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专题01 细胞的分子组成
目录
1.命题趋势：明考情知方向
2.重难诠释：知重难、掌技巧、攻薄弱 （要点必记+长句作答+高分技巧）
3.创新情境练：知情境练突破
4.限时提升练：（30min）综合能力提升
考点
三年考情分析
2025 考向预测
三大有机物
（2024.全国乙卷.T1）蛋白质的结
构及多样性、核酸的元素组成及基
本单位
（2024.湖北卷.T3）脂质的种类及
功能，内环境的理化性质
（2024.湖北卷.T2）蛋白质的变性
（2024.北京卷.T1）糖类的功能
（2024.贵州卷.T1）细胞中有机物
含量变化
考点预测：糖类和脂质的多
种分类及功能；蛋白质的合成、结构
层次及功能；核酸的组成、结构及功
能；三大有机物的鉴定原理
考法预测：联系生活实际案
例，考察三大有机物的基本结构和功
能；通过生物大分子贯穿综合考察三
大有机物中体现的结构与功能观
水和无机盐
（2024.新课标卷.T2）水的分类及
功能；影响光合作用的因素
（2024.贵州卷.T1）水的特性；无
机盐的功能
（2024.河北卷.T1）水的功能
（2024.广东卷.T1）水的功能；无
机盐的存在形式和功能
考点预测：水和无机盐的结
构、特性和功能
考法预测：联系生活，围绕
水分和无机盐的吸收、运输和利用为
主线，结合实验和图形进行考察
1.
细胞中的无机物
细胞中的水
存在形式
自由水
结合水
1
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联系
①自由水和结合水在一定条件下可相互转化；
②自由水与结合水的比值上升时，生物的新陈代谢旺盛，生长迅
速；当自由水与结合水的比例下降时，生物的新陈代谢缓慢，但
抗逆性增强
2.细胞中的化合物
多
糖
淀粉
植物的储藏器官中
植物细胞中重要的
储能物质
纤维素
棕搁、棉花、麻类等
植物中
是构成植物细胞壁
的重要成分
糖
原
肝糖原
人和动物动物的肝脏
中
储存能量，调节血
糖
肌糖原
人和动物动物的肌肉
组织中
储存和提供能量
几丁质(又称为壳多
糖)
广泛存在于甲壳类动
物和昆虫的外骨骼中
几丁质能与溶液中
的重金属离子有效
结合，因此可用于
废水处理；可以用
于制作食品的包装
纸和食品添加剂；
可以用于制作人造
皮肤；等等。
用化学试剂检测生物组织中的化合物或观察结构
还原糖
脂肪
蛋白质
淀粉
试剂
斐林试剂
苏丹Ⅲ
双缩脲试剂
碘液
现象
砖红色沉淀
橘黄色
紫色
蓝色
需要加热的是还原糖的鉴定，需要借助显微镜的是脂肪鉴定。常见的还原糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖。
3．脂肪的检测和观察实验中，切片后，从培养皿中选取最薄的切片，用毛笔蘸取放在载玻片的中央；在
花生子叶薄片上滴2～3 滴苏丹Ⅲ染液，染色3 min，用吸水纸吸去染液，再用50%
的酒精
洗去浮色；先在
低倍镜下观察，再换高倍镜观察，视野中被染成橘黄色的脂肪颗粒清晰可见。蛋白质的检测和观察实验中，
加入组织样液2 mL 后，先注入双缩脲试剂A 液
1 mL，摇匀，再注入双缩脲试剂B 液
4 滴，摇匀，可见组
织样液变成紫色。
长难句作答：
1.呼吸熵是物质氧化分解时释放CO2与消耗O2的比值，糖类的呼吸熵等于1，而脂肪的呼吸熵却小于1，
请从糖类和脂肪的元素组成方面分析原因 。
2.哺乳动物体内胆固醇并非有害无益，原因是 。
3.胰岛素在核糖体上合成后还不具有降低血糖的生物活性，请从蛋白质的结构方面分析原因：
2
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。
4.蛋白质结构多样性的直接原因 。
5.核酸的功能： 。
高分解题技巧：
1.蛋白质相关的计算规律
(1)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；
②游离氨基或羧基数目＝肽链数＋R 基中含有的氨基或羧基数。
(2)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×18(不考虑形成二硫
键)。
肽链
数目
氨基
酸数
肽键
数目
脱去水
分子数
蛋白质相
对分子质
量
氨基
数目
羧基
数目
1 条
m
m－1
m－1
am－
18(m－1)
至少
1 个
至少
1 个
n 条
m
m－n
m－n
am－
18(m－n)
至少
n 个
至少
n 个
注：假设氨基酸平均相对分子质量为a。
(3)利用原子守恒计算肽链中原子数
氨基酸的结构通式是解答此类题目的突破口。在一个氨基酸中，若不考虑R 基，至少含有2 个碳原子、2
个氧原子、4 个氢原子和1 个氮原子。在脱水缩合形成多肽时，要失去部分氢原子和氧原子，但是碳原子、
氮原子的数目不会减少。多肽中的相关数量关系如下：
①碳原子数＝氨基酸的个数×2＋R 基上的碳原子数。
②氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×2。
③氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数。
④氮原子数＝肽链数＋肽键数＋R 基上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数。
2.易错易混
(1)并非所有的糖都是能源物质，如核糖、脱氧核糖、纤维素不参与氧化分解功能，不提供能量，而是作为
细胞的结构物质。并非所有的多糖的基本单位都是葡萄糖，如几丁质。
(2)种子形成时，其干重增加的原因是光合作用产物的输入导致。种子萌发时，其鲜重增加的原因是吸收水
分导致。注意：非油料作物的种子由于只进行细胞呼吸导致干重减少，油料作物种子萌发初期干重有所增
加（是因为脂肪转化为糖类的过程中增加了氧元素），然后再减少。
(3)细胞中的能源物质及其功能顺序：供能顺序：糖类
> 脂肪
> 蛋白质
(4)明晰蛋白质的盐析、变性和水解
3
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①盐析：是由溶解度的变化引起的，蛋白质的空间结构没有发生变化。
②变性：是由于高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致的蛋白质的空间结构发生了不可逆的变
化，肽链变得松散，丧失了生物活性，但是肽键一般不断裂。
③水解：在蛋白酶作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程相反。
(5)把握三类有机物检测在操作步骤上的“三个唯一”
唯一需要加热
还原糖检测，且必须水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热，则无砖红色沉淀出
现
唯一需要显微镜
切片法检测生物组织中的脂肪
唯一使用酒精
脂肪的检测，实验用体积分数为 50%的酒精洗去浮色
（建议用时：10 分钟）
1．【母乳】母乳可为新生儿提供全面的营养与保护。它不仅富含能量，还承载着促进婴儿免疫系统成熟、
大脑发育等多重使命。以下关于母乳中糖类、蛋白质和脂质功能的叙述，正确的是（ ）
A．母乳中的糖类主要以蔗糖形式存在，能提供能量并有助于肠道菌群的建立
B．母乳中的蛋白质可为婴儿提供全部的非必需氨基酸和部分必需氨基酸
C．母乳中含有多种不饱和脂肪酸，对婴儿大脑发育和视网膜功能至关重要
D．母乳中的所有营养成分均能被婴儿直接吸收，无需经过消化系统的处理
2．【甲流】甲流是由甲型流感病毒引起的流感。甲型流感病毒是负链RNA 病毒，负链RNA 不能直接编码
蛋白质，需要通过病毒自身的复制机制产生正链RNA，再用于编码病毒蛋白。奥司他韦能阻止甲型流感病
毒在人体宿主细胞的复制和释放，是治疗甲流的有效药物之一。下列说法正确的是（ ）
A．甲型流感病毒的遗传物质彻底水解的产物有4 种
B．甲型流感病毒与其宿主细胞结构上的区别主要是无核膜包被的细胞核
C．甲型流感病毒感染人体细胞时，只把其核酸注入到宿主细胞内
D．使用奥司他韦治疗甲流时，在感染初期使用效果更好
3．【水熊虫】水熊虫的生命力极为顽强。当环境恶化时，它会把身体蜷缩起来，一动不动，并自行脱去
体内99%的水分，使自身处于一种“隐生”状态，以此度过恶劣环境。研究发现，处于“隐生”状态的水
熊虫体内会产生大量海藻糖。下列叙述错误的是（ ）
A．若海藻糖为还原糖，则向其中加入斐林试剂后即观察到砖红色
B．处于“隐生”状态时，水熊虫的代谢速率较低，但并未完全停止
C．处于“隐生”状态时，水熊虫体内的水主要以结合水的形式存在
4
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D．海藻糖可能有利于保护水熊虫细胞，使其免受不利因素的损伤
4．【肥胖】肥胖是一种常见的健康问题。随着肥胖人群数量的增长，“减肥”医院、“减肥”学校、
“减肥”训练营等应运而生，事实上“减肥”减掉的体重中80%左右来自脂肪，20%～25%来自非脂肪。下
列相关叙述错误的是（ ）
A．等量脂肪比糖类所含能量多，脂肪是细胞内良好的储能物质
B．通过节食“减肥”的过程中，肥胖患者体内脂肪可以大量转化为糖类
C．“减肥”过快可能影响某些种类蛋白质的合成，进而影响学习与记忆
D．调整合理的饮食结构、坚持科学运动锻炼等是有效的“减肥”方法
（建议用时：30 分钟）
一、单选题
1．（2024·重庆卷）下表据《中国膳食指南》得到女性3 种营养元素每天推荐摄入量，据表推测，下列错
误的是（ ）
钙（mg/d）
铁（mg/d）
碘
0.5-1 岁
350
10
115
25-30 岁（未孕）
800
18
120
25-30 岁（孕中期）
800
25
230
65-75 岁
800
10
120
A．以单位体重计，婴儿对碘的需求高于成人
B．与孕前期相比，孕中期女性对氧的需求量升高
C．对25 岁与65 岁女性，大量元素的推荐摄入量不同
D．即使按推荐量摄入钙，部分女性也会因缺维生素D 而缺钙
2．水和无机盐是农作物生长发育的必需物质，下列相关说法错误的是（ ）
A．自由水和结合水都是细胞结构的重要组成成分
B．当农作物越冬时，细胞内的部分自由水会转化成结合水
C．农作物根系吸收无机盐时需要转运蛋白参与
D．农作物中的无机盐以离子和化合物的形式存在
5
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3．（2024·江西·九师联盟联考）2024 年3 月22 日是第三十二届“世界水日”，主题为“以水促和平”。
水是生命之源，没有水就没有生命。下列关于细胞中水的叙述，正确的是（ ）
A．活细胞中绝大多数水与蛋白质、糖类等物质结合而存在
B．细胞中核糖体上相邻两个氨基酸形成肽键时会有水产生
C．与等质量的脂肪相比，糖类彻底氧化分解产生的水更多
D．抗逆性较强的细胞中自由水与结合水的比值高，细胞代谢较快
4．（2023·北京卷）PET-CT 是一种使用示踪剂的影像学检查方法。所用示踪剂由细胞能量代谢的主要能源
物质改造而来，进入细胞后不易被代谢，可以反映细胞摄取能源物质的量。由此可知，这种示踪剂是一种
改造过的（ ）
A．维生素
B．葡萄糖
C．氨基酸
D．核苷酸
5．（2024·甘肃卷）甘肃陇南的“武都油橄榄”是中国国家地理标志产品，其果肉呈黄绿色，子叶呈乳白
色，均富含脂肪。由其生产的橄榄油含有丰富的不饱和脂肪酸，可广泛用于食品、医药和化工等领域。下
列叙述错误的是（ ）
A．不饱和脂肪酸的熔点较低，不容易凝固，橄榄油在室温下通常呈液态
B．苏丹Ⅲ染液处理油橄榄子叶，在高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒
C．油橄榄种子萌发过程中有机物的含量减少，有机物的种类不发生变化
D．脂肪在人体消化道内水解为脂肪酸和甘油后，可被小肠上皮细胞吸收
6．（2024·福建·泉州·三模）二硫键“—S—S”是蛋白质中连接两条肽链之间的一种化学键。如图是由280
个氨基酸组成的某蛋白质的结构图，对其叙述正确的是（ ）
A．该蛋白质至少有280 个氨基
B．形成该蛋白质的过程中脱去了277 个水分子
C．该蛋白质至少有2 个游离的羧基
D．该蛋白质的功能由氨基酸的数量、种类、排列顺序三方面决定
7．（2018·江苏卷）哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用，加压素具有升高血压和减少排尿的作用。
两者结构简式如下图，各氨基酸残基用3 个字母缩写表示。下列叙述正确的是（ ）
6
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A．两种激素都是由八肽环和三肽侧链构成的多肽类化合物
B．氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中氢全部来自氨基
C．肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类无关
D．两种激素间因2 个氨基酸种类不同导致生理功能不同
8．（2024·新课标卷）大豆是我国重要的粮食作物。下列叙述错误的是（ ）
A．大豆油含有不饱和脂肪酸，熔点较低，室温时呈液态
B．大豆的蛋白质、脂肪和淀粉可在人体内分解产生能量
C．大豆中的蛋白质含有人体细胞不能合成的必需氨基酸
D．大豆中的脂肪和磷脂均含有碳、氢、氧、磷4 种元素
9．（2024·海南卷）海南黎锦是非物质文化遗产，其染料主要来源于植物。DNA 条形码技术可利用DNA 条
形码序列（细胞内一段特定的DNA 序列）准确鉴定出染料植物的种类。下列有关叙述正确的是（ ）
A．不同染料植物的DNA 均含有元素C、H、O、N、S
B．DNA 条形码序列由核糖核苷酸连接而成
C．染料植物的DNA 条形码序列仅存在于细胞核中
D．DNA 条形码技术鉴定染料植物的依据是不同物种的DNA 条形码序列不同
10．组成细胞的分子有多种，每一种都有其特定的功能。下列有关叙述正确的是（ ）
A．动物细胞中多数无机盐以化合物的形式存在，如Fe2+存在于血红蛋白中
B．脂肪是细胞中良好的储能物质，其储能效率高的主要原因是其C、H 含量较高
C．胰岛素具有降血糖的功能，糖尿病患者可以通过口服胰岛素进行治疗
D．DNA 和RNA 都是细胞内的遗传物质，在遗传、变异中有重要作用
11．（2024·全国乙卷）生物体内参与生命活动的生物大分子可由单体聚合而成，构成蛋白质等生物大分子
的单体和连接键以及检测生物大分子的试剂等信息如下表。
单体
连接
键
生物大分子
检测试剂或染色剂
葡萄糖
—
①
—
②
③
蛋白质
④
⑤
—
核酸
⑥
7
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根据表中信息，下列叙述错误的是（ ）
A．①可以是淀粉或糖原
B．②是氨基酸，③是肽键，⑤是碱基
C．②和⑤都含有C、H、O、N 元素
D．④可以是双缩脲试剂，⑥可以是甲基绿和吡罗红混合染色剂
12．图1 表示油菜种子成熟过程中各种有机物的变化情况（1 表示可溶性糖，2 表示淀粉，3 表示含氮化合
物，4 表示脂肪）。图2 表示小麦种子成熟过程中蛋白质、葡萄糖、淀粉含量和淀粉磷酸酶（催化淀粉的
生物合成）活性的变化。相关分析正确的是（ ）
A．图1 和图2 中蛋白质含量的差异本质上是由生长环境中的光照和温度决定的
B．图2 中曲线②代表淀粉含量变化，曲线①代表淀粉磷酸酶活性变化，随着淀粉的不断积累，酶活性
逐渐降低
C．图1 中曲线4 呈上升趋势是由于可溶性糖除被氧化分解外，还有部分转化成脂肪，可用苏丹Ⅲ染液
对种子脂肪进行检测
D．将成熟油菜种子磨成匀浆并加入双缩脲试剂不会出现紫色反应
二、综合题
13．（2024·青海·二模）苹果成熟后酸涩度下降，清甜可口。苹果果实采摘后成熟过程中部分物质的含量
变化及细胞呼吸强度的变化曲线如图所示。回答下列问题：
(1)若要验证苹果组织中的果糖是还原糖，则可选择的试剂是 ，苹果果实细胞中的有机酸主要存在
于 中。
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(2)果实采摘后成熟过程中酸涩度逐渐下降，甜度逐渐增加。据图分析，其原因可能是细胞中 。
(3)果实成熟过程中出现呼吸强度突然升高，最后下降的现象，称为呼吸跃变（标志着果实由成熟阶段走向
衰老阶段）。据此分析，在发生呼吸跃变的过程中，苹果果实细胞内的自由水/结合水的值的变化情况最可
能是 。
(4)苹果幼苗在缺乏某些元素时会表现出植株矮小、叶片黄化的现象。种植人员取若干株长势相同且良好的
苹果幼苗，分别栽培在完全培养液、相应的缺氮培养液以及缺镁培养液中，其余条件相同且适宜，培养一
段时间后，发现A 组的苹果幼苗正常生长，而B、C 两组的苹果幼苗表现出不同程度的植株矮小，叶片黄
化。该实验结果初步说明 。
14．（2024·重庆·三诊）用氨基酸自动分析仪测得几种多肽化合物的氨基酸数目如表所示：
多肽化合物
氨基酸
多肽化合物
氨基酸
①
催产素
9
⑤
牛胰蛋白酶
223
②
牛加压素
9
⑥
人胰岛素
51
③
血管舒张素
9
⑦
免疫球蛋白
660
④
平滑肌舒张素
10
⑧
人血红蛋白
574
(1)表中①②③的氨基酸数目虽相同，但其生理作用彼此不同，这是因为它们的 不同。
(2)⑥的生理功能说明蛋白质具有 作用；⑦的生理功能说明蛋白质具有 作用，⑧的生理功能
说明蛋白质具有 作用。
(3)图中所示化合物是由 种氨基酸经 过程形成的，该化合物中有 个羧基。图中含有肽
键的序号是 。
(4)组成上述8 种化合物的所有氨基酸所共有的结构通式是 。
(5)该实例说明蛋白质的结构具有 ，这种特点决定了蛋白质的 。
(6)⑧有1 条肽链，由574 个氨基酸分子组成，假如每个氨基酸分子的平均相对分子质量为128，则该蛋白
质的相对分子质量为 。
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