《生命的物質(zhì)基礎(chǔ)》word版

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1、第1講 生命的物質(zhì)基礎(chǔ) 考試要求 1．組成生物體的化學(xué)元素及其作用。能夠識(shí)記組成生物體的化學(xué)元素及其重要作用；理解生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性。 2．組成生物體的六類(lèi)化合物及其作用。能夠理解水和無(wú)機(jī)鹽存在的形式及生理作用；理解糖類(lèi)和脂質(zhì)的分類(lèi)、元素組成和重要生理功能；理解蛋白質(zhì)和核酸的組成元素、基本單位、結(jié)構(gòu)和生理功能。 知識(shí)整理 最基本元素： 一、 組成生物體的化學(xué)元素 大量元素： 必需元素 約 種 主要元素： 1．生物體的化學(xué)元素 半微量元素：

2、 微量元素： 非必需元素 2．組成生物體化學(xué)元素的重要作用 不能用　　　　　　來(lái)衡量組成生物體各種化學(xué)元素的重要性，微量元素在生物體內(nèi)含量很少，但在維持生命活動(dòng)中都是不可缺少的。 3．生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性 ①統(tǒng)一性：從化學(xué)元素的　　　　　來(lái)分析，組成生物體的化學(xué)元素在無(wú)機(jī)環(huán)境中都可以找到，沒(méi)有一種元素是　　　　　　　　　　　　　。 ②差異性：從化學(xué)元素的　　　　　來(lái)分析，組成生物體的化學(xué)元素在生物界和在無(wú)機(jī)自然界中的　　　　　　　　　　　　　。 ③生物界與非生物界的根本區(qū)別：各種化學(xué)元素在生物體內(nèi)不是簡(jiǎn)單的堆積，而是以

3、特殊的、有序的方式結(jié)合在一起，從而體現(xiàn)出生命現(xiàn)象，即生命物質(zhì)的特殊性。 二、組成生物體的化合物。 含 量：最多，約占　　　　　的80%～90% 存在形式 結(jié)合水：與其他物質(zhì)相結(jié)合的水 自由水：以游離的形式存在，可自由流動(dòng)的水 功 能 結(jié)合水： 自由水： 1．水 2．無(wú)機(jī)鹽 存在形式：大多數(shù)以　　　狀態(tài)存在 功 能 細(xì)胞的重要組成成分，如 維持生物體的生命活動(dòng)，如

4、 維持細(xì)胞的酸堿平衡，調(diào)節(jié)滲透壓，如 3．糖類(lèi)?。ńM成元素：　　　　　　?。? 種類(lèi) 分子式 分布 生理功能 單糖 五碳糖 六碳糖 二糖 蔗　糖 麥芽糖 乳　糖 動(dòng)物細(xì)胞 多糖 淀　粉 纖維素 糖　元 主要作用 生物體進(jìn)行生命活動(dòng)的　　　　　　　　　　 4．脂質(zhì)?。ńM成元素：　　　　　　?。? 種類(lèi) 生理功能 脂肪 類(lèi)脂 磷脂 是構(gòu)成　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　的

5、重要成分。 固醇類(lèi) 對(duì)生物體正常的新陳代謝和生殖過(guò)程起調(diào)節(jié)作用 （1）蛋白質(zhì)的化學(xué)組成 組成元素：　　　　　　　 基本組成單位：　　　 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 種類(lèi)：　　　　　　 結(jié)構(gòu)通式： 決定氨基酸種類(lèi)的因素：　　　　 5．蛋白質(zhì) 化學(xué)結(jié)構(gòu)（用圖示方法表示多肽形成過(guò)程） （2）蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu) 空間結(jié)構(gòu)：肽鏈經(jīng)過(guò)螺旋、折疊、纏繞形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子 　　　　　　　　　　　　 多樣性： 　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　 （3

6、）蛋白質(zhì)的主要功能 類(lèi)型 功 能 舉 例 結(jié)構(gòu)蛋白 許多蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體的成分 調(diào)節(jié)蛋白 對(duì)細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)有重要的調(diào)節(jié)作用 通透蛋白 對(duì)物質(zhì)透過(guò)細(xì)胞膜或細(xì)胞內(nèi)的膜結(jié)構(gòu)有重要作用 免疫蛋白 與侵入人或高等動(dòng)物體內(nèi)的抗原物質(zhì)進(jìn)行特異性結(jié)合 組成元素：　　　　　　　 6．核酸 ①核酸的化學(xué)組成 基本組成單位：　　　　　 　　　　　　　 ②核酸的分類(lèi)、分布及功能 類(lèi)型 簡(jiǎn)稱(chēng) 基本組成單位 分布 功能 脫氧核糖核酸 核糖核酸 命

7、題研究 考點(diǎn)搜索 出題方向 解題策略 組成生物體的化學(xué)元素及其作用。 （2002年） 考查對(duì)組成生物體的化學(xué)元素作用的識(shí)記能力。 要理解在生命體中，元素一般組成化合物，化合物構(gòu)成特定的結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)出相應(yīng)的生理功能。 組成生物體的六類(lèi)化合物及其作用。 （2001年） 考查對(duì)生物體內(nèi)自由水和結(jié)合水的相互關(guān)系和功能的理解情況。 要理解自由水和結(jié)合水在細(xì)胞內(nèi)可以相互轉(zhuǎn)化，同時(shí)細(xì)胞內(nèi)自由水含量越高，細(xì)胞的生命活動(dòng)越旺盛。 考查區(qū)分不同有機(jī)化合物的元素組成的能力。 要對(duì)常見(jiàn)的幾類(lèi)有機(jī)化合物的元素組成加以比較。 檢測(cè)對(duì)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式和縮合反應(yīng)原理的理解能力。 要能熟記氨基酸的結(jié)

8、構(gòu)通式，理解縮合反應(yīng)原理、相關(guān)物質(zhì)的量的變化規(guī)律。 考查比較DNA和RNA的基本組成單位及其化學(xué)組成上的差異的能力。 要理解組成DNA和RNA基本單位的兩類(lèi)核苷酸最主要區(qū)別是所含的五碳糖不同。 考查對(duì)蛋白質(zhì)分子和核酸分子在結(jié)構(gòu)和功能存在的多樣性的理解情況。 要注意區(qū)分蛋白質(zhì)和核酸中存在的多樣性，而它們的基本組成單位氨基酸和核苷酸卻沒(méi)有多樣性?！? 提分關(guān)鍵 1．生物體生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)是什么？ 答：自然界中的任何生物都是由化學(xué)元素組成的，在細(xì)胞中可找到至少62種元素，其中重要的有24種，這些元素按其在生物體內(nèi)的含量不同可以分為大量元素和微量元素。但不管含量的多少，這些必需元素

9、在生物體內(nèi)都有不可替代的作用，沒(méi)有這些元素，生物體就不能表現(xiàn)出相應(yīng)的生命活動(dòng)，甚至呈現(xiàn)出一定的病癥。從這個(gè)方面說(shuō)，這些化學(xué)元素是生物體生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。 組成生物體的化學(xué)元素雖然在生物體內(nèi)都有一定的生理作用，但是單一的某種元素不可能表現(xiàn)出相應(yīng)的生理功能，這些元素只有在活的生物體的特定結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，有機(jī)地結(jié)合成各種化合物，這些化合物與其他的物質(zhì)按照一定的方式有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，才能表現(xiàn)出生物體和細(xì)胞的生命現(xiàn)象。如蛋白質(zhì)、核酸、糖類(lèi)、脂質(zhì)等化合物有機(jī)地結(jié)合在一起才能體現(xiàn)出生物體的生命活動(dòng)，因此，這些化合物也是生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。 組成生物體的基本的化學(xué)元素和由這些元素構(gòu)成的化合物是生物體生命活動(dòng)共同的

10、物質(zhì)基礎(chǔ)。 2．如何區(qū)分結(jié)合水和自由水？ 答：生物體內(nèi)大部分水以游離形式存在，可以參與細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)，這樣的水分子叫自由水。如植物細(xì)胞液中的水、動(dòng)物組織液中的水、人體血漿中的水，都是自由水。自由水是細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑，許多物質(zhì)都溶解在水中。水溶液在生物體內(nèi)流動(dòng)，可以把營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)送到各個(gè)細(xì)胞。同時(shí)，也把細(xì)胞代謝中產(chǎn)生的廢物運(yùn)送到排泄器官或直接排出體外。 細(xì)胞內(nèi)與親水性大分子物質(zhì)（如蛋白質(zhì)、淀粉、糖元、纖維素等）結(jié)合而不能參與細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的水分子，叫結(jié)合水。這些物質(zhì)的表面有許多親水性基團(tuán)(極性基團(tuán)、帶電基團(tuán))，這些基團(tuán)對(duì)水有吸引力，從而在這些分子表面形成水膜。被親水性物質(zhì)的親水基團(tuán)吸附著的水

11、便失去了流動(dòng)性。如雞蛋清里所含的水，用水浸過(guò)的黃豆中所含的水，都與蛋白質(zhì)分子結(jié)合形成水合蛋白，屬于結(jié)合水。 自由水和結(jié)合水在一定的條件下可以相互轉(zhuǎn)化，如血液凝固時(shí)，部分自由水轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)合水。當(dāng)生物體內(nèi)的結(jié)合水向自由水轉(zhuǎn)化時(shí)，體內(nèi)自由水比例升高，新陳代謝就越旺盛；而當(dāng)自由水向結(jié)合水轉(zhuǎn)化較多時(shí)，自由水比例減小，新陳代謝的強(qiáng)度就會(huì)下降，但抗逆性（抗寒、抗熱等特性）就會(huì)提高，這與結(jié)合水沸點(diǎn)高、冰點(diǎn)低的特性有關(guān)?？梢?jiàn)，生物體內(nèi)水分的存在狀態(tài)，對(duì)于生命活動(dòng)有重大的調(diào)控作用。 3．如何區(qū)分細(xì)胞中的能源物質(zhì)、主要能源物質(zhì)、直接能源物質(zhì)和高能化合物？ 答：在細(xì)胞中，糖類(lèi)、脂肪、蛋白質(zhì)都是有機(jī)物且含量較多，貯

12、存著大量的化學(xué)能。當(dāng)其被氧化分解時(shí)，這些化學(xué)能就釋放出來(lái)，供生命活動(dòng)所利用，因此它們都是能源物質(zhì)。但在正常情況下，糖類(lèi)分解供能約占總能量的70％以上，因此，糖類(lèi)是生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì)。具體地說(shuō)，葡萄糖是細(xì)胞內(nèi)的重要能源物質(zhì)，糖類(lèi)中的淀粉是植物細(xì)胞中貯存能量的物質(zhì)，糖元是動(dòng)物細(xì)胞中貯存能量的物質(zhì)。 脂肪分子中貯存的能量多(每克糖類(lèi)或蛋白質(zhì)完全氧化時(shí)放出17.15KJ的能量，每克脂肪完全氧化時(shí)放出38．91KJ的能量，是同質(zhì)量的糖類(lèi)、蛋白質(zhì)的2倍還多)，是理想的貯能物質(zhì)，所以脂肪主要是生物體的貯能物質(zhì)。蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)主要是結(jié)構(gòu)物質(zhì)和調(diào)節(jié)物質(zhì)，雖也少量地分解供能，但供能比例小，所以是能源物質(zhì)，但

13、不是主要能源物質(zhì)。若動(dòng)物長(zhǎng)時(shí)間嚴(yán)重饑餓，就會(huì)大量分解蛋白質(zhì)作為能源物質(zhì)，但這樣會(huì)破壞細(xì)胞和生物體的基本結(jié)構(gòu)，使生物體不能維持正常的新陳代謝，從而危及生命。 細(xì)胞中還有高能化合物如ATP，它們的分子中有高能鍵。ATP水解時(shí)可放出較多的能量，直接為生命活動(dòng)供能，所以ATP是直接能源物質(zhì)。 4．如何區(qū)分酶、激素、維生素？ 答：從來(lái)源上看：酶和激素都是由活細(xì)胞產(chǎn)生的，而維生素在動(dòng)物體內(nèi)一般不能合成，主要是從食物中攝取，只有少數(shù)種類(lèi)的維生素可以在機(jī)體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來(lái)，如在人體表皮細(xì)胞內(nèi)含有一種膽固醇，經(jīng)日光照射后能轉(zhuǎn)變成維生素D。 從化學(xué)本質(zhì)上看：絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。激素的種類(lèi)

14、很多，有的是蛋白質(zhì)類(lèi)激素，如胰島素；有的是固醇類(lèi)，如性激素。而維生素是可溶性的小分子有機(jī)物。 從功能上看：酶是生物催化劑，起催化作用；激素對(duì)生物體的新陳代謝、生長(zhǎng)發(fā)育等生命活動(dòng)起著調(diào)節(jié)作用；維生素主要是維持人體的正常生長(zhǎng)發(fā)育。 這三類(lèi)物質(zhì)盡管它們的來(lái)源不同，結(jié)構(gòu)和功能各異，但它們?cè)谌梭w內(nèi)的含量都很少，對(duì)正常的生命活動(dòng)都起著重要的作用，它們都是高效能的物質(zhì)。 名師點(diǎn)撥 例1 (2002年天津理綜卷)磷是存在于自然界和生物體內(nèi)的重要元素，磷在葉綠體的構(gòu)成和光合作用中的作用有： (1) 。

15、 (2) 。 (3) 。 考點(diǎn)分析 本題考查的重點(diǎn)是組成細(xì)胞的主要元素及其功能，這種直接考元素的題型高考題出現(xiàn)次數(shù)不多，主要是因?yàn)閱渭兛荚仫@得單調(diào)呆板，但這部分知識(shí)通常會(huì)與其它知識(shí)點(diǎn)如組成細(xì)胞的化合物、新陳代謝、遺傳與變異等方面結(jié)合起來(lái)考，不能忽視，如“寫(xiě)出3種與光合作用有關(guān)的礦質(zhì)元素的符號(hào)以及它們?cè)诠夂献饔弥械淖饔?。? 解題思路 本題中磷是細(xì)胞內(nèi)磷酸和磷脂的組成元素，而磷酸又是合成A

16、TP和核苷酸所必需的，磷脂是合成細(xì)胞膜的成分。再結(jié)合葉綠體的功能及在其內(nèi)部發(fā)生的生化反應(yīng)來(lái)思考，不難發(fā)現(xiàn)光合作用也與磷元素有關(guān)，光合作用的光反應(yīng)階段水被分解成氫與氧，氧以分子狀態(tài)釋放，而氫被NADP＋攜帶以參與暗反應(yīng)中的還原過(guò)程。解這種題要學(xué)會(huì)思考、聯(lián)系、歸納、總結(jié)，還要學(xué)會(huì)組織合適的語(yǔ)言進(jìn)行表達(dá)才能得高分。本題正確答案是(1)磷是葉綠體雙層膜和基粒膜系統(tǒng)的構(gòu)成成分。(2)磷是葉綠體DNA的組成成分。(3)磷是ATP的成分，而ATP是葉綠體內(nèi)能量轉(zhuǎn)換的重要工具。(4)磷在光合作用的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)方面有重要作用。以上4點(diǎn)答其中3條即可。 失分陷阱 錯(cuò)誤原因主要是考慮不周全，復(fù)習(xí)中沒(méi)有建立完善的知識(shí)

17、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 例2 下列植物細(xì)胞中結(jié)合水的相對(duì)含量最大的是 A．休眠的蠶豆子葉細(xì)胞 B．玉米的胚乳細(xì)胞 C．洋蔥根尖分生區(qū)的細(xì)胞 D．成熟柑橘的果肉細(xì)胞 考點(diǎn)分析 本題考查生物體內(nèi)結(jié)合水和自由水的相互關(guān)系。 解題思路 結(jié)合水是水與細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)相結(jié)合形成的，能與水結(jié)合的主要是一些親水性物質(zhì)。結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的主要組成成分，大約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的4.5％。由此可見(jiàn)，結(jié)合水在細(xì)胞內(nèi)的含量是較少的。題目中提供的四個(gè)選項(xiàng)中，蠶豆由于處于休眠狀態(tài)，其細(xì)胞內(nèi)的自由水大量散失，因此結(jié)合水的相對(duì)含量就增加了。而其他結(jié)構(gòu)的細(xì)胞都是處于正常狀態(tài)的活細(xì)胞，其細(xì)

18、胞內(nèi)自由水的含量都遠(yuǎn)高于休眠細(xì)胞中的含量，而結(jié)合水的相對(duì)含量就比較低了。本題正確答案是A。 失分陷阱 錯(cuò)選B，誤以為胚乳細(xì)胞中淀粉含量高，親水性強(qiáng)形成的結(jié)合水多。實(shí)際上，正常狀態(tài)下的活細(xì)胞中結(jié)合水的含量都大致相同。錯(cuò)選C，誤以為分生區(qū)細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有大液泡，自由水含量少，結(jié)合水含量多，不是只有液泡內(nèi)才含有自由水。 例3 （2001年全國(guó)理綜卷）種子萌發(fā)的需氧量與種子所貯藏有機(jī)物的元素組成和元素比例有關(guān)，在相同條件下，消耗同質(zhì)量的有機(jī)物，油料作物種子(如花生)萌發(fā)時(shí)需氧量比含淀粉多的種子(如水稻)萌發(fā)時(shí)的需氧量 A．少 B．多 C．相等 D．無(wú)規(guī)律 考點(diǎn)分析

19、 本題綜合性強(qiáng)，主要考查了種子的成分、脂肪和淀粉的元素組成和元素比例、種子萌發(fā)與呼吸作用的關(guān)系，同時(shí)考查推理能力。 解題思路 首先要弄清楚O2的作用是與細(xì)胞呼吸過(guò)程中產(chǎn)生的H結(jié)合生成H2O，并釋放出大量能量，為生命活動(dòng)提供能量。其次要知道油料作物種子含脂肪較多，水稻等谷類(lèi)種子含淀粉多，因此答題關(guān)鍵是計(jì)算氫碳比，脂肪分子的分子式為C57H110O6，氫碳比(H/C)為1.93。淀粉的分子式為(C6Hl0O5)n，氫碳比(H/C)為1.67。脂肪分子的H/C的值比淀粉分子的H/C的值大。有氧呼吸時(shí)，O2的作用是與H結(jié)合生成H2O，因此，消耗同質(zhì)量的有機(jī)物，H/C的值大的物質(zhì)需氧量大。種子萌發(fā)

20、時(shí)，呼吸作用(主要是有氧呼吸)增強(qiáng)。因此，相比之下，脂肪徹底氧化分解時(shí)，產(chǎn)水多，需氧多，可以放出更多的能量。油料作物種子（如花生）萌發(fā)時(shí)需氧量比含淀粉多的種子（如水稻）萌發(fā)時(shí)的需氧量多。因此，本題正確答案是B。 失分陷阱 本題的知識(shí)綜合得比較緊密，關(guān)系復(fù)雜，條件隱蔽，難度較大。失分原因主要在審題時(shí)對(duì)于題干中給出的信息挖掘不夠，沒(méi)有把種子萌發(fā)的“需氧量”與已知的細(xì)胞呼吸內(nèi)容聯(lián)系起來(lái)，沒(méi)有把兩種種子所貯藏葡萄糖和脂肪的元素組成和元素比例進(jìn)行比較。 例4　一個(gè)由n條肽鏈組成的蛋白質(zhì)分子共有m個(gè)氨基酸，該蛋白質(zhì)分子完全水解共需水分子 A．n個(gè) B．m個(gè) C．(m+n)個(gè)

21、 D．(m-n)個(gè) 考點(diǎn)分析 本題考查氨基酸通過(guò)縮合反應(yīng)生成多肽的過(guò)程，同時(shí)考查構(gòu)建模型的能力。 解題思路 首先要明確氨基酸縮合的方式。在氨基酸分子縮合成蛋白質(zhì)過(guò)程中，每?jī)蓚€(gè)氨基酸分子縮合失去一分子水而形成一個(gè)肽鍵。若某蛋白質(zhì)只有一條肽鏈，含有m個(gè)氨基酸，則脫去m-1個(gè)水分子，形成m-1個(gè)肽鍵。若某蛋白質(zhì)含兩條肽鏈，含有m個(gè)氨基酸，則脫去m-2個(gè)水分子，形成m-2個(gè)肽鍵。依次類(lèi)推，某蛋白質(zhì)含n條肽鏈，共含m個(gè)氨基酸，則脫去m-n個(gè)水分子，形成m-n個(gè)肽鍵。反過(guò)來(lái)，由蛋白質(zhì)完全水解成氨基酸的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中需要水分子參與。每個(gè)肽鍵(一C0一NH一)水解成一COOH和一NH2需一分子水。蛋白

22、質(zhì)分子中含多少肽鍵，就要加多少水分子才能使之完全水解。故蛋白質(zhì)中含m-n個(gè)肽鍵，就需水分子m-n個(gè)，也就是說(shuō)縮合時(shí)脫去m-n個(gè)水分子，蛋白質(zhì)水解時(shí)就需要m-n個(gè)水分子。本題正確答案是D。 失分陷阱 不理解氨基酸縮合成多肽鏈的過(guò)程與多肽鏈完全水解為氨基酸之間的內(nèi)在聯(lián)系。 例5　由DNA分子蘊(yùn)藏的信息所支配合成的RNA在完全水解后，得到的化學(xué)物質(zhì)是 A.氨基酸、葡萄糖、堿基 B.氨基酸、核苷酸、葡萄糖 C.核糖、堿基、磷酸 D.脫氧核糖、堿基、磷酸 考點(diǎn)分析 本題考查的是RNA的組成單位及其組成單位的化學(xué)組成。屬于理解性題目，同時(shí)考查審題能力。

23、 解題思路 RNA是由許多核糖核苷酸分子連接而成的長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)。每個(gè)核糖核苷酸分子由一分子核糖、一分子磷酸和一分子含氮堿基組成。RNA分子水解后形成許多核苷酸，核苷酸分子繼續(xù)水解可形成核糖、磷酸和含氮堿基。本題正確答案是C。 失分陷阱 該題中有兩處容易誤解，即：“由DNA分子蘊(yùn)藏的信息”容易誤認(rèn)為是DNA水解；“完全水解”只認(rèn)為RNA分解為核糖核苷酸，不再繼續(xù)水解。因此，要注意仔細(xì)審題，理解題意。 例6 ( 2001年廣東卷)對(duì)細(xì)胞中某些物質(zhì)的組成進(jìn)行分析，可以作為鑒別真核生物的不同個(gè)體是否為同一物種的輔助手段，一般不采用的物質(zhì)是 A.蛋白質(zhì) B．DNA C.RN

24、A D．核苷酸 考點(diǎn)分析　本題主要考查蛋白質(zhì)、DNA和RNA分子的多樣性和特異性。 解題思路 蛋白質(zhì)、DNA、RNA具有多樣性和特異性，不同種生物的蛋白質(zhì)、DNA、RNA不同，可以作為鑒別真核生物的不同個(gè)體是否為同一物種的輔助手段。而所有真核生物的核苷酸都相同，共8種，不能作為鑒別真核生物的不同個(gè)體是否為同一物種的輔助手段。同理，組成不同生物體蛋白質(zhì)的氨基酸都相同，約20種，一般也不能作為鑒別真核生物的不同個(gè)體是否為同一物種的輔助手段。本題正確答案是D。 失分陷阱 失分的原因在于混淆了核酸與核苷酸之間的關(guān)系，沒(méi)有認(rèn)識(shí)到核酸的基本組成單位------核苷酸在不同種真核生物中并無(wú)特

25、異性。 拓展提升 1．糖類(lèi)的水解 某物質(zhì)在—定的條件下，與水反應(yīng)而分解，叫做該物質(zhì)的水解。 單糖不能發(fā)生水解反應(yīng)。 二糖水解后能生成2分子單糖，如： 　　 酶 蔗糖　+　水 葡萄糖+果糖 　　 酶 麥芽糖　+　水 2分子葡萄糖 　　　 酶 乳糖　+　水 半乳糖+葡萄糖 注：葡萄糖、果糖、半乳糖均不能再水解，稱(chēng)為單糖。 多糖水解后生成多個(gè)單糖分子，如淀粉和纖維素是最常見(jiàn)的多糖，它們都是葡萄糖的高聚

26、物，它們水解的最終產(chǎn)物都是葡萄糖。淀粉和纖維素因所含的葡萄糖分子的數(shù)目不同，造成結(jié)構(gòu)上及功能上的差異。值得注意的是，人體內(nèi)無(wú)纖維素酶，因此不能對(duì)纖維素進(jìn)行水解消化，但食物中的纖維素有利于促進(jìn)胃腸蠕動(dòng)，可以預(yù)防便秘，減少癌癥的發(fā)生。 2．核酸中核苷酸的數(shù)目和含氮堿基的數(shù)目的計(jì)算 脫氧核苷酸是組成DNA的基本單位，因有4種不同的含氮堿基(A、T、G、C)而分為4種，核糖核苷酸是組成RNA的基本單位，因含有4種不同的含氮堿基(A、U、G、C)也分為4種。由此可見(jiàn)：DNA和RNA分子中有3種相同的含氮堿基（A、G、C），并各有一種不同的含氮堿基（T、U），所以組成核酸(DNA和RNA)的堿基數(shù)目共

27、有5種(A、C、C、T、U)。因?yàn)镈NA含有脫氧核糖，RNA含有核糖，且脫氧核糖和核糖是相差一個(gè)氧原子的不同物質(zhì)，因此DNA的4種核苷酸與RNA的4種核苷酸是各自獨(dú)立的，不能依據(jù)含氮堿基的相同與否進(jìn)行簡(jiǎn)單的合并計(jì)算，應(yīng)把各自的4種核苷酸相加，所以組成核酸的核苷酸種類(lèi)共有8種。 3．氨基酸及其相關(guān)計(jì)算 (1)構(gòu)成生物體的氨基酸主要約20種。其中人體內(nèi)的必需氨基酸有8種。 (2)當(dāng)n個(gè)氨基酸縮合成一條肽鏈時(shí)，脫去的水分子數(shù)＝肽鍵數(shù)＝n-1。 當(dāng)n個(gè)氨基酸形成m條肽鏈時(shí)，脫去的水分子數(shù)＝肽鍵數(shù)＝n-m。 (3)當(dāng)n個(gè)不同氨基酸相互間縮合成多肽時(shí)，可以有n+1種排列方式。

28、 (4)蛋白質(zhì)的分子量計(jì)算公式：n×a-(n-m)×18-2b(其中n為氨基酸個(gè)數(shù)，a為氨基酸平均分子量，m為多肽鏈條數(shù)，b為二硫鍵數(shù))。 (5)多肽鏈中的氨基酸殘基數(shù)與相對(duì)應(yīng)信使RNA及DNA片段中堿基數(shù)目之間的比例關(guān)系為1：3：6。 5．蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)（圖1－1） —級(jí)結(jié)構(gòu)：又稱(chēng)初級(jí)結(jié)構(gòu)或化學(xué)結(jié)構(gòu)，是指蛋白質(zhì)分子的多肽鏈中氨基酸的種類(lèi)、數(shù)量和排列順序。 二級(jí)結(jié)構(gòu)：指蛋白質(zhì)分子中多肽鏈本身的折疊方式(包括螺旋結(jié)構(gòu))。 三級(jí)結(jié)構(gòu)：具有二級(jí)結(jié)構(gòu)的肽鏈，按照一定方式再進(jìn)一步卷曲、盤(pán)繞、折疊成的復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)。 四級(jí)結(jié)構(gòu)：指含有兩條或多條肽鏈的蛋白質(zhì)分子中

29、，通過(guò)一些非共價(jià)鍵(如靜電引力、分子引力等)結(jié)合起來(lái)，而成為具有生物功能的蛋白質(zhì)大分子。 圖1－1 注：有的蛋白質(zhì)分子，只含一條肽鏈，因而只有一、二、三級(jí)結(jié)構(gòu)，并無(wú)四級(jí)結(jié)構(gòu)，如肌紅蛋白、溶菌酶等。另一些蛋白質(zhì)，一、二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu)同時(shí)存在，如血紅蛋白等。含有多條肽鏈的蛋白質(zhì)分子，具有一、二、三級(jí)結(jié)構(gòu)的每條肽鏈(稱(chēng)亞基)，單獨(dú)存在時(shí)并沒(méi)有生物活力，只有完整的四級(jí)結(jié)構(gòu)才具有生物活力。 4．蛋白質(zhì)的主要理化性質(zhì)： (1)兩性：因?yàn)榈鞍踪|(zhì)是氨基酸通過(guò)肽鍵構(gòu)成的高分子化合物，分子內(nèi)存在一NH2和一COOH，所以蛋白質(zhì)具有酸堿兩性。 (2)鹽析：由于蛋白質(zhì)分子的直徑達(dá)到了膠體微

30、粒的大小，所以蛋白質(zhì)溶液是膠體。加入濃的無(wú)機(jī)鹽溶液可以使蛋白質(zhì)從溶液中沉淀出來(lái)，這個(gè)過(guò)程叫鹽析。鹽析作用主要破壞蛋白質(zhì)的水化層，所以當(dāng)鹽析沉淀出的蛋白質(zhì)重新用水處理時(shí)，沉淀重新溶解，性質(zhì)不變。所以鹽析是可逆反應(yīng)。利用此法可以分離、提取蛋白質(zhì)。 (3)變性和凝固：蛋白質(zhì)分子在一定的物理或化學(xué)因素的影響下，其分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而改變蛋白質(zhì)的性質(zhì)，這個(gè)變化叫蛋白質(zhì)的變性。蛋白質(zhì)變性后就失去了生理活性，也不再溶于水，從溶液中凝結(jié)沉淀出來(lái)，這個(gè)過(guò)程叫蛋白質(zhì)的凝固。高溫滅菌消毒，就是利用加熱使蛋白質(zhì)凝固從而使細(xì)胞死亡。 (4)水解反應(yīng)：蛋白質(zhì)在酸、堿或酶的作用下，能生成一系列的中間產(chǎn)物，

31、最后生成氨基酸。 (5)顯色反應(yīng)：蛋白質(zhì)可以跟許多試劑發(fā)生顏色反應(yīng)。例如分子中有苯環(huán)的蛋白質(zhì)與硝酸作用時(shí)呈黃色。蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑反應(yīng)顯紫色等。 鞏固練習(xí) 1．（2004年江蘇卷）下列有關(guān)組成生物體化學(xué)元素的論述，正確的是　 A．組成生物體和組成無(wú)機(jī)自然界的化學(xué)元素中，碳元素的含量最多 B．人、動(dòng)物與植物所含的化學(xué)元素的種類(lèi)差異很大 C．組成生物體的化學(xué)元素在無(wú)機(jī)自然界都可以找到 D．不同生物體內(nèi)各種化學(xué)元素的含量比例基本相似 2．關(guān)于生物體中的水，下列敘述不正確的是　　　　　　　　　　　　 Ａ．不同物種，含水量不同 Ｂ．同一物種、同一年齡的不

32、同個(gè)體，含水量大致相同 C．同一個(gè)體的不同器官，含水量不同 D．同一器官的不同組織，含水量一致相同 3． 請(qǐng)根據(jù)表1－1、表1－2回答問(wèn)題： 表1－1生物體的含水量(％) 生物 水母 魚(yú)類(lèi) 哺乳動(dòng)物 藻類(lèi) 高等植物 含水量 97 80～85 65 90 60～8C1 表1－2人體組織器官的含水量(％) 組織器官 牙齒 骨骼 骨骼肌 心臟 血液 腦 含水量 10 22 76 79 83 84 (1)從表1－1中可以看出不同種類(lèi)的生物體中，水的含量　　　　　，水生

33、生物的含水量比陸生生物　　　　　　　　　　　　。 (2)從表1－2中可以看出同種生物在不同的組織器官中，水的含量　　　　　，從腦含水量最高說(shuō)明　　　　　　　　　　 。 (3)骨細(xì)胞中含量最多的化合物是　　　　　　　。 (4)心臟是堅(jiān)實(shí)的，血液是流動(dòng)的，但兩者的含水量?jī)H相差4％，這說(shuō)明　　　　　　　。 4．已知Mn2+是許多酶的激活劑，例如能激活硝酸還原酶，缺Mn2+的植物就無(wú)法利用硝酸鹽，這說(shuō)明無(wú)機(jī)鹽離子　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　A. 對(duì)維持生物的生長(zhǎng)發(fā)育有重要作用 B．對(duì)維持生物體的生命活動(dòng)有重要作用 　C．對(duì)酶的活性起重要作用 D．對(duì)調(diào)節(jié)生物的生

34、命活動(dòng)起決定作用 5．英國(guó)醫(yī)生塞達(dá)尼·任格在對(duì)離體蛙心進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，用不含鈣的生理鹽水灌注蛙心，收縮不能維持，用含有少量鈣和鉀的鈉鹽溶液灌流時(shí)，蛙心可持續(xù)跳動(dòng)數(shù)小時(shí)。實(shí)驗(yàn)說(shuō)明鈣鹽　　　　　　　　　　　　　　　　 　 A．是細(xì)胞中某些復(fù)雜化合物的重要組成部分 　 B．對(duì)維持生物體的生命活動(dòng)有重要作用 　 C．對(duì)維持細(xì)胞的形態(tài)有重要作用 　 D．為蛙心的持續(xù)跳動(dòng)提供能量 6．（2004年上海卷）下列物質(zhì)中，動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)不具有的是 A．葡萄糖 B．糖元 C．核糖 D．纖維素 7．冬季，某些植物細(xì)胞內(nèi)淀粉含量減少而可溶性糖增加，原因是　　　 ①細(xì)胞凍傷　

35、　　　　　　　　　　?、诳扇苄蕴怯蟹纼鲎饔谩　? ③光合作用增強(qiáng)而淀粉合成減弱　　?、苡欣诳刂扑制胶? 　A．①③　　B．②③　　C．②④　　D．③④ 8．經(jīng)化學(xué)分析后斷定某有機(jī)物不含有任何礦質(zhì)元素，則下列推斷正確的是 A．該物質(zhì)肯定能吸收光能 B．該物質(zhì)對(duì)血糖的調(diào)節(jié)沒(méi)有作用 C．該物質(zhì)可能是構(gòu)成蛋白質(zhì)或核酸的基本單位 D．該物質(zhì)可能是生物體內(nèi)的貯能物質(zhì) 9.下列屬于人體構(gòu)建和修復(fù)機(jī)體組織的物質(zhì)，最全的一組是　　　　　 ①水 ②脂類(lèi) ③糖類(lèi) ④蛋白質(zhì) ⑤纖維素 ⑥無(wú)機(jī)鹽 ⑦維生素 A.①③④⑤⑦ B.①②③④⑥ C.①③④⑥⑦

36、 D.①②③④⑥⑦ 10．旅美中國(guó)學(xué)者章蓓和美國(guó)、瑞典、西班牙的科學(xué)家們最近聯(lián)合發(fā)現(xiàn)了一種功能類(lèi)似于胰島素的真菌化合物。這一發(fā)現(xiàn)為治療糖尿病的研究“開(kāi)啟了一個(gè)全新之門(mén)”，它有可能使糖尿病患者將來(lái)只通過(guò)服藥而不必注射胰島素進(jìn)行治療。關(guān)于上述資料中的“真菌化合物”的推測(cè)，肯定錯(cuò)誤的一項(xiàng)是 　 A．該化合物具有降低血糖濃度的功能 B．該化合物應(yīng)該不是蛋白質(zhì) C．該化合物應(yīng)該是分子量較小的有機(jī)物 D．該化合物應(yīng)該是蛋白質(zhì) 11．人體的肌肉主要是由蛋白質(zhì)構(gòu)成，但骨骼肌、心肌、平滑肌的收縮功能卻各有特色，這是因?yàn)?/p>

37、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．肌細(xì)胞形狀不同 B．支配其運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)不同 C．在人體的分布不同 D．構(gòu)成肌細(xì)胞的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)不同 12．如圖1—2是小麥種子形成過(guò)程中，胚乳內(nèi)葡萄糖、蔗糖、淀粉、蛋白質(zhì)的變化曲線，其中代表蛋白質(zhì)的是 A.① B.② C.③ D.④ 13．20種氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為128，現(xiàn)有一蛋白質(zhì)分子由兩條多肽鏈組成，具有肽鍵98個(gè)，此蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量是 圖1－2 A．12800 B． 12544 C．

38、11036 D．12288 14．分子式為C63H103O45N17S2的多肽化合物，最多能有幾個(gè)肽鍵 A．63個(gè) B．17個(gè) C．62個(gè) D．16個(gè) 15．在人體的各類(lèi)細(xì)胞中，最可能不含有DNA分子的是　　　　　　　　 A．神經(jīng)細(xì)胞 B．成熟的紅細(xì)胞 C．上皮細(xì)胞 D．小腸絨毛上皮細(xì)胞 16．生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)是構(gòu)成細(xì)胞的化合物，下列有關(guān)這些化合物功能的敘述，正確的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．生命活動(dòng)由蛋白質(zhì)調(diào)節(jié) 　　 B．干種子因缺乏自由水不能萌發(fā) C．多糖是植物細(xì)胞的能源

39、物質(zhì) D．生物的遺傳物質(zhì)是DNA 17．圖1—3所示為油菜種子在成熟和萌發(fā)過(guò)程中，糖和脂肪的變化曲線，據(jù)圖回答：　　　 （1）油菜種子內(nèi)貯存能量的主要物質(zhì)是 。 （2）從圖中曲線的變化可以說(shuō)明 。 圖1－3 （3）油菜種子入庫(kù)前必須干燥處理，因?yàn)楹扛邥?huì)導(dǎo)致： ① ； ②

40、 。 （4）在種子成熟后，油菜植株的葉片會(huì)不斷脫落。在這過(guò)程中，葉片中含量變化量大的元素是 。 18．某科研人員對(duì)玉米組織、小白鼠組織、T2噬菌體、乳酸菌、致瘋牛病的朊病毒等樣品，進(jìn)行化學(xué)成分分析，結(jié)果忘記了貼標(biāo)簽，請(qǐng)你幫他判斷： (1)含有水、DNA、RNA、糖元和蛋白質(zhì)等成分的生物是　　　　　　。 (2)只含有蛋白質(zhì)和DNA成分的生物是　　　　　　　　　　　　　。 (3)含有水、DNA、RNA、蛋白質(zhì)和肽聚糖(糖類(lèi)與蛋白質(zhì)結(jié)合而成的化合物)等成分的生物是　　　　　　　　　。

41、 (4)僅含有蛋白質(zhì)成分的生物是　　　　　。 (5)含有水、DNA、RNA、纖維素和蛋白質(zhì)等成分的生物是　　　　　　。 (6)從分析可以看出，以上生物中除(4)所指外，都含有　　　　　兩種成分，說(shuō)明它們?cè)谏矬w內(nèi)占有特殊重要的地位。 19．據(jù)圖1—4所示的化合物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，回答下列問(wèn)題： 圖1－4 (1)該化合物的名稱(chēng)是　　　，含有　　　　個(gè)肽鍵。 (2)該化合物中含有　　　　個(gè)氨基，　　　　　個(gè)羧基。 (3)寫(xiě)出構(gòu)成該化合物的氨基酸的R基分別是　 　　。 (4)若該化合物進(jìn)行水解，需要　　　　個(gè)水分子。 20

42、．蛋白質(zhì)是一切生命活動(dòng)的體現(xiàn)者，蛋白質(zhì)在生物體內(nèi)執(zhí)行的具體功能是非常復(fù)雜和多樣的，但歸納起來(lái)有兩個(gè)方面： (1)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì)，如肌肉中的蛋白質(zhì)，紅細(xì)胞中的血紅蛋白，除此之外請(qǐng)你再舉出三個(gè)例子說(shuō)明蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì)。 ①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ③　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)蛋白質(zhì)也是調(diào)節(jié)細(xì)胞和生物體生命活動(dòng)的重要物質(zhì)，如某些激素(生長(zhǎng)激素、胰島素)、酶等，除此之外請(qǐng)你再列舉出兩個(gè)例子來(lái)說(shuō)明蛋白質(zhì)對(duì)生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)作用。 ①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。