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第2章 组成细胞的分子
思维导图
概念：细胞是生物体结构与生命活动的基本单位
细胞由多种多样的分子组成，包括水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质和核酸等，其中蛋白质和核酸是两类最重要的生物大分子。说出细胞（1)主要由C、H、O、N、P、S等元素构成，它们以碳链为骨架形成复杂的生物大分子。
（2）指出水大约占细胞重量的2/3，以自由水和结合水的形式存在，赋予了细胞许多特性，在生命活动中具有重要作用。举例说出无机盐在细胞内含量虽少，但与生命活动密切相关。
(3)概述糖类有多种类型，它们既是细胞的重要结构成分，又是生命活动的主要能源物质。
课标要求
概念：细胞是生物体结构与生命活动的基本单位
细胞由多种多样的分子组成，包括水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质和核酸等，其中蛋白质和核酸是两类最重要的生物大分子。
（4）举例说出不同种类的脂质对维持细胞结构和功能有重要作用。
（5）阐明蛋白质通常由21种氨基酸分子组成，它的功能取决于氨基酸序列及其形成的空间结构，细胞的功能主要由蛋白质完成。
（6）概述核酸由核苷酸聚合而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子
课标要求
活动要求
检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质。
核心素养
从结构与功能相适应这一视角，解释细胞由多种多样的分子组成，这些分子是细胞执行各项生命活动的物质基础，体现生命观念及科学思维素养。
1．组成细胞的大量元素有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等，微量元素有Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
2．组成人体细胞的主要元素(占细胞干重的百分比)依次是C、O、N、H、P、S等。
3．细胞内含量最多的化合物是水，含量最多的有机化合物是蛋白质。
4．还原糖与斐林试剂在水浴加热(50～65 ℃)条件下生成砖红色沉淀。
5．脂肪被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。
6．蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应。
7．生物体的含水量与生物种类有关。
8．水在细胞内以自由水和结合水两种形式存在。
9．结合水是细胞结构的重要组成部分（结合水的作用）。
10．自由水的功能：是细胞内良好的溶剂；为细胞提供液体环境；参与生物化学反应；运输营养物质和代谢废物。
11．自由水和结合水的比值会影响新陈代谢和抗逆性：在一定范围内，自由水含量越高，新陈代谢越旺盛；自由水含量越低，抗逆性越强。
12．细胞内大多数无机盐以离子的形式存在。
13．无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分，对维持细胞和生物体的正常生命活动，维持细胞的渗透压和酸碱平衡都有重要作用。（无机盐的作用）
核心知识.答题必备
1．糖类是主要的能源物质。（糖类的作用）
2．果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉和纤维素只分布于植物细胞中；半乳糖、乳糖、几丁质和糖原只分布于动物细胞中。
3．脂肪具有储能、保温、缓冲和减压的作用。
4．磷脂是构成细胞膜的重要成分，也是构成多种细胞器膜的重要成分。（磷脂的作用）
5．胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输（胆固醇的作用）；性激素能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成（性激素的作用）；维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收（维生素D的作用）。
6．脂质分子中氧的含量远远低于糖类，而氢的含量高。
7．蛋白质的功能：构成细胞和生物体结构、催化、运输、调节和免疫等。
8．胰岛素的化学本质是蛋白质。
9．氨基酸是组成蛋白质的基本单位，含有C、H、O、N等元素。
10．氨基酸的结构通式：
核心知识.答题必备
核心知识.答题必备
11．氨基酸的结构特点：每种氨基酸分子至少含有一个氨基和一个羧基且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。
12．蛋白质多样性的原因：组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同及肽链盘曲、折叠形成的空间结构不同。
13．真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，少量分布于线粒体和叶绿体中，RNA主要分布在细胞质中。
14．核酸的基本组成单位是核苷酸，一个核苷酸由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成。
15．DNA和RNA共有的碱基是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)，胸腺嘧啶(T)是DNA特有的碱基，尿嘧啶(U)是RNA特有的碱基。
16．核酸是细胞内携带遗传信息的物质，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。（核酸的功能）
17．蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的基本单位分别是氨基酸、核苷酸、单糖。
18．多聚体是由许多单体相互连接构成的生物大分子。
19．由于碳原子在组成生物大分子中具有重要的作用，所以说“碳是生命的核心元素”。
一、组成细胞的元素和化合物
生物界
非生物界
组成生物体的元素在
无机自然界都能找到
组成元素在含量上相
差很大
_________性
_________性
__________上
__________上
统一
含量
生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系。
种类
差异
大量元素：_______________________________________等。
微量元素： ______________________________________等。
四种含量很高的元素： ____________________________。
2.组成细胞的元素
C H O、N P S、K Ca Mg
Fe Mn B Zn Mo Cu
C H O N
含量最多的化合物：_______________________________。
含量最多的有机化合物：__________________________。
一、组成细胞的元素和化合物
3.组成细胞的化合物
水
蛋白质
还原糖的检测：
脂肪的检测：
蛋白质的检测：
50℃~65℃ 水浴加热
约2 min
斐林试剂
砖红色沉淀
苏丹Ⅲ染液
橘黄色
双缩脲试剂
紫色
4.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
还原糖
脂肪
蛋白质
思考：下列细胞的元素参与构成的细胞中的化合物可能是什么？
蛋白质
叶绿素
糖类、脂肪
核酸、ATP等
甲状腺激素
提出假说
1.组成生物体的元素在非生物界中也都存在，这一事实主要说明
A. 生物与非生物没有区别
B. 生物界与非生物界具有统一性
C. 生物来源于非生物
D. 生物界与非生物界具有差异性
解析：这一事实主要说明生物界与非生物界具有统一性，无法说明生物与非生物没有其它区别、生物来源于非生物，也不能说明生物界与非生物界具有差异性，B正确。
2.下列说法正确的是
A. 西瓜含有大量的糖，常被用于还原糖的鉴定
B. 通过对双缩脲试剂B液进行稀释可获得斐林试剂乙液
C. 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
D. 脂肪鉴定中使用50%的酒精目的是提取花生子叶中的脂肪颗粒
解析：西瓜汁是红色的，不能用于还原糖的鉴定，否则会产生颜色干扰，A错误；
通过对斐林试剂乙液进行稀释可获得双缩脲试剂B液，B错误；
葡萄糖属于还原糖，可用斐林试剂鉴定，用蒸馏水将乙液稀释成双缩脲试剂的液，则可以鉴定蛋白质，C正确；
脂肪鉴定中使用了50%的酒精，目的是洗去浮色，D错误。
√
3．观察下图，下列叙述正确的是(　　)

A．若该图表示的是活细胞中的各化学元素的含量，则甲应该为C
B．若该图表示的是细胞的各化学元素占干重的百分比，则甲应该为O
C．若该图是已经完全脱水后的细胞中的化合物组成情况，则甲是蛋白质
D．若该图为活细胞的化合物组成情况，则甲中含有的元素为C、H、O
活细胞中含有的最多的元素是O，A错误；
占细胞鲜重比例最高的元素是O，占细胞干重比例最高的元素是C，B错误；
若该图是完全脱水后的细胞的化合物组成情况，则甲是蛋白质，C正确；
活细胞中含量最多的化合物为水，若该图为活细胞的化合物组成情况，则甲中含有的元素为H、O，D错误。
解析：
二、细胞中的水和无机盐
1.水的存在形成
存在形式
自由水(95.5%)
结合水(4.5%)
与细胞中蛋白质、多糖等物质结合。
绝大部分的水以游离形式存在，
可以自由流动。
2.水的功能：
a.细胞内良好的溶剂。
b.参与细胞内许多生物化学反应。
c.为大多数细胞提供一个液体环境。
d.运输营养物和代谢废物。
e.细胞结构的重要组成成分
自由水
结合水：
增强细胞代谢
提高生物抗逆性
提出假说
3.水的理化特性与分子结构的对应关系
理化特性
分子结构
A.是良好的溶剂
B.具有流动性
C.具有较高比热容
a.水是极性分子
b.分子间能形成氢键
c.氢键不稳定
水分子
结构模型
二、细胞中的水和无机盐
4.自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系
（如：种子萌发等）
（如：越冬植物、干种子等）
自由水/结合水
比值高：
比值低：
代谢旺盛，但抗逆性减弱。
代谢强度降低，但抗寒、抗旱 等抗逆性增强。
5.无机盐的存在形式：
大部分以 形式存在
离子
如K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、PO42-等。
二、细胞中的水和无机盐
少部分以 形式存在
化合物
（如：CaCO3）。
6.无机盐的作用
（1）组成复杂化合物：Mg2+组成叶绿素， Fe2+组成血红蛋白
（2）对生命活动必不可少：
（3）维持细胞的正常形态（渗透压）和酸碱平衡
Na+、Ca2+：与神经细胞的兴奋性、肌肉细胞兴奋及肌肉细胞的收缩有关。
缺钠：神经、肌肉细胞兴奋性降低,导致肌肉酸痛、无力。
缺钙：抽搐，钙过多：肌无力。
常见缓冲对:H2CO3/HCO3-
1．我国2022年3月22日第30个“世界水日”“中国水周”活动的主题为“推进地下水超采综合治理，复苏河湖生态环境”。下列有关水对生命活动影响的叙述，正确的是(　　)
A．晒干的小麦种子不含自由水，代谢强度低，便于贮藏
B．植物幼嫩部位比衰老部位代谢旺盛是因为幼嫩部位自由水含量占比较高
C．与未萌发的小麦种子相比，正在萌发的小麦种子中自由水与结合水的比值下降
D．越冬的植物体内自由水比结合水的含量高，有利于植物抵抗寒冷的环境
√
细胞内的水以自由水和结合水的形式存在，种子晾晒过程中失去的水主要是自由水，但晾晒后种子中仍含有自由水，晒干后种子中自由水与结合水的比值下降，代谢强度降低，便于贮藏，也可以延长种子的保存时间，A错误；
自由水含量高，代谢旺盛，幼嫩部位比衰老部位自由水的含量高，B正确；
与未萌发的种子相比，正在萌发的种子细胞代谢活动旺盛，自由水含量增加，则自由水与结合水的比值升高，C错误；
越冬的植物体内自由水向结合水转化，自由水所占的比例逐渐降低，结合水所占的比例逐渐升高，有利于植物抵抗寒冷的环境，D错误。
解析：
提出假说
2.下列关于细胞中无机物的叙述不正确的是
A. 人体缺Fe会患贫血症，说明无机盐对维持细胞的酸碱平衡非常重要
B. 种子贮藏前，晒干是为了减少自由水的含量，降低细胞的代谢速率
C. 植物体内水分具有参与营养物质和代谢废物运输的功能
D. 细胞中的各种元素大多以化合物的形式存在
解析：人体缺Fe时会患缺铁性贫血症，这说明无机盐对维持细胞和生物体的生命活动非常重要，A错误；植物体内自由水具有参与营养物质和代谢废物运输的功能，C正确；组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在，如：水、蛋白质等，D正确。
提出假说
3.无机盐是细胞中含量较少的化合物，但作用非常关键。下列有关无机盐的叙述正确的是
A．不同生物体内无机盐的种类大体相同，含量存在一定的差别
B．人体内Ca2+缺乏会引起神经、肌肉细胞兴奋性降低，肌肉酸痛、无力
C．叶绿素含Mg，血红素含Fe，说明无机盐在细胞中主要以离子形式存在
D．无机盐可为细胞提供物质和能量，对维持细胞的生命活动具有重要作用
解析：人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛、无力等，B错误；叶绿素含Mg，血红素含Fe，说明无机盐参与细胞内化合物的组成，不能说明细胞内无机盐主要以离子形式存在，C错误；无机盐不能为细胞提供能量，但对维持细胞的生命活动具有重要作用，D错误。
提出假说
糖类的功能：细胞中主要的________________。
糖类分子一般是由___________三种元素构成的。
种类和功能
单糖：不能水解的糖类。
五碳糖： ______________________
六碳糖： _________________________________
二糖：由___________单糖脱水缩合而成的糖。
___________ ：大多数水果和蔬菜中富含的糖。
___________ ：发芽的小麦等谷粒中含量丰富的糖。
___________ ：人和动物乳汁中含量丰富的糖。
红糖
白砂糖
冰糖
能源物质
C H O
核糖、脱氧核糖
葡萄糖、果糖、半乳糖
两分子
蔗糖
麦芽糖
乳糖
三、糖类
5.脱水缩合：
水解
HO
OH
葡萄糖
HO
OH
葡萄糖
+
脱水缩合
+ H2O
麦芽糖
HO
O
OH
三、糖类
6.多糖：由___________的单糖脱水缩合而成的糖。糖类分子一般是由___________三种元素构成的。
___________ ：植物细胞的储能物质。
___________ ：动物细胞的储能物质。
___________ ：植物细胞壁的主要成分。
___________(壳多糖)：在甲壳类动物和昆虫的外骨骼中广泛存在。
两分子以上
C H O
淀粉
糖原
纤维素
几丁质
7.分类（按组成分）
①单糖： 水解的糖
种类 分布 功能
五碳糖 核糖 细胞 组成 。
脱氧核糖 细胞 组成 。
六碳糖 葡萄糖 细胞 主要 。
果糖 细胞 能量
半乳糖 细胞 能量
不能
动、植物
动、植物
动、植物
植物
动物
RNA
DNA
能源物质
提供
提供
三、糖类
7.分类（按组成分）
②二糖——可水解成 （由两分子单糖
而成的糖。）
种类 分布 功能
蔗糖（ ） 细胞 能量
麦芽糖（ ） 细胞 乳糖（ ） 细胞 两分子单糖
脱水缩合
葡萄糖+果糖
葡萄糖+葡萄糖
葡萄糖+半乳糖
植物
植物
动物
提供
三、糖类
7.分类（按组成分）
③多糖——可水解成 （由多分子单糖
脱水缩合而成的糖。）
种 类 分布 功能
纤维素 细胞 植物 。
淀 粉 细胞 植物细胞主要的 。
糖 原 细胞 动物细胞主要的 。
多分子单糖
植物
植物
动物
细胞壁的主要成分
储能物质
储能物质
三、糖类
三、糖类
8.分类（按功能分）
结构糖类：
供能糖类：
储能糖类：
核糖、脱氧核糖、纤维素
六碳糖（葡萄糖、果糖、半乳糖）、
二糖（蔗糖、果糖、乳糖）
淀粉、糖原
9.根据是否具有还原性分类
还原糖
单糖
麦芽糖
乳糖
非还原糖
蔗糖
多糖
10-.还原糖的检测：
①原理：
砖红色沉淀
水浴加热
斐林试剂
斐林
试剂
甲液
乙液
0.1g/mLNaOH
0.05g/mLCuSO4
②选材：
还原糖含量高且色浅
（如：苹果或梨等）
不能用马铃薯(富含淀粉)和甘蔗、甜菜(富含蔗糖)。
不能用绿色叶片、西瓜、血液等材料,防止颜色的干扰。
等体积混合使用，
现配现用。
还原糖+ .
三、糖类
1．糖类是构成细胞的重要组成物质，下列有关细胞中糖类的说法正确的是(　　)
A．糖类是主要的能源物质，因此糖类是活细胞中含量最多的化合物
B．果糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，常被形容为“生命的燃料”
C．植物细胞中最常见的二糖是蔗糖和乳糖，最常见的多糖是淀粉和纤维素
D．几丁质是一种多糖，可用于废水处理、制作人造皮肤和食品的包装纸等
√
活细胞中含量最多的化合物是水，A错误；
葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，B错误；
乳糖主要存在于人和动物的乳汁中，植物细胞中最常见的二糖是蔗糖和麦芽糖，C错误；
几丁质是一种多糖，可用于废水处理、制作人造皮肤和食品的包装纸等，D正确。
解析：
1.元素组成：主要是 ,磷脂还含有 。
2.特点：
①相对于糖类，脂质分子 含量低， 含量高
②通常不溶于 ，易溶于 。
3.合成场所： 。
C、H、O
N、P
O
C、H
水
脂溶性有机溶剂
内质网
四、脂质
4..脂质
脂肪
磷脂
固醇
胆固醇
性激素
维生素D
种 类 功 能
脂肪（ ） ①主要 物质； ② ； ③ ；
④ 。
磷脂（ ） 组成 的重要成分
固醇 （ ） 胆固醇 ① 的重要成分，
②参与血液中 的运输
性激素 ①促进 的发育以及 的形成
②维持 。
维生素D 促进人和动物对 的吸收
4.功能：
CHO
CHONP
CHO
储能
生物膜
动物细胞膜
脂质
生殖器官
生殖细胞
第二性征
钙和磷
绝热体
保温
缓冲和减压
四、脂质
5.脂肪的形成：
1甘油+3脂肪酸
（三酰甘油又称甘油三酯)
植物脂肪大多数是 ，熔点 ，在室温时呈 。
动物脂肪大多数是 ，熔点 ，在室温时呈 。
不饱和脂肪酸
低
液态
饱和脂肪酸
高
固态
四、脂质
6.脂肪的检测：
a.原理：
脂肪＋ → .
b.选材：
富含脂肪且色浅
（如：花生种子等）
苏丹Ⅲ染液
橘黄色
四、脂质
苏丹Ⅲ
滴1-2滴50%酒精
低倍镜
高倍镜
苏丹Ⅲ染液易溶于酒精，洗去浮色的目的是使得用显微镜观察时无杂色干扰，易于观察脂肪颗粒在细胞中的分布。
7.磷脂
①分布：
生物膜上
由 、 、 等组成。
脂肪酸
甘油
磷酸
③特点：
两亲性
头部
尾部
头部：亲水
尾部：疏水
②组成：
四、脂质
提出假说
糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为_________ ；而脂肪一般只在__________________________引起供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类。
脂肪
糖类代谢发生障碍
四、脂质
8.糖类和脂肪的转化
脂肪是储能物质而不是能源物质的原因？
①同等质量的脂肪所含能量较糖类 ；
②与糖类相比，脂肪的碳氢比较 ，氧原子含量较 ，
氧化分解时耗氧较 ，没有糖类及时。
问题拓展
多
高
低
多
1.下列有关细胞中元素或化合物的说法错误的是
A. 组成蓝藻和绿藻的最基本元素都是C
B. 多糖、蛋白质和核酸都以碳链为基本骨架
C. “胖子怕热，瘦子怕撞”能反映脂肪的部分功能
D. 血钙含量偏低会导致肌肉抽搐，这反映了微量元素的重要性
解析：“胖子怕热，瘦子怕撞”能反映脂肪的作用，C正确；钙属于大量元素，D错误。
2．(2022·海南海口高一期末)脂质与人体健康息息相关，下列叙述错误的是(　　)
A．食物中的脂肪被消化吸收后，可以在皮下结缔组织等处储存起来
B．人和动物生殖器官的发育及生殖细胞的形成与性激素有关
C．磷脂既是构成细胞膜的重要组分，又参与血液中脂质的运输
D．维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收
√
解析：脂肪是生物体内的储能物质，食物中的脂肪被消化吸收后，可以在皮下结缔组织等处以脂肪组织的形式储存起来，A正确。
固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等，胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输；性激素能促进人和动物生殖器官的发育及生殖细胞的形成；维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收，B、D正确，C错误。
3．(2022·山东济南高一月考)下列关于脂肪和糖类的叙述正确的是(　　)
A．植物脂肪大多含饱和脂肪酸，在室温时呈液态，大多数动物脂肪含不饱和脂肪酸，室温时呈固态
B．脂肪分子中氢含量低于糖类，氧含量高于糖类
C．不同脂质的分子结构差异不大，通常都不溶于水，易溶于脂溶性有机溶剂
D．在一定条件下，糖类可以大量转化为脂肪，但脂肪不能大量转化为糖类
√
植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，在室温时呈液态，大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸，室温时呈固态，A错误；
脂肪分子中氢含量高于糖类，氧含量低于糖类，B错误；
不同脂质的分子结构差异很大，它们通常都不溶于水，而溶于脂溶性有机溶剂，如丙酮、氯仿、乙醚等，C错误；
在一定条件下，糖类可大量转化为脂肪，而脂肪不能大量转化为糖类，D正确。
解析：
五、蛋白质
1.元素组成：
C、H、O、N(S)等
2.基本组成单位：
氨基酸
①种类：
组成蛋白质的氨基酸有 种
21
②分类：
8种必需氨基酸
13种非必需氨基酸
（人体细胞不能合成，需要从食物中获取）
（人体细胞能够合成）
8种必须氨基酸记忆技巧：甲[甲硫（蛋）氨酸]携（缬氨酸）来（赖氨酸)一(异亮氨酸）本（苯丙氨酸）亮（亮氨酸）色（色氨酸）书（苏氨酸）
羧基
氨基
注意数量关系：R + C2H4O2N
五、蛋白质
③结构通式：
各种氨基酸之间的区别在于 的不同。
R基
2.基本组成单位：
√
甘氨酸的R基为—H，A项错误；
组成人体蛋白质的氨基酸有21种，R基也有21种，B项错误；
每个氨基酸至少有一个氨基和一个羧基，多出的氨基和羧基就存在于R基中，C项正确；
解析：
2.下列关于细胞中化合物的叙述，不正确是
A．脂肪是良好的储能物质
B．蛋白质是生命活动的主要能源物质
C．有些蛋白质可以调节血糖平衡
D．有些脂质可以调节生殖器官的发育
解析：蛋白质是生命活动主要承担者，细胞中主要能源物质是糖类，B错误；胰岛素可以促进血糖降低，调节血糖的平衡，其化学本质为蛋白质，C正确；性激素可以调节生殖器官发育，其化学本质为脂质，D正确。
①氨基酸之间脱水缩合形成多肽链；
②一条多肽链的特定区域进行有规律的盘曲折叠；
③这条肽链进一步盘绕形成一定的空间结构。
有些蛋白质分子含有两条或多条肽链，它们通过一定的化学键，
如：二硫键相互结合在一起。
3.蛋白质的形成：
五、蛋白质
4.蛋白质结构的多样性的原因：
①组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同。
②蛋白质的空间结构不同。
1．下图为细胞中蛋白质合成过程简图，①～④表示相关变化过程，下列分析正确的是(　　)
A．①～④过程都叫作脱水缩合
B．④过程不相同，合成的蛋白质也就不相同
C．①②③过程形成的化学键相同，④过程一定没有新化学键形成
D．蛋白质独特的空间结构是不同蛋白质功能不同的根本原因
√
解析：④过程是肽链盘曲、折叠，不是脱水缩合，A错误；
肽链的盘曲、折叠方式不同，形成的蛋白质也就不同，B正确；
④过程也可能有新化学键形成，如二硫键等，C错误；
不同蛋白质空间结构不同是蛋白质功能不同的直接原因，控制蛋白质合成的基因不同是根本原因，D错误。
2.蛋白质是生命活动的主要承担者，下列关于蛋白质的叙述，正确的是
A. 蛋白质的基本单位中只有C、H、O、N四种元素
B. 氨基酸在核糖体上经脱水缩合形成的多肽不具有复杂的空间结构
C. 因为强酸和强碱主要破坏了蛋白质中的肽键，所以蛋白质失去了其特有的功能
D. 高温变性后的蛋白质不能再与双缩脲试剂产生紫色反应
解析：蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸中一定有C、H、O、N四种元素，但在氨基酸的R基上也可能存在其他元素，A错误；强酸和强碱主要破坏的不是蛋白质中的肽键，而是蛋白质的空间结构，C错误；虽然高温破坏了蛋白质的空间结构，但蛋白质中仍然有肽键，仍可与双缩脲试剂产生紫色反应，D错误。
3．下图为某多肽的结构简图，对该多肽的叙述错误的是(　　)

A．脱水缩合过程中减少的水的相对分子质量为54
B．有4种不同的侧链基团
C．氨基酸种类数和氨基酸数不相等
D．含有3个肽键，为四肽
√
据题图可知，该多肽含有3个肽键，由4个氨基酸脱水缩合而成，为四肽，D正确；
形成该多肽的过程中，氨基酸脱水缩合时相对分子质量减少了18×3＝54，A正确；
该多肽的4个氨基酸的侧链基团(R基)依次是—CH2—CH2—COOH、
—CH3、—CH2SH、—CH3，共3种，即氨基酸种类数与氨基酸数不相等，B错误，C正确。
解析：
功能 实例
肌肉、头发、羽毛、蛛丝等
细胞中绝大多数酶
血红蛋白
胰岛素
抗体
5.蛋白质的功能：
参与组成细胞结构
(结构蛋白)
催化
运输
调节(信息传递)
免疫(防御)
五、蛋白质
4.蛋白质是细胞内最重要的生命物质之一，具有多样性和特异性，其结构与功能是相适应的。下列蛋白质类物质与其功能对应不正确的是
A. 胰岛素—调节
B. 抗体—免疫
C. 淀粉酶—运输
D. 细胞膜上的载体一运输
解析：胰岛素本质是蛋白质，体现了蛋白质的调节功能，A正确：抗体的本质是蛋白质，体现了蛋白质的免疫功能，B正确；淀粉酶的本质是蛋白质，体现了蛋白质的催化功能，C错误；载体是蛋白质，体现了蛋白质的运输功能，D正确。
6.蛋白质相关计算：
①氨基酸数、肽键数、肽链数之间的关系
肽键数=脱水数
肽键数=氨基酸数-肽链数
②游离氨基或羧基数
至少游离氨基(羧基数)=肽链数
实际游离氨基(羧基数)=肽链数+R基中的氨基(羧基数)
五、蛋白质
5．已知丙氨酸的R基是—CH3，则下列关于5个丙氨酸脱水缩合形成多肽的过程，叙述正确的是(　　)
A．产物中含有4个肽键，称为四肽
B．产物多肽的相对分子质量相对于反应物减少了90
C．产物多肽的分子式为C15H27O6N5，含有5个氨基和5个羧基
D．产物水中的H既来自氨基又来自羧基，O只来自羧基
√
解析：5个丙氨酸脱水缩合形成含有4个肽键的化合物称为五肽，A错误；形成该产物的过程中脱去了4分子水，产物多肽的相对分子质量比反应物减少了18×4＝72，B错误；丙氨酸的R基中没有氨基和羧基，因此产物多肽含有1个氨基和1个羧基，C错误；氨基酸脱水缩合时，一个氨基酸的氨基脱去1个—H，另一个氨基酸的羧基脱去一个—OH，二者结合形成水，所以产物水中的H既来自氨基又来自羧基，O只来自羧基，D正确。
5．假如蛋白酶1作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)羧基端的肽键，蛋白酶2作用于赖氨酸(C6H14N2O2)两侧的肽键，某四十九肽分别经酶1和酶2作用后的情况如下图所示，下列叙述正确的是(　　)
A．此多肽中含1个赖氨酸
B．苯丙氨酸位于四十九肽的第17、31、49位
C．短肽D、E与四十九肽的O原子数相同，N原子数减少4个
D．适宜条件下蛋白酶1和蛋白酶2同时作用于此多肽，可形成5条短肽
√
解析：根据题图分析可知，此多肽中只有1个赖氨酸，A正确；
苯丙氨酸位于四十九肽的第16、30、48位，B错误；
已知赖氨酸的分子式为C6H14N2O2，短肽D、E与四十九肽相比减少2个肽键和1个赖氨酸，即水解消耗了2个水分子并减少了1个赖氨酸，则O原子数不变，N原子数减少2个，C错误；
适宜条件下蛋白酶1和蛋白酶2同时作用于此多肽，可得到第1～16位、第17～22位、第24～30位、第31～48位4条短肽和第23位、第49位2个氨基酸，D错误。
7.蛋白质的检测：
①原理：
紫色
蛋白质+ .
双缩脲试剂
0.1g/mLNaOH
双缩脲试剂
A液
B液
0.01g/mLCuSO4
先加1mlA液，
再加4滴B液
双缩脲试剂可以检测含有两个及两个以上肽键的化合物。
五、蛋白质
②选材:
富含蛋白质且色浅
（如蛋清或牛奶或豆浆等）
注意：
组织样液一般要稀释，否则与双缩脲试剂反应后会粘固 在试管壁上，不易刷洗。
五、蛋白质
比较项目 斐林试剂 双缩脲试剂
作用
成分
使用方法
原理
反应条件
检测还原糖
检测蛋白质
甲液:0.1g/mLNaOH
乙液:0.05g/mLCuSO4
A液:0.1g/mLNaOH
B液:0.01g/mLCuSO4
甲液与乙液等体积混合使用，现配现用。水浴加热。
先加较多A液，
再加少量B液。
Cu(OH)2被还原糖还原成Cu2O砖红色沉淀。
蛋白质在碱性条件下与Cu2+络合，生成紫色络合物。
水浴加热(50~65℃)
碱性环境、常温
比较斐林试剂和双缩脲试剂
7．(2022·山东济南高一检测)在生物组织中的还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，关于实验材料的选择，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．选择实验材料时，应选择白色或无色的材料进行实验
D．甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等，都含有较多的糖且近于白色，因此可以用于还原糖的鉴定
√
解析：甘蔗茎和甜菜的块根中含蔗糖较多，蔗糖不具有还原性，故无法进行还原糖的鉴定。
√
解析：大豆富含蛋白质，应用双缩脲试剂检测，呈现紫色，且不需加热，A错误；
苹果含还原糖，应用斐林试剂检测，水浴加热后产生砖红色沉淀，B错误，D正确；
脂肪遇苏丹Ⅲ染液呈橘黄色，C错误。
①蛋白质功能主要取决于 ；
② 变性： 被破坏
（空间结构变得 、 ，容易被 水解）
盐析：改变 ，不改变 。
注意
空间结构
空间结构
伸展
蛋白酶
溶解度
空间结构
结构功能观：空间结构发生改变后，
其功能也会发生改变。
五、蛋白质
松散
√
7．鉴定尿液中是否有蛋白质常用加热法来检验。下图为蛋白质加热过程中的变化，据此判断，下列有关叙述正确的是(　　)

A．沸水浴加热后，构成蛋白质的肽链充分伸展并断裂
B．食盐作用下析出的蛋白质也发生了变性
C．变性后的蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应
D．蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开后，其特定功能并未发生改变
解析：由题图可知，沸水浴加热后，构成蛋白质的肽
链会充分伸展，但并没有断裂，A错误；
在食盐作用下，蛋白质析出是因为蛋白质的溶解度降低，蛋白质的空间结构并没有发生改变，因此不会发生变性，B错误；
蛋白质可用双缩脲试剂进行鉴定，是因为蛋白质分子中含有肽键，与双缩脲试剂反应后显紫色，变性后的蛋白质中肽键仍存在，因此仍可以与双缩脲试剂产生紫色反应，C正确；
蛋白质的结构决定其功能，蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开后，其特定功能会发生改变，D错误。
1.元素组成： 。
知识延伸
由C、H、O、N、P组成的物质有： 。
核酸、磷脂、ATP
C、H、O、N、P
六、核酸
2.基本单位：
P
磷酸基团
五碳
糖
含氮碱基
DNA:
RNA:
核苷酸
脱氧核糖
A、T、C、G
核糖
A、U、C、G
根据五碳糖不同
DNA的单位
RNA的单位
脱氧核糖核苷酸
核糖核苷酸
H
H
H
H
六、核酸
核苷酸
A
脱氧
核糖
P
O
（DNA）脱氧核苷酸双链 （RNA）核糖核苷酸单链
C
脱氧
核糖
P
O
T
脱氧
核糖
P
O
G
脱氧
核糖
P
O
T
脱氧
核糖
P
O
A
脱氧
核糖
P
O
G
脱氧
核糖
P
O
C
脱氧
核糖
P
O
A
核糖
P
O
C
P
O
U
P
O
G
P
O
核糖
核糖
核糖
六、核酸
RNA分子中游离的磷酸1个
DNA分子中游离的磷酸2个
1．(2022·陕西西安高一检测)下图是核苷酸的基本组成单位，下列叙述正确的是(　　)

A．若m为鸟嘌呤，则b一定是构成RNA的单体
B．若m为胸腺嘧啶，则a一定为脱氧核糖
C．若m为尿嘧啶，则RNA中不含有化合物b
D．若m为腺嘌呤，则b为腺嘌呤核糖核苷酸
√
若m为鸟嘌呤，其既能与核糖相连构成核糖核苷酸，作为RNA的基本组成单位之一，又能与脱氧核糖相连构成脱氧核苷酸，作为DNA的基本组成单位之一，A错误；
胸腺嘧啶是DNA特有的碱基，只能与脱氧核糖相连，作为DNA的基本组成单位之一，B正确；
若m为尿嘧啶，则只能与核糖相连构成核糖核苷酸，作为RNA的基本组成单位之一，C错误；
若m为腺嘌呤，其既可以与核糖相连也可以与脱氧核糖相连，则b为腺嘌呤核糖核苷酸或腺嘌呤脱氧核苷酸，D错误。
解析：
3.核酸分子的多样性
绝大多数生物的遗传信息就储存在DNA分子中，DNA分子
的多样性主要取决于 ；而RNA病毒的
遗传信息储存在RNA分子中，RNA分子的多样性也主要取决于
。
可见， 就代表了遗传信息。
公式：DNA种类 = 4n（n表示碱基对数）
单链RNA种类 = 4n（n表示碱基个数）
碱基（脱氧核苷酸）序列
碱基（核糖核苷酸）序列
碱基（核苷酸）序列
六、核酸
4. 核酸的功能
六、核酸
（1）是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。
生物类型 病毒 原核生物 真核生物
体内核酸种类
体内碱基种类
体内核苷酸种类
遗传物质
实例
5.不同生物遗传物质的分析方法
DNA或RNA
DNA和RNA
DNA和RNA
4种
5种
5种
4种
8种
8种
DNA或RNA
DNA
DNA
噬菌体或烟草
花叶病毒等
乳酸菌、
蓝藻等
玉米、小麦、
人等
六、核酸
1、核酸初步水解产物：
2、核酸彻底水解产物：
3、在DNA分子的一条链中，连接相邻两个碱基的结构是:
4、在RNA分子的一条链中，连接相邻两个碱基的结构是:
5、在DNA和RNA中，连接相邻两个核苷酸的结构是:
6、核酸的多样性取决于:
7、所有的细胞生物都以 为遗传物质。
核苷酸
磷酸、五碳糖、碱基
脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖
磷酸二酯键
核苷酸的种类、数量和排列顺序
DNA
易混知识点
核糖-磷酸-核糖
1.列有关遗传信息携带者——核酸的说法，不正确的是
A．核酸是生物的遗传物质，携带遗传信息
B．核酸的多样性主要取决于核酸中核苷酸的排列顺序
C．组成核酸的化学元素与组成蛋白质的元素相同
D．病毒中的核酸属于生物大分子
解析：核酸分子由成千上万个核苷酸组成，核酸分子的多样性取决于核酸中核苷酸的排列顺序，B正确；组成核酸的化学元素为H、O、N、P，组成蛋白质的元素有H、O、N，部分蛋白质含有S等其它元素，二者元素组成有差异，C错误；
1.相关概念：
① 等生物大分子，都由许多的基本组成
单位连接而成，这些基本单位称为 ，这些生物大分子称
为单体的 。每一个单体都以若干个相连的 原子构成的
C链为 ，多聚体由许多 连接而成。故 是生命的
。
多糖、蛋白质和核酸
单体
多聚体
C
基本骨架
C
单体
核心元素
七、生物大分子
②水解与氧化分解的比较
水解：加入 ，将其分解成 。
（如： 。）
彻底水解：加入 ，将其分解成 。
（如：DNA水解得到 。
。）
氧化分解：通过 ，将其最终分解成 。
或者 等不彻底产物。
水分子
基本单位
DNA水解得到脱氧核苷酸
水分子
最小单位
脱氧核糖、磷酸、
4种碱基
细胞呼吸
H2O和CO2
酒精（乳酸）
七、生物大分子
项目 DNA RNA 蛋白质 淀粉 脂肪
基本单位
初步 水解产物
彻底 水解产物
代谢终产物 （氧化分解）
②水解与氧化分解的比较
脱氧核苷酸
4种
脱氧核苷酸
脱氧核糖、磷酸
A、T、C、G
CO2、H2O、尿素、磷酸盐
核糖核苷酸
4种
核糖核苷酸
核糖、磷酸
A、U、C、G
氨基酸
多肽
氨基酸
CO2
H2O
尿素
葡萄糖
麦芽糖
葡萄糖
CO2
H2O
甘油
脂肪酸
CO2
H2O
甘油
脂肪酸
七、生物大分子
注意：脂肪不是生物大分子
1.生物大分子是单体的多聚体。下列有关叙述错误的是
A．单体连接成多聚体一般要消耗ATP
B．各种生物大分子均以碳链为基本骨架
C．淀粉、脂肪、蛋白质都是生物大分子
D．生物大分子构成细胞生命大厦的基本框架
解析：单体聚合形成多聚体是耗能过程，需要ATP水解提供能量，A正确；淀粉和蛋白质都是生物体内的大分子化合物，但脂肪不是生物体内的大分子化合物，C错误；
2.下列关于“碳是生命的核心元素“，“没有碳，就没有生命”的叙述，错误的是
A. 碳元素是构成细胞的鲜重和干重中含量最多的元素
B. 以碳链为骨架的生物大分子是构成细胞生命大厦的基本框架
C. 构成生物大分子的基本单位是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架
D. 碳原子在组成生物大分子有机物中具有极其重要的作用
解析：细胞鲜重中含量最多的元素是O，A错误；以碳链为骨架的生物大分子（蛋白质、核酸、多糖）是构成细胞生命大厦的基本框架，B正确；生物大分子是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，C正确；碳是最基本的元素，在组成生物大分子中具有极其重要的作用，D正确。

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