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一、从生物圈到细胞
1．生命活动离不开细胞
(1)病毒只有依赖活细胞才能生活。
(2)单细胞生物的单个细胞能完成各种生命活动。
(3)多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作完成复杂的生命活动。
2．生命系统的结构层次
(1)生命系统的结构层次依次是细胞、组织、器官、系统、个体、种群和群落、生态系统和生物圈。
(2)细胞是地球上最基本的生命系统。
(3)各种生物都具有生命系统的各个层次吗？举例说明。不是。如植物没有“系统”。
二、细胞的多样性和统一性
1．高倍显微镜的使用
(1)在低倍镜下观察，找到要观察的物像，并移到视野中央。
　　　　　　
(2)转动转换器，换上高倍物镜。
　　　　　　
(3)转动细准焦螺旋，直到看清物像为止。
2．原核细胞和真核细胞
(1)分类依据是细胞内有无以核膜为界限的细胞核。
(2)统一性表现在都有细胞膜、核糖体和DNA分子。
(3)原核生物与真核生物共有的变异类型是基因突变。
三、细胞学说
1．建立过程
年代 创立者 贡献
1665年 英国科学家虎克 发现并命名细胞
19世纪30年代 德国科学家施莱登和施旺 创立了细胞学说
1858年 德国科学家魏尔肖 提出了细胞通过分裂产生新细胞的观点，作为对细胞学说的修正和补充
2．基本内容
(1)细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。
(2)细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。
(3)新细胞可以从老细胞中产生。
3．意义
通过对动植物细胞的研究，揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。
考点一 原核细胞与真核细胞(※Ⅱ)
考情解读 　　高考中主要考查原核细胞与真核细胞在结构和生理功能上的区别，多与细胞的基本结构内容进行综合考查；也常结合细胞亚显微结构模式图以非选择题形式出现。(※为考纲等级要求。后同)
[做一题]
[例1]　(2011·山东高考)下列关于原核生物和真核生物的叙述，正确的是(　　)
A．原核生物细胞无线粒体，不能进行有氧呼吸
B．真核生物细胞只进行有丝分裂，原核生物细胞只进行无丝分裂
C．真核生物以DNA为遗传物质，部分原核生物以RNA为遗传物质
D．真核生物细胞具有细胞膜系统(生物膜系统)，有利于细胞代谢有序进行
[解析]　真核细胞具有生物膜系统，把各种细胞器分开，保证了细胞生命活动高效有序地进行；有些原核细胞虽没有线粒体，但有与有氧呼吸有关的酶，可以进行有氧呼吸；有丝分裂、无丝分裂和减数分裂都是真核细胞的分裂方式；原核细胞和真核细胞的遗传物质都是DNA，只有少数病毒以RNA为遗传物质。
[答案]　D
[链一串]
1．细胞统一性的体现
(1)组成方面：组成细胞的元素和化合物的种类基本相同。
(2)结构方面：都有细胞膜、细胞质和核糖体等结构。
(3)能量方面：都以ATP作为直接能源物质。
(4)遗传方面：都以DNA作为遗传物质，各种生物共用一套遗传密码。
(5)增殖方面：都以细胞分裂的方式进行增殖。
2．真核细胞与原核细胞的比较
细胞 原核细胞 真核细胞
细胞大小 较小 较大
细胞核(主要区别) 无以核膜为界限的细胞核，有拟核(模拟的细胞核) 有以核膜为界限的真正的细胞核
DNA存在形式 拟核：大型环状，裸露质粒：小型环状，裸露 细胞核中：和蛋白质形成染色体细胞质中：在线粒体和叶绿体中裸露存在
细胞壁 有(主要成分是肽聚糖) 动物细胞无，植物细胞和真菌有，植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶
细胞质 有核糖体，无其他细胞器 有核糖体和其他细胞器
变异类型 基因突变 基因突变、基因重组、染色体变异
分裂方式 二分裂 有丝分裂、无丝分裂、减数分裂
生物举例 细菌、蓝藻 动物、植物、真菌
联系(统一性) 都有细胞膜和细胞质；遗传物质都是DNA
[关键一点]　
(1)细菌类：凡“菌”字前有“杆”字(结核杆菌、乳酸菌)、“球”字(链球菌)、“螺旋”及“弧”字(霍乱弧菌)的一般都是细菌类，此类生物属于原核生物。
(2)带“菌”字的不一定是原核生物，如酵母菌、霉菌都是真核生物。带“藻”字的也不一定是原核生物，如绿藻、褐藻、红藻都是真核生物。
[助你记忆]　原核生物：一藻(蓝藻)二菌(细菌\放线菌)三体(支原体\衣原体\立克次氏体)。
真核生物：一(衣藻)团(藻)酵母(菌)发霉(菌)了。
[通一类]
1．(2014·福州检测)下列有关原核细胞与真核细胞的叙述正确的是(　　)
A．原核细胞没有叶绿体，不能进行光合作用
B．原核细胞较真核细胞简单，细胞内只具有一种核酸
C．真核细胞具有染色体，原核细胞具有染色质
D．真核细胞才可以进行减数分裂或有丝分裂
解析：选D　原核细胞没有叶绿体，但蓝藻的细胞中有叶绿素和藻蓝素，并且含有与光合作用有关的酶，也能进行光合作用；原核细胞含有DNA和RNA两种核酸；染色质和染色体是同一种物质，原核细胞中不含有染色质。
2．(2012·上海高考)微生物的种类繁多，下列微生物中属于原核生物的是(　　)
①黏菌　②酵母菌　③蓝细菌　④大肠杆菌　⑤乳酸杆菌
A．①②③　　　　　　　 B．②③④
C．③④⑤ D．①④⑤
解析：选C　蓝细菌、大肠杆菌、乳酸杆菌都没有细胞核，都属于原核生物。而黏菌、酵母菌都有真正的细胞核，都属于真核生物。
3．乳酸菌是一类细菌，与动植物细胞相比，其细胞中没有(　　)
A．真正的细胞核 B．核糖体
C．核酸 D．蛋白质
解析：选A　乳酸菌为原核生物，原核细胞与真核细胞相比，没有核膜包被的细胞核。原核细胞和真核细胞中均有核糖体、核酸和蛋白质等。
考点二 显微镜的使用
考情解读 　　显微镜是生物研究的最基本工具之一，对于本考点，大都结合具体实验内容，对显微镜的构造、使用方法和注意事项等，进行综合考查。
[做一题]
[例2]　(2013·江苏高考)一个班级分组进行减数分裂实验，下列操作及表述正确的是(　　)
A．换用高倍镜时，从侧面观察，防止物镜与装片碰擦
B．因观察材料较少，性母细胞较小，显微镜视野应适当调亮
C．为观察染色体不同层面的精细结构，用粗准焦螺旋调节焦距
D．一个视野中，用10×物镜看到8 个细胞，用40×物镜则可看到32 个细胞
[解析]　高倍镜镜头较长，换用时应从侧面观察，防止物镜与装片碰擦，A正确；对于材料少，细胞小的视野，应适当调暗一些，以增大反差，便于观察，B错误；观察染色体不同层面的精细结构时，使用的是高倍镜，应用细准焦螺旋调节焦距，C错误；放大倍数越大，看到细胞数目越少，D错误。
[答案]　A
[链一串]
1．显微镜的结构
2．显微镜的使用
3．显微镜成像原理
(1)放大倍数＝物镜放大倍数×目镜放大倍数。
①物镜越长，放大倍数越大，距装片距离越近；目镜越长，放大倍数越小。
②显微镜的放大倍数是指物像长度或宽度的放大倍数，而不是面积或体积的放大倍数。
(2)显微镜的成像特点：
①显微镜下所成的像是倒立的放大的虚像，倒立是指上下、左右均是颠倒的，相当于将观察物水平旋转180度。
②要移动物像时，物像偏向哪个方向，应向哪个方向移动装片。
4．高倍镜与低倍镜的比较
视野范围 看到细胞数目 物像大小 视野亮度 物镜与载玻片的距离
高倍镜 大 少 大 暗 近
低倍镜 小 多 小 亮 远
[通一类]
4．在低倍显微镜下观察到一细胞之后，欲换用高倍显微镜进一步观察，下列操作步骤中不正确的是(　　)
A．将要观察的细胞移至视野的中央
B．将小光圈调整为大光圈
C．转动转换器，将高倍物镜正对通光孔
D．先使用粗准焦螺旋，后使用细准焦螺旋将物像调整清晰
解析：选D　高倍镜的使用过程为：①先用低倍镜找到所要观察的物像；②将物像移至视野中央；③转动转换器，换成高倍镜；④增大光圈或者用凹面镜聚光，增加视野亮度；⑤转动细准焦螺旋，注意只需要调整细准焦螺旋即可。
5．显微镜目镜为10×、物镜为10×时，视野中被相连的64个分生组织细胞所充满。若物镜转换为40×后，则在视野中可检测到的分生组织细胞数为(　　)
A．2个　　　　　　　　　 B．4个
C．8个 D．16个
解析：选B　因为显微镜的放大倍数是指放大的长度和宽度。物镜由10×转换为40×后，细胞边长变为原来的4倍，面积就是原来的16倍。此时视野中可检测到的分生组织细胞数为原数目的1/16，即64×1/16＝4个。
6．下图甲中①和②表示目镜，③和④表示物镜，⑤和⑥表示物镜与载玻片之间的距离，图乙和图丙分别表示不同物镜下观察到的图像。下列描述正确的是(　　)
A．①比②的放大倍数大，③比④的放大倍数大
B．从图乙转为图丙时，应选用③，同时提升镜筒
C．从图乙转为图丙时，正确的调节顺序是：转动转换器→调节光圈→移动标本→转动细准焦螺旋
D．若标本位于通光孔中心的左上方，为了更好地观察，应将标本往右下方移动
解析：选D　由图和题干可知：①和②为目镜，镜头越短放大倍数越大，则①的放大倍数比②小，③和④为物镜，镜头越长放大倍数越大，则③的放大倍数比④大；从图乙转为图丙，图丙的放大倍数比图乙大，应选用②或③，但不能提升镜筒；由图乙转为图丙时，正确的顺序是：移动标本―→转动转换器―→调节反光镜或光圈―→转动细准焦螺旋；如果要将标本移动到视野的中央，移动的方向与标本相对于通光孔的位置相反，如果要将观察的物像移至视野中央，则移动的方向与物像相对于通光孔的位置相同。
考点三 高考实验：使用高倍显微镜观察几种细胞(教材P7)
考情解读 　　高考对本实验的考查，常结合显微镜的成像原理、高倍镜视野与低倍镜视野的比较等方面，考查观察不同细胞时应注意的事项，以及对被观察细胞的特殊处理。
[做一题]
[例3]　某学生用显微镜观察人的口腔上皮细胞装片，据表回答问题：
项目 A组 B组 C组
目镜 5× 15× 8×
物镜 10× 10× 40×
(1)视野中细胞数目最多的是__________组；同样光源下，光线最暗的是__________组，细胞图像最大的是________组。
(2)高倍镜下，如果视野较暗，物像又模糊不清，这时应转动或调节的结构是________、________和________。
(3)用A组显微镜观察，在视野内的直径上看到一行相连的9个细胞，若用B组显微镜观察，则大约可以看到这行细胞中的________个。
(4)某同学在实验时，操作如下：①先用一块洁净纱布擦拭镜头；②把装片放在显微镜载物台正中央，并用压片夹压住；③在双眼侧视下，将物镜降至接近玻片标本1～2 cm时停止；④用左眼朝目镜里观察，同时转动粗准焦螺旋，缓缓上升镜筒。
请指出该同学操作中不正确的地方并改正。
[解析]　(1)显微镜的放大倍数＝物镜放大倍数×目镜放大倍数。由此可知，A组放大倍数最小，C组放大倍数最大。放大倍数越大，视野中的细胞数目越少，每个细胞的图像越大；反之，放大倍数越小，视野中的细胞数目越多，每个细胞的图像越小。(2)调视野亮度可调节反光镜(凹面镜亮，平面镜暗)、光圈(大光圈亮，小光圈暗)，调亮可选择凹面镜或大光圈，高倍镜下将物像调清晰可调节细准焦螺旋。(3)显微镜的放大倍数与看到的细胞数目成反比。假设用B组显微镜观察可看到的细胞数为x，则根据题意可得，(5×10)∶(15×10)＝x∶9，解得x＝3。(4)用一块洁净纱布擦拭镜头是错误的，显微镜要用专门的擦镜纸擦拭镜头；在调节显微镜时要将物镜降至接近玻片标本时(距离约为0.5 cm)停止，而不是接近玻片标本1～2 cm时停止。
[答案]　(1)A　C　C　(2)反光镜　光圈　细准焦螺旋　(3)3　(4)“洁净纱布擦拭镜头”改为用“专门的擦镜纸擦拭镜头”；“将物镜降至接近玻片标本1～2 cm时停止”改为“将物镜降至接近玻片标本时(距离约为0.5 cm)停止”。
[学一技]
1．观察材料的选择
本实验的主要目的是“观察几种细胞，比较不同细胞的异同点”，因此宜选择单细胞或取材方便的细胞，还要注意细胞的种类。建议选用的观察材料有：真菌(如酵母菌)细胞，低等植物(如水绵等丝状绿藻)细胞，高等植物细胞(如叶的保卫细胞)，动物细胞(如鱼的红细胞或蛙的皮肤上皮细胞)。
2．显微镜使用的注意事项
(1)必须用低倍镜观察到清晰物像，将要放大观察的物像移至视野中央后才能换用高倍镜观察。
(2)换用高倍镜后，不能再转动粗准焦螺旋，只能用细准焦螺旋来调节。
(3)换用高倍镜后，若视野太暗，应先调节遮光器(换大的光圈)或反光镜(用凹面反光镜)使视野明亮，再调节细准焦螺旋。
3．判断污物存在的位置
(1)污物可能存在的位置：物镜、目镜或装片。
(2)判断方法如下：
在装片上
考点四 细胞学说(Ⅰ)
考情解读 　　高考主要考查对细胞学说内容的理解。
[做一题]
[例4]　对施莱登和施旺提出的细胞学说内容及意义的说法，正确的是(　　)
A．一切生物都是由细胞构成的
B．细胞是一个完全独立的单位
C．新细胞可以由老细胞通过有丝分裂产生
D．细胞学说揭示了生物体结构的统一性
[解析]　细胞学说的内容有：①细胞是一个有机体，一切动物和植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成；②细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用；③新细胞可以从老细胞中产生。一切生物包括非细胞结构的生物——病毒。
[答案]　D
一、选择题
1．(2012·北京高考)从生命活动的角度理解，人体的结构层次为(　　)
A．原子、分子、细胞器、细胞
B．细胞、组织、器官、系统
C．元素、无机物、有机物、细胞
D．个体、种群、群落、生态系统
解析：选B　生命系统的最小结构层次是细胞，排除A、C两项；因题中问的是“人体的结构层次”，故应在小于个体水平的层次范围，排除D项。
2．下列关于HIV、幽门螺杆菌、人体肿瘤细胞的叙述，正确的是(　　)
A．都含有DNA　　　　　　 B．都具有增殖能力
C．都属于原核生物 D．都含有核糖体
解析：选B　HIV是病毒，无细胞结构，其遗传物质为RNA。
3．2011年4月的“阴性艾滋病”事件引发社会各界关注，由此加重了人们的“恐艾”心理。关于艾滋病病毒(HIV)，下列叙述正确的是(　　)
A．HIV是一种单细胞生物，在分类上属于原核生物
B．由于HIV体内只有一种细胞器，所以其营寄生生活
C．获取大量HIV的方法是将其接种在营养物质齐全的培养基上培养
D．HIV的生命活动离不开最基本的生命系统
解析：选D　艾滋病病毒(HIV)不具有细胞结构，不是单细胞生物，也不是原核生物；艾滋病病毒不具有细胞结构，因而没有细胞器；病毒营寄生生活，因而培养病毒的方法是将其接种在含有寄主细胞的培养基上培养。
4．细胞学说的建立过程是一个科学家探究、开拓、继承、修正和发展的过程，充满了耐人寻味的曲折。下列说法正确的是(　　)
A．英国科学家虎克最终建立了细胞学说
B．德国科学家施莱登和施旺是细胞的发现者和命名者
C．德国科学家魏尔肖的名言是“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”
D．细胞学说揭示了生物的统一性和多样性
解析：选C　虎克用显微镜第一次观察到并命名了“细胞”，细胞学说的主要创立者是德国的施莱登和施旺，德国科学家魏尔肖提出了“细胞经过分裂产生新细胞”，“所有的细胞都来源于先前的细胞”。细胞学说只揭示了生物的统一性。
5．俗称“超级细菌”的一个变种曾袭击英国一家医院，造成多人感染。下列有关“超级细菌”的叙述正确的是(　　)
A．该细菌生命活动需要的能量由线粒体提供
B．该细菌与酵母菌的结构相同
C．该细菌的遗传物质是RNA
D．该细菌在核糖体上合成蛋白质
解析：选D　细菌属于原核生物，只有核糖体一种细胞器，无核膜包被的细胞核，核区内的环状DNA分子起遗传物质的作用。
6．(2014·南平模拟)“达菲”(又名磷酸奥司他韦)，是目前人们公认的抵抗甲型H1N1流感病毒的有效药物之一。该药具有能抑制流感病毒表面的一种蛋白质——神经胺酶的作用，从而使流感病毒不能从宿主细胞中释放出来。下列判断正确的是(　　)
A．“达菲”能阻止甲型H1N1流感病毒在人体细胞内的繁殖
B．“达菲”能阻止甲型H1N1流感病毒在人体细胞间扩散
C．“达菲”能使甲型H1N1流感病毒丧失对人体细胞的识别能力
D．“达菲”能使甲型H1N1流感病毒中控制神经胺酶的基因发生突变
解析：选B　该药物能使甲型H1N1流感病毒不能从宿主细胞中释放，即不能使其产生的子代病毒继续侵染人体其他正常细胞。
7.①②③④⑤是操作显微镜的几个步骤。右图为用显微镜观察的两个视野，其中标注黑色的细胞为主要观察对象。由视野甲到视野乙时，操作过程正确的是(　　)
①转动粗准焦螺旋　②转动细准焦螺旋　③调节光圈
④转动转换器　⑤移动玻片
A．①②③④　　　　　　　 B．⑤④③②
C．③①⑤④ D．④⑤②③
解析：选B　分析两图可知，由视野甲转到视野乙，即物镜从低倍镜转换到高倍镜，具体操作是：先将要观察的细胞移至视野的中央，然后转动转换器换上高倍镜，调节光圈和反光镜使视野明亮，再调节细准焦螺旋使图像清晰即可观察。
8．生命活动离不开细胞，这是因为(　　)
A．细胞中含有多种多样的细胞器
B．酶只有在细胞内才能发挥催化作用
C．细菌只有寄生在宿主细胞内才能完成生命活动
D．所有生物只有依赖细胞才能完成生殖和发育
解析：选D　生命活动离不开细胞与细胞中含有多种多样的细胞器没有必然联系；酶可以在细胞外发挥催化作用，比如消化酶；细菌可以在培养基上完成生命活动。
9．观察细胞结构时，下列说法正确的是(　　)
A．低倍镜下物像清晰，换高倍镜后视野变暗，应首先调节细准焦螺旋
B．用光学显微镜观察神经细胞，可以观察到核糖体，以及突触小体等结构
C．视野中有异物，转动物镜发现异物不动，移动装片也不动，则异物在目镜上
D．制作口腔上皮细胞装片时为防止产生气泡，首先在载玻片上滴加1～2滴清水，然后再盖载玻片
解析：选C　换高倍镜后视野变暗，可调节光圈；核糖体属于亚显微结构，在光学显微镜下观察不到；异物只可能在物镜、目镜或装片上，移动装片和物镜，异物不动，则异物在目镜上。
10．组成生物体的细胞既具有多样性，又具有统一性。下列关于细胞共性的描述中正确的是(　　)
A．组成细胞的生物大分子是相同的
B．细胞都能进行分裂和分化
C．原核细胞和真核细胞都具有核糖体
D．进行光合作用的细胞都具有叶绿体
解析：选C　不同细胞内DNA分子和蛋白质分子不一定相同。成熟的细胞不再进行分裂和分化。蓝藻能进行光合作用但无叶绿体。原核和真核细胞都具有核糖体。
11．(2014·三明检测)下列有关原核细胞与真核细胞的叙述中，错误的是(　　)
A．蓝藻和水绵细胞中都含有核糖体
B．它们都有染色体
C．最大的区别是原核细胞没有由核膜包围的细胞核
D．原核细胞细胞膜的化学组成和结构与真核细胞相似
解析：选B　蓝藻细胞是原核细胞，而水绵细胞是真核细胞，在这两类细胞中共有的细胞器是核糖体。原核细胞中没有染色体，只有裸露的DNA分子，而真核细胞中含有染色体。原核细胞与真核细胞最大的区别是原核细胞没有由核膜包围的细胞核。原核细胞细胞膜的化学组成和结构与真核细胞相似，均主要由磷脂和蛋白质组成。
12．关于大肠杆菌和酵母菌的比较，正确的是(　　)
A．都能进行有氧呼吸，场所都一样
B．发生翻译的场所相同
C．都不含染色体
D．所含核酸种类不同
解析：选B　原核细胞和真核细胞所共有的细胞器是核糖体，核糖体是基因表达过程中进行翻译的唯一场所。酵母菌含有染色体。
二、非选择题
13.细胞是生物体的基本结构和功能单位，而自然界中生物种类繁多，就所学生物知识回答以下问题：
(1)下列生物中，与引起“发热伴血小板综合征”的“新型布尼亚病毒”病原体有明显区别的是__________。
①大肠杆菌　②发菜　③蓝藻
④酵母菌　⑤霉菌　⑥HIV　⑦水绵　⑧SARS病原体　⑨细菌
(2)研究人员对分别取自3种不同生物的部分细胞(甲、乙、丙)进行分析、观察和实验，获得的结果如下表(表中“√”表示“有”，“×”表示“无”)：
核膜 光合作用(能否) 核糖体 细胞壁
甲 √ √ √ √
乙 √ × √ ×
丙 × √ √ √
①甲、乙、丙3种细胞最可能取自哪类生物？
甲________，乙________，丙________。
A．洋葱　　　　　　 B．兔子
C．蘑菇 D．蓝藻
②大肠杆菌的细胞结构(下左图)和洋葱表皮细胞结构(下右图)在光学显微镜下比较，最主要的区别是__________________________________________________________，这说明细胞的________性。
解析：(1)①大肠杆菌、②发菜、③蓝藻、⑨细菌均属于原核生物，④酵母菌、⑤霉菌、⑦水绵属于真核生物，真核生物和原核生物具有细胞结构，而⑥HIV、⑧SARS病原体是病毒，无细胞结构。
(2)洋葱是植物，其细胞含有细胞壁、核膜、核糖体，能进行光合作用；兔子是动物，其细胞含有核膜、核糖体，不能进行光合作用；蘑菇是真菌，其细胞含有细胞壁、核膜、核糖体，不能进行光合作用；蓝藻是原核生物，其细胞含有细胞壁、核糖体，能进行光合作用，但无核膜。大肠杆菌是细菌，其细胞含有细胞壁、核糖体，无核膜，在有无核膜为界限的细胞核这一方面与植物细胞相比充分显示细胞间的差异性。
答案：(1)①②③④⑤⑦⑨
(2)①A　B　D　②大肠杆菌无以核膜为界限的细胞核，洋葱表皮细胞有以核膜为界限的细胞核　差异
14．(2014·漳州模拟)生物学实验中常用普通显微镜，试回答：
(1)一个细小物体若被显微镜放大50倍，这里“被放大50倍”是指放大该标本的(　　)
A．体积 B．表面积
C．像的面积 D．长度或宽度
(2)当显微镜的目镜为10×、物镜为10×时，在视野直径范围内看到一行相连的8个细胞，若目镜不变、物镜换成40×时，则在视野中可看到细胞(　　)
A．2个 B．4个
C．16个 D．32个
(3)下图是显微镜下观察到的几种细胞或组织图像(D中细胞取自猪的血液)，请据图回答：
①科学家依据____________________将细胞分为原核细胞和真核细胞，属于原核细胞的是________(填标号)。
②图中能进行光合作用的是________(填标号)，A、B所示细胞都有的细胞器是________。
③提取细胞膜时通常选用D图中的________细胞，原因是______________________
________________________________________________________________________。
④B、E两类生物主要区别是：B类生物一般含________，能进行光合作用，故其代谢类型是________型。
解析：(1)显微镜的放大倍数是指长度或宽度的放大倍数，而不是面积或体积的放大倍数。(2)当由“目镜为10×，物镜为10×”换成“目镜为10×，物镜为40×”时，放大倍数增大4倍，视野直径应缩小4倍。故只能看到这行细胞的数目为8×1/4＝2个。显微镜的放大倍数越高，看到的细胞数目就减少。(3)图A、C、D真核细胞；B、E有细胞结构，但无核膜包被的细胞核，应为原核单细胞生物，B为蓝藻，E为细菌。
答案：(1)D　(2)A　(3)①有无以核膜为界限的细胞核　B、E　②B、C　核糖体　③红　哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和众多的细胞器　④光合色素　自养
　第一讲　细胞中的元素和化合物　细胞中的无机物 (教材第1、5节)
一、细胞中的元素和化合物
1．组成细胞的元素
(1)占人体细胞干重最多的元素是：碳。
(2)占人体细胞鲜重最多的元素是：氧。
(3)大量元素和微量元素都是必需元素吗？是。
2．组成细胞的化合物
(1)组成细胞的无机化合物是水和无机盐。
(2)组成细胞的有机化合物有糖类、脂质、蛋白质和核酸。
(3)不同细胞或生物体的各种化合物含量相同吗？不同。
3．检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
鉴定物质 鉴定试剂 颜色变化
还原糖 斐林试剂 砖红色沉淀
淀粉 碘液 蓝色
脂肪 苏丹Ⅲ染液(或苏丹Ⅳ染液) 橘黄色(或红色)
蛋白质 双缩脲试剂 紫色
二、细胞中的无机物
1．水
(1)结合水的功能是细胞结构的重要组成成分。
(2)自由水的功能：a.细胞内良好溶剂，b.参与生化反应，c.为细胞提供液体环境以及运送营养物质和代谢废物。
(3)自由水与结合水能否相互转化？可以。
2．无机盐
(1)主要存在形式是离子状态。
(2)举例说明无机盐的功能：
功能 举例
细胞结构成分 a.Mg2＋是叶绿素分子的必需成分b.Fe2＋是血红蛋白的主要成分c.CaCO3是动物和人体牙齿、骨骼的重要成分
维持细胞和生物体生命活动 血液中Ca2＋浓度太低，会出现抽搐症状
维持生物体内酸碱平衡 血液中存在NaHCO3/H2CO3、NaH2PO4/Na2HPO4缓冲对，调节机体的酸碱平衡
考点一 组成细胞的元素和化合物
考情解读 　　高考中常涉及组成细胞元素和化合物的含量分析、常见化合物的元素组成，大多以选择题形式呈现，难度较低。
[做一题]
[例1]　下图1表示细胞中3种化合物含量的扇形图，图2表示有活性的细胞中元素含量的柱形图，下列说法不正确的是(　　)
A．若图1表示正常细胞，则甲、乙两化合物共有的元素中含量最多的是a
B．若图1表示细胞完全脱水后化合物含量的扇形图，则甲化合物中含量最多的元素为图2中的b
C．图2中含量最多的元素是a，数量最多的也是a
D．若图1表示正常细胞，则乙化合物具有多样性，其必含的元素为C、H、O、N
[解析]　本题考查细胞中的元素与化合物的种类及含量。从图2有活性的细胞中元素含量相对值分析，a代表O，b代表C。若图1表示正常细胞，则甲表示H2O，乙表示蛋白质，二者共有的元素在细胞中含量最多的是O，故A正确；若图1表示完全脱水后的细胞，则甲为蛋白质，蛋白质中含量最多的元素为C，故B正确；图2细胞中含量最多元素是a，但数量最多的是c，故C错误；若图1表示正常细胞，乙化合物表示蛋白质，其具有多样性，必含的元素为C、H、O、N，故D正确。
[答案]　C
[链一串]
1．细胞中的元素和化合物
(1)组成细胞的各种元素多以化合物形式存在。
(2)对细胞中水和蛋白质的一般描述归纳：
水 细胞内含量最多的化合物
细胞内含量最多的无机化合物
占细胞鲜重含量最多的化合物
占细胞鲜重50%以上的化合物
蛋白质 细胞内含量仅次于水的化合物
细胞内含量最多的有机化合物
占细胞干重含量最多的化合物
占细胞干重50%以上的化合物
　　2.细胞内有机分子的元素组成、单体构成与合成场所
种类 元素组成 构成单体 合成场所
多糖 仅含C、H、O 葡萄糖等单糖 内质网、高尔基体(纤维素)
脂质 C、H、O(有的还含有N、P) 脂肪只含C、H、O 甘油、脂肪酸 内质网
蛋白质 C、H、O、N等 氨基酸 核糖体
核酸 C、H、O、N、P DNA：脱氧核苷酸RNA：核糖核苷酸 主要在细胞核
[关键一点]　应牢记教材中提及的一些特殊物质的元素组成：ATP(C、H、O、N、P)、叶绿素(C、H、O、N、Mg)、血红蛋白(C、H、O、N、S、Fe)、胰岛素(C、H、O、N、S)、甲状腺激素(C、H、O、N、I)。
[通一类]
1．(2012·江苏高考)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
解析：选C　细胞中不同元素的功能不尽相同，不能相互替代；脱氧核苷酸的组成元素是C、H、O、N、P，而脂肪酸的组成元素是C、H、O；主动运输能主动选择吸收细胞需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，所以有助于维持细胞内元素组成的相对稳定；微量元素含量虽少，但对于细胞的生命活动却是必不可少的。
2．(2014·莆田市质检)组成纤维素、胆固醇和淀粉酶三种物质，不可缺少的元素是(　　)
A．C、H、O　　　　　　　　　 B．C、H、O、N
C．C、H、O、N、P D．C、H、O、N、S
解析：选A　胆固醇和纤维素都只含C、H、O三种元素，淀粉酶属于蛋白质，含有C、H、O、N四种元素。
考点二 水和无机盐的生理作用(Ⅰ)
考情解读 　　对水、无机盐的生理作用的考查是近几年考查的新命题点。题型主要为选择题，大都直接考查，有时会结合具体问题情境作出分析判断。应特别关注水、盐与细胞代谢、人体健康的关系。
[做一题]
[例2]　(2011·江苏高考)研究发现，砷(As)可以富集在植物体内，转化为毒性很强的金属有机物，影响水稻的株高、根长和干重；加 P(与 As 原子结构相似)处理后水稻茎叶和根中 P 含量增加、As 含量相对减少，水稻生长加快，干重增加。对此现象合理的解释是(多选)(　　)
A．As 在水稻细胞内富集，由细胞膜的结构特点决定
B．As 进入水稻细胞，导致有关酶失去活性，影响细胞代谢
C．P 影响 As 的吸收，与细胞膜上的载体种类和数量有关
D．P 是构成磷脂、核酸和 ATP 的重要元素，能促进水稻生长发育
[解析]　本题考查植物体内化合物的组成元素、物质跨膜运输的方式以及酶的活性等知识，意在考查信息提取与分析能力。A项中As在水稻细胞内富集，是由细胞膜的功能特点决定的；B项中As可能是有关酶的抑制剂，与酶结合后使酶的构象发生改变，使酶丧失活性，从而影响细胞的代谢；C项中P与As以主动运输方式被吸收时，载体的种类相同，而P更易与载体结合，从而抑制植物对As的吸收；D项中磷脂、核酸和ATP中都含P，而这些化合物是水稻正常生长发育所必需的，可见P能促进水稻的生长发育。
[答案]　BCD
[链一串]
1．细胞中的无机盐生理功能
(1)
(2)维持细胞和生物体的正常生命活动，如哺乳动物血液中Ca2＋含量太低就会出现抽搐。
(3)
[关键一点]　
(1)I－：是甲状腺激素的组成成分，缺乏时会患地方性甲状腺肿。
(2)Ca2＋：能降低神经系统的兴奋性，血钙太低时，会出现抽搐现象，血钙过高时，会患肌无力。
(3)Na＋：主要维持细胞外液的渗透压。
(4)硼元素：促进花粉的萌发和花粉管的伸长，油菜缺硼时，会出现“花而不实”。
2．水与有关生理功能的联系
生理过程 相关知识链接
光合作用 作原料，在光反应阶段*被光解产生 [H]和O2，发生在叶绿体类囊体薄膜；在暗反应阶段的叶绿体基质中产生水
有氧呼吸 作原料，在第二阶段提供[H]；在第三阶段[H]与O2结合生成水
ATP与ADP的转化 在合成酶作用下产生ATP，同时产生水，而ATP在水解酶作用下水解时需消耗水
与蛋白质、糖原、脂肪、核酸的关系 合成大分子时都伴随水的产生，而大分子水解成小分子时都需要水参与
3．含水量与代谢强度、生物抗逆性的关系
在一定范围内，自由水与结合水比值的大小决定了细胞或生物体的代谢强度。温度上升，结合水转化为自由水，代谢越强；反之，代谢越弱。但生物体的抗逆性与此相反，即二者比值越小抗逆性越强。
[通一类]
3．(2011·上海高考)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(　　)
A．调节渗透压　　　　　　　 B．组成体内化合物
C．维持正常pH D．提供能量
解析：选A　液泡内的各种矿质离子等能够参与调节细胞液的渗透压，盐生植物液泡中贮存大量的Na＋，增大了细胞液的渗透压，使其吸水能力增强。
4．水在生物体内是一种良好的溶剂，是各种化学反应的介质。下列相关叙述不正确的是(　　)
A．水是有氧呼吸的反应物和生成物
B．当人体缺水时，血浆的渗透压降低，产生渴觉
C．温度适当升高会使细胞内自由水与结合水的比值升高
D．在核糖体上进行的化学反应有水生成
解析：选B　缺水时，血浆渗透压升高。氨基酸的脱水缩合发生在核糖体。
考点三 高考实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质(教材P18)
考情解读 　　对有机物的检测与应用一直是高考命题的热点，高考常从材料的选择、所用试剂、原理、操作顺序等方面进行考查。在考查形式上可选择题为主，简答题、实验设计题也有所涉及。
[做一题]
[例3]　食品安全问题牵动亿万家庭的切身利益，我国在2011年6月13日至20日举办以“人人关心食品安全，家家享受健康生活”为主题的食品安全宣传周活动。
为了应对食品危机，2011年我国各地食品监管部门加强了对食品的安全检查。假设你是其中一员，正在抽查脱脂奶粉的合格率，你如何鉴定真假脱脂奶粉？
(1)查阅的相关资料如下：
奶粉种类 全脂奶粉 脱脂奶粉 假冒脱脂奶粉
主要成分 蛋白质、脂肪和蔗糖等 高蛋白、低脂肪 用全脂奶粉或淀粉冒充
(2)鉴定是否用淀粉冒充脱脂奶粉的方法或步骤： _____________________________
________________________________________________________________________。
(3)鉴定是否用全脂奶粉冒充脱脂奶粉的方法或步骤： _______________________
________________________________________________________________________。
(4)结果分析： _______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)通过以上鉴定，我们并不能完全肯定“脱脂奶粉”是否为正宗的脱脂奶粉，还必须用________对其________含量进行鉴定。
[解析]　通过对提供的资料分析可知，脱脂奶粉比全脂奶粉的脂肪含量低，不含淀粉。根据淀粉遇碘液变蓝，脂肪可以被苏丹Ⅲ染液(或苏丹Ⅳ染液)染成橘黄色(或红色)，蛋白质与双缩脲试剂发生作用产生紫色，可以对奶粉进行鉴定。
[答案]　(2)取少许“脱脂奶粉”配成适当浓度的溶液，向其中滴加1～2滴碘液，观察颜色变化　(3)取“脱脂奶粉”和全脂奶粉各少许配成溶液，分别加入A、B两试管中；向两试管中各加入2～3滴苏丹Ⅲ染液(或苏丹Ⅳ染液)；比较A、B试管的颜色变化　(4)如果(2)中变蓝色证明是用淀粉冒充的，不变蓝则证明不是用淀粉冒充的；如果(3)中A、B两试管变橘黄色(或红色)对比不明显，证明是用全脂奶粉冒充的，如果A试管颜色比B试管颜色明显淡，则证明不是全脂奶粉冒充的
(5)双缩脲试剂　蛋白质
[学一技]
1．糖类、脂肪和蛋白质的检测方法
化合物 检测试剂 方法步骤与结果
淀粉 碘液 淀粉溶液遇碘液呈蓝色
还原糖 斐林试剂(甲液：0.1 g/mL NaOH，乙液：0.05 g/mL CuSO4) 制备组织样液→鉴定样液(50～65 ℃水溶，2 min)→砖红色沉淀
脂肪 苏丹Ⅲ染液或苏丹Ⅳ染液 法1: 花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色 (不用显微镜) 法2：取材→切片→制片[染色→去浮色(50%酒精)]→观察(先低倍后高倍) 结果：苏丹Ⅲ染液：镜检橘黄色；苏丹Ⅳ染液：镜检红色
蛋白质 双缩脲试剂(A液：0.1 g/mL NaOH，B液：0.01 g/mL CuSO4) 制备样液―→鉴定样液―→呈紫色
[关键一点]
斐林试剂是先将NaOH溶液与CuSO4溶液混匀后再使用；双缩脲试剂是先加入NaOH溶液，再滴加CuSO4溶液。
2．实验材料的选择
(1)可溶性还原糖的鉴定实验中，最理想的实验材料是还原糖含量较高的生物组织(或器官)，而且组织的颜色较浅，易于观察。可选用苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜等。
(2)脂肪的鉴定实验中，实验材料最好选富含脂肪的生物组织，若利用显微镜观察，则最好选择花生种子。如果是新鲜花生种子，可不必浸泡，如果是干种子，浸泡3～4 h最适宜切片(浸泡时间短，不容易切片；浸泡时间过长，组织太软，切下的薄片不易成形。)
(3)蛋白质的鉴定实验，最好选用富含蛋白质的生物组织。植物材料常用大豆，且浸泡1～2 d，适于研磨，动物材料常用鸡卵清。
3．实验操作中的注意事项
(1)在鉴定可溶性还原糖的实验中，加热试管中的溶液时，应该用试管夹夹住试管上部，放入盛有50～65℃温水的大烧杯中加热。注意试管底部不要接触烧杯底部；斐林试剂不稳定易变性，应现用现配。
(2)还原糖、蛋白质的鉴定实验中，在加相应试剂鉴定之前，要留出一部分组织样液，以便与鉴定后的样液作颜色对比，增强实验的说服力。
(3)在蛋白质的鉴定实验中，如果用蛋清稀释液作为实验材料，一定要稀释到一定程度，否则，与双缩脲试剂发生反应后会粘在试管的内壁上，使反应不彻底，试管也不易洗刷干净。
[通一类]
5．下列关于“生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定”的实验操作步骤的叙述中，正确的是(　　)
A．用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液，可以直接用于蛋白质的鉴定
B．用切片的方法鉴定脂肪需要用显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪滴
C．鉴定还原糖时，要加入斐林试剂甲液摇匀后，再加入乙液
D．用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂A液与B液要混合均匀后，再加入含样品的试管中，且必须现混现用
解析：选B　鉴定还原糖的斐林试剂的乙液与鉴定蛋白质的B液浓度不同，不可以直接用于蛋白质的鉴定；斐林试剂加入时，甲液和乙液必须先混合均匀；双缩脲试剂使用时必须先加A液，后加B液。
6．(2012·江苏高考改编)下表中有关人体细胞化合物的各项内容，正确的是(　　)
选项 化合物 实验检测 组成单位 主要功能
检测试剂 颜色反应
A 脂肪 苏丹Ⅲ染液 红色 甘油和脂肪酸 储存能量
B 糖原 斐林试剂 砖红色 葡萄糖 提供能量
C 蛋白质 双缩脲试剂 紫色 氨基酸 承担生命活动
D 核酸 甲基绿染液 绿色 核苷酸 携带遗传信息
解析：选C　①中脂肪的组成单位是甘油和脂肪酸，可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色；②中糖原为非还原糖，不能与斐林试剂反应产生砖红色沉淀；③中蛋白质是生物体生命活动的主要承担者，其基本组成单位是氨基酸，可与双缩脲试剂发生紫色反应；④中核酸包括DNA和RNA，DNA可被甲基绿染液染成绿色，而RNA可被吡罗红染成红色，人体细胞中携带遗传信息的是DNA。
一、选择题
1．(2013·江苏高考)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(多选)(　　)
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
解析：选AD　小麦匀浆中含有糖类和蛋白质等物质，还原糖和斐林试剂水浴加热呈砖红色，而蛋白质和双缩脲试剂反应呈紫色，不能发生反应的试管中则呈现出斐林试剂和双缩脲试剂原本的颜色，即蓝色，因此试管1、2、3、5为蓝色、4号为砖红色、6号为紫色。
2．(2014·厦门检测)糖类不含有，脂质不一定有，蛋白质也不一定有，而核酸一定有的元素是(　　)
A．N　　　　　　　　　　 B．S
C．P D．Fe
解析：选C　糖类的组成元素是C、H、O；脂质的组成元素是C、H、O，有的含有N、P；蛋白质的组成元素是C、H、O、N，有的含有S、P等；核酸的组成元素是C、H、O、N、P。
3．下列关于生物体中元素或离子的说法不正确的是(　　)
A．缺P会影响动植物细胞的呼吸作用
B．细胞吸收无机盐离子都需要细胞膜上蛋白质的协助
C．HCO和HPO不是维持组织液pH稳定的缓冲物质
D．人体血钙过低会引起肌肉抽搐，缺铁则易患贫血
解析：选C　P既是ATP的组成成分，又参与构成线粒体膜，因此缺P会影响动植物细胞的呼吸作用；细胞吸收无机盐离子的方式为主动运输和协助扩散，都需要细胞膜上蛋白质的参与；组织液的pH能够保持稳定，与它含有HCO、HPO等离子有关；人体血钙过低会引起肌肉抽搐，铁是血红蛋白的组成成分，缺铁易患贫血病。
4．下列关于细胞中水的含量的叙述，不正确的是(　　)
A．水是人体细胞中含量最多的化合物
B．老年人细胞中含水量比婴儿的少
C．新陈代谢越旺盛，细胞中的含水量越高
D．抗冻的植物细胞内自由水含量大
解析：选D　细胞中含量最多的化合物是水，水为细胞内的化学反应提供场所，或者直接作为反应物参与反应，因此代谢旺盛的细胞中含水量较高。老年人代谢比婴儿慢，细胞内含水量比婴儿少。细胞内的水分为自由水和结合水，代谢旺盛的细胞中，自由水含量会增多，在干旱、低温条件下，结合水含量增多，以增强植物的抗旱、抗冻能力。
5．下列关于细胞的组成元素和化合物的说法，正确的是(　　)
A．组成细胞的元素有C、H、O、N等20多种，其中O是最基本的元素
B．青蛙和玉米细胞内的化学元素在种类和含量上基本相同
C．组成血红蛋白、肌球蛋白的氨基酸种类和数目相同，而排列顺序不同
D．水是活细胞中含量最多的化合物，是某些生物化学反应的原料
解析：选D　C是组成细胞最基本的元素；不同生物体细胞内的元素在种类上基本相同，但在含量上有区别；氨基酸的种类、数目和排列顺序不同使得蛋白质具有多样性。
6．2012年3月22日是第二十个“世界水日”，其宣传主题是“水与粮食安全”。下列有关人体内水的叙述，错误的是(　　)
A．水在病变细胞中以结合水和自由水的形式存在
B．在胰岛素的合成过程中伴随着水的产生
C．冬季，植物体内结合水含量相对增多，抗寒能力提高
D．水在生物体的许多化学反应中充当还原剂
解析：选D　水在所有细胞中都是以结合水和自由水的形式存在的。胰岛素是蛋白质，在蛋白质合成过程中有水的产生。冬季植物细胞中结合水比例提高，植物的抗逆性增强，提高了作物的抗寒能力。水在生物体的化学反应中主要充当介质。
7．下列关于细胞中元素和化合物的叙述正确的是(　　)
A．构成有机物的最基本元素是氧
B．DNA完全水解后可得到磷酸、核糖和碱基
C．生物体生命活动的主要能源物质是糖类和蛋白质
D．水和无机盐也承担着构建细胞、参与细胞生命活动的作用
解析：选D　构成细胞内有机物的最基本元素是C；构成DNA的五碳糖是脱氧核糖；糖类是生物体生命活动的主要能源物质；水和无机盐与其他物质一道，共同承担起构建细胞、参与细胞生命活动等重要功能。
8．(2014·龙岩模拟)下列有关生物体内水和无机盐的叙述错误的是(　　)
A．细胞代谢过程中，叶绿体、核糖体和中心体中都有水生成
B．水既是细胞内良好的溶剂，又是生物体内物质运输的主要介质
C．无机盐离子对维持血浆的正常浓度和酸碱平衡等有重要作用
D．镁是构成叶绿素的必需成分，植物缺乏镁时会导致叶片发黄
解析：选A　细胞代谢过程中，叶绿体中进行的光合作用在暗反应过程中有水生成，核糖体中进行多肽链的合成也有水的生成，中心体中无水生成。
9．(2012·广东高考)分析下表，可推测(　　)
溶液 双缩脲试剂 碘液 斐林试剂
甲 ＋ － －
乙 － ＋＋ －
甲、乙混合 ＋ ＋ ＋
注：“＋”显色，“＋＋”显色更深；“－”不显色。
A．甲溶液含有淀粉 B．乙溶液含有还原糖
C．混合溶液不含淀粉 D．混合溶液含有淀粉酶
解析：选D　蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应，淀粉遇碘变蓝色，斐林试剂与还原糖在水浴加热条件下生成砖红色沉淀。根据溶液甲中的颜色变化可知其含有蛋白质；根据乙溶液中的颜色变化可知其含有淀粉；甲、乙混合后的颜色变化说明，两溶液中的物质发生反应产生了还原糖，由此可知，混合溶液中含有淀粉酶。
10．下列有机物的鉴定实验中，导致实验失败的操作是(　　)
①脂肪鉴定时，花生子叶染色后，没有用酒精洗去浮色　②蛋白质鉴定时，把A、B液混合后再加入蛋白质样液中
③还原糖鉴定时，用60℃水浴加热　④淀粉鉴定时，直接把碘液滴加到淀粉样液中　⑤鉴定酵母菌是否产生酒精的实验中，直接把重铬酸钾加入到酵母菌培养液的滤液中
A．①②⑤ B．②④⑤
C．③④⑤ D．①②④
解析：选A　花生子叶染色后，没有用酒精洗去浮色会使染液的颜色遮盖脂肪呈现的颜色；蛋白质鉴定时，应先加A液提供碱性的化学反应环境；鉴定酵母菌是否产生酒精的实验中，要先加硫酸，使溶液呈酸性后再加入重铬酸钾，才能发生反应。
11．一种植物和一种哺乳动物体内细胞的某些化学元素含量(占细胞干重的质量分数%)如下表数据，下列有关叙述正确的是(　　)
元素 C H O N P Ca S
植物 43.57 6.24 44.43 1.46 0.20 0.23 0.17
动物 55.99 7.46 14.62 9.33 3.11 4.67 0.78
A．碳元素的含量高，说明有机物是干物质的主要成分
B．这两种生物体内所含的化学元素的种类差异很大
C．N、S含量说明动物组织含蛋白质较多，若该动物血钙高则会发生肌肉抽搐
D．经测定该植物某有机物含C、H、O、N、S，此化合物可携带氨基酸进入核糖体
解析：选A　从表中数据可以看出两种生物的组成元素基本相同，但含量不同；血钙高表现为肌无力症状；携带氨基酸进入核糖体的是tRNA，其元素组成是C、H、O、N、P。
12．在生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，对实验材料的选择，下列叙述错误的是(　　)
A．可用斐林试剂甲液和乙液、蒸馏水来鉴定葡萄糖和尿液中的蛋白质
B．花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料
C．食用花生油最好选用苏丹Ⅳ染液来鉴定，而一般不选用苏丹Ⅲ染液来鉴定
D．甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等，都含有较多糖且近于白色，因此可以用于还原糖的鉴定
解析：选D　鉴定蛋白质用双缩脲试剂，它由两种试剂组成：0.1 g/mL的NaOH溶液和0.01 g/mL的CuSO4溶液，斐林试剂也由两种试剂组成：0.1 g/mL的NaOH溶液和0.05 g/mL的CuSO4溶液，故双缩脲试剂可由斐林试剂和蒸馏水配制而成。食用花生油颜色较深，而苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色，染色较浅，不易区别，故最好选用苏丹Ⅳ染液，它可以将脂肪染成颜色较深的红色。甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等含有较多的蔗糖，蔗糖不是还原糖，不能进行还原糖的鉴定。
二、非选择题
13．(2014·宁德质检)细菌具有细胞壁，为探究其化学成分，某课题小组设计了如下实验：(已知糖类加硫酸水解后用碱中和，再加斐林试剂，加热有砖红色沉淀生成；蛋白质与双缩脲试剂作用，生成紫色物质。二者单独检验时互不干扰。)
(1)将细菌细胞粉碎后，用高速离心机分离得到细菌细胞壁。
(2)将细菌细胞壁分成两等份，编号为A、B。
(3)取A加硫酸水解后用碱中和，再加斐林试剂并加热；取B加双缩脲试剂，摇匀。
(4)观察并记录实验现象。
现象及结果分析：
现象①：A出现砖红色沉淀，B出现紫色；
结论： __________________________________________________________________。
现象②：A____________________，B____________________________；
结论：细菌细胞壁中含有糖类而不含蛋白质。
现象③：A不出现砖红色沉淀，B________________；
结论： _______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
现象④：A不出现砖红色沉淀，B________________；
结论： ________________________________________________________________。
解析：细菌细胞壁的成分鉴定是依据各种有机物的颜色反应进行的：糖类＋斐林试剂砖红色Cu2O沉淀；蛋白质＋双缩脲试剂―→紫色络合物。
答案：①细菌细胞壁中含有糖类和蛋白质
②出现砖红色沉淀　不出现紫色
③出现紫色　细菌细胞壁中含蛋白质，不含糖类
④不出现紫色　细菌细胞壁中不含糖类和蛋白质
14．现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液各一瓶，请用双缩脲试剂、斐林试剂和淀粉溶液将它们鉴定出来。
(1)用一种试剂将上述4种溶液区分为两组，这种试剂是________，其中发生显色反应的一组是________和________溶液，不发生显色反应的一组是________和________溶液。
(2)用________试剂区分不发生显色反应的一组溶液。
(3)区分发生显色反应一组溶液的方法及鉴定结果是____________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)由于稀蛋清和淀粉酶溶液的本质是蛋白质，蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应，而葡萄糖和淀粉不与双缩脲试剂反应，所以可以用双缩脲试剂将4种溶液分为两组；(2)葡萄糖属于还原糖，可与斐林试剂作用产生砖红色沉淀，而淀粉不能，所以可用斐林试剂将淀粉与葡萄糖分开；(3)淀粉可被淀粉酶分解形成还原糖，还原糖可与斐林试剂反应产生砖红色沉淀，而稀蛋清无这一特性，所以可以用淀粉和斐林试剂将稀蛋清和淀粉酶区分开。
答案：(1)双缩脲试剂　稀蛋清　淀粉酶　葡萄糖　淀粉　(2)斐林　(3)将淀粉溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合，一段时间后，用斐林试剂分别处理上述两种溶液，观察到无颜色变化的溶液是稀蛋清溶液，出现砖红色沉淀的溶液是淀粉酶溶液
15．某同学通过百度搜索“脂肪细胞含水量”，结果资料显示脂肪细胞中含量最多的并非是水，而是脂肪。这个结果与已知结论“组成细胞的化合物中水的质量百分比占85%～90%”相矛盾。该同学为了探究脂肪细胞中含量最多的物质是水还是脂肪，做了以下实验探究，请你完善实验步骤和表格数据统计：
(一)提出问题：从网上收集到的资料可看出，脂肪细胞大部分被一个脂肪滴占据。脂肪不溶于水，这样的细胞内水含量会大于脂肪吗？
(二)作出假设：在脂肪细胞中脂肪的含量大于水的含量。
(1)选取实验材料和实验仪器：猪的皮下脂肪、大网膜和肠系膜(三者均为脂肪组织)、菜刀、相同不锈钢容器、调节式恒温烘箱(温度可调节)、电子秤、烧杯、过滤网、无水硫酸铜、标签等。
(2)实验步骤：
①取三个相同的不锈钢容器分别贴上标签，编号为A、B、C，待用。
②称取_____________________________________________________________切碎，
分别放入A、B、C三个相同的不锈钢容器中。
③把A、B、C三个放有脂肪组织的不锈钢容器放到可调式的恒温烘烤箱内，将温度控制在105℃，加热约10分钟。再将温度升至160℃，再加热约10分钟，待脂肪完全熔化后冷却。
④将A、B、C三个容器中的脂肪通过过滤网分别倒入a、b、c三只烧杯中并称量。
⑤记录数据如下表，请在表中空白处填上大网膜减少的百分含量。
编号 组织名称及质量(500 g) 105℃ 160℃ 脂肪质量 残渣质量 减少量 减少百分含量
A 皮下脂肪 10分钟 10分钟 378 g 91 g 31 g 6.2%
B 大网膜 10分钟 10分钟 409 g 65 g 26 g
C 肠系膜 10分钟 10分钟 285 g 101 g 114 g 22.8%
⑥分析数据得出结论：实验结果中组织减少的百分含量可视为脂肪细胞中水的百分含量，其数据与网上查询结果基本一致。从而得出结论：________________________________
________________________________________________________________________。
解析：由实验步骤⑤表中数据可知，该实验的原理是将脂肪组织加热，以除去水分，通过测脂肪和水的重量，比较脂肪细胞中水含量与脂肪含量。大网膜的减少量为26 g，因此其减少的百分含量为×100%＝5.2%。
答案：(二)(2)②猪的皮下脂肪、大网膜、肠系膜各500 g
⑤5.2 %　⑥在脂肪细胞中脂肪的含量大于水的含量
　第二讲　生命活动的主要承担者——蛋白质 (教材第2节)
一、蛋白质的结构
1．蛋白质的基本组成单位——氨基酸
(1)组成元素：C、H、O、N等。
(2)结构通式是
(3)结构特点：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。
(4)决定氨基酸种类的基团是R基。
2．氨基酸脱水缩合形成蛋白质
(1)连接两个分子间的化学键是肽键。
(2)脱水缩合发生的场所是核糖体。
(3)脱下的H2O中H来自氨基和羧基，O来自羧基。
(4)一条肽链中氨基和羧基的数目是多少？
至少含有一个氨基和一个羧基，分别位于肽链两端，多余的氨基或羧基位于R基中
(5)多肽的多样性和蛋白质多样性有何不同？
多肽的多样性取决于氨基酸的种类、数目和排列顺序，而蛋白质的多样性除以上所说外，还取决于肽链的空间结构
二、蛋白质的功能
功能 举例
构成细胞和生物体的结构物质 构成动物和人体的肌肉，构成生物膜、核糖体、染色体等
构成细胞和生物体的功能物质 催化作用 参与生物体各项生命活动的酶绝大多数是蛋白质
运输作用 红细胞中的血红蛋白，膜上的载体蛋白
运动功能 肌动蛋白和肌球蛋白，二者使肌肉收缩，产生运动
信息传递作用，调节作用 胰岛素、生长激素等蛋白质类激素，能调节生物体的生命活动
免疫作用 生物体内的抗体，能消灭外来抗原物质
细胞内的能源物质 在糖类和脂肪供应不足的情况下，机体也会分解蛋白质供能
考点一 氨基酸形成多肽过程中的有关计算
考情解读 　　脱水缩合是由氨基酸合成蛋白质的方式，在高考中常以选择题形式考查蛋白质形成过程中的脱水缩合过程，包括肽键、相对分子质量的有关计算等。
[做一题]
[例1]　某三十九肽中共有丙氨酸4个，现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的肽链(如右图)，下列有关叙述，错误的是(　　)
A．肽键数目减少了7个
B．4条肽链能重新连接，从而形成三十九肽
C．4条肽链若重新连接成一条长链将脱去3个水分子
D．如果新生的4条肽链总共有5个羧基，那么其中必有一个羧基在R基上
[解析]　本题主要考查氨基酸的脱水缩合及相关计算。根据题意可知，三十九肽中含有38个肽键，去掉三十九肽中的4个丙氨酸后，形成由35个氨基酸构成的4条肽链，故肽键数目为35－4＝31(个)，比原来减少7个，故A正确；如果将4条肽链重新连接，形成的物质为三十五肽，而不是三十九肽，故B错误；4条肽链若重新连接成一条链，脱掉的水分子数为3，故C正确；每条肽链的末端只有1个羧基，新生的4条肽链共有5个羧基，说明有一个羧基位于R基上，故D 正确。
[答案]　B
[链一串]
1．蛋白质形成过程中的数量关系
(1)蛋白质中肽链、氨基酸、肽键、脱去水分子的数目对应关系：
氨基酸数 肽键数 脱去水分子数 游离的氨基 游离的羧基
一条肽链 n n－1 n－1 至少1个 至少1个
m条肽链 n n－m n－m 至少m个 至少m个
(2)相关计算公式：
①脱水数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数
②氨基数＝肽链数＋R基上的氨基数＝各氨基酸中氨基的总数－肽键数
③羧基数＝肽链数＋R基上的羧基数＝各氨基酸中羧基的总数－肽键数
④蛋白质相对分子质量＝各氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数－18×脱水数
⑤N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
⑥O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
⑦H原子数＝各氨基酸中H原子的总数－2×脱水数
2．环肽中肽键等的相关数量计算
环状多肽主链中无氨基和羧基，环状肽中氨基或羧基数目取决于构成环状肽的氨基酸R基中的氨基和羧基的数目，如右图所示。
由图示可知：肽键数＝脱去的水分子数＝氨基酸数。
3．氨基酸与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间的关系
DNA(基因)mRNA蛋白质
　碱基数 　∶ 　碱基数　∶　氨基酸数
6　　　∶　　　3　　∶　　　1
由于mRNA中有终止密码子等原因，上述关系应理解为：每合成1个氨基酸至少需要mRNA上的3个碱基和DNA(基因)上的6个碱基。
[关键一点]　
(1)只有连在同一个碳原子上的氨基和羧基才参与形成肽键，R基上的氨基或羧基不参与肽键的形成。
(2)在多肽相对分子质量计算时，还要考虑一些其他化学变化过程，如二硫键(—S—S—)的形成，每形成一个二硫键，脱去2个—H，故相对分子质量减少2。
[通一类]
1．(2014·泉州模拟)下列依次为丙氨酸、丝氨酸和天门冬氨酸的结构式：
由这三个氨基酸脱水缩合成的化合物中，含有的氨基、羧基和肽键的数目是(　　)
A．1,1,3　　　　　　　　　 B．3,3,2
C．1,1,2 D．1,2,2
解析：选D　一条多肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，分别在肽链的两端。若一个氨基酸上有两个氨基或两个羧基，则多余的氨基和羧基在R基团上，图中只有第三个氨基酸的R基团上有一个羧基，故该化合物中有氨基1个、羧基2个。而肽键数＝氨基酸数－肽链数＝3－1＝2(个)。
2．某蛋白质含n个氨基酸，由m条肽链组成，以下相关叙述错误的是(　　)
A．该蛋白质分子中至少含氧原子(n＋m)个
B．该蛋白质分子中至少含氮原子n个
C．在该蛋白质合成过程中需要转运RNA的数目为3n个
D．在该蛋白质合成过程中失去水分子数为(n－m)个
解析：选C　一个肽键中含有一个N和一个O，一条多肽链中至少含有一个游离的羧基和一个游离的氨基，所以该蛋白质分子中至少含氧原子(n－m＋2m)＝(n＋m)个；该蛋白质分子中至少含氮原子(n－m＋m)＝n个；一个转运RNA只能转运一个氨基酸，所以在该蛋白质合成过程中需要转运RNA n个；在该蛋白质合成过程中失去水分子(n－m)个。
考点二 蛋白质的结构和功能(Ⅱ)
考情解读 　　蛋白质是生命活动的承担者，关于蛋白质的结构和功能一向是高考的热点之一，其中以新情景材料、图表等形式考查对知识的掌握程度是近几年高考命题的趋势。
[做一题]
[例2]　(2014·厦门质检)研究发现，胃蛋白酶、胰蛋白酶起催化作用的最适pH分别为2和8，两种酶存在此差异的原因不可能是(　　)
A．蛋白质的空间结构不同
B．肽链中的氨基酸排列顺序不同
C．氨基酸的结合方式不同
D．基本组成单位氨基酸的种类不同
[解析]　不同蛋白质中的氨基酸之间都是以肽键的形式结合的。
[答案]　C
[链一串]
1．蛋白质的多样性分析
分析角度 具体分析
蛋白质本身 氨基酸的数量、种类、排列顺序及多肽链盘曲折叠形成的空间结构→结构多样性→功能多样性
遗传物质 千变万化的碱基对排列顺序→遗传信息的多样性→蛋白质的多样性
生物进化 千变万化的环境条件→通过自然选择保留适应环境的个体及个体内的蛋白质→个体的多样性和蛋白质的多样性
2．几类常见蛋白质的分布和生理功能
名称 分布 功能
大多数酶 细胞内或细胞外 催化作用
载体蛋白 细胞膜 运输某些物质如离子、氨基酸等
某些激素(如生长激素、促甲状腺激素、胰岛素、胰高血糖素等) 内环境中 调节生命活动
抗体 内环境中 免疫作用
血红蛋白 红细胞内 主要运输氧气和部分二氧化碳
糖蛋白 细胞膜表面 保护、润滑、识别等
[通一类]
3．有关蛋白质结构和功能多样性的说法正确的是(　　)
A．蛋白质结构多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和空间结构有关
B．已知某化合物含有C、H、O、N等元素，且具有催化作用，可以推断此物质是蛋白质
C．有些蛋白质具有防御功能，如抗体；有些蛋白质具有接受信息的功能，如受体。抗体和受体都具有专一性
D．一条刚刚从核糖体上合成的肽链，其氨基酸的种类、数目及排列顺序便已确定，因此具有生物活性
解析：选C　蛋白质多样性与肽链的空间结构有关，而与氨基酸的空间结构无关；含C、H、O、N的化合物有蛋白质、核酸等，少数RNA 也具有催化作用；抗体只与特异性的抗原结合，受体只与特定的信号分子结合，它们都具有专一性；只有具有一定空间结构的蛋白质才有生物活性，在核糖体上合成的肽链还需加工后才能成为有活性的蛋白质。
4．(2014·南平模拟)核糖体中合成的物质不可能具有的功能是(　　)
A．调节生命活动 B．携带遗传密码
C．为生命活动提供能量 D．参与主动运输
解析：选B　核糖体中合成的是蛋白质，蛋白质类激素可调节生命活动；蛋白质能氧化分解提供能量；细胞膜上的载体蛋白可参与主动运输。但携带遗传密码的是mRNA，属于核酸。
一、选择题
1．(2012·海南高考)关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述，错误的是(　　)
A．相对分子质量最大的氨基酸是甘氨酸
B．有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
解析：选A　甘氨酸是分子量最小的氨基酸；氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸，必需氨基酸只能从食物中获取，人体内不能合成；R基的不同引起了氨基酸之间的差异。
2．已知苯丙氨酸的分子式是C9H11NO2，那么该氨基酸的R基是(　　)
A．—C7H7O　　　　　　　　　 B．—C7H7
C．—C7H7N D．—C7H5NO
解析：选B　氨基酸有一个羧基和一个氨基，羧基有两个氧原子，氨基有一个氮原子，因此该氨基酸的R基不含氮原子和氧原子。
3．蛋白质能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应的原因是蛋白质中有肽键，而肽键可以与双缩脲试剂发生反应产生紫色的络合物。下列化合物中可以与双缩脲试剂发生紫色反应的是(　　)
A． B．
C． D．CH3—CH2OH
解析：选A　四种化合物中，只有A含有肽键，故可以与双缩脲试剂发生反应产生紫色络合物。
4．下列有关蛋白质结构和功能的叙述中，不正确的是(　　)
A．各种蛋白质的基本连接键都是肽键
B．各种蛋白质的基本组成单位都是氨基酸
C．氨基酸的空间结构和种类决定了蛋白质的功能
D．细胞膜上的糖蛋白参与生物细胞间的信息传递
解析：选C　各种蛋白质都是以氨基酸为基本组成单位，氨基酸之间通过肽键连接。组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列次序及形成的蛋白质的空间结构决定了蛋白质的功能。不同的蛋白质承担着不同的生物学功能，如细胞膜上的糖蛋白参与生物细胞间的信息传递。
5．现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为(　　)
A．798、2和2　　　　　　 B．798、12和10
C．799、1和1 D．799、11和9
解析：选B　800个氨基酸脱水缩合形成含有两条链的多肽，形成肽键的数目为800－2＝798个；该多肽中游离的羧基数目为2(两条肽链一端各游离1个羧基)＋8(侧链R基团中的8个羧基)＝10个；氨基数目为2＋10＝12个。
6．下面是三种化合物的结构式，下列有关三种化合物的叙述中，错误的是(　　)
A．三种化合物可以用一个结构通式表示
B．三种化合物的共同点之一是都含有一个氨基、一个羧基
C．三种化合物都不能与双缩脲试剂发生紫色反应
D．三种化合物两两结合形成的物质中的游离氨基数相同
解析：选B　由图可知，这三种物质都是氨基酸，可用表示其结构通式；三种化合物的共同点之一是在同一个碳原子上连有一个氨基、一个羧基；与双缩脲试剂发生紫色反应是具有肽键的化合物的特点，而氨基酸没有肽键，不能与双缩脲试剂发生紫色反应；由于题中三种化合物的R基上都没有氨基，因此，两两结合形成的二肽含游离氨基都是一个。
7．甘氨酸(C2H5O2N)和X氨基酸反应生成二肽的分子式为C7H12O5N2，则X氨基酸是(　　)
A．
B．
C．
D．
解析：选A　在氨基酸形成肽的过程中发生脱水，所以H和O减少。根据二肽中含有7个C，甘氨酸有2个C，推出X氨基酸有5个C。二肽中含有12个H，脱去的一分子水中含2个H，而甘氨酸有5个H，所以X氨基酸有9个H。二肽中含有5个O，脱去的一分子水中含1个O，而甘氨酸有2个O，所以X氨基酸有4个O。
8．下列关于氨基酸和蛋白质的叙述，正确的是(　　)
A．如果有足量的三种氨基酸，则它们能形成多肽的种类最多是27种
B．氨基酸之间的不同，是由基因的碱基排列次序决定的
C．碳元素是构成生物体的基本元素，可形成链式或环式结构，在一个十七肽化合物中，最多含有肽键17个
D．每种蛋白质都是由20种氨基酸构成的
解析：选C　如果有三种足量的氨基酸，则多肽的种类有无数种；氨基酸之间的区别在于R基的不同；对于链状的多肽来说，其肽键数等于氨基酸个数减去1，对于环状多肽来说，肽键数等于氨基酸个数。
9．有关下图中蛋白质的叙述，正确的是(　　)
A．含有两条肽链
B．共有126个肽键
C．R基中共含17个氨基
D．形成该蛋白质时共脱掉125个水分子
解析：选A　蛋白质中游离的羧基数＝肽链条数＋R基上羧基数，同理，游离的氨基数＝肽链条数＋R基上氨基数。结合坐标图可知，该蛋白质含有两条肽链，124个肽键，R基中共含15个氨基，形成该蛋白质过程中共脱掉124个水分子。
10．环孢素(CsA)是从土壤霉菌中分离出来的含有11个氨基酸的环形多肽，该物质能选择性地抑制辅助性T淋巴细胞分泌白细胞介素－2和其他细胞因子，因而是一种强效免疫抑制剂，下列有关CsA的叙述正确的是(　　)
A．该物质的天然合成过程需要拟核DNA上基因的控制
B．如果氨基酸的平均相对分子量为128，则它的相对分子量为1228
C．可以用来开发移植器官后抗排斥反应的药物
D．只有在受到抗原刺激后霉菌才合成该细胞因子
解析：选C　霉菌属于真核生物，有成形的细胞核，其蛋白质的合成主要由染色体上的基因控制；11个氨基酸构成的环形多肽，其形成过程中会脱去11个水分子，故它的分子量应为1210；细胞因子不是由霉菌合成的，而是由效应T细胞合成的。
11．下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中肯定含有硫元素
B．b是蛋白质的单体
C．多肽中b的数目等于c的数目
D．蛋白质的结构和功能的多样性是细胞多样性的根本原因
解析：选B　组成蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸是构成大分子蛋白质的单体；S是蛋白质中常见的元素，但并非每一种蛋白质中都含有S；多肽一般呈链状结构，肽键数＝氨基酸数－肽链数；细胞多样性的直接原因是蛋白质的结构和功能的多样性，根本原因是DNA分子的多样性。
12．某50肽中有丙氨酸(R基为—CH3)4个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如下图)得到4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)。下列有关叙述错误的是(　　)
A．该50肽水解得到的几种有机物比原50肽增加了4个氧原子
B．若将得到的5个氨基酸缩合成5肽，则有5种不同的氨基酸序列
C．若新生成的4条多肽链总共有5个羧基，那么其中必有1个羧基在R基上
D．若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链将脱去3分子水
解析：选A　据图分析可知，每脱掉1个丙氨酸需要破坏2个肽键，脱掉4个丙氨酸共破坏了8个肽键，有8分子水参与，故该50肽水解得到的几种有机物比原50肽增加了8个氧原子；得到的5个氨基酸，其中有4个是相同的丙氨酸，故这5个氨基酸缩合成5肽，可有5种不同的氨基酸序列；每条肽链中至少有1个游离的氨基和1个游离的羧基，故新生成的4条多肽至少有4个氨基，至少有4个羧基，再多出的羧基(或氨基)必定在R基上；这4条多肽链若重新连接成一条长链，需要连接3个位点，形成3个肽键，脱去3分子水。
二、非选择题
13．一切生命活动都离不开蛋白质，下图为部分细胞结构和多种蛋白质，请回答下列有关问题。
(1)A蛋白参与细胞间的相互粘连，所以在动物细胞工程中常用________处理组织碎块，使细胞分散开。
(2)B蛋白与物质跨膜运输有关，如果转运过程需ATP供能，则转运方式称为________，若转运过程不消耗ATP，则转运方式称为________，能量来自于所转运物质________形成的势能。
(3)C蛋白只能与特定分子结合，结合后使蛋白质的________发生变化，像“分子开关”一样，引起细胞内一系列变化，是细胞膜完成________功能的分子基础。
(4)D蛋白和细胞骨架共同完成细胞内的物质运输，细胞骨架的化学本质是________。
(5)E蛋白具有催化功能，因其只能与________结合，所以E蛋白的功能具有专一性的特点。
(6)F蛋白的功能是与DNA分子的某一部位结合，以DNA分子的一条链为模板合成RNA分子，F蛋白的名称是________。
解析：据图分析可知，A为糖蛋白，B为载体蛋白，C为受体蛋白，细胞骨架的化学本质为蛋白质，E为酶，F为RNA聚合酶。
答案：(1)胰蛋白酶　(2)主动运输　协助扩散　浓度差　(3)空间结构　信息交流　(4)蛋白质　(5)特定物质　(6)RNA聚合酶
14．分子马达是由生物大分子构成并利用化学能进行机械做功的纳米系统。天然的分子马达，如：驱动蛋白、RNA聚合酶、肌球蛋白等，在生物体内参与了胞质运输、DNA复制、细胞分裂、肌肉收缩等一系列重要生命活动。
(1)根据上述材料可知，下列属于分子马达的是________。
A．DNA解旋酶　　　　　　 B．核苷酸
C．葡萄糖 D．水
(2)合成分子马达所需的原料是________，原料间结合的方式叫________。
(3)上述材料表明，分子马达是通过其____________、________等功能而参与生物体的一系列生命活动的。
(4)下列各项植物的生命活动中，可以不需要分子马达参与的是________。(多选)
A．渗透吸水 B．染色体移向细胞两极
C．生长素的极性运输 D．释放O2
解析：(1)从题目给出的信息进行分析比较可知，分子马达的本质是蛋白质，四个选项中属于蛋白质的是DNA解旋酶。
(2)合成蛋白质的原料是氨基酸，氨基酸之间通过脱水缩合的方式结合。
(3)题干中分子马达的作用可以归结为两类：催化作用(DNA复制)和分子的运动(胞间运输、肌肉收缩等)。
(4)渗透吸水主要与渗透压和半透膜两侧的浓度有关，与蛋白质无关；植物释放O2是通过扩散作用进行的，也不需要蛋白质参与。
答案：(1)A　(2)氨基酸　脱水缩合　(3)催化　运动　(4)AD
15．赖氨酸是哺乳动物蛋白质分子中普遍存在的一种氨基酸，是人体的必需氨基酸。赖氨酸不能在人体内合成，只能从食物中获取，缺乏时会影响体内蛋白质的合成，出现营养不良，体重增加缓慢等现象。赖氨酸是否也是大鼠的必需氨基酸呢？某生物兴趣小组利用下列材料和用具就此问题进行了探究，请补充并完善他们的实验原理和实验方案：
材料和用具：20只生长发育状况相同的正常幼年大鼠、分装在不同试剂瓶中的20种氨基酸、不含蛋白质和氨基酸的食物、秤、天平等。
实验原理： ___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
实验方案：
(1)配食：________________________________________________________________，
配制成食物A； ______________________________________________________
___________________________________________________________，配制成食物B。
(2)分组：将20只大鼠平均分成甲、乙两组，分别称量其体重。
(3)饲喂：甲组每天饲喂适量的食物A； _______________________________________
________________________________________________________________________。
(4)观测： __________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
结果及结论：(略)
解析：研究“赖氨酸是否也是大鼠的必需氨基酸”，实验的对象是大鼠，实验自变量为赖氨酸，可设置空白对照，一组饲料中含有赖氨酸，一组饲料中不含赖氨酸。注意饲料中其他氨基酸的含量和比例应适宜。因变量为营养状况，可以大鼠体重变化作为指标。
答案：实验原理：必需氨基酸是动物体不能合成、只能从食物中获得的氨基酸。当动物缺乏必需氨基酸时，就会影响体内蛋白质的合成，出现营养不良，体重增加缓慢等现象(其他合理答案亦可)
实验方案：(1)取一定量的不含蛋白质和氨基酸的食物，加入含量和比例适宜的20种氨基酸　另取等量的不含蛋白质和氨基酸的食物，加入除赖氨酸以外的19种氨基酸，其含量和比例与食物A中相同
(3)乙组每天饲喂等量的食物B。两组大鼠其他饲养条件相同
(4)一段时间后，分别测量甲、乙两组大鼠的体重，并计算体重增加量
　
第三讲 遗传信息的携带者——核酸细胞中的糖类和脂质 教材第3、4节
一、遗传信息的携带者——核酸
1．核酸的单体
(1)核酸的元素组成是C、H、O、N、P。
(2)核酸初步水解产物是核苷酸。
(3)核酸彻底水解产物是磷酸、五碳糖和含氮碱基。
(4)画出核苷酸的结构简图：。
2．DNA、RNA分子的比较
种类 DNA(脱氧核糖核酸) RNA(核糖核酸)
组成成分 五碳糖 脱氧核糖 核糖
磷酸 磷酸
碱基 A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)
T(胸腺嘧啶) U(尿嘧啶)
基本单位 脱氧核苷酸(4种) 核糖核苷酸(4种)
结构 一般为规则的双螺旋结构 常呈单链结构
分布 细胞核(主要)、线粒体、叶绿体 主要在细胞质中
功能 携带遗传信息，控制性状 ①作为遗传物质，控制性状；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)
二、细胞中的糖类
1．糖类的种类、功能和特点
类别 主要糖类 特点
举例 功能
单糖 五碳糖 核糖 核糖核酸的组成成分 不能水解可直接被细胞吸收
脱氧核糖 脱氧核糖核酸的组成成分
六碳糖 葡萄糖 主要的能源物质
果糖 提供能量
半乳糖
二糖 麦芽糖 提供能量 能水解生成两分子单糖
蔗糖
乳糖
淀粉 储存能量的物质 水解后能够生成许多单糖　
多糖 纤维素 细胞壁的主要成分
糖原 储存能量和调节血糖
2.糖类的分布
(1)植物细胞特有的糖类是果糖、麦芽糖、蔗糖、淀粉和纤维素。
(2)动物细胞特有的糖类是半乳糖、乳糖、糖原。
3．糖类的组成
(1)麦芽糖水解产物是葡萄糖。
(2)蔗糖水解产物是果糖和葡萄糖。
(3)乳糖水解产物是半乳糖和葡萄糖。
(4)淀粉、糖原和纤维素水解产物都是葡萄糖。
三、细胞中的脂质
(1)细胞膜中的脂质有磷脂和胆固醇。
(2)具有调节生理代谢的固醇：
①胆固醇参与血液中脂质的运输。
②性激素促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成。
③维生素D促进肠道对Ca和P的吸收。
(3)为什么说脂肪是细胞内良好的储能物质？
同质量的脂肪在体内储存所占体积与糖原和蛋白质相比是最小的，而氧化分解时放出的能量是最多的
考点一 核酸的结构(Ⅱ)及与蛋白质的关系
考情解读 　　核酸与蛋白质是组成生物体的最重要的两类有机化合物。核酸的化学组成及功能在高考中考查较多，特别是DNA与RNA的比较、核酸与蛋白质之间的关系。高考命题的知识难度较低，主要是挖掘易被忽略的知识点或联系其他化合物综合考查。
[做一题]
[例1]　(2014·泉州模拟)生物体的生命活动都有共同的物质基础，下图中a、b为有机小分子物质，甲、乙、丙代表有机大分子物质。已知核糖体是由RNA和蛋白质构成的。则相关叙述正确的是(　　)
A．在人体细胞内，a共有5种
B．在细胞核中通过缩合反应合成丙
C．区分甲与乙的主要依据是组成它们的五碳糖不同
D．在某人的神经细胞和肝细胞中，甲一般不同，丙一般相同
[解析]　染色体的主要成分是DNA和蛋白质，核糖体的主要成分是RNA 和蛋白质，据此可推断甲是DNA，乙是RNA，丙是蛋白质，a是核苷酸(在人体细胞内有8种)，b是氨基酸。氨基酸脱水缩合形成蛋白质在核糖体中进行。在人的神经细胞和肝细胞中，DNA一般相同，而蛋白质不同。DNA和RNA的分类依据是组成它们的五碳糖不同。
[答案]　C
[链一串]
1．不同生物的核酸、核苷酸及碱基
生物类别 核酸 核苷酸 碱基 遗传物质 举例
细胞生物 含DNA和RNA　　 8 5 DNA 细菌、人等
病毒 只含 DNA 4 4 DNA 噬菌体
只含RNA 4 4 RNA 烟草花叶病毒　　　　
2.蛋白质与核酸的比较
种类 蛋白质 核酸
元素组成 C、H、O、N等 C、H、O、N、P
组成单位 氨基酸 核苷酸1分子磷酸＋1分子五碳糖＋1分子含N碱基
连接方式 肽键 磷酸二酯键
形成场所 细胞质内核糖体上 细胞核、线粒体、叶绿体等
多样性的原因 氨基酸的数目、种类、排列顺序及肽链的空间结构 核苷酸的种类、数目及排列顺序
生理功能 催化作用、调节作用、免疫作用、运输作用等 生物的遗传物质；对于生物的遗传、变异、蛋白质的合成具有重要作用
[关键一点]　
(1)同种生物不同细胞中DNA一般相同，而mRNA则一般不同， 蛋白质种类和含量也不同，这是基因选择性表达的结果。
(2)核酸与蛋白质在不同生物体中具有物种的特异性，因而可以从分子水平上，通过分析核酸与蛋白质的相似程度来推断物种亲缘关系的远近。
3．核酸和蛋白质的联系
[通一类]
1．(2010·江苏高考)下列关于核酸的叙述中，正确的是(　　)
A．DNA和RNA中的五碳糖相同
B．组成DNA与ATP的元素种类不同
C．T2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
解析：选D　DNA含的五碳糖是脱氧核糖，RNA含的五碳糖是核糖；组成DNA和ATP的元素种类都是C、H、O、N、P；T2噬菌体的遗传信息贮存在DNA中；DNA中A与T配对、G与C配对，故双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数。
2．(2013·新课标卷Ⅱ)关于DNA和RNA的叙述，正确的是(　　)
A．DNA有氢键，RNA没有氢键
B．一种病毒同时含有DNA和RNA
C．原核细胞中既有DNA，也有RNA
D．叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA
解析：选C　DNA为双链，两条链间以氢键连接，RNA为单链，但也有双链区域，如tRNA呈三叶草构象，双链区域也含氢键；病毒是非细胞生物，只含有DNA或者RNA一种核酸；细胞生物都含有DNA和RNA；线粒体、叶绿体为半自主性细胞器，具有DNA，而核糖体只含rRNA和蛋白质，不含DNA。
考点二 糖类的种类和作用(Ⅱ)及脂质的种类和作用(Ⅰ)
考情解读 　　本考点主要包括糖类和脂质的分类、分布和主要功能等，其中以糖类的分类和功能最为重要。高考中主要以选择题形式呈现，也可能结合代谢、调节等知识，借助新情景素材命制非选择题。
[做一题]
[例2]　(2014·厦门质检)下列不属于糖类功能的是(　　)
A．植物细胞壁的主要成分　　　 B．主要的能源物质
C．生命活动的主要承担者 D．参与细胞膜的组成
[解析]　生物生命活动的主要承担者是蛋白质。纤维素是多糖，是植物细胞壁的主要成分；糖类是生命活动的主要能源物质；细胞膜上含有糖蛋白。
[答案]　C
[链一串]
1．糖的分类及相互关系
2．脂质的化学组成与种类
3．糖类与脂质的比较
比较项目 糖类 脂质
区别 元素组成 C、H、O C、H、O(N、P)
种类 单糖、二糖、多糖 脂肪、磷脂、固醇
合成部位 叶绿体(淀粉)、内质网(糖蛋白)、高尔基体(纤维素)、肝脏和肌肉(糖原) 主要在内质网
生理作用 ①主要的能源物质②构成细胞结构，如糖被、细胞壁③核酸的组成成分 ①生物体的储能物质②构成生物膜的重要成分③调节新陈代谢和生殖
联系 糖类??脂肪
[关键一点]　
(1)糖类中葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖是还原糖，可与斐林试剂在水浴加热情况下反应，生成砖红色沉淀。
(2)并非所有的糖都是能源物质，如核糖和纤维素。
[通一类]
3．(2013·江苏高考)下列关于生物体内有机物的叙述正确的是(　　)
A. 脂质不参与生命活动的调节
B. 蛋白质是生物体主要的能源物质
C. 核酸是生物体储存遗传信息的物质
D. 糖类不参与细胞识别和免疫调节
解析：选C　有的脂质参与生命活动的调节，如性激素(属于固醇类)参与激素调节；生物体主要的能源物质是糖类；核酸是生物体储存遗传信息的物质，其中DNA是主要的遗传物质；细胞识别主要与细胞表面的糖蛋白有关，而糖蛋白是由多糖和蛋白质结合形成的。
4．(2013·重庆高考)下列有关细胞物质组成的叙述，正确的是(　　)
A．在人体活细胞中氢原子的数目最多
B．DNA和RNA分子的碱基组成相同
C．多糖在细胞中不与其他分子相结合
D．蛋白质区别于脂质的特有元素是氮
解析：选A　人体活细胞中水含量最多，因而H原子数目也最多；DNA碱基种类有A、T、C、G，RNA碱基种类有A、U、C、G；多糖在细胞表面可与蛋白质分子结合形成糖蛋白；脂质中的磷脂中也含有N元素。
5．某生物体内能发生如下反应：淀粉→麦芽糖→葡萄糖→糖原。下列说法不正确的是(　　)
A．此生物一定是动物，因此能合成糖原
B．淀粉和糖原都属于多糖，它们彻底水解的产物都是葡萄糖
C．此生物一定是植物，因为其体内有淀粉
D．淀粉是最常见的多糖之一，不易溶于水
解析：选C　糖原是动物细胞特有的多糖，由题中能够合成糖原可知， 该生物一定是动物；组成淀粉和糖原的单体都是葡萄糖，两者彻底水解的产物是葡萄糖；淀粉是植物细胞的储能物质，题中淀粉应该是动物从外界摄取的，而不是体内存在的；淀粉是最常见的多糖，不易溶于水。
考点三 高考实验：观察DNA和RNA在细胞中的分布(教材P26)
考情解读 　　高考对本实验的考查，常结合对其他有机物的检测，从所使用的试剂角度，以选择题的形式考查检测类实验的实验原理和所出现的结果。
[做一题]
[例3]　在“观察DNA和RNA在细胞中分布”的实验中，下列说法正确的是(　　)
A．染色时先用甲基绿染液，再用吡罗红染液
B．用8%的盐酸目的之一是使DNA与蛋白质分离，使DNA水解
C．酒精灯烘干载玻片，可迅速杀死细胞，防止细胞死亡时溶酶体对核酸的破坏
D．用高倍显微镜可以比较清楚地看到呈绿色的染色体和呈红色的RNA分子
[解析]　观察DNA与RNA在细胞中分布的实验，主要是考查实验材料和操作步骤。
①在配制时首先将吡罗红甲基绿混合粉剂溶解，最后得到的染色剂中既有甲基绿，又有吡罗红。
②用8%的盐酸目的之一是使DNA与蛋白质分开，利于甲基绿染色，并不是水解DNA，否则就观察不出DNA分布状况。
③酒精灯烘干临时装片的目的是杀死并固定细胞，否则口腔上皮细胞在死亡时，溶酶体中的水解酶会破坏细胞内的结构，包括DNA、RNA等。
④染色体是由DNA和蛋白质组成的，此实验中使用盐酸时已使DNA和蛋白质分离，甲基绿染液只能使DNA分子着色，所以观察不到呈绿色的染色体。
[答案]　C
[学一技]
1．实验的原理、步骤、结果及结论
(1)原理：
①甲基绿和吡罗红两种染色剂(使用时现配)对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。
②盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色体中的DNA 和蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。
(2)步骤：
操作步骤 注意问题
①取口腔上皮细胞制片 载玻片要洁净，滴一滴质量分数为0.9%的NaCl溶液用消毒牙签在自己漱净的口腔内侧壁上轻刮几下取细胞将载玻片在酒精灯下烘干
②水解 将烘干的载玻片放入质量分数为8%的盐酸溶液中，用30 ℃水浴保温5 min
③冲洗涂片 用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片10 s
④染色 滴2滴吡罗红甲基绿染色剂于载玻片上染色5 min，吸去多余染色剂，盖片
⑤观察 先低倍镜观察，选择染色均匀、色泽浅的区域，移至视野中央，调节清晰后才换用高倍物镜观察
(3)结果与结论：
①结果：绿色主要集中在细胞中央，绿色周围的红色范围较广。
②结论：DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中。
2．实验应注意的问题
(1)选材：口腔上皮细胞、无色的洋葱表皮细胞，不能用紫色洋葱表皮细胞或叶肉细胞，防止颜色的干扰。
(2)缓水流冲洗目的：防止玻片上的细胞被冲走。
(3)几种试剂在实验中的作用：①0.9%NaCl溶液(生理盐水)：保持口腔上皮细胞正常形态。②8%盐酸：a.改变细胞膜等的通透性；b.使染色体中DNA与蛋白质分开。③蒸馏水：a.配制染色剂；b.冲洗载玻片。
(4)DNA和RNA在细胞核和细胞质中都有分布，只是量的多少不同。故结论中强调“主要”而不能说“只”存在于细胞核或细胞质中。
一、选择题
1．在棉花叶肉细胞中，由A、G、U、C、T五种碱基构成的核苷酸共有多少种(　　)
A．5种　　　　　　　　 B．6种
C．7种 D．8种
解析：选D　棉花叶肉细胞中既有DNA又有RNA，A、G、C在DNA和RNA中都存在，共构成六种核苷酸，T和U分别存在于DNA和RNA中，可构成两种核苷酸。
2．纤维素、纤维素酶、纤维素酶基因的基本组成单位依次是(　　)
A．葡萄糖、葡萄糖和氨基酸
B．葡萄糖、氨基酸和脱氧核苷酸
C．氨基酸、氨基酸和脱氧核苷酸
D．淀粉、蛋白质和DNA
解析：选B　纤维素属于多糖，纤维素酶属于蛋白质，纤维素酶基因的化学本质是脱氧核糖核酸，所以基本组成单位分别是葡萄糖、氨基酸和脱氧核苷酸。
3．下图为核苷酸链的结构示意图，下列叙述不正确的是(　　)
A．能构成一个完整核苷酸的是图中的a
B．图中与每个五碳糖直接相连的磷酸有1个
C．在一条核苷酸链中各核苷酸之间是通过化学键③连接起来的
D．若该链为脱氧核苷酸链，从碱基组成上看，缺少的碱基是T
解析：选B　核苷酸是核酸的基本组成单位，每个核苷酸由一分子的磷酸、一分子的五碳糖和一分子的含氮碱基组成，核苷酸分子通过磷酸二酯键连接形成核苷酸链。只有核苷酸链的末端五碳糖与1个磷酸相连，其余均与2个磷酸相连。
4．(2014·福建重点中学联考)下面是关于脂质的叙述，其中正确的是(　　)
A．磷脂由C、H、O三种元素组成，是构成膜的主要成分
B．性激素的化学本质是蛋白质，对维持生物体的生殖过程起着重要的调节作用
C．脂肪只存在于动物的脂肪细胞中，而其他部位和植物细胞中没有
D．企鹅体内的脂肪有减少热量散失、维持体温恒定的作用
解析：选D　磷脂应含有P；性激素的化学本质是固醇；在动物的一般组织中都有脂肪的分布，此外，脂肪也可以分布在植物中；脂肪是生物体的储能物质，同时还可以起到保温的作用。
5．下列关于生物体内化合物的叙述中，正确的是(　　)
A．细胞内的化合物都以碳链为骨架
B．蔗糖和乳糖水解的产物都是葡萄糖
C．蛋白质是细胞代谢的主要能源物质
D．腺苷是构成 ATP和RNA的基本成分
解析：选D　细胞内的有机物是以碳链为骨架的；蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖，乳糖水解的产物是葡萄糖和半乳糖；糖类是细胞代谢的主要能源物质；腺苷由一分子核糖与一分子腺嘌呤组成，ATP和RNA中都含有

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