第2章 组成细胞的分子(培优专练)(5考点19考向)生物人教版必修1
2026-08-19
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修1 分子与细胞 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第2章 组成细胞的分子 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.55 MB |
| 发布时间 | 2026-08-19 |
| 更新时间 | 2026-08-19 |
| 作者 | hongyan |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-08-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59257506.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以组成细胞的分子为核心,构建从元素到生物大分子的组成-结构-功能逻辑体系,通过多样化题型培养生命观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|细胞中的元素和无机化合物|16题|模式图分析、新情境应用|元素分类→化合物含量→水和无机盐功能,体现统一性与差异性|
|检测生物组织中的有机物|6题|实验操作辨析、误差分析|试剂原理→操作规范→结果判断,强化探究实践能力|
|糖类和脂质|8题|新素材解读、转化关系|分类分布→功能辨析→糖脂转化,联系生命活动需求|
|蛋白质的结构和功能|11题|计算、结构分析|氨基酸结构→脱水缩合→结构与功能多样性,突出核心重难点|
|核酸的结构和功能|14题|核苷酸判断、病毒遗传物质|种类组成→DNA与RNA差异→生物大分子碳链骨架,构建物质观|
内容正文:
第2章 组成细胞的分子
高分考点·精准突破
考点一 细胞中的元素和无机化合物(基础)(高频)
考向01 组成细胞的元素分类
考向02 细胞中化合物的分类和含量
考向03 生物界与非生物界的统一性与差异性
考向04 自由水与结合水的存在形式及功能
拓展考向05 水分比例与细胞代谢、抗逆性的关系
考向06 无机盐的存在形式与生理功能
考点二 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质(实验必考)(高频易错)
考向01 三大有机物鉴定试剂、显色原理与选材要求
考向02 实验操作流程、水浴条件与显微镜使用规范
考向03 实验误差分析与异常现象辨析
考点三 细胞中的糖类和脂质(基础)(常考)
考向01 糖类的分类、分布及生理功能
考向02 脂质的种类、元素组成与功能辨析
考向03 糖类与脂质的转化及生命意义
考点四 蛋白质的结构和功能(重难)(高频必考)
考向01 氨基酸的结构通式、结构特点及分类
考向02 脱水缩合过程与蛋白质相关计算(核心重难点)
考向03 蛋白质结构多样性与功能多样性辨析
考点五 核酸的结构和功能(基础)(高频)
考向01 核酸的种类、组成单位与元素组成
考向02 DNA与RNA的结构、分布与功能差异
考向03 不同生物核酸、碱基、核苷酸种类判断
考向04 生物大分子以碳链为骨架
培优冲刺·拓展拔高
高频考点·精准突破
考点一 细胞中的元素和无机化合物
◆考向01 组成细胞的元素分类
1.【模式图・细胞化合物扇形图 & 元素柱形图】(25-26高二下·河南信阳·期末)如图1是细胞中化合物含量的扇形图,图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图。下列叙述错误的是( )
A.若图1表示细胞完全脱水后化合物的含量,则A化合物具有多样性
B.若图1表示正常细胞的化合物含量,则A、B共有的元素中个数最多的是a
C.若图2表示组成人体细胞的元素含量,则a、b、c依次是
D.图2中元素的相对含量会因为该细胞的生活状态改变而发生变化
2.【基础概念・细胞元素与化合物】(25-26高一下·湖北襄阳·阶段检测)下列关于生物体内元素与化合物的叙述,错误的是( )
A.H为所有活细胞中数量最多的元素
B.Mg为叶绿素的组成元素
C.N为胰岛素、血红素的组成元素
D.P为磷脂、肝糖原的组成元素
◆考向02 细胞中化合物的分类和含量
3.【新情境・化橘红中药材】(25-26高二下·广东汕头·期末)化橘红的“二氢黄酮”与“柚皮苷”(C27H32O14)含量极高,对风寒咳嗽有很好的治疗效果。尤其是广东省化州市宝山因有礞石土质和Mn、Mg、Fe、Ti等元素,所以种植的化橘红止咳效果更好。下列有关表述正确的是( )
A.化橘红中含有钙、铁、锌等微量元素
B.化橘红中的各种元素在种植它的土地上都能找到
C.“二氢黄酮”与“柚皮苷”是化橘红细胞中含量最多的有机物
D.引起咳嗽的病毒是最小的生命结构层次
4.【模式图・细胞化合物相对含量方块模型图】(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·期末)组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在。下图展示了细胞中几类主要化合物,其面积大小表示相对含量的不同,其中Ⅰ和Ⅱ代表两大类化合物。请根据图示信息,判断下列选项中正确的是( )
A.Ⅴ在细胞中多以离子形式存在
B.Ⅲ和Ⅳ分别代表蛋白质和水
C.Ⅵ和Ⅶ中所有物质共有的化学元素是C、H、O、N、P
D.若Ⅵ代表糖类和核酸,则油料作物细胞中含量最多的化合物是Ⅶ
5.【新情境・峨眉山竹叶青茶叶】(24-25高一上·四川成都·阶段检测)峨眉山竹叶青以独特风格,盛名传播国内外。下列关于茶叶的说法,错误的是( )
A.新鲜茶叶的细胞中含量最高的化合物一定是H2O
B.茶叶中蛋白质若含有S元素,则其一定位于R基
C.茶叶和人体所含元素种类大致相同,但含量不同
D.茶叶中含有多种微量元素,如Fe、Mn、B、S等
◆考向03 生物界与非生物界的统一性与差异性
6.【新情境・茶叶制作绿茶红茶原理】(25-26高二下·陕西榆林·期末)茶树的叶肉细胞内含有一种叫茶多酚的植物碱,可以在茶多酚氧化酶的催化作用下被氧化,氧化的茶多酚使茶叶变红。根据这一原理,人们制作出绿茶、红茶、乌龙茶等品种的茶叶。下列相关说法错误的是( )
A.茶树的叶肉细胞中化学元素含量最多的是C、O、N、H
B.茶和人体所含元素种类大致相同,但含量差异很大
C.泡茶过程中茶叶可通过协助扩散吸水,使茶叶舒展开
D.可通过高温使茶多酚氧化酶变性失活来制作绿茶
7.【曲线图・矿质元素浓度植物生长速率】(25-26高二下·黑龙江·期末)如图表示土壤中甲、乙两种矿质元素的浓度变化与某植物生长速率的关系,下列分析正确的是( )
A.组成细胞的各种元素大多以离子的形式存在,且不同元素含量存在差别
B.土壤中乙元素浓度为B时,大量施加含乙元素的肥料不一定有利于植物生长
C.由图可知,甲元素是该植物细胞中的微量元素,乙元素是大量元素
D.细胞中的元素在土壤中也都存在,这说明生物体是由无机物组成的
◆考向04 自由水与结合水的存在形式及功能
8.【模式图・水分子与氢键结构示意图】(25-26高二下·山西太原·阶段检测)水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,氢原子以共用电子对与氧原子结合。由于氧具有比氢更强的吸引共用电子的能力,使氧的一端稍带负电荷,氢的一端稍带正电荷。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。水分子间可以靠氢键相互作用在一起,氢键易于断裂和形成,如图所示为水分子结构示意图,下列说法正确的是( )
A.水之所以是良好的溶剂,是因为结构①这种弱引力的存在
B.氢键的存在,使水具有较低的比热容,因此水能维持生命系统的稳定性
C.细胞中结合水的含量是不断变化的,结合水越多,细胞代谢越旺盛
D.水可以与细胞中的蛋白质,多糖等相结合,成为生物体的构成成分
9.【前沿拓展・土卫六液态氨作为生命介质】(25-26高二下·河南郑州·期末)水是生命的介质。科学家在土卫六上收集到液态氨,这让土卫六成为太阳系中最有可能存在非水基生命的候选星球。下列支持液态氨能代替水作为生命介质的理由中正确的是( )
A.液态氨之间可形成氢键,氢键易断裂易形成,所以液态氨是良好的溶剂
B.液态氨的比热容比水分子大,因此有利于维持生命系统的稳定性
C.液态氨分子一端带正电荷一端带负电荷,因此它的温度相对不容易改变
D.液态氨有极性,带电荷的分子都容易与它结合,所以它具有流动性
10.【曲线图・冬小麦秋冬季节自由水结合水动态变化】(25-26高二下·吉林长春·期末)在冬季来临过程中植株含水量总体呈下降趋势。我国某品种冬小麦在不同时期自由水和结合水含量变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.水是细胞中含量最多的化合物,全部参与了细胞结构的组成
B.图中曲线①代表自由水,曲线②代表结合水
C.12月冬小麦代谢缓慢、体内大多数的水失去了流动性和溶解性
D.从9月到12月,植物体自由水与结合水比值逐渐上升,有利于增强冬小麦抗寒能力
11.【基础概念・生命观念】(25-26高二下·山东日照·期末)植物的生长和发育离不开水和无机盐。下列说法正确的是( )
A.结合水的存在形式主要是水与蛋白质、脂肪等结合
B.自由水/结合水比例上升有利于增强植物的抗逆性
C.缺磷的玉米植株矮小,叶片小且呈暗绿偏紫色
D.维持农作物正常生长所需的镁元素少于硼元素
◆拓展考向05 水分比例与细胞代谢、抗逆性的关系
12.【概念辨析・自由水结合水比值】(25-26高一上·福建莆田·期末)下列有关水对生命活动影响的叙述,不正确的是( )
①越冬的植物体内自由水和结合水的比值下降,有利于抵抗不利的环境条件
②晒干的小麦种子中含有的化合物主要是无机盐
③植物幼嫩部位中自由水含量往往较衰老部位高
④正在萌发的种子中自由水与结合水的比值下降
A.①④ B.①③ C.③④ D.②④
13.【新素材・仙人掌干旱胁迫海藻糖积累】(25-26高二下·陕西西安·期末)仙人掌是耐旱植物,其细胞在干旱胁迫下会大量积累一种名为海藻糖的小分子有机物。进一步实验表明,海藻糖能与细胞内的水分子形成氢键网络,显著降低自由水的比例。下列叙述错误的是( )
A.自由水与结合水的比值降低,有利于细胞抵抗不良环境
B.海藻糖通过影响自由水的含量,间接增强了细胞的抗逆性
C.仙人掌细胞内的水主要以结合水的形式存在,是细胞的结构成分
D.仙人掌细胞中自由水减少,可能导致部分代谢活动速率下降
◆考向06 无机盐的存在形式与生理功能
14.【概念综合・水与无机盐功能】(23-24高一上·湖南张家界·阶段检测)下列有关水和无机盐的叙述,不正确的是( )
①参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水
②生物体内许多化学反应需要水的参与,结合水是细胞结构的组成成分之一
③是叶绿素、血红素等分子的组成成分
④无机盐有维持细胞内酸碱平衡的作用
⑤自由水与结合水的比例与新陈代谢的强度关系不大
⑥缺碘会引起儿童佝偻病
A.①④⑤ B.①④⑤⑥ C.③⑤⑥ D.②③④⑤⑥
15.【新情境・重金属铅中毒】(25-26高二下·山东青岛·期末)铅(Pb)是一种有毒的重金属污染物,Zn2+是多种酶的必需辅助因子。进入人体的Pb2+会“替代”Ca2+、Zn2+等离子形成稳定的化合物,难以被机体排出进而导致铅中毒。下列说法正确的是( )
A.血液中Ca2+的含量过低会导致机体出现肌无力现象
B.细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在
C.可在铅中毒患者的牙齿与骨骼中检测到铅的存在
D.铅中毒可能造成细胞内酶促反应速率加快
16.【表格实验・探究钾元素对植物生长的缺素实验】(25-26高二下·山西太原·期末)植物叶片边缘出现干枯、发黄、焦黑的现象,称为“焦边”,缺钾可引起植物“焦边”。某同学欲探究钾对植物生长的影响,配制了两种培养液进行实验,培养液配方如下。下列叙述错误的是( )
组别
培养液类别
培养液所含主要成分的质量浓度/(mg·L-1)
KNO3
CaCl2·2H2O
MgSO4·7H2O
甲组
完全培养液
25000
150
250
乙组
缺素培养液
0
150
250
A.叶肉细胞中的钾、钙元素主要以化合物的形式存在
B.预期实验结果为甲组叶片正常,乙组叶片出现焦边现象
C.补充适量KNO3后症状恢复不能说明“焦边”是由缺钾引起的
D.该实验说明无机盐对维持细胞和生物体正常生命活动有重要作用
考点二 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
◆考向01 三大有机物鉴定试剂、显色原理与选材要求
17.【实验探究・有机物鉴定选材与操作】(25-26高一上·云南曲靖·期中)下列关于检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验操作步骤的叙述,正确的是( )
A.检测生物组织中的糖类和蛋白质,斐林试剂和双缩脲试剂的成分和用法均完全不同
B.若要鉴定花生种子中是否含有脂肪,不一定需要用显微镜观察
C.经脱色处理的成熟猕猴桃果肉匀浆加碘液后呈浅蓝,说明成熟猕猴桃果肉不含淀粉
D.常用番茄、苹果等组织样液作为鉴定植物组织内还原糖的实验材料
18.【新情境・毒蝇伞环状八肽毒蘑菇】(25-26高二下·宁夏银川·期末)近期,歌曲“红伞伞,白杆杆,吃完一起躺板板”将致幻毒菇毒蝇伞推向网络热搜,鹅膏蕈碱是毒蝇伞中所含有的主要致幻毒物之一,它是一种环状八肽。下列关于毒蝇伞及板(木材)中还原糖、脂肪、蛋白质(或多肽)的鉴定实验的叙述中,错误的是( )
A.在三个实验中,只有一个实验需要进行水浴加热
B.鉴定用的主要化学试剂依次是:斐林试剂、苏丹Ⅲ染液、双缩脲试剂
C.鉴定还原糖和蛋白质(或多肽)时都使用NaOH和CuSO4溶液,鉴定原理都是化学反应
D.鉴定脂肪时需要用75%的酒精洗去浮色
◆考向02 实验操作流程、水浴条件与显微镜使用规范
19.【实验辨析・有机物鉴定操作细节】(25-26高一下·浙江绍兴·期中)关于生物组织中有机物的鉴定实验,下列叙述正确的是( )
A.检测还原糖、蛋白质都需要进行水浴加热
B.检测油脂实验中,染色后应用清水洗去多余的染液
C.检测淀粉时用碘—碘化钾溶液,检测结果显蓝色
D.检测蛋白质通常用双缩脲试剂,其中A液和B液需等体积混合
20.【实验辨析・选材与试剂操作】(25-26高二下·天津·期末)下列关于检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验操作步骤的叙述中,正确的是( )
A.鉴定蛋白质时,双缩脲试剂A液与B液要先混合均匀,再加入含样品的试管中
B.选用甘蔗、花生、蛋清三者依次进行还原糖、脂肪和蛋白质检测,颜色反应明显
C.花生子叶薄片经苏丹Ⅲ染色、酒精漂洗之后,可在显微镜下观察到橘黄色脂肪滴
D.用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液无需其它处理,即可直接用于蛋白质鉴定
◆考向03 实验误差分析与异常现象辨析
21.【实验探究・有机物鉴定异常现象】(25-26高二下·天津和平·期末)下列关于检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质实验的叙述,正确的是( )
A.梨、苹果、西红柿等水果中还原糖含量高,是常用的实验材料
B.检测还原糖实验后剩余的试剂应装入棕色试剂瓶保存供下次使用
C.若细胞已死亡,仍能观察到被染色的脂肪颗粒
D.用双缩脲试剂鉴定蛋白质时,需水浴加热2 min才能看到紫色
22.【探究实验・食品有机物鉴定】(2026·广东广州·模拟预测)某生物社团对多种常见食品进行有机物鉴定实验,下列操作或分析合理的是( )
A.检测西瓜汁中还原糖时,加入斐林试剂后置于酒精灯火焰上加热至沸腾
B.功能饮料加斐林试剂水浴加热出现砖红色沉淀,证明其中只含葡萄糖不含蔗糖
C.检测花生酱匀浆中脂肪时,加苏丹Ⅲ染液后,50%酒精洗去浮色才能观察
D.检测脱脂牛奶中蛋白质时,先加双缩脲试剂A液,再加B液,变紫则含蛋白质
考点三 细胞中的糖类和脂质
◆考向01 糖类的分类、分布及生理功能
23.【新情境・燕麦全谷物营养】(25-26高二下·山东东营·期末)燕麦富含淀粉、膳食纤维、脂质及多种有机物,是优质全谷物食物。下列叙述正确的是( )
A.燕麦植株中的糖类绝大多数以多糖的形式存在,比如纤维素、糖原等
B.燕麦中的淀粉可直接被人体消化道细胞吸收,为细胞呼吸提供底物
C.籽粒中的脂肪富含不饱和脂肪酸,相较于动物脂肪,室温下更不易凝固
D.膳食纤维易被人体消化,可促进肠道蠕动,有利于体重管理
24.【新素材・菊粉功能性多糖】(25-26高二下·山东德州·期末)菊粉是植物细胞中的糖类,由多个果糖分子连接而成,末端常带有一个葡萄糖分子。菊粉进入人体后不能被水解,与纤维素等被称为人类的“第七类营养素”。下列说法错误的是( )
A.菊粉和纤维素都是由许多单体连接成的多聚体
B.组成菊粉和纤维素的元素均只有C、H、O
C.人体难以消化菊粉的原因是不能合成菊粉酶
D.菊粉和纤维素均属于植物细胞中的储能多糖
25.【新情境・低聚果糖保健功能】(24-25高一上·四川成都·阶段检测)低聚果糖是由蔗糖与果糖缩合而成。低聚果糖不能被人体直接消化吸收,但能被肠道菌吸收利用,具有促进肠道对钙的吸收,抗龋齿等保健功能。下列错误的是( )
A.低聚果糖合成过程中有水分子生成 B.低聚果糖可以作为糖尿病患者的甜味剂
C.低聚果糖可能会引起骨质疏松 D.低聚果糖可能不能被口腔中细菌所利用
26.【曲线图・香蕉成熟淀粉葡萄糖含量变化】(24-25高一上·四川成都·阶段检测)采摘后的香蕉果实在自然成熟过程中,淀粉、葡萄糖的含量变化如图所示。将不同成熟阶段的果实去皮并研磨成匀浆后检测,下列叙述错误的是( )
A.据图可知,香蕉在成熟过程中淀粉可能会变为葡萄糖
B.果实与斐林试剂混合后经水浴加热会出现砖红色沉淀
C.将第10d的果实匀浆与碘液混合后不会出现蓝色反应
D.将第25d果实匀浆与双缩脲试剂混合会出现紫色反应
◆考向02 脂质的种类、元素组成与功能辨析
27.【新情境・北极低温鱼类】(25-26高二下·河南郑州·期末)生活在北极的鱼类能够在冰水中正常生存。下列关于北极鱼类的分析,正确的是( )
A.脂肪由三分子甘油和一分子脂肪酸反应形成
B.脂肪是构成北极鱼类细胞膜的重要成分
C.北极鱼类的膜脂富含不饱和脂肪酸
D.胆固醇能促进北极鱼类对钙的吸收
28.【新情境・菜籽油食用油】(25-26高一下·贵州毕节·期末)金沙菜籽油是家喻户晓的优质食用油,含有丰富的不饱和脂肪酸。下列叙述错误的是( )
A.不饱和脂肪酸的熔点较低,不容易凝固,菜籽油在室温下通常呈液态
B.用苏丹Ⅲ染液处理油菜种子,在高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒
C.油菜种子萌发过程中有机物的含量减少,有机物的种类不发生变化
D.脂肪在人体消化道内水解为脂肪酸和甘油后,可被小肠上皮细胞吸收
29.【概念辨析・糖类脂肪结构功能】(25-26高二下·河北承德·期末)下列关于有机物糖类、脂肪的叙述,正确的是( )
A.绿叶蔬菜中的纤维素可被人体肠道直接吸收利用
B.葵花籽油饱和脂肪酸含量高,不易凝固,室温下通常呈液态
C.与糖类相比,等质量脂肪彻底氧化分解释放的能量较少
D.播种时,含脂肪较多的种子需浅播,以利于脂肪的氧化分解
◆考向03 糖类与脂质的转化及生命意义
30.【曲线图・运动强度糖类脂肪供能比例】(25-26高二下·内蒙古巴彦淖尔·期末)糖类和脂肪均可以为运动提供能量,两者的供能比例与运动强度的关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.多糖在人体中主要以纤维素和糖原的形式存在
B.人摄入的过多的脂肪会大量转化为糖类储存起来
C.在M点对应的运动强度时,人运动消耗的脂肪和糖类的量相同
D.若人要进行减脂,则建议其进行低强度运动
31.【双线组合・油料种子成熟 & 萌发有机物变化双图】(25-26高一上·海南·阶段检测)种子中储藏着大量淀粉、脂质和蛋白质等物质,不同植物的种子中,这些有机物的含量差异很大,通常根据有机物的含量将种子分为淀粉种子、油料种子和豆类种子。下图是油料种子成熟和萌发过程中营养物质的含量变化示意图。以下说法正确的是( )
A.在油料种子成熟与萌发过程中,糖类和脂肪存在相互转化
B.油料种子萌发初期,干重会先增加,导致种子干重增加的主要元素是C
C.种子成熟后进入休眠状态,其中结合水相对含量下降
D.种子成熟和萌发过程中,脂肪水解酶(可以将脂肪水解)的活性均较高
考点四 蛋白质的结构和功能
◆考向01 氨基酸的结构通式、结构特点及分类
32.【基础概念・氨基酸与蛋白质】(25-26高一下·天津静海·期末)下列关于氨基酸和蛋白质的叙述,正确的是( )
A.每种氨基酸都含有一个氨基和一个羧基,且都连接在同一个碳原子上
B.蛋白质的多样性只与氨基酸的种类、数目和排列顺序有关
C.高温会破坏蛋白质的空间结构,使蛋白质变性失活,不可恢复
D.蛋白质是细胞内主要的能源物质
33.【数学模型・多肽分子式计算】(25-26高二下·河南信阳·期末)某多肽链的分子式为C42H65N11O9,彻底水解后只得到图示3种氨基酸。下列有关叙述正确的是( )
A.此多肽中含有1个游离的羧基,3个游离的氨基
B.图示3种氨基酸按足够的数量混合,在适宜的条件下脱去3个水分子形成的化合物最多有27种(不考虑环状肽)
C.这三种氨基酸都不是必需氨基酸
D.此多肽中甘氨酸有3个,苯丙氨酸有2个
34.【模式图・脑啡肽结构式】(25-26高一上·广东深圳·期末)图是脑啡肽(具镇痛作用)的结构式,关于脑啡肽的叙述错误的是( )
A.由C、H、O、N元素组成 B.基本组成单位为氨基酸
C.由5种氨基酸脱水缩合为四肽 D.改变氨基酸序列会影响镇痛作用
◆考向02 脱水缩合过程与蛋白质相关计算(核心重难点)
35.【模式图・脑啡肽结构式识图计算】(25-26高二下·四川广元·期末)某种脑啡肽具有镇痛作用,可以作为药物来使用,它的基本组成单位是氨基酸。下图是该脑啡肽的结构式。下列叙述不正确的是( )
A.该脑啡肽是在核糖体上由4种氨基酸合成的
B.氨基酸脱水缩合形成该肽时,产生5分子水
C.改变氨基酸的排列顺序会影响脑啡肽的功能
D.该肽与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应
36.【表格数据・蛋白质氨基羧基 R 基计算】(25-26高一上·海南·阶段检测)下表是某种蛋白质的结构组成,相关叙述不正确的是( )
基团名称
氨基酸总数
氨基总数
羧基总数
R基团上羧基数
基团数目
207
32
32
28
A.组成该蛋白质的氨基酸种类不超过21种
B.该蛋白质由4条肽链构成
C.该蛋白质分子的R基中也应该含有28个氨基
D.构成该蛋白质的元素只有C、H、O、N
37.【模式图・胰岛素 AB 链二硫键示意图】(25-26高一上·四川巴中·阶段检测)(多选)图示某种胰岛素结构示意图,相关叙述正确的是( )
A.若某种氨基酸含有C、H、O、N以外的元素,则该元素一定位于R基上
B.完全水解后可获得21种氨基酸
C.完全水解产物的分子总量比该胰岛素多888
D.通过口服可帮助人体抵御病原体等抗原的侵害
38.【模式图・环状外毒素多肽结构图】(25-26高一上·福建莆田·期中)某致病细菌分泌的外毒素,无色,细针状结晶,对小鼠和人体有很强的毒性引起流涎、呕吐、便血、痉挛等症状,以致死亡。该外毒素为环状肽、其结构简式如图所示,回答下列问题:
(1)该化合物中含有游离的______个氨基,______个羧基。
(2)氨基酸的结构通式为______。
(3)该化合物为______肽化合物,含有______个肽键。
(4)填写虚线框内结构的名称:A______,B______。
(5)组成该化合物的氨基酸有______种,其中有____个氨基酸的R基相同,这个R基是______。
(6)生物体蛋白质的功能多种多样,是由蛋白质的______决定,其原因是________________________。
◆考向03 蛋白质结构多样性与功能多样性辨析
39.【实验情境・鸡蛋清盐析与变性】(25-26高二下·辽宁朝阳·期末)某兴趣小组采用两种途径处理鸡蛋清溶液,过程如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.过程①既没有破坏蛋白质的空间结构也没有破坏其中的肽键
B.过程②会破坏蛋白质的空间结构,导致蛋白质失去其生理功能
C.向过程④结束后的反应体系中加入双缩脲试剂不会再产生紫色反应
D.图中①②两种处理方法都没有改变鸡蛋清中蛋白质的氨基酸数量
40.【新概念・蛋白质磷酸化修饰】(24-25高一下·湖南张家界·期末)蛋白质是生命活动的主要承担者,下列关于蛋白质的相关说法正确的是( )
A.蛋白质经高温处理后,肽键断裂、空间结构被破坏
B.稀释后的蛋清溶液与蛋白酶混匀,反应完成后滴加双缩脲试剂不出现紫色
C.氨基酸的种类、数目、排列顺序和空间结构决定了蛋白质的功能
D.磷酸化可能引起蛋白质空间结构和活性的变化
41.【新情境・手术胶原蛋白缝合线】(24-25高一上·广东佛山·阶段检测)从某些动物组织中提取的胶原蛋白,可以用来制作手术缝合线。手术后过一段时间,这种缝合线可以被人体组织吸收,从而避免拆线的痛苦。下列关于蛋白质的说法,正确的是( )
A.胶原蛋白制作的缝合线,最终被人体组织吸收的是氨基酸
B.依据是否是人体生命活动必需的,可将蛋白质的单体氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸
C.胶原蛋白的肽链间通过脱水缩合形成肽键来连接
D.加酸、加热、加盐等操作会引起细菌和病毒的蛋白质变性,从而达到消毒、灭菌的目的
考点五 核酸的结构和功能
◆考向01 核酸的种类、组成单位与元素组成
42.【模式图・DNA、核苷酸合成核酸示意图】(24-25高一上·广东佛山·阶段检测)核酸甲和乙是某生物体内的两种核酸,这两种核酸的基本组成单位如图所示,下列叙述错误的是( )
A.核酸甲中的脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息
B.核酸甲和核酸乙在蛋白质的生物合成中都具有重要作用
C.甲和乙初步水解的产物是8种核苷酸
D.A与B相比,A的3'位置的碳原子上少一个氧
43.【概念辨析・核苷酸种类判断】(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·期末)下列叙述错误的是( )
A.不同核苷酸之间的差别是含氮碱基不同
B.核酸的合成和水解过程需要蛋白质的参与
C.不同人的DNA的脱氧核苷酸排列顺序不同
D.由A、T、G、C四种碱基参与构成的核苷酸有7种
44.【新病原・DNA 病毒 & RNA 病毒】(25-26高二下·新疆喀什·期末)病毒主要分为RNA病毒和DNA病毒。RNA病毒如HIV等,DNA病毒如乙肝病毒(HBV,遗传物质是双链环状DNA)等。这些病毒感染人体后,会在体内大量增殖,导致体内病毒核酸增加,通过咽拭子检测核酸可判断人体感染病毒的情况。下列关于核酸的叙述,正确的是( )
A.可以将病毒直接培养在合适培养液中研究其增殖方式
B.HIV和HBV的遗传物质不同,但基本单位都是4种
C.与HBV的核酸相比,HIV的核酸特有的碱基是T
D.不同病毒遗传物质的特异性主要与核酸空间结构的多样性有关
45.【概念辨析・核苷酸与核酸】(23-24高一上·陕西西安·期中)核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在细胞中具有极其重要的作用,下列关于核酸的叙述,错误的是( )
A.不同核苷酸之间的差别是含氮碱基不同
B.核酸的合成和水解过程可能需要蛋白质的参与
C.不同人的DNA的脱氧核苷酸排列顺序不同
D.由A、T、G、C四种碱基参与构成的核苷酸有7种
46.【模式图・脱氧核苷酸、核糖核苷酸、DNA 单链】(25-26高二下·河北保定·期中)下图中,甲、乙表示两种核苷酸分子,丙表示由核苷酸连接而成的长链。下列相关叙述正确的是( )
A.原核细胞中的核酸初步水解产物不含甲
B.真核细胞中的核酸初步水解产物只含甲
C.分子乙中的碱基可能是A、G、C或者T
D.与丙反向平行的脱氧核苷酸长链构成的生物大分子,是以碳链为骨架的
47.【模式图・核苷酸链局部结构图】(25-26高二下·江苏无锡·期中)图为真核细胞中核苷酸链的结构示意图,下列叙述错误的是( )
A.b结构不可以组成一个完整的核苷酸单体
B.a结构的名称只能是鸟嘌呤核糖核苷酸
C.若将碱基C换成U,则该核苷酸链主要分布在细胞质中
D.该核苷酸链初步水解的产物是3种
◆考向02 DNA与RNA的结构、分布与功能差异
48.【概念综合・DNA、RNA 分布与结构】(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·期末)下列有关核酸的叙述,错误的是( )
A.豌豆叶肉细胞中的DNA主要分布在细胞核,RNA主要分布在细胞质
B.若核酸的分子结构被破坏,则其不能在遗传和变异中发挥重要作用
C.高等植物细胞线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成
D.一条脱氧核苷酸单链中,嘌呤碱基总数一定等于嘧啶碱基总数
49.【新情境・双链 RNA 轮状病毒】(25-26高一下·广西·期末)人轮状病毒是一种双链RNA病毒,主要感染小肠上皮细胞,可使机体出现呕吐,腹泻等症状导致脱水。下列关于人轮状病毒的叙述中,错误的是( )
A.体内含有A、C、G、U四种碱基
B.其RNA彻底水解后的产物共4种
C.双链RNA分子中A和U数量相同
D.该病毒的遗传物质是双链RNA分子
50.【概念辨析・细胞生物与病毒遗传物质】(25-26高一下·甘肃嘉峪关·期中)下列关于生物遗传物质和核酸的说法正确的是( )
A.叶肉细胞的遗传物质主要分布在染色体(染色质)上
B.烟草花叶病毒内既有DNA,又有RNA,总共有5种碱基
C.真核生物以DNA为遗传物质,部分原核生物以RNA为遗传物质
D.蓝细菌的遗传物质主要是DNA
◆考向03 不同生物核酸、碱基、核苷酸种类判断
51.【模式图・核苷酸模式图】(25-26高一上·福建莆田·期末)下图为核苷酸的模式图,下列相关说法正确的是( )
A.DNA 与RNA 在核苷酸上的不同点只在②方面
B.若②为核糖,则图示核苷酸为DNA的基本组成单位
C.大肠杆菌中的核苷酸彻底水解后,可以得到8种化合物
D.人体内的③有8种,②有2种
52.【新情境・ RNA 病毒】(25-26高二下·河北保定·期末)病毒和细胞中的核酸、核苷酸及遗传物质的种类都有差别。下列关于核酸的成分、分布和种类的叙述,错误的是( )
A.储存新冠病毒遗传信息的物质由4种核苷酸组成
B.蓝细菌细胞中的两种核酸含有的五碳糖不相同
C.储存肝脏细胞遗传信息的物质主要分布在细胞核
D.小麦根尖细胞中的核酸彻底水解可得到4种产物
◆考向04 生物大分子以碳链为骨架
53.【韦恩模型图・元素组成集合韦恩图】(25-26高一上·四川成都·阶段检测)如图为真核生物体内不同化学元素组成化合物的示意图,下列说法不正确的是( )
A.若①是大分子化合物,则①可能具有物质运输功能
B.若②为储能物质,则②可能是脂肪、淀粉、糖原
C.若③是染色体的成分之一,则③彻底水解产物有6种
D.若①③共同构成的物质为染色体,则③只分布在细胞核中
54.【表格模型・有机物元素单体功能归纳表】(25-26高一下·湖南长沙·期末)科研人员对生物体内几种重要有机物的组成元素、基本单位与功能进行归纳统计,如下表。下列说法表述正确的是( )
物质类别
组成元素
基本组成单位
主要功能
甲
C、H、O、N、S
氨基酸
催化、免疫、运输、调节
乙
C、H、O、N、P
脱氧核苷酸
携带并传递遗传信息
丙
C、H、O
葡萄糖
细胞内主要储能物质
A.甲物质高温变性后,肽键断裂,丧失生物活性
B.乙物质可存在于细胞核、线粒体、细胞质基质中
C.丙物质是动物细胞特有的储能多糖
D.三类物质均属于生物大分子,均以碳链为基本骨架
55.【模式图・三大生物大分子模式图】(25-26高一下·辽宁大连·期末)如图为3种生物大分子的模式图。下列叙述错误的是( )
A.将丙初步水解可以获得4种脱氧核苷酸
B.人体中组成乙的基本单位有21种,其中有8种称为必需氨基酸
C.甲是纤维素,是植物体的主要储能物质
D.线粒体和叶绿体中均含有乙和丙两类物质
综合攻坚·知能拔高
1.【探究实验・斐林试剂测葡萄糖吸光值】(25-26高二下·内蒙古锡林郭勒·期末)在一定条件下,斐林试剂可与葡萄糖反应生成砖红色沉淀,去除沉淀后的溶液蓝色变浅,测定其吸光值可用于计算葡萄糖含量。下表是用该方法检测不同样本的结果。下列叙述正确的是( )
样品编号
①
②
③
④
⑤
⑥
吸光值
0.616
0.606
0.595
0.583
0.571
0.564
葡萄糖含量(mg/mL)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
A.紫桃的紫红色果肉口感酸甜,是斐林试剂鉴定还原糖的理想材料
B.吸光值与葡萄糖含量呈正相关
C.若某待测液吸光值为0.590,则其葡萄糖含量介于0.2~0.3mg/mL之间
D.斐林试剂与葡萄糖反应的条件是室温静置
2.【概念综合・元素与化合物功能辨析】(25-26高二下·湖南衡阳·期末)关于生物体的元素及其化合物的叙述,错误的是( )
A.某化合物含C、H、O、N、S等元素,则该化合物可能具有免疫功能
B.某化合物含C、H、O、N、Fe等元素,则该化合物可能有运输氧气的功能
C.某化合物含C、H、O、N、P等元素,则该化合物一定具有催化作用
D.蛋白质由M条肽链、N个氨基酸组成,则该蛋白质至少含M个游离氨基
3.【探究实验・缺素实验】(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·阶段检测)为探究Fe3+对植物M幼苗生长的影响,某兴趣小组设置了甲~丁四组实验(如下图)。其中完全营养液含有植物生长所需的全部必需营养元素;营养土富含有机质肥料;颗粒土以蛭石、珍珠岩等无机颗粒为主。某同学认为四组均有不足并指出了相应改进意见,下列改进意见最合理的是( )
A.甲组:实验组需要设置一系列浓度梯度,找出最佳Fe3+浓度
B.乙组:实验组出现生长不良情况后再添加Fe3+继续培养一段时间
C.丙组:将两组的营养土换成颗粒土或完全营养液
D.丁组:将等量的营养土与颗粒土拌匀作为两组的培养土
4.【新情境・花生、玉米种子萌发代谢】(25-26高二下·河南郑州·期末)花生是我国重要的油料作物,其种子富含脂肪;玉米是我国三大粮食作物之一,其种子富含淀粉。萌发过程中,呼吸作用、脂肪与糖类的相互转换是影响种子干重的主要因素。下列叙述正确的是( )
A.玉米种子萌发初期,种子干重先增加后减少,使干重增加的主要元素是氧元素
B.玉米种子萌发阶段,吸收的水主要与蛋白质、脂肪等结合,进而提高代谢速率
C.花生种子萌发阶段,脂肪和糖类会发生大量相互转化,保证萌发的能量供应
D.花生种子形成阶段,叶片光合作用产生的糖类可转运至种子,用于脂肪合成
5.【曲线图・小麦种子成熟有机物动态变化】(25-26高二下·安徽宿州·期末)科研人员测定了小麦种子成熟过程中主要物质的含量变化,结果如图。分别将10天(A组)、20天(B组)、30天(C组)的小麦种子制成组织样液进行实验。下列叙述正确的是( )
A.分别加入等量碘液后三组溶液均会变蓝,且C组颜色最深
B.分别加入等量双缩脲试剂后三组试管均将出现明显的砖红色沉淀
C.20到30天小麦种子中的蛋白质和淀粉之间的相互转化保持动态平衡
D.小麦种子成熟过程中,还原糖和蔗糖在淀粉酶的作用下可能会转化为淀粉
6.【前沿情境・蛋白折叠错误遗传病】(25-26高一下·湖南长沙·期末)人类某种罕见遗传病由异常结构蛋白折叠错误导致。正常功能蛋白由多条肽链盘曲折叠形成特定空间结构,疏水基团包裹在分子内部,亲水基团分布在表面;突变后基因编码的多肽链氨基酸序列改变,导致蛋白质疏水基团外露,蛋白相互聚集沉淀,丧失生理功能。下列叙述正确的是( )
A.该遗传病的根本病因是蛋白质空间结构异常
B.突变后多肽链的肽键数量一定发生改变
C.蛋白质折叠异常可导致细胞代谢紊乱引发疾病
D.疏水基团与亲水基团的分布由肽键结构决定
7.【新概念・miRNA 调控 RNA】(25-26高二下·江苏南京·阶段检测)miRNA是一类具有调控功能的RNA。下图是其可能含有的核苷酸的结构示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质
B.HⅠV病毒的核糖体中含有图乙对应核苷酸
C.miRNA是以碳链为基本骨架的有机物
D.HⅠV病毒和新冠病毒的遗传物质主要是RNA
8.【数学模型・链状多肽分子式计算】(25-26高二下·辽宁本溪·期末)(多选)某链状多肽的分子式为,其水解后共产生了3种氨基酸。据此判断,下列有关叙述正确的是( )
A.形成该链状多肽分子需脱去5个水分子
B.该链状多肽分子中的N仅存在于氨基中
C.脱水缩合形成的水分子中的氢来自于氨基酸的羧基、氨基和R基
D.该链状多肽分子水解后可产生2个甘氨酸
9.【新情境・海南长臂猿肌红蛋白】(25-26高二下·海南海口·期末)海南长臂猿是仅分布于海南热带雨林的国家一级保护动物,被誉为"热带雨林中的精灵"。研究显示其肌肉细胞中的肌红蛋白含量较高。下列关于肌红蛋白的叙述,错误的是( )
A.肌红蛋白由一条多肽链盘曲折叠形成
B.肌红蛋白含有Fe元素,存在于含铁的辅基中
C.肌红蛋白的功能与血红蛋白相同,都运输O₂
D.肌红蛋白的合成受细胞核中基因控制
10.【模式图・生物大分子元素单体大分子框图】(25-26高二下·辽宁鞍山·阶段检测)(多选)生物体内某些重要化合物的组成如图所示。其中X、Y代表元素,a、b、c是组成A、B、C三种生物大分子的单体。这三种单体的结构可用d或e表示。据图分析不正确的是( )
A.衣藻细胞中结构d的种类有8种,蓝细菌细胞中d的种类有4种
B.若e为C的单体,则X代表N、P,a、b是生物体遗传信息的携带者
C.人体细胞中不能合成所有种类的e,不能合成的e通常为必需氨基酸
D.若由e参与构成C,则C结构的多样性完全取决于e中R基种类的不同
11.【模式图・乳酸链球菌素 Nisin 蛋白质抗生素结构图】(25-26高二下·山东德州·期中)乳酸链球菌素(Nisin)是一种蛋白质类抗生素,对某些腐败菌和致病菌有强烈的抑制作用。目前获得Nisin的唯一途径是通过乳酸链球菌发酵生产。下图为乳酸链球菌素(Nisin)的结构示意图,三个字母表示氨基酸,数字表示相应氨基酸序号。
(1)与乳酸链球菌相比,噬菌体在结构上最主要的特点是_________。乳酸链球菌与酵母菌在结构上都有________(答两点即可)。
(2)若把10号甘氨酸换成缬氨酸,则乳酸链球菌素的抗菌能力受到影响。从氨基酸角度分析,说明蛋白质的功能与________有关。
(3)Nisin含有的5个硫醚环是其活性部位的核心骨架,硫醚环的存在使Nisin的空间构象高度稳定,因此Nisin常被作为肉制品、罐头的抑菌剂。已知巯基乙醇可作用于Nisin所有的硫醚环,作用位点如图所示。分析高温不会使Nisin失活而巯基乙醇可使其失活的原因________。
(4)Nisin的氮元素主要存在于________中。据图分析,蛋白酶作用后的产物是______,这些产物的分子量比乳酸链球菌素增加了________,这些产物_______(填“能”或“不能”)与双缩脲试剂反应显紫色。
12.【模型图・罗非鱼热加工蒸煮损失率】(24-25高一上·北京·期中)罗非鱼是一种高蛋白、低脂肪、肉质鲜美的食用鱼类。为使罗非鱼肉在蒸煮过程中保持良好的品质和营养价值,研究者通过实验探寻了合适的热加工条件。请回答问题:
(1)鱼肉中含有丰富的蛋白质,其基本组成单位是______,进入人体细胞后,合成自身的蛋白质。
(2)鱼肉在热加工过程中,会发生汁液流失导致质量减少。研究者测定了在不同______条件下的蒸煮损失率,结果如下图。据图可知,蒸煮温度控制在______℃或90℃较好,依据是在这两个温度条件下,______。
(3)进一步研究发现,鱼肉在热加工过程中,肌原纤维蛋白的巯基含量在50℃以上开始下降,这是由于蛋白质的______发生改变,巯基暴露氧化为二硫键所致。80℃以上短时蒸煮,肌原纤维蛋白会迅速变性,鱼肉质地更紧密,口感更好。
(4)综合本实验研究,你认为合理的罗非鱼热加工条件及理由是______。
13.【模型・科学思维】(25-26高二下·新疆·期末)图1表示细胞内某些有机物的元素组成和功能关系,其中甲代表图中有机物共有的元素,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ是生物大分子,X、Y、Z、Q分别为构成生物大分子的基本单位;图2为核酸的部分结构示意图。图3为某蛋白质的肽链结构示意图(其中数字为氨基酸序号),图4为部分肽链放大示意图,请据图回答下列问题:
(1)图1中X含有的元素是__________,X代表的物质是__________。
(2)图1中若V为动物特有的储能物质,则V表示的物质是__________
(3)图1中Y和Z在组成上的不同体现在图2中__________(填序号)上。若图2的核酸链为Ⅲ的部分结构,则④的中文名称是__________。
(4)图3中的化合物在形成过程中,相对分子质量减少了__________。
(5)图4中决定氨基酸种类的是__________(填序号)。
(6)图1中物质Ⅳ为蛋白质,其结构多样性决定了其功能的多样性,物质Ⅳ具有结构多样性的原因是______________________________。
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第2章 组成细胞的分子
高频考点·精准突破
考点一 细胞中的元素和无机化合物
◆考向01 组成细胞的元素分类
1.B
2.D
◆考向02 细胞中化合物的分类和含量
3.B
4.A
5.D
◆考向03 生物界与非生物界的统一性与差异性
6.C
7.B
◆考向04 自由水与结合水的存在形式及功能
8.D
9.B
10.C
11.C
◆拓展考向05 水分比例与细胞代谢、抗逆性的关系
12.D
13.C
◆考向06 无机盐的存在形式与生理功能
14.C
15.C
16.A
考点二 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
◆考向01 三大有机物鉴定试剂、显色原理与选材要求
17.B
18.D
◆考向02 实验操作流程、水浴条件与显微镜使用规范
19.C
20.C
◆考向03 实验误差分析与异常现象辨析
21.C
22.D
考点三 细胞中的糖类和脂质
◆考向01 糖类的分类、分布及生理功能
23.C
24.D
25.C
26.C
◆考向02 脂质的种类、元素组成与功能辨析
27.C
28.C
29.D
◆考向03 糖类与脂质的转化及生命意义
30.D
31.A
考点四 蛋白质的结构和功能
◆考向01 氨基酸的结构通式、结构特点及分类
32.C
33.D
34.C
◆考向02 脱水缩合过程与蛋白质相关计算(核心重难点)
35.B
36.D
37.AC
38.【答案】(1) 0 0
(2)
(3) 环状七 7
(4) 肽键 R基
(5) 5 3 -CH3
(6) 结构 组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同,以及肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构多样
◆考向03 蛋白质结构多样性与功能多样性辨析
39.C
40.D
41.A
考点五 核酸的结构和功能
◆考向01 核酸的种类、组成单位与元素组成
42.D
43.A
44.B
45.A
46.D
47.B
◆考向02 DNA与RNA的结构、分布与功能差异
48.D
49.B
50.A
◆考向03 不同生物核酸、碱基、核苷酸种类判断
51.C
52.D
◆考向04 生物大分子以碳链为骨架
53.D
54.D
55.C
综合攻坚·知能拔高
1.C
2.C
3.B
4.D
5.A
6.C
7.C
8.AD
9.C
10.ABD
11.【答案】(1) 噬菌体没有细胞结构 细胞壁、细胞膜、核糖体、细胞质
(2)氨基酸种类
(3)高温不能破坏硫醚环,巯基乙醇会破坏硫醚环
(4) 肽键 多肽 54 能
12.【答案】(1)氨基酸
(2) 温度和时间 60 蒸煮损失率较低
(3)空间结构
(4)90℃蒸煮6min,理由是鱼肉口感较好且汁液流失较少
13.【答案】(1) C、H、O 葡萄糖
(2)糖原
(3) ②③ 鸟嘌呤核糖核苷酸
(4)2220
(5)①③⑤⑦
(6)氨基酸的种类、数目、排列顺序不同;肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同。
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第2章 组成细胞的分子
高分考点·精准突破
考点一 细胞中的元素和无机化合物(基础)(高频)
考向01 组成细胞的元素分类
考向02 细胞中化合物的分类和含量
考向03 生物界与非生物界的统一性与差异性
考向04 自由水与结合水的存在形式及功能
拓展考向05 水分比例与细胞代谢、抗逆性的关系
考向06 无机盐的存在形式与生理功能
考点二 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质(实验必考)(高频易错)
考向01 三大有机物鉴定试剂、显色原理与选材要求
考向02 实验操作流程、水浴条件与显微镜使用规范
考向03 实验误差分析与异常现象辨析
考点三 细胞中的糖类和脂质(基础)(常考)
考向01 糖类的分类、分布及生理功能
考向02 脂质的种类、元素组成与功能辨析
考向03 糖类与脂质的转化及生命意义
考点四 蛋白质的结构和功能(重难)(高频必考)
考向01 氨基酸的结构通式、结构特点及分类
考向02 脱水缩合过程与蛋白质相关计算(核心重难点)
考向03 蛋白质结构多样性与功能多样性辨析
考点五 核酸的结构和功能(基础)(高频)
考向01 核酸的种类、组成单位与元素组成
考向02 DNA与RNA的结构、分布与功能差异
考向03 不同生物核酸、碱基、核苷酸种类判断
考向04 生物大分子以碳链为骨架
培优冲刺·拓展拔高
高频考点·精准突破
考点一 细胞中的元素和无机化合物
◆考向01 组成细胞的元素分类
1.【模式图・细胞化合物扇形图 & 元素柱形图】(25-26高二下·河南信阳·期末)如图1是细胞中化合物含量的扇形图,图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图。下列叙述错误的是( )
A.若图1表示细胞完全脱水后化合物的含量,则A化合物具有多样性
B.若图1表示正常细胞的化合物含量,则A、B共有的元素中个数最多的是a
C.若图2表示组成人体细胞的元素含量,则a、b、c依次是
D.图2中元素的相对含量会因为该细胞的生活状态改变而发生变化
【答案】B
【详解】A、若图1表示细胞完全脱水后化合物的含量,则化合物A是蛋白质,蛋白质具有多样性,A正确;
B、若图1表示活细胞的化合物含量,则A是水、B是蛋白质,图2中的是,两种化合物共有的元素中数量最多的是,含量最多的是a,B错误;
C、若图2表示组成人体细胞的元素含量,则a、b、c依次是O、C、H,C正确;
D、图2中的元素相对含量会因为该细胞的生活状态改变而发生变化,如细胞衰老时,水含量减少,O、H的含量会发生改变,D正确。
2.【基础概念・细胞元素与化合物】(25-26高一下·湖北襄阳·阶段检测)下列关于生物体内元素与化合物的叙述,错误的是( )
A.H为所有活细胞中数量最多的元素
B.Mg为叶绿素的组成元素
C.N为胰岛素、血红素的组成元素
D.P为磷脂、肝糖原的组成元素
【答案】D
【详解】A、活细胞中含量最多的化合物是水,每个水分子含有2个H原子,因此H是所有活细胞中数量最多的元素,A正确;
B、叶绿素的组成元素为C、H、O、N、Mg,Mg是叶绿素的必需组成元素,B正确;
C、胰岛素属于蛋白质,组成元素包含C、H、O、N,血红素的组成元素包含C、H、O、N、Fe,二者均含有N元素,C正确;
D、磷脂的组成元素是C、H、O、N、P,而肝糖原属于糖类,糖类的组成元素只有C、H、O,不含P元素,D错误。
◆考向02 细胞中化合物的分类和含量
3.【新情境・化橘红中药材】(25-26高二下·广东汕头·期末)化橘红的“二氢黄酮”与“柚皮苷”(C27H32O14)含量极高,对风寒咳嗽有很好的治疗效果。尤其是广东省化州市宝山因有礞石土质和Mn、Mg、Fe、Ti等元素,所以种植的化橘红止咳效果更好。下列有关表述正确的是( )
A.化橘红中含有钙、铁、锌等微量元素
B.化橘红中的各种元素在种植它的土地上都能找到
C.“二氢黄酮”与“柚皮苷”是化橘红细胞中含量最多的有机物
D.引起咳嗽的病毒是最小的生命结构层次
【答案】B
【详解】A、钙不是微量元素,A错误;
B、组成细胞中的元素,在无机环境中都能找到,B正确;
C、蛋白质是化橘红细胞中含量最多的有机物,C错误;
D、细胞是最小的生命结构层次,D错误。
4.【模式图・细胞化合物相对含量方块模型图】(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·期末)组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在。下图展示了细胞中几类主要化合物,其面积大小表示相对含量的不同,其中Ⅰ和Ⅱ代表两大类化合物。请根据图示信息,判断下列选项中正确的是( )
A.Ⅴ在细胞中多以离子形式存在
B.Ⅲ和Ⅳ分别代表蛋白质和水
C.Ⅵ和Ⅶ中所有物质共有的化学元素是C、H、O、N、P
D.若Ⅵ代表糖类和核酸,则油料作物细胞中含量最多的化合物是Ⅶ
【答案】A
【详解】A、Ⅴ为无机盐,细胞中的无机盐大多以离子形式存在,A正确;
B、Ⅲ是水,Ⅳ是蛋白质,二者对应顺序颠倒,B错误;
C、糖类和脂肪的元素组成仅为C、H、O,因此Ⅵ、Ⅶ代表的物质共有的元素只有C、H、O,并非都含N、P,C错误;
D、活细胞中含量最多的化合物是水(即Ⅲ),油料作物细胞也符合该规律,含量最多的不是Ⅶ(脂质),D错误。
5.【新情境・峨眉山竹叶青茶叶】(24-25高一上·四川成都·阶段检测)峨眉山竹叶青以独特风格,盛名传播国内外。下列关于茶叶的说法,错误的是( )
A.新鲜茶叶的细胞中含量最高的化合物一定是H2O
B.茶叶中蛋白质若含有S元素,则其一定位于R基
C.茶叶和人体所含元素种类大致相同,但含量不同
D.茶叶中含有多种微量元素,如Fe、Mn、B、S等
【答案】D
【详解】A、活细胞中含量最高的化合物是水,新鲜茶叶的细胞为活细胞,因此含量最高的化合物是H2O,A正确;
B、组成蛋白质的氨基酸的共有结构仅含C、H、O、N四种元素,若蛋白质存在S等其他元素,只能存在于氨基酸的R基中,B正确;
C、不同生物的元素组成具有统一性和差异性,即元素种类大致相同,元素含量差异较大,因此茶叶和人体所含元素种类大致相同、含量不同,C正确;
D、S属于大量元素,不属于微量元素,Fe、Mn、B属于微量元素,D错误。
◆考向03 生物界与非生物界的统一性与差异性
6.【新情境・茶叶制作绿茶红茶原理】(25-26高二下·陕西榆林·期末)茶树的叶肉细胞内含有一种叫茶多酚的植物碱,可以在茶多酚氧化酶的催化作用下被氧化,氧化的茶多酚使茶叶变红。根据这一原理,人们制作出绿茶、红茶、乌龙茶等品种的茶叶。下列相关说法错误的是( )
A.茶树的叶肉细胞中化学元素含量最多的是C、O、N、H
B.茶和人体所含元素种类大致相同,但含量差异很大
C.泡茶过程中茶叶可通过协助扩散吸水,使茶叶舒展开
D.可通过高温使茶多酚氧化酶变性失活来制作绿茶
【答案】C
【详解】A、细胞中含量最多的4种化学元素为C、O、H、N,属于细胞的基本元素,A正确;
B、不同生物的元素组成具有统一性和差异性,即元素种类大致相同,含量差异很大,B正确;
C、泡茶所用的茶叶细胞已经死亡,细胞膜失去选择透过性,而协助扩散是活细胞的跨膜运输方式,需要载体蛋白参与、依赖细胞膜的选择透过性,因此茶叶吸水过程不是协助扩散,C错误;
D、高温可破坏茶多酚氧化酶的空间结构使其变性失活,无法催化茶多酚氧化,茶叶就能保持绿色,该原理可用于绿茶制作,D正确。
7.【曲线图・矿质元素浓度植物生长速率】(25-26高二下·黑龙江·期末)如图表示土壤中甲、乙两种矿质元素的浓度变化与某植物生长速率的关系,下列分析正确的是( )
A.组成细胞的各种元素大多以离子的形式存在,且不同元素含量存在差别
B.土壤中乙元素浓度为B时,大量施加含乙元素的肥料不一定有利于植物生长
C.由图可知,甲元素是该植物细胞中的微量元素,乙元素是大量元素
D.细胞中的元素在土壤中也都存在,这说明生物体是由无机物组成的
【答案】B
【详解】A、组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在,仅细胞中的无机盐大多以离子形式存在,A错误;
B、土壤中乙元素浓度为B时,接近乙元素促进植物生长的最适浓度,若大量施加含乙元素的肥料,会使土壤中乙元素浓度超过最适浓度,植物生长速率会下降,甚至可能因土壤溶液浓度过高导致植物失水萎蔫,因此大量施加不一定有利于植物生长,B正确;
C、大量元素和微量元素的划分依据是元素在细胞内的含量,不是土壤中的矿质元素浓度,仅根据题图无法判断甲、乙属于大量元素还是微量元素,C错误;
D、细胞中的元素在土壤中都存在,说明生物界与非生物界具有统一性,生物体包含有机物和无机物,并非仅由无机物组成,D错误。
◆考向04 自由水与结合水的存在形式及功能
8.【模式图・水分子与氢键结构示意图】(25-26高二下·山西太原·阶段检测)水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,氢原子以共用电子对与氧原子结合。由于氧具有比氢更强的吸引共用电子的能力,使氧的一端稍带负电荷,氢的一端稍带正电荷。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。水分子间可以靠氢键相互作用在一起,氢键易于断裂和形成,如图所示为水分子结构示意图,下列说法正确的是( )
A.水之所以是良好的溶剂,是因为结构①这种弱引力的存在
B.氢键的存在,使水具有较低的比热容,因此水能维持生命系统的稳定性
C.细胞中结合水的含量是不断变化的,结合水越多,细胞代谢越旺盛
D.水可以与细胞中的蛋白质,多糖等相结合,成为生物体的构成成分
【答案】D
【详解】A、水是良好溶剂的原因是水分子为极性分子,易与带正/负电荷的分子或离子结合,结构①是水分子间的氢键,和水作为良好溶剂的特性无直接关系,A错误;
B、氢键的存在使水具有较高的比热容,水的温度不易发生改变,因此水能维持生命系统的稳定性,B错误;
C、细胞中自由水的含量是不断变化的,自由水越多,细胞代谢越旺盛,结合水越多细胞抗逆性越强、代谢越弱,C错误;
D、部分水可以与细胞中的蛋白质、多糖等结合,即结合水,是细胞结构的重要组成成分,属于生物体的构成成分,D正确。
9.【前沿拓展・土卫六液态氨作为生命介质】(25-26高二下·河南郑州·期末)水是生命的介质。科学家在土卫六上收集到液态氨,这让土卫六成为太阳系中最有可能存在非水基生命的候选星球。下列支持液态氨能代替水作为生命介质的理由中正确的是( )
A.液态氨之间可形成氢键,氢键易断裂易形成,所以液态氨是良好的溶剂
B.液态氨的比热容比水分子大,因此有利于维持生命系统的稳定性
C.液态氨分子一端带正电荷一端带负电荷,因此它的温度相对不容易改变
D.液态氨有极性,带电荷的分子都容易与它结合,所以它具有流动性
【答案】B
【详解】A、液态氨是良好溶剂的原因是其为极性分子,易与带正电荷或负电荷的分子结合,A错误;
B、比热容大的物质吸收或释放相同热量时温度变化幅度更小,有利于维持生命系统温度的相对稳定,符合生命介质的要求,B正确;
C、液态氨分子一端带正电一端带负电说明其为极性分子,这是其作为良好溶剂的原因,温度不易改变是比热容大的特点,二者无因果关系,C错误;
D、液态氨有极性、易结合带电荷分子是其作为良好溶剂的原因,流动性与分子间氢键易断裂、可重新形成,分子能相对移动有关,二者无因果关系,D错误
10.【曲线图・冬小麦秋冬季节自由水结合水动态变化】(25-26高二下·吉林长春·期末)在冬季来临过程中植株含水量总体呈下降趋势。我国某品种冬小麦在不同时期自由水和结合水含量变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.水是细胞中含量最多的化合物,全部参与了细胞结构的组成
B.图中曲线①代表自由水,曲线②代表结合水
C.12月冬小麦代谢缓慢、体内大多数的水失去了流动性和溶解性
D.从9月到12月,植物体自由水与结合水比值逐渐上升,有利于增强冬小麦抗寒能力
【答案】C
【详解】A、水是细胞中含量最多的化合物,但只有结合水参与细胞结构的组成,自由水不参与细胞结构组成,A错误;
B、冬季气温降低,冬小麦为增强抗寒能力,自由水相对含量下降,结合水相对含量上升,因此曲线①代表结合水,曲线②代表自由水,B错误;
C、12月冬小麦结合水占比高、自由水占比低,细胞代谢缓慢;结合水与细胞内其他物质结合,失去流动性和溶解性,此时大多数水为结合水,C正确;
D、从9月到12月,自由水相对含量减少,结合水相对含量增加,自由水与结合水的比值逐渐下降,低比值有利于增强冬小麦抗寒能力,D错误。
11.【基础概念・生命观念】(25-26高二下·山东日照·期末)植物的生长和发育离不开水和无机盐。下列说法正确的是( )
A.结合水的存在形式主要是水与蛋白质、脂肪等结合
B.自由水/结合水比例上升有利于增强植物的抗逆性
C.缺磷的玉米植株矮小,叶片小且呈暗绿偏紫色
D.维持农作物正常生长所需的镁元素少于硼元素
【答案】C
【详解】A、结合水是细胞内与蛋白质、多糖等亲水性物质结合的水,脂肪属于疏水性物质,不能与水结合,A错误;
B、自由水/结合水的比例上升时,细胞代谢旺盛,抗逆性下降,B错误;
C、磷是植物生长必需的大量元素,参与组成核酸、ATP等重要物质,缺磷会抑制植株生长,出现植株矮小、叶片小且呈暗绿偏紫色的症状,C正确;
D、镁属于大量元素,硼属于微量元素,因此维持正常生长所需的镁元素多于硼元素,D错误。
◆拓展考向05 水分比例与细胞代谢、抗逆性的关系
12.【概念辨析・自由水结合水比值】(25-26高一上·福建莆田·期末)下列有关水对生命活动影响的叙述,不正确的是( )
①越冬的植物体内自由水和结合水的比值下降,有利于抵抗不利的环境条件
②晒干的小麦种子中含有的化合物主要是无机盐
③植物幼嫩部位中自由水含量往往较衰老部位高
④正在萌发的种子中自由水与结合水的比值下降
A.①④ B.①③ C.③④ D.②④
【答案】D
【详解】①越冬植物的自由水和结合水的比值下降,细胞代谢速率减慢,抗寒等抗逆能力增强,有利于抵抗低温等不利环境,①正确;
②晒干的小麦种子仅散失了大部分自由水,还保留结合水,含量最多的化合物仍是有机物(如淀粉),并非是无机盐,②错误;
③和衰老部位相比,植物幼嫩部位的代谢更旺盛,自由水含量通常更高,③正确;
④正在萌发的种子代谢旺盛,自由水与结合水的比值升高,④错误。
综上所述,①③正确,②④错误,D符合题意,ABC不符合题意。
13.【新素材・仙人掌干旱胁迫海藻糖积累】(25-26高二下·陕西西安·期末)仙人掌是耐旱植物,其细胞在干旱胁迫下会大量积累一种名为海藻糖的小分子有机物。进一步实验表明,海藻糖能与细胞内的水分子形成氢键网络,显著降低自由水的比例。下列叙述错误的是( )
A.自由水与结合水的比值降低,有利于细胞抵抗不良环境
B.海藻糖通过影响自由水的含量,间接增强了细胞的抗逆性
C.仙人掌细胞内的水主要以结合水的形式存在,是细胞的结构成分
D.仙人掌细胞中自由水减少,可能导致部分代谢活动速率下降
【答案】C
【详解】A、自由水与结合水的比值降低时,细胞代谢强度减弱,抗逆性提升,有利于细胞抵抗干旱等不良环境,A正确;
B、题干表明海藻糖能显著降低自由水的比例,而自由水比例下降会提高细胞的抗逆性,因此海藻糖通过影响自由水含量间接增强了细胞的抗逆性,B正确;
C、正常活细胞内的水主要以自由水的形式存在,结合水仅占少部分,是细胞结构的组成成分,即使是耐旱的仙人掌细胞,水的主要存在形式依然是自由水,C错误;
D、自由水是细胞内的良好溶剂,可参与多种生化反应、运输营养物质和代谢废物,自由水减少会导致部分代谢活动的速率下降,D正确。
◆考向06 无机盐的存在形式与生理功能
14.【概念综合・水与无机盐功能】(23-24高一上·湖南张家界·阶段检测)下列有关水和无机盐的叙述,不正确的是( )
①参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水
②生物体内许多化学反应需要水的参与,结合水是细胞结构的组成成分之一
③是叶绿素、血红素等分子的组成成分
④无机盐有维持细胞内酸碱平衡的作用
⑤自由水与结合水的比例与新陈代谢的强度关系不大
⑥缺碘会引起儿童佝偻病
A.①④⑤ B.①④⑤⑥ C.③⑤⑥ D.②③④⑤⑥
【答案】C
【详解】①、自由水具有运输营养物质和代谢废物的功能,①正确;
②、生物体内水解、光合作用等诸多化学反应需要水参与,结合水是细胞结构的重要组成成分,②正确;
③、Mg2+是叶绿素的组成成分,血红素的组成成分是Fe2+,③错误;
④、无机盐可通过缓冲对维持细胞内酸碱平衡,④正确;
⑤、自由水与结合水的比例越高,细胞新陈代谢强度越强,二者密切相关,⑤错误;
⑥、缺碘会导致甲状腺激素合成不足,儿童易患呆小症,佝偻病是儿童缺钙或缺维生素D引发的疾病,⑥错误。
综上所述③⑤⑥叙述错误,符合题干要求,故选C。
15.【新情境・重金属铅中毒】(25-26高二下·山东青岛·期末)铅(Pb)是一种有毒的重金属污染物,Zn2+是多种酶的必需辅助因子。进入人体的Pb2+会“替代”Ca2+、Zn2+等离子形成稳定的化合物,难以被机体排出进而导致铅中毒。下列说法正确的是( )
A.血液中Ca2+的含量过低会导致机体出现肌无力现象
B.细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在
C.可在铅中毒患者的牙齿与骨骼中检测到铅的存在
D.铅中毒可能造成细胞内酶促反应速率加快
【答案】C
【详解】A、血液中Ca2+含量过低会导致机体出现抽搐现象,Ca2+含量过高才会引发肌无力,A错误;
B、细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在,仅少数以化合物形式存在,B错误;
C、牙齿和骨骼中含有大量钙的化合物,题干说明Pb2+可“替代”Ca2+形成稳定化合物,因此铅会沉积在牙齿、骨骼中,可在铅中毒患者的相应部位检测到铅的存在,C正确;
D、Zn2+是多种酶的必需辅助因子,Pb2+替代Zn2+后会导致酶的空间结构改变、活性下降,进而使酶促反应速率减慢,D错误。
16.【表格实验・探究钾元素对植物生长的缺素实验】(25-26高二下·山西太原·期末)植物叶片边缘出现干枯、发黄、焦黑的现象,称为“焦边”,缺钾可引起植物“焦边”。某同学欲探究钾对植物生长的影响,配制了两种培养液进行实验,培养液配方如下。下列叙述错误的是( )
组别
培养液类别
培养液所含主要成分的质量浓度/(mg·L-1)
KNO3
CaCl2·2H2O
MgSO4·7H2O
甲组
完全培养液
25000
150
250
乙组
缺素培养液
0
150
250
A.叶肉细胞中的钾、钙元素主要以化合物的形式存在
B.预期实验结果为甲组叶片正常,乙组叶片出现焦边现象
C.补充适量KNO3后症状恢复不能说明“焦边”是由缺钾引起的
D.该实验说明无机盐对维持细胞和生物体正常生命活动有重要作用
【答案】A
【详解】A、细胞中绝大多数无机盐以离子形式存在,叶肉细胞中的钾、钙元素主要以离子形式存在,A错误;
B、甲组为含钾的完全培养液,叶片可正常生长;乙组为缺钾培养液,题干明确缺钾可引发“焦边”,因此预期乙组叶片出现焦边现象,B正确;
C、补充的KNO3同时提供钾元素和氮元素,症状恢复可能是补充氮元素的作用,因此不能说明“焦边”是由缺钾引起的,C正确;
D、甲组含全部所需无机盐植物生长正常,乙组缺少相关无机盐出现“焦边”异常症状,说明无机盐对维持细胞和生物体正常生命活动有重要作用,D正确。
考点二 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
◆考向01 三大有机物鉴定试剂、显色原理与选材要求
17.【实验探究・有机物鉴定选材与操作】(25-26高一上·云南曲靖·期中)下列关于检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验操作步骤的叙述,正确的是( )
A.检测生物组织中的糖类和蛋白质,斐林试剂和双缩脲试剂的成分和用法均完全不同
B.若要鉴定花生种子中是否含有脂肪,不一定需要用显微镜观察
C.经脱色处理的成熟猕猴桃果肉匀浆加碘液后呈浅蓝,说明成熟猕猴桃果肉不含淀粉
D.常用番茄、苹果等组织样液作为鉴定植物组织内还原糖的实验材料
【答案】B
【详解】A、斐林试剂和双缩脲试剂的成分都包含NaOH和CuSO₄,仅CuSO₄溶液的浓度、使用顺序和用量不同,并非成分和用法均完全不同,A错误;
B、鉴定花生种子中是否有脂肪时,若将花生种子制成组织匀浆,直接滴加苏丹Ⅲ染液,观察颜色变化,无需使用显微镜;若把花生子叶制成切片,对切片进行染色观察,需要用到显微镜,B正确;
C、淀粉遇碘液变蓝,实验结果呈浅蓝说明成熟猕猴桃果肉中含有少量淀粉,并非不含淀粉,C错误;
D、番茄组织样液为红色,会掩盖还原糖和斐林试剂反应生成的砖红色沉淀,干扰实验结果观察,不能作为还原糖鉴定的实验材料,D错误。
18.【新情境・毒蝇伞环状八肽毒蘑菇】(25-26高二下·宁夏银川·期末)近期,歌曲“红伞伞,白杆杆,吃完一起躺板板”将致幻毒菇毒蝇伞推向网络热搜,鹅膏蕈碱是毒蝇伞中所含有的主要致幻毒物之一,它是一种环状八肽。下列关于毒蝇伞及板(木材)中还原糖、脂肪、蛋白质(或多肽)的鉴定实验的叙述中,错误的是( )
A.在三个实验中,只有一个实验需要进行水浴加热
B.鉴定用的主要化学试剂依次是:斐林试剂、苏丹Ⅲ染液、双缩脲试剂
C.鉴定还原糖和蛋白质(或多肽)时都使用NaOH和CuSO4溶液,鉴定原理都是化学反应
D.鉴定脂肪时需要用75%的酒精洗去浮色
【答案】D
【详解】A、三个鉴定实验中,仅还原糖的鉴定需要50~65℃水浴加热,脂肪、蛋白质(多肽)鉴定均不需要加热,A正确;
B、还原糖鉴定用斐林试剂,脂肪鉴定用苏丹Ⅲ染液,蛋白质(多肽)鉴定用双缩脲试剂,和题干顺序对应,B正确;
C、斐林试剂由0.1g/mL NaOH溶液和0.05g/mL CuSO₄溶液组成,双缩脲试剂由0.1g/mL NaOH溶液和0.01g/mL CuSO₄溶液组成,反应过程均为化学反应,C正确;
D、鉴定脂肪洗去浮色时使用的是50%的酒精,75%酒精一般用于消毒,D错误。
◆考向02 实验操作流程、水浴条件与显微镜使用规范
19.【实验辨析・有机物鉴定操作细节】(25-26高一下·浙江绍兴·期中)关于生物组织中有机物的鉴定实验,下列叙述正确的是( )
A.检测还原糖、蛋白质都需要进行水浴加热
B.检测油脂实验中,染色后应用清水洗去多余的染液
C.检测淀粉时用碘—碘化钾溶液,检测结果显蓝色
D.检测蛋白质通常用双缩脲试剂,其中A液和B液需等体积混合
【答案】C
【详解】A、检测还原糖需要50~65℃水浴加热,检测蛋白质使用双缩脲试剂,常温下即可反应,无需水浴加热,A错误;
B、检测油脂(脂肪)实验中,染色后需用体积分数为50%的酒精洗去多余的浮色,苏丹类染液不溶于清水,清水无法洗去多余染液,B错误;
C、淀粉遇碘—碘化钾溶液会发生显色反应,呈现蓝色,据此可鉴定淀粉的存在,C正确;
D、使用双缩脲试剂检测蛋白质时,应先加入1mL双缩脲试剂A液创造碱性环境,摇匀后再加入3~4滴双缩脲试剂B液,无需等体积混合,等体积混合现配现用是斐林试剂的使用方法,D错误。
20.【实验辨析・选材与试剂操作】(25-26高二下·天津·期末)下列关于检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验操作步骤的叙述中,正确的是( )
A.鉴定蛋白质时,双缩脲试剂A液与B液要先混合均匀,再加入含样品的试管中
B.选用甘蔗、花生、蛋清三者依次进行还原糖、脂肪和蛋白质检测,颜色反应明显
C.花生子叶薄片经苏丹Ⅲ染色、酒精漂洗之后,可在显微镜下观察到橘黄色脂肪滴
D.用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液无需其它处理,即可直接用于蛋白质鉴定
【答案】C
【详解】A、鉴定蛋白质时,需先加双缩脲试剂A液创造碱性环境,摇匀后再加B液,若提前将A、B液混合,会与反应生成沉淀,无法与肽键发生显色反应,A错误;
B、甘蔗的主要糖类是蔗糖,蔗糖属于非还原糖,无法产生明显的还原糖检测显色反应,选材错误,B错误;
C、花生子叶富含脂肪,脂肪可被苏丹Ⅲ染液染为橘黄色,染色后用体积分数50%的酒精洗去浮色,即可在显微镜下观察到橘黄色脂肪滴,C正确;
D、斐林试剂乙液的浓度为0.05g/mL,双缩脲试剂B液的浓度为0.01g/mL,二者浓度不同,因此斐林试剂不能直接用于蛋白质鉴定,D错误。
◆考向03 实验误差分析与异常现象辨析
21.【实验探究・有机物鉴定异常现象】(25-26高二下·天津和平·期末)下列关于检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质实验的叙述,正确的是( )
A.梨、苹果、西红柿等水果中还原糖含量高,是常用的实验材料
B.检测还原糖实验后剩余的试剂应装入棕色试剂瓶保存供下次使用
C.若细胞已死亡,仍能观察到被染色的脂肪颗粒
D.用双缩脲试剂鉴定蛋白质时,需水浴加热2 min才能看到紫色
【答案】C
【详解】A、还原糖检测的实验材料需要满足还原糖含量高、组织颜色浅或接近无色,避免干扰实验结果观察,西红柿果肉为红色,会遮挡砖红色沉淀的观察,不适合作为还原糖检测的实验材料,A错误;
B、检测还原糖的斐林试剂需要现配现用,久置后氢氧化铜会沉淀失效,无法留存供下次使用,B错误;
C、苏丹Ⅲ/Ⅳ染液对脂肪的染色是特异性结合反应,细胞死亡后细胞膜失去选择透过性,染液仍可进入细胞与脂肪结合,因此能观察到被染色的脂肪颗粒,C正确;
D、用双缩脲试剂鉴定蛋白质时不需要水浴加热,常温下即可出现紫色反应,需要水浴加热的是还原糖检测实验,D错误。
22.【探究实验・食品有机物鉴定】(2026·广东广州·模拟预测)某生物社团对多种常见食品进行有机物鉴定实验,下列操作或分析合理的是( )
A.检测西瓜汁中还原糖时,加入斐林试剂后置于酒精灯火焰上加热至沸腾
B.功能饮料加斐林试剂水浴加热出现砖红色沉淀,证明其中只含葡萄糖不含蔗糖
C.检测花生酱匀浆中脂肪时,加苏丹Ⅲ染液后,50%酒精洗去浮色才能观察
D.检测脱脂牛奶中蛋白质时,先加双缩脲试剂A液,再加B液,变紫则含蛋白质
【答案】D
【详解】A、西瓜汁本身呈红色,会掩盖还原糖与斐林试剂反应产生的砖红色沉淀的颜色观察,且斐林试剂检测还原糖需50~65℃水浴加热,不能直接用酒精灯加热至沸腾,操作不合理,A错误;
B、斐林试剂水浴加热出现砖红色沉淀只能证明样品中含还原糖,还原糖包括葡萄糖、果糖、麦芽糖等,无法证明“只含葡萄糖”,也不能证明不含非还原糖蔗糖,分析不合理,B错误;
C、50%酒精洗去浮色是制作花生子叶切片观察脂肪时的操作,检测花生酱匀浆中的脂肪无需洗浮色,操作不合理,C错误;
D、 双缩脲试剂检测蛋白质的操作是先加A液(NaOH溶液)创造碱性环境,再加少量B液(CuSO4溶液),若溶液变紫则证明含有蛋白质,操作和分析均合理,D正确。
考点三 细胞中的糖类和脂质
◆考向01 糖类的分类、分布及生理功能
23.【新情境・燕麦全谷物营养】(25-26高二下·山东东营·期末)燕麦富含淀粉、膳食纤维、脂质及多种有机物,是优质全谷物食物。下列叙述正确的是( )
A.燕麦植株中的糖类绝大多数以多糖的形式存在,比如纤维素、糖原等
B.燕麦中的淀粉可直接被人体消化道细胞吸收,为细胞呼吸提供底物
C.籽粒中的脂肪富含不饱和脂肪酸,相较于动物脂肪,室温下更不易凝固
D.膳食纤维易被人体消化,可促进肠道蠕动,有利于体重管理
【答案】C
【详解】A、糖原是动物细胞特有的多糖,燕麦属于植物,其细胞内不存在糖原,A错误;
B、淀粉是大分子有机物,需要在消化道内被水解为葡萄糖后才能被人体细胞吸收,无法直接被消化道细胞吸收,B错误;
C、植物脂肪大多富含不饱和脂肪酸,熔点较低,动物脂肪大多富含饱和脂肪酸,熔点较高,因此燕麦的植物脂肪相较于动物脂肪,室温下更不易凝固,C正确;
D、人体没有能分解膳食纤维的酶,膳食纤维无法被人体消化吸收,仅可起到促进肠道蠕动的作用,D错误。
24.【新素材・菊粉功能性多糖】(25-26高二下·山东德州·期末)菊粉是植物细胞中的糖类,由多个果糖分子连接而成,末端常带有一个葡萄糖分子。菊粉进入人体后不能被水解,与纤维素等被称为人类的“第七类营养素”。下列说法错误的是( )
A.菊粉和纤维素都是由许多单体连接成的多聚体
B.组成菊粉和纤维素的元素均只有C、H、O
C.人体难以消化菊粉的原因是不能合成菊粉酶
D.菊粉和纤维素均属于植物细胞中的储能多糖
【答案】D
【详解】A、菊粉由果糖、葡萄糖等单糖单体连接而成,纤维素由葡萄糖单体连接而成,二者均属于多聚体,A正确;
B、菊粉由果糖、葡萄糖等单糖单体连接而成,纤维素是植物细胞的糖类,二者组成元素只有C、H、O三种,B正确;
C、酶具有专一性,人体无法合成催化菊粉水解的菊粉酶,因此难以消化菊粉,C正确;
D、纤维素是植物细胞壁的组成成分,属于结构物质,不是植物细胞的储能多糖,D错误。
25.【新情境・低聚果糖保健功能】(24-25高一上·四川成都·阶段检测)低聚果糖是由蔗糖与果糖缩合而成。低聚果糖不能被人体直接消化吸收,但能被肠道菌吸收利用,具有促进肠道对钙的吸收,抗龋齿等保健功能。下列错误的是( )
A.低聚果糖合成过程中有水分子生成 B.低聚果糖可以作为糖尿病患者的甜味剂
C.低聚果糖可能会引起骨质疏松 D.低聚果糖可能不能被口腔中细菌所利用
【答案】C
【详解】A、低聚果糖由蔗糖和果糖经缩合反应形成,缩合反应过程中会脱水生成水分子,A正确;
B、低聚果糖不能被人体直接消化吸收,不会升高人体血糖浓度,因此可以作为糖尿病患者的甜味剂,B正确;
C、题干明确说明低聚果糖能促进肠道对钙的吸收,钙是骨骼的重要组成成分,充足的钙可预防骨质疏松,因此低聚果糖不会引起骨质疏松,C错误;
D、低聚果糖具有抗龋齿功能,而龋齿通常是口腔细菌分解糖类产酸腐蚀牙齿导致的,可推测低聚果糖可能不能被口腔中的细菌利用,D正确。
26.【曲线图・香蕉成熟淀粉葡萄糖含量变化】(24-25高一上·四川成都·阶段检测)采摘后的香蕉果实在自然成熟过程中,淀粉、葡萄糖的含量变化如图所示。将不同成熟阶段的果实去皮并研磨成匀浆后检测,下列叙述错误的是( )
A.据图可知,香蕉在成熟过程中淀粉可能会变为葡萄糖
B.果实与斐林试剂混合后经水浴加热会出现砖红色沉淀
C.将第10d的果实匀浆与碘液混合后不会出现蓝色反应
D.将第25d果实匀浆与双缩脲试剂混合会出现紫色反应
【答案】C
【详解】A、由图可知,香蕉成熟过程中淀粉含量逐渐降低,葡萄糖含量逐渐升高,可推测淀粉可能转化为葡萄糖,A正确;
B、香蕉果实中含有葡萄糖,葡萄糖属于还原糖,还原糖与斐林试剂混合后经水浴加热会出现砖红色沉淀,B正确;
C、第10d的果实匀浆中仍含有大量淀粉,淀粉遇碘液会出现蓝色反应,C错误;
D、香蕉果实细胞中含有蛋白质,蛋白质与双缩脲试剂反应会出现紫色,因此第25d的果实匀浆与双缩脲试剂混合会出现紫色反应,D正确。
◆考向02 脂质的种类、元素组成与功能辨析
27.【新情境・北极低温鱼类】(25-26高二下·河南郑州·期末)生活在北极的鱼类能够在冰水中正常生存。下列关于北极鱼类的分析,正确的是( )
A.脂肪由三分子甘油和一分子脂肪酸反应形成
B.脂肪是构成北极鱼类细胞膜的重要成分
C.北极鱼类的膜脂富含不饱和脂肪酸
D.胆固醇能促进北极鱼类对钙的吸收
【答案】C
【详解】A、脂肪是由一分子甘油和三分子脂肪酸反应形成的甘油三酯,A错误;
B、构成动物细胞膜的脂质主要是磷脂,动物细胞膜还含少量胆固醇,脂肪是细胞内良好的储能物质,B错误;
C、不饱和脂肪酸熔点较低,北极鱼类生活在低温环境中,膜脂富含不饱和脂肪酸可以维持细胞膜在低温下的流动性,保障细胞正常生理功能,C正确;
D、维生素D能促进人和动物肠道对钙的吸收,胆固醇是动物细胞膜的重要组分,还参与人体血液中脂质的运输,无促进钙吸收的功能,D错误。
28.【新情境・菜籽油食用油】(25-26高一下·贵州毕节·期末)金沙菜籽油是家喻户晓的优质食用油,含有丰富的不饱和脂肪酸。下列叙述错误的是( )
A.不饱和脂肪酸的熔点较低,不容易凝固,菜籽油在室温下通常呈液态
B.用苏丹Ⅲ染液处理油菜种子,在高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒
C.油菜种子萌发过程中有机物的含量减少,有机物的种类不发生变化
D.脂肪在人体消化道内水解为脂肪酸和甘油后,可被小肠上皮细胞吸收
【答案】C
【详解】A、植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,不饱和脂肪酸熔点较低,室温下不易凝固呈液态,因此菜籽油室温下通常为液态,A正确;
B、脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,油菜种子富含脂肪,用苏丹Ⅲ染液处理后在高倍镜下可观察到橘黄色脂肪颗粒,B正确;
C、油菜种子萌发过程中,细胞呼吸消耗有机物,有机物总含量减少;但代谢过程会产生大量中间产物,有机物的种类会增加,并非不发生变化,C错误;
D、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,在人体消化道内被脂肪酶水解为甘油和脂肪酸后,可被小肠上皮细胞吸收,D正确。
29.【概念辨析・糖类脂肪结构功能】(25-26高二下·河北承德·期末)下列关于有机物糖类、脂肪的叙述,正确的是( )
A.绿叶蔬菜中的纤维素可被人体肠道直接吸收利用
B.葵花籽油饱和脂肪酸含量高,不易凝固,室温下通常呈液态
C.与糖类相比,等质量脂肪彻底氧化分解释放的能量较少
D.播种时,含脂肪较多的种子需浅播,以利于脂肪的氧化分解
【答案】D
【详解】A、纤维素属于多糖,人体肠道只能吸收单糖,纤维素不能被人体肠道直接吸收利用,A错误;
B、葵花籽油属于植物脂肪,不饱和脂肪酸含量高,室温下通常呈液态,饱和脂肪酸含量高的动物脂肪室温下多为固态,B错误;
C、与糖类相比,脂肪的碳、氢比例更高,等质量的脂肪彻底氧化分解释放的能量更多,是细胞良好的储能物质,C错误;
D、脂肪氧化分解需要消耗的氧气更多,因此脂肪类种子需要浅播,以利于脂肪的氧化分解,D正确。
◆考向03 糖类与脂质的转化及生命意义
30.【曲线图・运动强度糖类脂肪供能比例】(25-26高二下·内蒙古巴彦淖尔·期末)糖类和脂肪均可以为运动提供能量,两者的供能比例与运动强度的关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.多糖在人体中主要以纤维素和糖原的形式存在
B.人摄入的过多的脂肪会大量转化为糖类储存起来
C.在M点对应的运动强度时,人运动消耗的脂肪和糖类的量相同
D.若人要进行减脂,则建议其进行低强度运动
【答案】D
【详解】A、纤维素是植物特有的多糖,人体中不存在纤维素,人体的多糖主要以糖原的形式储存,A错误;
B、人体中糖类可以大量转化为脂肪,但脂肪不能大量转化为糖类,B错误;
C、M点对应的是脂肪和糖类的供能比例相同,由于等质量的脂肪含有的能量远多于糖类,因此此时消耗脂肪的量少于糖类的消耗量,C错误;
D、由图可知,运动强度越低,脂肪的供能比例越高,相同运动量下低强度运动消耗的脂肪更多,更适合减脂,D正确。
31.【双线组合・油料种子成熟 & 萌发有机物变化双图】(25-26高一上·海南·阶段检测)种子中储藏着大量淀粉、脂质和蛋白质等物质,不同植物的种子中,这些有机物的含量差异很大,通常根据有机物的含量将种子分为淀粉种子、油料种子和豆类种子。下图是油料种子成熟和萌发过程中营养物质的含量变化示意图。以下说法正确的是( )
A.在油料种子成熟与萌发过程中,糖类和脂肪存在相互转化
B.油料种子萌发初期,干重会先增加,导致种子干重增加的主要元素是C
C.种子成熟后进入休眠状态,其中结合水相对含量下降
D.种子成熟和萌发过程中,脂肪水解酶(可以将脂肪水解)的活性均较高
【答案】A
【详解】A、由图1可知,糖类(可溶性糖和淀粉)含量减少,脂肪含量增多,图2中脂肪含量减少,糖类含量增多,说明两者的含量变化相反,故糖类和脂肪是相互转化的,A正确;
B、油料种子萌发初期,大量脂肪转变为葡萄糖和蔗糖,糖类的氧元素含量高于脂肪,所以脂肪转变为糖时,需要增加氧元素,干重会增加,B错误;
C、种子成熟后进入休眠状态,其中结合水含量上升,C错误;
D、根据图1可知,种子成熟时,脂肪水解酶的活性较低,分析图2,种子萌发时,脂肪水解酶的活性较高,D错误。
考点四 蛋白质的结构和功能
◆考向01 氨基酸的结构通式、结构特点及分类
32.【基础概念・氨基酸与蛋白质】(25-26高一下·天津静海·期末)下列关于氨基酸和蛋白质的叙述,正确的是( )
A.每种氨基酸都含有一个氨基和一个羧基,且都连接在同一个碳原子上
B.蛋白质的多样性只与氨基酸的种类、数目和排列顺序有关
C.高温会破坏蛋白质的空间结构,使蛋白质变性失活,不可恢复
D.蛋白质是细胞内主要的能源物质
【答案】C
【详解】A、每种氨基酸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,R基中也可能含有氨基或羧基,并非每种氨基酸都只含一个氨基和一个羧基,A错误;
B、蛋白质的多样性不仅和氨基酸的种类、数目、排列顺序有关,还和肽链的盘曲、折叠的方式及其形成的空间结构有关,B错误;
C、高温会破坏蛋白质的空间结构,使蛋白质变性失活,这种空间结构的破坏不可逆,因此蛋白质的活性无法恢复,C正确;
D、细胞内主要的能源物质是糖类,蛋白质是生命活动的主要承担者,一般不作为能源物质供能,D错误。
33.【数学模型・多肽分子式计算】(25-26高二下·河南信阳·期末)某多肽链的分子式为C42H65N11O9,彻底水解后只得到图示3种氨基酸。下列有关叙述正确的是( )
A.此多肽中含有1个游离的羧基,3个游离的氨基
B.图示3种氨基酸按足够的数量混合,在适宜的条件下脱去3个水分子形成的化合物最多有27种(不考虑环状肽)
C.这三种氨基酸都不是必需氨基酸
D.此多肽中甘氨酸有3个,苯丙氨酸有2个
【答案】D
【详解】A、该多肽为单链,R基无羧基,故游离羧基为1个;游离氨基数=肽链末端1个+3个赖氨酸R基的氨基,共4个,A错误;
B、脱去3个水分子形成四肽,4个氨基酸位点每个有3种选择,共34=81种,B错误;
C、赖氨酸、苯丙氨酸属于人体必需氨基酸,C错误;
D、三种氨基酸R基均不含羧基,多肽中O原子数=氨基酸数+1(单链肽末端游离羧基多1个O),代入O数9得氨基酸共8个;N原子数=氨基酸数+R基N原子数,代入N数11得R基共含3个N,只有赖氨酸R基含1个N,故赖氨酸有3个。设甘氨酸为x个,苯丙氨酸为y个,可得x+y=8-3=5;根据总C原子数42,甘氨酸含2个C、赖氨酸含6个C、苯丙氨酸含9个C,列方程2x+9y+3×6=42,联立解得x=3,y=2,即甘氨酸3个,苯丙氨酸2个,D正确。
34.【模式图・脑啡肽结构式】(25-26高一上·广东深圳·期末)图是脑啡肽(具镇痛作用)的结构式,关于脑啡肽的叙述错误的是( )
A.由C、H、O、N元素组成 B.基本组成单位为氨基酸
C.由5种氨基酸脱水缩合为四肽 D.改变氨基酸序列会影响镇痛作用
【答案】C
【详解】A、脑啡肽是一种多肽,由氨基酸脱水缩合而成,氨基酸的基本组成元素是C、H、O、N,A正确;
B、多肽的基本组成单位就是氨基酸,B正确;
C、从结构式中可以看到,脑啡肽含有 4 个肽键,说明它是由 5 个氨基酸脱水缩合形成的五肽,而不是四肽。同时,观察 R 基可以发现,有 2 个氨基酸的 R 基是相同的(-H),因此它是由4 种不同的氨基酸构成,C错误;
D、蛋白质(多肽)的功能由其结构决定,而结构又与氨基酸的排列顺序密切相关。改变氨基酸序列会改变其空间结构和功能,因此会影响镇痛作用,D正确。
故选C。
◆考向02 脱水缩合过程与蛋白质相关计算(核心重难点)
35.【模式图・脑啡肽结构式识图计算】(25-26高二下·四川广元·期末)某种脑啡肽具有镇痛作用,可以作为药物来使用,它的基本组成单位是氨基酸。下图是该脑啡肽的结构式。下列叙述不正确的是( )
A.该脑啡肽是在核糖体上由4种氨基酸合成的
B.氨基酸脱水缩合形成该肽时,产生5分子水
C.改变氨基酸的排列顺序会影响脑啡肽的功能
D.该肽与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应
【答案】B
【详解】A、该脑啡肽含4个肽键,由5个氨基酸脱水缩合形成,观察5个氨基酸的R基,有2个氨基酸R基为-H,其余3个R基各不相同,共4种氨基酸,多肽的合成场所为核糖体,A正确;
B、脱水缩合过程中,脱去的水分子数=肽键数=氨基酸数-肽链数,该多肽为1条肽链,共5个氨基酸,形成时脱去4分子水,B错误;
C、多肽的功能由结构决定,氨基酸的排列顺序是多肽结构的重要影响因素,改变氨基酸排列顺序会改变多肽结构,进而影响其功能,C正确;
D、该多肽含有多个肽键,可与双缩脲试剂发生紫色反应,D正确。
36.【表格数据・蛋白质氨基羧基 R 基计算】(25-26高一上·海南·阶段检测)下表是某种蛋白质的结构组成,相关叙述不正确的是( )
基团名称
氨基酸总数
氨基总数
羧基总数
R基团上羧基数
基团数目
207
32
32
28
A.组成该蛋白质的氨基酸种类不超过21种
B.该蛋白质由4条肽链构成
C.该蛋白质分子的R基中也应该含有28个氨基
D.构成该蛋白质的元素只有C、H、O、N
【答案】D
【详解】A、高中阶段学习的组成生物体蛋白质的氨基酸共21种,因此无论氨基酸总数多少,该蛋白质的氨基酸种类最多不超过21种,A正确;
B、每条肽链的羧基端有1个游离羧基,其余羧基都位于R基中,因此肽链数=羧基总数-R基上羧基数=32-28=4条,B正确;
C、每条肽链的氨基端有1个游离氨基,其余氨基都位于R基中,因此R基中氨基数=氨基总数-肽链数=32-4=28个,C正确;
D、C、H、O、N是蛋白质的基本组成元素,部分蛋白质还含有S等元素(如二硫键中含S),因此并非只有C、H、O、N四种元素,D错误。
37.【模式图・胰岛素 AB 链二硫键示意图】(25-26高一上·四川巴中·阶段检测)(多选)图示某种胰岛素结构示意图,相关叙述正确的是( )
A.若某种氨基酸含有C、H、O、N以外的元素,则该元素一定位于R基上
B.完全水解后可获得21种氨基酸
C.完全水解产物的分子总量比该胰岛素多888
D.通过口服可帮助人体抵御病原体等抗原的侵害
【答案】AC
【详解】A、由氨基酸的结构通式可知,如果氨基酸中含有除C、H、O、N以外的元素,则该元素一定存在于R基上,A正确;
B、组成人体蛋白质的氨基酸共有 21 种,但某一种具体的蛋白质(如胰岛素)并不一定包含全部 21 种氨基酸,其水解产物的氨基酸种类少于或等于 21 种,B错误;
C、该胰岛素由 A 链(21 个氨基酸)和 B 链(30 个氨基酸)组成,总氨基酸数 = 21 + 30 = 51 个。 形成两条肽链时,脱去的水分子数 = 氨基酸数 - 肽链数 = 51 - 2 = 49 个。 完全水解时,需要断裂 49 个肽键,消耗 49 个水分子,每个水分子相对分子质量为 18。 增加的分子总量 = 49 × 18 = 882。 此外,胰岛素分子中还有 3 个二硫键(-S-S-),水解时每个二硫键会断裂并结合 2 个 H 原子,3 个二硫键共增加 6 个 H 原子,相对分子质量增加 6。 总增加量 = 882 + 6 = 888,C正确;
D、胰岛素的本质是蛋白质,口服后会在消化道中被蛋白酶水解为氨基酸,失去其生物活性,无法发挥作用;且胰岛素的功能是降血糖,并非帮助抵御抗原,D错误。
38.【模式图・环状外毒素多肽结构图】(25-26高一上·福建莆田·期中)某致病细菌分泌的外毒素,无色,细针状结晶,对小鼠和人体有很强的毒性引起流涎、呕吐、便血、痉挛等症状,以致死亡。该外毒素为环状肽、其结构简式如图所示,回答下列问题:
(1)该化合物中含有游离的______个氨基,______个羧基。
(2)氨基酸的结构通式为______。
(3)该化合物为______肽化合物,含有______个肽键。
(4)填写虚线框内结构的名称:A______,B______。
(5)组成该化合物的氨基酸有______种,其中有____个氨基酸的R基相同,这个R基是______。
(6)生物体蛋白质的功能多种多样,是由蛋白质的______决定,其原因是________________________。
【答案】(1) 0 0
(2)
(3) 环状七 7
(4) 肽键 R基
(5) 5 3 -CH3
(6) 结构 组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同,以及肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构多样
【详解】(1)该化合物为环状七肽,据图可知构成该多肽的氨基酸的R基中不含有游离的氨基和羧基,所以该化合物中含有0个游离的氨基和羧基。
(2)氨基酸的结构通式为。
(3)结合题干及图示可知,该多肽为环状肽,且含有肽键的数量为7个,所以为环状七肽
(4)虚线框A中含有的特殊的化学键为肽键。B是氨基酸的侧链基团,即R基。
(5)氨基酸的种类取决于R基,组成该化合物的氨基酸有5 种,其中有3 个氨基酸的 R 基相同,这个 R 基是-CH3。
(6)结构和功能是相适应的,生物体蛋白质的功能多种多样,是由蛋白质的结构多样性决定的。蛋白质结构具有多样性的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同,以及肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构多样。
◆考向03 蛋白质结构多样性与功能多样性辨析
39.【实验情境・鸡蛋清盐析与变性】(25-26高二下·辽宁朝阳·期末)某兴趣小组采用两种途径处理鸡蛋清溶液,过程如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.过程①既没有破坏蛋白质的空间结构也没有破坏其中的肽键
B.过程②会破坏蛋白质的空间结构,导致蛋白质失去其生理功能
C.向过程④结束后的反应体系中加入双缩脲试剂不会再产生紫色反应
D.图中①②两种处理方法都没有改变鸡蛋清中蛋白质的氨基酸数量
【答案】C
【详解】A、过程①是蛋白质的盐析过程,该过程既没有破坏蛋白质的空间结构也没有破坏其中的肽键,A正确;
B、过程②中经高温处理会使蛋白质的空间结构被破坏而变性,导致蛋白质失去其生理功能,B正确;
C、④过程是蛋白质经蛋白酶催化水解为多肽和某些氨基酸的过程,而该过程中加入的蛋白酶的化学本质是蛋白质,故向过程④结束后的反应体系中加入双缩脲试剂仍会出现紫色反应,C错误;
D、①和②分别是蛋白质的盐析和加热变性,其原理分别是蛋白质在不同浓度下的溶解度不同和加热破坏蛋白质的空间结构,盐析没有破坏蛋白质的空间结构,加热会破坏蛋白质的空间结构,但二者都没有改变鸡蛋清中蛋白质的氨基酸数量,D正确。
40.【新概念・蛋白质磷酸化修饰】(24-25高一下·湖南张家界·期末)蛋白质是生命活动的主要承担者,下列关于蛋白质的相关说法正确的是( )
A.蛋白质经高温处理后,肽键断裂、空间结构被破坏
B.稀释后的蛋清溶液与蛋白酶混匀,反应完成后滴加双缩脲试剂不出现紫色
C.氨基酸的种类、数目、排列顺序和空间结构决定了蛋白质的功能
D.磷酸化可能引起蛋白质空间结构和活性的变化
【答案】D
【详解】A、高温仅会破坏蛋白质的空间结构使其变性失活,不会断裂肽键,A错误;
B、蛋白酶的化学本质是蛋白质,且蛋清被蛋白酶分解后产生的多肽也含有肽键,二者均可与双缩脲试剂产生紫色反应,B错误;
C、蛋白质的功能由其结构决定,蛋白质结构多样性的原因是氨基酸的种类、数目、排列顺序不同,以及肽链盘曲折叠形成的空间结构存在差异,氨基酸本身的空间结构不决定蛋白质功能,C错误;
D、磷酸化是指在蛋白质上结合磷酸基团的过程,该过程可改变蛋白质的空间结构,进而改变其活性(激活或抑制),D正确。
41.【新情境・手术胶原蛋白缝合线】(24-25高一上·广东佛山·阶段检测)从某些动物组织中提取的胶原蛋白,可以用来制作手术缝合线。手术后过一段时间,这种缝合线可以被人体组织吸收,从而避免拆线的痛苦。下列关于蛋白质的说法,正确的是( )
A.胶原蛋白制作的缝合线,最终被人体组织吸收的是氨基酸
B.依据是否是人体生命活动必需的,可将蛋白质的单体氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸
C.胶原蛋白的肽链间通过脱水缩合形成肽键来连接
D.加酸、加热、加盐等操作会引起细菌和病毒的蛋白质变性,从而达到消毒、灭菌的目的
【答案】A
【详解】A、胶原蛋白属于蛋白质,基本组成单位是氨基酸,手术缝合线的胶原蛋白会被人体分泌的蛋白酶逐步水解为氨基酸,最终被人体组织吸收,A正确;
B、氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸的依据是人体细胞能否合成,而非是否是生命活动必需的,非必需氨基酸也是人体生命活动必需的物质,只是人体细胞可以自行合成,B错误;
C、肽键是氨基酸脱水缩合形成的、用于连接同一条肽链上相邻氨基酸的化学键,不同肽链之间通常通过二硫键等其他化学键连接,C错误;
D、加酸、加热会破坏蛋白质的空间结构使其变性,可实现消毒灭菌,但加盐只会使蛋白质发生盐析(溶解度降低而析出),不会改变蛋白质的空间结构,不会使其变性,无法达到消毒灭菌的目的,D错误。
考点五 核酸的结构和功能
◆考向01 核酸的种类、组成单位与元素组成
42.【模式图・DNA、核苷酸合成核酸示意图】(24-25高一上·广东佛山·阶段检测)核酸甲和乙是某生物体内的两种核酸,这两种核酸的基本组成单位如图所示,下列叙述错误的是( )
A.核酸甲中的脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息
B.核酸甲和核酸乙在蛋白质的生物合成中都具有重要作用
C.甲和乙初步水解的产物是8种核苷酸
D.A与B相比,A的3'位置的碳原子上少一个氧
【答案】D
【详解】A、核酸甲含有碱基T,所以是DNA,DNA中的脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息,A正确;
B、核酸甲是DNA,核酸乙含有碱基U,所以是RNA,二者在蛋白质的生物合成中都具有重要作用,B正确;
C、DNA初步水解产物是4种脱氧核苷酸,RNA初步水解产物是4种核糖核苷酸,共8种核苷酸,C正确;
D、DNA中的五碳糖是脱氧核糖,RNA中的五碳糖是核糖,核糖(B)的2'位置的碳原子上比脱氧核糖(A)多一个氧,D错误。
43.【概念辨析・核苷酸种类判断】(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·期末)下列叙述错误的是( )
A.不同核苷酸之间的差别是含氮碱基不同
B.核酸的合成和水解过程需要蛋白质的参与
C.不同人的DNA的脱氧核苷酸排列顺序不同
D.由A、T、G、C四种碱基参与构成的核苷酸有7种
【答案】A
【详解】A、核苷酸分为脱氧核苷酸和核糖核苷酸两大类,不同核苷酸的差异除了含氮碱基不同外,还有五碳糖种类的差异(脱氧核糖或核糖),A错误;
B、核酸的合成和水解过程都需要酶的催化,参与此类反应的酶的化学本质大多为蛋白质,B正确;
C、DNA具有特异性,不同个体的DNA的脱氧核苷酸排列顺序存在差异,C正确;
D、碱基A、G、C既可以参与构成脱氧核苷酸,也可以参与构成核糖核苷酸,各对应2种核苷酸,碱基T只存在于DNA中,仅对应1种脱氧核苷酸,因此四种碱基参与构成的核苷酸共2×3+1=7种,D正确。
44.【新病原・DNA 病毒 & RNA 病毒】(25-26高二下·新疆喀什·期末)病毒主要分为RNA病毒和DNA病毒。RNA病毒如HIV等,DNA病毒如乙肝病毒(HBV,遗传物质是双链环状DNA)等。这些病毒感染人体后,会在体内大量增殖,导致体内病毒核酸增加,通过咽拭子检测核酸可判断人体感染病毒的情况。下列关于核酸的叙述,正确的是( )
A.可以将病毒直接培养在合适培养液中研究其增殖方式
B.HIV和HBV的遗传物质不同,但基本单位都是4种
C.与HBV的核酸相比,HIV的核酸特有的碱基是T
D.不同病毒遗传物质的特异性主要与核酸空间结构的多样性有关
【答案】B
【详解】A、病毒无细胞结构,必须寄生在活细胞中才能完成生命活动,无法在普通培养液中直接培养增殖,A错误;
B、HIV的遗传物质是RNA,基本组成单位是4种核糖核苷酸;HBV的遗传物质是DNA,基本组成单位是4种脱氧核糖核苷酸,二者遗传物质不同,但基本单位均为4种,B正确;
C、HBV的核酸是DNA,特有碱基为T;HIV的核酸是RNA,特有碱基为U,C错误;
D、核酸的特异性由核苷酸(碱基)的特定排列顺序决定,不同病毒遗传物质的特异性主要与核酸中碱基的排列顺序有关,D错误。
45.【概念辨析・核苷酸与核酸】(23-24高一上·陕西西安·期中)核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在细胞中具有极其重要的作用,下列关于核酸的叙述,错误的是( )
A.不同核苷酸之间的差别是含氮碱基不同
B.核酸的合成和水解过程可能需要蛋白质的参与
C.不同人的DNA的脱氧核苷酸排列顺序不同
D.由A、T、G、C四种碱基参与构成的核苷酸有7种
【答案】A
【详解】A、核苷酸分为脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸两大类,不同核苷酸的差别不仅是含氮碱基不同,五碳糖的种类(脱氧核糖或核糖)也可能不同,A错误;
B、核酸的合成需要DNA聚合酶、RNA聚合酶等催化,核酸水解需要核酸酶催化,绝大多数酶的化学本质是蛋白质,因此核酸的合成和水解过程可能需要蛋白质参与,B正确;
C、DNA具有特异性,不同人的遗传信息存在差异,根本原因是DNA的脱氧核苷酸排列顺序不同,C正确;
D、碱基A、G、C既可参与构成脱氧核糖核苷酸,也可参与构成核糖核苷酸,共6种核苷酸;碱基T仅存在于DNA中,只能参与构成胸腺嘧啶脱氧核苷酸,共1种,因此四种碱基参与构成的核苷酸总共有7种,D正确。
46.【模式图・脱氧核苷酸、核糖核苷酸、DNA 单链】(25-26高二下·河北保定·期中)下图中,甲、乙表示两种核苷酸分子,丙表示由核苷酸连接而成的长链。下列相关叙述正确的是( )
A.原核细胞中的核酸初步水解产物不含甲
B.真核细胞中的核酸初步水解产物只含甲
C.分子乙中的碱基可能是A、G、C或者T
D.与丙反向平行的脱氧核苷酸长链构成的生物大分子,是以碳链为骨架的
【答案】D
【详解】A、原核细胞同时含有DNA和RNA,核酸初步水解产物包含脱氧核糖核苷酸(甲)和核糖核苷酸(乙),含有甲,A错误;
B、真核细胞同时含有DNA和RNA,核酸初步水解产物有脱氧核糖核苷酸(甲)和核糖核苷酸(乙),并非只含甲,B错误;
C、乙是核糖核苷酸,是RNA的基本单位,含有的碱基为A、G、C、U,不含T,C错误;
D、丙含碱基T,属于DNA的一条链,和其反向平行的脱氧核苷酸链共同构成DNA,DNA是生物大分子,所有生物大分子都以碳链为基本骨架,D正确。
47.【模式图・核苷酸链局部结构图】(25-26高二下·江苏无锡·期中)图为真核细胞中核苷酸链的结构示意图,下列叙述错误的是( )
A.b结构不可以组成一个完整的核苷酸单体
B.a结构的名称只能是鸟嘌呤核糖核苷酸
C.若将碱基C换成U,则该核苷酸链主要分布在细胞质中
D.该核苷酸链初步水解的产物是3种
【答案】B
【详解】A、b结构中的磷酸属于另一个核苷酸的磷酸,不是同一个核苷酸的组成部分,所以b不能组成一个完整的核苷酸单体,A正确;
B、a结构包含一分子磷酸、五碳糖和碱基G(鸟嘌呤),但五碳糖可能是核糖或脱氧核糖,所以a可能是鸟嘌呤核糖核苷酸或鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸,B错误;
C、U(尿嘧啶)是RNA特有的碱基,若碱基C换成U,说明该链为RNA链,RNA主要分布在细胞质中,C正确;
D、该核苷酸链初步水解的产物是3种核苷酸(含A、G、C),D正确。
◆考向02 DNA与RNA的结构、分布与功能差异
48.【概念综合・DNA、RNA 分布与结构】(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·期末)下列有关核酸的叙述,错误的是( )
A.豌豆叶肉细胞中的DNA主要分布在细胞核,RNA主要分布在细胞质
B.若核酸的分子结构被破坏,则其不能在遗传和变异中发挥重要作用
C.高等植物细胞线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成
D.一条脱氧核苷酸单链中,嘌呤碱基总数一定等于嘧啶碱基总数
【答案】D
【详解】A、豌豆是真核生物,叶肉细胞中的DNA主要分布在细胞核,线粒体、叶绿体中也有少量分布,RNA主要分布在细胞质中,A正确;
B、核酸是遗传信息的携带者,其发挥遗传和变异的功能依赖特定的分子结构,若结构被破坏,功能也会随之丧失,B正确;
C、线粒体属于半自主性细胞器,内部含有DNA和核糖体,可通过转录和翻译控制部分自身所需蛋白质的合成,C正确;
D、只有双链DNA分子中遵循碱基互补配对原则,嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数,一条脱氧核苷酸单链中无碱基互补配对的约束,嘌呤碱基总数不一定等于嘧啶碱基总数,D错误。
49.【新情境・双链 RNA 轮状病毒】(25-26高一下·广西·期末)人轮状病毒是一种双链RNA病毒,主要感染小肠上皮细胞,可使机体出现呕吐,腹泻等症状导致脱水。下列关于人轮状病毒的叙述中,错误的是( )
A.体内含有A、C、G、U四种碱基
B.其RNA彻底水解后的产物共4种
C.双链RNA分子中A和U数量相同
D.该病毒的遗传物质是双链RNA分子
【答案】B
【详解】A、人轮状病毒为RNA病毒,仅含RNA一种核酸,RNA的碱基组成为A、C、G、U四种,A正确;
B、RNA初步水解产物为4种核糖核苷酸,彻底水解产物为磷酸、核糖、以及4种含氮碱基(A、C、G、U),共6种产物,B错误;
C、双链RNA分子遵循碱基互补配对原则,A与U配对,因此双链RNA中A和U的数量相同,C正确;
D、病毒只含有一种核酸作为遗传物质,该病毒是双链RNA病毒,因此其遗传物质为双链RNA分子,D正确。
50.【概念辨析・细胞生物与病毒遗传物质】(25-26高一下·甘肃嘉峪关·期中)下列关于生物遗传物质和核酸的说法正确的是( )
A.叶肉细胞的遗传物质主要分布在染色体(染色质)上
B.烟草花叶病毒内既有DNA,又有RNA,总共有5种碱基
C.真核生物以DNA为遗传物质,部分原核生物以RNA为遗传物质
D.蓝细菌的遗传物质主要是DNA
【答案】A
【详解】A、叶肉细胞是真核细胞,遗传物质为DNA,真核细胞的DNA主要分布在细胞核的染色质(染色体)上,少量分布于线粒体、叶绿体中,A正确;
B、烟草花叶病毒属于RNA病毒,仅含有RNA一种核酸,只含A、U、C、G共4种碱基,B错误;
C、真核生物和原核生物都属于细胞结构生物,所有细胞结构生物的遗传物质都是DNA,只有部分非细胞结构的病毒以RNA为遗传物质,C错误;
D、蓝细菌是原核生物,属于细胞结构生物,遗传物质就是DNA,“DNA是主要的遗传物质”是对所有生物类群的总结,D错误。
◆考向03 不同生物核酸、碱基、核苷酸种类判断
51.【模式图・核苷酸模式图】(25-26高一上·福建莆田·期末)下图为核苷酸的模式图,下列相关说法正确的是( )
A.DNA 与RNA 在核苷酸上的不同点只在②方面
B.若②为核糖,则图示核苷酸为DNA的基本组成单位
C.大肠杆菌中的核苷酸彻底水解后,可以得到8种化合物
D.人体内的③有8种,②有2种
【答案】C
【详解】A、图中①为磷酸,②为五碳糖,③为含氮碱基。DNA与RNA在核苷酸上的不同点有两处:一是②五碳糖(DNA为脱氧核糖,RNA为核糖),二是③含氮碱基(DNA特有的碱基是T,RNA特有的碱基是U),并非只在②方面,A错误;
B、若②为核糖,则图示核苷酸为核糖核苷酸,是RNA的基本组成单位,不是DNA的基本组成单位,B错误;
C、大肠杆菌是细胞生物,同时含有DNA和RNA,其核苷酸彻底水解后得到1种磷酸、2种五碳糖(脱氧核糖、核糖)、5种含氮碱基(A、T、C、G、U),共8种化合物,C正确;
D、人体同时含有DNA和RNA,③含氮碱基有A、T、C、G和U,共5种,②五碳糖有脱氧核糖和核糖,共2种,D错误。
52.【新情境・ RNA 病毒】(25-26高二下·河北保定·期末)病毒和细胞中的核酸、核苷酸及遗传物质的种类都有差别。下列关于核酸的成分、分布和种类的叙述,错误的是( )
A.储存新冠病毒遗传信息的物质由4种核苷酸组成
B.蓝细菌细胞中的两种核酸含有的五碳糖不相同
C.储存肝脏细胞遗传信息的物质主要分布在细胞核
D.小麦根尖细胞中的核酸彻底水解可得到4种产物
【答案】D
【详解】A、储存新冠病毒遗传信息的物质是RNA,由4种核糖核苷酸组成,A正确;
B、蓝细菌细胞中的两种核酸含有的五碳糖不相同,DNA含脱氧核糖,RNA含核糖,B正确;
C、储存肝脏细胞遗传信息的物质是DNA,主要分布在细胞核,C正确;
D、彻底水解小麦根尖细胞中的核酸可得到8种产物,磷酸、核糖、脱氧核糖、A、T、G、C、U,D错误。
◆考向04 生物大分子以碳链为骨架
53.【韦恩模型图・元素组成集合韦恩图】(25-26高一上·四川成都·阶段检测)如图为真核生物体内不同化学元素组成化合物的示意图,下列说法不正确的是( )
A.若①是大分子化合物,则①可能具有物质运输功能
B.若②为储能物质,则②可能是脂肪、淀粉、糖原
C.若③是染色体的成分之一,则③彻底水解产物有6种
D.若①③共同构成的物质为染色体,则③只分布在细胞核中
【答案】D
【详解】A、①中含有S元素,若为大分子,则它可以是蛋白质,可具有物质运输功能,如载体蛋白、血红蛋白等,A正确;
B、②只含有C、H、O,若为储能物质,则可以是脂肪、淀粉和糖原,B正确;
C、③含有的元素为C、H、O、N、P,若是染色体的成分之一,则③可是DNA,彻底水解产物有6种,分别为:磷酸、脱氧核糖、腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶,C正确;
D、若①③共同构成的物质为染色体,则①是蛋白质,③是脱氧核糖核酸DNA,主要分布在细胞核中,线粒体和叶绿体半自主性细胞器中也有DNA,D错误。
54.【表格模型・有机物元素单体功能归纳表】(25-26高一下·湖南长沙·期末)科研人员对生物体内几种重要有机物的组成元素、基本单位与功能进行归纳统计,如下表。下列说法表述正确的是( )
物质类别
组成元素
基本组成单位
主要功能
甲
C、H、O、N、S
氨基酸
催化、免疫、运输、调节
乙
C、H、O、N、P
脱氧核苷酸
携带并传递遗传信息
丙
C、H、O
葡萄糖
细胞内主要储能物质
A.甲物质高温变性后,肽键断裂,丧失生物活性
B.乙物质可存在于细胞核、线粒体、细胞质基质中
C.丙物质是动物细胞特有的储能多糖
D.三类物质均属于生物大分子,均以碳链为基本骨架
【答案】D
【详解】A、甲为蛋白质、乙为DNA、丙为多糖,蛋白质高温变性破坏空间结构,肽键不断裂,A错误;
B、DNA不存在于细胞质基质,B错误;
C、丙为储能多糖,植物储能多糖为淀粉,动物为糖原,无法确定丙特异性,C错误;
D、蛋白质、DNA、多糖均以碳链为基本骨架,属于生物大分子,D正确。
55.【模式图・三大生物大分子模式图】(25-26高一下·辽宁大连·期末)如图为3种生物大分子的模式图。下列叙述错误的是( )
A.将丙初步水解可以获得4种脱氧核苷酸
B.人体中组成乙的基本单位有21种,其中有8种称为必需氨基酸
C.甲是纤维素,是植物体的主要储能物质
D.线粒体和叶绿体中均含有乙和丙两类物质
【答案】C
【详解】A、丙为DNA,初步水解可得到4种脱氧核苷酸,A正确;
B、乙为蛋白质,组成人体蛋白质的氨基酸共有21种,其中成人有8种不能自身合成,必须从外界环境获取,属于必需氨基酸,B正确;
C、纤维素是植物细胞壁的主要组成成分,属于结构物质,不是植物的储能物质,植物的主要储能物质是淀粉,C错误;
D、线粒体和叶绿体为半自主细胞器,内部均含有DNA和蛋白质两类物质,D正确。
综合攻坚·知能拔高
1.【探究实验・斐林试剂测葡萄糖吸光值】(25-26高二下·内蒙古锡林郭勒·期末)在一定条件下,斐林试剂可与葡萄糖反应生成砖红色沉淀,去除沉淀后的溶液蓝色变浅,测定其吸光值可用于计算葡萄糖含量。下表是用该方法检测不同样本的结果。下列叙述正确的是( )
样品编号
①
②
③
④
⑤
⑥
吸光值
0.616
0.606
0.595
0.583
0.571
0.564
葡萄糖含量(mg/mL)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
A.紫桃的紫红色果肉口感酸甜,是斐林试剂鉴定还原糖的理想材料
B.吸光值与葡萄糖含量呈正相关
C.若某待测液吸光值为0.590,则其葡萄糖含量介于0.2~0.3mg/mL之间
D.斐林试剂与葡萄糖反应的条件是室温静置
【答案】C
【详解】A、斐林试剂鉴定还原糖的实验需要观察砖红色沉淀的显色结果,紫桃的紫红色果肉本身带有较深颜色,会干扰实验结果的观察,不是鉴定还原糖的理想材料,A错误;
B、分析表格数据可知,葡萄糖含量越高,去除沉淀后溶液的吸光值越低,二者呈负相关,B错误;
C、表格中葡萄糖含量为0.2mg/mL时对应吸光值为0.595,葡萄糖含量为0.3mg/mL时对应吸光值为0.583,待测液吸光值0.590介于二者之间,因此其葡萄糖含量介于0.2~0.3mg/mL之间,C正确;
D、斐林试剂与还原糖(葡萄糖)反应需要在50~65℃水浴加热的条件下进行,不能室温静置反应,D错误。
2.【概念综合・元素与化合物功能辨析】(25-26高二下·湖南衡阳·期末)关于生物体的元素及其化合物的叙述,错误的是( )
A.某化合物含C、H、O、N、S等元素,则该化合物可能具有免疫功能
B.某化合物含C、H、O、N、Fe等元素,则该化合物可能有运输氧气的功能
C.某化合物含C、H、O、N、P等元素,则该化合物一定具有催化作用
D.蛋白质由M条肽链、N个氨基酸组成,则该蛋白质至少含M个游离氨基
【答案】C
【详解】A、若某化合物含C、H、O、N、S等元素,该化合物可以是蛋白质,蛋白质中的抗体具有免疫功能,A正确;
B、若某化合物含C、H、O、N、Fe等元素,可能是血红蛋白,可以运输氧气,B正确;
C、若某化合物含C、H、O、N、P等元素,可能是RNA,少部分酶的本质是RNA,因此该化合物可能具有催化作用;若某化合物含C、H、O、N、P等元素,该化合物可能是DNA,则该化合物不具有催化作用,C错误;
D、该蛋白质中至少含有的游离的氨基数=肽链条数=M,即若某蛋白质由M条肽链、N个氨基酸组成,则该蛋白质至少含M个游离氨基,D正确。
3.【探究实验・缺素实验】(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·阶段检测)为探究Fe3+对植物M幼苗生长的影响,某兴趣小组设置了甲~丁四组实验(如下图)。其中完全营养液含有植物生长所需的全部必需营养元素;营养土富含有机质肥料;颗粒土以蛭石、珍珠岩等无机颗粒为主。某同学认为四组均有不足并指出了相应改进意见,下列改进意见最合理的是( )
A.甲组:实验组需要设置一系列浓度梯度,找出最佳Fe3+浓度
B.乙组:实验组出现生长不良情况后再添加Fe3+继续培养一段时间
C.丙组:将两组的营养土换成颗粒土或完全营养液
D.丁组:将等量的营养土与颗粒土拌匀作为两组的培养土
【答案】B
【详解】A、甲组幼苗由于缺乏其他元素而生长受限制,改进后也不能解决,A不合理;
B、乙组在不含Fe3+的完全营养液中,若出现生长不良情况,可以体现缺Fe3+对植物M幼苗生长的影响,此后补充适量Fe3+,生长不良情况好转甚至消失,则说明Fe3+是植物正常生长必须的,B合理;
C、丙组的培养土富含有机质肥料,植物幼苗可能都不缺乏Fe3+,改为颗粒土或者完全营养液后,情况未发生改变,C不合理;
D、丁组原设计有两个变量,培养土种类和是否加入Fe3+,但营养土或颗粒土中均可能含有Fe3+,因此幼苗可能都不缺乏Fe3+,改进后情况并未改变,D不合理。
4.【新情境・花生、玉米种子萌发代谢】(25-26高二下·河南郑州·期末)花生是我国重要的油料作物,其种子富含脂肪;玉米是我国三大粮食作物之一,其种子富含淀粉。萌发过程中,呼吸作用、脂肪与糖类的相互转换是影响种子干重的主要因素。下列叙述正确的是( )
A.玉米种子萌发初期,种子干重先增加后减少,使干重增加的主要元素是氧元素
B.玉米种子萌发阶段,吸收的水主要与蛋白质、脂肪等结合,进而提高代谢速率
C.花生种子萌发阶段,脂肪和糖类会发生大量相互转化,保证萌发的能量供应
D.花生种子形成阶段,叶片光合作用产生的糖类可转运至种子,用于脂肪合成
【答案】D
【详解】A、玉米种子富含淀粉,萌发初期呼吸作用消耗有机物,干重持续降低,不会出现先增加的现象,干重先增加是脂肪类种子萌发初期的特点,A错误;
B、种子萌发阶段吸收的水主要以自由水形式存在,自由水比例升高可提高代谢速率,并非主要与蛋白质结合形成结合水,脂肪不会和水结合,B错误;
C、花生种子萌发阶段需要分解有机物供能,仅存在脂肪大量转化为糖类的过程,不存在糖类大量转化为脂肪的过程,并非相互转化,C错误;
D、花生种子形成阶段,叶片光合作用产生的糖类作为原料可转运至种子,通过代谢转化为脂肪储存,D正确。
5.【曲线图・小麦种子成熟有机物动态变化】(25-26高二下·安徽宿州·期末)科研人员测定了小麦种子成熟过程中主要物质的含量变化,结果如图。分别将10天(A组)、20天(B组)、30天(C组)的小麦种子制成组织样液进行实验。下列叙述正确的是( )
A.分别加入等量碘液后三组溶液均会变蓝,且C组颜色最深
B.分别加入等量双缩脲试剂后三组试管均将出现明显的砖红色沉淀
C.20到30天小麦种子中的蛋白质和淀粉之间的相互转化保持动态平衡
D.小麦种子成熟过程中,还原糖和蔗糖在淀粉酶的作用下可能会转化为淀粉
【答案】A
【详解】A、碘液遇淀粉会变蓝色,三组小麦种子均含有淀粉,且30天(C组)小麦种子的淀粉含量最高,因此加入等量碘液后三组溶液均变蓝,且C组颜色最深,A正确;
B、双缩脲试剂用于检测蛋白质,反应后呈现紫色;砖红色沉淀是斐林试剂与还原糖在水浴加热条件下的反应现象,B错误;
C、20到30天小麦种子中淀粉含量明显上升,蛋白质含量基本保持稳定,不存在二者相互转化的动态平衡,C错误;
D、淀粉酶的功能是催化淀粉水解,不能催化还原糖、蔗糖转化为淀粉,D错误。
6.【前沿情境・蛋白折叠错误遗传病】(25-26高一下·湖南长沙·期末)人类某种罕见遗传病由异常结构蛋白折叠错误导致。正常功能蛋白由多条肽链盘曲折叠形成特定空间结构,疏水基团包裹在分子内部,亲水基团分布在表面;突变后基因编码的多肽链氨基酸序列改变,导致蛋白质疏水基团外露,蛋白相互聚集沉淀,丧失生理功能。下列叙述正确的是( )
A.该遗传病的根本病因是蛋白质空间结构异常
B.突变后多肽链的肽键数量一定发生改变
C.蛋白质折叠异常可导致细胞代谢紊乱引发疾病
D.疏水基团与亲水基团的分布由肽键结构决定
【答案】C
【详解】A、该遗传病根本病因是基因突变,蛋白质空间结构异常是直接病因,A错误;
B、基因突变可能为碱基替换,多肽链氨基酸数量不变,肽键数量也不变,B错误;
C、蛋白质承担细胞主要功能,折叠异常、功能丧失会导致细胞代谢紊乱,引发疾病,C正确;
D、疏水、亲水基团的分布由氨基酸的R基决定,与肽键无关,D错误。
7.【新概念・miRNA 调控 RNA】(25-26高二下·江苏南京·阶段检测)miRNA是一类具有调控功能的RNA。下图是其可能含有的核苷酸的结构示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质
B.HⅠV病毒的核糖体中含有图乙对应核苷酸
C.miRNA是以碳链为基本骨架的有机物
D.HⅠV病毒和新冠病毒的遗传物质主要是RNA
【答案】C
【详解】A、病毒无细胞结构,其含有的核酸(DNA或RNA)也属于携带遗传信息的物质,并非只有细胞内的核酸才携带遗传信息,A错误;
B、HIV属于病毒,病毒没有细胞结构,不含核糖体这种细胞器,B错误;
C、miRNA属于RNA,是生物大分子,所有生物大分子都以碳链为基本骨架,因此miRNA是以碳链为基本骨架的有机物,C正确;
D、HIV和新冠病毒都属于RNA病毒,二者的遗传物质就是RNA,D错误。
8.【数学模型・链状多肽分子式计算】(25-26高二下·辽宁本溪·期末)(多选)某链状多肽的分子式为,其水解后共产生了3种氨基酸。据此判断,下列有关叙述正确的是( )
A.形成该链状多肽分子需脱去5个水分子
B.该链状多肽分子中的N仅存在于氨基中
C.脱水缩合形成的水分子中的氢来自于氨基酸的羧基、氨基和R基
D.该链状多肽分子水解后可产生2个甘氨酸
【答案】AD
【详解】A、题干三种氨基酸的R基均不含N,该多肽分子式含6个N,说明其由6个氨基酸脱水缩合形成1条链状肽链,脱去水分子数=氨基酸数-肽链数=6-1=5,A正确;
B、多肽中的N不仅存在于肽链末端的游离氨基中,还存在于肽链的-CO-NH-结构中,B错误;
C、脱水缩合过程中,水分子中的氢一个来自氨基酸的氨基,一个来自氨基酸的羧基,不来自R基,C错误;
D、设甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸数目分别为x、y、z,根据N原子总数得;根据O原子关系:多肽O数=氨基酸总O数-脱去水分子的O数,即,联立解得;再根据C原子总数,结合,解得,即水解后可产生2个甘氨酸,D正确。
9.【新情境・海南长臂猿肌红蛋白】(25-26高二下·海南海口·期末)海南长臂猿是仅分布于海南热带雨林的国家一级保护动物,被誉为"热带雨林中的精灵"。研究显示其肌肉细胞中的肌红蛋白含量较高。下列关于肌红蛋白的叙述,错误的是( )
A.肌红蛋白由一条多肽链盘曲折叠形成
B.肌红蛋白含有Fe元素,存在于含铁的辅基中
C.肌红蛋白的功能与血红蛋白相同,都运输O₂
D.肌红蛋白的合成受细胞核中基因控制
【答案】C
【详解】A、肌红蛋白由一条多肽链盘曲折叠后结合相应辅基形成,A正确;
B、肌红蛋白含有血红素辅基,Fe元素是该辅基的组成成分,B正确;
C、血红蛋白的功能是运输O2,而肌红蛋白主要存在于肌肉细胞中,功能是储存O2,可在肌肉缺氧时释放O2供能,二者功能不相同,C错误;
D、长臂猿是真核生物,肌红蛋白为蛋白质,其合成过程受细胞核内相关基因的控制,D正确。
10.【模式图・生物大分子元素单体大分子框图】(25-26高二下·辽宁鞍山·阶段检测)(多选)生物体内某些重要化合物的组成如图所示。其中X、Y代表元素,a、b、c是组成A、B、C三种生物大分子的单体。这三种单体的结构可用d或e表示。据图分析不正确的是( )
A.衣藻细胞中结构d的种类有8种,蓝细菌细胞中d的种类有4种
B.若e为C的单体,则X代表N、P,a、b是生物体遗传信息的携带者
C.人体细胞中不能合成所有种类的e,不能合成的e通常为必需氨基酸
D.若由e参与构成C,则C结构的多样性完全取决于e中R基种类的不同
【答案】ABD
【详解】A、d表示核苷酸,衣藻和蓝细菌细胞内都含DNA和RNA,核苷酸的种类都有 8 种(4种核糖核苷酸和4种脱氧核苷酸),A错误;
B、若e为C的单体,据图可知,A是DNA,B是mRNA,C是蛋白质,核酸的元素组成是C、H、O、N、P,故X为 N、P 元素;a表示脱氧核苷酸,b表示核糖核苷酸,核酸才是生物体内遗传信息的携带者,B错误;
C、e是氨基酸,人体细胞有8种必需氨基酸不能合成,C正确;
D、C蛋白质的多样性除了与e中的R有关,还与氨基酸的数目、排列顺序和肽链的空间结构有关,D错误。
11.【模式图・乳酸链球菌素 Nisin 蛋白质抗生素结构图】(25-26高二下·山东德州·期中)乳酸链球菌素(Nisin)是一种蛋白质类抗生素,对某些腐败菌和致病菌有强烈的抑制作用。目前获得Nisin的唯一途径是通过乳酸链球菌发酵生产。下图为乳酸链球菌素(Nisin)的结构示意图,三个字母表示氨基酸,数字表示相应氨基酸序号。
(1)与乳酸链球菌相比,噬菌体在结构上最主要的特点是_________。乳酸链球菌与酵母菌在结构上都有________(答两点即可)。
(2)若把10号甘氨酸换成缬氨酸,则乳酸链球菌素的抗菌能力受到影响。从氨基酸角度分析,说明蛋白质的功能与________有关。
(3)Nisin含有的5个硫醚环是其活性部位的核心骨架,硫醚环的存在使Nisin的空间构象高度稳定,因此Nisin常被作为肉制品、罐头的抑菌剂。已知巯基乙醇可作用于Nisin所有的硫醚环,作用位点如图所示。分析高温不会使Nisin失活而巯基乙醇可使其失活的原因________。
(4)Nisin的氮元素主要存在于________中。据图分析,蛋白酶作用后的产物是______,这些产物的分子量比乳酸链球菌素增加了________,这些产物_______(填“能”或“不能”)与双缩脲试剂反应显紫色。
【答案】(1) 噬菌体没有细胞结构 细胞壁、细胞膜、核糖体、细胞质
(2)氨基酸种类
(3)高温不能破坏硫醚环,巯基乙醇会破坏硫醚环
(4) 肽键 多肽 54 能
【详解】(1)乳酸链球菌是原核生物,噬菌体是病毒,所以与乳酸链球菌相比,噬菌体在结构上最主要的特点是噬菌体没有细胞结构。乳酸链球菌是原核生物,具有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体、拟核等细胞结构。酵母菌是真核生物,具有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体、线粒体、细胞核等细胞结构。所以乳酸链球菌与酵母菌在结构上都有细胞壁、细胞膜、核糖体、细胞质。
(2)根据题干信息若把10号甘氨酸换成缬氨酸,则乳酸链球菌素的抗菌能力受到影响,可推知改变氨基酸种类会影响乳酸链球菌素这种蛋白质类抗生素的功能,说明蛋白质的功能与氨基酸种类有关。
(3)根据题干信息Nisin含有的5个硫醚环是其活性部位的核心骨架,硫醚环的存在使Nisin的空间构象高度稳定,可推知Nisin空间结构的稳定性与硫醚环息息相关。巯基乙醇可作用于Nisin所有的硫醚环,从而影响Nisin的空间结构,进而影响Nisin的活性。据此推测高温不会使Nisin失活而巯基乙醇可使其失活的原因是高温不能破坏硫醚环,巯基乙醇会破坏硫醚环。
(4)乳酸链球菌素(Nisin)是一种蛋白质类抗生素,在蛋白质中氮元素主要存在于肽键中,所以Nisin的氮元素主要存在于肽键中。据图可知,蛋白酶的作用位点位于特定氨基酸之间的肽键,并没有破坏所有的肽键,所以蛋白酶作用后的产物是多肽。蛋白酶只断裂了3个肽键,需要加3分子水,所以蛋白酶作用后的产物的分子量比乳酸链球菌素增加了3分子水的质量,即3×18=54。蛋白酶作用后的产物多肽中仍含有多个肽键,能与双缩脲试剂反应显紫色。
12.【模型图・罗非鱼热加工蒸煮损失率】(24-25高一上·北京·期中)罗非鱼是一种高蛋白、低脂肪、肉质鲜美的食用鱼类。为使罗非鱼肉在蒸煮过程中保持良好的品质和营养价值,研究者通过实验探寻了合适的热加工条件。请回答问题:
(1)鱼肉中含有丰富的蛋白质,其基本组成单位是______,进入人体细胞后,合成自身的蛋白质。
(2)鱼肉在热加工过程中,会发生汁液流失导致质量减少。研究者测定了在不同______条件下的蒸煮损失率,结果如下图。据图可知,蒸煮温度控制在______℃或90℃较好,依据是在这两个温度条件下,______。
(3)进一步研究发现,鱼肉在热加工过程中,肌原纤维蛋白的巯基含量在50℃以上开始下降,这是由于蛋白质的______发生改变,巯基暴露氧化为二硫键所致。80℃以上短时蒸煮,肌原纤维蛋白会迅速变性,鱼肉质地更紧密,口感更好。
(4)综合本实验研究,你认为合理的罗非鱼热加工条件及理由是______。
【答案】(1)氨基酸
(2) 温度和时间 60 蒸煮损失率较低
(3)空间结构
(4)90℃蒸煮6min,理由是鱼肉口感较好且汁液流失较少
【分析】蛋白质是生命活动的主要承担者,其基本单位是氨基酸。蛋白质具有免疫、催化、运输等功能。
【详解】(1)蛋白质的基本组成单位是氨基酸,进入人体细胞后,会在核糖体上合成自身的蛋白质。
(2)据图分析,实验的自变量是温度和加热时间,因变量是蒸煮损失率。从图中可以看出,蒸煮温度控制在60℃或90℃较好,在这两个温度条件下,蒸煮损失率较低。
(3)鱼肉在热加工过程中,肌原纤维蛋白的巯基含量在50℃以上开始下降,这是由于蛋白质的空间结构发生改变,巯基暴露氧化为二硫键所致。
(4)罗非鱼热加工条件及理由是:90℃蒸煮6min,理由是鱼肉口感较好且汁液流失较少。
13.【模型・科学思维】(25-26高二下·新疆·期末)图1表示细胞内某些有机物的元素组成和功能关系,其中甲代表图中有机物共有的元素,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ是生物大分子,X、Y、Z、Q分别为构成生物大分子的基本单位;图2为核酸的部分结构示意图。图3为某蛋白质的肽链结构示意图(其中数字为氨基酸序号),图4为部分肽链放大示意图,请据图回答下列问题:
(1)图1中X含有的元素是__________,X代表的物质是__________。
(2)图1中若V为动物特有的储能物质,则V表示的物质是__________
(3)图1中Y和Z在组成上的不同体现在图2中__________(填序号)上。若图2的核酸链为Ⅲ的部分结构,则④的中文名称是__________。
(4)图3中的化合物在形成过程中,相对分子质量减少了__________。
(5)图4中决定氨基酸种类的是__________(填序号)。
(6)图1中物质Ⅳ为蛋白质,其结构多样性决定了其功能的多样性,物质Ⅳ具有结构多样性的原因是______________________________。
【答案】(1) C、H、O 葡萄糖
(2)糖原
(3) ②③ 鸟嘌呤核糖核苷酸
(4)2220
(5)①③⑤⑦
(6)氨基酸的种类、数目、排列顺序不同;肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同。
【详解】(1)图1中X是多糖的基本单位葡萄糖,故X的组成元素是C、H、O。
(2)图1中V是储能物质,且为生物大分子。植物特有的储能多糖是淀粉,动物特有的储能多糖是糖原,故V为糖原。
(3)Ⅱ主要分布在细胞核、携带遗传信息,是DNA;Ⅲ主要分布在细胞质、携带遗传信息是RNA。Y是DNA的基本单位(脱氧核苷酸),Z 是RNA的基本单位(核糖核苷酸),二者差异在五碳糖(②)和碱基(③):DNA含脱氧核糖、胸腺嘧啶,RNA含核糖、尿嘧啶。若图2是 Ⅲ(RNA)的部分结构,④是核糖核苷酸,结合图2碱基特征,其中文名称为鸟嘌呤核糖核苷酸。
(4) 图3中氨基酸总数为124个,形成1条肽链,脱水缩合时脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数=124-1=123个。每分子水的相对分子质量为 18,同时图4显示有3个二硫键(-S-S-),每个二硫键形成时脱去2个 H(相对分子质量减少 2)。总减少量= 123×18 + 3×2=2214+6=2220。
(5)氨基酸的种类由 R 基决定,图 4 中①③⑤⑦都是 R 基,因此决定氨基酸种类的是①③⑤⑦。游离羧基存在于肽链末端和R基中。
(6)物质IV承担生命活动,故为蛋白质,其结构多样性的直接原因有:氨基酸的种类、数目、排列顺序不同;肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同。
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