内容正文:
第二章 组成细胞的分子
目录
学考要求速览
必备知识梳理(5大必备知识)
高频考点精讲
考点一:分析细胞中的元素和化合物
考点二:水和无机盐的存在形式和生理作用
考点三:细胞中糖类和脂质的种类和功能
考点四:蛋白质的结构和功能
考点五:核酸的种类、结构和功能
实战能力训练
必备知识梳理 1
高频考点精讲 3
考点一:集合的含义与表示 3
考点二:集合间的基本关系 4
考点三:集合的基本运算 5
考点四:充分条件与必要条件 6
考点五:全称量词与存在量词 7
实战能力训练
课标大概念
重要概念
次位概念
考查水平
考试预测
细胞的分子组成
1.1概述蛋白质的结构和功能
1.1.1说出蛋白质的元素组成
素养1水平一
本专题的内容在学业水平考试中主要以选择题为主,可能会出现非选择题,将几种化合物综合考察。题目相对简单,重点考查考生对基础知识记忆。
1.1.2说明蛋白质的基本单位
素养1水平二
1.1.3概述蛋白质的化学结构、空间结构及其特点
素养2水平二
1.1.4举例说明蛋白质分子结构的多样性
素养1水平二
1.2简述核酸的结构和功能
1.2.1说出核酸的元素组成
素养1水平一
1.2.2.说出核酸的基本单位
素养1水平一
1.2.3简述核酸的结构和功能
素养1水平一
1.2.4比较核酸的种类和分布
素养2水平一
1.3概述糖类的种类和作用
1.3.1说出糖类的元素组成
素养1水平一
1.3.2举例说明糖类的种类及生物体内重要的糖
素养1水平二
1.3.3概述糖类的生理功能
素养1水平二
1.4举例说出脂质的种类和作用
1.4.1说出脂质的元素组成
素养1水平一
1.4.2举例说出生物体内重要的脂质及其生理作用
素养1水平二
1.5说明生物大分子以碳链为骨架
说明生物大分子以碳链为骨架
素养1水平二
1.6说出水和无机盐的作用
1.6.1列举水的主要生理功能
素养1水平一
1.6.2说出无机盐的存在形式及其主要生理功能
素养1水平一
必备知识1 细胞中的元素及化合物
一、组成细胞的元素
1.种类、含量
(1)细胞中常见的化学元素有 多种,其中有些含量较多,如 等,称为大量元素;有些含量很少,如 等,被称为微量元素。
(2)组成细胞的元素中 这四种元素的含量最多,其原因与 有关。
2.存在形式:细胞中的化学元素大多以 的形式存在。
二、组成细胞的化合物:
1.上图为组成细胞的主要化合物及相对含量,图中序号①~⑤对应的化合物依次是: 。
2.通过上图可看出,细胞内含量最多的化合物是 ,含量最多的有机化合物是 。人体细胞内含量最多的有机化合物是 。
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.实验原理
(1)某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应。因此,可以根据 ,检测生物组织中糖类、脂肪或蛋白质的存在。
(2)糖类中的还原糖,如 ,与斐林试剂发生作用,生成 。脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成 。蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生 反应。
2.化学试剂
斐林试剂(甲液:质量浓度为 的NaOH溶液,乙液:质量浓度为 的CuSO4溶液)。0.01g/mL的苏丹Ⅲ染液。双缩脲试剂(A液:质量浓度为 的NaOH溶液,B液:质量浓度为 CuSO4溶液), 的酒精溶液,蒸馏水。
3.实验操作及结果
(1)还原糖的检测和观察及结果:
①向试管内注入2mL 。
②向试管内注入1mL斐林试剂(甲液和乙液 后再注入)。
③将试管放入盛有 ℃温水的大烧杯中加热约2min。
④观察试管中出现的颜色变化—— 。
(2)脂肪的检测和观察及结果
①方法:制作花生子叶临时切片,用显微镜观察 的着色情况。
②过程及结果:
取材:取一粒浸泡过的花生种子,去掉 。
切片:用刀片在花生子叶的横断面上平行切下若干薄片,放入盛有 的培养皿中待用。
制片:从培养皿中选取最薄的切片,用毛笔蘸取放在载玻片中央;在花生子叶薄片上滴2~3滴 ,染色3 min;用吸水纸吸去染液,再滴加l~2滴 溶液,洗去浮色;用吸水纸吸去花生子叶周围的 ,滴一滴 ,盖上盖玻片,制成临时装片。
观察:在 下找到花生子叶的最薄处,移到视野中央,将物像调节清晰;换 观察,视野中被染成 的脂肪颗粒清晰可见。
(3)蛋白质的检测和观察
①向试管内注人2mL 。
②向试管内注入 ,摇匀。
③向试管内注入 ,摇匀。
④观察试管中出现的颜色变化——溶液呈现 。
【易错提醒】实验注意事项
(1)材料处理:如果选择千花生种子,应提前浸泡3~4h。浸泡时间过短,不易切片;浸泡时间过长,组织太软,切下的薄片不易成形。新鲜种子不必浸泡。
(2)切片要求:尽可能地切出均匀的薄片,若厚薄不均,会导致观察时有的地方清晰,有的地方模糊;若切片太厚,显微镜下看到的细胞重叠,影响观察。
(3)染色要求:染色时间过短会使染色不充分,脂肪颗粒染色过浅,不易观察。染色时间过长会使细胞其他部位着色,观察不到脂肪颗粒。
(4)洗去浮色:用的是体积分数为50%的酒精,不能选用蒸馏水。
必备知识2 细胞中的无机物
一、细胞中的水
1.水的含量:生物体的含水量随着 的不同有所差别,一般为60%~95%,水母的含水量达到97%。水是构成细胞的重要成分,也是活细胞中含量 的化合物。
2.存在形式:水在细胞中以两种形式存在,绝大部分的水以 的形式存在,可以自由流动,叫做 ;一部分水与细胞内的 ,叫做结合水。
3.作用:①结合水是 的重要组成成分,大约占细胞内全部水分的4.5%。②自由水是细胞内的 ,许多种物质溶解在这部分水中,③细胞内的许多 也都需要有水的参与。④多细胞生物体的绝大多数细胞,必须浸润在以 的液体环境中。⑤水在生物体内的流动,可以把 运送到各个细胞,同时把各个细胞在新陈代谢中产生的 ,运送到排泄器官或者 体外。
二、细胞中的无机盐
1.存在形式:细胞中 无机盐以 的形式存在,含量较多的阳离子有Na+、K+、Ca2+、Mg2+ Fe2+、Fe3+等,阴离子有Cl-、so42- P043- HC03-等。
2.含量:与水不同,无机盐是细胞中含量 的无机物,仅占细胞鲜重的 。
3.作用:①一些无机盐是细胞中某些复杂化合物的重要组成成分;②许多种无机盐对于维持 有重要作用。例如,哺乳动物的血液中必须含有一定量的钙离子,如果钙离子的含量太低,会出现 等症状。③生物体内的某些无机盐离子,必须保持一定的量,这对维持细胞的 非常重要。
【易错提醒】无机盐存在形式及作用
(1)无机盐并不都以离子的形式存在,如骨骼中的钙以CaCO3的形式存在。
(2)无机盐在细胞内含量很低,但其作用非常重要,且需要保持一定的量,缺失和过多都可能影响生命活动。
生理作用
举例
组成某些复杂化合物
①Mg是构成叶绿素的元素;
②Fe是构成血红素的元素;
③P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
维持细胞和生物体的生命活动
①人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性
降低,最终引发肌肉酸痛、无力等;
②哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+;
如果Ca2+的含量太低,动物会出现抽搐等症状
维持细胞的渗透压平衡
Na⁺、Cl-、K+等离子对维持细胞正常的渗透压有重要作用
维持细胞的酸碱平衡
H₂PO₄-/HPO2-、H₂CO₃/HCO₃-等无机盐离子组成重要的缓冲体系,可调节并维持细胞的酸碱平衡
必备知识3 细胞中的糖类和脂质
一、细胞中的糖类
1.组成元素及分类:糖类分子大多数是由 三种元素构成的。糖类大致可以分为 等几类。
【易错提醒】辨别糖类组成的2个“并不是”
(1)并不是所有糖类中氢原子数和氧原子数之比都为2:1,如C5H14O5(脱氧核糖)。
(2)并不是分子中氢原子数和氧原子数之比为2:1的都是糖类,如CH2O(甲醛)。
2.单糖、二糖和多糖
(1)单糖
①像葡萄糖这样不能 ,可 被细胞吸收的糖类就是单糖。常见的单糖还有 等。
②葡萄糖是细胞生命活动所需要的 ,是生物体内的“燃料”,其在细胞内的“燃烧”过程中能量是通过 逐步释放出来的。
(2)二糖
①二糖(C12H22O11)由两分子 而成,一般要水解成 才能被细胞吸收。
②生活中最常见的二糖是 ,常见的二糖还有在发芽的小麦等谷粒中含量丰富的 ,以及在人和动物乳汁中含量丰富的 。
(3)多糖:生物体内的糖类 以多糖((C6H9O5)n)的形式存在, 是最常见的多糖。
①淀粉:绿色植物通过 产生淀粉,作为植物体内的 存在于植物细胞中。人体摄人的淀粉,必须经过消化分解成 ,才能被细胞吸收利用。
②糖原:人和动物体合成糖原的原料是 。糖原主要分布在人和动物的 中,是人和动物细胞的 。当细胞生命活动消耗了能量,人和动物血液中葡萄糖含量 正常时, 的糖原糖原便 及时补充。
③纤维素:纤维素也是由许多 连接而成的。一些植物中的 、茎秆和枝叶中的 、所有植物细胞的 ,构成它们的主要成分都是纤维素。纤维素 溶于水,在人和动物体内很难被消化,但一些草食类动物借助某些 的作用才能分解这类多糖。几丁质也是一种多糖,又称为 ,广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。几丁质及其衍生物在医药、化工等方面有广泛的用途。
二、细胞中的脂质【易错提醒】关于糖类的3 个“并不是”
(1)糖类的主要功能并不都是为细胞提供能量,如核糖和脱氧核糖主要参与核酸的构成,纤维素参与植物细胞壁的组成,它们的主要功能不是氧化供能。
(2)并不是所有的糖类都可以用斐林试剂检测。蔗糖和多糖不具有还原性,不能与斐林试剂发生反应。
(3)并不是所有生物细胞壁的主要组成成分都是纤维素,如细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖。
1.分布、组成元素及种类
①分布:脂质存在于 中,是组成细胞和生物体的重要有机化合物。
②组成脂质的化学元素 ,有些脂质还含有 。和糖类相比,脂质分子中 的含量远远少于糖类,而 的含量更多。
③常见的脂质有 等,它们的分子结构 ,通常都 溶于水,而溶于 有机溶剂。
2.脂肪、磷脂和固醇
(1) 脂肪
①脂肪是 的脂质。脂肪是由 发生反应而形成的酯,即 (又称 )。其中甘油的分子比较简单,而脂肪酸的 却不相同。脂肪酸可以是饱和的,也可以是不饱和的。植物脂肪大多含有 脂肪酸,在室温时呈液态;大多数动物脂肪含有 脂肪酸,室温时呈固态。
②脂肪是细胞内良好的 ,当生命活动需要时可以 利用;还是一种很好的绝热体,具有 的作用;分布在内脏器官周围的脂肪还具有 的作用,可以保护 。
(2)磷脂
①磷脂与脂肪的不同之处在于甘油的一个羟基(一OH)不是与 结合成酯,而是与 结合。因此,磷脂除了含有 外,还含有 。
②磷脂是构成 的重要成分,也是构成多种 膜的重要成分。在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中含量丰富。
(3)固醇:固醇类物质包括 和维生素D等。 是构成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中 的运输;性激素能促进人和动物 的发育以及 的形成;维生素D能有效地促进人和动物肠道对 的吸收。
三、糖类和脂质的关系:细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的。血液中的葡萄糖除供细胞利用外,多余的部分可以合成 储存起来;如果葡萄糖还有富余,就可以转变成 。而食物中的脂肪被消化吸收后,可以在皮下结缔组织等处以 的形式储存起来。
必备知识4 蛋白质
一、蛋白质的功能:蛋白质是细胞的基本组成成分,具有 等重要功能。可以说,细胞的各项生命活动都离不开蛋白质。
二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸
1.种类:在人体中,组成蛋白质的氨基酸有 ,各种氨基酸之间的区别在于 的不同。
2.结构及其特点
(1)结构通式:氨基酸分子结构通式可表示为: ,也可以简写为 。
(2)结构特点:①每种氨基酸分子 都含有一个氨基( )和一个羧基( ),并且都有 连接在同一个碳原子上;②这个碳原子还连接 ,其中可用R表示的是 。
三、蛋白质的结构及其多样性
1.蛋白质的形成
(1)氨基酸→多肽:氨基酸分子互相结合的方式是:一个氨基酸分子的 和另一个氨基酸分子的 相连接,同时脱去 ,这种结合方式叫做 。连接两个氨基酸分子的化学键叫做 。由两个氨基酸分子缩合而成的化合物,叫做 。以此类推,由多个氨基酸分子缩合而成的,含有多个肽键的化合物,叫做 。多肽通常呈链状结构,叫做 。
(2)多肽→蛋白质:由于氨基酸之间能够形成 等,从而使得肽链能盘曲、折叠,形成具有 的蛋白质分子。许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链,它们通过一定的 如二硫键相互结合在一起。这些肽链不呈直线,也不在 上,而是形成更为复杂的 。
2.蛋白质结构的多样性:在细胞内,组成一种蛋白质的 可能成千上万,氨基酸形成肽链时,不同种类氨基酸的 千变万化,肽链的 千差万别,因此,蛋白质分子的结构极其多样,这就是细胞中蛋白质种类繁多的原因。
3.蛋白质结构与功能:每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的 ,如果 改变,就可能会影响其功能。
【误区警示】蛋白质的变性和水解
1 蛋白质的水解
蛋白质可以被酸、碱或蛋白酶催化水解。根据蛋白质的水解程度,可以分为完全水解和部分水解两种。蛋白质的水解反应会破坏肽链。
(1)完全水解(或称彻底水解);得到的水解产物是各种氨基酸的混合物。
(2)部分水解(或称不完全水解):得到的产物是各种大小不等的肽段和氨基酸。
2 蛋白质的变性
(1)概念:蛋白质的变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏,从而导致其理化性质改变和生物活性丧失的现象。
(2)原因:蛋白质分子在重金属盐、强酸、强碱或高温等作用下,空间结构被破坏,生物活性丧失、理化性质改变。
(3)特点:肽键一般没有被破坏,所以变性的蛋白质仍能与双缩脲试剂发生紫色反应。
(4)生活中的应用
a.高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解,因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。
B.通过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性,可以达到消毒、灭菌的目的。
必备知识5 核酸
一、核酸的种类及分布
1.种类:核酸包括两大类:一类是 ,简称DNA;一类是 ,简称RNA。
2.分布:核酸包括两大类:一类是脱氧核糖核酸,简称DNA;另一类是核糖核酸,简称RNA。真核细胞的DNA主要分布在 中, 也含有少量的DNA。RNA主要分布在 中。
二、核酸是由核苷酸连接而成的长链
1.基本单位
(1)核酸同蛋白质一样,也是 。 是核酸的基本组成单位。每个核酸分子是由几十个乃至上亿个 。
(2)一个核苷酸是由 组成的。根据 的不同,可以将核苷酸分为 ,下图中①、②处的化学基团依次是 。脱氧核苷酸一般包括腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸和 ;核糖核苷酸一般包括腺嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸和 。
2.分子结构
(1)DNA和RNA各含有 碱基,但是组成二者的碱基种类有所不同,DNA中含有碱基 ,RNA中含有碱基 。
(2)DNA是由 连接而成的长链,RNA则由 连接而成。一般情况下,在生物体的细胞中,DNA由 链构成,RNA由 链构成。
(3)脱氧核苷酸的 储存着生物的 ,DNA分子是 的生物大分子;部分病毒的遗传信息储存在 中,如HIV(人类免疫缺陷病毒)、SARS(严重急性呼吸综合征)病毒等。
3.功能:核酸是细胞内 的物质。在生物体的 的生物合成中具有极其重要的作用。
考点一:分析细胞中的元素和化合物
【解题通法】
1.解答元素和化合物相关试题的4个明确
2.两个“三”区分三类有机物的检测
三种颜色变化
还原糖检测
近于白色或无色→蓝色→砖红色
脂肪检测
脂肪颗粒被苏丹亚染液染成橘黄色
蛋白质检测
无色(或白色)→浅蓝色→紫色
三个唯一
唯一需要加热
还原糖检测,水浴加热,不能用酒精灯直接加热
唯一需要显微镜
脂肪检测,观察染色后花生子叶切片细胞中的脂肪颗粒
唯一使用酒精
脂肪检测,需用体积分数为50%的酒精洗去浮色
1.(2025高一下·浙江·学业考试)生物学实验室准备了苏丹Ⅲ染液、50%的酒精溶液、显微镜等。推测学生将进行的实验是检测生物组织中的( )
A.还原糖 B.脂肪 C.蛋白质 D.核酸
2..(2025高一下·陕西·学业考试)作为秦岭四宝的朱鹮,由最初的7只发展到现在的1万多只,这是陕西野生动物保护的巨大成功。下列哪一项属于朱鹮细胞中的大量元素( )
A.Mo B.C C.Zn D.B
1.(2025高一上·北京·学业考试)下列可用于检测蛋白质的试剂及反应呈现的颜色是( )
A.苏丹Ⅲ染液;橘黄色 B.斐林试剂;砖红色
C.碘液;蓝色 D.双缩脲试剂;紫色
2.(2025高一下·天津南开·学业考试)下列能与双缩脲试剂产生紫色反应的物质是( )
A.葡萄糖 B.脂肪 C.蛋白质 D.淀粉
3.(2025高一下·湖南·学业考试)组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在。下列化合物含有磷元素的是( )
A.葡萄糖 B.脂肪 C.磷脂 D.纤维素
4.(2024高一下·黑龙江·学业考试)在活细胞中含量最多,并且被称为“生命之源”的无机物是( )
A.水 B.糖类 C.脂质 D.蛋白质
考点二:水和无机盐的存在形式和生理作用
【解题通法】
1.两看法判断自由水、结合水比例变化
一看环境条件——若环境恶化,则自由水比例下降,结合水比例上升
二看生命活动强度或状态——若生命活动增强,则自由水比例上升,结合水比例下降
2.抓关键词速解与无机盐作用相关试题
关键词
联想考点
生理盐水、浓度等
无机盐对维持细胞渗透压或形态等具有重要作用
HCO3-、 H2PO4-
无机盐对维持细胞酸碱平衡具有重要作用
生物体生长、发育
无机盐对维持生命活动具有重要作用
K+、Ca2+、Mg2+等
根据该无机盐过量或缺乏时表现的症状具体判断
1.(2025高一下·浙江绍兴·学业考试)水在细胞中以两种形式存在,绝大部分可以自由流动,叫做自由水;部分与其他物质结合,叫做结合水。下列关于水的叙述正确的是( )
A.水是极性分子使得水具有调节温度的作用
B.水分子之间能够形成氢键,所以水是良好的溶剂
C.细胞中的蛋白质、多糖等与水结合后,会使水失去流动性
D.种子晾晒后,自由水含量下降,代谢减慢,抵抗不良环境能力下降
2.(2025高一下·浙江绍兴·学业考试)夏季大量出汗时,适量饮用淡盐水有益身体健康,淡盐水给机体补充的无机盐离子主要是( )
A.Ca2+ B.Na+ C.Mg2+ D.Fe2+
1.(2025高一上·福建·学业考试)细胞中的水分子以自由水和结合水两种形式存在。下列关于自由水的叙述,错误的是( )
A.参与生化反应 B.是良好的储能物质
C.是细胞内良好的溶剂 D.运送营养物质和代谢废物
10.(2024高一下·辽宁·学业考试)为避免低温伤害,北方冬小麦在冬天来临前,自由水和结合水比例的变化是( )
A.变小 B.变大
C.先变大后变小 D.先变小后变大
12.(2025高一下·浙江·学业考试)某人患营养性贫血,体内血红蛋白含量偏低。医生建议其可多吃猪肝,原因是猪肝中富含( )
A.铁元素 B.锰元素 C.钙元素 D.镁元素
考点三:细胞中糖类和脂质的种类和功能
1(2023高一下·山东·学业考试)下列不属于脂质的是( )
A.几丁质 B.胆固醇 C.三酰甘油 D.维生素
2.(2024高一下·辽宁·学业考试)糖类是细胞生命活动所需要的重要能源物质,但不是所有的糖类都能为生命活动供能。下列糖类中通常不能为人体供能的是( )
A.淀粉 B.麦芽糖 C.葡萄糖 D.纤维素
1.(2025高一下·山东枣庄·学业考试)下列关于细胞中糖类和脂质的叙述,错误的是( )
A.单糖是不能水解的糖
B.脂肪是细胞内良好的储能物质
C.糖类可以大量转化成为脂肪
D.纤维素和糖原是动物细胞内的多糖
考点四:蛋白质的结构和功能
【解题通法】有关蛋白质的计算
①肽键数与氨基酸数目的关系(不考虑链间的肽键)
公式1:肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数(链式结构) 公式2:肽键数=氨基酸数=脱去的水分子数(环状结构)
② 蛋白质中游离氨基和羧基的数目
公式3:游离氨基或羧基数目=肽链数+R基团上的氨基或羧基个数(链式结构)
公式4:游离氨基或羧基数目=R基团上的氨基或羧基个数(环状结构)
③ 蛋白质相对分子质量的计算
在计算蛋白质相对分子质量时,还要考虑蛋白质分子形成过程中是否存在特殊的变化,如二硫键(—S—S—)的形成,每形成一个二硫键,脱去2个H,蛋白质相对分子质量减少2。
公式5:蛋白质相对分子质量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量-脱去的水分子数×18-二硫键数×2
(2025高一下·浙江宁波·学业考试)回答下列问题,下图为脑啡肽的结构简式
(1)该化合物是由 种氨基酸形成的,其形成时需要脱去 分子水。
(2)一些大分子蛋白质的结构非常复杂,高温、X射线、强酸、强碱、重金属盐等会引起蛋白质变性,其原因主要是蛋白质的 遭到破坏。
(3)现有800个氨基酸,其中氨基总数为810个,羧基总数为808个,由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质,共有 个肽键、 个氨基、 个羧基。
(4)实验室中常用 试剂检测待测物中有无蛋白质的存在。
1.(2024高一下·山东·学业考试)下列关于细胞中糖类和脂质的叙述,错误的是( )
A.二糖一般要水解成单糖才能被细胞吸收
B.磷脂是所有细胞必不可少的脂质
C.蔗糖在动植物细胞中都能检测到
D.细胞中的糖类和脂质可以相互转化
2.(2024高一下·辽宁·学业考试)阿尔茨海默病、帕金森病等许多疾病都与人体细胞内蛋白质结构的改变有关。下列关于蛋白质结构的叙述正确的是( )
A.二肽含有两个肽键
B.蛋白质都是由一条肽链形成的
C.氢键参与蛋白质空间结构的形成
D.蛋白质的功能与其空间结构无关
3.(2025高一下·新疆·学业考试)人体细胞不能合成,必须从外界获取的氨基酸称为必需氨基酸。下图表示必需氨基酸的结构通式,不同种类氨基酸的区别在于( )
A.① B.② C.③ D.④
考点五:核酸的种类、结构和功能
【解题通法】
1.正确辨析不同生物所含核苷酸及碱基种类
生物种类
细胞生物
非细胞生物
真核生物、
原核生物
病毒
DNA病毒
RNA病毒
遗传物质
DNA
DNA
RNA
核酸
2种(DNA
和RNA)
1种
(DNA)
1种
(RNA)
核苷酸
8种
4种
4种
碱基
5种
4种
4种
五碳糖
2种
1种
1种
实例
烟草、豌豆
T2噬菌体
HIV
2.有关核酸的四个误区
(1)误认为真核生物细胞中只有DNA。真核生物细胞一般都有DNA和RNA,但遗传物质都是DNA。
(2)误认为遗传信息只储存在DNA中。遗传信息并不只储存在DNA中,少数病毒的遗传信息储存在RNA中。
(3)误认为两种核苷酸不同一定是碱基不同。两种核苷酸不同,可能是碱基不同,也可能是五碳糖不同,还可能是碱基和五碳糖都不同。
(4)误认为核酸初步水解产物和彻底水解产物相同。核酸初步水解的产物是核苷酸,彻底水解的产物是碳酸、五碳糖和碱基。DNA、RNA初步水解产物和彻底水解产物如下
物质
DNA
RNA
初步水解产物
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
彻底水解产物
脱氧核糖、磷酸 、4 种碱 基(A、T、C、G)
核糖、磷酸、4种碱基(A、U、C、G)
(2025高一下·山东枣庄·学业考试)核酸是遗传信息的携带者。下列叙述正确的是( )
A.RNA的单体是脱氧核苷酸
B.一般情况下,DNA由一条长链构成
C.DNA和RNA共有C、H、O、N、S五种元素
D.核酸是由许多的单体连接成的多聚体
1.(2024高一下·福建·学业考试)核酸包括DNA和RNA两大类,是遗传信息的携带者。下列有关核酸的叙述,错误的是( )
A.病毒的遗传物质都是RNA
B.构成DNA的基本单位是脱氧核苷酸
C.遗传信息蕴藏在核酸的碱基排列顺序中
D.RNA分子中的含氮碱基分别是A、U、G、C
2(2025高一下·浙江绍兴·学业考试)烟草花叶病毒不含DNA,由一条RNA链和蛋白质外壳组成。A、C、T、U这四种碱基中参与构成烟草花叶病毒核酸的有几种( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.8种
一、单选题
1.施肥是指将肥料施于土壤中或喷洒在植物上,提供植物所需养分,并保持和提高土壤肥力的农业技术。施肥主要为植物提供( )
A.水 B.无机盐 C.酶 D.能量
2.湖北天门是茶圣陆羽故里,陆羽因《茶经》而成圣,天门因陆羽而成为茶乡。乌龙茶的制作一般需要五道工序,“萎凋”→“摇青”→“炒青”→“揉捻”→“烘焙”,其中烘焙是将茶叶颗粒倒入烤箱中,在100℃的高温中烘烤20分钟,重复3次后制成成品茶。下列关于茶的说法,错误的是( )
A.采摘的新鲜茶叶的细胞中含量最高的有机化合物是蛋白质
B.制好的成品茶化学元素含量的高低是C>O>N>H
C.茶和人体所含元素种类大致相同但含量差异很大
D.泡茶过程中茶叶能舒展开且呈绿色,说明茶叶细胞仍有活性
3.学好生物学可以指导我们健康生活,下列认识正确的是( )
A.食物含有基因,这些DNA片段可被消化分解
B.无糖八宝粥不含蔗糖,糖尿病人可放心食用
C.脂类物质都会使人发胖,最好不要摄入
D.肉类中的蛋白质经油炸、烧烤后,更有益于健康
4.早餐是人一天中获取营养的重要来源。下列食物中含糖原的是( )
A.稀饭 B.牛奶 C.肉包 D.蔬菜
5.下列关于细胞中糖类和脂质的叙述,不正确的是( )
A.淀粉、糖原和纤维素的基本组成单位都是葡萄糖
B.胆固醇、性激素、维生素D等都属于固醇类物质
C.单糖、二糖都可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀
D.糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪
6.下列哪项实例能够证明微量元素是生命活动所必需的( )
A.镁是叶绿素的组成成分,缺镁导致叶片发黄
B.植物缺磷时生长停滞、植株矮小瘦弱
C.哺乳动物血液中钙离子含量太低,会抽搐
D.缺铁会影响血红蛋白的合成而贫血
7.椰子油是一种植物脂肪,在工业生产中应用广泛,同时具有极高的营养价值。相关叙述正确的是( )
A.脂肪的氧含量比糖类更高,因此可作为良好的储能物质
B.脂肪又称三酰甘油,通常由一分子脂肪酸和三分子甘油组成
C.椰子油在室温下容易成固态,与其含有大量的不饱和脂肪酸有关
D.用苏丹Ⅲ染液对椰肉细胞进行染色,可观察到部分区域被染成橘黄色
8.中华美食源远流长、盛誉全球。苏轼赋有“小饼如嚼月,中有酥与饴”的名句。“饴”——用麦芽制成的糖,“酥”——从牛奶、羊奶中提炼出的脂肪。下列叙述正确的是( )
A.脂肪分子中H的含量少于糖类,而O的含量多于糖类
B.糖类和脂肪都是细胞内良好的储能物质
C.检测小饼配制的浊液中脂肪可以直接用苏丹Ⅲ染液染色观察
D.糖类代谢发生障碍时,脂肪大量转化成糖类,糖尿病患者饮食应该限脂
9.形成蛋白质分子结构的层次从小到大依次是( )
①氨基酸 ②化学元素 ③氨基酸脱水缩合 ④一条或几条多肽链连接在一起 ⑤多肽 ⑥蛋白质
A.②→①→③→⑤→④→⑥ B.①→③→②→④→⑥→⑤
C.②→①→⑥→③→④→⑤ D.②→①→③→④→⑥→⑤
10.在生物体内含量极少,但对于维持生物体的正常生命活动必不可少的元素有( )
A.Zn,Cu,B,Mn B.Zn,Cu,S,Ca
C.Fe,Mn,Zn,Mg D.K,Mn,Cu,Mo
11.下列关于蛋白质的叙述正确的是( )
A.免疫球蛋白以易化扩散方式被吸收
B.肝脏光面内质网能合成氧化酒精的酶
C.热变性后蛋白质不能与双缩脲试剂反应呈现紫色
D.溶酶体中的水解酶需要高尔基体的加工
12.炒牛肉粿条是潮汕地区的一道特色美食,鲜绿的芥蓝,加入嫩嫩的牛肉片,还有那入口滚烫的粿条,绝妙的搭配,营造出让人念念不忘的口味。下列有关说法正确的是( )
A.牛肉粿条中的磷和铁是微量元素,对细胞的生命活动起着重要作用
B.牛肉粿条中的蛋白质、脂肪和淀粉都是以碳链为骨架的生物大分子
C.牛肉中的蛋白质在烹饪过程中空间结构改变,有利于人体消化
D.粿条中的淀粉不能被细胞直接吸收,糖尿病人无需控制摄入量
13.已知Mn是许多酶的活化剂,例如能激活硝酸还原酶,缺Mn的植物无法利用硝酸盐。这说明无机盐离子( )
A.对维持细胞的形态和功能有重要作用 B.对维持生物体的生命活动有重要作用
C.对维持细胞的酸碱平衡有重要作用 D.对于调节细胞内的渗透压有重要作用
14.细胞中的大分子物质会与其他分子结合,共同完成某些生命活动。1955年人们发现核糖体是由RNA和蛋白质组成的,2021年科学家发现RNA和糖类的结合普遍存在于细胞膜上。下列说法错误的是( )
A.蛋白质与RNA结合可形成核糖体,共同完成氨基酸的脱水缩合
B.蛋白质与DNA结合可形成端粒,共同维持染色体结构的完整性
C.细胞膜上的糖类可与磷脂、DNA、RNA结合,共同完成细胞间的信息传递
D.细胞质中的蛋白质、多糖等可与水结合,成为细胞结构的重要组成成分
15.蛋白质是生命活动的主要承担者,其基本单位是( )
A.脂肪酸 B.氨基酸 C.多肽 D.核苷酸
16.槲树的细胞中含量最多的化合物是( )
A.脂肪 B.水 C.蛋白质 D.盐类
17.下列关于实验操作步骤的叙述中,正确的是( )
A.用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液混合后要节约使用,以备下个月实验再用
B.用花生子叶装片进行脂肪的鉴定时,需要用显微镜才能看到被染色的脂肪颗粒
C.在蛋白质的鉴定实验中,检测试剂A液和B液一定要等量使用
D.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,均不需要加热
18.有关下表的有关分析错误的是( )
溶液
溶质的元素组成
检测试剂
颜色反应
溶质的基本单位
甲
C、H、O
①
砖红色
葡萄糖
乙
C、H、O、N等
双缩脲试剂
②
氨基酸
A.甲可能是麦芽糖溶液
B.①是斐林试剂,与蔗糖溶液混合水浴加热后为无色
C.乙液可能是一种酶溶液
D.②是紫色
19.水稻和小麦等植物从外界吸收的硝酸盐和磷酸盐,可以用于细胞内合成的化合物是( )
A.核酸 B.葡萄糖
C.甘油 D.脂肪酸
20.如表是一组探究有机物存在与否的鉴别实验,按表中编号顺序对应下列各项中的内容,正确的是( )
待测物
试剂
颜色
反应条件
淀粉
①
蓝色
-
脂肪
②
橘黄色
-
③
斐林试剂
④
水浴加热
A.CuSO4溶液、甲紫溶液、蔗糖、砖红色
B.碘液、苏丹Ⅲ染液、蔗糖、砖红色
C.碘液、苏丹Ⅲ染液、葡萄糖、砖红色
D.碘液、苏丹Ⅲ染液、果糖、紫色
21.基于“祝融号”火星车观测数据,中国科研人员首次发现“祝融号”着陆区的沙丘表面存在带状水痕,这为火星上存在水提供了直接证据,对星际移民、了解近代火星气候演化等具有重要意义。下列有关水的说法最合理的是( )
A.人主要通过饮水和食物获得水,人体内多余的水全部在肾脏形成尿液排出体外
B.根据火星上发现水痕推测火星上可能存在生命,主要是因为细胞内含量最多的化合物是水
C.水是极性分子,带正电荷或负电荷的分子(或离子)都易与水结合,决定了水是良好的溶剂
D.水较高的比热容主要与水分子内部的氢键有关,这对维持生命系统的稳定性十分重要
22.上饶婺源绿茶是我省著名茶叶,其色泽嫩绿光润,香气鲜嫩清高,滋味鲜爽甘醇。成品茶封纯净清澈、香味持久,其中含有茶多酚、儿茶素、叶绿素、咖啡因、氨基酸、维生素等营养成分,下列叙述正确的是( )
A.茶叶中的维生素D属于脂质,可被苏丹Ⅲ染成橘黄色
B.泡茶时各种营养成分在体内都可通过水解为生命活动提供能量
C.茶树叶肉细胞中的自由水含量高于结合水
D.成品茶叶中含有的氨基酸都是必需氨基酸
23.唐代诗人白居易在《咏菊》中写到“一夜新霜著瓦轻,芭蕉新折败荷倾。耐寒唯有东篱菊,金粟初开晓更清。”下列叙述错误的是( )
A.“芭蕉”细胞内含量最多的有机化合物是蛋白质
B.“东篱菊”叶片缺少大量元素 Mg会影响光合作用
C.“新霜”融化后形成的水主要通过自由扩散进入植物根细胞
D.“东篱菊”比“荷”更耐寒,可能是“东篱菊”细胞内的结合水/自由水的值比“荷”的高
24.健康减肥是一种安全、长效的减肥方法,其关键在于有效减少体内的脂肪含量。下列有关脂肪的叙述正确的是( )
A.脂肪是人体重要的能源物质,是饥饿状态时能量的直接来源
B.脂肪的组成元素与糖类相同,在特定条件下可大量转化为糖类
C.脂肪水解产生的单体氧化分解释放的能量比葡萄糖多
D.观察植物组织中的脂肪时,可能观察到细胞内、细胞间均有脂肪颗粒
25.微量元素在生物体内含量很低,但起着重要作用。下列构成植物体的化学元素中,不属于微量元素的是( )
A.S B.Cu C.B D.I
26.麦芽糖经过水解酶的作用,最后的产物是( )
A.葡萄糖 B.葡萄糖和半乳糖 C.葡萄糖和果糖 D.二氧化碳和水
27.下图①~⑥表示某些化学元素所组成的有紧密联系的相关化合物。①、③分别是形成⑤、⑥的单体。下列相关叙述错误的是( )
A.若②是构成细胞膜的成分,则其属于脂质
B.若④是良好的储能物质,则④可分布在动物和植物细胞中
C.若⑤为构成人体的蛋白质,则①中有8种必须通过食物获得
D.若⑥主要在人体肝脏和肌肉内合成,则③只分布在动物细胞中
28.下列与实验有关的叙述,正确的是( )
A.红色的西瓜汁中含有较多还原糖,可用于进行还原糖的检测
B.脂肪鉴定:切取花生子叶薄片→染色→去浮色→制片→观察
C.蔗糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀
D.蛋白质鉴定:将双缩脲试剂A液和B液混合→滴加到豆浆样液中→观察
29.两个氨基酸脱水缩合成二肽生成水,这个水分子中的氢来自( )
A.羧基 B.连接碳原子的氢 C.氨基 D.氨基和羧基中的氢
30.某同学想利用所学知识鉴定某种种子中是否含有还原糖、脂肪和蛋白质,为此进行了相关实验,如表所示。下列叙述正确的是( )
组别
检测试剂
是否水浴加热
是否使用显微镜
①
斐林试剂
是
否
②
苏丹Ⅲ染液
否
是
③
双缩脲试剂
是
否
A.若种子中含有还原糖,则第①组实验结果中会出现紫色反应
B.第②组实验需要用体积分数为50%酒精溶液洗去浮色
C.第③组实验不需要水浴加热,但要在显微镜下观察实验结果
D.双缩脲试剂的A液和B液应混匀使用,而斐林试剂的甲液和乙液要依次加入
二、解答题
31.肉毒棱菌产生的肉毒类毒素是一种致病性极高的神经麻痹毒素,该物质是由两条链盘曲折叠而成的一种生物大分子。下面是肉毒类毒素的局部结构简式,请据此回答下列问题:
(1)上图所示的片段中,共有 个肽键, 种基本单位组成;从左向右数,第二个基本单位不同于其他基本单位的基团是 (填化学式)。
(2)肉毒类毒素是在细胞中由氨基酸经过 过程形成的。
(3)一分子肉毒类毒素至少含有 个氨基和 个羧基。
(4)1g肉毒类毒素可毒死20亿只小鼠,但煮沸1min或75°C下加热5~10 min,就能使其完全丧失活性。高温可使肉毒类毒素失活的主要原理是高温使其 。肉毒类毒素可用 试剂鉴定,该试剂的使用方法是 ,在肉毒类毒素溶液(无色)中加入该试剂,其溶液颜色将变为 。
32.下图是细胞内三类生物大分子的组成及功能图示,请据图回答下列问题:
(1)元素X、Y依次是 、 。
(2)某单体A中含有2个羧基和1个氨基,其中一个羧基位于R基,另一个羧基 ;生物大分子D除可行使上述功能外,还具有 (写出两项即可)等功能,该类物质在功能上具有多样性的直接原因是 。生物组织中的D可用 进行检测。
(3)若物质M是大多数生物的遗传物质,则与N相比M特有的组成成分是 ,其单体是 。由D加N构成的结构或生物有 (写出两项即可)。
(4)若B是葡萄糖,那么在植物细胞中特有的E有 ,B、E能用斐林试剂进行鉴定的是 (填字母)。
33.如图A所示的分子结构式为某种核苷酸,已知左上角虚线框中表示的结构为碱基——腺嘌呤;图B是某种核苷酸链示意图,据图回答问题:
(1)图A中核苷酸的生物学名称是 ,它 (填“是”或“不是”)构成图B物质的原料。
(2)豌豆的叶肉细胞中,含有的碱基有A、G、C、T、U五种,那么仅由A、G、C、U 4种碱基参与构成的核苷酸共有 种。HIV(人类免疫缺陷病毒)的遗传信息储存在 分子中。
(3)④⑤分别代表 、 ;与另一种核酸相比,图B结构中特有的碱基种类是 (填字母)。
(4)核酸是细胞内 的物质,在生物体的遗传、变异和 中有重要作用。
34.某学生社团利用大豆种子为实验材料进行了一系列生物学实验。请分析回答下列问题:
(1)探究大豆种子是否含有还原糖,他们应选择 试剂对大豆种子匀浆进行检测。若实验结果出现 色沉淀,则说明大豆种子含有可溶性还原糖。
(2)图1为检测大豆子叶是否含有脂肪的实验操作示意图,图1载玻片上的子叶切片已经用苏丹Ⅲ染液染色3 min,接着滴加1~2滴的试剂甲为 ,其作用是洗去浮色。显微镜视野中能观察到被染成 色的脂肪颗粒。
(3)图2为检测大豆种子是否含有蛋白质的实验操作示意图,蛋白质用 试剂检测出现紫色。
35.根据概念图,回答下列问题
(1)a中的 是细胞内良好的储能物质,b是 。
(2)b的多样性取决于氨基酸的种类、 、排列顺序以及肽链的空间结构不同。两个氨基酸脱水缩合而成的化合物叫作 。
(3)c是 ,其基本组成单位是 ;在小麦叶肉细胞中,DNA主要存在于 中。
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第二章 组成细胞的分子
目录
学考要求速览
必备知识梳理(5大必备知识)
高频考点精讲
考点一:分析细胞中的元素和化合物
考点二:水和无机盐的存在形式和生理作用
考点三:细胞中糖类和脂质的种类和功能
考点四:蛋白质的结构和功能
考点五:核酸的种类、结构和功能
实战能力训练
必备知识梳理 1
高频考点精讲 3
考点一:集合的含义与表示 3
考点二:集合间的基本关系 4
考点三:集合的基本运算 5
考点四:充分条件与必要条件 6
考点五:全称量词与存在量词 7
实战能力训练
课标大概念
重要概念
次位概念
考查水平
考试预测
细胞的分子组成
1.1概述蛋白质的结构和功能
1.1.1说出蛋白质的元素组成
素养1水平一
本专题的内容在学业水平考试中主要以选择题为主,可能会出现非选择题,将几种化合物综合考察。题目相对简单,重点考查考生对基础知识记忆。
1.1.2说明蛋白质的基本单位
素养1水平二
1.1.3概述蛋白质的化学结构、空间结构及其特点
素养2水平二
1.1.4举例说明蛋白质分子结构的多样性
素养1水平二
1.2简述核酸的结构和功能
1.2.1说出核酸的元素组成
素养1水平一
1.2.2.说出核酸的基本单位
素养1水平一
1.2.3简述核酸的结构和功能
素养1水平一
1.2.4比较核酸的种类和分布
素养2水平一
1.3概述糖类的种类和作用
1.3.1说出糖类的元素组成
素养1水平一
1.3.2举例说明糖类的种类及生物体内重要的糖
素养1水平二
1.3.3概述糖类的生理功能
素养1水平二
1.4举例说出脂质的种类和作用
1.4.1说出脂质的元素组成
素养1水平一
1.4.2举例说出生物体内重要的脂质及其生理作用
素养1水平二
1.5说明生物大分子以碳链为骨架
说明生物大分子以碳链为骨架
素养1水平二
1.6说出水和无机盐的作用
1.6.1列举水的主要生理功能
素养1水平一
1.6.2说出无机盐的存在形式及其主要生理功能
素养1水平一
必备知识1 细胞中的元素及化合物
一、组成细胞的元素
1.种类、含量
(1)细胞中常见的化学元素有20多种,其中有些含量较多,如C、H、0、N、P、S、K、Ca、Mg等,称为大量元素;有些含量很少,如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等,被称为微量元素。
(2)组成细胞的元素中C、0、H、N这四种元素的含量最多,其原因与组成细胞的化合物有关。
2.存在形式:细胞中的化学元素大多以化合物的形式存在。
二、组成细胞的化合物:
1.上图为组成细胞的主要化合物及相对含量,图中序号①~⑤对应的化合物依次是:水、蛋白质、糖类和核酸、脂质、无机盐。
2.通过上图可看出,细胞内含量最多的化合物是水,含量最多的有机化合物是蛋白质。人体细胞内含量最多的有机化合物是蛋白质。
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.实验原理
(1)某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应。因此,可以根据有机物与某些化学试剂所产生的颜色反应,检测生物组织中糖类、脂肪或蛋白质的存在。
(2)糖类中的还原糖,如葡萄糖,与斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀。脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应。
2.化学试剂
斐林试剂(甲液:质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液,乙液:质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液)。0.01g/mL的苏丹Ⅲ染液。双缩脲试剂(A液:质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液,B液:质量浓度为0.01g/mLCuSO4溶液),体积分数为50%的酒精溶液,蒸馏水。
3.实验操作及结果
(1)还原糖的检测和观察及结果:
①向试管内注入2mL待测组织样液。
②向试管内注入1mL斐林试剂(甲液和乙液等量混合均匀后再注入)。
③将试管放入盛有50~65℃温水的大烧杯中加热约2min。
④观察试管中出现的颜色变化——出现砖红色沉淀。
(2)脂肪的检测和观察及结果
①方法:制作花生子叶临时切片,用显微镜观察子叶细胞的着色情况。
②过程及结果:
取材:取一粒浸泡过的花生种子,去掉种皮。
切片:用刀片在花生子叶的横断面上平行切下若干薄片,放入盛有清水的培养皿中待用。
制片:从培养皿中选取最薄的切片,用毛笔蘸取放在载玻片中央;在花生子叶薄片上滴2~3滴苏丹Ⅲ染液,染色3 min;用吸水纸吸去染液,再滴加l~2滴体积分数为50%的酒精溶液,洗去浮色;用吸水纸吸去花生子叶周围的酒精,滴一滴蒸馏水,盖上盖玻片,制成临时装片。
观察:在低倍镜下找到花生子叶的最薄处,移到视野中央,将物像调节清晰;换高倍镜观察,视野中被染成橘黄色的脂肪颗粒清晰可见。
(3)蛋白质的检测和观察
①向试管内注人2mL待测组织样液。
②向试管内注入双缩脲试剂A液1mL,摇匀。
③向试管内注入双缩脲试剂B液4滴,摇匀。
④观察试管中出现的颜色变化——溶液呈现紫色。
【易错提醒】实验注意事项
(1)材料处理:如果选择千花生种子,应提前浸泡3~4h。浸泡时间过短,不易切片;浸泡时间过长,组织太软,切下的薄片不易成形。新鲜种子不必浸泡。
(2)切片要求:尽可能地切出均匀的薄片,若厚薄不均,会导致观察时有的地方清晰,有的地方模糊;若切片太厚,显微镜下看到的细胞重叠,影响观察。
(3)染色要求:染色时间过短会使染色不充分,脂肪颗粒染色过浅,不易观察。染色时间过长会使细胞其他部位着色,观察不到脂肪颗粒。
(4)洗去浮色:用的是体积分数为50%的酒精,不能选用蒸馏水。
必备知识2 细胞中的无机物
一、细胞中的水
1.水的含量:生物体的含水量随着生物种类的不同有所差别,一般为60%~95%,水母的含水量达到97%。水是构成细胞的重要成分,也是活细胞中含量最多的化合物。
2.存在形式:水在细胞中以两种形式存在,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;一部分水与细胞内的其他物质相结合,叫做结合水。
3.作用:①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,③细胞内的许多生物化学反应也都需要有水的参与。④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。⑤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。
二、细胞中的无机盐
1.存在形式:细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,含量较多的阳离子有Na+、K+、Ca2+、Mg2+ Fe2+、Fe3+等,阴离子有Cl-、so42- P043- HC03-等。
2.含量:与水不同,无机盐是细胞中含量很少的无机物,仅占细胞鲜重的1%~1.5%。
3.作用:①一些无机盐是细胞中某些复杂化合物的重要组成成分;②许多种无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用。例如,哺乳动物的血液中必须含有一定量的钙离子,如果钙离子的含量太低,会出现抽搐等症状。③生物体内的某些无机盐离子,必须保持一定的量,这对维持细胞的酸碱平衡非常重要。
【易错提醒】无机盐存在形式及作用
(1)无机盐并不都以离子的形式存在,如骨骼中的钙以CaCO3的形式存在。
(2)无机盐在细胞内含量很低,但其作用非常重要,且需要保持一定的量,缺失和过多都可能影响生命活动。
生理作用
举例
组成某些复杂化合物
①Mg是构成叶绿素的元素;
②Fe是构成血红素的元素;
③P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
维持细胞和生物体的生命活动
①人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性
降低,最终引发肌肉酸痛、无力等;
②哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+;
如果Ca2+的含量太低,动物会出现抽搐等症状
维持细胞的渗透压平衡
Na⁺、Cl-、K+等离子对维持细胞正常的渗透压有重要作用
维持细胞的酸碱平衡
H₂PO₄-/HPO2-、H₂CO₃/HCO₃-等无机盐离子组成重要的缓冲体系,可调节并维持细胞的酸碱平衡
必备知识3 细胞中的糖类和脂质
一、细胞中的糖类
1.组成元素及分类:糖类分子大多数是由C、H、O三种元素构成的。糖类大致可以分为单糖、二糖和多糖等几类。
【易错提醒】辨别糖类组成的2个“并不是”
(1)并不是所有糖类中氢原子数和氧原子数之比都为2:1,如C5H14O5(脱氧核糖)。
(2)并不是分子中氢原子数和氧原子数之比为2:1的都是糖类,如CH2O(甲醛)。
2.单糖、二糖和多糖
(1)单糖
①像葡萄糖这样不能水解,可直接被细胞吸收的糖类就是单糖。常见的单糖还有果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等。
②葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质,是生物体内的“燃料”,其在细胞内的“燃烧”过程中能量是通过一系列化学反应逐步释放出来的。
(2)二糖
①二糖(C12H22O11)由两分子单糖脱水缩合而成,一般要水解成单糖才能被细胞吸收。
②生活中最常见的二糖是蔗糖,常见的二糖还有在发芽的小麦等谷粒中含量丰富的麦芽糖,以及在人和动物乳汁中含量丰富的乳糖。
(3)多糖:生物体内的糖类绝大多数以多糖((C6H9O5)n)的形式存在,淀粉是最常见的多糖。
①淀粉:绿色植物通过光合作用产生淀粉,作为植物体内的储能物质存在于植物细胞中。人体摄人的淀粉,必须经过消化分解成葡萄糖,才能被细胞吸收利用。
②糖原:人和动物体合成糖原的原料是葡萄糖。糖原主要分布在人和动物的肝脏和肌肉中,是人和动物细胞的储能物质。当细胞生命活动消耗了能量,人和动物血液中葡萄糖含量低于正常时,肝脏中的糖原糖原便分解产生葡萄糖及时补充。
③纤维素:纤维素也是由许多葡萄糖连接而成的。一些植物中的纤维细丝、茎秆和枝叶中的纤维、所有植物细胞的细胞壁,构成它们的主要成分都是纤维素。纤维素不溶于水,在人和动物体内很难被消化,但一些草食类动物借助某些微生物的作用才能分解这类多糖。几丁质也是一种多糖,又称为壳多糖,广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。几丁质及其衍生物在医药、化工等方面有广泛的用途。
二、细胞中的脂质【易错提醒】关于糖类的3 个“并不是”
(1)糖类的主要功能并不都是为细胞提供能量,如核糖和脱氧核糖主要参与核酸的构成,纤维素参与植物细胞壁的组成,它们的主要功能不是氧化供能。
(2)并不是所有的糖类都可以用斐林试剂检测。蔗糖和多糖不具有还原性,不能与斐林试剂发生反应。
(3)并不是所有生物细胞壁的主要组成成分都是纤维素,如细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖。
1.分布、组成元素及种类
①分布:脂质存在于所有细胞中,是组成细胞和生物体的重要有机化合物。
②组成脂质的化学元素主要是C、H、O,有些脂质还含有P和N。和糖类相比,脂质分子中氧的含量远远少于糖类,而氢的含量更多。
③常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇等,它们的分子结构差异很大,通常都不溶于水,而溶于脂溶性有机溶剂。
2.脂肪、磷脂和固醇
(1) 脂肪
①脂肪是最常见的脂质。脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯,即三酰甘油(又称甘油三酯)。其中甘油的分子比较简单,而脂肪酸的种类和分子长短却不相同。脂肪酸可以是饱和的,也可以是不饱和的。植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温时呈液态;大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,室温时呈固态。
②脂肪是细胞内良好的储能物质,当生命活动需要时可以分解利用;还是一种很好的绝热体,具有保温的作用;分布在内脏器官周围的脂肪还具有缓冲和减压的作用,可以保护内脏器官。
(2)磷脂
①磷脂与脂肪的不同之处在于甘油的一个羟基(一OH)不是与脂肪酸结合成酯,而是与磷酸及其他衍生物结合。因此,磷脂除了含有C、H、O外,还含有P甚至N。
②磷脂是构成细胞膜的重要成分,也是构成多种细胞器膜的重要成分。在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中含量丰富。
(3)固醇:固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等。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;性激素能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成;维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
三、糖类和脂质的关系:细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的。血液中的葡萄糖除供细胞利用外,多余的部分可以合成糖原储存起来;如果葡萄糖还有富余,就可以转变成脂肪和某些氨基酸。而食物中的脂肪被消化吸收后,可以在皮下结缔组织等处以脂肪组织的形式储存起来。
必备知识4 蛋白质
一、蛋白质的功能:蛋白质是细胞的基本组成成分,具有参与组成细胞结构、催化、运输、信息传递、防御等重要功能。可以说,细胞的各项生命活动都离不开蛋白质。
二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸
1.种类:在人体中,组成蛋白质的氨基酸有21种,各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。
2.结构及其特点
(1)结构通式:氨基酸分子结构通式可表示为:,也可以简写为—C2H4O2N。
(2)结构特点:①每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上;②这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团,其中可用R表示的是侧链基团。
三、蛋白质的结构及其多样性
1.蛋白质的形成
(1)氨基酸→多肽:氨基酸分子互相结合的方式是: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,同时脱去一分子水,这种结合方式叫做脱水缩合。连接两个氨基酸分子的化学键叫做肽键。由两个氨基酸分子缩合而成的化合物,叫做二肽。以此类推,由多个氨基酸分子缩合而成的,含有多个肽键的化合物,叫做多肽。多肽通常呈链状结构,叫做肽链。
(2)多肽→蛋白质:由于氨基酸之间能够形成氢键等,从而使得肽链能盘曲、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质分子。许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链,它们通过一定的化学键如二硫键相互结合在一起。这些肽链不呈直线,也不在同一个平面上,而是形成更为复杂的空间结构。
2.蛋白质结构的多样性:在细胞内,组成一种蛋白质的氨基酸数目可能成千上万,氨基酸形成肽链时,不同种类氨基酸的排列顺序千变万化,肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别,因此,蛋白质分子的结构极其多样,这就是细胞中蛋白质种类繁多的原因。
3.蛋白质结构与功能:每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构,如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变,就可能会影响其功能。
【误区警示】蛋白质的变性和水解
1 蛋白质的水解
蛋白质可以被酸、碱或蛋白酶催化水解。根据蛋白质的水解程度,可以分为完全水解和部分水解两种。蛋白质的水解反应会破坏肽链。
(1)完全水解(或称彻底水解);得到的水解产物是各种氨基酸的混合物。
(2)部分水解(或称不完全水解):得到的产物是各种大小不等的肽段和氨基酸。
2 蛋白质的变性
(1)概念:蛋白质的变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏,从而导致其理化性质改变和生物活性丧失的现象。
(2)原因:蛋白质分子在重金属盐、强酸、强碱或高温等作用下,空间结构被破坏,生物活性丧失、理化性质改变。
(3)特点:肽键一般没有被破坏,所以变性的蛋白质仍能与双缩脲试剂发生紫色反应。
(4)生活中的应用
a.高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解,因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。
B.通过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性,可以达到消毒、灭菌的目的。
必备知识5 核酸
一、核酸的种类及分布
1.种类:核酸包括两大类:一类是脱氧核糖核酸,简称DNA;一类是核糖核酸,简称RNA。
2.分布:核酸包括两大类:一类是脱氧核糖核酸,简称DNA;另一类是核糖核酸,简称RNA。真核细胞的DNA主要分布在细胞核中,线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA。RNA主要分布在细胞质中。
二、核酸是由核苷酸连接而成的长链
1.基本单位
(1)核酸同蛋白质一样,也是生物大分子。核苷酸是核酸的基本组成单位。每个核酸分子是由几十个乃至上亿个核苷酸连接而成的长链。
(2)一个核苷酸是由一分子含氮的碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成的。根据五碳糖的不同,可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸)和核糖核苷酸,下图中①、②处的化学基团依次是-H、-OH。脱氧核苷酸一般包括腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸;核糖核苷酸一般包括腺嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸和尿嘧啶核糖核苷酸。
2.分子结构
(1)DNA和RNA各含有4种碱基,但是组成二者的碱基种类有所不同,DNA中含有碱基A、T、C、G,RNA中含有碱基A、U、C、G。
(2)DNA是由脱氧核苷酸连接而成的长链,RNA则由核糖核苷酸连接而成。一般情况下,在生物体的细胞中,DNA由两条脱氧核苷酸链构成,RNA由一条核糖核苷酸链构成。
(3)脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息,DNA分子是储存、传递遗传信息的生物大分子;部分病毒的遗传信息储存在RNA中,如HIV(人类免疫缺陷病毒)、SARS(严重急性呼吸综合征)病毒等。
3.功能:核酸是细胞内携带遗传信息的物质。在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
考点一:分析细胞中的元素和化合物
【解题通法】
1.解答元素和化合物相关试题的4个明确
2.两个“三”区分三类有机物的检测
三种颜色变化
还原糖检测
近于白色或无色→蓝色→砖红色
脂肪检测
脂肪颗粒被苏丹亚染液染成橘黄色
蛋白质检测
无色(或白色)→浅蓝色→紫色
三个唯一
唯一需要加热
还原糖检测,水浴加热,不能用酒精灯直接加热
唯一需要显微镜
脂肪检测,观察染色后花生子叶切片细胞中的脂肪颗粒
唯一使用酒精
脂肪检测,需用体积分数为50%的酒精洗去浮色
1.(2025高一下·浙江·学业考试)生物学实验室准备了苏丹Ⅲ染液、50%的酒精溶液、显微镜等。推测学生将进行的实验是检测生物组织中的( )
A.还原糖 B.脂肪 C.蛋白质 D.核酸
【答案】B
【详解】苏丹Ⅲ染液用于脂肪检测,染色后需用50%酒精洗去浮色,再在显微镜下观察橘黄色脂肪颗粒,B正确,ACD错误。
2..(2025高一下·陕西·学业考试)作为秦岭四宝的朱鹮,由最初的7只发展到现在的1万多只,这是陕西野生动物保护的巨大成功。下列哪一项属于朱鹮细胞中的大量元素( )
A.Mo B.C C.Zn D.B
【答案】B
【分析】组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类:(1)大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素,包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg; (2)微量元素是指含量占生物总重量万分之一以下的元素,包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
【详解】A、Mo是微量元素,A错误;
B、C属于大量元素,B正确;
C、Zn是微量元素,C错误;
D、B是微量元素,D错误。
1.(2025高一上·北京·学业考试)下列可用于检测蛋白质的试剂及反应呈现的颜色是( )
A.苏丹Ⅲ染液;橘黄色 B.斐林试剂;砖红色
C.碘液;蓝色 D.双缩脲试剂;紫色
【答案】D
【详解】鉴定蛋白质需要使用双缩脲试剂,蛋白质与双缩脲试剂反应会产生紫色反应,D正确,ABC错误。
2.(2025高一下·天津南开·学业考试)下列能与双缩脲试剂产生紫色反应的物质是( )
A.葡萄糖 B.脂肪 C.蛋白质 D.淀粉
【答案】C
【详解】A、葡萄糖是单糖,属于还原糖,能与斐林试剂(水浴加热)发生颜色反应,产生砖红色沉淀,葡萄糖不与双缩脲试剂反应,A错误;
B、脂肪能与苏丹试剂发生颜色反应,脂肪会被染成橘黄色,脂肪不与双缩脲试剂反应,B错误;
C、蛋白质含有肽键,能与双缩脲试剂在常温下发生紫色反应,C正确;
D、淀粉的检测需用碘液,显蓝色,与双缩脲试剂无颜色变化,D错误。
3.(2025高一下·湖南·学业考试)组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在。下列化合物含有磷元素的是( )
A.葡萄糖 B.脂肪 C.磷脂 D.纤维素
【答案】C
【分析】细胞中的元素分为大量元素和微量元素,都是细胞必需的元素。组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在。
【详解】A、葡萄糖属于单糖,仅含C、H、O三种元素,不含磷元素,A错误;
B、脂肪由甘油和脂肪酸组成,组成元素为C、H、O,不含磷元素,B错误;
C、磷脂由甘油、脂肪酸和磷酸基团等构成,其中磷酸基团含有磷元素(P),C正确;
D、纤维素属于多糖,化学组成与葡萄糖类似,仅含C、H、O三种元素,不含磷元素,D错误。
4.(2024高一下·黑龙江·学业考试)在活细胞中含量最多,并且被称为“生命之源”的无机物是( )
A.水 B.糖类 C.脂质 D.蛋白质
【答案】A
【分析】生命的源泉水包括天然水(河流、湖泊、大气水、海水、地下水等),人工制水(通过化学反应使氢氧原子结合得到水)。水是地球上最常见的物质之一,是包括人类在内所有生命生存的重要资源,也是生物体最重要的组成部分。水在生命演化中起到了重要的作用。
【详解】活细胞中含量最多的无机物是水,而含量最多的有机物一般是蛋白质。BCD错误,A正确。
考点二:水和无机盐的存在形式和生理作用
【解题通法】
1.两看法判断自由水、结合水比例变化
一看环境条件——若环境恶化,则自由水比例下降,结合水比例上升
二看生命活动强度或状态——若生命活动增强,则自由水比例上升,结合水比例下降
2.抓关键词速解与无机盐作用相关试题
关键词
联想考点
生理盐水、浓度等
无机盐对维持细胞渗透压或形态等具有重要作用
HCO3-、 H2PO4-
无机盐对维持细胞酸碱平衡具有重要作用
生物体生长、发育
无机盐对维持生命活动具有重要作用
K+、Ca2+、Mg2+等
根据该无机盐过量或缺乏时表现的症状具体判断
1.(2025高一下·浙江绍兴·学业考试)水在细胞中以两种形式存在,绝大部分可以自由流动,叫做自由水;部分与其他物质结合,叫做结合水。下列关于水的叙述正确的是( )
A.水是极性分子使得水具有调节温度的作用
B.水分子之间能够形成氢键,所以水是良好的溶剂
C.细胞中的蛋白质、多糖等与水结合后,会使水失去流动性
D.种子晾晒后,自由水含量下降,代谢减慢,抵抗不良环境能力下降
【答案】C
【详解】A、水是极性分子,使其成为的良好溶剂,并非使水具有调节温度的作用,A错误;
B、水分子的空间结构及电子的不对称分布,使得水分子成为一个极性分子,带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合,因此水是良好的溶剂,B错误;
C、细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合,这样水就失去流动性和溶解性,成为生物体的构成成分,C正确;
D、种子晾晒后自由水减少,代谢速率降低,但结合水比例增加,细胞抵抗不良环境(如干旱)的能力增强,D错误。
2.(2025高一下·浙江绍兴·学业考试)夏季大量出汗时,适量饮用淡盐水有益身体健康,淡盐水给机体补充的无机盐离子主要是( )
A.Ca2+ B.Na+ C.Mg2+ D.Fe2+
【答案】B
【详解】排汗是排泄废物的一种方式,汗液中含部分无机盐,主要是钠盐,人在大量出汗后应及时补充钠元素,能补充因大量出汗而过多排出的无机盐,淡盐水给机体补充的无机盐离子主要是Na+,ACD错误,B正确。
1.(2025高一上·福建·学业考试)细胞中的水分子以自由水和结合水两种形式存在。下列关于自由水的叙述,错误的是( )
A.参与生化反应 B.是良好的储能物质
C.是细胞内良好的溶剂 D.运送营养物质和代谢废物
【答案】B
【详解】自由水可作为生化反应的介质,细胞内良好的溶剂,可溶解多种物质以促进反应,能运输营养物质(如血液中的葡萄糖)和代谢废物(如尿素),脂肪、糖原等才是良好的储能物质,B错误,ACD正确。
10.(2024高一下·辽宁·学业考试)为避免低温伤害,北方冬小麦在冬天来临前,自由水和结合水比例的变化是( )
A.变小 B.变大
C.先变大后变小 D.先变小后变大
【答案】A
【分析】细胞中水的存在形式有自由水和结合水。自由水含量越高,新陈代谢越旺盛;结合水含量越高,抗性越强。
【详解】冬小麦通过减少自由水比例、增加结合水比例来避免低温导致的细胞结冰损伤,自由水和结合水比例变小,A正确,BCD错误。
故选A。
12.(2025高一下·浙江·学业考试)某人患营养性贫血,体内血红蛋白含量偏低。医生建议其可多吃猪肝,原因是猪肝中富含( )
A.铁元素 B.锰元素 C.钙元素 D.镁元素
【答案】A
【详解】A、铁元素是构成血红蛋白的重要成分,缺铁会导致血红蛋白合成减少,引发缺铁性贫血(营养性贫血)。猪肝富含铁元素,可帮助改善贫血,A正确;
B、锰元素并非血红蛋白的组成成分,与贫血无直接关联,B错误;
C、钙元素主要参与骨骼和牙齿的形成,与血红蛋白合成无关,C错误;
D、镁元素是叶绿素的组成成分,与血红蛋白合成无关,D错误。
考点三:细胞中糖类和脂质的种类和功能
1(2023高一下·山东·学业考试)下列不属于脂质的是( )
A.几丁质 B.胆固醇 C.三酰甘油 D.维生素
【答案】A
【分析】细胞中的脂质常见的有脂肪、磷脂、固醇。磷脂是构成细胞膜和细胞器膜的重要成分。胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分。维生素D能促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。。
【详解】A、几丁质是一种多糖,属于糖类而非脂质,A正确;
B、胆固醇属于固醇类,是脂质的一种,B错误;
C、三酰甘油即脂肪,属于脂质,C错误;
D、维生素D属于固醇类(脂质),但题目中“维生素”未特指类型。若按高中常规考点,维生素D属于脂质,D错误。
2.(2024高一下·辽宁·学业考试)糖类是细胞生命活动所需要的重要能源物质,但不是所有的糖类都能为生命活动供能。下列糖类中通常不能为人体供能的是( )
A.淀粉 B.麦芽糖 C.葡萄糖 D.纤维素
【答案】D
【详解】A、淀粉是植物体内的储能物质,在人体消化道内被水解为葡萄糖后吸收供能,A错误;
B、麦芽糖是二糖,在人体内可被分解为葡萄糖,进而提供能量,B错误;
C、葡萄糖是单糖,可直接被细胞呼吸分解,是主要的能源物质,C错误;
D、纤维素是植物细胞壁的主要成分,属于多糖,但人体缺乏分解纤维素的酶(纤维素酶),无法将其水解为葡萄糖,因此不能供能,D正确。
1.(2025高一下·山东枣庄·学业考试)下列关于细胞中糖类和脂质的叙述,错误的是( )
A.单糖是不能水解的糖
B.脂肪是细胞内良好的储能物质
C.糖类可以大量转化成为脂肪
D.纤维素和糖原是动物细胞内的多糖
【答案】D
【详解】A、单糖是不能水解的糖类,如葡萄糖、果糖等,A正确;
B、脂肪因含高能量且疏水,是细胞内良好的储能物质,B正确;
C、糖类在供应充足时,可大量转化为脂肪储存,C正确;
D、纤维素是植物细胞壁的主要成分,属于植物多糖;糖原是动物细胞内的储能多糖(如肝糖原、肌糖原),D错误。
考点四:蛋白质的结构和功能
【解题通法】有关蛋白质的计算
①肽键数与氨基酸数目的关系(不考虑链间的肽键)
公式1:肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数(链式结构)
公式2:肽键数=氨基酸数=脱去的水分子数(环状结构)
② 蛋白质中游离氨基和羧基的数目
公式3:游离氨基或羧基数目=肽链数+R基团上的氨基或羧基个数(链式结构)
公式4:游离氨基或羧基数目=R基团上的氨基或羧基个数(环状结构)
③ 蛋白质相对分子质量的计算
在计算蛋白质相对分子质量时,还要考虑蛋白质分子形成过程中是否存在特殊的变化,如二硫键(—S—S—)的形成,每形成一个二硫键,脱去2个H,蛋白质相对分子质量减少2。
公式5:蛋白质相对分子质量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量-脱去的水分子数×18-二硫键数×2
(2025高一下·浙江宁波·学业考试)回答下列问题,下图为脑啡肽的结构简式
(1)该化合物是由 种氨基酸形成的,其形成时需要脱去 分子水。
(2)一些大分子蛋白质的结构非常复杂,高温、X射线、强酸、强碱、重金属盐等会引起蛋白质变性,其原因主要是蛋白质的 遭到破坏。
(3)现有800个氨基酸,其中氨基总数为810个,羧基总数为808个,由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质,共有 个肽键、 个氨基、 个羧基。
(4)实验室中常用 试剂检测待测物中有无蛋白质的存在。
【答案】(1) 四/4 4/四
(2)空间结构
(3) 798 12 10
(4)双缩脲
【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;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×18-二硫键的数目2。
【详解】(1)由图可知,脑啡肽的结构简式中,有4个肽键,即含有5个氨基酸,有两个氨基酸的R基是-H,共有四种R基,所以该化合物是由四种氨基酸形成的;脱去的水分子数=氨基酸分子数-1=4。
(2)高温、X射线、强酸、强碱、重金属盐等会改变蛋白质的空间结构,使蛋白质发生变性。
(3)由题中信息“现有800个氨基酸,其中氨基总数为810个,羧基总数为808个”可知,这810个氨基中有10个是位于R基上,羧基总数为808个,说明有8个羧基位于R基上,800个氨基酸形成2条肽链,共有肽键数为:800-2=798(个),氨基数为:2+10=12(个),羧基数为:2+8=10(个)。
(4)双缩脲试剂可与蛋白质反应形成紫色络合物,所以实验室中常用双缩脲试剂检测待测物中有无蛋白质的存在。
1.(2024高一下·山东·学业考试)下列关于细胞中糖类和脂质的叙述,错误的是( )
A.二糖一般要水解成单糖才能被细胞吸收
B.磷脂是所有细胞必不可少的脂质
C.蔗糖在动植物细胞中都能检测到
D.细胞中的糖类和脂质可以相互转化
【答案】C
【分析】糖原和淀粉分别是动物细胞和植物细胞的储能物质。脂肪是细胞内良好的储能物质。当糖类供应充足时,可大量转化为脂肪;当糖类代谢发生障碍,供能不足时,脂肪可转化为糖类,但转化量较小。多糖、蛋白质和核酸是以碳链为基本骨架的生物大分子。多糖不能被细胞直接吸收,一般要水解为单糖才能被细胞吸收。
【详解】A、二糖如蔗糖、麦芽糖等需水解为单糖(如葡萄糖、果糖)才能被细胞吸收,A正确;
B、磷脂是构成细胞膜的重要成分,所有细胞均含有细胞膜,因此磷脂是所有细胞必需的脂质,B正确;
C、蔗糖是植物细胞特有的二糖(如甘蔗、甜菜中),动物细胞中不含蔗糖,动物细胞的二糖为乳糖,C错误;
D、细胞中糖类和脂质可相互转化,如糖类过剩时可转化为脂肪储存,脂肪分解产生的甘油等也可转化为糖类,D正确。
2.(2024高一下·辽宁·学业考试)阿尔茨海默病、帕金森病等许多疾病都与人体细胞内蛋白质结构的改变有关。下列关于蛋白质结构的叙述正确的是( )
A.二肽含有两个肽键
B.蛋白质都是由一条肽链形成的
C.氢键参与蛋白质空间结构的形成
D.蛋白质的功能与其空间结构无关
【答案】C
【分析】本题主要考查蛋白质结构的相关知识,涉及肽键数目、蛋白质组成、空间结构及功能的关系。
【详解】A、二肽由两个氨基酸脱水缩合形成,含有一个肽键,而非两个,A错误;
B、蛋白质可由一条或多条肽链通过盘曲折叠形成,如血红蛋白含四条肽链,B错误;
C、氢键参与维持蛋白质的二级结构(如α-螺旋、β-折叠),对空间结构的形成起重要作用,C正确;
D、蛋白质的功能依赖其特定的空间结构,若空间结构改变(如变性),功能会丧失,D错误;
3.(2025高一下·新疆·学业考试)人体细胞不能合成,必须从外界获取的氨基酸称为必需氨基酸。下图表示必需氨基酸的结构通式,不同种类氨基酸的区别在于( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】B
【分析】组成蛋白质的氨基酸有21种,8种是人体细胞不能合成的,称为必需氨基酸,这些氨基酸必须从外界环境中获取;另外,13种氨基酸是人体细胞能够合成的,称为非必需氨基酸。
【详解】不同的氨基酸的不同之处在于R基的不同,即②不同,B正确,ACD错误。
考点五:核酸的种类、结构和功能
【解题通法】
1.正确辨析不同生物所含核苷酸及碱基种类
生物种类
细胞生物
非细胞生物
真核生物、
原核生物
病毒
DNA病毒
RNA病毒
遗传物质
DNA
DNA
RNA
核酸
2种(DNA
和RNA)
1种
(DNA)
1种
(RNA)
核苷酸
8种
4种
4种
碱基
5种
4种
4种
五碳糖
2种
1种
1种
实例
烟草、豌豆
T2噬菌体
HIV
2.有关核酸的四个误区
(1)误认为真核生物细胞中只有DNA。真核生物细胞一般都有DNA和RNA,但遗传物质都是DNA。
(2)误认为遗传信息只储存在DNA中。遗传信息并不只储存在DNA中,少数病毒的遗传信息储存在RNA中。
(3)误认为两种核苷酸不同一定是碱基不同。两种核苷酸不同,可能是碱基不同,也可能是五碳糖不同,还可能是碱基和五碳糖都不同。
(4)误认为核酸初步水解产物和彻底水解产物相同。核酸初步水解的产物是核苷酸,彻底水解的产物是碳酸、五碳糖和碱基。DNA、RNA初步水解产物和彻底水解产物如下
物质
DNA
RNA
初步水解产物
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
彻底水解产物
脱氧核糖、磷酸 、4 种碱 基(A、T、C、G)
核糖、磷酸、4种碱基(A、U、C、G)
(2025高一下·山东枣庄·学业考试)核酸是遗传信息的携带者。下列叙述正确的是( )
A.RNA的单体是脱氧核苷酸
B.一般情况下,DNA由一条长链构成
C.DNA和RNA共有C、H、O、N、S五种元素
D.核酸是由许多的单体连接成的多聚体
【答案】D
【详解】A、RNA的单体是核糖核苷酸,而脱氧核苷酸是DNA的单体,A错误;
B、DNA通常为双螺旋结构,由两条脱氧核苷酸链构成,仅在少数病毒中存在单链DNA,B错误;
C、DNA和RNA的组成元素均为C、H、O、N、P,不含S元素,C错误;
D、核酸(DNA和RNA)是由核苷酸通过磷酸二酯键连接形成的多聚体,D正确。
1.(2024高一下·福建·学业考试)核酸包括DNA和RNA两大类,是遗传信息的携带者。下列有关核酸的叙述,错误的是( )
A.病毒的遗传物质都是RNA
B.构成DNA的基本单位是脱氧核苷酸
C.遗传信息蕴藏在核酸的碱基排列顺序中
D.RNA分子中的含氮碱基分别是A、U、G、C
【答案】A
【详解】A、病毒的遗传物质是DNA或RNA,如噬菌体的遗传物质是DNA,流感病毒的是RNA,A错误;
B、DNA的基本单位为脱氧核苷酸,B正确;
C、遗传信息储存在核酸的碱基排列顺序中,即碱基序列多样性决定遗传信息差异,C正确;
D、RNA的碱基为腺嘌呤(A)、尿嘧啶(U)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C),D正确。
2(2025高一下·浙江绍兴·学业考试)烟草花叶病毒不含DNA,由一条RNA链和蛋白质外壳组成。A、C、T、U这四种碱基中参与构成烟草花叶病毒核酸的有几种( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.8种
【答案】B
【详解】烟草花叶病毒的核酸为RNA,其碱基包括A(腺嘌呤)、U(尿嘧啶)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)。题目中给出的碱基为A、C、T、U,其中A、C、U均参与构成RNA,而T(胸腺嘧啶)是DNA特有的碱基,病毒不含DNA,故T不参与。因此,参与构成的碱基有3种(A、C、U),B正确。
一、单选题
1.施肥是指将肥料施于土壤中或喷洒在植物上,提供植物所需养分,并保持和提高土壤肥力的农业技术。施肥主要为植物提供( )
A.水 B.无机盐 C.酶 D.能量
【答案】B
【分析】施肥是指将肥料施于土壤中或喷洒在植物上,肥料中的主要成分是无机盐。
【详解】施肥是指将肥料施于土壤中或喷洒在植物上,肥料中的主要成分是无机盐,所以主要为植物提供无机盐,ACD错误,B正确。
2.湖北天门是茶圣陆羽故里,陆羽因《茶经》而成圣,天门因陆羽而成为茶乡。乌龙茶的制作一般需要五道工序,“萎凋”→“摇青”→“炒青”→“揉捻”→“烘焙”,其中烘焙是将茶叶颗粒倒入烤箱中,在100℃的高温中烘烤20分钟,重复3次后制成成品茶。下列关于茶的说法,错误的是( )
A.采摘的新鲜茶叶的细胞中含量最高的有机化合物是蛋白质
B.制好的成品茶化学元素含量的高低是C>O>N>H
C.茶和人体所含元素种类大致相同但含量差异很大
D.泡茶过程中茶叶能舒展开且呈绿色,说明茶叶细胞仍有活性
【答案】D
【分析】组成细胞的元素在无机环境中都能找到,没有一种是细胞所特有的,这一事实说明生物界与非生物界的统一性。鲜重中占比最多的四种元素是O、C、H、N;干重中占比最多的四种元素是C、O、N 、H。
【详解】A、细胞中含量最多的化合物是水,因此采摘的新鲜茶叶的细胞中含量最高的化合物是H2O,A正确;
B、制好的成品茶,即在细胞干重的情况下,化学元素含量的高低是C>O>N>H,B正确;
C、茶和人体所含元素种类大致相同但含量差异很大,体现了不同生物之间元素的统一性和差异性,C正确;
D、虽然泡茶过程中茶叶能舒展开且呈绿色,但制好成品茶的过程中,其细胞已经死亡,D错误。
3.学好生物学可以指导我们健康生活,下列认识正确的是( )
A.食物含有基因,这些DNA片段可被消化分解
B.无糖八宝粥不含蔗糖,糖尿病人可放心食用
C.脂类物质都会使人发胖,最好不要摄入
D.肉类中的蛋白质经油炸、烧烤后,更有益于健康
【答案】A
【分析】细胞中的糖分单糖、二糖、多糖。多糖包括淀粉、纤维素、糖原等,淀粉是植物细胞特有的多糖。细胞中的脂质主要有三大类:①脂肪(甘油三酯):是细胞中的储能物质。当人体摄入糖过量时,糖类可大量转化为脂肪,但是当糖代谢发生障碍,供能不足时,脂肪只能少量转化为糖类。②磷脂:磷脂包含C、H、O、N、P五种元素,是组成细胞膜的主要成分。③固醇,固醇类物质包括胆固醇、性激素、维生素D,维生素D可促进人体肠道对钙、磷的吸收。
【详解】A、食物含有的基因即DNA片段可被人体内的相应酶分解,A正确;
B、八宝粥中的小麦、各种豆类等种子中含有大量淀粉,淀粉水解产生葡萄糖,糖尿病人最好不吃,B错误;
C、不是所有脂质都会使人发胖,而且脂质中的磷脂、胆固醇等均对人体有重要的用途,必须适量摄入脂质,C错误;
D、肉类中的蛋白质经油炸、烧烤后,可能产生有害于人类健康的物质,D错误。
4.早餐是人一天中获取营养的重要来源。下列食物中含糖原的是( )
A.稀饭 B.牛奶 C.肉包 D.蔬菜
【答案】C
【分析】植物特有的多糖是淀粉、纤维素;动物特有的多糖是糖原。其中淀粉和糖原是储能物质,纤维素是结构物质,构成植物细胞壁的成分。
【详解】A、稀饭中淀粉含量高,A错误;
B、牛奶中蛋白质含量高,B错误;
C、糖原是动物细胞特有的多糖,肉包中糖原含量高,C正确;
D、蔬菜中纤维素含量高,D错误。
5.下列关于细胞中糖类和脂质的叙述,不正确的是( )
A.淀粉、糖原和纤维素的基本组成单位都是葡萄糖
B.胆固醇、性激素、维生素D等都属于固醇类物质
C.单糖、二糖都可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀
D.糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪
【答案】C
【分析】糖类分为单糖、二糖和多糖,葡萄糖、核糖、脱氧核糖是动植物细胞共有的单糖,蔗糖和麦芽糖是植物特有的二糖,乳糖是动物细胞特有的二糖,淀粉和纤维素是植物细胞的多糖,糖原是动物细胞的多糖。
脂质的种类及作用:脂肪:储能、维持体温;磷脂:构成膜(细胞膜、液泡膜、线粒体膜等)结构的重要成分;固醇:维持新陈代谢和生殖起重要调节作用,分为胆固醇、性激素、维生素D。
【详解】A、淀粉、糖原和纤维素是多糖,多糖的基本组成单位都是葡萄糖,A正确;
B、脂质分为脂肪、磷脂和固醇三类,固醇包括胆固醇、性激素和维生素D,B正确;
C、二糖中的蔗糖是非还原糖,不能与斐林试剂反应生成砖红色沉淀,C错误;
D、糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪,D正确。
6.下列哪项实例能够证明微量元素是生命活动所必需的( )
A.镁是叶绿素的组成成分,缺镁导致叶片发黄
B.植物缺磷时生长停滞、植株矮小瘦弱
C.哺乳动物血液中钙离子含量太低,会抽搐
D.缺铁会影响血红蛋白的合成而贫血
【答案】D
【分析】大量元素包括C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg等,微量元素包括Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等;细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,有些无机盐参与某些大分子化合物的组成,许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要功能,生物体内的无机盐还对维持酸碱平衡和渗透压具有重要作用。
【详解】A、镁是叶绿素的重要组成成分,但镁属于大量元素,不能够证明微量元素是生命活动所必需的,A错误;
B、磷属于大量元素,缺磷影响植物生长,不能够证明微量元素是生命活动所必需的,B错误;
C、钙属于大量元素,血钙低会引起抽搐,不能够证明微量元素是生命活动所必需的,C错误;
D、铁是微量元素,是组成血红蛋白的重要元素,缺铁会影响血红蛋白的合成而贫血,能够证明微量元素是生命活动所必需的,D正确。
7.椰子油是一种植物脂肪,在工业生产中应用广泛,同时具有极高的营养价值。相关叙述正确的是( )
A.脂肪的氧含量比糖类更高,因此可作为良好的储能物质
B.脂肪又称三酰甘油,通常由一分子脂肪酸和三分子甘油组成
C.椰子油在室温下容易成固态,与其含有大量的不饱和脂肪酸有关
D.用苏丹Ⅲ染液对椰肉细胞进行染色,可观察到部分区域被染成橘黄色
【答案】D
【分析】脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯,即三酰甘油(又称甘油三酯)。其中甘油的分子比较简单,而脂肪酸的种类和分子长短却不相同。脂肪酸可以是饱和的,也可以是不饱和的。植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温时呈液态;大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,室温时呈固态。
【详解】A、脂肪氧含量比糖类低,是良好储能物质,A错误;
B、脂肪由三分子脂肪酸和一分子甘油组成,B错误;
C、椰子油在室温下容易成液态,与其含有大量的不饱和脂肪酸有关,C错误;
D、苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色,椰肉细胞含脂肪可被染色,D正确。
8.中华美食源远流长、盛誉全球。苏轼赋有“小饼如嚼月,中有酥与饴”的名句。“饴”——用麦芽制成的糖,“酥”——从牛奶、羊奶中提炼出的脂肪。下列叙述正确的是( )
A.脂肪分子中H的含量少于糖类,而O的含量多于糖类
B.糖类和脂肪都是细胞内良好的储能物质
C.检测小饼配制的浊液中脂肪可以直接用苏丹Ⅲ染液染色观察
D.糖类代谢发生障碍时,脂肪大量转化成糖类,糖尿病患者饮食应该限脂
【答案】C
【分析】某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应。糖类中的还原糖,如葡萄糖,与斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀。脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应。
【详解】A、与糖类相比,脂质分子中氧的含量远远低于糖类,而氢的含量更高,A错误;
B、糖类是细胞内主要的能源物质,脂肪是细胞内良好的储能物质,B错误;
C、脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,小饼配制的浊液中脂肪可以直接用苏丹Ⅲ染液染色观察,C正确;
D、糖类代谢发生障碍时,脂肪不能大量转化成糖类,糖尿病患者饮食应该限脂,D错误。
9.形成蛋白质分子结构的层次从小到大依次是( )
①氨基酸 ②化学元素 ③氨基酸脱水缩合 ④一条或几条多肽链连接在一起 ⑤多肽 ⑥蛋白质
A.②→①→③→⑤→④→⑥ B.①→③→②→④→⑥→⑤
C.②→①→⑥→③→④→⑤ D.②→①→③→④→⑥→⑤
【答案】A
【分析】蛋白质主要由 C、H、O、N4种元素组成,很多蛋白质还含有P、S元素,构成蛋白质的基本单位是氨基酸,其结构特点是每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连接再同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团。氨基酸在核糖体上通过脱水缩合的方式形成多肽。
【详解】蛋白质的基本单位是氨基酸,氨基酸由C、H、O、N等元素组成;氨基酸经过脱水缩合形成多肽;一条或几条多肽链连接在一起,形成一定的空间结构,构成蛋白质。 所以形成蛋白质分子结构的层次,从小到大依次是②→①→③→⑤→④→⑥。
10.在生物体内含量极少,但对于维持生物体的正常生命活动必不可少的元素有( )
A.Zn,Cu,B,Mn B.Zn,Cu,S,Ca
C.Fe,Mn,Zn,Mg D.K,Mn,Cu,Mo
【答案】A
【分析】根据细胞内元素占生物体总重量的比例,将其分为大量元素和微量元素,占生物体总重量万分之一以上的为大量元素,如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,占生物体总重量万分之一以下的为微量元素,如Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu、Cl等。
【详解】A、Zn、Cu、B、Mn均属于微量元素,A正确;
B、S、Ca属于大量元素,B错误;
C、Mg属于大量元素,C错误;
D、K属于大量元素,D错误。
11.下列关于蛋白质的叙述正确的是( )
A.免疫球蛋白以易化扩散方式被吸收
B.肝脏光面内质网能合成氧化酒精的酶
C.热变性后蛋白质不能与双缩脲试剂反应呈现紫色
D.溶酶体中的水解酶需要高尔基体的加工
【答案】D
【分析】在某些物理因素(如加热、加压、搅拌、紫外线照射和超声波等)或化学因素(如强酸、强碱、重金属盐、三氯乙酸、甲醛、乙醇和丙酮等)的影响下,蛋白质的理化性质和生理功能发生改变的现象,称为蛋白质的变性。
【详解】A、免疫球蛋白属于大分子物质,通过胞吞方式被吸收,A错误;
B、氧化酒精的酶的本质是蛋白质,合成场所是核糖体, B错误;
C、热变性后蛋白质仍含有肽键,能与双缩脲试剂反应呈现紫色,C错误;
D、溶酶体中的水解酶合成和加工过程与分泌蛋白相同,需要高尔基体的加工,D正确。
12.炒牛肉粿条是潮汕地区的一道特色美食,鲜绿的芥蓝,加入嫩嫩的牛肉片,还有那入口滚烫的粿条,绝妙的搭配,营造出让人念念不忘的口味。下列有关说法正确的是( )
A.牛肉粿条中的磷和铁是微量元素,对细胞的生命活动起着重要作用
B.牛肉粿条中的蛋白质、脂肪和淀粉都是以碳链为骨架的生物大分子
C.牛肉中的蛋白质在烹饪过程中空间结构改变,有利于人体消化
D.粿条中的淀粉不能被细胞直接吸收,糖尿病人无需控制摄入量
【答案】C
【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、磷是大量元素,铁是微量元素,A错误;
B、脂肪不属于生物大分子,蛋白质和淀粉是以碳链为骨架的生物大分子,B错误;
C、牛肉中的蛋白质在烹饪过程中空间结构改变,变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解,有利于人体消化,C正确;
D、棵条中的淀粉不能被细胞直接吸收,需水解为葡萄糖才能被吸收,糖尿病人血糖调节异常,需控制淀粉等糖类的摄入量,D错误。
13.已知Mn是许多酶的活化剂,例如能激活硝酸还原酶,缺Mn的植物无法利用硝酸盐。这说明无机盐离子( )
A.对维持细胞的形态和功能有重要作用 B.对维持生物体的生命活动有重要作用
C.对维持细胞的酸碱平衡有重要作用 D.对于调节细胞内的渗透压有重要作用
【答案】B
【分析】无机盐的功能有:
(1)构成细胞某些复杂化合物的重要组成成分;
(2)维持细胞和生物体的生命活动;
(3)维持细胞和生物体的酸碱平衡;
(4)维持细胞内外的渗透压。
【详解】ABCD、由题意“Mn是许多酶的活化剂,例如能激活硝酸还原酶,缺Mn的植物无法利用硝酸盐”可知,缺Mn的植物无法无法进行正常的生命活动,说明无机盐对维持生物体的生命活动有重要作用,ACD错误,B正确。
14.细胞中的大分子物质会与其他分子结合,共同完成某些生命活动。1955年人们发现核糖体是由RNA和蛋白质组成的,2021年科学家发现RNA和糖类的结合普遍存在于细胞膜上。下列说法错误的是( )
A.蛋白质与RNA结合可形成核糖体,共同完成氨基酸的脱水缩合
B.蛋白质与DNA结合可形成端粒,共同维持染色体结构的完整性
C.细胞膜上的糖类可与磷脂、DNA、RNA结合,共同完成细胞间的信息传递
D.细胞质中的蛋白质、多糖等可与水结合,成为细胞结构的重要组成成分
【答案】C
【分析】糖类包括:单糖、二糖、多糖。(1)单糖中包括五碳糖和六碳糖,其中五碳糖中的核糖是RNA的组成部分,脱氧核糖是DNA的组成部分,而六碳糖中的葡萄糖被形容为“生命的燃料”,而核糖、脱氧核糖和葡萄糖是动物细胞共有的糖;(2)二糖包括麦芽糖、蔗糖和乳糖,其中麦芽糖和蔗糖是植物细胞中特有的,乳糖是动物体内特有的;(3)多糖包括淀粉、纤维素和糖原,其中淀粉和纤维素是植物细胞特有的,糖原是动物细胞特有的。
【详解】A、核糖体由蛋白质和rRNA组成,是氨基酸脱水缩合形成多肽链的场所,A正确;
B、端粒是存在于真核细胞线状染色体末端的一小段DNA-蛋白质复合体,有助于维持染色体结构的完整性,B正确;
C、细胞膜是细胞的边界,膜上的糖类可与蛋白质、磷脂结合,参与细胞间的信息交流,C错误;
D、结合水和自由水是细胞中水的两种不同存在形式,结合水与细胞物质结合,成为细胞结构的重要组成成分,D正确。
15.蛋白质是生命活动的主要承担者,其基本单位是( )
A.脂肪酸 B.氨基酸 C.多肽 D.核苷酸
【答案】B
【分析】生物大分子包括多糖(淀粉、糖原和纤维素)、蛋白质(生命活动的主要承担者)和核酸(遗传信息的携带者)。
【详解】A、脂肪酸是构成脂肪的组成成分之一,A错误;
BC、氨基酸是构成蛋白质的基本单位,氨基酸构成多肽,多肽链盘曲折叠形成蛋白质,B正确,C错误;
D、核苷酸是核酸的基本单位,D错误。
16.槲树的细胞中含量最多的化合物是( )
A.脂肪 B.水 C.蛋白质 D.盐类
【答案】B
【分析】组成细胞的化合物:(1)无机化合无:水占80%--90%;无机盐占1%--1.5%.有机化合物:蛋白质占7%--10%;脂质占1%--2%;糖类和核酸占1%--1.5%。
【详解】活细胞中含量最多的化合物是水,含量最多的有机化合物是蛋白质。
17.下列关于实验操作步骤的叙述中,正确的是( )
A.用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液混合后要节约使用,以备下个月实验再用
B.用花生子叶装片进行脂肪的鉴定时,需要用显微镜才能看到被染色的脂肪颗粒
C.在蛋白质的鉴定实验中,检测试剂A液和B液一定要等量使用
D.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,均不需要加热
【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)。(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、鉴定还原糖的斐林试剂需要现配现用,不能长时间保存,A错误;
B、花生子叶装片进行脂肪的鉴定时需要使用苏丹Ⅲ染色,使用酒精洗去浮色以后在显微镜下观察,可以看到橘黄色的脂肪颗粒,B正确;
C、在蛋白质的鉴定实验中,双缩脲试剂B液用量少于A液,C错误;
D、检测还原性糖类需要水浴加热,D错误。
18.有关下表的有关分析错误的是( )
溶液
溶质的元素组成
检测试剂
颜色反应
溶质的基本单位
甲
C、H、O
①
砖红色
葡萄糖
乙
C、H、O、N等
双缩脲试剂
②
氨基酸
A.甲可能是麦芽糖溶液
B.①是斐林试剂,与蔗糖溶液混合水浴加热后为无色
C.乙液可能是一种酶溶液
D.②是紫色
【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);(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,呈橘黄色;(4)淀粉遇碘液变蓝。
【详解】A、还原糖与斐林试剂反应经水浴加热生成砖红色沉淀,故①是斐林试剂,甲是还原糖,而麦芽糖是还原糖,故甲可能是麦芽糖溶液,A正确;
B、①是斐林试剂,而蔗糖是非还原性糖,故蔗糖溶液中加斐林试剂,加热后,试管内溶液不会出现砖红色沉淀,而应呈蓝色不是无色,B错误;
C、双缩脲试剂是检测蛋白质的,酶绝大多数是蛋白质,因此乙可能是酶溶液,C正确;
D、根据元素组成可推测乙可能是蛋白质,与双缩脲试剂发生颜色反应表现为紫色,故②是紫色,③是氨基酸,D正确。
19.水稻和小麦等植物从外界吸收的硝酸盐和磷酸盐,可以用于细胞内合成的化合物是( )
A.核酸 B.葡萄糖
C.甘油 D.脂肪酸
【答案】A
【分析】硝酸盐中含有N元素,磷酸盐中含有P元素,故它们能用于合成含有N、P元素的化合物。
【详解】A、核酸的组成元素为:C、H、O、N、P,它的合成需要N、P元素,A正确;
B、葡萄糖属于糖类,组成它的元素为:C、H、O,没有N、P元素,B错误;
C、甘油是脂肪的组成部分,其组成元素为C、H、O,没有N、P元素,C错误;
D、脂肪酸成元素为C、H、O,没有N、P元素,D错误。
20.如表是一组探究有机物存在与否的鉴别实验,按表中编号顺序对应下列各项中的内容,正确的是( )
待测物
试剂
颜色
反应条件
淀粉
①
蓝色
-
脂肪
②
橘黄色
-
③
斐林试剂
④
水浴加热
A.CuSO4溶液、甲紫溶液、蔗糖、砖红色
B.碘液、苏丹Ⅲ染液、蔗糖、砖红色
C.碘液、苏丹Ⅲ染液、葡萄糖、砖红色
D.碘液、苏丹Ⅲ染液、果糖、紫色
【答案】C
【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染液鉴定,呈橘黄色。
【详解】淀粉的鉴定试剂是碘液,呈现蓝色;脂肪的鉴定试剂是苏丹Ⅲ染液,呈现橘黄色;还原糖的鉴定试剂斐林试剂,水浴加热条件下会出现砖红色,蔗糖是非还原糖,葡萄糖属于还原糖,C正确。
21.基于“祝融号”火星车观测数据,中国科研人员首次发现“祝融号”着陆区的沙丘表面存在带状水痕,这为火星上存在水提供了直接证据,对星际移民、了解近代火星气候演化等具有重要意义。下列有关水的说法最合理的是( )
A.人主要通过饮水和食物获得水,人体内多余的水全部在肾脏形成尿液排出体外
B.根据火星上发现水痕推测火星上可能存在生命,主要是因为细胞内含量最多的化合物是水
C.水是极性分子,带正电荷或负电荷的分子(或离子)都易与水结合,决定了水是良好的溶剂
D.水较高的比热容主要与水分子内部的氢键有关,这对维持生命系统的稳定性十分重要
【答案】C
【分析】生物体的一切生命活动离不开水,水是活细胞中含量最多的化合物,细胞内水的存在形式是自由水和结合水。结合水含量较少,是细胞结构的主要组成成分;自由水含量较多,是良好的溶剂、参与许多化学反应、运输营养物质和代谢废物、为细胞生存提供液体环境等。物质的结构决定功能,水的各项功能是与水的结构密不可分的。
【详解】A、人体内多余的水主要在肾脏形成尿液排出体外,此外还可以通过呼吸、汗液等排出体外,A不符合题意;
B、根据火星上发现水痕推测火星上可能存在生命,主要是因为一切生命活动离不开水,细胞内许多生物化学反应都需要水的参与,B不符合题意;
C、水分子的极性特征决定了水是良好的溶剂,C符合题意;
D、水有较高的比热容主要与水分子之间的氢键有关,D不符合题意。
22.上饶婺源绿茶是我省著名茶叶,其色泽嫩绿光润,香气鲜嫩清高,滋味鲜爽甘醇。成品茶封纯净清澈、香味持久,其中含有茶多酚、儿茶素、叶绿素、咖啡因、氨基酸、维生素等营养成分,下列叙述正确的是( )
A.茶叶中的维生素D属于脂质,可被苏丹Ⅲ染成橘黄色
B.泡茶时各种营养成分在体内都可通过水解为生命活动提供能量
C.茶树叶肉细胞中的自由水含量高于结合水
D.成品茶叶中含有的氨基酸都是必需氨基酸
【答案】C
【分析】氨基酸是蛋白质的基本单位,分为必需氨基酸和非必需氨基酸。
脂质主要包括脂肪、磷脂和固醇类物质,其中脂肪可被苏丹III染成橘黄色。
【详解】A、茶叶中的维生素D属于脂质,不能可被苏丹Ⅲ染成橘黄色,脂肪可被染色,A错误;
B、茶叶中的无机盐不能水解,不能为生命活动提供能量,B错误;
C、茶树叶肉细胞中新陈代谢旺盛,其结合水含量低于自由水,C正确;
D、成品茶中不含自由水,含有的氨基酸中有必需氨基酸,也有非必需氨基酸,D错误。
23.唐代诗人白居易在《咏菊》中写到“一夜新霜著瓦轻,芭蕉新折败荷倾。耐寒唯有东篱菊,金粟初开晓更清。”下列叙述错误的是( )
A.“芭蕉”细胞内含量最多的有机化合物是蛋白质
B.“东篱菊”叶片缺少大量元素 Mg会影响光合作用
C.“新霜”融化后形成的水主要通过自由扩散进入植物根细胞
D.“东篱菊”比“荷”更耐寒,可能是“东篱菊”细胞内的结合水/自由水的值比“荷”的高
【答案】C
【分析】组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类。大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素,包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg;微量元素是指含量占生物总重量万分之一以下的元素,包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
【详解】A、细胞内含量最多的化合物是水, 含量最多的有机化合物是蛋白质;“芭蕉”细胞内含量最多的有机化合物是蛋白质,A正确;
B、Mg是叶绿素合成的必要元素,“东篱菊”叶片缺少大量元素 Mg会影响光合作用,B正确;
C、水可以通过自由扩散或协助扩散进出细胞,但以协助扩散为主,“新霜”融化后形成的水主要通过协助扩散进入植物根细胞,C错误;
D、结合水越多,细胞抵抗干旱 和寒冷等不良环境的能力就越强;“东篱菊”比“荷”更耐寒,可能是“东篱菊”细胞内的结合水/自由水的值比“荷”的高,D正确。
24.健康减肥是一种安全、长效的减肥方法,其关键在于有效减少体内的脂肪含量。下列有关脂肪的叙述正确的是( )
A.脂肪是人体重要的能源物质,是饥饿状态时能量的直接来源
B.脂肪的组成元素与糖类相同,在特定条件下可大量转化为糖类
C.脂肪水解产生的单体氧化分解释放的能量比葡萄糖多
D.观察植物组织中的脂肪时,可能观察到细胞内、细胞间均有脂肪颗粒
【答案】D
【分析】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。与糖类相比,脂肪分子中的氢含量多,氧含量少,氧化分解时产生的能量多,因此是良好的储能物质;磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架;固醇中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分,也参与脂质在血液中的运输。
【详解】A、脂肪是人体重要的能源物质,饥饿状态下能量的直接来源是ATP,A错误;
B、糖类可以大量转化为脂肪,但脂肪只能少量转化为糖类,B错误;
C、脂肪不是生物大分子,没有单体,C错误;
D、观察植物组织的脂肪时,切片会破坏部分细胞,因此可能观察到细胞内、细胞间均有脂肪颗粒,D正确。
25.微量元素在生物体内含量很低,但起着重要作用。下列构成植物体的化学元素中,不属于微量元素的是( )
A.S B.Cu C.B D.I
【答案】A
【分析】组成生物体的大量元素有:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg;微量元素有:Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Cl等。C是最基本元素。
【详解】由分析可知,S是组成生物体的大量元素,不是微量元素,A正确。
26.麦芽糖经过水解酶的作用,最后的产物是( )
A.葡萄糖 B.葡萄糖和半乳糖 C.葡萄糖和果糖 D.二氧化碳和水
【答案】A
【分析】本题考查糖类的种类,需知糖类可分为单糖、二糖和多糖,其中二糖是由两分子的单糖形成的。
【详解】一个麦芽糖分子是由两个葡萄糖分子脱水缩合形成的,因此其经过水解酶的作用后,水解产物是两个葡萄糖分子,A正确,BCD错误。
27.下图①~⑥表示某些化学元素所组成的有紧密联系的相关化合物。①、③分别是形成⑤、⑥的单体。下列相关叙述错误的是( )
A.若②是构成细胞膜的成分,则其属于脂质
B.若④是良好的储能物质,则④可分布在动物和植物细胞中
C.若⑤为构成人体的蛋白质,则①中有8种必须通过食物获得
D.若⑥主要在人体肝脏和肌肉内合成,则③只分布在动物细胞中
【答案】D
【分析】化合物的元素组成:糖类一般由C、H、O组成;脂质是由C、H、O构成,有些含有N、P;蛋白质是由C、H、O、N元素构成,有些还含有S;核酸是由C、H、O、N、P元素构成。
【详解】A.若②是细胞膜主要成分,②是磷脂分子,属于脂质,A正确;
B.若④是良好的储能,则④是脂肪,脂肪可分布在动物和植物细胞中,B正确;
C.若⑤为人体某种蛋白质,则①为氨基酸,有8种必须通过食物获得,为必需氨基酸,C正确;
D.若⑥主要在人体肝脏和肌肉内合成,则⑥分别是肝糖原和肌糖原,而③葡萄糖不仅存在于动物细胞也可存在于植物细胞,D错误。
28.下列与实验有关的叙述,正确的是( )
A.红色的西瓜汁中含有较多还原糖,可用于进行还原糖的检测
B.脂肪鉴定:切取花生子叶薄片→染色→去浮色→制片→观察
C.蔗糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀
D.蛋白质鉴定:将双缩脲试剂A液和B液混合→滴加到豆浆样液中→观察
【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、西瓜汁有颜色,存在干扰,不能用于还原糖鉴定,A错误;
B、在脂肪鉴定:切取花生子叶薄片→染色→去浮色→制片→用显微镜观察,B正确;
C、蔗糖是非还原糖,不能与斐林试剂发生反应,C错误;
D、蛋白质鉴定:向豆浆样液中先加入双缩脲试剂A液(NaOH溶液),再滴入缩脲试剂B液(CuSO4溶液),振荡,不需要水浴加热,D错误。
29.两个氨基酸脱水缩合成二肽生成水,这个水分子中的氢来自( )
A.羧基 B.连接碳原子的氢 C.氨基 D.氨基和羧基中的氢
【答案】D
【分析】构成蛋白质的基本单位是氨基酸,其结构特点是每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连接再同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团。
【详解】两个氨基酸分子脱水缩合形成二肽时,一个氨基酸上的氨基(-NH2)和另一个氨基酸上的羧基(-COOH)通过脱水缩合的方式形成肽键,同时氨基上的“-H”和羧基上的“-OH”结合生成水,所以水分子中的氢一个来自氨基和一个来自羧基,D正确。
30.某同学想利用所学知识鉴定某种种子中是否含有还原糖、脂肪和蛋白质,为此进行了相关实验,如表所示。下列叙述正确的是( )
组别
检测试剂
是否水浴加热
是否使用显微镜
①
斐林试剂
是
否
②
苏丹Ⅲ染液
否
是
③
双缩脲试剂
是
否
A.若种子中含有还原糖,则第①组实验结果中会出现紫色反应
B.第②组实验需要用体积分数为50%酒精溶液洗去浮色
C.第③组实验不需要水浴加热,但要在显微镜下观察实验结果
D.双缩脲试剂的A液和B液应混匀使用,而斐林试剂的甲液和乙液要依次加入
【答案】B
【分析】还原糖与斐林试剂共热可产生砖红色沉淀;脂肪可被苏丹Ⅲ染为橘黄色,蛋白质遇双缩脲试剂呈紫色。
【详解】A、若种子中含有还原糖,则第①组实验结果中会出现砖红色沉淀,A错误;
B、观察细胞中的脂肪颗粒,用苏丹Ⅲ染液染色花生子叶切片,再用50%酒精洗去浮色后观察,B正确;
C、第③组实验不需要在显微镜下观察实验结果,C错误;
D、双缩脲试剂的A液和B液应依次加入,而斐林试剂的甲液和乙液要混匀使用,D错误。
二、解答题
31.肉毒棱菌产生的肉毒类毒素是一种致病性极高的神经麻痹毒素,该物质是由两条链盘曲折叠而成的一种生物大分子。下面是肉毒类毒素的局部结构简式,请据此回答下列问题:
(1)上图所示的片段中,共有 个肽键, 种基本单位组成;从左向右数,第二个基本单位不同于其他基本单位的基团是 (填化学式)。
(2)肉毒类毒素是在细胞中由氨基酸经过 过程形成的。
(3)一分子肉毒类毒素至少含有 个氨基和 个羧基。
(4)1g肉毒类毒素可毒死20亿只小鼠,但煮沸1min或75°C下加热5~10 min,就能使其完全丧失活性。高温可使肉毒类毒素失活的主要原理是高温使其 。肉毒类毒素可用 试剂鉴定,该试剂的使用方法是 ,在肉毒类毒素溶液(无色)中加入该试剂,其溶液颜色将变为 。
【答案】(1) 4 5 —H
(2)脱水缩合
(3) 2 2
(4) 空间结构遭到破坏 双缩脲 先加A液,混匀后再加B液 紫色
【分析】肽键数=脱水数=氨基酸数-肽链数,每条肽链至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基,环状肽的肽键数=氨基酸数。
【详解】(1)据图分析可知,该片段共含有5个氨基酸分子,所以肽键数=5-1=4个;该5个氨基酸的R基团依次是—CH2—C6H4OH、—H、—CH3、—CH2—C6H5、—CH2—CH(CH3)2,共5种R基,即有5种氨基酸;决定氨基酸种类不同的是R基的不同,第二个基本单位不同于其他基本单位的基团是R基(—H)。
(2)肉毒类毒素的化学本质是蛋白质,因此其是在细胞中的核糖体上由氨基酸经过脱水缩合过程而形成。
(3)肉毒类毒素是由两个亚单位(每个亚单位为一条链盘曲折叠而成)组成的,每条肽链至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基,因此一分子肉毒类毒素至少含有2个氨基和2个羧基,它们分别位于两条肽链的两端。
(4)高温可破坏肉毒类毒素(蛋白质)的空间结构而使其失活;肉毒类毒素含有多个肽键,可用双缩脲试剂鉴定,该试剂的使用方法是先加A液,再加B液,反应颜色为紫色。
32.下图是细胞内三类生物大分子的组成及功能图示,请据图回答下列问题:
(1)元素X、Y依次是 、 。
(2)某单体A中含有2个羧基和1个氨基,其中一个羧基位于R基,另一个羧基 ;生物大分子D除可行使上述功能外,还具有 (写出两项即可)等功能,该类物质在功能上具有多样性的直接原因是 。生物组织中的D可用 进行检测。
(3)若物质M是大多数生物的遗传物质,则与N相比M特有的组成成分是 ,其单体是 。由D加N构成的结构或生物有 (写出两项即可)。
(4)若B是葡萄糖,那么在植物细胞中特有的E有 ,B、E能用斐林试剂进行鉴定的是 (填字母)。
【答案】(1) N P
(2) 和氨基连在同一个碳原子上 免疫、调节、运输等 蛋白质结构具有多样性 双缩脲试剂
(3) 脱氧核糖、T 脱氧核苷酸 HIV、新冠病毒等
(4) 淀粉、纤维素(答全才得分) B
【分析】分析题图:生物大分子D具有构成细胞的结构物质、催化等功能,据此判断为蛋白质,单体A是氨基酸,组成蛋白质的主要元素有C、H、O、N,故元素X为N;生物大分子E由C、H、O构成,可能为多糖,则单体B是葡萄糖;生物大分子F(包括M、N两种)是遗传信息的携带者,据此判断F为核酸,M、N一种为DNA、另一种为RNA,组成核酸的元素有C、H、O、N、P,元素Y为P。
【详解】(1)生物大分子包括多糖、蛋白质和核酸,大分子D具有构成细胞的结构物质、催化等功能,可判断D为蛋白质,蛋白质的基本元素有C、H、O、N,故元素X为N;携带遗传信息的大分子F为核酸,组成核酸的元素有C、H、O、N、P,故元素Y为P。
(2)D是蛋白质,则单体A是氨基酸,构成蛋白质的每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。因此,若该氨基酸中含有2个羧基和1个氨基,一个羧基位于R基,则另一个羧基和氨基连在同一个碳原子上;蛋白质除可行使题图所示功能外,还具有免疫、调节、运输等功能;蛋白质分子结构具有多样性,直接决定了蛋白质具有多种多样的功能。D蛋白质可与双缩脲试剂反应形成紫色络合物,因此生物组织中的D可用双缩脲试剂进行检测。
(3)生物大分子F是核酸,包括DNA和RNA两种;若物质M是大多数生物的遗传物质,则物质M是DNA,N是RNA,DNA与RNA相比,DNA特有的组成成分是脱氧核糖和胸腺嘧啶。组成DNA的单体是脱氧核苷酸。由D(蛋白质)加N(RNA)构成的生物为RNA病毒,如HIV、SARS病毒、新冠病毒等。
(4)若B是葡萄糖,E是多糖,植物特有的E多糖有淀粉、纤维素。斐林试剂可用于还原性糖的鉴定,E多糖是非还原性糖,B葡萄糖是还原性糖,所以能用斐林试剂鉴定的是B。
33.如图A所示的分子结构式为某种核苷酸,已知左上角虚线框中表示的结构为碱基——腺嘌呤;图B是某种核苷酸链示意图,据图回答问题:
(1)图A中核苷酸的生物学名称是 ,它 (填“是”或“不是”)构成图B物质的原料。
(2)豌豆的叶肉细胞中,含有的碱基有A、G、C、T、U五种,那么仅由A、G、C、U 4种碱基参与构成的核苷酸共有 种。HIV(人类免疫缺陷病毒)的遗传信息储存在 分子中。
(3)④⑤分别代表 、 ;与另一种核酸相比,图B结构中特有的碱基种类是 (填字母)。
(4)核酸是细胞内 的物质,在生物体的遗传、变异和 中有重要作用。
【答案】 腺嘌呤核糖核苷酸 不是 7 RNA 胞嘧啶脱氧核苷酸 一条脱氧核苷酸链 T 携带遗传信息 蛋白质的生物合成
【分析】1、DNA分子结构的主要特点:DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构;DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架,内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则(A-T、C-G)。
2、DNA的基本单位为脱氧核苷酸,是由磷酸、脱氧核糖和含氮碱基组成的;RNA的基本单位为核糖核苷酸,是由核糖、含氮碱基和磷酸基团组成的。
【详解】(1)图A中碱基为腺嘌呤,五碳糖为核糖,故核苷酸为腺嘌呤核糖核苷酸;图B中含有碱基T,故为DNA单链片段,核糖核苷酸不是构成DNA的原料。
(2)豌豆中既含有DNA,又含有RNA,由于A、G、C在DNA和RNA中都含有,都参与构成2种核苷酸,而U只存在于RNA中,只能参与构成1种核苷酸,故由A、G、C、U参与构成的核苷酸共有7种;HIV(人类免疫缺陷病毒)为RNA病毒,其遗传信息储存在RNA分子中。
(3)据图可知,④为胞嘧啶脱氧核苷酸;⑤为一条脱氧核苷酸链;图B结构中特有的碱基名称是T(胸腺嘧啶)。
(4)核酸是遗传信息的携带者,其中的碱基排列顺序储存着遗传信息,在生物体的遗传、变异和蛋白质的合成中有重要作用。
34.某学生社团利用大豆种子为实验材料进行了一系列生物学实验。请分析回答下列问题:
(1)探究大豆种子是否含有还原糖,他们应选择 试剂对大豆种子匀浆进行检测。若实验结果出现 色沉淀,则说明大豆种子含有可溶性还原糖。
(2)图1为检测大豆子叶是否含有脂肪的实验操作示意图,图1载玻片上的子叶切片已经用苏丹Ⅲ染液染色3 min,接着滴加1~2滴的试剂甲为 ,其作用是洗去浮色。显微镜视野中能观察到被染成 色的脂肪颗粒。
(3)图2为检测大豆种子是否含有蛋白质的实验操作示意图,蛋白质用 试剂检测出现紫色。
【答案】(1) 斐林 砖红
(2) 体积分数为50%酒精 橘黄
(3)双缩脲
【分析】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,可以看到橘黄色的脂肪颗粒。
【详解】(1)还原糖的鉴定所用试剂为斐林试剂;若含有还原糖,则与斐林试剂经水浴加热后可出现砖红色沉淀。
(2)脂肪的鉴定实验中,需要用体积分数为50%的酒精洗去浮色;苏丹III可将脂肪颗粒染成橘黄色。
(3)检测蛋白质的试剂为双缩脲试剂。
35.根据概念图,回答下列问题
(1)a中的 是细胞内良好的储能物质,b是 。
(2)b的多样性取决于氨基酸的种类、 、排列顺序以及肽链的空间结构不同。两个氨基酸脱水缩合而成的化合物叫作 。
(3)c是 ,其基本组成单位是 ;在小麦叶肉细胞中,DNA主要存在于 中。
【答案】(1) 脂肪 蛋白质
(2) 数目 二肽
(3) RNA 核糖核苷酸 细胞核
【分析】1、蛋白质分子结构多样性的原因:(1)直接原因:①氨基酸分子的种类不同;②基酸分子的数量不同;③氨基酸分子的排列次序不同;④多肽链的空间结构不同。(2)根本原因:DNA分子的多样性。
2、核酸的基本单位:核苷酸,是由一分子磷酸、一分子五碳糖(DNA为脱氧核糖、RNA为核糖)和一分子含氮碱基组成;组成DNA的核苷酸叫做脱氧核苷酸,组成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。
3、由题图信息分析可知,a可能是脂肪、磷脂、固醇;b是蛋白质;c是RNA。
【详解】(1)a可能是脂肪、磷脂、固醇,a中的脂肪是细胞内良好的储能物质;b的组成单位是氨基酸,推断b是蛋白质。
(2)b是蛋白质,蛋白质的多样性取决于氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链的空间结构不同。两个氨基酸脱水缩合而成的化合物叫作二肽。
(3)核酸包括DNA和RNA两种,故c是RNA,其基本组成单位是核糖核苷酸;在小麦叶肉细胞中,DNA主要存在于细胞核中,RNA主要存在于细胞质中。
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