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專題一　細胞的分子組成 考點 考情 1．蛋白質(zhì)、核酸的結(jié)構(gòu)和功能(Ⅱ) 2．糖類、脂質(zhì)的種類和作用(Ⅱ) 3．水和無機鹽的作用(Ⅰ) 1．考查題型：選擇題。 2．呈現(xiàn)形式：文字題。 3．命題特點：(1)很少單獨考查。(2)常結(jié)合復雜生命活動考查。(3)?？键c：蛋白質(zhì)及核酸的元素組成、種類、結(jié)構(gòu)和功能等。 H　 (1)貯藏中的種子不含水分，以保持休眠狀態(tài)。() (2)生長在含鹽量高、干旱土壤中的鹽生植物，通過在液泡中儲存大量的Na＋而促進細胞吸收水分，這現(xiàn)象說明液泡內(nèi)Na＋參與調(diào)節(jié)滲透壓。(√) (3)常溫條件下，蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用呈現(xiàn)紫色，是由于蛋白質(zhì)有肽鍵。(√) (4)組成蛋白質(zhì)的氨基酸之間可按不同的方式脫水縮合。() (5)細胞中氨基酸種類和數(shù)目相同的蛋白質(zhì)是同一種蛋白質(zhì)。() (6)蛋白質(zhì)肽鏈的盤曲和折疊被解開，其特定功能并未發(fā)生改變。() (7)DNA分子中兩條脫氧核苷酸鏈之間的堿基一定是通過氫鍵連接的。(√) (8)分子大小相同、堿基含量相同的核酸分子所攜帶的遺傳信息一定相同。() (9)只有細胞內(nèi)的核酸才是攜帶遺傳信息的物質(zhì)。() (10)蔗糖和乳糖的水解產(chǎn)物都是葡萄糖。() (11)脂質(zhì)具有的生物學功能有構(gòu)成生物膜、調(diào)節(jié)生理代謝和儲存能量等。(√) (12)膽固醇是構(gòu)成動物細胞膜的重要成分，在人體內(nèi)還參與血液中脂質(zhì)的運輸。(√) 考向一　組成細胞的無機物 Z　 (2014四川理綜)生物體的生命活動離不開水，下列關(guān)于水的敘述，錯誤的是(　C　) A．在最基本生命系統(tǒng)中，H2O有自由水和結(jié)合水兩種存在形式 B．由氨基酸形成多肽鏈時，生成物H2O中的氫來自氨基和羧基 C．有氧呼吸時，生成物H2O中的氫來自線粒體中丙酮酸的分解 D．H2O在光下分解，產(chǎn)生的[H]將固定的CO2還原成(CH2O) [解析]　本題考查組成細胞和生物體的物質(zhì)中水的作用以及與水有關(guān)的細胞代謝及場所。細胞中，水的存在形式有自由水和結(jié)合水兩種形式，A正確。氨基酸脫水縮合形成肽鏈時，生成的水中的氫有兩個來源：一個氨基酸的羧基脫去—OH，另一個氨基酸的氨基脫去—H, B正確。有氧呼吸時，第三階段參與生成水的氫來自第一步葡萄糖分解為丙酮酸和第二步丙酮酸和參與反應(yīng)的水的分解，C錯。光合作用過程中水的光解生成的[H]，僅用于暗反應(yīng)三碳化合物的還原，D正確。 H　 1．水和無機鹽的綜合分析 (1)水和細胞代謝的關(guān)系 (2)無機鹽的存在形式和功能 2．水和無機鹽相關(guān)試題的解題策略 (1)自由水結(jié)合水相關(guān)試題解題方法 解答此類試題需掌握細胞內(nèi)水分變化的規(guī)律。 ①當自由水比例增加時，生物體代謝旺盛，生長迅速，如干種子內(nèi)所含的主要是結(jié)合水，干種子只有吸足水分，獲得大量自由水，才能進行旺盛的生命活動。 ②當自由水向結(jié)合水轉(zhuǎn)化較多時，代謝強度就會下降，抗寒、抗熱、抗旱的能力提高。旱生植物比水生植物具有較強的抗旱能力，生理原因之一就是旱生植物結(jié)合水含量較高。 (2)無機鹽存在形式與功能分析方法 解答無機鹽存在形式與功能問題的關(guān)鍵在于巧妙記憶無機鹽的生理作用。 ①無機鹽離子與其組成的化合物之間的對應(yīng)關(guān)系：P(PO)—ATP(ADP)、磷脂，核酸(DNA或RNA)等；Mg2＋—葉綠素；Fe2＋—動物血紅蛋白；I－—甲狀腺激素。 ②維持細胞和生物體的正常生命活動。例如，哺乳動物血液中Ca2＋含量過低會出現(xiàn)抽搐，血鈣過高時，會患肌無力。 ③維持生物體的穩(wěn)態(tài)。如維持血漿pH穩(wěn)定的HCO、HPO。如維持細胞的滲透壓穩(wěn)定，從而維持細胞的正常形態(tài)的Na＋、Cl－。 T　 題型　水和無機鹽的功能 1．(2018湖北華中師大附中質(zhì)檢)下列有關(guān)生物體內(nèi)水和無機鹽的敘述，錯誤的是(　A　) A．只有成熟的植物細胞才可以通過滲透作用吸水，而動物細胞則不能 B．人體缺鐵會影響正常的有氧呼吸功能 C．無機鹽離子對維持血漿的正常濃度和酸堿平衡等有重要作用 D．鎂是構(gòu)成葉綠素的必需成分，植物缺乏鎂時會導致葉片發(fā)黃 [解析]　當細胞液濃度大于外界溶液濃度時，成熟的植物細胞可以通過滲透作用吸水，當細胞質(zhì)濃度大于外界溶液濃度時，不成熟的植物細胞和動物細胞也能通過滲透作用吸水，A項錯誤。鐵是血紅蛋白的重要組成成分，而血紅蛋白具有運輸氧氣的功能，所以人體缺鐵會影響到血紅蛋白的合成，進而影響正常的有氧呼吸功能，B項正確。無機鹽離子對維持血漿的正常濃度和酸堿平衡等有重要作用，C項正確。鎂是構(gòu)成葉綠素的必需成分，植物缺鎂，會導致葉綠素的合成減少，進而引起葉片發(fā)黃，D項正確。 2．(2018東北三省三校一聯(lián))下列有關(guān)生物體內(nèi)水和無機鹽的敘述，正確的是(　B　) A．鎂是所有光合色素的組成成分 B．植物蒸騰作用失去的水是自由水 C．秋冬季節(jié)，植物體內(nèi)結(jié)合水與自由水比例下降 D．骨骼和牙齒中的鈣主要以離子形式存在 [解析]　鎂是組成葉綠素的成分，秋冬季節(jié)，結(jié)合水與自由水比例上升；骨骼和牙齒中的鈣不以離子形式存在。 易錯警示 與水、無機鹽相關(guān)的5個錯混點 (1)不同種類的生物、同一生物的不同器官及不同生長發(fā)育時期，細胞的含水量不同。 (2)自由水與結(jié)合水的比值與新陳代謝、生物抗逆性有關(guān)：比值越大，生物新陳代謝越旺盛，但其抗逆性較弱；反之，生物新陳代謝越緩慢，但抗逆性越強。 (3)衰老的細胞內(nèi)自由水含量減少，細胞萎縮，體積減小，細胞代謝速率減慢。 (4)萌發(fā)種子或癌變細胞中，自由水與結(jié)合水的比值上升，代謝增強。 (5)若不作特別說明，無機鹽離子進出細胞的方式為主動運輸，但神經(jīng)調(diào)節(jié)中靜息電位維持時K＋外流及動作電位形成時Na＋內(nèi)流均為協(xié)助擴散(不耗能)。 考向二　組成細胞的有機物 Z　 1．(2018全國卷Ⅱ)下列關(guān)于人體中蛋白質(zhì)功能的敘述，錯誤的是(　C　) A．漿細胞產(chǎn)生的抗體可結(jié)合相應(yīng)的病毒抗原 B．肌細胞中的某些蛋白質(zhì)參與肌肉收縮的過程 C．蛋白質(zhì)結(jié)合Mg2＋形成的血紅蛋白參與O2運輸 D．細胞核中某些蛋白質(zhì)是染色體的重要組成成分 [解析]　A對：漿細胞產(chǎn)生的抗體能與相應(yīng)的抗原(如病毒抗原)發(fā)生特異性結(jié)合。B對：肌細胞中的肌動蛋白和肌球蛋白等參與肌肉收縮的過程。C錯：Fe2＋參與構(gòu)成血紅蛋白，血紅蛋白具有運輸O2的功能。D對：細胞核中染色體的主要組成成分是蛋白質(zhì)和DNA。 2．(2018天津卷)生物膜上不同類型的蛋白質(zhì)行使不同的功能。下表中依據(jù)膜蛋白功能，對其類型判斷錯誤的是(　B　) 選項 膜蛋白的位置、功能 膜蛋白的類型 A． 位于突觸后膜，識別并結(jié)合神經(jīng)遞質(zhì) 受體 B． 位于靶細胞膜，識別并結(jié)合激素 載體 C． 位于類囊體膜，催化ATP合成 酶 D． 位于癌細胞膜，引起特異性免疫 抗原 [解析]　膜蛋白的功能多種多樣，位于突觸后膜上的受體可識別并結(jié)合神經(jīng)遞質(zhì)，位于靶細胞膜上的受體可以識別并結(jié)合激素，位于類囊體膜上的酶可以催化ATP的合成，位于癌細胞膜上的抗原可以引發(fā)機體產(chǎn)生特異性免疫。載體蛋白主要位于細胞膜上，發(fā)揮運輸作用。 3．(2017江蘇卷)下列關(guān)于糖類化合物的敘述，正確的是(　B　) A．葡萄糖、果糖、半乳糖都是還原糖，但元素組成不同 B．淀粉、糖原、纖維素都是由葡萄糖聚合而成的多糖 C．蔗糖、麥芽糖、乳糖都可與斐林試劑反應(yīng)生成磚紅色沉淀 D．蔗糖是淀粉的水解產(chǎn)物之一，麥芽糖是纖維素的水解產(chǎn)物之一 [解析]　葡萄糖、果糖、半乳糖都是單糖，都具有還原性，而糖類的元素組成只有C、H、O三種，A項錯誤。糖原、纖維素和淀粉都是多糖，三者的基本單位都是葡萄糖，B項正確。蔗糖、麥芽糖、乳糖都是二糖，但是蔗糖沒有還原性，不能與斐林試劑反應(yīng)生成磚紅色沉淀，C項錯誤。蔗糖不是淀粉的水解產(chǎn)物之一，麥芽糖不是纖維素的水解產(chǎn)物之一，D項錯誤。 4．(2016江蘇理綜)蛋白質(zhì)是決定生物體結(jié)構(gòu)和功能的重要物質(zhì)。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　A　) A．細胞膜、細胞質(zhì)基質(zhì)中負責轉(zhuǎn)運氨基酸的載體都是蛋白質(zhì) B．氨基酸之間脫水縮合生成的H2O中，氫來自于氨基和羧基 C．細胞內(nèi)蛋白質(zhì)發(fā)生水解時，通常需要另一種蛋白質(zhì)的參與 D．蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)不僅與碳骨架有關(guān)，而且也與功能基團有關(guān) [解析]　細胞膜上負責轉(zhuǎn)運氨基酸的是載體蛋白，細胞質(zhì)基質(zhì)中負責轉(zhuǎn)運氨基酸的是tRNA，A項錯誤；氨基酸之間脫水縮合生成H2O，H2O中的氫分別來自氨基和羧基，B項正確；細胞內(nèi)蛋白質(zhì)在酶的催化作用下水解，而大部分酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，故細胞內(nèi)蛋白質(zhì)發(fā)生水解時，通常需要另一種蛋白質(zhì)的參與，C項正確；蛋白質(zhì)是生物大分子，其基本骨架是碳鏈，蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)不僅與碳骨架有關(guān)，而且與功能基團相關(guān)，D項正確。 5．(2018全國卷Ⅲ)回答下列與蛋白質(zhì)相關(guān)的問題： (1)生物體中組成蛋白質(zhì)的基本單位是__氨基酸__。在細胞中合成蛋白質(zhì)時，肽鍵是在__核糖體__這一細胞器上形成的。合成的蛋白質(zhì)中有些是分泌蛋白，如__胃蛋白酶__(填“胃蛋白酶”“逆轉(zhuǎn)錄酶”或“酪氨酸酶”)。分泌蛋白從合成至分泌到細胞外需要經(jīng)過高爾基體，此過程中高爾基體的功能是__對蛋白質(zhì)進行加工、分類和包裝__。 (2)通常，細胞內(nèi)具有正常生物學功能的蛋白質(zhì)需要有正確的氨基酸序列和__空間__結(jié)構(gòu)。某些物理或化學因素可以導致蛋白質(zhì)變性，通常，變性的蛋白質(zhì)易被蛋白酶水解，原因是__蛋白質(zhì)變性使肽鍵暴露，暴露的肽鍵易與蛋白酶接觸，使蛋白質(zhì)降解__。 (3)如果DNA分子發(fā)生突變，導致編碼正常血紅蛋白多肽鏈的mRNA序列中一個堿基被另一個堿基替換，但未引起血紅蛋白中氨基酸序列的改變，其原因可能是__遺傳密碼具有簡并性__。 [解析]　(1)組成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸。在細胞中合成蛋白質(zhì)時，肽鍵是在核糖體上形成的。胃蛋白酶是分泌蛋白，逆轉(zhuǎn)錄酶和酪氨酸酶都是細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)。分泌蛋白分泌到細胞外需要經(jīng)過高爾基體的加工、分類和包裝。 (2)具有生物活性的蛋白質(zhì)都有特定的氨基酸序列和空間結(jié)構(gòu)。變性的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)被破壞，肽鍵暴露，暴露的肽鍵容易與蛋白酶接觸，使蛋白質(zhì)降解。 (3)DNA分子發(fā)生突變，導致轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA中的堿基序列發(fā)生改變，由于密碼子具有簡并性，所以可能出現(xiàn)雖然密碼子已經(jīng)改變，但仍對應(yīng)同一種氨基酸的情況。 H　 1．熟記蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的4個原因和5種功能 2．理清與核酸有關(guān)的2個關(guān)系 (1)核酸與蛋白質(zhì)的關(guān)系 (2)理解核酸的結(jié)構(gòu)、種類及功能 3．與糖類和脂質(zhì)相關(guān)的5個易錯易混點 (1)多糖的單體都是葡萄糖，但二糖并不都是由葡萄糖脫水縮合而成的，如蔗糖是由葡萄糖和果糖脫水縮合而成的。 (2)并非所有的糖都是能源物質(zhì)，如核糖、脫氧核糖、纖維素等不參與氧化分解供給能量。 (3)并非所有的糖都是還原糖，如淀粉、纖維素、蔗糖都是非還原糖，不能用斐林試劑檢測。 (4)脂肪是主要的儲能物質(zhì)，但不參與構(gòu)成膜結(jié)構(gòu)，磷脂是構(gòu)成生物膜的重要成分，膽固醇是構(gòu)成動物細胞膜的重要成分。 (5)等質(zhì)量的脂肪和糖相比，脂肪中“C”“H”含量高，“O”的含量低，故脂肪氧化分解釋放的能量多，需要O2多，產(chǎn)生H2O多。 T　 題型1　蛋白質(zhì)、核酸的結(jié)構(gòu)和功能的分析 1．(2018山東省煙臺市高三期末)下列生理活動與蛋白質(zhì)功能無關(guān)的是(　B　) A．氧氣在血液中的運輸 B．CO2進入葉綠體 C．葡萄糖在細胞內(nèi)氧化分解 D．細胞識別 [解析]　A．氧氣在血液中的運輸需要血紅蛋白，A不符合題意；B．CO2進入葉綠體的過程是自由擴散不需要載體蛋白協(xié)助，所以不需要蛋白質(zhì)參與，B符合題意；C．葡萄糖在細胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)分解是無氧呼吸，需要無氧呼吸酶催化；在細胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)分解成丙酮酸，然后在線粒體內(nèi)分解是有氧呼吸，需要有氧呼吸酶催化，而酶大多數(shù)都是蛋白質(zhì)，C不符合題意；D．細胞識別依靠的是細胞膜上的糖蛋白，D不符合題意。故選B。 2．(2018湖南省岳陽市一模)下列關(guān)于生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能的敘述中，正確的是(　B　) A．DNA的主要合成場所是細胞核，RNA的主要合成場所是細胞質(zhì) B．蛋白質(zhì)的多樣性不只與氨基酸的種類、數(shù)目、排序有關(guān) C．細胞核中的遺傳物質(zhì)主要是DNA，細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)主要是RNA D．分子大小相同，堿基含量相同的核酸分子所攜帶的遺傳信息一定相同 [解析]　A．DNA的主要合成場所是細胞核，RNA的合成要以DNA為模板，主要合成場所也是細胞核，A錯誤；B．蛋白質(zhì)多樣性與組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類、數(shù)目、排列順序和肽鏈的空間結(jié)構(gòu)等有關(guān)，B正確；C．細胞中的遺傳物質(zhì)是DNA，C錯誤；D．核酸中的遺傳信息是指核酸中的核苷酸的排列順序，相對分子量相同、堿基含量相同的核酸分子的核苷酸的排列順序不一定相同，因此所攜帶的遺傳信息不一定相同，D錯誤。故選B。 易錯警示 1．關(guān)注與“氫鍵”有關(guān)的兩個誤區(qū) (1)誤認為RNA中沒有氫鍵，其實也有氫鍵，如tRNA的“三葉草”結(jié)構(gòu)中的局部也有氫鍵。 (2)誤認為DNA單鏈中連接磷酸基團和脫氧核糖的是氫鍵，其實是磷酸二酯鍵。 2．核苷≠核苷酸≠核酸 (1)核苷＝含氮堿基＋五碳糖。 (2)核苷酸＝核苷＋磷酸。 (3)核酸＝核苷酸＋核苷酸＋……＋核苷酸。 題型2　蛋白質(zhì)、核酸的相關(guān)計算 3．(2018江西南昌二中月考)如下圖所示，一分子的胰島素原切去C肽(圖中箭頭表示切點)可轉(zhuǎn)變成一分子的胰島素(圖中數(shù)字表示氨基酸序號)。下列分析正確的是(　D　) A．胰島素分子具有50個肽鍵，合成它的過程中共脫去50分子水 B．胰島素分子含有一個游離的氨基和一個游離的羧基 C．沸水浴時肽鍵斷裂導致胰島素生物活性的喪失 D．理論上，可通過測定C肽的含量間接反映胰島B細胞的分泌功能 [解析]　從圖中可以看出，保留的肽鏈中含有51(30＋21)個氨基酸，所以肽鍵的數(shù)目＝51－2＝49(個)，A項錯誤。胰島素分子至少含有兩個游離的氨基和兩個游離的羧基，R基上也可能含有氨基和羧基，B項錯誤。沸水浴時破壞的是胰島素的空間結(jié)構(gòu)而不是肽鍵，C項錯誤。因為合成一個胰島素分子就要切去一段C肽，所以可以通過測定C肽的含量間接反映胰島B細胞的分泌功能，D項正確。 4．某多肽有20個氨基酸，其中天冬氨酸有4個，分別位于5、6、15、20位(如下圖所示)；肽酶X專門作用于天冬氨酸羧基端的肽鍵，肽酶Y專門作用于天冬氨酸氨基端的肽鍵，下列相關(guān)敘述正確的是(　C　) A．該二十肽含有肽鍵至少有22個 B．該二十肽游離的氨基和羧基各為1個和8個 C．肽酶X完全作用后產(chǎn)生的多肽共含有氨基酸19個 D．肽酶Y完全作用后產(chǎn)生的多肽中氧原子數(shù)目比二十肽多了4個 [解析]　根據(jù)題干提供的信息，某多肽應(yīng)是一條肽鏈，根據(jù)肽鍵數(shù)目＝氨基酸數(shù)目－肽鏈數(shù)目，該二十肽含有的肽鍵數(shù)應(yīng)是20－1＝19(個)，A項錯誤。形成肽鍵時，相鄰兩個氨基酸之間的氨基和羧基之間發(fā)生脫水縮合，形成1個肽鍵并失去1分子水，在此過程中R基(每個天冬氨酸的R基中含1個羧基)不參與反應(yīng)，故該二十肽含游離的氨基或羧基數(shù)目＝肽鏈條數(shù)＋R基中含有氨基或羧基數(shù)，則氨基數(shù)目至少是1個，而羧基數(shù)目至少是4＋1＝5(個)，B項錯誤。肽酶X專門作用于天冬氨酸羧基端的肽鍵，完全作用后第6位氨基酸脫離該多肽鏈，剩下的多肽鏈中共含有19個氨基酸，C項正確。肽酶Y專門作用于天冬氨酸氨基端的肽鍵，完全作用后第5位和第20位氨基酸脫離多肽鏈，每斷開1個肽鍵增加1個氧原子，共斷開4個肽鍵，故增加4個氧原子，又因為第5位和第20位氨基酸脫離共帶走8個氧原子，所以形成的多肽氧原子數(shù)目比二十肽少了4個，D項錯誤。 技巧方法 解答與蛋白質(zhì)相關(guān)計算題的策略 在解答蛋白質(zhì)的相關(guān)計算題時，一定要注意以下兩點：一是計算蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量時，不要忽視脫水以外的其他過程，如形成二硫鍵時也會脫氫；二是利用原子守恒原理計算氨基酸的種類和數(shù)量時，不要忽視所脫水分子中的H和O。 題型3　糖類、脂質(zhì)的種類和作用 5．(2018天津市和平區(qū)高三期末)如圖表示糖類的化學組成和種類，則相關(guān)敘述正確的是(　A　) A．④是植物細胞壁的主要成分，④的合成與高爾基體有關(guān) B．①、②、③依次代表單糖、二糖、多糖，它們均可繼續(xù)水解 C．①、②均屬還原糖，在加熱條件下與斐林試劑發(fā)生反應(yīng)將產(chǎn)生磚紅色沉淀 D．⑤為肌糖原，是植物細胞的貯能物質(zhì) [解析]　A．④是纖維素，是植物細胞壁的主要成分，纖維素的合成與高爾基體有關(guān)，A正確；B．①、②、③依次代表單糖、二糖、多糖，單糖不可繼續(xù)水解，B錯誤；C．①為單糖屬還原糖，在加熱條件下與斐林試劑發(fā)生反應(yīng)將產(chǎn)生磚紅色沉淀，②中蔗糖不是還原糖，C錯誤；D．⑤為肌糖原，是動物細胞特有的貯能物質(zhì)，植物細胞不含有，D錯誤。故選：A。 6．(2018山東濟南三調(diào))生物大分子通常都有一定的分子結(jié)構(gòu)規(guī)律，即是由一定的基本結(jié)構(gòu)單位，按一定的排列順序和連接方式形成的多聚體，下列表述正確的是(　B　) A．若為一段肽鏈的結(jié)構(gòu)模式圖，則1表示肽鍵，2表示中心碳原子，3的種類有20種 B．若為一段RNA的結(jié)構(gòu)模式圖，則1表示核糖，2表示磷酸基團，3的種類有4種 C．若為一段單鏈DNA結(jié)構(gòu)圖，則1表示磷酸基團，2表示脫氧核糖，3的種類有4種 D．若表示多糖的結(jié)構(gòu)模式圖，淀粉、纖維素和糖原是相同的 [解析]　若為肽鏈，1表示中心碳原子，2表示肽鍵；若為核酸，1表示五碳糖，2表示磷酸基團；淀粉、纖維素、糖原的單體均為葡萄糖，但它們連接方式不同。 技巧方法 糖類和脂質(zhì)種類與功能的分析策略 在解答糖類和脂質(zhì)種類功能類試題時，一定要注意以下兩點： (1)脂肪中C、H比例大于糖類，氧化分解時比糖類耗氧量多，釋放的能量也多。 (2)糖類和脂肪都可以作為儲能物質(zhì)，但兩者又有區(qū)別，糖類是生物體中主要的能源物質(zhì)，脂肪是生物體中主要的儲能物質(zhì)。糖類中糖原是動物細胞中的儲能物質(zhì)，淀粉是植物細胞中的儲能物質(zhì)。糖類、脂肪和蛋白質(zhì)都是能源物質(zhì)。 考向三　有機物的檢測與鑒定 Z　 (2013全國卷Ⅰ)某油料植物的種子中脂肪含量為種子干重的70%。為探究該植物種子萌發(fā)過程中干重及脂肪含量的變化，某研究小組將種子置于溫度、水分(蒸餾水)、通氣等條件適宜的黑暗環(huán)境中培養(yǎng)，定期檢測萌發(fā)種子(含幼苗)的脂肪含量和干重。結(jié)果表明：脂肪含量逐漸減少，到第11d時減少了90%，干重變化如圖所示。 回答下列問題： (1)為了觀察胚乳中的脂肪，常用__蘇丹Ⅲ(或蘇丹Ⅳ)__染液對種子胚乳切片染色，然后在顯微鏡下觀察，可見__橘黃(或紅)__色的脂肪顆粒。 (2)實驗過程中，導致萌發(fā)種子干重增加的主要元素是__O__(填“C”“N”或“O”)。 (3)實驗第11d后，如果要使萌發(fā)種子(含幼苗)的干重增加，必須提供的條件是__光照__和__所需的礦質(zhì)元素離子__。 [解析]　回顧教材中脂肪的檢測實驗作答(1)；種子干重增加主要是種子吸水所致，再結(jié)合空后說明作答(2)；使萌發(fā)種子(含幼苗)的干重增加也就是有機物增加，必須依靠光合作用來制造，C、H、O以外的元素還需要萌發(fā)種子(幼苗)從溶液中吸收。 H　 ?？急赜浀膸追N化合物和細胞結(jié)構(gòu)的顯色反應(yīng) 物質(zhì)或結(jié)構(gòu) 鑒定試劑 顏色反應(yīng) 反應(yīng)條件 蛋白質(zhì) __雙縮脲試劑__ 紫色 常溫 脂肪 蘇丹Ⅲ染液 (蘇丹Ⅳ染液) 橘黃色(紅色) 切片，顯微鏡觀察 還原糖 斐林試劑 磚紅色 __水浴加熱__ 淀粉 碘液 藍色 常溫下 DNA 二苯胺試劑 藍色 沸水浴 DNA、RNA 甲基綠＋吡羅紅染液 前者綠色，后者紅色 常溫 酒精 重鉻酸鉀溶液 (酸性條件下) __灰綠色__ — CO2 澄清石灰水(溴麝 香草酚藍水溶液) 石灰水變混濁(由藍變綠再變黃) — 線粒體 健那綠染液 (活體染色劑) __藍綠色__ — 染色體 龍膽紫溶液 或醋酸洋紅液 紫色或紅色 — T　 題型　物質(zhì)鑒定的原理、實驗操作和對結(jié)果的分析 　(2018宜昌三模)下列有關(guān)細胞的物質(zhì)組成及其檢測的實驗描述中，正確的是(　D　) A．膽固醇是構(gòu)成動植物細胞細胞膜的主要成分 B．蔗糖與斐林試劑在加熱條件下，能產(chǎn)生磚紅色的沉淀 C．脫氧核糖核苷酸與甲基綠發(fā)生作用呈綠色，核糖核酸與吡羅紅發(fā)生作用呈紅色 D．蛋白質(zhì)和蛋白酶在適宜條件下混合放置一段時間，仍能與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng) [解析]　動物細胞膜中含有膽固醇，植物細胞膜中不含有膽固醇，A項錯誤；蔗糖不具備還原性，不與斐林試劑反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀，B項錯誤；脫氧核糖核酸與甲基綠發(fā)生作用呈綠色，脫氧核糖核苷酸是其基本單位，C項錯誤；蛋白質(zhì)和蛋白酶在適宜條件下混合放置一段時間，蛋白質(zhì)會被水解，而蛋白酶的化學本質(zhì)也是蛋白質(zhì)，也可與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)，D項正確。 易錯警示 與有機物檢測相關(guān)的3個易失分點 (1)混淆有機物的鑒定原理，如斐林試劑只能鑒定還原糖，不能與非還原糖產(chǎn)生顏色反應(yīng)，蘇丹Ⅲ染液與脂肪產(chǎn)生橘黃色，蘇丹Ⅳ染液與脂肪產(chǎn)生紅色，淀粉與碘液產(chǎn)生藍色(不可寫作紫色)，蛋白質(zhì)遇雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色(不可寫作藍色)。 (2)忽略染色劑本身的顏色，如斐林試劑、雙縮脲試劑本身為藍色，蘇丹Ⅲ染液本身為紅色。 (3)未重視外界條件對實驗結(jié)果的影響，如檢測還原糖時必須進行水浴加熱，鑒定蛋白質(zhì)時必須先加A液再加B液。 一、選擇題 1．(2018湖南長沙模擬)下圖是DNA和RNA組成的結(jié)構(gòu)示意圖，下列有關(guān)說法正確的是(　D　) A．甲型H1N1流感病毒有5種堿基和8種核苷酸 B．硝化細菌的遺傳物質(zhì)含有5種堿基 C．大腸桿菌的線粒體中也有上述兩種核酸 D．DNA徹底水解得到的產(chǎn)物中有脫氧核糖而沒有核糖 [解析]　甲型H1N1流感病毒是RNA病毒，只含有4種堿基和4種核苷酸，A項錯誤；硝化細菌的遺傳物質(zhì)是DNA，含有4種堿基，B項錯誤；大腸桿菌是原核生物，沒有線粒體，C項錯誤；DNA徹底水解得到的產(chǎn)物中有脫氧核糖、堿基、磷酸，核糖存在于RNA中，D項正確。 2．下圖示為由30個氨基酸組成的多肽鏈，經(jīng)加工，第1位甲硫氨酸被切除，第16與17位氨基酸之間的肽鍵被切斷并生成兩條多肽鏈，兩條多肽鏈通過二硫鍵相連。有關(guān)此過程的說法錯誤的是(　A　) A．加工過程中，氧原子數(shù)目增加一個 B．經(jīng)加工，新肽鏈比原多肽鏈增加了一個氨基和一個羧基 C．此加工過程是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中進行的 D．此多肽鏈的合成過程生成了29個水分子、加工過程消耗了2個水分子 [解析]　加工過程減少了一個肽鍵(含一個氧)，一個肽鍵(含一個氧)被水解，生成一個羧基(含兩個氧)和一個氨基，新肽鏈和原來肽鏈比，減少了一個甲硫氨酸，其中含有2個氧原子，斷裂了兩個肽鍵，增加了兩個氧原子，所以氧原子數(shù)沒變；此多肽鏈的合成過程生成了29個肽鍵，形成29個水分子，加工過程水解了兩個肽鍵，消耗了2個水分子。 3．(2018湖南省岳陽市一模)下列有關(guān)人體內(nèi)元素和化合物的敘述，正確的是(　A　) A．人的遺傳物質(zhì)徹底水解后可得到6種小分子 B．ATP、磷脂、抗體、DNA的組成元素中都有C、H、O、N、P C．蛋白質(zhì)分子中的N主要存在于氨基中，核酸中的N主要存在于堿基中 D．人體內(nèi)參與信息傳遞的分子都是蛋白質(zhì) [解析]　人的遺傳物質(zhì)是DNA，其徹底水解后可得到6種小分子，即脫氧核糖、磷酸和4種含氮堿基(A、C、G、T)，A正確；ATP、磷脂、DNA的組成元素中都有C、H、O、N、P，抗體的組成元素中不含P元素，B錯誤；蛋白質(zhì)分子中的N主要存在于肽鍵中，核酸中的N主要存在于堿基中，C錯誤；人體內(nèi)參與信息傳遞的分子不都是蛋白質(zhì)，如性激素的化學本質(zhì)是脂質(zhì)，D錯誤。 4．(2018衡水模擬)GPCPs(G蛋白偶聯(lián)受體)是一條往返穿膜七次的具有識別作用的跨膜蛋白，下圖是其結(jié)構(gòu)模式圖。下列有關(guān)G蛋白和G蛋白偶聯(lián)受體的說法中，錯誤的是(　B　) A．G蛋白偶聯(lián)受體(GPCPs)可能是糖蛋白 B．GPCPs只有一個游離的氨基和一個游離的羧基 C．此多肽鏈中氨基酸的“R基”之間形成的“—S—S—”，具有維持活性的作用 D．G蛋白是在細胞質(zhì)中的核糖體上合成的 [解析]　GPCPs具有識別作用，可推知其本質(zhì)可能是糖蛋白，A選項正確；GPCPs中至少含有一個氨基和一個羧基，可能在氨基酸的R基中還含有游離的羧基和氨基，B選項錯誤；S只能存在于氨基酸的R基中，所以“—S—S—”結(jié)構(gòu)是在氨基酸的“R基”之間形成的，C選項正確；由G蛋白作用的片段的位置可推知：G蛋白是胞內(nèi)蛋白，所以G蛋白是在細胞質(zhì)中的核糖體上合成的，D選項正確。 5．(2018嘉峪關(guān)二模)組成生物體的化學元素在生物體中起重要作用，下列對幾種元素與光合作用關(guān)系的敘述中，正確的是(　B　) A．C是組成碳水化合物的基本元素，在光合作用中C元素從CO2經(jīng)C3、C5形成(CH2O) B．N是葉綠素的組成成分，缺少N會影響植物進行光合作用 C．O是構(gòu)成有機物的基本元素之一，光合作用制造的有機物中的氧來自H2O D．P是構(gòu)成ATP的必需元素，光合作用中光反應(yīng)和暗反應(yīng)過程中均有ATP的合成 [解析]　糖類的元素組成是C、H、O，則C是組成糖類的基本元素，在光合作用中C元素從CO2經(jīng)C3形成(CH2O)，不經(jīng)過C5，A項錯誤；N是葉綠素的組成元素之一，葉綠素能吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能，而沒有N植物就不能進行光合作用，B項正確；O是構(gòu)成有機物的基本元素之一，光合作用制造的有機物中的氧來自二氧化碳，C項錯誤；ATP的元素組成是C、H、O、N、P，光合作用中光反應(yīng)過程中有ATP的合成，暗反應(yīng)需要消耗ATP，D項錯誤。 6．(2018遼寧省錦州市一模)用化學分析法測得某有機物的化學元素及含量如表所示，該物質(zhì)最可能是(　C　) 元素 C O N H S Fe 含量(%) 55.64 19.8 16.64 7.34 0.39 0.34 A．核酸　　 B．脂肪 C．蛋白質(zhì)　　 D．糖類 [解析]　核酸的組成元素是C、H、O、N、P，由表格信息可知，該化合物不含有P而含有S、Fe，因此該化合物不是核酸，A錯誤；脂肪的組成元素只有C、H、O，因此該化合物不是脂肪，B錯誤；蛋白質(zhì)的基本組成元素是C、H、O、N，有的蛋白質(zhì)還有S、Fe等元素，因此該化合物可能是蛋白質(zhì)，C正確；糖類的組成元素只有C、H、O，因此該化合物不是糖類，D錯誤。 7．(2018遼寧錦州高三期末)下列各組化合物中，由相同元素組成的是(　D　) A．葉綠素、類胡蘿卜素　　 B．胰島素、性激素 C．油脂、核苷酸　　 D．纖維素、丙酮酸 [解析]　葉綠素中含有鎂元素，與類胡蘿卜素的元素組成不同，A錯誤；性激素只含C、H、O，胰島素含有C、H、O、N，B錯誤；油脂只含有C、H、O，核苷酸含有C、H、O、N、P，C錯誤；纖維素和丙酮酸含有C、H、O，D正確。故選：D。 8．反應(yīng)式“A＋H2O→B＋C”中的A是糖類，B、C是分子結(jié)構(gòu)不同的單糖。則A是(　A　) A．蔗糖　　 B．麥芽糖 C．半乳糖　　 D．糖原 [解析]　蔗糖是由1分子葡萄糖和1分子果糖脫水縮合形成的，A正確；麥芽糖是由2分子葡萄糖形成的，水解后形成的2個單糖相同，B錯誤；半乳糖屬于單糖，不能水解，C錯誤；糖原是由葡萄糖形成的多糖，D錯誤。故選：A。 9．下列對各種生物大分子合成場所的敘述，正確的是(　B　) A．酵母菌在高爾基體中合成膜蛋白 B．肌細胞在細胞核中合成mRNA C．T2噬菌體在細菌細胞核內(nèi)合成DNA D．葉肉細胞在葉綠體外膜上合成淀粉 10．下列有關(guān)細胞中化合物的敘述，正確的是(　A　) A．tRNA分子存在由氫鍵連接而成的堿基對 B．磷脂分子的親水性頭部對頭部排列形成雙分子層 C．淀粉和糖原分子結(jié)構(gòu)不同主要是由于它們的單體種類不同 D．胰島素和血紅蛋白分子結(jié)構(gòu)不同主要是由于它們的單體連接方式不同 [解析]　tRNA分子雙鏈部分存在由氫鍵連接而成的堿基對，A正確；磷脂分子的疏水性尾部對尾部排列形成雙分子層，B錯誤；淀粉和糖原的基本單位都是葡萄糖，它們的分子結(jié)構(gòu)不同主要是由于葡萄糖的連接方式不同，C錯誤；胰島素和血紅蛋白分子結(jié)構(gòu)不同，這是由于氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序以及多肽鏈的空間結(jié)構(gòu)不同，D錯誤。故選：A。 11．(2018貴州省畢節(jié)市一模)下列關(guān)于細胞內(nèi)元素與化合物的敘述，正確的是(　B　) A．蛋白質(zhì)和DNA分子的多樣性都與它們的空間結(jié)構(gòu)密切相關(guān) B．細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成過程需要三種RNA參與 C．神經(jīng)細胞受到刺激時，Na＋進入該細胞需要ATP提供能量 D．細胞中氨基酸種類和數(shù)量相同的蛋白質(zhì)是同一種蛋白質(zhì) [解析]　DNA分子的多樣性是由構(gòu)成DNA分子的脫氧核苷酸的排列順序決定的，A錯誤；蛋白質(zhì)的合成需要以mRNA為模板，tRNA轉(zhuǎn)運氨基酸，在核糖體上合成蛋白質(zhì)，核糖體是由rRNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成，故蛋白質(zhì)的合成過程需要三種RNA的參與，B正確；Na＋進入神經(jīng)細胞屬于協(xié)助擴散，不需要ATP提供能量，C錯誤；蛋白質(zhì)的多樣性取決于組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序，肽鏈的空間結(jié)構(gòu)，細胞中氨基酸種類和數(shù)量相同的蛋白質(zhì)不是同一種蛋白質(zhì)，D錯誤。故選：B。 12．(2018山東省泰安市一模)下列有關(guān)DNA的敘述，錯誤的是(　C　) A．原核生物的遺傳物質(zhì)是DNA B．真核細胞中染色體是DNA的主要載體 C．減數(shù)分裂四分體時期1條染色體含有4個DNA分子 D．DNA的堿基排列順序中蘊含了大量遺傳信息 [解析]　原核生物的遺傳物質(zhì)是DNA，A正確；真核細胞中染色體是DNA的主要載體，此外在線粒體和葉綠體中也含有少量的DNA，B正確；減數(shù)分裂四分體時期1條染色體含有2個DNA分子，一個四分體含有4個DNA分子，C錯誤；DNA的堿基排列順序千變?nèi)f化，因此其中蘊含了大量遺傳信息，D正確。故選：C。 13．下列關(guān)于細胞內(nèi)含氮化合物的敘述，不正確的是(　B　) A．細胞膜、染色質(zhì)、核糖體等結(jié)構(gòu)都有含氮化合物 B．細胞內(nèi)的含氮化合物都可以為生命活動提供能量 C．二苯胺可用來鑒定細胞中的某種含氮化合物 D．遺傳信息的表達過程需要含氮化合物的參與 [解析]　細胞膜中的蛋白質(zhì)和磷脂中均含有N元素，染色質(zhì)中的蛋白質(zhì)和DNA均含有N元素，核糖體中的蛋白質(zhì)和RNA均含有N元素，A正確；細胞中的核酸為含氮化合物，但是不能為生命活動提供能量，B錯誤；二苯胺可用來鑒定細胞中DNA，DNA中含有N元素，C正確；遺傳信息的表達過程需要DNA、RNA、RNA聚合酶等含氮化合物的參與，D正確。故選：B。 二、非選擇題 14．下圖是部分細胞結(jié)構(gòu)及細胞內(nèi)外的多種蛋白質(zhì)，請分析回答以下問題： (1)該圖表示的是真核細胞，理由是__有以核膜為界限的細胞核__。 (2)甲蛋白能與細菌、病毒結(jié)合，使細菌、病毒失去毒性，甲蛋白是__抗體__，是__漿(效應(yīng)B)__細胞產(chǎn)生的。 (3)乙蛋白參與物質(zhì)的跨膜運輸，其方式可能是__主動運輸或協(xié)助擴散__，若該細胞為甲狀腺細胞，其積累碘時所需的直接能源物質(zhì)產(chǎn)生的場所是__細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體__。直接能源物質(zhì)供能時的反應(yīng)式__ATPADP＋Pi＋能量__。 (4)丙蛋白與多糖結(jié)合形成的物質(zhì)具有__識別、保護、潤滑等__功能，若該細胞為癌細胞，丙的變化是__減少__。 (5)丁蛋白具有催化功能，它與無機催化劑相比，催化效率更高的原因是__丁蛋白降低活化能更加顯著__。 (6)甲、乙、丙、丁四種蛋白質(zhì)功能不同的根本原因是__控制這四種蛋白質(zhì)合成的基因的堿基排列順序不同__。 [解析]　此題通過細胞結(jié)構(gòu)考查細胞中的各種蛋白質(zhì)的功能，真核細胞的特點，ATP產(chǎn)生的場所及基因?qū)Φ鞍踪|(zhì)合成的控制等知識和識圖能力。(1)圖中的細胞有以核膜為界限的細胞核，因此為真核細胞。(2)甲蛋白能與細菌、病毒結(jié)合，使細菌、病毒失去毒性，說明甲蛋白是抗體，抗體是漿細胞(效應(yīng)B細胞)產(chǎn)生的。(3)乙蛋白參與物質(zhì)的跨膜運輸，說明乙蛋白是載體，載體參與的跨膜運輸方式有協(xié)助擴散或主動運輸。甲狀腺細胞積累碘通過主動運輸，主動運輸過程中需要的能源物質(zhì)是ATP，細胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，ATP供能的反應(yīng)式是ATP水解的反應(yīng)式。(4)丙蛋白與多糖結(jié)合形成的物質(zhì)是糖蛋白，糖蛋白具有保護、識別、潤滑等功能。細胞癌變后，細胞膜上的糖蛋白減少。(5)具有催化功能的蛋白質(zhì)是酶，酶與無機催化劑相比，降低活化能更顯著。(6)蛋白質(zhì)是基因控制合成的，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能不同的根本原因是基因的堿基排列順序不同。 15．糖類是生物體生命活動的主要能源物質(zhì)，蛋白質(zhì)是一切生命活動的體現(xiàn)者。下圖一為糖類的概念圖，圖二是某種需要能量的蛋白質(zhì)降解過程，科學家發(fā)現(xiàn)：一種被稱為泛素的多肽在該過程中起重要作用。泛素激活酶E1將泛素分子激活，然后由E1將泛素交給泛素結(jié)合酶E2，最后在泛素連接酶E3的指引下將泛素轉(zhuǎn)移到靶蛋白上，這一過程不斷重復，靶蛋白就被綁上一批泛素分子。被泛素標記的靶蛋白很快就被送往細胞內(nèi)一種被稱為蛋白酶體的結(jié)構(gòu)中進行降解。整個過程如圖二所示。請分析回答： (1)如果某種單糖A為果糖，則它與葡萄糖縮合失去1分子水后形成的物質(zhì)①是__蔗糖__。如果縮合反應(yīng)形成的物質(zhì)③作為植物細胞壁的主要組成成分，則物質(zhì)③是__纖維素__。 (2)如果某種單糖A與磷酸和堿基結(jié)合形成物質(zhì)②，其中堿基是尿嘧啶，則形成的物質(zhì)②是__尿嘧啶核糖核苷酸__；如果某種單糖A與磷酸和堿基結(jié)合形成物質(zhì)④，其中的堿基是胸腺嘧啶，則某種單糖A是__脫氧核糖__。 (3)蛋白質(zhì)在生物體內(nèi)具有多種重要功能，根據(jù)圖二材料可推測出蛋白質(zhì)的一項具體功能是__具有催化作用__。泛素調(diào)節(jié)的蛋白質(zhì)降解過程中所需能量主要來自__糖類__物質(zhì)的氧化分解。 (4)細胞內(nèi)E1、E2、E3在蛋白質(zhì)降解過程中所起的作用不同，從分子水平上分析，其直接原因是__各種酶的分子結(jié)構(gòu)不同__。 [解析]　(1)一分子果糖和一分子葡萄糖縮合形成的物質(zhì)是蔗糖；植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，其中纖維素由多分子葡萄糖經(jīng)過縮合反應(yīng)形成。(2)尿嘧啶、磷酸和單糖A結(jié)合形成的物質(zhì)是尿嘧啶核糖核苷酸，單糖A為核糖；胸腺嘧啶、磷酸和單糖A結(jié)合形成的物質(zhì)是胸腺嘧啶脫氧核苷酸，單糖A為脫氧核糖。(3)圖二中泛素激活酶參與蛋白質(zhì)的降解過程，起催化作用，糖類是細胞中的主要能源物質(zhì)。因此泛素調(diào)節(jié)的蛋白質(zhì)降解過程中所需能量主要來自糖類物質(zhì)的氧化分解。(4)細胞內(nèi)不同蛋白質(zhì)有不同的功能，從分子水平上分析，其直接原因是不同蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)不同，決定了其功能不同。