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细胞中的元素和化合物细胞中的化学元素
细胞中常见的化学元素有20多种，这些组成生物体的化
学元素虽然在生物体内有一定的生理作用，但是单一的某种元
素不可能表现出相应的生理功能。18
(3)分别用H O与C18O 做原料，探知光合作用过程中释放出
2 2
的氧全部来自水而不来自CO 。
2
(4)分别用32P与35S标记噬菌体DNA与蛋白质，探知噬菌体的
遗传物质是DNA而不是蛋白质。
(5)用15N标记模板DNA，探知DNA复制为半保留复制。
(6)用具放射性或荧光分子标记的DNA做探针，进行基因诊断
或用于饮用水中病毒检测。
(7)用14C标记生长素探知生长素的极性运输。下列有关组成生物体化学元素和化合物的叙述，正确的是( )
D
A．磷是脂肪、ATP、DNA等不可缺少的成分，它是组成生物体
的大量元素
B．脱氧核糖核苷酸控制酶的合成
C．植物生长素是一种蛋白质类激素，作用特点是微量高效
D．纤维素很难被人体消化吸收，它是由C、H、O三种元素组
成细胞中水和无机盐的作用
种类 细胞含量(鲜重) 存在形式 生理功能
1.最多，占细胞鲜重的
85%～90%
结合水：一部
2．不同种类生物含量不同， 结合水是细胞结构的重
分水与细胞内
水 水生＞陆生 要组成成分
的其他物质相
3．不同生长发育时期不同，
结合(4.5%)
幼体＞成体，植物幼嫩部
分＞老熟部分种类 细胞含量(鲜重) 存在形式 生理功能
1.最多，占细胞鲜重的
85%～90% 自由水：绝大 1.细胞内的良好溶剂；
2．不同种类生物含量不同，部分的水以游 2 .参与许多生化反应；
水 水生＞陆生 离的形式存在，3 .多细胞生物体的绝大
3．不同生长发育时期不同，可以自由流动 多数细胞的生活环境；
幼体＞成体，植物幼嫩部 (95.5%) 4 .有助于物质运输
分＞老熟部分类似多肽
链种类 细胞含量(鲜重) 存在形式 生理功能
1.构成生物体的重要结
大多数以离子形式存在，
构成分；
含量较多的阳离子有
无 2 .对维持细胞的酸碱
很少，1%～ Na＋、K＋、Ca2＋、
机 平衡、渗透压非常重
1.5% Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋等，
盐 要；
阴离子有Cl－、
3 .影响生物体的生命
SO 2－ 、 PO 3－ 、 H CO － 等
4 4 3 活动实验步骤
(1)还原糖的鉴定酒精的作用
叶绿体色素的提取和分离实验中，作用是提取色素的；
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验，解离时用到的解离液
是：质量分数为15%的HCl与体积分数为95%的酒精，比例为1
：1；作用是使组织中的细胞相互分离开来
低温诱导植物染色体数目的变化实验中，固定后用体积分数为
95%的酒精冲洗，解离时同上。
胡萝卜素，叶黄素，叶绿素a，叶绿素B是可以溶解在酒精中的
观察细胞中的油脂（苏丹3染色），染色后用酒精洗去浮色。
制作腐乳，杀菌，且使腐乳有特殊香味，12%，不宜过多或过
少，多了会延长腐乳成熟时间，过少使腐乳变质（选修一）(3)蛋白质的鉴定3．淀粉的检测与观察(4)正确配制和使用斐林试剂与双缩脲试剂：配制这两种
试剂时，都要用到NaOH溶液和CuSO 溶液，但配制时，溶液浓
4
度不同，使用原理和方法也有明显区别。(见下表)
斐林试剂 双缩脲试剂
甲液： /mL NaOH A液： /mL NaOH
配方
乙液： /mL CuSO B液： /mL CuSO
4 4
甲、乙液混合均匀，现配
使用方法 先A液后B液，不能混用
现用蛋白质
氨基酸、多肽和蛋白质的关系
1．氨基酸通式的解读(1)元素组成：基本元素C、H、O、N。
(2)R基团中可能含有S。
(3)氨基酸分子中的氨基和羧基数目至少各含一个，也可
以是几个，因为R基中可能含有氨基或羧基。R基的不同导致
氨基酸的种类不同。这是氨基酸分类的依据。例如甘氨酸的R
基是—H，丙氨酸的R基是—CH 。
3
(4)在构成蛋白质的氨基酸中，都有一个氨基和一个羧基
连接在同一个碳原子上，否则就不是构成蛋白质的氨基酸。例
如：H N—CH —CH —CH —COOH。
2 2 2 22．氨基酸、多肽、肽键的关系图解下列关于氨基酸和蛋白质的叙述，错误的是( )
Ｃ
A．甲硫氨酸的R基是—CH —CH —S—CH ，则它的分
2 2 3
子式是C H O NS
5 11 2
B．酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，这种差异
是由R基的不同引起的
C．n个氨基酸共有m个氨基，则这些氨基酸缩合成的一
个多肽中的氨基数必为m－n
D．甜味肽的分子式为C H O N ，则甜味肽一定是一种
13 16 5 2
二肽一条肽链的分子式为C H O N ，其水解产物中只含
22 34 13 6
有下列3种氨基酸。下列叙述错误的是( )
Ｄ
A．合成1个C H O N 分子将产生5个水分子
22 34 13 6
B．在细胞中合成1个C H O N 分子至少需要3种tRNA
22 34 13 6
C．1个C H O N 分子完全水解后可以产生3个谷氨酸
22 34 13 6
D．1个C H O N 分子中存在1个游离的氨基和3个游离
22 34 13 6
的羧基蛋白质的多样性与生物多样性
1．蛋白质结构的多样性
(1)氨基酸的种类不同，构成的肽链不同。
—○—○—○—○—○—○—○—
—□—□—□—□—□—□—□—
(2)氨基酸的数目不同，构成的肽链不同。
—○—○—○—○—○—○—○—
—○—○—○—○—
(3)氨基酸的排列顺序不同，构成的肽链不同。
—○—□—○—□—○—□—○—
—□—○—○—□—○—□—○—(4)肽链的数目和空间结构不同，构成的蛋白质不同。
两个蛋白质分子结构不同，则这两个蛋白质不是同种蛋白
质。 但并不是以上这四点同时具备才能确定两个蛋白质分子
结构不同，而是只要具备以上其中的一点，这两个蛋白质的分
子结构就不同。
2．蛋白质功能的多样性
结构蛋白：构成细胞和生物体
信息传递与调节：某些激素
蛋白质的功能 催化作用：大多数酶
功能蛋白
运输作用：血红蛋白和载体蛋白
免疫作用：抗体
蛋白质是生命活动的主要承担者，在组成细胞的有机物中
含量最多。图31表示有关蛋白质分子的简要概念图，对图示
分析正确的是( )
Ｂ
图31
A．a肯定含有P元素
B．①过程有水生成
C．多肽中b的数目等于c的数目
D．d表示氨基酸的多样性(1)有3个不同氨基酸，可形成3肽的种数？
(2)有足够数量的3种不同氨基酸，可形成多少种3肽？
(3)有n(n≤21)个不同氨基酸，可形成多少种2肽、3
肽、…n 肽(组成肽的氨基酸各不相同)?
(4)有足够数量的n(n≤21)种不同氨基酸，可形成多少种
2肽、3肽、…m 肽(组成肽链的氨基酸各不相同)?
[答案] (1)6 (2)27 (3)n×(n－1) n×(n－1)×(n－2) n！
(4)n2 n3 nm蛋白质形成前后分子质量总量不变，即反应前氨基酸分子量
之和＝形成的蛋白质分子、水分子及其他物质的分子量之和。
具体计算
(1)氨基酸数＝肽键数＋肽链数
(2)肽键数＝脱去的水分子数＝氨基酸数－肽链数
(3)蛋白质相对分子质量＝氨基酸数×氨基酸平均相对分
子质量－脱去的水分子数×18
(4)若是环状蛋白质：氨基酸数＝肽键数＝脱去的水分子
数某条多肽的相对分子质量为2 778，若氨基酸的平均相
对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因
长度至少是( )
Ｄ
A．75对碱基
B．78对碱基
C．90对碱基
D．93对碱基1．下列物质中一定含有肽键的是( )
Ｃ
①胰岛素 ②雄性激素 ③酶 ④Na＋载体
A．①② B．②③ C．①④ D．①③④1．分析多肽 E 和多肽 F(均由一条肽链组成)得到以下结果：
(单位：个)
元素或基团 C H O N －NH －COOH
2
多肽 E 201 348 62 53 3 2
多肽 F 182 294 55 54 6 1那么请你推算这两种多肽中氨基酸的数目最可能是( D )
选 项 A B C D
多肽 E 199 340 58 51
多肽 F 181 281 53 49某50肽中有2个丙氨酸(NH CHCH COOH)，现脱掉其中的
2 3
丙氨酸(相应位置如图)得到几种不同有机产物，其中脱下的
氨基酸均以游离态正常存在。下列有关该过程产生的全部有机
物中有关原子、基团或肽键数目的叙述错误的是( )
Ｄ
A．肽键数目减少4个
B．氢原子数目增加8个
C．氨基和羧基分别增加4个
D．氧原子数目增加2个细胞中的糖类和脂质
1．单糖、二糖和多糖的比较
种类 举例 分子式 结构 功能 备注
核糖 C H O
5 10 5
是核酸
五碳糖 的组成成分
脱氧核糖 C H O
5 10 4
单 不能水解
糖 的糖
细胞中重 其他：
六碳糖 葡萄糖 C H O 要能源 果糖等
6 12 6
物质种类 举例 分子式 结构 功能 备注
蔗糖
植物 水解后能
麦芽糖
二 生成两分
C H O
糖 12 22 11 子单糖
的糖
动物 乳糖
淀粉
储能物质
植物
水解后能生
纤维素
细胞壁成分
成许多单糖
主要存
多 的糖，淀粉
肝糖原 (C H O )
在于肝
糖 糖 6 10 5 n 和糖原最后
动物
储能物质 脏
原 水解成葡萄
存在于
糖
肌糖原
肌肉脂质的种类比较
种类 生理功能
脂肪 生物体内的储能物质，保温、缓冲和减力的作用
类脂 磷脂 是构成细胞膜的重要成分
胆固醇 是构成细胞膜的重要成分
固
促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形
醇 性激素
成
类
维生素D 促进人和动物肠道对钙和磷的吸收比较DNA和RNA的异同点
1．核酸结构的解读：DNA与RNA的异同点
不同点
项目 共同点 应用
DNA RNA
基本单位——
脱氧核苷酸 核糖核苷酸 可依据核苷酸、
核苷酸
组 五碳糖及碱基
五碳糖、磷酸 脱氧核糖 核糖
成 的不同鉴别核
含氮碱基——
特有——T 特有——U 酸种类
A、C、G
双链，具规则 单链，不具双
结构 链状
双螺旋结构 螺旋结构
在真核细胞的
细胞核、线粒 主要分布在细 主要分布在细
分布
体和叶绿体中 胞核中 胞质中
均有分布不同点
项目 共同点 应用
DNA RNA
携带遗传信息，
与遗传信息的
对于含有DNA的
表达有关，在
都与性状 生物而言，是遗
作用 只含有RNA的
表现有关 传物质，是不同
生物中，遗传
生物表现不同性
物质是RNA
状的根本原因关于核酸的叙述，正确的是( Ｂ )
A．只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质
B．DNA分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定是通过
氢键连接的
C．分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗
传信息一定相同
D．SARS病毒中可观察到DNA和RNA的分布蛋白质与核酸的区别
核酸
比较项目 蛋白质
DNA RNA
名称 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 氨基酸
种类 4种 4种 21种
单
体
结构
简式
氨基酸→多肽链
分子 一般是反向平行的双螺旋
一般为单链结构 →空间结构→蛋
结构 结构
白质分子核酸
比较项目 蛋白质
DNA RNA
氨基酸→多肽链
分子 一般是反向平行的双螺旋
一般为单链结构 →空间结构→蛋
结构 结构
白质分子
主要在细胞质中，
主要在细胞核中，线粒体、叶绿体、线粒体、 广泛分布在细胞
分布
叶绿体、质粒中也有分布 核糖体中也有分 中
布
氨基酸的种类、
RNA分子上核糖
DNA分子上脱氧核苷酸的 数量、排列顺序
多样性 核苷酸的数量、
数量、排列顺序不同 及肽链的空间结
排列顺序不同
构不同核酸
比较项目 蛋白质
DNA RNA
细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗
蛋白质是生命活
传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重
动的主要承担者
要的作用
RNA病毒中，RNA是遗
主要
组成生物体的重
生物体内主要的遗 传物质；mRNA是蛋白质
功能
要结构物质，催
传物质；可通过复 合成的模板，tRNA是氨
化功能、免疫功
制、转录等过程， 基酸的转运工具，rRNA
能、调节功能、
控制蛋白质的合成 是核糖体的组成成分。少
运输功能等
量RNA具有催化功能在生物体内，某些重要化合物的元素组成和功能关系如图
42所示。其中X、Y代表元素，A、B、C是生物大分子。据图分
析不正确的是( )
Ｂ
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．人类的白化病基因起源
于图中①过程中
D．图中A和C是组成染色体
的主要成分如图表示生物体内两种重要化合物的化学组成关系，相关
叙述正确的是( Ｄ )
A．图中大分子B的空间结构是呈双螺旋排列的
B．a的种类约21种，b的种类为8种
C．a与a之间通过“—NH—COOH—”相连接，b与b之间通
过磷酸二酯键相连接
D．HIV的遗传信息储存在大分子B中细胞中糖类的不同分类
1．按糖类物质的归属分类
(1)动植物细胞共有的糖：核糖、脱氧核糖、葡萄糖
(2)动物细胞特有的糖：糖原、乳糖、半乳糖
(3)植物细胞特有的糖：果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素
2．按糖类物质的功能分类
(1)生物细胞生命活动的主要能源物质：葡萄糖
(2)生物细胞中的储能物质：淀粉、糖原
(3)参与生物细胞构成的物质：核糖、脱氧核糖、纤维素单糖、二糖、多糖的分类
单糖是不能水解的糖：葡萄糖、核糖、脱氧核糖、果糖、
半乳糖
二糖是水解后能够生成两分子单糖的糖：蔗糖(水解成葡
萄糖＋果糖)、麦芽糖(两分子葡萄糖)、乳糖(葡萄糖＋半乳糖)
多糖是水解后生成许多单糖的糖：淀粉、纤维素、人体内的糖
原
