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2019-2020年高考生物總復(fù)習(xí) 專家把脈高考與考場零失誤考點2組成生物體的化合物 組成細(xì)胞和生物體的化合物及其功能 水的存在形式及其不同形式的量比與新陳代謝的關(guān)系有關(guān)蛋白質(zhì)分子的物質(zhì)量計算 有關(guān)水的綜合考查 經(jīng)典易錯題會診 命題角度一 組成細(xì)胞和生物體的化合物及其功能 1．在人體內(nèi)，由某些細(xì)胞合成與釋放，并影響其他細(xì)胞生理功能的一組物質(zhì)是 A．信使RNA、必需氨基酸 B激素、遞質(zhì) C．淀粉酶、解旋酶 D．肝糖原、丙酮酸 [考場錯解]C [專家把脈]對酶的分布和功能不熟悉導(dǎo)致錯選。淀粉酶可在消化道中起作用，但并不會影響其他細(xì)胞，而解旋酶則只能在細(xì)胞內(nèi)起作用；信使RNA并不是分泌物，激素如促甲狀腺激素可特異性地作用于甲狀腺細(xì)胞，而遞質(zhì)可作用于下一個神經(jīng)元使其產(chǎn)生興奮或抑制。 [對癥下藥] B 2． 圖為人體內(nèi)兩種重要化合物A與B的化學(xué)組成關(guān)系，相關(guān)敘述中正確的是 A．a(chǎn)的種類有8種 B．a(chǎn)的結(jié)構(gòu)通式可表示為 C．B是人的遺傳物質(zhì) D．A的種類在神經(jīng)細(xì)胞與表皮細(xì)胞中相同，B則不同 [考場錯解] AD [專家把脈] 審題失誤導(dǎo)致誤選A，沒注意染色體的主要成分；對蛋白質(zhì)的功能及分布不清導(dǎo)致錯選D。人染色體的主要成分為蛋白質(zhì)和DNA，因此b的種類為4種脫氧核苷酸，神經(jīng)細(xì)胞和表皮細(xì)胞功能不同，所需要的酶不同，因此蛋白質(zhì)的種類也不同。 [對癥下藥]BC 專家會診 本題型是考查本考點基礎(chǔ)知識的常見題型。解題時先讀懂題干所給信息，再根據(jù)所學(xué)知識作答。如果問某一化合物的作用就要聯(lián)系其參與的代謝或生理過程，如考查某一過程中起某種作用的是何種物質(zhì)，可逆向推理。 考場思維訓(xùn)練 1 生物體內(nèi)可以把營養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)送到各個細(xì)胞，并把廢物運(yùn)送到有關(guān)器官排出體外的物質(zhì)是 A．載體 B無機(jī)離子 C．自由水 D．結(jié)合水 1．C解析：水在各種細(xì)胞中的含量都是最多的。在細(xì)胞中水以結(jié)合水和自由水兩種形式存在。大部分自由水是游離的，可以自由流動，許多物質(zhì)都能溶解在自由水中，隨著自由水的流動，把營養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)送到各個細(xì)胞，同時把代謝廢物運(yùn)送到排泄器官或直接排出體外。 2 組成蛋白質(zhì)的氨基酸之間的肽鍵結(jié)構(gòu)式是 A．NH—CO B．—NH—CO C．—NH2—C00H— D．NH2—C00H 2．B解析：熟練掌握氨基酸的結(jié)構(gòu)簡式就可順利做答。 命題角度二 水的存在形式及其不同形式的量比與新陳代謝的關(guān)系 1．)下列有關(guān)水的敘述中錯誤的是①參與運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物的水為自由水②生物體內(nèi)化學(xué)反應(yīng)離不開水③水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組成成分之一④人體細(xì)胞內(nèi)水的存在形式為結(jié)合水和自由水⑤自由水與結(jié)合水的比例與新陳代謝的強(qiáng)弱關(guān)系不大⑥不同細(xì)胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的比例相差不大 A．①④⑤ B．①④⑤⑥ C．⑤⑥ D．②③④⑤⑥ [考場錯解]A [專家把脈] 對自由水的功能識記不清而錯選。自由水是細(xì)胞內(nèi)各種生化反應(yīng)的介質(zhì)，自由水含量高能為各種反應(yīng)提供充足的務(wù)件，代謝就自然旺盛。不同細(xì)胞內(nèi)的自由水和結(jié)合水的比例相差很大，如曬干的種子中自由水含量就很少，而濕種子則含量較高。 [對癥下藥]C 2．下列有關(guān)水與光合作用的敘述，不正確的是 A．水是光合作用的原料，光合作用利用水的階段是在光反應(yīng)階段 B在光合作用過程中，分解水的場所是在葉綠體的基粒中 C．水也是光合作用的產(chǎn)物，產(chǎn)生水的場所是在葉綠體的基粒中 D．導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度下降的原因主要是由于氣孔關(guān)閉所致 [考場錯解]A [專家把脈]對水在光合作用中的作用不清而錯選。 本題考查水的作用，即作為反應(yīng)物參與生化反應(yīng)。水參與光合作用是在光反應(yīng)階段，而暗反應(yīng)進(jìn)行的場所是葉綠體基質(zhì)。 [對癥下藥]C 專家會診 (1)在生物體或細(xì)胞中，如果含水量相同，親水性物質(zhì)越多，自由水越少，親水性物質(zhì)越少，自由水越多。(2)蛋白質(zhì)分子中親水基團(tuán)最多，脂質(zhì)分子中疏水基團(tuán)最多。(3)在細(xì)胞中自由水與結(jié)合水比值越大，代謝越．旺盛；反之代謝越弱。(4)水也可以作為反應(yīng)物參與生化反應(yīng)。 考場思維訓(xùn)練 1 當(dāng)生物體新陳代謝旺盛生長迅速時，通常結(jié)合水/自由水的值 A．會升高 B．會降低 C．不變化 D．波動大 1．B解析：此題考查自由水的功能。自由水是細(xì)胞內(nèi)各種物質(zhì)的良好溶劑，能流動，為各種生物化學(xué)反應(yīng)提供有利條件；自由水參與各種代謝作用，它的數(shù)量制約著植物的代謝強(qiáng)度。自由水占總含水量百分比越大，則代謝越旺盛。結(jié)合水不參與代謝作用。分析題干生物體代謝旺盛，可推測細(xì)胞自由水含量高，因此結(jié)合水/自由水的比值會降低。 2 米蟲能夠在干燥的大米中生活是因為 A．米蟲生活不需要水 B米蟲可以利用空氣中的水 C．米蟲可以利用氧化有機(jī)物產(chǎn)生的水 D．米蟲不向外排水，自身細(xì)胞液即可滿足需要 2．C解析：有機(jī)物分解的最終產(chǎn)物中一般有二氧化碳和水，這種水叫代謝水，生活在干旱的沙漠中的駱駝除了自身有水囊儲水以外，很大程度上依賴代謝水，同時減少水的散失，比如它的呼吸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特殊可以減少水的散失；以草為食可以減少尿素的產(chǎn)生，從而減少排尿素所需的水分。米蟲的生活在很大程度上依賴代謝水，以大米為食可以少產(chǎn)生尿素，從而減少排尿素所需的水分。 命題角度三 有關(guān)蛋白質(zhì)分子的物質(zhì)量計算 1 2肽被水解成1個4肽，2個3肽，2個6肽，短肽的氨基總數(shù)的最小值及肽鍵總數(shù)依次是 A．6 B 18 C．5 D．17 [考場錯解]AD [專家把脈] 自信此題易解，而易犯低級錯誤，即計算出錯，而誤答。 本題考查蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。一個多肽至少含有一個氨基(在多肽一頭上)，由題意可知蛋白質(zhì)分解后有5條多肽，所以至少含有5個氨基(R基中可能還含有，所以用“至少”二字)；多肽中含有的肽鍵數(shù)為氨基酸數(shù)減1，所以1條4肽中含有3個肽鍵，兩個3肽中含有22個，兩個6肽中含有25個，共17個肽鍵。 [對癥下藥]CD 2．校聯(lián)考)某蛋白質(zhì)分子含a條肽鏈，共有b個氨基酸殘基。如果氨基酸的平均相對分子質(zhì)量是C，則該蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量以及水解時需要的水的相對分子質(zhì)量分別是 A．b(c-18)+18a和18(b-a) B6(c+18)+18a和18(a+b) C．b(c-18)-18a和18(a-b) D．6(c+18)-18a和18(b-a) [考場錯解]C [專家把脈]筆誤或其他原因。此題主要考查氨基酸數(shù)目、氨基酸相對分子質(zhì)量與蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量之間的數(shù)量轉(zhuǎn)換。 (1)先求氨基酸形成蛋白質(zhì)時失去的水分子數(shù)：失去水分子數(shù)一氨基酸個數(shù)一肽鏈條數(shù)=6-a。 (2)形成蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量為：氨基酸總相對分子質(zhì)量一失去水的總相對分子質(zhì)量=bc-18(b-a)= b(c-18)+18a。 (3)合成蛋白質(zhì)時失去的水分子數(shù)等于蛋白質(zhì)水解需要的水分子數(shù)。 [對癥下藥]A 專家會診 有關(guān)蛋白質(zhì)物質(zhì)量的計算如下： (1)蛋白質(zhì)類物質(zhì)形成過程中肽鍵、水分子的計算 由氨基酸分子脫水縮合可知，蛋白質(zhì)形成過程中每形成一個肽鍵，同時失去一分子水，即形成的肽鍵數(shù)=失去水分子數(shù)。計算方法為：若有 n個氨基酸分子構(gòu)成有m條肽鏈的蛋白質(zhì)，則形成的肽鍵數(shù)=失去水分子數(shù)=n-m。 (2)形成的蛋白質(zhì)分子的相對分子質(zhì)量 假定每個氨基酸的相對分子質(zhì)量為a，一個由n個氨基酸分子構(gòu)成有m條肽鏈的蛋白質(zhì)，其相對分子質(zhì)量=(所有氨基酸分子的相對分子質(zhì)量的總和)一(失去的水分子的相對分子質(zhì)量總和)=na-(n-m)18。這里要注意的是，我們有時還要考慮一些其他化學(xué)變化過程，如二硫鍵(--S--S--)形成等。 (3)氨基酸與相應(yīng)DNA及RNA片段中的堿基數(shù)之問的關(guān)系如下： 堿基數(shù)6： 堿基數(shù)3； 氨基酸數(shù)1 其中，對真核生物而言，上式中的DNA片段相當(dāng)于基因結(jié)構(gòu)中的外顯子。 (4)氨基酸的排列與多肽的種類 假若有A、B和C三種氨基酸，由這三種氨基酸組成多肽的情況可分如下兩種情形分析： ①A、B、C三種氨基酸，每種氨基酸數(shù)無限的情況下，可形成肽類化合物的種類， 形成三肽的種類333=33=27種 形成二肽的種類33=32=9種 ②A、B、C三種氨基酸，且每種氨基酸只有一個的情況下，可形成肽類化合物的種類， 形成三肽的種類32l=6種 形成二肽的種類32=6種 考場思維訓(xùn)練 1 一個由n條肽鏈組成的蛋白質(zhì)分子共有m個氨基酸，該蛋白質(zhì)分子完全水解共需水分子 A．n個 B．m個 C．(m+n)個 D．(m-n)個 1．D解析：若有m個氨基酸分子縮合成一條肽鏈，則可形成(m一1)個肽鍵，脫去(m一1)個水分子，至少有氨基和羧基分別為1個，若有m個氨基酸分子縮合成n條肽鏈，則可形成(m—n)個肽鍵，脫去(m一n)個水分子，至少有氨基和羧基數(shù)都是n個。而蛋白質(zhì)的水解過程是氨基酸縮合形成肽鏈的反過程。 2 某多肽415 g在小腸液作用下完全水解得到氨基酸505 g。經(jīng)分析知道組成此多肽的氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為100，此多肽由甘氨酸、丙氨酸和半胱氨酸3種氨基酸組成，每摩爾此多肽含有S元素51 mol. (1)小腸液為多肽的水解提供的物質(zhì)是什么? (2)一分子的此多肽由多少個氨基酸組成? (3)此多肽分子中3種氨基酸的數(shù)量比是多少? (4)控制此多肽合成的基因片段至少有脫氧核苷醒多少個? 2．(1)肽酶(2)101(3)5：45：51(4)606 解析：(2)由題意知：415 g此多肽完全水解需要水505 g-415 g=90 g，即形成415 g此多肽要脫去90 g水，415 g此多肽形成時，需要氨基酸505/100=5．05(mol)，脫水90/18=5(m01)，在形成每條多肽鏈時，脫去水的數(shù)目比參加縮合的氨基酸的數(shù)目少1個。據(jù)分析知第101個氨基酸可以縮水100個，即此多肽為101肽。(3)由題意知每一分子此多肽含半胱氨酸51個，設(shè)一分子此多肽中的甘氨酸x個，則一分子此多肽含丙氨酸(50-x)個。依據(jù)多肽形成的過程知：101100=51121+75x+79(50-z)，得x=5，3種氨基酸的數(shù)量比為5：45：51。由于每個氨基酸的形成需要6個脫氧核苷酸，所以基因片段含脫氧核苷酸1016=606個。 探究開放題解答 綜合問題 有關(guān)水的綜合考查 1．歐洲航天局1月23日發(fā)布公告稱，正在環(huán)火星軌道上運(yùn)行的歐洲“火星快車”探測器在火星表面發(fā)現(xiàn)了水的痕跡。據(jù)悉，這是人類首次在火星表面發(fā)現(xiàn)水。在歐洲航天局當(dāng)天舉行的新聞發(fā)布會上，“火星快車”探測器項目負(fù)責(zé)人福爾米薩諾說：“我們已經(jīng)確認(rèn)在火 星南極地區(qū)存在水，不過它們不是液態(tài)的，而是冰凍水。這些冰凍水部分裸露在火星表面。它們并沒有被由二氧化碳凝固形成的干冰全部覆蓋?！睔W洲“火星快車”探測器和美國的“勇氣”號和“機(jī)遇”號孿生火星探測器成功登上火星后，相繼探測到火星上有水的存在，人類探索自己星球以外的高級生命和追求地外棲息地的愿望將成為現(xiàn)實。 下列關(guān)于水與生命關(guān)系的敘述錯誤的是 A．各種生物體的一切生命活動都不能離開水 B．水在細(xì)胞內(nèi)以自由水和結(jié)合水兩種形式存在 C．人體所需水的主要來源是食物，排出水最主要的途徑是腎臟排尿 D．水在光合作用中分解的反應(yīng)式是： [解題思路] 根據(jù)所學(xué)知識判斷，A、B、D選項可排除。人體所需的水主要來源包括飲水和食物中的水，排出水的途徑主要是腎臟泌尿和皮膚汗腺排出汗液。 [解答]C 2．代謝旺盛的成熟植物細(xì)胞和同種休眠細(xì)胞相比，下列各項中不會上升的是 A．自由水的比例 B．線粒體的數(shù)量 C．核內(nèi)DNA分子數(shù)量 D．核糖體數(shù)量 [解題思路]代謝旺盛的成熟植物細(xì)胞與同種休眠細(xì)胞都與正常體細(xì)胞核中染色體數(shù)目相等，核內(nèi)DNA分子數(shù)量也相等。 [解答]C 規(guī)律總結(jié) (1)水的存在形式包括自由水和結(jié)合水兩種。(2)在細(xì)胞中結(jié)合水的絕對量是基本不變的，但也受溫度的影響，在一定溫度范圍內(nèi)，隨溫度上升，結(jié)合水會相對下降。如果溫度過高，結(jié)合水的丟失會破壞細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，如種子被烘干時。(3)自由水的含量隨代謝程度的增強(qiáng)而上升。(4)水可作為反應(yīng)物參與各種代謝，如光合作用、呼吸作用等。 考點高分解題綜合訓(xùn)練 1 由DNA分子蘊(yùn)藏的信息所支配合成的RNA在完全水解后，得到的化學(xué)物質(zhì)是 A．氨基酸、葡萄糖、堿基 B氨基酸、核苷酸、葡萄糖 C．核糖、堿基、磷酸 D．脫氧核糖、堿基、磷酸 1．C解析：RNA的基本單位是核糖核苷酸，每個核糖核苷酸分子由一個核糖、一個堿基和一個磷酸分子構(gòu)成。 2 伴隨蛋白質(zhì)的水解過程，檢測氨基酸的氨基和羧基，它們的數(shù)量關(guān)系可表現(xiàn)為 A．相等 B氨基多于羧基 C．氨基少于羧基 D．很難預(yù)測 2．D解析：每個氨基酸的R基團(tuán)上含有的氨基和羧基數(shù)目具有不確定性，所以無從預(yù)測。 3 下列物質(zhì)中與其他物質(zhì)明顯不同的是 A．干擾素 B胰高血糖素 C．脂肪氧化酶 D．醛固酮 3．D解析：干擾素、胰高血糖素、脂肪氧化酶的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)，而醛固酮不是蛋白質(zhì)，屬于類脂或類固醇。 4 蛋白質(zhì)分子能被肽酶降解，至于哪一肽鍵被斷裂則決定于肽酶的類型。肽酶P能斷裂帶有側(cè)鏈R4的氨基酸和相鄰氨基酸的氨基基團(tuán)之間的肽鍵。下列說法正確的是 A．上圖所示肽鏈由四種氨基酸脫水縮合而成 B．在肽酶P的作用下，經(jīng)過脫水縮合可以形成兩條肽鏈 C．肽酶P可以催化3處的化學(xué)鍵斷裂 D．在有絲分裂間期的細(xì)胞核中可能會發(fā)生1、3鍵的形成 4．C解析：肽酶P能斷裂帶有側(cè)鏈R4的氨基酸和相鄰氨基酸的氨基基團(tuán)之間的肽鍵，即在3處的化學(xué)鍵斷裂。肽酶P將特定的肽鍵分解，形成一個四肽化合物和一個氨基酸。有絲分裂的間期有蛋白質(zhì)的合成，細(xì)胞核控制蛋白質(zhì)的合成，但在細(xì)胞核內(nèi)只是完成mRNA的合成，而蛋白質(zhì)的合成是在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上完成的。 5 胰島素是在胰島B細(xì)胞中合成的，剛合成的多肽稱前胰島素原，在信號肽酶的作用下，前胰島素原的信號肽被切除，而成為胰島素原，最后胰島素原通過蛋白酶的水解作用，生成胰島素和一個C肽(如下圖)。前胰島素原水解時水中的氫用于 ． A．形成-C00H和-SH B．形成-COOH和連接碳的-H C．形成-SH和-OH D．形成NH2和-C00H 5．D解析：本題考查構(gòu)成蛋白質(zhì)的肽鍵結(jié)構(gòu)，肽鍵結(jié)構(gòu)為 ，肽鍵斷裂時形成NH2和COOH都需H20中氫的加入。 6 用氨基酸自動分析儀測定幾種肽類化合物的氨基酸，數(shù)目如下： (1)表中①②③的氨基酸數(shù)目雖然相同，但其生理作用彼此不同，這是因為它們的 不同。 肽類化 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 合物名稱 催產(chǎn)素 牛加壓素 血管舒張素 平滑肌舒張素 豬促黑色素細(xì)胞激素 人促黑色素細(xì)胞激素 氨基酸數(shù)目 9個 9個 9個 10個 13個 22個 (3)在不知血管舒張素肽的具體結(jié)構(gòu)情況下，推知這種肽類化合物至少有 個氨基和 個羧基。 (4)⑥中常見的氨基酸最多有 種，它的合成過程中，能轉(zhuǎn)運(yùn)這些氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA可達(dá) 種，但實際的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA最多只有種。 (5)假若構(gòu)成這六種肽類化合物的每一種氨基酸的平均分子量均為m，則⑤的分子量比④的分子量多 。 6．(1)氨基酸種類和排列順序 (2)氨基酸種類、數(shù)目和排列順序不同(3)1 1(4)20 61 22(5)3m-54 解析：(1)(2)蛋白質(zhì)(多肽)種類不同是由于其氨基酸種類、數(shù)目、排列順序不同(3)每個多肽最少含有一個氨基和羧基。 (4)雖然轉(zhuǎn)運(yùn)RNA有61種，但⑥中只含有22個氨基酸，所以實際用到的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA最多有22種。 (5)多肽的相對分子質(zhì)量在計算時應(yīng)用所有氨基酸相對分子質(zhì)量的和減去形成肽鍵時脫去的水的總相對分子量。 考點小資料 蛋白質(zhì)工程 所謂蛋白質(zhì)工程，就是利用基因工程手段包括基因的定點突變和基因表達(dá)對蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，以期獲得性質(zhì)和功能更加完善的蛋白質(zhì)分子。 蛋白質(zhì)是生命活動的體現(xiàn)者，離開了蛋白質(zhì)，生命將不復(fù)存在?？墒牵矬w內(nèi)存在的天然蛋白質(zhì)有的往往不盡人意，需要進(jìn)行改造。由于蛋白質(zhì)是由許多氨基酸按一定順序連接而成的，每一種蛋白質(zhì)都有自己獨(dú)特的氨基酸順序，所以改變其中關(guān)鍵的氨基酸就能改變蛋白質(zhì)的性質(zhì)。而氨基酸是由三聯(lián)體密碼決定的，因此只要改變構(gòu)成遺傳密碼的一個或兩個堿基就能達(dá)到改造蛋白質(zhì)的目的。蛋白質(zhì)工程的一個重要途徑就是根據(jù)人們的需要，對負(fù)責(zé)編碼某種蛋白質(zhì)的基因重新進(jìn)行設(shè)計，使合成的蛋白質(zhì)變得更符合人類的需要。這種通過造成一個或幾個堿基定位突變，以達(dá)到修飾蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)目的的技術(shù)，稱為基因定位突變技術(shù)。 蛋白質(zhì)工程在食品工業(yè)、日用品工業(yè)等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。比如，用經(jīng)過改造的穩(wěn)定性能好的酶，可 由價格便宜的棕櫚油生產(chǎn)出價格昂貴的可可脂，從而創(chuàng)造很高的經(jīng)濟(jì)效益。荷蘭一家公司設(shè)計了一種能和漂白劑一同起作用的去污酶，并且通過對這種酶上的兩個氨基酸的修改，使這種酶具有較高的抵抗力，在洗滌過程中不受破壞。因此，通過蛋白質(zhì)工程可實現(xiàn)常規(guī)酶工程手段不能實現(xiàn)的目標(biāo)。 在醫(yī)學(xué)上，蛋白質(zhì)工程也具有廣泛的應(yīng)用前景。比如，用人工手段去改造某些致癌基因的產(chǎn)物——蛋白質(zhì)，使它失去致癌作用，從而開辟治療癌癥的新途徑。我國的蛋白質(zhì)工程具有國際先進(jìn)水平，這些工程包括重組人胰島素和溶血栓藥物，重組人尿激酶等。 對動植物體內(nèi)參與重要活動的酶加以修飾和改造，是蛋白質(zhì)工程未來發(fā)展的一個重要目標(biāo)。有朝一日，人們一定能夠通過蛋白質(zhì)工程來設(shè)計、控制那些與DNA相互作用的調(diào)控蛋白質(zhì)，到那時，人為控制遺傳、改造生命就不再是天方夜譚了。