热点一 走近细胞、细胞的物质构成
【考点精要】
考点一.使用显微镜观察细胞
低倍镜观察与高倍镜观察的比较
镜头与装片的距离 视野细胞数目 视野细胞大小 视野的明暗 视野的范围
低倍镜时 远 多 小 明 大
高倍镜时 近 少 大 暗 小
考点二.细胞中的元素和化合物
(一)细胞中的元素
几种有机物的元素组成图示归纳(见右图)
(二)细胞中的化合物
1.水
(1)生物体内水的存在、来源和利用
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(2)水分含量与新陈代谢、生物抗性的关系
①细胞中自由水/结合水的比值越大,生物新陈代谢越旺盛,其抗性越小;该比值越小,生物新陈代谢越缓慢,其抗性越大。
②衰老的细胞内水分含量减少,细胞萎缩,体积减小,细胞代谢速率减慢。
③不同种类的生物、同一生物的不同器官及不同生长发育时期,细胞的含水量不同。
2.无机盐
(1)存在形式:大部分以离子形式存在,少量以化合物形式存在。
(2)生理功能:细胞和生物体的组成成分;维持细胞和生物体的生命活动;维持细胞的渗透压和酸碱平衡。
3.糖类
(1)糖的种类及相互关系
(2)糖类的作用:①生物细胞生命活动的主 ( http: / / www.21cnjy.com )要能源物质——葡萄糖。②生物细胞中的储能物质——淀粉、糖原。③参与生物细胞的构成物质——核糖、脱氧核糖、纤维素。
4.脂质
(1)元素组成:以C、H、O三种元素为主,个别还含有N和P等。
(2)种类:①脂肪:是最常见的脂质。细胞内 ( http: / / www.21cnjy.com )良好的储能物质,还具有保温、缓冲及减压的作用。②磷脂:构成生物膜的重要成分。③固醇:包括胆固醇、性激素和维生素D等。
5.蛋白质、核酸的结构和功能
(1)核酸与蛋白质的关系(下左图) (2)DNA的多样性与蛋白质多样性的关系(下右图)
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说明:蛋白质、核酸的结构和种类具有物种差异性,因而可以从分子水平上用来区分不同物种的亲缘关系。
巧点妙拨
1.对比记忆,效果明显
(1)检测细胞中的化合物或观察细胞中的结构实验总结:
物质或结构 试剂或材料 现象 物质或结构 试剂或材料 现象
还原糖 斐林试剂 砖红色沉淀 淀粉 碘液 变蓝
脂肪 苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ 橘黄色或红色 蛋白质 双缩脲试剂 紫色
DNA和RNA 甲基绿、吡罗红混合染色剂 DNA呈绿色、RNA呈红色 线粒体 健那绿 蓝绿色
CO2 澄清石灰水 变浑浊 酒精 酸性重铬酸钾溶液 灰绿色
溴麝香草酚蓝水溶液 由蓝变绿再变黄
染色体 龙胆紫溶液或醋酸洋红液 紫色或红色 质壁分离和复原 紫色洋葱鳞片叶表皮细胞 逐渐变深逐渐变浅
注意:实验材料的选取,实验条件的控制,加入试剂的量的多少,加入试剂的顺序等。
(2)有机物水解产物和代谢产物总结
物质 基本单位 初步水解产物 彻底水解产物 代谢终产物
DNA 脱氧核苷酸 4种脱氧核苷酸 磷酸、脱氧核糖、含氮碱基
RNA 核糖核苷酸 4种核糖核苷酸 磷酸、核糖、含氮碱基
蛋白质 氨基酸 多肽 氨基酸 CO2、H2O、尿素
多糖 葡萄糖 二糖 葡萄糖 CO2、H2O
脂肪 甘油、脂肪酸 甘油、脂肪酸 甘油、 脂肪酸 CO2、H2O
2.比较分析细胞中的能源物质
(1)在细胞中,糖类、脂肪、蛋白质都是有机 ( http: / / www.21cnjy.com )化合物,其中贮存有大量化学能。当其被氧化分解时,这些化学能就释放出来,供生命活动利用。因此,它们都可以作为能源物质。三种能源物质的供能顺序:先是糖类氧化分解供能;当糖类供能不足时,依次由脂肪、蛋白质供能;蛋白质一般不提供能量。
(2)正常情况下生物体能量主要由糖类供给(70%以上),因此糖类是主要的能源物质。
(3)植物细胞内的储能物质:淀粉、脂肪;动物细胞内的储能物质是:糖原、脂肪。脂肪是主要的储能物质。
(4)直接能源物质是ATP。生命活动所需能量由ATP水解提供,储能物质所含能量只有转移到ATP中才能用于生命活动。
(5)等质量的脂肪和糖相比,脂肪中“H”比例高,故脂肪氧化分解释放的能量多,需要O2多,产生H2O多。
3.各种物质之间的关系
脂质包括脂肪、磷脂和固醇。 ( http: / / www.21cnjy.com )脂肪的元素组成只有C、H、O三种,脂质的元素组成除C、H、O外,有的还有N、P。磷脂是构成生物膜的主要成分,是脂质的一种。固醇包括胆固醇、性激素和维生素D。
【典题对应】
例1.(2012广东卷)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:双缩脲试剂、碘液、斐林试剂分别检 ( http: / / www.21cnjy.com )测蛋白质、淀粉和还原性糖。据表可以推测,甲含有蛋白质,乙含有淀粉,甲和乙混合能够产生还原性糖,证明甲中所含蛋白质可能是淀粉酶,能将乙中淀粉水解成还原性糖。
答案:D
命题意图:本题重在考查学生的实验分 ( http: / / www.21cnjy.com )析能力。考查蛋白质、淀粉及还原糖的鉴定,蛋白质的功能(酶催化化学反应、酶的专一性等)及淀粉的水解产物等知识。
名师坐堂:高考对物质鉴定实验一般是 ( http: / / www.21cnjy.com )考查实验的试剂类型、检测物质及颜色反应的对应关系,解决方法是列表对比分析记忆(参见第2页表);另外,对物质鉴定实验的考查也可能以实验分析题形式考查物质检测的有关步骤及实验分析。对各种物质之间关系的考查,由于组成细胞的各种有机物和无机物种类、结构、功能等比较多,在此不能一一呈现,解决方法是将“考点精要”中罗列的知识点记忆清晰,还要特别注意:实验材料的选取,实验条件的控制,加入试剂的量的多少,加入试剂的顺序等。
例2. (2014江苏卷)下列关于细胞中化合物及其化学键的叙述,正确的是( )。
A.tRNA分子中含有一定数量的氢键 B.每个ADP分子中含有两个高能磷酸键
C.血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接 D.DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接
解析:tRNA分子为”三叶草”型,在分子结构 ( http: / / www.21cnjy.com )中某些区域折叠形成局部双链,通过氢键相连;ADP分子中含有一个高能磷酸键;血红蛋白分子不同肽链之间以二硫键相连;DNA的两条单链之间通过碱基互补配对,以氢键相连,D错误。
答案:A
命题意图:该题旨在考查学生的识记与理解能力。以生物体内有机物的化学键为切入点考查组成细胞的有机物的结构及合成过程,涉及面较宽,但难度不大。
名师坐堂:高考对组成细胞的 ( http: / / www.21cnjy.com )化合物结构及功能的考查,一般联系比较广泛,有一定的综合性。复习备考时要注意:全面把握细胞内各种化合物的分类及组成情况,在对知识理解的基础上进行强化记忆,还要注意知识的前后联系,将所学知识形成链和网,构建牢固的知识结构,这样才能提升运用知识综合分析问题的能力。
【命题趋向】
近三年高考题,考 ( http: / / www.21cnjy.com )查的重点是蛋白质、核酸、糖类、脂质、水和无机盐等物质的结构、功能及鉴定。所以对这些物质的结构、功能、鉴定实验一定要很清楚,避免混淆,适宜列表比较进行分析记忆。本专题涉及的题型主要为选择题,以考查基本知识和基本概念为主,难度较低。预测2015年高考对本专题的考查依然以考查元素和化合物的种类、结构、功能和实验鉴定等,并结合代谢、遗传、变异和免疫知识综合考查。
【直击高考】
1.用光学显微镜观察生物组织,下列叙述正确的是( )
A.检测生物组织中的脂肪必须使用显微镜
B.若观察到细胞中叶绿体围绕液泡逆时针流动,则其实际流动方向是顺时针
C.若视野上方明显比下方亮,应增大光圈
D.换用高倍镜之后,只能用细准焦螺旋调焦
2.(原创题)下列关于生物体内化合物的叙述中正确的是 ( )
A.细胞内的化合物都是以碳链为骨架
B.淀粉、纤维素和糖原都是生物大分子,它们的单体成分相同
C.因为蛋白质酶在0℃左右时空间结构被破坏,所以酶的活性很低
D.腺苷和某些化合物反应可以产生ATP、RNA和DNA
3.用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质,处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是( )
A.蛋白酶 B.RNA C.RNA聚合酶 D.逆转录酶
4. (2014蒙城调研)下图甲、乙、 ( http: / / www.21cnjy.com )丙为组成生物体的相关化合物,乙为一个由α、β、γ三条多肽链形成的蛋白质分子,共含271个氨基酸,图中每条虚线表示由两个巯基(—SH)脱氢形成一个二硫键(—S—S—)。下列相关叙述不正确的是( )
A.甲为组成乙的基本单位,且乙中最多含有20种甲
B.由不同的甲形成乙后,相对分子量比原来少了4 832
C.丙主要存在于细胞核中,且在乙的生物合成中具有重要作用
D.如果甲中的R为C3H5O2,则由两分子甲形成的化合物中含有16个H
5.下列有关实验及显色结果的叙述,正确的是( )
A.水浴加热条件下,蔗糖与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀
B.沸水浴条件下,脱氧核苷酸与二苯胺发生作用呈现蓝色
C.常温条件下,蛋白质与双缩脲试剂发生作用呈现紫色
D.常温条件下,核糖核酸与甲基绿作用呈现绿色
6. 生物体的生命活动离不开水。下列关于水的叙述,错误的是( )
A.在最基本生命系统中,H2O有自由水和结合水两种存在形式
B.由氨基酸形成多肽链时,生成物H2O中的氢来自氨基和羧基
C.H2O在光下分解,产生的[H]将固定的CO2还原成(CH2O)
D.有氧呼吸时,生成物H2O中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解
7.油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如图所示,将不同成熟阶段的种子匀浆后检测,结果正确的是( )
选项 取样时间 检测试剂 检测结果
A 第10天 斐林试剂 不显色
B 第20天 双缩脲试剂 不显色
C 第30天 苏丹Ⅲ试剂 橘黄色
D 第40天 碘液 蓝色
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8.某油料植物的种子中脂肪含量为种子干 ( http: / / www.21cnjy.com )重的70%。为探究该植物种子萌发过程中干重及脂肪含量的变化,某研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养,定期检测萌发种子(含幼苗)的脂肪含量和干重。结果表明:脂肪含量逐渐减少,到第11 d时减少了90%,干重变化如图所示。
回答下列问题:
(1)为了观察胚乳中的脂肪,常用________染液对种子胚乳切片染色,然后在显微镜下观察,可见________色的脂肪颗粒。
(2)实验过程中,导致萌发种子干重增加的主要元素是________(填“C”、“N” 或“O”)。
(3)实验第11 d后,如果要使萌发种子(含幼苗)的干重增加,必须提供的条件是________和________。
答案
1.D 2. B 3.B 4.C 5.C 6.D 7.C
8.(1) 苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ) 橘黄(或红) (2) O (3) 光照 所需的矿质元素离子