内容正文:
《细胞的分子组成》练习二
一、选择题
1.干旱缺水条件下,植物可通过减小气孔开度减少水分散失。下列叙述错误的是( )
A.叶片萎蔫时叶片中脱落酸的含量会降低
B.干旱缺水时进入叶肉细胞的CO2会减少
C.植物细胞失水时胞内结合水与自由水比值增大
D.干旱缺水不利于植物对营养物质的吸收和运输
2. 蔬菜水果在常温下放置时,很容易受到微生物污染和侵袭。下列关于日常保存蔬菜水果的说法错误的是( )
A.密封保存能够阻碍所有微生物的生长和繁殖
B.低温保存能够降低微生物的代谢,阻碍微生物生长
C.腌制保存能够扩大所有微生物细胞外的渗透压
D.干制保存能够降低食品的水分含量
3. 下列有关遗传物质的叙述,正确的是( )
A.DNA是绝大多数细胞生物的遗传物质
B.病毒只含有一种核酸
C.有些原核生物的遗传物质是RNA
D.真核生物中的DNA和RNA都是遗传物质
4. 下列关于DNA和RNA的叙述错误的是( )
A.DNA的基本单位是脱氧核苷酸,所含碱基有A、G、C、T
B.将RNA彻底水解可以得到四种核糖核苷酸
C.肝脏细胞的细胞核和细胞质中均有DNA和RNA分布
D.RNA可以通过真核细胞的细胞核,但DNA不能
5. 下列关于遗传物质的说法,正确的是( )
A.真核生物的遗传物质是DNA,原核生物的遗传物质是RNA
B.豌豆的遗传物质主要是DNA
C.HIV病毒的遗传物质是DNA或RNA,烟草花叶病毒的遗传物质是DNA
D.绝大多数生物的遗传物质是DNA,少数生物的遗传物质RNA
6. 《中国居民膳食指南(2016)》提出的“控糖”建议是:控制添加糖的摄入量,每天摄入不超过50g,最好控制在25g以下。下列叙述正确的是( )
A.蔗糖和果糖是日常生活中常见的两种单糖类食品甜味剂
B.食物中天然存在的淀粉和纤维素不属于“控糖”的范畴
C.人体内的糖类绝大多数会以葡萄糖的形式存在于内环境
D.摄糖超标引起的肥胖有一部分原因是脂肪无法转化成糖
7.归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法,下列结论不是通过归纳法得出的是( )
A.光合作用产生的氧气来自于水 B.DNA是主要的遗传物质
C.生物大分子以碳链为基本骨架 D.基因通过蛋白质控制性状
8. HSP是机体细胞受高温等刺激后合成出的一类热休克蛋白,某些HSP能帮助变性蛋白复性,某些HSP可与受损蛋白质结合形成复合物,转移到溶酶体中进行降解。下列叙述合理的是( )
A.构成HSP的氨基酸一定由21种组成
B.降解受损的蛋白质有利于细胞的正常代谢活动
C.HSP能重新连接变性蛋白中断裂的肽键
D.HSP基因只存在机体的特定细胞中
9.因IDP(一种蛋白质)中含有较高比例的亲水氨基酸残基,在细胞内呈现不折叠的“天然无序”状态。为研究IDP与水熊虫抗干旱的关系,科研人员敲除水熊虫的IDP基因(不能合成IDP),检测其在正常和干旱情况下的存活率,结果如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.IDP的结构特点说明其空间结构与氨基酸的种类有关
B.细胞大量失水,细胞内渗透压降低,新陈代谢水平降低
C.实验中是以IDP基因正常的水熊虫组作为对照来处理的
D.该实验结果表明水熊虫体内的IDP具有抗干旱的作用
10. 血液中低密度脂蛋白(LDL)水平升高导致的高脂血症可诱发多种心血管疾病。PCSK9是一种在肝脏表达的分泌蛋白,在调节脂质代谢过程中有重要作用,具体机制如图所示。下列推测最合理的是( )
A.LDL和PCSK9均能与LDL受体结合,该受体没有特异性
B.LDL和受体结合后被送到溶酶体中一起降解
C.PCSK9与受体结合比LDL与受体结合更加紧密
D.促进PCSK9的合成和分泌可以有效减轻高血脂症的症状
二、多项选择题
11.某非环状多肽,经测定其分子式是C25HxOyN5S2,该多肽上有一个二硫键(-S-S-是由两个-SH缩合而成),其它R基团没有参与反应。已知该多肽是由下列氨基酸中的几种作为原料合成的。苯丙氨酸(C9H11NO2)、天冬氨酸(C4H7NO4)、丙氨酸(C3H7NO2)、亮氨酸(C6H13NO2)、半胱氨酸(C3H7NO2S)。下列有关该多肽的叙述,正确的是( )
A.该多肽中氢原子数和氧原子数分别是35和8
B.该多肽彻底水解后能产生4种氨基酸
C.该多肽有四个肽键,为四肽化合物
D.该多肽在核糖体上形成,形成过程中相对分子质量减少了74
12. 2023年3月22日—28日是第三十六届“中国水周”。水利部公布了我国纪念2023年“世界水日”“中国水周”的活动主题为“强化依法治水,携手共护母亲河”。下列关于生物体内水的叙述正确的是( )
A.水中含有氢键,比热容较高,有利于维持生命系统的稳定性
B.水是活细胞中含量最多的化合物
C.种子萌发过程中自由水与结合水的比值下降
D.结合水是细胞内良好的溶剂
13.下列对如图所示化合物分析正确的是( )
A.该化合物属于三肽
B.该化合物含有3个羧基
C.该化合物由4种氨基酸组成
D.在生成该化合物时,产生了3个水分子
14. 对于婴幼儿来说,辅食的添加要能满足婴幼儿生长发育的需求。辅食中蛋白质、脂质、糖类是最主要的营养成分,关于辅食中这三类营养成分的检测,下列叙述正确的是( )
A.用斐林试剂可以检测辅食中是否含有麦芽糖
B.若用苏丹Ⅲ染液检测辅食中的脂肪必须借助显微镜观察
C.烹饪加热过的辅食无法用双缩脲试剂检测是否含蛋白质
D.辅食中蛋白质的营养价值主要取决于它所含必需氨基酸的种类和含量
15.中性粒细胞是一种吞噬细胞,研究人员发现其在吞噬外来病原体时会发生一种以大量消耗氧气为特点的呼吸爆发现象。该反应起始于胞吞形成囊泡表面的NADPH氧化酶的活化,它将O2还原成Oz,随后O2经酶催化转变成H2O2。在有CIT的情况下,髓过氧化物酶可以催化H2O2生成HClO。HCIO是高效的杀菌剂,通过与邻近的巯基、氨基反应发挥其杀伤毒性。下列相关叙述正确的是( )
A.吞噬细胞在免疫过程中参与第一或第二道防线的形成
B.NADPH主要在细胞质基质和线粒体中通过细胞呼吸产生
C.HCIO可以损伤的巯基、氨基均位于蛋白质的肽键中
D.呼吸爆发可清除微生物,也可对机体正常组织造成损伤
三、非选择题
16. 传统单克隆抗体为由2条轻链和2条重链组成的Y形结构、科学家从骆驼体内得到一种缺失轻链和部分重链结构的抗体,并从中分离出能与抗原特异性结合的结构(纳米抗体)、如图甲、图乙表示特异性纳米抗体的制备过程。
回答下列问题:
(1)构成抗体基本单位的结构通式是 ,传统单克隆抗体是由杂交瘤细胞产生的,该细胞由B淋巴细胞和 细胞融合而来。
(2)骆驼经多次抗原免疫后,能从特定细胞中提取mRNA,该类细胞可由 细胞增殖分化而来。筛选时需要在培养液中添加 。
(3)从图甲抗体的结构特点分析、与传统的单克隆抗体相比,纳米抗体具有 的突出优势、纳米抗体除了用于治疗自身疾病之外,还有广阔的应用前景,请举出两个方面的例子: 。
17. 丙酯草醚是一种高效除草剂。用丙酯草醚培养洋葱根尖,探究丙酯草醚对植物细胞有丝分裂的影响,显微镜下观察到的部分实验结果如图所示。
(1)上述显微镜下拍摄到的照片 (填“属于”或“不属于”)物理模型。请按分裂时间先后顺序对图中箭头所指的三个细胞排序 (用字母和箭头表示)。
(2)若利用洋葱鳞片叶表皮细胞制成上述装片,没有观察到上图中箭头所示的细胞,原因是 。在显微镜下观察发现处于分裂间期的细胞数目最多,此时细胞核中发生的分子水平上的变化主要是 。
(3)该学者用不同浓度的丙酯草醚培养洋葱根尖4小时,结果如下表:
浓度(%)
0
0.0125
0.0250
0.0500
0.1000
根尖细胞有丝分裂指数
19.5
9.2
7.0
4.7
4.3
注:有丝分裂指数=分裂期细胞数/观察细胞的总数×100%
随丙酯草醚处理浓度升高,分裂期细胞 。在分裂期的细胞中,处于c图中箭头所示时期细胞的比例增加,推测丙酯草醚的作用可能是 。
(4)请提出一个探究丙酯草醚对植物有丝分裂产生影响的课题 。
18. 种子在萌发过程中,细胞内化合物的种类和含量以及细胞代谢发生明显变化。请回答下列有关问题:
(1)萌发的种子能从潮湿的土壤中吸收水分,细胞内自由水增加,细胞代谢速率 (填“减慢”或“加快”),自由水在细胞中的作用有 (答出2点即可)。
(2)种子富含淀粉、蛋白质等大分子有机物,种子萌发时,细胞内大分子有机物需要水解成小分子有机物才能氧化供能或转化为其他物质,淀粉彻底水解的产物是 ,该过程需要 (酶)参与。从萌发到长出叶片进行光合作用之前,种子中有机物的种类和含量的变化规律是 。
19.淀粉和蔗糖是光合作用的两种主要终产物,马铃薯下侧叶片合成的有机物主要运向块茎贮藏,红薯叶片合成的有机物主要运向块根储存,下图1是光合作用产物的形成及运输示意图。回答下列有关问题:
(1)图1中①②过程进行的场所是 。图1叶肉细胞中有蔗糖合成,说明植物光合作用合成的单糖是 。
(2)研究小组对马铃薯部分不同叶龄叶片的净光合速率进行了观测,结果如图2所示(注:d是单位“天”)。
①据图2可知,马铃薯不同叶龄叶片的总光合速率 (填“大于”“等于”或“小于”)细胞呼吸速率。
②研究小组从马铃薯茎顶端的叶片开始向下依次编号为1~7位,对不同位置的叶片含水量进行了测定后发现,第1~6位的叶片含水量均大于第7位叶。这可能与细胞生命历程中的 有关。第1位叶细胞中自由水的含量大于第3位叶,其原因是 。
20.细胞通过“泛素—蛋白酶体系统和细胞自噬作用”的调控,确保自身生命活动在相对稳定的环境中进行。
(1)细胞内大多数蛋白质由多肽链经过正确的折叠形成一定的空间结构,具有正常的生物学功能。若发生错误折叠,则无法从 运输到 而导致在细胞内堆积。
(2)错误折叠的蛋白质经过聚集以及衰老、损伤的线粒体等细胞器均影响细胞的功能。研究发现,细胞通过下图所示机制进行调控。
衰老、损伤的线粒体提供能量的能力下降,与错误折叠的蛋白质均被 标记,被标记的蛋白质与自噬受体结合,被包裹进 ,最后融入溶酶体中。
(3)已知蛋白的表达水平下降,会导致自噬程度增强。为验证银杏叶提取物(GBE)可以通过蛋白来促进细胞自噬。设计实验如下表,请对下表中不合理之处进行修正 。
组别
实验材料
检测指标
预期结果
对照组
正常组大鼠肺泡巨噬细胞
蛋白含量
实验组低于对照组
实验组
组大鼠肺泡巨噬细胞
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A、脱落酸的作用是促进叶和果实的衰老和脱落,叶片萎蔫时,叶片中的脱落酸(ABA)含量会增加,达到一定程度叶片可能会脱落,A错误;
B、干旱缺水时,为了减少蒸腾作用,植物气孔开度减小,吸收的二氧化碳会减少,植物的光合速率会降低,B正确;
C、植物细胞失水时主要失去自由水,自由水含量下降,结合水与自由水比值会增大,C正确;
D、缺水会影响植物体内各种需要水分参与的生理反应,植物对营养物质的吸收和运输往往需要水分参与,缺水不利于该过程,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、脱落酸:脱落酸在根冠和萎蒸的叶片中合成较多,在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多。脱落酸是植物生长抑制剂,它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发,还有促进叶和果实的衰老和脱落,促进休眠和提高抗逆能力等作用。
2、代谢旺盛的细胞中,自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大,有利于抵抗不良环境(高温、干旱、寒冷等)。生物代谢旺盛,结合水可转化为自由水,使结合水与自由水的比例降低,当生物代谢缓慢,自由水可转换为结合水,使结合水与自由水比例上升。即自由水越多,代谢越旺盛,结合水越多抗逆性越强。
3、影响光合作用的环境因素:(1)温度对光合作用的影响 :在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。(2)二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(3)光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
2.【答案】A
【解析】【解答】A、密封保存食物使得其中缺氧,抑制需氧型微生物生长和繁殖,A错误;
B、低温保存食物,使微生物细胞中酶活性降低,从而降低微生物的代谢,阻碍微生物生长,B正确;
C、微生物细胞生活在食物中,腌制保存食物能够扩大所有微生物细胞外的渗透压,从而使微生物细胞失水死亡,C正确;
D、干制降低食品的含水量,使微生物在含水量低的环境中不易生长和繁殖,食品保存时间延长,D正确。
故答案为:A。
【分析】食物腐败的原因和过程可以归结为以下几点:
原因:
1. 微生物作用:微生物如细菌、酵母菌和霉菌等在食物上生长繁殖,它们会破坏食物的细胞壁并进入细胞内部,导致食物中的营养物质分解。这是食物腐败的主要原因之一。
2. 酶作用:食物自身含有的酶在适宜的条件下会促使食物中的蛋白质、脂肪和糖类等物质分解,产生难闻气体和有毒物质。
3. 非酶作用:包括氧化作用、呼吸作用等,如油脂与空气中的氧气接触发生氧化反应,生成醛、酮、醇、酸等,使油脂变质。
4. 环境因素:环境潮湿、储存温度不当、光照过强等也会加速食物的腐败。湿度和温度适中时,微生物更容易滋生,导致食物变质。
过程:
食物腐败变质的过程主要包括蛋白质的分解、碳水化合物的分解以及脂肪的酸败。蛋白质会逐步分解为多肽、氨基酸,最终产生具有挥发性和粪臭味的胺类物质;碳水化合物会分解为醇、酸、醛、酮等低分子物质,并产生二氧化碳;脂肪会发生酸败,产生醛、酮、羟、酸及呋喃等低分子物质,具有特殊气味。
为了防止食物腐败,可以采取一些措施,如降低温度和湿度、密封包装、避免光照等。同时,选择新鲜、质量良好的食材,避免长时间储存,也是减少食物腐败的有效方法。
需要注意的是,食物腐败变质不仅会降低其营养价值和口感,还可能产生有毒有害物质,对人体健康造成危害。因此,在食用前应仔细检查食物的新鲜程度,避免食用变质食物。
3.【答案】B
【解析】【解答】A、细胞生物的遗传物质都是DNA,DNA是全部细胞生物的遗传物质。A错误;
B、病毒只有一种核酸,DNA或RNA。B正确;
C、原核生物的遗传物质都是DNA。C错误;
D、真核生物含有DNA和RNA,遗传物质都是DNA。D错误;
故答案为:B。
【分析】核酸是遗传信息的携带者,控制生物遗传、变异、蛋白质的合成。真核生物含有DNA和RNA,遗传物质是DNA。原核生物含有DNA和RNA,遗传物质是DNA。DNA病毒遗传物质是DNA。RNA病毒遗传物质是RNA。
4.【答案】B
【解析】【解答】A、DNA的基本单位是脱氧核苷酸,所含碱基有A、G、C、T,A正确;
B、将RNA彻底水解可以得到四种碱基、核糖和磷酸,B错误;
C、肝脏细胞的细胞核和细胞质中均有DNA和RNA分布,C正确;
D、RNA可以通过核孔进出细胞核,但DNA不能,D正确。
故答案为:B
【分析】DNA和RNA:
5.【答案】D
【解析】【解答】A、 真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA,A错误;
B、 豌豆的遗传物质是DNA,B错误;
C、 HIV病毒的遗传物质是RNA, 烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,C错误;
D、 绝大多数生物(细胞型生物和部分病毒)遗传物质是DNA,部分生物以RNA作遗传物质,D正确。
故答案为:D。
【分析】 1、细胞类生物(包括真核生物和原核生物)含有DNA和RNA两种核酸,但它们的细胞核遗传物质和细胞质遗传物质均为DNA。
2、病毒只有一种核酸,因此病毒的遗传物质是DNA或RNA。
6.【答案】B
【解析】【解答】A、蔗糖属于二糖,不是单糖,A错误;
B、“控糖”建议是:控制添加糖(通常指单糖和二糖)的摄入量,食物中天然存在的淀粉和纤维素不属于“控糖”的范畴,B正确;
C、人体内的糖类绝大多数会以糖原的形式存在于肝脏或者肌肉,C错误;
D、摄糖超标引起的肥胖,并不是因为脂肪无法转化成糖,而是因为糖摄入过多导致过剩,多余的糖转化为脂肪,进而引起肥胖,D错误。
故答案为:B
【分析】糖类:
7.【答案】A
【解析】【解答】A、鲁宾和卡门用18O分别标记水和二氧化碳,证明光合作用产生的氧气来自于水,采用的是同位素标记法,故结论不是通过归纳法得出的,A符合题意;
B、科学家通过实验证明DNA是大多数生物的遗传物质,RNA为少数RNA病毒的遗传物质,从而得出
DNA是主要的遗传物质,故DNA是主要的遗传物质是通过不完全归纳法得出的,B不符合题意;
C、通过分析多糖、蛋白质、核酸归纳出生物大分子以碳链为基本骨架,故生物大分子以碳链为基本骨架是通过不完全归纳法得出的,C不符合题意;
D、基因通过蛋白质控制性状是通过不完全归纳法得出的,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法,分为完全归纳法和不完全归纳法。完全归纳法:由所有事实推出一般结论。不完全归纳法:由部分事实推出一般结论,结论带有或然性,可能为真,也可能为假。在科学研究中,经常运用不完全归纳法。
8.【答案】B
【解析】【解答】A、构成人体中蛋白质的氨基酸有21种,每一种蛋白质所含有的氨基酸种类和数量不一定相同。构成HSP的氨基酸不一定由21种组成。A错误;
B、机体受损的蛋白质,其功能受损,要被降解和清除,有利于细胞的正常代谢。某些HSP可与受损蛋白质结合形成复合物,转移到溶酶体中进行降解。B正确;
C、变性蛋白质是蛋白质空间结构改变引起的,不是肽键断裂。某些HSP能帮助变性蛋白复性,可能与帮助蛋白质恢复空间结构有关。C错误;
D、机体的所有细胞都是由最初的受精卵经过分裂和分化产生的,正常情况下所有细胞基因型相同,HSP基因应存在机体的所有细胞中。D错误;
故答案为:B。
【分析】蛋白质基本结构单位(单体):氨基酸。两个氨基酸脱水缩合:一个氨基酸的羧基(—COOH)和另一个氨基酸的氨基(—NH2)脱去一分子水,形成一个肽键(—CO—NH—)。氨基酸结构特点:一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)共同连接在同一个C原子上,C上还有一个R基和一个H。构成人体中蛋白质的氨基酸有21种,不同氨基酸R基团不同。C、H、O、N等元素组成氨基酸,氨基酸脱水缩合形成多肽,一条或多条肽链盘旋曲折叠糖基化等作用形成具有特定空间结构的蛋白质。蛋白质的功能由空间结构决定。
9.【答案】B
【解析】【解答】A、IDP中含有较高比例的亲水氨基酸残基,在细胞内呈现不折叠的“天然无序”状态,说明空间结构与氨基酸的种类有关,A正确;
B、干旱情况下,细胞大量失水,细胞内渗透压升高,自由水比结合水比值降低,新陈代谢水平降低,B错误;
C、敲除基因组是实验组,基因正常组是对照组,C正确;
D、敲除基因和未敲除基因组比较,干旱条件下存活率降低更明显,说明IDP具有抗旱作用,D正确。
故答案为:B。
【分析】(1)蛋白质的多样性:
①组成蛋白质多肽链的氨基酸的种类、数目、排列顺序的不同;
②肽链的空间结构不同。
(2)基因对性状的控制方式及实例
①间接控制:通过控制酶或激素的合成来影响代谢过程,进而控制生物的性状。
②直接控制:通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状。
10.【答案】C
【解析】【解答】A、由图可知,LDL和PCSK9能与LDL受体结合,但不能与其他物质结合,该受体有特异性,A错误;
B、据图可知,LDL和受体结合后被送到溶酶体中,溶酶体中含有多种水解酶,可以将LDL降解,但是受体没有被降解,B错误;
C、据图可知,LDL和受体结合后被送到溶酶体中,受体可与LDL分离,可以将LDL降解,但是受体没有被降解,而PCSK9与受体结合后,结合物一起降解,说明PCSK9与受体结合比LDL与受体结合更加紧密,C正确;
D、PCSK9增多,PCSK9与受体结合增多,LDL与LDL受体结合则会减少,使血液中低密度脂蛋白(LDL) 水平升高,导致的高脂血症,促进PCSK9的合成和分泌不能有效减轻高血脂症的症状,D错误。
故答案为: C。
【分析】受体是一类存在于胞膜或胞内的,能与细胞外专一信号分子结合进而激活细胞内一系列生物化学反应, 使细胞对外界刺激产生相应的效应的特殊蛋白质。与受体结合的生物活性物质统称为配体。受体与配体结合即发生分子构象变化,从而引起细胞反应,如介导细胞间信号转导、细胞间黏合、胞吞等过程。受体具有专一性,往往一种受体只能与一种或一类配体结合。
11.【答案】A,B,D
【解析】【解答】A、每一个氨基酸只含有一个氮,非环状多肽C25HxOyN5S2含有5个氮,所以该多肽含量有5个氨基酸,由于该多肽含有2个S,而氨基酸中只有半胱氨酸(C3H7NO2S)含有S,所以有2个半胱氨酸(C3H7NO2S)。再根据C的数目总共是25个,根据题目所给的条件(该多肽是由下列氨基酸中的几种作为原料合成的),苯丙氨酸(C9H11NO2)、天冬氨酸(C4H7NO4)、丙氨酸(C3H7NO2)、亮氨酸(C6H13NO2)、半胱氨酸(C3H7NO2S),去掉2个半胱氨酸(C3H7NO2S) 的6个碳,还有19个碳,有3个氨基酸。所以这3个氨基酸是苯丙氨酸(C4H7NO4)、天冬氨酸(C4H7NO4)、亮氨酸(C6H13NO2)。所以氢原子的总数是11+7+13+7-8-2=35,氧原子的总数是:2+4+2+2+2-4-8,A正确;
B、该多肽由5个4种氨基酸组成,故彻底水解后能产生4种氨基酸,B正确;
C、该多肽有四个肽键,为五肽化合物,C错误;
D、该多肽上有一个二硫键(-S-S-是由两个-SH缩合而成),是在核糖体上形成,形成过程中相对分子质量减少了4×18+2=74,D正确。
故答案为:ABD。
【分析】氨基酸形成多肽过程中的相关计算:
肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数,
游离氨基或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数,至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数,
氮原子数=肽键数+肽链数+R基上的氮原子数=各氨基酸中氮原子总数,
氧原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的氧原子数=各氨基酸中氧原子总数一脱去水分子数,
蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量一脱去水分子数×18。
12.【答案】B
【解析】【解答】A、水分子与周围水分子靠氢键相互作用在一起,而不是水中含有氢键;水具有较高的比热容,温度相对不容易发生改变,有利于维持生命系统的稳定性。A不符合题意;
B、水是活细胞中含量最多的化合物,占细胞相对含量的70%-90%,B符合题意;
C、细胞内自由水所占的比例越大,细胞的代谢就越旺盛,种子萌发过程中自由水与结合水的比值上升,C不符合题意;
D、自由水是细胞内良好的溶剂,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)水是活细胞中含量最多的化合物。水分子是极性分子,带有正电荷或负电荷的分子都容易与水结合,因此水是细胞内的良好溶剂;每个水分子与周围水分子靠氢键相互作用在一起,氢键不断地断裂又不断地形成,使水具有流动性。水具有较高的比热容,温度相对不容易发生改变,有利于维持生命系统的稳定性。
(2)细胞中的水包括结合水和自由水。结合水是细胞结构的重要组成成分;自由水:①良好的溶剂,②运送营养物质和代谢的废物,③参与许多化学反应,④为细胞提供液体环境,⑤维持细胞形态。自由水与结合水不是一成不变的,可以相互转化,自由水与结合水的比值越高,细胞代谢越旺盛,抗逆性越低,反之亦然。
13.【答案】C,D
【解析】【解答】A、分析题图可知,②③④⑤是R基,所以该化合物是由4个氨基酸脱水缩合形成的,属于四肽,A不符合题意;
B、由图可知,该化合物含有2个羧基,1个是⑥,另一个在R基⑤上,B不符合题意
C、②③④⑤是R基,且各不相同,所以该化合物由4种氨基酸组成,C符合题意;
D、 该化合物由4个氨基酸脱水缩合形成1条肽链,含有3个肽键,脱去3个水分子,D符合题意。
故答案为:C D。
【分析】(1)氨基酸分子互相结合的方式是脱水缩合:一个氨基酸分子的羧基(一COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(一NH2)相连接,同时脱去一分子水。连接两个氨基酸分子白的化学键(一NH一CO一)叫做肽键,由多个氨基酸分子缩合而成多肽。多肽通常呈链状结构,叫做肽链。肽链能盘曲、折叠,形成有一定空间结构的蛋白质分子。许多蛋白质分子含有几条肽链,它们通过一定的化学键互相结合在一起。肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-肽链数;游离氨基或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数,至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数。
(2)分析题图,该化合物由4个氨基酸脱水缩合形成,属于四肽,含有3个肽键,②③④⑤是R基。
14.【答案】D
【解析】【解答】A、斐林试剂可用于鉴定还原糖,但无法检测还原糖是否为麦芽糖,A错误;
B、将辅食制成匀浆,滴加苏丹Ⅲ染液,则可以不借助显微镜观察,B错误;
C、蛋白质经过高温加热后空间结构被破坏,但其中的肽键没有断裂,可以与双缩脲试剂发生紫色反应,C错误;
D、必需氨基酸是人体不能合成必需从外界吸收的氨基酸,因此辅食中蛋白质的营养价值主要取决于它所含必需氨基酸的种类和含量,D正确。
故答案为:D。
【分析】生物组织中化合物的鉴定:
(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉)。
(2)淀粉的鉴定利用碘液,观察是否产生蓝色。
(3)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。
(4)脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,呈橘黄色。
(5)斐林试剂是由甲液(质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液)和乙液(质量浓度为0.05g/mL硫酸铜溶液)组成,用于鉴定还原糖,使用时要将甲液和乙液混合均匀后再加入含样品的试管中,且需水浴加热;
双缩脲试剂由A液(质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液)和B液(质量浓度为0.01g/mL硫酸铜溶液)组成,用于鉴定蛋白质,使用时要先加A液后再加入B液。
15.【答案】D
【解析】【解答】A、第一道防线是皮肤和黏膜, 第二道防线是体液中的杀菌物质和吞噬细胞,A错误;
B、NADPH是还原型辅酶Ⅱ,细胞呼吸产生的是还原型辅酶I,因此NADPH不是在细胞呼吸中产生的,B错误;
C、巯基存在于某些氨基酸的R基中,一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接形成肽键,R基不参与形成肽键,C错误;
D、HCIO可以损伤邻近的疏基和氨基,但其没有反应选择性,因此呼吸爆发可清除微生物也可对机体正常组织造成损伤,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、免疫系统的三道防线: 第一道防线:皮肤和黏膜。 第二道防线:体液中的杀菌物质和吞噬细胞。 第三道防线:机体在个体发育过程中与病原体接触获得,具有特异性。
2、氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱出一分子水的过程。生成水中的H来自-NH2和-COOH,O来自-COOH。;连接两个氨基酸的化学键是肽键,其结构式是-CO-NH-
16.【答案】(1);骨髓瘤
(2)B淋巴细胞和记忆B细胞;抗生素
(3)穿透力强;设计纳米抗体—药物偶联物,特异性杀死细胞;利用同位素或荧光标记的纳米抗体定位诊断疾病
【解析】【解答】(1)抗体的化学本质是蛋白质,其基本单位是氨基酸,氨基酸的结构通式是,已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞进行动物细胞融合,筛选得到杂交瘤细胞,杂交瘤细胞既能产生抗体,又能大量增殖,因而通过大量培养可获得大量的单克隆抗体。
(2)骆驼经多次抗原免疫后,能从特定细胞中提取mRNA,该类细胞是由B淋巴细胞和记忆B细胞增殖分化形成的浆细胞,能分泌抗体。筛选时需要在培养液中添加抗生素,其目的是避免杂菌污染。
(3)从图甲抗体的结构特点分析、与传统的单克隆抗体相比,纳米抗体由于分子量小,因而具有穿透力强的突出优势,纳米抗体除了用于治疗自身疾病之外,还有广阔的应用前录,由于抗体具有与抗原发生特异性结合的特点,因而具有传统单克隆抗体的运用方式,如进行疾病诊断和携带药物,即可通过设计纳米抗体一药物偶联物,特异性杀死细胞;利用同位素或荧光标记的纳米抗体定位诊断疾病。
【分析】1、单克隆抗体的制备过程:将已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞进行动物细胞融合,经过一次筛选得到成功融合的杂交瘤细胞,再对杂交瘤细胞产生的抗体类型进行筛选,得到产生所需特异性抗体的杂交瘤细胞,将其注射到小鼠腹腔中或在体外培养,最终得到单克隆抗体。
2、体液免疫:
3、动物细胞培养要保证无菌、无毒的环境。保证无菌要做到:①对培养基和培养用具进行严格灭菌处理,②核移植成功率低的原因是体细胞的分化程度高,在培养液中添加抗生素;保证无毒应定期更换培养液,以免代谢产物积累对动物细胞自身造成损伤。
17.【答案】(1)不属于;c→a→b
(2)洋葱鳞片叶表皮细胞属于高度分化的细胞,不再进行细胞分裂;DNA的复制和有关蛋白质的合成
(3)数量减少;抑制着丝粒分裂进而使根尖细胞停滞于有丝分裂中期
(4)探究丙酯草醚抑制植物有丝分裂的最适浓度
【解析】【解答】(1)显微镜下拍摄到的照片属于实物,不属于物理模型。按分裂时间先后顺序对图中箭头所指的三个细胞排序,a细胞处于有丝分裂的后期,b细胞处于有丝分裂末期,c细胞处于有丝分裂中期,因此三个细胞排序为c→a→b。
(2)利用洋葱鳞片叶表皮细胞制成上述装片,洋葱鳞片叶表皮细胞属于高度分化的细胞,不再进行细胞分裂,因此无法观察到上图中箭头所示的细胞。分裂间期细胞核中发生分子水平上的变化主要是DNA的复制和有关蛋白质的合成。
(3)丙酯草醚溶液浓度越大,有丝分裂指数越小,即分裂期细胞数量越小,因此随丙酯草醚处理浓度升高,分裂期细胞数量减少;在分裂期的细胞中,中期细胞数量占分裂期细胞总数的比例明显增大,据此推测丙酯草醚可能通过抑制着丝粒分裂进而使根尖细胞停滞于有丝分裂中期,抑制细胞分裂,达到除草的效果。
(4)在明确了丙酯草醚能抑制细胞有丝分裂的基础上,可进一步探究丙酯草醚抑制植物有丝分裂的最适浓度。
【分析】观察植物细胞实验步骤:
18.【答案】(1)加快;细胞内良好的溶剂、参与生物化学反应、运输营养物质和代谢废物
(2)葡萄糖;淀粉酶(和麦芽糖酶);有机物种类增多,含量减少
【解析】【解答】(1)细胞中的自由水与新陈代谢有关,自由水增加,细胞代谢速率会加快;自由水是细胞内良好的溶剂、参与生物化学反应、运输营养物质和代谢废物。
(2)淀粉彻底水解变成葡萄糖;淀粉酶能够催化淀粉水解产生麦芽糖,麦芽糖酶能够催化麦芽糖水解产生葡萄糖;从萌发到长出叶片进行光合作用之前,种子不能进行光合作用,只能进行呼吸作用(消耗有机物,产生中间产物),因此种子中有机物的含量减少而种类增加。
【分析】细胞中的水及其作用可以归纳如下:
一、细胞中的水的存在形式
细胞中的水分为自由水和结合水两种形式。
1. 自由水:
- 含义:细胞中以游离的形式存在、可以自由流动的水。
- 含量:大约占细胞内全部水分的95%(或95.5%)。
- 功能:
- 作为细胞内的良好溶剂,有助于生物体内物质的运输。
- 参与生化反应,如光合作用和呼吸作用。
- 维持细胞的形态。
- 参与调节体温。
2. 结合水:
- 含义:细胞中与其他物质相结合的形式存在的水。
- 含量:大约占细胞内全部水分的4%~5%(或4.5%)。
- 功能:是细胞结构的组成成分。
二、水在细胞中的作用
1. 细胞和体液的重要组成部分:水是细胞组织的组成成分,生物体内的水大部分与蛋白质结合形成胶体,这种结合使组织细胞具有一定的形态、硬度和弹性。
2. 参与新陈代谢的全过程:水是促代谢反应的物质,一切生物的氧化和酶促反应都有水参加,是生物体内生化反应的原料,又是生化反应的产物。体内的消化、吸收、分解、合成、氧化还原以及细胞呼吸过程等都有水的参与。
3. 调节机体温度:水能以呼出潮气或以多汗形式起到调节体温的作用,体内的水贮蓄较多热量,即使产热过多,也能被水吸收,机体温度保持平衡。
淀粉水解是指淀粉在特定条件下,如受到淀粉酶的催化作用,发生水解反应的过程。以下是淀粉水解的详细过程及其作用:
一、淀粉水解的过程
1. 初步水解:淀粉进入人体后,首先受到唾液中淀粉酶的催化作用,发生初步水解,生成麦芽糖。
2. 进一步水解:余下的淀粉在小肠里受到胰脏分泌出的淀粉酶的作用,继续进行水解,同样生成麦芽糖。
3. 最终水解:麦芽糖在肠液中麦芽糖酶的催化下,最终水解为人体可吸收的葡萄糖,供人体组织的营养需要。
淀粉水解的化学反应方程式为:(C6H10O5)n+(n)H2O→nC6H12O6。
二、淀粉水解的作用
1. 提供能量:淀粉水解的最终产物是葡萄糖,葡萄糖是人体细胞的主要能源物质,通过氧化分解可以释放大量能量,维持人体的正常生命活动。
2. 维持血糖稳定:淀粉水解生成的葡萄糖进入血液后,可以调节血糖水平,保持血糖的稳定。这对于维持人体的正常生理功能至关重要。
3. 参与生物合成:葡萄糖还可以作为生物合成的原料,参与体内多种物质的合成,如脂肪、蛋白质等。
19.【答案】(1)叶绿体基质;葡萄糖和果糖
(2)大于;细胞衰老;第1位叶的叶龄小于第3位叶的叶龄,同一生物组织中幼嫩细胞的细胞代谢旺盛,自由水比例更大
【解析】【解答】(1)据图可知,图中的①②过程包括二氧化碳的固定、三碳化合物的还原过程,属于卡尔文循环,卡尔文循环发生的场所是叶绿体基质;蔗糖是由一分子葡萄糖和一分子果糖形成的,因此图1叶肉细胞中有蔗糖合成,说明植物光合作用合成的单糖是葡萄糖和果糖。
(2) ①净光合速率=总光合速率-呼吸速率,图2马铃薯不同叶龄叶片的净光合速率大于0,因此说明马铃薯不同叶龄叶片的总光合速率大于细胞呼吸速率。
②从马铃薯茎顶端的叶片开始向下依次编号为1~7位,则1位的叶片是新生的叶片,7位的叶片是成熟衰老的叶片,细胞衰老后自由水减少,因此若发现第1~6位的叶片含水量均大于第7位叶。这可能与细胞生命历程中的细胞衰老有关。第1位叶的叶龄小于第3位叶的叶龄,同一生物组织中幼嫩细胞的细胞代谢旺盛,自由水比例更大,因此第1位叶细胞中自由水的含量大于第3位叶。
【分析】1、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADPH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中,暗反应又叫碳反应,发生在叶绿体基质中,分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定;三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
2、糖类分为单糖、二糖和多糖,葡萄糖是重要的单糖,是细胞的主要能源物质;二糖包括蔗糖、麦芽糖、乳糖,多糖包括淀粉、纤维素、糖原,蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素是植物细胞特有的糖类,乳糖、糖原是动物细胞特有的糖类。
3、衰老细胞的特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
4、代谢旺盛的细胞中,自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大,有利于抵抗不良环境(高温、干旱、寒冷等)。生物代谢旺盛,结合水可转化为自由水,使结合水与自由水的比例降低,当生物代谢缓慢,自由水可转换为结合水,使结合水与自由水比例上升。即自由水越多,代谢越旺盛,结合水越多抗逆性越强。
20.【答案】(1)内质网;高尔基体
(2)泛素;吞噬泡
(3)对照组应选用患病的大鼠肺泡巨噬细胞
【解析】【解答】(1)蛋白质在细胞内的核糖体上合成,其基本组成单位氨基酸经过脱水缩合过程形成多肽链,多肽链在内质网进行粗加工,以囊泡的形式运输到高尔基体进行再加工,形成成熟的蛋白质。在加工过程中,经过正确的折叠形成一定的空间结构,具有正常的生物学功能,若发生错误折叠,则无法从内质网运输到高尔基体而导致在细胞内堆积。
(2)分析图可知:错误折叠的蛋白质经过聚集以及衰老、损伤的线粒体等细胞器均被泛素标记,被标记的蛋白质与自噬受体结合,被包裹进吞噬泡,最后融入溶酶体中被降解,降解产物可被细胞重新利用。
(3)该实验目的是验证银杏叶提取物可以通过蛋白来促进细胞自噬,本实验的自变量是银杏叶提取物
(GBE)的有无,因变量是PⅠ3K蛋白含量,实验选材属于无关变量,应相同且适宜,故两组都要选患病的大鼠肺泡巨噬细胞;预期结果应为实验组PⅠ3K蛋白含量低于对照组。
【分析】(1)分泌蛋白的合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
(2)溶酶体中含有多种水解酶,在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用,这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬,可以获得维持生存所需的物质和能量,在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持内部环境的稳定。
(3)分析题图可知:错误折叠的蛋白质或损伤的线粒体会被泛素标记,被标记的蛋白质会与自噬受体结合,并被包里进吞噬泡,最后融入溶酶体中被水解酶降解。降解产物,一部分以代谢废物的形式排出细胞外,一部分被细胞再利用。
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