高考生物二轮复习 专题01 细胞的分子组成与结构教学案(含解析)1

专题01 细胞的分子组成与结构

1．本专题在高考中常以选择题的形式出现，以元素、化合物组成的关系图为命题的切入点，考查推断DNA、RNA、蛋白质、糖类、脂质等的结构、功能和相互关系，以及相关物质的鉴定等。

2．纵观近几年高考试题，理综卷中对本专题内容的单独考查很少，一般与细胞代谢或生命活动调查等知识综合起来考查，蛋白质和核酸所占比例最大。

一、蛋白质、核酸的结构和功能

1. 核酸与蛋白质的关系

2．DNA的多样性与蛋白质多样性的关系

蛋白质、核酸的结构和种类具有物种差异性，因而可以从分子水平上用来区分不同物种的亲缘关系。

3．蛋白质和核酸的相关计算

(1)蛋白质的相关计算：

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。

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计算形成的肽键数、脱去的水分子数：

若由氨基酸脱水缩合形成链状肽，则肽键数＝脱去的水分子数＝氨基酸个数－肽链数。

若由氨基酸脱水缩合形成环状肽，则肽键数＝氨基酸个数＝脱去的水分子数。

④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。

(2)核酸的相关计算：

①DNA的种类＝4n(n代表碱基对数)；

②DNA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；

③RNA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。

二、糖、脂类的种类和作用

1．糖的种类及相互关系

2．糖类的作用

(1)生物细胞生命活动的主要能源物质——葡萄糖。

(2)生物细胞中的储能物质——淀粉、糖原。

(3)参与生物细胞构成的物质——核糖、脱氧核糖、纤维素。

3．脂质的作用

(1)脂肪：生物体内的主要储能物质。

(2)磷脂：生物膜的主要组成成分。

(3)固醇：对生物体正常的新陈代谢和生殖过程起调节作用。

【知识拓展】

1．几种有机物的元素组成图示归纳

2.有机物水解产物和代谢产物总结

物质基本单位初步水解产物彻底水解产物代谢产物DNA 脱氧核苷酸4种脱氧核苷酸磷酸、脱氧核糖、含氮碱基

RNA 核糖核苷酸4种核糖核苷酸磷酸、核糖、含氮碱基

蛋白质氨基酸多肽氨基酸CO2、H2O尿素多糖葡萄糖二糖葡萄糖CO2、H2O 脂肪甘油、脂肪酸甘油、脂肪酸甘油、脂肪酸CO2、H2O

三、水和无机盐的作用

1．生物体内水的存在、来源和利用

2．水分含量与新陈代谢、生物抗性的关系

(1)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。

(2)衰老的细胞内水分含量减少，细胞萎缩，体积减小，细胞代谢速率减慢。 (3)不同种类的生物、同一生物的不同器官及不同生长发育时期，细胞的含水量不同。 3．无机盐

(1)主要存在形式：离子。

(2)吸收的主要方式：主动运输(转运)。 四、原核细胞与真核细胞的结构与功能 1．主要细胞器的结构与功能

(1)结构⎩⎪⎨⎪

⎧

具双层膜：线粒体、叶绿体具单层膜：内质网、高尔基体、液泡、溶酶体

不含磷脂分子：核糖体、中心体

(2)成分⎩

⎪⎨

⎪⎧

含DNA ：线粒体、叶绿体

含RNA ：线粒体、叶绿体、核糖体

(3)功能上：

①与能量转换有关的细胞器(或产生ATP 的细胞器)： 叶绿体：光能(→电能)→活跃的化学能→稳定的化学能； 线粒体：稳定的化学能→活跃的化学能。 ②与主动运输有关的细胞器： 线粒体——供能；

2．细胞形态多样性与功能多样性的统一

(1)哺乳动物的红细胞呈两面凹的圆饼状，体积小，相对表面积大，有利于提高O 2和CO 2交换效率。 (2)卵细胞体积大，储存丰富的营养物质，为胚胎早期发育提供营养。

(3)具有分泌功能的细胞往往具有很多突起，以增大表面 积，提高分泌效率，且细胞内内质网和高尔基体含量 较多。

(4)癌细胞形态结构发生改变，细胞膜上糖蛋白含量减少，使得癌细胞间黏着性减小，易于扩散和转移。 (5)代谢旺盛的细胞中，自由水含量高，线粒体、核糖体等细胞器含量多，核仁较大，核孔数量多。 3．有关细胞结构的疑难问题点拨

(1)生物名称中带有“菌”字的并非都是原核生物，如真菌类(酵母菌等)。

(2)生物名称中带有“藻”字的并不都是植物，如蓝藻属于原核藻类，但红藻、绿藻等属于真核藻类。

(3)有细胞壁的不一定都是植物细胞，如原核细胞、真菌细胞也有细胞壁。

(4)并非植物细胞都有叶绿体和大液泡，如根尖分生区细胞就没有叶绿体和大液泡。

(5)有中心体的细胞不一定是动物细胞，也可能是低等植物细胞。

(6)有叶绿体和细胞壁的细胞一定是植物细胞。

(7)蓝藻等原核生物虽无叶绿体和线粒体，但仍能进行光合作用和有氧呼吸。

(8)哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和众多的细胞器，所以自身不能合成蛋白质，呼吸方式为无氧呼吸，不能进行细胞分裂，而且寿命较短。

五、生物膜系统的结构和功能

1．生物膜的组成、结构和功能

(1)在化学组成上的联系

①相似性：各种生物膜在组成成分的种类上基本相同，都主要由蛋白质和脂质组成。

②差异性：各种生物膜在组成成分的含量上有显著差异，这与生物膜的功能有关系；功能越复杂的生物膜中蛋白质的种类和数量越多；具有识别功能的细胞膜中多糖含量较多。

(2)在结构上的联系：

①各种生物膜在结构上大致相同，都是由磷脂双分子层构成基本骨架，蛋白质分布其中，都具有一定流动性的结构特点。

(3)在功能上的联系(以分泌蛋白为例)：