细胞成分高考一轮复习生物课堂课件

第2讲细胞的组成成分考纲核心素养1.水和无机盐的作用(Ⅰ)2.糖类、脂质的种类和作用(Ⅱ)3.实验：检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质4.蛋白质、核酸的结构和功能(Ⅱ)5.实验：观察DNA

RNA在细胞中的分布生命观念水和无机盐的存在形式与功能相适应；糖类与脂类的结构与其具有的功能相适应；蛋白质、核酸的结构多样性决定功能多样性科学思维比较与分类、图表信息的图文转换能力和判断能力；归纳演绎蛋白质的合成及有关计算比较；DNA与RNA的异同。科学探究探究植物生长必需无机盐的作用，检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质社会责任蛋白质与人体健康及疾病治疗方面的应用，养成良好的生活习惯差异性C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、Zn、Cu、B、Mo维持生命活动反应介质葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素葡萄糖、乳糖、糖原主要储能物质动物细胞膜的组成催化、调节、运输、免疫遗传信息知识网络图考点一细胞中的元素、无机物考点二糖类、脂质的种类和作用考点三检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质考点四蛋白质的结构、功能及相关计算考点五核酸的组成、结构与功能考点六观察DNA和RNA在细胞中的分布考纲细化考点一细胞中的元素、无机物1.组成细胞的元素和化合物(1)组成细胞的元素①元素的来源、分类和存在形式C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgCC、H、O、N②生物界和非生物界在元素组成上的统一性和差异性a.统一性的表现：

，在元素____上具有统一性。b.差异性的表现：同一种元素在生物界和非生物界中的

差别很大。组成生物体的元素在无机自然界中都能找到种类含量(2)组成细胞的化合物无机盐脂质鲜重最多知识拓展细胞鲜重和干重中元素与化合物的含量不同①在组成细胞的元素中，占鲜重百分比：O＞C＞H＞N；占干重百分比：C＞O＞N＞H。②在组成细胞的化合物中，占鲜重百分比：水＞蛋白质＞脂质＞糖类，但在干重百分比中，蛋白质最多。②自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系

比值

→细胞代谢旺盛，但抗逆性差

比值

→细胞代谢强度降低，但抗寒、抗旱、抗热等抗逆性增强2.细胞中的无机物(1)细胞中的水生物化学反应液体环境高低(2)细胞中的无机盐离子主动复杂化合物生命活动命题点一组成细胞的元素和化合物辨析1.元素和化合物是细胞的物质基础，下列叙述错误的是A.细胞中的微量元素如Fe、Mn、Cu、Zn等含量虽然很少，但不可缺少B.ATP和质粒中含有的元素都是C、H、O、N、PC.具有生物催化作用的酶是由氨基酸或核糖核苷酸组成的D.染色体、核糖体中含有的五碳糖都是脱氧核糖√解析Fe、Mn、Cu、Zn等微量元素含量虽然很少，但不可缺少，A正确；ATP含有的元素是C、H、O、N、P，质粒是小型环状DNA分子，含有的元素是C、H、O、N、P，B正确；具有生物催化作用的酶的化学本质是蛋白质或RNA，故其是由氨基酸或核糖核苷酸组成的，C正确；染色体中含有的核酸是DNA，其中的五碳糖是脱氧核糖，核糖体中含有的核酸是RNA，其中的五碳糖是核糖，D错误。2.下图是构成细胞的某些化合物的元素组成情况。则对①、②、③所表示的物质及其所能表现的生理功能推测错误的是A.①可能是叶绿素，能吸收光能进行光合作用B.②可能是血红蛋白，有运输氧的作用C.③可能是磷脂，是细胞膜的主要成分D.①、②、③必为同一类物质√解析叶绿素中含有Mg，所以①可能是叶绿素，能吸收光能进行光合作用，A项正确；血红蛋白中含有Fe，所以②可能是血红蛋白，有运输氧的作用，B项正确；磷脂含有的元素是C、H、O、N、P，所以③可能是磷脂，是细胞膜的主要成分，C项正确；①、②、③为不同类物质，D项错误。科学思维据特征元素推测化合物的种类命题点二水和无机盐功能的分析3.无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用。下列相关叙述错误的是A.蔬菜中的草酸不利于机体对食物中钙的吸收B.缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降C.和ATP一样，KH2PO4也能为生物体提供能量D.植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐√解析草酸与食物中的钙结合形成沉淀物，不利于机体对食物中钙的吸收，A项正确；铁是血红蛋白的组成成分，血红蛋白的主要作用是运输O2，缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降，B项正确；无机盐在生物体中是细胞的结构成分、参与并维持生物体的代谢活动、维持生物体内的酸碱平衡、维持细胞的渗透压，但不能为生物体提供能量，C项错误；燃烧过程中有机物被分解，剩下来的是无机物，含有丰富的无机盐，D项正确。4.(2018·遂宁二模)下列关于细胞中水的说法不正确的是A.细胞中的含水量与细胞代谢速率密切相关B.DNA复制和转录都有水产生，翻译不产生水C.线粒体中产生大量ATP的同时一定有水生成D.癌细胞中自由水所占比例比衰老细胞中高√解析细胞中的含水量与细胞代谢速率密切相关，自由水与结合水的比值越高，细胞代谢越旺盛，A正确；DNA复制和转录过程都涉及到相应的核苷酸聚合为核苷酸链，因此都有水产生，在翻译过程中氨基酸脱水缩合也会产生水，B错误；线粒体中产生大量ATP发生在有氧呼吸的第三阶段，该阶段发生的反应是前两个阶段产生的[H]与氧结合生成H2O，并释放大量的能量，C正确；癌细胞的代谢较衰老的细胞旺盛，因此癌细胞中自由水所占比例比衰老细胞中高，D正确。衍射法归纳水的产生、利用、吸收及其调节科学思维A.④和⑤是同一种物质，但是在细胞中的存在形式不同B.①和②均能够萌发形成幼苗C.③在生物体内主要以化合物形式存在D.点燃后产生的CO2中的C只来自于种子中的糖类命题点三水和无机盐的相关实验5.下图为对刚收获的种子所做的一系列处理，据图分析有关说法正确的是√解析晒干过程中失去的是自由水，而烘干过程中失去的是结合水，A正确；失去自由水的种子仍保持其生理活性，用水浸泡后仍能萌发，失去结合水的细胞失去了生理活性，浸泡后不能萌发，B错误；③为种子燃烧后剩余的灰分，主要含矿质元素，其在生物体内主要以离子的形式存在，C错误；点燃后产生的CO2中的C来自于各种有机物，D错误。6.设计实验探究X是否属于植物生长所必需的无机盐，某同学的构思大致如下：本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照；以及乙组中实验前(无X)与实验后(有X)之间的自身对照。下列叙述正确的是A.对照组是甲组、乙组实验后B.控制此实验的无关变量只需选一

些相同的植物C.此实验如果是无土栽培，则实验

前营养液要灭菌D.为防止外界影响，此实验需在黑

暗密闭条件下进行√解析该实验中对照组是甲组、乙组实验前，A项错误；此实验的无关变量有植物的种类、生长状况和培养条件等，B项错误；若此实验是无土栽培，则实验前营养液要灭菌，C项正确；由于培养的是植物，故此实验需在光照条件下进行，D项错误。验证某种矿质元素生理功能的实验方案实验组：正常植物＋缺X培养液共同培养一段时间后，表现出相应的症状，再加入X后，症状消失。对照组：正常植物＋完全培养液共同培养一段时间后，植物正常生长。实验相关说明：(1)实验中应保证实验材料的统一性，即材料的种类、生长状况等相同。(2)实验组加入X的目的是二次对照，使实验组前后对照，以增强说服力。(3)该方案也可用于检测某种矿质元素是否是植物正常生长的必需元素。科学探究考点二糖类、脂质的种类和作用1.细胞中的糖类(1)组成元素：仅由

元素构成。C、H、O(2)种类和功能果糖淀粉、纤维素纤维素淀粉2.细胞中的脂质储能胆固醇维生素D命题点一

围绕糖类、脂质的种类与功能考查理解能力1.下列叙述中属于淀粉、纤维素和糖原共同特征的是A.都含有C、H、O、N四种元素B.基本组成单位都是五碳糖C.基本组成单位都是六碳糖D.都是细胞内储存能量的主要物质√解析淀粉、纤维素和糖原均属于多糖，均由C、H、O三种元素构成；基本组成单位都是六碳糖；纤维素作为细胞壁的主要成分，不参与细胞的供能。12342.下列有关脂质的叙述正确的是A.脂肪不仅是细胞中的储能物质，也是良好的绝热体B.胆固醇是构成动植物细胞膜的重要成分C.磷脂在核糖体、内质网及高尔基体上合成D.脂质都能被苏丹Ⅳ染液染成橘黄色√解析脂肪不仅是细胞中的储能物质，也是良好的绝热体，A正确；胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，植物细胞膜中不含胆固醇，B错误；磷脂在细胞中的内质网上合成，C错误；只有脂质中的脂肪能被苏丹Ⅳ染液染成红色，D错误。1234A.脂肪和糖类中H的比例分别是12%和6%B.相同质量条件下，脂肪比糖类在氧化分解时耗氧量多C.糖类中O的比例高，因此氧化分解时产生的水为X<YD.脂肪中H的比例较高，所以释放的能量较多命题点二

围绕糖类、脂质的功能关系考查获取信息的能力3.根据下表相关信息，同质量的脂肪和糖类在氧化分解时会出现差异的相关分析，错误的是物质各元素比例氧化分解时CO耗氧量释放能量产生的水脂肪75%13%较多较多X糖类44%50%较少较少Y√解析根据表格信息可知，脂肪中C＝75%、O＝13%，因此H＝12%；糖类中C＝44%、O＝50%，因此H＝6%，A正确；糖类和脂肪氧化分解的最终产物都是二氧化碳和水，耗氧量的多少取决于有机物中H、C所占的比例，因为脂肪中H、C的含量高，所以氧化分解时耗氧量多，B、D正确；从表中可看出，脂肪中C、H比例高，在氧化分解时需要的氧气多，释放的能量多，形成的CO2和H2O也多，所以X>Y，C错误。4.种子萌发时，脂肪水解生成脂肪酸和甘油，然后脂肪酸和甘油分别在多种酶的催化下形成葡萄糖，最后转变为蔗糖，并转运至胚轴供给胚生长和发育，如图所示。下列分析正确的是A.图中的C2和C3分别是含有2个和3个碳原子的无机物B.线粒体是有氧呼吸的主要场所，所以琥珀酸可在线粒体中彻底氧化分解C.1分子蔗糖水解产物为2分子葡萄糖D.脂肪最终转化为蔗糖过程需要多种酶参与，这些酶的本质相同√解析图中的C2和C3分别是含有2个和3个碳原子的有机物，A错误；线粒体是有氧呼吸的主要场所，但图中琥珀酸不能在线粒体中彻底氧化分解，B错误；1分子蔗糖水解产物为1分子葡萄糖和1分子果糖，C错误；脂肪最终转化为蔗糖过程需要多种酶参与，这些酶的化学本质相同，均为蛋白质，D正确。命题点三种子形成和萌发过程中糖类和脂质的变化4.如图是油菜种子在发育和萌发过程中,糖类和脂肪的变化曲线。下列分析正确的是

()

A.干重相等的可溶性糖和脂肪,所储存的能量大致相同B.种子发育过程中,由于可溶性糖更多地转变为脂肪,种子需要的N增加C.种子萌发时,脂肪酶的活性很高D.种子萌发时,脂肪转变为可溶性糖,说明可溶性糖是种子生命活动的

直接能源物质答案C解析

干重相等的可溶性糖和脂肪,脂肪彻底氧化分解释放的能量

更多,A错误;种子发育过程中,可溶性糖更多地转变为脂肪,脂肪中含有

的元素也为C、H、O,不含N,B错误;种子萌发时,脂肪等被分解,含量逐

渐减少,此时脂肪酶的活性很高,C正确;种子生命活动的直接能源物质

是ATP,D错误。归纳拓展

种子形成和萌发过程中糖类和脂质的变化种子类型变化

非油料作物种子(如小麦)油料作物种子(如大豆)种子形成时可溶性糖(还原糖)→淀粉糖类→脂肪种子萌发时淀粉→可溶性糖(还原糖)脂肪→甘油、脂肪酸→糖类种子形成时,光合作用产物的输入导致干重增加。种子萌发时,吸

收水分导致鲜重增加,非油料作物的种子由于只进行细胞呼吸导致干重

减小,油料作物种子萌发初期干重有所增加(是由于脂肪转化为糖的过

程中增加了氧元素的原因),然后再减少。1.糖类的检测 (1)原理考点三检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质斐林试剂蓝色(2)检测步骤2.脂肪的检测橘黄色红色方法二：50%的酒精3.蛋白质的检测 (1)检测原理：蛋白质＋双缩脲试剂→

。 (2)检测步骤紫色提醒

(1)鉴定非还原糖(如蔗糖)时：如果与斐林试剂混合，水浴加热后的现象不是无色，而是浅蓝色[Cu(OH)2的颜色]。(2)脂肪鉴定现象观察①若要观察被染色的脂肪颗粒，则使用显微镜。②若要通过观察溶液颜色变化，则不必使用显微镜。(3)蛋白质鉴定①若用大豆作材料，必须提前浸泡。②若用蛋清液作材料，必须稀释，防止其黏在试管上不易刷洗。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。命题点

结合糖类、脂肪与蛋白质的检测，考查科学探究能力(2)向某试管内无色液体中加入斐林试剂，经加热若出现砖红色沉淀，则表明试管内含有葡萄糖，对吗？提示(1)应为蓝色(斐林试剂的颜色，因未经水浴加热，只有将试管置于50～65℃温水中，经水浴加热后，方可呈现“砖红色沉淀”)。(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液分别指什么？提示蛋白质及多肽化合物；双缩脲试剂；A为0.1g/mLNaOH溶液；B为0.01g/mLCuSO4溶液。(2)若溶液中果真有被检测的物质，则右侧试管“摇匀后”变成何种颜色？若在加入“某试剂”前，先向该试管内加入被测物质的“水解酶”，然后再继续图示操作，是否还可能呈现颜色反应？为什么？提示紫色。是。若被检测物质为蛋白质，当加入蛋白酶(化学本质是蛋白质)后其水解产物为“肽”类，因为蛋白酶的化学成分是蛋白质仍可与双缩脲试剂产生颜色反应(呈紫色)。1.组成蛋白质的氨基酸元素组成、结构与种类考点四蛋白质的结构和功能C、H、O、N氨基羧基非必需氨基酸必需氨基酸2.蛋白质的合成及其结构、功能的多样性 (1)二肽的形成过程①过程a：

，物质b：

，结构c：

。②H2O中H来源于

；O来源于

。(2)蛋白质的形成过程脱水缩合二肽肽键氨基和羧基羧基多肽3.蛋白质结构与功能的多样性种类排列顺序空间结构酶血红蛋白抗体巧用“一、二、三、四、五”助记蛋白质的结构与功能下面是三种组成蛋白质的氨基酸的结构式，据图分析下列叙述错误的是(

)A.以上这三种氨基酸的R基依次是—H、—CH3、—CH2OHB.将这三种氨基酸(足量)置于适宜条件下，经脱水缩合可形成三肽化合物最多有27种C.甲是最简单的氨基酸D.从上式可看出，只要含有一个氨基和一个羧基的化合物就是组成蛋白质的氨基酸答案

D命题点一组成蛋白质的氨基酸种类与结构命题点二结合蛋白质的结构和功能，考查生命观念下列关于人体中蛋白质功能的叙述，错误的是(

) A.浆细胞产生的抗体可结合相应的病毒抗原 B.肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程 C.蛋白质结合Mg2＋形成的血红蛋白参与O2运输 D.细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分解析浆细胞产生的特异性抗体可与相应抗原结合而发挥免疫功能，A正确；肌细胞中的肌球蛋白、肌动蛋白等参与肌肉收缩，B正确；参与氧气运输的血红蛋白中有Fe2＋，而没有Mg2＋，C错误；染色体主要由蛋白质和DNA组成，所以细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分，D正确。答案

C图甲表示一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子(数字表示相应位置)，图乙表示该蛋白质分子的一条肽链，其中有2个丙氨酸(R基为—CH3)。下列相关叙述错误的是(

)命题点三围绕蛋白质的合成，考查科学思维A.该蛋白质分子中含有198个肽键B.该蛋白质分子中至少含有2个—NH2C.200个氨基酸经脱水缩合形成该蛋白质分子时相对分子质量减少了3584D.图乙中肽链脱去2个丙氨酸后的产物与原肽链相比，氢原子数目增加8个、氧原子数目增加4个解析分析题图，图甲中蛋白质分子含有两条肽链，且在两条肽链之间还含有一个二硫键和一个肽键，因此该蛋白质分子中含有的肽键数＝氨基酸数－肽链数＋肽链间的肽键数＝(200－2)＋1＝199(个)，A错误；根据氨基酸的结构特点及氨基酸脱水缩合的特点，可推断该蛋白质分子中至少含有(1＋1＝)2个—NH2，B正确；200个氨基酸经脱水缩合形成该蛋白质分子时，失去(200－2＋1＝199)个H2O，同时形成二硫键时失去2个H，由此可计算出形成该蛋白质时，相对分子质量减少了199×18＋2×1＝3584，C正确；脱去1个丙氨酸需要在丙氨酸的两侧各断裂一个肽键，则脱去2个丙氨酸需要断裂4个肽键，而水解一个肽键需要1分子的水，此过程共需要4分子的水，由此可推断脱去2个丙氨酸后的产物与原肽链相比，氧原子数目增加4个、氢原子数目增加8个，D正确。答案

A蛋白质相关的计算规律(1)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×1。②游离氨基或羧基数目＝肽链数×1＋R基中含有的氨基或羧基数。(2)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。(不考虑形成二硫键)注：氨基酸平均分子质量为a。(3)利用原子守恒法计算肽链中的原子数①N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数＝各氨基酸中N原子总数。②O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数＝各氨基酸中O原子总数－脱去水分子数。肽链数目氨基酸数肽键数目脱去水分子数多肽链相对分子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：①环状肽特点是肽键数与氨基酸数相同。即肽键的数目＝脱去的水分子的数目＝氨基酸的数目。②如果形成二硫键，需考虑每形成一个二硫键需去掉两个H。(4)基因表达中氨基酸数与相应DNA、mRNA中碱基数目关系1.核酸的结构层次考点五核酸的组成、结构与功能PC、H、O、N、P含氮碱基磷酸脱氧核苷酸双四种脱氧核苷酸2.核酸的功能与分布细胞核细胞质“三看”法快速确认DNA、RNA3.核酸与蛋白质的比较项目核酸蛋白质DNARNA元素C、H、O、N、PC、H、O、N等组成单位名称脱氧核苷酸核糖核苷酸氨基酸种类4种4种形成场所主要在细胞核中复制产生主要在细胞核中转录生成核糖体检测试剂甲基绿、吡罗红混合染液DNA呈绿色、RNA呈红色双缩脲试剂(紫色)分子结构一般为规则的双螺旋结构一般为单链结构氨基酸→多肽→蛋白质结构多样性的决定因素核苷酸的种类、数量及排列顺序氨基酸的种类、数量、排列顺序及多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别4.DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系教材拓展DNA、RNA、ATP和核苷酸中“A”的含义是什么？

命题点一借助核酸的结构与功能，考查生命观念1.(2018·海南卷，10)下列与真核生物中核酸有关的叙述，错误的是(

) A.线粒体和叶绿体中都含有DNA分子 B.合成核酸的酶促反应过程中不消耗能量 C.DNA和RNA分子中都含有磷酸二酯键 D.转录时有DNA双链解开和恢复的过程解析线粒体和叶绿体是半自主性细胞器，在其基质中都含有DNA和RNA分子，A正确；合成核酸需要能量(ATP)、模板、原料和酶，B错误；DNA和RNA都是由核苷酸形成的，相邻核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，C正确；转录时DNA双链解开，以其中一条链为模板转录生成RNA，转录结束后RNA从DNA上脱下，DNA双链恢复，D正确。答案

B2.(2019·衡水中学预测)下列关于核酸的叙述，正确的是(

) A.核糖体、线粒体、染色体等细胞器中都含有核酸 B.DNA中有大量氢键，某些RNA中也含有氢键 C.ATP水解掉两个高能磷酸键后可用于合成DNA和RNA D.菠菜叶肉细胞可用于观察DNA和RNA在细胞中的分布

解析核糖体、线粒体、染色体和叶绿体中都含有核酸，但染色体不是细胞器，A错误；DNA一般是双链结构，碱基对内含有氢键，tRNA某些区域形成双链结构，含有碱基对，也含有氢键，B正确；ATP水解掉两个高能磷酸键后得到腺嘌呤核糖核苷酸，可用以合成RNA，DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，C错误；由于菠菜的叶肉细胞有一定的颜色，所以不适合用于观察DNA和RNA在细胞中的分布，D错误。

答案

B不同生物的核酸、核苷酸、碱基、遗传物质归纳生物种类核酸种类碱基种类核苷酸种类遗传物质细胞生物DNA和RNA5种8种DNA病毒DNA病毒DNA4种4种DNARNA病毒RNA4种4种RNA命题点二围绕核酸、蛋白质间的内在关系，考查科学思维能力3.(2015·海南卷，11)关于蛋白质的叙述，错误的是(

) A.rRNA能参与蛋白质的生物合成 B.DNA和蛋白质是染色体的组成成分 C.人体血浆中含有浆细胞分泌的蛋白质 D.核糖体上合成的蛋白质不能在细胞核中发挥作用

解析所有的蛋白质均在核糖体上合成，即核糖体上合成的蛋白质能在细胞核中发挥作用，D错误。

答案

D1.实验原理 (1)甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同考点六观察DNA和RNA在细胞中的分布绿红细胞膜DNA和蛋白质2.实验步骤0.9%8%的盐酸吡罗红甲基绿(1)实验选材时，为何不选用紫色洋葱外表皮细胞或叶肉细胞？提示紫色洋葱外表皮细胞含紫色液泡，叶肉细胞含叶绿体，易对实验结果造成颜色干扰。(2)不能用哺乳动物成熟红细胞观察DNA和RNA分布的原因是什么？提示哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核，没有DNA。教材拓展(3)根据人口