第 2 章 组成细胞的分子
第 1 节 细胞中的元素和无机物
一、组成细胞的元素
大量元素 等
分类 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
微量元素 等 微量元素虽然含量少 但也是必需元素
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo , ,
大多以化合 无机化合物 水 鲜重时含量最多 无机盐
存在形式 (１) : ( )、 ;
物形式存在 有机化合物 糖类 脂质 蛋白质 干重时含量最多 核酸
(２) : 、 、 ( )、
二、细胞中的无机物
1.水
自由水 结合水
含量 绝大部分水以自由水的形式存在 占细胞内全部水分的 左右
４．５％
细胞内良好的溶剂 为细胞提供液体环境 组成细胞结构 与蛋白质 多糖等结合失去流
功能 (１) ;(２) ; ( 、
参与生化反应 运送营养物质和代谢废物 动性和溶解性
(３) ;(４) )
与细胞内蛋白质 多糖等物质结合
关系 自由水 、 结合水
与结合物质之间的氢键发生断裂
与代谢及
一般自由水与结合水比值越大 细胞代谢越旺盛 抵抗不良环境 抗旱 抗寒等 的能力越低
抗逆性的关系 , , ( 、 )
水分子的空间结构及电子的不对称分布 使水分子成为极性分子 使得其他带电分子或离子易
(１) , ,
水的特性 与水结合
.
水分子之间可形成氢键 氢键易断裂 也易形成 氢键的存在 使水具有较高的比热容
(２) , , ; ,
细胞中水的 水的产生 蛋白质 多糖 核酸 等的合成 有氧呼吸第三阶段
(１) : 、 、 、ATP ; .
产生和利用 水的利用 蛋白质 多糖 核酸 等的水解 有氧呼吸第二阶段 光合作用的光反应
(２) : 、 、 、ATP ; ;
2.无机盐
存在形式 主要以离子的形式存在
吸收方式 主要是主动运输
组成复杂的化合物 叶绿素 血红素 甲状腺激素 核酸
Mg→ ;Fe→ ;I→ ;P→ATP、
过高导致肌无力 过低导致抽搐
２＋
维持细胞和生物体的生命 Ca → , ;
维持心肌舒张 保持心肌正常兴奋等
＋
作用 活动 K → , ;
缺乏导致神经 肌肉细胞兴奋性降低 最终引发肌肉酸痛 无力等
＋
Na → 、 , 、
维持细胞的酸碱平衡 是血浆中重要的缓冲对
－
HCO３/H２CO３
维持渗透压 细胞外液渗透压的 以上来源于 和
＋ －
９０％ Na Cl
小表达 为探究小叶病是否由缺锌引起,请写出实验思路:
.
答案:将长势相同的幼苗分成 等份,分别培养在完全培养液(对照组)和缺锌的完全培养液(实验组)中,适宜条件培
２
养一段时间,观察幼苗的生长状况.若实验组出现小叶病,则在实验组培养液中再加入一定量的含锌的无机盐,培养
一段时间,再观察幼苗的生长状况.若出现小叶病的幼苗有所恢复,说明小叶病由缺锌引起
第 2章 组成细胞的分子 ３
学生用书 P3
真题选改判 答案 C
１( 江西,)种子萌发时 细胞内自由水所占 链接教材 必修 水的特性
．２０２４ ５ , １P２０－２１
的比例升高 １氢原子以共用电子对与氧原子结合 由于氧
. ( ) ． .
１答案 具有比氢更强的吸引共用电子的能力 使氧
． √ ,
２( 湖北,)小肠吸收钙减少可导致细胞外 的一端稍带负电荷 氢的一端稍带正电荷
．２０２３ ３ , .
液渗透压明显下降 水分子的空间结构及电子的不对称分布 使
. ( ) ,
２答案 水分子成为一个 分子 容易与带正 负
． ✕ , 、
３( 湖北,)水可作为维生素 等物质的 电荷的分子或离子结合 因此水是良好的
．２０２２ １ D ,
溶剂
. ( ) .
３答案 １答案 极性 溶剂
． ✕ ．
４( 天津,)磷是组成藻类细胞的微量元素 ２由于水分子的极性 使水分子之间通过相互作用
．２０２１ ４ . ． ,
力 又称为 键 连接 这种次级键易断裂
( ) ( ) ,
４答案 又易形成 使水在常温下能维持液态 具有
． ✕ , ,
教考衔接 性 同时这种作用力的存在使水具有较高的
,
使水的温度相对不容易发生改变
典例 ( 浙江 月选考,, 分)下列不属于水 , ,
２０２４ １ ２２
这对于维持生命系统的 十分重要
在植物生命活动中作用的是 .
( )
２答案 氢 流动 比热容 稳定性
物质运输的良好介质 保持植物枝叶挺立 ．
A． B．
降低酶促反应活化能 缓和植物温度变化
C． D．
４ 5年高考 3年模拟 A版 高考生物学
第 2 节 细胞中的糖类和脂质
一、糖类和脂质
糖类 脂质
元素组成 一般为 几丁质还含有 主要是 有的还含有
C、H、O, N C、H、O, N、P续表
糖类 脂质
葡萄糖 主要能源物质 脂肪 又称甘油三酯
( ,细胞内良好的储能物
核糖 参与组成 由一分子甘
单糖 RNA、ATP C、H、O, 质 具有保温 缓冲 减
脱氧核糖 参与组成 油和三分子脂肪酸发 , 、 、
DNA 压等作用
半乳糖 果糖 提供能量 生反应形成
、 )
蔗糖 葡萄糖和果糖 麦芽糖
( )、 磷脂 除了含有
二糖 分子葡萄糖 乳糖 葡萄糖 ( C、H、生物膜的重要成分
(２ )、 ( 还含有 甚至
和半乳糖 O, P N)
)
分类 淀粉 植物细胞中的储能物质 胆固醇 动物细胞膜的
:
重要成分 在人体内还
,
纤维素 植物细胞细胞壁的组成成分之一
多糖 淀粉 固醇 参与血液中脂质的运输
( 、 (C、H、O)
纤维素 糖 动物细胞中的储能物质 肝糖 注意 固醇类物质是小分 性激素 促进生殖器官
、 ( : :
原的单体 糖原 原可分解为葡萄糖 肌糖原不 子 口服能被人体直接 的发育以及生殖细胞的
, ,
均为葡萄糖 可直接分解为葡萄糖 吸收 形成
) )
几丁质 广泛存在于甲壳类动物和昆 维生素 促进人和动
D:
壳多糖 虫的外骨骼中 物肠道对钙和磷的吸收
( )
合成部位 淀粉 叶绿体 纤维素 高尔基体 糖原 主要是肝脏 肌肉 主要是内质网
: ; : ; : 、
与糖类相比 脂肪中氧的含量较低 而氢的含量较高 因此 等质量的脂肪与糖类氧化分解时 脂肪释放的
区别 , , , , ,
能量多 需要的 多 产生的 多
, O２ , H２O
联系 糖类供应充足时 可以大量转化为脂肪 脂肪一般只在糖类供能不足时才会分解供能 且不能大量转化为糖类
, ; ,
知识拓展 种子形成和萌发过程中糖类和脂质的变化
非油料作物种子 如小麦 种子形成时 可溶性糖 淀粉 种子萌发时 淀粉 可溶性糖
(１) ( ): , → ; , → .
油料作物种子 如油菜 种子形成时 可溶性糖 脂肪 种子萌发时 脂肪 甘油 脂肪酸 可溶性糖
(２) ( ): , → ; , → 、 → .
二、生物组织中有机物的检测
检测原理 注意
甲液 溶液 乙液 溶液 等量混匀后立即使用
(１) (NaOH )、 (CuSO４ ) ;
还原 斐林试剂 还原糖 ５０~６５℃ 砖红色沉 若样液中不含还原糖 则斐林试剂检验的结果不是无色而
＋ 水浴加热→ (２) ,
糖的 是蓝色 即 的颜色
淀 游离的醛基与斐林试剂在加热情况下 , Cu(OH)２ ;
检测 ( 单糖 如葡萄糖 果糖 组成核酸的五碳糖 半乳糖 和二糖
可生成砖红色的 沉淀 (３) ( 、 、 、 )
Cu２O ) 中的麦芽糖等属于还原糖
脂肪 苏丹 染液 脂肪 橘黄色 制成的 苏丹 染液易溶于酒精 可用体积分数为 的酒精溶液洗
Ⅲ ＋ → ( Ⅲ , ５０％
的检测 临时切片在高倍显微镜下观察 去浮色
)
蛋白质 双缩脲试剂 紫色 双缩脲结
蛋白质 ＋ → ( 先加入 双缩脲试剂 液 溶液 营造碱性环境
构与 在碱性条件下生成紫色络合物 １mL A (NaOH , ),
２＋
的检测 Cu , 摇匀 再加 滴双缩脲试剂 液 溶液 摇匀
蛋白质中有与双缩脲结构类似的结构 ; ４ B (CuSO４ ),
)
易混易错 斐林试剂与双缩脲试剂的差异
()使用原理不同:斐林试剂实质是新配制的 ( );双缩脲试剂实质是碱性环境中的 .
２＋
１ CuOH ２ Cu
()使用方法不同:鉴定还原糖时斐林试剂甲、乙液等量混匀后立即使用;鉴定蛋白质时先加双缩脲试剂 液再滴加 液.
２ A B
()所含物质质量浓度不同:斐林试剂包括 / 的 (甲液)、 / 的 (乙液);双缩脲试剂包括 /
３ ０．１gmL NaOH ０．０５gmL CuSO４ ０．１gmL
的 ( 液)、 / 的 ( 液).
NaOH A ０．０１gmL CuSO４ B
第 2章 组成细胞的分子 ５
学生用书 P4
真题选改判 呈液态
１( 重庆,)几丁质是由多个单体构成的多 大豆的蛋白质 脂肪和淀粉可在人体内分解
．２０２３ ２ B． 、
糖物质 产生能量
. ( )
１答案 大豆中的蛋白质含有人体细胞不能合成的必
． √ C．
２( 新课标,)血液中的葡萄糖进入人体脂 需氨基酸
．２０２３ １
肪组织细胞可转变为甘油三酯 大豆中的脂肪和磷脂均含有碳 氢 氧 磷
. ( ) D． 、 、 、 ４
２答案 种元素
． √
３( 福建,)等质量的脂肪比糖类含能量更多 答案 D
．２０２３ １ .
链接教材 必修 饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸
( ) １P２６
３答案 构成脂肪的脂肪酸的
． √
４( 浙江 月选考,)糖原是马铃薯重要的储 各不相同 若脂肪酸长链中的碳原子之间都以
．２０２２ ６ ５ ,
能物质 单键连接 则为 填 饱和 或 不饱
. ( ) , ( “ ” “
４答案 和 脂肪酸 若脂肪酸长链中碳原子之间存在
． ✕ ”) ,
５( 江苏,)检测样品中的蛋白质时 须加热使 双键 则为 填 饱和 或 不饱和 脂
．２０２２ ５ , , ( “ ” “ ”)
双缩脲试剂与蛋白质发生显色反应 肪酸 植物脂肪大多数含有
. ( ) . ,
５答案 熔点较低 在室温时呈 而大多数动物
． ✕ , ,
教考衔接 脂肪含有 熔点较高 室温时呈
, ,
典例 ( 新课标,, 分)大豆是我国重要的 .
２０２４ １６
答案 种类和分子长短 饱和 不饱和 不饱
粮食作物 下列叙述错误的是
, ( )
和脂肪酸 液态 饱和脂肪酸 固态
大豆油含有不饱和脂肪酸 熔点较低 室温时
A． , ,
６ 5年高考 3年模拟 A版 高考生物学
第 3 节 蛋白质和核酸
一、蛋白质
32 $)0/UFE 40
J
3 0
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4 > +L! F+
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6
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%/" +- M
;+B
4 ;+B1F
6,E DD
=3;+DD;+
6;+ A7
;+B1$2
6 *
36
4 ;+ 55+;+B
知识归纳
()一条肽链中至少含有 个游离的— 和— ;m条肽链中至少含有m个游离的— 和— .
１ １ NH２ COOH NH２ COOH
()由n个氨基酸形成的 条肽链含(n )个肽键,形成过程中脱去(n )个水.
２ １ －１ －１
二、核酸
项目 DNA(脱氧核糖核酸) RNA(核糖核酸)
组成元素
C、H、O、N、P
结构 一般为双链 反向平行的双螺旋结构 一般为单链
,
基本单位 脱氧核苷酸 磷酸 脱氧核糖 碱基 核糖核苷酸 磷酸 核糖 碱基
( 、 、 ) ( 、 、 )
含氮碱基
A、T、C、G A、U、C、G
作遗传物质 携带遗传信息 针对细胞生物及 作遗传物质 仅针对 病毒 催化 如核
, ( ( RNA ); (
功能 病毒 控制生物体的遗传 变异和蛋白质的 酶 翻译的模板 携带并转运氨基酸
DNA ); 、 ); (mRNA);
合成 组成核糖体
(tRNA); (rRNA)
分 真核细胞 细胞核 主要 线粒体和叶绿体 细胞质 主要 细胞核
( )、 ( )、
布 原核细胞 拟核 主要 和细胞质基质 质粒 细胞质基质和拟核
( ) ( )
易混易错 的特异性体现在每个 分子都有特定的脱氧核苷酸(碱基)序列,多样性体现在脱氧核苷酸
DNA DNA
(碱基)的数量、排列顺序多样上.
小表达 (必修 ) 能够提供犯罪嫌疑人的信息的原因是 .
１P３４DNA
鉴定技术还可以应用在 等方面.
DNA
答案: 是遗传物质,携带有遗传信息,不同个体的遗传信息一般都有区别 研究人类起源、不同类群生物的亲缘
DNA
关系、进行亲子鉴定
第 2章 组成细胞的分子 ７三、生物大分子
脱水缩合
以碳链为基本骨架 单体 基本单位 多聚体 生物大分子
, ( )水解 ( ).
物质 单体 初步水解 彻底水解 氧化分解产物
多糖
葡萄糖 麦芽糖 葡萄糖 葡萄糖
以淀粉为例 、 CO２、H２O
( )
蛋白质 氨基酸 小分子肽和氨基酸 氨基酸 尿素等
CO２、H２O、
脱氧核苷酸 四种脱氧核苷酸 含氮碱基 磷酸 脱氧核糖 尿酸等
DNA (A、T、C、G)、 、 CO２、H２O、
核糖核苷酸 四种核糖核苷酸 含氮碱基 磷酸 核糖 尿酸等
RNA (A、U、C、G)、 、 CO２、H２O、
易混易错 脂肪等脂质不属于生物大分子,脂肪的彻底水解产物为甘油和脂肪酸,氧化分解产物为 和 .
CO２ H２O
学生用书 P6
真题选改判 ７多个氨基酸通过脱水缩合形成 连成肽
．
１( 贵州, ) 彻底水解的产物是碱 链 多肽链的氨基酸间可以形成 和
．２０２４ １６rRNA
;
等 多肽链通过盘曲 折叠形成有
基 核糖 磷酸
、 、 . ( )
, 、
１答案 一定空间结构的蛋白质 通过加热 强酸 强
. 、 、
． √
碱等可以破坏蛋白质的 使蛋白
２( 江苏,)细胞色素 是一种线粒体内膜
．２０２３ ３ c
质失活 该现象叫作变性 蛋白酶可以水解
蛋白 是由多个氨基酸通过氢键连接而成的
, ,
,
多聚体 (必修 — )( 湖北,)( 海
. ( ) １P３０ ３２ ２０２３ ２ ２０２３
２答案 南,)( 全国甲,)
． ✕ ２ ２０２１ １ .
３( 湖南,)帝企鹅的核酸 多糖和蛋白质合 ７答案 肽键 氢键 二硫键 空间结构 空
．２０２３ １ 、 ． (
成过程中都有水的产生 间构象 肽键
. ( ) )
３答案 ８蛋白质的功能有 和参
． √ ．
４( 海南,)高温可改变复合纤维蛋白的化 与组成细胞结构等(必修 — )
．２０２３ ２ １P２８ ２９ .
学组成 从而改变其韧性 ８答案 催化 运输 信息传递 免疫
, . ( ) ． 、 、 、
４答案
教考衔接
． ✕
５( 湖南,)胶原蛋白的氮元素主要存在于
．２０２２ １ 典例 ( 福建,, 分)随着社会经济的发展
２０２３ ２２ ,
氨基中
. ( ) 人们对健康的生活方式日益关注 下列相关叙
.
５答案
． ✕ 述正确的是
( )
从真题到教材
鸡蛋煮熟后蛋白质会发生变性 不利于人体
A． ,
６组成蛋白质的氨基酸都有一个 和一个 消化
．
连接在同一个碳原子上 这个碳原子 补充某些特定的核酸 可以增强机体修复受
, B． ,
还连接着一个氢原子和一个侧链基团 损基因的能力
(R
基 不同氨基酸的区别在于 的 长期吸烟 原癌基因和抑癌基因表达的稳态
), C． ,
不同(必修 )( 海南,) 易受到破坏
１P２９ ２０２３ ２ .
６答案 氨基 羧基 侧 饭后剧烈运动时副交感神经活动占优势 不
． (—NH２) (—COOH) D． ,
链基团 基 利于胃肠的蠕动
(R )
８ 5年高考 3年模拟 A版 高考生物学
答案 C 中的逻辑漏洞
.
链接教材 必修 核酸保健品与基因修复 答案 人们吃的食物中已经含有很多核酸 不
１P３６
,
需要额外补充 外来核酸不能直接被细胞利用
随着生活水平的提高 人们对营养保健食品日
; ,
,
需经过消化系统内的酶分解后才能被人体细胞
益关注 一些厂家在核酸保健品的广告中用到
.
利用 细胞内的基因修复有复杂的机制 补充核
类似的宣传语 补充某些特定的核酸 可增强基
; ,
: ,
酸不会增强人体基因修复能力
因的修复能力 请对宣传语作出评析 指出其
.
. ,
第 2章 组成细胞的分子 ９
学生用书 P7
蛋白质的构象与活性
1.蛋白质的构象（以血红蛋白为例）
2.蛋白质的结构与其功能相适应
蛋白质变性指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏 从而导致其理化
(１) ,
性质的改变和生物活性丧失的现象 高温 过酸 过碱 重金属盐等都可以使蛋白质发生变性
, 、 、 、 ;
蛋白质变性使蛋白质的二 三 四级结构改变 但不影响一级结构 因此蛋白质变性时肽键不断
(２) 、 、 , ,
裂 维系二 三 四级结构的氢键 二硫键等被破坏
, 、 、 、 ;
蛋白质变性 蛋白质变性往往是不可逆的 仅在极少数特殊情况或者变性程度不高的情况下可发生复性 蛋白
(３) , (
质恢复原来的空间结构和生物活性
)
注意 蛋白质的功能依赖其空间结构 但空间结构改变未必属于蛋白质变性 以下情况均不属于蛋
: , .
白质变性 酶与底物结合发挥催化作用时 空间结构发生可逆的改变 载体蛋白每次转运物质时
:① , ;②
都会发生空间结构的可逆改变
蛋白质水解 蛋白质水解过程中氢键 二硫键 肽键均会被破坏
、 、
蛋白质发生糖基化 乙酰化 磷酸化等过程时 空间结构会发生改变 从而引起活性的变化 如
蛋白质修饰 、 、 , , . ATP
水解释放的 使蛋白质分子磷酸化 蛋白质被磷酸化后 空间结构发生变化 活性也改变
Pi , , ,
典例 蛋白质变性 ( 湖北,, 分)球状蛋白 变性后生物活性丧失是因为原有空间结构
２０２３ ２２ D．
破坏
分子空间结构为外圆中空 氨基酸侧链极性基团
,
分布在分子的外侧 而非极性基团分布在内侧 答案 A
, .
蛋白质变性后 会出现生物活性丧失及一系列理 变式 同知识不同考查角度 蛋白质修饰 (
, ２０２１
化性质的变化 下列叙述错误的是 湖南,, 分)某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷
. ( ) ５２
蛋白质变性可导致部分肽键断裂 酸酶的作用下 可在特定氨基酸位点发生磷酸
A． ,
球状蛋白多数可溶于水 不溶于乙醇 化和去磷酸化 参与细胞信号传递 如图所示
B． , , , .
加热变性的蛋白质不能恢复原有的结构和 下列叙述错误的是
C． ( )
性质
这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失
B． ,
不影响细胞信号传递
作为能量 通货 的 能参与细胞信号
C． “ ” ATP
传递
蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响
D．
这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋
A． 答案 B
白质结构与功能相适应的观点
１０ 5年高考 3年模拟 A版 高考生物学
