专题1 细胞的分子组成教师版

这是一份专题1 细胞的分子组成教师版，共21页。

专题1细胞的分子组成
[考试标准]
知识内容
必考要求
加试要求
无机物
(1)水在细胞中的作用
(2)无机盐及其生理作用
a
a
a
a
有机化合物及生物大分子
(1)糖类的种类和作用
(2)脂质的种类和作用
(3)蛋白质的结构和功能
(4)核酸的种类和功能
(5)活动：检测生物组织中的油脂、糖类和蛋白质
b
a
b
a
b
b
a
b
a
b

一、 细胞中的无机物
1.细胞中的水
（1）水在细胞中的含量
①含量：在构成细胞的各种化合物中，水的含量最多，一般为60%~90%，特殊情况下可超过90%。
②分布规律：
A.生物种类不同含水量不同：水生生物＞两栖生物＞陆生生物 （一般情况下）
B.同一生物在生长发育的不同时期，含水量不同：幼儿＞老年人 幼嫩部分＞成熟部分
C.在不同组织、器官中，含水量不同：牙齿10% 骨22% 骨骼肌76% 大脑76% 心脏79% 血液83%
D.代谢水平不同，一般：代谢旺盛的细胞或组织＞代谢缓慢的细胞或组织
（2） 水在细胞中的存在形式
形式
含量
概念
特点
自由水
约95.5%
能自由流动、以游离状态存在的水
易散失，含量不稳定，有流动性。
结合水
约4.5%
与其它物质结合在一起
不易散失，含量稳定，失去流动性。
（3） 水的特性
水是极性分子，氧略带负电性，氢略带正电性。凡是有极性的分子或离子都容易溶于水中。
①由于水分子之间氢键的存在，使得水具有缓和温度变化的作用。
②再加上水的流动性大，随血液循环迅速分布全身，因此对维持生物体温的稳定性起很大的作用。
（4）水在细胞中的生理作用
①良好的溶剂 。 ②物质运输的主要介质 。
③缓和温度变化（氢键） 。 ④参与化学反应 。
⑤细胞的组成成分（结合水）。 ⑥为细胞生活提供液体环境 。
⑦维持植物固有姿态（液泡）。
（5）例举产生水的代谢与利用水的代谢
项目
产生水的代谢
利用水的代谢
需氧呼吸
需氧呼吸第三阶段(线粒体内膜)
需氧呼吸第二阶段(线粒体基质、嵴)
ATP代谢
ATP的合成(叶绿体光合膜、线粒体、细胞溶胶)
ATP水解(细胞溶胶叶绿体基质等)
糖代谢
单糖合成多糖(细胞内)
肝糖元水解(肝细胞)
蛋白质代谢
氨基酸脱水缩合(核糖体)
蛋白质消化(消化道)
核酸代谢
DNA分子复制、转录(细胞核、叶绿体、线粒体)
DNA、RNA的水解
2、生物体中的无机盐
（1）无机盐在细胞中的含量：1%~1.5%
（2） 存在形式：绝大多数以 离子 的形式存在，少数是细胞内 复杂化合物 的组成成分。
（3） 无机盐的功能
维持细胞内液、细胞外液的浓度；维持血浆的正常浓度。
①维持正常生命活动 维持正常酸碱平衡
维持肌肉和神经的兴奋性
②作为某种复杂化合物的重要组成成分。如 Mg2＋是叶绿素的必需成分； Fe2＋是血红蛋白的必要成分。
（4）总结几种常见的无机盐及其功能
N：蛋白质、核酸等的成分。
P：核酸、磷脂等的成分。
Ca：人体缺钙会患软骨病，血液中的钙离子含量低会引起抽搐，过高会引起肌无力。
Fe：血红蛋白的组成成分，缺乏会患缺铁性贫血。血红蛋白中的Fe是二价铁。果树会患黄叶病。
Mg：叶绿素的组成元素，必需成分。
B：促进花粉的萌发和花粉管的伸长，缺乏会出现“花而不实”。
I：甲状腺激素的成分，如果缺乏，幼儿会患呆小症，成人会患地方性甲状腺肿。
Zn：影响人体生长发育，大脑发育和性成熟。
Na+ Cl- K+等：维持渗透压。 0.9%Nacl是人体的等渗溶液。
H2CO3、HCO3-、H2PO4-、HPO42-等：维持酸碱平衡。

[诊断与思考]
1．判断下列叙述的正误
(1)生物体中水的含量不多，但没有水就没有生命(　×　)
(2)水可作为细胞内化学反应的反应物(　√　)
(3)细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在，如CaCO3构成骨骼、牙齿等(　×　)
(4)细胞是多种元素和化合物构成的生命系统。(　√　)
2．生物体内的含水量与代谢、抗逆性存在怎样的关系？
提示　一般情况下，水含量越高，代谢越旺盛，抗逆性越弱。
3．举例说出细胞中哪些结构会产生水？
提示　细胞溶胶、线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核、内质网、高尔基体等。
4．举例说出细胞中的哪些生理过程会利用水？
提示　光合作用、需氧呼吸、有机大分子的水解等。
5．生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物，通过在液泡中贮存大量的Na＋而促进细胞吸收水分，该现象说明液泡内Na＋参与了什么？
提示　调节渗透压。
扩展：①患急性肠炎的病人脱水时需要及时补充水分，要及时补充水分，同时也要补充体内丢失的无机盐，因此常见的治疗方法是输入葡萄糖盐水。大量出汗会排出过多的无机盐导致体内的水盐平衡和酸碱平衡失调，这时应多喝淡盐水。
② 多糖、蛋白质、核酸等都是生物大分子，都是由许多基本的组成单位连接而成的，这些基本单位称为单体，这些生物大分子又称为单体的多聚体。例如：组成多糖的单体是单糖，组成蛋白质的单体是氨基酸，组成核酸的单体是核苷酸。每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体。正是由于碳原子在组成生物大分子中的重要作用，科学家才说“碳是生命的核心元素”，“没有碳，就没有生命”。
二、 细胞中的有机物
1、细胞中的糖类
（1）糖类的组成元素与单体
组成元素：C H O 单体：单糖——不能水解为更简单的糖，可直接被细胞吸收的糖。
（2）糖类的种类及作用
糖
类

主要的
能源物质
单
糖
五碳糖
(戊糖)
脱氧核糖C5H10O4 构成DNA的成分之一
核糖C5H10O5 构成RNA、ATP等的成分之一
六碳糖
C6H12O6
葡萄糖 细胞内主要单糖，最重要的能源物质。
果糖(植)
半乳糖(动)
二
糖
C12H12O11
蔗糖(植)
(非还原糖) 1分子果糖+1分子葡萄糖
麦芽糖(植)
2分子葡萄糖
乳糖(动)
1分子葡萄糖+1分子半乳糖
多
糖
(C6H10O5)n
完全水解产物是葡萄糖
糖元(动)
肝糖元(肝脏) 贮能物质
肌糖元(肌肉) 贮能物质
淀粉(植)
贮能物质
纤维素(植)
植物细胞壁的主要成分

2、细胞中的脂质
（1）脂质的元素组成
元素组成：C H O
（2）脂质的种类和作用
脂
质
种
类
油脂
水解：甘油+脂肪酸
植——液——油(常温下)
主要贮能物质
动——固——脂(常温下)
主要贮能物质
磷脂
磷酸 磷酸基团(亲水头部，也叫极性头部)
分子 脂肪酸(亲脂尾巴，也叫非极性尾部)
生物膜的重要成分
固醇
胆固醇
身体结构成分之一，在生物膜起加固作用；合成许多重要物质的原料；在人体内还参与血液中脂质的运输。
维生素D
促进肠道对钙和磷的吸收。
性激素
可口服，促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成。
植物蜡
对植物细胞起保护作用，减少水分蒸发。
（3）补充：
①脂质中的C、H比例比较高，分解时消耗的氧多，放能也多。
②人体内和食物中的油脂就是最常见的脂质。人体内储存的脂肪一部分是从食物获得的，一部分是从体内合成的。
③长期大量摄入胆固醇，可能引发心脑血管病；摄入少，易造成贫血，降低人体的抵抗力。
④缺维生素D：少儿佝偻病；成年软骨病（骨痛、肌无力、骨压痛）。
⑤1g油脂所含的能量(约39KJ)是1g糖类(17KJ)的2倍以上。动物过冬前大量进食，在体内转变为油脂。
⑥脂肪是细胞内良好的贮能物质，还具有保温、缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官。
⑦细胞膜的主要成分是磷脂、蛋白质，动物细胞膜含有少量的胆固醇，以维持细胞膜的稳定性，植物细胞膜不含胆固醇。
[诊断与思考]
1．判断下列叙述的正误
(1)所有的二糖和多糖基本组成单位都相同(　×　)
(2)所有的糖类和脂质都是能源物质(　×　)
(3)所有的糖类都能被本尼迪特试剂鉴定(　×　)
(4)所有的脂质都能参与膜结构的构成(　×　)
(5)淀粉和油脂氧化分解的产物都是二氧化碳和水(　√　)
2.区分细胞中能源物质
(1)细胞内的能源物质是 糖类、油脂、蛋白质 。
(2)细胞内最重要的能源物质是 葡萄糖 。
(3)主要能源物质是 糖类 。
(4)主要贮能物质是 油脂 。
(5)直接能源物质是 ATP 。
(6)最终能量来源是 太阳能 。

题组一　从水的含量、变化把握水的作用
1．下列有关生物体内水的叙述，不正确的是(　　)
A．生物体中水的含量可超过90%
B．细胞中水含量降低是细胞衰老的特征之一
C．水分子的跨膜转运方向是由高浓度(水分子多)到低浓度(水分子少)
D．缺水时，植物因光反应减慢，光合作用下降
解析　生物体中水的含量一般为60%～90%，但特殊情况下可能超过90%，如水母；细胞衰老时水的含量下降；水的跨膜转运方式是渗透，从低浓度溶液运输到高浓度溶液，即从水分子相对含量高的溶液流向相对含量低的溶液；缺水时，植物为防止蒸腾作用失水，气孔关闭，体内CO2减少，碳反应减慢。答案D
2．生物体的生命活动离不开水。下列关于水的叙述，正确的是(　　)
A．ATP转化成ADP的过程会产生水 B．需氧呼吸产生的H2O中的氢来自丙酮酸
C．H2O光解产生的[H]用于C3的还原 D．氨基酸脱水缩合产生的H2O中的氢来自氨基
解析　ATP水解生成ADP的过程会消耗水，A错误；需氧呼吸产生的H2O中的氢最终来自葡萄糖和H2O，B错误；H2O光解产生的[H]用于碳反应中C3的还原，C正确；氨基酸脱水缩合产生的H2O中的氢来自氨基和羧基，D错误。答案　C
题组二　把握无机盐的功能
3．在正常人的血浆中，NaHCO3的含量约为H2CO3含量的20倍。当血浆中的NaHCO3含量减少时，会造成酸中毒；当血浆中H2CO3含量减少时，则会造成碱中毒。这个事实表明，某些无机盐的作用是(　　)
A．调节酸碱度 B．调节渗透压 C．影响细胞形态 D．影响生物膜透性
答案　A
4．图1表示甲、乙两种无机盐离子处于不同浓度时与作物产量的关系；图2表示不同浓度的钙对某种植物花粉萌发和花粉管生长的影响。下列相关描述错误的是(　　)
A．同一种作物对甲、乙两种无机盐离子的需求量不同
B．乙的浓度为d时，对提高产量最有利
C．适宜浓度的钙有利于花粉管的生长
D．在一定范围内，钙的浓度对花粉萌发率无影响
解析分析题图1可知，当甲的浓度为a时，而乙的浓度在c～d范围内时，作物的产量相对较高，所以A项正确、B项错误；分析题图2可知，钙离子浓度对花粉管的生长有影响，适宜浓度的钙有利于花粉管的生长；从花粉萌发率看，钙离子浓度对其没有影响。答案B
题组三　从组成、功能上把握糖类和脂质
5．下列关于糖类的叙述，正确的是(　　)
A．葡萄糖和果糖分子均有还原性 B．葡萄糖和麦芽糖可被水解
C．构成纤维素的单体是葡萄糖和果糖 D．乳糖可以被小肠上皮细胞直接吸收
解析　葡萄糖属于单糖，不可被水解；构成纤维素的单体只有葡萄糖；乳糖属于二糖，水解成单糖后才能被吸收。答案　A
6．下列关于脂质在生命活动中的作用的叙述，错误的是(　　)
A．油脂是生物体主要的贮能物质 B．磷脂是细胞内各种膜结构的重要成分
C．植物蜡对植物细胞起保护作用 D．胆固醇是细胞中最重要的能源物质
答案　D
题组四　通过概念图、曲线图比较糖类和脂质
7．下列图中动植物糖类、脂质的分类与比较，正确的是(　　)

解析　动植物细胞都含有的糖有核糖、脱氧核糖和葡萄糖，动物细胞特有的糖有糖元和乳糖，植物细胞特有的糖有麦芽糖、淀粉和纤维素；蔗糖不具有还原性，葡萄糖、果糖是单糖；植物蜡、胆固醇与油脂均属于脂质；油脂不是生物大分子。答案　A
8．下图是油菜种子在发育和萌发过程中，糖类和油脂的变化曲线。下列分析正确的是(　　)

A．种子形成过程中，油脂水解酶的活性很高
B．种子发育过程中，由于可溶性糖更多地转变为油脂，种子需要的氮元素增加
C．干重相等的可溶性糖和油脂中，所贮存的能量油脂多于糖
D．种子萌发时，油脂转变为可溶性糖，说明可溶性糖是种子生命活动的直接能源物质
解析　种子发育过程中，油脂含量越来越高，可以推断其油脂水解酶活性不可能很高；该过程中，可溶性糖转变为油脂，但由于油脂元素组成中没有N元素，因而种子需要的N很少；种子生命活动所需的直接能源物质是ATP。答案C

1．多角度归纳细胞中的水

2．有关糖类、脂质的3个易错提醒
(1)糖的“水解”≠“氧化分解”
多糖和二糖水解的终产物是其单体，如淀粉水解的产物是葡萄糖，蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖；糖氧化分解的终产物是CO2和H2O，即糖参与需氧呼吸后的最终产物。
(2)并非糖类都能提供能量，如纤维素是组成细胞壁的成分，核糖和脱氧核糖是组成核酸的成分，它们都不提供能量。
(3)并非只有脂质中的磷脂才是构成生物膜的成分；胆固醇也是构成细胞膜的成分，特别是动物细胞膜。













3、细胞中的蛋白质——生命活动的主要承担者
（1）组成元素
组成元素：C H O N 有的还含有(S、P等)

（2）氨基酸(基本单位)
脱水缩合

（3）多 肽
↓导致
（4）蛋白质
（5）蛋白质的功能
①构成生物体 如：结构蛋白 角蛋白
②具有识别作用 如：糖蛋白
③具有运输作用 如：载体蛋白 血红蛋白
④具有催化作用 如：酶
⑤免疫作用 如：抗体
⑥调节生命活动 如激素、胰岛素(属蛋白质，不能口服，溶于生理盐水中空间结构不变，活性不会丧失。)
(6) 二肽的形成过程

①过程a名称： 脱水缩合 ，场所为 核糖体 。
②物质b名称： 二肽 。
③结构c名称： 肽键 ，其结构简式为： —NH—CO—(或—CO—NH—) 。
④H2O中各元素的来源：H来自 —COOH和—NH2 ，O来自 —COOH 。
⑤多个氨基酸发生脱水缩合，产物名称为 多肽 。
(7)蛋白质的结构层次
氨基酸 多肽 蛋白质
（8）蛋白质变性：指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被改变，从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失。能导致蛋白质变性失活的因素有强酸、强碱、高温、紫外线、重金属盐等。蛋白质变性是空间构象发生改变，不涉及肽键的断裂，一般是由于二硫键和氢键的断裂导致其空间结构改变而变性。并且空间结构一旦发生不可逆的改变，便会失去生物活性。
蛋白质盐析：向某些蛋白质溶液中加入某些无机盐溶液后，可以降低蛋白质的溶解度，使蛋白质凝聚而从溶液中析出,这种作用叫作盐析，是物理变化，可复原。
根据能否在人体内合成，20种氨基酸可分为：必需氨基酸(8种，婴儿9种)，非必需氨基酸(12种)。
[诊断与思考]
1．判断下列叙述的正误
(1)组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合(　×　)
(2)脱水缩合形成的多肽中含有几个肽键就称为几肽(　×　)
(3)血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接(　×　)
(4)蛋白质是生物体主要的能源物质(　×　)
2．细胞中氨基酸种类和数目相同的蛋白质一定是同一种蛋白质吗？为什么？
提示　不是；还决定于多肽链中氨基酸的排列顺序和多肽链形成的空间结构。
3．蛋白质在核糖体中合成后已具有正常的生理功能吗？
提示　对分泌蛋白来说不具有，还需内质网、高尔基体的加工和修饰。
4．蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能是否发生改变，为什么？
提示　改变，蛋白质的结构决定其功能。
（9）氨基酸脱水缩合形成多肽过程中的有关计算
①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
A、肽键数=失去水分子数=氨基酸数—肽链数；
B、蛋白质相对分子质量=氨基酸数目x氨基酸平均相对分子质量—脱去水分子数x18。
若：a为氨基酸平均相对分子质量。
肽链数目
氨基酸数
肽键数
脱去水分子数
多肽或蛋白质
相对分子质量
氨基和羧基数
mRNA碱基数目
基因（DNA）
碱基对数目
1条
n
n-1
n-1
na-18x(n-1)
至少1个
至少3n个
至少3n对
m条
n
n-m
n-m
na-18x(n-m)
至少m个
至少3n个
至少3n对
环状多肽
n
n
n
na-18n
最少0个
至少3n个
至少3n对
若肽链间有二硫键（—S—S—），k为二硫键数目，则蛋白质的相对分子质量=na-18(n-m)-2k

②蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算
A、至少含有的游离氨基或羧基=肽链数。
B、游离氨基或羧基数目=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数。
③蛋白质中含N、O原子数的计算
A、N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。
B、O原子数=肽键数+2x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。
【基础过关】
1、2个氨基酸脱水缩合，脱水 1 个，形成 1 个肽键，形成的化合物叫 二肽 。
2、3个氨基酸脱水缩合，脱水 2 个，形成 2 个肽键，形成的化合物叫 三肽 。
3、N个氨基酸脱水缩合形成1条肽链，脱水 N-1 个，形成肽键 N-1 个，形成的化合物叫 多肽 。
4、N个氨基酸脱水缩合形成2条肽链，脱水 N-2 个，形成肽键 N-2 个。
5、N个氨基酸脱水缩合形成M条肽链，脱水 N-M 个，形成肽键 N-M 个。
6、若N个氨基酸脱水缩合形成环状化合物，脱水 N 个，形成肽键 N 个。
7、一条肽链中至少含有 1 个氨基，至少 1 个羧基。如果有一条肽链有2个氨基，则说明有一个氨基在 R基 上。
8、假如20种氨基酸的平均分子质量为a，一个由N个氨基酸形成M条肽链的蛋白质，则蛋白质的分子量为 Na-18x(N-M) 。
9、（1）该图中， ①表示 氨基 ，③表示 肽键 ， ⑦表示 羧基 。
（2）该化合物由 四 个氨基酸分子失去 三 个水分子而形成，这种反应叫 脱水缩合 反应。
（3）该化合物含有 三 个肽键，该图所示化合物的名称是 四肽(多肽) ，基本单位是 氨基酸 。
（4）该图中所示的氨基酸种类不同，是由 R基 决定的，图中代表R基的数字是 ②④⑧⑨ 。
（5）该化合物含有 二 个氨基， 二 个羧基， 四 种氨基酸。


4、细胞中的核酸——遗传信息的携带者
（1） 元素组成
组成元素：C H O N P
（2）核酸的类型及分布场所
①DNA(脱氧核糖核酸)
细胞、DNA病毒的遗传物质；分布：真核细胞主要分布在细胞核，少量分布在叶绿体、线粒体。
②RNA(核糖核酸)
RNA病毒的遗传物质；分布：主要分布在细胞质(叶绿体、线粒体、核糖体)，少量分布在细胞核。
（3）核酸的基本单位——核苷酸
核苷酸的组成成分：a. 磷酸 、
b. 五碳糖 、c. 含氮碱基 ，
其相关种类：b是 2 种，c是 5 种。
（4） 基本单位的类型
许多个
脱氧核糖核苷酸(4种) DNA
许多个
核糖核苷酸(4种) RNA
（5） 核酸功能
贮存遗传信息和传递遗传信息；决定细胞和整个生物体的遗传性状；控制细胞的生命活动。
（6） 总结
生物类别
核酸
核苷酸
碱基
遗传物质
举例
原核生物和真核生物
DNA RNA
8
5
DNA
细胞生物
病毒
DNA病毒
只含DNA
4
4
DNA
噬菌体
RNA病毒
只含RNA
4
4
RNA
烟草花叶病毒

[诊断与思考]
1．判断下列叙述的正误
(1)DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接(　×　)
(2)DNA和RNA分子的碱基组成相同(　×　)
(3)细胞中的DNA一定有氢键，RNA一定没有氢键(　×　)
(4)分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同(　×　)
(5)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质(　×　)
(6)真核生物以DNA为遗传物质，部分原核生物以RNA为遗传物质(　×　)
2．说出细菌、噬菌体、烟草花叶病毒体内中的核酸、核苷酸、碱基、遗传物质的种类。
提示　细菌分别是2种(DNA和RNA)、8种、5种、1种(DNA)；噬菌体分别是1种(DNA)、4种、4种、1种(DNA)；烟草花叶病毒分别是1种(RNA)、4种、4种、1种(RNA)。
3．比较核酸与蛋白质的不同点
　 物质
项目　
蛋白质
核酸
元素组成
C、H、O、N等
C、H、O、N、P
基本
单位
氨基酸的通式：

核苷酸示意图：


连接
方式



形成场所
细胞质内的 核糖体 上
细胞核 、线粒体、叶绿体等

4.举例说明RNA有哪些功能？
提示　(1)作为遗传物质(某些病毒)；(2)作为酶，具有催化功能；(3)传递遗传信息(mRNA)，运输氨基酸(tRNA)，组成核糖体(rRNA)。
5．用箭头表示细胞中的DNA、RNA和蛋白质三者之间的关系。
提示　DNARNA蛋白质。

题组一　组成蛋白质的氨基酸种类与结构的判断
1．关于生物体内氨基酸的叙述，正确的是(　　)
A．氨基酸是蛋白质分子的单体，由氨基和羧基组成
B．组成蛋白质的氨基酸共有的结构是
C．每个氨基酸分子都只含有C、H、O、N四种元素
D．组成人体的氨基酸都在人体内合成
解析　氨基酸的结构通式为，不同的氨基酸R基不同，因此共有的结构为；甲硫氨酸中含有C、H、O、N、S五种元素；必需氨基酸不能在人体内合成。答案　B
2．甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，它的分子式是(　　)
A．C5H11O2NS B．C3H7S C．C4H11O2S D．C5H10O2N
解析　氨基酸分子通式为C2H4O2N—R，氨基酸分子式中各原子数等于R基上的各原子数加上结构通式中的相应原子数。答案　A
题组二　蛋白质的形成过程分析
3．如图表示有关蛋白质分子的简要概念图，下列对图示分析正确的是(　　)
A．A代表的元素是C、H、O、N、P
B．用2个不同的B可以合成2种二肽
C．每种蛋白质一定由20种B组成
D．每个B只含有一个氨基和一个羧基
解析　由图可知，A是组成氨基酸的元素，包括C、H、O、N等，不含P，A项错误；B表示构成蛋白质的基本单位氨基酸，两个不同的氨基酸的排列顺序不同可以合成两种二肽，B项正确；每种蛋白质不一定都由20种氨基酸组成，C项错误；每个氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，R基中也可能含有氨基或羧基，D项错误。答案B
4．如图所示，一分子的胰岛素原切去C肽(图中箭头表示切点)可转变成一分子的胰岛素(图中数字表示氨基酸序号)。下列分析正确的是(　　)
A．胰岛素分子具有50个肽键，合成它的过程中共脱去50分子水
B．胰岛素分子含有一个游离的氨基和一个游离的羧基
C．沸水浴时肽键断裂导致了胰岛素的生物活性丧失
D．理论上可通过测定C肽的含量间接反映胰岛β细胞的分泌功能
解析　从图中可以看出，保留的肽链中含有51(即30＋21)个氨基酸，所以肽键的数目＝51－2＝49(个)，A项错误；胰岛素分子至少含有两个游离的氨基和两个游离的羧基，也可能含有更多的氨基和羧基(存在于R基上)，B项错误；沸水浴时破坏的是胰岛素的空间结构而不是肽键，C项错误；因为合成一个胰岛素分子就要切去一段C肽，所以可以通过测定C肽的含量间接反映胰岛β细胞的分泌功能。答案　D
题组三　蛋白质的相关计算
5.如图为某蛋白质的结构示意图，其中“—S—S—”为由两个“—SH”(巯基)构成的二硫键，其作用是连接两个相邻肽链。若该蛋白质分子共由m个氨基酸组成，则形成一个该蛋白质分子时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为(　　)
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　图中有三条肽链，中间一条为环状，故失去水分子数为(m－2)；由于有2个二硫键，而形成一个二硫键失去2个“H”，故减少的相对分子质量为18(m－2)＋4。答案　D
6．经分析某条多肽链中有O原子p个，N原子q个，它彻底水解后，只得到下列四种氨基酸。分析推算可知，1分子该多肽水解得到的赖氨酸个数为(　　)

A．p－q B．q－p C．p－q＋1 D．q－p＋1
解析　首先根据题干信息“某条多肽链中有O原子p个，N原子q个”观察四种氨基酸中的R基中是否含有这两种原子；然后分析O原子数和N原子数与氨基酸总数的关系，看看根据谁来计算氨基酸数更简便。
根据观察可知，四种氨基酸的R基中都不含O原子，只有赖氨酸的R基中含有1个N原子。O原子数＝各氨基酸中的O原子总数－脱去水分子数，由于R基中都不含O原子，所以O原子数＝氨基酸数＋1；N原子数＝各氨基酸中N原子数＝氨基酸数＋R基中N原子数，故根据O原子数计算出肽链中的氨基酸数为p－1，因此多肽中含有的赖氨酸数＝N原子数－氨基酸数＝q－(p－1)＝q－p＋1。答案　D
题组四　把握核酸的组成与结构
7. 右图表示化合物a和m参与化合物b的构成情况，下列叙述不正确的是(　　)
A．若m为腺嘌呤，则b可能为腺嘌呤核糖核苷酸
B．在噬菌体、烟草花叶病毒体内b均为4种
C．若a为核糖，则ADP脱去一个磷酸后，可形成b
D．若a为脱氧核糖，则由b构成的核酸可存在于HIV中
解析　图示b为核苷酸，m为含氮碱基，a为五碳糖。若m为腺嘌呤，则b可为腺嘌呤核糖核苷酸或腺嘌呤脱氧核苷酸，A项正确；病毒只含有一种核酸(DNA或RNA)，其核苷酸种类均为4种，B项正确；若ADP水解可形成b，则a为核糖，C项正确；HIV的遗传物质是RNA，其基本单位为核糖核苷酸，故a应为核糖，D项错误。答案　D
8．在大肠杆菌的核酸中，含有A、C、T的核苷酸种类数是(　　)
A．8 B．7 C．5 D．4
解析　大肠杆菌的核酸有DNA和RNA，A可形成腺嘌呤核糖核苷酸或腺嘌呤脱氧核苷酸，C也能形成2种，T只能形成胸腺嘧啶脱氧核苷酸。答案　C
题组五　核酸与蛋白质的比较分析
9．生物体内某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示，其中X、Y代表元素，A、B、C代表生物大分子，①②③代表过程。据图分析不正确的是(　　)
A．人体中单体b的种类有4种
B．导致地球上生物多种多样的根本原因是C的结构具有多样性
C．人类的白化病基因产生于图中的①过程
D．图中A和C是组成染色体的主要成分
解析根据图示可判断，A代表DNA，B代表RNA，C代表蛋白质，①代表DNA复制，②代表转录，③代表翻译。单体a代表脱氧核苷酸，单体b代表核糖核苷酸，单体c代表氨基酸。人体中单体b的种类有4种，即腺嘌呤核糖核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸和鸟嘌呤核糖核苷酸，故A正确；导致地球上生物多样性的根本原因是A(DNA)的结构具有多样性，导致地球上生物多样性的直接原因是C(蛋白质)的结构具有多样性，故B错误；人类的白化病基因是由基因突变产生的，基因突变发生在DNA复制过程中，即图中的①过程，故C正确；组成染色体的主要成分是A(DNA)和C(蛋白质)，故D正确。答案B
10. 若图示中的各部分彻底水解，得到产物种类最多的以及种类一样多的分别是(　　)
A．①；②和③ B．②；③和④
C．②；①和③ D．④；①和②
解析　由图可以判定出：①为mRNA，②为核糖体，③为tRNA，④为多肽。mRNA和tRNA水解产物为相同的四种核糖核苷酸；多肽水解产物为氨基酸；核糖体由蛋白质和rRNA组成，水解产物为氨基酸和四种核糖核苷酸。答案　C
题组六　细胞内常见有机物的判定
11． 如果图1表示纤维素的结构组成方式，
那么符合图2所示结构组成方式的是(　　)
①核酸　②多肽　③淀粉
A．①② B．②③ C．①③ D．①②③
图2，组成该大分子的基本单位不同，核酸是由4种核苷酸聚合而来，多肽是由20种氨基酸脱水缩合而来，可用图2表示；淀粉是由葡萄糖聚合而来，可见构成淀粉的基本单位相同，所以可用图1表示。答案A
12．下列关于细胞中化合物及其化学键的叙述，正确的是(　　)
A．tRNA分子中含有一定数量的氢键
B．每个ADP分子中含有两个高能磷酸键
C．血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接
D．DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接
解析A项，tRNA的分子结构呈“三叶草”形，单链RNA在某些区域折叠形成局部双链，通过氢键相连。B项，每个ADP分子中含有两个磷酸基团，但只含有一个高能磷酸键。C项，血红蛋白的不同肽链之间是通过二硫键等化学键相连的。D项，DNA的两条脱氧核苷酸链之间的碱基互补配对，通过氢键连接成碱基对。答案A
13．如图表示不同化学元素所组成的化合物，以下说法错误的是(　　)
A．若①为某种大分子的组成单位，则①最可能是氨基酸
B．若②是细胞中重要的储能物质，则②是油脂
C．若③为能储存遗传信息的大分子物质，则③一定是DNA
D．若④主要是在动物肝脏和肌肉中合成的储能物质，则④是糖元
解析　由图示可知，①的组成元素为C、H、O、N，若①为某种大分子的组成单位，则①最可能是蛋白质的基本组成单位——氨基酸；②的组成元素只有C、H、O三种，可能是糖类或油脂，但因②是细胞中重要的储能物质，故②是油脂；③的组成元素为C、H、O、N、P，若③是能储存遗传信息的大分子物质，则其可能是DNA，也可能是RNA；④只含C、H、O三种元素，主要是在动物肝脏和肌肉中合成的储能物质，则④指肝糖元和肌糖元。答案C

1．关于氨基酸的结构通式的两种计算
(1)依据：氨基酸的结构通式可以简写为C2H4O2N—R，氨基酸分子式中各原子数等于R基中各原子数分别加上结构通式中C、H、O、N原子数。
(2)两种计算类型
①已知氨基酸分子式，推测R基的组成：如某氨基酸分子式为C6H14O2N2，则R基为—C4H10N。
②已知R基，写出氨基酸的分子式：丙氨酸的R基为—CH3，则丙氨酸的分子式为C3H7O2N。
2．蛋白质结构的4个易错点
(1)不要将氨基错写为NH2或—NH3；不要将羧基误写为或COOH；也不要将肽键误写为CO—NH或。
(2)煮熟的食物易被人体消化，是因为高温破坏了蛋白质的空间结构，肽链变得松散，易被蛋白酶分解。
(3)高温、过酸、过碱、重金属盐都会使蛋白质的空间结构发生不可逆的变化，但低温不会。
(4)酒精、加热、紫外线方法消毒、杀菌的原理是使细菌和病毒的蛋白质变性。
3．利用原子守恒法计算肽链中的原子数
在一个氨基酸中，若不考虑R基团，至少含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。氨基酸在脱水缩合形成多肽时，要失去部分水分子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。
(1)碳原子数＝氨基酸分子数×2＋R基团上的碳原子数。
(2)氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×2。
(3)氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数。
(4)氮原子数＝肽键数＋肽链数＋R基团上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数。
(5)由于R基团上的碳原子数不好确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数为突破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。
4．碱基种类与核苷酸种类的关系
(1)在只有DNA或RNA的生物中

(2)同时含有DNA和RNA的生物

5．DNA、RNA、蛋白质的水解产物和代谢终产物的比较
项目
DNA
RNA
蛋白质
基本单位
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
氨基酸
初步水解产物
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
多肽
彻底水解产物
脱氧核糖、含氮碱基和磷酸
核糖、含氮碱基和磷酸
氨基酸
代谢终产物
CO2、H2O、尿素和磷酸盐等
CO2、H2O和尿素



6.有机物的元素组成与种类的相互推导
(1)通过关系图记忆有机物的元素组成

(2)推测某一结构(或物质)的元素组成
首先分析该结构或物质的组成成分，再推测其元素组成。如：
细胞膜→蛋白质＋糖类＋磷脂→C、H、O、N、P
染色体→蛋白质＋DNA→C、H、O、N、P
核糖体→蛋白质＋RNA→C、H、O、N、P
病毒→蛋白质＋核酸→C、H、O、N、P


三、物质的鉴定（几个有机物显色反应的原理和步骤）
1、糖类的鉴定（还原糖的鉴定）
2、油脂的鉴定
3、蛋白质的鉴定
4、淀粉的鉴定

1．实验原理——某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。
检测物质
鉴定试剂
颜色反应
还原糖
本尼迪特试剂(水浴加热)
红黄色沉淀
油脂
苏丹Ⅲ染液
橙黄色
蛋白质
双缩脲试剂
紫色
淀粉
碘—碘化钾溶液
蓝色

2.实验步骤
(1)还原糖的检测

(2) 油脂的检测和观察

(3)糖类和蛋白质的检测
①观察教师用指示剂分别检测蛋白质溶液、淀粉溶液和葡萄糖溶液的显色结果。
↓
②学生观察标准样液的显色结果。
↓
③预测待检样品的显色结果。
↓
④制备组织样液：剪碎材料→放入研钵→研磨→过滤→获得上清液(各种材料单独进行操作)。
↓
⑤检测。
a．检测淀粉：取2 mL样本上清液→滴加5滴 碘—碘化钾 溶液，与样本上清液比较→观察并记录颜色变化。
b．检测蛋白质：取2 mL样本上清液→加入2 mL 双缩脲试剂A 振荡→加入5滴 双缩脲试剂B ，与样本上清液比较→观察并记录颜色变化。
c．检测还原糖：取2 mL样本上清液→加入2 mL 本尼迪特试剂 并振荡→热水浴加热2～3 min，与样本上清液比较→观察并记录颜色变化。
3.有机物显色反应鉴定需要注意的问题
（1）实验材料的选择
①在显色的物质检测实验中最好选择无色或颜色比较浅的材料。
②本尼迪特试剂只可检测糖类中的还原糖如葡萄糖、果糖、麦芽糖等，因此选择实验材料时注意不能选用甘蔗、甜菜等，因为甘蔗、甜菜中主要含有非还原糖——蔗糖。

（2） 实验检测试剂的使用
双缩脲试剂的使用：先加A液2mL(0.1g/mL的NaOH)，再加B液(0.01g/mL的CuSO4)5滴，注意加入试剂B时，要少量，若过量，试剂B会与试剂A反应，使溶液呈蓝色而掩盖生成的紫色。
（3） 操作步骤注意事项
①在还原糖的鉴定实验中，需要热水浴加热。
②油脂的鉴定：制作切片时，切片要薄，如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊；用苏丹Ⅲ染液染色后，要用1—2滴50%的乙醇洗去材料表面的浮色；本实验需要使用显微镜观察。
③在蛋白质的鉴定实验中不需加热，实验中要留出一部分组织样液，以便比较。
[深度思考]
(1)上述实验选材的标准是什么？
提示　①被检测物质含量丰富；②材料接近无色；③易取材，易操作等。
(2)油脂鉴定实验中为什么用50%的酒精洗去浮色，而不用清水？
提示　苏丹Ⅲ染液易溶于有机溶剂，不溶于水。
(3)蔗糖溶液中加入本尼迪特试剂后呈现什么颜色？
提示　非还原糖(如蔗糖)加入本尼迪特试剂水浴加热后的现象不是无色而是蓝色。
(4)在蛋白质的检测实验中，最好选用的植物材料和动物材料分别是什么？
提示　植物材料常用大豆，动物材料常用稀释的蛋清液。
(5)鉴定蛋白质时，加入双缩脲试剂B后，如果没有产生紫色反应，可能的原因是什么？
提示　可能加入的双缩脲试剂B过量，CuSO4在碱性溶液中生成大量的蓝色Cu(OH)2絮状沉淀，会遮蔽实验中所产生的紫色，影响观察结果。

题组　把握糖类、油脂和蛋白质的检测原理与操作
1．在可溶性还原糖、油脂、蛋白质的鉴定实验中，对实验材料的选择错误的是(　　)
A．鸡蛋清含蛋白质多，是进行蛋白质鉴定的动物材料
B．花生种子富含油脂且子叶肥厚，是用于油脂鉴定的好材料
C．大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质鉴定的理想植物组织材料
D．马铃薯块茎中含有较多的糖且近于白色，是进行可溶性还原糖鉴定的理想材料
解析　马铃薯中的糖主要是淀粉，而基本不含还原糖，因而不能用于还原糖鉴定。答案　D
2．下列关于检测生物组织中化合物实验的叙述，正确的是(　　)
A．向淀粉溶液中加入碘—碘化钾溶液，反应后呈橙黄色
B．向葡萄糖溶液中加入本尼迪特试剂，水浴加热后呈红黄色
C．向蛋清液中加入双缩脲试剂A液，加热后溶液呈紫色
D．用苏丹Ⅲ染液处理花生子叶切片，观察到油滴呈蓝色
淀粉遇碘—碘化钾溶液呈蓝色；蛋清液中加入双缩脲试剂A液不显色；油滴遇苏丹Ⅲ染液呈橙黄色答案B
3．为了探究蛋白酶洗衣粉中的蛋白酶的化学本质是蛋白质，用以下所给的条件进行了探究，请你帮助他们完成下列实验。
实验原理：蛋白质能与双缩脲试剂发生作用，呈现紫色反应。
实验材料：质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液(双缩脲试剂A液)、质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液(双缩脲试剂B液)、蛋白酶洗衣粉、普通洗衣粉、滴管、试管、蒸馏水等。
实验步骤：
①取两支试管编号1、2；
②________________________________________________________________________________________；
③_________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________；
④观察两支试管中的颜色变化。
可能的现象及结论：__________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________。
答案　实验步骤：②向1号试管中加入2 mL蛋白酶洗衣粉溶液，向2号试管中加入2 mL普通洗衣粉溶液　③然后，向两支试管中各加入2 mL质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液，振荡摇匀；再向两支试管中分别加入5滴质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液，振荡摇匀　可能的现象及结论：1号试管中出现紫色，2号试管中未出现紫色，说明该蛋白酶洗衣粉中的蛋白酶的化学本质是蛋白质；1、2号试管中均未出现紫色，说明该蛋白酶洗衣粉中的蛋白酶的化学本质不是蛋白质。
解析　本实验的目的是探究蛋白酶是否为蛋白质，加酶洗衣粉和普通洗衣粉的差异在于有没有蛋白酶，所以用双缩脲试剂对两种洗衣粉进行检测，如果含加酶洗衣粉的试管中出现紫色，而含普通洗衣粉的试管中未出现紫色，则说明蛋白酶的化学本质为蛋白质，反之则不是。

1．三类有机物检测在操作步骤上的差异
(1)唯一需要加热——还原糖检测，且必须水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热，则无红黄色沉淀出现。
(2)唯一需要显微镜——油脂检测。
(3)直接加入——本尼迪特试剂；分别加入——双缩脲试剂(先加A液，后加B液，且B液不能过量)。
2．关注易错点
(1)本尼迪特试剂不同于斐林试剂。
(2)红黄色不同于砖红色。
(3)双缩脲试剂中“脲”不可错写成“尿”。


【基础训练】
1.下列关于水的叙述错误的是( C )
A.水是人体细胞中含量最多的化合物 B.水是生物体内物质运输的主要介质
C.水能为生命活动提供能量 D.由于水分子之间的氢键，使得水具有缓和温度变化的作用
2.下列关于水和无机盐叙述错误的是( C )
A.水与新陈代谢有关，因此与正常细胞相比，衰老的细胞中含水量一般较少
B.机体可以通过体表水分蒸发，从而使机体散热
C.Fe2+构成血红蛋白，Mg2+构成叶绿素，因此无机盐在机体中主要用于构成复杂化合物
D.P元素是生物体中重要的元素，可以用来构成磷脂、核酸、ATP
3某生物体内能发生如下反应：淀粉→麦芽糖→葡萄糖→糖元，下面说法猎误的是( C )
A.此生物一定是动物，因为能合成糖元 B.淀粉和糖元都属于多糖
C.此生物一定是动物，因为能利用葡萄糖 D.糖类在生物体内的主要作用是提供能量
4.下列关于糖类化合物的叙述，正确的是( B )
A.葡萄糖、果糖、麦芽糖都是还原糖，但元素组成不同
B.淀粉、糖元、纤维素都是由葡萄糖聚合而成的多糖
C.蔗糖、麦芽糖、乳糖都可与本尼迪特试剂反应生成红黄色沉淀
D.蔗糖是淀粉的水解产物之
5.脂质不具有的生物学功能是( D )
A.构成生物膜 B.调节生理代谢 C.贮存能量 D.携带遗传信息
6.下列关于脂质的叙述，正确的是( B )
A.磷脂的头部和尾部均不溶于水 B.植物蜡起保护植物细胞的作用
C.等质量的油脂氧化分解是释放能量比糖类少 D.胆固醇可引发心脑血管疾病，不是人体所必需的物质
7.在下列物质中，有的属于构成人体蛋白质的氨基酸，有的不是，若将其中构成人体蛋白质
的氨基酸缩合成化合物，则其中含有的羧基、氨基、肽键数目依次为( C )

A.3、3、2 B.4、3、3 C.3、2、4 D.2、2、2
8.已知20种氨基酸的平均相对分子质量是128，现有一蛋白质由两条肽链构成，共有肽键98个，则此蛋白质的相对分子质量最接近于( C )
A.1280 B.12544 C.11036 D.12288
9.下列有关蛋白质结构功能的叙述，错误的是( B )
A.蚕丝和羊毛的主要成分 B.蛋白质的结构改变都是不可逆的
C.参与调节机体生命活动 D.组成毛发的蛋白质是纤维状的
10.关于生物组织中还原糖、油脂、蛋白质和淀粉的鉴定实验，下列叙述正确的是( C )
A.还原糖、蛋白质的鉴定都可使用本尼迪特试剂
B.鉴定还原糖、蛋白质和油脂都需要进行水浴加热
C.马铃薯中的糖主要是淀粉，可用碘一碘化钾溶液鉴定
D油脂、蛋白质鉴定时分别可见橙黄色颗粒、红黄色沉淀
11.某同学在显微镜下观察花生子叶的切片，当转动细准焦螺旋时，有一部分细胞看得清晰，另一部分细胞较模糊，这是由于( B )
A.反光镜未调节好 B.标本切得薄厚不均匀 C.细准焦螺旋调节不到位 D.显微物镜损坏
【能力提升】
1.下列选项中的物质由相同元素组成的是( C )
A.抗体、ATP B.胰岛素、甲状腺激素 C.纤维素、脱氧核糖 D.油脂、磷脂
2.下列关于肽和蛋白质的叙述，正确的是( A )
A.由8个氨基酸组成的多肽，分子中有可能含有8个肽键
B.蛋白质是由2条或2条以上多肽链构成的
C.蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的
D.变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应
3.下列关于核酸的叙述，正确的是( C )
A.除病毒等极少数种类外，生物体都含有核酸 B.核酸的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸或核糖核酸
C.核酸彻底水解的产物是磷酸、五碳糖和含氮碱基 D.细胞的遗传物质可能是DNA
【历年真题】
1.（2015.10•20题）下列关于检测生物组织中化合物实验的叙述，正确的是( B )
A.向淀粉溶液中加入碘一碘化钾溶液，反应后呈橙黄色
B.向葡萄糖溶液中加人本尼迪特试剂，加热后呈红黄色
C.向蛋清液中加入双缩服试剂A液，加热后溶液呈紫色
D.用苏丹Ⅲ染液处理花生子叶切片，观察到油滴呈蓝色
2.（2016.4•8题）存在于动物体内的单糖是( C )
A.纤维素 B.淀粉 C.葡萄糖 D.核酸
3.（2016.10•12题）下列关于蛋白质的叙述，正确的是( A )
A.蛋白质分子都含有碳、氢、氧、氮 B.组成每种蛋白质的氨基酸都有20种
C.每种蛋白质分子都由多条肽链组成 D.蛋白质发生热变性后不影响其功能