高考生物 二轮复习 专题一 第一讲 细胞的分子组成

考点二 细胞中的能源物质种类及其放能情况分析 1.细胞中的能源物质种类
（1）主要能源物质：糖类是生物体的主要能源物质。 （2）主要储能物质：脂肪，除此之外，动物细胞中的
糖原和植物细胞中的淀粉也是重要的储能物质。 （3）直接能源物质：ATP。糖类、脂肪、蛋白质中的
能量只有转移到ATP中，才能被生命活动利用。 2.从元素组成上分析物质氧化分解时释放能量的多少
（1）有氧呼吸第三阶段是［H］与O2结合生成水，并 释放大量能量，因此物质的氢含量越高，氧化分解时 释放能量越多。
（2）脂肪的含氢量远高于糖类和蛋白质，因此等质量 的糖类、脂肪、蛋白质氧化分解时，脂肪消耗O2最多， 释放能量也最多。
根据下表分析同质量的脂肪和糖类在氧化分解时
的差异，以下说法错误的是
核苷酸数×脱氧核苷酸平均相对分子质量-脱氧核苷酸
数×18。
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
蛋白质的相对分子量约为
（）
A. 3 ab-6b+18n 2
C. (1 b a) ×18
3
B. 1 ab-6b 3
D. 1 ab-(1b n) ×18 33
专题一 细胞的分子组成和基本结构
第一讲 细胞的分子组成
一、蛋白质的结构和功能 1.氨基酸的结构特点：每种氨基酸分子中至少都含 有 一个氨基和一个羧基 ，且 都有一个氨基和一个羧基 连在同一个碳原子上 。 2.蛋白质的形成过程：在细胞内的核糖体上，氨基 酸通过缩合反应，形成由 肽键 连接成的多肽，再由一 条或几条肽链形成具有一定 空间结构 的蛋白质。
C.（1）（2）（5）
D.（2）（5）
解析 本题综合考查了蛋白质的有关知识。氨基酸的种 类、数目和排列顺序决定了肽类化合物的结构，进而决 定了它们的功能。③与④、⑤与⑥功能相似，但由于作 用的对象不同，因而各具专一性。每条肽链至少含有一 个氨基和一个羧基。构成蛋白质的氨基酸有20种，每个 氨基酸对应一个密码子，所以⑥中氨基酸最多20种，控 制⑥合成的mRNA中至少有22个密码子。⑤的相对分子 质量为［13 m-(13-1)×18］，④的相对分子质量 ［10m-(10-1)×18］，故⑤的相对分子质量比④的相对 分子质量多［13 m-(13-1)×18］-［10 m-(10-1)×18］ =(3 m-18×3)。 答案 A
显微镜下观察到细胞核呈绿色。
解析 从染色体的组成和图示物质关系上分析，A是 DNA，E是蛋白质。相应a、b分别表示脱氧核苷酸和氨 基酸，②③分别表示转录和翻译过程。D表示mRNA， B表示多肽。（1）组成DNA的元素有C、H、O、N、P， 组成蛋白质的元素有C、H、O、N等。（2）RNA彻底 水解，可得到磷酸、核糖和四种碱基（A、U、G、C）。 （3）蛋白质具有多样性，从氨基酸的角度分析，与组 成多肽的氨基酸的种类、数目、排列顺序有关，此外， 也与肽链盘曲叠形成的空间结构有关。从基因控制蛋白 质合成的角度分析，是由基因中的核苷酸序列决定的。 （4）氨基酸经脱水缩合形成多肽，设肽键数为x，则 r·（x+m）-18x=e，得x=（e-rm）/（r-18）。
（5）染色体是遗传物质的主要载体。甲基绿和吡罗红 两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使 DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色，利用甲基绿、 吡罗红混合染色剂，将细胞染色，由于DNA主要分布在 细胞核中，所以细胞核被染成绿色。 答案 （1）N、P N （2）mRNA 磷酸 核糖碱基 （3）组成B的b种类、数量、排列顺序不同 组成A的a 排列顺序不同 （4）脱水缩合（e—rm）/（r—18） （5）基因（遗传物质） 甲基绿 方法总结 蛋白质、核酸的结构和功能一直是热点，本 题借助图解方式考查，新颖、综合性强。分析图解，理 顺由元素到组成单位再到有机大分子的知识链，即可准 确作答。
C.在胰岛素的合成过程中伴随着水的产生
D.人体衰老细胞中自由水含量减少，代谢缓慢
C.苹果树不宜在热带地区栽种的主要限制因素是水 D.如果白天用含18O的水浇花草，周围空气中的H2O、
O2和CO2中都可能检测出18O 解析 有氧呼吸第三阶段为［H］+O2→H2O，无水的分 解。花粉过敏，血管壁通透性增加。限制苹果在热带生 长的因素是温度。 答案 D
（3）这六种多肽类化合物中，每种都至少含有一个氨基和一
个羧基
（4）⑥中常见的氨基酸最多22种，控制⑥合成的mRNA中至
少有22个密码子。
（5）假若构成这六类化合物的每一种氨基酸的平均分子质量
均为m，则⑤的相对分子质量比④的相对分子质量多（3m-
18×3）
A.（1）（2）（3）（5）
B.（3）（4）（5）
（5）氨基酸与相应核酸的碱基（核苷酸）数目的对应
关系： DNA（基因 ）—转—录→ mRNA —翻—译→蛋白质
脱氧核苷酸 ∶ 核糖核苷酸 ∶ 氨基酸
6
∶
3
∶1
特别提醒 ①若由氨基酸脱水缩合形成环状肽，其肽键
数=缩合产生的水分子数=水解所需水分子数=氨基酸个
数。②环状DNA分子，如质粒，其相对分子质量=脱氧
（2）D为
，它彻底水解的产物是
、
、
。
（3）E具有多样性，其原因是：从b分析是由于
，从A分析是由于
。
（4）④反应过程为
，若b的平均相对分子质量
为r，通过④反应过程形成m条肽链，经盘曲折叠构成相
对分子质量为e的E，则E分子中肽键的数目是
。
（5）染色体是
的主要载体，它主要分布在细胞
核里，用
染色剂将口腔上皮细胞染色，可在
解析 控制该蛋白质合成的基因含b个碱基对，则该蛋白
质由 b 个氨基酸缩合而成；氨基酸的平均相对分子质量
3 为a，则
b 个氨基酸的总相对分子质量为
1 ab；又知该蛋
3
3

白质由n条肽链组成，则缩合过程中共脱去水分子
（ b - n），相对分子质量减少（b -n）×18。即该蛋
3 白质相对分子质量为：
1
ab-（b
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。
3.结合水与自由水的相互转变
温度降低
自由水
结合水
温度升高
下列有关人体内水的叙述中，错误的是
（）
A.人体细胞有氧呼吸过程中既有水的参与，也有水的产生
B.当人体缺水时，血浆的渗透压会升高，在下丘脑形成渴觉
（）
物质 脂肪
各元素比例
C
O
75% 13%
氧化分解时
耗氧 量
释放 能量
产生的水
较多 较多
X
糖类 44% 50% 较少 较少
Y
A.同质量下，脂肪比糖类在氧化分解时耗氧量多 B.脂肪中H的比例是12% C.X<Y D.脂肪中H的比例较高，所以释放能量较多
解析 从表中信息可计算出脂肪中氢的含量1-（75%+13%） =12%，糖类中氢的含量1-（44%+50%）=6%，耗氧量 与氢含量成正比，氢含量高耗氧多，产生水多，同时释放 能量也多。 答案 C
需水分子数=氨基酸个数-肽链数。
（2）蛋白质的相对分子质量=氨基酸分子个数×氨基酸
平均相对分子质量-18×脱去的水分子数。
（3）DNA的相对分子质量=脱氧核苷酸数×脱氧核苷酸
平均相对分子质量-（脱氧核苷酸数-2）×18。
（4）RNA的相对分子质量=核糖核苷酸数×核糖核苷酸
平均相对分子质量-（核糖核苷酸数-1）×18。
解析 据图可知：花生干种子中含量最多的是脂肪，大豆干 种子中含量最多的是蛋白质，小麦干种子中含量最多的是淀 粉。但质量相同的蛋白质、脂肪、淀粉，在氧化分解过程中 脂肪的耗氧量最多。双缩脲试剂可与蛋白质发生紫色反应。 答案 A 考点三 有关生物体内水分的总结 1.水的代谢与调节
2.水分含量与新陈代谢、生物抗性的关系
③两者之间相互作用，形成了细胞生命活动的一个自 动控制体系，是生命活动的基本特征。 （2）DNA多样性、蛋白质多样性与生物多样性的关系
（3）DNA和蛋白质的特异性 DNA和蛋白质均存在物种特异性，其中DNA起决定 作用，因此可从分子水平上为生物进化、亲子鉴定、 案件侦破等提供证据。
3.有关计算
（1）蛋白质中的肽键数=缩合产生的水分子数=水解所
（1）蛋白质是生命活动的主要承担者，一切生命活动 都离不开蛋白质。蛋白质可分为两类： ①结构蛋白：肌肉蛋白、细胞膜上的蛋白质等； ②功能蛋白：血红蛋白、载体、酶、激素、抗体、糖 被等。
（2）核酸是细胞内遗传信息的携带者，在生物体的遗 传、变异和蛋白质的生物合成中都具有极其重要的作 用。
①DNA是主要的遗传物质，某些病毒以RNA为遗传 物质。 ②mRNA是蛋白质合成的直接模板，tRNA是氨基酸 的运载工具，rRNA是核糖体的组成成分，某些RNA 可作为酶催化化学反应。 2.二者的联系 （1）DNA、RNA和蛋白质之间的关系 ①蛋白质的合成受DNA控制，直接模板是mRNA，蛋 白质的性质由核酸决定。 ②DNA的复制、转录和翻译等过程要有蛋白质（某些 酶）的参与，蛋白质（某些酶）也在核酸代谢中起催 化作用。
①
②
③
④
⑤
名称
牛
催产 素
加 压
血管 舒张 素
平滑 肌舒 张素
猪促黑 色素细 胞激素
素
⑥
人促黑 色素细 胞激素
氨基酸 数目
9个 9个 9个 10个
13个
22个
据表格分析，可以归纳以下几点结论，其中正确的是 ( )
（1）表中①②③的氨基酸数目虽然相同，但其生理作用不同
（2）表中③与④或⑤与⑥虽然功能相似，但各具专一性
三、糖类、脂质及其作用 1.细胞生命活动所需要的主要能源物质是 糖类 ； 参与组成核酸的糖是 核糖和脱氧核糖 ；参与高等植物细 胞分裂末期细胞板形成的糖是 纤维素 ；作为动植物细 胞中重要储能物质的糖分别是 糖原 和 淀粉 。 2.作为细胞内良好储能物质的脂质是 脂肪；参与构 成细胞膜以及细胞器膜的重要脂质是 磷脂 ；胆固醇既 是构成细胞膜的重要成分，又参与人体血液中 脂质 的 运输；性激素能促进人和动物生殖器官 的发育以及 生 殖细胞 的形成；能有效促进人和动物肠道对钙、磷吸收 的脂质是 维生素D 。
3.蛋白质的多样性：氨基酸的种类、数量、排列顺 序及肽链空间结构的多样性—决—定→ 结构 多样性—决—定→ 功能 多样性。
4.蛋白质功能多样性表现在：它是构成细胞和生物 体结构的重要物质；具有 催化 、 运输 、调节、免疫等
作用。
二、核酸的结构和功能 1.核酸的结构：组成核酸的基本单位是 核苷酸，共 有 8 种，含氮碱基有 5 种。脱氧核苷酸和核糖核苷酸 在成分上的差异是前者含有 脱氧核糖和 碱基T ，后者 含有 核糖 和 碱基U 。 2.核酸的功能：遗传信息的携带者。绝大多数生物 的遗传物质是 DNA ，部分病毒的遗传物质是 RNA 。
1.在生物体内，生命活动的承担者、遗传信息的携带者、
膜结构中含量最多的成分、生命活动的主要能源物质
依次为
（）
A.蛋白质、脂类、核酸、糖类
B.蛋白质、磷脂、核酸、糖类
四、水和无机盐的作用
存在 形式
结合水
水 自由水
无机盐 主要以离子形式存在
①细胞内的良好溶剂
生 理 作 用
细胞结 构的组 成成分
②运输营养物质和代 谢废物 ③参与 生物化学
反应
④细胞生活的液体环
①构成复杂化合物
②维持生命活动 ③维持细胞的 酸碱 平衡 和渗透压平衡
境
考点一 蛋白质、核酸的关系及其相关计算 1.二者在功能上的区别
例1 用氨基酸自动分析仪测定几种肽类化合物的氨基酸数 目如下：
多肽化 合物
①
②
③
④
⑤
名称
牛
催产 素
加 压
血管 舒张 素
平滑 肌舒 张素
猪促黑 色素细 胞激素
素
⑥
人促黑 色素细 胞激素
氨基酸 数目
9个 9个 9个 10个
13个
22个
例1 用氨基酸自动分析仪测定几种肽类化合物的氨基酸数 目如下：
多肽化 合物
3 -n）×18。
3
3
答案 D
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键相互连接而成的
高分子化合物，它的合成直接由DNA决定 B.DNA是一切生物遗传信息的载体，可被甲基绿染为绿色 C.酶是活细胞产生的具有催化活性的生物大分子 D.RNA通常只有一条链，它的碱基组成与DNA完全不同 解析 题干信息有：①蛋白质和核酸是生物大分子，蛋白 质的合成受DNA控制，蛋白质合成的直接模板是mRNA。 ②绝大多数生物以DNA作为遗传信息的载体，有些病毒是 RNA。③RNA与DNA都有碱基A、G、C，RNA特有U， DNA特有T。因此，A、B、D均有错误。