2023届高考生物二轮复习微专题2细胞中的有机物学案

微专题2　细胞中的有机物

1.归纳概括蛋白质的结构和功能

　①蛋白质、核酸具有物种特异性，而生物体内水、无机盐、糖类、脂质、氨基酸、核苷酸等则不具有物种特异性。

②温度过高、过酸、过碱、重金属盐都会使蛋白质的空间结构发生不可逆的变化，但低温和盐析未使蛋白质的空间结构遭到破坏。

2.归纳核酸的结构和功能

　①RNA中也可能有氢键，如tRNA的“三叶草”结构中局部含有氢键。

②DNA单链中连接磷酸基团和脱氧核糖的不是氢键，而是磷酸二酯键。

③由于基因的选择性表达(不考虑变异)，同一个体的不同体细胞中核DNA相同；mRNA和蛋白质不完全相同；tRNA相同。

④rRNA参与核糖体的构成，且具有催化肽键形成的作用。

⑤1个tRNA中含有1个反密码子，但不能认为其只含有3个碱基。3.归纳概括糖类的种类和功能

　①淀粉、纤维素、糖原的单体都是葡萄糖，但二糖并非都由葡萄糖合成，如蔗糖是由一分子葡萄糖和一分子果糖合成的。

②并非所有的糖都是还原糖，如淀粉、纤维素、几丁质、蔗糖都是非还原糖，不能用斐林试剂检测。

③大多数多糖可以作为储能物质，如植物种子中的淀粉，人和动物体内的糖原。

4.归纳概括脂质的种类及作用

　①等质量的脂肪和糖类相比，脂肪中H比例高，故脂肪氧化分解释放的能量多，需要的O2多，产生的H2O多。

②油料作物种子播种时要比谷物类作物(含淀粉多)种子浅一些(与细胞呼吸耗O2多少有关)。

③植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸。

④糖类可大量转化为脂肪，但脂肪不能大量转化为糖类。

1.生物大分子以碳链为基本骨架，形成一定的空间结构，进而实现相应的生物学功能。下列关于蛋白质和核酸的叙述正确的有①⑥。

①高温可破坏病原体蛋白质的空间结构，煮沸处理餐具可杀死病原体。(2020·全国卷Ⅰ，1C)

②蛋白质和DNA的组成元素都含有C、H、O、N，具有相同的空间结构。(2020·北京卷，2AC)

③糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子。(2020·江苏卷，2B)

④蛋白质结合Mg2＋形成的血红蛋白参与O2运输。(2018·全国卷Ⅱ，1C)

⑤高温会破坏蛋白质和核酸分子中的肽键。(2019·江苏卷，1C)

⑥酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸。(2016·全国卷Ⅰ，1B)

2.糖类是主要的能源物质，脂肪是细胞内良好的储能物质。下列关于糖类和脂质的说法正确的有⑤⑥。

①纤维素与淀粉一样都属于多糖，二者的基本组成单位不同。(2021·海南卷，1C)

②麦芽糖由葡萄糖和果糖结合而成。(2021·湖北卷，2B)

③磷脂水解的终产物为甘油和脂肪酸。(2020·海南卷，1B)

④维生素D是构成骨骼的主要成分，缺乏维生素D会影响骨骼发育。(2020·海南卷，1D)

⑤糖类是大多数植物体干重中含量最多的化合物。(2018·江苏卷，1D)

⑥分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲和减压的作用。(2018·江苏卷，2A)

考向1　围绕蛋白质和核酸结构与功能，考查科学思维能力

1.(2021·江苏卷，1)核酸和蛋白质都是重要的生物大分子，下列相关叙述错误的是(　　)

A.组成元素都有C、H、O、N

B.细胞内合成新的分子时都需要模板

C.在细胞质和细胞核中都有分布

D.高温变性后降温都能缓慢复性

答案　D

解析　核酸的组成元素为C、H、O、N、P，蛋白质的组成元素为C、H、O、N等，故组成元素都有C、H、O、N，A正确；核酸和蛋白质的合成都需要模板，如合成DNA以DNA分子的两条链为模板，合成RNA以DNA的一条链为模板，合成蛋白质以mRNA为模板，B正确；核酸和蛋白质在细胞质和细胞核中都有分布，DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中，C正确；DNA经高温变性后降温能缓慢复性，蛋白质经高温变性后，降温不能复性，D错误。

2.(2022·湖南岳阳市调研)人的血红蛋白由574个氨基酸组成，含两条α链和两条β链，四条肽链通过二硫键(—S—S—)连接。下列有关叙述正确的是(　　)

A.血红蛋白的N元素主要位于氨基中，其含有570个肽键

B.组成血红蛋白的氨基酸含Fe，Fe为血红蛋白的特征元素

C.高温处理后的血红蛋白仍然能与双缩脲试剂发生紫色反应

D.用3H标记氨基酸可追踪血红蛋白合成与分泌到细胞外的过程

答案　C

解析　血红蛋白分子中的N元素主要位于“—CO—NH—”中，血红蛋白中的肽键数＝氨基酸数－肽链数＝574－4＝570个，A错误；血红蛋白的元素组成为C、H、O、N、S、Fe，Fe是血红蛋白的特征元素，但氨基酸中不含有Fe，B错误；高温会破坏血红蛋白的空间结构，但肽键没有被破坏，仍然能与双缩脲试剂发生紫色反应，C正确；血红蛋白是胞内蛋白，不会分泌到细胞外，D错误。

3.(2022·山东临沂模拟)2021年诺贝尔生理学或医学奖获得者 Ardem Patapoutian正是从人类最习以为常的感觉入手研究，发现了触觉受体Piezo。它由三个相同的Piezo蛋白组成“螺旋桨状”三聚体，能直接响应细胞膜上的机械力刺激并介导阳离子进入细胞。下图为Piezo的结构模式图及可能的作用机理基本示意图，下列相关叙述错误的是(　　)

A.Piezo蛋白是一种跨膜蛋白，一定含有元素C、H、O、N

B.Piezo蛋白在核糖体上合成，不需要内质网和高尔基体的加工

C.机械力刺激导致Piezo蛋白构象改变、中央孔打开，离子内流

D.开发能抑制Piezo功能的药物有望用来治疗机械超敏痛(触摸痛)

答案　B

解析　Piezo蛋白是一种跨膜蛋白，蛋白质的基本单位是氨基酸，一定含有元素C、H、O、N，A正确；由题意可知，Piezo蛋白是细胞膜上的触觉受体，在核糖体上合成，同时还需要内质网和高尔基体的加工并运输至细胞膜，B错误；由图可知，机械力刺激导致Piezo蛋白构象改变、中央孔打开，离子内流，C正确；由题图可知，抑制Piezo功能，机体不能感受到机械力刺激，因此开发能抑制Piezo功能的药物有望用来治疗机械超敏痛(触摸痛)，D正确。

考向2　结合有机物的种类和功能，考查生命观念

4.(2021·全国甲卷，1)已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是(　　)

A.①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的

B.③④⑤都是生物大分子，都以碳链为骨架

C.①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体

D.④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质

答案　C

解析　①酶的化学本质是蛋白质或RNA，②抗体的化学本质是蛋白质，③激素的化学本质是多肽或蛋白质、氨基酸类衍生物、类固醇等，只有多肽或蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的，RNA、类固醇激素等不是通过肽键连接而成的，A错误；③激素中氨基酸类衍生物不属于生物大分子，④糖原属于生物大分子，⑤脂肪的相对分子质量较小，不属于生物大分子，B错误；①酶的化学本质是蛋白质或RNA，其基本单位是氨基酸或核苷酸，都含氮元素，②抗体属于蛋白质，其基本单位是氨基酸，含氮元素，⑥核酸包括DNA和RNA，其基本单位是核苷酸，含氮元素，C正确；④糖原属于多糖，糖类是生物体主要的能源物质，⑤脂肪是细胞内良好的储能物质，不是主要能源物质，⑥核酸是细胞内携带遗传信息的物质，不是能源物质，D错误。

5.(2022·广东深圳市调研)豆制品营养丰富，其所含人体必需氨基酸与动物蛋白相似，同时也含有钙、磷、铁等人体需要的矿物质及维生素B1、B2和纤维素等，却不含胆固醇。下列有关说法正确的是(　　)

A.豆科植物生长过程中需要较多的氮元素，根瘤菌寄生于其体内是其适应性的表现

B.胆固醇是一种生物大分子，存在于动物细胞膜上，并参与血液中脂质的运输

C.豆制品中的铁被人体吸收后可用于成熟红细胞合成血红蛋白

D.若豆科植物生长过程中缺乏大量元素磷，将影响生物膜、NADPH、ATP等结构或物质的合成

答案　D

解析　豆科植物的种子中蛋白质含量高，蛋白质的合成需要较多氮元素，但根瘤菌与豆科植物为互利共生关系，而非寄生关系，A错误；胆固醇是小分子有机物，B错误；人成熟红细胞丧失了细胞核、细胞器等结构，无法进行蛋白质的合成，C错误；生物膜、NADPH及ATP等结构或物质中均含磷，磷为大量元素，D正确。