专题02 组成细胞的分子（期中真题汇编，北京专用）高一生物上学期

专题02 组成细胞的分子 5大高频考点概览 考点01 细胞中的元素和化合物 考点02 细胞中的无机物 考点03 细胞中的糖类和脂质 考点04 蛋白质是生命活动的主要承担者 考点05 核酸是遗传信息的携带者 地 城 考点01 细胞中的元素和化合物 1．(24-25高一上·北京清华大学附属中学望京学校·期中)在其他条件具备的情况下，在试管中加入物质X，可得到相应产物Y。下列叙述不正确的是（　　） A．若X是脱氧核苷酸，则Y是所有生物的遗传物质 B．若Y是在核糖体上合成的大分子，则X是氨基酸 C．若Y是纤维素，则X之间发生的是脱水缩合反应 D．若Y是生物大分子，则X都以碳链为基本骨架 2．(24-25高一上·北京第四十四中学·期中)下列有关生物体内元素与化合物（或结构）的匹配，正确的是（　　） A．P为唾液淀粉酶及肝糖原的组成元素 B．N为胰岛素，水通道蛋白的组成元素 C．Mg为血红蛋白的组成元素，Fe为叶绿素的组成元素 D．I为胰蛋白酶的组成元素，Ca为骨骼及牙齿的组成元素 3．(24-25高一上·北京第四十四中学·期中)在鉴定下列物质时，所用试剂或预期结果错误的是（　　） 选项 物质 试剂 预期结果（呈现的颜色） A 蛋白质 双缩脲试剂 紫色 B 蔗糖 斐林试剂 砖红色 C 脂肪 苏丹Ⅲ染液 橘黄色 D 淀粉 碘液 蓝色 A．A B．B C．C D．D 4．(24-25高一上·北京八一学校·期中)下列关于构成生物体的元素或化合物的叙述中，正确的是（    ） A．N元素被生物吸收后，可以用于合成核酸和蛋白质 B．Mg是叶绿体中的各种色素分子必不可少的组成元素 C．P是组成磷脂、核糖及核酸等多种化合物的组成元素 D．C元素在细胞内含量最多，所以是组成生物体的最基本元素 5．(24-25高一上·北京八一学校·期中)还原糖、脂肪、蛋白质和淀粉四种有机物的鉴定实验中，选材或操作正确的是（    ） A．用斐林试剂检测胡萝卜汁中的还原糖 B．取花生子叶薄片，利用苏丹Ⅲ染液检测脂肪 C．将台盼蓝染液A液与B液分先后加入并摇匀，以检测豆浆中的蛋白质 D．水浴加热的条件下，向麦芽提取液中加入碘液，才能显蓝色 6．(24-25高一上·北京八一学校·期中)我国自主研制的深海载人潜水器“蛟龙号”已经成功完成了7000米级的海试，在那里发现了许多奇异的深海生物。在这些生物体内，最基本的化学元素和含量最多的化学元素分别是（    ） A．O和C B．C和O C．O和N D．C和N 7．(24-25高一上·北京景山学校·期中)利用光学显微镜对4种实验材料进行观察，经表中实验处理，无法观察到相应实验现象的是（    ） 选项 实验材料及处理 实验现象 A 用双缩脲染液染色的花生子叶 子叶细胞中有紫色颗粒 B 置于清水中的黑藻叶片 叶绿体随细胞质的流动而移动 C 用台盼蓝染液染色的酵母菌 有部分酵母菌被染成蓝色 D 用碘液染色的洋葱表皮细胞 细胞核被染成深色 A．A B．B C．C D．D 8．(24-25高一上·北京丰台区·期中)关于生物组织中有机物的检测方法、步骤及出现结果的叙述，错误的是（    ） A．花生种子切片→苏丹Ⅲ染液染色→酒精洗去浮色→显微镜观察细胞内橘黄色脂肪颗粒 B．成熟小麦籽粒加水研磨→离心取上清液→加碘液→依据蓝色反应检测淀粉 C．大豆种子加水研磨→加双缩脲试剂→依据紫色深浅程度反映蛋白质含量的多少 D．甜玉米籽粒加水研磨→离心取上清液→加斐林试剂→观察砖红色沉淀检测还原糖 二、非选择题 9．(24-25高一上·北京海淀区北京第五十七中学·期中)某生物兴趣小组A测定了小麦种子成熟过程中相关物质干重的百分含量，结果如下图所示。请回答： (1)在小麦种子成熟的第6~20天内种子中淀粉含量的变化是______，该变化的原因是______。 (2)在上述定量测定之前，兴趣小组进行了还原性糖含量变化的预测实验，请填充实验原理，完成实验步骤，并写出预期实验结果。 I、实验原理：还原性糖与______，颜色深浅与______成正比。 Ⅱ、实验步骤： ①取三份等量的分别发育至6、12、18天的小麦种子，各加入适量蒸馏水，研碎、提取、定容后离心得到还原性糖制备液； ②取3支试管，编号A、B、C，______； ③在上述试管中加入等量且适量的现配斐林试剂； ④将三支试管放入盛有50~65℃温水的大烧杯中加热约2分钟，观察颜色变化； Ⅲ、预期结果：______。相较于大豆种子，小麦种子不适合用于蛋白质的鉴定，这是因为小麦种子中______。检测大豆种子中的蛋白质时，该同学加入的双缩脲试剂B液的量极少（3~4滴），原因是______。 地 城 考点02 细胞中的无机物 一、单选题 1．(24-25高一上·北京清华大学附属中学望京学校·期中)随着生活水平提高，人们对营养保健日益关注。下列相关广告宣传科学可信的是（　　） A．胶原蛋白口服液，可喝出水嫩苹果肌 B．缺铁性贫血患者需喝补铁补血口服液 C．长期补充各种核酸，可增强基因的修复能力 D．所有人群可以放心畅饮0糖、0脂肪、0卡饮料 故选B。 2．(24-25高一上·北京清华大学附属中学望京学校·期中)“有收无收在于水”这句农谚形象地说明了植物的生长和发育过程离不开水，下列有关水的叙述错误的是（　　） A．水在细胞中的存在形式是不会转变的 B．构成人体的不同组织和器官含水量是不一样的 C．细胞内自由水含量下降，有助于抵抗寒冷环境 D．水可以作为细胞内良好的溶剂，与水分子是极性分子有关 3．(24-25高一上·北京八一学校·期中)下列关于生物体与水分关系的叙述都正确的一组的是（    ） ①自由水可作为细胞内化学反应的反应物 ②植物体内的水分参与营养物质的运输 ③适应高渗环境的动物可排出体内多余的盐 ④贮藏中的种子不含水分，以保持休眠状态 A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①②③④ 4．(24-25高一上·北京八一学校·期中)马拉松长跑运动员在进入冲刺阶段时，发现少数运动员下肢肌肉发生抽搐，这是由于随着大量排汗而向体外排出了过多的（    ） A．水 B．钙盐 C．钠盐 D．钾盐 5．(24-25高一上·北京第十九中学·期中)下列关于细胞中无机化合物的叙述，不正确的是（    ） A．水生生物和陆生生物活细胞中含量最高的化合物都是水 B．晒干的种子中不含水，代谢活动很低，便于储存 C．无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，也参与有机物的合成 D．无机盐多以离子形式存在，对维持生命活动有重要作用 6．(24-25高一上·北京丰台区·期中)种庄稼有一句谚语“缺肥黄，多肥倒，不怕种子旱，就怕倒春寒”。对于此句谚语，下列解释正确的是（    ） A．缺肥黄：无机盐不足可能导致叶绿素合成减少，叶片发黄 B．多肥倒：施肥过量可使根细胞因吸收过多无机盐而致细胞失水 C．不怕种子旱：将种子晒干以升高细胞内的自由水/结合水，有利于储存 D．就怕倒春寒：环境温度过低对种子造成的伤害大于幼苗 7．(24-25高一上·北京第五十五中学·期中)无机盐在细胞中的主要存在形式是（    ） A．化合物 B．离子 C．元素 D．原子 8．(24-25高一上·北京第五十五中学·期中)体内缺铁时，红细胞内血红蛋白合成减少，红细胞运输氧的能力下降。这一事实说明铁的作用是（    ） A．组成血红蛋白的必需元素 B．参与红细胞的细胞膜组成 C．调节离子平衡 D．维持细胞的形态与功能 二、非选择题 9．(24-25高一上·北京大学附属中学·期中)我国有2亿亩供水和温度条件适宜种植水稻的盐碱地，培育耐盐水稻新品种对扩大水稻种植面积和提高产量非常重要。 (1)脯氨酸是植物细胞内凝固点低、水溶性最大的氨基酸，是研究植物逆境胁迫的重要指示物。下列关于脯氨酸性质和能的说法正确的是_(选择选项前字母填写)。 A．脯氨酸可能是含成植物蛋白的原料之一 B．细胞内脯氨酸含量升高，可以提高渗透压应对盐碱胁迫 C．细胞内脯氨酸含量升高，有利于应对低温胁迫 (2)脯氨酸与茚三酮反应，生成稳定的黄色化合物，再用甲苯处理，使色素全部转移至甲苯中。用分光光度计测定溶液在520nm波长光下的吸光值，获得待测样液数据。以________为空白对照，在520nm波长光下测定吸光值。以在同样波长光下测定的_______吸光值绘制标准曲线构建吸光值与浓度之间关系的数学模型，对照标准曲线查出待测植物组织细胞中脯氨酸的含量。 (3)水稻是一种对盐碱中度敏感的作物。研究人员选择A、B、C三个新品种水稻同时栽培于含0.15mol/L的NaCl且pH不同的溶液中，以分别培养在蒸馏水(pH6.5)中的三个品种水稻作为对照，检测水稻体内脯氨酸量的变化。 ①该实验的自变量是_______。 ②由此可以初步筛选出适合在盐碱地生长的水稻品种是________，做出判断的依据是________。 (4)对于脯氨酸提高植物细胞渗透压从而应对盐碱胁迫的机理，有的学者提出新的推测：脯氨酸通过提高液泡内Na⁺浓度增强植物吸水能力。研究者对这一推测进行了实验探究，其中实验组的材料选择、处理及检测指标应包括_________(选择选项前的字母填写)。 a. 脯氨酸基因敲除突变体b. 液泡 Na'通道基因敲除突变体 c. 野生型植株 d. 正常供水环境 e. 模拟盐碱胁迫环境f. 测定液泡内 Na⁺浓度g. 植株吸水能力 10．(24-25高一上·北京第十九中学·期中)种子在黑暗中萌发成幼苗，下表是种子经过处理后测得的数据，回答 处理方法 质量/g 种子 幼苗 鲜重 直接称重 160 750 干重 70℃，72h 138 116 (1)植物种子在生物类型上属于____（填“真核”或“原核”）生物类型，原因是_____，种子萌发后得到的幼苗属于____生命系统结构层次。 (2)种子未经处理时含量最多的化合物和含量最多的有机化合物分别是____、_____。 (3)水在细胞中以两种形式存在，植物入冬后，_____比例升高，抗逆能力_____。 (4)和种子相比，幼苗的质量有所增加，增加的物质主要是____。 (5)若该种子为黄豆，鉴定黄豆组织中存在蛋白质时，向豆浆中加入____试剂，摇匀，试管中出现____色反应。 地 城 考点03 细胞中的糖类和脂质 一、单选题 1．(24-25高一上·北京清华大学附属中学望京学校·期中)《中国居民膳食指南》中提出食物多样、谷类为主是平衡膳食模式的重要特征。谷类可以为人体细胞提供糖类，下面有关糖的说法正确的是（　　） A．糖类只有水解成单糖，才能被人体吸收 B．番薯是含有淀粉类食物，糖尿病人不需要控制番薯的摄入 C．葡萄糖、果糖、麦芽糖都是还原糖，但元素组成有所不同 D．糖类是主要的能源物质，所有的糖都能给动植物细胞提供能量 2．(24-25高一上·北京海淀区北京第五十七中学·期中)下图表示糖类的化学组成和种类，下列相关叙述正确的是（　　） A．①②③依次代表单糖、二糖、多糖，它们均可继续水解 B．①②均属于还原糖，在加热条件下与斐林试剂发生反应将产生砖红色沉淀 C．④⑤分别为纤维素、肌糖原，二者均储存能量，可作为储能物质 D．高尔基体与④的合成有关 3．(24-25高一上·北京丰台区·期中)胆固醇等脂质被单层磷脂包裹形成球形复合物，通过血液运输到细胞并被胞吞，形成的囊泡与溶酶体融合后，释放胆固醇。以下相关推测合理的是（    ） A．球形复合物被胞吞的过程，需要高尔基体直接参与 B．胆固醇被胞吞运输到细胞内的过程，需要线粒体供能 C．胞吞形成的囊泡与溶酶体融合，依赖于膜的选择透过性 D．胆固醇通过胞吞进入细胞，因而属于生物大分子 4．(24-25高一上·北京丰台区·期中)能量胶是一种高热量的浓稠半胶体食品，能够快速补充大运动量下人体所需的能量和无机盐。下列相关分析不合理的是（    ） A．能量胶可能富含葡萄糖，便于机体迅速补充血糖 B．能量胶中的无机盐可参与维持机体正常的渗透压 C．能量胶可能富含蛋白质，便于给机体提供能量 D．马拉松比赛中，运动员体内的肝糖原可分解产生葡萄糖 5．(24-25高一上·北京第五十五中学·期中)下列关于人们饮食观念的叙述中，正确的是（    ） A．脂质会使人发胖，不要摄入 B．谷物不含糖类，糖尿病患者可放心食用 C．食物中含有其他生物的DNA，可被消化分解 D．肉类中的蛋白质经油炸、烧烤后，更益于健康 6．(23-24高一上·北京第九中学·期中)某同学的午餐如下：二两米饭、一份红烧肉、一份蔬菜、一个煮鸡蛋。下列相关叙述正确的是（　　） A．该午餐包含脂肪、磷脂和固醇等脂质 B．该午餐含有的多糖只有糖原和淀粉 C．生鸡蛋比熟鸡蛋更易消化 D．食物中的 DNA可改变人体的 DNA 二、非选择题 7．(24-25高一上·北京对外经济贸易大学附属中学·期中)食物中的乳糖进入人体肠道后被水解成半乳糖和葡萄糖，经肠道吸收进入血液并运输至细胞中。在细胞内，半乳糖最终转变为葡萄糖被利用，其代谢简图如下。 请回答问题： (1)按照水解程度划分，乳糖属于_____。 (2)半乳糖血症主要是由于物质a积累，导致血液中半乳糖增高引起的代谢综合征。据图分析，患儿体内物质a积累是由于缺乏酶______。 (3)半乳糖血症患儿出生数天后，尿液样品中可检测出半乳糖。半乳糖为还原性糖，尿液中的半乳糖可用_____试剂检测，实验现象为_____。 (4)半乳糖血症患儿血糖浓度比正常值低，应给患儿喂食含_____的食物以缓解病情。 8．(24-25高一上·北京第八十中学·期中)花生种子富含脂肪，种子萌发时，脂肪水解并转化为糖类，糖类等物质转运至胚轴，供给胚的生长和发育，花生种子中脂肪与糖类转化的过程如图所示，回答下列问题： (1)图中X物质表示______，植物中的X物质大多是不饱和的，熔点较低，在室温时呈______（填“固态”或“液态”）。 (2)葡萄糖是单糖，在植物细胞中，葡萄糖可作为合成______（写出2种）等多糖的原料。 (3)相同质量的花生干种子和玉米干种子，储存能量更多的是______，请从两种种子主要储存的化学物质及储存物质在化学元素的组成上分析，原因是________________________。 9．(24-25高一上·北京丰台区·期中)2015年诺贝尔生理学或医学奖授予了中国科学家屠呦呦，以表彰她在寄生虫病的开创性疗法方面做出的重要贡献。 (1)青蒿主产于中国，是一种绿色高等植物，其细胞壁主要由_____构成。 (2)青蒿中对抗疟原虫的有效成分是青蒿素，是一种由C、H、O三种元素组成的脂质类物质，与_____这种生物大分子组成元素相同。 (3)某研究团队为探究不同种类的疟原虫对青蒿素的抗药性情况设计了如下实验方案，请回答下列问题。 实验材料：完全培养液、疟原虫甲、疟原虫乙、3H-异亮氨酸（具有放射性）、DMSO（用于配制青蒿素的溶剂）、1.0×10-6mol/L青蒿素溶液、放射性测量仪。 实验方案： ①取培养瓶若干，分成4组，每组设置若干个重复样品，在相同且适宜的条件下培养； 组别 A组 B组 C组 D组 疟原虫种类 疟原虫甲 疟原虫甲 疟原虫乙 a 药物处理 DMSO b c 1.0×10-6mol/L青蒿素溶液 含有3H-异亮氨酸的完全培养液 + + + + 请根据表格完善本实验的设计思路：a_____；b_____；c_____； ②每隔一段时间，使用放射性测量仪测定各组疟原虫细胞内放射性强度并记录； ③统计分析并比较各组数据，分别计算青蒿素溶液对疟原虫甲与乙生长的抑制率； ④预测实验结果：若_____，则表明疟原虫甲对青蒿素溶液敏感度高于疟原虫乙。 10．(23-24高一上·北京第九中学·期中)图1为人的红细胞膜中磷脂的分布情况。图2为一种人红细胞表面抗原结构示意图，该抗原是一种特定的糖蛋白，数字表示氨基酸序号。 (1)人体成熟红细胞适于研究细胞膜结构的原因是______。 (2)与糖蛋白的元素组成相比，磷脂特有的元素为______。据图1可知，人红细胞膜上的鞘磷脂（SM）和磷脂酰胆碱（PC）多分布在膜的______侧，而磷脂酰乙醇胺（PE）和磷脂酰丝氨酸（PS）则相反。磷脂分子可以侧向自由移动，与细胞膜的结构具有一定的______有关。 (3)红细胞膜的基本骨架是______，图2所示抗原的存在位置是______于整个基本支架。该抗原含有______个肽键，连接到蛋白质分子上的寡糖链的分布特点是______。 (4)生物正交化学反应获得2022年诺贝尔化学奖，该反应是指三个氮相连的叠氮化合物与含有碳碳三键的环辛炔之间无需催化剂催化，即可快速连接在一起，对活细胞生命活动没有干扰和毒害。已知细胞表面的寡糖链可进行叠氮修饰，科学家借助该原理成功地实现用荧光基团标记来“点亮细胞”的目标，请写出操作思路______。 地 城 考点04 蛋白质是生命活动的主要承担者 一、单选题 1．(24-25高一上·北京清华大学附属中学望京学校·期中)细胞受到冰冻时，蛋白质分子相互靠近，当接近到一定程度时，蛋白质分子中相邻近的巯基（－SH）氧化形成二硫键（－S－S－）。解冻时，蛋白质氢键断裂，二硫键仍保留（如下图所示）。下列说法不正确的是（　　） A．抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力 B．解冻后蛋白质功能可能异常 C．结冰和解冻过程涉及到肽键的变化 D．巯基位于氨基酸的R基上 故选C。 2．(24-25高一上·北京清华大学附属中学望京学校·期中)无活性胰蛋白酶原在人小肠肠腔内被激活成胰蛋白酶的过程如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A．胰蛋白酶原的激活过程需要酶的参与 B．无活性胰蛋白酶原的合成为脱水缩合过程 C．水解过程改变了胰蛋白酶原的结构和功能 D．水解酶并没有破坏胰蛋白酶原的肽键，破坏的是蛋白的空间结构 故选D。 3．(24-25高一上·北京清华大学附属中学望京学校·期中)下列生命活动与蛋白质有关的是（　　） ①催化细胞内的化学反应 ②促进生殖细胞的形成 ③注射疫苗使人体产生免疫力 ④构成细胞和生物体的结构 ⑤信息传递 ⑥消化食物 ⑦生命活动的主要能源物质 ⑧葡萄糖在载体协助下被小肠绒毛上皮细胞吸收 A．①②③⑤⑧ B．②③④⑤⑥⑦ C．③④⑤⑥⑦ D．①③④⑤⑥⑧ 4．(24-25高一上·北京八一学校·期中)分子式为C63H140O85N12S2的物质，最可能的是（    ） A．糖类 B．核酸 C．蛋白质 D．脂质 5．(24-25高一上·北京景山学校·期中)肉毒毒素是由肉毒杆菌分泌的一种蛋白质，能与人体细胞膜上的受体结合进而导致肌肉麻痹甚至死亡。以下关于肉毒毒素的说法，不正确的是（    ） A．基本组成元素有C、H、O、N B．基本组成单位为氨基酸 C．其发挥作用依赖细胞膜的信息交流 D．自由扩散进入人体细胞 6．某些蛋白质与虾青素结合后使其呈现青黑色。高温烹饪后蛋白质变性，与虾青素的结合变弱，虾青素逐渐变为橘红色。此过程改变了蛋白质的（    ） A．空间结构 B．氨基酸种类 C．氨基酸数目 D．氨基酸排列顺序 二、非选择题 7．(24-25高一上·北京八一学校·期中)我国中科院上海生化所于1982年5月合成了一种具有镇痛作用而又不会像吗啡那样使病人上瘾的药物——脑啡肽，下图是脑啡肽的结构简式。请据此回答：    (1)脑啡肽是由_______个氨基酸分子，通过______反应而合成。氨基酸的结构通式为______。图中②的名称是______，③的名称是_______。 (2)脑啡肽可以与______试剂发生作用，产生_______色反应。 (3)若一分子脑啡肽水解，能产生_______种氨基酸，其水解产物的相对分子量之和比脑啡肽的相对分子质量大约多出______。 (4)如果提供构成脑啡肽的每种氨基酸，且保证数量充足，那么理论上能合成出_______种与脑啡肽长短相同的多肽。 8．(24-25高一上·北京丰台区·期中)我国是世界上第一个人工合成结晶牛胰岛素的国家。胰岛素对于糖尿病，特别是胰岛素依赖性糖尿病的治疗至关重要。其合成过程如图所示，请回答： (1)已知谷氨酸参与胰岛素的合成，谷氨酸的侧链基团为—CH2—CH2—COOH，请根据氨基酸结构通式写出谷氨酸的结构简式_____。 (2)前胰岛素原水解所需的水中的氢用于形成_____。 (3)胰岛素分子由51个氨基酸经_____的方式形成两条肽链，这两条肽链通过一定的化学键，如图中的二硫键相互连接在一起而形成。从理论上分析，形成1个胰岛素分子需脱去_____个水分子，1个胰岛素分子至少有_____个游离的氨基。 (4)据图可知，理论上可通过测定C肽的含量间接反映_____。 (5)治疗胰岛素依赖性糖尿病时，胰岛素只能注射，不能口服，原因是_____。 9．(24-25高一上·北京第五十五中学·期中)血浆中的血管紧张素I和血管紧张素II，具有收缩血管、升高血压的作用。下图是血管紧张素I在特定位点被血管紧张素转换酶酶切后转变为血管紧张素II的示意图。（图中氨基酸的名称均为略写，如天门冬氨酸略写为“天门冬”）    (1)血管紧张素Ⅰ由________个氨基酸组成，氨基酸的结构通式是_________。图中1的名称是_________，2的名称是_________。天门冬氨酸和精氨酸不一样是由于它们的_________不同。 (2)血管紧张素转换酶作用的实质是使苯丙氨酸和组氨酸之间的____________键断裂。 (3)血管紧张素II与葡萄糖共有的化学元素是____________。 （3）葡萄糖的组成元素是C、H、O，血管紧张素II的基本组成元素是C、H、O、N，因此血管紧张素II与葡萄糖共有的化学元素是C、H、O。 10．(21-22高一上·北京人大附中·期末)胶原蛋白是动物体中的一种结构蛋白，广泛分布于人体的皮肤、骨骼和血管壁等组织器官，可保护皮肤黏膜、增加组织弹性和韧性。研究人员提取了一种主要含图1中三种氨基酸的胶原蛋白用来制作手术缝合线。 (1)据图1氨基酸分子式可知，组成这种胶原蛋白的主要化学元素是____。 (2)这三种氨基酸分子通过____反应，形成一条包含“-甘-赖-脯-”序列重复200次的肽链，此肽链所含游离的氨基个数至少为____个，连接相邻氨基酸的化学键是____键。 (3)上述三条同样的肽链螺旋缠绕在一起形成三螺旋结构（图2所示），称为原胶原蛋白。其中，甘氨酸的R基为____，具有较强的疏水性，赖氨酸和脯氨酸的R基被修饰而具有较强的亲水性。由此推测，机体内原胶原蛋白的结构俯视示意图为图3中的____（填选项前字母），原胶原蛋白可进一步骤合，形成胶原蛋白。 ①作为手术缝合线的胶原蛋白能被人体组织吸收，其原因是____。 ②缺乏维生素C会导致赖氨酸和脯氨酸的R基无法发生亲水性修饰，造成胶原蛋白易被降解。提出预防缺乏维生素C引发疾病的措施____。 地 城 考点05 核酸是遗传信息的携带者 一、单选题 1．(24-25高一上·北京清华大学附属中学望京学校·期中)下列关于核酸的说法，正确的是（　　） A．细胞中的DNA和RNA只是五碳糖不同 B．禽流感病毒中的RNA主要存在于细胞质中 C．由A、G、C、T四种碱基参与合成的核苷酸有7种 D．绿色植物根细胞内的DNA存在于细胞核、线粒体和叶绿体中 2．(24-25高一上·北京清华大学附属中学望京学校·期中)磷是核酸、生物膜等的重要组成成分，也在光合作用和呼吸作用等相关反应中扮演重要角色。因此，玉米缺磷会出现植株矮小、结实率低等生长发育异常现象。由此说明磷的作用是（　　） A．参与细胞内化合物的合成和代谢 B．对维持细胞正常形态有重要作用 C．对维持细胞酸碱平衡有重要作用 D．为玉米代谢活动提供能量 3．(24-25高一上·北京清华大学附属中学望京学校·期中)下列关于细胞中生物大分子的叙述，错误的是（　　） A．脂肪、磷脂等脂质不属于生物大分子 B．生物大分子都能为生命活动提供能量 C．细胞中生物大分子的合成需要酶来催化 D．细胞利用种类较少的小分子合成种类繁多的生物大分子 4．(24-25高一上·北京大学附属中学·期中)关于细胞中化合物及其化学键的叙述，正确的是（    ） A．每个 ATP 分子中含3个特殊的磷酸键 B．胰岛素(蛋白质) 中两条肽链之间通过肽键连接 C．蛋白质在变性的过程中二硫键可能被破坏 D．DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接 5．(24-25高一上·北京八一学校·期中)下列选项中，均属于生物大分子的是（    ） A．蛋白质、核苷酸、纤维素 B．蛋白质、核酸、糖原 C．氨基酸、核苷酸、葡萄糖 D．多肽、淀粉、脂肪 6．(24-25高一上·北京八一学校·期中)细胞的结构和生命活动的物质基础是构成细胞的化合物。下面是有关这些化合物功能的叙述，其中正确的是（    ） A．调节生命活动的物质都是蛋白质 B．仓储的种子因自由水含量少而不萌动 C．植物体内所有的多糖都是细胞的能源物质 D．所有生物的遗传物质都是DNA 形式 自由水 结合水 定义 细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动 与细胞内的其他物质相结合的水 含量 约占细胞内全部水分的95% 约占细胞内全部水分的5% 功能 ①细胞内良好的溶剂②参与生化反应 ③为细胞提供液体环境 ④运送营养物质和代谢废物 是细胞结构的重要组成成分 7．(24-25高一上·北京八一学校·期中)下列关于细胞主要化学成分的叙述不正确的是（    ） A．蛋白质的多样性与氨基酸的种类、数目、排序等有关 B．HIV病毒因为没有细胞核，所以不存在核酸 C．组成细胞的化合物有无机物和有机物两大类 D．动物细胞中的DNA主要分布在细胞核中 故选B。 8．(24-25高一上·北京第五十五中学·期中)下列物质与构成该物质的基本单位，对应正确的是（    ） A．DNA——核糖核苷酸 B．抗体——蛋白质 C．糖原——葡萄糖 D．脂肪——葡萄糖 二、非选择题 9．(23-24高一上·北京一零一中学·期中)组成细胞的化学元素可以组成多种不同的化合物，这些化合物在生命活动中发挥着各自的重要作用。请回答下列相关问题： (1)这些化合物中，生物大分子主要包括__________________(写全给分)，构成了细胞生命大厦的基本框架。 (2)在冬季来临过程中，随着气温的逐渐降低，植物体内会发生一系列适应低温的生理生化变化。研究发现冬小麦自由水的相对质量分数从9月至 12月往往处于下降趋势，其原因是_______________________________________________。 (3)下图是人体细胞中三种重要有机物A、C、E的元素组成及相互关系图，请据图回答： ① 图中X所指的元素为____________，A的中文名称为____________，其基本单位是___________ . ② b的结构通式是____________，两个b结合形成的化合物叫做____________。 ③ 细胞结构Ⅰ由A________和E______紧密结合形成。细胞结构Ⅱ的名称为______，在细胞中分布场所为____________. (4)人的血红蛋白分子有4条肽链，两条 a 链、两条β 链，共含574个氨基酸。β链中含有半胱氨酸，其分子式为C₃H₇NO₂S，则其R基由_______元素(填元素符号)构成。在该血红蛋白彻底水解的过程中，需要______个水分子。人的红细胞和心肌细胞的主要成分都是蛋白质，但两种细胞承担的功能不同，其主要原因是_______________________________。 (5)乳酸菌的遗传信息储存在________中，SARS病毒的遗传信息贮存在_______中。 10．(23-24高一上·北京师范大学附属实验中学·期中)阅读短文回答问题 科技文阅读一一诺贝尔生理医学奖 2023年诺贝尔生理学或医学奖授予卡塔琳·卡里科（KatalinKariko）和德鲁·魏斯曼（DrewWeissman）,以表彰他们在核苷碱基修饰方面的发现，这些发现使得针对COVID-19的有效RNA疫苗得以发。新冠疫情以来，RNA疫苗获得广泛应用，这种疫苗能引发人体免疫反应，从而赋予人体对抗新冠病毒的机能。但曾有几十年的时间里，RNA疫苗被认为是不可行的，因为免疫系统具有识别“自我“和“非我“的能力，而注射的体外合成的RNA可被固有免疫系统作为“非我“的外界入侵物对待，在发挥疫苗作用前被破坏，无法发挥作用。因此，魏斯 曼和克里克研究的方向就转化为如何能操作RNA以逃过免疫系统的监视。经过几年试错和改进完善，二人在2005年发现将RNA中的尿苷（U）修改为假尿苷（　　），可使RNA有效躲避免疫系统的攻击。 疫苗中的RNA必须进入人体细胞才能发挥作用，为保证其顺利进入，RNA疫苗还应用了脂质纳米粒（LNP）技术。组成LNP的脂质包括中性磷脂、负电荷磷脂、正电荷磷脂、胆固醇。其中正电荷磷脂完全是人工合成的，在pH=7.4条件下不带电，在酸性条件下带正电。包裹在LNP中的RNA,稳定性更高，更容易进入细胞发挥作用。请根据短文回答下列问题： (1)RNA的基本组成单位是____。疫苗中的RNA与细胞内RNA的区别是疫苗RNA的基本单位包括____不包括____。 (2)LNP外侧是磷脂____的头部，因此在体液环境中可以稳定存在。包裹RNA的LNP磷脂类型包括____,推测其中紧邻带负电的RNA的磷脂是____。 (3)RNA疫苗采取了修改含氮碱基和LNP包裹技术，相比于直接注射人工合成未经修饰的RNA,RNA疫苗有什么优势？ (4)核酸是一种带负电易溶于水，不易溶于乙醇的物质，利用核酸和磷脂的性质，设计RNA疫苗的生产流程，如下表，请推测填写出步骤和LNP的状态。 步骤 LNP状态 第一步：脂质的乙醇溶液与pH为酸性的RNA溶 液混合，混合液以乙醇为主。 ____ 第二步：____ 第三步：将溶液调制中性 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 组成细胞的分子 5大高频考点概览 考点01 细胞中的元素和化合物 考点02 细胞中的无机物 考点03 细胞中的糖类和脂质 考点04 蛋白质是生命活动的主要承担者 考点05 核酸是遗传信息的携带者 地 城 考点01 细胞中的元素和化合物 1．(24-25高一上·北京清华大学附属中学望京学校·期中)在其他条件具备的情况下，在试管中加入物质X，可得到相应产物Y。下列叙述不正确的是（　　） A．若X是脱氧核苷酸，则Y是所有生物的遗传物质 B．若Y是在核糖体上合成的大分子，则X是氨基酸 C．若Y是纤维素，则X之间发生的是脱水缩合反应 D．若Y是生物大分子，则X都以碳链为基本骨架 【答案】A 【分析】中心法则：（1）遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；（2）遗传信息可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译；（3）后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。 【详解】A、若X是脱氧核苷酸，则Y是DNA，DNA是大多数生物的遗传物质，但RNA病毒的遗传物质是RNA，A错误； B、若Y是在核糖体上合成的大分子，则Y是蛋白质，其基本单位则是氨基酸，B正确； C、若Y是纤维素，则X表示葡萄糖，葡萄糖之间发生的是脱水缩合反应，C正确； D、生物大分子以碳链为骨架，若Y是生物大分子，则X都以碳链为基本骨架，D正确。 故选A。 2．(24-25高一上·北京第四十四中学·期中)下列有关生物体内元素与化合物（或结构）的匹配，正确的是（　　） A．P为唾液淀粉酶及肝糖原的组成元素 B．N为胰岛素，水通道蛋白的组成元素 C．Mg为血红蛋白的组成元素，Fe为叶绿素的组成元素 D．I为胰蛋白酶的组成元素，Ca为骨骼及牙齿的组成元素 【答案】B 【分析】1、细胞中的元素有：基本元素：C、H、O、N（90%）；大量元素有C、H、O、N、P、S（97%）K、Ca、Mg等；微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等；最基本元素：C，占细胞干重的48.8%；生物大分子以碳链为骨架。 2、细胞鲜重中占比最多的四种元素是O、C、H、N；细胞干重中占比最多的四种元素是C、O、N、H。 3、无机盐主要以离子的形式存在，其生理作用有：（1）细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如Fe2+是血红蛋白（血红素）的主要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分。（2）维持细胞的生命活动，如钙可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。（3）维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。 【详解】A、肝糖原的组成元素为C、H、O，A错误； B、胰岛素本质为蛋白质、水通道蛋白的元素组成都有C、H、O、N，B正确； C、Fe为血红蛋白的组成元素，Mg为叶绿素的组成元素，C错误； D、I 为甲状腺激素的组成元素，Ca为骨骼及牙齿的组成元素，D错误。 故选B。 3．(24-25高一上·北京第四十四中学·期中)在鉴定下列物质时，所用试剂或预期结果错误的是（　　） 选项 物质 试剂 预期结果（呈现的颜色） A 蛋白质 双缩脲试剂 紫色 B 蔗糖 斐林试剂 砖红色 C 脂肪 苏丹Ⅲ染液 橘黄色 D 淀粉 碘液 蓝色 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【分析】脂肪一般用苏丹Ⅲ检测，呈橘黄色；蛋白质用双缩脲试剂检测，呈紫色；还原糖用斐林试剂检测，呈砖红色沉淀；酒精用酸性重铬酸钾检测，呈灰绿色。 【详解】A、双缩脲试剂与蛋白质反应，产生紫色，A正确； B、蔗糖是非还原糖，与斐林试剂反应不会产生砖红色沉淀，B错误； C、苏丹III试剂能将脂肪染成橘黄色，C正确； D、淀粉遇碘变蓝色，D正确。 故选B。 4．(24-25高一上·北京八一学校·期中)下列关于构成生物体的元素或化合物的叙述中，正确的是（    ） A．N元素被生物吸收后，可以用于合成核酸和蛋白质 B．Mg是叶绿体中的各种色素分子必不可少的组成元素 C．P是组成磷脂、核糖及核酸等多种化合物的组成元素 D．C元素在细胞内含量最多，所以是组成生物体的最基本元素 【答案】A 【分析】组成细胞的元素大约有20种，C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等属于大量元素，Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu属于微量元素，其中C是最基本的元素。糖类的元素组成是C、H、O，蛋白质的元素组成是C、H、O、N等，不同种类的脂质的元素组成不同，脂肪和固醇的元素组成是C、H、O，磷脂的元素组成是C、H、O、N、P，核酸的元素组成是C、H、O、N、P。 【详解】A、核酸和蛋白质等大分子物质含有N元素，N元素被生物吸收后，可用于合成核酸和蛋白质等含N的大分子物质，A正确； B、镁是植物细胞的叶绿素分子必不可少的组成元素，B错误； C、P是组成磷脂、核酸等化合物的组成元素，核糖等糖类只含C、H、O三种元素，不含P元素，C错误； D、H元素在细胞内含量最多，C元素是组成生物体的最基本元素，D错误。 故选A。 5．(24-25高一上·北京八一学校·期中)还原糖、脂肪、蛋白质和淀粉四种有机物的鉴定实验中，选材或操作正确的是（    ） A．用斐林试剂检测胡萝卜汁中的还原糖 B．取花生子叶薄片，利用苏丹Ⅲ染液检测脂肪 C．将台盼蓝染液A液与B液分先后加入并摇匀，以检测豆浆中的蛋白质 D．水浴加热的条件下，向麦芽提取液中加入碘液，才能显蓝色 【答案】B 【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、蔗糖）。（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液（或苏丹Ⅳ染液）鉴定，呈橘黄色（或红色）。（4）淀粉遇碘液变蓝。 【详解】A、鉴定还原糖最好选择含糖量高的，颜色浅的生物组织，胡萝卜汁颜色深，即使含有还原糖也不容易观察到，A错误； B、花生子叶薄片富含脂肪，经苏丹Ⅲ染色后，在显微镜下能观察到脂肪颗粒产生橘黄色，B正确； C、将双缩脲试剂A液与B液先A液后B液加入并摇匀，以检测豆浆中的蛋白质，C错误； D、麦芽糖是还原糖，水浴加热的条件下，向麦芽提取液中加入斐林试剂，出现砖红色沉淀，D错误。 故选B。 6．(24-25高一上·北京八一学校·期中)我国自主研制的深海载人潜水器“蛟龙号”已经成功完成了7000米级的海试，在那里发现了许多奇异的深海生物。在这些生物体内，最基本的化学元素和含量最多的化学元素分别是（    ） A．O和C B．C和O C．O和N D．C和N 【答案】B 【分析】（1）在生物体内，碳链构成了生物大分子的基本骨架，因此C是最基本的化学元素；（2）在生物体内，占细胞鲜重最多的元素是O。 【详解】在生物体内，C是构成细胞的最基本的化学元素，O是在细胞鲜重的情况下含量最多的化学元素，B正确，ACD错误。 故选B。 7．(24-25高一上·北京景山学校·期中)利用光学显微镜对4种实验材料进行观察，经表中实验处理，无法观察到相应实验现象的是（    ） 选项 实验材料及处理 实验现象 A 用双缩脲染液染色的花生子叶 子叶细胞中有紫色颗粒 B 置于清水中的黑藻叶片 叶绿体随细胞质的流动而移动 C 用台盼蓝染液染色的酵母菌 有部分酵母菌被染成蓝色 D 用碘液染色的洋葱表皮细胞 细胞核被染成深色 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【分析】生物大分子的检测方法：蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应；淀粉遇碘液变蓝；还原糖与斐林试剂在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀；脂肪需要使用苏丹III（苏丹IV）染色，使用酒精洗去浮色以后在显微镜下观察，可以看到橘黄色（红色）的脂肪颗粒。 【详解】A、用双缩脲染液染色的花生子叶，子叶细胞中会有紫色颗粒，因为花生子叶中有蛋白质的存在，A正确； B、细胞质中的叶绿体会随着细胞质的流动而流动，且叶绿体呈绿色，可作为流动的标志，故置于清水中的黑藻叶片可观察到叶绿体随细胞质的流动而移动，B正确； C、活细胞的细胞膜对物质进出细胞具有选择透过性，其细胞膜可以阻止活细胞不需要的台盼蓝染色剂进入，因此活细胞不能被台盼蓝染成蓝色，而当细胞死亡后，细胞膜的选择透过性丧失，台盼蓝染色剂才能进入细胞，则用台盼蓝染液染色的酵母菌，会有部分酵母菌被染成蓝色，C正确； D、碘液与淀粉发生反应表现蓝色，但淀粉没有在细胞核中，因此，用碘液染色的洋葱表皮细胞，其细胞核不会被染成深色，D错误。 故选D。 8．(24-25高一上·北京丰台区·期中)关于生物组织中有机物的检测方法、步骤及出现结果的叙述，错误的是（    ） A．花生种子切片→苏丹Ⅲ染液染色→酒精洗去浮色→显微镜观察细胞内橘黄色脂肪颗粒 B．成熟小麦籽粒加水研磨→离心取上清液→加碘液→依据蓝色反应检测淀粉 C．大豆种子加水研磨→加双缩脲试剂→依据紫色深浅程度反映蛋白质含量的多少 D．甜玉米籽粒加水研磨→离心取上清液→加斐林试剂→观察砖红色沉淀检测还原糖 【答案】D 【分析】有机物的鉴定方法：（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)。（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应；（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定，呈橘黄。（4）淀粉遇碘液变蓝。 【详解】A、脂肪颗粒可与苏丹III染液反应生成橘黄色，故花生种子切片→苏丹Ⅲ染液染色→酒精洗去浮色→显微镜观察细胞内橘黄色脂肪颗粒的步骤正确，A正确； B、淀粉与碘液反应呈蓝色， 成熟小麦富含淀粉，成熟小麦籽粒加水研磨→离心取上清液→加碘液→依据蓝色反应检测淀粉步骤正确，B正确； C、蛋白质可与双缩脲试剂反应呈紫色，大豆种子加水研磨→加双缩脲试剂→依据紫色深浅程度反映蛋白质含量的多少，C正确； D、斐林试剂可用于检测还原糖，但需要在水浴加热的条件下进行，D错误。 故选D。 二、非选择题 9．(24-25高一上·北京海淀区北京第五十七中学·期中)某生物兴趣小组A测定了小麦种子成熟过程中相关物质干重的百分含量，结果如下图所示。请回答： (1)在小麦种子成熟的第6~20天内种子中淀粉含量的变化是______，该变化的原因是______。 (2)在上述定量测定之前，兴趣小组进行了还原性糖含量变化的预测实验，请填充实验原理，完成实验步骤，并写出预期实验结果。 I、实验原理：还原性糖与______，颜色深浅与______成正比。 Ⅱ、实验步骤： ①取三份等量的分别发育至6、12、18天的小麦种子，各加入适量蒸馏水，研碎、提取、定容后离心得到还原性糖制备液； ②取3支试管，编号A、B、C，______； ③在上述试管中加入等量且适量的现配斐林试剂； ④将三支试管放入盛有50~65℃温水的大烧杯中加热约2分钟，观察颜色变化； Ⅲ、预期结果：______。相较于大豆种子，小麦种子不适合用于蛋白质的鉴定，这是因为小麦种子中______。检测大豆种子中的蛋白质时，该同学加入的双缩脲试剂B液的量极少（3~4滴），原因是______。 【答案】(1) 增加 还原糖不断转化成淀粉 (2) 斐林试剂产生砖红色沉淀 还原糖含量 等量的上述还原性糖制备液 A试管中砖红色沉淀颜色最深，其次是B试管，C试管中砖红色沉淀颜色最浅 主要含淀粉，蛋白质含量较少 双缩脲试剂B液呈现蓝色，过量会掩盖实验出现的紫色 【分析】小麦种子成熟过程中，还原性糖的含量逐渐降低，淀粉的含量逐渐升高，蛋白质的含量基本不变，种子成熟后，淀粉含量最高，占干重的80%左右。 【详解】（1）由图可知，在种子成熟的6～20天内，还原性糖含量逐渐减少，淀粉含量逐渐增加，蛋白质的含量基本不变，故可知在种子发育过程中，还原性糖转化成了淀粉。 （2）鉴定还原性糖的原理为：还原性糖可以与斐林试剂在水浴加热条件下产生砖红色沉淀，颜色深浅与还原性糖含量成正比。 本实验的自变量为不同成熟期的种子，因变量为还原性糖的多少，可用斐林试剂来检测，通过观察砖红色沉淀的颜色深浅来反应还原性糖的多少。 实验设计如下： ①取三份等量的分别发育至6、12、18天的小麦种子，各加入适量蒸馏水，研碎、提取、定容后离心得到还原性糖制备液； ②取3支试管，编号A、B、C，分别加入等量的上述还原性糖制备液； ③在上述试管中加入等量且适量的现配的斐林试剂； ④将三只试管放入盛有50～65℃温水的大烧杯中加热约2分钟，观察颜色变化。 根据实验结果可预期A试管中砖红色沉淀颜色最深，其次是B试管，C试管中砖红色沉淀颜色最浅。 相较于大豆种子，小麦种子不适合用于蛋白质的鉴定，这是因为小麦种子中主要含淀粉，蛋白质含量较少。双缩脲试剂B液呈现蓝色，过量会掩盖实验出现的紫色，因此鉴定蛋白质时，双缩脲试剂B液的量只有3～4滴，而不能过量。 地 城 考点02 细胞中的无机物 一、单选题 1．(24-25高一上·北京清华大学附属中学望京学校·期中)随着生活水平提高，人们对营养保健日益关注。下列相关广告宣传科学可信的是（　　） A．胶原蛋白口服液，可喝出水嫩苹果肌 B．缺铁性贫血患者需喝补铁补血口服液 C．长期补充各种核酸，可增强基因的修复能力 D．所有人群可以放心畅饮0糖、0脂肪、0卡饮料 【答案】B 【分析】Fe是血红蛋白的组成成分，缺乏会导致缺铁性贫血。 【详解】A、蛋白质是大分子，在消化道内会被消化分解成氨基酸，不能通过口服补充，A错误； B、缺铁性贫血患者可以通过口服补充铁元素进行治疗，B正确； C、虽然基因是DNA片段，但补充核酸并不能增强基因的修复能力，C错误； D、0糖、0脂肪的饮料，仍可能含有其他有机物，仍可能有一定的能量，D错误。 故选B。 2．(24-25高一上·北京清华大学附属中学望京学校·期中)“有收无收在于水”这句农谚形象地说明了植物的生长和发育过程离不开水，下列有关水的叙述错误的是（　　） A．水在细胞中的存在形式是不会转变的 B．构成人体的不同组织和器官含水量是不一样的 C．细胞内自由水含量下降，有助于抵抗寒冷环境 D．水可以作为细胞内良好的溶剂，与水分子是极性分子有关 【答案】A 【分析】细胞内的水的存在形式是自由水和结合水，结合水是细胞结构的重要组成成分；自由水是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，自由水还参与许多化学反应，自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用；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。 【详解】A、水在细胞中的存在形式包括自由水和结合水，两者在一定情况下可以相互转化，A错误； B、构成人体的不同组织和器官含水量是不一样的，如血液和肌肉中含水量不同，B正确； C、细胞内自由水含量下降，代谢减慢，抗逆性增强，有助于抵抗寒冷环境，C正确； D、水分子属于极性分子，带电荷的离子或分子易溶于水，自由水是细胞内良好的溶剂，D正确。 故选A。 3．(24-25高一上·北京八一学校·期中)下列关于生物体与水分关系的叙述都正确的一组的是（    ） ①自由水可作为细胞内化学反应的反应物 ②植物体内的水分参与营养物质的运输 ③适应高渗环境的动物可排出体内多余的盐 ④贮藏中的种子不含水分，以保持休眠状态 A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①②③④ 【答案】A 【分析】水在细胞中以两种形式存在：（1）一部分水与细胞内的其他物质相结合，叫做结合水。结合水是细胞结构的重要组成成分，大约占细胞内全部水分的4.5%。（2）细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动，叫做自由水。自由水是细胞内的良好溶剂，许多种物质溶解在这部分水中，细胞内的许多生物化学反应也都需要有水的参与。多细胞生物体的绝大多数细胞，必须浸润在以水为基础的液体环境中。水在生物体内的流动，可以把营养物质运送到各个细胞，同时也把各个细胞在新陈代谢中产生的废物，运送到排泄器官或者直接排出体外。 【详解】①自由水可作为细胞内化学反应的反应物，如光反应阶段水作为反应物参与水的光解，①正确； ②水在生物体内的流动，可以把营养物质运送到各个细胞，同时也把各个细胞在新陈代谢中产生的废物，运送到排泄器官或者直接排出体外，②正确； ③适应高渗环境的动物可通过主动运输的方式排出体内多余的盐，③正确； ④贮藏中的种子处于休眠状态，自由水与结合水的比值低，不是不含水，④错误。 故选A。 4．(24-25高一上·北京八一学校·期中)马拉松长跑运动员在进入冲刺阶段时，发现少数运动员下肢肌肉发生抽搐，这是由于随着大量排汗而向体外排出了过多的（    ） A．水 B．钙盐 C．钠盐 D．钾盐 【答案】B 【分析】血液中钙含量过低，会发生抽搐现象，说明无机盐可以影响生物体的生命活动。 【详解】在运动员排出的汗液中，含有水、钙盐、钠盐和钾盐等成分，其中运动员下肢肌肉发生抽搐是由于血液中钙盐的含量太低引起的，B正确，ACD错误。 故选B。 5．(24-25高一上·北京第十九中学·期中)下列关于细胞中无机化合物的叙述，不正确的是（    ） A．水生生物和陆生生物活细胞中含量最高的化合物都是水 B．晒干的种子中不含水，代谢活动很低，便于储存 C．无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，也参与有机物的合成 D．无机盐多以离子形式存在，对维持生命活动有重要作用 【答案】B 【分析】1、水在细胞中以两种形式存在：一部分水与细胞内的其他物质相结合，为结合水；绝大部分以游离的形式存在，可以流动，为自由水，参与细胞中各种代谢活动。2、细胞中的无机盐含量比较少，但具有重要的生理功能，如很多无机盐与蛋白质等物质结合成复杂的化合物，参与细胞中各种生命活动，当某些无机盐含量过多或过少时，生物体可能出现相应病症。 【详解】A、活细胞中含量最多的化合物是水，A正确； B、晒干的种子丢失的是自由水，细胞内还有结合水，B错误； C、无机盐能参与维持细胞的酸碱平衡，也能参与有机物的合成，如Mg2+是合成叶绿素的原料，C正确； D、细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，无机盐对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用，如血钙过低会导致抽搐，D正确。 故选B。 6．(24-25高一上·北京丰台区·期中)种庄稼有一句谚语“缺肥黄，多肥倒，不怕种子旱，就怕倒春寒”。对于此句谚语，下列解释正确的是（    ） A．缺肥黄：无机盐不足可能导致叶绿素合成减少，叶片发黄 B．多肥倒：施肥过量可使根细胞因吸收过多无机盐而致细胞失水 C．不怕种子旱：将种子晒干以升高细胞内的自由水/结合水，有利于储存 D．就怕倒春寒：环境温度过低对种子造成的伤害大于幼苗 【答案】A 【分析】无机盐主要以离子形式存在，无机盐是某些复杂化合物的组成成分，许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用，有的无机盐还参与维持酸碱平衡和渗透压。 【详解】A、镁是合成叶绿素的组成成分，无机盐不足可导致叶绿素合成减少，叶片发黄，A正确； B、若一次性给农作物施肥过多，会使土壤溶液浓度过高，大于植物细胞溶液的浓度，植物细胞不能吸水，反而会失水，导致植物因失水而萎蔫，造成“烧苗”现象，B错误； C、晒干种子时，自由水蒸发出来，细胞中自由水的含量减少，细胞内的自由水/结合水降低，降低代谢水平，减少有机物的消耗，便于储藏，C错误； D、因为种子处于休眠状态，新陈代谢活动较弱，对环境的适应能力更强，因此，温度过低对幼苗的伤害大于种子，D错误。 故选A。 7．(24-25高一上·北京第五十五中学·期中)无机盐在细胞中的主要存在形式是（    ） A．化合物 B．离子 C．元素 D．原子 【答案】B 【分析】细胞内的无机盐绝大多数是以离子态形式存在，少量以化合态存在。 【详解】无机盐主要以离子的形式存在，其生理作用有：①细胞中某些复杂化合物的重要组成成分；②维持细胞的生命活动；③维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。 故选B。 8．(24-25高一上·北京第五十五中学·期中)体内缺铁时，红细胞内血红蛋白合成减少，红细胞运输氧的能力下降。这一事实说明铁的作用是（    ） A．组成血红蛋白的必需元素 B．参与红细胞的细胞膜组成 C．调节离子平衡 D．维持细胞的形态与功能 【答案】A 【分析】无机盐主要以离子的形式存在，其生理作用有：①细胞中某些复杂化合物的重要组成成分；如Fe2+是血红蛋白的主要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分．②维持细胞的生命活动，如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐．③维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态． 【详解】A、铁是构成血红蛋白的元素，缺铁时血红蛋白的含量少，运输氧气的能力降低，A正确； B、细胞膜的组成主要是脂质和蛋白质，B错误； CD、铁是构成血红蛋白的元素，缺铁时血红蛋白的含量少，运输氧气的能力降低，说明无机盐具有构成细胞重要化合物的作用，CD错误。 故选A。 二、非选择题 9．(24-25高一上·北京大学附属中学·期中)我国有2亿亩供水和温度条件适宜种植水稻的盐碱地，培育耐盐水稻新品种对扩大水稻种植面积和提高产量非常重要。 (1)脯氨酸是植物细胞内凝固点低、水溶性最大的氨基酸，是研究植物逆境胁迫的重要指示物。下列关于脯氨酸性质和能的说法正确的是_(选择选项前字母填写)。 A．脯氨酸可能是含成植物蛋白的原料之一 B．细胞内脯氨酸含量升高，可以提高渗透压应对盐碱胁迫 C．细胞内脯氨酸含量升高，有利于应对低温胁迫 (2)脯氨酸与茚三酮反应，生成稳定的黄色化合物，再用甲苯处理，使色素全部转移至甲苯中。用分光光度计测定溶液在520nm波长光下的吸光值，获得待测样液数据。以________为空白对照，在520nm波长光下测定吸光值。以在同样波长光下测定的_______吸光值绘制标准曲线构建吸光值与浓度之间关系的数学模型，对照标准曲线查出待测植物组织细胞中脯氨酸的含量。 (3)水稻是一种对盐碱中度敏感的作物。研究人员选择A、B、C三个新品种水稻同时栽培于含0.15mol/L的NaCl且pH不同的溶液中，以分别培养在蒸馏水(pH6.5)中的三个品种水稻作为对照，检测水稻体内脯氨酸量的变化。 ①该实验的自变量是_______。 ②由此可以初步筛选出适合在盐碱地生长的水稻品种是________，做出判断的依据是________。 (4)对于脯氨酸提高植物细胞渗透压从而应对盐碱胁迫的机理，有的学者提出新的推测：脯氨酸通过提高液泡内Na⁺浓度增强植物吸水能力。研究者对这一推测进行了实验探究，其中实验组的材料选择、处理及检测指标应包括_________(选择选项前的字母填写)。 a. 脯氨酸基因敲除突变体b. 液泡 Na'通道基因敲除突变体 c. 野生型植株 d. 正常供水环境 e. 模拟盐碱胁迫环境f. 测定液泡内 Na⁺浓度g. 植株吸水能力 【答案】(1)ABC (2) 用甲苯处理的茚三酮溶液 已知系列浓度的脯氨酸与茚三酮反应生成物再用甲苯处理后的溶液 (3) 不同pH、水稻品种 B 有NaCl处理，在较高pH条件下，B品种地下部分的脯氨酸含量最高 (4)aefg 【分析】由题图可知，品种A的酸碱耐受度最高，在pH为4.5、9.5与10.5时，脯氨酸含量均有上升；品种B脯氨酸含量最高，在pH=4.5与pH=9.5时组脯氨酸含量有所上升，在pH=10.5时，脯氨酸合成受到抑制；品种C酸碱耐受性最弱，仅在pH=4.5的实验组中脯氨酸含量有所上升。 【详解】（1）A、由题意可知，脯氨酸是植物细胞内凝固点低、水溶性最大的氨基酸，蛋白质的基本单位是氨基酸，因此脯氨酸可能是含成植物蛋白的原料之一，A正确； B、水由渗透压低的位置流向渗透压高的位置，细胞内脯氨酸含量升高会提高渗透压，有利于水的吸收，B正确； C、由题干可知，脯氨酸的凝固点低，含量升高后会使细胞内溶液在低温下不易凝固，利于细胞代谢，C正确。 故选ABC。 （2）由题干可知，实验目的为检测脯氨酸的浓度，故对照组为不含脯氨酸的用甲苯处理的茚三酮溶液；在520nm波长光下测定吸光值。以在同样波长光下测定的已知系列浓度的脯氨酸与茚三酮反应生成物再用甲苯处理后的溶液吸光值绘制标准曲线构建吸光值与浓度之间关系的数学模型，对照标准曲线查出待测植物组织细胞中脯氨酸的含量； （3）①由题干及图像可知，实验选用了不同的pH溶液以及ABC三个水稻品种为实验对象，因此水稻品种和不同pH为自变量； ②结合题干信息，为选择适应盐碱地生长的水稻，应观察含盐且碱性最强的实验组结果，由图可知在NaCl处理下，B品种水稻幼苗地下部分的脯氨酸含量在pH为10.5时最大，其脯氨酸含量提高利于水稻适应盐碱地环境； （4）由题意知，脯氨酸提高植物细胞渗透压从而应对盐碱胁迫的机理是：脯氨酸通过提高液泡内Na+浓度增强植物吸水能力，该实验的自变量是细胞内脯氨酸的含量，因变量是液泡内Na+浓度及植物吸水能力。 a、如果推测正确，敲除脯氨酸运输蛋白基因，会降低脯氨酸的吸收量，会影响脯氨酸应对盐胁迫的功能，a正确； b、本实验的自变量是细胞内脯氨酸的含量，液泡Na+通道基因敲除突变体，不能作为实验组，b错误； c、野生型植株作为对照组，不是实验组，c错误； d、实验组和对照组都需要模拟盐胁迫环境，d错误； e、对实验组要模拟盐胁迫环境，e正确； f、测定细胞内钠离子浓度既可以是实验组，也可以对照组，f正确； g、植株吸水能力可以是实验和对照组，g正确。 故选aefg 10．(24-25高一上·北京第十九中学·期中)种子在黑暗中萌发成幼苗，下表是种子经过处理后测得的数据，回答 处理方法 质量/g 种子 幼苗 鲜重 直接称重 160 750 干重 70℃，72h 138 116 (1)植物种子在生物类型上属于____（填“真核”或“原核”）生物类型，原因是_____，种子萌发后得到的幼苗属于____生命系统结构层次。 (2)种子未经处理时含量最多的化合物和含量最多的有机化合物分别是____、_____。 (3)水在细胞中以两种形式存在，植物入冬后，_____比例升高，抗逆能力_____。 (4)和种子相比，幼苗的质量有所增加，增加的物质主要是____。 (5)若该种子为黄豆，鉴定黄豆组织中存在蛋白质时，向豆浆中加入____试剂，摇匀，试管中出现____色反应。 【答案】(1) 真核 有以核膜为界限细胞核 个体 (2) 水 蛋白质 (3) 结合水 增强 (4)水 (5) 双缩脲 紫 【分析】1、生命系统的结构层次：细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。其中细胞是最基本的生命系统。 2、细胞中结合水和自由水比例不同，细胞的代谢和抗逆性不同，当细胞内结合水与自由水比例相对较高时，细胞的代谢减慢，抗性增强；反之代谢快，抗性差。 【详解】（1）植物种子在生物类型上属于真核生物，原因是细胞中有以核膜为界限细胞核，种子萌发后得到的幼苗属于生命系统结构层次中的个体层次。 （2）未经处理的种子是鲜种子，含量最多的化合物是水，含量最多的有机物是蛋白质。 （3）水在细胞中以自由水和结合水两种形式存在，结合水可以增强植物的抗逆性，所以植物入冬后结合水比例上升，自由水比例下降，抗逆的能力增强。 （4）由于种子在黑暗环境中长成幼苗，所以幼苗不能进行光合作用生产有机物，因此增加的重量来自于水。 （5）鉴定蛋白质的试剂是双缩脲试剂，可以和蛋白质发生反应生成紫色物质。 地 城 考点03 细胞中的糖类和脂质 一、单选题 1．(24-25高一上·北京清华大学附属中学望京学校·期中)《中国居民膳食指南》中提出食物多样、谷类为主是平衡膳食模式的重要特征。谷类可以为人体细胞提供糖类，下面有关糖的说法正确的是（　　） A．糖类只有水解成单糖，才能被人体吸收 B．番薯是含有淀粉类食物，糖尿病人不需要控制番薯的摄入 C．葡萄糖、果糖、麦芽糖都是还原糖，但元素组成有所不同 D．糖类是主要的能源物质，所有的糖都能给动植物细胞提供能量 【答案】A 【分析】糖类、脂肪、蛋白质都属于能源物质，其中糖类是主要的能源物质，脂肪是良好的储能物质。麦芽糖是由两分子葡萄糖形成的二糖。 【详解】A、二糖和多糖只有水解成单糖，才能被人体吸收，A正确； B、糖尿病人血糖较高，淀粉经过消化吸收会使葡萄糖升高，加重病情，糖尿病人需要控制番薯的摄入，B错误； C、葡萄糖、果糖、麦芽糖都是还原糖，但元素组成均为C、H、O，C错误； D、纤维素不能提供能量，D错误。 故选A。 2．(24-25高一上·北京海淀区北京第五十七中学·期中)下图表示糖类的化学组成和种类，下列相关叙述正确的是（　　） A．①②③依次代表单糖、二糖、多糖，它们均可继续水解 B．①②均属于还原糖，在加热条件下与斐林试剂发生反应将产生砖红色沉淀 C．④⑤分别为纤维素、肌糖原，二者均储存能量，可作为储能物质 D．高尔基体与④的合成有关 【答案】D 【分析】图示中①、②、③依次代表单糖、二糖、多糖，其中单糖不能继续水解；蔗糖不属还原糖；纤维素不是贮能物质，与果胶构成植物细胞壁。 【详解】A、①、②、③依次代表单糖、二糖、多糖，单糖不可继续水解，A错误； B、①为单糖属还原糖，在加热条件下与斐林试剂发生反应将产生砖红色沉淀，②中蔗糖不是还原性糖，B错误； C、根据试题分析，④、⑤分别为纤维素、肌糖原，其中肌糖原可作为贮能物质，但纤维素是构成植物细胞壁的结构物质，不是储能物质，C错误； D、高尔基体与④纤维素的合成有关，参与植物细胞壁的形成，D正确。 故选D。 3．(24-25高一上·北京丰台区·期中)胆固醇等脂质被单层磷脂包裹形成球形复合物，通过血液运输到细胞并被胞吞，形成的囊泡与溶酶体融合后，释放胆固醇。以下相关推测合理的是（    ） A．球形复合物被胞吞的过程，需要高尔基体直接参与 B．胆固醇被胞吞运输到细胞内的过程，需要线粒体供能 C．胞吞形成的囊泡与溶酶体融合，依赖于膜的选择透过性 D．胆固醇通过胞吞进入细胞，因而属于生物大分子 【答案】B 【分析】胆固醇属于固醇。胞吞依赖膜的流动性完成，该过程耗能。 【详解】A、球形复合物被胞吞的过程中不需要高尔基体直接参与，直接由细胞膜形成囊泡，然后与溶酶体融合后，释放胆固醇，A错误； B、胞吞过程需要消耗能量，线粒体是细胞的“动力车间”，故需要线粒体供能，B正确； C、胞吞形成的囊泡（单层膜）能与溶酶体融合，依赖于膜具有一定的流动性，C错误； D、胆固醇属于固醇类物质，是小分子物质，D错误。 故选B。 4．(24-25高一上·北京丰台区·期中)能量胶是一种高热量的浓稠半胶体食品，能够快速补充大运动量下人体所需的能量和无机盐。下列相关分析不合理的是（    ） A．能量胶可能富含葡萄糖，便于机体迅速补充血糖 B．能量胶中的无机盐可参与维持机体正常的渗透压 C．能量胶可能富含蛋白质，便于给机体提供能量 D．马拉松比赛中，运动员体内的肝糖原可分解产生葡萄糖 【答案】C 【分析】糖类是重要的能源物质，在通常情况下，生命活动所需的能量主要来自糖类的氧化分解。细胞中的糖类大致可以分为单糖、二糖、多糖等几类，单糖中的葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质。当人和动物血液中的葡萄糖含量低于正常时，多糖中的肝糖原可分解产生葡萄糖及时补充。 【详解】AB、能量胶能够快速补充大运动量下人体所需的能量和无机盐，据此可推测：能量胶可能富含葡萄糖，便于机体迅速补充血糖，能量胶中的无机盐可参与维持机体正常的渗透压，AB正确； C、糖类是重要的能源物质，能给机体提供能量，蛋白质一般不提供能量，C错误； D、马拉松比赛中，运动员体内的细胞生命活动消耗的能量增多，导致血液中葡萄糖含量低于正常值，肝糖原可分解产生葡萄糖及时补充，D正确。 故选C。 5．(24-25高一上·北京第五十五中学·期中)下列关于人们饮食观念的叙述中，正确的是（    ） A．脂质会使人发胖，不要摄入 B．谷物不含糖类，糖尿病患者可放心食用 C．食物中含有其他生物的DNA，可被消化分解 D．肉类中的蛋白质经油炸、烧烤后，更益于健康 【答案】C 【分析】脂质可以分为脂肪（储能物质，减压缓冲，保温作用）、磷脂（构成生物膜的主要成分）、固醇类物质包括胆固醇（动物细胞膜的成分，参与血液中脂质的运输）、性激素（促进性器官的发育和生殖细胞的产生）和维生素D（促进小肠对钙磷的吸收）。 【详解】A、脂质中的脂肪是三大营养物质中的一种，是一种含有高能量的营养物质，脂肪过量摄入会使人发胖，应适当摄取，A错误； B、谷物中含有大量的淀粉，淀粉属于多糖，在人体内经过水解会变为葡萄糖，故糖尿病人应少量食用，B错误； C、食物中含有DNA，可以被消化分解为小分子有机物，C正确； D、肉类中的蛋白质经油炸、烧烤后，会产生有害物质，对健康不利，D错误。 故选C。 6．(23-24高一上·北京第九中学·期中)某同学的午餐如下：二两米饭、一份红烧肉、一份蔬菜、一个煮鸡蛋。下列相关叙述正确的是（　　） A．该午餐包含脂肪、磷脂和固醇等脂质 B．该午餐含有的多糖只有糖原和淀粉 C．生鸡蛋比熟鸡蛋更易消化 D．食物中的 DNA可改变人体的 DNA 【答案】A 【分析】1、多糖包括淀粉、纤维素和糖原，淀粉是植物细胞的储能物质，糖原是动物细胞的储能物质，纤维素是植物细胞壁的组成成分。 2、脂质分为脂肪、磷脂和固醇，固醇包括胆固醇、性激素和维生素D。 3、氨基酸是蛋白质的基本组成单位，鸡蛋煮熟后，高温破能够蛋白质分子的空间结构，使蛋白质发生变性，易于消化。但组成其结构的氨基酸的排列顺序、种类以及蛋白质的种类都没有改变。 【详解】A、该午餐包含脂肪、磷脂和固醇等脂质，A正确； B、该午餐含有的多糖有糖原、淀粉、纤维素，B错误； C、高温会破坏蛋白质的空间结构，因此熟鸡蛋比生鸡蛋的蛋白质更易消化，C错误； D、午餐中的DNA会被消化水解为脱氧核苷酸，不会改变人体的DNA，D错误。 故选A。 二、非选择题 7．(24-25高一上·北京对外经济贸易大学附属中学·期中)食物中的乳糖进入人体肠道后被水解成半乳糖和葡萄糖，经肠道吸收进入血液并运输至细胞中。在细胞内，半乳糖最终转变为葡萄糖被利用，其代谢简图如下。 请回答问题： (1)按照水解程度划分，乳糖属于_____。 (2)半乳糖血症主要是由于物质a积累，导致血液中半乳糖增高引起的代谢综合征。据图分析，患儿体内物质a积累是由于缺乏酶______。 (3)半乳糖血症患儿出生数天后，尿液样品中可检测出半乳糖。半乳糖为还原性糖，尿液中的半乳糖可用_____试剂检测，实验现象为_____。 (4)半乳糖血症患儿血糖浓度比正常值低，应给患儿喂食含_____的食物以缓解病情。 【答案】(1)二糖 (2)Ⅱ (3) 斐林试剂 出现砖红色沉淀 (4)葡萄糖 【分析】据图分析可知，半乳糖在酶Ⅰ的催化下可转变为物质a，物质a在酶Ⅱ的催化作用下可转变为葡萄糖和物质b，葡萄糖和物质b在酶Ⅲ的催化下可装变为物质c，物质c在酶Ⅳ的催化作用下可转变为葡萄糖和物质d。 【详解】（1）乳糖由一分子葡萄糖和一分子半乳糖脱水缩合形成，属于糖类中的二糖。 （2）据图分析可知，物质a在酶Ⅱ的催化作用下可转变为葡萄糖和物质b，因此体内缺乏酶Ⅱ可导致物质a积累。 （3）半乳糖属于还原糖，可以用斐林试剂进行检测，在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀。 （4）半乳糖血症是一种主要由血液中半乳糖增高引起的代谢综合征，其半乳糖增高的原因是半乳糖不能最终转变为葡萄糖被利用，所以半乳糖血症患儿血糖（葡萄糖）浓度比正常值低，所以需要给患儿喂食含葡萄糖的食物以缓解病情。 8．(24-25高一上·北京第八十中学·期中)花生种子富含脂肪，种子萌发时，脂肪水解并转化为糖类，糖类等物质转运至胚轴，供给胚的生长和发育，花生种子中脂肪与糖类转化的过程如图所示，回答下列问题： (1)图中X物质表示______，植物中的X物质大多是不饱和的，熔点较低，在室温时呈______（填“固态”或“液态”）。 (2)葡萄糖是单糖，在植物细胞中，葡萄糖可作为合成______（写出2种）等多糖的原料。 (3)相同质量的花生干种子和玉米干种子，储存能量更多的是______，请从两种种子主要储存的化学物质及储存物质在化学元素的组成上分析，原因是________________________。 【答案】(1) 脂肪酸     液态 (2)淀粉、纤维素 (3) 花生干种子      花生干种子脂肪的含量大于玉米干种子 【分析】脂质包括脂肪、磷脂和固醇；脂肪是生物体内的储能物质，除此以外，脂肪还有保温、缓冲、减压的作用，脂肪与糖类相比，脂肪分子中氧的含量远远少于糖类，而氢的含量更多，所以脂肪在氧化时能释放出更多的能量，是良好的储能物质；磷脂是构成细胞膜的重要成分；固醇类物质主要包括胆固醇、性激素、维生素D等，其中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。 【详解】（1）脂肪由甘油和脂肪酸组成，据图可知，图中X物质表示脂肪酸；植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，在室温时一般呈液态。 （2）在植物细胞中，葡萄糖可作为合成淀粉、纤维素等多糖的原料。 （3）花生干种子脂肪的含量大于玉米干种子，故在相同质量的条件下，储存能量更多的是花生干种子。 9．(24-25高一上·北京丰台区·期中)2015年诺贝尔生理学或医学奖授予了中国科学家屠呦呦，以表彰她在寄生虫病的开创性疗法方面做出的重要贡献。 (1)青蒿主产于中国，是一种绿色高等植物，其细胞壁主要由_____构成。 (2)青蒿中对抗疟原虫的有效成分是青蒿素，是一种由C、H、O三种元素组成的脂质类物质，与_____这种生物大分子组成元素相同。 (3)某研究团队为探究不同种类的疟原虫对青蒿素的抗药性情况设计了如下实验方案，请回答下列问题。 实验材料：完全培养液、疟原虫甲、疟原虫乙、3H-异亮氨酸（具有放射性）、DMSO（用于配制青蒿素的溶剂）、1.0×10-6mol/L青蒿素溶液、放射性测量仪。 实验方案： ①取培养瓶若干，分成4组，每组设置若干个重复样品，在相同且适宜的条件下培养； 组别 A组 B组 C组 D组 疟原虫种类 疟原虫甲 疟原虫甲 疟原虫乙 a 药物处理 DMSO b c 1.0×10-6mol/L青蒿素溶液 含有3H-异亮氨酸的完全培养液 + + + + 请根据表格完善本实验的设计思路：a_____；b_____；c_____； ②每隔一段时间，使用放射性测量仪测定各组疟原虫细胞内放射性强度并记录； ③统计分析并比较各组数据，分别计算青蒿素溶液对疟原虫甲与乙生长的抑制率； ④预测实验结果：若_____，则表明疟原虫甲对青蒿素溶液敏感度高于疟原虫乙。 【答案】(1)纤维素和果胶 (2)多糖（淀粉/纤维素/糖原） (3) 疟原虫乙 1．0×10-6mol/L 青蒿素溶液 DMSO 青蒿素溶液对疟原虫甲的抑制率高于疟原虫乙 【分析】设计实验时，要注意单一变量原则和对照原则，本实验的自变量是疟原虫的种类和青蒿素的有无，因变量是青蒿素对疟原虫的抑制率。 【详解】（1）青蒿是一种绿色高等植物，其细胞壁主要由纤维素和果胶构成。 （2）多糖如淀粉、纤维素、糖原都是生物大分子，其元素组成都是C、H、O。 （3）本实验的实验目的是探究不同种类的疟原虫对青蒿素抗药性情况，因此自变量是不同种类的疟原虫和青蒿素的有无，要判断疟原虫对青蒿素是否具有抗药性，应先比较同种疟原虫用青蒿素溶液处理和不用青蒿素溶液处理的差异，从而判断青蒿素的作用，再比较两种不同疟原虫之间疗效的差异，从而说明不同种类的疟原虫对青蒿素抗药性情况。 因此B组为疟原虫甲用1.0×10-6mol/L青蒿素溶液处理，A组和B组对照证明青蒿素溶液对疟原虫甲的作用；C组为疟原虫乙用DMSO处理，D组为疟原虫乙用1.0×10-6mol/L青蒿素溶液处理，该实验中每隔一段时间，使用放射性测量仪测定各组疟原虫细胞内放射性强度并记录。 若疟原虫甲的生长抑制率高于疟原虫乙，则表明疟原虫甲对青蒿素溶液敏感度高于疟原虫乙。 10．(23-24高一上·北京第九中学·期中)图1为人的红细胞膜中磷脂的分布情况。图2为一种人红细胞表面抗原结构示意图，该抗原是一种特定的糖蛋白，数字表示氨基酸序号。 (1)人体成熟红细胞适于研究细胞膜结构的原因是______。 (2)与糖蛋白的元素组成相比，磷脂特有的元素为______。据图1可知，人红细胞膜上的鞘磷脂（SM）和磷脂酰胆碱（PC）多分布在膜的______侧，而磷脂酰乙醇胺（PE）和磷脂酰丝氨酸（PS）则相反。磷脂分子可以侧向自由移动，与细胞膜的结构具有一定的______有关。 (3)红细胞膜的基本骨架是______，图2所示抗原的存在位置是______于整个基本支架。该抗原含有______个肽键，连接到蛋白质分子上的寡糖链的分布特点是______。 (4)生物正交化学反应获得2022年诺贝尔化学奖，该反应是指三个氮相连的叠氮化合物与含有碳碳三键的环辛炔之间无需催化剂催化，即可快速连接在一起，对活细胞生命活动没有干扰和毒害。已知细胞表面的寡糖链可进行叠氮修饰，科学家借助该原理成功地实现用荧光基团标记来“点亮细胞”的目标，请写出操作思路______。 【答案】(1)人体成熟红细胞没有细胞核和众多的细胞器； (2) P 外 流动性 (3) 磷脂双分子层 贯穿 130 只分布在细胞膜外侧 (4)将细胞表面的寡糖链进行叠氮修饰，将荧光基团与含有碳碳三键的环辛炔连接，利用叠氮化合物与环辛炔之间的连接即可用荧光基团标记细胞 【分析】生物膜的流动镶嵌模型：磷脂双分子层构成生物膜的基本支架，具有流动性，蛋白质分子以覆盖、镶嵌、贯穿三种方式排布，磷脂分子和大多数蛋白质分子都能够运动。 【详解】（1）在制备细胞膜的实验中选择哺乳动物成熟的红细胞作实验材料的原因：①动物细胞没有细胞壁，省去了去除细胞壁的麻烦，而且无细胞壁的支持、保护，细胞易吸水涨破；②哺乳动物和人的成熟的红细胞没有细胞核和具有膜结构的细胞器，易用离心分离法得到不掺杂细胞内膜系统的纯净的细胞膜。 （2）糖蛋白由糖和蛋白质组成，糖类元素为C、H、O，蛋白质元素为C、H、O、N，磷脂元素为C、H、O、N、P，所以磷脂特有的元素为P。据图1可知，人红细胞膜上的鞘磷脂（SM）和磷脂酰胆碱（PC）多分布在膜的外侧。磷脂分子可以侧向自由移动以及大多数蛋白质可以运动使细胞膜具有一定的流动性。 （3） 红细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。图2所示抗原贯穿于整个基本支架。该抗原有1条肽链，131个氨基酸，所以有130个肽键。由图可知，连接到蛋白质分子上的寡糖链只分布在细胞膜外侧。 （4）三个氮相连的叠氮化合物与含有碳碳三键的环辛炔之间无需催化剂催化，即可快速连接在一起。据此可以将细胞表面的寡糖链进行叠氮修饰，将荧光基团与含有碳碳三键的环辛炔连接，利用叠氮化合物与环辛炔之间连接即可用荧光基团标记细胞。 地 城 考点04 蛋白质是生命活动的主要承担者 一、单选题 1．(24-25高一上·北京清华大学附属中学望京学校·期中)细胞受到冰冻时，蛋白质分子相互靠近，当接近到一定程度时，蛋白质分子中相邻近的巯基（－SH）氧化形成二硫键（－S－S－）。解冻时，蛋白质氢键断裂，二硫键仍保留（如下图所示）。下列说法不正确的是（　　） A．抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力 B．解冻后蛋白质功能可能异常 C．结冰和解冻过程涉及到肽键的变化 D．巯基位于氨基酸的R基上 【答案】C 【分析】1、构成蛋白质的基本单位是氨基酸，每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢和一个R基，氨基酸的不同在于R基的不同。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；连接两个氨基酸的化学键是肽键；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。3、蛋白质结构多样性的直接原因：构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构千差万别。 【详解】A、细胞受到冰冻时，蛋白质分子中相邻近的巯基（−SH）会被氧化形成二硫键（−S−S−），抗冻植物能够适应较冷的环境，根据形态结构和功能相适应的观点，可推知抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力，A正确； B、蛋白质的结构决定蛋白质的功能，由题干“解冻时，蛋白质氢键断裂”可知解冻后的蛋白质结构会发生变化，其功能也可能发生异常，B正确； C、由题干信息知，结冰时会增加蛋白质分子中的二硫键，解冻会减少蛋白质分子中的氢键，结冰和解冻过程未涉及到肽键的变化，C错误； D、巯基（−SH）中含有S，由氨基酸的结构通式 可知，巯基位于氨基酸的R基上，D正确。 故选C。 2．(24-25高一上·北京清华大学附属中学望京学校·期中)无活性胰蛋白酶原在人小肠肠腔内被激活成胰蛋白酶的过程如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A．胰蛋白酶原的激活过程需要酶的参与 B．无活性胰蛋白酶原的合成为脱水缩合过程 C．水解过程改变了胰蛋白酶原的结构和功能 D．水解酶并没有破坏胰蛋白酶原的肽键，破坏的是蛋白的空间结构 【答案】D 【分析】分析题图：无活性胰蛋白酶原在水解酶的催化下从肽链一端的两个氨基酸之间进行了切割，形成了一个六肽和一个胰蛋白酶。 【详解】A、酶可催化生化反应，胰蛋白酶原的激活过程需要酶的参与，A正确； B、无活性胰蛋白酶原是由氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成的，B正确； C、蛋白质（多肽）的结构决定功能，无活性胰蛋白酶原在人小肠肠腔内被水解而激活成胰蛋白酶的过程中，胰蛋白酶原的结构和功能发生了变化，C正确； D、由图知水解酶破坏了胰蛋白酶原两个氨基酸（赖氨酸和异亮氨酸）之间的肽键，D错误。 故选D。 3．(24-25高一上·北京清华大学附属中学望京学校·期中)下列生命活动与蛋白质有关的是（　　） ①催化细胞内的化学反应 ②促进生殖细胞的形成 ③注射疫苗使人体产生免疫力 ④构成细胞和生物体的结构 ⑤信息传递 ⑥消化食物 ⑦生命活动的主要能源物质 ⑧葡萄糖在载体协助下被小肠绒毛上皮细胞吸收 A．①②③⑤⑧ B．②③④⑤⑥⑦ C．③④⑤⑥⑦ D．①③④⑤⑥⑧ 【答案】D 【分析】蛋白质是生命活动的主要承担者，有的蛋白质是细胞和生物体的重要组成成分，有的蛋白质具有催化功能，如大多数酶的本质是蛋白质；有的蛋白质具有调节机体生命活动的功能，如蛋白质类的激素；有的蛋白质具有运输功能，如载体蛋白；有的蛋白质具有免疫功能，如抗体。 【详解】①酶能催化细胞内的化学反应，绝大多数酶是蛋白质，①符合题意； ②性激素可促进生殖细胞的形成，性激素的化学本质是脂质，②不符合题意； ③注射疫苗使人体产生免疫力体现了蛋白质的免疫功能，③符合题意； ④有些蛋白质是构成细胞和生物体的结构，如羽毛、头发，④符合题意； ⑤有些蛋白质具有信息传递的作用，如胰岛素，⑤符合题意； ⑥消化食物需要消化酶的参与，消化酶的本质是蛋白质，⑥符合题意； ⑦生命活动的主要能源物质是糖类，不是蛋白质，⑦不符合题意； ⑧葡萄糖在载体协助下被小肠绒毛上皮细胞吸收体现了蛋白质的运输功能，⑧符合题意。 综上，①③④⑤⑥⑧符合题意。 故选D。 4．(24-25高一上·北京八一学校·期中)分子式为C63H140O85N12S2的物质，最可能的是（    ） A．糖类 B．核酸 C．蛋白质 D．脂质 【答案】C 【分析】蛋白质含有C、H、O、N等元素。 【详解】分析题干信息可知，该化合物的组成元素是 C、H、O、N、S，该化合物最可能是蛋白质；糖类一般含有C、H、O；核酸一般含有C、H、O、N、P；脂质一般含有C、H、O，有的含有N、P；综合分析，C正确，ABD错误。 故选C。 5．(24-25高一上·北京景山学校·期中)肉毒毒素是由肉毒杆菌分泌的一种蛋白质，能与人体细胞膜上的受体结合进而导致肌肉麻痹甚至死亡。以下关于肉毒毒素的说法，不正确的是（    ） A．基本组成元素有C、H、O、N B．基本组成单位为氨基酸 C．其发挥作用依赖细胞膜的信息交流 D．自由扩散进入人体细胞 【答案】D 【分析】组成生物体蛋白质的氨基酸的结构通式中至少含有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上，另外连在碳原子上的有一个氢原子和一个R基。 【详解】A、肉毒毒素是由肉毒杆菌分泌的一种蛋白质，蛋白质的基本组成元素有C、H、O、N等，A正确； B、肉毒毒素是由肉毒杆菌分泌的一种蛋白质， 其基本组成单位为氨基酸，B正确； C、肉毒毒素能与人体细胞膜上的受体结合进而导致肌肉麻痹甚至死亡，可见，其发挥作用依赖细胞膜的信息交流，C正确； D、肉毒毒素是由肉毒杆菌分泌的一种蛋白质，蛋白质进入人体细胞的方式是胞吞，D错误。 故选D。 6．某些蛋白质与虾青素结合后使其呈现青黑色。高温烹饪后蛋白质变性，与虾青素的结合变弱，虾青素逐渐变为橘红色。此过程改变了蛋白质的（    ） A．空间结构 B．氨基酸种类 C．氨基酸数目 D．氨基酸排列顺序 【答案】A 【分析】蛋白质结构多样性与组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构有关，蛋白质变性是蛋白质的空间结构发生改变，肽键没有水解断裂。 【详解】高温烹饪后蛋白质变性是蛋白质的空间结构发生改变，A正确，BCD错误。 故选A。 二、非选择题 7．(24-25高一上·北京八一学校·期中)我国中科院上海生化所于1982年5月合成了一种具有镇痛作用而又不会像吗啡那样使病人上瘾的药物——脑啡肽，下图是脑啡肽的结构简式。请据此回答：    (1)脑啡肽是由_______个氨基酸分子，通过______反应而合成。氨基酸的结构通式为______。图中②的名称是______，③的名称是_______。 (2)脑啡肽可以与______试剂发生作用，产生_______色反应。 (3)若一分子脑啡肽水解，能产生_______种氨基酸，其水解产物的相对分子量之和比脑啡肽的相对分子质量大约多出______。 (4)如果提供构成脑啡肽的每种氨基酸，且保证数量充足，那么理论上能合成出_______种与脑啡肽长短相同的多肽。 【答案】(1) 5 脱水缩合 肽键 羧基 (2) 双缩脲试剂 紫 (3) 4 72 (4)1024 【分析】分析题图：图示为脑啡肽分子结构示意图，该分子是由5个氨基酸分子脱水缩合形成的，称为五肽，也称为多肽．组成脑啡肽的5个氨基酸的R基团依次是-CH2-C6H4OH、-H、-H、-CH2-C6H5、-CH2-CH（CH3）。 【详解】（1）图中所示脑啡肽的结构中含有 4 个肽键，故脑啡肽是 5 个氨基酸通过脱水缩合形成的，氨基酸的结构通式为；图中②的名称是肽键，③的名称是羧基。 （2）脑啡肽含有肽键，可以与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。 （3）由于图中氨基酸有两个含相同的 R 基（−H），所以共有 4 种氨基酸。该多肽含有 4 个肽键，水解时需要 4 个水，故水解产物比脑啡肽分子量大约多了 18×4=72。 （4）由于图中有 4 种氨基酸。因此，在适宜条件下，脱水缩合后形成的含四个肽键的分子即五肽最多 45=1024 种。 8．(24-25高一上·北京丰台区·期中)我国是世界上第一个人工合成结晶牛胰岛素的国家。胰岛素对于糖尿病，特别是胰岛素依赖性糖尿病的治疗至关重要。其合成过程如图所示，请回答： (1)已知谷氨酸参与胰岛素的合成，谷氨酸的侧链基团为—CH2—CH2—COOH，请根据氨基酸结构通式写出谷氨酸的结构简式_____。 (2)前胰岛素原水解所需的水中的氢用于形成_____。 (3)胰岛素分子由51个氨基酸经_____的方式形成两条肽链，这两条肽链通过一定的化学键，如图中的二硫键相互连接在一起而形成。从理论上分析，形成1个胰岛素分子需脱去_____个水分子，1个胰岛素分子至少有_____个游离的氨基。 (4)据图可知，理论上可通过测定C肽的含量间接反映_____。 (5)治疗胰岛素依赖性糖尿病时，胰岛素只能注射，不能口服，原因是_____。 【答案】(1) (2)-NH2和-COOH（氨基和羧基） (3) 脱水缩合 49 2/二/两 (4)胰岛素的分泌量（胰岛分泌细胞的分泌能力） (5)胰岛素是蛋白质，口服后会被消化道中的蛋白酶（催化）水解而失效 【分析】氨基酸彼此之间可以通过脱水缩合的方式形成多肽，由几个氨基酸脱水就形成几肽，脱水缩合反应过程中形成的肽键数目=脱去的水分子数=氨基酸的个数-肽链数。 【详解】（1）氨基酸有一个氨基、一个羧基、一个H和一个R基连接在一个中心碳原子上形成，谷氨酸的侧链基团为—CH2—CH2—COOH，则其结构简式为。 （2）前胰岛素原是由氨基酸脱水缩合形成的，氨基酸中的氨基脱去一个-H，另一个氨基酸的羧基脱去一个-OH形成1分子水，因此水解过程中所需要的水用于形成氨基和羧基。 （3）肽链是由氨基酸脱水缩合形成的，从理论上分析，形成1个胰岛素分子需脱去51-2=49个水分子，1个胰岛素分子至少有2个游离的氨基（每条肽链至少有一个游离的氨基）。 （4）由图可知，胰岛素原形成胰岛素的过程中切除了C肽，C肽形成越多，说明合成的胰岛素越多，理论上可通过测定C肽的含量间接反胰岛素的分泌量。 （5）由于胰岛素的本质是蛋白质，口服后会被消化道中的蛋白酶（催化）水解为氨基酸而失效，所以胰岛素不能口服。 9．(24-25高一上·北京第五十五中学·期中)血浆中的血管紧张素I和血管紧张素II，具有收缩血管、升高血压的作用。下图是血管紧张素I在特定位点被血管紧张素转换酶酶切后转变为血管紧张素II的示意图。（图中氨基酸的名称均为略写，如天门冬氨酸略写为“天门冬”）    (1)血管紧张素Ⅰ由________个氨基酸组成，氨基酸的结构通式是_________。图中1的名称是_________，2的名称是_________。天门冬氨酸和精氨酸不一样是由于它们的_________不同。 (2)血管紧张素转换酶作用的实质是使苯丙氨酸和组氨酸之间的____________键断裂。 (3)血管紧张素II与葡萄糖共有的化学元素是____________。 【答案】(1) 10 /十 氨基 羧基 R基 (2)肽 (3) C、H、O 【分析】氨基酸是组成蛋白质的基本单位，两个氨基酸脱水缩合形成二肽。氨基酸通过脱水缩合形成多肽链，多肽链再进一步折叠形成有空间结构的蛋白质大分子。 【详解】（1）从图中氨基酸的排列可知，血管紧张素Ⅰ由10个氨基酸组成。氨基酸由一个中央碳原子连接着一个氨基（—NH2）、一个羧基（ —COOH）和一个R基团等组成，氨基酸的结构通式是  。图中1是天门冬氨酸的氨基，2是亮氨酸的羧基，不同氨基酸的R基不同，因此天门冬氨酸和精氨酸不一样是由于它们的R基团不同。 （2）不同氨基酸之间通过肽键相连，由图可知，血管紧张素转换酶作用的实质是使苯丙氨酸和组氨酸之间的肽键断裂。 （3）葡萄糖的组成元素是C、H、O，血管紧张素II的基本组成元素是C、H、O、N，因此血管紧张素II与葡萄糖共有的化学元素是C、H、O。 10．(21-22高一上·北京人大附中·期末)胶原蛋白是动物体中的一种结构蛋白，广泛分布于人体的皮肤、骨骼和血管壁等组织器官，可保护皮肤黏膜、增加组织弹性和韧性。研究人员提取了一种主要含图1中三种氨基酸的胶原蛋白用来制作手术缝合线。 (1)据图1氨基酸分子式可知，组成这种胶原蛋白的主要化学元素是____。 (2)这三种氨基酸分子通过____反应，形成一条包含“-甘-赖-脯-”序列重复200次的肽链，此肽链所含游离的氨基个数至少为____个，连接相邻氨基酸的化学键是____键。 (3)上述三条同样的肽链螺旋缠绕在一起形成三螺旋结构（图2所示），称为原胶原蛋白。其中，甘氨酸的R基为____，具有较强的疏水性，赖氨酸和脯氨酸的R基被修饰而具有较强的亲水性。由此推测，机体内原胶原蛋白的结构俯视示意图为图3中的____（填选项前字母），原胶原蛋白可进一步骤合，形成胶原蛋白。 ①作为手术缝合线的胶原蛋白能被人体组织吸收，其原因是____。 ②缺乏维生素C会导致赖氨酸和脯氨酸的R基无法发生亲水性修饰，造成胶原蛋白易被降解。提出预防缺乏维生素C引发疾病的措施____。 【答案】(1)C、H、O、N (2) 脱水缩合 201 肽 (3) -H C 胶原蛋白被分解为可以被人体吸收的氨基酸 平衡膳食，适量补充维生素 【分析】1、构成蛋白质的基本单位是氨基酸，每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢和一个R基，氨基酸的不同在于R基的不同； 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；连接两个氨基酸的化学键是肽键； 3、蛋白质结构多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构有关。 【详解】（1）图1中氨基酸的组成元素有C、H、O、N，所以组成胶原蛋白的主要元素是C、H、O、N。 （2）氨基酸经过脱水缩合形成多肽，“-甘-赖-脯-”序列重复200次的肽链共含有3×200=600个氨基酸，构成该多肽中只有赖氨酸的R基含有氨基，构成该多肽有200个赖氨酸，所以R基上有200个氨基，所以构成该肽链所含游离的氨基数至少有201个。连接氨基酸的化学键是肽键。 （3） 据图可知，甘氨酸的R基是-H；根据甘氨酸的R基有较强的疏水性，赖氨酸和脯氨酸的R基具有较强的亲水性，则构成的胶原蛋白中赖氨酸和脯氨酸位于外侧，甘氨酸位于内侧，对应的图C。 ①手术缝合线的本质是蛋白质，胶原蛋白被分解为可以被人体吸收的氨基酸，所以作为手术缝合线的胶原蛋白能被人体组织吸收。 ②维生素C是制造胶原蛋白的小能手，缺乏维生素C会导致胶原蛋白易降解，长期以往，容易引发坏血病，干皮症等，因此在平常的饮食中要注意平衡膳食，适量补充维生素。 【点睛】本题考查蛋白质的合成--氨基酸脱水缩合的知识，要求考生识记氨基酸的结构通式，明确氨基酸脱水缩合的过程和实质。 地 城 考点05 核酸是遗传信息的携带者 一、单选题 1．(24-25高一上·北京清华大学附属中学望京学校·期中)下列关于核酸的说法，正确的是（　　） A．细胞中的DNA和RNA只是五碳糖不同 B．禽流感病毒中的RNA主要存在于细胞质中 C．由A、G、C、T四种碱基参与合成的核苷酸有7种 D．绿色植物根细胞内的DNA存在于细胞核、线粒体和叶绿体中 【答案】C 【分析】核酸包括DNA和RNA，其中DNA是所有细胞生物以及部分病毒的遗传物质，DNA主要分布在真核细胞的细胞核，叶绿体和线粒体中也含有少量的DNA，原核细胞中的DNA都是环状的，包括拟核处大型环状DNA分子以及质粒。 【详解】A、细胞中的DNA和RNA除了五碳糖不同，含氮碱基也不完全相同，A错误； B、禽流感病毒属于RNA病毒，没有细胞结构，没有细胞质，B错误； C、含有碱基A的核苷酸有两种（腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸），含有碱基G的核苷酸有两种（鸟嘌呤脱氧核苷酸和乌嘌呤核糖核苷酸），含有碱基C的核苷酸有两种（胞嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶核糖核苷酸），含有碱基T的核苷酸只有一种（胸腺嘧啶脱氧核苷酸），因此由A、G、C、T四种碱基参与合成的核苷酸有7种，C正确； D、绿色植物根细胞没有叶绿体，其细胞内的DNA主要存在于细胞核，还有少部分位于线粒体中，D错误。 故选C。 2．(24-25高一上·北京清华大学附属中学望京学校·期中)磷是核酸、生物膜等的重要组成成分，也在光合作用和呼吸作用等相关反应中扮演重要角色。因此，玉米缺磷会出现植株矮小、结实率低等生长发育异常现象。由此说明磷的作用是（　　） A．参与细胞内化合物的合成和代谢 B．对维持细胞正常形态有重要作用 C．对维持细胞酸碱平衡有重要作用 D．为玉米代谢活动提供能量 【答案】A 【分析】P是组成细胞膜、细胞核的重要成分，也是细胞必不可少的许多化合物的成分。 【详解】根据题目信息磷是核酸、生物膜等的重要组成成分，说明磷参与细胞内化合物的合成；也在光合作用和呼吸作用等相关反应中扮演重要角色，说明磷参与了细胞内代谢，A正确，BCD错误。 故选A。 3．(24-25高一上·北京清华大学附属中学望京学校·期中)下列关于细胞中生物大分子的叙述，错误的是（　　） A．脂肪、磷脂等脂质不属于生物大分子 B．生物大分子都能为生命活动提供能量 C．细胞中生物大分子的合成需要酶来催化 D．细胞利用种类较少的小分子合成种类繁多的生物大分子 【答案】B 【分析】在构成细胞的化合物中，多糖、蛋白质、核酸都是生物大分子，生物大分子是由许多单体连接成的多聚体，每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。 【详解】A、生物大分子包括多糖、蛋白质和核酸，脂质不属于生物大分子，A正确； B、生物大分子中的核酸不会给细胞生命活动提供能量，B错误； C、种类繁多的生物大分子是由种类较少的单体脱水形成，该过程需要酶进行催化，C正确； D、种类繁多的生物大分子是由种类较少的单体脱水形成，即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正确。 故选B。 4．(24-25高一上·北京大学附属中学·期中)关于细胞中化合物及其化学键的叙述，正确的是（    ） A．每个 ATP 分子中含3个特殊的磷酸键 B．胰岛素(蛋白质) 中两条肽链之间通过肽键连接 C．蛋白质在变性的过程中二硫键可能被破坏 D．DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接 【答案】C 【分析】ATP的结构简式为A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键。蛋白质的肽链中连接氨基酸残基的化学键是肽键，不同肽链之间是通过二硫键连接。 【详解】A、每个ATP分子中含有2个特殊的磷酸键（高能磷酸键），A错误； B、胰岛素中两条肽链之间通过二硫键连接，而不是肽键，B错误； C、蛋白质变性过程中，空间结构被破坏，其中的二硫键可能被破坏，C正确； D、DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过氢键连接，而磷酸二酯键是连接一条链中相邻脱氧核苷酸的化学键，D错误。 故选C。 5．(24-25高一上·北京八一学校·期中)下列选项中，均属于生物大分子的是（    ） A．蛋白质、核苷酸、纤维素 B．蛋白质、核酸、糖原 C．氨基酸、核苷酸、葡萄糖 D．多肽、淀粉、脂肪 【答案】B 【分析】生物大分子指的是作为生物体内主要活性成分的各种分子量达到上万或更多的有机分子。常见的生物大分子包括：蛋白质、核酸、糖类。 【详解】A、核苷酸是小分子物质，A错误； B、蛋白质、核酸和淀粉都是生物大分子，B正确； C、氨基酸、核苷酸、葡萄糖都是小分子物质，C错误； D、脂肪是小分子物质，多肽也不一定是大分子物质，D错误。 故选B。 6．(24-25高一上·北京八一学校·期中)细胞的结构和生命活动的物质基础是构成细胞的化合物。下面是有关这些化合物功能的叙述，其中正确的是（    ） A．调节生命活动的物质都是蛋白质 B．仓储的种子因自由水含量少而不萌动 C．植物体内所有的多糖都是细胞的能源物质 D．所有生物的遗传物质都是DNA 【答案】B 【分析】1、细胞类生物的遗传物质都是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA。 2、水的存在形式及生理功能： 形式 自由水 结合水 定义 细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动 与细胞内的其他物质相结合的水 含量 约占细胞内全部水分的95% 约占细胞内全部水分的5% 功能 ①细胞内良好的溶剂②参与生化反应 ③为细胞提供液体环境 ④运送营养物质和代谢废物 是细胞结构的重要组成成分 【详解】A、调节生命活动的物质不都是蛋白质，如CO2参与调节生命活动，A错误； B、自由水减少时，新陈代谢减弱，仓储的种子因自由水含量少而不萌动，B正确； C、多糖中的纤维素是植物细胞壁的主要成分，不是能源物质，C错误； D、生物的遗传物质主要是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA，D错误。 故选B。 7．(24-25高一上·北京八一学校·期中)下列关于细胞主要化学成分的叙述不正确的是（    ） A．蛋白质的多样性与氨基酸的种类、数目、排序等有关 B．HIV病毒因为没有细胞核，所以不存在核酸 C．组成细胞的化合物有无机物和有机物两大类 D．动物细胞中的DNA主要分布在细胞核中 【答案】B 【分析】核酸根据五碳糖不同分为DNA和RNA两种，真核细胞的DNA主要存在于细胞核中，RNA主要存在于细胞质中；具有细胞结构的生物含有DNA和RNA两种核酸，病毒只含有DNA或RNA一种核酸。 【详解】A、蛋白质多样性与组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序有关，A正确； B、HIV病毒是RNA病毒，含有RNA，B错误； C、组成细胞的化合物分为有机物和无机物两大类，C正确； D、动物细胞的DNA主要存在于细胞核中，与蛋白质结合形成染色体，D正确。 故选B。 8．(24-25高一上·北京第五十五中学·期中)下列物质与构成该物质的基本单位，对应正确的是（    ） A．DNA——核糖核苷酸 B．抗体——蛋白质 C．糖原——葡萄糖 D．脂肪——葡萄糖 【答案】C 【分析】糖类分为单糖、二糖和多糖，二糖包括麦芽糖、蔗糖、乳糖，麦芽糖是由2分子葡萄糖形成的，蔗糖是由1分子葡萄糖和1分子果糖形成的，乳糖是由1分子葡萄糖和1分子半乳糖形成的；多糖包括淀粉、纤维素和糖原等，淀粉是植物细胞的储能物质，糖原是动物细胞的储能物质，纤维素是植物细胞壁的组成成分。 【详解】A、组成DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸，A错误； B、抗体的本质是蛋白质，组成蛋白质的基本单位是氨基酸，B错误； C、糖原是由葡萄糖聚合形成的大分子化合物，即组成糖原的基本单位是葡萄糖，C正确； D、脂肪是由一分子甘油和三分子脂肪酸组成的脂类，即脂肪的组成单位不是葡萄糖，D错误。 故选C。 二、非选择题 9．(23-24高一上·北京一零一中学·期中)组成细胞的化学元素可以组成多种不同的化合物，这些化合物在生命活动中发挥着各自的重要作用。请回答下列相关问题： (1)这些化合物中，生物大分子主要包括__________________(写全给分)，构成了细胞生命大厦的基本框架。 (2)在冬季来临过程中，随着气温的逐渐降低，植物体内会发生一系列适应低温的生理生化变化。研究发现冬小麦自由水的相对质量分数从9月至 12月往往处于下降趋势，其原因是_______________________________________________。 (3)下图是人体细胞中三种重要有机物A、C、E的元素组成及相互关系图，请据图回答： ① 图中X所指的元素为____________，A的中文名称为____________，其基本单位是___________ . ② b的结构通式是____________，两个b结合形成的化合物叫做____________。 ③ 细胞结构Ⅰ由A________和E______紧密结合形成。细胞结构Ⅱ的名称为______，在细胞中分布场所为____________. (4)人的血红蛋白分子有4条肽链，两条 a 链、两条β 链，共含574个氨基酸。β链中含有半胱氨酸，其分子式为C₃H₇NO₂S，则其R基由_______元素(填元素符号)构成。在该血红蛋白彻底水解的过程中，需要______个水分子。人的红细胞和心肌细胞的主要成分都是蛋白质，但两种细胞承担的功能不同，其主要原因是_______________________________。 (5)乳酸菌的遗传信息储存在________中，SARS病毒的遗传信息贮存在_______中。 【答案】(1)蛋白质、核酸、多糖 (2)气温下降、细胞中的自由水(大量)转化为结合水，有助于抵抗低温冻害 (3) N、P 脱氧(核糖)核酸 脱氧核苷酸 二肽 DNA 蛋白质 糖蛋白 细胞膜的外侧 (4) C、H、S 570 构成两种蛋白质的蛋白质的空间结构不同 (5) DNA RNA 【分析】1、分析题图可知，Ⅰ染色体，组成成分主要是DNA和蛋白质，细胞结构Ⅱ具有识别等作用，Ⅱ是糖蛋白质，由糖和蛋白质组成，因此两者共有的E为是蛋白质。所以A是DNA，a是脱氧核糖核苷酸，E是蛋白质，B是多肽，b是氨基酸，C是多糖，c是葡萄糖； 2、蛋白质分子多样性的直接原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序、肽链的空间结构不同，由于蛋白质是由DNA控制合成的，根本原因是DNA分子结构的多样性； 3、氨基酸脱水缩合过程中形成的肽键数与脱去的水分子数相同，等于氨基酸的数目-肽链数。 【详解】（1）组成细胞的化合物中，蛋白质、核酸、多糖是生物大分子，这些生物大分子构成了细胞生命大厦的基本框架。 （2）在冬季来临过程中，随着气温的逐渐降低，细胞中的自由水（大量）转化为结合水，抗寒能力逐渐增强，有助于抵抗低温冻害。 （3）①分析题图可知，Ⅰ染色体，组成成分主要是DNA和蛋白质，细胞结构Ⅱ具有识别等作用，Ⅱ是糖蛋白，由糖和蛋白质组成，因此两者共有的E为是蛋白质，所以A是DNA，中文名称是脱氧(核糖)核酸，a是DNA的基本单位——脱氧核糖核苷酸，组成元素是C、H、O、N、P，图中X所指的元素为N、P。 ②A是DNA，E是蛋白质，b是氨基酸，结构通式是 ；两个b氨基酸脱水缩合形成的化合物叫做二肽。 ③细胞结构Ⅰ染色体，由A物质DNA和E物质蛋白质紧密结合形成。细胞结构Ⅱ具有识别等作用，所以细胞结构Ⅱ的名称为糖蛋白，糖蛋白位于细胞膜外侧。 （4）半胱氨酸的分子式为C3H7NO2S，根据氨基酸的结构通式，则其R基团为-CH2SH，可见其R基由C、H、S组成。人的血红蛋白分子有4条肽链，两条α链、两条β链，共含574个氨基酸，形成的肽键数=氨基酸个数-肽链条数=574-4=570，则水解需要570个水分子。结构决定功能，两种细胞中蛋白质不同、承担的功能不同，蛋白质功能不同的主要原因是构成这两种细胞的蛋白质的空间结构不同。 （5）乳酸菌是原核生物，其遗传信息储存在DNA中，SARS病毒是RNA病毒，其遗传信息贮存在RNA中。 【点睛】本题考查生物大分子蛋白质和核酸的相关知识，意在考查学生了解生物大分子的种类和基本骨架，了解水的组成和功能，掌握氨基酸的脱水缩合计算，掌握核酸的组成，难度不大。 10．(23-24高一上·北京师范大学附属实验中学·期中)阅读短文回答问题 科技文阅读一一诺贝尔生理医学奖 2023年诺贝尔生理学或医学奖授予卡塔琳·卡里科（KatalinKariko）和德鲁·魏斯曼（DrewWeissman）,以表彰他们在核苷碱基修饰方面的发现，这些发现使得针对COVID-19的有效RNA疫苗得以发。新冠疫情以来，RNA疫苗获得广泛应用，这种疫苗能引发人体免疫反应，从而赋予人体对抗新冠病毒的机能。但曾有几十年的时间里，RNA疫苗被认为是不可行的，因为免疫系统具有识别“自我“和“非我“的能力，而注射的体外合成的RNA可被固有免疫系统作为“非我“的外界入侵物对待，在发挥疫苗作用前被破坏，无法发挥作用。因此，魏斯 曼和克里克研究的方向就转化为如何能操作RNA以逃过免疫系统的监视。经过几年试错和改进完善，二人在2005年发现将RNA中的尿苷（U）修改为假尿苷（　　），可使RNA有效躲避免疫系统的攻击。 疫苗中的RNA必须进入人体细胞才能发挥作用，为保证其顺利进入，RNA疫苗还应用了脂质纳米粒（LNP）技术。组成LNP的脂质包括中性磷脂、负电荷磷脂、正电荷磷脂、胆固醇。其中正电荷磷脂完全是人工合成的，在pH=7.4条件下不带电，在酸性条件下带正电。包裹在LNP中的RNA,稳定性更高，更容易进入细胞发挥作用。请根据短文回答下列问题： (1)RNA的基本组成单位是____。疫苗中的RNA与细胞内RNA的区别是疫苗RNA的基本单位包括____不包括____。 (2)LNP外侧是磷脂____的头部，因此在体液环境中可以稳定存在。包裹RNA的LNP磷脂类型包括____,推测其中紧邻带负电的RNA的磷脂是____。 (3)RNA疫苗采取了修改含氮碱基和LNP包裹技术，相比于直接注射人工合成未经修饰的RNA,RNA疫苗有什么优势？ (4)核酸是一种带负电易溶于水，不易溶于乙醇的物质，利用核酸和磷脂的性质，设计RNA疫苗的生产流程，如下表，请推测填写出步骤和LNP的状态。 步骤 LNP状态 第一步：脂质的乙醇溶液与pH为酸性的RNA溶 液混合，混合液以乙醇为主。 ____ 第二步：____ 第三步：将溶液调制中性 【答案】(1) 核糖核苷酸 假尿嘧啶核糖核苷酸/一磷酸假尿苷/MP 尿嘧啶核糖核苷酸/一磷酸尿苷/UMP (2) 亲水/极性 中性磷脂、负电荷磷脂、正电荷磷脂 正电荷磷脂 (3)不易被人体免疫系统攻击、RNA稳定性更高、更容易进入细胞 (4) 去除混合液中的乙醇 【分析】疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。疫苗属于抗原，常见的疫苗有减毒活疫苗、灭活病毒疫苗、重组蛋白疫苗、重组病毒载体疫苗、核酸疫苗等。 【详解】（1）RNA的中文名称是核糖核酸，其基本组成单位是核糖核苷酸。作为疫苗的RNA需要逃避免疫系统的攻击，结合题中资料可知，作为疫苗的RNA中含有的碱基是假尿苷，据此可知，疫苗中的RNA与细胞内RNA的区别是疫苗RNA的基本单位包括假尿嘧啶核糖核苷酸（一磷酸假尿苷）（MP），不包括尿嘧啶核糖核苷酸（一磷酸尿苷）（UMP）。 （2）疫苗中的RNA必须进入人体细胞才能发挥作用，为保证其顺利进入，RNA疫苗还应用了脂质纳米粒（LNP）技术。组成LNP的脂质包括中性磷脂、负电荷磷脂、正电荷磷脂、胆固醇。磷脂分子具有亲水性的头部和疏水性的尾部，因此，LNP外侧是磷脂亲水性的头部，因此在体液环境中可以稳定存在。结合题目信息可知，包裹RNA的LNP磷脂类型包括中性磷脂、负电荷磷脂、正电荷磷脂，根据异性电荷相吸引的原理可推测其中紧邻带负电的RNA的磷脂是正电荷磷脂。 （3）RNA疫苗采取了修改含氮碱基和LNP包裹技术，前者避免了RNA疫苗引发炎症反应，后者有利于疫苗正确进入，因此，相比于直接注射人工合成未经修饰的RNA，RNA疫苗的优势表现为不易被人体免疫系统攻击、RNA稳定性更高、更容易进入细胞。 （4）核酸是一种带负电易溶于水，不易溶于乙醇的物质，利用核酸和磷脂的性质，设计RNA疫苗的生产流程如下： 第一步：脂质的乙醇溶液与pH为酸性的RNA溶液混合，混合液以乙醇为主，此时LNP状态表现为单层磷脂状态，且头部朝内，如下图： 第二步：去除混合液中的乙醇，此时pH为酸性，正电荷磷脂带正电，有利于将RNA包裹； 第三步：将溶液调制中性，此时的正电荷磷脂不带电荷，发生如图所示的改变，形成如图中的结构。 / 学科网（北京）股份有限公司 $