专题一    元素、分子与细胞结构(第二课时)

 教院附中  季玲娣

二、重要的结论性语句

1、氨基酸是组成蛋白质的基本单位,在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种。

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2、氨基酸分子的结构通式。

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3、氨基酸分子互相结合的方式是脱水缩合,形成的化学键叫做肽键。

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4、由于组成蛋白质的氨基酸在种类、数目、排列顺序上的不同,以及构成蛋白质的多肽链在数目和空间结构上的不同,因此,细胞中的蛋白质具有多样性。

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5、一切生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是生命活动的主要承担者。

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6、蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应。

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7、核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。

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8、核苷酸是核酸的基本组成单位。

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9、真核细胞的DNA主要分布在细胞核内,RNA主要分布在细胞质中。甲基绿使DNA呈现绿色,吡罗红使RNA呈现红色,利用甲基绿、吡罗红混合染色剂将细胞染色,可以显示DNA和RNA在细胞中的分布。

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三、重、难点知识归类整理

1、与肽链相关的计算

已知形成肽链的氨基酸数为a,氨基酸的平均相对分子量为b,则

 

肽键数

脱去的水分子数

蛋白质平均分子量

游离的氨基数

游离的羧基数

DNA碱基数

RNA碱基数

N原子数

O原子数

一条肽链

a-1

a-1

ab-18(a-1)

≥1

≥1

至少6a

至少3a

≥a

≥a+1

n条肽链

a-n

a-n

ab-18(a-n)

≥n

≥n

至少6a

至少3a

≥a

≥a+n

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2、核苷酸脱水缩合形成核酸过程中的有关规律

N个脱氧核苷酸合成DNA失去的水分子数为N-2

N个核糖核苷酸合成RNA失去的水分子数为N-1

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3、细胞中的能源物质与能量供应顺序

(1)细胞中的能源物质为糖类、脂肪、蛋白质,三者供能顺序是:糖类→脂肪→蛋白质,糖类是主要的能源物质,脂肪和蛋白质只在糖类物质消耗完毕后(病理、衰老等状态)供能。

(2)细胞内主要的储能物质是脂肪,动物细胞中还有糖原,植物细胞中还有淀粉。

(3)在氧化分解中,由于三大有机物的原子比例不同,需氧量也不同。脂肪需氧量最多,产生的能量也最多。

(4)能源物质为生命活动供能的过程:

            氧化放能                       水解供能

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能源物质                 ATP中的化学能                  生命活动

           热能(散失)

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4、有机物水解产物和代谢产物

物质

基本单位

初步水解产物

彻底水解产物

代谢产物

DNA

脱氧核苷酸

4种脱氧核苷酸

磷酸、脱氧核糖、含氮碱基

 

RNA

核糖核苷酸

4种核糖核苷酸

磷酸、核糖、含氮碱基

 

蛋白质

氨基酸

多肽

氨基酸

CO2、H2O、尿素

多糖

葡萄糖

二糖

葡萄糖

CO2、H2O

脂肪

甘油、脂肪酸

甘油、脂肪酸

甘油、脂肪酸

CO2、H2O

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5、生物组织中化合物的检测

化合物

检测试剂

方法与现象

淀粉

碘液

淀粉溶液遇碘液呈蓝色

还原糖

斐林试剂

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甲液:0.1g/mLNaOH,乙液:0.05g/mLCuSO4

现配现用,先混合后加入,需加热;

出现砖红色沉淀

脂肪

苏丹Ⅲ染液或苏丹IV染液

(酒精洗去浮色)

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                         苏丹Ⅲ染液→镜检橘黄色

富含脂肪种子→临时切片+

                         苏丹IV染液→镜检红色

蛋白质

双缩脲试剂

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A液:0.1g/mLNaOH,B液:0.01g/mLCuSO4

先加A液后加B液,不需加热;

呈紫色

DNA、RNA

吡罗红、甲基绿染色剂

DNA+甲基绿→绿色;RNA+吡罗红→红色;

DNA+二苯胺→沸水浴后呈蓝色

 

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四、典型例题

1.蛋白质是细胞中重要的有机化合物。以下关于蛋白质的说法正确的是

    A.酶都是蛋白质                     B.抗体都是蛋白质

    C.动物激素都是蛋白质               D.神经递质都是蛋白质

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2.下面是一肽链结构示意图,下列有关叙述不正确的是

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A.该肽链由4种氨基酸脱水缩合而成

    B.图中含有的R基是②④⑥⑧

    C.该肽链中含有4个游离的羧基  

    D.控制该肽链合成的mRNA中至少含有4个密码子

 

五、课堂练习

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1.形成蛋白质分子结构的层次,从小到大依次是   

    ①氨基酸    ②C、H、O、N等元素    ③氨基酸脱水缩合

    ④一条或几条多肽链连接在一起  ⑤多肽  ⑥蛋白质

    A.②→①→③→④→⑥→⑤    B.①→②→③→④→⑥→⑤

    C.②→①→⑥→③→④→⑤    D.②→①→③→⑤→④→⑥

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2.胰岛素分子有A、B两条肽链,A链有21个氨基酸,B链有30个氨基酸,胰岛素分子中肽键的数目是:

A.48个           B.49个         C.50个           D.51个

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3.一个由n条肽链组成的蛋白质分子共有m个氨基酸,该蛋白质分子完全水解共需水分子

A.n个     B.m个    C.(m+n)个   D.(m-n)个

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4.下列关于DNA和RNA的叙述中,正确的是

A、 DNA只存在于细胞核中,RNA只存在于细胞质中

B、两种核酸中的碱基都相同

C、两种核酸中的五碳糖不相同

D、病毒的遗传物质都是DNA

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5.下列关于“检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质”实验的操作步骤叙述中,正确的是

A、用于鉴定可溶性还原糖的斐林试剂甲液和乙液,可直接用于蛋白质的鉴定

B、脂肪的鉴定需要用显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪滴

C、鉴定可溶性还原糖时,要加入斐林试剂甲液摇匀后,再加入乙液

D、用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂A液与B液要混合均匀后,再加入含样品的试管中,且必须现混现用

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6.下列有关核酸的叙述中,正确的是

A、除病毒外,一切生物都有核酸存在

B、核酸是由C、H、O、P元素组成的化合物

C、组成核酸的基本单位是脱氧核酸

D、核酸是一切生物的遗传物质

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7.从一动物细胞中得到两类大分子有机物x、y,已知细胞中x的含量大于y,用胃液处理,x被分解而y不变。x含有化学元素N,有的还含有S,y含有化学元素N和P,它们与碘都没有颜色反应,细胞膜上有x而无y。下列有关x、y的叙述,错误的是

A.x可能是蛋白质           B.y的基本组成单位可能是核苷酸

C.细胞膜上的x可能是载体          D.y只存在于细胞核中

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8.对构成蛋白质的氨基酸结构的描述,不正确的是

A、20种氨基酸的不同在于R基不同

B、每种氨基酸都只含有一个氨基和一个羧基

C、在氨基酸中,都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上

D、氨基酸是一种具有酸、碱两种性质的化合物

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9. 从某种真核细胞中提取出大量核糖体,放入含有下列几种有机物(其中的氮原子已被15N标记)的培养液里,假设培养液里含有核糖体完成其功能所需的一切物质和条件。请回答:

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⑴实验中,核糖体所需要完成的功能就是把上述物质中的[       ]__________,通过__________方式合成多肽(蛋白质),可以用________试剂检测。

⑵实验中所用的培养液相当于细胞内的__________。

⑶上述有机物合成的多肽至少含有_________个氨基和_________个羧基,称为_________肽,可能有__________种。

⑷实验中,检测到某一多肽含20个15N,则该多肽最多有________个肽键

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10. 完成下面有关核酸分子的概念图,将有关内容填入圈内。

 

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六、课后练习

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一、单项选择题

1、下列哪一项不是构成蛋白质多样性的原因

A、氨基酸的数目成百上千

B、氨基酸形成肽链时,不同种类氨基酸的排列顺序千变万化

C、肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别

D、氨基酸的种类多达百种

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2、某22肽被水解成1个4肽,2个3肽,2个6肽,则这些多肽的氨基总数的最小值及肽键总数依次是

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A、6、18          B、5、18           C、5、17           D、6、17

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3、下列四种化合物中,构成生物蛋白质的氨基酸是

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A、                                  B、                        

 

 

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C、                                  D、

 

 

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4、谷氨酸的R基为C3H5O2,在一个谷氨酸的分子中,碳和氧的原子数分别是

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A.4、4      B.5、4    C.4、5        D.5、5

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5、在用双缩脲试剂鉴定蛋白质时,正确的操作步骤是                        

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A.2mL蛋白质稀释液,先加0.1g/mL的NaOH,再加3~4滴0.01g/mL的CuSO4溶液

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B.2mL蛋白质稀释液,先加3-4滴0.1g/mL的CuSO4溶液,再加0.1/mL的NaOH 

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C.2mL蛋白质稀释液,同时加入0.01g/mL的HaOH和0.01g/ml的CuSO4混合液

D.在NaOH和CuSO4混合液中加2mL蛋白质稀释液

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6、丙氨酸(C3H7O2N)和另一种氨基酸脱水缩合生成一种二肽(C8H14O5N2),则另一种氨基酸是   

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7、下列关于人体内蛋白质的叙述中,正确的是

A.蛋白质具有多样性,是由于氨基酸的种类、数目、排列顺序和空间结构不同

B.指导蛋白质合成的基因中的碱基有C、G、A、T、U

C.人体内的酶都是蛋白质,激素不一定是蛋白质

D.蛋白酶也是蛋白质,能够把蛋白质分解为氨基酸

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8、有关细胞中的有机物下列说法正确的是

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  A.含有元素C、H、0、N的物质是核酸、酶、果糖、脂肪

  B.花生种子中没有蛋白质,只有脂肪,故用来作为检测脂肪的材料

  C.淀粉、蛋白质、脂肪在氧化分解时都能释放出能量  

  D.对蛋白质的检测可用斐林试剂,且要现配现用

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9、某蛋白质分子由N条肽链组成,已知它共由M个氨基酸组成,则此蛋白质中至少含有的氧原子数有

A.2M个     B.(M-N)个        C.M个          D.(M+N)个

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10、分析多肽E和多肽F(均由一条肽链组成)得到以下结果:(单位:个)

元素或基团

C

H

O

N

-NH2

-COOH

多肽E

201

348

62

53

3

2

多肽F

182

294

55

54

6

1

那么请你推算这两种多肽中氨基酸的数目最可能是

选  项

A

B

C

D

多肽E

199

340

58

51

多肽F

181

281

53

49

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11、某多肽分子式为C42H65N11O9,它彻底水解后只得到如下3种氨基酸,则此多肽中含有赖氨酸的个数为

A.2个              B.3个              C.5个              D.8个

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12、下表是关于物质检测的内容,其中正确的是 

选项

待检测的物质或结构

使用试剂

呈现颜色

A

人口腔上皮细胞中的线粒体

甲基绿

橘  黄

B

马铃薯中的淀粉

双缩脲试剂

紫  色

C

DNA

健那绿染液

蓝绿色

D

RNA

派洛宁(吡罗红)

红  色

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13、两个氨基酸缩合成二肽并生成水,这个水分子中的氧原子来自氨基酸的

A.氨基              B.羧基          C.R基           D.氨基和羧基

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14、糖类不含有,脂质含有,蛋白质也不一定有,而核酸一定有的元素是

A.N   B.P    C.S     D.P、S

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15、淀粉、淀粉酶、控制淀粉酶合成的基因(DNA片段)都是多聚体,它们的单位依次是

A.葡萄糖、蛋白质、DNA            B.蔗糖、氨基酸、核糖核苷糖

C.葡萄糖、氨基酸、脱氧核苷酸     D.麦芽糖、多肽、核苷糖

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16、由51个氨基酸形成某蛋白质的过程中共脱水48个,则形成的肽键数目、该蛋白质含多肽链的条数、该蛋白质分子中最少含氨基数目各是

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A.  48、3、51         B. 50、3、3       C. 48、3、48        D. 48、3、3

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二、多项选择题

17、下列对核酸的叙述正确的是

A.核酸是生物的遗传物质                    B.核酸的基本组成单位是核苷酸

C.核苷酸由含氮碱基、五碳糖和磷酸组成      D.核酸只存在于细胞核中

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18、某研究人员对玉米组织、小白鼠组织、T2噬菌体、乳酸菌、酵母菌等样品进行化学成分分析。以下分析结果正确的是

A.含有水、DNA、RNA、糖原、蛋白质等成分的样品是小白鼠组织

B.只含有蛋白质和DNA成分的样品是T2噬菌体,

C.含有水、DNA、RNA、蛋白质、纤维素等成分的样品是玉米组织和乳酸菌

D.既有DNA,又有RNA的是玉米组织、小白鼠组织、乳酸菌

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19、下面是某蛋白质的肽链结构示意图(图甲,其中数字为氨基酸序号)及部分肽链放大图(图乙),请据图判断下列叙述中正确的是                                         

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A.该蛋白质中含有2条肽链52个肽键        

B.图乙中含有的R基是①②④⑥⑧

C.从图乙可推知该蛋白质至少含有4个游离的羧基 

D.控制该蛋白质合成的mRNA中至少含有51个密码子

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三、简答题

20、下图为生物体内某些化学元素与化合物的关系示意图,据图回答:

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(1)若x、Y分别代表两组化学元素,则它们共有的元素是         。小分子化合物a

            ,小分子化合物c共有         种。

(2)细胞中发生C12C1和C1→C2的变化过程进行的主要场所分别是                .

(3)A1           ,A1~A5功能各异的原因是               

 

                               

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例题:1、B    2、C

课堂练习:1-5 DBDCB  6-8 DDB  9、⑴①④⑤氨基酸  脱水缩合  双缩脲  ⑵细胞质基质  ⑶2  2  三肽  6  ⑷19   10、略

课后练习:1-5 DCABA   6-10 ADCDD  11-16 BDBBCD  17 ABC   18AB   19 CD

          20 (1)N    氨基酸   4  (2)细胞核  细胞核  (3)酶    它们的结构具有多样性