第一单元 细胞的分子组成与结构
专题1 细胞的分子组成
高考生物考前知识点梳理
考点一 组成细胞的元素与无机物
一、组成细胞的元素和化合物
1.组成细胞的元素
(1)生物界和非生物界的统一性与差异性
?
考点清单
(2)?
(3)分类
2.组成细胞的化合物
二、组成细胞的无机物
1.细胞中的水
(1)存在形式与作用
?
(2)自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系
2.细胞中的无机盐
(1)无机盐的存在形式及作用
?
(2)对照法验证无机盐的生理功能
a.对照组:植物+完全培养液→正常生长
b.实验组:
考点二 组成细胞的有机物
一、蛋白质
1.氨基酸及其种类
?
?
(1)过程a表示⑤ 脱水缩合????,进行该过程的细胞器是⑥ 核糖体????。
(2)产物b的名称是二肽。
(3)H2O中的H元素来自⑦ 氨基和羧基????,O元素来自羧基。
2.肽的形成
(1)蛋白质的结构层次
氨基酸?多肽?蛋白质
(2)蛋白质变性及原因
在⑧ 高温、强酸、强碱????、重金属盐和紫外线等理化因素的影响下,蛋
白质的⑨ 空间结构????发生改变,其生物活性丧失。
3.蛋白质的结构与变性
4.蛋白质分子结构和功能的多样性
?
二、核酸
1.核酸的结构层次
2.核酸的功能与分布
(1)?
(2)
三、糖类与脂质
1.糖类
?
2.脂质
?
易错易混 (1)糖类和脂肪均由C、H、O三种元素组成,氧化分解产生CO2、 H2O,同时释放能量。但脂肪中碳氢的含量远远高于糖类,所以同质量的
脂肪和糖类氧化分解,脂肪耗氧量多,放能多,产生水多。
(2)糖类并非都能提供能量。纤维素是组成植物细胞壁的主要成分,核糖和
脱氧核糖是组成核酸的成分,它们一般不能提供能量。
(3)构成生物膜的脂质并非只有磷脂。 磷脂双分子层是构成生物膜的基本
支架,胆固醇是构成动物细胞膜的成分。
考点三 检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质
1.还原糖的检测
?
方法二:
?
2.脂肪的检测
方法一:花生种子匀浆+② 苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液????→橘黄色(红色)
易错易混 (1) 甘蔗茎、甜菜块根等组织细胞中含有的糖主要是蔗糖,蔗
糖不是还原糖,故它们一般不作为鉴定还原糖的实验材料。
3.蛋白质的检测
(2)斐林试剂与双缩脲试剂的“两同三不同”
?
(3)有机物检测实验中的三“易”一“误”
提升一 对化合物种类、功能的分析与判断
1.“集合法”确定物质之间的关系(如图所示)
?
知能拓展
2.“三线索”法判断化合物的种类与功能
(1)元素组成分析法
(2)特征元素提示法
?
(3)代谢产物逆推法
?
3.依据“中心法则”判断核酸与蛋白质
依据“中心法则”,可以推断出图中A为DNA,B为RNA,C为蛋白质,甲是
DNA复制,乙是转录,丙是翻译;单体a、b、c分别为脱氧核苷酸、核糖核苷
酸和氨基酸;元素X为N、P,Y为N等。
肽链数目
氨基酸数
肽键数目
脱去水分子数
氨基数目
羧基数目
1条
m
m-1
m-1
至少1个
至少1个
n条
m
m-n
m-n
至少n个
至少n个
提升二 分类突破多肽合成中的数量计算
1.“规律法”计算多肽形成时的肽键数与脱去水分子数
(1)形成肽链时
(2)形成环肽时:肽键数=脱去水分子数=氨基酸数
2.“公式法”计算蛋白质相对分子质量
(1)无二硫键: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
(2)有二硫键(—S—S—)时: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×18-二硫键数目×2。原因:每形成一个二硫
键脱去两个氢。
3.巧用“原子守恒”解答多肽中各原子数的计算题
在脱水缩合形成多肽时,C、N原子数目不变,H、O原子数目有变化,其数
量关系如下:
(1)C原子数=氨基酸的分子数×2+R基上的C原子数。
(2)H原子数=各氨基酸中H原子的总数-脱去的水分子数×2。
(3)O原子数=各氨基酸中O原子的总数-脱去的水分子数=肽键数+2×肽链
数+R基上的O原子数。
(4)N原子数=肽链数+肽键数+R基上的N原子数=各氨基酸中N原子的总
数。
4.妙用“排列组合”求解多肽种类
(1)若n种氨基酸形成一个m肽,则形成的多肽种类:nm种。
(2)若有n种氨基酸形成一个n肽,且每种氨基酸只有一个,则形成n肽的种类
为n×(n-1)×(n-2)×…×1=n!。
5.巧用“比例关系”解答氨基酸数与相应DNA、RNA中碱基数的计算
基因表达过程中,DNA控制mRNA的合成,mRNA指导蛋白质的合成。
DNA中碱基排列顺序转录为mRNA中碱基排列顺序,进而翻译为蛋白质中
氨基酸的排列顺序。其数量关系图解如下:
DNA(基因)?mRNA?蛋白质
碱基数 ∶ 碱基数 ∶ 氨基酸数
6 ∶ 3(最多) ∶ 1(最多)
应用 氨基酸种类及与蛋白质变性相关的应用
情境材料????衡量食品中蛋白质成分营养价值高低的一个很重要的指标是
看必需氨基酸的种类和含量,很多人喜欢豆腐,就是因为豆腐中含有一些人
类必需的氨基酸。制作豆腐时,在煮熟的豆浆中加入熟石膏或盐卤(俗称
卤水)即可制作口感绵韧的豆腐,因此有“卤水点豆腐,一物降一物”之
说。
实践探究
问题探究 (1)什么样的氨基酸称为必需氨基酸?有的同学只喜欢吃一些
肉食,这种饮食习惯为什么不合理?
(2)利用熟石膏或盐卤制作豆腐是利用了什么原理?该过程中有无肽键的
断裂?
(3)当人、畜误食铜盐、汞盐等重金属盐中毒后,你认为应采取什么措施解
毒?
要点点拨 (1)人体细胞不能合成的,必须从外界环境中直接获取的氨基酸
称为必需氨基酸。肉制食品的氨基酸种类与植物中有所不同,如果只吃肉
制食品,会导致某些必需氨基酸的摄入不足。
(2)熟石膏或盐卤中分别含有钙、镁等金属离子,在豆浆中加入熟石膏或盐
卤制作豆腐是利用了金属离子(重金属盐)可以使蛋白质变性的原理。高
温、强酸、强碱及重金属盐等导致的蛋白质空间结构改变的过程不会发
生肽键的断裂。
(3)当人、畜误食铜盐、汞盐等重金属盐中毒后,可以立即服用大量的豆
浆、牛奶或蛋清,它们可以和重金属离子反应,从而在一定程度上保护人、
畜。
创新 构建解题模型,解答蛋白质应用的信息试题
创新思维
例题 细胞受到冰冻时,蛋白质分子相互靠近,当接近到一定程度时,蛋白
质分子中相邻近的巯基(—SH)氧化形成二硫键(—S—S—)。解冻时,蛋白
质氢键断裂,二硫键仍保留(如图所示)。下列说法错误的是?( )
?
A.巯基位于氨基酸的R基上
B.解冻后蛋白质功能可能异常
C.结冰和解冻过程会涉及肽键的变化
D.抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力
解析 由氨基酸的结构通式可知,巯基(—SH)位于氨基酸的R基上,A正确;
蛋白质的结构决定蛋白质的功能,“解冻时,蛋白质氢键断裂”,故解冻后
的蛋白质结构会发生变化,其功能可能发生异常,B正确;结冰时会增加蛋白
质分子中的二硫键,解冻会减少蛋白质分子中的氢键,结冰和解冻过程未涉
及肽键的变化,C错误;细胞受到冰冻时,蛋白质分子中相邻近的巯基(—SH)
会被氧化形成二硫键(—S—S—),抗冻植物能够适应较冷的环境,根据形态
结构和功能相适应的观点,可推知抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力。
答案????C
命题特点 蛋白质是生命活动的主要承担者,可通过改造、修饰蛋白质结
构,使其能够用于疾病治疗和科学研究。高考常以此为信息设置命题角度,
引导学生关注人类健康,提升社会责任。
解题思路 信息题的解题思路如下: