章末整合提升
(对应学生用书第21页)
组成细胞的化学元素有20多种,其中C、H、O、N这四种元素的含量最多,C是构成细胞的最基本的元素。
元素可以组成不同的化合物,包括水、无机盐等无机物和糖类、脂质、蛋白质、核酸等有机物。
水以结合水和自由水两种形式存在。
水是细胞结构的重要组成成分,细胞的一切生命活动都离不开水。
无机盐在细胞中多以离子形式存在。
一些无机盐是细胞内复杂化合物的重要组成成分,许多种无机盐对维持细胞和生物体的生命活动有非常重要的作用。
蛋白质是生命活动的主要承担者。
氨基酸是蛋白质的基本组成单位,组成生物体蛋白质的氨基酸约有20种。
氨基酸分子通过脱水缩合连接成肽链,一条或几条肽链通过一定的化学键互相结合在一起,形成具有复杂空间结构的蛋白质。
由于组成蛋白质的氨基酸的种类不同,数目成百上千,排列顺序千变万化,肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别,因此,蛋白质的结构是极其多样的。
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。
核酸包括脱氧核糖核酸和核糖核酸两大类。
真核细胞的DNA主要分布在细胞核中,在线粒体和叶绿体内也含有少量的DNA,RNA主要分布在细胞质中;原核细胞的DNA主要
分布在拟核中。
核苷酸是核酸的基本组成单位,一个核苷酸是由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成。
根据五碳糖的不同,可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸,分别是组成DNA和RNA的单体。
葡萄糖是细胞生命活动的主要能源物质,淀粉是植物细胞的主要储能物质,糖原是动物细胞的主要储能物质。
糖类也是细胞结构的重要组成成分。
脂肪是细胞内良好的储能物质。
脂质也是细胞结构的重要组成成分。
蛋白质、核酸和多糖分别以氨基酸、核苷酸和单糖为单体组成多聚体,相对分子质量很大,称为生物大分子,建立起生物大分子以碳链为骨架的观念。
组成细胞的化学元素在无机自然界都能找到,但相对含量又大不相同,建立起生物界和非生物界统一性和差异性观念。
细胞都是由六大类化合物组成的,建立起生命的物质性观念。
将细胞内含有的各种物质配齐,并按照它们在细胞中的比例放在一个试管中,也不能构成生命系统,这说明生命系统内部有严谨有序的结构,不是物质的随意堆砌,由此建立起细胞的整体性观念。
蛋白质结构的多样性决定了功能的多样性,建立起结构与功能相适应的观念。
通过分析几种氨基酸的结构,总结出组成蛋白质的氨基酸的结构通式和结构特点,这是运用了归纳与概括的科学思维方法。
概念图是某个主题的概念及其关系的图形化表示,这是科学思维的可视化表征,有助于培养科学思维。
根据与某些化学物质所产生的颜色反应,检测生物组织中的糖类、脂肪或蛋白质的存在,这是科学探究的一种基本思想和方法。
在“设计实验,证明某一种或某几种无机盐是这种植物生长发育所必需的”实验中,运用了对照实验,对照实验的设计是科学探究的基本研究思路和方法。
1665年,我国科学家完成了结晶牛胰岛素的全部合成,摘取了第一项人工合成蛋白质的桂冠。
1.(2016·海南卷)下列实验中,加入试剂后不能产生特定颜色的是( B )
A.取成熟香蕉匀浆,用斐林试剂检测还原糖
B.黑暗中生长24 h的天竺葵叶片,用碘液检测淀粉
C.玉米根尖经甲基绿染色后,在显微镜下观察细胞核
D.花生子叶经苏丹Ⅲ染色后,在显微镜下观察脂肪颗粒
解析:成熟香蕉中含有还原糖,能与斐林试剂在50～65 ℃水浴加热条件下生成砖红色沉淀;玉米根尖细胞细胞核中含有DNA,经甲基绿染色后呈现绿色,在光学显微镜下可见细胞核;花生子叶细胞中含有大量脂肪颗粒,经苏丹Ⅲ染色后呈橘黄色。
2.(2017·江苏卷)下列关于肽和蛋白质的叙述,正确的是( A )
A.α-鹅膏蕈碱是一种环状八肽,分子中含有8个肽键
B.蛋白质是由2条或2条以上多肽链构成的
C.蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的
D.变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应
解析:α-鹅膏蕈碱是环状八肽,是由8个氨基酸脱去8分子水形成的,因而肽键的数目和脱去的水分子数目相同,A项正确;蛋白质不一定是由2条或2条以上多肽链构成的,B项错误;蛋白质变性是其空间结构被破坏造成的,肽键并没有断裂,C项错误;变性蛋白质中仍含有肽键,能与双缩脲试剂发生反应,D项错误。
3.(2015·江苏卷)下列关于淀粉、脂肪、蛋白质和核酸4种生物分子的叙述,正确的是( A )
A.都能被相应的酶水解
B.都是水溶性物质
C.都含C、H、O、N这4种元素
D.都是人体细胞中的能源物质
解析:淀粉、脂肪、蛋白质和核酸分别可被淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶、核酸酶水解;脂肪不溶于水;淀粉和脂肪由C、H、O三种元素构成;核酸不是能源物质。
4.下列有关细胞物质组成的叙述,正确的是( A )
A.在人体活细胞中氢原子的数目最多(2013·重庆卷)
B.DNA和RNA分子的碱基组成相同(2013·重庆卷)
C.脱氧核糖含有磷元素(2013·海南卷)
D.蛋白质区别于脂质的特有元素是氮(2013·重庆卷)
解析:人体活细胞中含量最多的化合物是水,每个水分子中有2个氢原子;DNA碱基种类为A、T、C、G,而RNA碱基种类为A、U、C、G,二者碱基组成不完全相同;脱氧核糖属于五碳糖,元素只有C、H、O;脂质中的磷脂也含有氮元素,因此氮元素并不是蛋白质区别于脂质的特有元素。