课件18张PPT。第二章组成细胞的分子本章整合网 络 构 建直 击 高 考1．(2019·江苏卷，1)下列关于细胞内蛋白质和核酸的叙述，正确的是( )
A．核酸和蛋白质的组成元素相同
B．核酸的合成需要相应蛋白质的参与
C．蛋白质的分解都需要核酸的直接参与
D．高温会破坏蛋白质和核酸分子中肽键B[解析] 核酸的组成元素是C、H、O、N、P，而蛋白质的主要组成元素是C、H、O、N，故核酸和蛋白质的组成元素不完全相同，A错误；核酸包括DNA和RNA，两者的合成都需要相关酶的催化，而这些酶的化学本质是蛋白质，B正确；蛋白质的分解需要蛋白酶的参与，而蛋白酶的本质是蛋白质，因此蛋白质的分解不需要核酸的直接参与，C错误；高温会破坏蛋白质分子的空间结构，但是不会破坏肽键，且核酸分子中不含肽键，D错误。2．(2018·全国卷Ⅱ改编)下列关于人体中蛋白质功能的叙述，错误的是( )
A．浆细胞产生的抗体可体现免疫功能
B．肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程
C．蛋白质结合Mg2＋形成的血红蛋白参与O2运输
D．细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分，属于结构蛋白
[解析] 血红蛋白结合Fe元素参与O2运输。C3．(2018·全国卷Ⅱ)有些作物的种子入库前需要经过风干处理。与风干前相比，下列说法错误的是( )
A．风干种子中有机物的消耗减慢
B．风干种子上微生物不易生长繁殖
C．风干种子中细胞呼吸作用的强度高
D．风干种子中结合水与自由水的比值大
[解析] 风干种子中结合水与自由水的比值大，细胞呼吸强度低。故C错。C4．(2017·海南高考)有关蛋白质结构与功能的叙述，错误的是( )
A．蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关
B．数量相同的5种氨基酸可以组成不同的多肽链
C．将抗体溶于NaCl溶液中会造成其生物活性的丧失
D．氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构
[解析] 蛋白质的功能主要取决于组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序及形成蛋白质的空间结构，A正确。数量相同的5种氨基酸可以有多种组合方式且形成长度不同的多肽链，B正确。在质量分数为0.9%的NaCl溶液(生理盐水)中，抗体将保持其活性，C错误。氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同蛋白质，D正确。C5．(江苏高考)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] 还原糖鉴定用斐林试剂，DNA的鉴定用二苯胺试剂，A项错误；用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，不需要水浴加热，B项错误；鉴定DNA的二苯胺试剂和斐林试剂的NaOH溶液都是无色的，C项正确；用苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色，蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应，D项错误。C第二章 第1节
一、选择题
1．(2019·陕西渭南韩城高一期末)下列组成生物体的元素中，属于微量元素的是( B )
A．Mg B．Fe
C．Ca D．N
[解析] Mg属于大量元素，A错误；Fe属于微量元素，B正确；Ca属于大量元素，C错误；N属于大量元素，D错误。故选B。
2．(2019·湖北襄阳高一期末)如图甲是细胞中化合物含量的扇形图，图乙是活细胞中元素含量的柱形图，下列说法不正确的是 ( B )
A．若图甲表示细胞鲜重，则A、B化合物依次是H2O、蛋白质，若图乙表示组成人体细胞的元素含量，则a、b、c依次是O、C、H
B．若图甲表示细胞鲜重，则A化合物中含图乙中的b
C．地壳与活细胞中含量最多的元素都是a，但不能说明生物界与非生物界具有统一性
D．若图甲表示细胞完全脱水后化合物的含量，则A化合物是蛋白质
[解析] 若图甲表示细胞鲜重，则A化合物是水，B化合物是蛋白质，C化合物是脂质；若图乙表示组成人体细胞的元素含量，在鲜重状态下，a、b、c依次是O、C、H，所以A正确；根据A选项的分析可知，A化合物是水，而水中不含元素碳，B错误；生物界与非生物界具有统一性指的是组成细胞中的元素在非生物界都能找到，没有一种是生物界独有的；而地壳与活细胞中含量最多的元素相同并不能说明这一点，C正确；若图甲表示细胞完全脱水后化合物的含量，由于水完全脱去，所以所占比例最大的化合物A是蛋白质，D正确。
3．(2019·广东潮州高一期末)下列关于细胞中元素和化合物的叙述，正确的是( A )
A．在组成人体的各种化学元素中，最基本元素是C
B．人、动物与植物所含的化学元素的种类差异很大
C．细胞中含量(干重)最多的元素是氧元素
D．细胞中的微量元素因含量极少，而对细胞的结构和功能作用小
[解析] 多糖、蛋白质和核酸等生物大分子都是由单体聚合而成的多聚体。每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。正是由于碳原子在组成生物大分子中的重要作用，所以碳是最基本的元素，A正确；人、动物与植物所含的化学元素的种类基本相同，但含量相差很大，B错误；细胞中含量(干重)最多的元素是碳元素，C错误；细胞中的微量元素虽含量极少，但对细胞的结构和功能有重要的作用，D错误。故选A。
4．(2019·安徽省安庆市高一期末)下列广告语在科学性上没有错误的是( C )
A．本产品含有人体细胞中含量最多的有机物——糖类
B．本口服液含有钙、铁、锌、硒等微量元素
C．本产品富含钙元素，有助于您宝宝骨骼发育
D．本产品由纯天然谷物制成，糖尿病患者可放心大量食用
[解析] 人体细胞中含量最多的有机物是蛋白质，A错误；钙是大量元素，B错误；钙元素有利于骨骼发育，C正确；谷物中的淀粉属于多糖，糖尿病患者不可大量食用，D错误。
5．(2019·北京延庆区高 一期末)下列用于鉴定蛋白质的试剂及其颜色反应是( D )
A．苏丹Ⅲ染液，橘黄色 B．斐林试剂，砖红色
C．碘液，蓝色 D．双缩脲试剂，紫色
[解析] 双缩脲试剂中的铜离子在碱性条件下能与蛋白质中的肽键反应，产生紫色络合物，D正确。
6．(2019·陕西富平县高一期末)生活在冰天雪地的北极熊细胞内含量最多的化合物是( D )
A．核酸 B．蛋白质
C．糖类 D．水
[解析] 北极熊细胞内含量最多的化合物是水。
7．(2019·湖北襄阳高一期末)下列关于检测“生物组织中糖类、脂肪、蛋白质”实验操作步骤的叙述中，正确的是( C )
A．用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液，与双缩脲试剂的成分不同
B．苏丹Ⅲ可将花生种子中的脂肪颗粒染成红色，苏丹Ⅳ将花生种子中的脂肪颗粒染成橘黄色
C．鉴定可溶性还原糖时，斐林试剂甲液和乙液等量混合均匀后再加入
D．用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，需先将A液和B液均匀混合后使用才能看到紫色
[解析] 斐林试剂与双缩脲试剂成分相同，A错误；脂肪鉴定实验中，苏丹Ⅲ可将花生种子中的脂肪颗粒染成橘黄色，苏丹Ⅳ将花生种子中的脂肪颗粒染成红色，B错误；用斐林试剂鉴定还原性糖时，要将甲液和乙液混合后再使用，且需要水浴加热，C正确；用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，要先加A液，后加B液，D错误。
8．(2019·山东省潍坊市高一期末)下列关于细胞中化学元素的叙述，错误的是( C )
A．细胞中的化学元素在无机自然界都能够找到
B．占细胞鲜重和干重百分比最高的元素分别是O和C
C．微量元素在细胞中含量很少，不是细胞生命活动必需的元素
D．C、K、Mg都是组成细胞的大量元素，C在各种有机物中都存在
[解析] 细胞中的化学元素在无机自然界都能够找到，体现了生物界与非生物界的统一性，A正确；占细胞鲜重和干重百分比最高的元素分别是O和C，B正确；微量元素是细胞生命活动必需的元素，C错误；C、K、Mg属于大量元素，有机物中均含C，D正确。故选C。
9．(2019·天津滨海新区高一期末)下列有关组成生物体化学元素的叙述，错误的是( B )
A．C是构成细胞的最基本元素
B．C、H、O、Fe等属于大量元素
C．糖类不是细胞中含量最多的有机物
D．微量元素在生物体内虽然很少，却是维持正常生命活动不可缺少的
[解析] 组成生物体的最基本元素是碳，A正确；Fe属于微量元素，B错误；细胞中含量最多的有机物是蛋白质，C正确；微量元素在生物体内虽然很少，却是维持正常生命活动不可缺少的，D正确。
10．(2019·陕西渭南韩城高一期末)在沙漠地区生活的仙人掌细胞中含量最多的元素与化合物分别是( C )
A．C和蛋白质 B．O和蛋白质
C．O和水 D．H和水
[解析] 活细胞中含量最多的化合物是水，而水中的氧含量最多，因此生活中沙漠中的仙人掌细胞中含量最多的元素是O，最多的化合物是水。故选C。
11．(2019·江苏省镇江市高一期末)活细胞中含量最多的元素和最基本的元素分别是( A )
A．O、C B．C、O
C．C、C D．O、O
[解析] 在生物体内，占细胞鲜重最多的元素是O；在生物体内，碳链构成了生物大分子的基本骨架，因此C是最基本的化学元素，是生命的核心元素，故选A。
二、非选择题
12．(2019·湖南隆回县高一期末)根据“检测生物组织中糖类、脂肪、蛋白质”的实验，回答下列问题：
(1)鉴定成熟苹果果肉中是否存在还原糖所用试剂是斐林试剂，该试剂与细胞内还原糖发生作用，生成砖红色沉淀。
(2)鉴定花生子叶细胞中脂肪的实验中，能将脂肪染成橘黄色的染液是苏丹Ⅲ。
(3)双缩脲试剂的使用，应先加0.1_g/mL_NaOH_1_mL，再加0.01_g/mL_CuSO4_4滴。
[解析] (1)还原糖与斐林试剂发生作用，在水浴加热(50～65 ℃)的条件下生成砖红色沉淀。
(2)脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。
(3)检测蛋白质的双缩脲试剂的A液是0.1 g/mL的NaOH溶液，B液是质量浓度为0.01 g/mL CuSO4溶液。检测蛋白质时，应先向组织样液中加入A液(0.1 g/mL的NaOH溶液)1 mL，摇匀后再加入B液(0.01 g/mL CuSO4溶液)4滴，摇匀。
13．牛奶中含有蛋白质、脂肪、碳水化合物等营养成分，其中蛋白质含量是鉴别牛奶质量的主要依据。某同学欲探究某品牌的牛奶中有无蛋白质和还原糖。下面是其未设计完的实验，请帮助他完成实验设计。
【实验目的】探究某品牌牛奶中有无蛋白质和还原糖。
【实验原理】利用颜色反应检测牛奶中有无蛋白质和还原糖。
【材料用具】略
【实验步骤】请补充表格中a、b、c、d处内容：
探究目的
探究牛奶中有无还原糖
探究牛奶中有无蛋白质
试管
步骤
A
B
C
D
E
F
第一
2 mL牛奶
2 mL蒸馏水
2 mL葡萄糖样液
2 mL牛奶
2 mL蒸馏水
2 mL a样液
第二
2 mL斐林试剂
2 mL斐林试剂
2 mL斐林试剂
2 mL NaOH溶液
b
2 mL NaOH溶液
第三
c
水浴加热
水浴加热
d
3～4滴CuSO4溶液
3～4滴CuSO4溶液
结果
？
？
(1)a.蛋白质；b.2_mLNaOH溶液；c.水浴加热；d.3～4滴CuSO4溶液。
(2)请预测A、D两个试管的现象及其结论：
A：若A中出现砖红色沉淀，证明奶粉中含有还原糖，否则无还原糖。
D：若D中出现紫色，证明奶粉中含有蛋白质，否则无蛋白质。
(3)分析该实验设计：
试管A和B、C两试管构成对照实验，对照组为B试管和C试管，目的是通过对照探究奶粉中是否含有还原糖。
[解析] (1)根据题意和表格分析可知：a、b、c、d分别为蛋白质、2 mL NaOH溶液、水浴加热和3～4滴CuSO4溶液。
(2)如果A试管与C试管一样，出现砖红色沉淀，则证明奶粉中含有还原糖，如果A试管与B试管一样，无砖红色沉淀产生，则证明奶粉中无还原糖；如果D试管与F试管一样，产生紫色反应，证明奶粉中含有蛋白质，如果D试管与E试管一样，不产生紫色反应，则证明奶粉中不含蛋白质。
(3)该实验中，试管A与B、C两试管构成对照，其中对照组为B试管和C试管，目的是通过对照探究奶粉中是否含有还原糖，便于得出正确结论。
第二章 第1节
一、选择题
1．(2019·山东省德州市期末)下列关于组成细胞的元素叙述正确的是( A )
A．碳是最基本元素
B．各种元素的作用可以相互替代
C．各种元素含量维持稳定不变
D．大量元素比微量元素重要
[解析] 碳链是构成生物大分子的基本骨架，故组成细胞最基本的元素是碳，A正确；细胞中的不同元素的功能不同，一种元素的作用不能被其他元素替代，B错误；在一个细胞中各种元素含量都保持相对稳定，即可在一定范围内变动，而不是稳定不变，C错误；细胞中的微量元素含量虽然很少，但是作用很大，同大量元素一样重要，是细胞和生物体正常生命活动所必需的，D错误。
2．(2018·北京市西城区期末) 下列元素中，构成有机物基本骨架的是( D )
A．氮 B．氢
C．氧 D．碳
[解析] 有机物都是以碳链为骨架，故D正确。
3．过度肥胖者的脂肪细胞中，含量最多的有机物是( A )
A．蛋白质 B．脂质
C．糖类 D．水
[解析] 与正常人相比，过度肥胖者的脂肪组织发达，脂肪细胞数量多，但是细胞内含量最多的有机化合物仍然是蛋白质，含量最多的化合物仍然是水。
4．(2019·山东省潍坊市期末)下列关于构成细胞的化学元素的叙述，错误的是( C )
A．占细胞干重和鲜重百分比最多的元素分别是C和O
B．不同生物细胞中的化学元素在种类上基本相同
C．绿色植物缺Mg对其生命活动基本没有影响
D．组成细胞的元素大多以化合物形式存在
[解析] 占细胞干重和鲜重百分比最多的元素分别是C和O，A正确；不同生物细胞中的化学元素在种类上基本相同，但在含量上差别较大，B正确；Mg是构成叶绿素的重要成分，绿色植物缺Mg会导致叶绿素含量减少，进而使光合作用减弱，C错误；组成细胞的元素大多以化合物形式存在，D正确。
5．(2019·山东省潍坊市高一期末)某品牌奶粉营养成分鉴定结果见下表，据表可知其中含有的营养成分是( D )
试剂
碘液
斐林试剂
双缩脲试剂
苏丹Ⅳ
颜色变化
棕黄色
砖红色
紫色
红色
A.只有蛋白质
B．只有还原性糖和蛋白质
C．蛋白质、脂肪、淀粉
D．还原性糖、蛋白质、脂肪
[解析] 图中，奶粉遇斐林试剂呈砖红色，故含还原糖；遇双缩脲试剂呈紫色，说明含蛋白质；遇苏丹Ⅳ变红色，说明含脂肪。综上所述，A、B、C不符合题意，D符合题意。故选D。
二、非选择题
6．为了验证镍为植物生活所必需的元素，请完成下列问题。
(1)材料用具：完全营养液甲，缺镍的营养液乙(其他元素均具备)，只含镍的营养液丙，适当的容器和固定材料、(a.长势良好且相似)的玉米幼苗等。
(2)方法步骤(完善表格)：
项目
A组(20株上述玉米幼苗)
B组(20株上述玉米幼苗)
处理
放入完全营养液甲中培养
b.放入等量的缺镍的营养液乙中培养
培养
浓度
乙液CuSO4溶液的质量浓度为0.05 g/mL
B液CuSO4溶液的质量浓度为0.01 g/mL
浓度
乙液CuSO4溶液的质量浓度为0.05 g/mL
B液CuSO4溶液的质量浓度为0.01 g/mL
观察
浓度
乙液CuSO4溶液的质量浓度为0.05 g/mL
B液CuSO4溶液的质量浓度为0.01 g/mL
浓度
乙液CuSO4溶液的质量浓度为0.05 g/mL
B液CuSO4溶液的质量浓度为0.01 g/mL
预期结果
d.玉米幼苗生长正常
e.玉米幼苗生长不正常
(3)从科学研究的严谨角度出发，为进一步证实A、B两组玉米生长状况的差异是由于镍元素供应不同引起的，还应增加的实验步骤及结果是：
步骤：在缺镍的营养液乙中加入一定量的含镍营养液丙。
结果：一段时间后玉米幼苗恢复正常生长(或症状消失)，则镍是植物生活所必需的元素。
[解析] (1)设计实验遵循对照原则、单一变量原则，因此需要选择长势良好的幼苗，排除无关变量的干扰。(2)该实验的自变量是培养液中是否含有镍元素，即B组放入等量的缺镍培养液中；将两组装置放在相同且适宜的环境中；若要得到结论，则A组玉米幼苗正常生长，而B组幼苗生长不正常。(3)为了准确得出结论，则需要在缺镍的一组实验中补充镍元素，相应的症状消失，则说明镍是植物生活必需的元素。
课件46张PPT。第二章组成细胞的分子第1节 细胞中的元素和化合物新 旧 脉 络学习目标
1．说出组成细胞元素的种类及功能。(重点)
2．说出组成细胞化合物的种类。
3．尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。(重、难点)
核心概念
大量元素 微量元素 无机化合物 有机化合物基 础 知 识一、生物界与非生物界的统一性和差异性
1．________性：从元素种类看，组成细胞的化学元素在无机自然界都能找到，没有一种元素为细胞所特有。
2．________性：从元素含量看，各化学元素在生物体内和无机自然界中的相对含量大不相同。
二、组成细胞的元素和化合物
1．组成细胞的元素统一 差异 20 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo 化合物 含量：
(1)占人体细胞鲜重最多的元素是________。
(2)占人体细胞干重最多的元素是________。
2．组成细胞的化合物OC无机盐 蛋白质 糖类 含量：
(1)占细胞鲜重比例最高的化合物是________。
(2)占细胞干重比例最高的化合物是________。
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
(一)还原糖的检测
1．原理：糖类中的还原糖(如________、________、麦芽糖)，与________试剂作用，生成砖红色沉淀。水 蛋白质 葡萄糖 果糖 斐林 NaOH CuSO4 3．步骤
(1)向试管内注入2 mL待测组织样液。
(2)向试管内加入1 mL斐林试剂(甲液和乙液____________________后再注入)。
(3)将试管放入盛有________________________的大烧杯中加热约2 min。
(4)观察试管中出现的颜色变化。等量混合均匀 50～65 ℃温水 (二)脂肪的检测
1．原理：脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成________，或被苏丹Ⅳ染液染成________。
2．材料：成熟的________是最好的选择，实验前浸泡3～4 h。
3．试剂：苏丹Ⅲ染液或苏丹Ⅳ染液、_________________________溶液。橘黄色 红色 花生种子 体积分数为50%的酒精 4．步骤
取材：取花生种子(浸泡后去掉种皮)，用刀片在花生
子叶的横断面上平行切下若干薄片(三)蛋白质的检测
1．原理：蛋白质能与___________________发生作用，产生紫色反应。
2．试剂
3．步骤
(1)向试管内注入2 mL待测组织样液。
(2)向试管内注入_________________1 mL，摇匀。
(3)向试管内注入_________________4滴，摇匀。
(4)观察试管中出现的颜色变化。双缩脲试剂 双缩脲 NaOH CuSO4 双缩脲试剂A液 双缩脲试剂B液 1．细胞中的一种元素的作用能被其他元素替代。 ( )
2．细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要。( )
3．组成细胞的元素有C、H、O、N等20多种，其中C是最基本的元素。( )
4．组成细胞的元素同样存在于自然环境中，说明生物与非生物具有统一性。 ( )
5．活细胞中含量最多的化合物是蛋白质。( )×判断题×√√×6．构成细胞的任何一种化合物都能在无机自然界中找到。( )
7．检测还原糖的材料可选用番茄果肉。 ( )
8．检测脂肪时可使用花生种子匀浆。 ( )
9．还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下生成红色沉淀，斐林试剂使用时先加甲液再加乙液。 ( )××√×课 内 探 究1．组成细胞的元素的种类和含量知识点1 组成细胞的元素和化合物2．构成细胞的最基本元素——C
图1和图2分别是人体细胞鲜重和干重的主要元素含量。无论是鲜重还是干重，组成细胞的元素中C、O、H、N这四种元素的含量最多。生物大分子都以碳链为基本骨架，这表明C是构成细胞的最基本元素。规律总结
①几个“最多”
②在组成细胞的各种化合物中，虽然水是含量最多的物质，是生命活动的最重要的介质，地球表面出现了液态水时，才具备了生命发生的条件。但现代生物科学认为承担生命的“蛋白体”主要是核酸和蛋白质的整合体系，因此说细胞的主要成分是蛋白质和核酸。
1．组成生物体的元素追根溯源来自无机环境，为什么细胞内各种元素的比例与无机环境大不相同？
提示：生物体是按照生命活动的需要，有选择地从无机自然界中获取元素的。
2．为什么占人体细胞鲜重最多的元素是O，而占干重最多的是C?
提示：在鲜重情况下，组成细胞的化合物中含量最多的是H2O，而干重情况下所含的成分主要是有机物。
3．不同细胞中化合物的含量都一样吗？
提示：不一样。如植物的叶肉细胞、果实细胞和种子细胞中通常含有较多的糖类、脂质和蛋白质。例如禾谷类的果实、种子中含有淀粉(多糖)较多；花生、芝麻种子中含脂质多；大豆种子中含蛋白质多等。 (2019·北京市东城区高一期末) 碳元素是构成细胞的最基本元素，对此最有说服力的解释是( )
A．碳在细胞的各种化合物中含量最多
B．碳在自然界中含量最为丰富
C．细胞的各种化合物中都含有碳
D．碳链构成了有机物的基本骨架
[解析] 细胞中的水分子中不含碳元素，A、C错误；在自然界中含量最为丰富的元素是氧元素，B错误；碳链构成了生物大分子的基本骨架，所以碳元素是构成细胞的最基本元素，D正确。D典例 1 【知识贴士】 (1)大量元素和微量元素只是说明在细胞中的含量不同，而在生理作用上无大小之分。
(2)细胞中的元素含量比例中“鲜重≠干重”：O在细胞鲜重中含量最多，C在细胞干重中含量最多。
(3)大量元素和微量元素都是生物体所必需的，但生物体内含有的元素不一定都是必需元素，如Pb。〔变式训练1〕 (2019·河南省洛阳市高一上学期期末)冬天人们比较喜欢吃的涮羊肉，是羊通过吃草获得元素和化合物后同化形成的。那么，下列关于组成羊和草等生物体的化学元素和化合物的说法，错误的是( )
A．烘干的动植物细胞中含量最多的化学元素是C
B．组成动、植物细胞化学元素的种类大体相同，但含量却相差很大
C．羊肉细胞和植物细胞中含量最多的化合物分别是蛋白质、糖类
D．生物体生命活动的物质基础是组成生物体的各种化学元素和化合物
[解析] 动植物细胞干重中含量最多的化学元素是碳元素，A正确；组成动、植物细胞化学元素的种类大体相同，但含量却相差很大，B正确；羊肉细胞和植物细胞中含量最多的化合物都是水，C错误；生物体生命活动的物质基础是组成生物体的各种化学元素和化合物，D正确。C1．鉴定有机物所选取的材料知识点2 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质注意事项：
(1)选材
①富含被检测的有机物，易出现明显的实验现象。
②材料本身应为白色或近于白色，不干扰实验结果。
(2)三类有机物的检测在操作步骤上的差异
①唯一需要加热的——还原糖的检测，且必须水浴加热，不能用酒精灯直接加热，若不加热，则无砖红色沉淀出现。
②唯一可能需要显微镜的——脂肪的检测。
③混合后加入的——斐林试剂；分别加入的——双缩脲试剂。(3)实验操作
①还原糖检测时，使用水浴加热，试管底部不要触及烧杯底部，以防受热不均匀。
②检测生物组织中的脂肪时，洗去浮色的时间不宜过长，否则脂肪会溶解在酒精中，使橘黄色消失。
③蛋白质检测时，双缩脲试剂的加入顺序：先加A液，再加B液，而且B液不能过量。目的是先制造碱性环境。若先加B液或B液过量，会生成Cu(OH)2，干扰颜色反应。2.斐林试剂与双缩脲试剂的比较知识贴士
有机化合物鉴定中有关试剂的几个误区
①易写错别字，如“斐林试剂”中的“斐”不可错写为“翡”，双缩脲试剂中的“脲”不可错写为“尿”。
②斐林试剂只能检测具有还原性的糖类，而一些非还原性的糖类，如蔗糖、淀粉等，无法用斐林试剂进行检测。
③易忽略斐林试剂本身的颜色。
非还原糖(如蔗糖)＋斐林试剂水浴加热后的现象不是无色而是浅蓝色[Cu(OH)2的颜色]。④一切蛋白质或二肽以上的多肽都能与双缩脲试剂发生反应，但与双缩脲试剂发生反应的物质不一定都是蛋白质或多肽，如尿素等。
⑤误认为脂肪的鉴定必需使用显微镜。
若要观察被染色的脂肪颗粒，则使用显微镜，但若只要观察溶液颜色变化，则不必使用显微镜。
1．检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质时，对于材料的选择有何统一要求？
提示：选择颜色较浅的且相应物质含量较高的生物组织，避免材料自身颜色对实验颜色变化的遮盖。
2．还原糖检测时，溶液颜色变化：浅蓝色→棕色→砖红色(沉淀)的原因？
提示：开始时的浅蓝色是Cu(OH)2的颜色，后来的棕色是浅蓝和砖红色的混合色，最后Cu2＋全部生成Cu2O，溶液呈现砖红色。3．蛋白质检测时，为什么先加A液再加B液？B液为什么不能过量？
提示：蛋白质中的肽键在碱性条件下能与Cu2＋生成紫色络合物，所以先加A液营造碱性环境，后加B液提供Cu2＋。其中双缩脲试剂B液的量不能过多，因为过多的双缩脲试剂B液会与双缩脲试剂A液反应生成Cu(OH)2，使溶液呈蓝色进而掩盖实验生成的紫色。
4．为什么利用斐林试剂的甲液、乙液和蒸馏水也能鉴定蛋白质？
提示：斐林试剂的甲液、乙液的成分分别与双缩脲试剂的A液、B液相同，只是斐林试剂的乙液的质量浓度比双缩脲试剂的B液大，故只需将斐林试剂乙液用蒸馏水稀释即可。 用苏丹Ⅲ染液对脂肪组织进行染色时，可用来冲洗浮色的药品是( )
A．HCl B．H2O
C．50%的酒精溶液 D．无水酒精
[解析] 脂肪的鉴定实验中，浮色影响观察效果，而苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液在50%酒精中溶解度最高，所以要用50%的酒精溶液洗去浮色。C典例 2 〔变式训练2〕 (2019·河北省承德市联校高一上学期期末)下列材料最适合用于检测生物组织中的还原糖的是( )
A．甘蔗汁 B．西瓜汁
C．马铃薯匀浆 D．梨汁
[解析] 甘蔗中的糖主要是蔗糖，不具有还原性，A不适合；西瓜汁本身有颜色，对显色反应有遮盖，B不适合；马铃薯中的糖主要是淀粉，不具有还原性，C不适合；梨汁中的糖主要是葡萄糖和果糖，具有还原性，且材料本身颜色较浅，D适合。D指 点 迷 津一、斐林试剂和双缩脲试剂的异同 (2019·宿州期中)下列关于检测“生物组织中糖类、脂肪、蛋白质”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，可直接用于蛋白质的鉴定
B．若要鉴定花生种子细胞中是否含有脂肪，用肉眼即可观察
C．鉴定可溶性还原糖时，斐林试剂的甲液和乙液应等量混合均匀后再加入
D．用于双缩脲试剂鉴定蛋白质时，需水浴加热2 min才能看到紫色
[解析] 斐林试剂的成分虽然和双缩脲试剂相同，但是浓度、用法、用量都不同，不能直接用于蛋白质的鉴定，A项错误；检测花生种子细胞中是否含脂肪，染色后需用显微镜观察，B项错误；鉴定可溶性还原糖时，斐林试剂的甲液和乙液应等量混合均匀后再加入，C项正确；用双缩脲试剂鉴定蛋白质，不需要水浴加热，D项错误。C典例 3 学 霸 记 忆1．大量元素、微量元素都是生物必需的元素，对于维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用。
2．占细胞鲜重百分比最多的元素是O，占细胞干重百分比最多的元素是C。
3．占细胞鲜重百分比最多的化合物是水，占细胞干重百分比最多的化合物是蛋白质。
4．生物界与非生物界的统一性——元素种类大体相同；生物界与非生物界的差异性——元素含量有差异。
5．还原糖的检测——斐林试剂(需要水浴加热)；颜色变化是砖红色。
6．脂肪的检测——苏丹Ⅲ染液或苏丹Ⅳ染液；颜色变化是橘黄色或红色。
7．蛋白质的检测——双缩脲试剂；颜色变化是紫色。训 练 巩 固课 时 作 业第二章 第2节
一、选择题
1．(2019·安徽池州高一期末)下列关于氨基酸的叙述，不正确的是( B )
A．氨基酸的R基中有可能会含有多个氨基或羧基
B．脱水缩合反应中氨基酸的羧基会脱去1分子H2O
C．甲硫氨酸分子式为C5H11O2NS，则它的R基为C3H7S
D．必需氨基酸人体细胞不能合成，只能从食物中摄取
[解析] 氨基酸的R基中有可能会含有多个氨基或羧基，A正确；氨基酸的脱水缩合是一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基相连接并脱去水，B错误；组成蛋白质的氨基酸的结构简式是C2H4O2NR，甲硫氨酸分子式为C5H11O2NS，则它的R基为C3H7S，C正确；必需氨基酸人体细胞不能合成，只能从食物中摄取，D正确。故选B。
2．(2019·广东潮州高一期末)现有氨基酸1 000个，其中氨基总数为1 020个，羧基总数为1 010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( B )
A．998、2和2 B．998、22和12
C．999、1和1 D．999、21和11
[解析] 根据题意分析，已知该蛋白质由1 000个氨基酸组成，含有2条肽链，所以合成反应过程中形成的肽键数＝脱去的水分子数＝氨基酸数目－肽链数目＝1 000－2＝998个；这些氨基酸的氨基总数为1 020个，说明R基团上有氨基1 020－1 000＝20个，则1 000个氨基酸形成的蛋白质的氨基数＝R基团上氨基数＋肽链数＝20＋2＝22个；这些氨基酸的羧基总数为1 010个，说明R基团上有羧基1 010－1 000＝10个，则1 000个氨基酸形成的蛋白质的羧基数＝R基团上羧基数＋肽链数＝10＋2＝12个，故选B。
3．(2019·北京东城高一期末)两种氨基酸(如下列结构式)它们在形成二肽化合物时，最可能缩合的基团是( C )
A．①③ B．②⑥
C．②④ D．③④
[解析] 氨基酸在脱水缩合时是氨基和羧基进行脱水缩合形成肽键的。图中的①是氨基，②是羧基，③是R基上的羧基，④是氨基，⑤是羧基，⑥是R基上的氨基，因此脱水缩合的是中心碳上的氨基和羧基，即②和④或①和⑤，故C正确，A、B、D错误。
4．(2019·湖南隆回县高一期末)下列关于蛋白质的叙述中，错误的是( C )
A．水浴加热之后，构成胰岛素的肽链充分伸展，空间结构改变因而变性失活
B．由N个氨基酸构成的一个蛋白质分子，有M条肽链，其中X条是环状肽链，则这个蛋白质分子完全水解共需要(N－M＋X)个水分子
C．组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合
D．某肽的分子式为C13H16O5N3，则该肽可能是一种三肽
[解析] 加热可以使蛋白质的空间结构发生改变而使蛋白质变性，A正确；氨基酸脱水缩合反应过程中，形成链状结构时，脱去的水分子数＝氨基酸数－肽链数；形成环状肽时，脱去的水分子数与氨基酸相等，因此如果N个氨基酸构成的一个蛋白质分子，有M条肽链，其中X条是环状肽链，则这个蛋白质分子完全水解共需要(N－M＋X)个水分子，B正确；组成蛋白质的氨基酸之间的脱水缩合的方式相同，都是形成肽键连接，C错误；组成蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，因此分子式为C13H16O5N3的肽可能是三肽，D正确。
5．(2019·陕西渭南韩城高一期末)古丝绸之路以丝绸贸易闻名，下列有关“蚕丝”的叙述，正确的是( B )
A．组成蚕丝的基本单位是葡萄糖
B．蚕丝形成过程有氨基酸脱水缩合
C．蚕丝服装可以用加蛋白酶的洗衣粉洗涤
D．蚕丝的结构完全由组成蚕丝的氨基酸的数量及排列顺序决定
[解析] 蚕丝的化学成分是蛋白质，所以组成蚕丝的基本单位是氨基酸，A错误；氨基酸形成蛋白质的方式是脱水缩合，B正确；加酶洗衣粉中有蛋白质酶，会催化蛋白质水解，所以蚕丝服装不可以用加酶洗衣粉清洗，C错误；蚕丝的结构由组成蚕丝的氨基酸的种类、数量及排列顺序和空间结构决定的，D错误。故选B。
6．(2019·湖北襄阳高一期末)下列关于氨基酸和蛋白质的叙述，错误的是( D )
A．酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，这种差异是由R基的不同引起的
B．甜味肽的分子式为C13H16O5N2，则该甜味肽是一种二肽
C．某二肽的化学式是C8H14N2O5，水解后得到丙氨酸(R基为—CH3)和另一种氨基酸X，则X的化学式应该是C5H9NO4
D．n个氨基酸共有m个氨基，则由这些氨基酸缩合成的一条多肽中氨基的数目为m－n
[解析] 氨基酸结构中不同的结构是R基，所以酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，这种差异是由R基的不同引起的，A正确；由于氨基酸分子中至少含有一个氨基(—NH2)，甜味肽的分子式为C13H16O5N2，由氮原子数可知甜味肽中含有两个氨基酸，是一种二肽，B正确；某二肽的化学式是C8H14O5N2，水解时需消耗一分子H2O，水解后得到丙氨酸(R基为—CH3)，则丙氨酸的化学式为C3H7O2N，因此另一种氨基酸X的化学式应该是C5H9O4N，C正确；由于一个肽链中至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，所以n个氨基酸共有m个氨基，则这些氨基酸缩合成的一个多肽中氨基数为m－n＋1，D错误。
7．(2019·山东潍坊高一期中)下面是3种氨基酸的结构式，由这3种氨基酸按顺序脱水缩合所形成的化合物中，含有的氨基、羧基和肽键的数目依次是( C )
A．1,2,3 B．1,1,3
C．1,2,2 D．2,2,2
[解析] 根据3种氨基酸的结构式可知第二个氨基酸的R基中，含有一个羧基，因此由这3种氨基酸按顺序脱水缩合所形成的化合物中，肽键数＝3－1＝2个，氨基数为1个，羧基数＝1＋1＝2个，故选C。
8．(2019·湖北黄石高一期末)下列关于蛋白质功能的叙述，错误的是( C )
A．蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关
B．高温能使蛋白质的空间结构变得舒展、松散
C．蛋白质中一定含有C、H、O、N、P五种元素
D．某些蛋白质能参与蛋白质分子的形成过程
[解析] 蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关，A正确；高温会破坏蛋白质的空间结构，B正确；蛋白质中一定含有C、H、O、N四种元素，C错误；某些蛋白质能参与蛋白质分子的形成过程，如酶，D正确。故选C。
9．上生物课时，老师让学生扮演氨基酸(左手为氨基、右手为羧基)，通过手拉手来“演示”脱水缩合反应，参与表演的学生共20人，其中有两位同学的左手处于“空闲”状态，还有两位同学的右手处于“空闲”状态。下列相关描述，正确的是( C )
A．该20位同学组成了一条“20肽”
B．该20位同学一定组成了两条“多肽链”
C．该20位同学排成的队伍中，“手拉手”共有18次
D．如撤去1位同学，则“手拉手”减少2次
[解析] 通过分析题干信息可知，该20位同学手拉手站成了两排，即组成了两条“肽链”，但不一定都是多肽，有可能一个是二肽，A、B错误；“手拉手”相当于肽键，肽键数＝氨基酸数－肽链数＝20－2＝18，C正确；如位于排头或排尾的同学离开，“手拉手”只减少一次，D错误。
10．(2019·江苏省镇江市高一期末)生物界含有多种多样的蛋白质，下列有关蛋白质的叙述中正确的是( D )
A．都在细胞内的内质网上合成
B．都能催化细胞内的化学反应
C．都由20种氨基酸脱水缩合产生
D．都能与双缩脲试剂产生紫色反应
[解析] 蛋白质的合成场所是核糖体，A错误；蛋白质的功能具有多样性，如具有催化功能的酶、免疫功能的抗体、运输功能的血红蛋白等，B错误；组成蛋白质的氨基酸最多20种，C错误；不同的蛋白质都含有肽键，都能与双缩脲试剂反应产生紫色，D正确。
11．(2019·山东省菏泽市高一期末)由n个氨基酸组成的某蛋白质分子含有3条肽链，下列有关该蛋白质分子的叙述，正确的是( B )
A．共含有n个肽键 B．至少含有3个游离的氨基
C．共含有20种氨基酸 D．水解时需要n＋3个水分子
[解析] 蛋白质中的肽键数＝氨基酸数－肽链数＝n－3，A错误；一条肽链的一端含有1个游离的羧基，另一端含有1个游离的氨基，若R基中含有氨基和羧基，则蛋白质中的氨基数＝R基中的氨基数＋肽链数，羧基数＝R基中的羧基数＋肽链数，故至少含有3个游离的氨基，B正确；若n≥20，可能含有20种氨基酸，若n<20，则氨基酸种类小于20种，C错误；每断裂一个肽键需要1分子水，该蛋白质中的肽键数＝n－3，所以其完全水解时需要n－3个水分子参与，D错误。故选B。
12．(2019·山东省潍坊市高一期末)蛋白质结构的形成过程依次是( B )
①氨基酸 ②氨基酸脱水缩合 ③一条或几条多肽链连接在一起 ④多肽 ⑤蛋白质
A．①②③④⑤ B．①②④③⑤
C．①④②③⑤ D．①④②③⑤
[解析] 氨基酸之间通过脱水缩合形成多肽，一条或多条多肽连在一起，形成具有一定空间结构的蛋白质。综上所述，A、C、D不符合题意，B符合题意。故选B。
13．(2019·安徽省安庆市高一期末)下列关于生物体内蛋白质和氨基酸的叙述中，正确的是( D )
A．氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质
B．蛋白质和氨基酸都可与双缩脲试剂发生紫色反应
C．蛋白质在高温条件下会发生变性，得到许多氨基酸
D．蛋白质发生水解时，通常需要另一种蛋白质参与
[解析] 细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质，可能氨基酸的排列顺序不同，也不属于同一种蛋白质，A错误；蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应，氨基酸不能，B错误；蛋白质在高温条件下会发生变性，但肽键没有断裂，不会产生许多氨基酸，C错误；细胞内蛋白质发生水解时需要蛋白酶催化，而蛋白酶的化学本质是蛋白质，D正确。
二、非选择题
14．以下几种符号代表不同种类的氨基酸：
请回答下列问题：
(1)它们结构的差别在于R基的不同。
(2)7种氨基酸在细胞的核糖体中通过脱水缩合的方式形成一条肽链，此过程可形成6个肽键，得到6个水分子，相对分子质量减少了108。
(3)如果上述肽链原长度不变，改变其中氨基酸的排列顺序，就可改变该肽链的性质。
(4)若两个蛋白质分子均由两条(2)中的肽链构成，那么两蛋白质分子的功能是否一定相同？ 不一定相同。为
什么？ 因为分别由相同的两条肽链经盘曲折叠可形成空间结构不同的两个蛋白质分子。
[解析] (1)根据氨基酸的结构通式分析，不同氨基酸的结构不同是由R基决定的。
(2)7种氨基酸通过脱水缩合形成一条肽链，形成的肽键数是6，脱去的水分子数是6，相对分子质量减少了6×18＝108；氨基酸脱水缩合的场所是核糖体。
(3)肽链原长度不变，改变氨基酸的排列顺序可以改变肽链的结构和性质。
(4)由相同的两条肽链经盘曲折叠可形成空间结构不同的两个蛋白质分子，进而导致蛋白质功能不同。
15．肉毒梭菌(厌氧性梭状芽孢杆菌)是致死性最高的病原体之一，广泛存在于自然界中。肉毒梭菌的致病性在于其产生的神经麻痹毒素，即肉毒类毒素。它是由两个亚单位(每个亚单位为一条链盘曲折叠而成)组成的一种生物大分子，1 mg可毒死20亿只小鼠。煮沸1 min或75 ℃下加热5～10 min，就能使其完全丧失活性。可能引起肉毒梭菌中毒的食品有腊肠、火腿、鱼及鱼制品、罐头食品、臭豆腐、豆瓣酱、面酱、豆豉等。下面是肉毒类毒素的局部结构简式：
请据此回答：
(1)肉毒类毒素的化学本质是蛋白质，其基本组成单位的结构通式是。
(2)高温可使肉毒类毒素失活的主要原理是高温使蛋白质空间结构破坏。
(3)由上图可知，该片段由5种基本单位组成，有4个肽键。
(4)一分子肉毒类毒素至少含有氨基和羧基数分别为2、2个。
[解析] (1)肉毒类毒素的化学本质是蛋白质，它的基本组成单位是氨基酸，其结构通式是。
(2)高温可破坏肉毒类毒素的空间结构而使其失活。
(3)由图分析可知，该片段有5个氨基酸分子，且这5个氨基酸的R基团依次是—CH2—C6H4OH、—H、—CH3、—CH2—C6H5、—CH2—CH(CH3)2，可见，该片段由5种单体脱水缩合形成，在形成该片段时要脱去4分子水。
(4)肉毒类毒素是由两个亚单位(每个亚单位为一条链盘曲折叠而成)组成的，每个亚单位至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基，因此一分子肉毒类毒素至少含有2个氨基和2个羧基。
第二章 第2节
一、选择题
1．(2019·河南省洛阳市期末)分析下图多肽的结构，下列说法正确的是( C )
A．该化合物有5个游离氨基、4个游离羧基
B．该多肽中含有4个肽键、4个R基团
C．该多肽的合成需要脱去水分子
D．氨基酸之间的区别在于R基的不同，蛋白质之间的区别在于氨基酸序列不同
[解析] 据图分析，该化合物有1个游离氨基、1个游离羧基，A错误；该多肽中含有4个肽键、5个R基团，B错误；该多肽的合成需要脱去水分子，C正确；蛋白质之间的区别在于氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构不同，D错误。
2．下列有关二肽、直链多肽和蛋白质的叙述，错误的是( B )
A．基本单位都是氨基酸
B．遇双缩脲试剂都显砖红色
C．都含有肽键
D．都至少含有一个氨基和一个羧基
[解析] 二肽、直链多肽和蛋白质的基本单位都是氨基酸，A正确；二肽、直链多肽和蛋白质中都含有肽键，但只有直链多肽和蛋白质遇双缩脲试剂显紫色，二肽与双缩脲试剂不发生显色反应，B错误；二肽、直链多肽和蛋白质中都含有肽键，C正确；若不考虑R基，二肽、直链多肽和蛋白质中都至少含有一个氨基和一个羧基，D正确。
3．(2019·吉林地区普通高中高一生物)下列各项中不是蛋白质所具有的功能的一项是( D )
A．调节作用 B．免疫作用
C．运输作用 D．遗传作用
[解析] 调节机体生命活动是蛋白质的功能之一，A错误；免疫功能是蛋白质的功能之一，B错误；运输功能是蛋白质的功能之一，C错误；遗传功能是核酸的功能，不是蛋白质的功能，D正确。
4．(2018·江苏省徐州市高一上学期期末)若以鸡蛋蛋白液为材料进行蛋白质鉴定实验，发现蛋白液与双缩脲试剂发生反应后会粘固在试管壁上。下列关于这一现象形成原因的描述中正确的是( A )
A．鸡蛋蛋白液稀释不够，搅拌不匀
B．只添加了双缩脲试剂A，未添加双缩脲试剂B
C．鸡蛋蛋白液不是合适的实验材料
D．蛋白液与双缩脲试剂的反应时间不够长
[解析] 进行蛋白质鉴定的实验，若以鸡蛋蛋清为材料，需进行稀释，如果鸡蛋蛋清液稀释不够，搅拌不匀，则会出现蛋白液与双缩脲试剂发生反应后会粘固在试管壁上的现象，A项正确；只添加了双缩脲试剂A液，未添加双缩脲试剂B液，不是蛋清液与双缩脲试剂发生反应后粘固在试管壁上的原因，B项错误；鸡蛋蛋清液富含蛋白质，是进行蛋白质鉴定实验的合适的动物实验材料，C项错误；蛋清液与双缩脲试剂的反应时间不够长，也不是蛋清液与双缩脲试剂发生反应后粘固在试管壁上的原因，D项错误。
5．如果有足量的三种氨基酸，分别为甲、乙、丙，则它们能形成的链状三肽种类以及包含甲、乙、丙三种氨基酸的链状三肽种类最多有( C )
A．9、9 B．6、3
C．27、6 D．3、3
[解析] 如果有足量的三种氨基酸甲、乙、丙，它们能形成的链状三肽最多有3×3×3＝27(种)，包含甲、乙、丙三种氨基酸的链状三肽最多有3×2×1＝6(种)。
二、非选择题
6．(2019·江苏省沭阳县高一期中)如图是某物质的结构式，请据图回答下面的问题。
(1)在结构式中，①表示的是氨基。
(2)③表示的是肽键。
(3)该物质是由3种氨基酸缩合而成的。结构式中表示R基的有②④⑦(填数字)。
(4)假如该物质为食物的一种成分，它在消化道中被彻底消化成氨基酸时，需要消耗2个水分子。
[解析] (1)图中①表示氨基。
(2)③表示肽键(—CO—NH—)。
(3)构成该化合物的三个氨基酸的R基团各不相同，可见该物质是由3种氨基酸缩合而成的。结构式中表示R基的有②④⑦。
(4)该物质合成时脱去两个水分子，因此其彻底分解时需要消耗2个水分子。
课件54张PPT。第二章组成细胞的分子第2节 生命活动的主要承担者——蛋白质新 旧 脉 络学习目标
1．说出组成蛋白质的氨基酸的种类及特点。(重点)
2．描述氨基酸形成蛋白质的过程。(重、难点)
3．举例说明蛋白质结构及功能的多样性。(重、难点)
核心概念
氨基酸 肽键 多肽 脱水缩合 空间结构基 础 知 识 一、氨基酸的种类及结构
1．种类(约________种) 20 人体细胞合成 2．氨基酸的结构：
(1)写出图中结构名称：
a．________；b、d：________；c：________。氨基 R基 羧基 (2)比较图中两种氨基酸，写出氨基酸分子的结构通式：____________。
(3)氨基酸的结构特点：
①数量关系：至少都含有_________________和______________________。
②位置关系：都有_____________________连接在________________上。
③各种氨基酸之间的区别在于________的不同。一个氨基(—NH2) 一个羧基(—COOH) 一个氨基和一个羧基 同一个碳原子 R基 二、蛋白质的结构
1．蛋白质的结构层次2．脱水缩合的过程脱水缩合 二肽 肽键 知识贴士
蛋白质形成的“四个一”
3．结构多样性：
(1)氨基酸方面：氨基酸的________、________、________不同。
(2)肽链方面：肽链的盘曲、折叠方式及其形成的________千差万别。种类 数目 排列顺序 空间结构 催化作用 三、蛋白质的功能
(1)一切生命活动离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。
(2)蛋白质功能举例运输作用 胰岛素 抗体 1．人体需要的氨基酸称为必需氨基酸。( )
2．组成蛋白质的每种氨基酸分子只含有一个氨基和一个羧基，且都连在同一个碳原子上。( )
3．含有两个肽键的化合物称为二肽。( )
4．蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能会发生改变。( )
5．具有氨基和羧基的化合物，都是构成蛋白质的氨基酸。( )
6．蛋白质是生物体主要的能源物质。( )
7．所有氨基酸中一定含有C、H、O、N四种元素。( )×判断题××√××√课 内 探 究1．结构通式知识点1 氨基酸及其种类2．氨基酸分子中一个决定关键：R基
①决定氨基酸的种类和理化性质。
②决定氨基酸中所含有氨基和羧基的数目：除了连接在同一碳原子上的氨基和羧基外，多余的氨基和羧基一定位于R基中。
③决定氨基酸的组成元素：氨基酸结构通式中含有C、H、O、N四种元素，若含有其他元素则一定位于R基中。知识贴士
①并不是含有氨基和羧基的有机物就属于构成蛋白质的氨基酸，如H2N—CH2—CH2—COOH。
②R基在形成蛋白质时并不是都不参与反应，如R基中的—SH会参与形成蛋白质不同多肽链之间的—S—S—。
1．氨基酸中的氨基和羧基位于氨基酸的什么位置？
提示：氨基酸中都会有一个氨基和一个羧基位于中心碳原子上，在氨基酸的R基上也可能存在氨基和羧基。
2．胶原蛋白是动物结缔组织中的主要成分，因其含有多种必需氨基酸，具有较高的滋补保健功能而受到广大消费者的青睐。实际上胶原蛋白并不能直接被人体吸收，试解释胶原蛋白在人体中如何发挥其营养价值？
提示：胶原蛋白在人体内被消化分解为多种氨基酸，其中包括多种必需氨基酸，这些氨基酸可参与合成人体的蛋白质。 某氨基酸分子含两个氨基，其中一个氨基和羧基连在同一个碳原子上，则另一个氨基应( )
A．在R基上 B．在羧基上
C．与氨基相连 D．与羧基相连
A典例 1 【规律总结】 组成蛋白质的氨基酸书写的两点提醒
(1)“中心碳原子”有四个邻居，其中三个固定不变，即—NH2、—COOH、—H，还有一个是可变的—R。
(2)氨基、羧基和R基的正确书写格式：—NH2、—COOH、—R(不要忘记前面要有短线“－”)。〔变式训练1〕 (2019·江苏省徐州市高一上学期期末)右图为组成生物体蛋白质的氨基酸结构通式，其中不同种类氨基酸的区别在于( )
A．① B．②
C．③ D．④
[解析] 组成蛋白质的氨基酸约有20种，这20种氨基酸的区别在于R基不同。因此，B项正确，A、C、D项错误。B1．蛋白质的分子结构及氨基酸脱水缩合过程分析
过程图示分析知识点2 氨基酸脱水缩合的过程1条肽链至少含有1个游离的—NH2和1个游离的—COOH，分别位于肽链的两端。环状肽中可能不含游离的—NH2和游离的—COOH。
2．相关概念
(1)脱水缩合：一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接，同时脱去一分子水，这种结合方式就叫脱水缩合。
(2)肽键：连接两个氨基酸分子的化学结构叫肽键，结构简式为—CO—NH—或—NH—CO—。
(3)肽：由两个氨基酸分子经脱水缩合而成的、含有一个肽键的化合物叫二肽；由三个氨基酸分子经脱水缩合而成的、含有两个肽键的化合物叫三肽；由多个氨基酸分子经脱水缩合而成的、含有多个肽键的化合物叫多肽。
(4)肽链：多肽通常呈链状结构，称为肽链。知识贴士
①肽键有以下几种写法：—CO—NH—或—NH—CO—或 (需注意的是，不管哪一种写法，两端均需要留有短线)。
②氨基酸脱水缩合时，每形成一个肽键，就脱去一分子水。形成肽键时，相应的—COOH失去—OH，相应的—NH2失去—H，形成一分子H2O。
③R基上的氨基和羧基一般不参与脱水缩合。
1．肽链中氨基或羧基位于何处？
提示：肽链中氨基或羧基位于肽链的一端和R基上。
2．结合脱水缩合过程，分析失去的水分子中的氢和氧元素的来源，肽键和失去水分子的数量关系。
提示：氢来源于—NH2和—COOH，氧来源于—COOH。形成肽键数＝失去水分子数。3．据下图思考问题：
多肽中R1中含有氨基，R2中含有羧基，它们参与脱水缩合吗？
提示：不参与。参与脱水缩合的分别是两个氨基酸中与中心碳原子相连的氨基和羧基。一般而言，R基中的氨基和羧基不参与脱水缩合。 如图为蛋白质结构与功能的概念图，对图示分析正确的是( )
A．a中一定含有S
B．①过程一定有水生成
C．链状多肽中b的数目等于c的数目
D．c表示肽链—COOH—H2N—
[解析] 蛋白质中含有S，但并非所有蛋白质都含有S，故a中不一定含有S，A错误；组成蛋白质的基本单位是氨基酸，故b表示氨基酸，氨基酸通过①脱水缩合形成多肽，B正确；多肽中的重要化学键是肽键，故c表示肽键(—NH—CO—)，D错误；链状多肽中的氨基酸数＝肽键数＋肽链条数，C错误。B典例 2 〔变式训练2〕 人的血红蛋白分子由4条多肽链构成，共有570个肽键，脱水缩合形成这4条多肽链的氨基酸分子和生成的水分子数分别是( )
A．572个和570个 B．574个和574个
C．574个和570个 D．570个和570个
[解析] 肽键数570＝生成水分子数570＝氨基酸个数－肽链数4，所以氨基酸个数＝570＋4＝574。C1．蛋白质多样性原因的分析
其中蛋白质的空间结构是最为重要的结构，没有特定的空间结构，蛋白质就会失去其功能。知识点3 蛋白质结构多样性和功能多样性知识贴士
①蛋白质结构多样性的原因
②蛋白质分子可由一条或几条肽链组成，不同的蛋白质分子所含的肽链条数不同，因此肽链的数目也是蛋白质具有多样性的原因。③各肽链之间可通过一定的化学键(不是肽键)相连，如二硫键(—S—S—)。
④高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键，而是破坏了肽链盘曲折叠形成的空间结构。
⑤蛋白质结构多样性是其功能多样性的基础。
1．氨基酸种类和数目相同的蛋白质是同一种蛋白质吗？
提示：不一定。蛋白质结构的多样性取决于氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构。
2．若有A、B、C 3种氨基酸，在数量足够多的情况下，能形成多少种三肽化合物？
提示：27种。
3．食用熟鸡蛋比生鸡蛋更易于人体消化吸收，请分析其中的原因。
提示：高温破坏了蛋白质分子的空间结构，容易被蛋白酶水解。 (2019·江苏省徐州市期末)蛋白质结构多样性决定了其功能的多样性，下列关于蛋白质功能叙述错误的是( )
A．所有的蛋白质都有催化作用
B．抗体的化学本质是蛋白质
C．调节生命活动的激素大多数是蛋白质
D．蛋白质是构建细胞的主要原料A典例 3 [解析] 酶是生物催化剂，绝大多数酶是蛋白质，但蛋白质并不都是酶，A错误；抗体是机体的免疫系统在抗原刺激下，由B淋巴细胞或记忆细胞增殖分化成的浆细胞所产生的、可与相应抗原发生特异性结合的免疫球蛋白，故其化学本质是蛋白质，B正确；调节生命活动的激素大多数是蛋白质，如胰岛素、生长激素等，少数是其他类物质，如性激素是固醇类物质，甲状腺激素是氨基酸的衍生物，C正确；蛋白质是生命活动的主要承担者，是占细胞干重最多的有机化合物，是构建细胞的主要原料，D正确。〔变式训练3〕 (2019·北京市西城区期末)下列有关生物体内蛋白质多样性原因的叙述中，不正确的是( )
A．组成肽键的化学元素不同
B．组成蛋白质的氨基酸种类和数量不同
C．蛋白质的空间结构不同
D．组成蛋白质的氨基酸排列顺序不同
[解析] 蛋白质多样性的原因是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蛋白质的空间结构不同。肽键的结构是—CO—NH—组成元素相同。A指 点 迷 津多肽形成过程中的有关数量关系
1．依据氨基酸的结构通式的两种计算
(1)依据：氨基酸的结构通式可以简写为R—C2H4O2N，氨基酸分子式中各原子数等于R基中各原子数分别加上结构通式中C、H、O、N原子数。
(2)两种计算类型：
①已知氨基酸分子式，推测R基的组成：如某氨基酸分子式为C6H14O2N2，则R基为—C4H10N。
②已知R基，写出氨基酸的分子式：丙氨酸的R基为—CH3，则丙氨酸的分子式为C3H7O2N。2．蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系
(1)肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－肽链数。
(2)蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－脱去水分子数×18。(不考虑形成二硫键)
注：氨基酸平均分子质量为a。3．蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算
(1)至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数。
(2)游离氨基或羧基数目＝肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数。
4．蛋白质中含有N、O原子数的计算
(1)N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数＝各氨基酸中N原子总数。
(2)O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数＝各氨基酸中O原子总数－脱去水分子数。 (2019·湖北省十堰市期末)抗利尿激素是由9个氨基酸组成的一条链状多肽类激素，是尿液浓缩和稀释的关键性激素。下列叙述正确的是( )
A．组成该激素的基本元素包括C、H、O、N、P
B．彻底水解该激素需要消耗8分子水
C．该激素含有游离的氨基和羧基各1个
D．该激素的合成会脱去8个H
[解析] 抗利尿激素属于多肽类(蛋白质)物质，多肽(蛋白质)的基本组成元素是C、H、O、N，A错误；抗利尿激素含有一条肽链，由9个氨基酸组成，因此水解该激素需要破坏8个肽键，消耗8分子水，B正确；抗利尿激素至少含有游离的氨基和羧基各1个，C错误；该激素的形成脱去8个H2O，脱去16个H。D错误。B典例 4 二硫键“—S—S—”是蛋白质中连接两条肽链之间的一种化学键。如图是由280个氨基酸组成的某蛋白质的结构图，对其叙述正确的是( )
A．该蛋白质至少有2个游离的羧基
B．形成该蛋白质的过程中脱去了277个水分子
C．该蛋白质至少有280个氨基
D．该蛋白质的功能由氨基酸的数量、种类、排列顺序三方面决定A典例 5 学 霸 记 忆1．每种氨基酸至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。氨基酸的种类由R基(侧链基团)决定。
2．脱水缩合是一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接，同时脱去一分子水的过程。
3．氨基酸分子以脱水缩合的方式形成肽键，由肽键连接氨基酸分子形成肽链，肽链盘曲、折叠形成具有—定空间结构的蛋白质分子。
4．一个氨基酸分子的氨基和另一个氨基酸分子的羧基脱水缩合失去一分子的水。连接两个氨基酸分子的化学键叫作肽键。5．构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序，以及肽链的数目及其形成的空间结构不同，导致蛋白质结构多样性。蛋白质结构的多样性导致蛋白质功能的多样性。
6．蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，具有催化、运输、免疫、信息传递等许多功能。一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者和体现者。训 练 巩 固课 时 作 业第二章 第3节
一、选择题
1．(2019·北京东城高一期末)下列关于核酸的表述不正确的是( D )
A．DNA和RNA都能携带遗传信息
B．DNA和RNA的基本组成单位都是核苷酸
C．DNA主要分布在细胞核，RNA主要分布在细胞质
D．组成DNA和RNA的五碳糖分别是核糖和脱氧核糖
[解析] DNA和RNA的核苷酸的排列顺序携带着遗传信息，因此DNA 和 RNA 都能携带遗传信息，A正确；DNA和RNA的基本组成单位都是核苷酸，B正确；DNA即脱氧核糖核酸，主要分布在细胞核中，细胞质中也含有少量DNA，如线粒体、叶绿体；RNA即核糖核酸主要分布在细胞质中，细胞核中也含有RNA，因此DNA主要分布在细胞核内，RNA主要分布在细胞质中，C正确；组成DNA和RNA的五碳糖分别是脱氧核糖和核糖，D错误。
2. (2019·陕西渭南韩城高一期末)右图表示生物体核酸的基本组成单位——核苷酸的模式图，下列说法正确的是( D )
A．DNA与RNA的不同点只在②方面
B．①与②以氢键连接
C．③在生物体中共有8种
D．人体内的③有5种，②有2种
[解析] DNA与RNA在核苷酸上的不同点除②不同外，还有③不完全相同，A错误；①磷酸与②五碳糖之间的键是磷酸二酯键，碱基之间以氢键连接，B错误；③在细胞生物中为5种，在病毒中为4种，C错误；人体内的③有5种，②有2种，核苷酸有8种，D正确。故选D。
3．(2019·湖南省隆回县高一期末)下列关于核酸的叙述不正确的是( C )
A．核酸分为DNA和RNA两类，是遗传信息的载体
B．不同生物所具有的DNA和RNA有差异
C．除病毒外，所有生物都含有核酸
D．细胞的DNA主要分布在细胞核中
[解析] 核酸有DNA和RNA两种，是遗传信息的载体，DNA上储存遗传信息，RNA可以携带遗传信息，A正确。不同生物的DNA是具有差异的，RNA也是有差异的，B正确。病毒是由核酸和蛋白质组成的，C错误。真核细胞的DNA主要分布在细胞核，也有少数在细胞质，D正确。
4．嘌呤代谢异常会加重痛风病，因此痛风病患者不宜外源性补充富含下列哪类物质的食品( D )
A．鸡蛋清 B．花生油
C．白糖 D．猪肝
[解析] 鸡蛋清富含蛋白质，花生油富含脂肪，白糖富含蔗糖，痛风患者都可以补充，A、B、C不符合题意；猪肝含有大量的细胞，含有大量的嘌呤，痛风患者不宜补充，D符合题意。
5．(2019·广东潮州高一期末)观察DNA和RNA在细胞中的分布，所运用的原理是( C )
A．单独利用甲基绿对细胞染色，可显示DNA在细胞中的分布，从而推知RNA的分布
B．单独利用吡罗红对细胞染色，可显示RNA在细胞中的分布，从而推知DNA的分布
C．利用甲基绿和吡罗红混合染色剂对细胞染色，同时显示DNA和RNA在细胞中的分布
D．在细胞核和细胞质内可以分别提取到DNA和RNA，由此说明DNA和RNA的分布
[解析] “观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验原理是：甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，利用甲基绿和吡罗红混合染色剂对细胞染色，同时显示DNA和RNA在细胞中的分布。如果单独使用甲基绿，DNA和RNA都能被染成绿色，单独使用吡罗红，DNA和RNA都能被染成红色。A、B错误，C正确。在细胞核和细胞质内可以分别提取到DNA和RNA，只能说明细胞核中有DNA，细胞质中有RNA，不能说明DNA和RNA的分布，D错误。
6．如图是生物体核酸的基本组成单位——核苷酸的模式图，下列说法正确的是( D )
(1)DNA与RNA在核苷酸上的不同点只在②处
(2)③在生物体中共有8种
(3)若③为腺嘌呤，则④肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸
(4)若②为核糖，则④为RNA的基本组成单位
(5)若③为尿嘧啶，则DNA中肯定不含④这种化合物
(6)非典病毒的④有8种，②有2种
A．(1)(6) B．(2)(5)
C．(3)(4) D．(4)(5)
[解析] DNA与RNA在核苷酸上的不同点是②处不同、③处不完全相同，(1)错误；③是碱基，在生物体中共有A、G、C、U、T五种，(2)错误；若③是腺嘌呤，则④可能为腺嘌呤核糖核苷酸或腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，(3)错误；若②是核糖，则④是核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位，(4)正确；若③为尿嘧啶，则④是尿嘧啶核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位，不是DNA的基本组成单位，(5)正确；非典病毒中只有一种核酸，有4种核苷酸，1种五碳糖，(6)错误，故D正确。
7．在人体内，HIV病毒与特异性抗体结合后产生沉淀，被吞噬细胞摄取后彻底水解可得到( A )
A．核糖、多种氨基酸、磷酸、4种含氮碱基
B．磷脂、20种氨基酸
C．5种含氮碱基、20种氨基酸
D．4种核糖核苷酸、多种氨基酸
[解析] HIV病毒属于RNA病毒，由蛋白质和RNA组成。蛋白质被彻底水解可得到多种氨基酸；RNA被彻底水解可得到1种核糖、1种磷酸、4种含氮碱基(A、C、G、U)，故A正确。
8．噬菌体、烟草的碱基种类和噬菌体、烟草的核苷酸种类分别是( C )
A．4种、8种和4种、8种 B．4种、5种和4种、5种
C．4种、5种和4种、8种 D．4种、8种和4种、5种
[解析] 噬菌体由DNA和蛋白质外壳组成，烟草细胞中既含有DNA，又含有RNA。组成DNA的碱基有A、G、C、T 四种，相应的脱氧核苷酸也有4种；组成RNA的碱基有A、G、C、U四种，相应的核糖核苷酸也有4种；核苷酸包括脱氧核苷酸和核糖核苷酸。综上所述，C项正确，A、B、D三项均错误。
9．下列关于生物大分子的叙述，正确的是( C )
A．蛋白质是由多个氨基酸分子通过肽链相互连接而成的高分子化合物
B．DNA是一切生物遗传信息的载体
C．蛋白质是生命活动的主要承担者和体现者
D．RNA通常只有一条链，它的碱基组成与DNA完全不同
[解析] 蛋白质的基本组成单位是氨基酸，是由多个氨基酸分子通过脱水缩合形成肽键相互连接而成的高分子化合物，A错误；DNA是绝大多数生物遗传信息的载体，少数病毒的遗传物质是RNA，B错误；蛋白质是生命活动的主要承担者和体现者，C正确；RNA通常只有一条链。它的碱基组成与DNA有3个相同，为 A、G、C，有1个不同，即有U没有T，D错误。
10．观察DNA和RNA分布的实验，下列说法正确的是( C )
A．先用甲基绿染色，再用吡罗红染色
B．实验材料可选择口腔上皮细胞或紫色洋葱外表皮细胞
C．用盐酸水解，目的之一是使染色质中DNA与蛋白质分离
D．实验结论DNA主要存在于细胞核和线粒体中，RNA主要存在于细胞质中
[解析] 观察DNA和RNA分布的实验，甲基绿和吡罗红混合使用，A错误；实验材料可以选择口腔上皮细胞或洋葱鳞片叶内表皮细胞，不能选用外表皮细胞，因为其细胞内含有紫色色素，会对实验结果造成干扰，B错误；用盐酸水解，可以改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色质中的DNA和蛋白质分离，有利于染色，C正确；该实验的结论是DNA主要分布于细胞核，RNA主要分布于细胞质，D错误。
11．下列有关遗传物质的叙述，正确的是( D )
A．豌豆的遗传物质是RNA
B．烟草花叶病毒的碱基有5种，核苷酸有8种
C．细菌细胞的遗传物质中含有S元素
D．人细胞质中的遗传物质水解后能产生四种脱氧核苷酸
[解析] 豌豆的遗传物质是DNA，A错误；烟草花叶病毒是RNA病毒，只有RNA一种核酸，所以其只含有4种碱基和4种核苷酸，B错误；细菌细胞的遗传物质是DNA，不含S元素，C错误；人细胞质中的遗传物质是DNA，水解后能产生四种脱氧核苷酸，D正确。
12．下列关于真核细胞DNA和RNA的比较，正确的是( C )
A．构成的碱基相同
B．构成的五碳糖相同
C．核苷酸之间的连接方式相同
D．在细胞内分布的主要部位相同
[解析] DNA中的碱基为A、T、C、G，RNA中的碱基为A、U、C、G，构成两者的碱基部分相同，A错误。构成DNA的五碳糖为脱氧核糖，构成RNA的五碳糖为核糖，不相同，B错误。核苷酸之间均通过磷酸二酯键连接，连接方式相同，C正确。DNA主要分布在细胞核，RNA主要分布在细胞质，D错误。
二、非选择题
13．制作人的口腔上皮细胞涂片，将涂片浸在质量分数为8%的盐酸中30 ℃下水解5 min，将涂片用蒸馏水冲洗后，再用吡罗红甲基绿染液在20 ℃下染色5 min，镜检观察。
(1)在显微镜下会看到口腔上皮细胞的细胞核被染成绿色，原因是甲基绿使细胞核中的DNA呈现绿色；细胞质被染成红色，原因是吡罗红使细胞质中的RNA呈现红色。
(2)通过该实验能得出什么结论？DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中。
(3)用人的血液制作血涂片观察红细胞，能看到上述现象吗？为什么？不能。因为人的成熟的红细胞中无细胞核且红细胞呈现红色，有颜色干扰。
[解析] 甲基绿能使DNA呈现绿色，DNA主要存在于细胞核中；吡罗红能使RNA呈现红色，RNA主要存在于细胞质中；人的成熟的红细胞中无细胞核，因而不会出现被甲基绿染成绿色的现象，另外，红细胞呈现红色，有颜色干扰。
14.
如图为大肠杆菌DNA分子结构的一条脱氧核苷酸长链。请据图回答下面的问题：
(1)图中的①表示磷酸，②表示脱氧核糖，①、②、③结合在一起的结构叫脱氧核苷酸。
(2)③有4种，分别是胸腺嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶。
(3)DNA 彻底氧化分解后，能产生含氮废物的是③(用序号表示)。
(4)此图若为艾滋病病毒的核酸—RNA，③有4种，分别是尿嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶，它与大肠杆菌的DNA相比，在组成上有哪些不同？RNA的五碳糖为核糖、含氮碱基有尿嘧啶。
[解析] (1)由以上分析可知，1是磷酸、2是脱氧核糖、3是碱基，1、2和3结合在一起构成脱氧核苷酸。(2)3是含氮碱基，组成DNA的碱基有4种，即腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)。(3)DNA彻底氧化分解后，能产生含氮废物的是③含氮碱基。(4)艾滋病病毒的核酸是RNA，组成RNA的碱基有4种，即腺嘌呤(A)、尿嘧啶(U)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)；RNA与DNA的不同在于：RNA中的五碳糖是核糖，含有的特有碱基为U。
第二章 第3节
一、选择题
1．下列有关实验“观察DNA和RNA在细胞中的分布”的说法，正确的是( D )
A．在实验中，用质量分数为8%的盐酸处理的口腔上皮细胞仍是活细胞，只是其膜的通透性增强
B．在实验中，需将两滴吡罗红和甲基绿染液先后滴在载玻片上
C．与甲基绿发生结合的核酸分子只分布在细胞核中
D．实验结果是细胞核呈现绿色，细胞质呈现红色
[解析] 在实验中，用质量分数为8%的盐酸处理的口腔上皮细胞是死细胞，其膜的通透性发生改变，A错误；在实验中，需将吡罗红和甲基绿染液混合后滴在载玻片上，B错误；与甲基绿发生结合的核酸分子主要分布在细胞核中，其次还分布在线粒体和叶绿体中，C错误；因为被甲基绿染色的DNA主要存在于细胞核，而被吡罗红染色的RNA主要存在于细胞质，所以实验结果是细胞核呈现绿色，细胞质呈现红色，D正确。
2．下列有关核酸分布的叙述正确的是( D )
A．SARS病毒中RNA主要分布于细胞质中
B．绿色植物根细胞内的DNA存在于细胞核中
C．原核细胞中的DNA主要存在于细胞核中
D．人体细胞中的RNA主要分布在细胞质中
[解析] 病毒没有细胞结构，A错误；植物细胞的DNA存在于细胞核、线粒体中，B错误；原核细胞没有细胞核，只有拟核，C错误；人是真核生物，RNA主要分布在细胞质中，D正确。
3. (2019·龙岩高一检测)右图表示生物体内核苷酸的模式图，下列说法正确的是( C )
A．DNA和RNA的不同点只在b方面
B．DNA和RNA中的a表示的含义不同
C．DNA中特有的c为T
D．人体内的c有4种，b有2种
[解析] 图中a为磷酸、b为五碳糖、c为含氮碱基。DNA和RNA的不同体现在五碳糖和含氮碱基两方面，A错误；DNA和RNA中的磷酸相同，B错误；DNA中特有的碱基为T，C正确；人体内的碱基有5种，五碳糖有2种，D错误。
4．不同生物含有的核酸种类不同。细胞生物同时含有DNA和RNA，病毒体内含有DNA或RNA中的一种，下列各种生物中关于碱基、核苷酸种类的描述正确的是( B )
①真菌
②肌细胞
③病毒
④细菌
碱基
5种
5种
4种
8种
核苷酸
5种
8种
8种
8种
A．① B．②
C．③ D．④
[解析] 肌细胞、真菌、细菌内同时含有DNA和RNA，即均含有4种脱氧核糖核苷酸和4种核糖核苷酸，共8种核苷酸，其中包含5种碱基，①④错误，②正确；病毒只含有一种核酸，故只含4种核苷酸，4种碱基，③错误。
5．下列关于核酸的叙述中，不正确的是( C )
A．核酸由C、H、O、N、P组成
B．核酸是生物的遗传物质
C．核酸的基本组成单位是DNA和RNA
D．核酸能控制蛋白质的合成
[解析] 核酸的基本组成单位是核苷酸。核酸有DNA和RNA两种，DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸。
二、非选择题
6．请据右图回答：
(1)写出相应结构名称：
①磷酸；②五碳糖；③(含氮)碱基。
(2)若③是U尿嘧啶，则②是核糖，该图代表尿嘧啶核糖核苷酸。
(3)若②是核糖，则③有4种；若②是脱氧核糖，则③有
4种。
(4)该化合物在人体内的种类有8种，在HIV内的种类有4种。
课件49张PPT。第二章组成细胞的分子第3节 遗传信息的携带者——核酸新 旧 脉 络学习目标
1．说出核酸的种类及功能。(重点)
2．比较DNA与RNA的不同。
核心概念
核酸 脱氧核糖 核糖 脱氧核苷酸 核糖核苷酸基 础 知 识脱氧核糖核酸 核糖核酸 遗传信息 遗传、变异和蛋白质的生物合成 二、实验：观察DNA和RNA在细胞中的分布
1．实验目的：初步掌握观察_______________在细胞中分布的方法。
2．实验原理：
(1)DNA和RNA在细胞中的主要分布部位不同。
(2)甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同：
________＋DNA→绿色；________＋RNA→红色。DNA和RNA 甲基绿 吡罗红 3．实验步骤：4．实验结果和结论：
(1)细胞核区域呈现绿色―→________主要分布在细胞核中。
(2)细胞质区域呈现红色―→________主要分布在细胞质中。
三、核酸是由核苷酸连接而成的长链
1．核酸的基本组成单位——核苷酸
(1)脱氧核苷酸：构成________的基本单位，如下图。DNA RNA DNA (2)核糖核苷酸：构成________的基本单位，如下图。RNA 2．核酸的构成
3．遗传信息的多样性
(1)绝大多数的生物，其遗传信息贮存在________分子中，而且每个个体的DNA的______________________各有特点。
(2)组成DNA的脱氧核苷酸虽然只有4种，但是如果数量不限，在连成长链时，________是极其多样化的，它所贮存的遗传信息的信息容量也是非常大的。DNA 脱氧核苷酸序列 排列顺序 知识贴士
形象记忆核酸中的五种碱基
核酸中五种碱基英文缩写与中文名称的对应：
“G”的英文手写体像高昂的鸟头，代表鸟嘌呤；“C”的形状具有包围之势，代表胞嘧啶；“T”的形状像西方人胸前挂的十字架，代表胸腺嘧啶；“A”的形状像线飘起来，代表腺嘌呤；“U”的形状像尿壶，代表尿嘧啶。1．DNA和RNA的基本组成单位都是核苷酸。一分子核苷酸由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸构成。( )
2．核酸是一切生物的遗传物质，DNA只分布在细胞核内，RNA只分布在细胞质中。( )
3．DNA和RNA分子的碱基组成相同。( )
4．分子大小相同，碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同。 ( )
5．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重要的作用。 ( )√判断题×××√6．每个核酸分子是由几十个乃至上千亿个核苷酸连接而成的长链。 ( )
7．甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同，“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中应分别加入甲基绿和吡罗红。( )
8．盐酸有利于染色体中的DNA与蛋白质分开，并使DNA水解。( )√××课 内 探 究1．核苷酸的组成知识点1 核酸的结构2．核酸分子的结构层次3．DNA与RNA的比较4.生物体中核酸、遗传物质、碱基和核苷酸种类的分析
(2019·江苏省泰州中学期末)玉米叶肉细胞中的核酸含有碱基的种类是( )
A．1种 B．4种
C．5种 D．8种
[解析] 玉米叶肉细胞中含有DNA和RNA两种核酸，组成DNA的碱基有A、C、G、T四种，组成RNA的碱基有A、C、G、U四种，因此玉米叶肉细胞含有碱基A、C、G、T、U五种。C典例 1
〔变式训练1〕 (2019·吉林友好学校)与RNA相比，DNA所特有的成分是( )
A．脱氧核糖和鸟嘌呤 B．核糖和尿嘧啶
C．脱氧核糖和胸腺嘧啶 D．核糖和胸腺嘧啶
[解析] 脱氧核糖是DNA中的糖，鸟嘌呤是DNA与RNA共有的碱基，A项错误；与DNA相比，RNA所特有的成分是核糖和尿嘧啶U，B项错误；脱氧核糖和胸腺嘧啶T是DNA特有的成分，C项正确；胸腺嘧啶是DNA特有的碱基，核糖是RNA特有的成分，D项错误。C1．实验中的试剂及其作用知识点2 观察DNA和RNA在细胞中的分布2.实验操作的注意事项
(1)制片：
①用质量分数为0.9%的NaCl溶液而不是蒸馏水。原因是：保持口腔上皮细胞形态，细胞在蒸馏水中会吸水涨破。
②取口腔上皮细胞时必须漱口。原因是防止混杂食物碎屑。
③牙签使用前要严格消毒。
④载玻片要烘干。要在酒精灯火焰上来回移动，防止载玻片受热不均匀而破裂；烧干至细胞吸附住即可。
(2)水解：要注意掌握水温(30℃)和时间(5 min)，才能达到水解的目的。
(3)冲洗：缓水流以防止细胞被水流冲走。(4)染色：
①甲基绿吡罗红染色剂的配制要用蒸馏水。
②甲基绿吡罗红染色剂是混合染色剂，要现配现用。(关键词：混合)
③甲基绿与DNA的亲和力强，吡罗红与RNA的亲和力强。(关键词：亲和力)
1．为什么不宜选用绿色植物的叶肉细胞进行实验？
提示：绿色植物叶肉细胞含叶绿体，其颜色会干扰实验结果。
2．若选用大肠杆菌做实验材料，在显微镜下会观察到什么现象？
提示：大肠杆菌是原核生物，其DNA存在于拟核中，因此呈现绿色的是拟核。 (2019·泉港一中)下列关于观察DNA和RNA在细胞中分布的实验，相关叙述正确的是( )
A．甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同，实验时应分别加入
B．盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞
C．该实验不用叶肉细胞，是因为叶肉细胞不含RNA
D．显微镜下观察到绿色出现在细胞核中，说明RNA主要分布于细胞核 B典例 2 [解析] 甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同，实验中应同时加入甲基绿和吡罗红，A错误。盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，B正确。叶肉细胞含有RNA，该实验不用叶肉细胞，是因为叶肉细胞中的叶绿体颜色会干扰实验现象的观察，C错误。甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色，显微镜下观察到绿色出现在细胞核中，说明DNA主要分布于细胞核，D错误。【知识贴士】 实验材料选取的注意事项
①若选用动物细胞，不能用哺乳动物成熟的红细胞，因为其没有细胞核。
②若选用植物细胞，应该选用无色的，不宜用叶肉细胞，防止光合色素的干扰。
③DNA和RNA在细胞核和细胞质中均有分布，只是量不同，结果中强调“主要”而不能说“只”存在于细胞核或细胞质中。〔变式训练2〕 (2019·武汉外国语学校期末)“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，下列操作不正确的是( )
A．染色剂是甲基绿、吡罗红混合染色液
B．将涂有口腔上皮细胞的载玻片烘干后用8%的盐酸处理
C．选择染色均匀、色泽较深的区域进行观察
D．冲洗载玻片时，要用蒸馏水的缓水流冲洗
[解析] 观察DNA和RNA在细胞中的分布，依据的原理是甲基绿、吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同，应使用甲基绿、吡罗红混合染色液，A项正确；将涂有口腔上皮细胞的载玻片烘干后用8%的盐酸处理，以利于染色剂进入，B项正确；选择染色均匀、色泽较浅的区域进行观察，C项错误；冲洗载玻片时，要用蒸馏水的缓水流冲洗，以防冲走细胞，D项正确。C指 点 迷 津(1)根据五碳糖的种类进行判断：甲的五碳糖是核糖，所以甲是RNA的基本组成单位——核糖核苷酸；乙的五碳糖是脱氧核糖，所以乙是DNA的基本组成单位——脱氧核苷酸。
(2)根据碱基种类进行判断：甲中含有U，所以甲为核糖核苷酸；乙中含有T，所以乙为脱氧核苷酸。(1)看成分。由于DNA特有的成分是脱氧核糖和T(胸腺嘧啶)，RNA特有的成分是核糖和U(尿嘧啶)，所以从图中的碱基种类就可以判断甲是DNA，乙是RNA。
(2)看结构。DNA一般是双链的，RNA一般是单链的，由此可判断出甲是DNA，乙是RNA。 (2019·北京市东城区高一期末)DNA完全水解后，得到的化学物质是( )
A．氨基酸、葡萄糖、含氮碱基
B．脱氧核糖、含氮碱基、磷酸
C．氨基酸、核苷酸、葡萄糖
D．核糖、含氮碱基、磷酸
[解析] DNA又叫脱氧核糖核酸，其初步水解的产物是脱氧核苷酸，彻底水解的产物是脱氧核糖、含氮碱基和磷酸，故选B。B典例 3 学 霸 记 忆1．元素组成：C、H、O、N、P。
2．核酸的分类：DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)。
3．核酸的基本组成单位——核苷酸：核苷酸由一分子五碳糖、一分子磷酸、一分子含氮碱基组成。
4．核酸的功能：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。
5．DNA和RNA共有的碱基是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、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。
6．甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。7．盐酸能改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，也能使染色质中的DNA与蛋白质分离，利于DNA与染色剂结合。
8．核酸在真核细胞中的分布：DNA主要存在于细胞核中，此外，在线粒体和叶绿体中也有少量分布。RNA主要存在于细胞质中，少量存在于细胞核中。训 练 巩 固课 时 作 业第二章 第4节
一、选择题
1．(2019·安徽池州高一期末)下列物质或结构中都含有糖类物质的是( C )
①ATP ②DNA ③染色体 ④脂肪 ⑤淀粉酶 ⑥纤维素
A．①②⑤⑥ B．①③④⑤
C．①②③⑥ D．②③④⑤
[解析] ①ATP中含有核糖，①正确；②DNA中含有脱氧核糖，②正确；③染色体由DNA和蛋白质组成，其中DNA中含有脱氧核糖，③正确；④脂肪中不含糖类，④错误；⑤淀粉酶的成分是蛋白质，不含有糖类，⑤错误；⑥纤维素是多糖，⑥正确。故选C。
2．(2019·安徽池州高一期末)下列关于糖类物质结构和功能的叙述，正确的是( C )
A．所有的糖类分子都能为人体内细胞氧化供能
B．葡萄糖、果糖、乳糖能被人体细胞直接吸收
C．淀粉、糖原和纤维素都是由葡萄糖单体聚合而成
D．血糖过低时，肌肉细胞中糖原可水解为葡萄糖
[解析] 并非所有的糖类都能为人体内细胞氧化供能，如纤维素是一种多糖，人体没有分解纤维素的酶，纤维素不能为人体细胞氧化供能，A错误；乳糖是二糖，需要在人的消化道内被分解为单糖才能被吸收，B错误；淀粉、糖原和纤维素都是多糖，都是由葡萄糖单体聚合而成，C正确；血糖过低时，肝细胞中糖原可水解为葡萄糖，肌糖原不能水解为葡萄糖，D错误。故选C。
3．下列图中有关动植物糖类、脂质的种类与关系正确的是( A )
[解析] 乳糖和糖原都是动物细胞中特有的糖类，淀粉、麦芽糖和纤维素都是植物细胞中的糖类，核糖、脱氧核糖和葡萄糖是动植物细胞共有的糖，A项正确；葡萄糖和果糖都是还原性糖，蔗糖是非还原性糖，B项错误；固醇和脂肪都属于脂质，不是包含和被包含的关系，C项错误；固醇分子量较小，不是生物大分子，D项错误。
4．(2019·湖北襄阳高一期末)下列关于糖类的描述，不正确的是( D )
A．糖类是构成生物体的重要成分，也是细胞的主要能源物质
B．多糖彻底水解后可以生成许多单糖
C．乳糖可水解为半乳糖和葡萄糖
D．甜菜中含有较多的麦芽糖，其与斐林试剂温水浴出现砖红色沉淀
[解析] 糖类是构成生物体的重要成分，也是细胞的主要能源物质，A正确；多糖彻底水解后可以生成许多单糖，B正确；1分子乳糖由1分子半乳糖和1分子葡萄糖结合而成，所以乳糖可水解为半乳糖和葡萄糖，C正确；甜菜中含有较多的蔗糖，属于非还原糖，其与斐林试剂温水浴不会出现砖红色沉淀，D错误。
5．(2019·广东潮州高一期末)在相同条件下，质量相同的糖类和脂肪被彻底氧化分解时，糖类物质比脂肪( A )
A．耗氧少，产生能量少 B．耗氧多，产生能量多
C．耗氧多，产生能量少 D．耗氧少，产生能量多
[解析] 同质量的脂肪和糖类相比，H元素含量多，O元素含量少，故彻底氧化分解时脂肪耗氧多，产生能量多，糖类物质比脂肪耗氧少，产生能量少。故选A。
6．(2017·海南高考)关于哺乳动物体内脂质与糖类的叙述，错误的是( B )
A．固醇在动物体内可转化成性激素
B．C、H、O、P是构成脂质和糖原的元素
C．脂肪与糖原都是细胞内储存能量的物质
D．胆固醇是细胞膜的组分，也参与血脂运输
[解析] 胆固醇是高等动物细胞的重要组分；它与长链脂肪酸形成的胆固醇酯是血浆脂蛋白(参与血脂运输)及细胞膜的重要组分；胆固醇是动物组织中其它固醇类化合物如胆汁醇、性激素、肾上腺皮质激素、维生素D3等的前体，A、D正确。糖原属于糖类，只有C、H、O三种元素组成，B错误。脂肪与糖原都属于储能物质，C正确。
7．(2019·安徽省安庆市高一期末)下列关于糖类与脂质的叙述，错误的是( C )
A．糖原与脂肪都是细胞内储存能量的物质
B．糖类与脂肪的元素组成相同
C．磷脂并不是所有细胞都具有的脂质
D．胆固醇参与构成动物细胞膜并参与血脂运输
[解析] 糖原是动物细胞内的主要储能物质，脂肪是细胞内良好储能物质，A正确；糖类与脂肪的元素组成都是C、H、O，B正确；磷脂是膜结构的重要成分，是所有细胞都具有的脂质，C错误；胆固醇是动物细胞膜的组分，也参与脂质运输，D正确。
8．(2019·湖南省隆回县高一期末)下列关于糖类在人体中功能的说法正确的是( D )
A．核糖与脱氧核糖分别是DNA与RNA的组成成分
B．糖原是动植物细胞特有的储能物质
C．纤维素是植物细胞中的能源物质
D．葡萄糖是生命活动的主要能源物质
[解析] 核糖与脱氧核糖分别是RNA与DNA的组成成分，A错误；糖原是动物细胞特有的储能物质，淀粉是植物细胞中的能源物质，B错误；纤维素是构成植物细胞壁的主要成分，C错误；葡萄糖是生命活动的主要能源物质，D正确。
9．(2019·河南平顶山期末)脂肪、糖类彻底氧化分解能为生命活动提供能量，下列相关分析正确的是( C )
A．糖类、脂肪均是花生、芝麻等油料作物种子中主要的储能物质
B．等质量的糖类、脂肪彻底氧化分解，释放出的能量基本相等
C．糖原、脂肪作为能源物质，彻底氧化分解的产物都是CO2和H2O
D．多糖和脂肪都是生物大分子，都是由许多单体聚合而成
[解析] 糖类是主要的能源物质，脂肪是主要的储能物质，A错误；脂肪中氢的含量远远高于糖类，而氧的含量远远低于糖类，所以等质量的糖类、脂肪彻底氧化分解，脂肪释放的能量多，B错误；糖原、脂肪的组成元素都是C、H、O，二者彻底氧化分解的产物都是CO2和H2O，C正确；多糖是生物大分子，是由许多单体聚合而成，脂肪不是生物大分子，D错误。
10．(2019·湖北黄石市高一期末)下列关于糖类和脂质的叙述，错误的是( B )
A．五碳糖是构成DNA和RNA的必需成分之一
B．纤维素和脂肪都是细胞内的重要能源物质
C．糖类和脂质也是细胞结构的重要组成成分
D．糖原、淀粉分别是动、植物细胞内的储能物质
[解析] DNA含有五碳糖脱氧核糖，RNA含有核糖，A正确；纤维素不是储能物质，B错误；糖类(如多糖与蛋白质结合形成的糖蛋白)和脂质(磷脂分子)也是细胞结构的重要组成成分，C正确；糖原、淀粉分别是动、植物细胞内的储能物质，D正确。故选B。
11．(2019·江苏省镇江市高一期末)糖原是人和动物细胞内重要的储能物质，构成糖原的基本单位是( B )
A．蔗糖 B．葡萄糖
C．核糖 D．麦芽糖
[解析] 蔗糖是植物二糖，而糖原是动物多糖，A错误；糖原是动物多糖，其基本组成单位是葡萄糖，B正确；核糖是组成RNA的成分之一，C错误；麦芽糖是植物二糖，由两分子葡萄糖组成，D错误。
12．(2019·湖北襄阳高一期末)若“淀粉—麦芽糖—葡萄糖—糖原”表示某生物体内糖类的某些转化过程，则下列说法正确的是( A )
①此生物是动物，因为能将淀粉转化为糖原 ②此生物一定是植物，因为它含有淀粉和麦芽糖 ③上述关于糖的转化不可能发生在同一生物体内，因为淀粉和麦芽糖是植物特有的糖，而糖原是动物特有的糖 ④淀粉和糖原都是储存能量的多糖，麦芽糖是二糖
A．①④ B．①②④
C．①③④ D．②③
[解析] ①糖原是动物特有的多糖，此生物应该是动物，①正确；②此生物一定不是植物，因为有糖原的合成，糖原为动物多糖，②错误；③将淀粉分解是在消化道内完成的，最终合成糖原是在动物体内完成的，所以上述关于糖的转化可能发生在同一生物体内，③错误；④糖原是动物细胞储存能量的多糖，淀粉是植物细胞储存能量的多糖，麦芽糖是由两个葡萄糖分子脱水缩合形成的二糖，④正确；答案选A。
13．(2019·山东省潍坊市高一期末)下列关于脂质的叙述，错误的是 ( D )
A．脂肪是细胞内良好的储能物质
B．磷脂和胆固醇都参与构成动物细胞膜
C．有些脂质起信息传递作用
D．脂质都是由C、H、O三种元素构成的
[解析] 脂肪是储能物质，A正确；磷脂和胆固醇都参与构成动物细胞膜，B正确；有些脂质如性激素起信息传递作用，C正确；脂质中的磷脂由C、H、O、N、P五种元素构成，D错误。故选D。
二、非选择题
14．下图1、图2表示小麦开花数天后测定种子中几种物质的变化，请据图分析并回答下列问题：
(1)小麦成熟过程中糖类物质之间可以发生转化，淀粉含量增多，用斐林试剂检测还原糖的量。
(2)红薯和土豆都富含淀粉，但红薯吃起来比土豆甜。某兴趣小组猜测土豆中可能不含酶，所以淀粉不能被分解成甜度比较高的还原糖。为验证这一说法，他们进行了相关实验，请帮助其完成以下实验。
实验原理：
①淀粉能被淀粉酶水解为还原糖；
②还原糖与斐林试剂反应能生成砖红色沉淀。
备选材料与用具：去掉淀粉与还原糖的红薯提取液，去掉淀粉的土豆提取液，双缩脲试剂A液，双缩脲试剂B液，斐林试剂甲液，斐林试剂乙液，苏丹Ⅲ染液，质量分数为3%的淀粉溶液，质量分数为3%的蔗糖溶液等。
实验步骤：(请补充完整)
第一步
第二步
向A、B两支试管中分别加入等量的质量分数为3%的淀粉溶液、水浴加热至60 ℃保温5 min
第三步
将等量(或等体积)的斐林试剂甲液和斐林试剂乙液注入C试管混合均匀后，向A、B试管中各加入2 mL，然后50_℃～65_℃恒温水浴2_min。
实验结果预测：该实验最可能的结果是A试管内液体为蓝色，B试管内出现砖红色沉淀。
[解析] (1)小麦成熟过程中糖类物质之间发生转化主要是单糖转化为多糖(淀粉)，因为淀粉不是还原糖，可以用斐林试剂检测还原糖的含量来检测它们之间的转化。(2)该实验中还原糖的鉴定原理：①淀粉能被淀粉酶水解为还原糖；②还原糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀。由还原糖的鉴定的步骤为可得该实验步骤：第一步：将A、B试管的提取液在60 ℃条件下保温备用；第二步：需加实验材料；第三步：加斐林试剂，其作用条件为 50～65 ℃水浴保温2 min。实验现象：有还原性糖的试管出现砖红色沉淀，无还原糖的试管为蓝色(斐林试剂的颜色)。
15．如图所示的图解表示构成细胞的元素、化合物及其作用，a、b、c、d、e代表不同的小分子物质，A、B、C、E代表不同的大分子物质，请回答有关问题。
(1)A在小麦种子中主要是指淀粉，在动物细胞中与A作用最相近的物质是糖原。
(2)物质c是核糖核苷酸，其形成的C可用甲基绿—吡罗红混合染液染成红色。
(3)在物质b中，人体内细胞中不能合成、需要从食物中获取的b叫作必需氨基酸。
(4)在人体细胞中物质e共有4种。物质E的分子结构的多样性主要是由数目和排列顺序(或种类、数目和排列顺序)的决定的。
(5)物质d是雄性激素，属于脂质。
[解析] 根据图中物质的功能及物质之间的关系判断，图中A是淀粉，B是蛋白质，C是RNA，E是DNA；a是葡萄糖，b是氨基酸，c是核糖核苷酸，d雄性激素，e脱氧核苷酸。
(1)小麦种子中储存能量的物质是淀粉，淀粉是多糖，组成元素是C、H、O，在动物细胞内的多糖是糖原。
(2)核糖体的主要成分是蛋白质和RNA，蛋白质的元素组成为C、H、O、N，RNA的元素组成为C、H、O、N、P，因此C是RNA，c是RNA的基本组成单位核糖核苷酸，RNA可被甲基绿—吡罗红混合染液中的吡罗红染成红色。
(3)物质b是蛋白质的基本组成单位氨基酸，人体内细胞中不能合成、需要从食物中获取的氨基酸叫作必需氨基酸。
(4)物质e为DNA的基本组成单位，称为脱氧核苷酸，因为含有4种碱基，所以脱氧核苷酸有4种。物质E的分子结构为规则的双螺旋结构，其分子的多样性主要是由脱氧核苷酸的数目和排列顺序决定的。
(5)物质d是雄性激素，化学本质是固醇，属于脂质。
第二章 第4节
一、选择题
1．下列关于脂质生理功能的叙述，不正确的是( B )
A．维生素D能促进肠道对钙和磷的吸收
B．胆固醇参与血液中葡萄糖的运输
C．脂肪是细胞内良好的储能物质
D．磷脂是构成生物膜的重要成分
[解析] 维生素D能促进肠道对钙和磷的吸收，A正确；胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，也参与血液中脂质的运输，B错误；脂肪是细胞内良好的储能物质，因为同等质量的脂肪比糖类储存更多的能量，C正确；磷脂是构成细胞膜、细胞器膜、核膜等生物膜的重要成分，D正确。
2．(2019·山东省潍坊市高一期末)脂肪与糖原是人体重要的储能物质。下列叙述正确的是( A )
A．二者都只含有C、H、O三种元素
B．二者都是由若干单体构成的多聚体
C．糖原都可以水解成葡萄糖
D．同等质量的脂肪与糖原储存的能量一样多
[解析] 脂肪与糖原都只含有C、H、O三种元素，A正确；糖原是由若干单体(葡萄糖)构成的多聚体，脂肪是由甘油和脂肪酸构成，B错误；肌糖原不能水解成葡萄糖，C错误；脂肪中氢的含量远远高于糖原，而氧的含量远远低于糖原，因此同等质量的脂肪储存的能量比糖原储存的能量多，D错误。
3．在动物细胞和植物细胞中作为储能物质的多糖分别是( D )
A．葡萄糖、淀粉 B．糖原、麦芽糖
C．乳糖、纤维素 D．糖原、淀粉
[解析] 动物细胞中含有的多糖是糖原，植物细胞中的多糖有淀粉和纤维素，淀粉是植物细胞中储存能量的多糖。
4．如图表示糖类的化学组成和种类，则相关叙述正确的是( D )
A．①②③依次代表单糖、二糖、多糖，它们均可继续水解
B．①②均属于还原糖，在水浴加热条件下与斐林试剂发生反应将产生砖红色沉淀
C．④⑤分别为纤维素、肌糖原，二者均贮存能量，可作为储能物质
D．④是植物细胞壁的主要成分
[解析] 据图可知，①②③分别代表单糖、二糖、多糖，其中，二糖和多糖可以水解，单糖不能进行水解，A错误；②中的蔗糖不是还原糖，B错误；④是纤维素，⑤是肌糖原，纤维素作为植物细胞壁的成分，是结构物质，不是储能物质，C错误，D正确。
5．下列说法正确的是( D )
A．蔗糖和乳糖水解的产物都是葡萄糖
B．糖原和淀粉水解的终产物是二氧化碳和水
C．各种糖类都是生物体生命活动的能源物质
D．葡萄糖是不能再水解的单糖
[解析] 蔗糖的水解产物是葡萄糖和果糖，乳糖的水解产物是葡萄糖和半乳糖，A错误；糖原和淀粉水解的终产物是葡萄糖，氧化分解的终产物是CO2和H2O，B错误；核糖和脱氧核糖组成核酸，纤维素是植物细胞壁的主要成分，都不参与能量供应，C错误；葡萄糖是不能再水解的单糖，可直接被细胞吸收，D正确。
二、非选择题
6．下图分别表示动植物细胞质中糖类和脂质的种类与关系，请回答：
(1)甲图中a部分对应的糖是麦芽糖。
(2)若乙图中①为良好的储能物质，则②表示磷脂，其主要功能是构成生物膜的重要成分。
(3)动物细胞中某种脂质可以促进生殖器官的发育，则其应对应乙图中④(填数字)。
课件45张PPT。第二章组成细胞的分子第4节 细胞中的糖类和脂质新 旧 脉 络学习目标
1．说出糖类的种类及功能。(重、难点)
2．列举脂质的种类及功能。
3．说明生物大分子以碳链为基本骨架。(重点)
核心概念
单糖 二糖 多糖 能源物质 储能物质 碳骨架基 础 知 识 一、细胞中的糖类
1．组成元素：仅由________元素构成。
2．细胞中糖的种类、分布及功能(填图)C、H、O 二、细胞中的脂质
1．元素组成：
主要是________，有的还含有________。
2．脂质的种类和功能：C、H、O N、P 储能物质 缓冲和减压 保温 多种细胞器膜 动物细胞膜 脂质 性激素 维生素D 1．糖原组成单位是葡萄糖，主要功能是提供能量，与斐林试剂反应呈现砖红色。( )
2．蔗糖和乳糖水解都会得到两种不同的单糖。 ( )
3．脂质与糖类都只含有C、H、O这三种元素。 ( )
4．等量的脂肪和糖类氧化分解释放出的能量一样多。( )
5．淀粉和纤维素都是植物细胞中储存能量的多糖。( )
6．性激素和维生素都属于脂质。 ( )
7．蔗糖可以采取静脉注射的方式进入人体，为人体提供能量。( )×判断题√×××××8．脂质中的胆固醇是对生物体有害的物质。 ( )
9．发芽小麦种子中的麦芽糖经水解可产生果糖。 ( )
10．蛋白质、多糖、核酸都是多聚体。 ( )××√课 内 探 究1．糖类组成图知识点1 细胞中的糖类2．糖的分类
(1)按分布分类：知识贴士
有关糖类物质特性的几个误区
①并不是所有的糖类都是能源物质，如纤维素。
②并不是所有的糖类都能与斐林试剂反应变为砖红色，如蔗糖、淀粉、糖原、纤维素等不具有还原性，不能与斐林试剂反应变为砖红色。
1．我们每天的饮食中均含有较多的糖类物质，人体能否直接吸收食物中所有的糖类？
提示：否，大部分多糖和二糖被消化成单糖后能够被吸收，但是纤维素却无法被人体消化吸收。
2．葡萄糖可以口服，也可以通过静脉注射进入人体细胞。蔗糖是否可以呢？理由？
提示：不可以。蔗糖必须口服，消化成单糖才能被吸收。
3．糖尿病人的饮食受到严格的限制，但受限制的并不仅仅是甜味食品，米饭和馒头等主食为什么也需要定量摄取？
提示：米饭、馒头等主食富含淀粉，淀粉经消化分解后可以生成葡萄糖，进而使血糖升高。 (2019·湖北十堰高一期末)下列有关细胞中糖类的叙述，正确的是( )
A．单糖和二糖都能水解 B．某些糖类是组成细胞的结构物质
C．糖类都能为人体细胞提供能量 D．淀粉和纤维素的水解产物不同
[解析] 单糖是不能再水解的糖，而二糖可以水解为单糖，A错误；某些糖类是细胞结构的重要组成成分，如纤维素是构成植物细胞壁的主要成分，B正确；不是所有的糖类都能提供能量，纤维素、核糖、脱氧核糖不能为人体细胞提供能量，C错误；淀粉和纤维素的水解产物相同，都是葡萄糖，D错误。B典例 1 〔变式训练1〕 组成糖原、纤维素的单体都是( )
A．半乳糖 B．果糖
C．葡萄糖 D．脱氧核糖
[解析] 半乳糖是乳糖的组成成分，不是糖原、纤维素的组成单位，A错误；果糖是蔗糖的组成成分，B错误；葡萄糖是多聚体糖原、纤维素的单体，C正确；脱氧核糖是DNA的组成成分，D错误。C脂质的分类知识点2 细胞中的脂质(1)共性：
①都含有C、H、O三种元素，其中脂肪中C、H的含量相对较高。
②都不溶于水，而易溶于丙酮、乙醇等有机溶剂。
(2)不同点：
①脂肪只含有C、H、O三种元素，是动物的主要储能物质，同时也具有保护内脏和减小摩擦的作用。
②磷脂含有C、H、O、N、P五种元素，是构成细胞膜的重要成分。
③固醇的种类较多，胆固醇是构成动物细胞膜的成分，性激素能促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成，维生素D能够促进肠道对钙和磷的吸收。知识贴士
①脂肪是人和动物的主要储能物质，并不是只存在于动物细胞中，植物细胞中也有，如花生种子等。
②脂肪不是动物唯一的储能物质，还有糖原。
1．为什么儿童晒太阳能预防佝偻病？
提示：日光中的紫外线能使皮肤表皮细胞中的胆固醇转变为维生素D，而维生素D可促进肠道对钙、磷的吸收。
2．俗语说“瘦人怕撞，胖人怕热”，请结合脂质的有关内容分析其中的原因。
提示：脂肪具有缓冲、减压和保温的作用。
3．导致公鸡出现“大红冠子花外衣”的主要物质是什么？其化学本质是哪一类？主要作用是什么？
提示：雄性激素。固醇类。促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成，激发并维持第二性征。 (2019·醴陵二中期末)关于脂质的叙述，错误的是( )
A．质量相同的脂肪与糖原彻底氧化分解，脂肪耗氧少
B．脂肪与糖原都是细胞内的储能物质，脂肪还有保温和缓冲压力的作用
C．性激素和维生素D都属于固醇，但性激素能促进生殖器官的发育
D．胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，还参与血液中脂质的运输
[解析] 与糖原相比，脂肪中C、H比例高，O比例低，故质量相同的脂肪与糖原彻底氧化分解，脂肪耗氧多，A错误；脂肪和糖原都是细胞内的储能物质，脂肪还具有保温和缓冲压力的作用，B正确；固醇包括胆固醇、性激素和维生素D，性激素能促进生殖器官的发育，C正确；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，D正确。A典例 2 【技巧方法】 关于脂质的四点提醒
(1)脂肪≠脂质、固醇≠胆固醇。脂肪只是脂质中的一种，除脂肪外，脂质还包括磷脂和固醇等；胆固醇是固醇中的一种。
(2)脂肪是人和动物的主要储能物质，但脂肪并不是只存在于动物细胞中，植物细胞中也有，如花生种子中。
(3)脂肪不是唯一的储能物质，动物细胞中还有糖原，植物细胞中还有淀粉。
(4)并非所有激素的化学本质都是固醇，有些激素的化学本质是蛋白质，如胰岛素，也有些激素的化学本质是氨基酸的衍生物，如甲状腺激素。〔变式训练2〕 (2019·山东省德州市高一期末)下列有关脂质的叙述，不正确的是( )
A．磷脂是动植物细胞共有的脂质
B．脂质分为脂肪、磷脂和胆固醇
C．脂肪是一种多功能的脂质
D．脂质参与了营养物质的吸收和运输
[解析] 磷脂是构成细胞膜的重要成分，所有动植物细胞都有细胞膜，A正确；脂质应分为脂肪磷脂和固醇，B错误；脂肪在生物体内的功能有：①作为储能物质；② 缓冲和减压、保护内脏器官；③ 绝热体，保温作用。因此脂肪是一种多功能的脂质，C正确；脂质中的胆固醇参与血液中脂质的运输，脂质中的维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收，因此脂质参与了营养物质的吸收和运输，D正确。B1．单体和多聚体
(1)单体：蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的基本组成单位。
(2)多聚体：由许多单体相互连接构成的生物大分子。知识点3 生物大分子以碳链为骨架3．三大能源物质的供能顺序
在细胞中，糖类、脂肪、蛋白质都是能源物质，一般情况下是糖类氧化供能，当糖类供能不足时，依次由脂肪、蛋白质供能；蛋白质在正常代谢中，一般不供能。当需要由蛋白质大量供能时，说明生物体已病重或生命接近终结。
1．我们所学过的生物大分子有哪些？
提示：蛋白质、核酸和多糖。
2．脂肪、磷脂、固醇属于生物大分子吗？
提示：脂肪类化合物是由甘油和脂肪酸结合而成的，但脂肪的分子量与蛋白质、核酸、多糖相比小很多，一般不称其为生物大分子。磷脂和固醇同样不属于生物大分子。 关于糖分解代谢的叙述，错误的是( )
A．甜菜里的蔗糖经水解可产生葡萄糖和果糖
B．乳汁中的乳糖经水解可产生葡萄糖和半乳糖
C．发芽小麦种子中的淀粉经初步水解可产生葡萄糖
D．枯枝落叶中的纤维素经微生物彻底水解可产生葡萄糖
[解析] 蔗糖是二糖，由葡萄糖和果糖脱水缩合形成，A正确；乳糖是二糖，由葡萄糖和半乳糖脱水缩合形成，B正确；淀粉初步水解产生麦芽糖，麦芽糖进一步水解才能产生葡萄糖，C错误；纤维素、糖原、淀粉都是多糖，其基本单位都是葡萄糖，D正确。C典例 3 〔变式训练3〕 如图为不同化学元素组成的化合物示意图，以下说法正确的是( )
A．若图中①为某种化合物的基本单位，则①最可能是核苷酸
B．若②大量积累于皮下和内脏器官周围，则②是磷脂
C．若③为生物大分子，则其彻底水解的产物有4种
D．若④主要在人体肝脏和肌肉内合成，则④最可能是糖原D[解析] ①的组成元素为C、H、O、N，若①为基本单位，则①最可能是氨基酸，A错误；②和④只有C、H、O元素，若②大量积累于皮下和内脏器官周围，则②是脂肪，B错误；若④主要在人体肝脏和肌肉内合成，则④最可能是糖原，D正确；③的组成元素为C、H、O、N、P，若③为生物大分子，则③为核酸(DNA或RNA)，其彻底水解产物为磷酸、一种五碳糖(脱氧核糖或核糖)、四种碱基，C错误。指 点 迷 津细胞的能源物质
(1)细胞中的糖类、脂肪、蛋白质都含有大量的化学能，但这些能量不能直接被利用，只有这些物质被氧化分解，将能量释放出来，合成ATP后才能被利用。分解产物中都有CO2、H2O。
(2)三大能源物质的供能顺序：糖类先于脂肪先于蛋白质，这是由它们的生理功能所决定的。正常情况下，脂肪、蛋白质除正常代谢中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被大量氧化供能。当需要由蛋白质大量供能时，说明机体代谢已出现重大障碍。
(3)主要的能源物质：糖类，为生物体提供所需能量的70%以上。(4)主要的储能物质：脂肪，含能量高，原因是脂肪和糖类的元素组成相同，都是C，H、O，但所含元素的比例不同，脂肪中含C、H的比例高，故1 g脂肪彻底氧化分解比1 g糖类彻底氧化分解消耗的氧气更多，产生的水也多，释放的能量也更多。其他储能物质还有动物细胞中的糖原、植物细胞中的淀粉。
(5)直接能源物质：ATP。
(6)在三大有机物的氧化分解中，由于它们的碳氢的比例不同，需氧量也不同。糖类的碳氢的比例最大，需氧最少；脂肪的碳氢的比例最小，需氧最多，产生的能量也最多。 (2018·北京市西城区高一上学期期末)人体细胞中重要的储能物质是( )
A．葡萄糖 B．乳糖
C．糖原 D．淀粉
[解析] 葡萄糖是细胞生命活动的重要能源物质，不是储能物质，A错误；乳糖是动物乳汁中的二糖，不是动物细胞中的重要储能物质，B错误；糖原是动物中的多糖，其单体是葡萄糖，是动物细胞中重要的储能物质，C正确；淀粉是植物细胞的储能物质，D错误。C典例 4 学 霸 记 忆1．糖类是主要的能源物质，大致可以分为单糖、二糖和多糖等几类。单糖中的葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质。
2．单糖：葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖。二糖：植物特有——蔗糖、麦芽糖；动物特有——乳糖。多糖：植物特有——淀粉、纤维素；动物特有——糖原。
3．淀粉和糖原分别是植物细胞和动物细胞的储能物质，纤维素是构成植物细胞壁的主要成分，构成它们的基本单位都是葡萄糖。
4．脂质包括脂肪、磷脂和固醇等，其中脂肪是细胞内良好的储能物质，磷脂是构成生物膜的重要成分；固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等。5．以碳链为基本骨架的糖类、脂质、蛋白质、核酸等有机化合物，是构成生命大厦的基本框架，因此科学家说“碳是生命的核心元素”，“没有碳，就没有生命”。
6．脂质分子中氧的含量少于糖类，而氢的含量则多于糖类。训 练 巩 固课 时 作 业第二章 第5节
一、选择题
1．(2019·广东潮州高一期末)下列有关细胞中水的叙述，不正确的是( D )
A．自由水是细胞内的良好溶剂
B．结合水是细胞结构的重要组成成分
C．植物体内的自由水参与营养物质的运输
D．水本身并不参与细胞内的化学反应
[解析] 自由水是细胞内的良好溶剂，许多种物质溶解在这部分水中，A正确；与细胞内的其他物质相结合的水为结合水，是细胞结构的重要组成成分，B正确；自由水在生物体内流动，可以把营养物质运送到各个细胞，C正确；细胞内的许多生物化学反应都需要水的参与，如光合作用和有氧呼吸需要水的参与，D错误。故选D。
2．(2019·湖北黄石市高一期末)风干种子的萌发需要水分等条件。下列关于风干种子的叙述，错误的是( C )
A．风干种子细胞中的水主要以结合水的形式存在
B．水和无机盐对风干种子的生命活动有重要作用
C．风干种子萌发时，无机盐为其生命活动提供能量
D．风干种子燃烧后产生的灰分中含有大量的无机盐
[解析] 风干种子丢失了大量自由水，水主要以结合水的形式存在，A正确；水和无机盐对风干种子的生命活动有重要作用，B正确；无机盐不能为其生命活动提供能量，C错误；风干种子燃烧后产生的灰分中含有大量的无机盐，D正确。故选C。
3．“绵绵的春雨，是她润醒了小草，润绿了杨树，润开了报春花。”小草被润醒了、杨树被润绿了、报春花被润开了的过程中细胞内自由水与结合水的相对含量变化，下图表示正确的是( B )
[解析] 植物体内新陈代谢的速率随植物体的逐渐复苏而加快，与此相适应的体内自由水的含量也在逐渐上升，结合水在逐渐下降，B正确。
4．(2019·江苏省镇江市高一期末)下列有关人体内水和无机盐的叙述中错误的是( C )
A．在细胞内自由水含量多于结合水
B．结合水是细胞结构的重要组成部分
C．细胞中的无机盐均以离子的形式存在
D．无机盐对维持生物体的生命活动必不可少
[解析] 在细胞内自由水含量多于结合水，A正确；结合水是细胞结构的重要组成部分，B正确；细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在，C错误；无机盐离子对维持细胞渗透压和酸碱平衡等非常重要，这是生物体进行正常生命活动的必要条件，D正确。
5．(2019·山东省潍坊市高一期末)下列关于细胞中无机物的叙述，错误的是( C )
A．水有自由水和结合水两种存在形式，二者可以相互转化
B．种子萌发时，自由水与结合水的比值上升
C．无机盐主要以复杂化合物的形式存在
D．水和无机盐均可参与细胞结构的构建
[解析] 自由水和结合水可以相互转化，A正确；种子萌发时，代谢加快，自由水与结合水的比值上升，B正确；无机盐主要以离子的形式存在，C错误；水和无机盐均可参与细胞结构的构建，D正确。故选C。
6．人体因贫血会面色发黄、绿色植物因叶绿素合成不足会叶片发黄，这都是因为体内缺乏无机盐造成的，缺乏的无机盐分别是( D )
A．I、Cu B．Ca、K
C．N、P D．Fe、Mg
[解析] 无机盐的功能之一是细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如Fe是血红蛋白的主要成分，人体缺Fe会患缺铁性贫血，会导致人面色发黄；Mg是叶绿素的必要成分，缺镁引起叶绿素合成不足会导致叶片发黄，进而影响植物的光合作用。
7．(2019·安徽池州高一期末)科学家发现，用含钙和钾的生理盐水处理蛙心，蛙心会持续跳动数小时；用不含钙和钾的生理盐水处理蛙心，蛙心不能跳动。该实验说明钙盐和钾盐( B )
A．能参与合成细胞中的各种重要化合物
B．能参与维持生物体的重要生命活动
C．能维持心肌细胞的酸碱平衡
D．能为心肌细胞的持续跳动提供能量
[解析] 由题意知，用含钙和钾的生理盐水处理蛙心，蛙心会持续跳动数小时；用不含钙和钾的生理盐水处理蛙心，蛙心不能跳动。该实验说明钙盐和钾盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用。故选B。
8．(2019·陕西富平县高一期末)运动型饮料可为人体提供水和无机盐。下列有关生物体内水和无机盐的叙述，错误的是( A )
A．无机盐在细胞内主要以化合物形式存在
B．水和无机盐均可以参与细胞的构建
C．人体老化的特征之一是身体细胞的含水量明显下降
D．生物体内无机盐会影响细胞的渗透压
[解析] 细胞中无机盐主要以离子形式存在，A错误；结合水是细胞结构的重要组成成分，少部分无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分，B正确；衰老细胞中含水量会下降，C正确；无机盐浓度会影响细胞内的渗透压，D正确。故选A。
9．乳酸亚铁口服液可以有效防治人类缺铁性贫血症，这是因为其中的Fe2＋进入人体后能( C )
A．调节血液的酸碱平衡
B．调节血液的渗透压
C．构成红细胞中的血红蛋白
D．促使更多红细胞产生
[解析] 缺铁性贫血是由于人体内Fe2＋供应不足，导致血红蛋白的合成减少，使血液运输氧气的能力降低而出现的一种疾病。“补血”口服液中的Fe2＋进入人体后，参与构成红细胞中的血红蛋白，从而可以有效地防治这一疾病，故C项正确。
10．结合下列曲线，有关无机物在生物体内含量的说法，错误的是( C )
A．曲线①可表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变化的曲线
B．曲线②可表示细胞代谢强度随自由水与结合水比值的变化
C．曲线③可以表示一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干的过程中，其内无机盐的相对含量变化
D．曲线①可以表示人从幼年到成年体内水含量的变化
[解析] 人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄增大而减小，A正确；一般来说，细胞内的结合水含量是相对稳定的，但自由水的含量变化较大；衰老的细胞中自由水含量减少，细胞内自由水与结合水的比值也将减小；自由水是细胞内的良好溶剂，细胞内许多化学反应都需要有水的参与，所以细胞内自由水比值升高后，代谢增强，细胞呼吸速率应加强，B正确；玉米种子被烘干的过程中所含水分越来越少，其内无机盐的相对含量逐渐增加，最后达到一恒定值，C错误；人体衰老的特征之一就是水的含量减少，幼儿体内水的含量远远高于成年人体内水的含量，D正确。
11．下表表示人体肌细胞受刺激后，细胞内含钙量和肌肉收缩力量随时间的变化关系。
时间(ms)
0
30
60
90
120
150
180
钙含量(mmol/mL)
0
7.8
2.2
0.5
0
0
0
肌肉力量(N)
0
2.0
5
3.5
2.1
0.5
0
表中数据可以说明( D )
A．细胞内钙浓度越高肌肉收缩力量越大
B．肌肉收缩力量随时间不断增强
C．钙离子不影响生命活动
D．肌肉在达到最大收缩力前钙离子释放
[解析] 分析表格数据可知，细胞内钙含量最高7.8 mmol/mL，肌肉收缩力量不是越大，A错误。肌肉的收缩力量与时间关系不大，B错误。钙离子影响生命活动，C错误。分析表格中数据可知，在肌肉力量未达到最大时，钙含量已经达到最大，当肌肉力量达到最大时，钙含量已经下降了，说明肌肉力量达到最大前钙已经开始释放，D正确。
二、非选择题
12．水是生命之源，也是细胞内各种化学反应的介质，在细胞中有两种存在形式，即自由水和结合水。在植物细胞中自由水的相对变化是与生命活动相适应的，请回答下列有关问题。
(1)农民将新收获的种子放在场院晒，是为了除去自由水部分，然后再将其储存，这样做有两个目的，一是防止水分过多而霉变；二是可降低种子的呼吸作用，从而减少有机物的消耗，这说明自由水多代谢旺盛。
(2)如果将晒过的种子再用火烘烤，失去的是结合水。
(3)血液凝固时自由水转变成结合水，说明自由水和结合水可以相互转化。
[解析] (1)新收获的种子中自由水多，代谢旺盛，细胞呼吸强，消耗有机物多，在阳光下晒，可去除较多的自由水。
(2)晒过的种子用火烤，失去的主要是结合水，细胞也将失去活性。
(3)新鲜血液中自由水含量较多，结合水较少，当凝固时，结合水相对较多，自由水较少，自由水与结合水比值变小。
13.如图表示油菜种子成熟过程中各种有机物的变化情况(1表示可溶性糖，2表示淀粉，3表示含氮化合物，4表示脂肪)，请据图回答有关问题。
(1)油菜种子成熟过程中，脂肪含量不断提高，而可溶性糖和淀粉含量不断下降，这说明脂肪是由糖类(或可溶性糖和淀粉)转化而来的。
(2)由图可知，油菜种子是用于脂肪检测的好材料，采用的化学试剂是苏丹Ⅲ染液(苏丹Ⅳ染液)，检测结果的颜色是橘黄(红)色。
(3)油菜生长发育需要多种无机盐，可由土壤或人工施肥提供，现提供生长状况相同的油菜幼苗若干，请设计实验证明Mg是油菜生长发育所必需的(只要求写出基本思路)。
①实验分为两组：对照组油菜幼苗＋完全培养液，实验组油菜幼苗＋缺Mg的完全培养液。
②预期结果及结论：a.两组均正常生长，说明Mg不是必需无机盐。
b．对照组正常生长，实验组不能正常生长，但加入Mg之后正常生长，说明Mg是必需无机盐。
[解析] (1)由图分析可知，油菜种子成熟过程中，含量不断增多的化合物是脂肪；不断下降的化合物是淀粉和可溶性糖，这说明脂肪是由糖类(或可溶性糖和淀粉)转化而来的。
(2)由于油菜种子含有较多的脂肪，因此可以作为检测脂肪的良好材料；脂肪检测常用的试剂是苏丹Ⅲ染液(苏丹Ⅳ染液)，呈现的颜色反应是橘黄(红)色。
(3)由题意知，该实验的目的是验证Mg是油菜生长发育所必需的元素，实验的自变量是否含有Mg元素，因变量是油菜的生长发育状况，按照实验设计的对照原则和单一变量原则设计实验基本思路如下：
①实验分为两组：对照组油菜幼苗＋完全培养液，实验组油菜幼苗＋缺Mg的完全培养液。
②预期结果及结论：a.两组均正常生长，说明Mg不是必需无机盐。
b．对照组正常生长，实验组不能正常生长，但加入Mg之后正常生长，说明Mg是必需无机盐。
第二章 第5节
选择题
1．(2019·安徽池州高一期末)下列关于植物体内水分的叙述错误的是( C )
A．植物体内的水分可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．结合水在萌发和休眠的种子中都占全部水的4.5%
D．自由水可参与细胞内的许多生物化学反应
[解析] 植物体内的自由水能自由移动对于营养物质的运输具有重要作用，A正确；水是构成叶肉细胞的重要化合物之一，B正确；结合水在萌发的种子中所占的比例低于在休眠的种子中的比例，C错误；自由水可参与细胞内的许多生物化学反应，D正确。故选：C。
2．(2019·山东省潍坊市高一期末)下列关于生物体内水和无机盐的叙述，错误的是( B )
A．种子萌发时细胞中自由水与结合水的比值上升
B．同一个体不同发育时期的细胞含水量基本相同
C．某些无机盐对维持细胞的酸碱平衡非常重要
D．细胞中大多数无机盐以离子形式存在
[解析] 种子萌发时，细胞中自由水与结合水的比值上升，细胞代谢增强，A正确；同一个体不同发育时期的细胞含水量存在差异，衰老的细胞中含水量减少，B错误；某些无机盐离子在维持细胞的酸碱平衡方面起着重要的作用，C正确；无机盐在细胞中主要以离子形式存在，D正确。
3．(2019·北京市西城区期末)马拉松长跑运动员在进入冲刺阶段时，发现少数运动员下肢肌肉发生抽搐，这是由于随着大量排汗而向外排出了过量的( B )
A．水 B．钙盐
C．钠盐 D．尿素
[解析] 在运动员排出的汗液中，含有水、钙盐、钠盐和尿素等成分。但运动员下肢肌肉发生抽搐是由于其血液中钙盐的含量太低引起的，故选B。
4．下列有关生物体内无机盐的叙述，错误的是( D )
A．细胞中绝大多数的无机盐以离子的形式存在
B．生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的吸水或失水
C．患急性肠炎的病人脱水时输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法
D．给水中毒患者注射质量分数为1.8%的盐水，是为了降低细胞外液的渗透压
[解析] 细胞中绝大多数的无机盐以离子的形式存在，A正确；水分子是顺相对含量的梯度跨膜运输的，生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的吸水或失水，B正确；患急性肠炎的病人脱水时输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法，C正确；给水中毒患者注射质量分数为1.8%的盐水，是为了升高细胞外液的渗透压，D错误。
5．下列关于细胞中无机盐的叙述，错误的是( A )
A．细胞中无机盐主要以分子状态存在
B．有的无机盐可以与蛋白质结合
C．具有维持细胞的渗透压平衡的作用
D．Mg是合成叶绿素分子的原料
[解析] 细胞中无机盐主要以离子状态存在，A错误。
6．为证明镁是小麦生长发育必需的无机盐，李老师设计了四组实验让学生选择(见下表)。能达到实验目的的组合是( C )
实验组别
甲
乙
丙
丁
实验材料
10株小麦苗
10株小麦苗
1株小麦苗
1株小麦苗
培养液
完全营养液(含小麦生活必需的无机盐)
缺镁的完全营养液
缺镁的完全营养液
完全营养液(含小麦生活必需的无机盐)
A．甲、丁 B．甲、丙
C．甲、乙 D．丙、丁
[解析] 实验设置要遵循单一变量原则，实验材料适当增多有利于消除实验材料本身的强弱对实验结果造成的干扰，所以最佳的实验组合是甲、乙。
课件40张PPT。第二章组成细胞的分子第5节 细胞中的无机物新 旧 脉 络学习目标
1．说出细胞中水的存在形式及功能。(重、难点)
2．说出细胞中无机盐的存在形式及功能。(重、难点)
核心概念
结合水 自由水 无机盐基 础 知 识 一、细胞中的水游离 相结合的水 良好溶剂 细胞内许多化学 液体环境 代谢废物 结构 二、细胞中的无机盐离子 1%～1.5% 生命活动 渗透压平衡和酸碱平衡 1．构成细胞膜、细胞质和细胞核的主要化合物是有机物，水和无机盐在活细胞中并不重要。( )
2．水不仅是细胞代谢所需的原料，也是细胞代谢的产物，如蛋白质与DNA的合成过程中都有水的生成。( )
3．种子贮存前，先要晾晒，目的是减少自由水的含量，降低种子的代谢速率，以延长种子的寿命。 ( )
4．结合水与其他物质结合在一起，是细胞结构的重要组成成分。( )
5．同一种生物的不同组织、器官的含水量相同。 ( )
6．镁离子是叶绿素的重要成分，缺镁会造成叶片发黄。( )×判断题√√√×√7．生理盐水能维持人体渗透压的平衡，防止细胞过度吸水而涨破。( )
8．植物缺少B元素造成“花而不实”体现了无机盐能影响生物体的生命活动。 ( )
9．Fe2＋是人体内结合与运输O2不可缺少的。 ( )
10．细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在，如CaCO3构成骨骼、牙齿。 ( )√√√×课 内 探 究知识点1 细胞中的水3．自由水与结合水的比值与代谢、抗逆性的关系：
(1)图示知识贴士
关于生物体中水的误解
①水是生命之源，但并不是水分越多越好，如长期
浸泡在水中的陆生植物会死亡。
②晒干种子失去自由水，并不是不含有自由水，而是自由水含量大幅降低。
1．鲜种子在晒干过程中失去的水和干种子放在试管中加热时失去的水在细胞中的存在形式相同吗？
提示：不同。前者失去的是自由水，而后者失去的主要是结合水。
2．降温时，部分自由水可以转化为结合水，那结合水含量此时大于自由水含量吗？
提示：结合水的含量还是小于自由水，自由水约占细胞95%，即使部分自由水可以转化为结合水，但自由水的含量依旧高于结合水，但自由水与结合水的比值降低。 (2019·河北省承德市期末)下列有关细胞中水的叙述，错误的是( )
A．细胞内参与物质运输的水是自由水
B．越冬的动物体内结合水的比例相对较高
C．同一个体的不同器官的含水量相同
D．植物蒸腾作用中失去的水主要是自由水C典例 1 [解析] 以游离状态存在的自由水，在生物体内的流动，可以运输营养物质或代谢废物，A正确；越冬的动物新陈代谢较弱，体内结合水的比例相对较高，B正确；同一个体的不同器官(如心脏和血液)的含水量不同，C错误；结合水与细胞内的其他物质相结合，所以植物蒸腾作用中失去的水主要是游离状态的自由水，D正确。〔变式训练1〕 (2019·江苏省徐州市高一)水在细胞内以自由水、结合水两种形式存在。下列关于自由水生理功能的叙述，正确的是( )
A．良好的溶剂 B．主要能源物质
C．生物大分子的骨架 D．细胞结构的重要组成成分
[解析] 作为细胞内良好的溶剂是自由水的功能之一，A正确；水不能为细胞的生命活动提供能量，糖类是细胞内的主要能源物质，B错误；生物大分子以碳链为骨架，不是以自由水为骨架，C错误；结合水是细胞结构的重要组成成分，D错误。本题的知识点是细胞内水的存在形式和功能，对于不同形式的水的功能的记忆是本题考查的重点。A1．无机盐的功能及实例知识点2 无机盐的功能及实验验证知识贴士
①无机盐并不都是以离子状态存在，如骨骼中的CaCO3以化合物形式存在。
②无机盐在细胞中的含量很低，但是其作用非常重要，过多或过少都会影响细胞或生物体的正常生命活动，如植物缺氮或镁时，叶片发黄。
1．为什么观察动物和人的细胞时，要将其放入相应浓度的生理盐水中？
提示：无机盐对维持细胞的正常形态起重要作用。
2．足球运动员在激烈比赛中有时会出现肌肉抽搐的现象，你知道是什么原因吗？
提示：这是随着汗液的排出而丢失了大量钙离子引起的。 (2019·河南省洛阳市期末)在患急性肠炎时，要及时注射生理盐水；不慎受伤后，要用0.9%的盐水清洁伤口；在高温作业时，要喝淡盐水。以上三种做法的主要原因依次是( )
①消毒 ②维持体内水盐平衡 ③是细胞中化合物的组成成分 ④降温 ⑤是细胞的等渗溶液并有清洁作用
A．①②④ B．③⑤②
C．②⑤② D．②③④C典例 2 [解析] 肠炎病人肠道吸收功能下降，不及时补充水分会造成脱水，所以给肠炎病人注射生理盐水的目的是维持水分代谢平衡(②)；受外伤利用0.9%生理盐水清洗伤口是因为0.9%生理盐水是细胞的等渗溶液，能够维持细胞的正常形态且具有清洁作用(⑤)；高温作业时，因出汗过多而丢失大量的盐分，喝淡盐水可以维持无机盐代谢的平衡(②)，故选C。〔变式训练2〕 (2019·山东省德州期末) 下列与生物体内无机盐的功能无关的是( )
A．提供能量 B．维持水盐平衡
C．维持正常pH D．组成体内化合物
[解析] 无机盐不能为生命活动提供能量，不是能源物质，细胞中主要的能源物质是糖类，A符合题意；生物体内的无机盐离子(如K＋和Na＋)可以维持水盐平衡，B不符合题意；一些无机盐(如 NaHCO3/H2CO3)对维持生物体的酸碱平衡具有重要作用，C不符合题意；有些无机盐是某些重要的复杂化合物的组成成分，如铁是血红蛋白的组成成分，D不符合题意。A指 点 迷 津1．验证自由水和结合水的存在形式和功能的实例
(1)鲜种子放在阳光下晾晒，质量减少是因自由水散失。
(2)干种子用水浸泡后仍能萌发，说明失去自由水的种子仍保持其生理活性。
(3)干种子不浸泡则不能萌发，说明自由水越少，代谢越缓慢。
(4)干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上出现水珠，失去的是结合水。
(5)失去结合水的种子浸泡后不能萌发，说明失去结合水的细胞失去生理活性。2．自由水、结合水的含量与代谢和抗逆性的关系
(1)自由水比例上升——代谢旺盛
生物体代谢越旺盛，其体内自由水相对含量越高。例如，种子萌发时，先要吸收大量的水分，以增加自由水的含量，并加快代谢速率。
(2)结合水的比例上升——抗逆性增强，代谢速率减小，结合水的相对含量与植物的抗逆性有关。例如，冬季植物吸水减少，细胞内结合水的相对含量升高，由于结合水不易结冰和蒸腾，从而使植物抗寒性增强。 (2019·山西省临汾一中、晋城一中期末)下图是小麦种子成熟过程中干物质和水分的变化示意图，据图分析，下列叙述正确的是( )B典例 3 A．随着种子的成熟，种子的新陈代谢逐渐增强
B．随着种子的成熟，种子细胞中有机物的量/水含量的值增大
C．随着种子的成熟，种子的鲜重逐渐增加
D．随着种子的成熟，种子细胞中结合水/自由水的值逐渐减小[解析] 分析题图可知，小麦种子成熟过程中水分含量逐渐降低，种子的生命活动由代谢活跃状态转入休眠状态，A错误；由题图分析可知，种子成熟过程中有机物含量逐渐增多，而含水量逐渐减少，即有机物的量/水含量的值增大，B正确；种子的鲜重在成熟过程中由于含水量降低而逐渐减小，C错误；随着种子的成熟，种子细胞中结合水/自由水的值逐渐增大，使种子转入休眠状态，D错误。学 霸 记 忆1．结合水：细胞结构的重要组成成分。
2．自由水的功能有：①细胞内良好溶剂；②化学反应的介质；③参与化学反应；④运输营养物质和废物。
3．细胞中的无机盐大多数以离子状态存在，少数以化合物状态存在。
4．无机盐的作用：(1)细胞中复杂化合物的重要组成成分，如Fe构成血红蛋白，Mg构成叶绿素。(2)对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用，如哺乳动物缺钙会导致抽搐。(3)维持细胞的酸碱平衡。(4)维持细胞的渗透压。训 练 巩 固课 时 作 业
