1、高考生物,新高考专用,第一单元 细胞的分子组成与结构专题一 细胞的分子组成,考点一组成细胞的元素与无机物,一、组成细胞的元素和化合物1.组成细胞的元素,2.组成细胞的化合物,知识归纳(1)组成生物体细胞的元素在无机自然界中都能找到,体现了生物界和非生物界在元素种类上具有统一性;组成元素在含量上相差很大,体现了生物界和非生物界在元素含量上具有差异性。(2)微量元素虽然含量很少,但仍然是生物体生命活动所必需的。(3)多数细胞干重中蛋白质含量最多,脂肪细胞中脂肪含量最多。,二、组成细胞的无机物1.细胞中的水1)水的存在形式与功能,知识归纳(1)水分子的空间结构及电子的不对称分布水分子具有极性带正电荷
2、与带负电荷的分子(或离子)容易与水结合水是良好的溶剂。(2)氢键的存在使水具有较高的比热容,使水的温度相对不易发生改变,有利于维持生命系统的稳定性。,2)自由水与结合水比值与代谢、抗逆性的关系注意:鲜种子晒干失去的是自由水。干种子烘烤失去的是结合水,干种子烘烤后会死亡。,2.细胞中的无机盐,考点训练(请判断下列说法是否正确)1.Mg是微量元素,能够参与植物细胞中叶绿素的合成。()2.越冬的植物细胞中自由水和结合水的比值会下降。()3.细胞中大多数无机盐以化合物的形式存在,如Ca参与构成骨骼、牙齿。(),答案1.Mg是大量元素。2.3.细胞中大多数无机盐以离子形式存在。,考点二糖类与脂质,一、细
3、胞中的糖类1.元素组成:一般为C、H、O,几丁质含N。,2.常见种类、主要分布及主要功能(动、植物中),注意:淀粉、纤维素和糖原的基本单位都是葡萄糖。,二、细胞中的脂质,知识拓展脂肪又称甘油三酯,由三分子脂肪酸和一分子甘油发生反应而形成。脂肪酸长链中存在双键,为不饱和脂肪酸,其熔点较低,不易凝固,与甘油构成不饱和脂肪;脂肪酸长链上碳原子间均以单键连接,为饱和脂肪酸,其熔点高,易凝固,与甘油构成饱和脂肪。,易混易错(1)糖类和脂肪氧化分解均可产生CO2和H2O,同时释放能量。但脂肪中碳、氢的含量远远高于糖类,所以同质量的脂肪和糖类氧化分解,脂肪耗氧量多,放能多,产生的水多。(2)糖类并非都能提供
4、能量。纤维素是组成植物细胞壁的主要成分,核糖和脱氧核糖是组成核酸的成分,它们一般不能提供能量。,考点训练(请判断下列说法是否正确),1.脂肪酸和磷脂含有的元素相同。()2.所有的脂质都能参与膜结构的构成。()3.淀粉和纤维素都是多糖,但组成它们的基本单位不同。(),答案1.脂肪酸含C、H、O三种元素,磷脂除了含C、H、O外,还含有P甚至N。2.脂肪不参与组成膜结构。3.淀粉和纤维素的基本单位相同,都只有葡萄糖。,考点三蛋白质与核酸,一、蛋白质1.蛋白质的基本组成单位氨基酸,2.蛋白质的形成1)二肽的形成注意:产物H2O中的H来自氨基和羧基,O来自羧基。,2)氨基酸脱水缩合形成肽链的过程(场所:
5、核糖体)3)肽链盘曲折叠形成一定空间结构的蛋白质,3.蛋白质分子结构和功能的多样性,知识归纳(1)蛋白质变性是蛋白质在高温、强酸、强碱、重金属盐和酒精等理化因素的影响下,其特定的空间构象被破坏,从而导致其理化性质改变和生物活性丧失的现象,但盐析一般不改变蛋白质的空间结构,只改变其溶解度。(2)蛋白质多样性的直接原因是氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链空间结构不同;蛋白质多样性的根本原因是控制蛋白质合成的基因具有多样性。(3)同一个体不同细胞的蛋白质种类存在差异的原因是基因的选择性表达。(4)不同生物细胞的蛋白质种类存在差异的原因是基因不同或DNA不同。,二、核酸1.核酸的结构层次,易混易错(
6、1)DNA初步水解可得到4种脱氧核苷酸,彻底水解可得到6种产物(磷酸、脱氧核糖和4种碱基)。(2)有细胞结构的生物既有DNA,又有RNA,含5种碱基,8种核苷酸;无细胞结构的生物只有DNA或RNA,含4种碱基,4种核苷酸。,2.核酸的功能与分布,三、生物大分子,1.单体:是指组成生物大分子(多糖、蛋白质、核酸等)的基本单位。,2.多聚体:每个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,经脱水缩合而成的结构。3.单体与多聚体的关系,考点训练(请判断下列说法是否正确),1.氨基酸间可按不同的方式脱水缩合。()2.蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时,其特定功能不会发生变化。()3.只有细胞内的核酸是
7、携带遗传信息的物质。()4.酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸。()5.蛋白质和DNA的多样性都与它们的空间结构密切相关。(),答案1.氨基酸脱水缩合的方式相同。2.蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时,其功能改变甚至丧失。3.病毒中的核酸也能作为遗传物质。4.5.DNA的多样性与脱氧核苷酸的排列顺序密切相关,与其空间结构关系较小。,考点四生物组织中有机物的检测,一、还原糖的检测,1.检测原理斐林试剂+还原糖 砖红色沉淀,2.检测步骤和结论,知识归纳(1)还原糖:单糖(如半乳糖、果糖、葡萄糖等)、二糖(如麦芽糖、乳糖);非还原糖:多糖(如淀粉、糖原)、二糖(如蔗糖)。(2)斐林试剂的检测原理
8、:新配制的斐林试剂会出现Cu(OH)2,还原糖中的醛基(CHO)具有弱还原性,在水浴加热的情况下可与Cu(OH)2发生氧化还原反应,把Cu2+还原成Cu+,从而生成砖红色的Cu2O。,二、脂肪的检测,1.检测原理:苏丹染液+脂肪橘黄色,2.检测步骤和结论,三、蛋白质的检测,1.检测原理:双缩脲试剂+蛋白质紫色络合物,2.检测步骤和结论:,易混易错(1)双缩脲试剂检测蛋白质的原理:双缩脲试剂中的硫酸铜溶液中的Cu2+在碱性环境下能和肽键结合产生紫色络合物,变性蛋白质的肽键并不会被破坏,因此蛋白质变性后仍能与双缩脲试剂反应,但是氨基酸和只含一个肽键的化合物不能与双缩脲试剂反应。(2)用蛋清作材料,
9、要充分稀释,否则蛋清黏着在试管壁上无法清洗干净。(3)斐林试剂与双缩脲试剂的区别,考点训练(请判断下列说法是否正确),1.新鲜的苹果汁和斐林试剂,混合均匀后振荡即可产生砖红色沉淀。()2.检测花生子叶细胞中的脂肪颗粒时,用50%的酒精洗去浮色后再观察。()3.利用双缩脲试剂能检测生物组织中的氨基酸、多肽和蛋白质等物质。(),答案1.使用斐林试剂检测还原糖时需要水浴加热。2.3.双缩脲试剂不能用于检测氨基酸。,提升一化合物种类、功能的分析与判断,1.元素组成分析法,2.特征元素提示法,3.机体水解产物与氧化分解产物推理法,4.“中心法则法”判断核酸与蛋白质依据“中心法则”,可以推断出图中A为DN
10、A,B为RNA,C为蛋白质;甲是DNA复制,乙是转录,丙是翻译;单体a、b、c分别为脱氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸;元素X为N、P,Y为N等。,提升二巧解多肽合成中的计算情境试题,1.“规律法”计算肽键数与脱水数1)肽链:肽键数=脱水数=氨基酸数-肽链数。2)环肽(肽链数可看作“0”):肽键数=脱水数=氨基酸数。2.“公式法”计算蛋白质相对分子质量1)无二硫键:氨基酸数氨基酸平均相对分子质量-脱水数18。2)有二硫键(SS):氨基酸数氨基酸平均相对分子质量(128)-脱水数18-二硫键数2。原因:每形成一个二硫键脱去两个氢。,3.“原子守恒法”解答多肽中各原子数的计算在脱水缩合形成多肽时,C、N原子数目不变,H、O原子数目有变化,其数量关系如下:C原子数=氨基酸数2+R基上C原子数。N原子数=肽链数+肽键数+R基上的N原子数=各氨基酸中N原子的总数。O原子数=各氨基酸中O原子总数-脱水数=肽键数+2肽链数+R基上O原子数。H原子数=各氨基酸中H原子总数-脱水数2-二硫键数2。,