高三生物一轮复习课件专题1细胞的分子组成

载体蛋白
胰岛素
三、蛋白质的功能 （4）免疫功能 有些蛋白质具有免疫功能，如抗体。
四、蛋白质的有关计算
n－1 n－1
1
m
1
na－18(n－1)
m
na－18(n－m)
思维拓展：如果n个氨基酸形成一个环状肽，则
形成的肽键数和脱去的水分子数是多少？ n
四、蛋白质的有关计算
二多硫键肽是在连形接成不蛋同白肽链质或过同程中，如果有二硫键的形成，
考点一:组成细胞的元素与无机物
1. 组 成 细 胞 的 元 素
来源：从无机自然界有选择的吸收 存在：大多数以化合物的形式存在
O（鲜重含量最多）
含量： Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo（微量元素）
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等（大量元素） C（最基本元素）
作用： C、H、O、N（基本元素）
主要以离子 形式存在
存在 形式
无机盐
功 能
吸收 方式
组成细胞结构和化合物，如Ⅰ-→ 甲状腺激素，Fe2+ →血红素， Mg2+ →叶绿素
维持细胞生命活动，血钙过低F→ 抽搐，Na+ 缺乏→肌肉酸痛无力
维持渗透压，如Na-、Cl-等
主要是 主动运输
调节酸碱平衡，如HCO-3、H2CO3
同位素标记法
同
利用放射性同位素作为示踪剂对
研究对象进行标记的微量分析方
素
法，生物学上经常使用的同位素
素
是组成原生质的主要元素，即H、
标
N、C、S、P和O等的同位素。
记
✓ 分 泌 蛋 白 的 合 成 与 分 泌 ：3H ✓ 光 合 作 用 中 O 2 的 来 源 ：180
✓ 光合作用中C的转移途径：14C ✓ 噬 菌 体 侵 染 细 菌 的 实 验 ：35S、32P
设计实验：证明某一种或某几种无机 盐是这种植物生长发育所必须的。
注意：（1）实验过程中应保证实验材料的统一性，即 材料的种类，生长状况等。 （2）实验组加入X盐的目的是二次对照，使实验组再 前后对照，以增强说服力。
考点二 蛋白质
细胞的分子组成
生物必修一（一轮复习）
目录
一 氨基酸及其种类 二 蛋白质的结构及其多样性 三 蛋白质的功能 四 蛋白质的有关计算
例1.某十一肽的分子式为C61H83O20N12，已知它由下列5种氨基酸
组成：甘氨酸（C2H5NO2）、丙氨酸（C3H7NO2）、苯丙氨酸
（C9H11NO2）、谷氨酸（C5H9NO4）、赖氨酸（C6H9O2N2），
那么该多肽彻底水解可产生谷氨酸和赖氨酸的分子数分别为（ D ）
A.4个、2个
B.5个、1个
C、H、O、N、P、S（主要元素）
生物与非生物具有统一性、差异性
细胞中的元素种类（常见20多种）
细
元素 玉米细胞
人体细胞 玉米细胞：O＞C＞H＞N
C
43.75%
55.99%
胞
H
6.24%
7.46%
人Hale Waihona Puke 细胞：C＞O＞N＞H中 的
O
44.43%
N
1.46%
K
0.92%
Ca
0.23%
14.62% 9.33% 1.09% 4.67%
二、蛋白质的结构及其多样性 1.氨基酸形成蛋白质的过程(以二肽为例)
肽键
二、蛋白质的结构及其多样性 2.多肽形成的过程分析(二肽形成三肽)
肽键 肽键
(1)H2O中的H来源于羧基(-COOH)和氨基(-NH2) (2)H2O中的O来源于羧基(-COOH)
二、蛋白质的结构及其多样性 2.多肽形成的过程分析
肽键
肽键 肽键
(5) n个氨基酸形成1条肽链时，脱掉几个水分子？
形成几个肽键？ n-1
二、蛋白质的结构及其多样性 2.多肽形成的过程分析
肽键
肽键 肽键
(6) n个氨基酸形成m条肽链时，脱掉几个水分子？
形成几个肽键？ n-m
二、蛋白质的结构及其多样性
3.蛋白质多样性的原因
氨基酸
脱水 缩合 多肽
折叠 盘曲
2024届高考生物
专题一
细胞的分子组成
一轮复习
考查内容
01
本专题为高频考点， 多集中在对蛋白质与 核酸以及糖类与脂质 的结构与功能方面的 考查，有机物的检测 也偶有涉及。
02
蛋白质的考查多涉及蛋 白质结构多样性的原因； 核酸的考查多涉及核酸 的种类及其结构的组成； 糖类的考查多涉及糖类 的种类及作用等。
白质的相对分子质量最多为( D )
A.23ab－6b＋18n C.(13b－a)×18
解析
风干的种子中自由水含量极少，细胞呼吸作用强度非常弱，因此有机物消耗减慢，A正确，C错误； 风干的种子含水量少，不利于微生物的生长繁殖，B正确；风干的种子中自由水含量极少，导致结 合水与自由水的比值增大，D正确。 种子风干的过程中自由水含量逐渐降低。在一定范围内，自由水与结合水比值的大小决定了细胞或 生物体的代谢强度：比值越大说明细胞(或生物体)中自由水含量越多，代谢越强；反之，代谢越弱。
直接
原因
组成蛋白质的氨基酸数目成百上千 氨基酸的种类不同 氨基酸的排列顺序千变万化
肽链的盘曲、折叠方式及其形成的 蛋白质的空间结构千差万别
蛋白质
蛋白质结构多种多样
二、蛋白质的结构及其多样性 3.蛋白质多样性的原因
氨基酸
脱水 缩合 多肽
折叠 盘曲
根本
原因
DNA分子碱基排列顺序多样
（不同生物之间）
基因的选择性表达
肽键
肽键 肽键
(3)一条肽链上至少有1个游离的氨基和1个游离的 羧基，并分别位于肽链的两端。
二、蛋白质的结构及其多样性 2.多肽形成的过程分析
肽键
肽键 肽键
(4) R基中的—NH2或—COOH不参与肽键的形成， 故多余的—NH2或—COOH位于R基中。
二、蛋白质的结构及其多样性 2.多肽形成的过程分析
新教材必修2-P67，密码子表，UGA是终止密码，但在特殊情况
下可编码硒代半胱氨酸。
返回
巧记 “8种”必需氨基酸 甲(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)一(异亮氨酸)本(苯 丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸)。
甲携来一本亮色书
婴儿为 9 种 多一种组氨酸
人体的必须氨基酸的来源：只能来自食物； 非必需氨基酸来自于食物和自身细胞合成。
返回
四、蛋白质的有关计算
基因表达中氨基酸与相应DNA、mRNA中碱基之间的数量关系：
DNA(基因)
mRNA
蛋白质
碱基数 ∶ 碱基数 ∶ 氨基酸数
6∶
3
∶
1
由于mRNA中有终止密码子等原因，上述关系应理解为每合成1个氨基酸至
少需要mRNA上的3个碱基和DNA(基因)上的6个碱基。
例3.某蛋白质由n条肽链组成，氨基酸的平均相对分子质 量为a，控制该蛋白质合成的基因含b个碱基对，则该蛋
法
✓ 目 的 基 因的 检 测 与鉴 定 ：32P ✓ D N A 的 半 保 留 复 制 ：14N、15N
✓ 基 因 诊 断 ：32P
（2018，全国卷Ⅱ，4）
真题演练
1.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（ C ）
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
（同种生物的不同细胞）
蛋白质
蛋白质结构多种多样
二、蛋白质的结构及其多样性 4.蛋白质盐析、变性和水解
(1)盐析：是由溶解度的变化引起的，蛋白质的空间结构没有 发生变化。(可逆)
(2)变性：是由于高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致 的蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化，肽链 变得松散，丧失了生物活性，但是肽键一般不断裂。
细胞的有机物中最多的是什么？ 蛋白质
蛋白质必须经过 消化成为氨基酸 才能被人体吸收
一、氨基酸及其种类 1.氨基酸是组成蛋白质的基本单位
C、H、O、N
C2H4O2N-R
氨基
羧基
同一
R基的意义：决定氨基酸的 种类 和理化 性质
组成生物体的氨基酸的种类约为20种。 仅在含硒的蛋白质存在第21种氨基酸(硒代半胱氨酸)。
的DNA分子脱氧核苷酸数至少依次是（ C ）
A.144,864
B.144,432
C.120,720
D.120,360
多肽的相对分子质量＝氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量－(氨基酸数－ 肽链条数)×18，把相应数字代入上式可得：氨基酸数＝120，DNA分子 中脱氧核苷酸数∶相应mRNA分子中核糖核苷酸数∶指导合成的蛋白质中 氨基酸数＝6∶3∶1，可知DNA分子中脱氧核苷酸数至少＝6×120＝720。
（2020，江苏卷，1）
真题演练
2.下列关于细胞中无机化合物的叙述，正确的是（ D ）
A.自由水是生化反应的介质，不直接参与生化反应
B.结合水是细胞结构的重要组成成分，主要存在于液泡中
C.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，不参与有机物的合成
D.无机盐多以离子形式存在，对维持生命活动有重要作用 解析
本题主要考查水和无机盐的存在形式及功能。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。
结论：不同种类的细胞 其组成元素种类基本相 同，但含量往往有一定
元
P
0.20%
3.11%
差异，这既体现了细胞
Mg
0.18%
0.16%
素
S
0.17%
0.78%
的统一性，又反映了细
玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(干重) 胞的多样性。
考点一:组成细胞的元素与无机物
2. 组 成 细 胞 的 化 合 物
(3)水解：在蛋白酶作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽和 氨基酸。（水解和脱水缩合的过程相反）
三、蛋白质的功能
1.结构蛋白 构成细胞的结构物质， 肌肉、头发、羽毛、蛛丝等。
2.功能蛋白 （1）酶：绝大多数的酶都是蛋白质。
三、蛋白质的功能
（2）运输功能 如血红蛋白、载体。
（3）调节作用
血红蛋白
有些蛋白质起信息传递的 作用，如胰岛素。
利用
结合水
自由水
调节
与代谢 关系
① 自由水含量高，代 谢旺盛，抗逆性差
② 结合水含量高，抗 逆性强，抗逆性强
下丘脑分泌抗利尿激素调节肾小管 和集合管对水的重吸收
A. 多糖、蛋白质、脂肪、核酸的分解（水解） B. 光反应中水的光解
C. 有氧呼吸第二阶段中水的利用
D. ATP的水解
考点一:组成细胞的元素与无机物
设计实验：证明某一种或某几种无机 盐是这种植物生长发育所必须的。
对照组：人工配制的完全营养液（含有各种元素）
实验设计
实验组：人工配制的缺少某无机盐X的完全培养液
预期实 验结果
对照组（完全营养液组）-生长状况正常 实验组（缺X组），如果生长状况正常，说明该种无机盐X 是植物生长发育过程中非必需的；如果生长状况不良，再向 其中加入无机盐X，结果发现植物生长状况恢复正常，说明 该种无机盐X是植物生长发育过程中必需的。
C.6个、2个
D.4个、1个
每个谷氨酸R基中有2个O原子，赖氨酸中有1个N原子
O原子守恒： 20=肽键数+2x肽链数+R基上的O原子数 R=8 N原子守恒： 12=肽链数+肽键数+R基中的N原子数 R=1
例2.氨基酸的平均相对分子质量为120，如有一个两条链的多肽，
相对分子质量是12276，合成这个多肽的氨基酸数和指导它合成
2.氨基酸的运输工具 a.细胞膜上载体蛋白 （跨膜运输）
b.细胞质基质、线粒体和叶绿体中的tRNA （运入核糖体）
二、蛋白质的结构及其多样性 1.氨基酸形成蛋白质的过程
在基因(DNA)的控制下，以mRNA为模板，氨基酸通过tRNA的携带， 运输到核糖体中，彼此之间通过脱水缩合的方式，借助肽键形成多肽。
一肽链中，两个不同半胱氨
酸每残基形的成巯一基个的二化硫学键键。要脱去几个氢？
2
胰岛素
四、蛋白质的有关计算
(1)氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系 肽键数 = 失去水分子数 = 氨基酸数-肽链数
四、蛋白质的有关计算
（2）蛋白质相对分子质量的计算
蛋白质相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸的平均相对分子质量脱去水分子数×18
（3）氨基、羧基的数目计算
氨 基 = 至少1个 + R基上的氨基 羧基数 = 至少1个 + R基上的羧基
四、蛋白质的有关计算
(4)蛋白质中含有N、O原子数的计算
①N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
②O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
化合物
无机 化合物
水
无 机
盐
有机 化合物
蛋 白 质
核 酸
脂糖 质类
考点一:组成细胞的元素与无机物
原理——自由扩散 （渗透作用）
吸收
验证——质壁分离与复原
A. 有氧呼吸第三阶段 B. 氨基酸的脱水缩合 C. 多样的合成、DNA 的复制和转录 D. ATP的合成 E. 光合作用的暗反应
产 生
水
存在 形式