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(共38张PPT)
专题一 细胞的分子组成
二轮复习
碳链是构成生物大分子的基本骨架
元素
来源
分类依据
含量
分类
存在形式
有选择地从无机自然界中获取
大量元素:
微量元素:
C、H、O、N、P、S、K、 Ca、Mg
Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu
最基本元素：
基本元素
C
大多以化合物的形式存在
（常见20多种）
鲜重：O、C、H、N
干重：C、O、N、H
统一
差异
一、细胞中的元素
元素分析法判断化合物的种类
元素组成分析法
2.特征元素提示法
注：血红素的元素组成C、H、O、N、Fe。
3.代谢产物（氧化分解的产物）推理法

糖类中的几丁质（壳多糖）也含有N元素。
同位素标记法在实验中的应用：
①14C：14CO2→14C3→C6H12O6 卡尔文循环——暗反应过程中碳的转移途径
②18O：H218O + CO2 ；H2O + C18O2 鲁宾卡门实验——氧气中的O来自于H2O
③35S标记蛋白质外壳，32P标记DNA在噬菌体侵染细菌实验中，证明DNA是遗传物质。
④放射性同位素标记的目的基因做探针：DNA分子杂交技术（目的基因是否导入）、分子杂交技术（目的基因是否转录）
⑤15N或3H：
T：DNA（半保留、密度梯度离心）复制、逆转录
U：转录、RNA复制
氨基酸：翻译、分泌蛋白（抗体、蛋白质类激素等）
核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜→胞外
同位素标记法是研究生命本质的一种重要方法，下列有关叙述正确的是(　　 )
C
A.用32P和35S同时标记噬菌体，证明了DNA是真正的遗传物质
B.用14C标记CO2中的C，证明了C原子的转移途径CO2→C5→糖类
C.用15N标记DNA，证明了DNA的复制为半保留复制
D.用18O同时标记H2O和CO2中的O，证明了光合作用释放的氧气中的氧元
素来自水
习题检测
二、细胞中的水
生物化学反应
液体环境
方式
具有半透膜，
膜两侧溶液具有浓度差
(物质的量)
自由扩散
协助扩散：主要方式水通道蛋白
渗透作用
进出细胞
成熟植物细胞：
质壁分离与复原
H2O是运输途径：
胞外→细胞质基质→液泡(双向）
第三
脱水缩合
合成
自由水
结合水
水的光解
第二
水解
细胞中的水
种子萌发过程：有机物变化过程
淀粉+H2O→可溶性糖
脂肪 +H2O→甘油+脂肪酸
脂肪 +H2O→糖类
蛋白质 +H2O→氨基酸
氧化
分解
CO2+H2O+尿素等+能量
总结：
大分子 小分子有机物 CO2+H2O等+能量
水解
氧化分解
有机物质量增加
有机物种类增加
有机物质量减少
【知识拓展】种子的萌发
蒸发水方式：
1、植物通过蒸腾作用散失水
2、动物通过尿液、汗腺分泌汗液、呼气、排便等方式散失水分
吸收水方式：
2、动物食物消化道吸收、下丘脑分泌抗利尿激素促进肾小管和集合管对水的重吸收
1、植物主要通过根系吸水
调节方式：
植物：干旱（夏日晴天气温高，午休）→ 增加→气孔 ，一方面保水，另一方面吸收CO2 ，光合速率
措施——
脱落酸
关闭
减少
降低
适时、适当浇水（遮光）
动物：
生物学实验中的“四类水”
蒸馏水：
清水：
无菌水：
生理盐水：
常用于植物激素调节实验、动物饲喂实验及酶实验中空白对照组设置
常用于临时装片制作，植物细胞的吸水和失水、观察细胞有丝分裂等实验
常用于植物组织培养、微生物培养与分离等实验
做动物生理实验时，用于空白对照组注射等
三、细胞中的无机盐
存在
形式
大部分以 形式存在，少数以 形式存在（如：CaCO3）。
离子
化合物
①是某些 的组成成分
功
能
细胞中的化合物
Mg2+： Fe2+：
叶绿素
血红素
②维持细胞和生物体的生命活动
Ca2+：血钙（过高： ；
过低： ）
B：植物缺B（ )
肌无力
抽搐
花而不实
③维持细胞的渗透压和酸碱平衡
在农业生产中,人们早就认识到农作物的增产受多种因素的综合影响。下列有关作物栽培的叙述,错误的是(　　)
A.施用有机肥和灌溉能使土壤肥沃,为作物提供无机盐和水分
B.除草能调整能量流动关系,使更多的能量流向人类
C.春天温度升高,植物细胞内的结合水比例升高
D.中耕松土能提高土壤含氧量,有利于根系吸收矿质元素
C　
习题检测
(2020·江苏高考)下列关于细胞中无机化合物的叙述,正确的是(　　)
A.自由水是生化反应的介质,不直接参与生化反应
B.结合水是细胞结构的重要组成成分,主要存在于液泡中
C.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与有机物的合成
D.无机盐多以离子形式存在,对维持生命活动有重要作用
D
习题检测
(2020·全国Ⅰ，30节选)农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的原因是______________________________________________
(答出1点即可)。
(经典高考题)为了确定某种矿质元素是否是植物的必需元素，应采用的方法是__________________________________________________
___________________。
施肥时，肥料中的矿质元素只有溶解在水中，以离子
形式存在，才能被作物根系吸收
观察含全部营养的培养液中去掉该矿质元素前、后植株
生长发育状况的影响
(2019新课标III）（11分）氮元素是植物生长的必需元素，合理施用氮肥可提高农作物的产量。回答下列问题。
（1）植物细胞内，在核糖体上合成的含氮有机物是_______，在细胞核中合成的含氮有机物是__________，叶绿体中含氮的光合色素是_______。（化合物的元素组成）
（2）农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮（NH4﹢）和硝态氮（NO3﹣）。已知作物甲对同一种营养液（以硝酸铵为唯一氮源）中NH4﹢和NO3﹣的吸收具有偏好性（NH4﹢和NO3﹣同时存在时，对一种离子的吸收量大于另一种）。请设计实验对这种偏好性进行验证，要求简要写出实验思路、预期结果和结论。
【解析】（1）蛋白质 ； 核酸 ； 叶绿素
（2）实验思路：配制营养液（以硝酸铵为唯一氮源），用该营养液培养作物甲，一段时间后，检测营养液中NH4﹢和NO3﹣剩余量。预期结果和结论：若营养液中NO3﹣剩余量小于NH4﹢剩余量，则说明作物甲偏好吸收NO3﹣；若营养液中NH4﹢剩余量小于NO3﹣剩余量，则说明作物甲偏好吸收NH4﹢
(2022全国卷甲)钙在骨骼生长和肌肉收缩等过程中发挥重要作用。晒太阳有助于青少年骨骼生长,预防老年人骨质疏松。下列叙述错误的是(　　)
A.细胞中有以无机离子形式存在的钙
B.人体内Ca2+可自由通过细胞膜的磷脂双分子层
C.适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收
D.人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象
B　
习题检测
角度拓展
(1)[2021全国卷乙,T3BD]结合水是植物细胞结构的重要组成成分;自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动。(　　)
(2)[2020江苏卷,T1A]自由水是生化反应的介质,不直接参与生化反应。
(　　)
(3)[2021浙江卷,T5A]Mg2+存在于叶绿体的类胡萝卜素中。(　　)
(4)[2021浙江卷,T5D]适当补充I-,可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症。
(　　)
(5)[2021山东卷,T16D]光合作用产生的O2中的氧元素只能来自H2O。
(　　)
√
×
×
√
√
1.元素组成：一般由 组成
2.功能
3、分类：
C、H、O
单糖、麦芽糖、乳糖
四、细胞中的化合物---糖类
依据还原性
还原糖：
非还原糖：
多糖、蔗糖
（几丁质C.H.O.N)
斐林试剂（甲液和乙液等量混合），现用配现，在50—65℃条件下水浴加热
构成细胞结构:
储能物质:
主要能源物质:
细胞识别：
组成核酸（核糖、脱氧核糖）
组成植物细胞壁（纤维素）细菌细胞壁（肽聚糖）、
S型肺炎链球菌（荚膜多糖）
淀粉、糖原
葡萄糖
糖蛋白，分布于细胞膜外侧
是否水解
分布
植物特有：
果糖、麦芽糖、蔗糖、纤维素、淀粉
动物特有：
半乳糖、乳糖、糖原
单糖
五碳糖：核糖、脱氧核糖
六碳糖：葡萄糖、果糖、半乳糖
水解：
二糖：蔗糖、乳糖、麦芽糖
多糖：淀粉、纤维素、糖原
合成场所
叶绿体(葡萄糖、淀粉)、内质网(糖基团)、高尔基体(纤维素)、肝脏(肝糖原)和肌肉(肌糖原)。
共有：葡萄糖、核糖、脱氧核糖
进入细胞
葡萄糖进入红细胞（协助扩散）进入其它细胞（一般为主动运输）
核糖(C5H10O5)
ATP
核糖核苷酸
脱氧核糖(C5H10O4)
脱氧核糖核苷酸
生理过程
1.动物：消化道中淀粉
麦芽糖
葡萄糖
淀粉酶
麦芽糖酶
饥饿：肝脏中的肝糖原
小肠吸收
血浆
葡萄糖 → 组织液 →
酶
血糖调节
糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪
胰岛素和胰高血糖素（肾上腺素）相互抗衡
糖原水解的最终产物是葡萄糖，代谢最终产物是CO2和H2O
2.萌发种子赤霉素诱导α-淀粉酶的合成，淀粉→麦芽糖→葡萄糖
细胞呼吸
CO2+H2O
五、细胞中的脂质
脂肪
固醇
磷脂
胆固醇
性激素
维生素D
（甘油+脂肪酸）细胞内的主要储能物质、保温、缓冲和减压作用
鉴定：苏丹III染液（橘黄色）体积分数50%酒精洗去浮色
构成动物细胞膜的重要成分,参与血液中脂质的运输
促进生殖器官的发育以及生殖细胞的形成、激发并维持第二性征
促进肠道对钙、磷的吸收
磷脂（头亲水性、尾部疏水性）=甘油+脂肪酸+磷酸
构成细胞膜和多种细胞器膜的重要成分
(CHO)
(CHONP)
主要是内质网
合成部位：
出入细胞方式：
自由扩散
脂肪的呼吸熵小于1（葡萄糖的呼吸熵为1）,是良好的储能物质
教材回顾
(必修1　P25正文拓展)相比于淀粉类作物种子,种植油料作物种子时要播种得浅一些的原因是什么？
提示 脂肪分子中氧含量远远少于糖类，而氢含量更多。油料作物种子萌发时，脂肪转化为糖类时需要增加氧元素。
脂肪中氧的含量远远低于糖类,而氢的含量更高。等质量的脂肪与糖类氧化分解时,脂肪释放的能量更多,需要的O2多,产生的H2O多
角度拓展
(1)[2020山东卷,T16A]纤维素的基本组成单位是葡萄糖和果糖。
(　　)
(2)[2020浙江卷,T2A]淀粉的结构单元是蔗糖。(　　)
(3)[2020海南卷,T1改编]性激素属于固醇类物质,能维持人体第二性征;维生素D能促进小肠对钙、磷的吸收,缺乏维生素D会影响骨骼发育。
(　　)
(4)[2020江苏卷,T2B]糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子。(　　)
×
×
√
×
(2021湖北卷)很久以前,勤劳的中国人就发明了制饴(麦芽糖)技术,这种技术在民间沿用至今。麦芽糖制作的大致过程如图所示。
下列叙述正确的是(　　)
A.麦芽含有淀粉酶,不含麦芽糖
B.麦芽糖由葡萄糖和果糖结合而成
C.55~60 ℃保温可抑制该过程中细菌的生长
D.麦芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最适温度低
C　
六细胞中的蛋白质
结构多样性
（4个原因）
C、H、O、N等
组成元素：
功能多样性
（5种功能）
结构蛋白
数目不同
氨基酸
种类不同
排列顺序不同
脱水缩合
多肽
盘曲折叠
蛋白质
空间结构不同
功能蛋白
催化：
绝大多数酶
运输：
血红蛋白(运输O2、CO2)；载体蛋白：(作用：协助扩散、主动运输)；
调节：
蛋白质类激素(下丘脑、垂体、胰岛等分泌的激素)
识别：
受体蛋白
生物膜及各种细胞器中的蛋白质
免疫：
抗体、溶菌酶等
决定
根本原因：控制蛋白质合成的基因的碱基排列顺序不同
真核（内质网、高尔基体）与原核（特定修饰系统）由氢键、二硫键等维持
氨基酸种类：
8种必需氨基酸，在人体内不能合成，必须从食物中获得13种非必需氨基酸
水解：
蛋白质变性：
蛋白质 多肽 氨基酸
蛋白酶 肽酶
初步水解 彻底水解
实质：
引发因素：
说明：
鉴定——
n个氨基酸形成一条肽链时，脱掉n－1个水分子，形成n－1个肽键。
同理，n个氨基酸形成m条肽链时，脱掉n－m个水分子，形成n－m个肽键。
各种理化因素导致蛋白质的空间结构改变，从而丧失原有的功能
高温、强酸、强碱等
1.变性只是蛋白质的空间结构改变，肽键不会断开；
2.低温和盐析不会使蛋白质变性，之后还可以恢复。
双缩脲试剂中Cu2+在碱性条件下和肽键反应生成紫色络合物
利用原子守恒计算蛋白质中各原子数
(1)N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数＝各氨基酸中N原子的总数。
(2)O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数＝各氨基酸中O原子的总数－脱水数。
(3)H原子数＝各氨基酸中H原子的总数－2×脱水数。
思维建模
(必修1　P32“与社会的联系”)蛋白质变性时空间结构会发生不可逆改变。蛋白质空间结构发生改变是否都会发生蛋白质的变性 请举例说明。
提示 不一定,如有些酶催化化学反应时要发生形状改变,载体蛋白运输相关物质时要发生自身构象的改变
教材回顾
七、细胞中的核酸
结构
C、H、O、
N、P
核苷酸
核酸
DNA：双螺旋结构
RNA：一般为单链（tRNA含氢键）
组成
DNA特有：
RNA特有：
胸腺嘧啶“T”和脱氧核糖
尿嘧啶“U”和核糖
存在产所
DNA存在：
RNA存在：
细胞核（线性），线粒体、叶绿体、拟核、质粒（环状）
核糖体、线粒体、叶绿体、细胞质基质及细胞核
功能
DNA功能：
RNA功能：
遗传信息的携带者，是生物的遗传物质；控制蛋白质合成
病毒的遗传物质；蛋白质合成的直接模板（mRNA);
核糖体成分（rRNA);转运氨基酸（tRNA);催化（酶的功能）
（2019 江苏）下列关于细胞内蛋白质和核酸的叙述，正确的是（　　）
A．核酸和蛋白质的组成元素相同
B．核酸的合成需要相应蛋白质的参与
C．蛋白质的分解都需要核酸的直接参与
D．高温会破坏蛋白质和核酸分子中肽键
B
DNA、RNA和蛋白质的关系
习题检测
(2022湖南卷)胶原蛋白是细胞外基质的主要成分之一,其非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高。下列叙述正确的是(　　)
A.胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中
B.皮肤表面涂抹的胶原蛋白可被直接吸收
C.胶原蛋白的形成与内质网和高尔基体有关
D.胶原蛋白比蛋清蛋白的营养价值高
C
习题检测
核酸通常与蛋白质结合,以“核酸—蛋白质”复合体的形式存在。以下叙述错误的是(　　)
A.T2噬菌体、HIV和烟草花叶病毒都可以看作是“核酸—蛋白质”复合体
B.紫外线、酒精消杀病毒时,分别破坏复合体中的核酸和蛋白质
C.原核细胞中的“核酸—蛋白质”复合体就是核糖体“RNA—蛋白质”复合体
D.在真核细胞内遗传信息的传递过程中,可出现核酸与相应的酶形成的复合体
习题检测
C
(2021·全国甲，1)已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是（ ）
A.①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的
B.③④⑤都是生物大分子，都以碳链为骨架
C.①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体
D.④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质
C
习题检测
角度拓展
(1)[2021江苏卷,T1BD]核酸和蛋白质在细胞内合成新的分子时都需要模板,且高温变性后降温都能缓慢复性。(　　)
(2)[2021全国卷甲,T1C]酶、抗体、核酸都是由含氮的单体连接成的多聚体。(　　)
(3)[2020全国卷Ⅰ,T1C]高温可破坏病原体蛋白质的空间结构,煮沸处理餐具可杀死病原体。(　　)
(4)[2020北京卷,T2AC]蛋白质和DNA的组成元素都含有C、H、O、N,具有相同的空间结构。(　　)
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构建网络

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