内容正文:
第一单元 组成细胞的分子和细胞的基本结构
专题一 组成细胞的分子
考点
2015-2019年
2020年
2021年
2022年
2023年
2024年
合计
全国卷
地方卷
全国卷
地方卷
全国卷
地方卷
全国卷
地方卷
全国卷
地方卷
全国卷
地方卷
全国卷
地方卷
1.细胞中的元素和化合物
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0
0
3
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1
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2
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2.细胞中的无机物及细胞中的糖类和脂质
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4
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5
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3.蛋白质是生命活动的主要承担者
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6
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18
4.核酸是遗传信息的携带者
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5
5.生物组织中几种重要有机物的检测
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7
命题分析与备考建议
(1)命题热度:本专题相对其他专题考查较火(
),高考命题的高频点是“蛋白质是生命活动的主要承担者”。
(2)考查方向:本专题主要考查糖类、脂质和蛋白质的功能。
(3)考情前瞻:一是命题多借助情境材料和图表等形式,并结合细胞结构、基因的表达等知识,综合考查不同化合物的组成及作用;二是三大有机物的检测常与其他章节有关物质的鉴定问题进行综合考查,特别是物质鉴定所用的试剂以及实验的原理等。
考点1细胞中的元素和化合物
1.(2022·江苏,1,2分,难度★★)下列各组元素中,大量参与组成线粒体内膜的是 (A)
A.O、P、N B.C、N、Si
C.S、P、Ca D.N、P、Na
解析 线粒体内膜属于生物膜,生物膜主要由磷脂和蛋白质组成,蛋白质是由C、H、O、N等元素组成的,磷脂的组成元素为C、H、O、N、P,故大量参与组成线粒体内膜的是O、P、N,A项正确。
2.(2022·浙江,5,2分,难度★★★)生物体中的有机物具有重要作用。下列叙述正确的是 (B)
A.油脂对植物细胞起保护作用
B.鸟类的羽毛主要由角蛋白组成
C.糖原是马铃薯重要的贮能物质
D.纤维素是细胞膜的重要组成成分
解析 人和动物体内的脂肪、植物中的油统称为油脂,植物蜡对植物细胞起保护作用,A项错误;鸟类的羽毛主要由角蛋白组成,B项正确;糖原是动物细胞特有的多糖,淀粉是马铃薯重要的贮能物质,C项错误;纤维素是构成植物细胞壁的主要成分,细胞膜的组成成分主要是磷脂和蛋白质,D项错误。
3.(2021·天津,4,4分,难度★)富营养化水体中,藻类是吸收磷元素的主要生物,下列说法正确的是 (B)
A.磷是组成藻类细胞的微量元素
B.磷是构成藻类生物膜的必要元素
C.藻类的ATP和淀粉都是含磷化合物
D.生态系统的磷循环在水生生物群落内完成
解析 P是组成藻类细胞的大量元素,A项错误;藻类生物膜主要由磷脂和蛋白质组成,而磷脂分子含有P,因此P是构成藻类生物膜的必要元素,B项正确;ATP含有C、H、O、N、P五种元素,而淀粉属于多糖,只有C、H、O三种元素,不含有P,C项错误;生态系统的磷循环是在生物群落和无机环境之间完成的,D项错误。
4.(2020·天津,2,4分,难度★)组成下列多聚体的单体的种类最多的是 (A)
A.血红蛋白 B.DNA
C.淀粉 D.纤维素
解析 血红蛋白属于蛋白质,其单体是氨基酸,在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有21种;DNA的单体是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸共有4种;淀粉属于多糖,其单体是葡萄糖;纤维素属于多糖,其单体是葡萄糖。A项符合题意。
5.(2020·江苏,2,2分,难度★)下列关于细胞中生物大分子的叙述,错误的是 (B)
A.碳链是各种生物大分子的结构基础
B.糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子
C.细胞利用种类较少的小分子脱水合成种类繁多的生物大分子
D.细胞中生物大分子的合成需要酶来催化
解析 各种生物大分子都以碳链为基本骨架,A项正确;糖类分为单糖、二糖和多糖,单糖、二糖不是生物大分子,脂质也不是生物大分子,B项错误;小分子化合物虽然种类较少,但由小分子脱水缩合生成的生物大分子中,其排列顺序千变万化且某些大分子的空间结构千差万别,导致生物大分子种类繁多,C项正确;细胞内的代谢活动都需要酶的催化作用,D项正确。
6.(2020·浙江,2,2分,难度★)下列关于生物体中有机物的叙述,正确的是 (B)
A.淀粉的结构单元是蔗糖
B.胆固醇是人体所需的物质
C.蛋白质是生物体内重要的贮能物质
D.人细胞中储存遗传信息的物质是RNA
解析 淀粉的基本单位是葡萄糖,A项错误;胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输,胆固醇是人体所需的物质,B项正确;脂肪是生物体内重要的储能物质,蛋白质是生命活动的主要承担者,蛋白质通常不是生物体内的储能物质,C项错误;细胞生物中储存遗传信息的物质是DNA,只有RNA病毒中储存遗传信息的物质是RNA,D项错误。
考点2细胞中的无机物及细胞中的糖类和脂质
1.(2024·吉林,1,2分,难度★★)钙调蛋白是广泛存在于真核细胞的Ca2+感受器。小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形结构,每个球形结构可结合2个Ca2+。下列叙述错误的是 (B)
A.钙调蛋白的合成场所是核糖体
B.Ca2+是钙调蛋白的基本组成单位
C.钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关
D.钙调蛋白结合Ca2+后,空间结构可能发生变化
解析 钙调蛋白的本质是蛋白质,蛋白质的合成场所是核糖体,A项正确。Ca2+不是钙调蛋白的基本组成单位,蛋白质的基本组成单位是氨基酸,B项错误。肽链上不同氨基酸之间可形成氢键等化学键,从而使肽链盘曲折叠形成具有一定空间结构的蛋白质分子,C项正确。钙调蛋白是广泛存在于真核细胞的Ca2+感受器,结合Ca2+后,其空间结构发生改变,从而向下游传递信号,D项正确。
2.(2023·湖北,3,2分,难度★★★)维生素D3可从牛奶、鱼肝油等食物中获取,也可在阳光下由皮肤中的7-脱氢胆固醇转化而来,活化维生素D3可促进小肠和肾小管等部位对钙的吸收。研究发现,肾脏合成和释放的羟化酶可以促进维生素D3的活化。下列叙述错误的是 (C)
A.肾功能下降可导致机体出现骨质疏松
B.适度的户外活动,有利于少年儿童的骨骼发育
C.小肠吸收钙减少可导致细胞外液渗透压明显下降
D.肾功能障碍时,补充维生素D3不能有效缓解血钙浓度下降
解析 肾脏合成和释放的羟化酶在维生素D3的活化过程中起重要作用,如果肾功能下降,羟化酶的活性可能受到影响,导致维生素D3无法充分活化,从而影响钙的吸收和骨骼健康,进而导致机体骨质疏松的发生,A项正确。户外活动可以使部分皮肤暴露于阳光中,刺激皮肤合成维生素D3,进而促进机体对钙的吸收和骨骼发育,适度的户外活动可以为机体提供维生素D3的来源,有助于维持骨骼健康,B项正确。小肠吸收钙减少不会导致细胞外液渗透压明显下降,细胞外液的渗透压主要受到钠离子浓度和蛋白质等溶质的影响,而与钙的吸收关系较小,C项错误。在肾功能障碍的情况下,即使补充维生素D3,由于肾脏功能受损,维生素D3的活化和钙的代谢可能依旧会受到影响,导致血钙浓度下降,而补充维生素D3并不能有效缓解这种情况,D项正确。
3.(2023·北京,1,2分,难度★★)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(B)
A.维生素 B.葡萄糖
C.氨基酸 D.核苷酸
解析 由题干信息分析可知,该示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来,葡萄糖是细胞能量代谢的主要能源物质,B符合题意。
4.(2022·全国甲,1,6分,难度★)钙在骨骼生长和肌肉收缩等过程中发挥重要作用。晒太阳有助于青少年骨骼生长,预防老年人骨质疏松。下列叙述错误的是(B)
A.细胞中有以无机离子形式存在的钙
B.人体内Ca2+可自由通过细胞膜的磷脂双分子层
C.适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收
D.人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象
解析 细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,细胞中有以无机离子形式存在的钙,也有以化合物形式存在的钙,A项正确;人体内Ca2+不能自由通过细胞膜的磷脂双分子层,需要载体蛋白协助,B项错误;维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收,C项正确;钙离子能降低神经肌肉的兴奋性,人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象,D项正确。
5.(2022·海南,10,3分,难度★★★)种子萌发过程中,储藏的淀粉、蛋白质等物质在酶的催化下生成简单有机物,为新器官的生长和呼吸作用提供原料。下列有关叙述错误的是 (C)
A.种子的萌发受水分、温度和氧气等因素的影响
B.种子萌发过程中呼吸作用增强,储藏的有机物的量减少
C.干燥条件下种子不萌发,主要是因为种子中的酶因缺水而变性失活
D.种子子叶切片用苏丹Ⅲ染液染色后,显微镜下观察到橘黄色颗粒,说明该种子含有脂肪
解析 种子的萌发需要一定的环境条件,如水分、温度和氧气等,A项正确;种子萌发过程中,自由水含量增加,细胞呼吸增强,消耗储藏的淀粉、蛋白质等有机物,导致储藏的有机物的量减少,B项正确;缺少自由水,导致细胞代谢强度非常弱,细胞呼吸产生的能量非常少,不能满足与种子萌发有关的生命活动对能量的需求,C项错误;脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,种子子叶切片用苏丹Ⅲ染液染色后,显微镜下观察到橘黄色颗粒,说明该种子含有脂肪,D项正确。
6.(2022·湖南,7,2分,难度★★★)“清明时节雨纷纷,路上行人欲断魂。借问酒家何处有,牧童遥指杏花村。”徜徉古诗意境,思考科学问题。下列观点错误的是 (D)
A.纷纷细雨能为杏树开花提供必需的水分
B.杏树开花体现了植物生长发育的季节周期性
C.花开花落与细胞生长和细胞凋亡相关联
D.“杏花村酒”的酿制,酵母菌只进行无氧呼吸
解析 水分是细胞生命活动所必需的,A项正确;植物的花开花落具有周期性,与细胞的生长与凋亡有关,B、C两项正确;在酒的发酵初期,有氧气存在,酵母菌进行有氧呼吸,快速繁殖,D项错误。
7.(2022·湖北,1,2分,难度★★)水是生命的源泉,节约用水是每个人应尽的责任,下列有关水在生命活动中作用的叙述,错误的是(C)
A.水是酶促反应的环境
B.参与血液中缓冲体系的形成
C.可作为维生素D等物质的溶剂
D.可作为反应物参与生物氧化过程
解析 自由水是细胞内良好的溶剂,是许多化学反应的介质,故水是酶促反应的环境,A项正确;血液中的缓冲对是由离子组成的,离子溶解在水中才能形成缓冲体系,B项正确;维生素D属于脂质,脂质通常都不溶于水,C项错误;自由水参与许多化学反应,水可作为反应物参与生物氧化过程,D项正确。
8.(2022·重庆,5,2分,难度★★)合理均衡的膳食对维持人体正常生理活动有重要意义。据下表分析,叙述错误的是 (A)
食物/100 g
能量/kJ
蛋白质/g
脂肪/g
糖类/g
①
880
6.2
1.2
44.2
②
1 580
13.2
37.0
2.4
③
700
29.3
3.4
1.2
A.含主要能源物质最多的是②
B.需控制体重的人应减少摄入①和②
C.青少年应均衡摄入①②③
D.蛋白质、脂肪和糖类都可供能
解析 糖类是主要的能源物质,所以含主要能源物质最多的是①,A项错误;由题表可知,食物①含糖类较多,食物②含脂肪较多,糖类和脂肪摄入过多会使人体增重,所以需控制体重的人应减少摄入①和②,B项正确;食物①②③中分别富含糖类、脂肪、蛋白质,所以青少年应均衡摄入①②③,有利于身体的发育,C项正确;蛋白质、脂肪和糖类都属于储存能量的有机物,因而都可供能,D项正确。
9.(2021·全国乙,3,6分,难度★★)植物在生长发育过程中,需要不断从环境中吸收水。下列有关植物体内水的叙述,错误的是 (C)
A.根系吸收的水有利于植物保持固有姿态
B.结合水是植物细胞结构的重要组成成分
C.细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水
D.自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动
解析 植物根系吸收的水进入液泡后,液泡充盈,可以使植物细胞保持坚挺,进而有利于植物保持固有姿态,A项正确;结合水是植物细胞结构的重要组成成分,B项正确;有氧呼吸第二阶段,水和丙酮酸在线粒体基质中发生反应,产生CO2和[H];有氧呼吸第三阶段,[H]和O2在线粒体内膜上发生反应,产生H2O,C项错误。自由水和结合水的比值高,细胞代谢旺盛;自由水和结合水的比值低,细胞抗逆性增强。因此,自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动,D项正确。
10.(2021·北京,9,2分,难度★★)在有或无机械助力两种情形下,从事家务劳动和日常运动时人体平均能量消耗如图。下列对图中结果叙述错误的是 (D)
A.走路上学比手洗衣服在单位时间内耗能更多
B.葡萄糖是图中各种活动的重要能量来源
C.爬楼梯时消耗的能量不是全部用于肌肉收缩
D.借助机械减少人体能量消耗就能缓解温室效应
解析 在有机械助力的情况下,能量消耗明显低于无机械助力的能量消耗,走路上学比手洗衣服在单位时间内耗能更多,A项正确;葡萄糖是图中各种活动的重要能量来源,这是因为葡萄糖是细胞的主要能源物质,B项正确;爬楼梯时消耗的能量不是全部用于肌肉收缩,一部分能量会转化为热能,C项正确;虽然有机械助力时人体消耗的能量较少,但借助机械会增加其他能量的消耗,不能缓解温室效应,D项错误。
11.(2021·海南,1,2分,难度★)下列关于纤维素的叙述正确的是 (D)
A.是植物和蓝细菌细胞壁的主要成分
B.易溶于水,在人体内可被消化
C.与淀粉一样都属于多糖,二者的基本组成单位不同
D.水解的产物与斐林试剂反应产生砖红色沉淀
解析 纤维素是组成植物细胞壁的重要成分,蓝细菌属于细菌,其细胞壁的主要成分是肽聚糖,A项错误;纤维素不溶于水,人体不具有纤维素酶,不能水解纤维素,B项错误;纤维素和淀粉都属于多糖,都是由葡萄糖分子经过脱水缩合形成的多聚体,C项错误;纤维素的水解产物是葡萄糖分子,属于还原糖,与斐林试剂在加热条件下可以生成砖红色沉淀,D项正确。
12.(2021·辽宁,6,2分,难度★★)科研人员发现,运动能促进骨骼肌细胞合成FNDC5蛋白,该蛋白经蛋白酶切割,产生的有活性的片段被称为鸢尾素。鸢尾素作用于白色脂肪细胞,使细胞中线粒体增多,能量代谢加快。下列有关叙述错误的是 (C)
A.脂肪细胞中的脂肪可被苏丹Ⅲ染液染色
B.鸢尾素在体内的运输离不开内环境
C.蛋白酶催化了鸢尾素中肽键的形成
D.更多的线粒体利于脂肪等有机物的消耗
解析 脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,A项正确;鸢尾素通过体液运输作用于脂肪细胞,促进脂肪细胞的能量代谢,B项正确;蛋白酶切割FNDC5蛋白形成有活性的鸢尾素片段,因此蛋白酶催化肽键的断裂,C项错误;线粒体是有氧呼吸的主要场所,脂肪细胞线粒体增多,有利于脂肪细胞消耗更多的脂肪,D项正确。
物质检测实验一般不设立对照实验,若需设立对照实验,对照组应加入成分已知的物质,如验证唾液淀粉酶是蛋白质,对照组可加入稀释的鸡蛋清。
13.(2021·湖北,2,2分,难度★★)很久以前,勤劳的中国人就发明了制饴(麦芽糖)技术,这种技术在民间沿用至今。麦芽糖制作的大致过程如图所示。
下列叙述正确的是 (C)
A.麦芽含有淀粉酶,不含麦芽糖
B.麦芽糖由葡萄糖和果糖结合而成
C.55~60 ℃保温可抑制该过程中细菌的生长
D.麦芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最适温度低
解析 麦芽糖是植物特有的二糖,在麦芽中含有麦芽糖,A错误;麦芽糖是由2个葡萄糖经过脱水缩合形成的二糖,B错误;细菌的生长需要适宜的温度,该过程需要在55~60 ℃条件下保温6小时左右,能够抑制细菌的生长,避免杂菌污染,C正确;该过程需在55~60 ℃保温,因此麦芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶最适温度高,D错误。
多糖的“水解”与“氧化分解”
多糖和二糖水解的终产物是其单体,如淀粉水解的终产物是葡萄糖,蔗糖水解的终产物是葡萄糖和果糖;糖氧化分解的终产物是CO2和H2O,即糖参与有氧呼吸后的最终产物。
14.(2021·重庆,1,2分,难度★★)香蕉可作为人们运动时的补给品,所含以下成分中,不能被吸收利用的是 (A)
A.纤维素 B.钾离子
C.葡萄糖 D.水
解析 人体内没有分解纤维素的酶,不能吸收利用食物中的纤维素;钾离子、水是人体所需的无机盐,葡萄糖是人体所需的主要能源物质,可以被人体吸收利用,故A项符合题意。
15.(2020·浙江,5,2分,难度★)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)
A.Mg2+存在于叶绿体的类胡萝卜素中
B.HC对体液pH起着重要的调节作用
C.血液中Ca2+含量过低,人体易出现肌肉抽搐
D.适当补充I-,可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症
解析 Mg2+是叶绿素的组成元素,并不组成类胡萝卜素,A项错误;HC和HP能够调节体液的pH稳定,B项正确;血液中Ca2+含量过低,易引起人体出现肌肉抽搐,若血液中的Ca2+含量过高,则会引起人体肌无力,C项正确;I-是合成甲状腺激素的元素,缺I会导致合成的甲状腺激素减少,会引起甲状腺功能低下,故适当补充I-,可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症,D项正确。
16.(2020·海南,1,2分,难度★★)下列关于人体脂质的叙述,正确的是 (C)
A.组成脂肪与糖原的元素种类不同
B.磷脂水解的终产物为甘油和脂肪酸
C.性激素属于固醇类物质,能维持人体第二性征
D.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
解析 脂肪和糖原都是由C、H、O组成的,A项错误;磷脂水解的最终产物为甘油、脂肪酸和磷酸等,脂肪的最终水解产物是甘油和脂肪酸,B项错误;性激素属于固醇,能激发和维持人体第二性征,C项正确;维生素D可促进人体对钙和磷的吸收,D项错误。
17.(2020·山东,16,3分,难度★★★)(多选)棉花纤维由纤维细胞形成。蔗糖经膜蛋白SUT转运进入纤维细胞后逐渐积累,在纤维细胞的加厚期被大量水解后参与纤维素的合成。研究人员用普通棉花品系培育了SUT表达水平高的品系F,检测两品系植株开花后纤维细胞中的蔗糖含量,结果如下图所示。下列说法正确的是(BC)
A.纤维素的基本组成单位是葡萄糖和果糖
B.曲线甲表示品系F纤维细胞中的蔗糖含量
C.15~18天曲线乙下降的主要原因是蔗糖被水解后参与纤维素的合成
D.提高SUT的表达水平会使纤维细胞加厚期延后
解析 纤维素是一种多糖,其基本组成单位为葡萄糖,A项错误;由题干可知,品系F的SUT表达水平高,且膜蛋白SUT转运蔗糖使其在纤维细胞中积累,图中两条曲线中甲曲线初期蔗糖含量高,可判断曲线甲为品系F纤维细胞中的蔗糖含量,B项正确;由题干可知,蔗糖在纤维细胞的加厚期被大量水解后参与纤维素的合成,可推测图中15~18天曲线乙下降的主要原因是蔗糖被水解后参与纤维素的合成,C项正确;若提高SUT的表达水平,则纤维细胞中蔗糖的积累加速,使纤维细胞加厚期提前,D项错误。
18.(2020·江苏,1,2分,难度★)下列关于细胞中无机化合物的叙述,正确的是 (D)
A.自由水是生化反应的介质,不直接参与生化反应
B.结合水是细胞结构的重要组成成分,主要存在于液泡中
C.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与有机物的合成
D.无机盐多以离子形式存在,对维持生命活动有重要作用
解析 水根据其存在形式分为自由水和结合水,自由水主要存在于液泡和细胞质基质中,参与生化反应和物质的运输,结合水与细胞中的化合物结合在一起,不能自由流动,A项错误,B项错误;许多有机物中含有矿质元素,如叶绿素含有镁元素,血红蛋白含有铁元素,C项错误;细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,动物体血钙含量过低,会导致抽搐,说明无机盐对维持生命活动有重要作用,D项正确。
19.(2019·海南,2,2分,难度★)下列关于淀粉和纤维素的叙述,正确的是 (C)
A.淀粉是植物细胞壁的主要成分
B.淀粉与纤维素中所含的元素不同
C.分解淀粉与纤维素所需的酶不同
D.纤维素是由果糖聚合而成的多糖
解析 纤维素是构成植物细胞壁的重要成分,A项错误;淀粉与纤维素中所含的元素均为C、H、O,B项错误;分解淀粉的酶是淀粉酶,分解纤维素的酶是纤维素酶,C项正确;纤维素是由葡萄糖聚合而成的多糖,D项错误。
20.(2019·海南,8,2分,难度★★)植物细胞中水和矿质元素离子会表现出某些特点。下列叙述错误的是 (D)
A.根细胞中的K+不能以自由扩散的方式进入土壤溶液中
B.矿质元素离子在细胞内积累可引起外界溶液中的水进入细胞
C.根细胞吸收的矿质元素能够以离子的形式贮存在液泡中
D.叶肉细胞中参与光合作用光反应阶段的水分子属于结合水
解析 根细胞中的K+不能以自由扩散的方式进入土壤溶液中,因为K+跨膜运输需要转运蛋白(载体),自由扩散不需要转运蛋白(载体),A项正确;矿质元素离子在细胞内积累会引起细胞液浓度增大,进而发生吸水,故会引起外界溶液中的水进入细胞,B项正确;细胞内无机盐大多以离子形式存在,根细胞吸收的矿质元素能够以离子的形式贮存在液泡中,C项正确;叶肉细胞中参与光合作用光反应阶段的水分子属于自由水,可以分解成氧气和H+,D项错误。
21.(2019·浙江,7,2分,难度★)脂质在细胞中具有独特的生物学功能。下列叙述正确的是 (C)
A.油脂(脂肪)可被苏丹Ⅲ染液染成紫色
B.磷脂主要参与生命活动的调节
C.胆固醇使动物细胞膜具有刚性
D.植物蜡是细胞内各种膜结构的组成成分
解析 油脂(脂肪)可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,A项错误;磷脂主要参与生物膜的构成,B项错误;胆固醇是构成动物细胞膜的重要组成成分,可使动物细胞膜具有刚性,C项正确;植物蜡对植物细胞起保护作用,磷脂是细胞内各种膜结构的组成成分,D项错误。
22.(2018·江苏,1,2分,难度★)下列关于糖类的叙述,正确的是 (D)
A.单糖可以被进一步水解为更简单的化合物
B.构成淀粉、糖原和纤维素的单体均为果糖
C.细胞识别与糖蛋白中蛋白质有关,与糖链无关
D.糖类是大多数植物体干重中含量最多的化合物
解析 单糖是指不能水解的糖,A项错误;构成淀粉、糖原和纤维素的单体都是葡萄糖,B项错误;细胞识别与糖蛋白中的糖链有关,C项错误;大多数植物细胞富含纤维素、淀粉等,糖类是其干重含量最多的化合物,D项正确。
23.(2018·江苏,2,2分,难度★)脂质与人体健康息息相关,下列叙述错误的是 (B)
A.分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲作用
B.蛇毒中的磷脂酶因水解红细胞膜蛋白而导致溶血
C.摄入过多的反式脂肪酸会增加动脉硬化的风险
D.胆固醇既是细胞膜的重要组分,又参与血液中脂质的运输
解析 酶具有专一性,磷脂酶水解红细胞膜中的磷脂,不会水解蛋白质,B项错误。
24.(2017·江苏,1,2分,难度★)下列关于糖类化合物的叙述,正确的是 (B)
A.葡萄糖、果糖、半乳糖都是还原糖,但元素组成不同
B.淀粉、糖原、纤维素都是由葡萄糖聚合而成的多糖
C.蔗糖、麦芽糖、乳糖都可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀
D.蔗糖是淀粉的水解产物之一,麦芽糖是纤维素的水解产物之一
解析 糖类的组成元素均为C、H、O;葡萄糖、果糖、半乳糖、麦芽糖及乳糖都是还原糖,它们可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀,蔗糖是非还原糖,不与斐林试剂发生反应,所以A、C两项错误,淀粉酶催化淀粉水解为麦芽糖,麦芽糖酶催化麦芽糖水解为葡萄糖;纤维素的水解产物是葡萄糖,D项错误。
25.(2019·全国3,29,11分,难度★★)氮元素是植物生长的必需元素,合理施用氮肥可提高农作物的产量。回答下列问题。
(1)植物细胞内,在核糖体上合成的含氮有机物是 ,在细胞核中合成的含氮有机物是 ,叶绿体中含氮的光合色素是 。
(2)农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮(N)和硝态氮(N)。已知作物甲对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中N和N的吸收具有偏好性(N和N同时存在时,对一种离子的吸收量大于另一种)。请设计实验对这种偏好性进行验证,要求简要写出实验思路、预期结果和结论。
答案 (1)蛋白质 核酸 叶绿素 (2)实验思路:配制营养液(以硝酸铵为唯一氮源),用该营养液培养作物甲,一段时间后,检测营养液中N和N剩余量。预期结果和结论:若营养液中N剩余量小于N剩余量,则说明作物甲偏好吸收N;若营养液中N剩余量小于N剩余量,则说明作物甲偏好吸收N。
解析 (1)植物细胞内,含氮有机物有蛋白质、核酸、叶绿素和磷脂等,其中蛋白质在核糖体上合成,核酸(DNA和RNA)主要在细胞核中合成,叶绿体中的叶绿素含有C、H、O、N、Mg,类胡萝卜素含有C、H、O。(2)根据题意可知,作物甲对N和N的吸收具有偏好性,因此可用含有等量N和N的培养液培养作物甲,一段时间后检测培养液中N和N的剩余量。若其中一种离子的剩余量比另外一种离子少,则说明作物甲对其吸收具有偏好性。
考点3蛋白质是生命活动的主要承担者
1.(2024·全国新课标,1,6分,难度★★)大豆是我国重要的粮食作物。下列叙述错误的是 (D)
A.大豆油含有不饱和脂肪酸,熔点较低,室温时呈液态
B.大豆的蛋白质、脂肪和淀粉可在人体内分解产生能量
C.大豆中的蛋白质含有人体细胞不能合成的必需氨基酸
D.大豆中的脂肪和磷脂均含有碳、氢、氧、磷4种元素
解析 不饱和脂肪酸的熔点较低,不容易凝固,植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温时呈液态,A项正确。大豆的蛋白质、脂肪和淀粉等可在人体的消化道内被消化酶催化分解为可被细胞直接吸收的小分子有机物,同时产生能量,B项正确。必需氨基酸是指人体细胞不能合成的,必须从外界环境中获取的氨基酸,C项正确。脂肪只含有碳、氢、氧3种元素,D项错误。
2.(2024·湖北,8,2分,难度★★★)人的前胰岛素原是由110个氨基酸组成的单链多肽。前胰岛素原经一系列加工后转变为由51个氨基酸组成的活性胰岛素,才具有降血糖的作用。该实例体现了生物学中“结构与功能相适应”的观念。下列叙述与上述观念不相符合的是 (C)
A.热带雨林生态系统中分解者丰富多样,其物质循环的速率快
B.高温处理后的抗体,失去了与抗原结合的能力
C.硝化细菌没有中心体,因而不能进行细胞分裂
D.草履虫具有纤毛结构,有利于其运动
解析 热带雨林生态系统中分解者种类多,温度高,水分充足,其物质循环的速率快;抗体属于免疫球蛋白,高温处理会使蛋白质空间结构被破坏,失去与抗原结合的能力;草履虫具有纤毛结构,有利于其运动进行捕食和逃避敌害,A、B、D三项都符合“结构与功能相适应”的观念。硝化细菌属于原核生物,尽管没有中心体,但仍可进行细胞分裂,C项不符合“结构与功能相适应”的观念。
3.(2023·浙江,1,3分,难度★★)我国科学家在世界上首次人工合成的结晶牛胰岛素,其化学结构和生物活性与天然胰岛素完全相同。结晶牛胰岛素的化学本质是 (C)
A.糖类 B.脂质 C.蛋白质 D.核酸
解析 胰岛素的化学本质是蛋白质,由题干“我国科学家在世界上首次人工合成的结晶牛胰岛素,其化学结构和生物活性与天然胰岛素完全相同”可知,结晶牛胰岛素的化学本质也是蛋白质,C项符合题意。
4.(2023·湖北,2,2分,难度★★★)球状蛋白分子空间结构为外圆中空,氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧,而非极性基团分布在内侧。蛋白质变性后,会出现生物活性丧失及一系列理化性质的变化。下列叙述错误的是 (A)
A.蛋白质变性可导致部分肽键断裂
B.球状蛋白多数可溶于水,不溶于乙醇
C.加热变性的蛋白质不能恢复原有的结构和性质
D.变性后生物活性丧失是因为原有空间结构破坏
解析 蛋白质变性过程中,空间结构改变,但是肽键不会断裂,A项错误。大多数球状蛋白具有较强的水溶性,但是很难在乙醇中溶解,B项正确。高温会破坏蛋白质的结构,使其失去原有的结构和生物活性,一旦蛋白质发生加热变性,通常很难恢复其原有的结构和性质,C项正确。蛋白质的生物活性往往依赖于其特定的空间结构,当蛋白质发生变性时,其原有的空间结构被破坏,从而丧失生物活性,D项正确。
5.(2023·湖南,1,2分,难度★★)南极雌帝企鹅产蛋后,由雄帝企鹅负责孵蛋,孵蛋期间不进食。下列叙述错误的是 (A)
A.帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数高于C元素
B.帝企鹅的核酸、多糖和蛋白质合成过程中都有水的产生
C.帝企鹅蛋孵化过程中有mRNA和蛋白质种类的变化
D.雄帝企鹅孵蛋期间主要靠消耗体内脂肪以供能
解析 蛋白质中N元素的质量分数低于C元素,A项错误。核酸、多糖和蛋白质都是大分子物质,都是由单体经过脱水缩合形成的,脱水缩合过程中都有水的产生,B项正确。帝企鹅蛋孵化过程中一些基因要进行选择性表达,所以细胞中会有mRNA和蛋白质种类的变化,C项正确。由于雄帝企鹅在孵蛋过程中不进食,所以孵蛋期间主要消耗体内的脂肪供能,D项正确。
聚合反应与水解反应
聚合反应指的是小分子物质(单体)连接起来形成大分子物质的过程,聚合反应中小分子物质连接时会产生1分子水(脱水)。水解反应指的是在水的参与下,大分子物质分解成小分子物质的过程,该过程需要的水分子数量就是单体形成大分子物质时产生的水分子数量。
6.(2023·海南,2,3分,难度★★)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 (B)
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
解析 蛋白质的基本组成单位是氨基酸,题述蛋白与天然蜘蛛丝蛋白的基本组成单位相同,A错误;氨基酸之间通过脱水缩合的方式形成肽键,进而形成肽链,B正确;双缩脲试剂可与蛋白质或多肽发生作用,产生紫色反应,但蛋白质的彻底水解产物——氨基酸不能与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应,C错误;高温可使蛋白质变性,空间结构被破坏,但不改变化学组成,D错误。
7.(2023·江苏,3,2分,难度★★)细胞色素c是一种线粒体内膜蛋白,参与呼吸链中的电子传递,在不同物种间具有高度保守性。下列关于细胞色素c的叙述正确的是 (D)
A.仅由C、H、O、N四种元素组成
B.是一种能催化ATP合成的蛋白质
C.是由多个氨基酸通过氢键连接而成的多聚体
D.不同物种间氨基酸序列的相似性可作为生物进化的证据
解析 由题干可知,细胞色素c是一种线粒体内膜蛋白,至少由C、H、O、N四种元素组成,A错误。细胞色素c参与呼吸链中的电子传递,但催化ATP合成的蛋白质是ATP合成酶,B错误。细胞色素c是由多个氨基酸通过肽键连接而成的多聚体,C错误。细胞色素c在不同物种间具有高度保守性,不同物种间氨基酸序列的相似性可作为生物进化的证据,亲缘关系越近的生物,细胞色素c的相似性越高,D正确。
8.(2023·重庆,1,3分,难度★)下列细胞结构中,对真核细胞合成多肽链,作用最小的是 (A)
A.高尔基体 B.线粒体
C.核糖体 D.细胞核
解析 高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装,对合成多肽链作用最小,A符合题意;多肽链合成过程中需要的能量由线粒体提供,B不符合题意;核糖体是“生产蛋白质的机器”,氨基酸经脱水缩合形成多肽的过程就在核糖体上进行,C不符合题意;细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心,可以控制蛋白质的合成,D不符合题意。
翻译的过程
9.(2022·天津,1,4分,难度★★)新型冠状病毒抗原检测的对象是蛋白质,其基本组成单位是(A)
A.氨基酸 B.核苷酸
C.单糖 D.脂肪酸
解析 蛋白质是生物大分子,其基本组成单位是氨基酸。
10.(2022·湖南,3,2分,难度★)洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象,部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解(自溶)失活。此外,加热也能使碱性蛋白酶失活,如图所示。下列叙述错误的是 (B)
A.碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活
B.加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的
C.添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果
D.添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量,减少环境污染
解析 根据题干信息可知,碱性蛋白酶在一定条件下(如加热)可发生自溶失活,A项正确;题图解显示,一定程度的加热后再降温,变性的蛋白质可恢复到天然状态,B项错误;添加酶稳定剂可防止酶失活,加强了洗涤剂中碱性蛋白酶的催化效率,提高了洗涤剂的去污效果,C项正确;添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量,使洗涤剂向低磷和无磷的方向发展,减少了环境污染,D项正确。
高温、过酸、过碱都能使蛋白质变性失活,这种变性是不可逆的,而当这种变性程度较轻时,如去除变性因素,有的蛋白质仍能恢复或部分恢复其原来的构象及功能,这种变性则是可逆性变化。
11.(2022·湖北,13,3分,难度★★★)氨基酸在人体内分解代谢时,可以通过脱去羧基生成CO2和含有氨基的有机物(有机胺),有些有机胺能引起较强的生理效应。组氨酸脱去羧基后的产物组胺,可舒张血管;酪氨酸脱去羧基后的产物酪胺,可收缩血管;天冬氨酸脱去羧基后的产物β-丙氨酸是辅酶A的成分之一。下列叙述正确的是(B)
A.人体内氨基酸的主要分解代谢途径是脱去羧基生成有机胺
B.有的氨基酸脱去羧基后的产物可作为生物合成的原料
C.组胺分泌过多可导致血压上升
D.酪胺分泌过多可导致血压下降
解析 人体内氨基酸的主要分解代谢途径是经过脱氨基作用,含氮部分转化成尿素,不含氮部分氧化分解产生二氧化碳和水,A项错误;有的氨基酸脱去羧基后的产物可作为生物合成的原料,如题干中天冬氨酸脱去羧基后的产物β-丙氨酸是辅酶A的成分之一,B项正确;据题意“组氨酸脱去羧基后的产物组胺,可舒张血管”可知,组胺分泌过多可导致血压下降;由“酪氨酸脱去羧基后的产物酪胺,可收缩血管”可知,酪胺分泌过多可导致血压上升,C、D两项错误。
12.(2021·海南,13,2分,难度★★)研究发现,人体内某种酶的主要作用是切割、分解细胞膜上的“废物蛋白”。下列有关叙述错误的是 (A)
A.该酶的空间结构由氨基酸的种类决定
B.该酶的合成需要mRNA、tRNA和rRNA参与
C.“废物蛋白”被该酶切割过程中发生肽键断裂
D.“废物蛋白”分解产生的氨基酸可被重新利用
解析 酶的化学本质为蛋白质,蛋白质空间结构具有多样性的原因是氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构不同,A项错误;该酶的化学本质为蛋白质,因此该酶的合成需要mRNA、tRNA和rRNA参与,B项正确;“废物蛋白”被该酶切割的过程中会发生分解,肽键断裂,C项正确;氨基酸是蛋白质的基本单位,因此“废物蛋白”分解产生的氨基酸可被重新利用,D项正确。
蛋白质结构和功能的多样性
13.(2021·辽宁,1,2分,难度★)蛋白质是生命活动的主要承担者。下列有关叙述错误的是 (D)
A.叶绿体中存在催化ATP合成的蛋白质
B.胰岛B细胞能分泌调节血糖的蛋白质
C.唾液腺细胞能分泌水解淀粉的蛋白质
D.线粒体膜上存在运输葡萄糖的蛋白质
解析 叶绿体的类囊体薄膜上含有色素,能吸收光能,合成ATP,所以叶绿体中存在催化ATP合成的蛋白质即ATP合成酶,A项正确;胰岛B细胞能分泌调节血糖的蛋白质即胰岛素,B项正确;唾液腺细胞能分泌水解淀粉的蛋白质即唾液淀粉酶,C项正确;线粒体膜上不存在运输葡萄糖的蛋白质载体,葡萄糖在细胞质基质中被分解成丙酮酸进入线粒体,D项错误。
常考蛋白质的分布和功能
14.(2021·湖南,5,2分,难度★★)某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下,可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化,参与细胞信号传递,如图所示,下列叙述错误的是 (B)
A.这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点
B.这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,不影响细胞信号传递
C.作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递
D.蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响
解析 由题图可知,蛋白质的磷酸化和去磷酸化过程受到信号调控和酶的催化,该过程体现蛋白质结构与功能相适应的观点,A项正确;蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失会改变蛋白质的结构,从而影响细胞信号传递,B项错误;由题图可知,细胞信号传递过程消耗ATP,C项正确;蛋白质磷酸化和去磷酸化都是酶促反应,酶的活性受到温度的影响,D项正确。
15.(2021·重庆,3,2分,难度★)某胶原蛋白是一种含18种氨基酸的细胞外蛋白。下列叙述正确的是(B)
A.食物中的该蛋白可被人体直接吸收
B.人体不能合成组成该蛋白的所有氨基酸
C.未经折叠的该蛋白具有生物学功能
D.该蛋白在内质网内完成加工
解析 组成蛋白质的基本单位是氨基酸,蛋白质需要被蛋白酶分解为氨基酸后才能被人体吸收,A项错误;人体只能合成部分氨基酸,题目中所描述的含18种氨基酸的细胞外蛋白中,可能会有人体不能合成的氨基酸,B项正确;未经折叠没有空间结构的蛋白质没有生物活性,不具有生物学功能,C项错误;蛋白质需要在内质网和高尔基体进行加工后才能分泌到细胞外,D项错误。
16.(2020·北京,2,2分,难度★★)蛋白质和DNA是两类重要的生物大分子,下列对两者共性的概括,不正确的是(C)
A.组成元素含有C、H、O、N
B.由相应的基本结构单位构成
C.具有相同的空间结构
D.体内合成时需要模板、能量和酶
解析 蛋白质的组成元素主要是C、H、O、N,DNA的组成元素是C、H、O、N、P,故蛋白质和DNA的组成元素都含有C、H、O、N,A项正确;蛋白质的基本单位是氨基酸,DNA的基本单位是脱氧核苷酸,蛋白质和DNA都由相应的基本单位构成,B项正确;蛋白质具有多种多样的空间结构,DNA一般为双螺旋结构,C项错误;蛋白质和DNA合成时都需要模板、能量和酶,D项正确。
17.(2018·江苏,5,2分,难度★★★)哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用,加压素具有升高血压和减少排尿的作用。两者结构简式如下图,各氨基酸残基用3个字母缩写表示。下列叙述正确的是(D)
A.两种激素都是由八肽环和三肽侧链构成的多肽类化合物
B.氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中氢全部来自氨基
C.肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类无关
D.两种激素间因2个氨基酸种类不同导致生理功能不同
解析 两种激素都是由六肽环和三肽侧链构成的多肽类化合物,A项错误;氨基酸脱水缩合形成的水分子中氢来自氨基和羧基,B项错误;肽链中游离氨基包括首端的氨基和R基中的氨基,与参与构成肽链的氨基酸种类有关,C项错误;两种激素中有2个氨基酸种类不同,导致生理功能不同,D项正确。
18.(2017·江苏,3,2分,难度★★)下列关于肽和蛋白质的叙述,正确的是 (A)
A.α-鹅膏蕈碱是一种环状八肽,分子中含有8个肽键
B.蛋白质是由2条或2条以上多肽链构成的
C.蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的
D.变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应
解析 环状八肽由8个氨基酸脱水缩合形成,肽键数与氨基酸数都是8个,A项正确;蛋白质可能由1条多肽链构成,也可能由2条或2条以上多肽链构成,B项错误;蛋白质变性是指蛋白质的空间结构被破坏,肽键没有断裂,C项错误;变性蛋白质含有肽键,可与双缩脲试剂发生紫色反应,D项错误。
环状肽的有关计算
环状多肽主链中无游离的氨基和羧基,环状肽中游离的氨基或羧基数目取决于构成环状肽氨基酸R基团中的氨基和羧基的数目,如图所示。
由图示可知:
肽键数=脱去水分子数=氨基酸数;环状多肽的相对分子质量=m(a-18)(m表示氨基酸数目;a表示氨基酸平均相对分子质量)。
19.(2016·江苏,4,2分,难度★)蛋白质是决定生物体结构和功能的重要物质。下列相关叙述错误的是 (A)
A.细胞膜、细胞质基质中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质
B.氨基酸之间脱水缩合生成的H2O中,氢来自于氨基和羧基
C.细胞内蛋白质发生水解时,通常需要另一种蛋白质的参与
D.蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关,而且也与功能基团有关
解析 细胞质基质中负责转运氨基酸的载体是tRNA,属于核酸。
考点4核酸是遗传信息的携带者
1.(2021·全国甲,1,6分,难度★★)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 (C)
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
解析 酶的化学本质是蛋白质或RNA,所以酶不都是由氨基酸通过肽键连接而成的,激素中的固醇类激素(如性激素)属于脂质,不是由氨基酸通过肽键连接而成的,A项错误;生物大分子又称为单体的多聚体,多糖、蛋白质、核酸都是由各自的单体连接成的多聚体;固醇类激素和脂肪都属于脂质,脂质不是由单体构成的多聚体,所以脂质不属于生物大分子,B项错误;酶的化学本质是蛋白质或RNA,其单体是氨基酸或核苷酸;抗体的化学本质是蛋白质,组成蛋白质的单体是氨基酸;组成核酸的单体是核苷酸,氨基酸和核苷酸都含有氮元素,C项正确;糖原是人和动物细胞内的储能物质,脂肪是细胞内良好的储能物质,核酸是细胞内携带遗传信息的物质,D项错误。
误认为脂肪是生物大分子。生物大分子从结构上看,都是由许多基本的组成单位连接而成的,
这些基本单位称为单体,这些生物大分子又称为单体的多聚体。多糖、蛋白质、核酸都是由各自的单体连接而成的,都是生物大分子;而脂肪分子是由一个甘油分子和三个脂肪酸分子构成的,不属于生物大分子。
2.(2021·江苏,1,2分,难度★)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 (D)
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
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,故组成元素都有C、H、O、N,A项正确;核酸和蛋白质的合成都需要模板。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项正确;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项正确;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项错误。
3.(2020·浙江,3,2分,难度★)某DNA片段的结构如图所示。下列叙述正确的是(D)
A.①表示胞嘧啶 B.②表示腺嘌呤
C.③表示葡萄糖 D.④表示氢键
解析 题图中的①表示胸腺嘧啶,A项错误;题图中的②表示胞嘧啶,B项错误;题图中的③表示脱氧核糖,C项错误;题图中的④表示氢键,D项正确。
4.(2019·海南,1,2分,难度★)下列与蛋白质、核酸相关的叙述,错误的是 (A)
A.一个核糖体上可以同时合成多条多肽链
B.一个蛋白质分子可以含有多个金属离子
C.一个mRNA分子可以结合多个核糖体
D.一个DNA分子可以转录产生多个RNA分子
解析 翻译的模板是mRNA,原料是氨基酸,产物为蛋白质,一个核糖体上一次只能合成一条多肽链,一个mRNA分子可以结合多个核糖体,合成多条多肽链,A项错误,C项正确;一个蛋白质分子可以含有多个金属离子,如一个血红蛋白含有四个正铁离子,B项正确;一个DNA分子上含有多个基因,不同基因可以转录产生多个RNA分子,D项正确。
5.(2019·江苏,1,2分,难度★★)下列关于细胞内蛋白质和核酸的叙述,正确的是 (B)
A.核酸和蛋白质的组成元素相同
B.核酸的合成需要相应蛋白质的参与
C.蛋白质的分解都需要核酸的直接参与
D.高温会破坏蛋白质和核酸分子中的肽键
解析 核酸的组成元素是C、H、O、N、P,而蛋白质的主要组成元素是C、H、O、N,故核酸和蛋白质的组成元素不完全相同,A项错误;核酸包括DNA和RNA,两者的合成都需要相关酶的催化,而这些酶的化学本质是蛋白质,B项正确;蛋白质的分解需要蛋白酶的参与,而蛋白酶的本质是蛋白质,因此蛋白质的分解不需要核酸的直接参与,C项错误;高温会破坏蛋白质分子的空间结构,但是不会破坏肽键,且核酸分子中不含肽键,D项错误。
6.(2018·江苏,3,2分,难度★★)下列关于DNA和RNA的叙述,正确的是 (D)
A.原核细胞内DNA的合成都需要DNA片段作为引物
B.真核细胞内DNA和RNA的合成都在细胞核内完成
C.肺炎链球菌转化实验证实了细胞内的DNA和RNA都是遗传物质
D.原核细胞和真核细胞中基因表达出蛋白质都需要DNA和RNA的参与
解析 原核细胞内DNA的合成的引物可以是DNA单链或RNA链,A项错误;真核细胞内DNA和RNA的合成主要在细胞核内完成,少数在线粒体和叶绿体内完成,B项错误;肺炎链球菌的转化实验证明了细胞内的DNA是遗传物质,C项错误。
“三看法”快速区分DNA、RNA
考点5生物组织中几种重要有机物的检测
1.(2022·北京,12,2分,难度★★)实验操作顺序直接影响实验结果。表中实验操作顺序有误的是 (C)
选项
高中生物学实验内容
操作步骤
A
检测生物组织中的蛋白质
向待测样液中先加双缩脲试剂A液,再加B液
B
观察细胞质流动
先用低倍镜找到特定区域的黑藻叶肉细胞,再换高倍镜观察
C
探究温度对酶活性的影响
室温下将淀粉溶液与淀粉酶溶液混匀后,在设定温度下保温
D
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
将解离后的根尖用清水漂洗后,再用甲紫溶液染色
解析 在鉴定蛋白质时要先加入2 mL双缩脲试剂A液,再向试管中加入3~4滴双缩脲试剂B液,A项正确;在观察细胞质流动时需先用低倍镜观察,找到黑藻叶肉细胞的特定区域,再换高倍镜观察,B项正确;在探究温度对酶活性的影响时,需先将可溶性淀粉溶液与淀粉酶溶液在设定温度下保温一段时间,待淀粉溶液与淀粉酶溶液都达到相应温度后再混合,C项错误;观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂时,解离后的根尖先用清水漂洗除去解离液后,再用碱性染料甲紫溶液染色,D项正确。
2.(2022·重庆,11,2分,难度★★)在一定条件下,斐林试剂可与葡萄糖反应生成砖红色沉淀,去除沉淀后的溶液蓝色变浅,测定其吸光值可用于计算葡萄糖含量。下表是用该方法检测不同样本的结果。下列叙述正确的是 (D)
样本
①
②
③
④
⑤
⑥
吸光值
0.616
0.606
0.595
0.583
0.571
0.564
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
A.斐林试剂与样本混合后立即生成砖红色沉淀
B.吸光值与样本的葡萄糖含量有关,与斐林试剂的用量无关
C.若某样本的吸光值为0.578,则其葡萄糖含量大于0.4 mg/mL
D.在一定范围内葡萄糖含量越高,反应液去除沉淀后蓝色越浅
解析 斐林试剂与还原糖在水浴加热(50~65 ℃)的条件下产生砖红色沉淀,A项错误。吸光值反映溶液中葡萄糖的含量,与溶液的浓度有关,因此吸光值与样本的葡萄糖含量和斐林试剂的用量均有关,B项错误。由表中数据可知,葡萄糖含量与吸光值成反比,若某样本的吸光值为0.578,则其葡萄糖含量为0.3 mg/mL~0.4 mg/mL,C项错误。在一定范围内葡萄糖含量越高,生成的砖红色沉淀(氧化亚铜)越多,反应液去除沉淀后的溶液中游离的Cu2+越少,则蓝色越浅,D项正确。
3.(2020·江苏,17,2分,难度★★)生物学实验常呈现“五颜六色”的变化。下列实验中溶液颜色变化的叙述正确的是(C)
A.在新鲜的梨汁中加入斐林试剂,混匀后在加热条件下由无色变成砖红色
B.在厌氧发酵的果汁中加入酸性重铬酸钾溶液,混匀后由蓝色变成灰绿色
C.在DNA溶液中加入二苯胺试剂,混匀后在沸水浴条件下逐渐变成蓝色
D.在氨基酸溶液中加入双缩脲试剂,混匀后逐渐变成紫色
解析 鉴定还原性糖,所用的斐林试剂,因为有Cu2+存在,故呈淡蓝色,在加热条件下,与还原糖反应生成砖红色沉淀,A项错误。向酒精溶液中加入酸性重铬酸钾溶液,颜色变化是由橙色变成灰绿色,B项错误;用二苯胺试剂鉴定DNA,在加热条件下,变为蓝色,C项正确;双缩脲试剂与蛋白质中的肽键结合,呈现紫色,而氨基酸中无肽键,不会出现紫色,D项错误。
4.(2019·海南,6,2分,难度★)下列检测生物分子的实验中,关于颜色变化的叙述错误的是 (D)
A.淀粉遇碘液可显蓝色
B.葡萄糖与斐林试剂反应呈砖红色
C.蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色
D.脂肪被苏丹Ⅳ染液染成橘黄色
解析 淀粉遇碘液会变蓝,A项正确;葡萄糖与斐林试剂经水浴加热,会呈砖红色,B项正确;蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色,不需要水浴加热,C项正确;脂肪被苏丹Ⅳ染液染成红色,脂肪被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,D项错误。
5.(2018·江苏,17,2分,难度★★)关于还原糖、蛋白质和DNA的鉴定实验,下列叙述正确的是 (D)
A.在甘蔗茎的组织样液中加入双缩脲试剂,温水浴后液体由蓝色变成砖红色
B.在大豆种子匀浆液中加入斐林试剂,液体由蓝色变成紫色
C.提取DNA时,在切碎的洋葱中加入适量洗涤剂和食盐,充分研磨,过滤并弃去滤液
D.将DNA粗提物溶解在2 mol/L NaCl溶液中,加入二苯胺试剂,沸水浴后液体由无色变成蓝色
解析 甘蔗中蔗糖无还原性,双缩脲试剂用于鉴定蛋白质,温水浴后不会发生颜色变化,A项错误;大豆种子富含蛋白质,斐林试剂用于鉴定还原糖,两者混合不会发生题述颜色变化,B项错误;在切碎的洋葱中加入适量的洗涤剂和食盐,食盐用于溶解DNA,过滤后应保留滤液,弃去黏稠物,C项错误;DNA溶于2 mol/L NaCl溶液,加入二苯胺试剂,沸水浴加热,可观察到蓝色,D项正确。
6.(2017·江苏,4,2分,难度★)下列关于用显微镜观察细胞的实验,叙述正确的是 (C)
A.转换物镜时应该手握物镜小心缓慢转动
B.以洋葱鳞片叶内表皮为材料不能观察到质壁分离
C.苏丹Ⅲ染色后的花生子叶细胞中可观察到橘黄色颗粒
D.在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态观察和计数
解析 转换物镜时,应转动转换器,不能碰触物镜,A项错误;洋葱鳞片叶内表皮细胞属于成熟的植物细胞,有大液泡,可发生质壁分离,B项错误;花生子叶细胞含有脂肪,苏丹Ⅲ可将其染成橘黄色,通过显微镜可观察到橘黄色颗粒,C项正确;新鲜黑藻小叶中含有很多个叶绿体,由于细胞是立体的,细胞中叶绿体数较多,会有重叠和掩盖,计数很困难,D项错误。
7.(2016·江苏,5,2分,难度★★)关于生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质和DNA的鉴定实验,下列叙述正确的是 (C)
A.还原糖、DNA的鉴定通常分别使用双缩脲试剂、二苯胺试剂
B.鉴定还原糖、蛋白质和DNA都需要进行水浴加热
C.二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色
D.脂肪、蛋白质鉴定时分别可见橘黄色颗粒、砖红色沉淀
解析 还原糖的鉴定试剂是斐林试剂,DNA的鉴定试剂是二苯胺试剂,A项错误;鉴定还原糖和DNA需要水浴加热,蛋白质的鉴定不需要水浴加热,B项错误;二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色,C项正确;脂肪鉴定时可见橘黄色颗粒,蛋白质鉴定时可见溶液呈紫色,D项错误。
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