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2021新高考生物人教版一轮学案:考能提升(一) 细胞的物质基础和结构基础
展开考能提升(一) 细胞的物质基础和结构基础
一、核心综合归纳
1.细胞内有机分子的元素组成、单体构成与合成场所
种类 | 元素组成 | 构成单体 | 合成场所 |
多糖 | 仅含C、H、O | 葡萄糖 | 内质网、高尔基体(纤维素) |
脂质 | 脂肪和固醇:C、H、O 磷脂:C、H、O、N、P | 其中脂肪由甘油、脂肪酸构成 | 内质网 |
蛋白质 | C、H、O、N等 | 氨基酸 | 核糖体 |
核酸 | C、H、O、N、P | DNA:脱氧核苷酸 RNA:核糖核苷酸 | 主要在细胞核 |
2.不同有机物的消化(水解)产物、氧化分解产物(代谢终产物)不同
物质 | 消化(水解)产物 | 氧化分解产物 |
淀粉 | 葡萄糖 | CO2+H2O |
脂肪 | 甘油+脂肪酸 | CO2+H2O |
蛋白质 | 氨基酸 | CO2+H2O+尿素 |
DNA酶 | 氨基酸 | CO2+H2O+尿素 |
3.某些特定化学物质的检测方法
物质 | 试剂 | 预期实验结果 |
蛋白质 | 双缩脲试剂 (先加A液,摇匀,再加B液,摇匀) | 紫色反应 |
脂肪 | 苏丹Ⅲ染液或苏丹Ⅳ染液 | 橘黄色或红色 |
还原糖 | 斐林试剂(现用现配,水浴加热) | 砖红色沉淀 |
淀粉 | 碘液 | 蓝色 |
酒精 | 酸性重铬酸钾溶液 | 灰绿色 |
CO2 | 澄清石灰水 | 石灰水变混浊 |
溴麝香草酚蓝水溶液 | 由蓝变绿再变黄 |
4.细胞中具“特异性”或“专一性”的物质
细胞中的小分子物质(氨基酸、核苷酸、葡萄糖等)均不具备特异性,但蛋白质、核酸等大分子物质却具特异性,归纳如下:
常见的具有专一性或特异性的物质
(1)酶的专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(2)载体的专一性:协助扩散和主动运输过程中,不同物质需要的载体不同。
(3)激素的专一性:激素的靶细胞的细胞膜表面或细胞内存在特异性的受体。
(4)RNA的专一性:由于tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子间严格的碱基互补配对,所以每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。
(5)DNA分子的特异性:每种特定的DNA都有其独特的脱氧核苷酸序列。
(6)抗原的特异性:一种抗原只能与相应的抗体发生特异性结合。
(7)抗体的特异性:一种抗体只能与相应的抗原发生特异性结合。
(8)受体的特异性:细胞膜上激素、神经递质等的受体(糖蛋白)一般具有特异性。
二、阅卷案例促规范
阅卷案例 细胞的结构与功能
真题再现
(2018·江苏卷,26)下图为真核细胞中3种结构的示意图,请回答下列问题:
甲
乙 丙
(1)甲的名称为______,处于有丝分裂中期的洋葱根尖细胞具有____(在甲、乙、丙中选择)。
(2)蛋白质合成活跃的卵母细胞中结构c较大,而蛋白质合成不活跃的肌细胞中结构c很小,这表明结构c与____(填序号)的形成直接有关。
①内质网 ②高尔基体 ③中心体 ④核糖体
(3)许多重要的化学反应在生物膜上进行,乙、丙分别通过____(用图中字母填空)扩大了膜面积,从而为这些反应需要的____提供更多的附着场所。
(4)在细胞分裂间期,结构乙的数目增多,其增多的方式有3种假设:Ⅰ.细胞利用磷脂、蛋白质等重新合成;Ⅱ.细胞利用其他生物膜装配形成;Ⅲ.结构乙分裂增殖形成。
有人通过放射性标记实验,对上述假设进行了探究,方法如下:首先将一种链孢霉营养缺陷型突变株在加有3H标记的胆碱(磷脂的前体)培养基中培养,然后转入另一种培养基中继续培养,定期取样,检测细胞中结构乙的放射性。结果如下:
标记后细胞增殖的代数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
测得的相对放射性 | 2.0 | 1.0 | 0.5 | 0.25 |
①与野生型相比,实验中所用链孢霉营养缺陷型突变株的代谢特点是________。
②实验中所用的“另一种培养基”在配制成分上的要求是________。
③通过上述实验,初步判断3种假设中成立的是________(在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中选择)。
参考满分答案
(1)细胞核 乙 (2)④ (3)e、h 酶 (4)①自身不能合成胆碱 ②成分与前一步骤的培养基相同,只是胆碱没有3H标记 ③Ⅲ
阅卷满分规则
满分规则1:关注题中“关键词”,确定答题方向。
题干“真核细胞”——确定有细胞核,多种细胞器等。(1)中“有丝分裂中期”“根尖细胞”——确定无细胞核和叶绿体。(2)中“卵母细胞”“肌细胞”——确定蛋白质的合成多与少。(4)中“营养缺陷型突变株”——确定该链孢霉不能自身合成该营养物质(胆碱等)。
满分规则2:对所学的知识要理解到位,不能多答或少答。 (1)中处于有丝分裂中期的洋葱根尖细胞核膜、核仁消失,不具细胞核,只能答乙;(2)中结构c为核仁,与rRNA的合成直接相关,即答案只能答核糖体,不能答内质网、高尔基体、核糖体;(3)中扩大膜面积的是e、h,再答f则不准确。
满分规则3:联系所学知识获取新信息,避免错答。 (4)中利用所学知识,细胞分裂时,线粒体、叶绿体等半自主性细胞器也会进行增殖加倍。在(4)中获取的新信息为:a.探究细胞分裂间期线粒体的来源,我们最好选择自身不能合成胆碱(磷脂的前体)的链孢霉营养缺陷型突变株;b.实验结果可知,子代细胞线粒体的相对放射性值均为,可初步推测新形成的线粒体由原来的线粒体分裂而来。
三、典例知识整合
探究种子形成与萌发过程中的物质变化
(一)技能知识整合
1.种子与“水”
2.种子与有机物及检测
3.种子萌发时吸水和呼吸方式变化曲线分析
在种子吸水的第1阶段,由于(吸胀)吸水,呼吸速率上升,胚根长出之前,萌发种子的干物质总量会减少,主要原因是种子不进行光合作用制造有机物,但进行细胞呼吸消耗有机物,在种子吸水的第Ⅱ阶段,细胞产生CO2的量要比消耗O2的量大得多,说明此期间主要进行无氧呼吸(可产生有毒物质酒精)。
4.种子与植物激素
(二)研析真题,洞悉高考命题趋势
(2012·全国卷)将玉米种子置于25 ℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发,每天定时取相同数量的萌发种子,一半直接烘干称重,另一半切取胚乳烘干称重,计算每粒的平均干重,结果如图所示。若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳,据图回答下列问题。
(1)萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成葡萄煻,再通过呼吸(或生物氧化)作用为种子萌发提供能量。
(2)萌发过程中在72~96小时之间种子的呼吸速率最大,在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为26.5 mg。
(3)萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质,其最大转化速率为22 mg·粒-1·d-1。
(4)若保持实验条件不变,120小时后萌发种子的干重变化趋势是下降,原因是幼苗呼吸作用消耗有机物,且不能进行光合作用。
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针对训练
1.(2019·北京市丰台区高三期末)下列关于人体细胞内化合物的叙述正确的是( B )
A.淀粉是维持生命活动的主要能源物质
B.所有的体细胞中都含有磷脂
C.二糖和多糖的水解产物都是葡萄糖
D.脂肪在细胞代谢中具有调节作用
[解析] 淀粉是植物特有的多糖,不是维持人体生命活动的主要能源物质,A项错误;磷脂参与膜结构的组成,所有的体细胞中都含有磷脂,B项正确;蔗糖水解的产物为葡萄糖、果糖,C项错误;脂肪具有储能、保温、减压的作用,没有调节作用,D项错误。
2.(不定项选择题)(2020·山东青岛月考)如图表示细胞膜的亚显微结构,下列叙述错误的是( BC )
A.细胞膜的基本支架是②
B.细胞膜的功能复杂程度主要与②有关
C.②是静止的,但①是运动的,所以细胞膜具有流动性
D.若该膜为人体肝细胞膜,则B侧CO2浓度高于A侧
[解析] 细胞膜的基本支架是②磷脂双分子层;细胞膜的功能主要与①蛋白质的种类和数量有关;①蛋白质大都是可以运动的,②磷脂双分子层都是可以运动的,因此细胞膜具有一定的流动性;由题图糖蛋白的分布可知,A为膜的外侧,B为膜的内侧,人体肝细胞内CO2浓度高于细胞外。
3.(2019·北京五十五中期中阶段性调研)下列有关真核细胞结构的叙述,不正确的是( A )
A.线粒体不参与卵原细胞形成初级卵母细胞的过程
B.核糖体的形成与核仁有关,核糖体是氨基酸脱水缩合的场所
C.液泡中含有花青素、蛋白质、糖类等物质,可维持细胞渗透压
D.洋葱根尖细胞无叶绿体,但根尖细胞可培养出含叶绿体的个体
[解析] 卵原细胞形成初级卵母细胞的过程中,需要进行DNA复制和有关蛋白质的合成,需要线粒体提供能量,A错误;核糖体的形成与核仁有关,核糖体是氨基酸脱水缩合的场所,B正确;液泡中含有花青素、蛋白质、糖类等物质,可维持细胞渗透压,C正确;洋葱根尖细胞无叶绿体,但具有全能性,可培养出含叶绿体的个体,D正确。
4.(全国卷Ⅰ)某油料植物的种子中脂肪含量为种子干重的70%。为探究该植物种子萌发过程中干重及脂肪的含量变化,某研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养,定期检查萌发种子(含幼苗)的脂肪含量和干重,结果表明:脂肪含量逐渐减少,到第11 d时减少了90%,干重变化如图所示。
回答下列问题:
(1)为了观察胚乳中的脂肪,常用苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液对种子胚乳切片染色,然后在显微镜下观察,可见橘黄(或红)色的脂肪颗粒。
(2)实验过程中,导致萌发种子干重增加的主要元素是O(填“C”“N”或“O”)。
(3)实验第11 d后,如果要使萌发种子(含幼苗)的干重增加,必须提供的条件是光照和所需的矿质元素离子。
[解析] 本题主要考查脂肪的鉴定、脂肪的转化以及光合作用的必要条件等相关知识。(1)欲观察胚乳中的脂肪,可将种子中的胚乳切片,用苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液进行染色,放在显微镜下即可观察到橘黄(或红)色的脂肪颗粒。(2)由题干可知,某油料植物的种子中脂肪占干重的70%。在种子萌发的过程中,脂肪含量逐渐减少,而前一段时间干重却逐渐增加,最可能的原因是脂肪转化为糖类。由于脂肪与糖类相比,其碳、氢比例高,当脂肪转化为糖类时,氧元素增加。(3)实验第11 d时,脂肪减少了90%,种子干重的增加不再来源于脂肪的转化,而来源于光合作用。由于种子处于黑暗环境,并且提供的是蒸馏水,因而欲完成光合作用必须提供的条件是光照和所需的矿质元素离子。