】专题01 细胞的分子组成（专题）2017年高考生物考纲解读与热点难点突破 Word版含解析

【2017年高考考纲解读】
2017高考考纲
考纲解读
命题规律
命题趋势
1.蛋白质、核酸的结构和功能
Ⅱ
1.本专题知识难度较低，基础性强，多为结合实验分析与探究考查生物有机分子检测的原理及应用。2.水和无机盐的作用大都直接考查，有时也会结合具体的问题情境要求考生做出分析判断。3.高考试题中经常挖掘教材中易被考生忽略的小考点对有机物进行考查，以综合应用题居多，例如蛋白质的元素组成和特征元素、蛋白质与代谢、蛋白质与核酸的关系、糖与生命活动的关系等。
1.常考内容：近五年课标高考试题对有机物的考查尤为突出。
2.考查题型：以选择题为主，单科卷每题分值1～3分，理综卷每题分值4分或6分；非选择题主要涉及糖类、脂肪和蛋白质的鉴定。3.能力要求：本专题试题的能力考查集中在理解和实验探究探究层次，相关考题的难度中等偏低。
1.命题趋势：有机物的元素组成、功能与检测趋向于以材料分析和实验探究的角度进行。2.热点预测：预计2016年高考对细胞分子组成的考查，还将集中在细胞中有机物的功能理解与检测上，水分、无机盐考点也不容忽视，题型主要为选择题。
2.糖类、脂质的种类和作用
Ⅱ
3.水和无机盐的作用
Ⅰ
4.实验：观察DNA、RNA在细胞中的分布
5.实验：检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质
【重点、难点剖析】
一、蛋白质、核酸
1．蛋白质与核酸的结构和功能
2．DNA、RNA和蛋白质的关系
3．理清蛋白质和核酸的多样性与特异性的关系
(1)多样性之间的关系图
(2)特异性关系：特定的核苷酸序列―→特定的遗传信息―→遗传物质的特异性―→蛋白质的特异性―→物种的特异性。
二、糖类、脂质的种类、作用
1．糖类的合成场所、种类及相互关系
糖类合成的场所：叶绿体(葡萄糖、淀粉)、内质网(糖基团)、高尔基体(纤维素)、肝脏(肝糖原)和肌肉(肌糖原)。
2．脂质的合成场所、种类及生理功能
（1）脂肪：每分子脂肪由1分子甘油和3分子脂肪酸组成
（2）磷脂：每分子磷脂由1分子甘油、1分子磷酸和2分子脂肪酸组成
（3）固醇：包括胆固醇、性激素和维生素D
3．组成细胞中重要有机物的初步水解、彻底水解产物及代谢终产物(氧化分解产物)
物质
初步水解产物
彻底水解产物
代谢终产物
淀粉
低聚糖、麦芽糖
葡萄糖
CO2＋H2O
脂肪
甘油＋脂肪酸
CO2＋H2O
蛋白质
小分子多肽
氨基酸
CO2＋H2O＋尿素
核酸
核苷酸
磷酸、五碳糖、碱基
ATP
ADP、AMP、Pi
磷酸、核糖、碱基
酶
氨基酸或核糖核苷酸
氨基酸或磷酸、核糖、碱基
注意　①ATP、酶、核酸一般不考虑代谢终产物；必须要求考虑时，核酸(核苷酸)、ATP的代谢终产物为“CO2＋H2O＋尿酸”。
②脂肪分子因C、H含量高(含O少)，氧化分解时需氧多、释放能量多。
三、水和无机盐及化学元素
1．水的代谢与调节
2．特征元素及同位素标记在实验中的应用
特征元素：S―→蛋白质，Fe―→血红蛋白，Mg―→叶绿素，I―→甲状腺激素。
同位素标记法在实验中的应用：①利用放射性14C、18O示踪光合作用和细胞呼吸中碳、氧原子的去向。②利用放射性15N示踪分泌蛋白的合成、运输和分泌途径。③35S标记蛋白质外壳，32P标记DNA在噬菌体侵染细菌实验中，证明DNA是遗传物质。④利用15N标记证明DNA分子的半保留复制方式。⑤利用15N或3H标记用于基因诊断和DNA分子杂交。
【题型示例】
题型一　蛋白质、核酸的结构与功能
例1.
(2016·江苏卷，4)蛋白质是决定生物体结构和功能的重要物质。下列相关叙述错误的是(　　)
A.细胞膜、细胞质基质中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质
B.氨基酸之间脱水缩合生成的H2O中，氢来自于氨基和羧基
C.细胞内蛋白质发生水解时，通常需要另一种蛋白质的参与
D.蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关，而且也与功能基团有关
【答案】A
【变式探究】(2015·北京卷，2)下列对各种生物大分子合成场所的叙述，正确的是(　　)
A.酵母菌在高尔基体中合成膜蛋白
B.肌细胞在细胞核中合成mRNA
C.T2噬菌体在细菌细胞核内合成DNA
D.叶肉细胞在叶绿体外膜上合成淀粉
【答案】B
【变式探究】(2015·福建卷，1)人体内含有多种多样的蛋白质，每种蛋白质(　　)
A.都含有20种氨基酸
B.都是在细胞内发挥作用
C.都具有一定的空间结构
D.都能催化生物化学反应
【解析】本题考查蛋白质的结构和功能相关知识，考查识记和理解能力。难度较小。人体中组成蛋白质的氨基酸大约有20种，但每种蛋白质不一定都含有20种氨基酸，A错误；人体中的蛋白质有些在细胞内发挥作用(如血红蛋白)，有些在细胞外发挥作用(如抗体、消化酶)，B错误；人体中的蛋白质都具有一定的空间结构才能承担各种各样的功能，C正确；人体中只有充当酶的蛋白质才能催化生化反应，D错误。
【答案】C
【举一反三】(2015·海南卷，11)关于蛋白质的叙述，错误的是(　　)
A.rRNA能参与蛋白质的生物合成
B.DNA和蛋白质是染色体的组成成分
C.人体血浆中含有浆细胞分泌的蛋白质
D.核糖体上合成的蛋白质不能在细胞核中发挥作用
【解析】本题考查蛋白质的相关知识，考查知识的识记，难度小。rRNA、tRNA、mRNA均参与了蛋白质的生物合成，A正确；真核细胞染色体的主要组成成分是DNA和蛋白质，B正确；浆细胞由B淋巴细胞分裂分化而来，血浆和淋巴是它生存的内环境，浆细胞可以分泌相应的抗体(抗体的化学本质为免疫球蛋白)，C正确；所有的蛋白质均在核糖体上合成，即核糖体上合成的蛋白质能在细胞核中发挥作用，D错误。
【答案】D
题型二　糖类、脂质的种类和作用
例2.（2016·江苏卷，5）关于生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质和DNA的鉴定实验，下列叙述正确的是（　　）
A.还原糖、DNA的鉴定通常分别使用双缩脲试剂，二苯胺试剂
B.鉴定还原糖、蛋白质和DNA都需要进行水浴加热
C.二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色
D.脂肪、蛋白质鉴定时分别可见橘黄色颗粒、砖红色沉淀
【解析】还原糖鉴定试剂是斐林试剂，DNA鉴定试剂是二苯胺试剂，A错误；鉴定还原糖和DNA需进行水浴加热，蛋白质鉴定不需进行水浴加热，B错误；二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色，C正确；脂肪鉴定时可见橘黄色颗粒，蛋白质鉴定时呈紫色，D错误。
【答案】C
【变式探究】(2015·江苏卷，1)下列关于淀粉、脂肪、蛋白质和核酸4种生物分子的叙述，正确的是(　　)
A.都能被相应的酶水解
B.都是水溶性物质
C.都含C、H、O、N这4种元素
D.都是人体细胞中的能源物质
【答案】A
【变式探究】(2014·海南单科，2)下列关于脂质的叙述，正确的是(　　)
A.脂质中的磷脂是细胞膜的组成成分
B.维生素D和性激素不属于固醇类物质
C.脂肪比相同质量的多糖彻底氧化产能少
D.脂质在核糖体、内质网和高尔基体上合成
【解析】本题考查脂质的种类、功能及合成场所。细胞膜的组成成分包括脂质、蛋白质和少量糖类，其中脂质分子中主要是磷脂，A正确；维生素D和性激素属于脂质中的固醇类物质，B错误；与相同质量的多糖相比，脂质中的C、H元素含量多，O元素含量少，彻底氧化分解消耗的氧气多，产能也多，C错误；脂质主要在光面内质网上合成，D错误。
【答案】A
【举一反三】有关糖的叙述，正确的是(　　)
A.葡萄糖在线粒体中合成
B.葡萄糖遇碘变为蓝色
C.纤维素由葡萄糖组成
D.胰岛素促进糖原分解
【答案】C
题型三　组成细胞的元素、水和无机盐的作用
例3.（2016·海南卷，26）水在植物的生命活动中具有重要作用。风干种子只有吸收足够的水才能进行旺盛的代谢活动，使胚生长。小麦种子萌发过程中吸水量随时间变化的趋势如图所示。回答下列问题：
（1）植物细胞中的水通常以结合水和自由水两种形式存在。风干种子细胞中的水主要以　　　　的形式存在。经阶段Ⅰ吸水后，种子中的水主要是以　　　　的形式存在。
（2）在阶段Ⅱ，种子吸水速率　　　　（填“大于”、“小于”或“等于”）阶段Ⅰ，呼吸速率　　　　（填“大于”、“小于”或“等于”）阶段Ⅰ。
（3）从细胞膜组成和结构的角度来推测，水分可经过细胞膜中的　　　　、　　　　从细胞外进入细胞内。
【解析】（1）风干种子失去了大部分自由水，细胞中的水主要以结合水的形式存在。经阶段Ⅰ吸水后，种子中的水主要是以自由水的形式存在。（2）在阶段Ⅱ，种子吸水量变化不大，吸水速率小于阶段Ⅰ，但自由水含量增加，代谢增强，呼吸速率大于阶段Ⅰ。（3）细胞膜由磷脂双分子层构成基本支架，由于磷脂分子的尾部具有疏水性，少量的水分子可以经磷脂分子间隙进入细胞，大部分应经过水通道蛋白进入。
【答案】（1）结合水　自由水　（2）小于　大于　（3）磷脂（或脂质）双分子层　水通道
【变式探究】(2015·山东卷，4)下列有关细胞内物质含量比值的关系，正确的是(　　)
A.细胞内结合水/自由水的比值，种子萌发时比休眠时高
B.人体细胞内O2/CO2的比值，线粒体内比细胞质基质高
C.神经纤维膜内K＋/Na＋的比值，动作电位时比静息电位时高
D.适宜条件下光合作用过程中C5/C3的比值，停止供应CO2后比停止前高
【答案】D
【变式探究】(2014·上海卷，1)下列物质中同时含有磷和氮元素的是(　　)
A.丙酮酸
B.核苷酸
C.氨基酸
D.脂肪酸
【解析】本题考查化合物的元素组成。意在考查学生的识记能力。组成丙酮酸和脂肪酸的化学元素均为C、H、O；组成核苷酸的化学元素为C、H、O、N和P；组成氨基酸的基本元素为C、H、O、N，有的氨基酸还含有S等。故B项符合题意。
【答案】B
【举一反三】(2014·海南卷，5)下列关于植物体内水分的叙述，错误的是(　　)
A.植物体内的水分参与营养物质的运输
B.水是构成叶肉细胞的重要化合物之一
C.自由水可作为细胞内化学反应的反应物
D.同种植物萌发种子的含水量和休眠种子的相同
【解析】本题考查水的存在形式及功能。意在考查学生的综合能力。植物体内的水分参与营养物质的运输，A正确；水是构成叶肉细胞的重要化合物之一，B正确；自由水可作为细胞内化学反应的反应物，C正确；与休眠种子相比，同种植物萌发种子代谢旺盛，含水量大。
【答案】D
题型四　检测组成细胞的有机物
例4.(2014·江苏卷，22)关于生物组织中还原糖的鉴定，下列叙述正确的是(多选)(　　)
A.量取2
mL斐林试剂时应优先选用5
mL量筒而不用10
mL量筒
B.隔水加热时，试管中液体的液面应低于烧杯中水的液面
C.在组织样液中加入斐林试剂后试管内液体呈现无色，加热后变成砖红色
D.实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶，以便长期保存备用
【答案】AB
【变式探究】(2014·广东卷，5)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
d
斐林试剂
不显色
B
第20
d
双缩脲试剂
不显色
C
第30
d
苏丹Ⅲ试剂
橘黄色
D
第40
d
碘液
蓝色
【解析】分析曲线可知，油菜种子在成熟过程中，可溶性糖和淀粉不断转化为脂肪储存起来。第10
d时仍然存在较多的可溶性糖，可溶性糖中的还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下会出现砖红色沉淀，A项错误；蛋白质是生物体生命活动的体现者，在整个种子成熟过程中都能检测到蛋白质的存在，B项错误；在第30
d时，脂肪含量较高，脂肪与苏丹Ⅲ试剂发生反应呈现橘黄色，C项正确；在第40
d时，淀粉已经消耗殆尽，用碘液检测不会发生显色反应，D项错误。
【答案】C
【变式探究】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
【答案】AD
题型五、巧用守恒，解答与蛋白质有关的计算题
例5、某蛋白质的相对分子质量为11935，在合成这个蛋白质分子过程中脱水量为1908，假设氨基酸的平均相对分子质量为127，则组成该蛋白质分子的肽链有…………（
）
A．1条
B．2条
C．3条
D．4条
【解析】本题着眼于蛋白质的相对分子质量与脱水数、氨基酸相对分子质量和肽链数之间的关系，依据物质守恒原理，把握蛋白质形成前后的相对分子质量变化关系，即蛋白质的相对分子质量＋氨基酸脱水缩合时脱掉的水分子的分子质量＝氨基酸的相对分子质量之和，是正确解答本题的金钥匙。若用n表示氨基酸数、m表示肽链条数，则：n×127＝11935＋1908，推知：n＝109；脱水数＝n－m＝1908÷18＝106，得m＝109－106＝3，此蛋白质由3条肽链构成。
【答案】C
【知识链接】
1.蛋白质形成过程中的氨基、羧基、脱水数、形成肽键数等的数量关系
肽链序数
氨基酸数
肽键数
脱去水分子数
氨基酸平均相对分子质量
蛋白质平均相对分子质量
氨基数目
羧基数目
1
n1
n1－1
n1－1
b
n1b－18（n1－1）
至少1个
至少1个
2
n2
n2－1
n2－1
b
n2b－18（n2－1）
至少1个
至少1个
…
…
…
…
…
…
…
…
m
nm
nm－1
nm
－1
b
nm
b－18（nm
－1）
至少1个
至少1个
合计
n
n－m
n－m
b
nb－18（n－m）
至少m个
至少m个
2．由蛋白质形成前后分子质量总量不变，即反应前氨基酸分子量之和＝形成的蛋白质分子、水分子及其它物质的分子量之和。
【方法技巧】蛋白质计算问题作为蛋白质学习的难点问题，是令学生头疼的一类问题。若能对蛋白质形成前后的各种数量关系进行归纳，如氨基数、羧基数、肽键数、脱水数及其这些变化过程中的各种原子数量变化关系，结合蛋白质形成前后特殊原子和特殊基团守恒的原理予以处理，如例3、4中利用“特殊”原子（如N、S、O）守恒，即可化繁为简。
【易错指导】在蛋白质的相关计算中，解答时，易出现两类错误，应予以注意：一是计算蛋白质的分子质量时，易忽视脱水以外的其它物质，如形成二硫键时的脱氢；二是利用原子守恒原理计算氨基酸的种类和数量时，易忽视所脱水分子中的H和O。
【变式探究】胰岛素是一种蛋白质分子，它含有2条多肽链，A链含有21个氨基酸，B链含有30个氨基酸，2条多肽链间通过2个二硫键(二硫键是由2个－SH连接而成的)连接，在A链上也形成1个二硫键，如图所示为结晶牛胰岛素的平面结构示意图。据此回答:
⑴这51个氨基酸形成胰岛素后，分子质量比原来减少了＿＿＿。
⑵胰岛素分子中含有肽键＿＿＿个，肽键可表示为＿＿＿＿＿＿＿。
⑶从理论上分析，胰岛素分子至少有＿＿＿个－NH2，至少有＿＿＿个－COOH。
【答案】⑴888；⑵49
－CO－NH－；⑶2
2