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【专题一】细胞的分子组成与结构 【考情分析】 该专题的知识点难度比较低，考查时一般是本专题内的综合或章节综合。考查的知识点主要有：蛋白质的元素组成和特征元素、蛋白质的功能、蛋白质与核酸的关系、水盐代谢与生命活动、糖类的功能与生命活动等。在实验中主要考查实验步骤和有关试剂(菲林试剂、双缩脲试剂)的使用方法。本专题主要以选择题的形式出现，结合新情景、图标等形式考查学生对知识掌握的熟练程度。今后本部分试题将越来越重视挖掘本专题知识涉及的能力和素质，如实验分析和获取信息的能力。2009年高考考查的热点有肽键（天津理综）、脂质的功能（广东生物）以及无机盐作用（山东理综）等。【知识交汇】一、元素及其构成的化合物元素参与构成的相关化合物或作用P参与构成体内重要的化合物如ATP、ADP、磷脂、核酸等CaCa2+与肌肉的收缩有关，碳酸钙是骨骼和牙齿的组成成分。K动物细胞内浓度高，维持细胞内液的渗透压，也与神经的兴奋传导有关（K+外流造成动作电位）。Na动物细胞外液浓度高，参与维持细胞外液的渗透压、调节酸碱平衡，也与神经的兴奋传导有关（Na+内流形成静息电位）。FeFe2+参与构成血红蛋白，与氧气的输送有关。Mg参与构成叶绿素
二、与水有关的结构及生理过程
水
产生
消耗
暗反应（叶绿体基质）有氧呼吸第三阶段（线粒体内膜）氨基酸的脱水缩合（核糖体）纤维素的合成（高尔基体）DNA复制（细胞核）
光反应（叶绿体类囊体薄膜）有氧呼吸第二阶段（线粒体基质）ATP的水解（细胞质基质、叶绿体、线粒体） 三、细胞器归类总结1．动、植物细胞都有但功能不同的细胞器是高尔基体。 2．能产生水的细胞器有：线粒体、核糖体、叶绿体产生水的细胞结构还有：细胞质基质(无氧呼吸)、细胞核。3．与主动运输有关的细胞器是线粒体（供能）、核糖体（合成载体蛋白）。4．与能量转换有关的细胞器（或产生ATP的细胞器）有叶绿体（光能一电能一活跃的化学能一稳定的化学能）、线粒体（稳定的化学能一活跃的化学能）。 与能量转换有关的细胞结构还有：细胞质基质5．含有核酸的或能发生碱基互补配对行为细胞器是线粒体、叶绿体、核糖体。 含有核酸的或能发生碱基互补配对行为细胞结构还有：细胞核6．参与细胞分裂的细胞器有核糖体（间期蛋白质合成）、中心体（由它发出的星射线构成纺锤体）、高尔基体（与植物细胞分裂时细胞壁的形成有关）、线粒体（供能）。7．能合成多糖的细胞器有叶绿体、高尔基体。 四、生物膜系统1．研究分泌蛋白的合成、运输、分泌所用的实验方法为同位素标记法教材中涉及同位素标记法的实验还有：鲁宾和卡门证明氧气的来源、DNA半保留复制的证明、噬菌体侵染细菌实验等。2．常见的分泌蛋白有抗体、消化酶、蛋白质类激素（胰岛素、生长激素等）。3．分泌蛋白的转移方向为核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜，线粒体提供能量。4．分泌蛋白的分泌为胞吐作用，不属于跨膜运输，体现了细胞膜的流动性。5．分泌蛋白的合成、运输过程证明生物膜在功能上既有分工，又密切联系。6．在不同结构的膜之间相互转化时，体现了生物膜具有一定的连续性。以“囊泡”形式转化的是间接相连的生物膜。
内质网
细胞膜
核外膜
高尔基体
直接相连
直接相连
间接相连
间接相连7．在推测生物膜种类时，常根据生物膜各组成成分的含量判断，含糖类多的一般为细胞膜，含蛋白质多的为功能复杂的生物膜，如线粒体内膜。五、氨基酸脱水缩合形成多肽过程中的有关计算1．蛋白质分子量、氨基酸数、肽链数和失去水分子数的关系肽键数=失去的水分子数=氨基酸数－肽链数蛋白质相对分子量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－脱去水分子数×182．蛋白质中游离氨基（羧基数）的计算至少含有的游离氨基(羧基数)=肽链数游离氨基数（羧基数）=肽键数+R基中含有的氨基（羧基数）3．蛋白质中含有N、O原子数的计算 N原子数=肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数=各氨基酸中的N原子数O原子数=肽键数＋肽链数×2＋R基上的O原子数=各氨基酸中的O原子数－脱去水分子数4．在蛋白质相对分子质量的计算中若通过图示或其他形式告知蛋白质含有二硫键时，要考虑脱去氢的质量，每形成一个二硫键，脱去2个氢。5．若形成的多肽是环状蛋白质：氨基酸数=肽键数=失去的水分子数。6．氨基酸与相应核酸碱基数目的对应关系：基因中脱氧核苷酸﹕mRNA中核糖核苷酸数﹕蛋白质中氨基酸数=6﹕3﹕1在利用DNA中脱氧核苷酸数或RNA中核糖核苷酸数求其指导合成的蛋白质中氨基酸数目时，一般不考虑终止密码问题，所求出的氨基酸数为其最大值。【思想方法】【例1】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【分析】本题考了细胞膜的成分，化合物的鉴定及呈现的颜色反应。做题时要找出题干文字中的关键信息，并结合课本基础知识来选择答案，其中“细胞膜的某种成分”及呈现的颜色反应是本题的最有用信息。加入双缩脲试剂出现紫色可判断含有蛋白质，加入斐林加热出现砖红色可判断含有糖类，因此Ｃ选项正确。相关的基础知识包括：蛋白质遇双缩脲试剂呈现紫色反应，还原性糖与斐林试剂在加热情况下出现砖红色；细胞膜有蛋白质、脂质、糖类组成；细胞膜上的糖以糖蛋白和糖脂的形式存在。本题应选C。【例2】已知分泌蛋白的新生肽链上有一段可以引导其进入内质网的特殊序列（图中P肽段）。若P肽段功能缺失，则该蛋白 （ ）A．无法继续合成B．可以进入高尔基体C．可以被加工成熟D．无法被分泌到细胞外【分析】本题考查细胞分泌蛋白的合成、加工、分泌过程及相关细胞器的功能。解答本题的关键是正确理解P 肽段的功能，即“可以引导其进入内质网”。由此可推断出：P肽段功能缺失，分泌蛋白在核糖体上的合成是正常的，而不能再进入到内质网中，故无法再由内质网对该新生肽链加工和运输，也无法运送到高尔基体中和分泌到细胞外。本题应选D。【例3】对某动物细胞进行荧光标记实验，如下示意图所示，其基本过程：①用某种荧光染料标记该动物细胞，细胞表面出现荧光斑点。②用激光束照射该细胞表现的某一区域，该区域荧光淬灭（消失）。③停止激光束照射一段时间后，该区域的荧光逐渐恢复，即又出现了斑点。上述实验不能说明的是 （ ） A．细胞膜具有流动性B．荧光染料能与细胞膜组成成分结合C．根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率D．根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率【分析】本实验是证明细胞膜具有一定流动性的经典实验，考查学生能够正确分析实验现象，推理并得出结论的能力。考查的知识点有：蛋白质或磷脂分子是可以运动的的流动，跨膜运输等知识。解答本题的关键是理解荧光淬灭后又逐渐恢复的原因和对是否属于跨膜运输的判断。跨膜运输是通过生物膜的运输，而本题中只是体现蛋白质或脂质在细胞膜上的运动，所以C选项错误。【专题演练】1．下列过程中，涉及肽键数量变化的是 （ ）A．洋葱根尖细胞染色体的复制 B．用纤维素酶处理植物细胞C．小肠上皮细胞吸收氨基酸 D．蛋清中加入NaCl使蛋白质析出2．细胞作为生命活动的基本单位，其结构和功能高度统一。下列有关叙述正确的是 （ ） ①卵细胞体积较大有利于和周围环境进行物质交换，为胚胎早期发育提供所需养料 ②哺乳动物成熟的红细胞表面积与体积之比相对较大，有利于提高气体交换效率 ③小肠绒毛上皮细胞内有大量的线粒体，有助于物质运输的能量供应 ④哺乳动物成熟精子中细胞质较少，有利于精子运动 A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④ 3．（09福建理综）下列关于组成细胞化合物的叙述，不正确的是 （ ）A．蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能并未发生改变B．RNA与DNA的分子结构相似，由四种核苷酸组成，可以储存遗传信息C．DNA分子碱基的特定排列顺序，构成了DNA分子的特异性D．胆固醇是构成细胞膜的重要成分，在人体内参与血液中脂质的运输4．下列关于生物膜结构和功能的叙述正确的是 （ ）A．生物膜在结构和功能上的紧密联系，是使细胞成为有机整体的必要条件B．细胞核、线粒体、叶绿体都具有双层膜，所以它们的通透性是相同的C．因为生物膜具有流动性，所以组成膜的各种化学成分在膜中是均匀分布的D．所有生物膜的结构由外到内依次由糖被、蛋白质、磷脂双分子层组成5．下图为嗅觉受体细胞膜的亚显微结构模式图，下列对该图有关内容的描述错误的是（ ） A．①②③共同为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境 B．②为糖蛋白，可作为气味分子的受体并完成信息的传递 C．①为多肽，其基本组成单位是氨基酸 D．③为磷脂双分子层，作为细胞膜的基本支架 6．右图是某细胞在进行某生命活动前后几种生物膜面积的变化图，在此变化过程中最可能合成 （ ）
后
前
膜面积
内质网
高尔基体
细胞膜 A．胰岛素 B．孕激素 C．呼吸氧化酶 D．DNA合成酶7．如图表示4种生物细胞，以下叙述正确的是 （ ）
甲 乙
丙 丁 A．用光学显微镜可判断，甲、乙两类细胞的区别应该以是否具有细胞壁为主要标志之一 B．具有甲和丁细胞的生物不都是自养型生物，而丙和丁都是单细胞生物 C．在生态系统中，具有乙细胞的生物都是消费者，丙都是分解者 D．具有甲、乙细胞的生物的全部性状的遗传都遵循孟德尔定律，丙、丁的全部性状的遗传都不遵循孟德尔定律8．如右图所示细胞对大分子物质“内吞”和“外排”的过程。下列与此有关的叙述错误的是 （ ） A．a与b均要以膜的流动性为基础才可能发生 B．a要有细胞内部供能才可能完成 C．b示细胞分泌的同时导致膜成分的更新 D．b与a分别是细胞排泄废物和摄取养分的基本方式9．细胞是生物体结构和功能的基本单位，也是新陈代谢的主要场所。图中的A、B、C、D是4种不同类型的细胞，其中D细胞含有光合色素。请分析回答：（1）上图中，图 是幽门螺杆菌结构模式图，其区别于酵母菌的最主要的结构特点是 。幽门螺杆菌可产生尿素酶、蛋白酶、磷脂酶，其中的 （酶）可直接破坏胃黏膜的完整性，进而破坏人体的第一道防线。 （2）上图所示细胞中一定能进行光合作用的是 （填代号）。 （3）B细胞的某种分泌蛋白，在核糖体中合成之后，按照 （用箭头和结构名称表示）的方向运到细胞外。 （4）与B细胞相比，A细胞中特有的能产生ATP的结构是 。 （5）A、B、C细胞中的哪些基因不遵循孟德尔遗传规律？ 。（6）图A所示细胞是否是理想的鉴定还原糖的实验材料？为什么？ 。 【参考答案】1.A 2.B 3.A 4.A 5.C 6.A 7.A 8.D9．（1）C 没有以核膜为界线的细胞核 蛋白酶和磷脂酶 （2）A、D （3）内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜（4）叶绿体 （5）A、B中的质基因和C中的全部基因 （6）不是。该细胞中含有颜色较深的叶绿素，对显色反应有遮蔽作用
二、与水有关的结构及生理过程
水
产生
消耗
暗反应（叶绿体基质）有氧呼吸第三阶段（线粒体内膜）氨基酸的脱水缩合（核糖体）纤维素的合成（高尔基体）DNA复制（细胞核）
光反应（叶绿体类囊体薄膜）有氧呼吸第二阶段（线粒体基质）ATP的水解（细胞质基质、叶绿体、线粒体） 三、细胞器归类总结1．动、植物细胞都有但功能不同的细胞器是高尔基体。 2．能产生水的细胞器有：线粒体、核糖体、叶绿体产生水的细胞结构还有：细胞质基质(无氧呼吸)、细胞核。3．与主动运输有关的细胞器是线粒体（供能）、核糖体（合成载体蛋白）。4．与能量转换有关的细胞器（或产生ATP的细胞器）有叶绿体（光能一电能一活跃的化学能一稳定的化学能）、线粒体（稳定的化学能一活跃的化学能）。 与能量转换有关的细胞结构还有：细胞质基质5．含有核酸的或能发生碱基互补配对行为细胞器是线粒体、叶绿体、核糖体。 含有核酸的或能发生碱基互补配对行为细胞结构还有：细胞核6．参与细胞分裂的细胞器有核糖体（间期蛋白质合成）、中心体（由它发出的星射线构成纺锤体）、高尔基体（与植物细胞分裂时细胞壁的形成有关）、线粒体（供能）。7．能合成多糖的细胞器有叶绿体、高尔基体。 四、生物膜系统1．研究分泌蛋白的合成、运输、分泌所用的实验方法为同位素标记法教材中涉及同位素标记法的实验还有：鲁宾和卡门证明氧气的来源、DNA半保留复制的证明、噬菌体侵染细菌实验等。2．常见的分泌蛋白有抗体、消化酶、蛋白质类激素（胰岛素、生长激素等）。3．分泌蛋白的转移方向为核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜，线粒体提供能量。4．分泌蛋白的分泌为胞吐作用，不属于跨膜运输，体现了细胞膜的流动性。5．分泌蛋白的合成、运输过程证明生物膜在功能上既有分工，又密切联系。6．在不同结构的膜之间相互转化时，体现了生物膜具有一定的连续性。以“囊泡”形式转化的是间接相连的生物膜。
内质网
细胞膜
核外膜
高尔基体
直接相连
直接相连
间接相连
间接相连7．在推测生物膜种类时，常根据生物膜各组成成分的含量判断，含糖类多的一般为细胞膜，含蛋白质多的为功能复杂的生物膜，如线粒体内膜。五、氨基酸脱水缩合形成多肽过程中的有关计算1．蛋白质分子量、氨基酸数、肽链数和失去水分子数的关系肽键数=失去的水分子数=氨基酸数－肽链数蛋白质相对分子量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－脱去水分子数×182．蛋白质中游离氨基（羧基数）的计算至少含有的游离氨基(羧基数)=肽链数游离氨基数（羧基数）=肽键数+R基中含有的氨基（羧基数）3．蛋白质中含有N、O原子数的计算 N原子数=肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数=各氨基酸中的N原子数O原子数=肽键数＋肽链数×2＋R基上的O原子数=各氨基酸中的O原子数－脱去水分子数4．在蛋白质相对分子质量的计算中若通过图示或其他形式告知蛋白质含有二硫键时，要考虑脱去氢的质量，每形成一个二硫键，脱去2个氢。5．若形成的多肽是环状蛋白质：氨基酸数=肽键数=失去的水分子数。6．氨基酸与相应核酸碱基数目的对应关系：基因中脱氧核苷酸﹕mRNA中核糖核苷酸数﹕蛋白质中氨基酸数=6﹕3﹕1在利用DNA中脱氧核苷酸数或RNA中核糖核苷酸数求其指导合成的蛋白质中氨基酸数目时，一般不考虑终止密码问题，所求出的氨基酸数为其最大值。【思想方法】【例1】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【分析】本题考了细胞膜的成分，化合物的鉴定及呈现的颜色反应。做题时要找出题干文字中的关键信息，并结合课本基础知识来选择答案，其中“细胞膜的某种成分”及呈现的颜色反应是本题的最有用信息。加入双缩脲试剂出现紫色可判断含有蛋白质，加入斐林加热出现砖红色可判断含有糖类，因此Ｃ选项正确。相关的基础知识包括：蛋白质遇双缩脲试剂呈现紫色反应，还原性糖与斐林试剂在加热情况下出现砖红色；细胞膜有蛋白质、脂质、糖类组成；细胞膜上的糖以糖蛋白和糖脂的形式存在。本题应选C。【例2】已知分泌蛋白的新生肽链上有一段可以引导其进入内质网的特殊序列（图中P肽段）。若P肽段功能缺失，则该蛋白 （ ）A．无法继续合成B．可以进入高尔基体C．可以被加工成熟D．无法被分泌到细胞外【分析】本题考查细胞分泌蛋白的合成、加工、分泌过程及相关细胞器的功能。解答本题的关键是正确理解P 肽段的功能，即“可以引导其进入内质网”。由此可推断出：P肽段功能缺失，分泌蛋白在核糖体上的合成是正常的，而不能再进入到内质网中，故无法再由内质网对该新生肽链加工和运输，也无法运送到高尔基体中和分泌到细胞外。本题应选D。【例3】对某动物细胞进行荧光标记实验，如下示意图所示，其基本过程：①用某种荧光染料标记该动物细胞，细胞表面出现荧光斑点。②用激光束照射该细胞表现的某一区域，该区域荧光淬灭（消失）。③停止激光束照射一段时间后，该区域的荧光逐渐恢复，即又出现了斑点。上述实验不能说明的是 （ ） A．细胞膜具有流动性B．荧光染料能与细胞膜组成成分结合C．根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率D．根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率【分析】本实验是证明细胞膜具有一定流动性的经典实验，考查学生能够正确分析实验现象，推理并得出结论的能力。考查的知识点有：蛋白质或磷脂分子是可以运动的的流动，跨膜运输等知识。解答本题的关键是理解荧光淬灭后又逐渐恢复的原因和对是否属于跨膜运输的判断。跨膜运输是通过生物膜的运输，而本题中只是体现蛋白质或脂质在细胞膜上的运动，所以C选项错误。【专题演练】1．下列过程中，涉及肽键数量变化的是 （ ）A．洋葱根尖细胞染色体的复制 B．用纤维素酶处理植物细胞C．小肠上皮细胞吸收氨基酸 D．蛋清中加入NaCl使蛋白质析出2．细胞作为生命活动的基本单位，其结构和功能高度统一。下列有关叙述正确的是 （ ） ①卵细胞体积较大有利于和周围环境进行物质交换，为胚胎早期发育提供所需养料 ②哺乳动物成熟的红细胞表面积与体积之比相对较大，有利于提高气体交换效率 ③小肠绒毛上皮细胞内有大量的线粒体，有助于物质运输的能量供应 ④哺乳动物成熟精子中细胞质较少，有利于精子运动 A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④ 3．（09福建理综）下列关于组成细胞化合物的叙述，不正确的是 （ ）A．蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能并未发生改变B．RNA与DNA的分子结构相似，由四种核苷酸组成，可以储存遗传信息C．DNA分子碱基的特定排列顺序，构成了DNA分子的特异性D．胆固醇是构成细胞膜的重要成分，在人体内参与血液中脂质的运输4．下列关于生物膜结构和功能的叙述正确的是 （ ）A．生物膜在结构和功能上的紧密联系，是使细胞成为有机整体的必要条件B．细胞核、线粒体、叶绿体都具有双层膜，所以它们的通透性是相同的C．因为生物膜具有流动性，所以组成膜的各种化学成分在膜中是均匀分布的D．所有生物膜的结构由外到内依次由糖被、蛋白质、磷脂双分子层组成5．下图为嗅觉受体细胞膜的亚显微结构模式图，下列对该图有关内容的描述错误的是（ ） A．①②③共同为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境 B．②为糖蛋白，可作为气味分子的受体并完成信息的传递 C．①为多肽，其基本组成单位是氨基酸 D．③为磷脂双分子层，作为细胞膜的基本支架 6．右图是某细胞在进行某生命活动前后几种生物膜面积的变化图，在此变化过程中最可能合成 （ ）
后
前
膜面积
内质网
高尔基体
细胞膜 A．胰岛素 B．孕激素 C．呼吸氧化酶 D．DNA合成酶7．如图表示4种生物细胞，以下叙述正确的是 （ ）
甲 乙
丙 丁 A．用光学显微镜可判断，甲、乙两类细胞的区别应该以是否具有细胞壁为主要标志之一 B．具有甲和丁细胞的生物不都是自养型生物，而丙和丁都是单细胞生物 C．在生态系统中，具有乙细胞的生物都是消费者，丙都是分解者 D．具有甲、乙细胞的生物的全部性状的遗传都遵循孟德尔定律，丙、丁的全部性状的遗传都不遵循孟德尔定律8．如右图所示细胞对大分子物质“内吞”和“外排”的过程。下列与此有关的叙述错误的是 （ ） A．a与b均要以膜的流动性为基础才可能发生 B．a要有细胞内部供能才可能完成 C．b示细胞分泌的同时导致膜成分的更新 D．b与a分别是细胞排泄废物和摄取养分的基本方式9．细胞是生物体结构和功能的基本单位，也是新陈代谢的主要场所。图中的A、B、C、D是4种不同类型的细胞，其中D细胞含有光合色素。请分析回答：（1）上图中，图 是幽门螺杆菌结构模式图，其区别于酵母菌的最主要的结构特点是 。幽门螺杆菌可产生尿素酶、蛋白酶、磷脂酶，其中的 （酶）可直接破坏胃黏膜的完整性，进而破坏人体的第一道防线。 （2）上图所示细胞中一定能进行光合作用的是 （填代号）。 （3）B细胞的某种分泌蛋白，在核糖体中合成之后，按照 （用箭头和结构名称表示）的方向运到细胞外。 （4）与B细胞相比，A细胞中特有的能产生ATP的结构是 。 （5）A、B、C细胞中的哪些基因不遵循孟德尔遗传规律？ 。（6）图A所示细胞是否是理想的鉴定还原糖的实验材料？为什么？ 。 【参考答案】1.A 2.B 3.A 4.A 5.C 6.A 7.A 8.D9．（1）C 没有以核膜为界线的细胞核 蛋白酶和磷脂酶 （2）A、D （3）内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜（4）叶绿体 （5）A、B中的质基因和C中的全部基因 （6）不是。该细胞中含有颜色较深的叶绿素，对显色反应有遮蔽作用
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