作业(六) 细胞的分子组成-2024年高二生物学暑假作业（多选版）

高二生物学 细胞的分子组成 知识点一 细胞中的无机物 1.理清水与细胞代谢的关系 2.归纳概括无机盐及其在稳态维持中的作用 1.(2024·潍坊模拟)(多选)粮食的储存与水密切 相关。唐《仓库令》有租粮收纳入仓时“皆令干 净”的记载。下列叙述错误的是 ( ) A.入仓时晒干粮食是为了降低结合水含量 B.活性蛋白失去结合水后再得到水,蛋白活性 不能恢复 C.晒干后的粮食中仍有水分子与蛋白质、脂肪 相结合 D.水分子间氢键不断的断裂与形成,维持了常 温下水的存在形态 2.(2024·汉中质检)无机盐是生物体的组成成 分,对维持生命活动有重要作用。下列叙述错 误的是 ( ) A.叶绿体类囊体膜上分布着含 Mg2+的类胡 萝卜素 B.HCO3-、HPO42-对体液pH起着重要的调 节作用 C.人体细胞外液渗透压的90%以上来源于 Na+和Cl- D.缺Fe会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降 知识点二 细胞中的有机物 1.构建蛋白质和核酸的结构与功能关系模型 2.归纳概括糖类和脂质的种类和功能 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —32— 3.(2024·长沙质检)(多选)水熊虫在极端干旱的 条件下,身体开始皱缩,细胞大量脱水,进入干 化状态。干化的水熊虫能对抗高压、高温等的 影响,一旦接触到水,就像重新浸湿的海绵一 样,其生命活动又完全恢复。科研人员检测发 现,干化的水熊虫细胞内几种天然无序蛋白 (IDP)的含量大幅升高。在细胞内,多肽链折 叠形成蛋白质的过程中,疏水的氨基酸残基通 常位于蛋白质的内部,亲水的氨基酸残基通常 位于蛋白质的外部(多肽中的氨基酸单位称为 氨基酸残基)。与一般的蛋白质不同,IDP因含 有较高比例的亲水氨基酸残基而呈现不折叠 的“天然无序”状态。下列分析正确的是( ) A.水熊虫进入干化状态时,主要脱去的是自由 水,此状态下其新陈代谢水平极低 B.IDP含有较高比例的亲水氨基酸残基说明 氨基酸的排列顺序是蛋白质空间结构形成 的基础 C.IDP与水熊虫体内的核酸相比,共有的化学 元素有C、H、O、N D.提取水熊虫体内的IDP,用相关蛋白酶水解 成多肽后可以用双缩脲试剂检测IDP的水 解程度 4.(2024·天津联考)人体内肝脏、胃肠道和胰腺 等内脏器官堆积脂肪过多,称为中心性肥胖 (腹部和腰部肥胖),此类患者患糖尿病心脏病 风险及死亡率明显升高,而较大的臀围和大腿 围患上述病及死亡风险明显降低。下列叙述 错误的是 ( ) A.脂肪分子C、H比例高,含O比例低,是细胞 的主要能源物质 B.脂肪在人体内堆积的部位不同对人体健康 影响不同 C.大量食用糖类物质可以转化成甘油三酯和 某些氨基酸 D.严重糖尿病患者脂肪、蛋白质分解增多导致 体重减轻 1.(2024·安阳联考)某生物兴趣小组在野外发现 一种组织颜色为白色的不知名野果,该小组把 这些野果带回实验室欲鉴定其中是否含有还 原糖、脂肪和蛋白质,下列叙述正确的是( ) A.对该野果进行脂肪的鉴定实验中,若视野一 半清晰,一半模糊则可能是观察材料有重 叠,观察材料应薄而透明 B.若在该野果的组织样液中加入斐林试剂并 水浴加热出现较深的砖红色,说明该野果中 含有大量的葡萄糖 C.进行蛋白质的鉴定时可用斐林试剂的甲液 和乙液代替双缩脲试剂 A液和B液,因为 它们的成分相同 D.进行还原糖鉴定实验结束时将剩余的斐林 试剂装入棕色瓶,以便长期保存备用 2.(2024·合肥质检)农业谚语“庄稼一枝花,全靠 肥当家”“春雨满街流,收麦累死牛”,体现了水 和无机盐在农业生产中的重要作用。下列有 关水和无机盐的叙述正确的是 ( ) A.水是极性分子,常温下往往是液态,结合水 是良好的溶剂 B.种子萌发过程中细胞内自由水与结合水的 比值将增大 C.作物吸收的P可用于合成DNA、纤维素等 物质 D.细胞中的微量元素 Mg参与构成植物叶绿 体中的叶绿素 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —42— 高二生物学 3.(2024·长沙模拟)肥胖问题是全球热议的话 题,有研究预测超重、肥胖率将从2020年的 38%迅速增加到2035年的51%。下列叙述错 误的是 ( ) A.淀粉和脂肪组成元素相同,但淀粉比脂肪氧 的含量高 B.摄食过量的糖类后,多余的糖类会在体内转 化为脂肪 C.肥胖患者通过控制饮食保持能量平衡,可有 效减轻体重 D.脂肪一般只在糖类代谢障碍引起供能不足 时,才会分解供能 4.(多选)2023年6月,我国科学家在 Nature子 刊发表论文揭示适当多吃橘和橙类水果有延 长寿命的潜在机制,澄迈福橙和琼中绿橙是海 南省重要经济作物和特产。下列有关说法错 误的是 ( ) A.琼中年均湿度84%,能满足绿橙对水分需 求,水分子是极性分子,带正电荷或负电荷 的分子(或离子)易与水结合 B.澄迈福橙果肉细胞中含有多种对人体有益 的微量元素,如硒、铁、钙、镁等 C.琼中绿橙果肉细胞中的遗传物质初步水解 后,得到4种游离的核糖核苷酸 D.澄迈福橙味清香甜,含糖量高达14%,糖类 进入人体后与相同质量的脂肪氧化分解释 放的能量一样多 5.(2024·大同联考)胶原在哺乳动物体内含量丰 富,是一种由三条肽链拧成的纤维状蛋白质,部 分区域呈螺旋形,如图是前胶原在两种前胶原 酶的 作 用 下 形 成 胶 原 的 示 意 图。回 答 下 列 问题: (1)结合图示分析,胶原至少含有 个游离的—COOH。切除N-前肽,需要断开端 肽 (填“氨基端”或“羧基端”)的肽键。 (2)前胶原由3条α链螺旋而成。已知每条α 链具有含150个氨基酸残基的N-前肽和含250 个氨基酸残基的C-前肽。C-前肽含三条肽链, 且存在2个链内二硫键和5个链间二硫键,则 这5个链间二硫键最可能在 (填场所) 中形成。合成C-前肽时,相对分子质量将减少 。 (3)去乙酰化酶(SIRT3)可以对NLRC4蛋白进 行去乙酰化修饰,其与胶原结构不同的原因是 。研究团队发现,SIRT3缺失的 小鼠,其 NLRC4蛋白的激活程度显著降低。 该实验说明SIRT3的作用机理是 。 1.(2023·海南卷)科学家将编码天然蜘蛛丝蛋白 的基因导入家蚕,使其表达出一种特殊的复合 纤维蛋白,该复合纤维蛋白的韧性优于天然蚕 丝蛋白。下列有关该复合纤维蛋白的叙述,正 确的是 ( ) A.该蛋白的基本组成单位与天然蜘蛛丝蛋白 的不同 B.该蛋白的肽链由氨基酸通过肽键连接而成 C.该蛋白彻底水解的产物可与双缩脲试剂发 生作用,产生紫色反应 D.高温可改变该蛋白的化学组成,从而改变其 韧性 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —52— 2.(2023·北京卷)PET-CT是一种使用示踪剂的 影像学检查方法。所用示踪剂由细胞能量代 谢的主要能源物质改造而来,进入细胞后不易 被代谢,可以反映细胞摄取能源物质的量。由 此可知,这种示踪剂是一种改造过的 ( ) A.维生素 B.葡萄糖 C.氨基酸 D.核苷酸 易错一 蛋白质变性和盐析 1.(2024·佳木斯联考)某兴趣小组采用两种途径 处理鸡蛋清溶液,过程如图所示。有关叙述错 误的是 ( ) A.①③处理后溶液中含有氨基酸 B.②过程可能破坏了蛋白质的空间结构 C.高温后蛋白质容易被蛋白酶水解,吃熟鸡蛋 容易消化 D.④过程若加入取自动物消化道中的物质,会 破坏蛋白质的空间结构但影响肽键 (1)高温使蛋白质变性的原因不是高温破坏了 氨基酸之间的肽键,而是高温使肽链盘曲折叠 形成的空间结构发生不可逆变化。低温和盐 析未使蛋白质分子的空间结构发生不可逆变。 (2)DNA分子和蛋白质分子对高温的耐受性不 同,DNA分子对高温的耐受性通常比蛋白质分 子高。 易错二 生物体内与水分相关的两个误区 2.“天宫课堂”第三课在中国空间站开讲,新晋“太 空教师”陈冬、刘洋、蔡旭哲为广大青少年带来 了一场精彩的太空科普课,航天员在问天实验 舱内展示了“太空菜园”的植物生长情况。下列 叙述错误的是 ( ) A.生长中的植物细胞内含量最多的有机物是 蛋白质 B.同种植物种子在萌发时结合水与自由水的 比值低于休眠时 C.“太空菜园”中光照、温度等都会影响蔬菜的 生长 D.“太空菜园”中的蔬菜属于生命系统中的种 群层次 (1)误认为水越多越好。水是生命之源,但并不 是水越多越好,如长期浸泡在水中的陆生植物 会因为氧气供应不足而死亡。 (2)误认为晒干的种子不含自由水。晒干的种 子失去自由水,并不是不含有自由水,而是自 由水含量大幅度降低。 瘦素是由脂肪细胞分泌的,它通过下丘脑来 控制食欲。“瘦素抵抗”是指随着体内脂肪增多, 瘦素也会增多,在大量瘦素的长期刺激下,下丘 脑会变得不再敏感。在“瘦素抵抗”的情况下,人 体食欲增加,很容易积累脂肪。 减肥只会让脂肪细胞的体积变小,而不会减 少脂肪细胞的总数。节食期间,人体内的脂肪细 胞并不是消失了,而是变小了。一旦停止节食, 这些“饿急了”的脂肪细胞便会加速脂肪储存,迅 速将自己再次撑大。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —62— 作业(六) 细胞的分子组成 [知识巩固]———跟踪训练 1.AC 入仓时晒“干”粮食,降低了种子中自由水含量,此时细 胞代谢减弱,有机物消耗减少,以便于更好的储 存 粮 食,A 错误;结合水参与构成细胞结构,活性蛋白失去结合水后结 构被破坏,再得到水,蛋白活性不能恢复,B正确;脂肪是疏 水性物质,不与水结合,细胞内结合水与蛋白质、多糖等结 合,C错误;由于水分子的极性,一个水分子的氧端靠近另一 水分子的氢端时,它们之间的静电吸引作用就形成一种弱 的引力,这种弱的引力称为氢键,氢键的存在,使水有较高 的比热容,使水的温度不易发生改变,有利于维持生命系统 的稳定,D正确。 2.A 叶绿体类囊体膜上分布着含 Mg2+ 的叶绿素,A错误; HCO3-、HPO42-属于缓冲对物质,对体液pH起着重要的 调节作用,B正确;人体细胞外液本质是一种盐溶液,其渗透 压的90%以上来源于 Na+ 和Cl-,C正确;Fe是血红蛋白 的组成元素,缺Fe会导致哺乳动物血液运输O2 的能力下 降,D正确。 3.AC 水熊虫进入干化状态时,脱去的主要是自由水,体内自 由水含量非常少,导致新陈代谢极低,A正确;与一般的蛋 白质不同,IDP呈现不折叠的“天然无序”状态,则说明IDP 含有较高比例的亲水氨基酸残基,即氨基酸的种类不同,这 也说明氨基酸种类是蛋白质的空间结构形成的基础,B错 误;天然无序蛋白(IDP)的元素组成为C、H、O、N,核酸的元 素组成为C、H、O、N、P,所以它们共有的元素组成为C、H、 O、N,C正确;提取水熊虫体内的IDP,用相关蛋白酶水解成 多肽后,由于多肽依然可以与双缩脲试剂发生紫色反应,因 此此时不能用双缩脲试剂检测IDP的水解程度,D错误。 4.A 脂肪分子C、H比例高,含O比例低,是细胞良好的储能 物质,糖类才是主要能源物质,A错误;据题干信息,中心性 肥胖患者患糖尿病、心脏病风险及死亡率明显升高。而较 大的臀围和大腿围患上述病及死亡风险明显降低,可判断 脂肪在人体内堆积的部位不同对人体健康影响不同,B正 确;细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的,大量食用糖类 物质可以转化成甘油三酯(脂肪)和某些氨基酸,C正确;严 重糖尿病患者胰岛素分泌不足或胰岛素受体异常,因此糖 氧化分解出现障碍,机体更多分解脂肪及蛋白质等为代谢 供能,因此会导致体重减轻,D正确。 [综合演练] 1.A 脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,若视野一半清晰,一半模糊 则可能是观察材料薄厚不均导致细胞重叠,用显微镜观察 的材料应薄而透明,A正确;若在该野果的组织样液中加入 斐林试剂并水浴加热出现较深的砖红色,说明该野果中含 有大量的还原糖,并不能说明有大量的葡萄糖,因为还原糖 的种类很多,B错误;双缩脲试剂和斐林试剂除了两种溶液 添加方式不同外,CuSO4 溶液浓度也不同,故不可用斐林试 剂的甲液和乙液直接代替双缩脲试剂A液和B液,C错误; 斐林试剂需要现用现配,因此,还原糖鉴定实验结束时不能 将剩余的斐林试剂装入棕色瓶中长期保存备用,D错误。 2.B 水是极性分子,常温下往往是液态,自由水是良好的溶 剂,A错误;种子 萌 发 过 程 中 细 胞 代 谢 旺 盛,自 由 水 增 加, 自由水与结合水的比值将增大,B正确;作物吸收的P可用 于合成DNA等物质,纤维素是糖类,组成元素是C、H、O, 不含P,C错 误;Mg参 与 构 成 叶 绿 素,但 Mg属 于 大 量 元 素,D错误。 3.C 淀粉和脂肪组成元素相同,均为C、H、O,但淀粉比脂肪 氧的含量高,A正确;细胞中的糖类和脂质是可以相互转化 的,当过多摄入糖类,糖类会大量转化为脂肪,B正确;控制 饮食保持能量平衡可以有效控制体重,但不一定能减轻体 重,C错误;脂肪一般只在糖类代谢发生障碍,引起供能不足 时,才会分解供能,D正确。 4.BCD 水分子是极性分子,带正电荷或负电荷的分子(或离 子)易与水结合,A正确;钙、镁是大量元素,B错误;琼中绿 橙果肉细胞中的遗传物质是DNA,初步水解后,得到4种游 离的脱氧核糖核苷酸,C错误;脂肪中 H含量高,相同质量 的糖和脂肪,脂肪氧化分解释放的能量多,D错误。 5.解析 (1)胶 原 含3条 肽 链,至 少 含 有3个 游 离 的 羧 基 (—COOH)。根据题图可知,切除N-前肽,需要断开端肽氨 基端的肽键。 (2)C-前肽的5个链间二硫键最可能在内质网中形成。C-前 肽含250个氨基酸残基和7个二硫键,合成C-前肽时,相对 分子质量将减少(250-3)×18+7×2=4460。 (3)去乙酰化酶与胶原的结构不同的原因是组成二者的氨 基酸种类、数目和排列顺序不同,(肽链的)空间结构不同。 去乙酰化酶(SIRT3)可以对 NLRC4蛋白进行去乙酰化修 饰。SIRT3缺失的小鼠,其NLRC4蛋白的激活程度显著降 低,这说明去乙酰化酶(SIRT3)通过对 NLRC4蛋白进行去 乙酰化修饰而使NLRC4活化。 答案 (1)3 氨基端 (2)内质网 4460 (3)组成二者的氨基酸种类、数目和排列顺序不同,(肽链 的)空间结构不同 去乙酰化酶(SIRT3)通过对 NLRC4蛋 白进行去乙酰化修饰而使NLRC4活化 [真题体验] 1.B 该蛋白的基本组成单位是氨基酸,与天 然 蜘 蛛 丝 蛋 白 的基本单位相同,A错误;氨基酸是组 成 蛋 白 质 的 基 本 单 位,该蛋白的肽链 由 氨 基 酸 经 过 脱 水 缩 合 反 应 通 过 肽 键 连接而成,B正 确;该 蛋 白 彻 底 水 解 的 产 物 为 氨 基 酸,不 能与双缩脲试剂发生作用产 生 紫 色 反 应,C错 误;高 温 可 改变该蛋白的空间结构,从而改变其韧性,但 不 会 改 变 其 化学组成,D错误。 2.B 分析题意可知,该示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物 质改造而来,应是糖类,且又知该物质进入细胞后不易被代 谢,可以反映细胞摄取能源物质的量,则该物质应是被称为 “生命的燃料”的葡萄糖,B符合题意。 [易错清零] 1.A 蛋白质经盐析处理后再溶解还是蛋白质,A错误;②过 程可能破坏了蛋白质的空间结构,B正确;高温后蛋白质分 子的空间结构变得伸展、松散,更易被蛋白酶水解,吃熟鸡 蛋容易消化,C正确;④过程蛋白质被消化液中的蛋白酶催 化水解,会破坏蛋白质的空间结构和肽键,D正确。 2.D 生长中的植物细胞内含量最多的有机物是蛋白质,含量 最多的无机物是水,A正确;同种植物种子在萌发时细胞代 谢旺盛,自由水比例增高,结合水与自由水的比值低于休眠 时,B正确;“太空菜园”中光照、温度等都会影响光合作用, 进而影响蔬菜的生长,C正确;“太空菜园”中的一棵蔬菜是 一个个体,属于生命系统中的个体层次,所有蔬菜不一定是 同种生物,因此不能构成种群,D错误。 作业(七) 细胞的结构基础 [知识巩固]———跟踪训练 1.ABC 糖类分布于细胞膜的外侧,②糖蛋白不是细胞间进行 信息交流所必需的结构,如植物细胞可以利用胞间连丝进 行信息交流,A错误;细胞膜具有流动性,组成细胞膜的磷 脂分子和大多数蛋白质分子是不断运动的,B错误;②糖蛋 白中不含有P,③糖脂中含有P,动物细胞膜中的脂质除① 外还有胆固醇,C错误;④为通道蛋白,进行物质运输时具有 特异性与其自身通道的直径、形状有关,D正确。 2.C 有丝分裂和减数分裂时染色体呈高度螺旋化状态,有利 于纺锤丝(星射线)的附着和牵引,并使染色体精确的平均 分配,A正确;线粒体是双层膜结构的细胞器,是有氧呼吸 的主要场所,其内膜折叠形成嵴,有利于多种呼吸酶附着, 使相关代谢高效进行,B正确;溶酶体膜蛋白高度糖基化,有 利于储存多种水解酶,但这些酶的合成是在核糖体中,C错 误;细胞核的核孔有特定的结构,核孔是核质之间频繁进行 物质交换和信息交流的通道,在代谢旺盛的细胞中,核孔的 数目较多,D正确。 3.B 囊泡携带的有些物质无法供能,如水、无机盐、核酸等, A错误;胞吐需要消耗能量,B正确;脂溶性分子一般可以自 由扩散运输进出细胞,无需囊泡,C错误;囊泡与靶细胞的融 合体现膜具有一定的流动性,但是不同生物膜的成分不完 全相同,D错误。 4.ACD 研究人员用3H标记的亮氨酸配制细胞培养液,最后 在肽链检测到3H,说明乳清蛋白合成过程中需要亮氨酸,A 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —65—