内容正文:
第二篇 九大专题攻略
专题一 细胞是生物体结构与生命活动的基本单位
第1讲 细胞的分子组成与结构
通考源·知识奠基
一、组成细胞的分子
1.水与细胞代谢及水平衡调节:
【提示】
(1)植物抗旱、抗寒、抗盐碱(光合作用中的盐胁迫)均与自由水与结合水相对含量有关。
(2)自由水/结合水的值越小,植物的抗逆性越强。
2.无机盐与人体稳态调节:
【提示】
(1)无机盐在细胞中主要以离子形式存在。
(2)无机盐进出细胞的方式不全是主动运输,也可能是协助扩散。
3.核酸与蛋白质之间的关系:
【提示】
(1)高温、强酸、强碱、重金属盐都会使蛋白质的空间结构发生不可逆的破坏,但低温和盐析未破坏蛋白质的空间结构。
(2)与核酸相关的“2、8、5”:
细胞内的核酸有DNA、RNA2种。细胞内的核苷酸有8种:脱氧核苷酸和核糖核苷酸各4种。细胞内的碱基有5种:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)。
4.有机物种类判断:
二、细胞的结构
1.原核细胞和真核细胞的比较:
2.细胞膜的结构和功能:
3.细胞器的分类:
4.生物膜系统:
【串珠成链】
研考题·方法领悟
1.(2025·陕晋青宁高考)佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内某种元素缺乏有关。该元素还可以( )
A.参与构成叶绿素
B.用于诱导原生质体融合
C.辅助血红蛋白携氧
D.参与构成甲状腺激素
【解析】选B。佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内钙(Ca2+)缺乏有关,叶绿素的核心元素是镁(Mg2+),钙(Ca2+)不参与叶绿素构成,A错误;在植物体细胞杂交技术中,高Ca2+-高pH融合法是诱导植物原生质体融合的一种方法,与钙(Ca2+)有关,B正确;血红蛋白的辅基含铁(Fe2+),负责携氧,与钙无关,C错误;甲状腺激素含碘(I-),钙不参与其构成,D错误。
2.(2025·河北高考)下列对生物体有机物的相关叙述,错误的是( )
A.纤维素、淀粉酶和核酸的组成元素中都有C、H和O
B.糖原、蛋白质和脂肪都是由单体连接成的多聚体
C.多肽链和核酸单链可在链内形成氢键
D.多糖、蛋白质和固醇可参与组成细胞结构
[识破命题陷阱]
难点
B项
C项
命题
陷阱
误认为脂肪是有机大分子
误认为核酸单链内部不会存在氢键
答题
攻略
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,属于小分子有机物,不是多聚体
tRNA可在链内形成氢键,形成三叶草叶形的空间结构
【解析】选B。纤维素属于糖类,元素组成是C、H、O,淀粉酶是蛋白质,元素组成主要是C、H、O、N,核酸的元素组成是C、H、O、N、P,它们都有C、H、O,A正确;糖原是多糖,由葡萄糖单体连接成多聚体,蛋白质由氨基酸单体连接成多聚体,但脂肪不是多聚体,它是由甘油和脂肪酸组成的,B错误;多肽链中的某些区域可以形成氢键,如α螺旋结构,核酸单链如tRNA,可在链内形成氢键,形成特定的空间结构,C正确;多糖如纤维素是植物细胞壁的组成成分,蛋白质是细胞膜、细胞质等结构的重要组成成分,固醇中的胆固醇是动物细胞膜的组成成分,D正确。
3.(2025·山东高考)在细胞的生命活动中,下列细胞器或结构不会出现核酸分子的是( )
A.高尔基体 B.溶酶体
C.核糖体 D.端粒
【解析】选A。高尔基体自身的结构和主要功能不涉及核酸,A符合题意。当溶酶体分解衰老的线粒体、叶绿体或核糖体时,会分解其中的DNA和RNA。当它消化病毒或细菌时,也会分解其核酸。因此,在溶酶体的“工作”过程中,其内部是会出现核酸分子的(作为被水解的底物),B不符合题意。核糖体本身就是由核糖体RNA(rRNA)和蛋白质构成的,C不符合题意。端粒的化学本质是DNA—蛋白质复合体,所以端粒中会出现核酸,D不符合题意。
4.(2025·河南高考)某研究小组将合成的必需基因导入去除DNA的支原体中,构建出具有最小基因组且能够正常生长和分裂的细胞。下列结构中,这种细胞一定含有的是( )
A.核糖体 B.线粒体
C.中心体 D.溶酶体
【解析】选A。某研究小组将合成的必需基因导入去除DNA的支原体中,构建出具有最小基因组且能够正常生长和分裂的细胞,由于支原体属于原核生物,一定含有核糖体一种细胞器,A正确。
【加固训练】
(2024·江苏高考)图中①~④表示人体细胞的不同结构。下列相关叙述错误的是( )
A.①~④构成细胞完整的生物膜系统
B.溶酶体能清除衰老或损伤的①②③
C.③的膜具有一定的流动性
D.④转运分泌蛋白与细胞骨架密切相关
【解析】选A。本题考查细胞器的结构和功能及细胞器之间的协调与配合等。图中①是线粒体,②是内质网,③是高尔基体,④是囊泡,而完整的生物膜系统包括细胞膜、核膜和细胞器膜,故①~④不能构成细胞完整的生物膜系统,A错误;溶酶体能够清除衰老、损伤的细胞器,所以能够清除衰老或损伤的①②③,B正确;③高尔基体能够产生囊泡,膜具有一定的流动性,C正确;细胞骨架与物质运输有关,所以④囊泡转运分泌蛋白与细胞骨架密切相关,D正确。
练考向·素养提升
1.下列关于“骨架或支架”的叙述,错误的是( )
A.DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架
B.磷脂双分子层是生物膜的基本支架,具有屏障作用
C.细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,与能量转化、信息传递等有关
D.生物大分子以单体为骨架,每一个单体都以碳原子构成的碳链为基本骨架
【解析】选D。脱氧核糖和磷酸交替连接形成长链排列在DNA分子的外侧,构成DNA分子的基本骨架,A正确;细胞膜和其他生物膜的基本支架都是磷脂双分子层,蛋白质以三种方式分布其中,B正确;真核细胞中的细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动有关,C正确;组成生物大分子的每个单体都是以碳链为基本骨架的,因此由单体组成的生物大分子也是以碳链为基本骨架的,D错误。
2.如图,牛胰核糖核酸酶在尿素、β-巯基乙醇的处理下完全失去酶活性,但去除后几乎可100%自发恢复其天然酶活性。下列说法错误的是( )
A.牛胰核糖核酸酶能催化RNA的水解反应
B.该酶是在核糖体上经脱水缩合过程形成的
C.尿素、β-巯基乙醇处理破坏了该酶的肽键
D.该酶的氨基酸序列决定了二硫键形成的位置
【解析】选C。牛胰核糖核酸酶是一种核酸酶,核酸酶能催化核酸的水解反应,RNA属于核酸,所以牛胰核糖核酸酶能催化RNA的水解反应,A正确;绝大多数酶的化学本质是蛋白质,蛋白质是在核糖体上由氨基酸经脱水缩合过程形成的,由题图可知,该酶是蛋白质类型的酶,所以该酶是在核糖体上经脱水缩合过程形成的,B正确;从题图中及题干信息可知,尿素、β-巯基乙醇处理后,再去除它们,酶能恢复天然活性,说明尿素、β-巯基乙醇处理没有破坏该酶的肽键,由题图可知,是断开了二硫键,从而破坏了酶的空间结构,C错误;蛋白质的一级结构(氨基酸序列)决定了其高级结构,包括二硫键形成的位置,所以该酶的氨基酸序列决定了二硫键形成的位置,D正确。
3.(2025·佛山二模)2024年,科学家在单细胞海藻中发现了一种新的细胞器——硝质体。关于其起源,科学家提出了一种假说:很早以前,海藻吞噬了一种固氮蓝细菌,被吞噬的蓝细菌在海藻细胞中生存下来,并将N2固定为氨供给海藻利用。漫长时间后,该蓝细菌成为一种细胞器——硝质体。下列哪项事实支持这一假说( )
A.硝质体在海藻细胞分裂的同时也一分为二
B.硝质体固氮方式和固氮蓝细菌相似
C.硝质体从海藻细胞获得代谢所需的蛋白质
D.该海藻在缺氮环境中也能良好生长
【解析】选B。硝质体在海藻细胞分裂的同时也一分为二均等分配给子细胞,这与硝质体的起源无关,不能支持题述观点,A错误;硝质体固氮方式和固氮蓝细菌相似,这与硝质体的起源有关,能支持题述观点,B正确;硝质体从海藻细胞获得代谢所需的蛋白质,这不能说明硝质体是由原核生物蓝细菌演化而来的细胞器,不能支持题述观点,C错误;该海藻在缺氮环境中也能良好生长,说明海藻可以利用空气中的N2,这与硝质体的起源有关,但未必能体现该细胞器的起源,D错误。
【加固训练】
核仁蛋白DDX21具有开放和闭合两种构象。核仁中的rDNA可被开放构象的DDX21缠绕,使rDNA转录rRNA的过程受阻。SLERT(一种非编码RNA)能使DDX21转变成闭合构象,增大其流动性,保证rRNA的正常生成。下列说法正确的是( )
A.DDX21阻碍核rDNA转录的机制可能是阻止DNA聚合酶与核rDNA结合
B.SLERT通过改变DDX21的氨基酸序列来改变DDX21的流动性
C.B淋巴细胞分化为浆细胞后,细胞核中SLERT的含量会明显降低
D.推测SLERT在细胞核中合成,对核仁的功能有重要影响
【解析】选D。转录过程需要RNA聚合酶,而不是DNA聚合酶,DDX21阻碍核rDNA转录的机制可能是阻止RNA聚合酶与核rDNA结合,A错误;题干中说SLERT能使DDX21转变成闭合构象,增大其流动性,但并未提及改变DDX21的氨基酸序列,B错误;B淋巴细胞分化为浆细胞后,会大量合成抗体等蛋白质,需要更多的rRNA参与核糖体的形成,也就需要保证rRNA的正常生成,所以细胞核中SLERT的含量不会明显降低,C错误;因为SLERT参与核仁中rRNA生成相关过程(使DDX21转变构象保证rRNA正常生成),且核仁在细胞核中,所以推测SLERT在细胞核中合成,对核仁的功能有重要影响,D正确。
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