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[高中生物一轮复习教学讲义 必修1]
第 3 讲 组成细胞的有机化合物
考点一 蛋白质的结构和功能
1．蛋白质的结构
注意说明：(1)必需氨基酸：人体细胞不能合成，必须从外界环境中直接获取的氨基酸，共有8种(婴儿
有9种)，它们是：甲(甲硫氨酸)缬(缬氨酸)一(异亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸)来(赖
氨酸)。(婴儿还有组氨酸)。非必需氮基酸：人体细胞能够合成的氨基酸，共有12种(婴儿11种)。
(2)盐析与变性：盐析(可逆)，向蛋白质溶液中加入无机盐后，蛋白质便从溶液中沉淀析出，当除去引
起蛋白质沉淀的因素后，被盐析的蛋白质仍可重新溶于水，其天然性质不发生改变。变性(不可逆)，蛋白
质在重金属盐、高温、强酸、强碱和紫外线等理化因素的影响下，空间结构发生改变而生物活性丧失的过
程。2．比较归纳蛋白质的类型、功能、分布和特点
蛋白质类型 功能与分布 特点
执行运输功能，该类蛋白往往位于细胞膜上，与特定物
载体 质结合进行转运，与细胞膜的控制物质进出功能密切相
关
具 有 特 异
执行信息交流功能，该类蛋白大都位于细胞膜上，少数
性，只能与
受体 位于细胞内，与相应的信号分子结合，实现细胞间信息
特定的一种
交流
或一类物质
执行免疫功能，大都分布于组织液或血浆中，与相应的
抗体 结合发挥相
抗原结合(少数黏附于细胞膜上，会引起过敏反应)
应的功能
执行催化功能，主要分布于细胞内，可附着于膜表面，
酶
也可以游离于基质中。少数位于体液中，如溶菌酶
血红蛋白 执行运输功能，位于红细胞内，与氧结合运输氧气
3．氨基酸缩合与相关计算
(1)蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系
①肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－ 肽链数 ；
②蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－ 脱去水分子数 ×1 8 。(不考虑形成
二硫键)
肽链数目 氨基酸数目 肽键数目 脱去水分子数 多肽链相对分子量 氨基数目 羧基数目
1条 m m－1 m－1 αm－18(m－1) 至少1个 至少1个
n条 m m－n m－n αm－18(m－n) 至少n个 至少n个
注：氨基酸平均分子质量为α。
(2)蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算
①至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数×1。
②游离氨基或羧基数目＝肽链数×1＋R基中含有的氨基或羧基数。
(3)利用原子守恒法计算肽链中的原子数
①N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数＝各氨基酸中N原子总数。
②O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数＝各氨基酸中O原子总数－脱去水分子数。
考点二 核酸的结构和功能
1．核酸的结构层次2．核酸的种类：核酸包括两类，一类是脱氧核糖核酸(DNA)，一类是核糖核酸(RNA)
(1)DNA与RNA的比较
分类 脱氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA)
组成单位
A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)
碱基
T(胸腺嘧啶) U(尿嘧啶)
成分
五碳糖 脱氧核糖 核糖
磷酸 磷酸
分子结构 一般为规则的双螺旋结构 一般为单链结构
初步水解 4种脱氧核糖核苷酸 4种核糖核苷酸
磷酸、脱氧核糖、4种含氮碱 磷酸、核糖、4种含氮碱基(A、U、C、G)
彻底水解
基(A、T、C、G)
①是RNA病毒的遗传物质；
②在遗传信息表达中起作用：mRNA—蛋白质
是主要的遗传物质，携带遗传
功能 合成的直接模板，tRNA—携带特定的氨基
信息，并决定蛋白质的合成
酸，rRNA—核糖体的组成成分；
③催化作用：极少数酶属于RNA
①真核生物：细胞核(主要)、
分布 线粒体、叶绿体 主要分布于细胞质中
②原核生物：拟核、质粒
结构多样性 核苷酸的数目和排列顺序
注意说明：病毒：只含四种核苷酸(四种核糖核苷酸或四种脱氧核苷酸)只含一种核酸(RNA或DNA)只
含四种含氮碱基(A、U、C、G或A、T、C、G)只含一种五碳糖
细胞生物：含8种核苷酸(4种核糖核苷酸＋4种脱氧核苷酸)含2种核酸(DNA＋RNA)含5种碱基(A、
T、C、G、U)含两种五碳糖
3．核酸的功能核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
4．核酸与蛋白质比较
(1)DNA、RNA及与蛋白质的比较
①区别
核酸 蛋白质
项目
DNA RNA
元素 C、H、O、N、P C、H、O、N等
氨基酸(20种)
核苷酸(8种)
组成单位 (元素：C、H、
(元素：C、H、O、N、P)
O、N等)
主要在细胞核 主要在细胞核中 核糖体
形成场所
中复制产生 转录生成
甲基绿 吡罗红 双缩脲试剂
检测试剂
(绿色) (红色) (紫色反应)
一般为规则的 氨基酸→多肽
分子结构 一般为单链结构
双螺旋结构 →蛋白质
氨基酸的种类、
核苷酸的种类、 数量、排列顺序
结构多样性的决定因素
数量及排列顺序 及蛋白质的空间
结构
②联系
DNA、RNA和蛋白质三者之间的关系：
(3)核DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不同”
(4)DNA、RNA、蛋白质的水解产物的比较
项目 DNA RNA 蛋白质
基本单位 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 氨基酸
初步水解产物 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 多肽
核糖、含氮碱基和磷
彻底水解产物 脱氧核糖、含氮碱基和磷酸 氨基酸
酸
(5)DNA、RNA、ATP及核苷酸中“A”的含义考点三 细胞中的糖类和脂质
1．细胞中的糖类
(1)糖类的种类
――→葡萄糖
二糖
多糖
(2)糖类的功能
①糖类是生物体的主要能源物质；淀粉和糖原分别是植物、动物细胞内的储能物质；而纤维素为结构
物质，非储能物质。
②糖类是细胞和生物体的重要结构成分：五碳糖是构成核酸的主要成分；纤维素是植物细胞壁的主要
成分；③细菌的细胞壁主要由肽聚糖组成。
③糖类是细胞通讯、识别作用的基础，也是细胞膜的成分；在细胞膜上糖类常与蛋白质结合在一起构
成糖蛋白，糖蛋白在细胞与细胞之间的相互识别、信息传递过程中起着非常重要的作用。
2．细胞中的脂质
种类 功能 分布
①细胞内良好的储能物质
②是一种很好的绝热体，皮下的脂肪 大量存在于某些植物的种
脂肪(C、H、O) 层起到保温作用 子、果实及动物体的脂肪
③分布在内脏周围的脂肪具有缓冲和 组织中
减压作用，能保护内脏器官磷脂(C、
构成细胞膜、线粒体膜、叶绿体膜等
H、O、N、
类 多种膜结构的重要成分 在动物的脑和卵细胞以及
P)
脂 大豆的种子中含量较多
糖脂(C、
与细胞组织的免疫及细胞识别有关
H、O)
胆固醇(C、 构成动物细胞膜的重要成分，在人体 在许多动物性食物中含量
H、O) 内参与血液中脂质的运输 丰富
性激素(C、 促进生殖器官发育及生殖细胞的形 由动物的性腺分泌，进入
固
H、O) 成，激发并维持第二性征 血液、组织液
醇
在动物的卵黄中含量较
类 维生素
多；在人的表皮细胞中有
D(C、H、 促进人和动物肠道对钙、磷的吸收
胆固醇，在日光照射下能
O)
变成维生素D
3．糖类与脂质的区别及联系
比较项目 糖类 脂质
元素组成 C、H、O C、H、O，有的还含有N、P
种类 单糖、二糖、多糖等 脂肪、磷脂、固醇等
淀粉：叶绿体
合成部位 纤维素：高尔基体 主要是内质网
区
糖原：主要是肝脏、肌肉
别
①主要的能源物质
①生物体的储能物质，如脂肪
②构成细胞结构，如糖被、细胞壁
生理作用 ②构成生物膜的重要成分，如磷脂
③核酸的组成成分，如核糖、脱氧核
③调节新陈代谢和生殖，如性激素
糖
联系 糖类脂肪
4．比较细胞中的能源物质
(1)细胞中的能源物质是糖类、脂肪、蛋白质，三者供能顺序是：糖类→脂肪→蛋白质。
(2)细胞生命活动的主要能源物质：葡萄糖。
(3)细胞生命活动的直接能源物质：ATP。
(4)细胞的储能物质：脂肪、淀粉、糖原。
考点四 (实验) 观察DNA、RNA在细胞中的分布
1．实验原理
(1)甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同：甲基绿＋DNA→ 绿色；吡罗红＋RNA→红色。显
示DNA和RNA在细胞中的分布
(2)盐酸能改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时可使染色质中的DNA与蛋白质分离，有
利于DNA和染色剂结合。
2．选材：
人的口腔上皮细胞、无色的洋葱鳞片叶内表皮细胞，不能用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞或叶肉细胞，
以防止颜色的干扰。
3．实验步骤1．一种母乳分析仪可以用于测量母乳中的营养成分，包括脂肪、碳水化合物、蛋白质等。它将帮助新手
妈妈更合理地对婴儿进行营养管理。下列有关说法合理的是 ( )
A．新生儿体内不能合成8种氨基酸
B．胆固醇、脂肪是构成动物细胞膜的重要成分
C．钙、铁、锌、硒等微量元素都是婴儿所必需的
D．母乳中的乳糖与核糖的组成元素相同
2．2019年诺贝尔生理学或医学奖授予了三位科学家，以表彰他们在细胞感知和适应氧气变化机制领域的
贡献。低氧诱导因子-1(HIF-1，一种由两条肽链组成的蛋白质)在此机制中充当重要角色，细胞中的HIF-1
只有在缺氧条件下才稳定存在。下列有关叙述不正确的是 ( )
A．细胞中的HIF-1至少含有两个游离的氨基
B．HIF-1功能的发挥离不开其两条肽链形成的空间结构
C．人体剧烈运动时，细胞中的HIF-1含量减少
D．血液中氧气浓度变化使细胞中HIF-1含量改变属于体液调节
3．近年来的研究初步表明，Aβ(β-淀粉样蛋白)沉积是阿尔茨海默病发生的病理学基础之一。Aβ是由其前
体蛋白APP(一种含695个氨基酸的跨膜蛋白)水解得到的。由APP形成Aβ的过程如图所示。下列根据上
述信息所作的推论，错误的是 ( )
A．用双缩脲试剂检测Aβ，会产生紫色反应
B．Aβ中至少含有38个肽键
C．Aβ的作用效果可能是引起大脑功能异常
D．β-分泌酶在此过程中体现了其调节作用
4．胰腺合成的胰蛋白酶原进入小肠后，在肠激酶作用下形
成有活性的胰蛋白酶，该激活过程如图所示(图中数字表示
氨基酸位置)，下列分析不正确的是( )
A．胰蛋白酶比胰蛋白酶原少了5个肽键
B．胰蛋白酶与胰蛋白酶原空间结构不同
C．肠激酶与限制酶具有相似的作用特性
D．激活过程可避免胰蛋白酶破坏自身细胞
5．下列关于DNA和RNA的说法错误的是( )
A．绝大多数生物的DNA为双链结构，RNA为单链结构B．DNA和RNA彻底水解得到的小分子化合物完全不相同
C．原核细胞中存在环状的DNA分子
D．真核细胞的叶绿体和线粒体中也有少量的DNA
6．如图表示人体内两种重要化合物A和B的化学组成关系，相关叙述中错误的是( )
A．人体中构成B的元素只有图示5种，构成A的元素除图示外还有Fe、S等
B．ATP脱去2个磷酸基团后可作为B的基本组成单位之一
C．B彻底水解产生的单糖，可与半乳糖脱水缩合成乳糖
D．由a形成A、b形成B的过程中均有水生成
7．下列与生活相联系的生物学知识中，说法正确的是( )
A．胆固醇是动物细胞膜的重要成分，参与血液中脂质的运输，过多摄入有益无害
B．糖尿病患者的饮食虽然受到严格限制，但不具甜味的米饭、馒头等可随意食用
C．患急性肠炎的病人脱水时，需要及时补水，同时也需要补充体内丢失的无机盐
D．鸡蛋煮熟后，蛋白质发生了变性，不容易被蛋白酶水解，因此，吃熟鸡蛋难消化
8．下列关于人体内有机物的叙述，错误的是( )
A．糖原彻底水解的产物可作为细胞呼吸的底物
B．某些脂类物质可对人体的生命活动进行调节
C．肾小管细胞膜上的蛋白质都能识别抗利尿激素
D．人体各种淋巴细胞中都有DNA和RNA两种核酸
9．阐明生命现象的规律，必须建立在阐明生物大分子结构的基础上。下列有关生物大分子核酸和蛋白质
的叙述正确的是( )
A．血红蛋白的功能与其分子组成中的大量元素Fe有关
B．胰岛素和抗体的差异与组成它们的氨基酸数目、种类和氨基酸之间的连接方式有关
C．伞藻细胞主要的遗传物质是DNA
D．变形虫细胞中DNA与RNA的基本骨架组成成分不同
10．生物体内某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。其中 X、Y代表元素，A、B、C代表生物
大分子，①、②、③代表过程。据图分析错误的是( )A．人体中单体b的种类有4种
B．导致地球上生物多种多样的根本原因是C的结构具有多样性
C．人类的白化病基因主要产生于图中的①过程
D．图中A和C是组成染色体的主要成分
11．下列概念除哪项外，均可用下图来表示( )
A．1表示固醇，2～4分别表示脂质、磷脂、性激素
B．1表示核糖核苷酸，2～4分别表示含氮碱基、核糖、磷酸
C．1表示糖类，2～4分别表示单糖、二糖、多糖
D．1表示双层膜的细胞结构，2～4分别表示线粒体、叶绿体、细胞核
12．在进行观察DNA和RNA在细胞中分布的实验时．下列操作错误的是( )
A．将涂片用质量分数为8%的盐酸处理后就可直接用染色剂染色
B．观察时应选择染色均匀、色泽较浅的区域
C．用酒精灯烘干载玻片．可迅速杀死细胞．防止溶酶体对核酸的破坏
D．甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同
13．利用颜色反应可鉴定特定的化合物，下列所述正确的是( )
A．利用斐林试剂可以鉴定出特定的还原糖
B．利用苏丹Ⅲ鉴定脂肪时必须用到光学显微镜
C．在酸性条件下，重铬酸钾溶液能与酒精发生颜色反应
D．甲基绿能将DNA染色，而不能将RNA染色
14．下列有关实验材料和试剂的使用，错误的是( )
A．甜菜的块根虽含有较多的糖且近于无色，但不可用于还原糖的鉴定
B．在观察DNA和RNA在细胞中的分布实验中可选用洋葱鳞片叶内表皮作实验材料
C．脂肪检测过程中需用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精1∶1混合
D．验证唾液淀粉酶是蛋白质的实验中，常用鸡蛋清作为对照组实验中的材料
