高三生物二輪復習 第1專題 生命的物質基礎 結構基礎課件

第二部分知識與能力專題專題突破知識縱橫化合物化學元素化合物化學元素糖類、脂肪C、H、O葉綠素C、H、O、N、P、Mg磷脂C、H、O、N、P秋水仙素C、H、O、N固醇C、H、ODNA、RNAC、H、O、N、P蛋白質C、H、O、N等ADP、ATPC、H、O、N、P胰島素C、H、O、N、SNADPHC、H、O、N、P血紅蛋白C、H、O、N、Fe甲狀腺激素C、H、O、N、I糖蛋白C、H、O、N生長素C、H、O、N3.N、P、K與植物光合作用及人體健康的關系N P K 4.化合物的特有元素在同位素標記中的應用(1)S是蛋白質的特征元素,僅存在于蛋白質中,ATP:CaP是葉綠體雙層膜、基粒、的組成元素與光合作用在光合作用的物質轉化中起重要作用與人體健康、 都是牙齒、骨骼的重要成分:,可使植物抗倒伏、保持挺拔狀態(tài)、接受充足與光合作用 光照可促進光合作用中糖類的合成、運輸與人體健康 可維持細胞內液的滲透壓 維持靜息電位 保持心肌正常興奮性P主要存在于核酸中,因此可用同位素S和P分別標記病毒的蛋白質外殼和核酸,驗證病毒的遺傳物質。(2)N是氨基酸的組成元素,常利用同位素N標記的氨基酸追蹤氨基酸在生物體細胞中轉移、代謝的情況。例1 下列有關組成生物體化學元素的說法正確的是( )A.P是磷脂、ATP及核糖等多種化合物的組成元素B.由Fe參與組成的血紅蛋白是內環(huán)境的成分之一C.Mg是葉綠體中各色素分子必不可少的組成元素D.C是構成細胞的最基本元素的原因為生物大分子以碳鏈為骨架【解析】組成生物體的多聚體,其單體以若干個相連的碳原子構成的碳鏈為基本骨架?！敬鸢浮緿化學組成元素組成C、H、O、N,有的還有P、S、Fe、Zn、Cu、B、Mn、I等基本單位氨基酸(約20種,8種必需氨基酸,兒童時期有9種必需氨基酸,12種非必需氨基酸)二、蛋白質小專題1.蛋白質的化學組成和結構結構化學結構由多個氨基酸分子脫水縮合而成;含有多個肽鍵的化合物,叫多肽;多肽呈鏈狀結構,叫肽鏈;一個蛋白質分子含有一條或幾條肽鏈高級結構多肽鏈形成不同的空間結構,分二、三、四級結構結構特點由于組成蛋白質的氨基酸的種類、數(shù)目、排列次序不同,肽鏈的空間結構千差萬別,因此蛋白質分子的結構是極其多樣的圖示種類:約20種 C、H、O、N氨基酸多肽蛋白質 (蛋白質具有復雜的空間結構)通式:必需氨基酸非必需氨基酸性質具體解讀兩性化合物生物體內蛋白質是-氨基酸通過肽鍵構成的高分子化合物,分子內存在和,所以蛋白質具有酸堿兩性變性在一定的理化因素(如加熱等)的影響下,蛋白質分子的空間結構發(fā)生改變,從而改變了蛋白質的性質。變性過程不發(fā)生肽鍵斷裂和二硫鍵的破壞,而主要發(fā)生氫鍵、疏水鍵的破壞2.蛋白質的性質水解反應蛋白質在酸、堿或酶的作用下,能生成一系列的中間產(chǎn)物,最后生成-氨基酸顯色反應蛋白質可以跟許多試劑發(fā)生顏色反應,如蛋白質與雙縮脲試劑發(fā)生作用產(chǎn)生紫色反應構成細胞和生物體的重要物質糖蛋白(糖被)位于細胞膜外,有保護、潤滑、識別等作用神經(jīng)遞質的受體存在突觸后膜上,能與一定的遞質特異性結合,從而改變突觸后膜對離子的通透性,使突觸后神經(jīng)元產(chǎn)生興奮或發(fā)生抑制細胞骨架蛋白維持細胞形態(tài),參與細胞運動、分裂等生命活動蛋白質功能常見種類物質的作用3.蛋白質的功能及常見種類運輸作用載體位于細胞膜上,在物質運輸過程中起作用血紅蛋白是紅細胞中的含F(xiàn)e2+的蛋白質。其特性是在氧濃度高的地方與氧結合,在氧濃度低的地方與氧分離催化作用大部分酶絕大多數(shù)的酶是蛋白質,具有生物催化作用調節(jié)作用胰島素調節(jié)糖代謝,降低血糖濃度生長激素促進生長,主要促進蛋白質的合成和骨的生長(續(xù)表)免疫作用抗體機體受抗原刺激后產(chǎn)生的球蛋白,主要分布于血清中,也分布于組織液等細胞外液中部分抗原某些抗原成分是蛋白質,如紅細胞攜帶的凝集原、決定病毒抗原特異性的衣殼,其成分都是蛋白質4.與蛋白質有關的計算氨基酸個數(shù)n肽鏈數(shù)m肽鍵數(shù)n-m脫去水分子數(shù)n-m蛋白質分子量an-18(n-m)至少含有的氨基或羧基數(shù)m至少含有的氧原子數(shù)n+mmRNA中的堿基數(shù)至少3n基因中的堿基數(shù)至少6n注:表中a表示氨基酸的平均分子量例2 A.物質A、B、C、D結構多樣性只與a有關B.控制A、B、C、D合成的物質是核糖核酸C.物質A、D分別為胰島素、抗利尿激素D.物質B、C均在特異性免疫中發(fā)揮作用【解析】a是氨基酸,A、B、C、D為四種蛋白質。蛋白質的結構多樣性除了與氨基酸有關外,還與肽鏈的空間結構有關?？刂频鞍踪|合成的物質是脫氧核糖核酸(DNA)。物質A來自胰島B細胞,且與血糖調節(jié)有關,所以是胰島素;物質D是生長激素。物質B是淋巴因子,C是抗體,它們都與特異性免疫有關。【答案】D核酸脫氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)基本單位脫氧核苷酸:含脫氧核糖、磷酸和堿基(A、G、C、T)核糖核苷酸: 含核糖、磷酸和堿基(A、G、C、U) 三、核酸小專題1.核酸的種類和功能存在真核生物:主要在細胞核中;少量在細胞質的線粒體、葉綠體中原核生物:主要是核區(qū)的DNA;少量是質粒,如細菌病毒:DNA病毒中的DNA真核生物: 在細胞核、線粒體、葉綠體、核糖體中原核生物:細胞質的核糖體中病毒:RNA病毒中的RNA功能只要存在,就是遺傳物質作為遺傳物質:只在RNA病毒中不作為遺傳物質:在DNA控制蛋白質合成過程中起作用,mRNA是蛋白質合成的直接模板、tRNA能搬運氨基酸、rRNA是核糖體的組成成分催化作用:酶的一種關系圖示2.DNA、RNA與蛋白質的關系(1)DNA、RNA和蛋白質之間的關系例3 圖示“煙草花葉病毒”體內兩種重要化合物的化學組成,相關敘述正確的是( )A.圖中大分子B的空間結構是呈雙螺旋排列的B.a的種類約為20種,b的種類約為8種C.a與a之間通過“NHCOOH”相連接D.“煙草花葉病毒”的遺傳信息儲存在大分子B中【解析】煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA,一般呈單鏈結構;由a、b的元素組成可確定a是氨基酸,b是核糖核苷酸,A是蛋白質,B是RNA;a與a之間通過“NHCO”相連接;b的種類為4種?！敬鸢浮緿四、糖類小專題1.糖類的化學組成和種類例4 下列關于糖類及其生理作用的敘述中,正確的是( )A.糖類是生命活動的唯一的能源物質B.核糖存在于細菌中而不存在于病毒中C.肝糖原只含有C、H、O三種元素D.蔗糖和乳糖水解產(chǎn)物都是葡萄糖【解析】糖類是生命活動的主要能源物質,但不是唯一的能源物質;核糖是構成RNA的重要成分,某些RNA病毒也含有核糖;肝糖原屬于多糖,糖類都是由C、H、O三種元素組成的;蔗糖的水解產(chǎn)物是果糖和葡萄糖,乳糖的水解產(chǎn)物是半乳糖和葡萄糖?！敬鸢浮緾五、脂質小專題1.脂質的元素組成是C、H、O,有些脂質還含有少量的N和P。2.多糖與脂肪的區(qū)別 脂肪多糖相同點元素組成都含有C、H、O三種元素代謝終產(chǎn)物都是二氧化碳和水能量代謝氧化分解過程中都有能量的釋放(生成ATP)不同點相同質量時,C、H元素所占比例高低水解終產(chǎn)物甘油和脂肪酸葡萄糖在相同質量,徹底氧化分解時釋放能量多少產(chǎn)生的水多少消耗氧氣多少主要功能細胞內的主要儲能物質細胞內的主要能源物質 脂肪多糖(續(xù)表)3.脂質代謝和疾病疾病名稱原因治療(預防)措施肥胖癥供能物質攝入多、消耗少,遺傳或內分泌失調控制飲食,加強鍛煉,就醫(yī)治療高血脂血漿中脂質(膽固醇、甘油三酯)含量過高合理膳食,控制脂質物質攝入例5 下列有關糖類和脂質的敘述,不正確的是( )A.脂質中的磷脂是構成細胞膜的重要物質,所有細胞都含有磷脂B.植物細胞中的多糖主要是淀粉和纖維素,動物細胞中的多糖主要是乳糖和糖原C.固醇類物質在細胞的營養(yǎng)、調節(jié)和代謝中具有重要功能D.葡萄糖、核糖、脫氧核糖是植物細胞共有的糖類【解析】乳糖是動物細胞中的二糖;固醇包括膽固醇、性激素、維生素D,對生物體的新陳代謝和生殖發(fā)育有重要作用?！敬鸢浮緽細胞內存在形式結合水:與細胞中某些大分子物質結合自由水:存在于細胞質基質和多種細胞器中(如線粒體、葉綠體、液泡)關系自由水結合 水細胞外多細胞植物:細胞間隙、各種分泌物多細胞動物:內環(huán)境、外分泌液、排泄物1.生物體內的水六、水和無機鹽小專題結合水細胞或生物體結構的組成成分自由水良好溶劑運輸物質參與新陳代謝維持細胞及生物體的固有形態(tài)調節(jié)生物的體溫2.水分的吸收3.水分的產(chǎn)生與利用原理滲透作用主要部位植物根尖成熟區(qū)表皮細胞動物消化腔、消化道、腎小管、集合管動力細胞內、外液的濃度差(滲透壓)水分產(chǎn)生水分利用結構生理過程結構生理過程線粒體有氧呼吸第三階段線粒體有氧呼吸第二階段核糖體脫水縮合細胞質基質或消化道糖類、脂肪、蛋白質等分解與消化高爾基體合成多糖(纖維素)葉綠體暗反應葉綠體光反應肝臟、肌肉糖原合成耗能部位(如肝臟)ATP水解糖原水解4.水的排出 5.含水量與代謝強度、生物抗性的關系自由水和結合水的比值的大小決定細胞或生物體的代謝強度,比值越大表明細胞中自由水含量越多,代謝越強,反之代謝越弱。但是生物的抗逆性與之相反,即二者比值越大抗性越弱;比值越小抗性越強。(95% 99%)()(),蒸騰作用散失占植物 葉片吐水植物的某些分泌物呼出的水蒸氣 肺的排出量體表蒸發(fā)和汗液動物尿液 腎臟排出量隨某些分泌物排出 如淚液、消化液等6.生物體內水的作用無機鹽作用缺乏時的表現(xiàn)Na+在調節(jié)細胞外液滲透壓,維持膜電位和傳遞神經(jīng)沖動等方面起主要作用細胞外液滲透壓下降并出現(xiàn)血壓下降、心率加快、四肢發(fā)冷等癥狀Ca2+骨骼和牙齒的主要成分,維持肌肉的張力和正常的心肌活動兒童患佝僂病,老年人患骨質疏松癥,還會引起心跳加快、手足抽搐Fe2+血紅蛋白的成分長期缺乏會造成缺鐵性貧血,嚴重時可引起腦部缺氧等I甲狀腺激素的重要成分 大脖子病,若孕婦缺碘,則所生孩子易患呆小癥10.無機鹽的知識網(wǎng)絡例6 據(jù)國家防汛抗旱總指揮部辦公室最新統(tǒng)計顯示,截至2011年5月26日,全國耕地受旱面積9251萬畝,其中作物受旱面積3033萬畝,長江中下游3483.3萬人受災。水在生物體及細胞中具有重要的生理功能,下列有關敘述中不正確的是( )A.干旱時植物體內自由水與結合水的比值下降,有利于抵抗不利的環(huán)境B.當人體缺水時,血漿滲透壓會升高,從而產(chǎn)生渴覺C.不同種植物的自由水和結合水的比值相同,它們的代謝強度也相同D.水災發(fā)生后,植物長期被水淹,也會導致其死亡【解析】不同生物體內自由水與結合水的比值不同,這與其生存環(huán)境、生長發(fā)育階段有關;不利條件下,植物體內自由水含量下降,抗逆性增強。植物長期被水淹,進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精毒害。人體缺水會導致細胞外液滲透壓升高,產(chǎn)生渴覺。【答案】C項目動物細胞植物細胞相同點都有細胞膜、細胞質、細胞核;細胞質中都有線粒體、內質網(wǎng)、核糖體、高爾基體等細胞器不同點無細胞壁、葉綠體,有中心體有細胞壁、葉綠體、液泡(有些植物細胞無液泡);有的低等植物有中心體七、細胞與細胞器小專題1.幾種類型細胞的判定(1)動物細胞、植物細胞的判定圖像 原核細胞真核細胞(2)原核細胞、真核細胞的判定細胞大小較小(110 m)較大(10100 m)細胞壁主要成分是肽聚糖(糖與蛋白質結合體)植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠細胞器有核糖體,無其他細胞器有核糖體及其他細胞器細胞核擬核(無核膜和核仁)有核膜和核仁染色體無,擬核中只有一個大型環(huán)狀DNA分子且不與蛋白質相結合(細菌細胞質中還可能有多個小型環(huán)狀DNA,叫做質粒)有,鏈狀DNA與蛋白質相結合成為染色體分裂方式二分裂,無有絲分裂無絲、有絲、減數(shù)分裂轉錄和翻譯在同一地點、同一時間內進行轉錄在細胞核內進行、翻譯在細胞質內進行;轉錄在前、翻譯在后生物圖示相同點組成細胞的化學元素和化合物的種類基本相同、都有細胞膜和細胞質、都有核糖體、都以DNA作為遺傳物質判斷對象判斷圖示判斷結果工具結論細胞器可見電子顯微鏡亞顯微結構圖不可見光學顯微鏡顯微結構圖細胞的種類形態(tài)結構的多樣性功能的多樣性哺乳動物的紅細胞兩面凹的圓餅狀體積小,相對表面積大,有利于提高O2和CO2的交換效率具分泌功能的細胞很多突起,內質網(wǎng)和高爾基體含量較多增大表面積,提高分泌速率癌細胞形態(tài)結構發(fā)生改變、糖蛋白含量減少細胞間黏著性減小,容易擴散和轉移2.細胞形態(tài)結構多樣性與功能多樣性的統(tǒng)一代謝旺盛的細胞自由水含量高,線粒體、核糖體等細胞器含量多,核仁較大,核孔數(shù)量多物質交換速率快,蛋白質合成快,表現(xiàn)為旺盛的生命活動3.與紅細胞相關的幾個問題(1)哺乳類如人、兔、牛等成熟的紅細胞無細胞核及各種細胞器,所以常用作提取細胞膜的實驗材料。因無核,所以不能完成DNA的復制與轉錄;無各種細胞器如無線粒體,所以不能進行有氧呼吸,而只能在細胞質基質中將葡萄糖分解為乳酸;無核糖體,所以無蛋白質的合成;因紅細胞結構不完整,所以其壽命較短,一般為120 d左右。(2)原核細胞與哺乳類成熟的紅細胞的區(qū)別:從起源上看,紅細胞屬于真核細胞,其幼嫩細胞階段是有細胞核及細胞器的,只是在后來的分化成熟階段細胞核及細胞器退化消失,目的是為能攜帶O2的血紅蛋白騰出空間;從代謝角度比較,紅細胞原來進行的各種代謝過程隨著細胞核和細胞器的消失而不再進行。而原核細胞雖然也無核和除核糖體以外的其他細胞器,但仍可在細胞質中完成其必需的各種代謝活動,如藍藻雖無線粒體,但可在細胞膜上完成有氧呼吸。(3)其他動物如兩棲類、鳥類等的紅細胞結構完整,有細胞核及細胞器,有利于實驗的選材,如提取DNA應選擇這類紅細胞而不能用哺乳類的。另外,注意蛙的紅細胞能夠進行無絲分裂,有細胞核、DNA復制等。 典型細胞細胞器的特殊性植物葉肉細胞含大多數(shù)細胞器根成熟區(qū)、葉表皮細胞 不含葉綠體根分生區(qū)、干種子細胞 不含葉綠體和大液泡動物心肌細胞含線粒體較多消化腺細胞含高爾基體、核糖體較多例7 下列關于原核生物和真核生物的敘述,正確的是( )A.原核生物細胞無線粒體,不能進行有氧呼吸B.真核生物細胞只進行有絲分裂,原核生物細胞只進行無絲分裂C.真核生物以DNA為遺傳物質,部分原核生物以RNA為遺傳物質D.真核生物細胞具有生物膜系統(tǒng),有利于細胞代謝有序進行【解析】原核生物只有核糖體一種細胞器,但部分原核生物由于存在與有氧呼吸有關的酶,因此能夠進行有氧呼吸,如好氧細菌、硝化細菌和藍藻等。有絲分裂、無絲分裂和減數(shù)分裂是真核細胞增殖的三種方式,原核細胞一般以二分裂的方式進行增殖。不管是原核生物還是真核生物,只要是細胞生物都以DNA作為遺傳物質,只有部分RNA病毒以RNA作為遺傳物質。真核生物的生物膜系統(tǒng)能夠為多種酶提供反應的附著位點,同時將各種細胞器分隔開來,保證生命活動高效、有序地進行?！敬鸢浮緿用途實驗設計結論單一變量判斷細胞死活待測細胞+0.3 gmL-1的蔗糖溶液觀察細胞形態(tài)+清水觀察細胞形態(tài)發(fā)生質壁分離和復原活細胞;不發(fā)生質壁分離和復原死細胞細胞生活狀態(tài)八、物質跨膜運輸小專題1.幾種物質運輸方式的比較測定細胞液濃度范圍待測細胞+一系列濃度梯度的蔗糖溶液觀察細胞形態(tài)細胞液濃度范圍在未發(fā)生質壁分離和使細胞剛發(fā)生質壁分離的蔗糖溶液濃度之間不同濃度的蔗糖溶液比較不同植物細胞的細胞液濃度大小不同植物細胞+0.3 gmL-1的蔗糖溶液觀察細胞發(fā)生質壁分離的程度根據(jù)不同植物細胞發(fā)生質壁分離的程度來判斷細胞液濃度大小不同(含液泡的)植物細胞驗證原生質層和細胞壁伸縮性大小成熟植物細胞+0.3 gmL-1的蔗糖溶液觀察細胞形態(tài)發(fā)生質壁分離現(xiàn)象細胞壁伸縮性小于原生層伸縮性不發(fā)生質壁分離細胞壁伸縮性大于或等于原生質層的伸縮性植物細胞結構特性比較一系列溶液濃度的大小同種植物的相同成熟度的細胞+未知濃度的溶液記錄剛發(fā)生質壁分離所需時間根據(jù)所用時間的長短判斷溶液濃度的大小(用時越短,未知溶液的濃度越大)未知濃度的溶液鑒別不同種類的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)同種植物的相同成熟度的細胞+不同種類溶液觀察細胞形態(tài)若只發(fā)生質壁分離溶質不能通過細胞膜的溶液(如蔗糖)若質壁分離后又自動復原溶質能通過細胞膜的溶液(如KNO3)不同種類溶液例8 (2011全國新課標理綜)撕取紫色洋蔥外表皮,分為兩份,假定兩份外表皮細胞的大小、數(shù)目和生理狀態(tài)一致,一份在完全營養(yǎng)液中浸泡一段時間,浸泡后的外表皮稱為甲組;另一份在蒸餾水中浸泡相同的時間,浸泡后的外表皮稱為乙組。然后,兩組外表皮都用濃度為0.3 gmL-1的蔗糖溶液處理,一段時間后表皮細胞中的水分不再減少。此時甲、乙兩組細胞水分滲出量的大小,以及水分運出細胞的方式是( )A.甲組細胞的水分滲出量與乙組細胞的相等,主動運輸B.甲組細胞的水分滲出量比乙組細胞的高,主動運輸C.甲組細胞的水分滲出量比乙組細胞的低,被動運輸D.甲組細胞的水分滲出量與乙組細胞的相等,被動運輸【解析】水分子進出細胞的方式是自由擴散,屬于被動運輸。甲組用完全營養(yǎng)液浸泡,乙組用蒸餾水浸泡,使得甲組的細胞內液濃度高于乙組細胞內液濃度;此后再放入0.3 gmL-1的蔗糖溶液中,甲組細胞滲出的水量要少于乙組細胞滲出的水量?！敬鸢浮緾九、生物膜系統(tǒng)小專題1.細胞膜的結構、功能關系圖解生物膜在結構上的聯(lián)系生物膜在功能上的聯(lián)系:()具膜具膜小泡小泡直接聯(lián)系間接聯(lián)系內質網(wǎng)高爾基體細胞膜膜的流動性分泌過程的圖示3.生物膜系統(tǒng)的功能例9 下列關于生物膜系統(tǒng)結構與功能的敘述中,正確的是( )A.用胰蛋白酶處理生物膜不會改變其選擇透過性B.大鼠脾細胞與兔骨髓瘤細胞實現(xiàn)融合的基礎是膜的流動性C.相對于線粒體外膜而言,線粒體內膜上分布的蛋白種類與數(shù)量更少D.相對于胰島細胞,心肌細胞中高爾基體膜成分的更新速度更快【解析】本題考查生物膜系統(tǒng)的結構及功能。胰蛋白酶處理生物膜會破壞生物膜上的蛋白質,從而改變生物膜的選擇透過性;細胞融合體現(xiàn)了細胞膜具有一定的流動性;線粒體內膜上有許多與有氧呼吸有關的酶;胰島細胞與心肌細胞相比,胰島細胞中合成較多的分泌蛋白,故胰島細胞中高爾基體較多?！敬鸢浮緽