精品解析:四川省德阳市德阳第五中学2026-2027学年高一上学期第一次自主检测生物试题
2026-10-20
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内容正文:
德阳五中10月学生自主测验生物练习题
(总分100分;答题时间75分钟)
一、单项选择题(每题2分,共50分)
1. 哈尔滨太阳岛湿地公园风景优美,生物种类丰富。几位同学游览公园后进行了讨论,说法合理的是( )
A. 同学甲:根据细胞学说可推断湿地公园中的生物具有多样性和统一性
B. 同学乙:从生命系统结构层次看,公园中柳树的种子属于个体层次
C. 同学丙:公园中所有生物属于生命系统中的群落层次
D. 同学丁:柳树与燕子所具有的生命系统结构层次是完全相同的
2. 细胞是基本的生命系统,下列说法正确的是( )
A. 施莱登和施旺通过不完全归纳法得出“动物、植物都是由细胞和细胞产物构成”
B. 多细胞生物共有的生命系统结构层次包括细胞、组织、器官、系统、个体
C. 细菌、支原体共有的细胞结构有细胞壁、细胞膜、细胞质、遗传物质集中区域
D. 观察各种细胞的亚显微结构时,可以适当提高光学显微镜的放大倍数
3. 如图为生物种类的概念图,对a、b、c所代表的生物分析正确的一项是( )
A. a-原核生物、b-细菌、c-酵母菌
B. a-原核生物、b-细菌、c-支原体
C. a-真核生物、b-植物、c-黑藻
D. a--真核生物、b-真菌、c-大肠杆菌
4. 我国科学家在中国空间站发现的天宫尼尔菌,是一类好氧、产芽孢的杆状细菌,具有抗辐射、耐受极端环境等特点。下列有关叙述错误的是( )
A. 天宫尼尔菌的遗传物质是位于拟核区域的DNA
B. 天宫尼尔菌唯一的细胞器是核糖体
C. 天宫尼尔菌的芽孢自由水含量低,有利于抵抗不良环境
D. 天宫尼尔菌在线粒体中完成有氧呼吸为生命活动供能
5. 2025年科研人员成功利用人工智能(AI)设计并创建出能特异性感染并杀死大肠杆菌的噬菌体,这是全球首个由AI设计的病毒,为对抗耐药菌开辟了新的可能性。下列有关叙述正确的是( )
A. 噬菌体和大肠杆菌的区别是有无以核膜为界限的细胞核
B. 该AI设计的噬菌体可以在普通培养基中直接培养获得
C. 该病毒的问世意味着人类已经成功构建了基本的生命系统
D. 除病毒外,生物体都是由细胞构成的,细胞学说揭示了生物界的统一性
6. 如下图1是细胞中3种化合物含量的扇形图,图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图,下列说法不正确的是( )
A. 若图1表示正常细胞,则A、B化合物共有的元素中含量最多的是a
B. 若图1表示正常细胞,则B是蛋白质,具有多样性,其必含的元素为C、H、O、P
C. 脂肪的组成元素为C、H、O,与糖类相比,其氢元素的含量较高,氧元素的含量低
D. 若图1表示细胞完全脱水后化合物含量的扇形图,则A化合物中含量最多的元素为图2中的b
7. 近期,歌曲“红伞伞,白杆杆,吃完一起躺板板”将致幻毒菇毒蝇伞推向网络热搜,鹅膏蕈碱是毒蝇伞中所含有的主要致幻毒物之一,它是一种环状八肽。下列关于毒蝇伞及板(木材)中还原糖、脂肪、蛋白质(或多肽)的鉴定实验的叙述中,错误的是( )
A. 在三个实验中,只有一个实验需要进行水浴加热
B. 鉴定用的主要化学试剂依次是:斐林试剂、苏丹Ⅲ染液、双缩脲试剂
C. 鉴定还原糖和蛋白质(或多肽)时都使用NaOH和CuSO4溶液,浓度相同
D. 鉴定的都是细胞中的化学成分,一般应先提取组织样液
8. 某研究小组在25℃、黑暗、无菌、湿润的条件下进行实验,测定大豆种子萌发和生长过程中糖类与蛋白质等相关物质的含量变化,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 实验过程中,需将大豆种子一直浸没在水中以保持湿润
B. 因糖类中不含N元素,故幼苗中蛋白质含量的增加不可能是糖类转化而来的
C. 本实验分别采用双缩脲试剂和斐林试剂测定蛋白质与还原糖的具体含量
D. 若在此条件下继续培养,大豆幼苗的干重总量将会减少
9. 种植草莓时,可先将种子浸泡在低温清水中进行层积处理,打破休眠后吸水萌发;生长期用含钙无机盐的水浇灌草莓,可减少果实 “软果”“烂果” 的现象,而适量施加含氮、磷、钾等元素的肥料,可使草莓植株更健壮、果实更饱满。下列说法错误的是( )
A. 施加含氮肥料后草莓长势改善,可能是因为氮是叶绿素、酶的组成元素
B. 草莓缺水时果实皱缩、叶片萎蔫,说明水可以维持细胞的正常形态
C. 用含钙无机盐的水浇灌草莓可改善果实品质,体现了无机盐是构成细胞结构的重要成分
D. 种子层积处理吸水后,细胞中结合水的比例会显著升高
10. 为探究植物应对不良环境的生存策略,科研人员以水茄幼苗为材料,分别在缺N、P、K的完全培养液中培养,观察并记录其生长差异,结果如表所示。下列说法错误的是( )
老叶叶绿素
/mg·g-1
嫩叶叶绿素
/mg·g-1
总根长
/cm
根总体积
/cm3
根系活力相对值
对照组
0.16
0.26
35
4.5
651
缺N组
0.07
0.16
47
2.9
242
缺P组
0.15
0.37
38
3.5
560
缺K组
0.12
0.22
34
3.2
940
A. 在缺N和缺K条件下,水茄根系应对不良环境的生存策略不同
B. 缺P和缺K组叶片中叶绿素均会减少,但根系活力不一定减弱
C. 缺N组叶片中叶绿素均减少,可能是由于叶绿素合成需要N元素的参与
D. 缺N组植物根系可能变得更细,使得植物根系具有更大的吸收范围
11. 研究人员发现了锌金属的第一个伴侣蛋白ZNG1,它可将锌运送到需要锌的蛋白质处发挥作用。下列叙述错误的是( )
A. 锌在细胞中的含量很少但功能不可替代,因此是组成细胞的微量元素
B. ZNG1运送锌的功能与其氨基酸的排列顺序及肽链的盘曲、折叠方式有关
C. 该实例说明细胞中的无机盐和有机物相互配合才能保证某些生命活动的正常进行
D. 锌是构成ZNG1的重要元素,说明无机盐可以参与构成细胞内的重要化合物
12. “有收无收在于水,收多收少在于肥”、“庄稼一枝花,全靠肥当家”,这些谚语都是人们总结出的农业生产经验,是中华民族的文化瑰宝。下列关于水和无机盐的说法,正确的是( )
A. 结合水主要与蛋白质、脂肪结合,这样就失去了流动性和溶解性
B. 越冬植物体内结合水含量多于自由水,以增强抗寒能力
C. 幼苗细胞中的水和无机盐都可参与细胞构建
D. 叶肉细胞吸收的氮元素可用于合成淀粉、蛋白质
13. 铅(Pb)是一种有毒的重金属污染物,Zn2+是多种酶的必需辅助因子。进入人体的Pb2+会“替代”Ca2+、Zn2+等离子形成稳定的化合物,难以被机体排出进而导致铅中毒。下列说法正确的是( )
A. 血液中Ca2+的含量过低会导致机体出现肌无力现象
B. 细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在
C. 可在铅中毒患者的牙齿与骨骼中检测到铅的存在
D. 铅中毒可能造成细胞内酶促反应速率加快
14. 甘薯口味甘甜,含糖量高,是世界第六大粮食作物,甘薯中含量最多的糖是淀粉,但其甜度主要由葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖等可溶性糖类的含量(约占鲜重的1%∽10%)决定。科学家测定了不同品种的甘薯中麦芽糖和蔗糖的含量随储存时间的变化规律,结果如图所示。下列相关说法错误的是( )
A. 随着贮藏时间的延长,甘薯中淀粉含量下降
B. 甘薯贮藏一段时间甜度增加,可能是蔗糖含量增加导致
C. 甘薯在贮藏过程中麦芽糖含量迅速下降的原因可能与淀粉酶活性增强有关
D. 提取贮藏30天的两种甘薯的蔗糖,加入斐林试剂水浴加热后颜色相同
15. 奶茶中含有反式脂肪酸(一种不饱和脂肪酸)等成分,反式脂肪酸不易被分解,而顺式脂肪酸易被分解,二者的结构如图所示。另外反式脂肪酸还容易造成高血脂。下列叙述错误的是( )
A. 植物脂肪大多含饱和脂肪酸,室温下不容易凝固
B. 顺式脂肪酸含有羧基,能与甘油反应形成更大的物质
C. 长期饮用奶茶容易使脂质沉积在血管壁,造成血管堵塞
D. 由于脂肪酸不溶于水,胆固醇可参与其在血液中的运输
16. 5月20日为中国学生营养日,全面均衡饮食有利于健康成长。下列叙述正确的是( )
A. 低血钙会导致肌肉抽搐,奶制品是钙的重要来源
B. 只吃肉、不吃水果蔬菜,易造成身体缺乏蛋白质
C. 粗粮有益健康,其中的纤维素可直接为人体供能
D. 均衡饮食是指各种营养元素摄入充足、比例相同
17. 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。下列说法正确的是( )
A. 脂肪的含氢量比糖类少,与同质量糖类比,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,熔点较低,不易凝固
C. 相对于小麦种子,花生的播种深度应该浅一点
D. 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氢
18. 为探究鲁秀梨果实成熟过程中糖类的转化机制,通过实验追踪了梨果肉细胞内三种糖类(甲、乙、丙)的含量变化,绘制出成熟过程中糖类含量图。已知:甲是可直接被细胞吸收的单糖,乙需水解后才能被利用,丙是成熟梨中主要的甜味来源且不能水解为甲。下列分析错误的是( )
A. 甲为葡萄糖,可为梨果肉细胞的生命活动提供能量
B. 乙为淀粉,成熟过程中水解体现了作为植物细胞储能物质的功能
C. 丙可能是果糖,是鲁秀梨成熟后甜度提升的关键
D. 青果期梨果肉的还原糖含量高于成熟期
19. 已知某条肽链由88个氨基酸缩合而成,其中共有氨基6个,甲硫氨酸5个且在肽链中的位置为2、25、56、78、88,甲硫氨酸的分子式为C5H11O2NS(其他氨基酸R基中无氧原子,R基中的氮只存在于氨基),以下叙述错误的是( )
①合成该多肽的氨基酸一定共有N原子94个
②若去掉该多肽中的甲硫氨酸,生成的若干肽链中的肽键数目会减少9个
③若去掉该多肽中的甲硫氨酸,生成的多肽的氨基和羧基均分别增加5个
④若去掉该多肽中的甲硫氨酸,生成的多肽中的氧原子数目减少3个
A. ① B. ①③ C. ①④ D. ②③
20. 某多肽链的分子式为C42H65N11O9,彻底水解后只得到图示3种氨基酸。下列有关叙述正确的是( )
A. 该蛋白质是一种九肽化合物
B. 此多肽中含有4个游离的氨基
C. 这三种氨基酸都是必需氨基酸
D. 图示3种氨基酸按足够的数量混合,在适宜的条件下脱去3个水分子形成的化合物最多有64种(不考虑环状肽)
21. 科学家将编码天然蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕,使其表达出一种特殊的复合纤维蛋白,该复合纤维蛋白的韧性优于天然蚕丝蛋白。下列有关该复合纤维蛋白的叙述正确的是( )
A. 该蛋白的基本组成单位与天然蜘蛛丝蛋白的不同
B. 高温可导致该蛋白的部分肽键断裂,从而导致其生物活性丧失
C. 该蛋白发生盐析后生成白色絮状物,但其空间结构并未发生改变
D. 该蛋白彻底水解后的产物依然可与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应
22. 牛胰核糖核酸酶(RNaseA)由124个氨基酸脱水缩合形成的一条肽链构成,在特定条件下其空间结构能够发生如图所示变化。下列叙述不正确的是( )
A. 构成RNaseA的氨基酸中,有的含有C、H、O、N、S等元素
B. 若RNaseA具有1条肽链,则氨基酸合成牛胰核糖核酸酶过程中相对质量减少2222
C. 经尿素和β-巯基乙醇处理破坏后可用双缩脲试剂鉴定RNaseA变性的发生
D. RNaseA经尿素和β-巯基乙醇处理后,游离的氨基数和羧基数没有发生改变
23. 短杆菌肽S是由两个相同的五肽序列反向环合(即一条链的首端与另一条链的末端相连)而成的环十肽,该序列中存在2个丙氨酸(R基为-CH₃)。肽酶E专门水解丙氨酸氨基端的肽键。下列相关分析正确的是( )
A. 氨基酸连接形成短杆菌肽S的过程中至少需要脱去9个水分子
B. 肽酶E完全作用于短杆菌肽S,得到的产物为两种四肽
C. 去除短杆菌肽S中丙氨酸后得到的多肽比原来少2个氧原子
D. 去除短杆菌肽S中丙氨酸后得到的多肽比原来少6个氢原子
24. 一多肽链分子式为,彻底水解后,只得到下列四种氨基酸。请分析推算,该多肽水解后得到的氨基酸个数为( )
A. B. C. D.
25. 某种来自人体的神经肽分子是一条由36个氨基酸组成的多肽链,下图是这种神经肽的部分氨基酸组成示意图。下列叙述正确的是( )
A. Leu和Ala之间的化学键发生水解所需水中的氢只用于形成-NH2
B. 在人体细胞中Leu和Thr可来自其他氨基酸的转化
C. 已知谷氨酸的R为—CH2—CH2—COOH,则其分子式为C5H9O4N
D. 不同神经肽的差异只体现在组成神经肽氨基酸的种类和数量上
二、非选择题(共50分)
26. 生物世界多姿多彩,既具有多样性,也具有统一性。如图是几种不同生物或细胞的结构模式图(A为T2噬菌体,B为细菌细胞,C为蓝细菌细胞,D为酵母菌,E为小麦叶肉细胞,F为眼虫,G为草履虫),请据图回答问题:
(1)图示结构中,属于生命系统结构层次中个体层次的是__________(填字母)。噬菌体是寄生在细菌细胞内的病毒,A和B在结构上的显著区别是_____________________。病毒与细胞在起源上的关系是人们很感兴趣的问题,目前主要存在两种观点:①生物大分子→病毒→细胞;②生物大分子→细胞→病毒。根据上述资料并结合所学的相关知识分析,你支持第__________种观点,其依据是:________________________________。
(2)由于蓝细菌细胞和小麦叶肉细胞都能进行光合作用,因而属于___________生物。蓝细菌能进行光合作用,主要原因是含有___________________。
(3)显微镜是生物学科中最为重要的观察工具之一。用显微镜观察同一标本4次,所用的镜头如图1,目镜标有5×和10×,物镜标有10×和40×。观察结果如图2。回答下列问题:
(a)请从图1的目镜与物镜中找出与图2中的图像中③和④对应的组合:③__________;④__________(填图1中镜头对应的序号)。
(b)选择目镜5×,物镜10×时,遍布于视野中的细胞数目为160个。若目镜不变,物镜换为40×,则视野中细胞为__________个。
(4)通过显微镜观察到的一个小动物的运动轨迹是“”,为了能保证这只小动物始终在视野内,观察者需要不断地移动装片,则玻片移动的轨迹是__________(画出轨迹)。
27. 元素是构成化合物及生物体生命活动必需的物质。
(1)元素C、H、O、N、P、S在玉米和人细胞中的含量(%)如下表,请分析回答下列问题:
元素
O
C
H
N
P
S
玉米细胞(干)
44.43
43.57
6.24
1.46
0.20
0.17
人细胞(干)
14.62
55.99
7.46
9.33
3.11
0.78
①玉米细胞中的元素主要以________的形式存在。
②在玉米和人细胞干重中的含量最多的元素都是C、H、O、N,从细胞的物质组成角度分析其原因是________。
③由表中数据可以看出,在玉米细胞(干重)中所占比例明显高于人细胞(干重)中的元素是O,发生这种差异的一个主要原因是组成玉米细胞的化合物中________(成分)较多。
(2)营养液培养法是研究某种元素是否为植物生长所必需的重要方法。为了研究K是否为植物A生长的必需元素,某同学用如图所示装置进行实验。气泵和气泡石的作用是满足根部有氧呼吸对氧气的需求。
①实验需要分为甲、乙两组。甲组营养液中含有K,作为对照组:乙组营养液中,________作为实验组。培养一段时间后,观察两组植物的生长情况。
预期结果及结论:若________,则K不是植物A生长的必需元素:若甲组植物A生长正常,乙组植物A生长不正常,则________。
②为进一步验证K一定是必需元素,还应增加的实验思路是__________________。
28. 一份营养丰富且均衡的餐食应包含主食 (米饭或面食)、蔬菜、肉类、奶制品和水果等,这些食物能提供人体所需的糖类、脂质、蛋白质等营养物质。下表是德阳五中食堂某天的菜谱。
套餐类型
套餐 1
套餐2
套餐 3
菜谱
咖喱大排饭;山药木耳肉丝;香菇青菜;零卡雪碧
腐乳炒饭;椒盐鸭翅;木耳小白菜;番茄冬瓜汤
叉烧饭;红烧鱼;酸辣大白菜;榨菜鸡蛋汤
(1)晒干的大米富含淀粉,仍保留少量水分;新鲜青菜含水量高,鲜嫩多汁。晒干大米、新鲜青菜体内水的主要存在形式依次是( )
A. 自由水、结合水 B. 自由水、自由水
C. 结合水、结合水 D. 结合水、自由水
(2)经过一上午课堂学习,同学们常会感到饥饿,但体内血糖依旧能保持相对稳定,这是因为人体肝糖原可以分解为___________释放到血液,维持血糖平衡。下列午餐食物成分属于糖类的是__________(填编号)。
①咖喱大排饭中的淀粉②香菇青菜中的纤维素③零卡雪碧中的木糖醇④椒盐鸭翅中的油脂
(3)豆腐是以大豆为原料制作而成的豆制品,因含有大豆乳清蛋白等多种优质植物蛋白而深受人们的喜爱。大豆乳清蛋白包含多种蛋白质,其中β——伴大豆球蛋白是由三条不同的肽链组成,这三条肽链分别含有氨基酸的数量为623、621、439个。三条肽链的组成成分中均富含谷氨酸,已知谷氨酸的R基团为——C3H5O2,请画出谷氨酸的结构式______________,1分子β—伴大豆球蛋白所含有的肽键数目是___________。
(4)“秋风起,桂花香,鱼肉鲜”。金秋时节,草鱼是很多家庭餐桌上的美味。草鱼可食用部分包含鱼肉、鱼籽,营养成分如表。其营养成分如下表所示。
草鱼每100g可食用部分中的营养成分
成分
水
蛋白质
脂肪
碳水化合物
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%
鱼籽含有大量脂肪酸,赋予鱼肉鲜美的风味。脂肪由脂肪酸和__________共同组成;处于性腺快速发育阶段的草鱼,由消化腺摄取的胆固醇可大量运往性腺,推测胆固醇可作为原料合成___________,调控草鱼的性腺发育与性成熟。
(5)碳水化合物即糖类,是草鱼细胞生命活动的主要能源物质。表格中有机物里,元素组成和糖类(C、H、O)不完全相同的是___________;草鱼细胞内可以含有的糖类是__________(填编号)。
①葡萄糖②果糖③麦芽糖④糖原⑤纤维素
(6)材料:①蛋白质特定生物学活性依赖其空间结构;②双缩脲试剂显色依赖样品中存在肽键;③蛋白酶可以断裂肽键,使紫色反应消失。
实验:取生鸭翅高温煮熟,鸭翅不再具有生物活性;取熟鸭翅组织样液,加入双缩脲试剂,仍观察到紫色。结合材料和所学知识,分析高温处理后鸭翅丧失生物活性,但依旧可发生双缩脲紫色反应的原因:________________________________________。
29. 血红蛋白(HbA)由 1 个珠蛋白和 4 个血红素组成,每个珠蛋白包括 4 条多肽链,其中α、β链各 2 条。图 1 是血红蛋白的四级结构示意图,图 2 是图 1 中β链氨基端的氨基酸序列。
(1)图 2 中①的名称是______。图 2 片段是由______种氨基酸经______形成的。
(2)若血红蛋白分子中含有 574 个氨基酸,由图可知需脱去______个水。图中肽链盘曲过程中形成了三个二硫键,若组成图中蛋白质分子的氨基酸的平均相对分子质量是 100,则该蛋白质的分子质量为______。
(3)若两条β肽链完全相同,则一个血红蛋白分子至少含有______个羧基。从两图可以得出,蛋白质结构多样性的原因是:______。
(4)蛋白质表面吸附的水构成“水膜”以保护蛋白质。强酸能破坏蛋白质表面的“水膜”使蛋白质变性,导致其空间结构都变得伸展、松散,从而暴露出更多的肽键。为验证盐酸能使蛋白质变性,最好选用______(填“HbA”或“豆浆”)为材料,并用双缩脲试剂检测。实验分为甲、乙两组,甲组给予______处理,乙组不处理,预测实验结果是甲组样液的紫色程度比乙组的______(填“深”或“浅”)。
30. 乳酸链球菌素(Nisin)是一种蛋白质类抗生素,对某些腐败菌和致病菌有强烈的抑制作用。目前获得Nisin的唯一途径是通过乳酸链球菌发酵生产。下图为乳酸链球菌素(Nisin)的结构示意图,三个字母表示氨基酸,数字表示相应氨基酸序号。
(1)乳酸链球菌与酵母菌相比,在结构上的根本区别是________________________________。
(2)若把10号甘氨酸换成缬氨酸,则乳酸链球菌素的抗菌能力受到影响。从氨基酸角度分析,说明蛋白质的功能与_______________有关。
(3)Nisin含有的5个硫醚环是其活性部位的核心骨架,硫醚环的存在使Nisin的空间构象高度稳定,因此Nisin常被作为肉制品、罐头的抑菌剂。已知巯基乙醇可作用于Nisin所有的硫醚环,作用位点如图所示。分析高温不会使Nisin失活而巯基乙醇可使其失活的原因_________________________。
(4)Nisin的氮元素主要存在于__________中。据图分析,蛋白酶作用后的产物是__________,这些产物的分子量比乳酸链球菌素增加了__________,这些产物__________(填“能”或“不能”)与双缩脲试剂反应显紫色。
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德阳五中10月学生自主测验生物练习题
(总分100分;答题时间75分钟)
一、单项选择题(每题2分,共50分)
1. 哈尔滨太阳岛湿地公园风景优美,生物种类丰富。几位同学游览公园后进行了讨论,说法合理的是( )
A. 同学甲:根据细胞学说可推断湿地公园中的生物具有多样性和统一性
B. 同学乙:从生命系统结构层次看,公园中柳树的种子属于个体层次
C. 同学丙:公园中所有生物属于生命系统中的群落层次
D. 同学丁:柳树与燕子所具有的生命系统结构层次是完全相同的
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性,并未涉及生物多样性的内容,无法据此推断生物具有多样性,A错误;
B、柳树的种子属于植物的生殖器官,对应生命系统的器官层次,不属于个体层次,B错误;
C、群落是指同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合,即该区域内的所有生物,因此公园中所有生物属于群落层次,C正确;
D、柳树是植物,生命系统结构层次中没有“系统”层次,燕子是动物,具有“系统”层次,二者的生命系统结构层次不完全相同,D错误。
2. 细胞是基本的生命系统,下列说法正确的是( )
A. 施莱登和施旺通过不完全归纳法得出“动物、植物都是由细胞和细胞产物构成”
B. 多细胞生物共有的生命系统结构层次包括细胞、组织、器官、系统、个体
C. 细菌、支原体共有的细胞结构有细胞壁、细胞膜、细胞质、遗传物质集中区域
D. 观察各种细胞的亚显微结构时,可以适当提高光学显微镜的放大倍数
【答案】A
【解析】
【详解】A、施莱登和施旺观察了部分动植物的结构,通过不完全归纳法提出细胞学说,核心内容之一就是动物、植物都是由细胞和细胞产物构成,A正确;
B、多细胞生物包含植物和动物,植物的生命系统结构层次没有“系统”这一层级,因此并非所有多细胞生物都具有题干所述全部层次,B错误;
C、支原体是目前发现的唯一不具备细胞壁的原核生物,因此细菌和支原体共有的结构不包含细胞壁,C错误;
D、亚显微结构是光学显微镜下无法分辨的结构,需要借助电子显微镜才能观察,仅提高光学显微镜放大倍数无法观察到亚显微结构,D错误。
故选A。
3. 如图为生物种类的概念图,对a、b、c所代表的生物分析正确的一项是( )
A. a-原核生物、b-细菌、c-酵母菌
B. a-原核生物、b-细菌、c-支原体
C. a-真核生物、b-植物、c-黑藻
D. a--真核生物、b-真菌、c-大肠杆菌
【答案】C
【解析】
【详解】A、酵母菌属于真菌,是真核生物,而a代表原核生物,所以c不能是酵母菌,A错误;
B、细菌和支原体都属于原核生物,不存在b细菌包含c支原体这种关系,B错误;
C、黑藻属于植物,植物属于真核生物,符合a真核生物、b植物、c黑藻的包含关系,C正确;
D、大肠杆菌属于细菌,是原核生物,不是真菌,真菌属于真核生物,所以c不能是大肠杆菌,D错误。
故选C。
4. 我国科学家在中国空间站发现的天宫尼尔菌,是一类好氧、产芽孢的杆状细菌,具有抗辐射、耐受极端环境等特点。下列有关叙述错误的是( )
A. 天宫尼尔菌的遗传物质是位于拟核区域的DNA
B. 天宫尼尔菌唯一的细胞器是核糖体
C. 天宫尼尔菌的芽孢自由水含量低,有利于抵抗不良环境
D. 天宫尼尔菌在线粒体中完成有氧呼吸为生命活动供能
【答案】D
【解析】
【详解】A、天宫尼尔菌是杆状细菌,属于原核生物,无成形细胞核,其遗传物质DNA主要分布在拟核区域,A正确;
B、原核生物细胞内仅含有核糖体一种细胞器,无其他复杂的具膜细胞器,因此天宫尼尔菌唯一的细胞器是核糖体,B正确;
C、自由水含量越低,细胞代谢强度越弱,抗逆性越强,天宫尼尔菌的芽孢自由水含量低,代谢活动弱,利于抵抗不良环境,C正确;
D、原核生物不含线粒体,天宫尼尔菌为好氧细菌,其有氧呼吸的场所是细胞质基质和细胞膜,并非线粒体,D错误。
5. 2025年科研人员成功利用人工智能(AI)设计并创建出能特异性感染并杀死大肠杆菌的噬菌体,这是全球首个由AI设计的病毒,为对抗耐药菌开辟了新的可能性。下列有关叙述正确的是( )
A. 噬菌体和大肠杆菌的区别是有无以核膜为界限的细胞核
B. 该AI设计的噬菌体可以在普通培养基中直接培养获得
C. 该病毒的问世意味着人类已经成功构建了基本的生命系统
D. 除病毒外,生物体都是由细胞构成的,细胞学说揭示了生物界的统一性
【答案】D
【解析】
【详解】A、噬菌体是病毒,无细胞结构,大肠杆菌是原核生物,二者的根本区别是有无细胞结构;有无以核膜为界限的细胞核是真核生物和原核生物的分类依据,A错误;
B、噬菌体为病毒,营寄生生活,必须依赖活细胞才能完成生命活动、增殖,无法在普通培养基中直接培养,B错误;
C、生命系统最基本的层次是细胞,病毒没有细胞结构,不属于生命系统的结构层次,因此构建病毒不属于构建基本的生命系统,C错误;
D、除病毒外,生物体都是由细胞构成的,细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性,即生物界的统一性,D正确。
6. 如下图1是细胞中3种化合物含量的扇形图,图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图,下列说法不正确的是( )
A. 若图1表示正常细胞,则A、B化合物共有的元素中含量最多的是a
B. 若图1表示正常细胞,则B是蛋白质,具有多样性,其必含的元素为C、H、O、P
C. 脂肪的组成元素为C、H、O,与糖类相比,其氢元素的含量较高,氧元素的含量低
D. 若图1表示细胞完全脱水后化合物含量的扇形图,则A化合物中含量最多的元素为图2中的b
【答案】B
【解析】
【详解】A、根据题意和图示分析可知,图1中A、B化合物分别是水、蛋白质,图2细胞鲜重中a、b、c分别是O、C、H。所以A、B共有的元素中含量最多的是a,即氧元素,A正确;
B、若图1表示正常细胞,则B化合物为蛋白质,蛋白质具有多样性,其必含的元素为C、H、O、N,有的含有S、Fe等,B错误;
C、脂肪的组成元素为C、H、O,与糖类相比,其碳和氢元素的比例较高,而氧元素的含量低,C正确;
D、图1表示细胞完全脱水后化合物含量扇形图,则A为蛋白质,含量最多的元素为图2的b,即碳元素,D正确。
故选B。
7. 近期,歌曲“红伞伞,白杆杆,吃完一起躺板板”将致幻毒菇毒蝇伞推向网络热搜,鹅膏蕈碱是毒蝇伞中所含有的主要致幻毒物之一,它是一种环状八肽。下列关于毒蝇伞及板(木材)中还原糖、脂肪、蛋白质(或多肽)的鉴定实验的叙述中,错误的是( )
A. 在三个实验中,只有一个实验需要进行水浴加热
B. 鉴定用的主要化学试剂依次是:斐林试剂、苏丹Ⅲ染液、双缩脲试剂
C. 鉴定还原糖和蛋白质(或多肽)时都使用NaOH和CuSO4溶液,浓度相同
D. 鉴定的都是细胞中的化学成分,一般应先提取组织样液
【答案】C
【解析】
【详解】A、鉴定还原糖需使用斐林试剂并水浴加热,而鉴定脂肪(苏丹Ⅲ染液)和蛋白质(双缩脲试剂)均无需加热,因此三个实验中只有一个需要水浴加热,A正确;
B、鉴定还原糖、脂肪、蛋白质(或多肽)的主要试剂依次为斐林试剂、苏丹Ⅲ染液、双缩脲试剂,顺序与题干描述一致,B正确;
C、鉴定还原糖使用斐林试剂(含0.1 g/mL NaOH和0.05 g/mL CuSO₄),鉴定蛋白质使用双缩脲试剂(含0.1 g/mL NaOH和0.01 g/mL CuSO₄),两者NaOH浓度相同,但CuSO₄浓度不同,因此“浓度相同”的描述错误,C错误;
D、还原糖、脂肪、蛋白质均为细胞中的化学成分,实验前一般需将毒蝇伞或木材组织研磨、过滤以提取组织样液,便于后续鉴定,D正确;
故选C。
8. 某研究小组在25℃、黑暗、无菌、湿润的条件下进行实验,测定大豆种子萌发和生长过程中糖类与蛋白质等相关物质的含量变化,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 实验过程中,需将大豆种子一直浸没在水中以保持湿润
B. 因糖类中不含N元素,故幼苗中蛋白质含量的增加不可能是糖类转化而来的
C. 本实验分别采用双缩脲试剂和斐林试剂测定蛋白质与还原糖的具体含量
D. 若在此条件下继续培养,大豆幼苗的干重总量将会减少
【答案】D
【解析】
【详解】A、种子萌发的条件需要充足的水分,适宜的温度,充足的空气等,如果完全浸没在水中,会导致缺氧,A错误;
B、图中显示,总糖的含量是在不断的下降,与之相伴随的是蛋白质含量的增加,由此说明糖类在种子的萌发过程中转化为蛋白质,B错误;
C、不能用双缩脲试剂和斐林试剂测定蛋白质与还原糖的具体含量,C错误;
D、在25℃、黑暗、无菌、湿润的条件下,植物只进行呼吸作用消耗有机物,大豆幼苗的干重总量将会减少,D正确。
故选D。
9. 种植草莓时,可先将种子浸泡在低温清水中进行层积处理,打破休眠后吸水萌发;生长期用含钙无机盐的水浇灌草莓,可减少果实 “软果”“烂果” 的现象,而适量施加含氮、磷、钾等元素的肥料,可使草莓植株更健壮、果实更饱满。下列说法错误的是( )
A. 施加含氮肥料后草莓长势改善,可能是因为氮是叶绿素、酶的组成元素
B. 草莓缺水时果实皱缩、叶片萎蔫,说明水可以维持细胞的正常形态
C. 用含钙无机盐的水浇灌草莓可改善果实品质,体现了无机盐是构成细胞结构的重要成分
D. 种子层积处理吸水后,细胞中结合水的比例会显著升高
【答案】D
【解析】
【详解】A、氮元素是叶绿素、蛋白质(如酶)等含氮化合物的组成元素,施加含氮肥料可促进光合作用和代谢,改善长势,A正确;
B、细胞失水会导致细胞壁与原生质层分离(质壁分离),使果实皱缩、叶片萎蔫,说明水能维持细胞的正常形态和膨压,B正确;
C、钙离子参与构成细胞壁的果胶酸钙,维持细胞壁稳定性,减少果实软烂,但选项表述为"构成细胞结构的重要成分"(如细胞壁),符合钙的功能,C正确;
D、种子层积处理吸水萌发时,代谢增强,自由水含量升高,结合水比例下降(自由水/结合水比值增大),D错误。
故选D。
10. 为探究植物应对不良环境的生存策略,科研人员以水茄幼苗为材料,分别在缺N、P、K的完全培养液中培养,观察并记录其生长差异,结果如表所示。下列说法错误的是( )
老叶叶绿素
/mg·g-1
嫩叶叶绿素
/mg·g-1
总根长
/cm
根总体积
/cm3
根系活力相对值
对照组
0.16
0.26
35
4.5
651
缺N组
0.07
0.16
47
2.9
242
缺P组
0.15
0.37
38
3.5
560
缺K组
0.12
0.22
34
3.2
940
A. 在缺N和缺K条件下,水茄根系应对不良环境的生存策略不同
B. 缺P和缺K组叶片中叶绿素均会减少,但根系活力不一定减弱
C. 缺N组叶片中叶绿素均减少,可能是由于叶绿素合成需要N元素的参与
D. 缺N组植物根系可能变得更细,使得植物根系具有更大的吸收范围
【答案】B
【解析】
【详解】A、与对照组相比,缺N组总根长增加,但根体积减小,说明根系变细;缺K组总根长接近对照组,但根系活力显著升高,说明两者策略不同,A正确;
B、与对照组相比,缺P组嫩叶叶绿素含量升高,老叶略降,并非“均减少”;缺K组嫩叶叶绿素减少,但根系活力增强,B错误;
C.叶绿素含N元素(如叶绿素a的分子式含N),与对照组相比,缺N导致叶绿素合成受阻,老叶和嫩叶含量均下降,C正确;
D、与对照组相比,缺N组总根长增加但根体积减小,说明根系更细长,可能扩大吸收范围,D正确。
故选B。
11. 研究人员发现了锌金属的第一个伴侣蛋白ZNG1,它可将锌运送到需要锌的蛋白质处发挥作用。下列叙述错误的是( )
A. 锌在细胞中的含量很少但功能不可替代,因此是组成细胞的微量元素
B. ZNG1运送锌的功能与其氨基酸的排列顺序及肽链的盘曲、折叠方式有关
C. 该实例说明细胞中的无机盐和有机物相互配合才能保证某些生命活动的正常进行
D. 锌是构成ZNG1的重要元素,说明无机盐可以参与构成细胞内的重要化合物
【答案】D
【解析】
【分析】组成细胞的元素:①大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等;②微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等;③主要元素:C、H、O、N、P、S;④基本元素:C、H、O、N。
【详解】A、微量元素含量少,但作用大,锌在细胞中的含量很少但功能不可替代,因此是组成细胞的微量元素,A 正确;
B、ZNG1是蛋白质,蛋白质的功能与含有氨基酸的种类、数目、排列顺序及肽链的盘曲、折叠方式和形成的空间结构有关,B正确;
C、由题意可知,锌被ZNG1运送到需要与锌结合才能发挥作用的蛋白质中,这说明细胞中的无机盐和有机物需要相互配合才能保证某些生命活动的正常进行,C正确;
D、根据题意,ZNG1作为锌的伴侣蛋白,可以运输锌,但锌并不是组成ZNG1的元素,D错误。
故选D。
12. “有收无收在于水,收多收少在于肥”、“庄稼一枝花,全靠肥当家”,这些谚语都是人们总结出的农业生产经验,是中华民族的文化瑰宝。下列关于水和无机盐的说法,正确的是( )
A. 结合水主要与蛋白质、脂肪结合,这样就失去了流动性和溶解性
B. 越冬植物体内结合水含量多于自由水,以增强抗寒能力
C. 幼苗细胞中的水和无机盐都可参与细胞构建
D. 叶肉细胞吸收的氮元素可用于合成淀粉、蛋白质
【答案】C
【解析】
【详解】A、结合水是细胞内与蛋白质、多糖等亲水性物质结合的水,脂肪为疏水性物质,不能与水结合,A错误;
B、越冬植物体内自由水比例降低、结合水比例升高,以增强抗寒能力,但活细胞中自由水的含量仍高于结合水,B错误;
C、结合水是细胞结构的重要组成成分,部分无机盐(如构成叶绿素的Mg、构成细胞膜的磷酸根等)也参与细胞结构的构建,因此幼苗细胞中的水和无机盐都可参与细胞构建,C正确;
D、淀粉的元素组成为C、H、O,不含N元素,叶肉细胞吸收的氮元素不能用于合成淀粉,仅可用于合成蛋白质等含氮物质,D错误。
13. 铅(Pb)是一种有毒的重金属污染物,Zn2+是多种酶的必需辅助因子。进入人体的Pb2+会“替代”Ca2+、Zn2+等离子形成稳定的化合物,难以被机体排出进而导致铅中毒。下列说法正确的是( )
A. 血液中Ca2+的含量过低会导致机体出现肌无力现象
B. 细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在
C. 可在铅中毒患者的牙齿与骨骼中检测到铅的存在
D. 铅中毒可能造成细胞内酶促反应速率加快
【答案】C
【解析】
【详解】A、血液中Ca2+含量过低会导致机体出现抽搐现象,Ca2+含量过高才会引发肌无力,A错误;
B、细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在,仅少数以化合物形式存在,B错误;
C、牙齿和骨骼中含有大量钙的化合物,题干说明Pb2+可“替代”Ca2+形成稳定化合物,因此铅会沉积在牙齿、骨骼中,可在铅中毒患者的相应部位检测到铅的存在,C正确;
D、Zn2+是多种酶的必需辅助因子,Pb2+替代Zn2+后会导致酶的空间结构改变、活性下降,进而使酶促反应速率减慢,D错误。
14. 甘薯口味甘甜,含糖量高,是世界第六大粮食作物,甘薯中含量最多的糖是淀粉,但其甜度主要由葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖等可溶性糖类的含量(约占鲜重的1%∽10%)决定。科学家测定了不同品种的甘薯中麦芽糖和蔗糖的含量随储存时间的变化规律,结果如图所示。下列相关说法错误的是( )
A. 随着贮藏时间的延长,甘薯中淀粉含量下降
B. 甘薯贮藏一段时间甜度增加,可能是蔗糖含量增加导致
C. 甘薯在贮藏过程中麦芽糖含量迅速下降的原因可能与淀粉酶活性增强有关
D. 提取贮藏30天的两种甘薯的蔗糖,加入斐林试剂水浴加热后颜色相同
【答案】C
【解析】
【详解】A、甘薯中含量最多的糖是淀粉,而麦芽糖、蔗糖等可溶性糖是淀粉分解的产物。 从图中可以看到,随着贮藏时间延长,麦芽糖、蔗糖的含量在前期呈现上升趋势,说明淀粉在不断分解,因此淀粉含量下降,A正确;
B、甜度主要由蔗糖等可溶性糖决定,从图中能看到,随着贮藏时间增加,蔗糖含量有所上升,因此甘薯贮藏一段时间后甜度增加,可能是蔗糖含量增加导致的,B正确;
C、麦芽糖含量迅速下降,可能是因为淀粉分解产生麦芽糖的速率小于麦芽糖被分解或转化的速率。 如果淀粉酶活性增强,淀粉分解产生的麦芽糖会增多,麦芽糖含量应上升,而不是下降,C错误;
D、从图中可以看到,贮藏30天时,两种甘薯的蔗糖含量基本相同。 斐林试剂检测还原糖的颜色深浅与还原糖含量相关,蔗糖属于非还原糖,不会与斐林试剂发生反应,因此加入斐林试剂水浴加热后颜色均为蓝色(斐林试剂本身的颜色),D正确。
故选C。
15. 奶茶中含有反式脂肪酸(一种不饱和脂肪酸)等成分,反式脂肪酸不易被分解,而顺式脂肪酸易被分解,二者的结构如图所示。另外反式脂肪酸还容易造成高血脂。下列叙述错误的是( )
A. 植物脂肪大多含饱和脂肪酸,室温下不容易凝固
B. 顺式脂肪酸含有羧基,能与甘油反应形成更大的物质
C. 长期饮用奶茶容易使脂质沉积在血管壁,造成血管堵塞
D. 由于脂肪酸不溶于水,胆固醇可参与其在血液中的运输
【答案】A
【解析】
【详解】A、植物脂肪大多含不饱和脂肪酸,室温下不容易凝固,动物脂肪大多含饱和脂肪酸,室温下易凝固,A错误;
B、顺式脂肪酸含有羧基,甘油含有羟基,二者能发生酯化反应形成脂肪(更大的物质),B正确;
C、奶茶中含反式脂肪酸,反式脂肪酸不易被分解且易造成高血脂,长期饮用奶茶容易使脂质沉积在血管壁,造成血管堵塞,C正确;
D、脂肪酸是脂溶性物质,不溶于水,胆固醇可参与其在血液中的运输,D正确。
故选A。
16. 5月20日为中国学生营养日,全面均衡饮食有利于健康成长。下列叙述正确的是( )
A. 低血钙会导致肌肉抽搐,奶制品是钙的重要来源
B. 只吃肉、不吃水果蔬菜,易造成身体缺乏蛋白质
C. 粗粮有益健康,其中的纤维素可直接为人体供能
D. 均衡饮食是指各种营养元素摄入充足、比例相同
【答案】A
【解析】
【详解】A、血液中钙离子浓度过低会导致肌肉抽搐,奶制品中钙含量较高,是钙的重要来源,A正确;
B、肉类富含蛋白质,水果蔬菜富含维生素等物质,只吃肉不吃水果蔬菜易缺乏维生素等物质,不会造成蛋白质缺乏,B错误;
C、人体没有分解纤维素的酶,纤维素无法被人体消化吸收,不能为人体直接供能,C错误;
D、均衡饮食是指各种营养元素摄入充足、比例适宜,符合人体生命活动的需求,并非比例相同,D错误。
17. 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。下列说法正确的是( )
A. 脂肪的含氢量比糖类少,与同质量糖类比,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,熔点较低,不易凝固
C. 相对于小麦种子,花生的播种深度应该浅一点
D. 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氢
【答案】C
【解析】
【详解】A、脂肪的含氢量比糖类多、含氧量比糖类少;同质量下,脂肪氧化分解消耗的氧气更多,释放的能量也更多,A错误;
B、动物脂肪大多含饱和脂肪酸,熔点较高(如猪油常温下为固态),易凝固;花生种子的植物脂肪含不饱和脂肪酸多,熔点较低,常温下为液态,B错误;
C、小麦种子的储能物质是淀粉,氧化分解时耗氧量少;花生种子的储能物质是脂肪,脂肪氧化分解需更多氧气,因此花生播种深度应更浅,以保证氧气供应,C正确;
D、花生种子萌发时,脂肪(C、H、O)转化为糖类(C、H、O)。由于糖类的含氧量比脂肪高,此过程中会结合水中的氧元素,导致干重增加,因此干重增加的主要元素是氧,D错误。
故选C。
18. 为探究鲁秀梨果实成熟过程中糖类的转化机制,通过实验追踪了梨果肉细胞内三种糖类(甲、乙、丙)的含量变化,绘制出成熟过程中糖类含量图。已知:甲是可直接被细胞吸收的单糖,乙需水解后才能被利用,丙是成熟梨中主要的甜味来源且不能水解为甲。下列分析错误的是( )
A. 甲为葡萄糖,可为梨果肉细胞的生命活动提供能量
B. 乙为淀粉,成熟过程中水解体现了作为植物细胞储能物质的功能
C. 丙可能是果糖,是鲁秀梨成熟后甜度提升的关键
D. 青果期梨果肉的还原糖含量高于成熟期
【答案】D
【解析】
【详解】A、甲是可直接被细胞吸收的单糖,符合葡萄糖的特性。由图可知,甲含量从青果期10升至成熟期55,随成熟度显著增加。葡萄糖可为梨果肉细胞提供更多能量,A正确;
B、乙水解后才能被利用,且青果期含量最高,成熟过程中持续下降,淀粉是植物细胞的储能物质,需在淀粉酶催化下水解为葡萄糖才能被利用。青果期以储存能量为主,淀粉大量积累,成熟时淀粉水解为单糖供能或形成甜味物质,与图像数据完全匹配,B正确;
C、丙是主要甜味来源且不能水解为甲,符合果糖的特性。图中丙含量从青果期5升至成熟期60,成熟期成为含量最高的糖类,是成熟后口感变甜的关键,C正确;
D、还原糖是指能与斐林试剂反应的糖类(如葡萄糖、果糖、麦芽糖),乙若为淀粉(非还原糖),青果期时乙的含量高但还原糖(甲+丙)总量仅15,而成熟期甲(55)+丙(60)=115,还原糖总量远高于青果期,D错误。
故选D。
19. 已知某条肽链由88个氨基酸缩合而成,其中共有氨基6个,甲硫氨酸5个且在肽链中的位置为2、25、56、78、88,甲硫氨酸的分子式为C5H11O2NS(其他氨基酸R基中无氧原子,R基中的氮只存在于氨基),以下叙述错误的是( )
①合成该多肽的氨基酸一定共有N原子94个
②若去掉该多肽中的甲硫氨酸,生成的若干肽链中的肽键数目会减少9个
③若去掉该多肽中的甲硫氨酸,生成的多肽的氨基和羧基均分别增加5个
④若去掉该多肽中的甲硫氨酸,生成的多肽中的氧原子数目减少3个
A. ① B. ①③ C. ①④ D. ②③
【答案】B
【解析】
【详解】①由于一个肽链中至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基,现肽链中共有氨基6个,因此其中有5个应位于R 基团上,所以合成该多肽的氨基酸共有N原子数目= 88 +5= 93个,①错误;
②由于含有5个甲硫氨酸,在中间的有4个,所以中间水解掉一个甲硫氨酸就少2个肽键,而水解掉最后一个甲硫氨酸仅少一个肽键,所以去掉甲硫氨酸得到的肽链中,肽键数目会减少2×4+1=9个,②正确;
③若去掉该多肽中的5个甲硫氨酸,会形成4条短肽、1个游离的1号氨基酸和5个甲硫氨酸,这些短肽与原来的多肽相比,氨基和羧基均分别增加3个,③错误;
④其他氨基酸R基中无氧原子,原多肽氧原子数=肽键氧数+末端羧基氧数=87+2=89个;水解过程加9个氧原子,去掉5个甲硫氨酸共带走10个氧原子,第1位氨基酸断开后成为游离氨基酸(不属于肽链)带走2个氧原子,最终肽链氧原子数=89+9-10-2=86个,比原来减少3个,④正确。综上所述,①③错误,②④正确,B符合题意。
20. 某多肽链的分子式为C42H65N11O9,彻底水解后只得到图示3种氨基酸。下列有关叙述正确的是( )
A. 该蛋白质是一种九肽化合物
B. 此多肽中含有4个游离的氨基
C. 这三种氨基酸都是必需氨基酸
D. 图示3种氨基酸按足够的数量混合,在适宜的条件下脱去3个水分子形成的化合物最多有64种(不考虑环状肽)
【答案】B
【解析】
【详解】A、由图可知,三种氨基酸的R基中都不含O原子,假设水解得到的氨基酸个数为N,则该多肽合成时脱去的水分子数目为N-1。根据氧原子守恒进行计算,该多肽中氧原子数目=氨基酸数目×2-脱去的水分子数=2N-(N-1)=9,可计算出N=8,该多肽为八肽,A错误;
B、由于三种氨基酸中只有赖氨酸含有两个氨基,其余只含有一个氨基,则多余的氨基来自赖氨酸,所以赖氨酸的数目为11-8=3,即该八肽的R基中含3个氨基,所以该化合物中含有1个羧基、4个游离的氨基,B正确;
C、甘氨酸属于非必需氨基酸,赖氨酸和苯丙氨酸属于必需氨基酸,C错误;
D、图示3种氨基酸按足够的数量混合,在适宜的条件下脱去3个水分子形成的化合物(即四肽,含有4个氨基酸)最多有3×3×3×3=81种,D错误。
21. 科学家将编码天然蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕,使其表达出一种特殊的复合纤维蛋白,该复合纤维蛋白的韧性优于天然蚕丝蛋白。下列有关该复合纤维蛋白的叙述正确的是( )
A. 该蛋白的基本组成单位与天然蜘蛛丝蛋白的不同
B. 高温可导致该蛋白的部分肽键断裂,从而导致其生物活性丧失
C. 该蛋白发生盐析后生成白色絮状物,但其空间结构并未发生改变
D. 该蛋白彻底水解后的产物依然可与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.该复合纤维蛋白由导入的蜘蛛丝蛋白基因表达而来,其基本组成单位仍为氨基酸,与天然蜘蛛丝蛋白相同,A错误;
B.高温通过破坏蛋白质的空间结构(如氢键等)导致变性,但肽键通常不会断裂。肽键断裂需蛋白酶或强酸强碱作用,B错误;
C.盐析是蛋白质在浓盐溶液中溶解度降低而析出的现象,该过程不破坏空间结构及生物活性,加水后可复溶,C正确;
D.双缩脲试剂检测的是肽键(至少含两个肽键)。该蛋白彻底水解后产物为氨基酸,不含肽键,故不能发生紫色反应,D错误。
故选C。
22. 牛胰核糖核酸酶(RNaseA)由124个氨基酸脱水缩合形成的一条肽链构成,在特定条件下其空间结构能够发生如图所示变化。下列叙述不正确的是( )
A. 构成RNaseA的氨基酸中,有的含有C、H、O、N、S等元素
B. 若RNaseA具有1条肽链,则氨基酸合成牛胰核糖核酸酶过程中相对质量减少2222
C. 经尿素和β-巯基乙醇处理破坏后可用双缩脲试剂鉴定RNaseA变性的发生
D. RNaseA经尿素和β-巯基乙醇处理后,游离的氨基数和羧基数没有发生改变
【答案】C
【解析】
【详解】A、RNaseA由124个氨基酸脱水缩合形成的一条肽链构成,其基本单位氨基酸中,有的含有C、H、O、N、S等元素,A正确;
B、RNaseA含124个氨基酸,若其具有一条肽链,氨基酸在脱水缩合过程中,会形成124-1=123分子水,相对分子质量会减少123×18=2214,肽链中含有8个-SH,会形成4个二硫键,失去8个氢,故相对分子质量共减少2214+8=2222,B正确;
C、双缩脲试剂鉴定的是蛋白质中的肽键,经尿素和β-巯基乙醇处理破坏后,肽键没有断裂,所以不能用双缩脲试剂鉴定RNaseA变性的发生,C错误;
D、RNaseA经尿素和β-巯基乙醇处理后,只是空间结构改变,氨基酸的数目和种类不变,所以游离的氨基数和羧基数没有发生改变,D正确。
故选C。
23. 短杆菌肽S是由两个相同的五肽序列反向环合(即一条链的首端与另一条链的末端相连)而成的环十肽,该序列中存在2个丙氨酸(R基为-CH₃)。肽酶E专门水解丙氨酸氨基端的肽键。下列相关分析正确的是( )
A. 氨基酸连接形成短杆菌肽S的过程中至少需要脱去9个水分子
B. 肽酶E完全作用于短杆菌肽S,得到的产物为两种四肽
C. 去除短杆菌肽S中丙氨酸后得到的多肽比原来少2个氧原子
D. 去除短杆菌肽S中丙氨酸后得到的多肽比原来少6个氢原子
【答案】D
【解析】
【详解】A、短杆菌肽S是由两个相同的五肽序列反向环合而成的环十肽,氨基酸连接形成环十肽的过程中脱去10个水分子,A错误;
B、两个相同的五肽序列反向环合(即一条链的首端与另一条链的末端相连)而成的环十肽,该序列中存在2个丙氨酸,肽酶E专门水解丙氨酸氨基端的肽键,肽酶E完全作用于短杆菌肽S,得到的产物为两个五肽,B错误;
C、每个丙氨酸含有2个氧原子,2个丙氨酸共含有4个氧原子,去除短杆菌肽S中2个丙氨酸,需要断裂4个肽键,消耗4分子水,每分子水含有1个氧原子,所以得到的产物中氧原子数目不变,C错误;
D、每个丙氨酸含有7个氢原子,2个丙氨酸共含有14个氢原子,去除短杆菌肽S中2个丙氨酸,需要断裂4个肽键,消耗4分子水,每分子水含有2个氢原子,所以得到的产物中氢原子数目比原来少2×7-4×2=6个,D正确。
故选D。
24. 一多肽链分子式为,彻底水解后,只得到下列四种氨基酸。请分析推算,该多肽水解后得到的氨基酸个数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】分析水解所得的四种氨基酸:这四种氨基酸都只含有一个羧基,两个氧原子,因此可以根据氧原子数目进行计算。假设水解得到的氨基酸个数为n,则该多肽合成时脱去的水分子数目为n-1。根据氧原子数目进行计算,该多肽中氧原子数目=氨基酸数目×2-脱去的水分子数×1=2n-(n-1)=p,可计算出n=p-1,C正确,ABD错误。
故选C。
25. 某种来自人体的神经肽分子是一条由36个氨基酸组成的多肽链,下图是这种神经肽的部分氨基酸组成示意图。下列叙述正确的是( )
A. Leu和Ala之间的化学键发生水解所需水中的氢只用于形成-NH2
B. 在人体细胞中Leu和Thr可来自其他氨基酸的转化
C. 已知谷氨酸的R为—CH2—CH2—COOH,则其分子式为C5H9O4N
D. 不同神经肽的差异只体现在组成神经肽氨基酸的种类和数量上
【答案】C
【解析】
【详解】A、Leu和Ala之间的化学键为肽键,肽键发生水解所需水中的氢用于形成—NH2和—COOH,A错误;
B、在人体细胞中,必需氨基酸必须从食物中获取,不能由其他氨基酸转化产生,而Leu(亮氨酸)属于必需氨基酸,不能来自其他氨基酸的转化,B错误;
C、氨基酸的结构通式中,除了R基外,其余部分的分子式为C2H4O2N,已知谷氨酸的R为—CH2—CH2—COOH,则其分子式为C2H4O2N+C3H5O2=C5H9O4N,C正确;
D、不同神经肽的差异主要体现在组成神经肽的氨基酸的种类、数量及其排列顺序上,D错误。
故选C。
二、非选择题(共50分)
26. 生物世界多姿多彩,既具有多样性,也具有统一性。如图是几种不同生物或细胞的结构模式图(A为T2噬菌体,B为细菌细胞,C为蓝细菌细胞,D为酵母菌,E为小麦叶肉细胞,F为眼虫,G为草履虫),请据图回答问题:
(1)图示结构中,属于生命系统结构层次中个体层次的是__________(填字母)。噬菌体是寄生在细菌细胞内的病毒,A和B在结构上的显著区别是_____________________。病毒与细胞在起源上的关系是人们很感兴趣的问题,目前主要存在两种观点:①生物大分子→病毒→细胞;②生物大分子→细胞→病毒。根据上述资料并结合所学的相关知识分析,你支持第__________种观点,其依据是:________________________________。
(2)由于蓝细菌细胞和小麦叶肉细胞都能进行光合作用,因而属于___________生物。蓝细菌能进行光合作用,主要原因是含有___________________。
(3)显微镜是生物学科中最为重要的观察工具之一。用显微镜观察同一标本4次,所用的镜头如图1,目镜标有5×和10×,物镜标有10×和40×。观察结果如图2。回答下列问题:
(a)请从图1的目镜与物镜中找出与图2中的图像中③和④对应的组合:③__________;④__________(填图1中镜头对应的序号)。
(b)选择目镜5×,物镜10×时,遍布于视野中的细胞数目为160个。若目镜不变,物镜换为40×,则视野中细胞为__________个。
(4)通过显微镜观察到的一个小动物的运动轨迹是“”,为了能保证这只小动物始终在视野内,观察者需要不断地移动装片,则玻片移动的轨迹是__________(画出轨迹)。
【答案】(1) ①. BCDFG ②. 噬菌体无细胞结构(细菌有细胞结构) ③. ② ④. 病毒只能寄生在活细胞内,故应先有细胞后出现病毒
(2) ①. 自养型 ②. 叶绿素和藻蓝素(光合作用的酶)
(3) ①. ②③ ②. ①④ ③. 10
(4)
【解析】
【小问1详解】
A为T2噬菌体,B为细菌细胞,C为蓝细菌细胞,D为酵母菌,E为小麦叶肉细胞,F为眼虫,G为草履虫,图示结构中,属于生命系统结构层次中个体层次的是BCDFG。A噬菌体(病毒无细胞结构)和B细菌(单细胞生物)在结构上的显著区别是噬菌体无细胞结构(细菌有细胞结构)。因为病毒只能寄生在活细胞内,故应先有细胞后出现病毒,支持第②种观点。
【小问2详解】
由于蓝细菌细胞和小麦叶肉细胞都能进行光合作用,因而相应生物属于自养生物。蓝细菌能进行光合作用,主要原因是含有叶绿素和藻蓝素。
【小问3详解】
a.①②是目镜,目镜的镜头越长,其放大倍数越小;③④是物镜,物镜的镜头越长,其放大倍数越大。图2中③的放大倍数最大,应该选择镜头②③;图2中④的放大倍数最小,应该选择镜头①④。
b.若目镜不变,物镜换为40×,则放大倍数是原来的4倍,面积的放大倍数是原来的16倍,故视野中观察到的细胞约为160÷16=10(个)。
【小问4详解】
据图分析,显微镜下小动物先向左下方再往左上方移动,由于显微镜观察到的物像是倒像,为了能保证这只小动物始终在视野内,则玻片应先向左下方,再往左上方移动,移动的轨迹是
27. 元素是构成化合物及生物体生命活动必需的物质。
(1)元素C、H、O、N、P、S在玉米和人细胞中的含量(%)如下表,请分析回答下列问题:
元素
O
C
H
N
P
S
玉米细胞(干)
44.43
43.57
6.24
1.46
0.20
0.17
人细胞(干)
14.62
55.99
7.46
9.33
3.11
0.78
①玉米细胞中的元素主要以________的形式存在。
②在玉米和人细胞干重中的含量最多的元素都是C、H、O、N,从细胞的物质组成角度分析其原因是________。
③由表中数据可以看出,在玉米细胞(干重)中所占比例明显高于人细胞(干重)中的元素是O,发生这种差异的一个主要原因是组成玉米细胞的化合物中________(成分)较多。
(2)营养液培养法是研究某种元素是否为植物生长所必需的重要方法。为了研究K是否为植物A生长的必需元素,某同学用如图所示装置进行实验。气泵和气泡石的作用是满足根部有氧呼吸对氧气的需求。
①实验需要分为甲、乙两组。甲组营养液中含有K,作为对照组:乙组营养液中,________作为实验组。培养一段时间后,观察两组植物的生长情况。
预期结果及结论:若________,则K不是植物A生长的必需元素:若甲组植物A生长正常,乙组植物A生长不正常,则________。
②为进一步验证K一定是必需元素,还应增加的实验思路是__________________。
【答案】(1) ①. 化合物 ②. 在玉米和人细胞干重中的含量较多的化合物是糖、脂质、蛋白质,这些化合物都含有C、H、O,蛋白质含有N ③. 糖类
(2) ①. 不含K元素 ②. 甲、乙两组植物A都生长正常 ③. K是植物A生长的必需元素 ④. 乙组不能正常生长时,还需补充K,观察植物A生长现象
【解析】
【分析】题表分析:在玉米细胞(干)中所占比例明显高于人细胞(干)的元素是氧,发生这种差异的一个主要原因是组成玉米细胞的化合物中糖类较多。
【小问1详解】
①细胞中的元素根据含量可以分为大量元素和微量元素,细胞中这些元素大多数以化合物的形式存在。②在玉米和人细胞干重中的含量较多的化合物是糖、脂质、蛋白质,这些化合物都含有C、H、O,蛋白质含有N,所以在玉米和人细胞干重中的含量最多的元素都是C、H、O、N。③因为玉米细胞比人细胞糖含量更多,蛋白质含量更少,故玉米细胞O含量比人细胞O含量高而玉米细胞N含量比人细胞N含量少。
【小问2详解】
①根据实验题目分析可知,实验目的是研究K是否为植物A生长的必需元素,则本实验的自变量是是否含K元素,因变量是植物的生长状况,据实验设计的对照原则等可知,实验需分为两组,甲组营养液中含有K元素,为完全营养液,乙组营养液中不含K元素,但含植物生长所需其它元素,水培养一段时间后,观察两组植物生长的情况。若甲、乙两组植物A都生长正常,则K不是植物A生长的必需元素;若甲组植物A生长正常,乙组植物A生长不正常,则K是植物A生长的必需元素。②从科学研究的严谨角度出发,当乙组不能正常生长时,还需补充K进一步进行实验以排除其他因素对A植物不能正常生长的影响。
28. 一份营养丰富且均衡的餐食应包含主食 (米饭或面食)、蔬菜、肉类、奶制品和水果等,这些食物能提供人体所需的糖类、脂质、蛋白质等营养物质。下表是德阳五中食堂某天的菜谱。
套餐类型
套餐 1
套餐2
套餐 3
菜谱
咖喱大排饭;山药木耳肉丝;香菇青菜;零卡雪碧
腐乳炒饭;椒盐鸭翅;木耳小白菜;番茄冬瓜汤
叉烧饭;红烧鱼;酸辣大白菜;榨菜鸡蛋汤
(1)晒干的大米富含淀粉,仍保留少量水分;新鲜青菜含水量高,鲜嫩多汁。晒干大米、新鲜青菜体内水的主要存在形式依次是( )
A. 自由水、结合水 B. 自由水、自由水
C. 结合水、结合水 D. 结合水、自由水
(2)经过一上午课堂学习,同学们常会感到饥饿,但体内血糖依旧能保持相对稳定,这是因为人体肝糖原可以分解为___________释放到血液,维持血糖平衡。下列午餐食物成分属于糖类的是__________(填编号)。
①咖喱大排饭中的淀粉②香菇青菜中的纤维素③零卡雪碧中的木糖醇④椒盐鸭翅中的油脂
(3)豆腐是以大豆为原料制作而成的豆制品,因含有大豆乳清蛋白等多种优质植物蛋白而深受人们的喜爱。大豆乳清蛋白包含多种蛋白质,其中β——伴大豆球蛋白是由三条不同的肽链组成,这三条肽链分别含有氨基酸的数量为623、621、439个。三条肽链的组成成分中均富含谷氨酸,已知谷氨酸的R基团为——C3H5O2,请画出谷氨酸的结构式______________,1分子β—伴大豆球蛋白所含有的肽键数目是___________。
(4)“秋风起,桂花香,鱼肉鲜”。金秋时节,草鱼是很多家庭餐桌上的美味。草鱼可食用部分包含鱼肉、鱼籽,营养成分如表。其营养成分如下表所示。
草鱼每100g可食用部分中的营养成分
成分
水
蛋白质
脂肪
碳水化合物
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%
鱼籽含有大量脂肪酸,赋予鱼肉鲜美的风味。脂肪由脂肪酸和__________共同组成;处于性腺快速发育阶段的草鱼,由消化腺摄取的胆固醇可大量运往性腺,推测胆固醇可作为原料合成___________,调控草鱼的性腺发育与性成熟。
(5)碳水化合物即糖类,是草鱼细胞生命活动的主要能源物质。表格中有机物里,元素组成和糖类(C、H、O)不完全相同的是___________;草鱼细胞内可以含有的糖类是__________(填编号)。
①葡萄糖②果糖③麦芽糖④糖原⑤纤维素
(6)材料:①蛋白质特定生物学活性依赖其空间结构;②双缩脲试剂显色依赖样品中存在肽键;③蛋白酶可以断裂肽键,使紫色反应消失。
实验:取生鸭翅高温煮熟,鸭翅不再具有生物活性;取熟鸭翅组织样液,加入双缩脲试剂,仍观察到紫色。结合材料和所学知识,分析高温处理后鸭翅丧失生物活性,但依旧可发生双缩脲紫色反应的原因:________________________________________。
【答案】(1)D (2) ①. 葡萄糖 ②. ①②
(3) ①. ②. 1680个
(4) ①. 甘油 ②. 性激素
(5) ①. 蛋白质 ②. ①④
(6)高温破坏蛋白质的空间结构,不会破坏肽键,组织样液中仍然存在肽键,双缩脲试剂可与肽键发生紫色反应
【解析】
【小问1详解】
晒干的大米中,自由水大量散失,结合水与细胞内的其他物质相结合,是细胞结构的重要组成成分,因此晒干的大米中水的主要存在形式是结合水。 新鲜的青菜中,自由水含量较高,自由水是细胞内良好的溶剂,能参与许多生化反应,因此新鲜青菜中水的主要存在形式是自由水。 综上,晒干的大米和新鲜青菜中的水的主要存在形式分别是结合水、自由水,对应选项D。
【小问2详解】
人体饥饿时,血糖浓度降低,肝糖原分解为葡萄糖进入血液,以维持血糖的稳定。①淀粉属于多糖,是糖类。②纤维素属于多糖,是糖类。③木糖醇(C5H12O5)的分子式中H和O的比例不是2:1,不属于糖类。 ④油脂属于脂质,不属于糖类。 因此,属于糖类的是①②。
【小问3详解】
氨基酸的结构通式是:至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(-COOH),并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原子和一个侧链基团(R基)。已知谷氨酸的R基为-C3H5O2,则其结构式为:肽键数=氨基酸总数-肽链数。β-伴大豆球 蛋白由三条肽链组成,氨基酸总数为623 +621 +439 =1683个,肽链数为3,因此肽键数为1683—3=1680个。
【小问4详解】
脂肪由脂肪酸和甘油组成,处于性腺快速发育阶段的草鱼,由消化腺摄取的胆固醇可大量运往性腺,推测胆固醇可作为原料合成性激素,调控草鱼的性腺发育与性成熟。
【小问5详解】
糖类元素组成C、H、O,表中的有机物蛋白质元素组成C、H、O,N(S),草鱼是动物,细胞内可以含有的糖类是①④,其他是植物细胞含有的。
【小问6详解】
高温破坏蛋白质的空间结构,不会破坏肽键,组织样液中仍然存在肽键,双缩脲试剂可与肽键发生紫色反应。
29. 血红蛋白(HbA)由 1 个珠蛋白和 4 个血红素组成,每个珠蛋白包括 4 条多肽链,其中α、β链各 2 条。图 1 是血红蛋白的四级结构示意图,图 2 是图 1 中β链氨基端的氨基酸序列。
(1)图 2 中①的名称是______。图 2 片段是由______种氨基酸经______形成的。
(2)若血红蛋白分子中含有 574 个氨基酸,由图可知需脱去______个水。图中肽链盘曲过程中形成了三个二硫键,若组成图中蛋白质分子的氨基酸的平均相对分子质量是 100,则该蛋白质的分子质量为______。
(3)若两条β肽链完全相同,则一个血红蛋白分子至少含有______个羧基。从两图可以得出,蛋白质结构多样性的原因是:______。
(4)蛋白质表面吸附的水构成“水膜”以保护蛋白质。强酸能破坏蛋白质表面的“水膜”使蛋白质变性,导致其空间结构都变得伸展、松散,从而暴露出更多的肽键。为验证盐酸能使蛋白质变性,最好选用______(填“HbA”或“豆浆”)为材料,并用双缩脲试剂检测。实验分为甲、乙两组,甲组给予______处理,乙组不处理,预测实验结果是甲组样液的紫色程度比乙组的______(填“深”或“浅”)。
【答案】(1) ①. 氨基 ②. 3 ③. 脱水缩合
(2) ①. 570 ②. 47134
(3) ①. 8 ②. 氨基酸的数目、不同种类氨基酸的排列顺序、肽链的盘曲折叠方式及其形成的空间结构
(4) ①. 豆浆 ②. 盐酸 ③. 深
【解析】
【分析】1、氨基酸形成多肽过程中的相关计算:肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数,游离氨基或羧基数=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=肽链数,氮原子数=肽键数+肽链数+R基上的氮原子数=各氨基酸中氮原子总数,氧原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的氧原子数=各氨基酸中氧原子总数-脱去水分子数,蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量-脱去水分子数×18。
2、蛋白质结构多样性的直接原因:构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千差万别。
【小问1详解】
图2中①-NH2的名称是氨基,图2片段中②④⑥⑧代表R基,其中⑥⑧相同,则说明图2片段是由3种氨基酸脱水缩合而成的。
【小问2详解】
若血红蛋白分子中含有574个氨基酸,共四条肽链,则形成血红蛋白共脱去的水分子数为574-4=570个。氨基酸的氨基和羧基脱水缩合形成肽键,所以水中的H来自氨基和羧基,图中肽链盘曲过程中形成了三个二硫键,若组成图中蛋白质分子的氨基酸的平均相对分子质量是100,则该蛋白质的分子质量为100×574-(570×18+3×2)=47134。
【小问3详解】
图乙表示肽链一端的氨基酸排列顺序,所示的该段肽链中的R基共有2个羧基( 分别位于④和⑤中,各1个),可推知一条肽链至少含有的羧基数=肽链数(β 肽链 )+(β 肽链 )R基中含有的羧基数 =1+2=3个 ; 若两条肽链完全相同,则一个血红蛋白分子至少含有的羧基数=(血红蛋白含有的)肽链数+(2 条肽链 )R 基中含有的羧基数4+2×2=8个。从两图可以得出,蛋白质结构多样性的原因是氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链的数量及其形成的空间结构不同。
【小问4详解】
蛋白质表面吸附的水构成“水膜”以保护蛋白质,而强酸能破坏蛋白质表面的“水膜”使蛋白质变性,因此为验证盐酸能使蛋白质变性,可选用豆浆(含有水)为材料,HbA(血红蛋白)有颜色,会干扰双缩脲试剂的紫色反应观察;豆浆无色,更适合。用双缩脲试剂检测,甲组给予盐酸处理(使蛋白质变性),乙组不处理(作为对照)。预测实验结果:蛋白质变性后空间结构破坏,但肽键未断裂。双缩脲试剂与肽键反应,变性后暴露更多肽键,因此甲组样液的紫色程度比乙组深。
30. 乳酸链球菌素(Nisin)是一种蛋白质类抗生素,对某些腐败菌和致病菌有强烈的抑制作用。目前获得Nisin的唯一途径是通过乳酸链球菌发酵生产。下图为乳酸链球菌素(Nisin)的结构示意图,三个字母表示氨基酸,数字表示相应氨基酸序号。
(1)乳酸链球菌与酵母菌相比,在结构上的根本区别是________________________________。
(2)若把10号甘氨酸换成缬氨酸,则乳酸链球菌素的抗菌能力受到影响。从氨基酸角度分析,说明蛋白质的功能与_______________有关。
(3)Nisin含有的5个硫醚环是其活性部位的核心骨架,硫醚环的存在使Nisin的空间构象高度稳定,因此Nisin常被作为肉制品、罐头的抑菌剂。已知巯基乙醇可作用于Nisin所有的硫醚环,作用位点如图所示。分析高温不会使Nisin失活而巯基乙醇可使其失活的原因_________________________。
(4)Nisin的氮元素主要存在于__________中。据图分析,蛋白酶作用后的产物是__________,这些产物的分子量比乳酸链球菌素增加了__________,这些产物__________(填“能”或“不能”)与双缩脲试剂反应显紫色。
【答案】(1)乳酸菌没有以核膜为界限的细胞核,而酵母菌有
(2)氨基酸种类 (3)高温不能破坏硫醚环,巯基乙醇会破坏硫醚环
(4) ①. 肽键 ②. 多肽 ③. 54 ④. 能
【解析】
【小问1详解】
乳酸链球菌是原核生物,酵母菌是真核生物,在结构上的根本区别是乳酸菌没有以核膜为界限的细胞核,而酵母菌有。
【小问2详解】
根据题干信息若把10号甘氨酸换成缬氨酸,则乳酸链球菌素的抗菌能力受到影响,可推知改变氨基酸种类会影响乳酸链球菌素这种蛋白质类抗生素的功能,说明蛋白质的功能与氨基酸种类有关。
【小问3详解】
根据题干信息Nisin含有的5个硫醚环是其活性部位的核心骨架,硫醚环的存在使Nisin 的空间构象高度稳定,可推知Nisin空间结构的稳定性与硫醚环息息相关。巯基乙醇可作用于Nisin 所有的硫醚环,从而影响 Nisin 的空间结构,进而影响Nisin的活性。据此推测高温 不会使Nisin失活而巯基乙醇可使其失活的原因是高温不能破坏硫醚环,巯基乙醇会破坏硫醚环。
【小问4详解】
乳酸链球菌素(Nisin)是一种蛋白质类抗生素,在蛋白质中氮元素主要存在于肽键中, 所以Nisin的氮元素主要存在于肽键中。据图可知,蛋白酶的作用位点位于特定氨基酸之间的肽键,并没有破坏所有的肽键,所以蛋白酶作用后的产物是多肽。蛋白酶只断裂了3个肽键,需要加3分子水,所以蛋白酶作用后的产物的分子量比乳酸链球菌素增加了3分子水的质量,即3×18=54。蛋白酶作用后的产物多肽中仍含有多个肽键,能与双缩脲试剂反应显紫色。
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