专题 生命的物质基础

专题一生命的物质基础磨头中学顾良国一．知识点再思1．组成生物体的化学元素，常见的主要有多少种？2．组成生物体的基本元素是什么元素？3．组成生物体的最基本元素是什么元素？4．组成生物体的主要元素是什么元素？5．何谓大量元素、微量元素？分类的依据是什么？6．组成生物体的化学元素的作用有哪些？举例说明。

7．为什么生物界与非生物界既具有统一性的一面，又有差异性的一面？8．组成生物体的化合物的种类有哪些？9．活细胞中含量最多的物质是什么？它在不同的生物体内含量是否相同？其在生物的存在形式如何？在生物体的生命活动过程有什么作用？举例说明。

10。

无机盐在细胞内大多数以什么形式存在？举例说明其在生物体的生命活动的重要作用。

11．生物体的主要能源物质、重要的能源物质、储能物质、主要的储能物质、直接的能源物质、最终能源分别是什么？12．糖的分类、组成、生理作用分别是什么？举例说明。

13．脂质的组成、分类、生理作用分别是什么？举例说明。

14．占细胞干重50%以上的物质是什么？组成的它的主要元素是什么元素？很多重要的蛋白质还含有哪些元素？15．为什么把蛋白质和核酸称为高分子化合物？它们的基本组成单位分别是什么？在人体内氨基酸和核苷酸的种类各是几种？氨基酸和核苷酸的结构组成如何？它们分别是通过什么反应产生蛋白质和核酸的？为什么说蛋白质和核酸都具有多样性？它们各自在生物结构和生命活动有哪些作用？举例说明？16．单独的一种化学物质具有生命现象吗？17．能否说斐林试剂和双缩脲试剂的组成是一样的？它们的区别是什么？它们分别用来鉴别什么物质？操作上有何区别？实验现象是什么？斐林试剂与班氏试剂是同一种试剂吗？为什么临床上常用班氏试剂，而不用斐林试剂呢？苏丹Ⅲ、苏丹Ⅳ可以用来鉴别什么物质？看到的现象一样吗？18．酶的化学本质和作用分别是什么？19．酶与无机催化剂相比具有哪些不同的特点呢？举例说明？20．在发酵工程中为什么要控制一定的温度和一定的酸碱度？其根本原因是什么？21．生物体内的“能量货币”是什么？生物体内的直接能源物质只有ATP 吗？ATP的合成和水解是可逆反应吗？为什么？植物体和动物体与ATP形成有关的生理作用分别是什么？22．艾弗里的实验结果人们都信服吗？为什么？23．不同生物的遗传物质一样吗？举例说明。

24．DNA分子结构具有哪些主要特点？25．DNA复制需要哪些条件？复制发生在细胞分裂的什么时期？26．微生物所需要的营养要素物质可分为几类？分别是什么？27．培养基的配置原则是？真菌、细菌、和放线菌所需的最适PH分别是？28．常见的培养基可以分成哪些？二．复习范围本专题包括必修教材第一章（生命的物质基础）第二章（生物的新陈代谢）的第一节（新陈代谢与酶）第二节（新陈代谢与ATP）第六章（遗传和变异）第一节（遗传的物质基础）选修教材第五章（微生物和发酵工程）第二节（微生物的营养、代谢和生长）中的微生物的营养等章节的内容。

三．知识窜联本专题的知识与各章节都有密切的关系，因为生物体的一切生命活动过程都离不开具体的物质。

但复习时还是应侧重于与细胞结构、细胞分裂，生物的代谢，生命活动的调节等章节的联系。

四．例题（10题单选；多选；简答=4；2；4）[例1]在干旱地区正常生长的一棵植物，从理论上推测，其体内哪一部位的细胞细胞液浓度最高、渗透压最高( )A.根毛区细胞B.叶肉细胞C.导管细胞D.茎的皮层细胞[解析] 水分的纵向运输是通过导管进行的，导管是由一个一个导管细胞连在一起而形成的一根连续的管子，根、茎、叶中的导管是连续的，而且是封闭的管道。

导管不直接暴露在空气中，在导管的周围包围着数层薄壁细胞。

在叶片中，因蒸腾作用而失去水分时，叶肉细胞的细胞液浓度增大，细胞的水势很低(即渗透压很高)，通过渗透作用从导管中吸水，导管中失去水分后，导管的压力就下降，在一般情况下，导管的压力始终是个负值，压力很低，就从根毛区内层薄壁细胞的吸取水分．所以根毛区内层薄壁细胞中的水分就会进入导管。

导管中的水溶液浓度是很低的，导管能从根毛区的皮层细胞中吸取水分是依舱于导管中的负压。

内层细胞的细胞液浓度比外层细胞的高，渗透压比外层细胞(特别是根毛细胞)的高，根毛细胞的细胞液浓度比其内层的细胞要低，所以水分就源源不断地从根毛细胞进入导管。

如图所示。

根据正常植物体内水分子的运动方向，可判断细胞液浓度最高的部位应是叶肉细胞。

[答案] B[例2]脂类物质在细胞中具有独特的生物学功能，下面有关脂类物质的生物功能中，属于磷脂的生物学功能的是( )①生物膜的成分②贮存能的分子③构成生物体表面的保护成④很好的绝缘体，具有保温作用⑤具有生物学活性，对生命活动起调节作用 A.①③ B.⑤ C.① D.②④[析]磷脂的生物学功能主要是构成生物膜的重要成分。

脂肪的生物学功能是贮存能量和具有保温、缓冲作用。

固醇类物质的生物学功能是对生命活动起调节作用。

构成生物体表面保护层的是蜡质，属于脂类，但不是磷脂，如植物体的果实、叶片等表面。

[例3]胰岛素分子是一种蛋白质分子，现有如下材料：①胰岛素含有2条多肽链，A链含有21个氨基酸，B链含有30个氨基酸，2条多肽链间通过2个二硫键(二硫键是由2个“一SH"连接而成的)连接，在A链上也形成1个二硫键，图示为结晶牛胰岛素的平面结构示意图。

②不同动物的胰岛素的氨基酸组成是有区别的，现把人和其他动物的胰岛素的氨基酸组成比较如下：猪：B链第30位氨基酸和人不同；马：B链第30位氨基酸和A链第9位氨基酸与人不同；牛：A链第8、1．0位氨基酸与人不同；羊：A链第8、9、10位氨基酸与人不同；天竹鼠：A链有8个氨基酸与人不同，B链有10个氨基酸与人不同。

根据以上材料回答下列问题：(1)胰岛素分子中含有肽键个。

控制合成胰岛素的基因中至少有碱基。

(2)这51个氨基酸形成胰素后，相对分子质量比原来51个氨基酸的总分子量减少了。

(3)人体中胰岛素的含量低，会导致血糖浓度过高，尿液中有葡萄糖，称为糖尿病，其最佳的治疗方法是使用胰岛素，但只能注射不能口服，原因是。

(4)前面所列的口甫乳动物和人的胰岛素都由51个氨基酸构成，且在氨基酸组成上大多相同，由此可以得出的结论是。

(5)人与这几种动物在胰岛素分子上氨基酸组成差异的大小，说明。

(6)如果要为糖尿病人治疗必须用动物体内的胰岛素的话，最适宜的动物是。

[析](1)从材料①中可知，由51个氨基酸组成的具有二条肽链组成的胰岛素分子中应含的肽键数目是51-2=49个，根据mRNA上三个碱基决定一个氨基酸，基因中有2条链，所以控制胰岛素合成的基因中的碱基数：51×3×2=306；(2)51个氨基酸分子合成胰岛素分子后，分子量的减少量应是形成肽链时脱下的水分子数(18×49)和形成二硫键时脱下的H(l×6)，所以相对分子量减少了18×49+l×6=888；(3)解答此小题，要求同学有知识迁移的能力，在消化道中有各种消化液，能消化各种营养物质，如大分子糖类(淀粉)、蛋白质、脂肪等不溶于水的物质，这些物质在消化道内通过消化液的作用，将其分解为能溶于水的小分子有机物如葡萄糖、氨基酸、甘油和脂肪等，原有物质的大分子结构遭到破坏。

胰岛素在消化液的蛋白酶和肽酶的作用下分解为氨基酸而失去其活性，所以只能注射不能口服；(4)材料②给我们列出的各种生物胰岛素之间的氨基酸差异，反映出不同的哺乳动物体内胰岛素分子中氨基酸组成大部分是相同的，说明这些动物之间的亲缘关系很近，是由共同的古代原始祖先进化而来的；(5)不同动物胰岛素中氨基酸组成差异的大小反映了各种动物与人亲缘关系的远近，差异数越小，亲缘关系越近，反之则越远。

(6)用动物胰岛素治疗人的糖尿病时，选用亲缘关系最近的动物，治疗效果最好。

[答案] (1)49 306 (2)888 (3)胰岛素是蛋白质，如口服会被消化道内的蛋白酶所催化水解而失去作用 (4)这些哺乳动物和人都有共同的原始祖先 (5)这几种哺乳动物与人的亲缘关系有远有近，差异越大亲缘关系越远，差异越小，亲缘关系起近 (6)猪[例4]已知甲、乙、丙3种类型的病毒，它们的遗传信息的传递方式分别用下图表示。

请对图仔细分析后回答下列问题：(1)根据我们所学的内容，这3种类型的病毒分别属于：甲；乙；丙。

(2)图中哪两个标号所示的过程是对“中心法则”的补充? 。

(3)图中1、8表示遗传信息的；图中2、5、9表示遗传信息的；图中3、10表示遗传物质的，该过程进行所必需的物质条件是 。

(4)图中7表示遗传信息的 ；此过程需有 的作用。

这一现象的发生，其意义是 。

[析] 按照中心法则，遗传信息的传递方式有3种：DNA 的自我复制；RNA的自我复制；以RNA 为模 板进行的逆转录。

中心法则的主要内容是DNA 的复制和以DNA 为模板进行的转录和翻译的过程，RNA 的自 我复制和以RNA 为模板进行的逆转录仅在病中有此过程，在有细胞结构的生物体中，正常情况是不存在 的。

在感染某些病毒后才有可能有此过程，所以被称为对中心法则的补充。

在高中生物教材上提到的病毒只有3种：噬菌体、烟草花叶病毒和致癌病毒。

噬菌体的遗传物质是DNA ，甲所示的传递过程与此相符；烟草花叶病毒的遗传物质是RNA ，但无逆转录酶，所以乙所示的传递过程与此相符；致癌病毒的遗传物质是RNA ，但具有逆转录酶，所以丙所示的传递过程与此相符。

[答案] (1)噬菌体 烟草花叶病毒 致癌病毒 (2)6 7 (3)转录 翻译 复制 模板、酶、原料(脱氧核苷酸)、能量(ATP) (4)逆转录 逆转录酶 对中心法则的补充例六：如图，某人因病不能进食。

住院期间以葡萄糖静脉滴注25天后的细胞中糖类、脂质、蛋白质含量的变化。

请回答：（1）图中的Ⅰ表示，理由是 。

（2）图中的Ⅱ表示 ，理由是 。

（3）图中的Ⅲ表示 ，理由是 。

解析：在构成细胞的化合物中水占80%~90%以上，蛋白质占7%~10%，脂质1%~2%，糖类1%~1.5%。

因病人不进食物，只靠葡萄糖滴注时间有25天之久，体内缺乏必需的氨基酸，而必需氨基酸不能由其他物质直接转化而来，而蛋白质又不能贮存，代谢活动还要消耗一些，故直线下降。

所以图Ⅰ表示蛋白质。

图Ⅱ表示脂质，脂类含量比蛋白质少而多于糖，且在代谢中与糖类之间可以相互转化，所以短时间内仍保持原有水平。

图Ⅲ表示糖类，在细胞中的含量是三者中最少的，虽然有消耗，因外界在不断补充，所以维持原有水平。

五．专题训练一．选择题（每题只有一个正确答案）1．下列结构中能合成多糖的细胞器是①线粒体②叶绿体③高尔基体④液泡⑤核糖体⑥肝脏A.①②⑥B.②③⑥C.②③D.②③⑤2．生物体生命活动的物质基础是指A．各种化学元素B．各种化合物C．大量元素和微量元素D．组成生物体的各种元素和化合物3．（js2004.）下列有关组成生物体化学元素的论述，正确的是A．组成生物体和组成无机自然界的化学元素中，碳元素的含量最多B．人、动物与植物所含的化学元素的种类差异很大C．组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到D．不同生物体内各种化学元素的含量比例基本相似4.(Js2004)酶是活细胞产生的。