高考生物组成细胞的元素和化合物总复习

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1、组成细胞的元素和化合物（走近细胞、组成细胞的分子）高考预测高考对本专题知识的考察主要是选择题尤其理科综合试题生物部分，当然生物独立试卷的省份可能以简答题形式出现。高考试题常以选择题的形式考查生命系统的结构层次，水、无机盐、糖类、蛋白质、脂质、核酸的基础知识和实验技能。也可能以简答题的形式考查有机化合物的单体、多聚体之间的关系和功能。新高考注重化合物与遗传、生命活动的调节、细胞增殖等知识进行综合，考查知识的迁移及综合应用能力。从高考命题的趋势看，对本专题的考查识记性的内容减少，弱化解题技巧，强调能力培养和理论联系实际。知识体系考点归纳突破生命活动离不开细胞从结构上说，除病毒以外，生物体都是由细胞

2、构成的，细胞是生物体的结构和功能的基本单位。从化学组成上说，生物体的基本组成物质中都有蛋白质和核酸，其中蛋白质是生命活动的主要承担者。例如，构成生物体新陈代谢的所有化学变化，都是在酶的催化作用下进行的，而几乎所有的酶都是蛋白质。核酸是遗传信息的携带者，绝大多数生物体的遗传信息都存在于脱氧核糖核酸分子中。细胞是最基本的生命系统，单细胞生物是由一个细胞构成的生命系统，它能够完成生命所有的生命活动；多细胞生物是由许多细胞构成的生命系统，各个细胞之间彼此联系共同完成生命活动。生物学中常见化学元素及作用Ca：人体缺之会患骨软化病，血液中Ca2+含量低会引起抽搐，过高则会引起肌无力。血液中的Ca2+具有促

3、进血液凝固的作用，如果用柠檬酸钠或草酸钠除掉血液中的Ca2+，血液就不会发生凝固。属于植物中不能再利用元素，一旦缺乏，幼嫩的组织会受到伤害。Fe：血红蛋白的组成成分，缺乏会患缺铁性贫血。血红蛋白中的Fe是二价铁，三价铁是不能利用的。属于植物中不能再利用元素，一旦缺乏，幼嫩的组织会受到伤害。Mg：叶绿体的组成元素。很多酶的激活剂。植物缺镁时老叶易出现叶脉失绿。B：促进花粉的萌发和花粉管的伸长，缺乏植物会出现花而不实。I：甲状腺激素的成分，缺乏幼儿会患呆小症，成人会患地方性甲状腺肿。K：血钾含量过低时，会出现心肌的自动节律异常，并导致心律失常。N：N是构成叶绿素、蛋白质和核酸的必需元素。N在植物体

4、内形成的化合物都是不稳定的或易溶于水的，故N在植物体内可以自由移动，缺N时，幼叶可向老叶吸收N而导致老叶先黄。N是一种容易造成水域生态系统富营养化的一种化学元素，在水域生态系统中，过多的N与P配合会造成富营养化，在淡水生态系统中的富营养化称为“水华”，在海洋生态系统中的富营养化称为“赤潮”。动物体内缺N，实际就是缺少氨基酸，就会影响到动物体的生长发育。P：P是构成磷脂、核酸和ATP的必需元素。植物体内缺P，会影响到DNA的复制和RNA的转录，从而影响到植物的生长发育。P还参与植物光合作用和呼吸作用中的能量传递过程，因为ATP和ADP中都含有磷酸。P也是容易造成水域生态系统富营养化的一种元素。植

5、物缺P时老叶易出现茎叶暗绿或呈紫红色，生育期延迟。Zn：是某些酶的组成成分，也是酶的活化中心。如催化吲哚和丝氨酸合成色氨酸的酶中含有Zn，没有Zn就不能合成吲哚乙酸。所以缺Zn引起苹果、桃等植物的小叶症和丛叶症，叶子变小，节间缩短。氨基酸与蛋白质如何理解氨基酸结构的共同点(1)-NH2和-COOH的数目。每个氨基酸都至少含有一个-NH2和一个-COOH，R基中也可能存在-NH2或-COOH(2)构成蛋白质的氨基酸都有一个-NH2和-COOH连在同一个碳原子上，即均为-氨基酸。此点为判断某化 合物是否是构成蛋白质的氨基酸的依据。(3)R基的不同是构成蛋白质的20种氨基酸的分类依据。氨基酸及其计算

6、公式(1)构成蛋白质的氨基酸约20种必需氨基酸：人体内有8种(婴儿有9种)，必须从外界获取非必需氨基酸：可以通过其他化合物转化而来(2)当n个氨基酸缩合成一条肽链时，失去的水分子数=肽键数=氮基酸的个数-1；当n个氨基酸形成m条肽链时，失去的水分子数=肽键数=n-m脂质的元素组成、种类及功能脂质的元素组成是C、H、O，有些脂类还含有少量的N和P。脂质的种类及功能见下表种 类功 能备 注脂 肪贮存能量，保温贮备能源，贮存在皮下、肠系膜等处磷 脂是组成细胞膜的成分神经组织、卵和大豆中含量较多固醇胆固醇是生物膜的组成成分之一，对维持膜的正常的流动性有重要作用胆固醇在人体有一个正常含量，过高会导致血管

7、硬化、高血压等性激素促进生殖细胞的形成和生殖器官的发育，激发并维持第二性征有雌性激素和雄性激素二类，雌性激素由卵巢分泌，雄性激素由睾丸分泌维生素D促进小肠对钙和磷的吸收和利用；VD可预防和治疗佝偻病、骨质疏松症等人的皮肤的表皮中有7-去氢胆固醇，在紫外线照射下，通过酶的作用可转化成VD检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质观察并记录各种试剂与相关物质反应产生的实验现象化合物化学试剂实验现象2mL蛋白质悬液1mL双缩脲试剂2mL淀粉溶液2滴碘液2mL葡萄糖溶液5滴班氏试剂2mL NaCl溶液2滴硝酸银溶液2mL食用油1滴苏丹III染液每组学生负责鉴定一种生物组织先预测该生物组织中可能含有的物质种类

8、，然后分别用各种化学试剂实测该生物组织中是否含有预测的物质。* 预测结果； # 实测结果制作花生子叶临时切片将材料用苏丹III染色，用显微镜观察子叶细胞的着色情况。讨论：哪些实验结果与你的预测不同？根据你的检测，哪种材料含蛋白质更丰富？该实验过程中选择实验材料的依据是什么？例题解析1（2004年春季理综卷）下列有关膜的叙述，错误的是()A细胞膜主要由蛋白质分子和磷脂分子组成B核膜和内质网膜在结构上有密切联系C线粒体膜和叶绿体膜中的蛋白质分子是相同的D细胞膜中的大多数蛋白质分子和磷脂分子不是静止的考点定位:本题综合考查生物膜的化学组成、结构特点以及各种生物膜在结构和功能上的联系。指点迷津:本题属

9、于是非判断型的选择题，这种类型的选择题在理综卷上经常出现。细胞膜主要由蛋白质分子和磷脂分子组成，而且组成细胞膜的大多数蛋白质分子和磷脂分子不是静止的，因此细胞膜具有一定的流动性；各种生物膜的化学组成相似，在结构上具有直接或间接的联系；各种生物膜中所含的蛋白质种类和数量不同，因此各种膜的功能也不同。参考答案 C2（2005上海生物 ）1921年弗雷德里克班廷从狗的体内分离得到天然胰岛素。40多年后，首次人工合成结晶牛胰岛素的科学家是（）A、中国人 B、加拿大人 C、美国人 D、德国人考点定位:本题考查的知识点是我国在生命科学研究方面取得的成就。指点迷津:我国科学工作者于1965年第一个人工合成具

10、有生物活性的结晶牛胰岛素。参考答案 A3（2005上海生物）某22肽被水解成1个4肽，2个3肽，2个6肽，则这些短肽的氨基总数的最小值及肽键总数依次是（）A、6 18 B、5 18 C、5 17 D、6 17考点定位:本题考查的知识点是多肽中氨基和肽键的计算。指点迷津:每条短肽至少有一个氨基（不包括R基上的氨基），共有5个短肽，所以这些短肽氨基总数的最小值是5个；肽链的肽键数为n1,所以肽键数为（41）2（31）2（61）=17。参考答案 C4（2005全国卷） （1）取生长状态相同的两组番茄幼苗，置于表中所列A、B两种培养液中，在相同的适宜条件下培养，甲组用A培养液，乙组用B培养液。（表中+

11、表示有，表示无）培养液成分ABCa(NO3)2KH2PO4KClMgSO4FeSO4其它微量元素蒸馏水+-+若干天后发现，两组番茄苗下部叶片颜色不同，甲组呈_，乙组呈_。为了证明发生此现象的原因，分别取两组不同颜色的等量叶片提取、分离叶绿体色素。层析结果表明，两组叶片的类胡萝卜素颜色相同，但是乙组的叶绿素的颜色比甲组的_，其原因是_。该实验采用的方法可用来研究_。考点定位:本题（1）考查了运用溶液培养法分析Mg的生理作用及对表格数据分析的能力与对实验现象和结果进行解释和分析的能力。指点迷津:（1）表中所列A、B两种培养液，可知，B培养液中缺少MgSO4，若干天后发现，两组番茄苗下部叶片颜色不同

12、，甲组应是正常，呈绿色，乙组所用B培养液中缺少MgSO4，Mg是合成叶绿素的必需矿元素，下部的老叶叶绿素分解，Mg被运至上部嫩叶中，所以下部叶片呈黄色。取两组不同颜色的等量叶片提取、分离叶绿体色素。层析结果表明，两组叶片的类胡萝卜素颜色相同，但因乙组缺Mg导致下部叶片叶绿素分解，Mg被运至上部叶片中，造成下部叶片叶绿素含量减少，故乙组的叶绿素的颜色比甲组的浅。A培养液为完全营养液，B培养液为缺Mg营养液，因此该实验采用的方法可用来研究某种元素是否为植物必需的矿质元素。参考答案 （1）绿色 黄色 浅 缺Mg导致下部叶片叶绿素分解，Mg被运至上部叶片中，造成下部叶片叶绿素含量减少 某种元素是否为植

13、株必需的矿质元素5（2008山东理综）从细胞膜上提取了某种成分，用非酶法处理后，加入双缩脲试剂处理后出现紫色，若加入斐林或班氏试剂并加热，出现砖红色，该成分是（）A糖脂 B.磷脂 C.糖蛋白 D脂蛋白考点定位:本题考查的知识点是细胞的化学组成和物质的鉴定。指点迷津：此题主要考察必修一第二章三大物质鉴定，较易。“用非酶法处理”，给出信息：不考虑外加物质（蛋白质）影响；双缩脲试剂颜色反应检测蛋白质，斐林（或班氏）试剂检测可溶性还原糖，蛋白质+糖选出糖蛋白。参考答案：C6（2008江苏生物）下列各组物质中，由相同种类元素组成的是()A胆固醇、脂肪酸、脂肪酶 B淀粉、半乳糖、糖原C氨基酸、核苷酸、丙酮

14、酸 D性激素、生长激素、胰岛素考点定位:本题考查的知识点是组成细胞的分子的元素组成。指点迷津:脂肪、脂肪酸、糖类是由C、H、O三种元素组成的，淀粉、糖原属于多糖，半乳糖属于单糖；氨基酸、脂肪酶、生长激素、胰岛素至少含有C、H、O、N等元素。参考答案：B7（2008天津理综）下列关于蛋白质和氨基酸叙述，正确的是()A、具有生物催化作用的酶都是由氨基酸组成的B、高等动物合成生命活动所需的20种氨基酸C、细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质D、在胚胎发育过程中，基因选择性表达，细胞会产生新的蛋白质考点定位:本题考查的知识点是氨基酸和蛋白质的关系、蛋白质的作用和基因的选择性表达。指点迷津:

15、酶是活细胞中具有催化作用的有机物，其化学本质是有机物（蛋白质或RNA），所以构成酶的基本单位是氨基酸或核糖核苷酸。高等动物体内只能合成非必需氨基酸，不能合成必需氨基酸。细胞中构成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序和空间结构都相同才能称为是同一种蛋白质分子，在胚胎发育过程中，由于基因的选择性表达，细胞会产生新的蛋白质。参考答案 D8（07高考上海卷）免疫球蛋白IgG的结构示意图如右。其中ss表示连接两条相邻肽链的二硫链。若该lgG由m个氨基酸构成，则该lgG有肽键数()Am个 B（m+1）个 C（m2）个 D（m4）个考点定位:本题考查的知识点是氨基酸和蛋白质的关系和读图的能力。指点迷津：解题

16、时能够识别组成该免疫球蛋白有4条肽链，因此该lgG的肽键数（m4）个。参考答案 D 9（07年高考广东卷）为进一步确定来源不同的A、B、C、D、E五种物质（或结构）的具体类型，进行了下列实验，现象与结果如下：各种物质（或结构）的性质、染色反应的结果，见下表：ABCDE来源猪血马肝蛙表皮棉花霉菌水溶性+灰分+染色反应甲基绿溶液+斐林试剂苏丹溶液+双缩脲试剂+碘液注：表示“有”（溶解）；表示“无”（不溶解）；灰分指物质充分燃烧后剩下的部分。A为红色，检测A的灰分后发现其中含有Fe元素。将适量的E溶液加入盛有D的试管中，混合一段时间后，混合液能与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。根据以上实验现象和结

17、果，推断出：A、_；B、_；C、_；D、_；E、_考点定位:本题考查的知识点是组成细胞的分子和学生对图表的分析能力。指点迷津：解题过程中注意对细胞分子组成知识的理解和掌握程度，正确分析实验现象和结果、推理与归纳以及读表获取信息等能力。参考答案A、血红蛋白；B、脂肪： C、染色质（体）；D、纤维素（半纤维素）；E、纤维素酶（半纤维素酶）。10（07高考重庆卷）甘薯和马铃薯都富含淀粉，但甘薯吃起来比马铃薯甜，为探究其原因，某兴趣小组以甘薯和马铃薯块茎为材料，在不同温度、其他条件相同的情况下处理30min后，测定还原糖含量，结果表明马铃薯不含还原糖，甘薯的还原糖含量见下表：处理温度（）0102030

18、405060708090甘薯还原糖含量（mg/g）22.123.325.837.640.547.454.768.945.328.6由表可见，温度为70时甘薯还原糖含量最高，这是因为_。马铃薯不含还原糖的原因是_。为了确认马铃薯不含还原糖的原因，请完成以下实验：实验原理：_； _+_。备选材料与用具：甘薯提取液（去淀粉和还原糖），马铃薯提取液（去淀粉），二苯胺试剂，斐林试剂，双缩脲试剂，质量分数为3%的淀粉溶液和质量分数为3%的蔗糖溶液等。实验步骤：第一步：取A、B两支试管，在A管中加入甘薯提取液，B管中加入等量的马铃薯提取液。第二步：70水浴保温5min后，在A、B两支试管中各加入_,第三步：

19、70水浴保温5min后，在A、B两支试管中再各加入_，第四步：_.实验结果：_马铃薯不含还原糖，但吃起来略带甜味，这是由于_的作用，食用马铃薯后消化分解成的葡萄糖，被小肠上皮细胞吸收后发生的代谢变化是_。考点定位:本题主要考察检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定与糖代谢指点迷津:主要考查学生理解能力、获取信息能力和实验探究能力。马铃薯和甘薯都富含淀粉，在70时，由于甘薯内淀粉酶处于最适温度附近，催化淀粉水解生成大量的还原糖，因此这时候最甜；而马铃薯内不含淀粉酶，所以在任何温度下都不会水解生成还原糖，因此始终没有甜味。为了验证马铃薯不甜的原因是因为它不含淀粉酶，我们可以根据淀粉酶水解淀粉生成

20、还原糖和可溶性还原糖与斐林试剂反应产生砖红色沉淀的实验原理，来设计实验进行验证：用质量分数为3%的淀粉溶液作为底物，实验组（B组）接受实验变量（去淀粉的马铃薯提取液）的处理，对照组（A组）不接受实验变量的处理，而是采用条件对照，接受去淀粉和还原糖的甘薯提取液的处理，70作用一段时间后，用斐林试剂检测还原糖的生成与否。实验组里没有淀粉酶，所以淀粉不会水解生成可溶性还原糖，因此与斐林试剂不会出现砖红色，而对照组里面含有淀粉酶，能够水解淀粉生成可溶性还原糖，与斐林试剂作用就会生成砖红色沉淀。马铃薯虽然不含淀粉酶，但是人口腔里含有唾液淀粉酶，会将淀粉在口腔里水解生成有甜味的麦芽糖。葡萄糖在人体内的代谢途径有三条：一是氧化分解释放能量，二是合成糖元，暂时储存能量，三是转化为非糖类物质。参考答案 (1)还原糖的产生是酶作用的结果，酶具有最适温度(2)不含淀粉酶(3)实验原理：淀粉酶催化淀粉水解产生还原糖 还原糖与斐林试剂反应，产生砖红色沉淀实验步骤：第二步：等量淀粉溶液第三步：等量斐林试剂第四步：沸水浴加热煮沸1-2min实验结果：A管砖红色，B管蓝色葡萄糖的代谢变化是：氧化分解为CO2、H2O及释放能量；合成糖元（肝糖元、肌糖元）；转变成非糖物质（脂肪、某些非必需氨基酸）