1、2012高考第二轮复习专题一 生命的物质基础一. 教学内容：二轮复习 专题一 生命的物质基础二. 知识梳理：1组成生物体的化学元素（1）最基本的化学元素是C。（2）基本元素是C、H、O、N。（3）主要元素是C、H、O、N、P、S。（4）占细胞鲜重最多的元素是O。（5）占人体细胞干重最多的元素是C。2元素种类和含量在生物界和非生物界中的关系（1）生物界内部：不同种类的生物之间在元素种类上大体相同，但在元素的含量上相差很大。（2）生物界和非生物界之间：组成生物体的化学元素在无机自然界中都可找到，说明生物界和非生物界具有统一性；同种元素在生物体和自然界中含量相差很大，说明生物界和非生物界具有差异性。
2、3水的含量及功能（1）水的含量：水是细胞中含量最多的化合物，但在不同种类的生物体中，水的含量差别较大；在同一生物的不同组织、器官中，水的含量也不相同。（2）水的功能：结合水是细胞结构的重要组成成分，自由水是细胞内的良好溶剂、参与化学反应、运输营养物质和代谢废物等。4常见糖类的功能特性（1）参与生物遗传物质组成的糖是脱氧核糖、核糖。（2）能与新配制的斐林试剂共热生成砖红色沉淀的糖是葡萄糖、果糖、麦芽糖等。（3）组成高等植物细胞分裂末期细胞板的糖是纤维素，存在于动物细胞质中的重要的储存能量的糖是糖元。5脂质的种类和功能（1）合成脂蛋白的重要原料是磷脂，也是构成生物膜的重要成分。（2）皮肤生发层细胞
3、中经紫外线照射，由一种物质转化成另一种物质，并能够预防儿童佝偻病发生，这两种物质是胆固醇、维生素D。（3）促进动物生殖器官的发育和生殖细胞的生成，激发并维持第二性征的是性激素。6蛋白质的合成：两分子氨基酸相互结合形成一分子二肽，失去一分子水，这种结合方式叫做脱水缩合，其场所是核糖体，该过程在遗传学上称为翻译，直接模板是mRNA，搬运氨基酸的工具是tRNA。7核酸的种类和组成：核酸的基本单位是核苷酸，DNA和RNA在组成上的不同点是五碳糖和含氮碱基。真核细胞中DNA主要是和蛋白质结合构成染色体，其次存在于线粒体和叶绿体中。三. 要点归纳：（一）组成生物体的元素与自然界中元素的相互关系1自然界中的
4、元素与组成生物体的元素的包含关系2组成生物体的大量元素和微量元素都是必需元素，生物体内可能还含有一些非必需元素，即生物体内含有的元素不一定都是组成生物体的元素。3生物和生物之间以及生物和无机自然界之间在元素的种类上都具有统一性，在元素的含量上都具有差异性；生物界和非生物界在元素种类上的统一性，保障了生物群落和无机环境间的物质循环。（二）运用“元素”的观点分析问题1从化合物的元素组成分析其代谢产物糖类、脂质、蛋白质的组成元素中都含有C、H、O三种元素，可推知其代谢产物中都有CO2和H2O；蛋白质中还含有N元素，故其代谢产物中还有尿素。2从元素含量上分析物质氧化分解时释放能量的多少脂肪中氧的含量少
5、于糖类，而氢的含量多于糖类，因此，等质量的脂肪和糖类彻底氧化分解时，脂肪消耗的氧气较多，释放的能量也更多。3同位素标记法在实验中的应用利用同位素标记法，可以证明光合作用释放的氧全部来自于水，此外，还可用于证明根吸收的矿物质元素是通过导管向上运输的；在噬菌体侵染细菌实验中，可证明DNA是遗传物质；可证明DNA的半保留复制方式；验证分泌蛋白的合成、运输和分泌途径。4从元素的功能分析光合作用与人体健康【特别提醒】光合作用的反应物和产物中都不包含N、P、K、Fe，它们是通过影响酶、ATP和叶绿体的组成或产物的合成及运输来影响光合作用的速率的。（三）生物体内水和生物代谢的关系1生物体内水的存在形式、功能
6、及两者关系2生物含水量的特点（1）不同种类的生物含水量不同，这与其生活环境有关。（2）同一种生物的不同组织、器官含水量不同，这与其代谢强度有关。（3）生物体在不同的生长发育期，含水量也不同。幼儿含水量多于成年人；在衰老的细胞中水分减少，细胞萎缩；植物幼嫩部分比老熟部分含水量多。3细胞中产生水和利用水的结构及生理过程（1）细胞中产生水的结构及生理过程叶绿体基质中：暗反应线粒体中：有氧呼吸第三阶段:O2H H2O核糖体中：氨基酸脱水缩合氨基酸水多肽植物高尔基体上：葡萄糖纤维素水动物肝脏和肌肉：葡萄糖糖元水细胞核中：DNA复制脱氧核苷酸DNAH2ODNA转录产生RNA核糖核苷酸RNAH2O叶绿体基粒
7、、线粒体、细胞质基质中ADPPi ATPH2O（2）细胞中利用水的生理过程光合作用的光反应：H2O O2H有氧呼吸第二阶段：C3H4O3H2O CO2HATPATP水解：ATPH2O ADPPi能量糖元分解：糖元水 葡萄糖大分子有机物的消化（水解）【特别提醒】无论是何种细胞，其含量最多的化合物都是水。一个细胞失去一定量的自由水，只影响其代谢速率，而不会损伤细胞。但若失去的是结合水，则会损伤细胞。如种子贮存前，通过晾晒降低其自由水含量，利于贮存，如烘干种子使结合水流失，则种子的胚就会死亡。（四）糖类和脂质的比较糖类脂质区别元素组成C、H、OC、H、O（N、P）种类单糖、二糖、多糖脂肪、类脂、固醇
8、合成部位叶绿体、内质网、高尔基体、肝脏和肌肉主要是内质网生理作用主要的能源物质构成细胞结构：如糖被、细胞壁核酸的组成成分生物体的储能物质生物膜的重要组成成分调节新陈代谢和生殖联系糖类脂肪【特别提醒】在动物体内，糖类可以大量转化成脂肪，而脂肪只能少量转化成糖类。脂肪和糖类的组成元素都只有C、H、O，前者的分子组成中H：O2：1，而糖类中H：O2：1，所以在有氧呼吸中，等质量的脂肪消耗的O2比糖类多，提供的能量也多。（五）蛋白质和核酸的区别、联系及有关计算1区别蛋白质核酸元素组成主要是C、H、O、NC、H、O、N、P基本单位氨基酸连接方式肽键磷酸二酯键形成场所细胞质基质中游离的核糖体上和内质网上的
9、核糖体上细胞核、线粒体、叶绿体等功能构成生物体和细胞；催化作用；调节作用；运输作用；免疫作用遗传信息的携带者，决定生物性状；某些RNA具有催化作用2联系（1）核酸控制蛋白质的合成（2）DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系（3）两者均存在物种特异性，因此可从分子水平上为生物进化、亲子鉴定、案件侦破等提供依据。3有关计算（1）蛋白质中的肽键数缩合中产生的水分子数氨基酸分子数肽链数（2）蛋白质的相对分子质量氨基酸的相对分子质量和水的相对分子质量和氨基酸个数氨基酸相对分子质量水分子数18（3）有关蛋白质中游离的氨基（NH2）或羧基（COOH）的计算在一个蛋白质分子中，游离的NH2或COOH可能
10、存在的部位是肽链的两端（一端是NH2，另一端是COOH）和R基。至少含有游离的NH2或COOH数肽链数。游离的NH2或COOH数肽链条数R基中含有的NH2或COOH数。【特别提醒】以DNA为遗传物质的生物，其蛋白质结构由DNA（基因）决定，而以RNA为遗传物质的生物，其蛋白质结构由RNA决定。（六）几种有机物的鉴定鉴定物质实验试剂实验现象注意事项还原性糖斐林试剂砖红色沉淀试剂现用现配、水浴加热脂肪苏丹、橘黄色、红色必须用显微镜观察蛋白质双缩脲试剂紫色先加NaOH，后加CuSO4DNA二苯胺蓝色水浴加热淀粉碘液蓝色操作步骤（见下格）黑暗处理（绿灯泡）对照处理（如遮光）酒精脱色清水冲洗碘液检验【典
11、型例题】例1下列各组物质中，由相同种类元素组成的是（）A胆固醇、脂肪酸、脂肪酶B淀粉、半乳糖、糖元C氨基酸、核苷酸、丙酮酸 D性激素、生长激素、胰岛素答案：B解析：考查化合物的元素组成。A选项中胆固醇属于脂类，主要含C、H、O三种元素，而脂肪酶本质属于蛋白质，至少含有C、H、O、N四种元素；B选项中三种物质均为糖类，含有C、H、O三种相同的元素；C选项中氨基酸至少含有C、H、O、N四种元素，而核苷酸含有C、H、O、N、P五种元素；D选项中性激素属于脂类，主要含C、H、O三种元素，而胰岛素本质属于蛋白质，至少含有C、H、O、N四种元素。因此选B。例2核酸是细胞内携带遗传信息的物质，以下关于DNA
12、与RNA特点的比较，叙述正确的是（）A在细胞内存在的主要部位相同 B构成的五碳糖不同C核苷酸之间的连接方式不同 D构成的碱基相同答案：B解析：核酸是所有生物的遗传物质，可以分为DNA和RNA两大类，具体比较见下表：DNARNA分布主要在细胞核中主要在细胞质中五碳糖脱氧核糖核糖碱基A、T、C、GA、U、C、G基本单位脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸例3已知蛋白质混合液中硫酸铵浓度的不同可以使不同种类的蛋白质析出（或沉淀），随着硫酸铵浓度的增加，混合液中蛋白质析出的种类和总量增加。下表是某蛋白质混合液中的不同蛋白质从开始析出到完全析出所需要的蛋白质混合液中的硫酸铵浓度范围。蛋白质混合液中的硫酸铵浓度（%）
13、析出的蛋白质1520甲蛋白2330乙蛋白2535丙蛋白3840丁蛋白请据表回答：（1）若只完全析出甲蛋白，混合液中最合适的硫酸铵浓度应为_。（2）向该蛋白质混合液中加入硫酸铵溶液（或硫酸铵），使混合液中的硫酸铵浓度达到30%，会析出若干种蛋白质，它们分别是_。（3）通过改变混合液中的硫酸铵浓度_（能、不能）从混合液中得到所有的、不含有其他蛋白质的乙蛋白，原因是_。（4）简要写出从该蛋白质混合液中分离出全部丁蛋白的实验设计思路。（5）如果蛋白质析出物中还含有一定量的硫酸铵，可用半透膜除去析出物中的硫酸铵。用半透膜能除去析出物中硫酸铵的原理是_。答案：（1）20%（2）甲蛋白、乙蛋白、丙蛋白（3）
14、不能乙蛋白和丙蛋白析出所需的硫酸铵浓度范围有重叠（4）向该蛋白质混合液中加入硫酸铵溶液（或硫酸铵），使其浓度达到35%（或35%硫酸铵浓度38%范围内的任意一个浓度），分离析出物与溶液，保留溶液。取保留溶液，再加入硫酸铵溶液（或硫酸铵），使硫酸铵在溶液中的浓度达到40%（或40%以上），分离析出物与溶液，析出物即为丁蛋白（5）半透膜是一种选择性透过膜，只允许小分子的硫酸铵通过，不允许大分子蛋白质通过解析：本题主要考查有关实验图表、数据的处理与分析能力。本题内容涉及了蛋白质的盐析性质，其原理是“不同浓度的硫酸铵可以使不同种类的蛋白质析出（或沉淀），蛋白质析出的种类和总量随着硫酸铵浓度的增加而增加
15、”，可根据这一原理来分离、提取蛋白质。由表中信息可知：只完全析出甲蛋白的最适硫酸铵浓度应为20%；使蛋白质混合溶液的硫酸铵浓度达到30%，析出的蛋白质分别是甲、乙、丙三种蛋白质；由于乙、丙两种蛋白质析出所需要的硫酸铵浓度范围有重叠，所以不能从混合液中得到不含其他蛋白质的所有的乙蛋白；若要从蛋白质混合液中分离出全部的丁蛋白，其设计思路应该为：向混合液中加入硫酸铵，使混合液的浓度达到35%至38%之间，将甲、乙、丙三种蛋白质全部析出除去并获得溶液，再向保留的溶液中加入硫酸铵，使其浓度达到40%或以上，析出并保留析出物（丁蛋白）。本题还涉及半透膜问题。半透膜具有只允许小分子透过而不允许大分子通过的性
16、质，根据此性质可将析出的蛋白质中的硫酸铵除去。【超前思维】1、细胞结构和功能的基本单位是 ，包括 和 两种类型，在结构山的主要区别是 。2、细胞膜的结构特点和功能特性分别是什么？3、细胞膜有哪些功能？决定细胞膜具有选择透过性的物质基础是什么？4、细胞质包括哪些结构？5、细胞质基质具有哪些功能？6、细胞器分为那两类？7、简述各种细胞器的功能。8、细胞核的结构包括那些，分别具有哪些功能。9、简述细胞的整体性。【模拟试题】（答题时间：45分钟）1下列有机化合物中，只含有C、H、O三种元素的是（）A氨基酸 B核苷酸 C脱氧核糖D磷脂2某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少有氧原子的个数是（）
17、AnmBn2mCnmDn2m3下列关于蛋白质和氨基酸的叙述，正确的是（）A具有生物催化作用的酶都是由氨基酸组成的B高等动物能合成生命活动所需的20种氨基酸C细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质D在胚胎发育过程中，基因选择性表达，细胞会产生新的蛋白质 4. 在生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质三种有机物的鉴定实验中，以下操作错误的是（ ）。A可溶性还原糖的鉴定，可用酒精灯直接加热产生砖红色沉淀B只有脂肪的鉴定需要使用显微镜C用双缩脲试剂检测蛋白质不需要加热D使用斐林试剂和双缩脲试剂最好是现配现用5. 下列叙述中，能高度概括出蛋白质功能的是哪一项（ ）A细胞和生物体的重要结构物质 B调节细
18、胞和生物体代谢的重要物质C生命活动的主要体现者 D收缩、运动、免疫等功能的物质基础6. 人的红细胞必须生活在0.9%的NaCl溶液中，若将红细胞置于浓盐水中，红细胞则会失水皱缩，从而失去输送氧气的功能。这一事实说明（ ）A无机盐对维持生物体的新陈代谢有重要作用B无机盐对维持细胞的渗透压有重要作用C无机盐离子容易进出细胞D水分子容易进出细胞7. 肯定没有五碳糖参与组成的结构或物质是（ ）A核酸水解酶 B核糖体 C质粒 D线粒体8. 免疫球蛋白IgG的结构示意图如下图所示。其中ss表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该IgG由m个氨基酸构成，则该IgG有肽键数 （ ） Am个 B（m+1）个 C（m2
19、）个 D（m4）个（I）i.9. 下图表示人体内两种重要化合物A与B的化学组成关系，相关叙述中正确的是（ ）（II）（III）组成a和b的元素在细胞膜上都不能找到（IV）A的种类在神经细胞与表皮细胞中相同，B则不同（V）B的结构单位是核糖核苷酸（VI）a的结构通式可表示为下图（VII）10. 为进一步确定来源不同的A、B、C、D、E五种物质（或结构）的具体类型，进行了下列实验，现象与结果如下：各种物质（或结构）的性质、染色反应的结果，见下表：注：+：有（溶解）；：无（不溶解）；灰分指物质充分燃烧后剩下的部分。A为红色，检测A的灰分后发现其中含有Fe元素。将适量的E溶液加入盛有D的试管中，混合一
20、段时间后，混合液能与斐林试剂在一定条件下发生作用，生成砖红色沉淀。ABCDE来源猪血马肝蛙表皮棉花霉菌水溶性+灰分+染色反应甲基绿溶液+斐林试剂苏丹溶液+双缩脲试剂+碘液根据以上实验现象和结果，推断出： A、 ；B、 ；C、 ；D、 ； E、 11. 请回答以下有关细胞物质组成和功能的问题：（1）细胞中含有N元素的生物大分子是_。A核苷酸和糖元 B胰岛素和核酸C氨基酸和胰高血糖素 D血红蛋白和纤维素（2）细胞中的糖类可以分为3类，其中可以被消化道直接吸收的是_，完全由葡萄糖缩合而成的二糖是_。（3）构成细胞膜的脂质主要是_和_。（4）癌细胞转移与细胞膜上的_减少有关12. 请完成下列探究活动：
21、（1）问题提出：植物体没有专门的脂肪组织，但在花生、大豆、蓖麻等植物的种子中富含脂肪。有人提出植物体除种子外，其他部位如根尖细胞中是否也含有脂肪？有同学对此开展课题研究，假设你是其中的一员，请根据课题研究要求，回答有关问题：（2）探究课题：洋葱的根尖细胞中是否含有脂肪。（3）实验假设： 。（4）材料用具：新鲜洋葱根尖、苏丹染液，体积分数为50%的乙醇溶液、蒸馏水、_、_、_、刀片、培养皿、镊子、滴管等。（5）方法步骤选取新鲜的洋葱根尖并做徒手切片；选取23片最薄切片放置在载玻片的中央。 （6）预期结果与相应结论 【试题答案】1. C 2. C 3. D 4. A 5. C 6. B 7. A
22、8. D 9. D10. 血红蛋白 脂肪 染色体 纤维素 纤维素酶11. （1）B（2）单糖麦芽糖（3）磷脂胆固醇（4）糖蛋白12. 解析本题考查学生进行科学实验设计、操作的能力和实际经验。高考着重能力的考核，实验设计、操作、结果分析和推导都是能力的考核。实验假设可以是洋葱根尖细胞中含有脂肪，也可以是洋葱根尖细胞中不含有脂肪。由于脂肪颗粒要制成装片后借助显微镜才能看到，因此材料用具中要有载玻片、盖玻片、显微镜等。本实验的方法步骤可以参照教材中脂肪的鉴定实验来进行操作。预期的结果和结论的两种情况都要考虑。答案：（3）洋葱根尖细胞中含有（或不含有）脂肪，（4）载玻片、盖玻片、显微镜（5）滴加23滴苏丹染液，染色3min；用吸水纸吸去染液，再滴加12滴体积分数为50%的酒精溶液，洗去浮色。用吸水纸吸去根尖周围的酒精，滴一滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片。将装片放在显微镜下先用低倍镜后用高倍镜观察。（6）若在装片中观察到橘黄色的颗粒，则说明洋葱根尖细胞中含有脂肪，若在装片中观察不到橘黄色的颗粒，则说明洋葱根尖细胞中不含脂肪。