专题03 细胞中的有机物(期中真题汇编,湖北专用)(5大高频考点)高一生物上学期
2026-09-16
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摘要:
**基本信息**
聚焦细胞有机物5大高频考点,精选湖北多地期中试题,融合健康生活与科研情境,实现基础巩固与能力提升的梯度训练。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|选择题|40|糖类分类与功能、脂质种类与作用、蛋白质结构与功能、核酸结构与功能、生物大分子综合|结合肥胖防控、控糖健康等生活情境,如人工甜味剂基因毒性分析;融入AI蛋白质设计、分子伴侣等科研前沿|
|非选择题|10|蛋白质计算、实验设计、物质转化分析|注重结构与功能观考查,如蛋白质变性与活性关系;设置跨考点综合题,如冬小麦抗寒与水、脂质关系探究|
内容正文:
专题03 细胞中的有机物
5大高频考点
1. 细胞中糖类的分类和功能
2. 细胞中脂质的种类及功能
3. 蛋白质的结构和功能
4. 核酸的结构和功能
5. 生物大分子综合
考点1 细胞中糖类的分类和功能
1.(25-26高一上·湖北武汉六校·期中)随着生活节奏加快,加班、熬夜、饮食不规律成为部分人的生活常态,也导致了肥胖症的出现。为践行“健康饮食、科学运动”,应持有的正确认识是( )
A.饮食中元素种类越多所含能量越高
B.摄入的脂肪可以作为细胞生命活动的主要能源物质
C.为避免肥胖,饮食中应不摄入脂肪,可以多摄入糖类来代替
D.适当运动可以及时消耗体内多余的葡萄糖,防止其转化为脂肪
2.(25-26高一上·湖北武汉·期中)约5000年前,蜂蜜已被用作甜味剂,其主要成分包括果糖和葡萄糖。在我国东汉时期,饴糖已被广泛食用。饴糖是以玉米、大麦、小麦等谷物为原料,经糖化制成的食品,主要成分为麦芽糖。下列叙述错误的是( )
A.糖类又称为“碳水化合物”,一般是由C、H、O三种元素构成的
B.人体细胞可直接吸收果糖、葡萄糖,一般不能直接吸收麦芽糖
C.果糖、葡萄糖、麦芽糖、淀粉均能与斐林试剂反应呈砖红色沉淀
D.龋齿、高血压、某些糖尿病都直接或间接与长期糖摄入超标有关
3.(25-26高一上·湖北楚天协作体·期中)控糖有利于人体健康,人工甜味剂(三氯蔗糖)代替正常糖类,因其没有热量且比蔗糖甜600倍已被广泛用于食品和饮料中,以降低糖的摄入。研究表明,三氯蔗糖会在体内产生三氯蔗糖-6-酸酯,该物质能够破坏DNA,具有基因毒性,从而引发人们的担忧。下列关于糖类的叙述,错误的是( )
A.在为细胞生命活动提供能量方面:三氯蔗糖与脱氧核糖相似
B.三氯蔗糖与人体细胞中的蔗糖元素组成不同
C.三氯蔗糖对高血糖患者有友好的一面
D.人工甜味剂虽好但不能过多摄入
考点2 细胞中脂质的种类及功能
1.(25-26高一上·湖北黄冈·期中)近年来,椰子油作为“天然保健品”在市场上备受推崇。但研究表明“椰子油”富含饱和脂肪酸,长期过量食用椰子油会导致高密度脂蛋白与低密度脂蛋白的比值降低,从而影响体内胆固醇等脂质的运输,如下图所示。下列说法不正确的是( )
A.椰子油富含的脂肪酸长链中不含碳碳双键,其熔点较高,容易凝固
B.胆固醇是由一分子甘油和三分子脂肪酸发生反应形成的酯,也称为三酰甘油
C.胆固醇不仅能够参与血液中脂质的运输,还可以作为动物细胞膜的成分
D.长期过量食用椰子油可能导致低密度脂蛋白增加,进而出现高血脂
2.(25-26高一上·湖北黄石·期中)科研人员将某油料作物种子置于适宜的环境中培养,定期检测种子萌发过程中(含幼苗)的脂肪相对含量和种子干重的变化,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.油料作物中的脂肪大多含有不饱和脂肪酸
B.ab段种子干重增加主要是因为氧元素的加入
C.bc段种子干重下降的原因是有机物被大量消耗
D.种子萌发中,糖类含量及有机物的种类均会下降
3.(25-26高一上·湖北武汉·期中)每年9月1日是我国“全民健康生活方式行动日”,旨在通过传播和普及健康知识,不断推广全民健康生活方式,提高全民健康素养。下列关于饮食健康的说法,有科学依据的是( )
A.补充维生素D有利于肠道吸收钙、磷
B.纤维素是多糖,摄入过多会导致肥胖
C.胆固醇会导致动脉硬化,应避免摄入
D.补充核酸可以增强基因的修复能力
4.(25-26高一上·湖北十堰八校教联体·期中)花生种子萌发时(真叶长出之前,此时不能进行光合作用),脂肪水解成脂肪酸和甘油,脂肪酸和甘油分别在多种酶的催化下,形成葡萄糖,最后转变成蔗糖,并转运至胚轴,供给胚的生长和发育。下列说法错误的是( )
A.脂肪的含氢量比糖类高,与同质量糖类相比,其氧化分解产生水和释放的能量更多
B.与花生种子中的脂肪相比,动物脂肪大多含有饱和脂肪酸,熔点较高,易凝固
C.花生种子萌发初期干重会增加,导致干重增加的主要元素是O
D.检测小麦种子中的淀粉时,可以在研磨液中加入斐林试剂,会出现砖红色沉淀
5.(25-26高一上·湖北襄阳部分高中教联体·期中)小李的爷爷体检发现其骨质疏松、血脂(胆固醇、甘油三酯)偏高,同时患糖尿病,医生建议钙与维生素D同补,饮食清淡、控制主食摄入。下列相关叙述正确的是( )
A.钙与维生素D同补,因维生素D能促进钙吸收,可改善骨质疏松
B.血脂偏高需完全禁食含胆固醇的食物(如蛋黄、动物内脏)
C.控制食用含淀粉较多的主食是因为其直接被吸收,导致血糖升高
D.饮食清淡应优先用动物脂肪烹饪,因其富含不饱和脂肪酸更健康
6.(25-26高一上·利川一中·期中)下列概念与图示相符的是( )
A.a表示脂肪,b、c、d可分别表示三分子的脂肪酸
B.a表示固醇,b、c、d可分别表示脂肪、胆固醇、维生素D
C.a表示脂质,b、c、d可分别表示脂肪、磷脂、胆固醇
D.a表示多糖,b、c、d可分别表示糖原、淀粉、纤维素
7.(25-26高一上·湖北武汉东湖高新·期中)DHA是人体所必需的一种不饱和脂肪酸,在鱼油中含量较多,它能降低血液中的胆固醇和甘油三酯含量,从而有效地控制人体血脂的浓度。下列叙述错误的是( )
A.DHA中的相邻碳原子间不都以单键相连
B.大多数动物脂肪含有不饱和脂肪酸,在室温时呈液态
C.三分子脂肪酸和一分子甘油结合形成甘油三酯
D.日常生活中摄入适量的鱼油是预防高血脂的有效措施
8.(25-26高一上·湖北武汉·期中)动物脂肪细胞按照形态一般分为单泡脂肪细胞和多泡脂肪细胞,结构如图。适当的运动、寒冷刺激等可促进机体内的单泡脂肪细胞向多泡脂肪细胞转化。下列说法错误的是( )
A.与植物细胞相比,动物细胞饱和脂肪酸含量相对较高
B.单泡脂肪细胞向多泡脂肪细胞转化,有利于细胞供能
C.观察脂肪滴时,用体积分数为50%的酒精可洗去浮色
D.与糖类相比,等质量的脂肪氧化分解释放的能量较少
考点3 蛋白质的结构和功能
1.(25-26高一上·湖北襄阳部分高中教联体·期中)蛋白质的结构多种多样,不同的结构决定了其不同的功能。下列关于蛋白质结构与功能相适应的叙述,错误的是( )
A.抗体特定的空间结构利于其与抗原特异性结合,从而发挥免疫作用
B.胰岛素是一种蛋白质类激素,其分子结构的特异性保证了它能调节特定细胞的生命活动
C.胃蛋白酶在胃酸性环境中能发挥催化作用,故其在中性环境中催化能力更强
D.加热、加酒精能使细菌和病毒蛋白质结构变性,从而达到灭菌、消毒的目的
2.(25-26高一上·十堰普通高中区县联合体·期中)生物学的观点中,结构与功能观是最基本的生命观之一,它体现为结构与功能的辩证统一。有人认为“结构与功能观”的内涵是一定的结构必然有与之相对应的功能存在,且任何功能都需要一定的结构来完成。下列叙述不能支持这一观点的是( )
A.真核细胞内的细胞骨架可维持细胞形态,并与细胞内的物质运输有关
B.蛋白质变性后,其生物活性也会随之丧失,但理化性质不会改变
C.水的分子结构决定了其适合作为细胞内良好的溶剂
D.生物大分子以碳链为骨架,这与碳原子的结构有关
3.(25-26高一上·湖北武汉东湖高新·期中)氨基酸是构成蛋白质的基本单位,而蛋白质是生命活动的主要承担者。下列说法正确的是( )
A.不同氨基酸的R基不同,人体细胞可合成非必需氨基酸
B.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
C.性激素作为信号分子调节生命活动,这体现了蛋白质的信息传递功能
D.蛋白质经加热变性后,肽链的空间结构和肽键都会被破坏
4.(25-26高一上·湖北武汉东湖高新·期中)科研人员发现一种稳定性较高且具有广谱抗菌性的“套索”状多肽——LAR(如图)。使LAR形成“套索”的化学键是( )
A.肽键 B.氢键 C.二硫键 D.磷酸二酯键
5.(25-26高一上·湖北智学联盟·期中)溶菌酶(Lysozyme)是广泛存在于人体唾液、泪液及蛋清中的天然抗菌蛋白。研究证实,溶菌酶能特异性水解细菌细胞壁中的肽聚糖(作用于肽聚糖中的糖苷键),破坏细胞壁的完整性导致细菌裂解。部分溶菌酶在pH值为4-7时,能耐100℃高温处理1min。分子结构由129个氨基酸构成,其中二硫键辅助肽链折叠形成空间结构(如图)。下列关于溶菌酶的叙述正确的是( )
A.溶菌酶的基本组成单位是氨基酸,其氨基和羧基都连接在同一个碳原子上
B.溶菌酶在水解细菌细胞壁中的肽聚糖时,需要消耗水分子并断裂肽键
C.经处理后的溶菌酶在短时间内空间结构保持稳定可能与氨基酸的序列、分子空间结构有关
D.溶菌酶的合成和修饰加工等过程共形成了128个化学键
6.(25-26高一上·湖北随州高中教联体·期中)鸡蛋煮熟是一种蛋白质变性过程,蛋白质加热处理后会发生下图所示的变化。下列有关叙述不正确的是( )
A.蛋白质是氨基酸脱水缩合形成的,不同氨基酸的区别在于R基的不同
B.高温使蛋白质变性后氨基酸的排列顺序未发生改变
C.鸡蛋蛋白的营养价值主要取决于必需氨基酸的种类和含量
D.煮熟的鸡蛋蛋白质已变性,遇双缩脲试剂不显紫色
7.(25-26高一上·湖北武汉六校·期中)肉毒杆菌是厌氧菌,在罐头食品及密封腌渍食物中具有极强的生存能力,毒性极强,煮沸1min或75℃下加热5 - 10min后丧失毒性。下图是肉毒杆菌分泌的肉毒毒素(含两条肽链)的结构示意图,下列有关叙述错误的是( )
A.肉毒毒素分子空间结构的维持与二硫键有关
B.肉毒毒素分子中肽键和二硫键形成的场所相同
C.肉毒毒素高温下丧失毒性是因为空间结构被破坏
D.购买的罐头食品及密封腌渍食物应尽可能充分加热后食用
8.(25-26高一上·湖北武汉六校·期中)热休克蛋白(HSPs)能帮助其他蛋白质完成折叠和折叠,甚至能修复或降解受损蛋白质,广泛存在于从细菌到人类的多种生物中。下列有关叙述错误的是( )
A.HSPs能重新连接变性蛋白质断裂的肽键
B.推测黑藻细胞中的HSPs主要分布在细胞质
C.大肠杆菌中的HSPs和磷脂均含有C、H、O、N元素
D.推测不同生物中HSPs功能相同的关键是其相似的氨基酸排列顺序
9.(25-26高一上·湖北黄冈·期中)AI蛋白质设计是指利用人工智能算法,合成具有特定功能蛋白质模型的过程。最新研究表明,某团队研发的OPUS—X算法可在实验室快速完成抗体或工业酶等蛋白质的设计和“打印”。下列相关叙述不正确的是( )
A.氨基酸作为“打印”原料,其种类由R基决定
B.多条肽链间可通过二硫键等相互结合形成复杂的空间结构
C.设计出的有活性的抗体蛋白和工业酶,分别具有免疫和催化功能
D.抗体和工业酶中的N元素主要存在于游离的氨基中
10.(25-26高一上·湖北黄冈·期中)重金属离子如 、 等易与蛋白质分子中的半胱氨酸的—SH基团结合,从而改变了蛋白质的空间构象,这种结构的改变难以通过简单去除重金属离子恢复。下列与此现象相关的叙述中,正确的是( )
A.蛋白质的空间构象的形成离不开内质网和高尔基体的参与
B.该过程破坏了蛋白质中的氨基酸排列顺序
C.该过程是一个可逆过程,会导致蛋白质暂时丧失生物活性
D.长期的重金属接触可能导致肽链发生错误折叠而引发帕金森等疾病
11.(25-26高一上·湖北黄石·期中)加压素是一种具有升高血压和减少排尿作用的激素,其氨基酸组成如下图所示(图中Cys、Tyr、Phe等为不同的氨基酸残基,部分氨基酸残基间存在“-S-S-”二硫键)。下列相关叙述正确的是( )
A.加压素是由9种氨基酸脱水缩合形成的一种九肽
B.至少有9个氨基和9个羧基参与了加压素肽键的形成
C.高温因破坏氨基酸间的肽键而使加压素失去生物活性
D.图中“-S-S-”的存在对维持加压素的空间结构至关重要
12.(25-26高一上·湖北武汉·期中)血红蛋白(HbA)是红细胞的重要组成成分,主要由2条α链(各141个氨基酸),2条β链(各146个氨基酸)和血红素组成。根据以上信息判断错误的是( )
A.Fe元素是构成血红素的微量元素,缺Fe会造成贫血
B.氨基酸脱水缩合形成一条α链时脱去140个H2O分子
C.一个血红蛋白至少含有4个游离的氨基、4个游离的羧基
D.HbA分子由4条肽链组成,高温会导致HbA的肽键被破坏
13.(25-26高一上·十堰普通高中区县联合体·期中)二硫键“——S——S”是蛋白质中连接两条肽链之间的一种化学键。如图是由 280 个氨基酸组成的某蛋白质的结构图,则下列叙述正确的是( )
A.该蛋白质至少有280个氨基 B.该蛋白质中含有277个肽键
C.该蛋白质至少有3个游离的羧基 D.该蛋白质形成过程分子量减少了5008
14.(25-26高一上·利川一中·期中)某药物H3Z是一种由两条肽链组成的多肽类激素,能使人对陌生人产生信赖感,有助于治疗孤独症等病症。下列有关叙述正确的是( )
A.合成H3Z时会生成水,水中的氢仅来自氨基
B.H3Z需低温保存,温度过高时肽键断裂导致H3Z丧失生物活性
C.1分子H3Z至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基
D.若H3Z由36个氨基酸脱水缩合形成,则该分子中至少有38个氧原子
15.(25-26高一上·湖北沙市中学·期中)人的头发的主要成分是蛋白质(��−角蛋白)。烫发实际上是利用生化原理使蛋白质发生变性,从而改变头发形状的过程,如图表示烫发的基本流程。下列说法错误的是( )
A.二硫键是蛋白质空间结构形成和维持的重要化学键
B.由图可知,烫发过程中,相关蛋白质的空间结构和肽键数目均会发生变化
C.烫发的实质是破坏原有二硫键,改变巯基间的相对位置再重新形成二硫键
D.细胞中的蛋白质被还原或被氧化均可能影响蛋白质的生物学活性
16.(25-26高一上·荆州中学·期中)图1表示一个由156个氨基酸构成的蛋白质分子,其中-S-S-是将2条肽链连接起来的二硫键(由2个-SH形成,即-SH+-SH→-S-S-+2H),该蛋白质分子含有9个天冬氨酸(图2),其中一个参与形成了肽链之间的肽键。下列叙述正确的是( )
A.该蛋白质的N仅分布在—CO—NH—及末端的—NH2上
B.合成该蛋白质分子的过程中,相对分子质量减少了2758
C.该蛋白质分子中至少含有3个游离的氨基,至少含有11个游离的羧基
D.该蛋白质分子形成过程中脱去的H2O中的氢只来源于羧基
17.(25-26高一上·湖北阳市第四中学·期中)某多肽含20个氨基酸,其中天冬氨酸有4个,分别位于5、6、15、20位(如图所示);肽酶X专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键,肽酶Y专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键。下列相关叙述正确的是( )
A.该20肽至少含有22个肽键
B.该20肽游离的氨基和羧基至少各为1个和8个
C.肽酶X完全作用后产生的多肽共含有氨基酸19个
D.肽酶Y完全作用后产生的多肽中氧原子数目比20肽多了4个
18.(25-26高一上·湖北阳市第四中学·期中)研究发现一类称作“分子伴侣”的蛋白质可识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽,并通过改变自身空间结构与多肽的某些部位相结合,从而帮助这些多肽折叠、组装或转运,其本身不参与组成最终产物并可循环发挥作用。下列叙述正确的是( )
A.“分子伴侣”对靶蛋白有高度的专一性
B.“分子伴侣”溶于盐水中会造成其生物活性的丧失
C.“分子伴侣”的空间结构一旦发生改变,则不可逆转
D.“分子伴侣”介导加工的直链八肽化合物中至少含有9个氧原子和8个氮原子
19.(25-26高一上·湖北阳市第四中学·期中)蛋白水解酶分内切酶和外切酶2种,外切酶专门作用于肽链末端的肽键,内切酶则作用于肽链内部特定区域。若蛋白酶1作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)两侧的肽键,蛋白酶2作用于赖氨酸(C6H14N2O2)氨基端的肽键。某四十九肽经酶1和酶2作用后的情况如图所示,下列叙述错误的是( )
A.若用蛋白外切酶处理该多肽,会得到49个氨基酸
B.短肽A、B、C比四十九肽的氧原子数少3个
C.该四十九肽共含3个苯丙氨酸和3个赖氨酸
D.该四十九肽经酶1酶2作用分别需要消耗5个H2O和3个H2O
20.(25-26高一上·湖北沙市中学·期中)如图所示,甲、乙、丙为组成生物体的相关化合物,乙为一个由α、β、γ三条多肽链形成的蛋白质分子,共含285个氨基酸,图中每条虚线表示由两个巯基(—SH)脱氢形成的二硫键(—S—S—)。下列相关叙述正确的是( )
A.由不同的甲形成乙后,相对分子质量比原来少了5080
B.甲为组成乙的基本单位,动物细胞中的甲都在核糖体上合成
C.丙是生物体中遗传信息的携带者,主要存在于细胞核且不能继续水解
D.如果甲中的R为C3H5O2,则由两分子甲形成的有机化合物中含有16个H
21.(25-26高一上·荆州中学·期中)蛋白水解酶分内切酶和外切酶2种,外切酶专门作用于肽链末端的肽键,内切酶则作用于肽链内部特定区域。若蛋白酶1作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)两侧的肽键,蛋白酶2作用于赖氨酸(C6H14N2O2)氨基端的肽键。某四十九肽经酶1和酶2分别作用后的情况如图所示。下列叙述正确的是( )
A.若用蛋白外切酶处理该多肽,会得到3个苯丙氨酸和2个赖氨酸
B.该四十九肽第21位是赖氨酸,第31位是苯丙氨酸
C.短肽A、B、C比四十九肽的O、N原子数均少3个
D.该四十九肽经酶1、酶2作用分别需要消耗5个H2O和3个H2O
22.(25-26高一上·湖北武汉六校·期中)研究人员用3H标记的亮氨酸配制细胞培养液,培养乳腺细胞,探究乳清蛋白的合成。回答下列问题:
(1)该实验中除了用3H标记亮氨酸外,还可以选用______(填“14C”、“18O”或“32P”)标记,理由是:______。
(2)研究人员选择3H标记亮氨酸时,______(填“能”或“不能”)标记在—COOH中的H上,原因是______。
(3)α—乳清蛋白由123个氨基酸构成,包含一条肽链,其中还含有8个二硫键(每个二硫键由2个—SH结合而成),该蛋白形成肽键和二硫键时共脱去了______个氢原子。
(4)乳清蛋白作为分泌蛋白,其肽链合成后还需要经过加工才具有生物活性。请写出肽链合成后依次经过的细胞器:______。
(5)科研人员取生理状况相同的乳腺细胞若干,随机均分为2组,甲组用含亮氨酸的完全培养液培养乳腺细胞,乙组用______的培养液培养相同细胞,一段时间后检测发现只有甲组能合成乳清蛋白,证明了亮氨酸是乳清蛋白合成的必需氨基酸。
23.(25-26高一上·湖北智学联盟·期中)健康的身体离不开均衡的营养。某成年人身体不适做相关检查后部分结果如图甲,图乙为人体细胞中部分重要的化合物及组成。请结合医生建议完成下列问题。
项目
检查结果
单位
参考值
血红蛋白
100.78↓
g/L
131~172
甘油三酯
4.2↓
mmol/L
0.48~1.88
血清葡萄糖
8.48↑
mmol/L
3.9~6.1
甲状腺激素
201.31↑
mmol/L
50~160
甲
(1)图甲中血红蛋白检查结果明显低于标准,医生建议该患者除进行药物治疗外,还应多摄取含______(填微量元素)较多的食物,这体现无机盐的作用是__________。
(2)该患者向医生描述常有小腿抽搐现象发生,故医生建议该患者在服用钙片的同时,还需补充适量的维生素D,请解释其中的科学道理:__________。若图乙中f表示维生素D,则e和g可表示为同属于固醇的_________。图乙中A在彻底水解后形成的产物是_________。
(3)经医生问诊,该患者有不吃早餐的不良习惯,健康合理的早餐搭配有助于保持身体的健康,让人精力充沛。如每日补充适量蛋白质等。评价蛋白质营养价值最主要的指标是食物蛋白中_________(必需氨基酸/非必需氨基酸)的种类和含量,从蛋白质基本组成单位的层次分析蛋白质具有多样性的原因是:_________。
24.(25-26高一上·湖北襄阳部分高中教联体·期中)以下是某咖啡肽氨基酸片段的完整结构分子式,精准呈现了原子的连接方式(主链C、H、O、N及侧链R基),其中(-CO-NH-)为核心连接单元,开头为(H2N一)、结尾为(-COOH)。请依据结构分子式回答下列问题:
Val-Tyr-Asn-Met-Thr(依次为肽链中各种氨基酸的缩写)
H2N-CH(CH(CH3)2)-CO-NH-CH(CH2CH4OH)-CO-NH-CH(CH2CONH2)-CO-NH-CH(CH2CH2SCH3-CO-NH-CH(CH(OH)CH3)-COOH
(1)分子式中(H2N-)、(-COOH)的名称分别是_______。
(2)上述咖啡肽链由5个氨基酸经______而成,氨基酸通过______连接起来。
(3)若将咖啡肽中的Met(甲硫氨酸)替换为Gly(甘氨酸,R基为:-H),形成的新肽链与原咖啡肽相比,分子量会减少______。(请计算变化值。提示:相对原子质量分别是C:12,H:1,S:32)
(4)若咖啡肽Val-Tyr-Asn-Met-Thr完全水解,会消耗_____分子水。
(5)某蛋白质由2条肽链组成,共含100个氨基酸,其中有2个氨基酸的R基中各含1个氨基,1个氨基酸的R基中含1个羧基。该蛋白质分子中游离的氨基数和游离的羧基数分别是_______。
25.(25-26高一上·湖北黄石·期中)回答下列问题。
(1)科学家从深海热泉附近分离出一种嗜热古菌,并测定了其几种重要蛋白质的氨基酸数目,如下表所示:
名称
耐热DNA聚合酶
细胞色素c
硫氧还蛋白
氨基酸数
约775个
约112个
约105个
①耐热DNA聚合酶、细胞色素c和硫氧还蛋白这三种蛋白质,虽来自同一种嗜热菌,但其空间结构和生理功能却截然不同。从氨基酸的角度分析,导致这三种蛋白质结构不同的原因是_______。此外,嗜热古菌的细胞膜上还存在一种蛋白质,它能够主动从外界环境中摄取钾离子进入细胞质,这体现了蛋白质具有________的功能。
②研究人员发现,从该嗜热菌中提取的耐热DNA聚合酶,在90℃高温条件下仍能保持活性,但将其置于酸性环境中处理10分钟后,该酶会完全丧失其功能,原因是酸性环境破坏了酶的________,导致其变性。
(2)下图甲为几种化合物的分子结构示意图,其中属于构成蛋白质的氨基酸的是________(填序号)。若利用图甲中所有属于构成蛋白质的氨基酸分子(各3个)脱水缩合形成一条链状多肽,则该多肽在形成过程中,相对分子质量会减少_______。
(3)研究人员从该嗜热菌体内提取到一种有机物,下图乙为该物质的局部结构示意图。据图可知,该物质为________,作出此判断的依据是________。图中数字序号④对应的名称为_________。
26.(25-26高一上·湖北武汉·期中)湖北梁子湖盛产味美质优的中华绒螯蟹。螃蟹含有丰富的营养物质,可食用部分一般包括蟹黄、蟹膏和蟹肉。回答下列问题:
(1)梁子湖中全部的中华绒螯蟹构成一个______。
(2)螃蟹坚硬的青黑色蟹壳具有保护作用,主要是因为其含有碳酸钙和一种可用于废水处理的物质,该物质是 ______,其处理废水的原因是______。
(3)蟹肉质地雪白,是高蛋白食品。相比新鲜蟹肉,蒸熟的蟹肉更容易被人体消化,原因是______。
(4)螃蟹的血液通常呈蓝色。双缩脲试剂______(“适合”或“不适合”)用于鉴定螃蟹血液中有无蛋白质,理由是______。
(5)已知低氧条件下,哺乳动物会通过增加血红蛋白含量来满足生命活动对氧气的需求。科研人员推测,低氧环境也可能导致螃蟹体内血蓝蛋白含量升高。若以中华绒螯蟹为实验材料,设计实验进行探究。请简要写出实验思路:______(检测血蓝蛋白含量的具体方法不做要求)。
考点4 核酸的结构和功能
1.(25-26高一上·湖北随州高中教联体·期中)新冠病毒(是一种含有单链RNA的病毒)和结核杆菌均可感染肺部细胞。下列相关叙述正确的是( )
A.结核杆菌与支原体均为原核细胞,都具有细胞壁
B.新冠病毒的核酸初步水解后可以得到4种核苷酸
C.可以用培养结核杆菌的培养基培养新冠病毒
D.病毒也有生命,所以病毒属于生命系统的结构层次
2.(25-26高一上·湖北武汉东湖高新·期中)多糖、蛋白质和核酸的基本组成单位不同,因此它们彻底水解后的产物也不同。DNA彻底水解后,得到的物质是( )
A.氨基酸、葡萄糖、含氮碱基 B.核糖、含氮碱基、磷酸
C.氨基酸、核苷酸、葡萄糖 D.脱氧核糖、含氮碱基、磷酸
3.(25-26高一上·湖北智学联盟·期中)2025年7月以来,中国部分地区出现基孔肯雅热疫情,引起了社会广泛关注。基孔肯雅热主要由伊蚊传播基孔肯雅病毒(CHIKV,一种RNA病毒)感染引起的,以发热、关节痛、皮疹为主要临床表现。下列叙述正确的是( )
A.取确诊病人体内病毒检测时,将病毒标本接种至培养基中培养并鉴定
B.该病毒的遗传信息储存在脱氧核糖核苷酸的排列顺序中
C.病毒侵染人体细胞的过程,涉及细胞间的信息交流
D.该病毒的核酸与人体的遗传物质彻底水解后产生碱基种类均是4种
4.(25-26高一上·湖北襄阳部分高中教联体·期中)DNA和RNA是细胞内两种重要的核酸,它们在结构和功能上既有联系又有区别。下列关于DNA和RNA的比较,错误的是( )
A.从化学组成上看,DNA和RNA都含有磷酸、腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C),但五碳糖和另一种碱基不同
B.从结构上看,DNA通常是由两条脱氧核苷酸链构成的,而RNA通常是单链结构
C.从功能上看,DNA主要负责储存和传递遗传信息,而RNA仅在少数病毒中储存遗传信息
D.从分布上看,在真核细胞中,DNA只存在于细胞核中,而RNA则只存在于细胞质中
5.(25-26高一上·湖北武汉六校·期中)扎染的主要染料来自蓼蓝、板蓝根、艾蒿等植物制成的蓝靛溶液。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.DNA分子的多样性主要与碱基种类有关
B.染料植物的DNA仅存在于细胞核中
C.不同染料植物的DNA均含有元素C、H、O、N、S
D.DNA条形码技术鉴定染料植物的依据是DNA分子具有特异性
6.(25-26高一上·湖北黄石·期中)烟草花叶病毒(TMV)是最早被发现的病毒,由RNA和蛋白质构成。下列有关TMV的叙述,正确的是( )
A.TMV可在富含营养的培养基中增殖
B.TMV的遗传信息储存在RNA分子中
C.TMV可利用自身核糖体合成蛋白质
D.TMV属于生命系统结构层次中的个体层次
7.(25-26高一上·荆州中学·期中)如图是DNA和RNA组成的结构示意图,下列叙述正确的是( )
A.判断脱氧核糖、核糖主要依靠图中3位置的基团
B.乳酸菌细胞中含上述五种碱基的单体共有8种
C.若将RNA彻底水解,能获得6种不同的有机物
D.组成DNA的核苷酸连成长链时,丰富的空间结构储存了大量遗传信息
8.(25-26高一上·湖北武汉东湖高新·期中)DNA条形码技术可利用细胞内一段特定的DNA序列鉴定物种。下列有关叙述正确的是( )
A.不同物种的DNA条形码序列不同
B.不同物种的DNA均含有元素C、H、O、N、S
C.DNA条形码序列由核糖核苷酸连接而成
D.构成人体遗传物质的核酸中碱基共有5种
9.(25-26高一上·湖北十堰八校教联体·期中)某种昆虫病毒的遗传物质为双链环状DNA,该病毒具有包膜结构,包膜上的蛋白A与宿主细胞膜上的受体结合后,两者的膜发生融合,从而使病毒DNA进入细胞内进行自我复制。体外培养的梭形昆虫细胞,被上述病毒感染后会转变为圆球形。下列有关叙述错误的是( )
A.病毒包膜上的蛋白质是在核糖体上合成
B.病毒的遗传物质双链环状DNA位于拟核中
C.病毒包膜与宿主细胞膜的融合与信息交流有关
D.感染病毒后细胞形态的改变与细胞骨架的改变有关
10.(25-26高一上·湖北随州高中教联体·期中)甲和乙是大肠杆菌细胞中的两种核酸,这两种核酸的基本组成单位如图所示,下列叙述正确的是( )
A.核酸甲和乙的基本组成单位都有4种,二者都是以碳链为基本骨架的生物大分子
B.核酸甲在蛋白质的生物合成中具有重要作用,主要分布在细胞核中
C.大肠杆菌的核酸含有4种碱基
D.生物体内核酸甲功能的多样性与核苷酸的种类、排列顺序、数量及连接方式均有关
11.(25-26高一上·湖北武汉·期中)核酸是生物体遗传信息的携带者。下图中核酸甲和核酸乙是酵母菌的两种核酸,下列叙述正确的是( )
A.五碳糖M比五碳糖N多一个氧原子
B.该图是对分子结构简化描述的数学模型
C.酵母菌的核酸初步水解可得到五种化合物
D.核酸甲主要分布在细胞核,乙主要在细胞质
12.(25-26高一上·湖北楚天协作体·期中)研究发现,SARS病毒侵染肺部细胞,使感染者呼吸困难,表现为急性呼吸窘迫综合征,严重时可致人死亡;肺炎链球菌也可使人感染肺炎。下列相关叙述正确的是( )
A.病毒是一个比细胞层次更小的生命系统
B.绿藻和肺炎链球菌都没有核膜包被的细胞核,且都有细胞壁
C.高温可破坏肺炎链球菌蛋白质的肽键导致其变性,因此煮沸餐具可杀死肺炎链球菌
D.SARS病毒和肺炎链球菌的遗传物质初步水解各自得到4种化合物
13.(25-26高一上·湖北楚天协作体·期中)如图为某同学制作的含有两个碱基对的DNA片段(“O”代表磷酸基团)模式图,下列为几位同学对此图的评价,其中正确的是( )
A.甲说:物质组成和结构上完全正确
B.乙说:只有二种错误
C.丙说:有三种错误
D.丁说:如果说他画的是RNA双链则该图是正确的
考点5 生物大分子综合
1.(25-26高一上·湖北黄石·期中)蛋白质和DNA是两类重要的化合物,下列对二者共性的描述,正确的是( )
A.二者组成元素均含有C、H、O、N、P
B.二者均是生命活动的主要物质承担者
C.二者均是以碳链为骨架的生物大分子
D.二者合成均与内质网和高尔基体有关
2.(25-26高一上·利川一中·期中)红烧狮子头是一道淮扬名菜,因肉丸形似狮头而得名,其做法是将有肥有瘦的肉配上荸荠、香菇等材料做成丸子,先炸后煮,出锅后醇香味浓,香味扑鼻,吃起来超级美味。红烧狮子头的原料主要有猪肉、荸荠、鸡蛋和大葱等。下列叙述正确的是( )
A.猪肉中含有的脂肪是动物细胞的主要能源物质
B.荸荠中富含淀粉,淀粉可作为植物细胞中的储能物质
C.大葱含有纤维素,可被食草动物直接消化吸收利用
D.脂肪在糖类供能不足时,可大量转化为糖类,氧化分解供能
3.(25-26高一上·湖北智学联盟·期中)奶茶是青少年喜爱的饮品,配料丰富多样:珍珠(主要成分是木薯淀粉)、椰果(富含膳食纤维)、奶盖(含大量脂肪和蛋白质)、白砂糖等。西谷椰子树是热带木本植物,其树干薄壁细胞内储存数百公斤淀粉,可加工制成“西谷米”,常作为奶茶配料的原料来源。研究表明,长期摄入添加糖和脂肪的奶茶可能增加代谢负担,不利于身体健康。下列关于上述材料中糖类和脂质的叙述错误的是( )
A.西谷椰子树树干薄壁细胞储存的淀粉与珍珠中的木薯淀粉,均能在植物细胞内通过脱水缩合反应合成
B.椰果中的膳食纤维与白砂糖中的蔗糖水解产物相同,且只有后者能被人体消化吸收,为细胞提供能量
C.奶盖中的脂肪属于脂质,其储能效率高于糖类,原因是相同质量下脂肪分子中氧的含量远低于糖类,而氢含量更高。
D.向奶茶奶盖样液中加入苏丹Ⅲ染液,无需水浴加热即可观察到橘黄色,该现象可证明奶盖含脂肪
4.(25-26高一上·湖北十堰八校教联体·期中)如图可表示生物概念模型,下列相关叙述错误的是( )
A.若①表示固醇,则②③④可分别表示胆固醇、性激素、维生素D
B.若①表示人体细胞内的储能物质,则②③④可分别表示脂肪、淀粉、糖原
C.若①表示单糖和脂肪的组成元素,则②③④可分别表示C、H、O
D.若①表示动植物共有的糖类,则②③④可分别表示核糖、脱氧核糖、葡萄糖
5.(25-26高一上·湖北随州高中教联体·期中)减肥一直是热门话题,生酮饮食是一种能快速减轻体重,尤其是减少体脂率的饮食方式。该方法采用低糖、适量蛋白质、高脂肪的饮食结构,目的是让身体通过“燃烧”储存的脂肪实现有效减肥,但长期使用生酮饮食模式减肥会出现营养不均衡、肝脏负担加重等问题,此方法需在专业医生指导下进行。下列相关叙述错误的是( )
A.“减肥困难”的原因之一是糖类能够大量转化为脂肪、而脂肪不能大量转化为糖类
B.相同质量的糖类和脂肪彻底氧化分解时,脂肪释放的能量较多
C.人体内的糖类都是细胞生命活动的能源物质
D.生酮饮食减肥的原理可能是体内脂肪被消耗,低糖不能转化为脂肪
6.(25-26高一上·湖北随州高中教联体·期中)健康饮食模式推荐植物油、建议增加粗粮、白肉及豆制品、蔬菜,保证适量水果、适量坚果、奶类等,同时强烈推荐蒸、煮、涮的烹饪方式。下列叙述正确的是( )
A.摄入的脂肪、淀粉、纤维素组成元素相同,三者均为生物大分子
B.肉类经烹煮后,蛋白质的肽键断裂,更易被消化吸收
C.淀粉、纤维素都是由葡萄糖连接而成,两者结构相同
D.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运输
7.(25-26高一上·湖北襄阳部分高中教联体·期中)为探究植物细胞能源物质的转化,科研人员将大豆油料细胞置于含蔗糖但未添加油脂的培养基中培养,一段时间后,发现新形成的细胞内出现了油滴。下列叙述错误的是( )
A.据此可知,大豆油料细胞可以将糖类转化为脂肪
B.培养基“无油脂”的设置可排除原有油脂对实验结果的干扰
C.该转化过程可能涉及内质网的参与
D.蔗糖转化为脂肪的过程中碳元素的数量会减少
8.(25-26高一上·湖北阳市第四中学·期中)甲图中①、②、③、④表示不同化学元素所组成的化合物,乙图表示由四个单体构成的化合物,以下说法正确的是( )
A.甲图中的②大量存在于皮下和内脏器官周围等部位,则②只在动物细胞中能找到
B.甲图中③是细胞中的遗传物质,则蓝藻细胞的③主要为DNA
C.乙图中若单体是氨基酸,则该化合物彻底水解后的产物中氢原子数增加3个
D.乙图中若单体是4种脱氧核苷酸,则该化合物彻底水解后的产物最多有6种
9.(25-26高一上·湖北黄冈·期中)在信息爆炸的时代,有部分热门话题明显违反了生物学知识。下列说法正确的是( )
A.与生食相比,熟食中的蛋白质更容易被人体消化吸收
B.某口服液含有丰富的P、Ca、Zn等微量元素,有利于人体健康
C.某核酸保健品宣称可以“补充基因营养,增强细胞活力”
D.手术缝合线中的胶原蛋白可直接被皮肤吸收,修复细胞、延缓衰老
10.(25-26高一上·湖北黄冈·期中)生物大分子是由许多单体连接成的多聚体。下列相关叙述正确的是( )
A.RNA的单体是核糖核酸,脂肪的单体是脂肪酸
B.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
C.几丁质是一种多糖,其单体与淀粉的单体相同,可用于废水处理
D.多糖、蛋白质、RNA的多样性都与其单体的排列顺序有关
11.(25-26高一上·利川一中·期中)生物大分子通常都有一定的分子结构规律,即由一定的基本结构单位,按一定的排列顺序和连接方式形成的多聚体,下列表述正确的是( )
A.若该图表示多糖的结构模式图,淀粉、纤维素和糖原是相同的
B.若该图为一段肽链的结构模式图,2表示肽键,3决定氨基酸的种类,则需添加一个模块与1相连
C.若该图为一段RNA的结构模式图,则1表示核糖,2表示磷酸基团,3的种类有4种,这些3的不同决定了RNA的种类差异
D.若该物质表示DNA这种以碳链为骨架的生物大分子的一条链,则1、2、3均含碳
12.(25-26高一上·利川一中·期中)生物大分子是构成细胞生命大厦的基本框架。下列有关生物大分子的叙述,正确的是( )
A.生物大分子的种类多样性都与其单体的种类有关
B.胰岛素等分泌蛋白形成过程中借助囊泡在细胞内运输时不需要蛋白质参与
C.生物大分子及其单体均以碳链为基本骨架
D.淀粉、糖原和纤维素的基本单位不同,导致其功能各异
13.(25-26高一上·湖北楚天协作体·期中)糖类是细胞的主要能源物质,也是细胞的结构成分。如图是与糖类有关的物质组成示意图。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.①所示的二糖不可能分布于动物的外分泌物中
B.若A为脱氧核糖,则其参与合成的⑤在真核细胞核内以游离的形式存在
C.若A为葡萄糖,则其参与合成的③所示的多糖人都能消化
D.若A为核糖,则其参与合成的⑥可能作为储存遗传信息的物质
14.(25-26高一上·荆州中学·期中)生物大分子通常都有一定的分子结构规律,即是由一定的基本结构单位,按一定的排列顺序和连接方式形成的多聚体,下列叙述正确的是( )
A.若该图为一段肽链的结构模式图,则1中有肽键,2表示中心碳原子,3的种类约有21种
B.若该图为RNA的结构模式图,则1、2和3构成一个核糖核苷酸,2、4和5也可构成核糖核苷酸
C.若该图为一段单链DNA的结构模式图,则1表示脱氧核糖,2表示磷酸基团,3的种类有4种
D.若该图表示多糖的结构模式图,则淀粉、纤维素和糖原的结构是相同的
15.(25-26高一上·湖北阳市第四中学·期中)如图所示的图解表示构成细胞的元素、化合物,a、b、c、d代表不同的小分子物质,B、C代表不同的大分子物质,据图分析正确的有几项( )
①若物质A为糖类,则在动物细胞内,与A组成成分和作用最相近的物质是糖原
②若物质A在动物、植物细胞中均可含有,并且作为细胞内最理想的储能物质,则A是脂肪
③b是氨基酸,一个氨基酸分子的羧基和同一个氨基酸分子的氨基相连接,脱去一分子水的结合方式为脱水缩合
④物质c在人体细胞中共有4种,分子中的含氮碱基不同决定了c的种类不同
⑤物质d是雌性激素,d和胆固醇、维生素D都属于固醇类物质
A.0项 B.1项 C.2项 D.3项
16.(25-26高一上·湖北沙市中学·期中)运动是保持身体健康的一种良好习惯。运动需要消耗能量,糖类和脂肪均可以为运动提供能量。随着运动强度的增大,糖类和脂肪的供能比例如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.脂肪转化为糖质量增加主要变化的元素是C
B.摄入过多糖类会让人肥胖的原因是糖可以大量转化为脂肪
C.当进行M点对应强度运动时,人体消耗的脂肪和糖类的量不一样
D.若要进行减脂,在运动量一定的前提下,建议其进行低强度运动
17.(25-26高一上·湖北十堰八校教联体·期中)冬小麦一般在9月中下旬至10月上旬播种,翌年5月底至6月中下旬成熟。在冬季来临过程中,随着气温的逐渐降低,冬小麦体内会发生一系列适应低温的生理变化,抗寒能力逐渐增强。收获后的种子可以制作加工成各类食品,食品被人体消化吸收后通过一系列代谢来提供营养,具体途径如图所示。
请回答下列有关问题:
(1)播种小麦种子和花生种子时,_____种子需要浅播,因为该种子中_____含量较多。萌发的冬小麦种子从土壤中吸收的N元素可用于合成________(写两种有机物)。
(2)在冬季来临时,冬小麦细胞中结合水的比例会逐渐_________(填“升高”或“降低”),其生理意义是:__________。
(3)胶原蛋白是人体的一种结构蛋白。某种胶原蛋白主要由图1所示三种氨基酸构成。这三种氨基酸分子通过脱水缩合反应,形成一条包含“—甘—赖—脯—”序列重复200次的肽链,此肽链所含游离的氨基(-NH₂)个数至少为______个。
上述三条同样的肽链螺旋缠绕在一起形成三螺旋结构(如图2所示),称为原胶原蛋白。其中,甘氨酸的R基具有较强的疏水性,赖氨酸和脯氨酸的R基被修饰而具有较强的亲水性。由此推测,机体内原胶原蛋白的结构俯视示意图为图3中的______(填字母),原胶原蛋白可进一步聚合,形成胶原蛋白。
18.(25-26高一上·湖北随州高中教联体·期中)襄阳孔明菜,又名“诸葛菜”,是中国四大名腌菜之一,其腌制技艺入选了湖北省非物质文化遗产。它以当地特有的芥菜(俗称“蔓茎”)为原料,经过独特的“三腌五卤六晒”工艺发酵而成。其风味形成与细胞内的化合物变化密切相关,请结合下图回答问题。
(1)芥菜富含“第七类营养素”——纤维素,其属于上图中的_______(填序号或字母),可以起到增加饱腹感、促进肠胃蠕动等作用。
(2)芥菜细胞中含有蛋白质、核酸、多糖等多种有机营养,其中,蛋白质和核酸共有的组成元素是________。
(3)芥菜细胞以及发酵过程中存在的微生物如乳酸杆菌、酵母菌等,它们的遗传信息都储存在④中的________分子中,该分子的基本组成单位是_______。
(4)腌制时,食盐使蛋白质析出的现象属于盐析,该过程中蛋白质的空间结构_______(填“改变”或“未改变”)。
(5)当芥菜受到病原菌(如细菌、真菌)侵染时,会分泌多种防御相关的蛋白质(分泌蛋白)。与这些蛋白质合成和运输相关的细胞器有_______;蛋白质的运输离不开囊泡,而囊泡的转运需要依托细胞中名为________的特殊网架结构。
19.(25-26高一上·湖北黄石·期中)在体重管理中,传统的“低脂”策略效果常不尽如人意。近年来,“低糖高脂”生酮饮食法备受关注,通过严格的饮食结构调整,诱导机体切换供能物质来源,从而动员和消耗体内储存的脂肪。请回答下列问题。
(1)糖类和脂肪都是细胞的能源物质,均含有_______元素,生物体内的糖类绝大多数以________的形式存在。在生酮饮食模式下,极低的糖类摄入会使血糖趋于下降。此时,体内储备的_______(填“肝糖原”或“肌糖原”)因先前已被大量消耗,无法有效补充血糖,机体继而启动脂肪分解来供应能量,这是生酮饮食法实现减肥的机理之一。
(2)饮食中过多的糖类摄入易导致肥胖,原因是:________。我们常说“胖起来容易,瘦下去难”,这与糖类与脂肪之间的转化程度具有显著差异有关,请从糖类和脂肪相互转化的角度来说明原因_______。
(3)研究发现,长期严格的生酮饮食会带来一些健康风险,在体重管理中,不应完全依赖极端饮食,适当运动是更为科学和安全的选择。人体内脂肪和糖类供能比例随运动强度的变化如下图所示。
①据图可知,随着运动强度增加,_______;当进行M点对应强度的运动时,脂肪与糖类供能比例相同,此时细胞中消耗的糖类质量________(填“>”“=”“<”)消耗的脂肪质量,原因是______。
②“慢跑(中低强度)更减脂”是一种比较流行的说法。请结合图示信息判断该说法是否科学并解释原因:________。
20.(25-26高一上·利川一中·期中)图1为细胞内遗传信息携带者的组成示意图,图2所表示的分子结构式为某种核苷酸,图3是某种抗毒素的结构式,请仔细观察后据图回答下列问题:
(1)细胞内遗传信息的携带者是______,它包括两类:一类是______,简称DNA;另一类简称RNA。
(2)图1中,元素a包括______,1分子的e是由1分子【b】磷酸、1分子【c】五碳糖、1分子【d】______组成的。
(3)图2所示的核苷酸的生物学名称是______,它是构成______(填“DNA”或“RNA”)的原料。
(4)豌豆的叶肉细胞中的核酸,含有______种碱基,那么由A、C、U3种碱基参与构成的核苷酸共有______种。
(5)图3所示抗毒素的结构式其中含有______个游离的氨基,形成1分子该环状肽的过程中失去了______个水分子。
(6)组成图3抗毒素的氨基酸有______种,其中重复出现的氨基酸的R基是______。Ⅰ框所示的R基所构成的氨基酸的分子式是______。
21.(25-26高一上·湖北武汉东湖高新·期中)蛋糕的材料主要包括了面粉、甜味剂(通常是蔗糖)、起酥油、牛奶、香精和发酵剂(例如酵母或者发酵粉)等,富含糖类、脂质、蛋白质等营养物质。
(1)蛋糕中的多糖和蛋白质都是由单体构成的______,其中蛋白质具有参与组成细胞结构、催化、信息传递、______(答2点)等功能。
(2)蛋糕中含有蛋白质,其中的某种蛋白质是由α亚基、α’亚基和β亚基三条肽链组成,氨基酸数量分别为623、621和439个。α亚基中含有______个肽键。在合成三条肽链的过程中,相比于合成前相对分子质量至少减少了______。
(3)蛋糕属于高糖高脂食物,适量摄入脂肪有益于身体健康,因为脂肪除了作为良好的储能物质,还有______(答2点即可)的作用。糖脂代谢异常会产生自由基,自由基会攻击DNA分子,人体细胞中DNA的分布场所有______,DNA分子中______储存着生物的遗传信息。
22.(25-26高一上·湖北黄冈·期中)毒蘑菇中含有的鬼笔环肽(分子式为,结构如下图所示)是一种环状多肽类毒素,能特异性结合动物细胞内的细胞骨架,干扰细胞正常生命活动。回答下列问题:
(1)蘑菇的生长繁殖受遗传物质调控,其遗传物质是 ______ (填中文名称),若将蘑菇中的核酸进行彻底水解,其水解产物有________种。蘑菇细胞合成鬼笔环肽的场所是_________(填细胞器名称)。
(2)鬼笔环肽的毒性与其特殊的环状结构密切相关。鬼笔环肽作为环状多肽,由氨基酸连接形成,此过程中产生7分子水的同时形成的化学键名称是______,请推算出鬼笔环肽的R基上有______ 个氧原子。
(3)若动物细胞内的细胞骨架被鬼笔环肽破坏,下列生命活动中最可能受影响的是______(填序号)。
①氧气进入细胞 ②细胞质流动 ③光合作用
(4)请从细胞骨架的成分和功能的角度,推测鬼笔环肽对不同物种毒性存在差异的原因:____________。
23.(25-26高一上·湖北楚天协作体·期中)小麦是我国三大主粮之一,请回答问题:
(1)若将晒干的小麦种子再炒熟,炒熟过程中丢失的水主要是________(填“自由水”或“结合水”),该形式的水的功能是________。
(2)进一步研究表明,冬小麦抗寒锻炼前后细胞膜与液泡膜会发生如图所示的变化,锻炼后冬小麦抗寒能力会增强,请据下图推测其原因是____________。
(3)在一些地区种植的冬小麦经常出现白苗病。现在有两种观点,观点一认为是土壤中缺锌引起的;观点二认为是土壤中缺镁引起的。有同学利用缺镁培养液,缺锌培养液,全素培养液,及长势相同的冬小麦幼苗完成下列实验,探究哪种观点正确。回答下列问题:
组别
培养液
实验处理
观察指标
A
相同且适宜条件下培育相同的一段时间
幼苗的生长发育状况
B
C
①预测实验结果与结论:
若B组冬小麦幼苗表现出白苗病,而A、C组正常生长,则观点一正确。
此次实验表中B培养液是________。
②若实验证明冬小麦白苗病是由缺锌引起的,从科学研究的严谨角度出发,进一步证明该观点正确。在出现①预测实验结果后,还应增加的实验步骤是________,并在相同且适宜条件培养一段时间,增加步骤后预期的实验结果是________________________________。
(4)小麦中DNA可以作为遗传信息载体,而淀粉不能作为遗传信息载体,试分析原因:淀粉________,DNA_______________。
24.(25-26高一上·荆州中学·期中)某同学构建组成细胞的化合物的种类和作用的图示如图1,图中Ⅰ和Ⅱ代表两大类化合物,Ⅲ~Ⅶ代表不同的化合物,方框面积大小代表相对含量多少,A~H表示部分Ⅶ中不同种类的具体物质。图2为不同温度下胆固醇对人工膜(人工合成的脂质膜)微粘度(与流动性呈负相关)影响的曲线。请回答下列相关问题:
(1)图中I、Ⅳ依次代表______。研究发现,在幼苗发育过程中,含氮的V可以促进细胞的分裂和生长,使植株枝繁叶茂,这说明V对______有重要作用。H作为储能物质,主要分布在______。
(2)VI中的胆固醇的元素组成是______;具有______的功能。其对于调节细胞膜的流动性具有重要作用。据图2分析胆固醇对生物膜流动性的影响:随着温度升高,胆固醇可______(填“提高”或“降低”)人工膜的流动性。
(3)现有无标签的稀蛋清,葡萄糖,淀粉和淀粉酶溶液各一瓶,可用双缩脲试剂,斐林试剂和淀粉溶液将他们鉴别出来。(注:淀粉酶是蛋白质,可将淀粉分解成麦芽糖)。
①用一种试剂将上述四种溶液区分为2组,这种试剂是______,其中发生显色反应的一组是______溶液。
②用______试剂区分不发生显色反应的一组溶液。
③区分发生显色反应一组溶液的方法及鉴定结果是:显色组的两种溶液各取少许,置于不同的试管中,分别滴加5滴______溶液,充分振摇,静置半小时。向静置后的反应液中加入斐林试剂,水浴加热后出现砖红色沉淀的即为______溶液。
试卷第1页,共3页
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专题03 细胞中的有机物
考点1 细胞中糖类的分类和功能
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】B
考点2 细胞中脂质的种类及功能
1.【答案】B
2.【答案】D
3.【答案】A
4.【答案】D
5.【答案】A
6.【答案】D
7.【答案】B
8.【答案】D
考点3 蛋白质的结构和功能
1.【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】A
4.【答案】A
5.【答案】C
6.【答案】D
7.【答案】B
8.【答案】A
9.【答案】D
10.【答案】D
11.【答案】D
12.【答案】D
13.【答案】D
14.【答案】D
15.【答案】B
16.【答案】C
17.【答案】C
18.【答案】D
19.【答案】B
20.【答案】D
21.【答案】D
22.【答案】(1)14C 14C既是亮氨酸的组成元素,又具有放射性
(2)不能 若3H标记在-COOH的H上,3H会在氨基与羧基脱水缩合形成肽键时随水脱去,导致肽链中无放射性,无法追踪实验过程
(3)260
(4)内质网、高尔基体
(5)等量的不含亮氨酸但其他成分相同
23.【答案】(1)Fe(铁) 构成细胞内某些复杂化合物
(2)维生素D能有效促进人体(和动物)肠道对钙(和磷)的吸收 胆固醇和性激素 磷酸、脱氧核糖、含氮碱基
(3)必需氨基酸 氨基酸的种类、数目、排列顺序不同
24.【答案】(1)氨基、羧基
(2)脱水缩合 肽键
(3)74
(4)4
(5)4和3
25.【答案】(1)①氨基酸的种类、数量和排列顺序不同 运输 ②空间结构
(2)①③ 90
(3)RNA 分子中含有尿嘧啶(或分子中含有U) 鸟嘌呤核糖核苷酸
26.【答案】(1)种群
(2)几丁质 几丁质能有效结合(吸附)废水中的重金属离子
(3)高温使蟹肉中蛋白质的空间结构变得伸展、松散,更易被蛋白酶水解,从而便于消化
(4)不适合 因为螃蟹血液通常呈蓝色,对观察双缩脲试剂与蛋白质结合的紫色反应有干扰
(5)取生理状况相同的中华绒螯蟹随机均分为甲、乙两组,甲组正常氧浓度,乙组低氧条件,其他条件相同且适宜,培养一段时间后,检测两组螃蟹血蓝蛋白的含量
考点4 核酸的结构和功能
1.【答案】B
2.【答案】D
3.【答案】D
4.【答案】D
5.【答案】D
6.【答案】B
7.【答案】B
8.【答案】A
9.【答案】B
10.【答案】A
11.【答案】D
12.【答案】D
13.【答案】C
考点5 生物大分子综合
1.【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】B
4.【答案】B
5.【答案】C
6.【答案】D
7.【答案】D
8.【答案】D
9.【答案】A
10.【答案】B
11.【答案】B
12.【答案】C
13.【答案】D
14.【答案】C
15.【答案】D
16.【答案】A
17.【答案】(1) 花生 脂肪 蛋白质、核酸
(2) 升高 避免气温下降时自由水过多导致结冰而损害自身,有利于适应低温环境
(3) 201 C
18.【答案】(1)②
(2)C、H、O、N
(3) DNA 脱氧核苷酸
(4)未改变
(5) 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 细胞骨架
19.【答案】(1) C、H、O 多糖 肝糖原
(2) 过多的糖类可在体内转化为脂肪并储存 糖类在供应充足的情况下可大量转化为脂肪,而脂肪一般只在糖类供能不足时,才会分解供能,而且不能大量转化为糖类
(3) 脂肪供能比例下降,糖类供能比例上升 > 相同质量的脂肪含氢量高于糖类,氧化分解释放的能量更多,故供能比例相同时,消耗的糖类质量更多 科学,中低强度运动时脂肪供能比例高于高强度运动,慢跑(中低强度)能更多利用脂肪供能,更有利于减脂
20.【答案】(1) 核酸 脱氧核糖核酸
(2) C、H、O、N、P 含氮碱基
(3) 腺嘌呤核糖核苷酸 RNA
(4) 5 5
(5) 0 7
(6) 5 -CH3 C6H13O4N
21.【答案】(1) 生物大分子 运输、免疫
(2) 622 30240
(3) 保温、缓冲和减压 细胞核、线粒体 脱氧核苷酸的排列顺序(或碱基对的排列顺序)
22.【答案】(1) 脱氧核糖核酸 8 核糖体
(2) 肽键 4
(3)②
(4)细胞骨架的化学成分是蛋白质纤维,不同物种的细胞骨架与鬼笔环肽的结合能力不同,从而对细胞的运动、分裂、物质运输等功能的影响不同,进而导致其毒性存在差异
23.【答案】(1) 结合水 是细胞结构的重要组成部分
(2)细胞膜内陷形成向细胞外排水的通道,细胞质内水减少避免结冰
(3) 缺锌培养液 在已出现白苗病的B组内加入含锌的培养液 B组冬小麦幼苗白苗病病症消失,正常生长
(4) 单体是葡萄糖,葡萄糖脱水缩合形成多糖,排列顺序无多样性 单体是4种脱氧核糖核苷酸,脱氧核糖核苷酸的数量和排列顺序千变万化
24.【答案】(1) 无机物、蛋白质 维持细胞和生物体的生命活动 肝脏和肌肉细胞
(2) C、H、O 动物细胞膜的组成成分,参与血液中脂质的运输 降低
(3) 双缩脲试剂 稀蛋清和淀粉酶 斐林 淀粉 淀粉酶
试卷第1页,共3页
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专题03 细胞中的有机物
5大高频考点
1. 细胞中糖类的分类和功能
2. 细胞中脂质的种类及功能
3. 蛋白质的结构和功能
4. 核酸的结构和功能
5. 生物大分子综合
考点1 细胞中糖类的分类和功能
1.(25-26高一上·湖北武汉六校·期中)随着生活节奏加快,加班、熬夜、饮食不规律成为部分人的生活常态,也导致了肥胖症的出现。为践行“健康饮食、科学运动”,应持有的正确认识是( )
A.饮食中元素种类越多所含能量越高
B.摄入的脂肪可以作为细胞生命活动的主要能源物质
C.为避免肥胖,饮食中应不摄入脂肪,可以多摄入糖类来代替
D.适当运动可以及时消耗体内多余的葡萄糖,防止其转化为脂肪
【答案】D
【解析】A、饮食中的能量主要来源于糖类、脂肪和蛋白质的分解,元素种类多不代表有机物种类或含量多,也不代表所含能量越高,A错误;
B、脂肪为良好的储能物质,糖类为主要能源物质,B错误;
C、过量糖类可转化为脂肪储存,以糖代替仍可能会导致体重增加,C错误;
D、适当运动可以利于肌细胞通过有氧呼吸彻底分解葡萄糖,防止其转化为脂肪,D正确。
故选D。
2.(25-26高一上·湖北武汉·期中)约5000年前,蜂蜜已被用作甜味剂,其主要成分包括果糖和葡萄糖。在我国东汉时期,饴糖已被广泛食用。饴糖是以玉米、大麦、小麦等谷物为原料,经糖化制成的食品,主要成分为麦芽糖。下列叙述错误的是( )
A.糖类又称为“碳水化合物”,一般是由C、H、O三种元素构成的
B.人体细胞可直接吸收果糖、葡萄糖,一般不能直接吸收麦芽糖
C.果糖、葡萄糖、麦芽糖、淀粉均能与斐林试剂反应呈砖红色沉淀
D.龋齿、高血压、某些糖尿病都直接或间接与长期糖摄入超标有关
【答案】C
【解析】A、糖类通常由C、H、O三种元素组成,通式为(CH2O),故被称为“碳水化合物”,A正确;
B、葡萄糖和果糖是单糖,可直接被人体细胞吸收;麦芽糖是二糖,需分解为葡萄糖后才能吸收,B正确;
C、斐林试剂用于检测可溶性还原糖,在沸水浴条件下与还原糖(如葡萄糖、果糖、麦芽糖)反应生成砖红色沉淀。但淀粉属于非还原糖,无法与斐林试剂反应,C错误;
D、龋齿与口腔细菌分解糖产酸有关,高血压和2型糖尿病与长期高糖摄入导致的代谢异常相关,D正确。
故选C。
3.(25-26高一上·湖北楚天协作体·期中)控糖有利于人体健康,人工甜味剂(三氯蔗糖)代替正常糖类,因其没有热量且比蔗糖甜600倍已被广泛用于食品和饮料中,以降低糖的摄入。研究表明,三氯蔗糖会在体内产生三氯蔗糖-6-酸酯,该物质能够破坏DNA,具有基因毒性,从而引发人们的担忧。下列关于糖类的叙述,错误的是( )
A.在为细胞生命活动提供能量方面:三氯蔗糖与脱氧核糖相似
B.三氯蔗糖与人体细胞中的蔗糖元素组成不同
C.三氯蔗糖对高血糖患者有友好的一面
D.人工甜味剂虽好但不能过多摄入
【答案】B
【解析】A、作为人工甜味剂,其化学结构无法被人体细胞代谢分解,不能为细胞生命活动提供能量; 脱氧核糖属于五碳糖,是构成DNA的成分之一,也不能为细胞生命活动提供能量,A正确;
B、蔗糖由C、H、O三种元素组成; 三氯蔗糖含 C、H、O、Cl四种元素组成,二者元素组成不同,但人体细胞中不含蔗糖,B错误;
C、三氯蔗糖有利于减少人体对糖类的摄入,有助于缓解糖尿病患者的血糖升高,故对高血糖患者有友好的一面,C正确;
D、三氯蔗糖在体内产生三氯蔗糖-6-乙酸酯,该物质能够破坏DNA,具有基因毒性,所以不能过多摄入,D正确。
故选B。
考点2 细胞中脂质的种类及功能
1.(25-26高一上·湖北黄冈·期中)近年来,椰子油作为“天然保健品”在市场上备受推崇。但研究表明“椰子油”富含饱和脂肪酸,长期过量食用椰子油会导致高密度脂蛋白与低密度脂蛋白的比值降低,从而影响体内胆固醇等脂质的运输,如下图所示。下列说法不正确的是( )
A.椰子油富含的脂肪酸长链中不含碳碳双键,其熔点较高,容易凝固
B.胆固醇是由一分子甘油和三分子脂肪酸发生反应形成的酯,也称为三酰甘油
C.胆固醇不仅能够参与血液中脂质的运输,还可以作为动物细胞膜的成分
D.长期过量食用椰子油可能导致低密度脂蛋白增加,进而出现高血脂
【答案】B
【解析】A、“椰子油”所含的脂肪酸为饱和脂肪酸,饱和脂肪酸不含碳碳双键,其熔点较高,容易凝固,A正确;
B、脂肪是由一分子甘油和三分子脂肪酸发生反应形成的酯,也称为三酰甘油,B错误;
C、胆固醇不仅能够参与血液中脂质的运输,还可以作为动物细胞膜的成分,C正确;
D、长期过量食用椰子油会导致高密度脂蛋白与低密度脂蛋白的比值降低,所以可能导致低密度脂蛋白含量增加,进而出现高血脂,D正确。
故选B。
2.(25-26高一上·湖北黄石·期中)科研人员将某油料作物种子置于适宜的环境中培养,定期检测种子萌发过程中(含幼苗)的脂肪相对含量和种子干重的变化,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.油料作物中的脂肪大多含有不饱和脂肪酸
B.ab段种子干重增加主要是因为氧元素的加入
C.bc段种子干重下降的原因是有机物被大量消耗
D.种子萌发中,糖类含量及有机物的种类均会下降
【答案】D
【解析】A、植物体内的脂肪大多含有不饱和脂肪酸,A正确;
B、ab段脂肪转化为糖类,脂肪含氢量高、含氧量低,糖类含氧量高,加入的氧元素使干重增加,B正确;
C、bc段种子萌发消耗有机物(糖类)供能,C正确;
D、种子萌发过程中会合成新有机物,有机物种类增加,D错误。
故选D。
3.(25-26高一上·湖北武汉·期中)每年9月1日是我国“全民健康生活方式行动日”,旨在通过传播和普及健康知识,不断推广全民健康生活方式,提高全民健康素养。下列关于饮食健康的说法,有科学依据的是( )
A.补充维生素D有利于肠道吸收钙、磷
B.纤维素是多糖,摄入过多会导致肥胖
C.胆固醇会导致动脉硬化,应避免摄入
D.补充核酸可以增强基因的修复能力
【答案】A
【解析】A、维生素D能有效促进肠道对钙、磷的吸收,维持骨骼健康,A正确;
B、纤维素虽为多糖,但人类缺乏分解纤维素的酶,无法将其转化为葡萄糖,故不会导致肥胖,B错误;
C、胆固醇是细胞膜的重要成分,并参与脂质运输,适量摄入是必要,完全避免不科学,C错误;
D、外源核酸会被分解为核苷酸,无法直接增强基因修复能力,基因修复依赖自身酶系统,D错误。
故选A。
4.(25-26高一上·湖北十堰八校教联体·期中)花生种子萌发时(真叶长出之前,此时不能进行光合作用),脂肪水解成脂肪酸和甘油,脂肪酸和甘油分别在多种酶的催化下,形成葡萄糖,最后转变成蔗糖,并转运至胚轴,供给胚的生长和发育。下列说法错误的是( )
A.脂肪的含氢量比糖类高,与同质量糖类相比,其氧化分解产生水和释放的能量更多
B.与花生种子中的脂肪相比,动物脂肪大多含有饱和脂肪酸,熔点较高,易凝固
C.花生种子萌发初期干重会增加,导致干重增加的主要元素是O
D.检测小麦种子中的淀粉时,可以在研磨液中加入斐林试剂,会出现砖红色沉淀
【答案】D
【解析】A、脂肪的含氢量比糖类高,与同质量糖类相比,其氧化分解时,氢与氧结合生成水,且释放的能量更多,A正确;
B、与花生种子(植物脂肪)中的脂肪相比,动物脂肪大多含有饱和脂肪酸,饱和脂肪酸熔点较高,易凝固,B正确;
C、油料种子花生萌发初期,由于大量油脂转变为蔗糖,需要消耗水,导致干重增加的主要元素是氧,C正确;
D、斐林试剂是用于检测还原糖的,检测淀粉时应用碘液,淀粉不是还原糖,不能与斐林试剂反应出现砖红色沉淀,D错误。
故选D。
5.(25-26高一上·湖北襄阳部分高中教联体·期中)小李的爷爷体检发现其骨质疏松、血脂(胆固醇、甘油三酯)偏高,同时患糖尿病,医生建议钙与维生素D同补,饮食清淡、控制主食摄入。下列相关叙述正确的是( )
A.钙与维生素D同补,因维生素D能促进钙吸收,可改善骨质疏松
B.血脂偏高需完全禁食含胆固醇的食物(如蛋黄、动物内脏)
C.控制食用含淀粉较多的主食是因为其直接被吸收,导致血糖升高
D.饮食清淡应优先用动物脂肪烹饪,因其富含不饱和脂肪酸更健康
【答案】A
【解析】A、维生素D能促进小肠对钙离子的吸收,增加血钙浓度,有利于骨钙沉积,从而改善骨质疏松,医生建议钙与维生素D同补符合该原理,A正确;
B、血脂偏高(如胆固醇、甘油三酯升高)时,应减少胆固醇摄入,但完全禁食含胆固醇食物(如蛋黄、动物内脏)不合理,因为胆固醇是细胞膜等合成的原料,适量摄入是必要的,禁食可能导致营养失衡,B错误;
C、淀粉是多糖,需经消化酶分解为葡萄糖后,才能被小肠上皮细胞吸收,并非直接吸收,C错误;
D、饮食清淡要求减少脂肪摄入,优先使用富含不饱和脂肪酸的植物油脂(如橄榄油、菜籽油),因其可降低心血管疾病风险,动物脂肪(如猪油、牛油)主要含饱和脂肪酸,过多摄入会升高血脂,不利于健康,D错误。
故选A。
6.(25-26高一上·利川一中·期中)下列概念与图示相符的是( )
A.a表示脂肪,b、c、d可分别表示三分子的脂肪酸
B.a表示固醇,b、c、d可分别表示脂肪、胆固醇、维生素D
C.a表示脂质,b、c、d可分别表示脂肪、磷脂、胆固醇
D.a表示多糖,b、c、d可分别表示糖原、淀粉、纤维素
【答案】D
【解析】A、由题图可知,图中的a是由b、c、d构成的,脂肪由一分子的甘油和三分子的脂肪酸结合而成,A错误;
B、若a表示固醇,b、c、d可分别表示性激素、胆固醇和维生素D,B错误;
C、脂质可以分为脂肪、磷脂、固醇,C错误;
D、糖原、淀粉、纤维素都是多糖,D正确。
故选D。
7.(25-26高一上·湖北武汉东湖高新·期中)DHA是人体所必需的一种不饱和脂肪酸,在鱼油中含量较多,它能降低血液中的胆固醇和甘油三酯含量,从而有效地控制人体血脂的浓度。下列叙述错误的是( )
A.DHA中的相邻碳原子间不都以单键相连
B.大多数动物脂肪含有不饱和脂肪酸,在室温时呈液态
C.三分子脂肪酸和一分子甘油结合形成甘油三酯
D.日常生活中摄入适量的鱼油是预防高血脂的有效措施
【答案】B
【解析】A、由题意可知,DHA是人体所必需的一种不饱和脂肪酸,所以DHA中的相邻碳原子间不都以单键相连,A正确;
B、大多数动物脂肪含饱和脂肪酸,室温下呈固态;植物脂肪含较多不饱和脂肪酸,室温下呈液态,B错误;
C、甘油三酯由一分子甘油与三分子脂肪酸通过脱水缩合形成,C正确;
D、由题意可知,DHA在鱼油中含量较多,它能降低血液中的胆固醇和甘油三酯含量,从而有效地控制人体血脂的浓度,所以日常生活中摄入适量的鱼油是预防高血脂的有效措施,D正确。
故选B。
8.(25-26高一上·湖北武汉·期中)动物脂肪细胞按照形态一般分为单泡脂肪细胞和多泡脂肪细胞,结构如图。适当的运动、寒冷刺激等可促进机体内的单泡脂肪细胞向多泡脂肪细胞转化。下列说法错误的是( )
A.与植物细胞相比,动物细胞饱和脂肪酸含量相对较高
B.单泡脂肪细胞向多泡脂肪细胞转化,有利于细胞供能
C.观察脂肪滴时,用体积分数为50%的酒精可洗去浮色
D.与糖类相比,等质量的脂肪氧化分解释放的能量较少
【答案】D
【解析】A、动物脂肪通常富含饱和脂肪酸,而植物脂肪更多为不饱和脂肪酸,A正确;
B、多泡脂肪细胞含有更多线粒体和较小脂肪滴,更容易分解脂肪产生能量,适应能量需求,B正确;
C、在脂肪染色实验(如苏丹III染色)中,常用50%酒精洗去多余染料,避免干扰观察,C正确;
D、脂肪是主要的储能物质,含H多,因此脂肪释放的能量更多,D错误。
故选D。
考点3 蛋白质的结构和功能
1.(25-26高一上·湖北襄阳部分高中教联体·期中)蛋白质的结构多种多样,不同的结构决定了其不同的功能。下列关于蛋白质结构与功能相适应的叙述,错误的是( )
A.抗体特定的空间结构利于其与抗原特异性结合,从而发挥免疫作用
B.胰岛素是一种蛋白质类激素,其分子结构的特异性保证了它能调节特定细胞的生命活动
C.胃蛋白酶在胃酸性环境中能发挥催化作用,故其在中性环境中催化能力更强
D.加热、加酒精能使细菌和病毒蛋白质结构变性,从而达到灭菌、消毒的目的
【答案】C
【解析】A、抗体的特定空间结构使其能与抗原发生特异性结合,从而发挥免疫作用,符合蛋白质结构与功能相适应原理,A正确;
B、胰岛素作为蛋白质类激素,其分子结构决定了它能与靶细胞膜上的受体特异性结合,从而调节糖代谢等生命活动,符合原理,B正确;
C、 胃蛋白酶的最适pH为酸性(胃内环境),其活性中心在酸性条件下稳定并高效催化蛋白质水解,C错误;
D、 加热和加酒精能使蛋白质变性,使细菌和病毒的蛋白质失活,从而达到灭菌和消毒目的,符合蛋白质变性的应用原理,D正确;
故选C。
2.(25-26高一上·十堰普通高中区县联合体·期中)生物学的观点中,结构与功能观是最基本的生命观之一,它体现为结构与功能的辩证统一。有人认为“结构与功能观”的内涵是一定的结构必然有与之相对应的功能存在,且任何功能都需要一定的结构来完成。下列叙述不能支持这一观点的是( )
A.真核细胞内的细胞骨架可维持细胞形态,并与细胞内的物质运输有关
B.蛋白质变性后,其生物活性也会随之丧失,但理化性质不会改变
C.水的分子结构决定了其适合作为细胞内良好的溶剂
D.生物大分子以碳链为骨架,这与碳原子的结构有关
【答案】B
【解析】1、蛋白质是细胞和生物体功能的主要承担着,蛋白质的结构不同,在细胞和生物体中承担的功能也不同。
2、碳原子的结构特点是有机物种类繁多的原因:碳原子含有4个价电子,可以跟其它原子形成4条共价键,另外碳原子间能相互结合成共价键(单键、双键、三键)可以形成碳链,也可以形成碳环。
【解析】A、真核细胞中有维持细胞形态的细胞骨架,细胞骨架与物质运输有关,体现了结构与功能相适应的观点,A错误;
B、蛋白质在高温、过酸或过碱等条件下会因空间结构发生改变而变性,变性后的蛋白质其生物活性也丧失,从而导致其理化性质的改变,若理化性质不变,则不能体现了结构与功能相适应的观点,B正确;
C、每个水分子由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对的能力,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对的不对称分布,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,因此水是细胞内良好的溶剂,体现了结构与功能相适应的观点,C错误;
D、生物大分子以碳链为骨架,这与碳原子的结构有关,体现了结构与功能相适应的观点,D错误。
故选B。
【点睛】
3.(25-26高一上·湖北武汉东湖高新·期中)氨基酸是构成蛋白质的基本单位,而蛋白质是生命活动的主要承担者。下列说法正确的是( )
A.不同氨基酸的R基不同,人体细胞可合成非必需氨基酸
B.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
C.性激素作为信号分子调节生命活动,这体现了蛋白质的信息传递功能
D.蛋白质经加热变性后,肽链的空间结构和肽键都会被破坏
【答案】A
【解析】A、不同氨基酸的R基不同,这是区分氨基酸的依据;人体细胞可合成非必需氨基酸,而必需氨基酸必须从食物中摄取,A正确;
B、蛋白质的功能由其结构决定,而结构由氨基酸的种类、数目、排列顺序及肽链的空间结构共同决定。选项B中“氨基酸的空间结构”表述错误,氨基酸本身无空间结构,应为“蛋白质的空间结构”,B错误;
C、性激素的化学本质是脂质(固醇类),而非蛋白质,因此其调节功能不能体现蛋白质的信息传递作用,C错误;
D、蛋白质变性是指高温破坏其空间结构(如氢键),但肽键并未断裂。肽键的断裂需蛋白酶或强酸、强碱等条件,D错误。
故选A。
4.(25-26高一上·湖北武汉东湖高新·期中)科研人员发现一种稳定性较高且具有广谱抗菌性的“套索”状多肽——LAR(如图)。使LAR形成“套索”的化学键是( )
A.肽键 B.氢键 C.二硫键 D.磷酸二酯键
【答案】A
【解析】组成蛋白质的基本组成单位是氨基酸,组成蛋白质的氨基酸有21种,蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子;氨基酸之间通过脱水缩合形成肽键的方式结合,由两个氨基酸缩合的化合物叫二肽,由多个氨基酸缩合的化合物叫多肽,多肽通常呈链状结构即肽链;氨基酸之间能够形成氢键等,从而使肽链能盘曲、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质分子。
ABCD、由图可以看出,使LAR形成“套索”的化学键氨基酸的R基上氨基与羧基之间形成的肽键,A正确,BCD错误。
故选A。
5.(25-26高一上·湖北智学联盟·期中)溶菌酶(Lysozyme)是广泛存在于人体唾液、泪液及蛋清中的天然抗菌蛋白。研究证实,溶菌酶能特异性水解细菌细胞壁中的肽聚糖(作用于肽聚糖中的糖苷键),破坏细胞壁的完整性导致细菌裂解。部分溶菌酶在pH值为4-7时,能耐100℃高温处理1min。分子结构由129个氨基酸构成,其中二硫键辅助肽链折叠形成空间结构(如图)。下列关于溶菌酶的叙述正确的是( )
A.溶菌酶的基本组成单位是氨基酸,其氨基和羧基都连接在同一个碳原子上
B.溶菌酶在水解细菌细胞壁中的肽聚糖时,需要消耗水分子并断裂肽键
C.经处理后的溶菌酶在短时间内空间结构保持稳定可能与氨基酸的序列、分子空间结构有关
D.溶菌酶的合成和修饰加工等过程共形成了128个化学键
【答案】C
【解析】A、构成蛋白质的氨基酸“至少有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上”,而非“所有氨基和羧基都连接在同一个碳原子上”。溶菌酶的氨基酸中,R基可能含有氨基或羧基,这些R基中的氨基或羧基并不与中心碳原子直接相连,A错误;
B、溶菌酶的功能是水解细菌细胞壁的肽聚糖,其作用的化学键是肽聚糖中的糖苷键,而非肽键;肽键的断裂需要肽酶催化,B错误;
C、溶菌酶能耐受高温处理,与其氨基酸序列(决定空间结构)、分子间二硫键(稳定空间结构)有关,C正确;
D、溶菌酶形成时脱水缩合形成128个肽键;但题干明确提及“二硫键辅助肽链折叠”,二硫键(共价键)也是空间结构形成过程中关键的化学键,因此总化学键数多于128个,D错误。
故选C。
6.(25-26高一上·湖北随州高中教联体·期中)鸡蛋煮熟是一种蛋白质变性过程,蛋白质加热处理后会发生下图所示的变化。下列有关叙述不正确的是( )
A.蛋白质是氨基酸脱水缩合形成的,不同氨基酸的区别在于R基的不同
B.高温使蛋白质变性后氨基酸的排列顺序未发生改变
C.鸡蛋蛋白的营养价值主要取决于必需氨基酸的种类和含量
D.煮熟的鸡蛋蛋白质已变性,遇双缩脲试剂不显紫色
【答案】D
【解析】A、蛋白质的基本组成单位是氨基酸,氨基酸通过脱水缩合形成多肽链,再经盘曲折叠形成蛋白质;不同氨基酸的结构差异仅在于R基的不同,A正确;
B、蛋白质变性(如高温处理)破坏的是蛋白质的空间结构(二、三、四级结构),但一级结构(氨基酸的排列顺序)并未改变,B正确;
C、蛋白质的营养价值取决于其含有的必需氨基酸(人体不能自身合成,需从食物中获取的氨基酸)的种类和含量;鸡蛋蛋白含有人体所需的全部必需氨基酸,属于优质蛋白,C正确;
D、双缩脲试剂显紫色的原理是与蛋白质中的肽键发生反应;煮熟的鸡蛋蛋白质虽变性(空间结构破坏),但肽键并未断裂,因此仍能与双缩脲试剂显紫色,D错误。
故选D。
7.(25-26高一上·湖北武汉六校·期中)肉毒杆菌是厌氧菌,在罐头食品及密封腌渍食物中具有极强的生存能力,毒性极强,煮沸1min或75℃下加热5 - 10min后丧失毒性。下图是肉毒杆菌分泌的肉毒毒素(含两条肽链)的结构示意图,下列有关叙述错误的是( )
A.肉毒毒素分子空间结构的维持与二硫键有关
B.肉毒毒素分子中肽键和二硫键形成的场所相同
C.肉毒毒素高温下丧失毒性是因为空间结构被破坏
D.购买的罐头食品及密封腌渍食物应尽可能充分加热后食用
【答案】B
【解析】A、根据图示可知,肉毒毒素分子空间结构的维持与二硫键有关,可能还与氢键有关,A正确;
B、肉毒毒素分子中肽键在肽链合成过程中形成,合成场所为核糖体;二硫键在肽链加工过程形成,加工场所为细胞质基质,故肽键和二硫键形成的场所不相同,B错误;
C、肉毒毒素高温下丧失毒性是因为空间结构被破坏,因而功能改变,表现为毒性丧失,C正确;
D、肉毒杆菌是一种生长在缺氧环境下的细菌,在罐头食品及密封腌渍食物中具有极强的生存能力,是毒性最强的细菌之一,因此要购买正规渠道、质量合格的食品,在保质期内食用,尽可能充分加热后食用,D正确。
故选B。
8.(25-26高一上·湖北武汉六校·期中)热休克蛋白(HSPs)能帮助其他蛋白质完成折叠和折叠,甚至能修复或降解受损蛋白质,广泛存在于从细菌到人类的多种生物中。下列有关叙述错误的是( )
A.HSPs能重新连接变性蛋白质断裂的肽键
B.推测黑藻细胞中的HSPs主要分布在细胞质
C.大肠杆菌中的HSPs和磷脂均含有C、H、O、N元素
D.推测不同生物中HSPs功能相同的关键是其相似的氨基酸排列顺序
【答案】A
【解析】A、蛋白质变性过程中空间结构发生改变,但肽键不会断裂,A 错误;
B、热休克蛋白(HSPs)能帮助其他蛋白质完成折叠和折叠,黑藻叶肉细胞的蛋白质加工发生在细胞质中,可推测黑藻叶肉细胞中的HSPs主要分布在细胞质,B正确;
C、蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N,有的还含有S等元素,热休克蛋白(HSPs)属于蛋白质,一般含有C、H、O、N,可能含S;而磷脂含有C、H、O、N、P,所以大肠杆菌中的 HSPs 和磷脂都含有C、H、O、N元素,C正确;
D、结构决定功能,相似的氨基酸排列顺序决定了不同生物中HSPs具有相似的结构,进而功能相同,所以推测相似的氨基酸排列顺序是不同生物中 HSPs 功能相同的关键,D正确。
故选A。
9.(25-26高一上·湖北黄冈·期中)AI蛋白质设计是指利用人工智能算法,合成具有特定功能蛋白质模型的过程。最新研究表明,某团队研发的OPUS—X算法可在实验室快速完成抗体或工业酶等蛋白质的设计和“打印”。下列相关叙述不正确的是( )
A.氨基酸作为“打印”原料,其种类由R基决定
B.多条肽链间可通过二硫键等相互结合形成复杂的空间结构
C.设计出的有活性的抗体蛋白和工业酶,分别具有免疫和催化功能
D.抗体和工业酶中的N元素主要存在于游离的氨基中
【答案】D
【解析】A、构成蛋白质的氨基酸具有相同的结构通式,不同氨基酸的R基不同,因此氨基酸的种类由侧链基团(R基)决定,A正确;
B、多条肽链间可通过二硫键、氢键、疏水作用等相互结合,形成蛋白质复杂的空间结构,B正确;
C、抗体蛋白具有免疫识别和结合功能,工业酶具有催化功能,这是蛋白质功能的具体体现,C正确;
D、抗体和工业酶中的N元素主要存在于肽键的亚氨基(—NH—)和部分氨基酸侧链中,并非主要存在于“游离的氨基”中,因为蛋白质中绝大部分氨基已参与形成肽键,D错误。
故选D。
10.(25-26高一上·湖北黄冈·期中)重金属离子如 、 等易与蛋白质分子中的半胱氨酸的—SH基团结合,从而改变了蛋白质的空间构象,这种结构的改变难以通过简单去除重金属离子恢复。下列与此现象相关的叙述中,正确的是( )
A.蛋白质的空间构象的形成离不开内质网和高尔基体的参与
B.该过程破坏了蛋白质中的氨基酸排列顺序
C.该过程是一个可逆过程,会导致蛋白质暂时丧失生物活性
D.长期的重金属接触可能导致肽链发生错误折叠而引发帕金森等疾病
【答案】D
【解析】A、许多蛋白质(特别是真核生物分泌蛋白与膜蛋白)的空间构象需要内质网和高尔基体参与折叠与修饰,但并非所有蛋白质都依赖这些细胞器,如原核细胞合成蛋白在核糖体合成后可自行折叠,A错误;
B、重金属离子结合半胱氨酸的—SH基团主要改变蛋白质的空间结构(如破坏二硫键或导致错误折叠),并不改变氨基酸的排列顺序(一级结构),B错误;
C、根据题意,结构改变“难以通过简单去除重金属离子恢复”,表明该过程通常不可逆,并非暂时性的可逆失活,C错误;
D、重金属离子可诱导蛋白质错误折叠并形成异常聚集体,这与帕金森病等神经退行性疾病的病理机制相关,D正确。
故选D。
11.(25-26高一上·湖北黄石·期中)加压素是一种具有升高血压和减少排尿作用的激素,其氨基酸组成如下图所示(图中Cys、Tyr、Phe等为不同的氨基酸残基,部分氨基酸残基间存在“-S-S-”二硫键)。下列相关叙述正确的是( )
A.加压素是由9种氨基酸脱水缩合形成的一种九肽
B.至少有9个氨基和9个羧基参与了加压素肽键的形成
C.高温因破坏氨基酸间的肽键而使加压素失去生物活性
D.图中“-S-S-”的存在对维持加压素的空间结构至关重要
【答案】D
【解析】A、加压素是由9个氨基酸残基构成的九肽,图中Cys(半胱氨酸)出现2次,说明加压素由8种氨基酸组成,A错误;
B、加压素是一条由9个氨基酸形成的肽链,分子中有8个肽键,至少有8个氨基和8个羧基参与了反应,B错误;
C、高温破坏蛋白质的空间结构(如二硫键断裂、肽链折叠方式改变),不破坏肽键,C错误;
D、“-S-S-”(二硫键)是连接不同肽链或同一肽链不同部位的化学键,对维持蛋白质的空间结构至关重要,D正确。
故选D。
12.(25-26高一上·湖北武汉·期中)血红蛋白(HbA)是红细胞的重要组成成分,主要由2条α链(各141个氨基酸),2条β链(各146个氨基酸)和血红素组成。根据以上信息判断错误的是( )
A.Fe元素是构成血红素的微量元素,缺Fe会造成贫血
B.氨基酸脱水缩合形成一条α链时脱去140个H2O分子
C.一个血红蛋白至少含有4个游离的氨基、4个游离的羧基
D.HbA分子由4条肽链组成,高温会导致HbA的肽键被破坏
【答案】D
【解析】A、血红素含有Fe2+,Fe属于微量元素,缺Fe会导致血红蛋白合成减少,引发缺铁性贫血,A正确;
B、一条α链含141个氨基酸,脱水缩合形成肽链时脱去水分子数=氨基酸数−肽链数=141−1=140,B正确;
C、血红蛋白由4条肽链(2α+2β)构成,每条肽链至少含1个游离氨基和羧基,因此至少共有4个游离氨基和羧基,C正确;
D、高温破坏的是血红蛋白的空间结构(变性),而肽键未被破坏,肽键断裂需水解作用,D错误。
故选D。
13.(25-26高一上·十堰普通高中区县联合体·期中)二硫键“——S——S”是蛋白质中连接两条肽链之间的一种化学键。如图是由 280 个氨基酸组成的某蛋白质的结构图,则下列叙述正确的是( )
A.该蛋白质至少有280个氨基 B.该蛋白质中含有277个肽键
C.该蛋白质至少有3个游离的羧基 D.该蛋白质形成过程分子量减少了5008
【答案】D
【解析】1、构成蛋白质的基本单位是氨基酸,其结构通式是,即每种氨基酸分子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,这个碳原子还连接一个氢和一个R基,氨基酸的不同在于R基的不同;构成蛋白质的氨基酸有21种。
2、氨基酸通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时脱出一分子水的过程;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(链状)肽链数,游离氨基或羧基数=(链状)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=(链状)肽链数。
3、根据题意和图示分析可知:图示是由280个氨基酸组成的某蛋白质的结构图,该蛋白质分子由3条多肽组成,这3条肽链之间通过二硫键“-S-S-”连接,且其中有一条肽链是环状肽链。
【解析】A、一个环状多肽至少含零个氨基,一条链状多肽至少含一个氨基,图中蛋白质由一个肽环和两条肽链构成,至少含有2个氨基,A错误;
B、该蛋白质合成时形成的肽键数=脱去水分子数目=280-2=278,因此该蛋白质中含有278个肽键,B错误;
C、一个环状多肽至少含零个羧基,一条链状多肽至少含一个羧基,图中蛋白质由一个肽环和两条肽链构成,至少含有2个羧基,C错误;
D、该蛋白质合成时脱去水分子数目=氨基酸数-(链状)肽链数=280-2=278个、因形成二硫键脱去的氢分子数=二硫键数=2个,所以生成一个该蛋白质分子时减少的相对分子质量=278×18+2×2=5008,D正确。
故选D。
14.(25-26高一上·利川一中·期中)某药物H3Z是一种由两条肽链组成的多肽类激素,能使人对陌生人产生信赖感,有助于治疗孤独症等病症。下列有关叙述正确的是( )
A.合成H3Z时会生成水,水中的氢仅来自氨基
B.H3Z需低温保存,温度过高时肽键断裂导致H3Z丧失生物活性
C.1分子H3Z至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基
D.若H3Z由36个氨基酸脱水缩合形成,则该分子中至少有38个氧原子
【答案】D
【解析】A、合成H3Z时会生成水,水中的氢来自氨基和羧基,并非仅来自氨基,A错误;
B、H3Z需低温保存,温度过高时其空间结构会被破坏从而导致丧失生物活性,而不是肽键断裂,B错误;
C、H3Z由两条肽链组成,1分子H3Z至少含有两个游离的氨基和两个游离的羧基,C错误;
D、若H3Z由36个氨基酸脱水缩合形成,根据氨基酸脱水缩合过程中氧原子的计算方法,该分子中至少含有的氧原子数为36个氨基酸中氧原子总数减去脱去水分子数,即36×2-(36-2) =38个,D正确。
故选D。
15.(25-26高一上·湖北沙市中学·期中)人的头发的主要成分是蛋白质(��−角蛋白)。烫发实际上是利用生化原理使蛋白质发生变性,从而改变头发形状的过程,如图表示烫发的基本流程。下列说法错误的是( )
A.二硫键是蛋白质空间结构形成和维持的重要化学键
B.由图可知,烫发过程中,相关蛋白质的空间结构和肽键数目均会发生变化
C.烫发的实质是破坏原有二硫键,改变巯基间的相对位置再重新形成二硫键
D.细胞中的蛋白质被还原或被氧化均可能影响蛋白质的生物学活性
【答案】B
【解析】氨基酸是蛋白质的基本组成单位,氨基酸之间通过脱水缩合形成肽键进而连接成肽链,肽链经盘曲折叠变成具有一定空间结构的蛋白质;高温、强酸、强碱、重金属盐等会使蛋白质的空间结构被破坏,使其变性。
A、二硫键是蛋白质空间结构中的重要化学键,对蛋白质高级结构的形成与维持十分重要,A正确;
B、高温、强酸、强碱都能破坏蛋白质的空间结构,烫发过程中,高温会破坏角蛋白的空间结构,但肽键数目一般不会发生改变,B错误;
C、据图可知,烫发过程中涂还原剂破坏原有二硫键,洗去还原剂后再涂氧化剂,会改变二硫键的相对位置,建立新的二硫键,C正确;
D、细胞中的蛋白质被还原或被氧化均会改变蛋白质的空间结构,结构决定功能,最终可能影响蛋白质的生物学活性,D正确。
故选B。
16.(25-26高一上·荆州中学·期中)图1表示一个由156个氨基酸构成的蛋白质分子,其中-S-S-是将2条肽链连接起来的二硫键(由2个-SH形成,即-SH+-SH→-S-S-+2H),该蛋白质分子含有9个天冬氨酸(图2),其中一个参与形成了肽链之间的肽键。下列叙述正确的是( )
A.该蛋白质的N仅分布在—CO—NH—及末端的—NH2上
B.合成该蛋白质分子的过程中,相对分子质量减少了2758
C.该蛋白质分子中至少含有3个游离的氨基,至少含有11个游离的羧基
D.该蛋白质分子形成过程中脱去的H2O中的氢只来源于羧基
【答案】C
【解析】A、蛋白质中的N不仅分布在肽键(—CO—NH—)和末端 —NH₂上,若氨基酸的R基含N(如赖氨酸),R基中也会有 N。“仅分布” 的表述过于绝对,A错误;
B、计算相对分子质量减少的量,需考虑脱水缩合失去的水和二硫键形成失去的H:脱水数(即肽键数):由图1可知,蛋白质含3条肽链(甲、乙、丙),且有1个肽链间的肽键。因此,总肽键数=氨基酸数-肽链数+链间肽键数=156−3+1=154,即脱水数为154。脱水的相对分子质量:154×18=2772。二硫键的H损失:图中有 2 个二硫键(−S−S−),每个二硫键形成时失去2个H,因此共失去2×2=4个H,相对分子质量减少4,总减少量:2772+4=2776,B错误;
C、游离氨基数:肽链数(3)+ R 基中氨基数(天冬氨酸 R 基无氨基,其他氨基酸未提及含氨基)= 至少 3 个。 游离羧基数:肽链数(3)+ R 基中羧基数(9 个天冬氨酸,1 个 R 基羧基参与链间肽键,剩余 8 个游离)= 3+8= 至少11个,C正确;
D、脱水缩合时,H₂O中的H来自氨基(—NH₂)和羧基(—COOH),并非仅来源于羧基,D错误。
故选C。
17.(25-26高一上·湖北阳市第四中学·期中)某多肽含20个氨基酸,其中天冬氨酸有4个,分别位于5、6、15、20位(如图所示);肽酶X专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键,肽酶Y专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键。下列相关叙述正确的是( )
A.该20肽至少含有22个肽键
B.该20肽游离的氨基和羧基至少各为1个和8个
C.肽酶X完全作用后产生的多肽共含有氨基酸19个
D.肽酶Y完全作用后产生的多肽中氧原子数目比20肽多了4个
【答案】C
【解析】多肽链形成时,相邻两氨基酸之间的氨基和羧基之间发生脱水缩合,形成一个肽键并失去一分子的水,在此过程中R基(每个天冬氨酸的R基中含1个羧基)不参与反应。
A、由题图可知,该多肽是一条肽链,根据肽键数目=氨基酸数目肽链条数,故20肽含有肽键数目应是19个,A错误;
B、该20肽含游离的氨基或羧基数目=肽链条数+R基中含有的氨基或羧基数,则该肽链游离的氨基数目至少为1个,由于每个天冬氨酸R基上含有1个羧基且天冬氨酸个数为4个,所以该肽链游离的羧基数目至少为5个,B错误;
C、肽酶X专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键,完全作用后形成3条多肽链和1个氨基酸,则产生的多肽链中共含有19个氨基酸,C正确;
D、肽酶Y专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键,肽酶Y完全作用该多肽链后,共断开4个肽键,其中的第5位和第20位天冬氨酸会脱离肽链,每断开一个肽键消耗1分子水而增加1个氧原子,故增加4个氧原子,又因为第5位和第20位天冬氨酸的脱离(每个天冬氨酸中含有4个氧原子),共减少8个氧原子,所以肽酶Y完全作用后产生的多肽中,氧原子数目比20肽少8-4=4个,D错误。
故选C。
18.(25-26高一上·湖北阳市第四中学·期中)研究发现一类称作“分子伴侣”的蛋白质可识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽,并通过改变自身空间结构与多肽的某些部位相结合,从而帮助这些多肽折叠、组装或转运,其本身不参与组成最终产物并可循环发挥作用。下列叙述正确的是( )
A.“分子伴侣”对靶蛋白有高度的专一性
B.“分子伴侣”溶于盐水中会造成其生物活性的丧失
C.“分子伴侣”的空间结构一旦发生改变,则不可逆转
D.“分子伴侣”介导加工的直链八肽化合物中至少含有9个氧原子和8个氮原子
【答案】D
【解析】蛋白质变性是指天然蛋白质因受物理、化学因素的影响,使蛋白质分子的构象发生了异常变化,从而导致生物活性的丧失以及物理、化学性质的异常变化。蛋白质变性不涉及蛋白质一级结构的改变,即由氨基酸构成的肽链并不发生改变。
A、由题意可知, “分子伴侣”对靶蛋白没有高度专一性,同一“分子伴侣”可以促进多种氨基酸序列完全不同的多肽链折叠成为空间结构、性质和功能都不相关的蛋白质 ,A错误;
B、“分子伴侣”的化学本质是蛋白质,NaCl溶液如果是生理盐水0.9%的浓度,那就不会丧失活性,B错误;
C、由题干信息可知, “分子伴侣”在发挥作用时会改变自身空间结构,并可循环发挥作用,因此可以判断“分子伴侣”的空间结构的改变是可以逆转的,C错误;
D、每一个氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基,直链八肽化合物由8个氨基酸脱去7个水形成,其中8个氨基酸中至少的氧原子数为8×2=16,7分子水(H2O)包含的氧原子数7,则直链八肽至少有氧原子8×2-7=9,直链八肽化合物至少含有氮原子数为8,D正确。
故选D。
19.(25-26高一上·湖北阳市第四中学·期中)蛋白水解酶分内切酶和外切酶2种,外切酶专门作用于肽链末端的肽键,内切酶则作用于肽链内部特定区域。若蛋白酶1作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)两侧的肽键,蛋白酶2作用于赖氨酸(C6H14N2O2)氨基端的肽键。某四十九肽经酶1和酶2作用后的情况如图所示,下列叙述错误的是( )
A.若用蛋白外切酶处理该多肽,会得到49个氨基酸
B.短肽A、B、C比四十九肽的氧原子数少3个
C.该四十九肽共含3个苯丙氨酸和3个赖氨酸
D.该四十九肽经酶1酶2作用分别需要消耗5个H2O和3个H2O
【答案】B
【解析】A、外切酶专门作用于肽链末端的肽键,因此若用蛋白外切酶处理该多肽(含49个氨基酸),会得到49个氨基酸,A正确;
B、根据以上分析可知,蛋白酶1作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)两侧的肽键后,形成了短肽A、B、C,这里不考虑R基中的O原子数目(因为丢失的苯丙氨酸R基中不含羧基),最初49肽中的O原子数目为49+1=50个,形成的三个短肽中含有的O原子数目(16-1+1+1)+(30-18+1+1)+(49-33+1+1)=49,可见,短肽A、B、C比四十九肽的氧原子数少1个,B错误;
C、根据图示可知,蛋白酶1作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)两侧的肽键后,形成了短肽A、B、C,该过程中苯丙氨酸(17、31、32)减少了3个,蛋白酶2作用于赖氨酸(C6H14N2O2)氨基端的肽键,根据产物可知,22、23、49号为赖氨酸,C正确;
D、蛋白酶1作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)两侧的肽键后,形成了短肽A、B、C,断裂了5个肽键,产生了三个苯丙氨酸(17、31、32),因而消耗5个水;蛋白酶2作用于赖氨酸(C6H14N2O2)氨基端的肽键,结合产物可知,22、23、49号为赖氨酸,因而断裂了3个肽键,即消耗3个水分子,D正确。
故选B。
20.(25-26高一上·湖北沙市中学·期中)如图所示,甲、乙、丙为组成生物体的相关化合物,乙为一个由α、β、γ三条多肽链形成的蛋白质分子,共含285个氨基酸,图中每条虚线表示由两个巯基(—SH)脱氢形成的二硫键(—S—S—)。下列相关叙述正确的是( )
A.由不同的甲形成乙后,相对分子质量比原来少了5080
B.甲为组成乙的基本单位,动物细胞中的甲都在核糖体上合成
C.丙是生物体中遗传信息的携带者,主要存在于细胞核且不能继续水解
D.如果甲中的R为C3H5O2,则由两分子甲形成的有机化合物中含有16个H
【答案】D
【解析】1、构成蛋白质的基本单位是氨基酸,每种氨基酸分子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,这个碳原子还连接一个氢和一个R基,氨基酸的不同在于R基的不同;构成蛋白质的氨基酸有20种。
2、氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指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,同时脱出一分子水的过程。
3、细胞中的核酸分为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,每个脱氧核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基形成,每个核糖核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基形成。
1、分析题图:甲图所示的结构为构成蛋白质的基本单位--氨基酸的结构通式;乙图所示化合物为一个由α、β、γ三条多肽链形成的蛋白质分子,该多肽共含203个氨基酸、4个二硫键(-S-S-),每个二硫键是由两个巯基(-SH)脱去2分子氢形成的;丙图所示化合物为构成核酸的基本单位--核苷酸的结构简式,由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基形成。
【解析】A、氨基酸经过脱水缩合形成蛋白质,两个巯基(-SH)脱氢形成一个二硫健,相对分子量比原来减少了(285-1)×18+4×2=5084,A错误;
B、甲为组成乙的基本单位,细胞中的乙都在核糖体上合成,B错误;
C、丙是核苷酸分子,是核酸的基本单位,核酸是遗传信息的携带者,DNA主要存在于细胞核中,RNA主要存在于细胞质中,核苷酸能继续水解,C错误;
D、如果甲中的R为C3H5O2,则甲的分子式为C5H9O4N,两分子甲脱一个水形成的化合物分子式为C10H16O7N,所以两分子甲形成的化合物中含有16个H,D正确。
故选D。
【点睛】本题结合几种化合物的结构示意图,考查蛋白质的合成--氨基酸的脱水缩合、核酸的知识,考生识记核酸的种类、组成和分布,明确氨基酸的结构通式和脱水缩合的过程、实质,掌握氨基酸脱水缩合过程中的相关计算是解题的关键。
21.(25-26高一上·荆州中学·期中)蛋白水解酶分内切酶和外切酶2种,外切酶专门作用于肽链末端的肽键,内切酶则作用于肽链内部特定区域。若蛋白酶1作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)两侧的肽键,蛋白酶2作用于赖氨酸(C6H14N2O2)氨基端的肽键。某四十九肽经酶1和酶2分别作用后的情况如图所示。下列叙述正确的是( )
A.若用蛋白外切酶处理该多肽,会得到3个苯丙氨酸和2个赖氨酸
B.该四十九肽第21位是赖氨酸,第31位是苯丙氨酸
C.短肽A、B、C比四十九肽的O、N原子数均少3个
D.该四十九肽经酶1、酶2作用分别需要消耗5个H2O和3个H2O
【答案】D
【解析】A、外切酶仅作用于肽链末端的肽键,会将肽链逐步水解为单个氨基酸,而非特定的 “3个苯丙氨酸和2个赖氨酸”,A错误;
B、蛋白酶1作用于苯丙氨酸两侧的肽键后,形成的短肽A、B、C中,肽键减少了5个,苯丙氨酸减少了3个,多了2个羧基,所以短肽A、B、C比四十九肽的O原子数少1个,N原子数减少3个,B错误;
C、短肽A、B、C比原肽少了3个氨基酸(17、31、32 位)。从原子数分析: N原子数:每个氨基酸至少含1个N,因此N原子数少3个; O原子数:每个氨基酸含2个O(羧基),但肽键断裂时会引入水分子的O,因此O原子数并非少3个,C错误;
D、肽键断裂时,每断裂1个肽键需要消耗1个H₂O。蛋白酶1作用于苯丙氨酸两侧的肽键后,形成的短肽A、B、C中,肽键减少了5个,消耗5个H2O; 酶2作用后,肽链断裂为2个片段且水解了1个氨基酸(22位),肽键减少了3个,消耗3个H2O,D正确。
故选D。
22.(25-26高一上·湖北武汉六校·期中)研究人员用3H标记的亮氨酸配制细胞培养液,培养乳腺细胞,探究乳清蛋白的合成。回答下列问题:
(1)该实验中除了用3H标记亮氨酸外,还可以选用______(填“14C”、“18O”或“32P”)标记,理由是:______。
(2)研究人员选择3H标记亮氨酸时,______(填“能”或“不能”)标记在—COOH中的H上,原因是______。
(3)α—乳清蛋白由123个氨基酸构成,包含一条肽链,其中还含有8个二硫键(每个二硫键由2个—SH结合而成),该蛋白形成肽键和二硫键时共脱去了______个氢原子。
(4)乳清蛋白作为分泌蛋白,其肽链合成后还需要经过加工才具有生物活性。请写出肽链合成后依次经过的细胞器:______。
(5)科研人员取生理状况相同的乳腺细胞若干,随机均分为2组,甲组用含亮氨酸的完全培养液培养乳腺细胞,乙组用______的培养液培养相同细胞,一段时间后检测发现只有甲组能合成乳清蛋白,证明了亮氨酸是乳清蛋白合成的必需氨基酸。
【答案】(1)14C 14C既是亮氨酸的组成元素,又具有放射性
(2)不能 若3H标记在-COOH的H上,3H会在氨基与羧基脱水缩合形成肽键时随水脱去,导致肽链中无放射性,无法追踪实验过程
(3)260
(4)内质网、高尔基体
(5)等量的不含亮氨酸但其他成分相同
【解析】分泌蛋白的合成过程:先在内质网的核糖体上形成肽链,肽链依次进入内质网、高尔基体进行加工、分类、包装和运输,由细胞膜通过胞吐过程分泌到细胞外,所以依次经过核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜。为分泌蛋白合成提供能量的场所主要是线粒体。
(1)氨基酸的组成元素有C、H、O、N等,32P不是氨基酸的组成元素,而14C既是亮氨酸的组成元素,又具有放射性,18O是氨基酸的组成元素,但没有放射性,所以除了用3H标记亮氨酸外,还可以选用14C标记。
(2)在氨基酸脱水缩合形成肽链时,若3H标记在-COOH的H上,3H会在氨基与羧基脱水缩合形成肽键时随水脱去,导致肽链中无放射性,无法追踪实验过程,所以选择3H标记亮氨酸时,不能标记在-COOH中的H上。
(3)α-乳清蛋白由123个氨基酸构成,包含一条肽链,根据肽键数=氨基酸数-肽链数,可知形成的肽键数为123-1=122个,在氨基酸脱水缩合形成肽键的过程中,每形成一个肽键脱去一分子水,一分子水含有2个氢原子,所以形成肽键脱去的氢原子数为122×2=244个,已知该蛋白含有8个二硫键,每形成一个二硫键脱去2个氢原子,所以形成二硫键脱去的氢原子数为8×2=16个,将形成肽键和二硫键脱去的氢原子数相加,可得共脱去244+16=260个氢原子。
(4)乳清蛋白作为分泌蛋白,其肽链在核糖体上合成后,依次进入内质网进行加工,然后通过囊泡运输到高尔基体进行进一步加工,所以肽链合成后依次经过的细胞器是内质网、高尔基体。
(5)要证明亮氨酸是乳清蛋白合成的必需氨基酸,实验的自变量是亮氨酸的有无,甲组用含亮氨酸的完全培养液培养乳腺细胞,那么乙组应使用等量的不含亮氨酸但其他成分相同的完全培养液培养相同细胞,一段时间后检测发现只有甲组能合成乳清蛋白,证明了亮氨酸是乳清蛋白合成的必需氨基酸。
23.(25-26高一上·湖北智学联盟·期中)健康的身体离不开均衡的营养。某成年人身体不适做相关检查后部分结果如图甲,图乙为人体细胞中部分重要的化合物及组成。请结合医生建议完成下列问题。
项目
检查结果
单位
参考值
血红蛋白
100.78↓
g/L
131~172
甘油三酯
4.2↓
mmol/L
0.48~1.88
血清葡萄糖
8.48↑
mmol/L
3.9~6.1
甲状腺激素
201.31↑
mmol/L
50~160
甲
(1)图甲中血红蛋白检查结果明显低于标准,医生建议该患者除进行药物治疗外,还应多摄取含______(填微量元素)较多的食物,这体现无机盐的作用是__________。
(2)该患者向医生描述常有小腿抽搐现象发生,故医生建议该患者在服用钙片的同时,还需补充适量的维生素D,请解释其中的科学道理:__________。若图乙中f表示维生素D,则e和g可表示为同属于固醇的_________。图乙中A在彻底水解后形成的产物是_________。
(3)经医生问诊,该患者有不吃早餐的不良习惯,健康合理的早餐搭配有助于保持身体的健康,让人精力充沛。如每日补充适量蛋白质等。评价蛋白质营养价值最主要的指标是食物蛋白中_________(必需氨基酸/非必需氨基酸)的种类和含量,从蛋白质基本组成单位的层次分析蛋白质具有多样性的原因是:_________。
【答案】(1)Fe(铁) 构成细胞内某些复杂化合物
(2)维生素D能有效促进人体(和动物)肠道对钙(和磷)的吸收 胆固醇和性激素 磷酸、脱氧核糖、含氮碱基
(3)必需氨基酸 氨基酸的种类、数目、排列顺序不同
【解析】无机盐在生物体中扮演着至关重要的角色,其主要作用包括:参与并维持生物体的代谢活动、维持生物体内的酸碱平衡、维持细胞的渗透压、是维持生物体的生命活动、是细胞的结构成分、参与并维持生物体的代谢活动、维持生物体内的酸碱平衡。此外,无机盐还参与调节细胞内外环境的平衡,维持细胞正常功能,以及作为生物体内结构的组成成分
(1)血红蛋白中含铁(Fe)元素,缺铁会导致血红蛋白合成不足,故应多摄取含铁较多的食物;体现的无机盐作用是构成细胞内某些复杂化合物(是血红蛋白的重要组成成分)。
(2)科学道理是维生素D能有效促进人体(和动物)肠道对钙(和磷)的吸收,因此补钙时补充维生素D可提高补钙效果;维生素D属于固醇,固醇包括胆固醇、性激素,故e和g可表示胆固醇、性激素;图乙中A是染色体的主要成分之一(染色体主要由DNA和蛋白质组成),结合元素组成(含N、P),A是DNA,DNA彻底水解的产物是脱氧核糖、磷酸、4种含氮碱基(A、T、C、G)。
(3)评价蛋白质营养价值最主要的指标是食物蛋白中必需氨基酸的种类和含量,因为必需氨基酸是人体不能合成、需从食物中获取的氨基酸;从蛋白质基本组成单位(氨基酸)的层次分析,蛋白质多样性的原因是:氨基酸的种类、数目、排列顺序不同。
24.(25-26高一上·湖北襄阳部分高中教联体·期中)以下是某咖啡肽氨基酸片段的完整结构分子式,精准呈现了原子的连接方式(主链C、H、O、N及侧链R基),其中(-CO-NH-)为核心连接单元,开头为(H2N一)、结尾为(-COOH)。请依据结构分子式回答下列问题:
Val-Tyr-Asn-Met-Thr(依次为肽链中各种氨基酸的缩写)
H2N-CH(CH(CH3)2)-CO-NH-CH(CH2CH4OH)-CO-NH-CH(CH2CONH2)-CO-NH-CH(CH2CH2SCH3-CO-NH-CH(CH(OH)CH3)-COOH
(1)分子式中(H2N-)、(-COOH)的名称分别是_______。
(2)上述咖啡肽链由5个氨基酸经______而成,氨基酸通过______连接起来。
(3)若将咖啡肽中的Met(甲硫氨酸)替换为Gly(甘氨酸,R基为:-H),形成的新肽链与原咖啡肽相比,分子量会减少______。(请计算变化值。提示:相对原子质量分别是C:12,H:1,S:32)
(4)若咖啡肽Val-Tyr-Asn-Met-Thr完全水解,会消耗_____分子水。
(5)某蛋白质由2条肽链组成,共含100个氨基酸,其中有2个氨基酸的R基中各含1个氨基,1个氨基酸的R基中含1个羧基。该蛋白质分子中游离的氨基数和游离的羧基数分别是_______。
【答案】(1)氨基、羧基
(2)脱水缩合 肽键
(3)74
(4)4
(5)4和3
【解析】氨基酸通式的结构特点是都至少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,同时这个中心碳原子上还连接了一个氢原子和一个R基团。
(1)(H2N-)的名称是氨基,(-COOH)的名称是羧基。
(2)咖啡肽的组成与连接方式上述咖啡肽由5个氨基酸经脱水缩合反应而成,氨基酸通过肽键连接起来。
(3)肽链分子量变化由替换氨基酸的R基差异决定(通式部分相同,替换时仅R基不同)。Met的R基分子量=12×3+1×7+32=36+7+32=75;Gly的R基分子量=1×1=1。因此新肽链分子量比原肽链减少75-1=74。
(4)氨基酸通过脱水缩合形成肽链时,脱去的水分子数=肽键数=氨基酸数-肽链数。该咖啡肽是1条肽链,含5个氨基酸,肽键数为5-1=4,因此完全水解时断裂4个肽键,需消耗4分子水。
(5)蛋白质中游离的氨基数=肽链数+R基中氨基数,游离的羧基数=肽链数+R基中羧基数。该蛋白质含2条肽链,R基中含2个氨基、1个羧基,因此游离的氨基数=2+2=4,游离的羧基数=2+1=3。
25.(25-26高一上·湖北黄石·期中)回答下列问题。
(1)科学家从深海热泉附近分离出一种嗜热古菌,并测定了其几种重要蛋白质的氨基酸数目,如下表所示:
名称
耐热DNA聚合酶
细胞色素c
硫氧还蛋白
氨基酸数
约775个
约112个
约105个
①耐热DNA聚合酶、细胞色素c和硫氧还蛋白这三种蛋白质,虽来自同一种嗜热菌,但其空间结构和生理功能却截然不同。从氨基酸的角度分析,导致这三种蛋白质结构不同的原因是_______。此外,嗜热古菌的细胞膜上还存在一种蛋白质,它能够主动从外界环境中摄取钾离子进入细胞质,这体现了蛋白质具有________的功能。
②研究人员发现,从该嗜热菌中提取的耐热DNA聚合酶,在90℃高温条件下仍能保持活性,但将其置于酸性环境中处理10分钟后,该酶会完全丧失其功能,原因是酸性环境破坏了酶的________,导致其变性。
(2)下图甲为几种化合物的分子结构示意图,其中属于构成蛋白质的氨基酸的是________(填序号)。若利用图甲中所有属于构成蛋白质的氨基酸分子(各3个)脱水缩合形成一条链状多肽,则该多肽在形成过程中,相对分子质量会减少_______。
(3)研究人员从该嗜热菌体内提取到一种有机物,下图乙为该物质的局部结构示意图。据图可知,该物质为________,作出此判断的依据是________。图中数字序号④对应的名称为_________。
【答案】(1)①氨基酸的种类、数量和排列顺序不同 运输 ②空间结构
(2)①③ 90
(3)RNA 分子中含有尿嘧啶(或分子中含有U) 鸟嘌呤核糖核苷酸
【解析】1、构成蛋白质的基本单位是氨基酸,其结构通式是 ,即每种氨基酸分子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,这个碳原子还连接一个氢和一个R基,氨基酸的不同在于R基的不同。
2、蛋白质结构的多样性决定功能的多样性,蛋白质结构多样性与组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构有关。
【解析】(1)①从氨基酸的角度分析,导致蛋白质结构不同的原因是氨基酸的种类、数量和排列顺序不同。嗜热古菌的细胞膜的蛋白质能够主动从外界环境中摄取钾离子进入细胞质,这体现了蛋白质的运输功能。
②酸性环境可以破坏酶的空间结构,导致其变性,使酶丧失其催化功能。
(2)氨基酸结构特点为每种氨基酸分子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,这个碳原子还连接一个氢和一个R基,①③符合上述特点,属于构成蛋白质的氨基酸,①③符合上述特点,属于构成蛋白质的氨基酸。图甲中所有属于构成蛋白质的氨基酸分子(各3个)脱水缩合形成一条链状多肽,即六肽,该多肽形成过程中共脱去5分子水,相对分子质量会减少5×18=90。
(3)据图分析该物质中含有碱基尿嘧啶U,所以可判定该物质为RNA,图中数字序号④所包含结构中的碱基为G,所以对应的名称为④对应的名称为鸟嘌呤核糖核苷酸。
26.(25-26高一上·湖北武汉·期中)湖北梁子湖盛产味美质优的中华绒螯蟹。螃蟹含有丰富的营养物质,可食用部分一般包括蟹黄、蟹膏和蟹肉。回答下列问题:
(1)梁子湖中全部的中华绒螯蟹构成一个______。
(2)螃蟹坚硬的青黑色蟹壳具有保护作用,主要是因为其含有碳酸钙和一种可用于废水处理的物质,该物质是 ______,其处理废水的原因是______。
(3)蟹肉质地雪白,是高蛋白食品。相比新鲜蟹肉,蒸熟的蟹肉更容易被人体消化,原因是______。
(4)螃蟹的血液通常呈蓝色。双缩脲试剂______(“适合”或“不适合”)用于鉴定螃蟹血液中有无蛋白质,理由是______。
(5)已知低氧条件下,哺乳动物会通过增加血红蛋白含量来满足生命活动对氧气的需求。科研人员推测,低氧环境也可能导致螃蟹体内血蓝蛋白含量升高。若以中华绒螯蟹为实验材料,设计实验进行探究。请简要写出实验思路:______(检测血蓝蛋白含量的具体方法不做要求)。
【答案】(1)种群
(2)几丁质 几丁质能有效结合(吸附)废水中的重金属离子
(3)高温使蟹肉中蛋白质的空间结构变得伸展、松散,更易被蛋白酶水解,从而便于消化
(4)不适合 因为螃蟹血液通常呈蓝色,对观察双缩脲试剂与蛋白质结合的紫色反应有干扰
(5)取生理状况相同的中华绒螯蟹随机均分为甲、乙两组,甲组正常氧浓度,乙组低氧条件,其他条件相同且适宜,培养一段时间后,检测两组螃蟹血蓝蛋白的含量
【解析】蛋白质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的改变和生物活性丧失的现象。例如,鸡蛋、肉类经煮熟后蛋白质变性就不能恢复原来状态。原因是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。又如,经过加热、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。
(1)种群是指同一区域内同种生物的所有个体,梁子湖中全部的中华绒螯蟹属于“同一区域(梁子湖)+同种生物(中华绒螯蟹)+所有个体”,因此构成一个种群。
(2)几丁质是一种多糖,又称为壳多糖,广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。蟹壳具有保护作用主要是因为含有碳酸钙和几丁质。几丁质能有效结合(吸附)废水中的重金属离子,因此可用于废水处理。
(3)蟹肉的主要营养物质是蛋白质,新鲜蟹肉的蛋白质具有复杂的空间结构,高温会破坏蛋白质的空间结构(不破坏肽键),使蛋白质分子变得伸展、松散,更容易被人体消化道内的蛋白酶催化水解,因此蒸熟的蟹肉更易消化。
(4)双缩脲试剂与蛋白质反应会产生紫色络合物,但因为螃蟹血液通常呈蓝色,对观察双缩脲试剂与蛋白质结合的紫色反应有干扰,因此双缩脲试剂不适合用于鉴定螃蟹血液中的蛋白质。
(5)血蓝蛋白与血红蛋白类似,可以与氧结合,说明血蓝蛋白具有运输作用。本实验的实验目的是探究低氧条件是否导致螃蟹血蓝蛋白含量增加,自变量是氧气浓度的高低,因变量是血蓝蛋白的含量,故实验思路:取生理状况相同的中华绒螯蟹随机均分为甲、乙两组,甲组正常氧浓度,乙组低氧条件,其他条件相同且适宜,培养一段时间后,检测两组螃蟹血蓝蛋白的含量。
考点4 核酸的结构和功能
1.(25-26高一上·湖北随州高中教联体·期中)新冠病毒(是一种含有单链RNA的病毒)和结核杆菌均可感染肺部细胞。下列相关叙述正确的是( )
A.结核杆菌与支原体均为原核细胞,都具有细胞壁
B.新冠病毒的核酸初步水解后可以得到4种核苷酸
C.可以用培养结核杆菌的培养基培养新冠病毒
D.病毒也有生命,所以病毒属于生命系统的结构层次
【答案】B
【解析】A、结核杆菌属于原核生物,具有细胞壁;支原体也是原核生物,但无细胞壁(支原体是唯一没有细胞壁的原核生物),A错误;
B、新冠病毒的核酸是单链RNA,初步水解后得到4种核糖核苷酸(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),B正确;
C、病毒是寄生生物,必须在活细胞内才能增殖,而培养结核杆菌的培养基是无细胞的,无法支持病毒繁殖,C错误;
D、病毒虽具有生命特征(如增殖、遗传),但生命系统的结构层次从细胞开始,病毒无细胞结构,不属于任何层次(如细胞、组织等),D错误;
故选B。
2.(25-26高一上·湖北武汉东湖高新·期中)多糖、蛋白质和核酸的基本组成单位不同,因此它们彻底水解后的产物也不同。DNA彻底水解后,得到的物质是( )
A.氨基酸、葡萄糖、含氮碱基 B.核糖、含氮碱基、磷酸
C.氨基酸、核苷酸、葡萄糖 D.脱氧核糖、含氮碱基、磷酸
【答案】D
【解析】DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,脱氧核糖核苷酸由磷酸、脱氧核糖和含氮碱基组成,故DNA彻底水解后可得到磷酸、含氮碱基、脱氧核糖,D正确,ABC错误。
故选D。
3.(25-26高一上·湖北智学联盟·期中)2025年7月以来,中国部分地区出现基孔肯雅热疫情,引起了社会广泛关注。基孔肯雅热主要由伊蚊传播基孔肯雅病毒(CHIKV,一种RNA病毒)感染引起的,以发热、关节痛、皮疹为主要临床表现。下列叙述正确的是( )
A.取确诊病人体内病毒检测时,将病毒标本接种至培养基中培养并鉴定
B.该病毒的遗传信息储存在脱氧核糖核苷酸的排列顺序中
C.病毒侵染人体细胞的过程,涉及细胞间的信息交流
D.该病毒的核酸与人体的遗传物质彻底水解后产生碱基种类均是4种
【答案】D
【解析】A、病毒不能独立在培养基中生长繁殖,必须依赖活细胞(如接种到活细胞或鸡胚中培养),因此“接种至培养基中培养”错误,A错误;
B、基孔肯雅病毒(CHIKV)为RNA病毒,其遗传物质是RNA,遗传信息储存在核糖核苷酸的排列顺序中,而非脱氧核糖核苷酸,B错误;
C、病毒无细胞结构,侵染人体细胞时通过特异性结合(如病毒表面蛋白与宿主细胞受体结合),但该过程不属于细胞间信息交流(特指多细胞生物中细胞间的相互作用),C错误;
D、该病毒为RNA病毒,核酸为RNA,彻底水解产物为磷酸、核糖、碱基(A、U、C、G),共4种碱基;人体遗传物质为DNA,彻底水解产物为磷酸、脱氧核糖、碱基(A、T、C、G),碱基种类也是4种,D正确。
故选D。
4.(25-26高一上·湖北襄阳部分高中教联体·期中)DNA和RNA是细胞内两种重要的核酸,它们在结构和功能上既有联系又有区别。下列关于DNA和RNA的比较,错误的是( )
A.从化学组成上看,DNA和RNA都含有磷酸、腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C),但五碳糖和另一种碱基不同
B.从结构上看,DNA通常是由两条脱氧核苷酸链构成的,而RNA通常是单链结构
C.从功能上看,DNA主要负责储存和传递遗传信息,而RNA仅在少数病毒中储存遗传信息
D.从分布上看,在真核细胞中,DNA只存在于细胞核中,而RNA则只存在于细胞质中
【答案】D
【解析】A、DNA和RNA的组成中都含有磷酸、腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C),但DNA的五碳糖是脱氧核糖,特有碱基为胸腺嘧啶(T);RNA的五碳糖是核糖,特有碱基为尿嘧啶(U),A正确;
B、DNA通常由两条脱氧核苷酸链构成双螺旋结构,而RNA通常为单链结构,B正确;
C、DNA是细胞内的遗传物质,负责储存和传递遗传信息,RNA在细胞中主要参与蛋白质合成(如mRNA、tRNA、rRNA),仅在RNA病毒(如流感病毒)中作为遗传物质储存遗传信息,C正确;
D、在真核细胞中,DNA主要分布于细胞核,但也存在于线粒体和叶绿体,RNA主要分布于细胞质,但也存在于细胞核,D错误;
故选D。
5.(25-26高一上·湖北武汉六校·期中)扎染的主要染料来自蓼蓝、板蓝根、艾蒿等植物制成的蓝靛溶液。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.DNA分子的多样性主要与碱基种类有关
B.染料植物的DNA仅存在于细胞核中
C.不同染料植物的DNA均含有元素C、H、O、N、S
D.DNA条形码技术鉴定染料植物的依据是DNA分子具有特异性
【答案】D
【解析】A、DNA 的碱基种类仅4种(A、T、C、G),所有DNA的碱基种类都是相同的,无法决定多样性,DNA分子的多样性主要与碱基对的排列顺序、碱基对的数量有关,A错误;
B、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,B错误;
C、不同染料植物的DNA均含有元素C、H、O、N、P,不含S,C错误;
D、DNA分子的特异性是指不同生物的DNA具有独特的碱基序列,且DNA条形码序列相对稳定。因此,可通过比对DNA条形码序列的特异性,准确鉴定染料植物的种类,D正确。
故选D。
6.(25-26高一上·湖北黄石·期中)烟草花叶病毒(TMV)是最早被发现的病毒,由RNA和蛋白质构成。下列有关TMV的叙述,正确的是( )
A.TMV可在富含营养的培养基中增殖
B.TMV的遗传信息储存在RNA分子中
C.TMV可利用自身核糖体合成蛋白质
D.TMV属于生命系统结构层次中的个体层次
【答案】B
【解析】A、烟草花叶病毒(TMV)无细胞结构,需依赖宿主细胞存活,不能在无活细胞的培养基中增殖,A错误;
B、TMV由RNA和蛋白质构成,遗传物质为RNA,遗传信息储存在RNA分子中,B正确;
C、病毒无核糖体,需利用宿主细胞的核糖体合成自身蛋白质,C错误;
D、生命系统的最基本层次是细胞,病毒无细胞结构,不属于任何生命系统层次,D错误。
故选B。
7.(25-26高一上·荆州中学·期中)如图是DNA和RNA组成的结构示意图,下列叙述正确的是( )
A.判断脱氧核糖、核糖主要依靠图中3位置的基团
B.乳酸菌细胞中含上述五种碱基的单体共有8种
C.若将RNA彻底水解,能获得6种不同的有机物
D.组成DNA的核苷酸连成长链时,丰富的空间结构储存了大量遗传信息
【答案】B
【解析】分析题图:题图分别是DNA和RNA组成的基本单位结构示意图,由题图知,构成DNA的基本单位是脱氧核苷酸,其含有的五碳糖是脱氧核糖,根据碱基的不同脱氧核苷酸分为4种;构成RNA的基本单位是核糖核苷酸,其中含有的五碳糖是核糖,根据碱基的不同核糖核苷酸分为4种。
A、据图可知判断脱氧核糖、核糖主要依靠图中五碳糖的2号位置的基团,脱氧核糖的2'位置比核糖少了一个氧原子,A错误;
B、乳酸菌细胞中含DNA与RNA两种核酸,这两种核酸共含五种碱基,即A、U、G、C、T,其中含A、G、C的核苷酸分别有2种,含U、T的核苷酸分别就1种,所以含五种碱基的单体(核苷酸)共有8种,B正确;
C、RNA彻底水解得到的产物是磷酸、核糖和含氮碱基(A、U、G、C),水解产物中有5种不同的有机物,因为磷酸属于无机物,C错误;
D、DNA的核苷酸排列顺序极其多样,储存了大量遗传信息,DNA为双螺旋结构,没有丰富的空间结构,D错误。
故选B。
8.(25-26高一上·湖北武汉东湖高新·期中)DNA条形码技术可利用细胞内一段特定的DNA序列鉴定物种。下列有关叙述正确的是( )
A.不同物种的DNA条形码序列不同
B.不同物种的DNA均含有元素C、H、O、N、S
C.DNA条形码序列由核糖核苷酸连接而成
D.构成人体遗传物质的核酸中碱基共有5种
【答案】A
【解析】A、不同物种的DNA条形码是特定的DNA序列,其碱基排列顺序因物种不同而存在差异,A正确;
B、DNA的组成元素为C、H、O、N、P,不含S元素(S存在于部分蛋白质中),B错误;
C、DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸,而核糖核苷酸是RNA的组成单位,C错误;
D、人体遗传物质为DNA,其碱基为A、T、C、G共4种,D错误。
故选A。
9.(25-26高一上·湖北十堰八校教联体·期中)某种昆虫病毒的遗传物质为双链环状DNA,该病毒具有包膜结构,包膜上的蛋白A与宿主细胞膜上的受体结合后,两者的膜发生融合,从而使病毒DNA进入细胞内进行自我复制。体外培养的梭形昆虫细胞,被上述病毒感染后会转变为圆球形。下列有关叙述错误的是( )
A.病毒包膜上的蛋白质是在核糖体上合成
B.病毒的遗传物质双链环状DNA位于拟核中
C.病毒包膜与宿主细胞膜的融合与信息交流有关
D.感染病毒后细胞形态的改变与细胞骨架的改变有关
【答案】B
【解析】A、病毒包膜上的蛋白A由病毒基因指导,在宿主细胞的核糖体上合成,A正确;
B、拟核是原核生物的结构,病毒无细胞结构,其双链环状DNA直接存在于衣壳内,而非拟核中,B错误;
C、病毒包膜与宿主细胞膜通过蛋白A与受体结合实现融合,体现细胞膜的信息交流功能,C正确;
D、细胞形态改变与细胞骨架的重排或破坏有关,感染后梭形细胞变圆与此相关,D正确。
故选B。
10.(25-26高一上·湖北随州高中教联体·期中)甲和乙是大肠杆菌细胞中的两种核酸,这两种核酸的基本组成单位如图所示,下列叙述正确的是( )
A.核酸甲和乙的基本组成单位都有4种,二者都是以碳链为基本骨架的生物大分子
B.核酸甲在蛋白质的生物合成中具有重要作用,主要分布在细胞核中
C.大肠杆菌的核酸含有4种碱基
D.生物体内核酸甲功能的多样性与核苷酸的种类、排列顺序、数量及连接方式均有关
【答案】A
【解析】A、核酸甲(DNA)的单体是4种脱氧核苷酸,其中五碳糖是脱氧核糖,核酸乙(RNA)的单体是4种核糖核苷酸,二者都是以碳链为基本骨架的生物大分子,A正确;
B、大肠杆菌是原核生物,没有细胞核,DNA主要分布在拟核区域,B错误;
C、大肠杆菌的核酸既有DNA又有RNA,含有5种碱基,C错误;
D、生物体内核酸(DNA或RNA)功能的多样性与核苷酸的种类、排列顺序、数量有关,但核苷酸之间的连接方式都是磷酸二酯键,是相同的,D错误。
故选A。
11.(25-26高一上·湖北武汉·期中)核酸是生物体遗传信息的携带者。下图中核酸甲和核酸乙是酵母菌的两种核酸,下列叙述正确的是( )
A.五碳糖M比五碳糖N多一个氧原子
B.该图是对分子结构简化描述的数学模型
C.酵母菌的核酸初步水解可得到五种化合物
D.核酸甲主要分布在细胞核,乙主要在细胞质
【答案】D
【解析】A、核酸甲含碱基 T,是 DNA,五碳糖 M 为脱氧核糖;核酸乙含碱基 U,是 RNA,五碳糖 N 为核糖。脱氧核糖比核糖少一个氧原子,A 错误;
B、该图是对核酸分子结构的简化描述,属于物理模型,而非数学模型,B 错误;
C、酵母菌的核酸包括 DNA 和 RNA,初步水解可得到 4 种脱氧核苷酸 + 4 种核糖核苷酸,共 8 种化合物,C 错误;
D、核酸甲(DNA)主要分布在细胞核,核酸乙(RNA)主要分布在细胞质,D 正确。
故选D。
12.(25-26高一上·湖北楚天协作体·期中)研究发现,SARS病毒侵染肺部细胞,使感染者呼吸困难,表现为急性呼吸窘迫综合征,严重时可致人死亡;肺炎链球菌也可使人感染肺炎。下列相关叙述正确的是( )
A.病毒是一个比细胞层次更小的生命系统
B.绿藻和肺炎链球菌都没有核膜包被的细胞核,且都有细胞壁
C.高温可破坏肺炎链球菌蛋白质的肽键导致其变性,因此煮沸餐具可杀死肺炎链球菌
D.SARS病毒和肺炎链球菌的遗传物质初步水解各自得到4种化合物
【答案】D
【解析】A、病毒不属于生命系统的结构层次,生命系统的最小层次是细胞,A错误;
B、绿藻为真核生物,具有核膜包被的细胞核,而肺炎链球菌为原核生物,无核膜包被的细胞核,绿藻和肺炎链球菌均有细胞壁,B错误;
C、高温通过破坏蛋白质的空间结构使其变性,不会破坏肽键,C错误;
D、SARS病毒的遗传物质是RNA,初步水解得到4种核糖核苷酸;肺炎链球菌的遗传物质是DNA,初步水解得到4种脱氧核苷酸,均为4种化合物,D正确。
故选D。
13.(25-26高一上·湖北楚天协作体·期中)如图为某同学制作的含有两个碱基对的DNA片段(“O”代表磷酸基团)模式图,下列为几位同学对此图的评价,其中正确的是( )
A.甲说:物质组成和结构上完全正确
B.乙说:只有二种错误
C.丙说:有三种错误
D.丁说:如果说他画的是RNA双链则该图是正确的
【答案】C
【解析】ABC、分析题图,如图为某同学制作的含有两个碱基对的DNA片段,其中的①五碳糖应为脱氧核糖,而不是核糖;②DNA不含碱基U;③两个相邻核苷酸之间的磷酸二酯键连接不正确,应是前一个核苷酸的脱氧核糖与后一个核苷酸的磷酸基团连接形成磷酸二酯键,A、B错误,C正确;
D、如果图中画的是RNA双链,则两个相邻核苷酸之间的磷酸二酯键连接不正确,D错误。
故选C。
考点5 生物大分子综合
1.(25-26高一上·湖北黄石·期中)蛋白质和DNA是两类重要的化合物,下列对二者共性的描述,正确的是( )
A.二者组成元素均含有C、H、O、N、P
B.二者均是生命活动的主要物质承担者
C.二者均是以碳链为骨架的生物大分子
D.二者合成均与内质网和高尔基体有关
【答案】C
【解析】A、蛋白质的组成元素为C、H、O、N(部分含S),不含P;DNA的组成元素为C、H、O、N、P,二者元素组成不同,A错误;
B、蛋白质是生命活动的主要承担者;DNA是遗传信息的携带者,B错误;
C、蛋白质由氨基酸脱水缩合形成(氨基酸以碳链为骨架);DNA由脱氧核苷酸聚合形成(核苷酸以碳链为骨架),二者均是以碳链为骨架的生物大分子,C正确;
D、蛋白质的合成与内质网、高尔基体有关;而DNA的合成主要在细胞核,与内质网、高尔基体无关,D错误。
故选C。
2.(25-26高一上·利川一中·期中)红烧狮子头是一道淮扬名菜,因肉丸形似狮头而得名,其做法是将有肥有瘦的肉配上荸荠、香菇等材料做成丸子,先炸后煮,出锅后醇香味浓,香味扑鼻,吃起来超级美味。红烧狮子头的原料主要有猪肉、荸荠、鸡蛋和大葱等。下列叙述正确的是( )
A.猪肉中含有的脂肪是动物细胞的主要能源物质
B.荸荠中富含淀粉,淀粉可作为植物细胞中的储能物质
C.大葱含有纤维素,可被食草动物直接消化吸收利用
D.脂肪在糖类供能不足时,可大量转化为糖类,氧化分解供能
【答案】B
【解析】A、脂肪是动植物细胞的主要储能物质,糖类是细胞的主要能源物质,A错误;
B、荸荠中富含淀粉,淀粉是植物细胞中特有的多糖,是一种储能物质,B正确;
C、纤维素属于多糖,反刍动物内没有水解纤维素的酶,因此纤维素不能被反刍动物直接吸收利用,C错误;
D、糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪,而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,D错误。
故选B。
3.(25-26高一上·湖北智学联盟·期中)奶茶是青少年喜爱的饮品,配料丰富多样:珍珠(主要成分是木薯淀粉)、椰果(富含膳食纤维)、奶盖(含大量脂肪和蛋白质)、白砂糖等。西谷椰子树是热带木本植物,其树干薄壁细胞内储存数百公斤淀粉,可加工制成“西谷米”,常作为奶茶配料的原料来源。研究表明,长期摄入添加糖和脂肪的奶茶可能增加代谢负担,不利于身体健康。下列关于上述材料中糖类和脂质的叙述错误的是( )
A.西谷椰子树树干薄壁细胞储存的淀粉与珍珠中的木薯淀粉,均能在植物细胞内通过脱水缩合反应合成
B.椰果中的膳食纤维与白砂糖中的蔗糖水解产物相同,且只有后者能被人体消化吸收,为细胞提供能量
C.奶盖中的脂肪属于脂质,其储能效率高于糖类,原因是相同质量下脂肪分子中氧的含量远低于糖类,而氢含量更高。
D.向奶茶奶盖样液中加入苏丹Ⅲ染液,无需水浴加热即可观察到橘黄色,该现象可证明奶盖含脂肪
【答案】B
【解析】A、淀粉属于多糖,在植物细胞中由葡萄糖分子通过脱水缩合形成糖苷键聚合而成。西谷米淀粉与木薯淀粉均为植物源性多糖,合成方式相同,A正确;
B、膳食纤维(如椰果中的纤维素)水解产物为葡萄糖,蔗糖水解产物为葡萄糖和果糖,二者水解产物不同。且膳食纤维不能被人体消化吸收供能,仅蔗糖可被水解后供能,B错误;
C、脂肪与糖类均含C、H、O,但脂肪中H元素比例高、O元素比例低,氧化分解时耗氧多、产能高,故相同质量下储能效率高于糖类,C正确;
D、苏丹Ⅲ染液检测脂肪时,可直接与脂肪结合显橘黄色,无需水浴加热(区别于斐林试剂检测还原糖)。奶盖含脂肪,故该现象可证明,D正确。
故选B。
4.(25-26高一上·湖北十堰八校教联体·期中)如图可表示生物概念模型,下列相关叙述错误的是( )
A.若①表示固醇,则②③④可分别表示胆固醇、性激素、维生素D
B.若①表示人体细胞内的储能物质,则②③④可分别表示脂肪、淀粉、糖原
C.若①表示单糖和脂肪的组成元素,则②③④可分别表示C、H、O
D.若①表示动植物共有的糖类,则②③④可分别表示核糖、脱氧核糖、葡萄糖
【答案】B
【解析】A、固醇包括胆固醇、性激素和维生素D,若①表示固醇,则②③④可分别表示胆固醇、性激素、维生素D,A正确;
B、人体细胞内的储能物质是脂肪和糖原,淀粉是植物细胞内的储能物质,若①表示人体细胞内的储能物质,则②③④不能分别表示脂肪、淀粉、糖原,B错误;
C、单糖的组成元素是C、H、O,脂肪的组成元素也是C、H、O,若①表示单糖和脂肪的组成元素,则②③④可分别表示C、H、O,C正确;
D、核糖、脱氧核糖是构成核酸的单糖,葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质,核糖、脱氧核糖、葡萄糖是动植物共有的糖类,若①表示动植物共有的糖类,则②③④可分别表示核糖、脱氧核糖、葡萄糖,D正确。
故选B。
5.(25-26高一上·湖北随州高中教联体·期中)减肥一直是热门话题,生酮饮食是一种能快速减轻体重,尤其是减少体脂率的饮食方式。该方法采用低糖、适量蛋白质、高脂肪的饮食结构,目的是让身体通过“燃烧”储存的脂肪实现有效减肥,但长期使用生酮饮食模式减肥会出现营养不均衡、肝脏负担加重等问题,此方法需在专业医生指导下进行。下列相关叙述错误的是( )
A.“减肥困难”的原因之一是糖类能够大量转化为脂肪、而脂肪不能大量转化为糖类
B.相同质量的糖类和脂肪彻底氧化分解时,脂肪释放的能量较多
C.人体内的糖类都是细胞生命活动的能源物质
D.生酮饮食减肥的原理可能是体内脂肪被消耗,低糖不能转化为脂肪
【答案】C
【解析】A、在人体代谢中,糖类可大量转化为脂肪储存,但脂肪不能大量转化为糖类,这导致脂肪积累而减肥困难,A正确;
B、较糖类而言,脂肪分子中碳氢比例高,氧化分解时释放能量多,B正确;
C、人体内的糖类并非都是能源物质;例如,核糖和脱氧核糖是核酸的组成成分,主要参与遗传物质的结构,不直接作为能源物质,C错误;
D、生酮饮食通过低糖摄入,减少糖类转化为脂肪的途径(因糖类不足无法合成新脂肪),同时迫使机体消耗储存脂肪供能(产生酮体),从而实现减脂,D正确。
故选C。
6.(25-26高一上·湖北随州高中教联体·期中)健康饮食模式推荐植物油、建议增加粗粮、白肉及豆制品、蔬菜,保证适量水果、适量坚果、奶类等,同时强烈推荐蒸、煮、涮的烹饪方式。下列叙述正确的是( )
A.摄入的脂肪、淀粉、纤维素组成元素相同,三者均为生物大分子
B.肉类经烹煮后,蛋白质的肽键断裂,更易被消化吸收
C.淀粉、纤维素都是由葡萄糖连接而成,两者结构相同
D.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运输
【答案】D
【解析】A、脂肪、淀粉、纤维素的组成元素均为C、H、O,但脂肪是脂质,不属于生物大分子(生物大分子指多糖、蛋白质、核酸等聚合物),淀粉和纤维素是多糖,属于生物大分子,A错误;
B、肉类烹煮后蛋白质发生变性,空间结构改变,但肽键未断裂(肽键水解需蛋白酶催化),变性后更易被消化酶作用,B错误;
C、淀粉和纤维素均由葡萄糖单体连接而成,但淀粉以α-1,4-糖苷键连接(可含支链),纤维素以β-1,4-糖苷键连接(直链),两者结构不同,C错误;
D、胆固醇是动物细胞膜的重要成分,参与维持膜流动性,并在人体内作为脂蛋白组分参与血液中脂质运输,D正确。
故选D。
7.(25-26高一上·湖北襄阳部分高中教联体·期中)为探究植物细胞能源物质的转化,科研人员将大豆油料细胞置于含蔗糖但未添加油脂的培养基中培养,一段时间后,发现新形成的细胞内出现了油滴。下列叙述错误的是( )
A.据此可知,大豆油料细胞可以将糖类转化为脂肪
B.培养基“无油脂”的设置可排除原有油脂对实验结果的干扰
C.该转化过程可能涉及内质网的参与
D.蔗糖转化为脂肪的过程中碳元素的数量会减少
【答案】D
【解析】A、根据实验结果,培养基中含蔗糖但无油脂,新细胞出现油滴(脂肪),说明大豆油料细胞能将糖类转化为脂肪,A正确;
B、培养基“无油脂”的设置属于无关变量控制,可排除原有油脂被细胞直接利用的可能性,确保油滴是细胞自身合成的结果,B正确;
C、在真核细胞中,脂质的合成主要在内质网中进行,因此蔗糖转化为脂肪的过程可能涉及内质网的参与,C正确;
D、蔗糖(C₁₂H₂₂O₁₁)转化为脂肪时,碳元素在生物化学反应中遵循质量守恒定律,不会减少,实际转化中,多个蔗糖分子通过代谢途径提供碳源,碳原子被重组为更大分子,数量可能增加但不会减少,D错误;
故选D。
8.(25-26高一上·湖北阳市第四中学·期中)甲图中①、②、③、④表示不同化学元素所组成的化合物,乙图表示由四个单体构成的化合物,以下说法正确的是( )
A.甲图中的②大量存在于皮下和内脏器官周围等部位,则②只在动物细胞中能找到
B.甲图中③是细胞中的遗传物质,则蓝藻细胞的③主要为DNA
C.乙图中若单体是氨基酸,则该化合物彻底水解后的产物中氢原子数增加3个
D.乙图中若单体是4种脱氧核苷酸,则该化合物彻底水解后的产物最多有6种
【答案】D
【解析】A、甲图中②的组成元素只有C、H、O,且存在于皮下和内脏器官周围等部位,可能是脂肪,在动物和植物细胞中都能够找到,A错误;
B、若甲图中③是细胞中的遗传物质,则蓝藻细胞的遗传物质③是DNA,B错误;
C、乙图中若单体是氨基酸,则为四肽,则该化合物彻底水解需要3分子水,所以水解后的产物中氧原子数增加3个,氢原子增加6个,C错误;
D、乙图中若单体是四种脱氧核苷酸,则为DNA,该化合物彻底水解后的产物有脱氧核糖、磷酸以及最多四种碱基A、C、G、T,所以产物最多有6种,D正确。
故选D。
9.(25-26高一上·湖北黄冈·期中)在信息爆炸的时代,有部分热门话题明显违反了生物学知识。下列说法正确的是( )
A.与生食相比,熟食中的蛋白质更容易被人体消化吸收
B.某口服液含有丰富的P、Ca、Zn等微量元素,有利于人体健康
C.某核酸保健品宣称可以“补充基因营养,增强细胞活力”
D.手术缝合线中的胶原蛋白可直接被皮肤吸收,修复细胞、延缓衰老
【答案】A
【解析】A、蛋白质经高温处理(熟食加工)后,空间结构被破坏、肽链变得松散,更易被蛋白酶水解,因此与生食相比,熟食中的蛋白质更容易被人体消化吸收,A正确;
B、微量元素是指生物体内含量低于总重量万分之一的元素,如Zn等。而P、Ca属于大量元素,不是微量元素,B错误;
C、核酸属于生物大分子,人体摄入后会被分解为核苷酸,无法直接“补充基因营养”,C错误;
D、胶原蛋白是大分子蛋白质,皮肤细胞膜具有选择透过性,大分子物质需分解为氨基酸后才能被细胞吸收,无法直接被皮肤吸收,D错误。
故选A。
10.(25-26高一上·湖北黄冈·期中)生物大分子是由许多单体连接成的多聚体。下列相关叙述正确的是( )
A.RNA的单体是核糖核酸,脂肪的单体是脂肪酸
B.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
C.几丁质是一种多糖,其单体与淀粉的单体相同,可用于废水处理
D.多糖、蛋白质、RNA的多样性都与其单体的排列顺序有关
【答案】B
【解析】A、RNA的单体是核糖核苷酸(核糖核酸是RNA的全称,并非单体),脂肪不是生物大分子(不属于多聚体),A错误;
B、生物大分子的单体(如氨基酸、核苷酸、单糖),都以若干个相连的碳原子构成的碳链作为基本骨架,这是生物大分子的共性特征,B正确;
C、几丁质的单体是N-乙酰葡萄糖胺,而淀粉的单体是葡萄糖,二者单体不同,几丁质可用于废水处理,C错误;
D、蛋白质、RNA的多样性与单体的排列顺序有关,多糖的多样性主要与单糖的连接方式有关,与单体排列顺序无关,D错误。
故选B。
11.(25-26高一上·利川一中·期中)生物大分子通常都有一定的分子结构规律,即由一定的基本结构单位,按一定的排列顺序和连接方式形成的多聚体,下列表述正确的是( )
A.若该图表示多糖的结构模式图,淀粉、纤维素和糖原是相同的
B.若该图为一段肽链的结构模式图,2表示肽键,3决定氨基酸的种类,则需添加一个模块与1相连
C.若该图为一段RNA的结构模式图,则1表示核糖,2表示磷酸基团,3的种类有4种,这些3的不同决定了RNA的种类差异
D.若该物质表示DNA这种以碳链为骨架的生物大分子的一条链,则1、2、3均含碳
【答案】B
【解析】A、若该图表示多糖的结构模式图,淀粉、纤维素和糖原的结构不同,所以三者的连接方式是不相同的,A错误;
B、若该图为一段肽链的结构模式图,氨基酸之间通过脱水缩合形成肽键连接,则1是中心碳原子、2是肽键、3是R基,中心碳原子上还要连一个氢,即需添加一个模块与1相连,B正确;
C、若该图为一段RNA的结构模式图,RNA的基本单位为核糖核苷酸,由1分子磷酸、1分子核糖、1分子碱基组成,基本单位之间依靠磷酸与核糖之间形成的化学键连接,则1表示核糖,2表示磷酸基团,3的种类有4种(A、C、G、U),但是RNA种类的不同,是由3的排列顺序和数量决定,C错误;
D、若该图为一段单链DNA的结构模式图,DNA的基本单位为脱氧核苷酸,由1分子磷酸1分子脱氧核糖、1分子碱基组成,基本单位之间依靠磷酸与脱氧核糖之间形成的化学键连接,则1表示脱氧核糖(含碳),2表示磷酸基团(组成元素为 P、H、O,不含碳),3表示含氮碱基(含碳),D错误。
故选B。
12.(25-26高一上·利川一中·期中)生物大分子是构成细胞生命大厦的基本框架。下列有关生物大分子的叙述,正确的是( )
A.生物大分子的种类多样性都与其单体的种类有关
B.胰岛素等分泌蛋白形成过程中借助囊泡在细胞内运输时不需要蛋白质参与
C.生物大分子及其单体均以碳链为基本骨架
D.淀粉、糖原和纤维素的基本单位不同,导致其功能各异
【答案】C
【解析】A、生物大分子的种类多样性并非仅由单体种类决定,例如,蛋白质的多样性还与氨基酸排列顺序等有关,而多糖(如淀粉、纤维素)的单体均为葡萄糖,其多样性由排列方式决定,A错误;
B、分泌蛋白通过囊泡运输时,囊泡的形成和运输依赖细胞骨架(由蛋白质构成),且囊泡与细胞膜融合需要膜蛋白参与,B错误;
C、生物大分子(如多糖、蛋白质、核酸)及其单体(如葡萄糖、氨基酸、核苷酸)均以碳链为基本骨架,C正确;
D、淀粉、糖原和纤维素的单体均为葡萄糖,功能差异由空间结构及连接方式不同导致,而非单体种类不同,D错误。
故选C。
13.(25-26高一上·湖北楚天协作体·期中)糖类是细胞的主要能源物质,也是细胞的结构成分。如图是与糖类有关的物质组成示意图。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.①所示的二糖不可能分布于动物的外分泌物中
B.若A为脱氧核糖,则其参与合成的⑤在真核细胞核内以游离的形式存在
C.若A为葡萄糖,则其参与合成的③所示的多糖人都能消化
D.若A为核糖,则其参与合成的⑥可能作为储存遗传信息的物质
【答案】D
【解析】A、①所示的二糖可能是由葡萄糖和半乳糖形成的乳糖,乳糖可以分布于动物的外分泌物如乳汁中,A错误;
B、若A为脱氧核糖,则其参与合成的⑤是DNA,DNA在真核细胞内与蛋白质结合形成染色体,B错误;
C、若A为葡萄糖,则③所示的多糖为糖原、纤维素、淀粉等,其中纤维素不能直接被人消化,C错误;
D、若A为核糖,④为核糖核苷酸,缩合形成的⑥为RNA,RNA可能是部分病毒的遗传物质,即RNA可作为储存遗传信息的物质,D正确。
故选D。
14.(25-26高一上·荆州中学·期中)生物大分子通常都有一定的分子结构规律,即是由一定的基本结构单位,按一定的排列顺序和连接方式形成的多聚体,下列叙述正确的是( )
A.若该图为一段肽链的结构模式图,则1中有肽键,2表示中心碳原子,3的种类约有21种
B.若该图为RNA的结构模式图,则1、2和3构成一个核糖核苷酸,2、4和5也可构成核糖核苷酸
C.若该图为一段单链DNA的结构模式图,则1表示脱氧核糖,2表示磷酸基团,3的种类有4种
D.若该图表示多糖的结构模式图,则淀粉、纤维素和糖原的结构是相同的
【答案】C
【解析】A、若该图为一段肽链的结构模式图,则1表示中心碳原子,2表示肽键,3是R基,其种类约有21种,A错误;
B、若该图为一段RNA的结构模式图,其基本单位是核糖核苷酸,则1、4表示核糖,2表示磷酸基团,3、5是碱基,2、4和5可构成核糖核苷酸,1、2和3不可构成一个核糖核苷酸,B错误;
C、若该图为一段单链DNA的结构模式图,其基本单位是脱氧核苷酸,则1表示脱氧核糖,2表示磷酸基团,3表示碱基,碱基的种类有4种,分别是A、T、G、C,C正确;
D、若该图表示多糖的结构模式图,常见多糖是淀粉、纤维素、糖原,淀粉、纤维素和糖原的结构是不相同的,D错误。
故选C。
15.(25-26高一上·湖北阳市第四中学·期中)如图所示的图解表示构成细胞的元素、化合物,a、b、c、d代表不同的小分子物质,B、C代表不同的大分子物质,据图分析正确的有几项( )
①若物质A为糖类,则在动物细胞内,与A组成成分和作用最相近的物质是糖原
②若物质A在动物、植物细胞中均可含有,并且作为细胞内最理想的储能物质,则A是脂肪
③b是氨基酸,一个氨基酸分子的羧基和同一个氨基酸分子的氨基相连接,脱去一分子水的结合方式为脱水缩合
④物质c在人体细胞中共有4种,分子中的含氮碱基不同决定了c的种类不同
⑤物质d是雌性激素,d和胆固醇、维生素D都属于固醇类物质
A.0项 B.1项 C.2项 D.3项
【答案】D
【解析】B的组成元素是C、H、O、N,C的组成元素是C、H、O、N、P,B和C是核糖体的主要组成成分,则B是蛋白质,C是RNA;物质A的组成元素是C、H、O,且是植物细胞的储能物质,因此A是淀粉,a是基本组成单位葡萄糖;d能促进生殖器官的发育、激发并维持雄性动物的第二性征,所以d是雄性激素。
①物质A是淀粉,淀粉是植物细胞的储能物质,在动物细胞内,与物质A组成成分和作用最相近的物质是糖原,①正确;
②若物质A在动物、植物细胞中均可含有,并且作为细胞内最理想的储能物质,则A是脂肪,②正确;
③根据题意可知,b是蛋白质的基本单位氨基酸,脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,脱去一分子水,③错误;
④物质c是构成C(RNA)的基本单位,是核糖核苷酸,核糖核苷酸在人体内有4种,分子中的含氮碱基不同决定了c的种类不同,④正确;
⑤物质d是雄性激素,性激素和胆固醇、维生素D都属于固醇类物质,⑤错误。
故选D。
16.(25-26高一上·湖北沙市中学·期中)运动是保持身体健康的一种良好习惯。运动需要消耗能量,糖类和脂肪均可以为运动提供能量。随着运动强度的增大,糖类和脂肪的供能比例如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.脂肪转化为糖质量增加主要变化的元素是C
B.摄入过多糖类会让人肥胖的原因是糖可以大量转化为脂肪
C.当进行M点对应强度运动时,人体消耗的脂肪和糖类的量不一样
D.若要进行减脂,在运动量一定的前提下,建议其进行低强度运动
【答案】A
【解析】A、糖类物质中O含量大于脂肪,故脂肪转化为糖质量增加主要变化的元素是O元素,A错误;
B、细胞中糖类与脂肪能相互转化,糖类能大量转化为脂肪,因此摄入过多糖类会让人肥胖的原因是糖类过多会转化为脂肪,B正确;
C、当进行M点对应强度运动时,脂肪和糖类的供能比例相同,但由于相同质量的脂肪中含氢较高,氧化释放的能量较多,故中等运动强度消耗的脂肪和糖类的质量不一样(消耗脂肪更少),C正确;
D、图中能看出进行低强度运动时分解脂肪较多,因此若某人要进行减脂,在运动量一定的前提下,则建议其进行低强度运动,D正确。
故选A。
17.(25-26高一上·湖北十堰八校教联体·期中)冬小麦一般在9月中下旬至10月上旬播种,翌年5月底至6月中下旬成熟。在冬季来临过程中,随着气温的逐渐降低,冬小麦体内会发生一系列适应低温的生理变化,抗寒能力逐渐增强。收获后的种子可以制作加工成各类食品,食品被人体消化吸收后通过一系列代谢来提供营养,具体途径如图所示。
请回答下列有关问题:
(1)播种小麦种子和花生种子时,_____种子需要浅播,因为该种子中_____含量较多。萌发的冬小麦种子从土壤中吸收的N元素可用于合成________(写两种有机物)。
(2)在冬季来临时,冬小麦细胞中结合水的比例会逐渐_________(填“升高”或“降低”),其生理意义是:__________。
(3)胶原蛋白是人体的一种结构蛋白。某种胶原蛋白主要由图1所示三种氨基酸构成。这三种氨基酸分子通过脱水缩合反应,形成一条包含“—甘—赖—脯—”序列重复200次的肽链,此肽链所含游离的氨基(-NH₂)个数至少为______个。
上述三条同样的肽链螺旋缠绕在一起形成三螺旋结构(如图2所示),称为原胶原蛋白。其中,甘氨酸的R基具有较强的疏水性,赖氨酸和脯氨酸的R基被修饰而具有较强的亲水性。由此推测,机体内原胶原蛋白的结构俯视示意图为图3中的______(填字母),原胶原蛋白可进一步聚合,形成胶原蛋白。
【答案】(1) 花生 脂肪 蛋白质、核酸
(2) 升高 避免气温下降时自由水过多导致结冰而损害自身,有利于适应低温环境
(3) 201 C
【解析】1、构成蛋白质的基本单位是氨基酸,其结构特点为每种氨基酸分子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,这个碳原子还连接一个氢和一个R基,氨基酸的不同在于R基的不同。
2、氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指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,同时脱出一分子水的过程,连接两个氨基酸的化学键是肽键。
【解析】(1)花生种子中脂肪含量较多,脂肪中C、H比例高,氧化分解时消耗氧气多,所以播种花生种子时需要浅播。N元素可用于合成含N的有机物,如蛋白质、核酸等,所以萌发的冬小麦种子从土壤中吸收的N元素可用于合成蛋白质、核酸。
(2)在冬季来临时,冬小麦细胞中结合水的比例会逐渐升高。其生理意义是避免气温下降时自由水过多导致结冰而损害自身,有利于适应低温环境。
(3)一条肽链至少含有1个游离的氨基,该肽链包含“—甘—赖—脯—”序列重复200次,其中赖氨酸的R基中含有游离的氨基,所以此肽链所含游离的氨基(-NH2)个数至少为201个。因为甘氨酸的R基具有较强的疏水性,赖氨酸和脯氨酸的R基被修饰而具有较强的亲水性,因为周围的是水环境,所以亲水R基的氨基酸在外,疏水在内,故选C。。
18.(25-26高一上·湖北随州高中教联体·期中)襄阳孔明菜,又名“诸葛菜”,是中国四大名腌菜之一,其腌制技艺入选了湖北省非物质文化遗产。它以当地特有的芥菜(俗称“蔓茎”)为原料,经过独特的“三腌五卤六晒”工艺发酵而成。其风味形成与细胞内的化合物变化密切相关,请结合下图回答问题。
(1)芥菜富含“第七类营养素”——纤维素,其属于上图中的_______(填序号或字母),可以起到增加饱腹感、促进肠胃蠕动等作用。
(2)芥菜细胞中含有蛋白质、核酸、多糖等多种有机营养,其中,蛋白质和核酸共有的组成元素是________。
(3)芥菜细胞以及发酵过程中存在的微生物如乳酸杆菌、酵母菌等,它们的遗传信息都储存在④中的________分子中,该分子的基本组成单位是_______。
(4)腌制时,食盐使蛋白质析出的现象属于盐析,该过程中蛋白质的空间结构_______(填“改变”或“未改变”)。
(5)当芥菜受到病原菌(如细菌、真菌)侵染时,会分泌多种防御相关的蛋白质(分泌蛋白)。与这些蛋白质合成和运输相关的细胞器有_______;蛋白质的运输离不开囊泡,而囊泡的转运需要依托细胞中名为________的特殊网架结构。
【答案】(1)②
(2)C、H、O、N
(3) DNA 脱氧核苷酸
(4)未改变
(5) 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 细胞骨架
【解析】细胞中的无机物包括水、无机盐;有机物包括蛋白质、糖类、脂质、核酸等。
(1)纤维素属于糖类中的多糖,图中②表示糖类。
(2)蛋白质的组成元素主要是C、H、O、N,核酸的组成元素是C、H、O、N、P,所以二者共有的组成元素是C、H、O、N。
(3)乳酸杆菌、酵母菌都是细胞生物,细胞生物的遗传信息都储存在④(核酸)中的DNA中,DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸。
(4)蛋白质在盐析过程中空间结构不变,没有变性失活。
(5)与分泌蛋白合成和运输相关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,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密切相关。囊泡的转运需要依托细胞骨架。
19.(25-26高一上·湖北黄石·期中)在体重管理中,传统的“低脂”策略效果常不尽如人意。近年来,“低糖高脂”生酮饮食法备受关注,通过严格的饮食结构调整,诱导机体切换供能物质来源,从而动员和消耗体内储存的脂肪。请回答下列问题。
(1)糖类和脂肪都是细胞的能源物质,均含有_______元素,生物体内的糖类绝大多数以________的形式存在。在生酮饮食模式下,极低的糖类摄入会使血糖趋于下降。此时,体内储备的_______(填“肝糖原”或“肌糖原”)因先前已被大量消耗,无法有效补充血糖,机体继而启动脂肪分解来供应能量,这是生酮饮食法实现减肥的机理之一。
(2)饮食中过多的糖类摄入易导致肥胖,原因是:________。我们常说“胖起来容易,瘦下去难”,这与糖类与脂肪之间的转化程度具有显著差异有关,请从糖类和脂肪相互转化的角度来说明原因_______。
(3)研究发现,长期严格的生酮饮食会带来一些健康风险,在体重管理中,不应完全依赖极端饮食,适当运动是更为科学和安全的选择。人体内脂肪和糖类供能比例随运动强度的变化如下图所示。
①据图可知,随着运动强度增加,_______;当进行M点对应强度的运动时,脂肪与糖类供能比例相同,此时细胞中消耗的糖类质量________(填“>”“=”“<”)消耗的脂肪质量,原因是______。
②“慢跑(中低强度)更减脂”是一种比较流行的说法。请结合图示信息判断该说法是否科学并解释原因:________。
【答案】(1) C、H、O 多糖 肝糖原
(2) 过多的糖类可在体内转化为脂肪并储存 糖类在供应充足的情况下可大量转化为脂肪,而脂肪一般只在糖类供能不足时,才会分解供能,而且不能大量转化为糖类
(3) 脂肪供能比例下降,糖类供能比例上升 > 相同质量的脂肪含氢量高于糖类,氧化分解释放的能量更多,故供能比例相同时,消耗的糖类质量更多 科学,中低强度运动时脂肪供能比例高于高强度运动,慢跑(中低强度)能更多利用脂肪供能,更有利于减脂
【解析】糖类是细胞的主要能源物质,也是细胞结构的重要组成成分。糖类大致可以分为单糖、二糖和多糖等。脂质通常包括脂肪、磷脂、固醇等,它们有些是细胞结构的重要组成成分,有些参与重要的生命活动过程,其中脂肪是细胞内良好的储能物质。
(1)糖类和脂肪均为有机物,其基本组成元素均为 C、H、O,在生物体内,糖类绝大多数以多糖形式存在,如植物中的淀粉、动物中的糖原等,便于储存和缓慢释放能量。血糖下降时,机体首先分解肝糖原以补充血糖,因为肝糖原可直接分解为葡萄糖进入血液,肌糖原仅用于肌肉局部供能,不能直接补充血糖。
(2)当摄入糖类超过机体即时能量需求时,过多的糖类可在体内转化为脂肪并储存,导致体重增加。糖类在供应充足的情况下可大量转化为脂肪,而脂肪一般只在糖类供能不足时,才会分解供能,而且不能大量转化为糖类,因此,“胖起来容易,瘦下去难”。
(3)①从图中可知,随着运动强度增加,脂肪供能比例下降,糖类供能比例上升,高强度运动需快速供能,ATP生成迅速,脂肪氧化速率慢,供能延迟;相同质量的脂肪含氢量高于糖类,氧化分解释放的能量更多,故供能比例相同时,消耗的糖类质量更多,即消耗糖类质量 > 消耗脂肪质量。
②该说法具有科学依据,从图示看,中低强度运动时,脂肪供能比例较高(如M点左侧),意味着在该强度下,脂肪在总能量消耗中占比更大,即中低强度运动时脂肪供能比例高于高强度运动,慢跑(中低强度)能更多利用脂肪供能,更有利于减脂。
20.(25-26高一上·利川一中·期中)图1为细胞内遗传信息携带者的组成示意图,图2所表示的分子结构式为某种核苷酸,图3是某种抗毒素的结构式,请仔细观察后据图回答下列问题:
(1)细胞内遗传信息的携带者是______,它包括两类:一类是______,简称DNA;另一类简称RNA。
(2)图1中,元素a包括______,1分子的e是由1分子【b】磷酸、1分子【c】五碳糖、1分子【d】______组成的。
(3)图2所示的核苷酸的生物学名称是______,它是构成______(填“DNA”或“RNA”)的原料。
(4)豌豆的叶肉细胞中的核酸,含有______种碱基,那么由A、C、U3种碱基参与构成的核苷酸共有______种。
(5)图3所示抗毒素的结构式其中含有______个游离的氨基,形成1分子该环状肽的过程中失去了______个水分子。
(6)组成图3抗毒素的氨基酸有______种,其中重复出现的氨基酸的R基是______。Ⅰ框所示的R基所构成的氨基酸的分子式是______。
【答案】(1) 核酸 脱氧核糖核酸
(2) C、H、O、N、P 含氮碱基
(3) 腺嘌呤核糖核苷酸 RNA
(4) 5 5
(5) 0 7
(6) 5 -CH3 C6H13O4N
【解析】图1为细胞内遗传信息携带者(核酸)的组成示意图,据图分析可知元素a表示C、H、O、N、P,bcd表示1分子磷酸、1分子五碳糖、1分子含氮碱基,e表示核苷酸,f表示核酸(DNA或RNA)。
(1)细胞内遗传信息的携带者是核酸,它包括两类:一类是②脱氧核糖核酸(简称DNA);另一类是核糖核酸(简称RNA)。
(2)核酸的组成元素是C、H、O、N、P,因此元素a包括C、H、O、N、P;核苷酸(e)由1分子磷酸(b)、1 分子五碳糖(c)和 1分子含氮碱基(d)组成
(3)图2核苷酸的五碳糖是核糖,含氮碱基是腺嘌呤,因此生物学名称是①腺嘌呤核糖核苷酸,它是构成②RNA的原料。
(4)豌豆叶肉细胞含有DNA和RNA两种核酸,含有的碱基有A、T、C、U、G,共5种。由A、C、U3种碱基参与构成的核苷酸:A可构成腺嘌呤脱氧核苷酸(DNA中)和腺嘌呤核糖核苷酸(RNA中);C可构成胞嘧啶脱氧核苷酸(DNA中)和胞嘧啶核糖核苷酸(RNA中);U仅构成尿嘧啶核糖核苷酸(RNA中),因此共5种。
(5)游离氨基存在于氨基酸的R基或肽链末端,观察图3可知,该环状肽无游离的氨基(R 基和环结构中均无额外氨基),故为0; 环状肽的脱水数=氨基酸数,该环状肽含7个氨基酸(通过肽键数判断),因此形成过程中失去7个水分子。
(6)氨基酸的种类由R基决定,图3中R基有5种(需逐一区分),故组成抗毒素的氨基酸有5种;重复出现的氨基酸的R基是-CH₃(观察多个重复的R基结构);框所示R基为,结合氨基酸的通式,可得该氨基酸的分子式为C6H13O4N。
21.(25-26高一上·湖北武汉东湖高新·期中)蛋糕的材料主要包括了面粉、甜味剂(通常是蔗糖)、起酥油、牛奶、香精和发酵剂(例如酵母或者发酵粉)等,富含糖类、脂质、蛋白质等营养物质。
(1)蛋糕中的多糖和蛋白质都是由单体构成的______,其中蛋白质具有参与组成细胞结构、催化、信息传递、______(答2点)等功能。
(2)蛋糕中含有蛋白质,其中的某种蛋白质是由α亚基、α’亚基和β亚基三条肽链组成,氨基酸数量分别为623、621和439个。α亚基中含有______个肽键。在合成三条肽链的过程中,相比于合成前相对分子质量至少减少了______。
(3)蛋糕属于高糖高脂食物,适量摄入脂肪有益于身体健康,因为脂肪除了作为良好的储能物质,还有______(答2点即可)的作用。糖脂代谢异常会产生自由基,自由基会攻击DNA分子,人体细胞中DNA的分布场所有______,DNA分子中______储存着生物的遗传信息。
【答案】(1) 生物大分子 运输、免疫
(2) 622 30240
(3) 保温、缓冲和减压 细胞核、线粒体 脱氧核苷酸的排列顺序(或碱基对的排列顺序)
【解析】脂肪是良好的储能物质;细胞核是遗传和代谢的控制中心;溶酶体内含有多种水解酶;线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D:胆固醇是构成细胞膜的重要成分、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.
(1)多糖(单体为单糖)和蛋白质(单体为氨基酸)都是由单体构成的生物大分子。蛋白质的功能包括组成细胞结构、催化、信息传递、运输(如血红蛋白运输氧气)、免疫(如抗体抵御病原体)等。
(2)α 亚基含621个氨基酸,形成1条肽链,肽键数=氨基酸数-肽链数=623−1=622。三条肽链的氨基酸总数为623+621+439=1683,形成的肽键数为1683−3=1680。每形成1个肽键脱去1分子水(相对分子质量18),因此相对分子质量至少减少(1683-3)×18=30240。
(3)脂肪的功能除储能外,还有保温、缓冲和减压(如皮下脂肪保温,内脏周围脂肪缓冲外力)等。人体细胞中DNA分布在细胞核和线粒体(细胞核是DNA主要分布场所,线粒体含少量DNA)。DNA 分子中脱氧核苷酸的排列顺序(或碱基对的排列顺序)储存着生物的遗传信息。
22.(25-26高一上·湖北黄冈·期中)毒蘑菇中含有的鬼笔环肽(分子式为,结构如下图所示)是一种环状多肽类毒素,能特异性结合动物细胞内的细胞骨架,干扰细胞正常生命活动。回答下列问题:
(1)蘑菇的生长繁殖受遗传物质调控,其遗传物质是 ______ (填中文名称),若将蘑菇中的核酸进行彻底水解,其水解产物有________种。蘑菇细胞合成鬼笔环肽的场所是_________(填细胞器名称)。
(2)鬼笔环肽的毒性与其特殊的环状结构密切相关。鬼笔环肽作为环状多肽,由氨基酸连接形成,此过程中产生7分子水的同时形成的化学键名称是______,请推算出鬼笔环肽的R基上有______ 个氧原子。
(3)若动物细胞内的细胞骨架被鬼笔环肽破坏,下列生命活动中最可能受影响的是______(填序号)。
①氧气进入细胞 ②细胞质流动 ③光合作用
(4)请从细胞骨架的成分和功能的角度,推测鬼笔环肽对不同物种毒性存在差异的原因:____________。
【答案】(1) 脱氧核糖核酸 8 核糖体
(2) 肽键 4
(3)②
(4)细胞骨架的化学成分是蛋白质纤维,不同物种的细胞骨架与鬼笔环肽的结合能力不同,从而对细胞的运动、分裂、物质运输等功能的影响不同,进而导致其毒性存在差异
【解析】蛋白质的基本单位是氨基酸,氨基酸之间通过脱水缩合反应形成多肽链,多肽链再经过盘曲折叠形成具有一定空间结构的蛋白质。图示的环状肽有8个肽键,即由8个氨基酸脱水缩合而成。
(1)蘑菇细胞中的核酸包括DNA和RNA,遗传物质是DNA,中文名称为脱氧核糖核酸,两种核酸彻底水解产物为:脱氧核糖、核糖、磷酸、5种碱基(A、T、C、G、U),总计8种。多肽(蛋白质)的合成场所是核糖体。
(2)氨基酸脱水缩合形成的化学键是肽键,环状多肽形成时,脱水数=氨基酸数,题中产生7分子水,说明由7个氨基酸组成,形成的化学键为肽键。鬼笔环肽的分子式为C35H48N8O11S,环状多肽的O原子数 = 肽键O原子数 + R基O原子数。 肽键数=脱水数=7,故肽键含7个O,分子式中O原子总数为11,因此R基上O原子数=11-7=4。
(3)①氧气进入细胞是自由扩散,与细胞骨架无关, ②细胞质流动依赖细胞骨架的支撑与运动功能,细胞骨架被破坏会受影响,③动物细胞不进行光合作用。
(4)从细胞骨架的成分和功能的角度,推测鬼笔环肽对不同物种毒性存在差异的原因:不同物种细胞骨架的蛋白质(成分)结构存在差异,鬼笔环肽与细胞骨架的结合具有特异性,从而对细胞的运动、分裂、物质运输等功能的影响不同,因此对不同物种的毒性存在差异。
23.(25-26高一上·湖北楚天协作体·期中)小麦是我国三大主粮之一,请回答问题:
(1)若将晒干的小麦种子再炒熟,炒熟过程中丢失的水主要是________(填“自由水”或“结合水”),该形式的水的功能是________。
(2)进一步研究表明,冬小麦抗寒锻炼前后细胞膜与液泡膜会发生如图所示的变化,锻炼后冬小麦抗寒能力会增强,请据下图推测其原因是____________。
(3)在一些地区种植的冬小麦经常出现白苗病。现在有两种观点,观点一认为是土壤中缺锌引起的;观点二认为是土壤中缺镁引起的。有同学利用缺镁培养液,缺锌培养液,全素培养液,及长势相同的冬小麦幼苗完成下列实验,探究哪种观点正确。回答下列问题:
组别
培养液
实验处理
观察指标
A
相同且适宜条件下培育相同的一段时间
幼苗的生长发育状况
B
C
①预测实验结果与结论:
若B组冬小麦幼苗表现出白苗病,而A、C组正常生长,则观点一正确。
此次实验表中B培养液是________。
②若实验证明冬小麦白苗病是由缺锌引起的,从科学研究的严谨角度出发,进一步证明该观点正确。在出现①预测实验结果后,还应增加的实验步骤是________,并在相同且适宜条件培养一段时间,增加步骤后预期的实验结果是________________________________。
(4)小麦中DNA可以作为遗传信息载体,而淀粉不能作为遗传信息载体,试分析原因:淀粉________,DNA_______________。
【答案】(1) 结合水 是细胞结构的重要组成部分
(2)细胞膜内陷形成向细胞外排水的通道,细胞质内水减少避免结冰
(3) 缺锌培养液 在已出现白苗病的B组内加入含锌的培养液 B组冬小麦幼苗白苗病病症消失,正常生长
(4) 单体是葡萄糖,葡萄糖脱水缩合形成多糖,排列顺序无多样性 单体是4种脱氧核糖核苷酸,脱氧核糖核苷酸的数量和排列顺序千变万化
【解析】水在细胞中以自由水和结合水两种形式存在;自由水的功能包括作为良好溶剂、参与细胞内的生物化学反应、构成液体环境、运输营养物质和代谢废物;结合水的功能是作为细胞结构的重要组成部分。
(1)晒干的种子已经失去多数自由水,故若将晒干的小麦种子再炒熟,炒熟过程中丢失的水主要是结合水;结合水的主要功能是细胞结构的重要组成部分。
(2)由图中信息可知,抗寒锻炼前,液泡中的水较多,容易进入细胞质中结冰,抗寒锻炼后细胞膜内陷形成向细胞外排水的通道,细胞质内水减少避免结冰,因此冬小麦抗寒能力增强。
(3)①分析题意可知,本实验是探究冬小麦出现白苗病的原因是缺镁还是缺锌引起的,自变量是培养液中矿质元素的不同,若实验结论是观点一正确,即冬小麦白苗病是由缺锌引起的,则表现异常的应该是B组,即此次实验表中B培养液是缺锌培养液。
②若实验证明冬小麦白苗病是由缺锌引起的,从科学研究的严谨角度出发,进一步证明该观点正确。在出现①预测实验结果后,还应增加的实验步骤是在已出现白苗病的B组内加入含锌的培养液。并在相同且适宜的条件培养一段时间;若B组冬小麦幼苗白苗病病症消失,正常生长,则可进一步证明冬小麦白苗病是由缺锌引起的。
(4)由于淀粉的单体是葡萄糖,葡萄糖脱水缩合形成多糖,其排列顺序无多样性;而DNA的单体是4种脱氧核糖核苷酸,脱氧核糖核苷酸的数量和排列顺序千变万化,聚合而成的DNA具有多样性。
24.(25-26高一上·荆州中学·期中)某同学构建组成细胞的化合物的种类和作用的图示如图1,图中Ⅰ和Ⅱ代表两大类化合物,Ⅲ~Ⅶ代表不同的化合物,方框面积大小代表相对含量多少,A~H表示部分Ⅶ中不同种类的具体物质。图2为不同温度下胆固醇对人工膜(人工合成的脂质膜)微粘度(与流动性呈负相关)影响的曲线。请回答下列相关问题:
(1)图中I、Ⅳ依次代表______。研究发现,在幼苗发育过程中,含氮的V可以促进细胞的分裂和生长,使植株枝繁叶茂,这说明V对______有重要作用。H作为储能物质,主要分布在______。
(2)VI中的胆固醇的元素组成是______;具有______的功能。其对于调节细胞膜的流动性具有重要作用。据图2分析胆固醇对生物膜流动性的影响:随着温度升高,胆固醇可______(填“提高”或“降低”)人工膜的流动性。
(3)现有无标签的稀蛋清,葡萄糖,淀粉和淀粉酶溶液各一瓶,可用双缩脲试剂,斐林试剂和淀粉溶液将他们鉴别出来。(注:淀粉酶是蛋白质,可将淀粉分解成麦芽糖)。
①用一种试剂将上述四种溶液区分为2组,这种试剂是______,其中发生显色反应的一组是______溶液。
②用______试剂区分不发生显色反应的一组溶液。
③区分发生显色反应一组溶液的方法及鉴定结果是:显色组的两种溶液各取少许,置于不同的试管中,分别滴加5滴______溶液,充分振摇,静置半小时。向静置后的反应液中加入斐林试剂,水浴加热后出现砖红色沉淀的即为______溶液。
【答案】(1) 无机物、蛋白质 维持细胞和生物体的生命活动 肝脏和肌肉细胞
(2) C、H、O 动物细胞膜的组成成分,参与血液中脂质的运输 降低
(3) 双缩脲试剂 稀蛋清和淀粉酶 斐林 淀粉 淀粉酶
【解析】稀蛋清和淀粉酶是蛋白质,葡萄糖和淀粉是糖类,首先可以用双缩脲试剂将四组溶液分为两组,发生显色反应的是稀蛋清和淀粉酶,不发生显色反应的是葡萄糖和淀粉。葡萄糖属于还原糖,可与斐林试剂鉴定,而淀粉不能,可以用斐林试剂区分葡萄糖溶液和淀粉溶液。淀粉酶能将淀粉分解为麦芽糖,麦芽糖属于还原糖,所以加入淀粉后,用斐林试剂鉴定后出现砖红色沉淀的则为淀粉酶。
(1)细胞化合物分为无机物(水、无机盐)和有机物(蛋白质、核酸、糖类、脂质)。图1中,Ⅰ是含量较多的大类,结合 “水是细胞中含量最多的化合物(属于无机物)”,可判断 Ⅰ 为无机物,Ⅲ是水,V是无机盐,则Ⅱ属于有机物,细胞有机物中蛋白质的含量最多,因此Ⅳ属于蛋白质。含氮的V无机盐可以促进细胞的分裂和生长,使植株枝繁叶茂,这说明无机盐对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用。H作为动物的储能物质,且为糖类,H为糖原,主要分布在肝脏和肌肉细胞。
(2)胆固醇属于脂质,其元素组成是C、H、O。胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,同时参与血液中脂质的运输。图2中,“微粘度” 与 “流动性” 呈负相关(微粘度越高,流动性越低)。含胆固醇的人工膜,随温度升高,微粘度下降速度比不含胆固醇的人工膜更慢,说明其流动性更低。因此,胆固醇可降低人工膜的流动性。
(3)①由于稀蛋清和淀粉酶溶液的本质是蛋白质,蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应,而葡萄糖和淀粉属于糖类,不能与双缩脲试剂发生显色反应,所以可以用双缩脲试剂将4种溶液分为两组。
②稀蛋清和淀粉酶是蛋白质,葡萄糖和淀粉是糖类,首先可以用双缩脲试剂将四组溶液分为两组,发生显色反应的是稀蛋清和淀粉酶,不发生显色反应的是葡萄糖和淀粉。葡萄糖属于还原糖,可与斐林试剂鉴定,而淀粉不能,可以用斐林试剂区分葡萄糖溶液和淀粉溶液,其是由0.1g/mL的NaOH溶液和0.05 g/mL的CuSO4溶液组成。
③发生显色反应一组中两种溶液是稀蛋清和淀粉酶溶液,淀粉酶能将淀粉分解为麦芽糖,麦芽糖属于还原糖,所以加入淀粉后,用斐林试剂鉴定后出现砖红色沉淀的则为淀粉酶。所以可以将5滴淀粉溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合,一段时间后,用斐林试剂分别处理上述两种混合液,水浴加热后观察到无颜色变化的溶液时稀蛋清溶液,出现砖红色的是淀粉酶溶液。
试卷第1页,共3页
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