专题一细胞的分子组成和结构

9.真核生物细胞具有生物膜系统,有利于细胞代谢有序进行 (2011·山东,5D)( √ ) 提示:生物膜系统存在于真核细胞中,它保证了细胞代谢高效 有序地进行。 10.与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码(2013·新课标 全国Ⅱ,3B)( √ ) 提示:原核生物细菌的遗传物质主要分布在拟核中。 11.细胞融合与细胞膜的流动性有关,细胞膜上的大多数蛋白 质是可以运动的(2011·海南,1B)( √ ) 提示:组成细胞膜的磷脂分子能够流动,大多数蛋白质也可以 运动决定了膜的流动性。
②计算蛋白质中的 O、N 原子数目 O 原子数=各氨基酸中 O 原子的总数-脱去水分子数=R 基上的 O 原子数+氨基酸个数+肽链数 N 原子数=各氨基酸中 N 原子的总数=R 基上的 N 原子数+肽键 数+肽链数 ③氨基酸数与相应 DNA 及 RNA 片段中碱基数目之间关系的计 算: (DNA)基因的碱基数(至少)∶mRNA 的碱基数(至少)∶蛋白质 中氨基酸的数目=6 ∶3∶1 肽键数(得失水数)+肽链数=氨基酸数=mRNA 碱基数/3=(DNA) 基因碱基数/6
解析:本题以元素和化合物为背景,涉及有机化合物的元素
组成、中心法则、基因控制生物性状的途径及细胞分裂等相 关知识点,是一道典型的综合题。图中的 A、B、C 分别是 DNA、 RNA、蛋白质,其中只有蛋白质中含 S 元素;自然界中生物的性 状除了受基因控制外,还要受环境因素的影响,因此生物性状 的多样性不只是 DNA 多样性造成的;分裂间期 A 复制增多,分 裂期的 DNA 存在于高度螺旋化的染色体中,不能解旋,因此不 进行转录,B 的含量在逐渐减少;图中①、②过程分别为基因的 转录和翻译,转录中有 T 与 A 配对,翻译中没有。
2.组成细胞的分子哪些具有物种特异性?
提示:不同物种所包含的基因有区别,因此转录出的 mRNA 及 翻译出的蛋白质在不同物种中也有区别,所以 DNA、mRNA、蛋 白质具有物种特异性,也常作为分子水平上区分物种的依 据。 3.同一个体不同细胞,其功能不同的直接原因和根本原因有 何区别? 提示:不同细胞功能不同的直接原因在分子水平上分析是不 同细胞中蛋白质种类不同,在细胞水平上分析是细胞内细胞 器的种类和数量不同; 同一个体不同细胞,功能不同的根本 原因是基因的选择性表达。
错混辨析
请判断下列有关细胞的组成元素及化合物叙述的正误 1.叶绿素 a 和叶绿素 b 都含有镁元素(2013·新课标全国 Ⅱ,2A)( √ ) 提示:叶绿素的元素组成为 C、H、O、N、Mg。 2.细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素(2012·江 苏,1B)( × ) 提示:脱氧核苷酸的元素组成是 C、H、O、N、P。
第一部分 专题整合突破
专题一 细胞的分子组成和结构
知识点回顾 常考点突破
知识点回顾 查弱点 找漏点
构建网络
答案：1.C(碳) 2.C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 3.水
4.蛋白质 5.流动镶嵌模型 6.核膜 7.生物膜系统
思考:
1.如何根据元素组成判断糖类、脂肪、蛋白质、核酸、ATP 等物质种类? 提示:根据不同化合物的元素组成来判断其归属为哪类化合 物。如某化合物只含 C、H、O,可判断此化合物属糖类或脂肪;S 是蛋白质的标志元素等。几种有机物的元素组成归纳如下:
③基因控制生物性状的方式有哪些?并说出教材中对应的实
例。
提示:a.直接途径:基因 蛋白质结构 刀型细胞贫血症、囊性纤维病的病因。
生物性状,如镰
b.间接途径:基因 酶的合成 如白化病、豌豆的粒形。
细胞代谢
生物性状,
④自然界中生物多样性的原因是什么?(用概念图的形式表 示)。 提示:
⑤图中能产生水的过程有哪些? 提示:a.DNA 转录形成 RNA、b.翻译形成蛋白质、c.DNA 自我 复制,这三个过程都产生水。
氧核苷酸平均相对分子质量-脱氧核苷酸数×18。
命题猜想
1.(双选题)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( AD )
4.细胞的统一性表现在哪些方面? 提示:不同的细胞具有基本相似的结构:都有细胞膜、细胞质 和细胞核(或拟核);都有核糖体。除结构外,细胞的统一性还 表现在以下几个方面:①不同的细胞组成元素基本一致,化 合物种类也非常相似(水、无机盐、氨基酸、核苷酸等);② 细胞的增殖方式相同——细胞分裂;③细胞中的某些生命活 动相似,如 DNA 复制、蛋白质合成等;④遗传物质都是核酸, 遗传密码通用等。
15.新生肽链加工修饰的场所是内质网和核糖体(2011·安 徽,1C)( × ) 提示:核糖体是蛋白质合成的场所,加工的场所为内质网和高 尔基体。 16.高尔基体与有丝分裂过程中纺锤体形成有关(2011·江 苏,2D)( × ) 提示:中心体与有丝分裂过程中纺锤体形成有关。 17.线粒体内膜蛋白质和脂质的比值大于外膜(2011·江 苏,2C)( √ ) 提示:线粒体内膜功能复杂,因此蛋白质含量多。
延伸拓展: ①在 35S 标记的培养基中培养细胞,再用噬菌体侵染,较长时 间后离心检测放射性,结果如何?在噬菌体中能发生图示过 程吗? 提示:释放出的噬菌体及宿主细胞的蛋白质中都含放射性, 因此放射性出现在上清液和沉淀物中。噬菌体是寄生生物, 唯一的生命现象是在宿主细胞中增殖,所以图示过程主要发 生在宿主细胞中。
1.列表比较有机物分子相关区别
物质 DNA
RNA 蛋白 质 多糖 脂肪
基本单 位
脱氧核 糖核苷
酸
核糖 核苷酸
合成ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ所
主要在 细胞核
主要在 细胞核
初步水 解产物 4 种脱
氧 核苷酸 4 种核
糖 核苷酸
氨基酸
核糖体
多肽
葡萄糖
甘油、 脂肪酸
淀粉在叶绿体, 纤维素在高尔
基体
内质网
二糖等
甘油、 脂肪酸
彻底水解产物 磷酸、脱氧核糖、含氮
④核酸的相关计算 a.D N A 的种类=4n(n 代表碱基对数) b.D N A 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 c.R N A 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
d.环状 D N A 分子,如质粒,其相对分子质量=脱氧核苷酸数×脱
【典例 1】 如图为人体内元素、化合物及参与生理过程、方
式途径之间的联系。下列分析正确的是( D )
A.在 S 35 标记的培养基中培养细胞,一段时间后 A、B、C 中都 能检测到放射性 B.自然界中生物性状的多样性只是由于 A 物质的多样性造成 的 C.分裂间期 A 物质明显增多,分裂期 B 物质明显增多 D.图中①、②过程 碱基配对方式不同
碱基 磷酸、核糖、含氮碱基
氨基酸 葡萄糖 甘油、脂肪酸
2.有关水的整合分 析
(1)含水量与代谢强度、生物抗性的关系;自由水与结合水的
比值大小,决定着细胞或生物体的代谢强度。比值越大,代谢
越强;反之,代谢越弱。生物的抗性与之相反,即二者比值越大,
抗性越弱;比值越小,抗性越强。 (2)水与光合作用的关系:水是光合作用的原料(光反应)、也 是产物(暗反应);水是光合作用的介质,整个过程都在水中进 行;叶肉细胞缺水,气孔关闭,导致 CO2 吸收、固定受阻,影响 光合作用。 (3)水与细胞呼吸的关系:水是细胞呼吸的反应介质;水是细 胞呼吸的原料(有氧呼吸第二阶段)、也是细胞呼吸的产物(有 氧呼吸第三阶段);在一定范围内种子的细胞呼吸会随水的增 加而加强(干燥的种子利于贮存);叶肉细胞缺水会导致细胞 呼吸减弱。
3.乳糖可以被小肠上皮细胞直接吸收(2010·海南,1D)( × ) 提示:乳糖是二糖,水解成单糖后才能被吸收。 4.胰岛素的功能取决于氨基酸的序列,与空间结构无关(2011·北 京,4C)( × ) 提示:蛋白质的功能取决于其化学结构和空间结构。 5.磷脂和蛋白质合成时,需要模板(2011·江苏,1A)( × ) 提示:蛋白质是以 mRNA 为模板在核糖体上合成的,磷脂的合成不需 要模板。 6.DNA 分子中两个脱氧核苷酸之间的碱基一定是通过氢键连接的 (2011·海南,16B 改编)( × ) 提示:DNA 单链中的两个脱氧核苷酸之间的碱基通过“脱氧核糖-磷 酸-脱氧核糖”连接。
3.四大有机物之间 的关系及有关计算 (1)关系图解
(2)蛋白质与核酸 的相关计算
①计算蛋白质中的氨 基酸数目 若已知多肽中氮原子数为 m,氨基个数为 n,则缩合为该多肽 的氨基酸数目为 m-n+肽链数。 若已知多肽中的氮原子数为 m,则缩合成该多肽的氨基酸数 目最多为 m。 若形成的多肽为环状 ,氨基酸数=肽键数=失去的水分子数。
18.线粒体是细胞内物质氧化和能量转换的主要场所 (2012·江苏,4B)( √ ) 提示:线粒体是细胞内的“动力工厂”。 19.叶绿体基质中含有核酸和参与光合作用的酶(2011·重 庆,1B)( √ ) 提示:光合作用暗反应有关的酶分布在叶绿体基质中。 20.合成固醇类激素的分泌细胞的内质网一般不发达 (2011·四川,2B)( × ) 提示:内质网是脂质的合成“车间”
请判断下列有关真核细胞与原核细胞区别叙述的正误 7.真核生物以 DNA 为遗传物质,部分原核生物以 RNA 为遗传 物质(2011·山东,5C)( × ) 提示:所有具有细胞结构的生物都是以 DNA 作为遗传物质的, 只有部分病毒是以 RNA 作为遗传物质。 8.硝化细菌只能在 DNA 水平产生可遗传变异(2010·四 川,1D)( √ ) 提示:硝化细菌无染色体、无减数分裂,变异类型只有 DNA 水 平上的基因突变。
②用箭头和文字的方式写出中心法则的内容,不同过程中碱 基配对方式有何区别?
提示:
项目
碱基配 对方式
DNA 复制 A—T; T—A; G—C; C—G
转录 A—U; T—A; G—C; C—G
翻译 A—U; U—A; G—C; C—G
逆转录 A—T; U—A; C—G; G—C
RNA 复制 A—U; U—A; G—C; C—G
2.如图所示为构成细胞的元素及化合物,a、b、c、d 代表不 同的小分子物质,A、B、C 代表不同的大分子物质,请分析回 答下列问题。
(1)物质 a 是
,检验物质 a 的常用试剂是
。
在动物细胞内,与物质 A 作用最相近的物质是
。若物
质 A 在动物、植物细胞中均可含有,并且是细胞内最理想的储
能物质,不仅含能量多而且体积较小,则 A 是
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
解析:小麦种子匀浆中含有糖类和蛋白质等物质, 还原糖和斐林试剂水浴加热呈砖红色,而蛋白质和 双缩脲试剂反应呈紫色,不能发生反应的试管中则 呈现出斐林试剂和双缩脲试剂原本的颜色,即蓝色, 因此试管 1、2、3、5 为蓝色、4 号为砖红色、6 号为紫色,因此答案为 AD。
12.造血干细胞中合成细胞膜蛋白的运输途径可能是:高尔基 体→核糖体→细胞膜(2010·福建,2B)( × ) 提示:合成的细胞膜蛋白运输的途径是核糖体→内质网→高 尔基体→细胞膜。 13.生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定(2010·山 东,4A)( √ ) 提示:膜上蛋白质的种类及数量越多,膜的功能越复杂。 14.正常生理状态下溶酶体对自身机体的细胞结构无分解作 用(2010·山东,5D)( × ) 提示:正常状态下机体也要产生衰老、凋亡细胞,溶酶体要对 它们进行分解消化。
21.液泡是成熟叶肉细胞中最大的细胞器(2011·广 东,1D)( √ ) 提示:成熟植物细胞中都有中央大液泡,是细胞内的最大细胞 器。 22.核孔是生物大分子可以选择性进出的通道(2010·江 苏,2C)( √ ) 提示:核孔对物质的进出具有选择透过性。
常考点突破 锁定命题热点
常考点 1
生物大分子的成分、 结构、功能及相互关系