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新人教生物必修1第1&2章主題歸納·能力提升
細胞中有機物間的聯系&細胞中有機物的檢測&蛋白質的有關計算
　主題一　細胞中有機物間的聯系
【典例示范】豬肉那么貴,來份“人造肉”怎么樣 2019年以來,“人造肉”受到市場的熱捧。人造肉的一個分支技術是先從動物身上提取肌肉組織,分離出肌肉細胞,然后通過血清為肌肉細胞的生長和增殖提供養分,逐步在實驗室中培養出肌肉組織,這樣就實現了肉的制作。下列關于人造肉的敘述,正確的是(　　)
A.人造肉細胞中空間結構不同的蛋白質可能有相同的氨基酸序列
B.糖原、脂肪和淀粉是人造肉細胞中貯存能量的重要能源物質
C.組成人造肉細胞的化學元素大多以離子的形式存在于細胞中
D.人造肉細胞中的蛋白質和脂肪氧化分解的產物只有CO2和水
【解析】選A。氨基酸序列相同的多肽可形成空間結構不同的蛋白質,A正確;糖原和脂肪是人造肉細胞中貯存能量的重要能源物質,人造肉細胞中無淀粉,B錯誤;組成人造肉細胞的化學元素大多以化合物的形式存在于細胞中,C錯誤;人造肉細胞中的蛋白質氧化分解的產物是CO2、水和尿素,D錯誤。
1.單體的元素組成:
(1)共有元素:C、H、O
(2)特有元素:蛋白質特有的元素為S,核酸特有的元素為P。
2.生物大分子的構成:
(1)蛋白質:由氨基酸經過脫水縮合(填過程)形成。
(2)核酸:由核苷酸脫水縮合形成,分為DNA和RNA兩類。
(3)多糖:由葡萄糖脫水縮合而成,植物細胞中主要為淀粉和纖維素,動物細胞中主要為糖原。
如圖中A、B、C表示人體內的生物大分子,請回答下列問題:
(1)大分子物質A主要分布在　　　 　,其徹底水解產物是　　　　　　　。
(2)請寫出上圖中Y所指的元素:　　　　　　　　。
(3)細胞中的糖類可以分為三類,其中可以被消化道直接吸收的是　　　　　　;由兩個小分子c縮合而成的二糖是　　　　　　　。
【解析】(1)大分子A為生物主要的遺傳物質,應為DNA,主要分布在細胞核中,其徹底水解產物為磷酸、脫氧核糖和含氮堿基。
(2)大分子B為結構物質,應為蛋白質,其組成元素為C、H、O、N,故圖中Y元素應為N。
(3)單糖不能水解,可被消化道直接吸收;大分子C為人體內的能源物質,應為多糖,其基本單位為葡萄糖,即小分子c為葡萄糖,麥芽糖是由2分子葡萄糖構成的二糖。
答案:(1)細胞核內　磷酸、脫氧核糖、含氮堿基
(2)N　(3)單糖　麥芽糖
　主題二　細胞中有機物的檢測
【典例示范】實驗測得小麥、大豆、花生三種生物干種子中三大類有機物含量如圖,下列敘述正確的是 (　　)
A.向小麥種子的研磨液中加入斐林試劑,就會呈磚紅色
B.用雙縮脲試劑檢測大豆組織樣液中存在蛋白質時,加熱呈藍色
C.大豆種子因淀粉含量少,所以不能用碘液檢測其淀粉
D.檢驗花生種子細胞中有脂肪存在時,可使用蘇丹Ⅲ染液
【解析】選D。小麥種子的主要成分是淀粉,淀粉不屬于還原糖,且檢測還原糖時,加入斐林試劑后應水浴加熱,A項錯誤;用雙縮脲試劑檢測大豆組織樣液中的蛋白質時不需要加熱,且出現的是紫色反應,B項錯誤;大豆種子中淀粉含量雖少,但仍可用碘液檢測,C項錯誤;檢測脂肪是否存在時,所用試劑為蘇丹Ⅲ染液,D項正確。
檢測生物組織中的有機物
　(1)選材:
顏色反應需要用淺色或白色材料,否則影響觀察。
(2)條件:
①還原糖檢測時需要50～65 ℃的水浴加熱;
②蛋白質和脂肪的鑒定不需要加熱。
(3)結果:
①還原糖的檢測結果是磚紅色;
②脂肪的檢測結果是橘黃色;
③蛋白質的檢測結果是紫色。
1.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制成勻漿后檢測,結果正確的是(　　)
選項 取樣時間 檢測試劑 檢測結果
A 第0天 蘇丹Ⅲ試劑 橘黃色
B 第10天 雙縮脲試劑 磚紅色沉淀
C 第30天 蘇丹Ⅲ試劑 橘黃色
D 第40天 碘液 藍色
【解析】選C。據圖可知,第0天,細胞中不含油脂,所以加蘇丹Ⅲ試劑不顯色,A錯。第10天時,有可溶性糖,因此加入斐林試劑,水浴加熱后能出現磚紅色沉淀,但加入雙縮脲試劑無反應,故B錯;第30天時,脂肪的含量較高,加入蘇丹Ⅲ試劑后,出現橘黃色顆粒,故C對;第40天時,淀粉的含量為0,因此加入碘液后,不會出現藍色,故D錯。
2.下列關于“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質”實驗的敘述,正確的是
(　　)
A.常用番茄等作為檢測植物組織內糖類的實驗材料
B.可用斐林試劑甲液和乙液、蒸餾水來檢測葡萄糖和尿液中的蛋白質
C.脂肪檢測實驗中,加入50%的酒精是為了溶解組織中的油脂
D.脂肪檢測實驗中,花生子葉細胞間不可能觀察到橘黃色小顆粒
【解析】選B。番茄等組織樣液呈紅色,會影響還原糖檢測實驗中的磚紅色沉淀的觀察,因此不能作為檢測植物組織內糖類的實驗材料,A錯誤;用于檢測可溶性還原糖的斐林試劑甲液和乙液,其甲液與雙縮脲試劑的A液相同,乙液與蒸餾水混合可以配制成雙縮脲試劑的B液,因此可用斐林試劑甲液和乙液、蒸餾水來檢測葡萄糖(屬于還原糖)和尿液中的蛋白質,B正確;脂肪檢測實驗中,加入50%的酒精是為了洗去浮色,C錯誤;蘇丹Ⅲ染液可將脂肪染成橘黃色,因此脂肪檢測中加入蘇丹Ⅲ染液可以用顯微鏡在花生子葉切片細胞間觀察到橘黃色小顆粒,D錯誤。
　主題三　蛋白質的有關計算
【典例示范】某蛋白質由51個氨基酸、兩條肽鏈構成,結構圖中—S—S—由兩個—SH形成。下列相關說法中正確的是 (　　)
A.在形成此蛋白質的氨基酸中最多含有51種不同的R基
B.形成過程中參與脫水縮合的氨基數和羧基數分別是50個和50個
C.該蛋白質分子中至少含有游離氨基數和羧基數分別是2個和2個
D.若氨基酸的平均相對分子質量為100,則該蛋白質的相對分子質量是4 218
【解析】選C。題圖中的該蛋白質由51個氨基酸構成,則在形成此蛋白質的氨基酸中最多含有21種不同的R基;題圖中的該蛋白質由51個氨基酸、兩條肽鏈構成,則形成過程中形成的脫水數=氨基酸數-肽鏈數=51-2=49(個),即形成過程中參與脫水縮合的氨基數和羧基數分別是49個和49個;題圖中的該蛋白質含有2條肽鏈,每條肽鏈中至少含有一個—NH2和一個—COOH,因此該蛋白質分子中至少含有游離氨基數和羧基數分別是2個和2個;由51個氨基酸經脫水縮合形成該蛋白質的過程中脫去的水分子數為49個,此過程中還形成3個二硫鍵(二硫鍵由兩個—SH脫掉兩分子氫連接而成即又脫去6個H,所以該蛋白質的相對分子質量=氨基酸數目×氨基酸平均相對分子質量-脫去水分子數×18-形成3個二硫鍵脫去的氫分子的相對分子質量=51×100-49×18-6×1=4 212。
1.蛋白質形成過程中化學鍵的形成方式:
(1)肽鍵:一個氨基酸的氨基與相鄰氨基酸的羧基脫去一分子水。
(2)二硫鍵:一個氨基酸中的—SH,與另一個氨基酸中的—SH,脫去兩個H。
2.蛋白質的相對分子質量的計算:
蛋白質的相對分子質量=氨基酸數×氨基酸的平均相對分子質量-肽鍵數×
18-二硫鍵數×2
3.蛋白質中游離的氨基數和羧基數的計算:
(1)氨基數=肽鏈數+R基中的氨基數。
(2)羧基數=肽鏈數+R基中的羧基數。
1.下列有關圖中所示多肽的敘述中正確的是 (　　)
A.有游離的氨基和羧基各1個
B.該氨基酸的分子式為C14H24O8N4S
C.該多肽水解后可產生4種氨基酸
D.該多肽在形成過程中失去了3分子水
【解析】選D。圖中多肽有兩個游離的羧基和一個游離的氨基,A錯誤。該氨基酸的分子式為C14H24O7N4S,B錯誤。圖中氨基酸的R基團分別為:-CH2-CH2-COOH、-CH3、-CH2SH、-CH3,即表示有3種不同的側鏈基團,所以該多肽水解后可產生3種氨基酸,C錯誤。該分子是四肽,四個氨基酸脫水縮合過程中要失去3分子的水,D正確。
2.如圖為某蛋白質的相關數據,下列說法正確的是 (　　)
A.該蛋白質含有兩條肽鏈
B.形成該蛋白質時,相對分子質量減少了2 268
C.該蛋白質的R基上共有16個氨基
D.構成該蛋白質的氨基酸共有142個羧基
【解析】選B。柱形圖顯示:羧基總數為15個,R基上的羧基數目也為15個,而蛋白質分子中的羧基總數=肽鏈數+R基上的羧基數目,所以該蛋白質含有15-15=0條肽鏈,進而推知該蛋白質由環狀多肽構成,A錯誤;形成該蛋白質時,脫去的水分子數=氨基酸數=126,減少的相對分子質量等于脫去的水的相對分子質量的總和,即等于18×126=2 268,B正確;在環狀多肽中,氨基總數=R基上的氨基數=17,C錯誤;綜上分析,該蛋白質由126個氨基酸脫水縮合而成,其中有15個氨基酸的R基含有羧基,因此構成該蛋白質的氨基酸共有141個羧基,D錯誤。
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