【步步高】2011版高考生物二轮复习 第一部分 专题一 第一讲 细胞的分子组成课件.ppt
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1、专题一专题一 细胞的分子组成和基本结构细胞的分子组成和基本结构第一讲第一讲 细胞的分子组成细胞的分子组成 一、蛋白质的结构和功能一、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氨基酸的结构特点:每种氨基酸分子中至少都含有有 ,且,且 。2.蛋白质的形成过程:在细胞内的核糖体上,氨基蛋白质的形成过程:在细胞内的核糖体上,氨基酸通过缩合反应,形成由酸通过缩合反应,形成由 连接成的多肽,再由一连接成的多肽,再由一条或几条肽链形成具有一定条或几条肽链形成具有一定 的蛋白质。的蛋白质。一个氨基和一个羧基一个氨基和一个羧基 都有一个氨基和一个羧基都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上
2、连在同一个碳原子上空间结构空间结构肽键肽键3.蛋白质的多样性:氨基酸的种类、数量、排列顺蛋白质的多样性:氨基酸的种类、数量、排列顺序及肽链空间结构的多样性序及肽链空间结构的多样性 多样性多样性 多样性。多样性。4.蛋白质功能多样性表现在:它是构成细胞和生物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;具有体结构的重要物质;具有 、 、调节、调节、 等等作用。作用。二、核酸的结构和功能二、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酸的结构:组成核酸的基本单位是 ,共,共有有 种,含氮碱基有种,含氮碱基有 种。脱氧核苷酸和核糖核苷酸种。脱氧核苷酸和核糖核苷酸在成分上的差异
3、是前者含有在成分上的差异是前者含有 和和 ,后者,后者含有含有 和和 。2.核酸的功能:遗传信息的携带者。绝大多数生物核酸的功能:遗传信息的携带者。绝大多数生物的遗传物质是的遗传物质是 ,部分病毒的遗传物质是,部分病毒的遗传物质是 。 决定决定结构结构决定决定功能功能催化催化运输运输免疫免疫核苷酸核苷酸85脱氧核糖脱氧核糖碱基碱基T核糖核糖碱基碱基UDNARNA三、糖类、脂质及其作用三、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细胞生命活动所需要的主要能源物质是 ;参与组成核酸的糖是参与组成核酸的糖是 ;参与高等植物细;参与高等植物细胞分裂末期细胞板形成的糖是胞分裂末期细胞板形成
4、的糖是 ;作为动植物细;作为动植物细胞中重要储能物质的糖分别是胞中重要储能物质的糖分别是 和和 。2.作为细胞内良好储能物质的脂质是作为细胞内良好储能物质的脂质是 ;参与构;参与构成细胞膜以及细胞器膜的重要脂质是成细胞膜以及细胞器膜的重要脂质是 ;胆固醇既;胆固醇既是构成细胞膜的重要成分,又参与人体血液中是构成细胞膜的重要成分,又参与人体血液中 的的运输;性激素能促进人和动物运输;性激素能促进人和动物 的发育以及的发育以及 的形成;能有效促进人和动物肠道对钙、磷吸收的形成;能有效促进人和动物肠道对钙、磷吸收的脂质是的脂质是 。 糖类糖类核糖和脱氧核糖核糖和脱氧核糖纤维素纤维素糖原糖原淀粉淀粉磷
5、脂磷脂脂肪脂肪脂质脂质生殖器官生殖器官 生生殖细胞殖细胞维生素维生素D四、水和无机盐的作用四、水和无机盐的作用水水 无机盐无机盐 存在存在形式形式 结合水结合水 自由水自由水 主要以离子形式存在主要以离子形式存在 生生理理作作用用 细胞结细胞结构的组构的组成成分成成分 细胞内的良好溶剂细胞内的良好溶剂运输营养物质和代运输营养物质和代谢废物谢废物参与参与细胞生活的液体环细胞生活的液体环境境 构成复杂化合物构成复杂化合物维持生命活动维持生命活动维持细胞的维持细胞的 和渗透压平衡和渗透压平衡 生物化学生物化学反应反应 酸碱酸碱平衡平衡考点一考点一 蛋白质、核酸的关系及其相关计算蛋白质、核酸的关系及其
6、相关计算1.二者在功能上的区别二者在功能上的区别 (1)蛋白质是生命活动的主要承担者,一切生命活动)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:都离不开蛋白质。蛋白质可分为两类: 结构蛋白:肌肉蛋白、细胞膜上的蛋白质等;结构蛋白:肌肉蛋白、细胞膜上的蛋白质等; 功能蛋白:血红蛋白、载体、酶、激素、抗体、糖功能蛋白:血红蛋白、载体、酶、激素、抗体、糖被等。被等。 (2)核酸是细胞内遗传信息的携带者,在生物体的遗)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传、变异和蛋白质的生物合成中都具有极其重要的作用。用。 DNA是主
7、要的遗传物质,某些病毒以是主要的遗传物质,某些病毒以RNA为遗传为遗传物质。物质。 mRNA是蛋白质合成的直接模板,是蛋白质合成的直接模板,tRNA是氨基酸是氨基酸的运载工具,的运载工具,rRNA是核糖体的组成成分,某些是核糖体的组成成分,某些RNA可作为酶催化化学反应。可作为酶催化化学反应。2.二者的联系二者的联系 (1)DNA、RNA和蛋白质之间的关系和蛋白质之间的关系 蛋白质的合成受蛋白质的合成受DNA控制,直接模板是控制,直接模板是mRNA,蛋,蛋白质的性质由核酸决定。白质的性质由核酸决定。 DNA的复制、转录和翻译等过程要有蛋白质(某些的复制、转录和翻译等过程要有蛋白质(某些酶)的参
8、与,蛋白质(某些酶)也在核酸代谢中起催酶)的参与,蛋白质(某些酶)也在核酸代谢中起催化作用。化作用。 两者之间相互作用,形成了细胞生命活动的一个自两者之间相互作用,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。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和蛋白质的特异性和蛋白质的特异性 DNA和蛋白质均存在物种特异性,其中和蛋白质均存在物种特异性,其中DNA起决定起决定作用,因此可从分子水平上为生物进化、亲子鉴定、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。案件侦破
9、等提供证据。 3.有关计算有关计算(1)蛋白质中的肽键数)蛋白质中的肽键数=缩合产生的水分子数缩合产生的水分子数=水解所水解所需水分子数需水分子数=氨基酸个数氨基酸个数-肽链数。肽链数。(2)蛋白质的相对分子质量)蛋白质的相对分子质量=氨基酸分子个数氨基酸分子个数氨基酸氨基酸平均相对分子质量平均相对分子质量-18脱去的水分子数。脱去的水分子数。(3)DNA的相对分子质量的相对分子质量=脱氧核苷酸数脱氧核苷酸数脱氧核苷酸脱氧核苷酸平均相对分子质量平均相对分子质量-(脱氧核苷酸数(脱氧核苷酸数-2)18。(4)RNA的相对分子质量的相对分子质量=核糖核苷酸数核糖核苷酸数核糖核苷酸核糖核苷酸平均相对
10、分子质量平均相对分子质量-(核糖核苷酸数(核糖核苷酸数-1)18。(5)氨基酸与相应核酸的碱基(核苷酸)数目的对应)氨基酸与相应核酸的碱基(核苷酸)数目的对应关系:关系: DNA(基因(基因 ) mRNA 蛋白质蛋白质 脱氧核苷酸脱氧核苷酸 核糖核苷酸核糖核苷酸 氨基酸氨基酸 6 3 1转录转录翻译翻译特别提醒特别提醒 若由氨基酸脱水缩合形成环状肽,其肽键若由氨基酸脱水缩合形成环状肽,其肽键数数=缩合产生的水分子数缩合产生的水分子数=水解所需水分子数水解所需水分子数=氨基酸个氨基酸个数。数。环状环状DNA分子,如质粒,其相对分子质量分子,如质粒,其相对分子质量=脱氧脱氧核苷酸数核苷酸数脱氧核苷
11、酸平均相对分子质量脱氧核苷酸平均相对分子质量-脱氧核苷酸数脱氧核苷酸数18。 某蛋白质由某蛋白质由n n条肽链组成,氨基酸的平均相对分子条肽链组成,氨基酸的平均相对分子质量为质量为a a,控控制该蛋白质合成的基因含制该蛋白质合成的基因含b b个碱基对,则该个碱基对,则该蛋白质的相对分子量约为蛋白质的相对分子量约为()A. abab- -6b b+18n nB. abab- -6b bC. 18D. ab-ab- 18233131)31(nb)31(ab解析解析 控制该蛋白质合成的基因含控制该蛋白质合成的基因含b b个碱基对,则该蛋白个碱基对,则该蛋白质由质由 个氨基酸缩合而成;氨基酸的平均相对
12、分子质量个氨基酸缩合而成;氨基酸的平均相对分子质量为为a a,则,则 个氨基酸的总相对分子质量为个氨基酸的总相对分子质量为 abab;又知该蛋;又知该蛋白质由白质由n条肽链组成,则缩合过程中共脱去水分子条肽链组成,则缩合过程中共脱去水分子( - - n n),相对分子质量减少(),相对分子质量减少( -n-n)18。即该蛋。即该蛋白质相对分子质量为:白质相对分子质量为: ab-ab-( -n-n)18。答案答案 D3b3b313b3b313b 下列关于生物大分子的叙述,正确的是下列关于生物大分子的叙述,正确的是 ( )A.蛋白质是由多个氨基酸分子通过肽键相互连接而成的蛋白质是由多个氨基酸分子通
13、过肽键相互连接而成的 高分子化合物,它的合成直接由高分子化合物,它的合成直接由DNA决定决定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,它的碱基组成与通常只有一条链,它的碱基组成与DNA完全不同完全不同解析解析 题干信息有:题干信息有:蛋白质和核酸是生物大分子,蛋白蛋白质和核酸是生物大分子,蛋白质的合成受质的合成受DNA控制,蛋白质合成的直接模板是控制,蛋白质合成的直接模板是mRNA。绝大多数生物以绝大多数生物以DNA作为遗传信息的
14、载体,有些病毒是作为遗传信息的载体,有些病毒是RNA。RNA与与DNA都有碱基都有碱基A、G、C,RNA特有特有U,DNA特有特有T。因此,。因此,A、B、D均有错误。均有错误。C考点二考点二 细胞中的能源物质种类及其放能情况分析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。)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)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。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
15、质:)直接能源物质:ATP。糖类、脂肪、蛋白质中的。糖类、脂肪、蛋白质中的能量只有转移到能量只有转移到ATP中,才能被生命活动利用。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)有氧呼吸第三阶段是H与与O2结合生成水,并结合生成水,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。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)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,脂肪消耗的糖类、脂肪、
16、蛋白质氧化分解时,脂肪消耗O2最多,最多,释放能量也最多。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,以下说法错误的是的差异,以下说法错误的是()A.同质量下,脂肪比糖类在氧化分解时耗氧量多同质量下,脂肪比糖类在氧化分解时耗氧量多B.脂肪中脂肪中H的比例是的比例是12%C.XYD.脂肪中脂肪中H的比例较高,所以释放能量较多的比例较高,所以释放能量较多物质物质 各元素比例各元素比例 氧化分解时氧化分解时 CO耗氧耗氧量量 释放释放能量能量 产生的水产生的水 脂肪脂肪 75% 13% 较多较多 较多较多 X 糖类糖类 44% 50%
17、 较少较少 较少较少 Y 解析解析 从表中信息可计算出脂肪中氢的含量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,糖类中氢的含量1-(44%+50%)=6%,耗氧量与,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。量也多。答案答案 C (09佛山模拟)实验测得小麦、大豆、花生三种佛山模拟)实验测得小麦、大豆、花生三种生物干种子中三大类有机物含量如图,有关叙述正确的生物干种子中三大类有机物含量如图,有关叙述正确的是是()A.用双缩脲试剂检测大豆种子研磨滤液呈紫色用双缩脲试剂检测大豆种子研磨滤液
18、呈紫色B.蛋白质检测实验最好选用花生作为材料蛋白质检测实验最好选用花生作为材料C.三种种子都常用来做成面粉或榨食油三种种子都常用来做成面粉或榨食油D.萌发时相同质量的三种种子需要的萌发时相同质量的三种种子需要的O2量相同量相同解析解析 据图可知:花生干种子中含量最多的是脂肪,大豆干据图可知: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。脂肪的耗氧量
19、最多。双缩脲试剂可与蛋白质发生紫色反应。答案答案 A考点三考点三 有关生物体内水分的总结有关生物体内水分的总结1.水的代谢与调节水的代谢与调节2.水分含量与新陈代谢、生物抗性的关系水分含量与新陈代谢、生物抗性的关系 细胞中自由水细胞中自由水/结合水的比值越大,生物新陈代谢越旺结合水的比值越大,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。抗性越大。3.结合水与自由水的相互转变结合水与自由水的相互转变 自由水自由水 结合水结合水温度降低温度降低温度升高温度升高 下列有关人体内水的叙述中,错误的是下列有关人体内水的
20、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,在下丘脑形成渴觉当人体缺水时,血浆的渗透压会升高,在下丘脑形成渴觉C.在胰岛素的合成过程中伴随着水的产生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,代谢缓慢人体衰老细胞中自由水含量减少,代谢缓慢解析解析 有氧呼吸第二阶段需要水的参与,第三阶段有水的有氧呼吸第二阶段需要水的参与,第三阶段有水的产生;下丘脑是调节人体内水平衡的中枢,但渴觉的形产生;下丘脑是调节人体内水平衡的中枢,但渴觉的形成在大脑皮层;胰岛素属于蛋
21、白质,在氨基酸经脱水缩成在大脑皮层;胰岛素属于蛋白质,在氨基酸经脱水缩合作用生成多肽的过程中有水的产生;衰老细胞最大特合作用生成多肽的过程中有水的产生;衰老细胞最大特点是代谢缓慢,其细胞内自由水含量相对较少。点是代谢缓慢,其细胞内自由水含量相对较少。 答案答案 B (09黄冈模拟)下列与水有关的叙述中,正确的是黄冈模拟)下列与水有关的叙述中,正确的是()A.细胞有氧呼吸过程的第三个阶段,既有水的生成,又细胞有氧呼吸过程的第三个阶段,既有水的生成,又 有水的分解有水的分解B.由于人体对花粉过敏,使血管壁通透性降低,水分大由于人体对花粉过敏,使血管壁通透性降低,水分大 量积累在细胞间隙,导致组织水
22、肿量积累在细胞间隙,导致组织水肿C.苹果树不宜在热带地区栽种的主要限制因素是水苹果树不宜在热带地区栽种的主要限制因素是水D.如果白天用含如果白天用含18O的水浇花草,周围空气中的的水浇花草,周围空气中的H2O、 O2和和CO2中都可能检测出中都可能检测出18O解析解析 有氧呼吸第三阶段为有氧呼吸第三阶段为H+O2H2O,无水的分,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。长的因素是温度。 答案答案 D例例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:目如下:
23、多肽化多肽化合物合物 名称名称 催产催产素素 牛牛加加压压素素 血管血管舒张舒张素素 平滑平滑肌舒肌舒张素张素 猪促黑猪促黑色素细色素细胞激素胞激素 人促黑人促黑色素细色素细胞激素胞激素 氨基酸氨基酸数目数目 9个个 9个个 9个个 10个个 13个个 22个个 据表格分析,可以归纳以下几点结论,其中正确的是据表格分析,可以归纳以下几点结论,其中正确的是 ( )( )(1)表中)表中的氨基酸数目虽然相同,但其生理作用不同的氨基酸数目虽然相同,但其生理作用不同(2)表中)表中与与或或与与虽然功能相似,但各具专一性虽然功能相似,但各具专一性(3)这六种多肽类化合物中,每种都至少含有一个氨基和一)这
24、六种多肽类化合物中,每种都至少含有一个氨基和一 个羧基个羧基(4)中常见的氨基酸最多中常见的氨基酸最多22种,控制种,控制合成的合成的mRNA中至中至 少有少有22个密码子。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)假若构成这六类化合物的每一种氨基酸的平均分子质量 均为均为m,则,则的相对分子质量比的相对分子质量比的相对分子质量多(的相对分子质量多(3m- 183) A.(1)()(2)()(3)()(5)B.(3)()(4)()(5) C.(1)()(2)()(5)D.(2)()(5)解析解析 本题综合考查了蛋白质的有关知识。氨基酸的种本题综合考查了蛋白质的有关知识。
25、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。定了它们的功能。与与、与与功能相似,但由于作功能相似,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个氨基和一个羧基。构成蛋白质的氨基酸有20种,每个种,每个氨基酸对应一个密码子,所以氨基酸对应一个密码子,所以中氨基酸最多中氨基酸最多20种,控种,控制制合成的合成的mRNA中至少有中至少有22个密码子。个密码子。的相对分子的相对分子质量为质量为13 m-(13-1)18,的相对分
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