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(共41张PPT)
2024届新高考生物一轮复习
第一单元 细胞的分子组成和结构
（2） 组成细胞的分子
核心考点
组成细胞的元素与无机物
01
04
生物组织中有机物的鉴定和观察
03
核酸、糖类和脂质
02
蛋白质的结构与功能
考情分析
命题预测：预计2022年高考中试题会聚焦物质分子的结构与功能相适应这一视角，引导考生运用科学的思维方法解释细胞多种多样的分子组成，并理解这些分子是细胞执行各项生命活动的物质基础
考查内容：本专题在高考中侧重考查组成细胞的有机物的种类、结构和生理功能以及生物组织中有机物的检测原理与方法，其中蛋白质和核酸这两种重要生命物质与代谢遗传变异的紧密联系是高考的高频考点。
知识梳理
考点1 组成细胞的元素和化合物
1.生物界和非生物界的统一性和差异性
（1）统一性：组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到，没有一种化学元素是细胞所特有的。
（2）差异性：细胞与非生物相比，各种元素的相对含量又大不相同。
2.组成细胞的元素
（1）种类：细胞中常见的化学元素有20多种。
（2）分类
①大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
②微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等。
知识梳理
③基本元素：C、H、O、N。
④最基本元素：C。
（3）含量
①占细胞鲜重前四位的化学元素：O>C>H>N；
②占细胞干重前四位的化学元素：C＞O＞N＞H。
3.组成细胞的化合物
（1）种类
无机化合物：水和无机盐。
有机化合物：蛋白质、脂质、糖类和核酸。
（2）含量
①占细胞鲜重最多的化合物是水。
②占细胞鲜重最多的有机化合物是蛋白质。
③占细胞干重最多的化合物是蛋白质。
例题练习
1.微量元素在生物体内含量虽然很少，却是维持正常生命活动不可缺少的。这可通过下面的哪一实例得到证实（ ）
A.缺镁时叶片变黄 B.油菜缺硼时只开花不结果
C.缺磷会影响ATP的合成 D.动物血液中钙盐的含量太低会抽搐
答案：B
解析：本题考查微量元素的作用。缺Mg叶绿素合成受阻，植物叶片变黄，但Mg是大量元素，A项不符合题意；油菜缺B时只开花不结果，说明微量元素维持正常生命活动；B项符合题意；缺磷会影响ＡＴＰ的合成，说明大量元素能够组成复杂的化合物，C项不符合题意；动物血液中钙盐的含量太低会抽搐，说明大量元素维持正常生命活动，D项不符合题意。
例题练习
（多选题）2.图1是人体细胞中化合物含量的扇形图，图2是有活性的人体细胞中元素含量的柱形图，下列叙述正确的是（ ）
A.若图1表示细胞鲜重，则A、B化合物依次是H2O、蛋白质
B.若图2表示组成人体细胞的元素含量（占细胞鲜重的百分比），则a、b、c依次是O、C、H C.地壳与活细胞中含量最多的元素都是a，因此说明生物界与非生物界具有统一性
D.若图1表示细胞完全脱水后的化合物含量，则A化合物是蛋白质
答案：ABD
解析：占细胞鲜重最多的化合物是H2O，其次是蛋白质，A正确；占细胞鲜重最多的元素是O，其次是C、H等，B正确；生物界与非生物界的统一性体现在元素的种类上，而不是含量上，C错误；占细胞干重最多的化合物是蛋白质，D正确。
知识梳理
考点2 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
例题练习
1.下列有关检测还原糖、脂肪和蛋白质三个实验的叙述，不正确的是（ ）
A.只有脂肪的检测可能需要显微镜
B.只有还原糖的检测需要加热到50～65 ℃
C.检测还原糖、蛋白质所用方法相同
D.三个实验的显色反应均不相同
答案：C
解析：A、检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的实验中，只有脂肪的检测需要使用显微镜，A正确；
B、只有还原糖的检测需要水浴加热到50～65℃，B正确；
C、还原糖与菲林试剂反应呈现砖红色沉淀，蛋白质与双缩脲试剂反应产生紫色络合物，菲林试剂与双缩脲试剂各种成分的浓度不同，C错误；
D、三个实验出现的颜色反应不同，斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色，蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应，脂肪可用苏丹Ⅲ染液（或苏丹Ⅳ染液）鉴定，呈橘黄色（或红色），D正确。
例题练习
（多选题）2.在1、3、5 号试管中分别加入2 mL 蒸馏水，2、4、6 号试管中分别加入2 mL 发芽的小麦种子匀浆样液，然后在1—4 号试管中适量滴加斐林试剂，5、6 号试管中合理滴加双缩脲试剂，摇匀。预期观察到的实验现象是（ ）
A.1、3、5 号试管内都呈蓝色
B.3 组实验中甲组和乙组的实验结果相同
C.4 号试管内呈砖红色，其余试管内都呈蓝色
D.4 号试管内呈砖红色，6 号试管内呈紫色
答案：ABD
解析：小麦匀浆中含有糖类和蛋白质等物质。1、3、5号试管加入的是蒸馏水，当再加入斐林试剂或者双缩脲试剂时，最终在试管中生成的都是氢氧化铜，呈蓝色，所以A确；
甲组和乙组相比较，乙组进行了水浴加热，4号试管中的小麦种子匀浆中的葡萄糖能和斐林试剂发生反应生成砖红色的沉淀，而甲组中1号试管中呈现蓝色，所以B错误；
6号试管小麦种子匀浆中的蛋白质和双缩脲试剂在室温下反应呈紫色，所以C错误，D正确。
知识梳理
考点3 细胞中的无机物
一、细胞中的水
1.水的含量
（1）在构成细胞的各种化学成分中，水一般占60%～95%。
（2）生物种类不同，含水量不同。
（3）生物体在不同的生长发育期，含水量不同。
2.水的特性
（1）水是极性分子，带正电荷与带负电荷的分子容易与水结合，因此，水是良好的溶剂。
（2）水分子之间形成氢键，氢键较弱，易断裂，易形成，使水保持液体状态，具有流动性。
（3）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。
知识梳理
3.水的存在形式和功能
知识梳理
二、细胞中的无机盐
例题练习
1.下列关于无机盐的叙述，正确的是（ ）
A.萌发的种子燃烧后的灰烬为无机盐，是从土壤中吸收的
B.植物液泡中含有无机盐，无机盐浓度大小决定植物细胞的吸水或失水
C.农民有计划地更换种植的作物种类，有利于作物对矿质元素的有效利用
D.动物细胞外液中含量占明显优势的是Na+、K+，有利于维持血浆渗透压的稳定
答案：C
解析：本题考查无机盐的相关知识。种子萌发早期还没有形成根系，不能从土壤中吸收无机盐，A错误；植物细胞的吸水或失水由细胞液和外界溶液的浓度差决定，B错误；农民在同一块田里有计划地按顺序种植种类不同的作物（轮作），依据是作物根系对矿质元素的选择性吸收，有利于作物对矿质元素的有效利用，C正确；动物细胞外液中Na+、Cl-含量占优势，D错误。
例题练习
（多选题）2.下列有关细胞中水的叙述，正确的是（ ）
A.种子晒干时散失的水分主要是自由水
B.在抗体的合成过程中伴随着水的产生
C.人体衰老细胞中结合水含量减少，代谢缓慢
D.生活在盐碱地的柽柳根细胞液浓度小于土壤溶液浓度
答案：AB
解析：种子晒干时散失的水分主要是自由水，A正确；抗体的化学本质为蛋白质，蛋白质合成过程中氨基酸脱水缩合形成多肽链，故在抗体的合成过程中伴随着水的产生，B正确；人 体哀老细胞中自由水含量减少，代谢缓慢，C错误；生活在盐碱地的柽柳能从土壤中吸水满足其生命活动对水的需求，因此其根细胞液浓度大于土壤溶液浓度，D错误。
知识梳理
考点4 细胞中的糖类和脂质
一、糖类
1.元素组成
由C、H、O三种元素组成。
2.分类
3.主要功能：糖类是主要的能源物质。
知识梳理
二、脂质
1.元素组成
（1）主要是C、H、O，有的还含有P和N。
（2）特点：与糖类相比，氧的含量少，而氢的含量更多。
2.种类和功能
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三、糖类与脂质的转化
1.血糖可以转化为脂肪
血液中的葡萄糖首先被细胞利用，氧化分解供能；其次合成肝糖原、肌糖原；最后转变成脂肪和某些非必需氨基酸。
2.糖类与脂质的转化特点：糖类在供应充足情况下，可以大量转化为脂肪；而脂肪只有在糖类代谢发生障碍引起供能不足时才会分解供能，且不能大量转化为糖类。
例题练习
1.糖类和脂质是细胞中两种重要的有机物，下列有关叙述错误的是（ ）
A.各种生物膜上都含有糖类和脂质，两者在不同生物膜上分布没有差异
B.糖类在细胞间的信息交流方面发挥重要作用，有些脂质具有调节功能
C.糖类与脂质之间可以相互转化，但相互转化的程度有较大差异
D.相同质量的糖原和脂肪，在细胞内完全氧化分解释放能量较多的是脂肪
答案：A
解析：在各种生物膜上，糖类主要分布在细胞膜上，A 项错误；细胞间进行信息交流，有些需要细胞膜上的受体参与，而受体的化学本质是糖蛋白，性激素具有调节功能，属于脂质，B 项正确；糖类与脂质之间可以相互转化，糖较容易转化成脂肪，但脂肪一般较难转化成糖，C 项正确；与糖类相比，脂肪所含的H 多，相同质量的糖原和脂肪，在细胞内完全氧化分解释放能量较多的是脂肪，D 项正确。
例题练习
（多选题）2.如图为苹果成熟期有机物质含量的变化图，下列相关分析正确的是 （ ）
A.图中的五种有机物中最可能含有S的是酶
B.图中五种有机物中属于单糖的是果糖、葡萄糖
C.每个月采集苹果制备样液，用斐林试剂检测，则10月的样液砖红色最深
D.图中的酶最有可能是淀粉酶，在该酶的作用下，苹果细胞液浓度逐渐变小
答案：ABC
解析：糖类的组成元素为C、H、O，酶绝大多数为蛋白质，其主要组成元素为C、H、O、N，有的也含有S和P，所以五种有机物中最可能含有S的是酶，A正确；果糖、蔗糖、葡萄糖、淀粉都是糖类，果糖和葡萄糖为单糖，蔗糖为二糖，淀粉为多糖，B正确；斐林试剂可与还原糖反应生成砖红色沉淀，图中果糖和葡萄糖为还原糖，其含量最高出现在10月，所以若用斐林试剂检测，10月的样液砖红色最深，C正确；观察图中曲线发现，酶含量增加时，淀粉的含量逐渐减少，而果糖和蔗糖含量增加，所以可推测该酶为淀粉酶，淀粉酶将淀粉分解为小分子单糖或二糖，使苹果细胞液浓度增大，D错误。
知识梳理
考点5 蛋白质是生命活动的主要承担者
一、氨基酸及其种类
1.种类：组成蛋白质的氨基酸大约有20种。
必需氨基酸：必须从外界环境中直接获取；
非必需氨基酸：可在人体细胞合成也可从外界环境中获取。
2.氨基酸分子的结构通式：
知识梳理
3.氨基酸的结构特点
①数量关系：至少都含有一个氨基和一个羧基。
②位置关系：都有一个氨基和一个羧基连接在同一碳原子上。
③各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。
二、蛋白质的结构及其多样性
1.氨基酸的脱水缩合
（1）概念：一个氨基酸分子的氨基（—NH2）与另一个氨基酸分子的羧基（—COOH）相连接，同时脱去1分子水。
（2）过程
知识梳理
①过程a的名称：脱水缩合，脱去的水中，氢来自氨基和羧基，氧来自羧基。
②结构b的名称：肽键，结构简式为CONH。
③化合物c的名称：二肽，即由2个氨基酸脱水缩合形成的化合物。
2.蛋白质的结构层次
知识梳理
3.蛋白质的结构多样性
（1）氨基酸方面：氨基酸的种类、数量、排列顺序不同。
（2）肽链方面：肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。
例题练习
1.二硫键“-S-S-”是蛋白质中连接两条肽链之间的一种化学键。如图是由280个氨基酸组成的某蛋白质的结构图，对其叙述正确的是（ ）
A.该蛋白质至少有2个游离的羧基
B.形成该蛋白质的过程中脱去了277个水分子
C.该蛋白质至少有280个氨基
D.该蛋白质的功能由氨基酸的数量、种类、排列顺序三方面决定
答案：A
解析：该蛋白质由3条肽链组成，其中有两条是链状肽，每条链状肽至少含有1个游离的羧基和1个游离的氨基，因此该蛋白质分子至少含有2个游离的羧基和2个游离的氨基，A正确，C错误；该蛋白质合成时脱去水分子数目=280-2=278，B错误；该蛋白质的功能由氨基酸的数量、种类、排列顺序和肽链的空间结构四方面决定，D错误。
例题练习
（多选题）2.乙酰六胜肽为人体内源性生物活性物质，是一种具有穿透细胞膜能力的小分子链状六肽，由于能够阻断神经肌肉间的信息传导，避免肌肉过度收缩，减少了动态纹的发生，还能有效重组胶原蛋白，增加弹力蛋白活性，多用于化妆品内作为抗皱成分。下列相关叙述正确的是（ ）
A.乙酰六胜肽可与甲、乙液等量配制的双缩脲试剂呈紫色反应
B.乙酰六胜肽进入细胞充分体现了细胞膜的功能特点
C.氨基酸的种类和数量就决定了该小分子多肽的功能
D.该多肽由6个氨基酸通过5个肽键相连
答案：BD
解析：乙酰六胜肽可与双缩脲试剂呈紫色反应，但甲液和乙液等量混合的是（ ）斐林试剂，斐林试剂用于检测还原糖，检测蛋白质是依次加入双缩脲试剂A液、B液，A错误；由题知，乙酰六胜肽是一种具有穿透细胞膜能力的小分子，体现了细胞膜的功能特点——选择透过性，B正确；除了氨基酸的种类和数量决定该小分子多肽的功能，还有氨基酸的排列顺序，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构也决定该多肽的功能，C错误；由题知，该多肽是链状六肽，因此该多肽由6个氨基酸通过5个肽键（肽键数=氨基酸数-肽链数）相连，D正确。
知识梳理
考点4 核酸是遗传信息的携带者
一、核酸的分布、种类、结构和功能
1.核酸的分布：真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，线粒体和叶绿体内也含有少量的DNA。原核细胞中的DNA主要分布在拟核中，RNA主要分布在细胞质中。
2.种类：一类是脱氧核糖核酸，简称DNA；另一类是核糖核酸，简称RNA。
二、核酸的分子结构及功能
1.核酸基本单位——核苷酸
①核苷酸分子组成
一分子核苷酸由一分子含氮碱基、一分子五碳糖（NA中五碳糖为脱氧核糖，RNA中五碳糖为核糖）和一分子磷酸组成。
知识梳理
②核苷酸种类
根据五碳糖不同分为
（2）核苷酸形成核酸过程
（3）核酸的结构层次
知识梳理
4.核酸的功能
（1）细胞内携带遗传信息的物质。
（2）在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
5.核酸的多样性
（1）原因：组成核酸的核苷酸的数目不同和排列顺序的多样化。
（2）遗传信息的储存
①绝大多数生物的遗传信息储存在DNA分子中。
②少数病毒的遗传信息储存在RNA中，如HIV、SARS病毒。
例题练习
（多选题）蛋白质和核酸是细胞内重要的大分子物质，下列关于真核细胞中蛋白质和核酸的叙述正确的是（ ）
A.二者主要在细胞核内合成，都能通过核孔出入细胞核
B.二者都是线粒体、内质网和染色体重要的组成成分
C.合成蛋白质需要核酸参与，合成核酸也需要蛋白质参与
D.蛋白质中的氮元素主要存在于肽键中，核酸中的氮元素存在于碱基中
答案：CD
解析：A、核酸主要在细胞核中合成，并且DNA合成后不会从细胞核中出来，蛋白质是在细胞质中的核糖体上合成，A错误；
B、内质网中不含核酸，B错误；
C、合成蛋白质需要核酸参与，合成核酸也需要蛋白质参与，如解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶等，C正确；
D、蛋白质的N元素主要存在于肽键中，核酸的N元素存在于碱基中，D正确。
知识梳理
考点7 生物大分子以碳链为骨架
1.碳为生命核心元素的原因
氨基酸、核苷酸、葡萄糖等单体都是以碳链为骨架形成的，单体连接成多聚体，多聚体参与细胞和生物体的形成。
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。
例题练习
1.生物大分子通常都有一定的分子结构规律，即是由一定的基本结构单位，按一定的排列顺序和连接方式形成的多聚体，下列表述正确的是（ ）
A.若该图为一段肽链的结构模式图，则1表示肽键，2表示中心碳原子，3的种类有20种
B.若该图表示多糖的结构模式图，则淀粉、纤维素和糖原是相同的
C.若该图为一段单链DNA的结构模式图，则1表示磷酸基团，2表示脱氧核糖，3的种类有4种
D.若该图为一段RNA的结构模式图，则1表示核糖，2表示磷酸基团，3的种类有4种
答案：D
解析：A、若图为一段肽链结构模式图，则1表示中心碳原子，2表示肽键，3表示R基，其种类约有20种，A错误；
B、淀粉、纤维素和糖原的空间结构不相同，B错误；
C、若该图为一段单链DNA的结构模式图，则1表示脱氧核糖，2表示磷酸基团，3含氮碱基，种类有4种（A、C、G、T），C错误；
D、若该图为一段RNA结构模式图，则1表示核糖，2表示磷酸基团，3为含氮碱基，种类有4种（A、C、G、U），D正确。
例题练习
2. 0~9，10个数字可以有若干不同位数的组合；a~z，26个字母可以构成若干不同的单词；相似地，以碳链为基本骨架的小分子单体也能构成许多不同的多聚体，模式图如下。有关说法正确的是（ ）
A.若图中S1、S2、S3、S4……为同一种单体，则该多聚体可以表示淀粉
B.多聚体多糖的单体是葡萄糖
C.若图中单体表示氨基酸，则形成此长链时所有氨基和羧基都参与脱水缩合
D.若图中多聚体为DNA，构成其的脱氧核糖的组成元素为C、H、O、N、P
例题练习
答案：A
解析：本题考查多糖、蛋白质、核酸的组成。淀粉为大分子，其单体均为葡萄糖，可用题图表示，A正确；多聚体多糖的单体是单糖，而并非都是葡萄糖，B错误；若图中单体表示氨基酸，则该长链为肽链，其一端为游离的氨基，另一端为游离的羧基，且单体R基团所带氨基和羧基不参与脱水缩合，C错误；若图中多聚体为DNA，构成其的脱氧核糖的组成元素为C、H、O，D错误。

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