摘要:
**基本信息**
高中生物细胞的分子组成单元复习卷,涵盖糖类、脂质、蛋白质、核酸等核心知识点,通过生活情境(如红枣营养、冬小麦抗寒)和实验探究(必需氨基酸验证),落实生命观念与科学思维。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|16/64|元素、水、无机盐、糖类、核酸、蛋白质|结合农业谚语(如“缺镁后期株叶黄”)、生活实例(红枣铁含量)考查结构与功能观|
|解答题|2/23|糖类代谢、脂质作用、核苷酸结构|以全麦面粉代谢为情境,分析糖原功能与脂肪分解,体现物质与能量观|
|实验题|1/13|有机物组成、必需氨基酸探究|设计苯丙氨酸必需性实验方案,培养探究实践能力,呼应态度责任中健康意识|
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4分)如图表示土壤中甲、乙两种元素浓度变化与某植物生长速率的关系。下列叙述正确的是( )
A.该植物对乙元素的需求大于甲元素,说明乙元素更重要
B.由图无法推测甲元素是微量元素或乙元素是大量元素
C.当肥料中乙元素浓度为C时,更有利于该植物生长
D.土壤中的元素在细胞中一定都存在,说明生物界与无机自然界具有统一性
【答案】B
【详解】A、由图可知,该植物生长速率达到最大时,需要的甲元素浓度比乙元素低,说明该植物对甲元素的需求量小于乙元素,但不能就此说明乙元素更重要,因为两种元素对植物都是不可或缺的,只是需求量不同,A错误;
B、大量元素和微量元素是根据含量来划分的,从图中仅能看到植物生长速率与甲、乙元素浓度的关系,无法推测甲元素是微量元素还是乙元素是大量元素,B正确;
C、由图可知,当肥料中乙元素浓度为C时,植物生长速率比浓度为B时低,所以当肥料中乙元素浓度为C时,不利于该植物生长,C错误;
D、组成细胞的化学元素在无机自然界中都能找到,没有一种化学元素为细胞所特有,这体现了生物界与无机自然界具有统一性,但土壤中的元素在细胞中不一定都存在,D错误。
故选B。
2.(本题4分)红枣营养丰富,除铁含量比一般水果蔬菜高外,还含有大量的维生素B和维生素C,有“天然维生素丸”的美称。下列有关红枣果肉和叶片细胞的分析,正确的是( )
A.新鲜红枣果实中有机化合物的含量多于无机化合物
B.红枣果肉细胞中的铁元素含量高,铁属于大量元素
C.叶肉细胞液浓度升高不利于红枣对低温环境的适应
D.红枣果肉和叶肉细胞中化合物的种类和含量有差别
【答案】D
【分析】1.在组成细胞的元素中,占鲜重百分比:O>C>H>N;占干重百分比:C>O>N>H。
2.在组成细胞的化合物中,占鲜重百分比:水>蛋白质>脂质>糖类。但占干重百分比最多的是蛋白质。
【详解】A、细胞中的水占70%-90%,水属于无机化合物,因此新鲜红枣果实中,无机化合物的含量高于有机化合物,A错误;
B、细胞中的微量元素有Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等,因此Fe属于微量元素,B错误;
C、叶肉细胞液浓度升高,冰点降低,有利于红枣对低温环境的适应,C错误;
D、不同功能的细胞(红枣果肉细胞和叶肉细胞)由于基因选择性表达,化合物的种类和含量均存在差别,D正确。
故选D。
3.(本题4分)在冬季来临过程中,冬小麦体内两种形式的水含量变化如下图所示,下列说法正确的是( )
A.a与b比值升高物质运输速度快
B.b是组成细胞结构的重要组成成分,如果这部分水失去,则细胞代谢速率减慢
C.在9-12月间,a与b的比值增大,植物抵抗寒冷能力下降
D.a因与蛋白质、多糖等物质结合,失去流动性和溶解性
【答案】D
【详解】A、在冬季来临过程中,冬小麦体内结合水含量升高,a表示结合水,b表示自由水,自由水含量越多,新陈代谢越旺盛,a与b比值升高物质运输速度变慢,A错误;
B、a结合水是组成细胞结构的重要组成成分,B错误;
C、由图可知,在9-12月间,a与b的比值上升,植物抵抗寒冷能力上升,C错误;
D、a结合水因与蛋白质、多糖等物质结合,失去流动性和溶解性,D正确。
4.(本题4分)正如农业谚语“缺镁后期株叶黄,老叶脉间变褐亡”所说,无机盐对于机体生命活动是必不可少的。下列叙述错误的是( )
A.Mg2+是构成叶绿素所必需的元素
B.无机盐在细胞中存在的形式主要是化合物
C.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡和渗透压的调节
D.人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性下降,引发肌肉酸痛
【答案】B
【详解】A、镁离子(Mg2+)是叶绿素分子的必需组成元素,缺镁会导致叶绿素合成受阻,引发植物老叶黄化,A正确;
B、无机盐在细胞中主要以离子形式存在(如Na+、K+、Ca2+等),而非化合物形式。化合物形式(如蛋白质、核酸)是有机物的主要存在方式,B错误;
C、无机盐离子(如HCO3-/H2CO3缓冲对)可调节细胞酸碱平衡,Na+、K+等参与维持细胞渗透压,C正确;
D、Na+参与维持人体细胞外液渗透压,其缺乏会导致神经、肌肉细胞兴奋性降低,引发肌肉无力或酸痛,D正确。
故选B。
5.(本题4分)日常饮食以大米、小麦、玉米等作为主食,这些主食中含有较多的淀粉、纤维素和葡萄糖等糖类物质。下列关于糖类的叙述错误的是( )
A.淀粉和纤维素的功能不同主要与组成它们的单体不同有关
B.玉米含有大量的膳食纤维,膳食纤维被称为人体的第七大营养素
C.大米、小麦和玉米中的糖类绝大多数以多糖形式存在
D.摄入的淀粉可在人体内发生“淀粉→麦芽糖→葡萄糖→糖原”的转化
【答案】A
【详解】A、淀粉和纤维素的单体均为葡萄糖,二者功能不同主要与葡萄糖的连接方式(空间结构)不同有关,A错误;
B、膳食纤维主要是纤维素等,能够促进胃肠蠕动和排空,被称为人体的第七大营养素,B正确;
C、大米、小麦、玉米中的糖类绝大多数以淀粉这种多糖形式存在,C正确;
D、摄入的淀粉先在消化道中被依次分解为麦芽糖、葡萄糖,葡萄糖被吸收进入人体后可在肝脏、肌肉等处合成糖原,该转化过程成立,D正确。
6.(本题4分)核酸是遗传信息的携带者,下图表示核酸有关的物质或结构,其中d代表含氮碱基。下列叙述错误的是( )
A.核酸彻底水解后,b、c、d的数量关系为1:1:1
B.f包括DNA和RNA,其基本组成单位是核苷酸
C.细胞中由A、G、C、T4种碱基参与构成的e有4种
D.元素a包括C、H、O、N、P,只有d中含有N
【答案】C
【分析】组成核酸的元素有C、H、O、N、P,只有含氮碱基中有N。核酸的基本组成单位是核苷酸,核苷酸是由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成,碱基包括A、G、C、T、U五种,其中T只参与构成脱氧核苷酸,U只参与构成核糖核苷酸。
【详解】A、核酸的基本组成单位是核苷酸,核苷酸是由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成,因此核酸彻底水解后,b、c、d的数量关系为1:1:1,A正确;
B、f为核酸,核酸包括脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)两种,基本组成单位为核苷酸,B正确;
C、e为核苷酸,细胞中A、G、C三种碱基既能参与脱氧核苷酸,也能参与构成核糖核苷酸,碱基T只能参与构成脱氧核苷酸,故细胞中由A、G、C、T4种碱基参与构成的e有7种,C错误;
D、组成核酸的元素有C、H、O、N、P,只有含氮碱基中有N,D正确。
故选C。
7.(本题4分)维生素D3可从牛奶、鱼肝油等食物中获取,也可在阳光下由皮肤中的7-脱氢胆固醇转化而来,继而被运往肾脏,在羟化酶的作用下转化为活化的维生素D3,活化的维生素D3促进小肠等部位对钙的吸收。下列说法正确的是( )
A.维生素D3和磷脂都属于脂质,它们分子结构非常相似
B.3H标记7-脱氢胆固醇,可先后在核糖体、内质网上检测到放射性
C.儿童参加户外运动、多接触阳光可以促进骨骼发育
D.维生素D是动物细胞膜的重要成分,还能参与人体血液中脂质的运输
【答案】C
【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、维生素D3和磷脂分子结构差异很大,但它们都属于脂质,A错误;
B、7-脱氢胆固醇不是分泌蛋白,不涉及分泌蛋白的合成和分泌途径,B错误;
C、晒太阳促进维生素D的合成,有利于肠道对钙的吸收,促进骨骼发育,即儿童参加户外运动、多接触阳光可以促进骨骼发育,C正确;
D、胆固醇是动物细胞膜的重要成分,还能参与人体血液中脂质的运输,维生素D不具备上述功能,D错误。
故选C。
8.(本题4分)苯丙氨酸(C9H11NO2)是一种必需氨基酸,其在体内可转化为其他氨基酸或者参与合成蛋白质等。下列关于组成蛋白质的氨基酸的叙述,错误的是( )
A.苯丙氨酸的结构中只含有1个氨基和1个羧基
B.苯丙氨酸与其他氨基酸之间的区别在于R基的不同
C.苯丙氨酸与不同的氨基酸之间的脱水缩合方式不同
D.在机体细胞中,苯丙氨酸不可能由其他氨基酸转化而来
【答案】C
【分析】组成蛋白质的氨基酸至少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,根据R基不同分为21种;人体的氨基酸根据能否在人体内合成分为必需氨基酸和非必需氨基酸;组成氨基酸的基本元素是C、H、O、N等。
【详解】A、苯丙氨酸的分子式为C9H11NO2,说明其结构中只含有1个氨基(-NH2)和1个羧基(-COOH),A正确;
B、组成蛋白质的氨基酸根据R基不同分为21种,苯丙氨酸与其他氨基酸之间的区别在于R基的不同,B正确;
C、氨基酸之间的脱水缩合方式相同,均为氨基脱去一个氢,羧基脱去一个羟基,形成一个水,C错误;
D、苯丙氨酸是一种必需氨基酸,不能由其他氨基酸转化而来,D正确。
故选C。
9.(本题4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4分)如图表示糖类的元素组成和种类,下列叙述正确的是( )
A.①②③依次代表单糖、二糖、多糖,它们均可继续水解
B.①②均属于还原糖,可根据其与双缩脲试剂的颜色反应进行鉴定
C.④是植物细胞壁的主要成分之一,是结构物质而非储能物质
D.人体血糖含量低于正常值时,⑤肌糖原会分解产生葡萄糖
【答案】C
【详解】A、①代表单糖,单糖是不能再水解的糖类;②代表二糖,③代表多糖,二糖和多糖可以水解, A错误;
B、还原糖的鉴定试剂是斐林试剂(水浴加热后出现砖红色沉淀),而双缩脲试剂是用来鉴定蛋白质的。 另外,二糖中的蔗糖不属于还原糖,B错误;
C、 ④是纤维素,它是植物细胞壁的主要成分之一,属于结构物质,不参与能量储存,C正确;
D、⑤是肌糖原,肌糖原只能在肌肉细胞中供能,不能分解产生葡萄糖补充血糖。 能分解补充血糖的是肝糖原,D错误。
故选C。
11.(本题4分)图1为某类物质的结构示意图,图2为DNA与RNA化学组成的关系图。下列相关分析错误的是( )
A.根据图1中的③可知,图1是RNA的基本组成单位
B.图1所示物质的排列顺序可储存根瘤菌的遗传信息
C.图2中阴影部分表示胞嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤、磷酸
D.图1所示物质和DNA、RNA都以碳链为基本骨架
【答案】B
【详解】A、图1所示物质为核苷酸,其中③为—OH,表明该核苷酸为核糖核苷酸,是RNA的基本组成单位,A正确;
B、根瘤菌的遗传物质为DNA,其遗传信息储存在脱氧核苷酸的排列顺序中,B错误;
C、图2中阴影部分表示DNA与RNA的共同组成成分,包括胞嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤、磷酸,C正确;
D、核苷酸及多个核苷酸连接形成的核酸都是以碳链为基本骨架的,D正确。
故选B。
12.(本题4分)角蛋白是头发的主要成分,由2条肽链组成,含有2个二硫键。下图表示烫发的原理。下列有关角蛋白的说法,不正确的是( )
A.烫发过程中角蛋白的肽键没有断裂,仅改变了角蛋白的空间结构
B.角蛋白至少含有两个游离的氨基和羧基
C.氨基酸形成角蛋白过程中,丢失的H仅来自氨基和羧基
D.烫发过程中涉及到二硫键的断裂和形成
【答案】C
【详解】A、烫发过程中蛋白质空间结构被破坏,二硫键断裂,氨基酸的排列顺序没有改变,肽键没有断裂,A正确;
B、角蛋白由两条肽链构成,每条链末端至少各有一个游离的氨基和羧基,故至少含有两个游离的氨基和羧基,B正确;
C、氨基酸形成角蛋白过程中,一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基发生脱水缩合反应,脱去一分子水形成一个肽键,通过水丢失的H来自参与反应的氨基和羧基。并且,两条链间的巯基也会发生反应脱去氢,形成二硫键,C错误;
D、据图分析可知,烫发时所使用的卷发剂使肽链间的二硫键断裂,再使用物理力量使变性后的肽链卷曲或其它变形,肽链间重新形成二硫键,产生新的蛋白质空间结构,D正确。
故选C。
13.(本题4分)蛋白质是生命活动的主要承担者,核酸是遗传信息的携带者。已知DNA条形码技术可利用细胞内一段特定的DNA序列鉴定物种。下列叙述正确的是( )
A.蛋白质和DNA都可承担催化化学反应的功能,都是生命活动的产物
B.蛋白质和DNA分子各自独特的空间结构是形成其多样性的原因
C.DNA条形码序列的单体可携带遗传信息,碳链是其基本骨架
D.DNA条形码序列初步水解和彻底水解的产物分别为4种、6种
【答案】D
【详解】A、蛋白质中的酶具有催化功能,DNA不具有催化功能,A错误;
B、DNA的空间结构具有统一性,是双螺旋结构,B错误;
C、DNA条形码序列的单体为脱氧核苷酸,单个脱氧核苷酸不携带遗传信息(遗传信息由碱基序列承载),脱氧核苷酸以碳链为基本骨架,C错误。
D、DNA初步水解产物为4种脱氧核苷酸(单体),彻底水解产物为磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基(A、T、G、C),共6种小分子物质,D正确。
故选D。
14.(本题4分)某生物兴趣小组在实验室中对不同植物组织中的有机物进行鉴定。他们选择了苹果、花生和大豆三种材料,分别进行了还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定。下列叙述正确的是( )
A.苹果组织样液中加入斐林试剂后,会立即出现砖红色沉淀
B.用苏丹Ⅲ染液对花生子叶切片染色后,在显微镜下可观察到橘黄色颗粒
C.大豆组织样液中加入双缩脲试剂后,溶液变蓝,说明大豆样液中含蛋白质
D.在鉴定还原糖时,可使用双缩脲试剂代替斐林试剂,因为它们都含有Cu²⁺
【答案】B
【详解】A、斐林试剂需在水浴加热(50~65℃)的条件下才能更快与还原糖反应生成砖红色沉淀,A错误;
B、花生子叶中的脂肪可用苏丹Ⅲ染液染色,在显微镜下可观察到橘黄色颗粒,B正确;
C、双缩脲试剂与蛋白质反应生成紫色络合物,而不是蓝色,C错误;
D、斐林试剂和双缩脲试剂虽然都含有CuSO4,但两者的质量浓度差异较大,双缩脲试剂不能代替斐林试剂用于还原糖的鉴定,且两者的反应条件和化学性质不同,D错误。
故选B。
15.(本题4分)热休克蛋白(HSPs)是从细菌到哺乳动物细胞中普遍存在的一类高度保守的热应激蛋白质,能够帮助其他蛋白质正确折叠、修复热损伤的蛋白质或降解异常蛋白质。下列说法正确的是( )
A.不同生物细胞中的热休克蛋白具有相似的氨基酸序列
B.生活在高温环境下的生物体内热休克蛋白含量较低
C.异常蛋白质彻底水解的产物能与双缩脲试剂发生紫色反应
D.细菌和哺乳动物细胞中的HSPs主要分布在内质网和细胞质基质中
【答案】A
【详解】A、题干指出HSPs是"高度保守的热应激蛋白质",保守性意味着不同生物的同源蛋白氨基酸序列相似,A正确;
B、HSPs在热应激时表达增加以保护细胞,因此高温环境下其含量应升高,B错误;
C、异常蛋白质彻底水解产物为氨基酸,双缩脲试剂检测的是肽键,氨基酸无此反应,C错误;
D、细菌为原核生物,无内质网;HSPs在真核细胞中可分布于细胞质基质和内质网,但原核细胞中仅分布于细胞质基质,D错误。
故选A。
16.(本题4分)胰高血糖素原是一种由 160 个氨基酸残基组成的前体多肽链。可以生成多种具有不同生物活性的多肽,包括胰高血糖素和胰高血糖素样肽-1(由31个氨基酸残基组成)。前者可以升高血糖(血液中的糖主要是葡萄糖),后者为一种新型降糖药物。牛胰岛素是另一种具有降血糖功能的蛋白质。下列叙述错误的是( )
A.蛋白质水解时,水中的氢原子参与形成氨基和羧基
B.改变温度一定会使蛋白质的空间结构发生改变而使其失去作用
C.胰高血糖素和胰高血糖素样肽-1功能不同,一定与其结构不同有关
D.胰高血糖素样肽-1和牛胰岛素都能降糖,但两者结构一定不同
【答案】B
【详解】A、氨基酸脱水缩合时,氨基中的氢原子和羧基中的羟基形成水分子,所以蛋白质水解时,水中的氢原子参与形成氨基和羧基,A正确;
B、低温只会抑制蛋白质的活性,不会破坏其空间结构,温度恢复后活性可恢复;只有高温才会使蛋白质的空间结构发生不可逆的改变(变性),进而失去作用,B错误;
C、蛋白质的功能由其结构决定,结构不同则功能通常不同。胰高血糖素和胰高血糖素样肽 - 1 功能不同,其根源是氨基酸的种类、数目、排列顺序或肽链的空间结构存在差异,C正确;
D、胰高血糖素样肽 - 1 是由胰高血糖素原加工而来的多肽(31 个氨基酸),牛胰岛素是由两条肽链组成的蛋白质,二者的氨基酸组成、肽链数量和空间结构均不相同。即使功能相同(降糖),结构也必然存在差异,D正确。
故选B。
二、解答题
17.(本题11分)小麦是我国主要的粮食作物之一,全麦面粉中含有淀粉和纤维素等糖类。图1表示部分糖类在人体被消化吸收之后的部分代谢途径,字母表示相关物质。
(1)淀粉水解后变成[A]________才能被人体吸收,而纤维素却很难被消化吸收;纤维素在植物细胞中是构成_________的主要成分。
(2)分布在肌肉和肝脏中的多糖是______,它们在人和动物细胞中的主要作用是_____。当人体血液中葡萄糖含量低于正常值时,______(填字母)便分解产生葡萄糖及时补充。
(3)脂质中,________是构成细胞膜的重要组成成分;_______促进钙磷的吸收。
(4)图2表示饥饿条件下人体血浆中葡萄糖和酮体的浓度变化。酮体是脂肪酸分解代谢的中间产物,其酸性较强。据图2可知,饥饿条件下脂肪的分解速度______,判断依据是_______。人在长期不能进食时需注射葡萄糖溶液,除了及时满足人体的能量需求外,还可避免______,导致酸中毒。
【答案】(1) 葡萄糖 细胞壁
(2) 糖原(肌糖原和肝糖原) 作为储能物质 C
(3) 磷脂 维生素D
(4) 加快 图2中酮体浓度逐渐升高,而酮体是脂肪酸分解代谢的中间产物,说明脂肪分解产生的酮体增多,即脂肪分解速度加快 避免脂肪大量分解产生过多酮体
【分析】分析题图2可知,在饥饿状态下,血浆中葡萄糖浓度逐渐降低,酮体浓度逐渐升高,又知酮体酸性较高,因此酮体增加,会降低血浆的pH。
【详解】(1)淀粉属于多糖,人体消化道内的淀粉酶会将其逐步分解为葡萄糖,葡萄糖是单糖,可被小肠上皮细胞吸收进入血液; 植物细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶构成,纤维素是植物细胞壁的主要组成成分之一。
(2)动物细胞中的多糖是糖原,分为存在于肝脏中的肝糖原和存在于肌肉中的肌糖原;糖原在人和动物细胞中的主要作用是作为储能物质(当血糖不足时,糖原可分解补充血糖);当血糖含量低于正常值时,肝糖原(图中 C 代表的物质) 会分解产生葡萄糖,补充血糖(肌糖原不能直接分解为葡萄糖)。
(3)磷脂是构成细胞膜(生物膜)的重要组成成分(细胞膜的基本支架是磷脂双分子层); 维生素 D属于脂质中的固醇类物质,可促进肠道对钙、磷的吸收。
(4)饥饿条件下,脂肪分解速度加快; 判断依据:图 2 中酮体浓度随时间逐渐升高,而酮体是脂肪分解的中间产物,说明脂肪分解产生的酮体增多,即脂肪分解速度加快;人长期不进食时注射葡萄糖溶液,可避免脂肪大量分解产生过多酮体(酮体呈酸性,过多会导致酸中毒)。
18.(本题12分)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是某核苷酸链示意图。据图回答下列问题:
(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)小麦植株的叶肉细胞中,含有的碱基有A、G、C、T、U五种,那么仅由A、G、C、U4种碱基参与构成的核苷酸共有_____种。
(3)4、5分别代表_____、_____;与另一种核酸相比,图B结构中特有的碱基名称是_____。
(4)DNA是_____的携带者,在生物体的遗传、变异和蛋白质的合成中具有重要作用。
【答案】(1) 腺嘌呤核糖核苷酸 不是
(2)7
(3) 胞嘧啶脱氧核苷酸 一条脱氧核苷酸链的片段 胸腺嘧啶
(4)遗传信息
【分析】核酸包括脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)两大类。DNA主要分布在细胞核中,在线粒体和叶绿体中也有少量分布;RNA主要分布在细胞质中。 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。
【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)小麦植株中既含有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。
(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的片段,图B结构中特有的碱基名称是胸腺嘧啶(T)。
(4)DNA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。
三、实验题
19.(本题13分)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。
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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4分)如图表示土壤中甲、乙两种元素浓度变化与某植物生长速率的关系。下列叙述正确的是( )
A.该植物对乙元素的需求大于甲元素,说明乙元素更重要
B.由图无法推测甲元素是微量元素或乙元素是大量元素
C.当肥料中乙元素浓度为C时,更有利于该植物生长
D.土壤中的元素在细胞中一定都存在,说明生物界与无机自然界具有统一性
2.(本题4分)红枣营养丰富,除铁含量比一般水果蔬菜高外,还含有大量的维生素B和维生素C,有“天然维生素丸”的美称。下列有关红枣果肉和叶片细胞的分析,正确的是( )
A.新鲜红枣果实中有机化合物的含量多于无机化合物
B.红枣果肉细胞中的铁元素含量高,铁属于大量元素
C.叶肉细胞液浓度升高不利于红枣对低温环境的适应
D.红枣果肉和叶肉细胞中化合物的种类和含量有差别
3.(本题4分)在冬季来临过程中,冬小麦体内两种形式的水含量变化如下图所示,下列说法正确的是( )
A.a与b比值升高物质运输速度快
B.b是组成细胞结构的重要组成成分,如果这部分水失去,则细胞代谢速率减慢
C.在9-12月间,a与b的比值增大,植物抵抗寒冷能力下降
D.a因与蛋白质、多糖等物质结合,失去流动性和溶解性
4.(本题4分)正如农业谚语“缺镁后期株叶黄,老叶脉间变褐亡”所说,无机盐对于机体生命活动是必不可少的。下列叙述错误的是( )
A.Mg2+是构成叶绿素所必需的元素
B.无机盐在细胞中存在的形式主要是化合物
C.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡和渗透压的调节
D.人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性下降,引发肌肉酸痛
5.(本题4分)日常饮食以大米、小麦、玉米等作为主食,这些主食中含有较多的淀粉、纤维素和葡萄糖等糖类物质。下列关于糖类的叙述错误的是( )
A.淀粉和纤维素的功能不同主要与组成它们的单体不同有关
B.玉米含有大量的膳食纤维,膳食纤维被称为人体的第七大营养素
C.大米、小麦和玉米中的糖类绝大多数以多糖形式存在
D.摄入的淀粉可在人体内发生“淀粉→麦芽糖→葡萄糖→糖原”的转化
6.(本题4分)核酸是遗传信息的携带者,下图表示核酸有关的物质或结构,其中d代表含氮碱基。下列叙述错误的是( )
A.核酸彻底水解后,b、c、d的数量关系为1:1:1
B.f包括DNA和RNA,其基本组成单位是核苷酸
C.细胞中由A、G、C、T4种碱基参与构成的e有4种
D.元素a包括C、H、O、N、P,只有d中含有N
7.(本题4分)维生素D3可从牛奶、鱼肝油等食物中获取,也可在阳光下由皮肤中的7-脱氢胆固醇转化而来,继而被运往肾脏,在羟化酶的作用下转化为活化的维生素D3,活化的维生素D3促进小肠等部位对钙的吸收。下列说法正确的是( )
A.维生素D3和磷脂都属于脂质,它们分子结构非常相似
B.3H标记7-脱氢胆固醇,可先后在核糖体、内质网上检测到放射性
C.儿童参加户外运动、多接触阳光可以促进骨骼发育
D.维生素D是动物细胞膜的重要成分,还能参与人体血液中脂质的运输
8.(本题4分)苯丙氨酸(C9H11NO2)是一种必需氨基酸,其在体内可转化为其他氨基酸或者参与合成蛋白质等。下列关于组成蛋白质的氨基酸的叙述,错误的是( )
A.苯丙氨酸的结构中只含有1个氨基和1个羧基
B.苯丙氨酸与其他氨基酸之间的区别在于R基的不同
C.苯丙氨酸与不同的氨基酸之间的脱水缩合方式不同
D.在机体细胞中,苯丙氨酸不可能由其他氨基酸转化而来
9.(本题4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4分)如图表示糖类的元素组成和种类,下列叙述正确的是( )
A.①②③依次代表单糖、二糖、多糖,它们均可继续水解
B.①②均属于还原糖,可根据其与双缩脲试剂的颜色反应进行鉴定
C.④是植物细胞壁的主要成分之一,是结构物质而非储能物质
D.人体血糖含量低于正常值时,⑤肌糖原会分解产生葡萄糖
11.(本题4分)图1为某类物质的结构示意图,图2为DNA与RNA化学组成的关系图。下列相关分析错误的是( )
A.根据图1中的③可知,图1是RNA的基本组成单位
B.图1所示物质的排列顺序可储存根瘤菌的遗传信息
C.图2中阴影部分表示胞嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤、磷酸
D.图1所示物质和DNA、RNA都以碳链为基本骨架
12.(本题4分)角蛋白是头发的主要成分,由2条肽链组成,含有2个二硫键。下图表示烫发的原理。下列有关角蛋白的说法,不正确的是( )
A.烫发过程中角蛋白的肽键没有断裂,仅改变了角蛋白的空间结构
B.角蛋白至少含有两个游离的氨基和羧基
C.氨基酸形成角蛋白过程中,丢失的H仅来自氨基和羧基
D.烫发过程中涉及到二硫键的断裂和形成
13.(本题4分)蛋白质是生命活动的主要承担者,核酸是遗传信息的携带者。已知DNA条形码技术可利用细胞内一段特定的DNA序列鉴定物种。下列叙述正确的是( )
A.蛋白质和DNA都可承担催化化学反应的功能,都是生命活动的产物
B.蛋白质和DNA分子各自独特的空间结构是形成其多样性的原因
C.DNA条形码序列的单体可携带遗传信息,碳链是其基本骨架
D.DNA条形码序列初步水解和彻底水解的产物分别为4种、6种
14.(本题4分)某生物兴趣小组在实验室中对不同植物组织中的有机物进行鉴定。他们选择了苹果、花生和大豆三种材料,分别进行了还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定。下列叙述正确的是( )
A.苹果组织样液中加入斐林试剂后,会立即出现砖红色沉淀
B.用苏丹Ⅲ染液对花生子叶切片染色后,在显微镜下可观察到橘黄色颗粒
C.大豆组织样液中加入双缩脲试剂后,溶液变蓝,说明大豆样液中含蛋白质
D.在鉴定还原糖时,可使用双缩脲试剂代替斐林试剂,因为它们都含有Cu²⁺
15.(本题4分)热休克蛋白(HSPs)是从细菌到哺乳动物细胞中普遍存在的一类高度保守的热应激蛋白质,能够帮助其他蛋白质正确折叠、修复热损伤的蛋白质或降解异常蛋白质。下列说法正确的是( )
A.不同生物细胞中的热休克蛋白具有相似的氨基酸序列
B.生活在高温环境下的生物体内热休克蛋白含量较低
C.异常蛋白质彻底水解的产物能与双缩脲试剂发生紫色反应
D.细菌和哺乳动物细胞中的HSPs主要分布在内质网和细胞质基质中
16.(本题4分)胰高血糖素原是一种由 160 个氨基酸残基组成的前体多肽链。可以生成多种具有不同生物活性的多肽,包括胰高血糖素和胰高血糖素样肽-1(由31个氨基酸残基组成)。前者可以升高血糖(血液中的糖主要是葡萄糖),后者为一种新型降糖药物。牛胰岛素是另一种具有降血糖功能的蛋白质。下列叙述错误的是( )
A.蛋白质水解时,水中的氢原子参与形成氨基和羧基
B.改变温度一定会使蛋白质的空间结构发生改变而使其失去作用
C.胰高血糖素和胰高血糖素样肽-1功能不同,一定与其结构不同有关
D.胰高血糖素样肽-1和牛胰岛素都能降糖,但两者结构一定不同
二、解答题
17.(本题11分)小麦是我国主要的粮食作物之一,全麦面粉中含有淀粉和纤维素等糖类。图1表示部分糖类在人体被消化吸收之后的部分代谢途径,字母表示相关物质。
(1)淀粉水解后变成[A]________才能被人体吸收,而纤维素却很难被消化吸收;纤维素在植物细胞中是构成_________的主要成分。
(2)分布在肌肉和肝脏中的多糖是______,它们在人和动物细胞中的主要作用是_____。当人体血液中葡萄糖含量低于正常值时,______(填字母)便分解产生葡萄糖及时补充。
(3)脂质中,________是构成细胞膜的重要组成成分;_______促进钙磷的吸收。
(4)图2表示饥饿条件下人体血浆中葡萄糖和酮体的浓度变化。酮体是脂肪酸分解代谢的中间产物,其酸性较强。据图2可知,饥饿条件下脂肪的分解速度______,判断依据是_______。人在长期不能进食时需注射葡萄糖溶液,除了及时满足人体的能量需求外,还可避免______,导致酸中毒。
18.(本题12分)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是某核苷酸链示意图。据图回答下列问题:
(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)小麦植株的叶肉细胞中,含有的碱基有A、G、C、T、U五种,那么仅由A、G、C、U4种碱基参与构成的核苷酸共有_____种。
(3)4、5分别代表_____、_____;与另一种核酸相比,图B结构中特有的碱基名称是_____。
(4)DNA是_____的携带者,在生物体的遗传、变异和蛋白质的合成中具有重要作用。
三、实验题
19.(本题13分)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。
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