解密01-细胞的物质基础(讲义).docx

解密01 细胞的物质基础
考点热度 ★★★★☆
内容索引
核心考点一 组成细胞的元素及化合物
核心考点二 生物大分子结构及功能
拓展考点一 新情境中迁移应用

考点
由高考知核心知识点
预测
组成细胞的主要元素
（2020年海南卷1题）组成脂质的元素
（2021年浙江卷5题）无机盐参与构成的物质的结构与功能
热点预测与趋势分析
生物大分子的结构与功能属于高频考点。今后高考的命题趋势：元素——主要以物质为载体，化合物主要从结构切入，重点考查结构与功能观，考查形式仍然以选择题为主。
生物大分子的结构与功能
（2021年全国甲卷1题）几种主要物质的结构与功能
（2020年山东卷16题）糖类
（2019年江苏卷1题）蛋白质与核酸的结构与功能

核心考点一 组成细胞的元素及化合物
1.组成细胞的元素的特定界定
（1）最基本元素：C
（2）生命的核心元素：C
（3）基本元素：C、H、O、N
（4）大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
（5）微量元素：Fe、
2.几种常见元素参与组成化合物
（1）铁元素参与血红蛋白、碘元素参与合成甲状腺激素、镁元素参与合成叶绿素
（2）核糖体、中心体没有磷脂，但核糖体含有磷元素
3.概念关系图

1.（2021年全国甲卷）已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是
A.①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的
B.③④⑤都是生物大分子，都以碳链为骨架
C.①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体
D.④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质
【答案】C
【解析】A、酶的化学本质是蛋白质或RNA，抗体的化学本质是蛋白质，激素的化学本质是有机物，如蛋白质、氨基酸的衍生物、脂质等，只有蛋白质才是由氨基酸通过肽键连接而成的，A错误；
B、糖原是生物大分子，脂肪不是生物大分子，且激素不一定是大分子物质，如甲状腺激素是含碘的氨基酸，B错误；
C、酶的化学本质是蛋白质或RNA，抗体的化学成分是蛋白质，蛋白质是由氨基酸连接而成的多聚体，核酸是由核苷酸连接而成的多聚体，氨基酸和核苷酸都含有氮元素，C正确；
D、人体主要的能源物质是糖类，核酸是生物的遗传物质，脂肪是机体主要的储能物质，D错误。故选C

变式一 辨析元素的作用及组成的物质的作用
1.下列有关组成生物体的元素和化合物的叙述，正确的是
A.麦芽糖和蔗糖属于植物特有的二糖，均为非还原性糖
B.在细胞的不同生命活动中转运氨基酸的载体都是蛋白质
C.胆固醇能参与人体血液中脂质的运输，又参与构成细胞膜
D.在噬菌体中由A、G、T、C 4种碱基参与构成的核苷酸最多有7种
1.C　解析 麦芽糖和蔗糖属于植物特有的二糖，蔗糖是非还原性糖，麦芽糖是还原糖，A项错误；在蛋白质的合成过程中转运氨基酸的载体是转运RNA，B项错误；胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，参与人体血液中脂质的运输，C项正确；噬菌体是病毒，只含有一种核酸，由A、G、T、C 4种碱基参与构成的核苷酸只有4种，D项错误。

变式二 比较不同物质的元素差异
2.(2020山东潍坊4月一模)下列有关组成生物体元素和化合物的叙述，正确的是
A.组成不同细胞的元素种类基本相同，但含量可能会有差异
B.脂质的组成元素与糖类完全相同，但其分子中氧的相对含量远少于糖类
C.蛋白质和DNA分子的多样性都与分子的空间结构密切相关
D.淀粉、糖原、纤维素彻底水解后，得到的产物是不同的
2.A　解析 组成不同细胞的元素种类基本相同，这体现了细胞的统一性，但元素的含量可能会有差异，体现了细胞的多样性，A项正确；脂质中脂肪的组成元素与糖类完全相同，而磷脂的组成元素与糖类不同，B项错误；DNA分子多样性与其空间结构无关，与其碱基对的数目、排列顺序有关，C项错误；糖原、淀粉、纤维素的基本组成单位都是葡萄糖，因此彻底水解后的产物相同，D项错误。

变式三 元素的应用
3.(2020山东济南4月一模)下列有关元素和化合物的叙述，正确的是
A.细胞中的元素大多数以离子形式存在，少数以化合物形式存在
B.真核细胞的脱氧核糖核酸分布在细胞核、线粒体和叶绿体中，原核细胞中脱氧核糖核酸只分布在拟核中
C.评价食品中构成蛋白质成分的营养价值时，应注重其中必需氨基酸的种类和含量，配制婴儿奶粉应重点关注的必需氨基酸有9种
D.多糖、蛋白质、核苷酸均为生物大分子，由许多单体脱水缩合而成，每个单体都是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架
3.C　解析 组成细胞的20多种化学元素，在细胞中大多数是以化合物的形式存在，少数以离子形式存在，A项错误；真核细胞的脱氧核糖核酸分布在细胞核、线粒体和叶绿体中，原核细胞中脱氧核糖核酸主要分布在拟核中，B项错误；必需氨基酸是人体不能合成的，需要从食物中获取，成人体内必需氨基酸有8种，婴儿体内必需氨基酸有9种，评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，人们格外注重其中必需氨基酸的种类和含量，婴儿奶粉中需要添加9种必需氨基酸，C项正确；核苷酸是组成核酸的基本单位，为小分子，D项错误。

核心考点二 生物大分子结构及功能
1.识记知识储备
常见的生物大分子：蛋白质、核酸（DNA和RNA）、淀粉、纤维素、糖原、脂肪

1.下列有关高尔基体、线粒体和叶绿体的叙述，正确的是
A．三者都存在于蓝藻中 B．三者都含有DNA
C．三者都是ATP合成的场所 D．三者的膜结构中都含有蛋白质
【答案】D
2.在真核细胞的内质网和细胞核中能够合成的物质分别是
A. 脂质、RNA B. 氨基酸、蛋白质 C. RNA、DNA D. DNA、蛋白质
【答案】A
3.若将n粒玉米种子置于黑暗中使其萌发，得到n株黄化苗。那么，与萌发前的这n粒干种子相比，
这些黄化苗的有机物总量和呼吸强度表现为
A.有机物总量减少，呼吸强度增强 B.有机物总量增加，呼吸强度增强
C.有机物总量减少，呼吸强度减弱 D.有机物总量增加，呼吸强度减弱
【答案】A

4.(2020山东菏泽4月一模)下列关于细胞中糖类、脂质和蛋白质的叙述，错误的是(　　)
A.细胞中的脂质能够与糖类结合
B.细胞中的脂质不会含有氮元素
C.细胞膜上糖类与蛋白质的结合物具有识别作用
D.细胞中的糖类不能作为人体的直接能源物质
【答案】B
5.下列有关蛋白质叙述，正确的是(　　)
A.食盐作用下析出的蛋白质空间结构发生了改变
B.蛋白质分子进出细胞不需要载体蛋白的参与
C.细胞内氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质
D.已知某化合物含有C、H、O、N等元素且具有催化作用，可以推断此物质是蛋白质
【答案】B
6.下列有关细胞中蛋白质的说法，错误的是(　　)
A.任何生物的蛋白质均由核糖体合成
B.大多数酶是蛋白质，它们均需在最适pH下才能进行催化
C.细胞质基因控制蛋白质合成是通过转录、翻译来实现的
D.氨基酸序列不同的蛋白质，功能可能相同
【答案】A
7.细胞中存在核酸—蛋白质复合物、糖—蛋白质复合物，以及构成离子通道的蛋白质复合物等。科学家运用冷冻电镜可以研究生物大分子复合物的功能。下列叙述不合理的是(　　)
A.在细胞膜上，一种离子通道允许不同离子通过
B.真核细胞的染色体中存在DNA—蛋白质复合物
C.癌细胞间的黏着性降低与细胞膜上糖—蛋白质复合物等减少有关
D.若复合物中的某蛋白质参与DNA复制，该蛋白可能是DNA聚合酶
【答案】A

拓展考点 新情境中迁移应用
拓展一
1.(2020山东菏泽4月一模)海藻糖是由两个葡萄糖(G)结合而成的非还原性二糖，其结构稳定、耐高温，能帮助酵母菌克服极端环境。在无压力状态下，葡萄糖的代谢产物G6P和UDPG可抑制海藻糖合成酶基因(TPS复合体)的表达，胞内海藻糖水解酶(Nth1)水解已经存在的海藻糖，分解膜外海藻糖的水解酶(Ath1)处于小液泡中(如下图所示)。在有压力状态下，TPS复合体激活，Nth1失活，转运蛋白(Agt1)将细胞内海藻糖运至膜外，结合在磷脂上形成隔离保护，酵母菌进入休眠状态以度过恶劣的环境。回答下列相关问题。

无压力状态下酵母海藻糖代谢图
(1)与大肠杆菌细胞相比，酵母菌细胞最主要的结构特征是 。在无压力状态下，细胞内海藻糖含量低的原因是 。
(2)在有压力状态下，TPS复合体激活，胞内产生大量海藻糖，此时磨碎酵母菌制成溶液，加入斐林试剂，在水浴加热条件下， (填“出现”或“不出现”)砖红色沉淀，原因是 。
(3)发面时所用的干酵母因海藻糖的保护而表现为代谢 ，对其活化的过程中，酵母菌的变化有 、 ，由于海藻糖被分解为葡萄糖，葡萄糖的代谢产物G6P和UDPG抑制TPS复合体基因的活性，在这种调节机制下，酵母菌迅速活化，从而适应环境。
答案 (1)具有成形的细胞核(具有核膜包被的细胞核) 海藻糖合成酶基因的表达受抑制，海藻糖的合成受影响；Nthl水解胞内已存在的海藻糖
(2)出现 酵母菌细胞内除了含有海藻糖，还有葡萄糖等还原糖
(3)缓慢 Nth1活化分解胞内海藻糖 Ath1转运到膜外分解膜外海藻糖
解析 (1)大肠杆菌是原核生物，酵母菌细胞是真核细胞，二者主要的区别是酵母菌细胞具有成形的细胞核(具有核膜包被的细胞核)；根据题干信息“在无压力状态下，葡萄糖的代谢产物G6P和UDPG可抑制海藻糖合成酶基因(TPS复合体)的表达，胞内海藻糖水解酶(Nth1)水解已经存在的海藻糖”，所以细胞内海藻糖含量低的原因有海藻糖合成酶基因的表达受抑制，海藻糖的合成受影响；Nth1水解胞内已存在的海藻糖。(2)在有压力的条件下，胞内产生大量海藻糖，同时在细胞内还存在葡萄糖等还原糖，所以加入斐林试剂，在水浴加热条件下，会出现砖红色沉淀。(3)干酵母因海藻糖的保护而表现为代谢缓慢，在其活化过程中，实质是没有压力的条件下，Nth1活化分解胞内海藻糖，Ath1转运到膜外分解膜外海藻糖，酵母菌迅速活化，从而适应环境。
题图分析 解答本题的关键是明确酵母菌克服极端环境的调节机制。分析题干和题图，无压力状态下，葡萄糖的代谢产物G6P和UDPG可抑制海藻糖合成酶基因(TPS复合体)的表达，胞内海藻糖水解酶(Nth1)水解已经存在的海藻糖，而分解膜外海藻糖的水解酶(Ath1)处于小液泡中。在有压力状态下，TPS复合体激活，Nth1失活，转运蛋白(Agt1)将细胞内海藻糖运至膜外，结合在磷脂上形成隔离保护，酵母菌进入休眠状态以度过恶劣的环境。

拓展二
2.采摘后的香蕉果实在自然成熟过程中，淀粉、葡萄糖的含量变化如下图所示，据此回答下列问题。

(1)简便区分淀粉溶液和葡萄糖溶液，选用的化学试剂是　　　　　　。香蕉细胞内的葡萄糖彻底氧化分解的三个阶段依次发生在　　　　　　　　、　　　　　　　　、　　　　　　　　。 
(2)由图分析，香蕉果实采摘后10~15 d葡萄糖含量增加的原因是 。通过添加乙烯利可加速香蕉果实 。
(3)香蕉细胞中的C元素主要来源于外界的　， 
该化合物参与光合作用的 过程，该过程在夜间无法进行的原因是叶绿体中无法合成 。

答案 (1)碘液　细胞质基质　线粒体基质　线粒体内膜
(2)淀粉水解产生的葡萄糖的量多于葡萄糖消耗的量　成熟
(3)CO2　暗反应　[H]和ATP