【专题导学案】细胞的分子组成-导学案

来源:仪征中学 时间:2024-05-20
 

江苏省仪征中学2023-2024学年度第学期高生物学科导学

1讲 细胞的分子组成  

研制人:   审核人:丁慧娟

班级:____________姓名:____________学号:________  授课日期:________________

【本课在课程标准里的表述】

细胞是生物体结构与生命活动的基本单位;细胞是生物体结构与生命活动的基本单位。

学习目标

1)说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成,
它们以碳链为骨架形成复杂的生物大分子。 

2)指出水占细胞重量的70%~90%,以自由水和结合水的存在形式,赋予了细胞许多特性,在生命活动中具有重要作用。 

3)举例说出无机盐在细胞内含量虽少,但与生命活动密切相关。 

4) 概述糖类有多种类型,它们既是细胞的重要结构成分,又是生命活动的主要能源物质。 

5)举例说出不同种类的脂质对维持细胞结构和功能有重要作用。 

6) 阐明蛋白质通常由21种氨基酸分子组成,它的功能取决于氨基酸序列及其形成的空间结构,细胞的功能主要由蛋白质完成。 

7)概述核酸由核苷酸聚合而成,是储存与传递遗传信息的生物大分。

导学

【学习内容】

考点一 蛋白质与核酸的关系

1.蛋白质与核酸的关系图解

2.教材中常见的几种蛋白质

3.常见核酸与蛋白质复合体

考点二 糖类与脂质的种类及功能

1.糖类与脂质的种类关系图

2.细胞和生物体中的能源物质

1)糖类、脂肪、蛋白质、ATP都可以作为能源物质,但分工不同。

2供能顺序:先由糖类氧化供能,当糖类供能不足时,依次由脂肪、蛋白质供能。正常情况下,蛋白质除在正常代谢中提供部分能量供生命活动利用外,一般不供能,只有在病理状态或衰老状态下才会大量
氧化供能。

3在氧化分解供能时,由于三大有机物所含C、H元素比例不同,需氧量也不同。等质量的脂肪和糖类相比,脂肪含C、H元素比例高,故脂肪氧化分解时需要的O2多、产生的H2O多、释放的能量多。

能源物质为生命活动供能的过程:

(4)能源物质为生命活动供能的过程:

考点三 水和无机盐的功能

1. 水与细胞代谢

2.常考无机盐功能的归纳

【导思】

* 1.糖类与脂质的5个“并非”

1)并非所有糖类都是能源物质。如          (参与构成核酸)、          (构成植物细胞壁的主要成分)等不能氧化分解供能。

2)并非所有糖类都是还原糖,还原糖有                                   等,但       、淀粉等不属于还原糖。

3)并非所有糖类都能水解,如二糖和多糖能水解,而       不能水解。

4)并非所有二糖都是由葡萄糖脱水缩合而成的,如蔗糖由              组成,       由半乳糖和葡萄糖组成。但多糖中淀粉、纤维素、糖原的单体都是       

5)并非所有脂质都能构成膜结构。磷脂是构成       的重要成分,胆固醇是构成       的重要成分,但       不参与构成膜结构。

*2.无机盐与人体稳态调节


【导练】

1.(2019·江苏卷)下列关于细胞内蛋白质和核酸的叙述,正确的是(   )

A.  核酸和蛋白质的组成元素相同

B.  核酸的合成需要相应蛋白质的参与

C.  蛋白质的分解都需要核酸的直接参与

D.  高温会破坏蛋白质和核酸分子中的肽键

2.2023·常州金坛模考)糖类和脂质是细胞中两种重要的有机物,下列相关叙述错误的是(  )

A.  细胞膜上的脂质有磷脂、糖脂、胆固醇等

B.  磷脂与脂肪水解后都能产生甘油和脂肪酸

C.  脂肪中碳、氢两种元素的比例之和高于糖类

D.  机体供能不足时,脂肪可大量转化为糖类

3.(多选)(2023·常州金坛模考)下列关于细胞内水和无机盐的叙述,正确的是(  )

A.  活细胞含量最多的化合物大多处于游离状态

B.  哺乳动物在血液中Ca2+浓度过低的情况下会出现抽搐等症状

C.  细胞中的少部分无机盐以化合物的形式存在

D.  越冬的植物体内自由水与结合水的比值上升

【课后反思】

                                                                                                

                                                                                            

                                                                                              

江苏省仪征中学2023-2024学年度第学期高生物学科作业

1讲 细胞的分子组成  

研制人:   审核人:丁慧娟

班级:__________姓名:__________学号:__________时间:__________作业时长:30分钟

一、选择

1.下列有关哺乳动物细胞结构与功能的叙述,正确的是(  )

A.葡萄糖可在细胞的线粒体内直接被氧化分解

B.具有双层膜的结构有线粒体、叶绿体和细胞核

C.神经细胞具有许多突起有利于兴奋的传导

D.效应T细胞中的核糖体能合成抗体

2.结构与功能相适应是生物学的生命观念之一。下列有关叙述正确的是(  )

A.叶绿素均集中分布在叶肉细胞的一个特定结构中

B.无蛋白质的磷脂双分子层可用来判断各种物质的跨膜运输方式

C.分泌蛋白合成越旺盛的细胞,其高尔基体膜成分的更新越快

D.内质网发生功能障碍不会影响动物细胞间的相互识别

3.细胞的种类和形态具有多样性,依据细胞图像中特定的结构可以判断细胞的类型。下列有关判断依据正确的是(  )

A.若细胞中表示出细胞壁,则一定为植物细胞结构图

B.若细胞中有核糖体等细胞器,则一定为显微结构图

C.若细胞中有线粒体,则一定为真核细胞结构图

D.若细胞中具有中心体,则一定为动物细胞结构图

4.下列关于胰岛素合成与分泌过程的叙述中,正确的是(  )

A.mRNA进入细胞质的方式与胰岛素分泌的方式相同

B.囊泡从高尔基体向细胞膜移动是主动运输过程

C.向胰岛B细胞中注入3H标记的亮氨酸,放射性首先出现在高尔基体

D.胰岛B细胞的内质网膜与高尔基体膜成分基本相同

5.脂质体是人工合成的对水溶性和脂溶性药物均有较好包载能力的类细胞膜结构(如下图所示),可实现靶向给药。下列分析错误的是(    )

A.脂质体中可能含有少量的胆固醇                 B.脂质体释放药物依赖膜结构的流动性

C.脂质体可以交联抗体实现靶向给药               D.药物甲很可能是水溶性的药物

6.用差速离心法分离出某动物细胞的甲、乙、丙三种细胞器,测定其中三种有机物的含量如图所示。下列有关叙述正确的是(  )

A.丙合成的物质遇双缩脲试剂呈紫色           B.乙一定与分泌蛋白的加工修饰有关

C.葡萄糖进入甲分解为CO2和H2O               D.酵母菌与该细胞共有的细胞器只有丙

7.核孔复合体主要由核被膜、中央栓和核质侧的核篮结构组成, 细胞质中的物质可通过甲、乙、丙三种方式进入细胞核。亲核蛋白主要通过丙方式进入细胞核,它一般含有核定位序列(NLS)。为探究NLS位于非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白的头部还是尾部,某同学进行图丁所示实验。下列叙述错误的是(    )

A.细胞质中物质通过丙运输方式进入细胞核的过程受氧气浓度影响

B.若中央栓蛋白空间结构发生改变,可能影响RNA聚合酶从细胞质运进细胞核

C.核被膜的基本支架是磷脂双分子层,有丝分裂过程中会周期性消失和重建

D.由图丁所示实验可以得出NLS序列只位于亲核蛋白尾部的结论

8. 2020年6月,科研人员借助扫描隧道显微镜首次实现了对单个多糖分子的成像。图为该多糖分子的成像照片,下列有关糖类的叙述正确的是(    )

A. 葡萄糖、核糖都是不能再水解的糖

B. 蔗糖、果糖都是还原性糖

C. 脱氧核糖、麦芽糖都可存在于动物细胞中

D. 纤维素、糖原都是细胞中的储能物质

9. 无机盐是生物体的组成成分,对维持生命活动有重要作用。下列叙述错误的是(    )

A. Mg2+存在于叶绿体的各种光合色素中

B. HCO3-对体液pH起着重要的调节作用

C. 血液中Ca2+含量过低,人体易出现肌肉抽搐

D. 适当补充I-可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症

10.(多选)幽门螺旋杆菌(Hp)是引起多种消化道疾病的致病细菌。体检时可通过13C尿素呼气试验检测Hp感染情况。受试者口服13C标记的尿素胶囊后,尿素可被Hp产生的脲酶催化分解为NH3和13CO2,定时测定受试者吹出的气体中是否含有13CO2。下列有关叙述错误的是(  )

A.Hp的遗传物质是DNA

B.Hp具有以磷脂双分子层为基本支架的细胞膜

C.脲酶由Hp细胞中附着在内质网上的核糖体合成

D.感染者呼出的13CO2是由人体细胞呼吸产生的

11.(多选)下列有关细胞结构和功能的叙述正确的是(  )

A.洋葱根尖分生区细胞中含有DNA的细胞器只有线粒体

B.原核细胞既不具有生物膜系统,也不具有生物膜

C.在光学显微镜下可观察到细胞的线粒体、叶绿体和核糖体

D.细胞内的囊泡可来自内质网和高尔基体之外的膜结构

12.(多选)细胞受到冰冻时,蛋白质分子相互靠近,当接近到一定程度时,蛋白质分子中相邻近的巯基(-SH)氧化形成二硫键(-S-S-)。解冻时,蛋白质中的氢键断裂,二硫键仍保留,如下图所示。下列说法正确的是(    

A. 巯基位于氨基酸的R基上

B. 结冰和解冻过程不涉及肽键的变化

C. 解冻后蛋白质的空间结构未发生改变

D. 抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力

三、填空题

13.1965年9月17日,中国在世界上首次人工合成蛋白质——具有生物活性的结晶牛胰岛素,为人类揭开生命奥秘、解决医学难题迈出重要一步。是中国人攀登世界科技高峰征程上的一座丰碑。

胰岛素是人和哺乳动物体内的一种蛋白质。1921年,加拿大班廷等首次提取到胰岛素,并成功地应用于治疗糖尿病;从1945年到1955年,英国桑格经10年努力,破解了牛胰岛素的化学结构。我国科学家在此基础上,分三步开展了人工合成胰岛素的研究:

a.把天然牛胰岛素的A、B两条链拆开,尝试把A、B两条链再重新组合成为牛胰岛素并获得成功(新组合后仍有活性);

b.分别合成牛胰岛素的A、B两条链,并用人工合成的B链同天然的A链结合生成半合成的牛胰岛素;

c.人工合成的A链与B链相结合后形成胰岛素。并通过小鼠惊厥实验证明了其具有和天然牛胰岛素相同的活性。

1)上述每一过程都包含无数次的化学反应,而完成每一反应都经过了无数次的尝试。如下图中只是两种氨基酸(R1和R2)仅仅合成二肽时,脱水缩合就可能形成____________种二肽化合物。


每条肽链的一端有1个游离的氨基(肽链N端),另一端有1个游离羧基(肽链C端)。假设一个R1分子与一个R2分子合成一个二肽,拟定R1成为二肽的N端,需要先对R1的____________(“氨基”/“羧基”)进行保护,再让R1与R2进行反应。

2)人和动物体内天然胰岛素的生物学活性(即功能)是促进全身组织细胞从血液中____________、____________葡萄糖,促进肝脏和骨骼肌合成糖原以储存葡萄糖,从而使血糖水平降低。胰岛素是人体内唯一能够降低血糖的激素,如果人体内胰岛素减少,则血糖过高,会患1型糖尿病。

3)胰岛素是治疗1型糖尿病的特效药,人胰岛素在细胞内(合成)加工的过程如下图所示。


4目前人类主要利用基因工程方法生产药用人胰岛素。早期的基因工程都是大肠杆菌原核细胞为受体。所以,只能先按照人胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列合成两个基因,让大肠杆菌用这两个基因分别合成人胰岛素的A、B两条肽链。从大肠杆菌细胞中分别分离提纯肽链A和B后,再在细胞外将肽链A和B合成人胰岛素。从大肠杆菌细胞中分别分离提纯肽链A和B的主要步骤流程如下:____________→沉淀→过滤去除碎片等杂质→干燥结晶→层析提纯如果用真核生物酵母菌作为受体细胞生产胰岛素,则可尝试直接从转基因酵母菌中分离到胰岛素,而无需先分别生产A、B两条肽链。结合上图和已有知识分析原因: _________________。

(5)我国科学家人工合成胰岛素之后,选取了适量健康小鼠,随机分为A、B、C三组,A组注射适量的天然胰岛素,B组注射等量的人工合成的胰岛素,C组注射等量的生理盐水。20分钟后,A、B组小鼠逐渐出现四肢无力、活动减少,甚至昏迷等低血糖症状。C组小鼠的活动状况无变化。对A、B组小鼠,注射葡萄糖溶液后,上述症状得到缓解。本实验证明了:①胰岛素具有________的生物活性,②_________________。

【补充习题】                                       作业时长:10分钟

一、选择题

1.下列关于生物体内元素和化合物的叙述,正确的是(  )

A.细胞干重中含量最多的化学元素是氧

B.Na+和Cl-是维持人体血浆渗透压的主要无机盐离子

C.与红糖相比,白糖溶于水更适合用来模拟尿糖的检测

D.核酸、蛋白质、脂肪都是由单体构成的多聚体

2.甲、乙两图分别表示某植物种子在吸水萌发过程中重量(干重与鲜重)、O2和CO2的变化示意图。据图分析下列正确的是(  )

A.图甲表示萌发种子干重变化曲线的是①

B.图乙表示O2吸收量变化曲线的是③

C.图甲中曲线A→C变化涉及的主要生理过程是细胞呼吸

D.e点以后种子细胞呼吸的方式是无氧呼吸(底物只考虑葡萄糖)

3.刚从农业学院毕业的小明,准备利用所学的知识搞无土栽培。他配制的培养液中含有Mg2+、K+、Ca2+、Fe3+,其浓度都是0.1 mol·L-1,培养一段时间后,培养液中剩余最多的是(  )

A.Fe3+      B.Mg2+     C.K+     D.Ca2+

4.下列有关糖类的叙述正确的是(  )

A.淀粉、纤维素、肝糖原都是细胞中的能源物质

B.在细胞膜上糖类均与蛋白质结合形成糖蛋白

C.在ATP、RNA、线粒体、叶绿体、核糖体和细胞核中均含有核糖

D.纤维素、淀粉和糖原等生物大分子的单体在排列顺序上都具有多样性

5.下列有关蛋白质的叙述,错误的是(  )

A.肝细胞内合成过氧化氢酶的过程需要模板

B.某些蛋白质的空间结构会发生可逆性转变

C.原核细胞因缺乏某些细胞器多肽不能折叠

D.人类能对某些天然蛋白质的结构进行改造

6.如图所示为某种大分子物质的基本单位,关于它的叙述正确的是(  )

A.该物质是脱氧核苷酸,人体内有4种

B.该物质与ATP具有相同的元素组成

C.该物质主要分布在细胞质中,唯一的功能是进行信息传递

D.在T2噬菌体和HIV的宿主细胞中都找不到这种物质

7.甲图中①②③④表示不同化学元素所组成的化合物,乙图表示由四个单体构成的化合物。以下说法不正确的是(  )

A.若甲图中的②大量存在于皮下和内脏器官周围等部位,则②是脂肪

B.若甲图中④能吸收、传递和转换光能,则④可用无水乙醇提取

C.乙图中的单体若是氨基酸,则该化合物彻底水解后的产物中氧原子数增加3个

D.乙图中若单体是四种脱氧核苷酸,则该化合物彻底水解后的产物有5种

8.(多选)如图表示真核细胞某些结构的主要组成成分(图中字母是元素符号),下列叙述错误的是(   )

A.物质甲、乙、丙的单体分别是核糖核苷酸、氨基酸和脱氧核糖核苷酸

B.结构1功能的复杂程度主要是由图中甲的种类和数量直接决定的

C.萨顿用类比推理的方法证明了基因在结构2上

D.在线粒体、叶绿体中一定含有结构1而不含结构2

9.(多选)用不同水温的溶液培养水稻,一段时间后检测溶液中各离子浓度,结果如下图所示。下列说法正确的是(  )

A.水稻可以吸收多种离子,因为它们对细胞和生物体的生命活动有重要作用

B.水稻对不同离子吸收量有差异,可能与细胞膜上相应载体的数量有关

C.温度可能是通过影响根部的呼吸速率,从而影响了根部对无机盐的主动运输

D.高温和低温都会影响根部对无机盐的吸收,其中对Mg2+和Ca2+的吸收影响最大

二、填空题

10.图示某高等植物细胞局部结构模式图,A~F表示细胞的不同结构,请据图分析并回答问题:

1)该细胞有氧呼吸的场所有________(填字母),与图中Ⅰ上具识别功能的物质的形成有关的细胞器有________(填字母)。图中含有核酸的细胞器有________(填字母)。

2)从功能的角度分析,C与E紧密相依的意义是__________;图中F为相邻两个细胞之间的通道,则F存在的意义是________。

3)若需研究细胞内各种细胞器的组成成分和功能,需要将这些细胞器分离出来,常用的方法是__________________________________。

4)有学说认为线粒体起源于好氧性细菌:好氧细菌被原始真核生物吞噬后与宿主间形成共生关系(好氧细菌可从宿主处获得更多的营养,而宿主可借用好氧细菌的氧化分解功能获得更多的能量),最终逐渐进化为现在的线粒体。据此分析,图中E和A中DNA的存在形式的主要区别是____________________。

11.图1表示生物体内某些有机物的组成关系及功能关系,其中C、E都是高分子有机化合物,A、B是组成它们的基本单位,图2是某些物质的结构式,请分析并回答下列问题:

1)C、D、E共有的化学元素包括                  。

2)真核生物体内的A物质共有________种;B物质在生物体内约有________种,其结构简式对应图2中的________(填“甲”“乙”或“丙”)。若E的分子式是C63H103O45N17S2,则其最多由__________个B脱水缩合而成。

3)图2中的乙,主要在图1中的过程_________中发挥作用,其发挥作用的场所是__________________。

4)若想分离C、E的混合物,可加入浓度为__________的NaCl溶液,此时C沉淀析出。

 
打印本页】【关闭窗口