探尋細胞的生命結(jié)構(gòu)從細胞的化學(xué)組成中溯源-2023年高考生物母題題源解密（全國通用）（原卷版）

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專題01探尋細胞的生命結(jié)構(gòu)，從細胞的化學(xué)組

成中溯源

考向一細胞中的無機化合物

囹題昌

【母題來源】2022年全國甲卷

【母題題文】鈣在骨骼生長和肌肉收縮等過程中發(fā)揮重要作用。曬太陽有助于青少年骨骼生

長，預(yù)防老年人骨質(zhì)疏松。下列敘述錯誤的是（）

A.細胞中有以無機離子形式存在的鈣

B.人體內(nèi)Ca2+可自由通過細胞膜的磷脂雙分子層

C.適當補充維生素D可以促進腸道對鈣的吸收

D.人體血液中鈣離子濃度過低易出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象

固題的回

【試題解析】

無機鹽的存在形式與作用：（1）存在形式：細胞中大多數(shù)無機鹽以離子的形式存在；（2）無機

鹽的功能：對維持細胞和生物體生命活動有重要作用，如：Fe是構(gòu)成血紅素的元素；Mg是

構(gòu)成葉綠素的元素。

A、細胞中有以無機離子形式存在的鈣，也有以化合物形式存在的鈣（如CaCCh），A正確：

B、Ca2+不能自由通過細胞膜的磷脂雙分子層，需要載體協(xié)助，B錯誤；

C、維生素D能有效地促進人體腸道對鈣和磷的吸收，故適當補充維生素D可以促進腸道

對鈣的吸收，C正確；

D、哺乳動物的血液中必須含有一定量的Ca2-,Ca2+的含量太低，會出現(xiàn)抽搐等癥狀，D正

確。

故選B。

【命題意圖】本題考查原無機鹽的存在形式與作用，主要考查學(xué)生的識記能力。

【命題方向】細胞的化學(xué)組成高考的重要考點之一，考查的內(nèi)容為：組成細胞的元素及其化

合物，化合物又分成有機化合物與無機化合物。展望2023年高考生物試題呈現(xiàn)仍然會以選

擇題的形式考查考生對基礎(chǔ)知識的識記和相關(guān)知識點的延伸。

你也可以，也許差了一點方法，也許缺了一點方向。

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【得分要點】組成細胞的元素及無機化合物。

1.組成細胞的元素

項目包含元素判斷依據(jù)

根

C、H、0、N、P、S、K、生命活動必需，且占生物體總質(zhì)量萬分之一

據(jù)大量元素

Ca、Mg以上的元素

含

、、、、

量Fe>MnBZnCu

微量元素生命活動必需，但需要量很少的元素

Mo等

根

最基本元素C構(gòu)成有機物的基本骨架

據(jù)

功

主要元素、、、、、

能CH0NPS共占細胞鮮重的97%以上

意f|-

，

大

亶

菜

分類概念模型桑

兀

元

元

fi元

素

素

素

素

2.組成細胞的化學(xué)元素大多以化合物的形式存在，組成細胞的主要化合物及其相對含量如

下所示:

水：占85%-90%

無機化合物

無機鹽：占1%-1.5%

組成細胞

糖類］

的化合物

核酸/1%-1.5%

有機化合物

脂質(zhì)：占1%~2%

蛋白質(zhì)：占7%~10%

(1)水的存在形式

生命活動離不開水，水在生物體中以自由水和結(jié)合水兩種形式存在。

存在形式自由水結(jié)合水

細胞中絕大部分的水以游離的形式一部分水與細胞內(nèi)的其他物質(zhì)相

定義

存在，可以自由流動，叫作自由水結(jié)合，叫作結(jié)合水

含量約占細胞內(nèi)全部水分的95.5%約占細胞內(nèi)全部水分的4.5%

特點流動性強，可參與物質(zhì)代謝不流動，與其他物質(zhì)結(jié)合

①細胞內(nèi)的良好溶劑；

②參與生化反應(yīng)；是細胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分，結(jié)

功能③為細胞提供液體環(huán)境，是生化反應(yīng)合水含量的高低與植物的抗逆性

的介質(zhì)；呈正相關(guān)

④運送營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物；

①自由水和結(jié)合水在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化；

抗寒、耐鹽、耐旱

自由水結(jié)合水

聯(lián)系代謝加快、升溫、萌發(fā)

②自由水與結(jié)合水的比值上升時，生物的新陳代謝旺盛，生長迅速；當

自由水與結(jié)合水的比例下降時，生物的新陳代謝緩慢，但抗逆性增強

(2)無機鹽的存在形式

①細胞中的無機鹽大多數(shù)以離子形式存在。細胞中的陽離子有Na+、K+、Ca2\Mg2\

Fe2\Fe3+等，陰離子有ChSO?\PO?->HCCh-等。

你也可以，也許差了一點方法，也許缺了一點方向。

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②少數(shù)無機鹽離子與其他化合物相結(jié)合，如Fe2+是血紅蛋白、細胞色素的成分，Mg21

是葉綠素的重要成分。

（3）無機鹽在生物體內(nèi)的存在形式及功能

①B：促進花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長，油菜缺B時，會出現(xiàn)“花而不實”現(xiàn)象。

②Zn+：某些酶的組成成分，也是酶的活化中心。

考向二細胞中的有機化合物

【母題來源】2022浙江卷

【母題題文】生物體中的有機物具有重要作用。下列敘述正確的是（）

A.油脂對植物細胞起保護作用

B.鳥類的羽毛主要由角蛋白組成

C.糖原是馬鈴薯重要的貯能物質(zhì)

D.纖維素是細胞膜的重要組成成分

【試題解析】

組成細胞的糖類和脂質(zhì):

化合物分類元素組成主要生理功能

糖類單糖C、H、0①供能（淀粉、糖原、葡萄糖等）

二糖②組成核酸（核糖、脫氧核糖）

多糖③細胞識別（糖蛋白）

④組成細胞壁（纖維素）

脂質(zhì)脂肪C、H、0①供能（貯備能源）

磷脂（類脂）C、H、0、N、P②組成生物膜

【用話C、H、0③調(diào)節(jié)生殖和代謝（性激素、VD）

你也可以，也許差了一點方法，也許缺了一點方向。

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④保護和保溫

A、油脂是植物細胞良好的儲能物質(zhì)，植物蠟對植物細胞起保護作用，A錯誤；

B、鳥類的羽毛主要成分是蛋白質(zhì)，主要由角蛋白組成，B正確；

C、糖元是動物細胞特有的多糖，淀粉是馬鈴薯重要的貯能物質(zhì)，C錯誤；

D、纖維素是構(gòu)成植物細胞壁的主要成分，細胞膜的組成成分主要是磷脂和蛋白質(zhì)，D錯誤。

故選B。

【命題意圖】本題考查細胞中有機物的存在形式與作用，題型較為基礎(chǔ)，主要考查糖類、脂

質(zhì)，和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能?？疾閷W(xué)生的識記與理解能力。

【命題方向】細胞的化學(xué)組成高考的重要考點之一，考查的內(nèi)容為：組成細胞的元素及其化

合物，化合物又分成有機化合物與無機化合物。其中對各種有機物結(jié)構(gòu)和功能的考查更是重

中之重，不僅限于識記課本上的基礎(chǔ)知識，還要求學(xué)生要更理解有機物在細胞生命結(jié)構(gòu)中的

運用，會聯(lián)系實際生活，運用所學(xué)知識分析解決生活中遇到的問題。展望2023年高考生物

試題，仍然會以選擇題的形式考查考生對基礎(chǔ)知識的識記也可能聯(lián)系實際生活提出問題分析

問題、解決問題。

【得分要點】組成細胞的有機化合物。

1.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)

你也可以，也許差了一點方法，也許缺了一點方向。

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含量：占細胞鮮重的7%?占％,占細胞干重的50%以I.

組成元素:。、14、（）、?4?有的含有Fe、S

必需氨基酸：在體內(nèi)不能自我

種類：，合成

約20種非必需氨基酸：在體內(nèi)能自我

1合成

基本單位：

R

氨基酸1

通式：

脫H2N—e—C()()11

水（場所：

縮核糖體）

合特點：至少有一個氨基和一個竣基，并且

多肽彳連一個氨基和一個竣基連在同一個

c±

特定

盤曲

空間

疊

折場所：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細胞質(zhì)基質(zhì)

結(jié)構(gòu)

直接原因：氨基酸的種類不同、數(shù)目

地不同，排列順序變化多

［桂＜端，肽鏈盤曲折疊形成的

評性空間結(jié)構(gòu)千差萬別

根本原因：基因的多樣性

|決定

蛋白質(zhì)，

構(gòu)成細胞和生物體結(jié)構(gòu)：膠原蛋白、毛

能發(fā)中的角蛋白

',催化作用：多數(shù)酶

*'調(diào)節(jié)作用（又叫信息傳遞作用）：某些激素

運輸作用：血紅蛋白、載體蛋白

免疫作用：抗體、淋巴因子

2.比較歸納蛋白質(zhì)的類型、功能、分布和特點

蛋白質(zhì)類型功能與分布特點

執(zhí)行運輸功能，該類蛋白往往位于細胞膜上，與特定物質(zhì)

載體

結(jié)合進行轉(zhuǎn)運，與細胞膜的控制物質(zhì)進出功能密切相關(guān)

具有特異性，

執(zhí)行信息交流功能，該類蛋白大都位于細胞膜上，少數(shù)位

受體只能與特定

于細胞內(nèi)，與相應(yīng)的信號分子結(jié)合，實現(xiàn)細胞間信息交流

的一種或一

執(zhí)行免疫功能，大都分布于組織液或血漿中，與相應(yīng)的抗

抗體類物質(zhì)結(jié)合

原結(jié)合（少數(shù)黏附于細胞膜上，會引起過敏反應(yīng)）

發(fā)揮相應(yīng)的

執(zhí)行催化功能，主要分布于細胞內(nèi)，可附著于膜表面，也

酶功能

可以游離于基質(zhì)中。少數(shù)位于體液中，如溶菌防

血紅蛋白執(zhí)行運輸功能，位于紅細胞內(nèi)，與氧結(jié)合運輸氧氣

3.核酸的結(jié)構(gòu)層次

你也可以，也許差了一點方法，也許缺了一點方向。

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H.O.N.P

索

元

—

—

分

T-

—

MllH

fl'.lI

連

—

接

，@^

脫

水

縮

優(yōu)

學(xué)^

一

條

構(gòu)

或

成

小

曲

酸版施肥或

核

DNARNA

4.核酸的種類：核酸包括兩類,一類是脫氧核糖核酸（DNA）,?類是核糖核酸（RNA）

（1）DNA與RNA的比較

分類脫氧核糖核酸（DNA）核糖核酸（RNA）

0H0H

O=P-O-CHdai

O=器P-O-C需H2Jgg|

組成單位腦靄

脫氧核糖核甘酸核糖核n：酸

A（腺喋吟）、C（胞嗓咤）、G（鳥喋吟）

堿基

T（胸腺口密咤）U（尿喀噬）

成分

五碳糖脫氧核糖核糖

磷酸磷酉§

分子結(jié)構(gòu)一般為規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)一般為單鏈結(jié)構(gòu)

初步水解4種脫氧核糖核甘酸4種核糖核甘酸

磷酸、脫氧核糖、4種含氮堿磷酸、核糖、種含氮堿基（、、、）

徹底水解4AUCG

基（A、T、C、G）

①是RNA病毒的遺傳物質(zhì)；

②在遺傳信息表達中起作用：mRNA—蛋白質(zhì)

是主要的遺傳物質(zhì)，攜帶遺傳

功能合成的直接模板，tRNA—攜帶特定的氨基酸，

信息，并決定蛋白質(zhì)的合成

rRNA—核糖體的組成成分；

③催化作用：極少數(shù)酶屬于RNA

①真核生物：細胞核（主要）、

分布線粒體、葉綠體主要分布于細胞質(zhì)中

②原核生物：擬核、質(zhì)粒

結(jié)構(gòu)多樣性核甘酸的數(shù)目和排列順序

（2）核酸的功能：核酸是細胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)，在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)

的生物合成中具有極其重要的作用。

5.細胞中的糖類

（1）糖類的種類

你也可以，也許差了一點方法，也許缺了一點方向。

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眄糖（C5H10O5）：RNA、ATP組’

五碳糖,成成分構(gòu)成核酸

脫氧核糖（C5H10O4）：DNA組成與ATP

成分-

單糖

六碳糖俺萄糖：細胞的重要能源物質(zhì)

脫

水

水K6Hl2。6）1果糖、半乳糖等

解

縮

合麥芽糖的生2分子葡萄糖

、

i糖植物,水解

一健糖奴土1分子果糖+1分子葡萄糖

周,

水動物：乳糖型分子半乳糖+1分子葡萄糖

水

縮

解

合

.■［淀粉：植物細胞的儲能物質(zhì),

多

糖植物,纖維素：植物細胞壁的成分

.（不提供能量）?國邂葡萄糖

動物：糖原：動物細胞的儲能物質(zhì)

■（如肝糖原和肌糖原）

（2）糖類的功能

①糖類是生物體的主要能源物質(zhì)；淀粉和糖原分別是植物、動物細胞內(nèi)的儲能物質(zhì)：而

纖維素為結(jié)構(gòu)物質(zhì)，非儲能物質(zhì)。

②糖類是細胞和生物體的重要結(jié)構(gòu)成分：五碳糖是構(gòu)成核酸的主要成分；纖維素是植物

細胞壁的主要成分；③細菌的細胞壁主要由肽聚糖組成。

③糖類是細胞通訊、識別作用的基礎(chǔ)，也是細胞膜的成分；在細胞膜上糖類常與蛋白質(zhì)

結(jié)合在一起構(gòu)成糖蛋白，糖蛋白在細胞與細胞之間的相互識別、信息傳遞過程中起著非常重

要的作用。

6.細胞中的脂質(zhì)

種類功能分布

①細胞內(nèi)良好的儲能物質(zhì)

②是一種很好的絕熱體，皮下的脂肪大量存在于某些植物的種

脂肪（C、H、0）屋起馴侯潟作田子、果實及動物體的脂肪組

③分布在內(nèi)臟周圍的脂肪具有緩沖和織中

減壓作用，能保護內(nèi)臟器官

磷脂（C、H、構(gòu)成細胞膜、線粒體膜、葉綠體膜等

類0、N、P）多種膜結(jié)構(gòu)的重要成分在動物的腦和卵細胞以及

脂糖脂（C、H、大豆的種子中含量較多

與細胞組織的免疫及細胞識別有關(guān)

0）

膽固醇（C、構(gòu)成動物細胞膜的重要成分，在人體在許多動物性食物中含量

H、0）內(nèi)參與血液中脂質(zhì)的運輸

固

性激素（C、促進生殖器官發(fā)育及生殖細胞的形由動物的性腺分泌，進入血

醇

H、O）成，激發(fā)并維持第二性征液、組織液

類

在動物的卵黃中含量較多；

維生素D（C、

促進人和動物腸道對鈣、磷的吸收在人的表皮細胞中有膽固

H、O）

醇，在日光照射下能變成維

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生素D

7.核酸與蛋白質(zhì)比較

（l）DNAvRNA及與蛋白質(zhì)的比較

①區(qū)別

核酸蛋白質(zhì)

項目

DNARNA

元素C、H、0、N、PC、H、0、N等

氨基酸（20種）

核甘酸（8種）

組成單位（元素：C、H、0、

（元素：C、H、0、N、P）

N等）

主要在細胞核主要在細胞核中核糖體

形成場所

中復(fù)制產(chǎn)生轉(zhuǎn)錄生成

甲基綠毗羅紅雙縮胭試劑

檢測試劑

（綠色）（紅色）（紫色反應(yīng)）

一般為規(guī)則的氨基酸一多肽

分子結(jié)構(gòu)一般為單鏈結(jié)構(gòu)

雙螺旋結(jié)構(gòu)一蛋白質(zhì)

氨基酸的種類、

核甘酸的種類、數(shù)量、排列順序

結(jié)構(gòu)多樣性的決定因素

數(shù)量及排列順序及蛋白質(zhì)的空間

結(jié)構(gòu)

②聯(lián)系

DNA、RNA和蛋白質(zhì)三者之間的關(guān)系:

（3）核DNA、mRNAv蛋白質(zhì)的“相同”與“不同

同種生物的不同體細胞中，核DNA相同

「由于基因的選擇性表達，同種生物的不

（同體細胞中mRNA和蛋白質(zhì)不完全相同

（4）DNA、RNA、蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物的比較

項目DNARNA蛋白質(zhì)

基本單位脫氧核昔酸核糖核甘酸氨基酸

初步水解產(chǎn)物4種脫氧核昔酸4種核糖核普酸多肽

徹底水解產(chǎn)物脫氧核糖、含氮堿基和磷酸核糖、含氮堿基和磷酸氨基酸

（5）DNA、RNA、ATP及核昔酸中“A”的含義

簾P~P~P

①腺昔

嚓吟+核糖）

ACGT

④腺噫吟脫氧核甘酸⑤腺瞟吟核糖核甘酸

你也可以，也許差了一點方法，也許缺了一點方向。

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8.糖類與脂質(zhì)的區(qū)別及聯(lián)系

b1較項目糖類脂質(zhì)

元素組成C、H、OC、H、0,有的還含有N、P

種類單糖、二糖、多糖等脂肪、磷脂、固醇等

淀粉：葉綠體

區(qū)合成部位纖維素：高爾基體主要是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

別糖原：主要是肝臟、肌肉

①主要的能源物質(zhì)①生物體的儲能物質(zhì)，如脂肪

生理作用②構(gòu)成細胞結(jié)構(gòu)，如糖被、細胞壁②構(gòu)成生物膜的重要成分，如磷脂

③核酸的組成成分，如核糖、脫氧核糖③調(diào)節(jié)新陳代謝和生殖，如性激素

聯(lián)系糖類脂肪

9.比較細胞中的能源物質(zhì)

（1）細胞中的能源物質(zhì)是糖類、脂肪、蛋白質(zhì)，三者供能順序是：糖類-脂肪-蛋白質(zhì)。

（2）細胞生命活動的主要能源物質(zhì)：葡萄糖。

（3）細胞生命活動的直接能源物質(zhì)：ATPo

（4）細胞的儲能物質(zhì)：脂肪、淀粉、糖原。

1.（2022?全國?高三專題練習(xí)）下列關(guān)于細胞內(nèi)化合物的敘述，正確的是（）

A.缺鐵會導(dǎo)致哺乳動物血液運輸02的能力下降

B.硝化細菌主要從硝酸還原成氨的過程中獲取能量

C.葉肉細胞吸收的氮元素可用于合成葉綠素、ATP、酶和淀粉

D.脂肪、淀粉、纖維素都是生物體內(nèi)的能源物質(zhì)

2.（2022?全國?高三專題練習(xí)）下列關(guān)于構(gòu)成生物體的元素和化合物的敘述，錯誤的是（）

A.RNA和ATP的元素組成相同

B.膽固醇是構(gòu)成動物細胞膜的重要成分

C.脂質(zhì)分子中氫的含量遠遠多于糖類

D.無機鹽大多數(shù)以化合物的形式存在，如CaCCh構(gòu)成骨骼和牙齒

3.（2022?全國?高三專題練習(xí)）新冠肺炎疫情期間，武漢市“方艙醫(yī)院''內(nèi)醫(yī)護人員與患者共同

鍛煉身體，如打太極、做五禽戲、跳廣場舞等。下列有關(guān)敘述中，正確的是（）

A.在醫(yī)護人員與患者共同鍛煉身體時，體內(nèi)ATP的含量會明顯下降

B.醫(yī)護人員及患者在