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第2章 组成细胞的分子——高一生物人教版(2019)上学期期末复习讲学案（含答案）
第一步：学习目标整合
1. 细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素组成，它们以碳链为骨架形成复杂的生物大分子
2. 水在细胞中以自由水和结合水的形式存在，赋予了细胞许多特性，在细胞中具有重要作用
3. 无机盐在细胞内含量虽少，但与生命活动密切相关
4. 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
5. 不同种类的脂质对维持细胞结构和功能有不同的作用
6. 人体内蛋白质通常由21种氨基酸分子组成，其功能取决于氨基酸序列及其形成的空间结构，蛋白质是生命活动的主要承担者
7. 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。
第二步：思维导图回顾知识
第三步：重难知识易混易错
1.生物组织中有机物的检测
斐林试剂 双缩脲试剂
甲液 乙液 A液 B液
成分 质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液 质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液 质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液 质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液
鉴定物质 还原糖 蛋白质
添加顺序 甲、乙两液等量混匀后立即使用 先加入A液1 mL，摇匀，再加入B液4滴，摇匀
反应条件 50～65 ℃温水浴加热 不需加热，摇匀即可
反应现象 浅蓝色→棕色→砖红色沉淀 紫色
【例题】
1.某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应。下列有关生物组织中某些化合物的检测实验的叙述，正确的是（ ）
A.甘蔗和甜菜富含蔗糖，适合作为还原糖的检测材料
B.检测牛奶中的蛋白质时，双缩脲试剂的A液和B液先混合再用且现配现用
C.检测花生种子中是否含有脂肪，需要用体积分数为50%的酒精溶解组织中的脂肪
D.斐林试剂检测还原糖的实验中，需要水浴加热，加热温度为50～65℃
2.实验测得小麦、大豆、花生三种生物干种子中三大类有机物含量如下图，有关叙述正确的是（ ）
A.选用花生检验细胞中有脂肪存在时需要使用显微镜，脂肪的检测和观察：切取花生子叶薄片→染色→去浮色→制片→观察，其中去浮色用到了酒精，但未用到盐酸。
B.向小麦种子的研磨滤液中加入斐林试剂，就会呈砖红色
C.用双缩脲试剂检验大豆组织样液中存在蛋白质加热呈蓝色
D.萌发时相同质量的三种种子需要的O2量基本相同
2.水和无机盐
（1）自由水与结合水相互转化的原因
①水分子与细胞内的亲水性物质如蛋白质、淀粉、纤维素等以氢键相结合。
②温度升高，水分子的动能增加，会逃脱氢键的束缚成为自由水。
（2）水与代谢的关系
（3）无机盐的生理功能
功能 举例
细胞内某些复杂的化合物的重要组成成分 Mg2＋是叶绿素分子必需的成分，Fe2＋是血红蛋白分子必需的成分
参与并维持生物体的生命活动 哺乳动物血液中必须含有一定的Ca2＋，如果血液中钙离子的含量过低就会出现抽搐现象
维持生物体内的平衡 渗透压的平衡 Na＋、Cl－对细胞外液渗透压起重要作用，K＋则对细胞内液渗透压起重要作用
酸碱平衡（即pH平衡） 人血浆中的HCO、HPO等对血浆pH的稳定起重要作用
【例题】
1.某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应。下列有关生物组织中某些化合物的检测实验的叙述，正确的是（ ）
A.甘蔗和甜菜富含蔗糖，适合作为还原糖的检测材料
B.检测牛奶中的蛋白质时，双缩脲试剂的A液和B液先混合再用且现配现用
C.检测花生种子中是否含有脂肪，需要用体积分数为50%的酒精溶解组织中的脂肪
D.斐林试剂检测还原糖的实验中，需要水浴加热，加热温度为50～65℃
2.实验测得小麦、大豆、花生三种生物干种子中三大类有机物含量如下图，有关叙述正确的是（ ）
A.选用花生检验细胞中有脂肪存在时需要使用显微镜，脂肪的检测和观察：切取花生子叶薄片→染色→去浮色→制片→观察，其中去浮色用到了酒精，但未用到盐酸。
B.向小麦种子的研磨滤液中加入斐林试剂，就会呈砖红色
C.用双缩脲试剂检验大豆组织样液中存在蛋白质加热呈蓝色
D.萌发时相同质量的三种种子需要的O2量基本相同
3.糖类不是细胞中的唯一能源物质
（1）细胞中的糖类、脂肪和蛋白质都含有大量的化学能，都可以氧化分解为生命活动供能，产物中都有CO2和H2O。
正常情况下，脂肪、蛋白质除正常代谢产生部分能量供生命活动利用外，一般不供能，只有在病理状态或衰老状态下才氧化供能。
ATP是直接能源物质，糖类是主要能源物质，脂肪是细胞内良好的储能物质，太阳能是最终能量来源；植物细胞内的储能物质是淀粉，动物细胞内的储能物质是糖原
【例题】
5.苏轼的诗句“小饼如嚼月，中有酥和饴”中，“酥”属于脂肪，“饴”指麦芽糖。下列叙述错误的是（ ）
A.组成“酥”和“饴”的化学元素相同
B.相同质量的“酥”和“饴”相比较，“酥”被彻底氧化分解耗氧更多
C.“酥”和“饴”都可以为细胞提供能源，但长期过多食用会影响健康
D.“饴”属于还原糖，溶解后滴加本尼迪特试剂即可出现颜色变化
6.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
4.蛋白质
（1）氨基酸形成蛋白质的相关数量计算规律
假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条肽链或m条肽链：
形成 肽链数 形成 肽键数 脱去水 分子数 氨基数目 羧基数目
1 n－1 n－1 至少1个 至少1个
m n－m n－m 至少m个 至少m个
（2）蛋白质中氨基和羧基的数量计算方法
①当R基中不存在氨基和羧基时，每一条肽链中含有一个氨基和一个羧基。
②当R基中存在氨基和羧基时，由于R基不参与脱水缩合，所以每一条肽链中含有的氨基数或羧基数就等于1＋R基中的氨基数或羧基数。
（3）多肽≠蛋白质
①多肽是由多个氨基酸分子缩合而成的，也叫做肽链，一般没有生物活性。
②蛋白质是由一条或几条肽链组成的，肽链经盘曲、折叠而形成具有一定空间结构的蛋白质，才具有生物活性。
【例题】
7.如图为由A、B、C三段共81个氨基酸构成的胰岛素原，其需切除C段才能成为有活性的胰岛素，下列相关叙述正确的是（ ）
A.C段的切除在细胞质基质中完成
B.胰岛素分子具有80个肽键，合成它的过程中共脱去80分子水
C.胰岛素原中至少含有3个游离的氨基和3个游离的羧基
D.理论上可通过测定C肽的含量反映胰岛素的分泌情况
8.我国合成了一种具有镇痛作用而又不会像吗啡那样使病人上瘾的药物，结构简式如图甲。下列说法错误的是（ ）
A.图甲化合物叫五肽，该化合物完全水解可形成4种氨基酸
B.某条多肽链的相对分子质量为2778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，组成该多肽的氨基酸数是30个
C.图乙中，三十九肽被水解后肽键数量减少8个，这些肽链和三十九肽相比，氨基可能增加3个
D.若图乙蛋白质是抗体，说明蛋白质具有免疫功能；若为激素，说明蛋白质具有调节功能
5.核酸
（1）核酸初步水解与彻底水解的产物不同
水解是指大分子有机物分解为小分子有机物，若得到的小分子有机物还可以水解则为初步水解，若得到的小分子有机物不能再水解则为彻底水解。
DNA与RNA初步水解与彻底水解的产物。
物质 初步水解的产物 彻底水解的产物
DNA 脱氧核苷酸 磷酸、脱氧核糖和碱基
RNA 核糖核苷酸 磷酸、核糖和碱基
（2）生物体中核酸、遗传物质、碱基和核苷酸种类的分析
生物类别 核酸种类 遗传物质 碱基种类 核苷酸种类
细胞生物 DNA和RNA DNA A、G、C、T、U 8种
病毒 只含DNA DNA A、G、C、T 4种
只含RNA RNA A、G、C、U 4种
【例题】
9.如图为某同学制作的含有两个碱基对的DNA片段（“O”代表磷酸基团）模式图，下列为几位同学对此图的评价，其中正确的是( )
A.甲说：物质组成和结构上完全正确
B.乙说：只有一种错误，就是U应改为T
C.丙说：有三种错误，其中核糖应改为脱氧核糖
D.丁说：如果说他画的是RNA双链则该图是正确的
10.蛋白质和核酸是细胞中两类重要的大分子物质，从功能上看蛋白质是生命活动的主要承担者，核酸是遗传信息的携带者。下列关于两类物质的叙述，错误的是( )
A.组成人体蛋白质的单体有21种，组成核酸的单体有8种
B.蛋白质由C、H、O、N等元素组成，核酸由C、H、O、N、P元素组成
C.有的蛋白质和核酸具有催化作用
D.蛋白质和核酸多样性的原因主要是单体的数量
第四步：单元核心素养对接高考
本单元内容与生活联系紧密。通过水和无机盐的学习，学生可以认识到水对生命的重要性，了解如何科学饮水；了解各种无机盐对生命活动的作用，知道哪类人群需要摄入加碘盐，哪类人群不能摄入加碘盐及其背后的原因。通过蛋白质的学习，学生可以了解某些蛋白质的功效。通过核酸的学习，学生可以理解如何利用DNA指纹技术进行犯罪嫌疑人的确定。
1．[2024年黑龙江省、吉林省、辽宁省高考真题]钙调蛋白是广泛存在于真核细胞的Ca2+感受器。小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形结构，每个球形结构可结合2个Ca2+。下列叙述错误的是（ ）
A.钙调蛋白的合成场所是核糖体
B.Ca2+是钙调蛋白的基本组成单位
C.钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关
D.钙调蛋白结合Ca2+后，空间结构可能发生变化
2．[2024年贵州高考真题]种子萌发形成幼苗离不开糖类等能源物质，也离不开水和无机盐。下列叙述正确的是（ ）
A.种子吸收的水与多糖等物质结合后，水仍具有溶解性
B.种子萌发过程中糖类含量逐渐下降，有机物种类不变
C.幼苗细胞中的无机盐可参与细胞构建，水不参与
D.幼苗中的水可参与形成NADPH，也可参与形成NADH
3．[2024年甘肃高考真题]甘肃陇南的“武都油橄榄”是中国国家地理标志产品，其果肉呈黄绿色，子叶呈乳白色，均富含脂肪。由其生产的橄榄油含有丰富的不饱和脂肪酸，可广泛用于食品、医药和化工等领域。下列叙述错误的是（ ）
A.不饱和脂肪酸的熔点较低，不容易凝固，橄榄油在室温下通常呈液态
B.苏丹Ⅲ染液处理油橄榄子叶，在高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒
C.油橄榄种子萌发过程中有机物的含量减少，有机物的种类不发生变化
D.脂肪在人体消化道内水解为脂肪酸和甘油后，可被小肠上皮细胞吸收
1.答案：B
解析：钙调蛋白的合成场所是核糖体，核糖体是生产蛋白质的机器，A正确；Ca2+不是钙调蛋白的基本组成单位，钙调蛋白的基本组成单位是氨基酸，B错误；氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能够盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子，钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关，C正确；小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形结构，每个球形结构可结合2个Ca2+，钙调蛋白结合Ca2+后，空间结构可能发生变化，D正确。
2.答案：D
解析：A、种子吸收的水与多糖等物质结合后，这部分水为结合水，失去了溶解性，A错误；B、种子萌发过程中糖类含量逐渐下降，有机物种类增加，B错误；C、水也参与细胞构成，如结合水是细胞的重要组成成分，C错误；D、幼苗中的水可参与光合作用形成NADPH，也可通过有氧呼吸第二阶段丙酮酸和水生成NADH，D正确。故选D。
3.答案：C
解析：植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，不饱和脂肪酸的熔点较低，不容易凝固，橄榄油含有丰富的不饱和脂肪酸，在室温下通常呈液态，A正确；油橄榄子叶富含脂肪，脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，因此在高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒，B正确；油橄榄种子萌发过程中由于细胞呼吸的消耗，有机物的总量减少，但由于发生了有机物的转化，故有机物的种类增多，C错误；脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯，脂肪在人体消化道内水解为脂肪酸和甘油后，可被小肠上皮细胞吸收，D正确。
答案以及解析
1.答案：D
解析：蔗糖不属于还原糖，没有还原性，A错误；双缩脲试剂使用时应先加A液提供碱性环境，再加B液提供铜离子，B错误；50%的酒精用于洗去浮色，C错误；斐林试剂可与还原糖生成砖红色沉淀，斐林试剂检测还原糖的实验中，需要水浴加热，加热温度为50～65℃，D正确。
2.答案：A
解析：A、选用花生检验细胞中有脂肪存在时需要制临时切片，然后借助显微镜观察，脂肪的检测和观察：切取花生子叶薄片→染色→去浮色→制片→观察，用到酒精，未用到盐酸，A正确；
B、由于小麦种子中含有的淀粉是非还原性糖，所以向小麦种子的研磨滤液中加入斐林试剂，不会呈砖红色，B错误；
C、用双缩脲试剂检验大豆组织样液中存在蛋白质，不需要加热，呈紫色而不是蓝色，C错误；
D、由于脂肪中的碳氢比例高，所以萌发时相同质量的三种种子需要的O2量不相同，D错误。
3.答案：D
解析：水分子是极性分子，带有正电荷或负电荷的分子（或离子）都容易与水结合，因此，水是良好的溶剂，A正确。由于氢键的存在，水具有较高的比热容，这就意味着水的温度相对不容易发生改变，水的这种特性，对维持生命系统的稳定性十分重要，故C正确。自由水和结合水可以相互转化。冬季来临时，冬小麦体内的自由水含量下降，结合水含量上升，从而有利于抵抗低温冻害，但冬小麦体内自由水含量始终高于结合水，D错误。
4.答案：D
解析：自由水是生化反应的介质，也能直接参与生化反应，如参与光合作用，A错误；结合水主要存在于某些化合物中，液泡中主要是自由水，B错误；无机盐可参与有机物的合成，如Fe2+参与血红蛋白的合成，C错误；无机盐在细胞中大多以离子形式存在，对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用，D正确。
5.答案：D
解析：“饴”是麦芽糖，元素组成为C、H、O，“酥”是脂肪，元素组成为C、H、O，A正确；“饴”是麦芽糖，“酥”是脂肪，质量相同的麦芽糖和脂肪相比较，脂肪H元素含量多，O元素含量少，故脂肪被彻底氧化分解耗氧多，产生能量多，B正确；糖类和油脂是细胞的储能物质，多食“小饼”等富含糖类与油脂的食品会导致人体内血脂和血糖浓度过高，从而影响健康，C正确；“饴”是麦芽糖，属于还原糖，溶解后滴加本尼迪特试剂水浴加热后产生红黄色沉淀，D错误。
6.答案：D
解析：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、制造人造皮肤和食品的包装纸等，D正确。
7.答案：D
解析：将胰岛素原的C段切除成为有活性的胰岛素的过程是对蛋白质进行加工和修饰的过程，此过程发生在内质网和高尔基体中，A错误；胰岛素原分子含有81个氨基酸，由1条肽链组成，具有80个肽键，合成它的过程中共脱去80分子水，B错误；胰岛素原由1条肽链组成，其中至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基，C错误；一分子的胰岛素原切除C段可转变成一分子的胰岛素，所以，理论上可通过测定C肽的含量反映胰岛素的分泌情况，D正确。
8.答案：C
解析：图甲化合物由5个氨基酸脱水缩合形成，这5个氨基酸的R基依次为、—H、—H、、—CH2—CH（CH3）2，故A正确；设组成该条多肽链的氨基酸数为X，则110X-（X-1）×18=2778，X=30，B正确；由题图可知，去掉的氨基酸的位置是第8、18、27、39位，该三十九肽被水解后，去掉四个氨基酸得到4条长度不等的多肽链，该过程中肽键数减少7个，四条肽链至少含有4个游离的氨基和4个游离的羧基，则和三十九肽相比，这些肽链氨基可能增加3个，C错误。
9.答案：C
解析：ABC、该DNA片段中，有三处错误：①DNA单链上的脱氧核苷酸的连接方式不对，应该是磷酸和五碳糖交替连接；②DNA的五碳糖不是核糖，应该是脱氧核糖；③碱基不对，与A配对的应该是碱基T，不是碱基U，AB错误，C正确；D、即使画的是RNA双链结构，也应该是一个核糖核苷酸的磷酸基团与另一个核糖核苷酸的核糖之间进行脱水聚合形成磷酸二酯键，也应是核糖和磷酸交替链接，题图也是有错误的，D错误。故选C。
10.答案：D
解析：组成人体蛋白质的单体是氨基酸，氨基酸根据所含R基的不同有21种，组成核酸的单体有8种（4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸），A正确；组成蛋白质的基本元素是C、H、O、N，有的蛋白质还含有S等元素，组成核酸的元素是C、H、O、N、P，B正确；一般来说，酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA，但并不是所有蛋白质和核酸都有催化作用，C正确；蛋白质的多样性主要与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别有关，而核酸多样性主要与构成核酸的单体的数量和排列顺序有关，D错误。

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