摘要:
**基本信息**
聚焦细胞的分子组成单元,通过基础辨析与情境化应用结合,适配单元复习,强化生命观念与科学思维,覆盖元素、化合物及实验探究等核心内容。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|12题/36分|元素含量、水与无机盐功能、糖类脂质蛋白质核酸结构功能|结合玉米与人体细胞元素对比表、2024诺贝尔化学奖蛋白质设计等情境,考查结构与功能观|
|多选题|4题/24分|物质鉴定、核酸组成、酶活性实验、多肽水解|以苏丹Ⅲ染液鉴定油脂、苦荞黄酮抑制脂肪酶实验为载体,培养科学思维与分析能力|
|解答题|2题/约30分|细胞呼吸过程、有机物元素组成与功能|通过葡萄糖转化脂肪示意图、线粒体内膜H⁺转运模型,综合考查物质与能量观|
|实验题|1题/约10分|必需氨基酸探究、营养与免疫力|设计苯丙氨酸是否为大鼠必需氨基酸实验,体现探究实践与态度责任|
内容正文:
高中生物单元测试 —— 第一章 细胞的分子组成(较难02)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题3分)玉米细胞和人体细胞内含量较多的化学元素的种类及其含量(干重)如表所示,除表中元素外,其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%。下列叙述正确的是( )
元素
C
H
O
N
K
Ca
P
Mg
S
玉米细胞
43.57
6.24
44.43
1.46
0.92
0.23
0.20
0.18
0.17
人体细胞
55.99
7.46
14.62
9.33
1.09
4.67
3.11
0.16
0.78
A.组成不同细胞的化学元素的种类和含量均差异较大
B.玉米细胞和人体细胞的干重中,C的含量均大于O
C.人体细胞中N的含量较高,与其蛋白质的含量较多有关
D.除表中元素外,其他元素占细胞干重较少,说明其作用较小
2.(本题3分)下图是细胞中水的存在形式及其作用的概念图,下列叙述错误的是( )
A.①指的是结合水
B.①和②可以相互转化
C.乙可表示“参与生化反应”
D.丙可表示“组成细胞结构”
3.(本题3分)无机盐是存在于体内和食物中的矿物质营养素,细胞中的无机盐含量较少,但作用很大。下列关于细胞中无机盐的叙述,错误的是( )
A.镁是合成叶绿素的重要元素,在给植物施用化肥时可适量添加镁元素
B.Fe2+参与构成的血红蛋白的主要功能是运输血液中的CO2
C.婴幼儿的血液中Ca2+的含量太低会出现肌肉抽搐的症状
D.Pb2+不是人体细胞需要的无机盐,过量摄入会导致疾病
4.(本题3分)碳是构成生物体的最基本元素。下列关于碳的说法,错误的是( )
A.构成生物大分子的每个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架
B.碳是生命的核心元素,没有碳就没有生命
C.碳元素在生物体各种细胞鲜重中的质量百分比最大
D.生物大分子都以碳链为骨架,这与碳原子的结构有关
5.(本题3分)《中国居民膳食指南(2022)》提出鸡蛋营养丰富,富含蛋白质和脂质。下列有关脂质叙述正确的是( )
A.脂质包含C、H、O等元素,被人体摄入后可大量转化为糖类
B.脂肪是细胞内良好的储能物质,其水解产物是甘油和饱和脂肪酸
C.磷脂分子决定细胞膜的流动性,是细胞间信息识别的靶分子
D.胆固醇是构成人体细胞膜的成分,可参与血液中脂质的运输
6.(本题3分)海南黎锦是非物质文化遗产,其染料主要来源于植物。DNA条形码技术可利用DNA条形码序列(细胞内一段特定的DNA序列)准确鉴定出染料植物的种类。下列有关叙述正确的是( )
A.不同染料植物的DNA均含有元素C、H、O、N、S
B.DNA条形码序列由核糖核苷酸连接而成
C.染料植物的DNA条形码序列仅存在于细胞核中
D.DNA条形码技术鉴定染料植物的依据是不同物种的DNA条形码序列不同
7.(本题3分)蛋白质是生命活动的主要承担者,细胞的各项生命活动都离不开蛋白质。据估计,生物界的蛋白质多达1010~1012种。下列关于蛋白质种类繁多原因的叙述,错误的是( )
A.组成一种蛋白质的氨基酸数目可能成千上万
B.组成一种蛋白质的氨基酸种类可能64种
C.肽链中不同种类氨基酸排列顺序千变万化
D.肽链盘曲、折叠方式及形成的空间结构千差万别
8.(本题3分)2024年诺贝尔化学奖颁发给蛋白质设计和蛋白质结构预测的相关研究。人工智能可依据肽链中氨基酸的某些参数预测蛋白质的结构。下图为组成蛋白质单体的结构通式,下列相关叙述错误的是( )
A.每种氨基酸至少都含有一个①和一个③,且连接在同一个碳原子上
B.氨基酸之间的区别在于④的不同,S元素存在于④中
C.氨基酸脱水缩合时产生的H2O中的H来自②和③
D.若某种氨基酸可在人体细胞中合成,则其为非必需氨基酸
9.(本题3分)如图中甲、乙、丙是构成核酸的两种核苷酸及它们形成的核苷酸单链(N表示某种碱基)。下列有关叙述正确的是( )
A.甲中含氮碱基种类有A、U、G、C 4种
B.若丙中N为T,则丙的基本组成单位是甲,若丙中N为U,则不可储存遗传信息
C.人类免疫缺陷病毒的核酸初步水解和彻底水解获得的产物都有8种
D.将洋葱根尖细胞中的遗传物质彻底水解后,可得到6种产物
10.(本题3分)纤维素制成的纱布是常用的伤口敷料,但止血效果不佳。科学家开发了一种由几丁质加工而成的伤口敷料,能有效阻止血液外流。几丁质由1000~3000个N-乙酰葡萄糖胺聚合而成。下列关于纤维素和几丁质的叙述,正确的是( )
A.纤维素存在于植物体内,不能为其他生物供能
B.几丁质又称壳多糖,存在于各种动物的骨骼中
C.两者都属于多糖,它们彻底水解后的产物相同
D.几丁质还可以用于制作人造皮肤、处理废水等
11.(本题3分)葡萄糖在富余情况下可以转变成脂肪和某些氨基酸。下图是人体内葡萄糖转化成脂肪的部分过程示意图。下列有关叙述,错误的是( )
A.图中X代表的物质是甘油
B.葡萄糖转化的氨基酸是非必需氨基酸
C.人体内脂肪在糖代谢发生障碍时,能大量转化为糖类
D.相同质量的脂肪和糖原氧化分解时,前者耗氧多,释放的能量也多
12.(本题3分)人体的携氧蛋白可以携带并运输O2,又被称为“分子肺”,主要包括红细胞中的血红蛋白、肌肉细胞中的肌红蛋白和脑组织中的脑红蛋白,三者的氨基酸序列差异较大。下列叙述合理的是( )
A.携氧蛋白属于结构蛋白,是构成人体结构的重要物质
B.缺Mg会导致红细胞中血红蛋白数量减少,影响O2运输
C.肌红蛋白和脑红蛋白均能运输O2,但空间结构存在差异
D.携氧蛋白发生变性会导致其肽键、二硫键等多种化学键断裂
二、多选题
13.(本题6分)下列关于食品安全问题探究的实验设计,错误的是( )
选项
探究主题
实验试剂
预期实验结果
结论
A
某“色拉油”是否含有油脂
苏丹Ⅲ染液
被检测液体出现橘黄色
不含有油脂,但可能含有固醇
B
某“早餐奶”是否含有蛋白质
双缩脲试剂
被检测液体出现砖红色
含有蛋白质,但含量少于淀粉
C
某“奶片”是否添加淀粉
碘-碘化钾溶液
被检测液体出现灰绿色
含有淀粉,不含有蛋白质
D
某“无糖”无色饮料中是否含有葡萄糖
斐林试剂
被检测液体出现砖红色沉淀
一定含有还原糖,但不一定是葡萄糖
A.A B.B C.C D.D
14.(本题6分)如图是生物体内核酸的基本组成单位——核苷酸的模式图,相关叙述不正确的是( )
A.在HIV和SARS病毒中共可以检测到1种a,4种m,4种b
B.若a为核糖,则m有4种,分别是A、T、G、C
C.大肠杆菌中b共有8种,a有2种,m有5种
D.若m为腺嘌呤,则b的名称是腺嘌呤核糖核酸或腺嘌呤脱氧核酸
15.(本题6分)胰脂肪酶抑制剂通过降低胰脂肪酶活性,减少消化器官中膳食脂肪的分解和吸收,进而改善肥胖和高脂血症等代谢性疾病的症状。奥利司他是市售胰脂肪酶抑制剂类减肥药,但会引起胃肠道不良反应。我国科研工作者从药食作物苦荞的麸皮中提取荞麦黄酮进行了实验,结果如下图所示。下列相关描述正确的是( )
A.本实验的自变量是药物的浓度
B.在实验中,一定范围内的荞麦黄酮的效果与浓度呈正相关
C.脂肪酶可以将脂肪水解成三分子脂肪酸和一分子甘油
D.在该实验中的相同浓度下,荞麦黄酮的减肥效果更好
16.(本题6分)某直链多肽含4个缬氨酸C5H11NO2,蛋白酶1作用于缬氨酸氨基端的肽键,蛋白酶2作用于缬氨酸羧基端的肽键。该多肽分别经酶1和酶2作用后的情况如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A.缬氨酸在该多肽中的位置分别是第7、8、14、19位,其R基的分子式为-C3H8
B.酶1完全作用后形成的产物中氮原子数目与原多肽一样多
C.酶2完全作用后形成的产物中相对分子质量比原多肽增加54
D.酶1、酶2同时完全作用后形成的肽链中氧原子数目比原多肽少了4个
三、解答题
17.(本题13分)“秋风起,蟹脚痒;菊花开,闻蟹来。”9至11月是品尝河蟹(俗称“大闸蟹”)的最佳时节。其可食用部分主要包括蟹黄、蟹膏与蟹肉,具体营养成分如下表所示:
河蟹每100g可食用部分中的营养成分
成分
水
蛋白质
脂肪
糖类
无机盐
含量
75.1~77.8%
13.5~17.7%
2.2~2.7%
1.6~4.5%
1.7~2.3%
阅读文字材料及图表,回答下列问题:
(1)河蟹细胞内可能含有的糖类有________:(选择下列的编号作答)
①葡萄糖 ②核糖 ③麦芽糖 ④糖原 ⑤纤维素
“青背白肚”的河蟹,其甲壳的主要成分是几丁质(壳多糖)。综合上述信息及所学知识,可知糖类在细胞和生物体中的功能主要有________(写出两点)。
(2)蟹黄(雌蟹)和蟹膏(雄蟹)是河蟹的“脂肪仓库”,风味和营养精华也在于此。每分子脂肪经水解后可生成一分子________和三分子________,从结构角度分析,脂肪分子不属于生物大分子的原因是________。
(3)处于卵巢快速发育阶段的雌性河蟹,由消化腺摄取的胆固醇可快速转移到卵巢中,推测胆固醇进入卵巢后可作为原料参与________的合成,从而调节河蟹的性成熟。
(4)某同学欲探究“湖泊围网”与“湖泊放流”两种不同生态环境养殖条件下,河蟹体内蛋白质含量的差异,从使用相同蟹苗的“湖泊围网”和“湖泊放流”群体中,分别随机抽取10只体型相近的成年雌蟹,从相同部位获取等量蟹肉制成匀浆,加入________进行显色反应。反应后用分光光度计分别检测两组溶液对特定波长光的吸光值,“湖泊围网”组与“湖泊放流”组的吸光值分别为0.528与0.331.已知吸光值的大小通常与蛋白质的含量呈正相关,据此可以推知上述显色反应的实验现象是________。
18.下图表示某动物细胞中部分有机物的元素组成和功能关系,其中A、B代表元素,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是生物大分子,X、Y、Z、P分别为构成生物大分子的基本单位。回答下列问题:
(1)图中A代表的元素是________(用元素符号填写),Ⅰ代表________。
(2)Ⅲ中文名称为________,Ⅱ化学组成上与Ⅲ的区别是_________。
(3)细胞中含量最多的无机物是水,其中结合水的功能是________。脂质中除了Ⅴ,还有磷脂和固醇,固醇类物质主要包括_________等。
(4)P的结构通式是________,从蛋白质基本组成单位的层次分析Ⅳ结构具有多样性的原因是________。
(5)由50个氨基酸形成的多肽如下图所示,其中丙氨酸(R基为-CH3)只含有4个。现脱掉其中的丙氨酸,得到几条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)。
水解得到的所有有机物比原五十肽增加了________个氢原子。若将得到的5个氨基酸缩合成五肽,则有________种不同的氨基酸序列。
四、实验题
19.后疫情时代(Post-Pandemic),并不是我们原来想象的疫情完全消失,一切恢复如前的状况,而是疫情时起时伏,随时都可能小规模爆发,从外国外地回流以及季节性的发作,对各方面产生深远影响的时代。后疫情时代拼的是人体的免疫力,而人体免疫力的高低离不开均衡的营养,下图是生物体内4类有机物的组成关系图,回答下列问题:
(1)人体细胞中的物质c主要指________;a和脂肪之间可以相互转化,但是转化程度有明显的差异,糖类在供应充足的情况下可以大量转化成脂肪,而脂肪一般只在________时,才会分解供能,而且不能大量转化为糖类。
(2)d的功能为________。
(3)某增强免疫力的蛋白质中的一条肽链分子式为CxHyNzOwS,且该条肽链是由半胱氨酸(C3H7O2NS)、丙氨酸(C3H7O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、苯丙氨酸(C9H11O2N)四种氨基酸组成的。该肽彻底水解后将会得到________个天冬氨酸(结果用分子式中的字母表示)。
(4)青少年经常饮用的鲜牛奶中,除含有脂肪、蛋白质等有机物外,还含有少量钠和钙补充无机盐,请说明补充无机盐的原因为________(答出一点即可)。
(5)苯丙氨酸是人体的必需氨基酸,那么是否也是老鼠的必需氨基酸呢?某生物兴趣小组利用下列材料和用具就此问题进行了探究,请补充并完善他们的实验方案。
材料用具:20只生长发育状况相同的正常幼年鼠、分装在不同试剂瓶中的21种氨基酸、不含蛋白质和氨基酸的食物、秤、天平等。
实验原理:必需氨基酸是动物体不能合成、只能从食物中获得的氨基酸。动物缺乏必需氨基酸时,体内蛋白质的合成就会受到影响,从而导致动物出现营养不良、体重增加缓慢的情况。
实验方案:
①配食:取一定量的不含蛋白质和氨基酸的食物,加入含量和比例适宜的21种氨基酸,配制成食物A:另取等量的不含蛋白质和氨基酸的食物,加入除________以外的20种氨基酸,其含量和比例与食物A中相同,配制成食物B。
②分组:将20只幼年鼠平均分成甲、乙两组,分别称量其体重。
③饲喂:甲组每天饲喂适量的食物A,乙组________,两组幼年鼠其他饲养条件相同。
④观测:一段时间后,分别测量甲、乙两组幼年鼠的体重,并计算其增加量。
预期实验结果及结论:若________,则苯丙氨酸是大鼠的必需氨基酸。
试卷第1页(共3页)
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高中生物单元测试 —— 第一章 细胞的分子组成(较难02)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题3分)玉米细胞和人体细胞内含量较多的化学元素的种类及其含量(干重)如表所示,除表中元素外,其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%。下列叙述正确的是( )
元素
C
H
O
N
K
Ca
P
Mg
S
玉米细胞
43.57
6.24
44.43
1.46
0.92
0.23
0.20
0.18
0.17
人体细胞
55.99
7.46
14.62
9.33
1.09
4.67
3.11
0.16
0.78
A.组成不同细胞的化学元素的种类和含量均差异较大
B.玉米细胞和人体细胞的干重中,C的含量均大于O
C.人体细胞中N的含量较高,与其蛋白质的含量较多有关
D.除表中元素外,其他元素占细胞干重较少,说明其作用较小
【答案】C
【详解】A、组成不同细胞的化学元素种类基本相同(均含C、H、O、N等大量元素),但含量差异较大(如人体细胞O含量显著低于玉米细胞),A错误;
B、玉米细胞干重中O含量(44.43%)高于C(43.57%),而人体细胞C(55.99%)高于O(14.62%),B错误;
C、人体细胞中N含量(9.33%)远高于玉米细胞(1.46%),是因为人体细胞蛋白质含量较高(如肌肉、结构蛋白等),C正确;
D、其他元素(如Fe、Zn等微量元素)虽占干重少,但对细胞生命活动至关重要(如Fe参与血红蛋白形成),D错误。
故选C。
2.(本题3分)下图是细胞中水的存在形式及其作用的概念图,下列叙述错误的是( )
A.①指的是结合水
B.①和②可以相互转化
C.乙可表示“参与生化反应”
D.丙可表示“组成细胞结构”
【答案】D
【详解】A、升温时①转化为②,降温时②转化为①,说明①是结合水,②是自由水。因此①指的是结合水,A正确;
B、自由水和结合水在一定条件下(如温度变化)可以相互转化,B正确;
C、乙是自由水的功能,自由水是细胞内良好的溶剂,可参与生化反应,为细胞提供液体环境,C正确;
D、丙是自由水的功能,而结合水才是细胞结构的重要组成成分,D错误。
故选D。
3.(本题3分)无机盐是存在于体内和食物中的矿物质营养素,细胞中的无机盐含量较少,但作用很大。下列关于细胞中无机盐的叙述,错误的是( )
A.镁是合成叶绿素的重要元素,在给植物施用化肥时可适量添加镁元素
B.Fe2+参与构成的血红蛋白的主要功能是运输血液中的CO2
C.婴幼儿的血液中Ca2+的含量太低会出现肌肉抽搐的症状
D.Pb2+不是人体细胞需要的无机盐,过量摄入会导致疾病
【答案】B
【详解】A、镁是合成叶绿素的重要元素,在给植物施用化肥时可适量添加镁元素,A正确;
B、Fe2+参与构成血红蛋白,且血红蛋白能够携带O2,因而具有运输血液中O2的功能,B错误;
C、哺乳动物血液中Ca2+的含量太低,会出现肌肉抽搐症状,Ca2+的含量过高,会出现肌肉无力,C正确;
D、Pb2+不是人体细胞需要的无机盐,过量摄入会导致疾病,D正确。
4.(本题3分)碳是构成生物体的最基本元素。下列关于碳的说法,错误的是( )
A.构成生物大分子的每个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架
B.碳是生命的核心元素,没有碳就没有生命
C.碳元素在生物体各种细胞鲜重中的质量百分比最大
D.生物大分子都以碳链为骨架,这与碳原子的结构有关
【答案】C
【详解】A、生物大分子(如多糖、蛋白质、核酸)均由单体连接而成,每个单体均以碳链为基本骨架,A正确;
B、碳原子易构成稳定碳链,是形成有机物的基础,故为“生命的核心元素”,B正确;
C、细胞鲜重中质量百分比最大的元素是氧(约65%),碳元素仅占约18%,C错误;
D、碳原子具有4个价电子,可形成稳定共价键,从而构成生物大分子的碳链骨架(如蛋白质肽链、核酸核苷酸链),D正确。
故选C。
5.(本题3分)《中国居民膳食指南(2022)》提出鸡蛋营养丰富,富含蛋白质和脂质。下列有关脂质叙述正确的是( )
A.脂质包含C、H、O等元素,被人体摄入后可大量转化为糖类
B.脂肪是细胞内良好的储能物质,其水解产物是甘油和饱和脂肪酸
C.磷脂分子决定细胞膜的流动性,是细胞间信息识别的靶分子
D.胆固醇是构成人体细胞膜的成分,可参与血液中脂质的运输
【答案】D
【分析】脂质主要是由C、H、O三种化学元素组成,有些还含有N和P。脂质包括脂肪、磷脂和固醇。
a、脂肪是生物体内的储能物质,脂肪还有保温、缓冲、减压的作用。
b、磷脂是构成包括细胞膜在内的膜物质的重要成分。
c、固醇类物质主要包括胆固醇、性激素、维生素D等,这些物质对于生物体维持正常的生命活动,起着重要的调节作用。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。
【详解】A、脂质主要是由C、H、O三种化学元素组成,有些还含有N和P,不能大量转化成糖类,A错误;
B、脂肪水解产物是甘油和脂肪酸,B错误;
C、由于细胞膜的磷脂分子与大多数蛋白质能够运动,所以细胞膜具有一定的流动性,细胞间信息识别的靶分子是受体分子,不是磷脂,C错误;
D、胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,在人体内参与血液中脂质的运输,D正确。
故选D。
6.(本题3分)海南黎锦是非物质文化遗产,其染料主要来源于植物。DNA条形码技术可利用DNA条形码序列(细胞内一段特定的DNA序列)准确鉴定出染料植物的种类。下列有关叙述正确的是( )
A.不同染料植物的DNA均含有元素C、H、O、N、S
B.DNA条形码序列由核糖核苷酸连接而成
C.染料植物的DNA条形码序列仅存在于细胞核中
D.DNA条形码技术鉴定染料植物的依据是不同物种的DNA条形码序列不同
【答案】D
【分析】细胞中的核酸根据所含五碳糖的不同分为DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)两种,构成DNA与RNA的基本单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸,它们含有C、H、O、N、P五种元素。
【详解】A、不同染料植物的DNA均含有元素C、H、O、N、P,不含S,A错误;
B、DNA条形码序列由脱氧核糖核苷酸连接而成,B错误;
C、染料植物的DNA条形码序列主要存在于细胞核中,有少部分存在于细胞质,C错误;
D、不同DNA的区别在于碱基排列顺序不同,DNA条形码技术鉴定染料植物的依据是不同物种的DNA条形码序列不同,D正确。
故选D。
7.(本题3分)蛋白质是生命活动的主要承担者,细胞的各项生命活动都离不开蛋白质。据估计,生物界的蛋白质多达1010~1012种。下列关于蛋白质种类繁多原因的叙述,错误的是( )
A.组成一种蛋白质的氨基酸数目可能成千上万
B.组成一种蛋白质的氨基酸种类可能64种
C.肽链中不同种类氨基酸排列顺序千变万化
D.肽链盘曲、折叠方式及形成的空间结构千差万别
【答案】B
【分析】蛋白质种类多样性的原因:(1)氨基酸的原因:①氨基酸的种类不同。②氨基酸的数目成百上千。 ③氨基酸的排列顺序千变万化。(2)肽链的原因:肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。
【详解】A、在细胞内,组成一种蛋白质的氨基酸数目可能成千上万,是蛋白质结构多样性的原因之一,A正确;
B、组成蛋白质的氨基酸有21种,B错误;
C、氨基酸形成肽链时,不同种类氨基酸的排列顺序千变万化,是蛋白质结构多样性的原因之一,C正确;
D、肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别,是蛋白质结构多样性的原因之一,D正确。
故选B。
8.(本题3分)2024年诺贝尔化学奖颁发给蛋白质设计和蛋白质结构预测的相关研究。人工智能可依据肽链中氨基酸的某些参数预测蛋白质的结构。下图为组成蛋白质单体的结构通式,下列相关叙述错误的是( )
A.每种氨基酸至少都含有一个①和一个③,且连接在同一个碳原子上
B.氨基酸之间的区别在于④的不同,S元素存在于④中
C.氨基酸脱水缩合时产生的H2O中的H来自②和③
D.若某种氨基酸可在人体细胞中合成,则其为非必需氨基酸
【答案】C
【详解】A、每种氨基酸至少都含有一个①(氨基)和一个③(羧基),且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,A正确;
B、氨基酸之间的区别在于④(R基)的不同,有些氨基酸的R基中含有S元素,如甲硫氨酸,B正确;
C、氨基酸脱水缩合时产生的H2O中的H来自①(氨基)和③(羧基),而不是②(与中心碳原子相连的H),C错误;
D、非必需氨基酸是指人体细胞能够合成的氨基酸,若某种氨基酸可在人体细胞中合成,则其为非必需氨基酸,D正确。
故选C。
9.(本题3分)如图中甲、乙、丙是构成核酸的两种核苷酸及它们形成的核苷酸单链(N表示某种碱基)。下列有关叙述正确的是( )
A.甲中含氮碱基种类有A、U、G、C 4种
B.若丙中N为T,则丙的基本组成单位是甲,若丙中N为U,则不可储存遗传信息
C.人类免疫缺陷病毒的核酸初步水解和彻底水解获得的产物都有8种
D.将洋葱根尖细胞中的遗传物质彻底水解后,可得到6种产物
【答案】D
【详解】A、分析题图可知,甲为脱氧核苷酸,其碱基种类有A、T、G、C 4种,A错误;
B、若丙中N为T,则丙为脱氧核苷酸构成的长链,其基本组成单位是甲,若丙中N为U,则丙为核糖核苷酸构成的长链,即RNA,RNA可作为某些病毒的遗传物质,可储存遗传信息,B错误;
C、人类免疫缺陷病毒为RNA病毒,其核酸是RNA,RNA初步水解的产物为4种核糖核苷酸,彻底水解的产物有4种碱基(A、C、G、U)、核糖和磷酸,共6种,C错误;
D、洋葱根尖细胞中的遗传物质是DNA,DNA彻底水解的产物是4种碱基(A、T、C、G)、脱氧核糖和磷酸,共6种产物,D正确。
故选D。
10.(本题3分)纤维素制成的纱布是常用的伤口敷料,但止血效果不佳。科学家开发了一种由几丁质加工而成的伤口敷料,能有效阻止血液外流。几丁质由1000~3000个N-乙酰葡萄糖胺聚合而成。下列关于纤维素和几丁质的叙述,正确的是( )
A.纤维素存在于植物体内,不能为其他生物供能
B.几丁质又称壳多糖,存在于各种动物的骨骼中
C.两者都属于多糖,它们彻底水解后的产物相同
D.几丁质还可以用于制作人造皮肤、处理废水等
【答案】D
【详解】A、纤维素是植物细胞壁的主要成分,虽然人类无法直接分解纤维素,但某些微生物(如分解纤维素的细菌)或动物(如反刍动物通过共生微生物)可利用纤维素供能,A错误;
B、几丁质(壳多糖)主要存在于节肢动物的外骨骼和真菌的细胞壁中,而非“各种动物的骨骼”,脊椎动物骨骼由钙盐和蛋白质构成,B错误;
C、纤维素由葡萄糖聚合而成,彻底水解产物为葡萄糖;几丁质由N-乙酰葡萄糖胺聚合而成,水解产物为N-乙酰葡萄糖胺,两者产物不同,C错误;
D、几丁质具有生物相容性和吸附性,可用于制作人造皮肤、废水处理等,符合实际应用,D正确。
故选D。
11.(本题3分)葡萄糖在富余情况下可以转变成脂肪和某些氨基酸。下图是人体内葡萄糖转化成脂肪的部分过程示意图。下列有关叙述,错误的是( )
A.图中X代表的物质是甘油
B.葡萄糖转化的氨基酸是非必需氨基酸
C.人体内脂肪在糖代谢发生障碍时,能大量转化为糖类
D.相同质量的脂肪和糖原氧化分解时,前者耗氧多,释放的能量也多
【答案】C
【详解】A、脂肪由1分子甘油和3分子脂肪酸组成,图中已生成脂肪酸,故X代表甘油,A正确;
B、必需氨基酸人体无法合成,需从食物中获取;非必需氨基酸可通过自身代谢(如葡萄糖转化)合成,因此葡萄糖转化的氨基酸是非必需氨基酸,B正确;
C、人体内葡萄糖富余时可大量转化为脂肪,但脂肪在糖代谢障碍时,仅少量转化为糖类,C错误;
D、脂肪中C、H元素比例高于糖原,O元素比例更低。氧化分解时,C、H需结合更多氧气生成水,因此相同质量下,脂肪耗氧多,释放的能量也更多,D正确。
故选C。
12.(本题3分)人体的携氧蛋白可以携带并运输O2,又被称为“分子肺”,主要包括红细胞中的血红蛋白、肌肉细胞中的肌红蛋白和脑组织中的脑红蛋白,三者的氨基酸序列差异较大。下列叙述合理的是( )
A.携氧蛋白属于结构蛋白,是构成人体结构的重要物质
B.缺Mg会导致红细胞中血红蛋白数量减少,影响O2运输
C.肌红蛋白和脑红蛋白均能运输O2,但空间结构存在差异
D.携氧蛋白发生变性会导致其肽键、二硫键等多种化学键断裂
【答案】C
【详解】A、结构蛋白主要构成细胞或生物体的结构,携氧蛋白的主要功能是携带并运输O2,属于功能蛋白而非结构蛋白,A不符合题意;
B、血红蛋白的合成需要Fe2+作为辅基,而Mg2+是叶绿素的组成成分,与血红蛋白无关,缺Fe会导致血红蛋白减少,B不符合题意;
C、依据题干信息,肌红蛋白和脑红蛋白的氨基酸序列差异较大,但均能携带并运输O2,说明二者空间结构存在差异但功能相似,C符合题意;
D、携氧蛋白发生变性会导致空间结构遭到破坏,在此过程中二硫键会发生断裂,但肽键不会发生断裂,D不符合题意。
故选C。
二、多选题
13.(本题6分)下列关于食品安全问题探究的实验设计,错误的是( )
选项
探究主题
实验试剂
预期实验结果
结论
A
某“色拉油”是否含有油脂
苏丹Ⅲ染液
被检测液体出现橘黄色
不含有油脂,但可能含有固醇
B
某“早餐奶”是否含有蛋白质
双缩脲试剂
被检测液体出现砖红色
含有蛋白质,但含量少于淀粉
C
某“奶片”是否添加淀粉
碘-碘化钾溶液
被检测液体出现灰绿色
含有淀粉,不含有蛋白质
D
某“无糖”无色饮料中是否含有葡萄糖
斐林试剂
被检测液体出现砖红色沉淀
一定含有还原糖,但不一定是葡萄糖
A.A B.B C.C D.D
【答案】ABC
【详解】A、油脂可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,因此“色拉油”用苏丹Ⅲ染液后出现橘黄色,说明含有油脂,但不能说明其是否含有固醇,A错误;
B、双缩脲试剂可与蛋白质发生紫色反应,B错误;
C、淀粉与碘-碘化钾溶液变蓝色,因此“奶片”用碘-碘化钾溶液检测后出现蓝色,说明含有淀粉,但不能说明其不含蛋白质,C错误;
D、斐林试剂可与还原糖反应生成砖红色沉淀,因此“无糖”无色饮料用斐林试剂检测后出现砖红色,说明其含有还原糖,但不一定是葡萄糖,D正确。
故选ABC。
14.(本题6分)如图是生物体内核酸的基本组成单位——核苷酸的模式图,相关叙述不正确的是( )
A.在HIV和SARS病毒中共可以检测到1种a,4种m,4种b
B.若a为核糖,则m有4种,分别是A、T、G、C
C.大肠杆菌中b共有8种,a有2种,m有5种
D.若m为腺嘌呤,则b的名称是腺嘌呤核糖核酸或腺嘌呤脱氧核酸
【答案】BD
【详解】A、HIV为RNA病毒,只含RNA一种核酸,SARS病毒也是RNA病毒,只含RNA一种核酸,因此在HIV和SARS病毒中共可以检测到1种a(核糖),4种m(A、U、G、C),4种b,A正确;
B、若a为核糖,则构成的核苷酸为核糖核苷酸,则m有4种,分别是A、U、G、C,B错误;
C、大肠杆菌既含有DNA又含有RNA,因此细胞内含有a五碳糖两种,m含氮碱基5种(A、U、G、C、T),b有8种(4种核糖核苷酸+4种脱氧核糖核苷酸),C正确;
D、若m为腺嘌呤,则b核苷酸的名称是腺嘌呤核糖核苷酸或腺嘌呤脱氧核糖核苷酸,D错误。
故选BD。
15.(本题6分)胰脂肪酶抑制剂通过降低胰脂肪酶活性,减少消化器官中膳食脂肪的分解和吸收,进而改善肥胖和高脂血症等代谢性疾病的症状。奥利司他是市售胰脂肪酶抑制剂类减肥药,但会引起胃肠道不良反应。我国科研工作者从药食作物苦荞的麸皮中提取荞麦黄酮进行了实验,结果如下图所示。下列相关描述正确的是( )
A.本实验的自变量是药物的浓度
B.在实验中,一定范围内的荞麦黄酮的效果与浓度呈正相关
C.脂肪酶可以将脂肪水解成三分子脂肪酸和一分子甘油
D.在该实验中的相同浓度下,荞麦黄酮的减肥效果更好
【答案】BC
【详解】A、本实验的自变量是药物的种类和浓度,A错误;
B、由实验结果可知:在实验中,荞麦黄酮能够抑制胰脂肪酶的活性,荞麦黄酮的效果与浓度呈正相关,B正确;
C、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,C正确;
D、分析图中数据,在该实验中的相同浓度下,奥利司他的减肥效果更好,D错误。
故选BC。
16.(本题6分)某直链多肽含4个缬氨酸C5H11NO2,蛋白酶1作用于缬氨酸氨基端的肽键,蛋白酶2作用于缬氨酸羧基端的肽键。该多肽分别经酶1和酶2作用后的情况如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A.缬氨酸在该多肽中的位置分别是第7、8、14、19位,其R基的分子式为-C3H8
B.酶1完全作用后形成的产物中氮原子数目与原多肽一样多
C.酶2完全作用后形成的产物中相对分子质量比原多肽增加54
D.酶1、酶2同时完全作用后形成的肽链中氧原子数目比原多肽少了4个
【答案】BC
【详解】A、根据图示信息,蛋白酶1作用于缬氨酸氨基端的肽键后,形成了三个短肽A、B、C,说明酶l作用位点是7、8、14、19左侧肽键,因此该多肽中缬氨酸的位置分别是第7、8、14、19位,氨基酸至少还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,可求得缬氨酸的R基为-C3H7,A错误;
B、多肽链脱水缩合或者水解的过程中,都没有氮原子的增加或减少,因此经过酶完全作用后形成的产物中氮原子数目与原多肽一样多,B正确;
C、蛋白酶2作用于缬氨酸羧基端的肽键,也就是7、8、14的右侧,消耗了3个水分子,则酶2完全作用后形成的产物的相对分子质量与原多肽相比是增加了3个水分子的相对分子质量,即54,C正确;
D、酶1、酶2同时完全作用,一共断裂6个肽键,需要6个水,产物是形成3个多肽、4个缬氨酸,水增加了6个氧,4个缬氨酸有8个氧原子,则形成的肽链中氧原子数目比原多肽少了2个,D错误。
故选BC。
三、解答题
17.(本题13分)“秋风起,蟹脚痒;菊花开,闻蟹来。”9至11月是品尝河蟹(俗称“大闸蟹”)的最佳时节。其可食用部分主要包括蟹黄、蟹膏与蟹肉,具体营养成分如下表所示:
河蟹每100g可食用部分中的营养成分
成分
水
蛋白质
脂肪
糖类
无机盐
含量
75.1~77.8%
13.5~17.7%
2.2~2.7%
1.6~4.5%
1.7~2.3%
阅读文字材料及图表,回答下列问题:
(1)河蟹细胞内可能含有的糖类有________:(选择下列的编号作答)
①葡萄糖 ②核糖 ③麦芽糖 ④糖原 ⑤纤维素
“青背白肚”的河蟹,其甲壳的主要成分是几丁质(壳多糖)。综合上述信息及所学知识,可知糖类在细胞和生物体中的功能主要有________(写出两点)。
(2)蟹黄(雌蟹)和蟹膏(雄蟹)是河蟹的“脂肪仓库”,风味和营养精华也在于此。每分子脂肪经水解后可生成一分子________和三分子________,从结构角度分析,脂肪分子不属于生物大分子的原因是________。
(3)处于卵巢快速发育阶段的雌性河蟹,由消化腺摄取的胆固醇可快速转移到卵巢中,推测胆固醇进入卵巢后可作为原料参与________的合成,从而调节河蟹的性成熟。
(4)某同学欲探究“湖泊围网”与“湖泊放流”两种不同生态环境养殖条件下,河蟹体内蛋白质含量的差异,从使用相同蟹苗的“湖泊围网”和“湖泊放流”群体中,分别随机抽取10只体型相近的成年雌蟹,从相同部位获取等量蟹肉制成匀浆,加入________进行显色反应。反应后用分光光度计分别检测两组溶液对特定波长光的吸光值,“湖泊围网”组与“湖泊放流”组的吸光值分别为0.528与0.331.已知吸光值的大小通常与蛋白质的含量呈正相关,据此可以推知上述显色反应的实验现象是________。
【答案】(1) ①②④ 重要的能源物质、细胞和生物体结构的重要组成成分
(2) 甘油 脂肪酸 脂肪分子不是由单体连接而成的多聚体
(3)性激素
(4) 双缩脲试剂 经双缩脲试剂检测后,湖泊围网组的检测液紫色深于湖泊放流组
【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);固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等;无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动都有重要作用,人体缺碘会导致地方性甲状腺肿,人体血液中Ca2+含量太低,就会出现肌肉抽搐症状。
【详解】(1)河蟹细胞为动物细胞,故胞内不会出现麦芽糖与纤维素;糖类的功能首先是作为重要的能源物质为生命活动提供能量,而且纤维素以及题干中的几丁质可以体现糖类参与细胞和生物体的结构组成的功能。
(2)脂肪又称三酰甘油或甘油三酯,是由一分子甘油与三分子脂肪酸发生反应生成的酯。生物大分子是由许多单体连接成的多聚体,如蛋白质、核酸、多糖等,脂肪分子的结构不满足生物大分子形成的标准。
(3)胆固醇与性激素都是脂质中的固醇类,性质相似,题干中提示该物质会促进螃蟹的性成熟,所以推测以胆固醇为原料生成的物质应为性激素。
(4)蛋白质的检测试剂在高中阶段可以使用的是双缩脲试剂,根据题干信息,分光光度计测得的吸光值与蛋白质含量呈正相关,湖泊围网组的吸光值更大,因此蛋白质含量更高,推知其紫色更深。
18.下图表示某动物细胞中部分有机物的元素组成和功能关系,其中A、B代表元素,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是生物大分子,X、Y、Z、P分别为构成生物大分子的基本单位。回答下列问题:
(1)图中A代表的元素是________(用元素符号填写),Ⅰ代表________。
(2)Ⅲ中文名称为________,Ⅱ化学组成上与Ⅲ的区别是_________。
(3)细胞中含量最多的无机物是水,其中结合水的功能是________。脂质中除了Ⅴ,还有磷脂和固醇,固醇类物质主要包括_________等。
(4)P的结构通式是________,从蛋白质基本组成单位的层次分析Ⅳ结构具有多样性的原因是________。
(5)由50个氨基酸形成的多肽如下图所示,其中丙氨酸(R基为-CH3)只含有4个。现脱掉其中的丙氨酸,得到几条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)。
水解得到的所有有机物比原五十肽增加了________个氢原子。若将得到的5个氨基酸缩合成五肽,则有________种不同的氨基酸序列。
【答案】(1) N、P 糖原
(2) 核糖核酸 五碳糖(DNA是脱氧核糖、RNA是核糖)以及含氮碱基(DNA中有胸腺嘧啶、RNA中有尿嘧啶)不同
(3) 结合水是细胞结构的重要组成部分 胆固醇、性激素、维生素D
(4) 氨基酸的种类、数目、排列顺序不同
(5) 16 5/五
【分析】题图分析,I是动物细胞中的能源物质,为糖原,所以X是葡萄糖;Ⅱ、Ⅲ携带遗传信息,Ⅱ分布在细胞核,所以Ⅱ是DNA,Y是脱氧核苷酸,Ⅲ分布在细胞质,所以Ⅲ是RNA,Z是核糖核苷酸;Ⅳ承担生命活动,所以Ⅳ是蛋白质,P是氨基酸;而A代表N、P两种元素,B只是N元素;V是储能物质,所以是脂肪。
【详解】(1)由图可知,Ⅱ(主要分布在细胞核)和Ⅲ(主要分布在细胞质)携带遗传信息,故Ⅱ是DNA,Ⅲ是RNA,组成元素除C、H、O外,还有N、P,故A代表的元素是 N、P;I是能源物质,且是由C、H、O组成的生物大分子,所以I代表糖原(动物细胞中的储能多糖)。
(2)Ⅲ主要分布在细胞质且携带遗传信息,表示RNA,中文名称是核糖核酸;Ⅱ是DNA,Ⅲ是RNA。DNA的五碳糖是脱氧核糖,含氮碱基有A、T、C、G;RNA的五碳糖是核糖,含氮碱基有A、U、C、G。所以Ⅱ(DNA)化学组成上与Ⅲ(RNA)的区别是五碳糖不同(DNA是脱氧核糖、RNA是核糖),含氮碱基不完全相同(DNA特有T,RNA特有U)。
(3)细胞中结合水的功能是细胞结构的重要组成成分。脂质中除了Ⅴ(脂肪),还有磷脂和固醇,固醇类物质主要包括胆固醇、性激素、维生素D等。
(4)Ⅳ承担生命活动,所以Ⅳ是蛋白质,P是氨基酸,其结构通式是。从蛋白质基本组成单位(氨基酸)的层次分析,Ⅳ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、排列顺序不同。
(5)据图可知,多肽中的四个丙氨酸均在多肽链中间位置,且有间隔,因此,每脱掉1个丙氨酸需要破坏2个肽键,脱掉4个丙氨酸共破坏了8个肽键,则有8分子H2O参与,故该五十肽水解得到的所有有机物比原五十肽增加了8×2=16个氢原子。该多肽水解后得到的5个氨基酸,其中有4个是丙氨酸,故将这5个氨基酸缩合成五肽,可有5种不同的氨基酸序列。
四、实验题
19.后疫情时代(Post-Pandemic),并不是我们原来想象的疫情完全消失,一切恢复如前的状况,而是疫情时起时伏,随时都可能小规模爆发,从外国外地回流以及季节性的发作,对各方面产生深远影响的时代。后疫情时代拼的是人体的免疫力,而人体免疫力的高低离不开均衡的营养,下图是生物体内4类有机物的组成关系图,回答下列问题:
(1)人体细胞中的物质c主要指________;a和脂肪之间可以相互转化,但是转化程度有明显的差异,糖类在供应充足的情况下可以大量转化成脂肪,而脂肪一般只在________时,才会分解供能,而且不能大量转化为糖类。
(2)d的功能为________。
(3)某增强免疫力的蛋白质中的一条肽链分子式为CxHyNzOwS,且该条肽链是由半胱氨酸(C3H7O2NS)、丙氨酸(C3H7O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、苯丙氨酸(C9H11O2N)四种氨基酸组成的。该肽彻底水解后将会得到________个天冬氨酸(结果用分子式中的字母表示)。
(4)青少年经常饮用的鲜牛奶中,除含有脂肪、蛋白质等有机物外,还含有少量钠和钙补充无机盐,请说明补充无机盐的原因为________(答出一点即可)。
(5)苯丙氨酸是人体的必需氨基酸,那么是否也是老鼠的必需氨基酸呢?某生物兴趣小组利用下列材料和用具就此问题进行了探究,请补充并完善他们的实验方案。
材料用具:20只生长发育状况相同的正常幼年鼠、分装在不同试剂瓶中的21种氨基酸、不含蛋白质和氨基酸的食物、秤、天平等。
实验原理:必需氨基酸是动物体不能合成、只能从食物中获得的氨基酸。动物缺乏必需氨基酸时,体内蛋白质的合成就会受到影响,从而导致动物出现营养不良、体重增加缓慢的情况。
实验方案:
①配食:取一定量的不含蛋白质和氨基酸的食物,加入含量和比例适宜的21种氨基酸,配制成食物A:另取等量的不含蛋白质和氨基酸的食物,加入除________以外的20种氨基酸,其含量和比例与食物A中相同,配制成食物B。
②分组:将20只幼年鼠平均分成甲、乙两组,分别称量其体重。
③饲喂:甲组每天饲喂适量的食物A,乙组________,两组幼年鼠其他饲养条件相同。
④观测:一段时间后,分别测量甲、乙两组幼年鼠的体重,并计算其增加量。
预期实验结果及结论:若________,则苯丙氨酸是大鼠的必需氨基酸。
【答案】(1) 糖原 糖类代谢发生障碍,引起供能不足
(2)构成生物膜的重要成分
(3)(w-z-1)/2
(4)无机盐可以维持细胞和生物体的生命活动;无机盐可以参与构成某些重要化合物;无机盐可以维持酸碱平衡;无机盐可以维持渗透压
(5) 苯丙氨酸 每天饲喂等量的食物B 乙组大鼠营养不良、体重增加缓慢,甲组大鼠正常
【分析】蛋白质的基本组成单位是氨基酸;组成蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基,且都连接在同一个碳原子上;氨基酸脱水缩合反应形成肽链,氨基酸脱水缩合反应过程中,形成的肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数目-肽链数;一条肽链至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基。
【详解】(1)人体细胞中的多糖(物质c)主要是糖原(包括肝糖原和肌糖原)。脂肪一般只在糖类代谢发生障碍,引起供能不足时,才会分解供能,且不能大量转化为糖类。
(2)脂质包括脂肪、磷脂和固醇,因此, d为磷脂,d(磷脂)的功能是构成生物膜的重要成分。
(3)天冬氨酸含有四个氧原子,因此天冬氨酸的R基中含有一个羧基(-COOH,含2个O原子),其他氨基酸的R基中无羧基。设天冬氨酸数量为b,肽链中氨基酸总数为z(因每个氨基酸含1个N,总N数z等于氨基酸数)。肽链中O原子数w = 肽键数(z−1) + 末端羧基O(2) + 天冬氨酸R基额外O(2b),即w=(z−1)+2+2b,解得b=(w-z-1)/2,因此天冬氨酸个数为 (w-z-1)/2。
(4)无机盐可以维持细胞和生物体的生命活动;无机盐可以参与构成某些重要化合物;无机盐可以维持酸碱平衡;无机盐可以维持渗透压。无机盐的上述作用决定了当机体缺乏相应无机盐的时候需要及时补充。
(5)必需氨基酸是动物体内不能合成,只能从食物中获得的氨基酸,若动物缺乏,将影响体内蛋白质的合成,出现营养不良,体重增加缓慢,因此要证明苯丙氨酸是否为必需氨基酸,应取一定量的不含蛋白质和氨基酸的食物,加入含量和比例适宜的由21种氨基酸配制成的食物A(对照组);另取等量的不含蛋白质和氨基酸的食物B,加入除苯丙氨酸以外的20种氨基酸,其含量和比例与食物A中相同;对甲、乙两组大鼠分别饲喂等量的食物A、食物B;分别测量两组大鼠的体重,计算体重增加量;若两组大鼠营养状况和体重基本相同,则苯丙氨酸不是大鼠的必需氨基酸,若乙组大鼠营养不良、体重增加缓慢,甲组大鼠正常,则苯丙氨酸是大鼠的必需氨基酸。
试卷第1页(共3页)
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