1、二轮复习专题01 细胞的分子组成【2014考纲】1. 蛋白质、核酸的结构和功能 2糖类、脂质的种类和作用 3水和无机盐的作用【知识网络】 元素参与构成的相关化合物或作用P参与构成体内重要的化合物如ATP、ADP、磷脂、核酸等CaCa2+与肌肉的收缩有关，碳酸钙是骨骼和牙齿的组成成分。K动物细胞内浓度高，维持细胞内液的渗透压，也与神经的兴奋传导有关（K+外流造成动作电位）。Na动物细胞外液浓度高，参与维持细胞外液的渗透压、调节酸碱平衡，也与神经的兴奋传导有关（Na+内流形成静息电位）。FeFe2+参与构成血红蛋白，与氧气的输送有关。Mg参与构成叶绿素【知识整合】一、组成细胞的化学元素1、常见元素
2、的生理作用2、研究化合物中元素转移方向的方法：同位素标记法(1)用3H标记亮氨酸探究分泌蛋白的形成过程与途径3H出现的次序为：核糖体内质网 高尔基体 细胞膜(2)用14CO2追踪光合作用暗反应过程 (3)分别用H218O与C18O2做原料，探知光合作用过程中释放出的氧全部来自水而不来自CO2。(4)分别用32P与35S标记噬菌体DNA与蛋白质，探知噬菌体的遗传物质是DNA而不是蛋白质。(5)用15N标记模板DNA，探知DNA复制为半保留复制。(6)用具放射性或荧光分子标记的DNA做探针，进行基因诊断或用于饮用水中病毒检测。(7)用14C标记生长素探知生长素的极性运输。例1、 (2012江苏卷，
3、1)下 列 关 于 细 胞 中 化 学 元 素 的 叙 述 , 正 确 的 是 A. 细胞中一种元素的作用能被其他元素替代 B. 细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素C. 主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定 D. 细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要答案:C例2、同位素标记法是生物学常用的一种研究方法，下列相关叙述正确的是()A设法让洋葱根尖吸收含3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸，只能在分生区细胞中检测到放射性B给小麦供应14CO2,14C不会出现在线粒体中 C给豚鼠供应18O2，其呼出气体中不含有C18O2D赫尔希和蔡斯用35S标记噬菌体的蛋白质时，标记元素在氨基酸的R基中
4、二、蛋白质和核酸1、结构2、蛋白质和核酸功能上的联系 3、蛋白质、核酸多样性与生物多样性关系DNA通过指导蛋白质的合成来决定生物的性状蛋白质、核酸的结构和种类具有物种差异性，因而可以从分子水平上用来区分不同物种的亲缘关系。 3蛋白质和核酸的相关计算 (1)蛋白质的相关计算： 计算蛋白质中的氨基酸数目： 若已知多肽中氮原子数为m，氨基个数为n，则缩合为该多肽的氨基酸数目为mn肽链数。 若已知多肽中的氮原子数为m，则缩合成该多肽的氨基酸数目最多为m。 计算蛋白质中的O、N原子数目： O原子数各氨基酸中O原子的总数脱去水分子数R基上的O原子数氨基酸个数肽链数。 N原子数各氨基酸中N原子的总数R基上的
5、N原子数肽键数肽链数。 计算形成的肽键数、脱去的水分子数：若由氨基酸脱水缩合形成链状肽，则肽键数脱去的水分子数氨基酸个数肽链数。若由氨基酸脱水缩合形成环状肽，则肽键数氨基酸个数脱去的水分子数。氨基酸数与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间关系 的计算： (DNA)基因的碱基数(至少)mRNA的碱基数(至少)蛋白质中氨基酸的数目631； 肽键数(得失水数)肽链数氨基酸数mRNA碱基数/3(DNA)基因碱基数/6。 (2)核酸的相关计算：DNA的种类4n(n代表碱基对数)；DNA的相对分子质量脱氧核苷酸数脱氧核苷酸平均相对分子质量(脱氧核苷酸数2)18；RNA的相对分子质量核糖核苷酸数核糖核苷酸平
6、均相对分子质量(核糖核苷酸数1)18。例3.胰岛素的A、B两条肽链是由一个基因编码的。下列有关胰岛素的叙述，正确的是 () A胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A、B两条肽链 B沸水浴加热之后，构成胰岛素的肽链充分伸展并断裂 C胰岛素的功能取决于氨基酸的序列，与空间结构无关 D核糖体合成的多肽链需经蛋白酶的作用形成胰岛素答案： D 解析：一个基因控制合成一种蛋白质时只以其中的一条链为模板，故胰岛素的两条肽链是以胰岛素基因的一条链为模板合成的；高温可破坏蛋白质的空间结构，但不会导致肽链的断裂；胰岛素的功能取决于胰岛素的分子结构，而胰岛素的分子结构除取决于氨基酸的序列外，与其空间结构也有关系。核糖
7、体合成的一条多肽链需在蛋白酶的作用下水解为两条不同的多肽链，再经加工形成胰岛素。 【变式1】下图甲、乙、丙为组成生物体的相关化合物，乙为一个由、三条多肽链形成的蛋白质分子，共含271个氨基酸，图中每条虚线表示由两个巯基(SH)脱氢形成一个二硫键(SS)。下列相关叙述不正确的是 A甲为组成乙的基本单位，且乙中最多含有20种甲 B由不同的甲形成乙后，相对分子量比原来少了4 832 C丙主要存在于细胞核中，且在乙的生物合成中具有重要作用 D如果甲中的R为C3H5O2，则由两分子甲形成的化合物中含有16个H 答案：C 例4、（2012山东潍坊三县市联考17）某条多肽的相对分子质量为2778，若氨基酸的
8、平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是A75对碱基B78对碱基 C90对碱基 D93对碱基答案:D三 水和无机盐的作用1生物体内水的存在、来源和利用2水分含量与新陈代谢、生物抗性的关系(1)细胞中自由水/结合水的比值越大，生物新陈代谢越旺盛，其抗性越小；该比值越小，生物新陈代谢越缓慢，其抗性越大。(2)衰老的细胞内水分含量减少，细胞萎缩，体积减小，细胞代谢速率减慢。(3)不同种类的生物、同一生物的不同器官及不同生长发育时期，细胞的含水量不同。3无机盐(1)主要存在形式：离子。 (2)吸收的主要方式：主动运输(转运)。例5、(2012海南卷，7)关于植物细胞中元
9、素的叙述，错误的是 A.番茄和水稻根系吸Si元素的量相等 B.细胞中含量最多的四种元素是C、O、H和NC.植物根系通过主动运输吸收无机离子需要ATP D.与豆科植物共生的根瘤菌可为豆科植物生长提供N元素答案：A 例6、下列有关水的叙述正确的是A.不同种生物细跑的S由水和结合水的比值相同，它们的代谢强度就相同B.在有氧呼吸过程中，线粒体既消耗水又产生水C.酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸均产生水 D.线粒体、核糖体、中心体在其活动中都可以产生水答案：B 【易混易错知识总结】一、化合物元素的组成命题热点 (1)糖类、脂质、蛋白质和核酸的元素组成(2)蛋白质和核酸之间的关系 命题角度 此类问题，常有两种考
10、查形式：一是列举几种化合物，比较元素组成的差异；二是根据元素组成判断化合物的种类 1有机化合物的元素组成 (1)必含元素：(2)特征元素： S蛋白质，Fe血红蛋白， Mg叶绿素，I甲状腺激素。 2常见结构或生物的化合物组成 结构或生物 化合物 HIV病毒、核糖体 RNA和蛋白质 T2噬菌体、染色体 DNA和蛋白质 抗体、受体、载体 蛋白质 3.有机物水解产物和代谢产物总结物质 基本单位 初步水 解产物 彻底水 解产物 代谢产物 DNA 脱氧核苷酸 4种脱氧核苷酸 磷酸、脱氧 核糖、含氮碱基 RNA 核糖核苷酸 4种核糖核苷酸 磷酸、核糖 、含氮碱基 蛋白质 氨基酸 多肽 氨基酸 CO2、H2O
11、尿素 多糖 葡萄糖 二糖 葡萄糖 CO2、H2O 脂肪 甘油、 脂肪酸 甘油、脂肪酸 甘油、 脂肪酸 CO2、H2O 完善下列四大类有机化合物之间关系的网络图例7、下列有关人体内元素和化合物的叙述，正确的是 () AA纤维素和脂肪都是由C、H、O三种元素组成的 BATP、磷脂、抗体、DNA的组成元素中都有C、H、O、N、P C蛋白质分子中的N主要存在于氨基中，核酸中的N主要存在于碱基中 D人体内参与信息传递的分子都是蛋白质 【变式2】图示中a、b为小分子生命物质，甲、乙、丙代表大分子生命物质。下列相关叙述不正确的是 () DA在噬菌体、HIV和SARS病毒体内，a都只有4种B甲、乙可共存于大肠
12、杆菌的细胞质基质中C连接两个a和两个b之间的化学键不同 D在某人的神经细胞和浆细胞中，甲、乙一般相同，丙不同2. RNA和ATP的关系ATP去掉二个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一的腺嘌呤核糖核苷酸。 例8、在下列四种化合物的化学组成中，与圆圈中“A”所对应的名称相符合的是（ ） A腺嘌呤核糖核苷酸 B腺苷 C腺嘌呤脱氧核苷酸 D腺嘌呤 答案：D 解析：为双链结构，含T,为DNA；是单链结构，为RNA。四种化合物中的“A”依次为腺苷（腺嘌呤+核糖）、腺嘌呤脱氧核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸和腺嘌呤。【专项练习】 1、下列关于无机盐在生物体内所起作用的叙述中,错误的是( )A.合成ATP
13、、DNA、RNA、NADPH、脂肪等物质时，都需要磷酸盐作原料B.根瘤菌的固氮酶中含有钼、铁，说明某些金属元素可以成为一些复杂蛋白质的构成元素C.观察人的口腔上皮细胞时要用浓度为0.9%的生理盐水，观察蛙的肠系膜中血液流动时使用的生理盐水浓度为0.65%，这说明无机盐在维持细胞的形态和功能中有重要作用D.人缺碘会患大脖子病，是因为碘是合成甲状腺激素的重要原料答案：A 2、（苏北四市2012二调1）元素和化合物是细胞的物质基础，下列叙述正确的是A.ATP、染色体中含有的五碳糖都是核糖 B.磷脂、质粒都含有的元素是C、H、O、N、PC.具有生物催化作用的酶都是由氨基酸组成的 D.性激素和胰岛素与双
14、缩脲试剂反应均呈紫色答案：B 3、(2010高考江苏卷)下列关于核酸的叙述中，正确的是()ADNA和RNA中的五碳糖相同 B组成DNA和ATP的元素种类不同CT2噬菌体的遗传信息贮存在RNA中 D双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数答案：D 嘧啶数4、(唐山一中2013高三第一次月考14)若右图中的各部分彻底水解，得到产物种类最多的是A B C D.答案：B 解析：由图是mRNA，tRNA水解产物是磷酸、核糖、碱基，是蛋白质，水解产物是氨基酸，是核糖体，由RNA和蛋白质构成，水解产物最多。5、(2012海南卷，1)关于生物体内组成蛋白质的氦基酸的叙述，错误的是A.分子量最大的氨基酸是甘氨酸 B.有
15、些氨基酸不能在人体细胞中合成C.氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键 D.不同氨基酸之间的差异是由R基引起的答案：A6、（浙江十校联合体2013高三期初联考1）仔细观察下面四幅图，下列叙述错误的是( )A图甲中共有8种核苷酸 B组成人体的化合物乙的R基种类有20种C组成丙化合物的单糖是脱氧核糖 D在松鼠体细胞内检测到的化合物丁很可能是蔗糖答案：D 解析：甲图是转录图一条链是DNA链，一条是RNA链，所以图中有8种核苷酸；乙是氨基酸结构通式，其R基有20种；丙是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，所以其组成的单糖是脱氧核糖；松鼠是动物其体内细胞不会有蔗糖，D错。7(2010高考上海卷)下列选项中，含有相同元素的一
16、组化合物是()A纤维素和尿素 B油脂酸和磷脂 C腺苷三磷酸和核糖核酸 D胆固醇和血红蛋白答案：C 8(2010高考山东卷)区域内水和土壤中某种化学元素过多或过少都可能导致地方病，影响人们的健康。下列说法正确的是()A龋齿是由于人体内钙含量过高造成的 B氟骨病是由于人体内氟含量过高造成的C人体内硒含量过高会引发克山病 D饮用低氟水可以预防大骨节病答案：B9(2011高考上海卷)就物质属性而言，蛋白质、抗原和多糖三者之间的关系是()解析：选A。蛋白质与多糖是两类不同化合物，没有包含关系，而抗原的物质组成比较复杂，主要包括蛋白质、多糖等大分子物质。10(2009高考福建卷)下列关于组成细胞化合物的叙
17、述，不正确的是()A蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能并未发生改变BRNA与DNA的分子结构相似，由四种核苷酸组成，可以储存遗传信息CDNA分子碱基的特定排列顺序，构成了DNA分子的特异性D胆固醇是构成细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输答案：A 解析：蛋白质的空间结构改变后，其功能会发生改变。11、(2012衡水期末2)某条肽链由88个氨基酸缩合而成，其中共有氨基6个，甲硫氨酸5个，且在肽链中的位置为3、25、56、78、88，甲硫氨酸的分子式为C5HllO2NS，以下叙述正确的是（ ）A合成该多肽的氨基酸共有N原子数目94个 B去掉甲硫氨酸得到的肽链中，肽键数目会减少1
18、0个C去掉甲硫氨酸得到6条肽链，氨基和羧基均分别增加5个D特殊水解酶水解掉甲硫氨酸后，所得产物中氧原子增加5个答案：D 12、(2012福州模拟)某致病细菌分泌的外毒素，无色，细针状结晶，对小鼠和人体有很强的毒性，可引起流涎、呕吐、便血、痉挛等，以致死亡。该外毒素为环状肽，结构式如下图所示。请据图分析并回答问题。(1)该化合物中含有游离的_个氨基，_个羧基。(2)该化合物是由_个氨基酸组成的，区别这些氨基酸的种类是依靠其结构中的_。(3)组成该化合物的氨基酸有_种，其中有_个氨基酸的R基相同，这个R基是_。(4)该化合物称为_肽化合物，含有_个肽键。(5)填写虚线框内结构的名称：A._，B._
19、(从氨基酸结构通式的角度分析)。(6)该化合物具有8个氮原子，其中_个位于肽键上，_个位于R基上。(7)该化合物具有10个氧原子，其中_个位于肽键上，_个位于R基上。(8)该外毒素在环状肽形成过程中失去了_个水分子，相对分子质量减少了_。答案：(1)00(2)7R基(3)53CH3 (4)环状七7(5)肽键R基(6)71(7)73(8)7126解析：据图分析，该外毒素为环状七肽，具有7个肽键，由5种不同的氨基酸组成，其中有1种氨基酸出现3次，其R基为CH3。区别氨基酸的种类依靠其结构中的R基。该化合物没有游离的氨基和羧基。虚线框内结构A、B的名称依次是肽键和R基。解答第(6)、(7)小题可据图
20、计数。每个肽键中各有1个氮原子和1个氧原子，7个肽键所含氮原子和氧原子数均为7个，R基上的氮原子和氧原子分别为1个和3个。解答第(8)问，形成1个环状肽时，有多少个氨基酸参与缩合，即形成多少个肽键，脱掉多少个水分子。13、如图所示的图解表示构成细胞的元素、化合物，a、b、c、d代表不同的小分子物质，A、B、C代表不同的大分子物质，请分析回答下列问题：(1)物质a是_，在动物细胞内，与物质A作用最相近的物质是_。若物质A在动物、植物细胞中均可含有，并且作为细胞内最理想的储能物质，不仅含能量多而且体积较小，则A是_。(2)物质b是_，其分子结构的特点是_。若某种B分子由n个b分子(平均相对分子质量为m)组成的2条链组成，则该B分子的相对分子质量大约为_。(3)物质c在人体细胞中共有_种，分子中_的不同决定了c的种类不同。(4)物质d是_，d和_、_都属于固醇类物质。答案：（1）葡萄糖 糖原 脂肪 （2）氨基酸 至少含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上 mn-18(n-2) (3)4 含氮碱基 （4）雄性激素 胆固醇 维生素D
