生磚紅色沉淀，②中蔗糖不是還原性糖，C錯誤；⑤為肌糖原，是動物細(xì)胞特有的貯能物質(zhì)，植物細(xì)胞不含有，D錯誤。
課末總結(jié)
1．〔思維導(dǎo)圖〕
2．〔高考必背語句〕
1．真核細(xì)胞的DNA主要分布在細(xì)胞核中，RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中。
2．一個核苷酸是由一分子含氮堿基，一分子五碳糖(脫氧核糖或核糖)和一分子磷酸組成的。
3．原核、真核生物的遺傳物質(zhì)都是DNA，病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA，如HIV、SRAS病毒。
4．糖類是主要的能源物質(zhì)，不是所有的糖都是能源物質(zhì)，如纖維素、核糖、脫氧核糖。
5．脂質(zhì)包含脂肪、磷脂，固醇；其中脂肪是細(xì)胞內(nèi)良好的儲能物質(zhì)。磷脂和膽固醇是構(gòu)成細(xì)胞膜的重要成分。
3．〔探究高考·明確考向〕
1．(2018·江蘇卷，1)下列關(guān)于糖類的敘述，正確的是(　D　)
A．單糖可以被進一步水解為更簡單的化合物
B．構(gòu)成淀粉、糖原和纖維素的單體均為果糖
C．細(xì)胞識別與糖蛋白中蛋白質(zhì)有關(guān)，與糖鏈無關(guān)
D．糖類是大多數(shù)植物體干重中含量最多的化合物
[解析]　A錯：單糖是糖類水解形成的最終產(chǎn)物，其不可以再水解。B錯：構(gòu)成淀粉、糖原和纖維素的單體均為葡萄糖。C錯：細(xì)胞膜上糖蛋白的糖鏈起著信息分子的作用。D對：按干重計，糖類占植物體的85%～90%，故大多數(shù)植物體干重中含量最多的化合物是糖類。
2．(2018·江蘇卷，2)脂質(zhì)與人體健康息息相關(guān)，下列敘述錯誤的是(　B　)
A．分布在內(nèi)臟器官周圍的脂肪具有緩沖作用
B．蛇毒中的磷脂酶因水解紅細(xì)胞膜蛋白而導(dǎo)致溶血
C．?dāng)z入過多的反式脂肪酸會增加動脈硬化的風(fēng)險
D．膽固醇既是細(xì)胞膜的重要組分，又參與血液中脂質(zhì)的運輸
[解析]　B錯：酶具有專一性，磷脂酶可將磷脂水解，不能催化膜蛋白水解。
3．(2017·海南卷，3)關(guān)于哺乳動物體內(nèi)脂質(zhì)與糖類的敘述，錯誤的是(　B　)
A．固醇在動物體內(nèi)可轉(zhuǎn)化成性激素
B．C、H、O、P是構(gòu)成脂質(zhì)和糖原的元素
C．脂肪與糖原都是細(xì)胞內(nèi)儲存能量的物質(zhì)
D．膽固醇是細(xì)胞膜的組分，也參與血脂運輸
[解析]　膽固醇是高等動物細(xì)胞的重要組分；它與長鏈脂肪酸形成的膽固醇酯是血漿脂蛋白(參與血脂運輸)及細(xì)胞膜的重要組分；膽固醇是動物組織中其它固醇類化合物如膽汁醇、性激素、腎上腺皮質(zhì)激素、維生素D3等的前體，AD正確。糖原屬于糖類，只有C、H、O三種元素組成，B錯誤。脂肪與糖原都屬于儲能物質(zhì)，C正確。

展開更多......

收起↑